JPS6038511A - 粒状固体の燃焼装置と燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

通常の固体燃料炉ないし燃焼装置は、燃料を導入して燃
焼するために一般的な４つの方法の内の１つを利用する
。これ等の方法は、上込め燃焼、下込め燃焼、倣粉燃料
撚戊および訛動床燃焼と呼ばれる。これ等の技法の各々
は、周知であり、これ等の技法を使用する型式の装置の
代表的な例は、パブコック・アンド・ウィルコックス第
３７１仮（１９６３年）による「然気、その発生と使用
ｊと、燃焼技術社改訂版（１９６６年）木国議会図誓館
目録Ａ６６２３９５９にょる「燃焼技術」とにおいて論
試されている。上込め燃焼方法は、移動格子ストーカに
よる様な均等な拡げ作用において燃料を火の上で炉に導
入することを包含リーる。 上込め焚きの燃焼方法は、燃料の完全で均等な燃焼を達
成する困難性のために比戟的非効率であり、その上、大
抵の硫黄含有燃料は、複雑で市価な夕を部ガス洗浄装置
を炉に加えることを必妥とする。 下込め燃焼方法の場合には、燃料は、一連のブツシャな
いしラムが空気導入用羽口と１Ｉｉｌｌ　Ｄｉｓ　４脣
子とのＩａに燃料を拡げる如く燃料を上方へ移動するチ
ャンバに導入される。燃料は、チャンバ内で上昇する除
、上の燃焼する燃料からの熱によって点火され、進入す
る生の燃料が燃料ベッドを押し上け６際に燃焼を継続す
る。下込め燃焼は、上込め胚ハ１゜と同様な多くの欠点
を有し、その上、灰含イ〕ｈ）、は、適当な燃焼を阻害
しない槻に６％がら１０％のＩＩＩに精密に制御されね
ばならない。倣初燃・１；→の撚Ｌ５では、該燃料は、
粉砕された彼、燃′ＪＲ，ｄれる炉に搬送される如く移
送空気に混合される。頭務燃利の燃焼は、粉末化の費用
と、多量の７ライアソシユの発生とを含む多くの欠点を
有し、該フライアッシュは、装置の費用に追加される微
粒子除去装置りの設置を必要とする。流動床の燃焼では
、可燃物質は、通常、尚途空気流中のその流動化を可能
にする好適な寸法に薄枠され、燃焼は、流動床で行われ
る。流動床の方法は、流動状態に維持するために著しい
量のエネルギを必要とし、運転温度ハ、比４ｉＱ的低い
。その上、フライアッシュの発生に加えて、このＭ後の
技法の主な欠点は、微粒子の不完全燃焼であり、該微粒
子は、空気流によつυ１し動床から掃き出され、捕捉、
再注入または別の流動床で炭素を燃焼しつくすことのい
づれかを必要とする。 他の問題は、当該技η１の燃焼方法および装置の現在の
状態においてａ遇する。例えば、石炭の場合の様に、硫
黄化合物含有燃料が燃焼されると、発生する酸化硫黄は
、大気中への放出の際、敞性切質、ｈｔＪち、亜硫賊お
よび蝋賑を生じる如く水と結合するため、環境に対して
特に危険である。これ等の旅は、由に溶解すると、「敞
性雨」と一般に呼ばれるものを生じ、これは、環境上の
１１．ｉ’Ｎを与え得る。酸化硫黄は、煙道ガスから除
去され°Ｃもよく、利用可能な大抵の方法は、石灰、石
灰石またはドロマイトのスラリーによるｊ誇峡性のン元
浄ないし反応の様な化学的に受入れ可能な手収による炉
の外部でのガスの処理を包含する。■化１σｕ：　’ｔ
ｔ’に除去のこれらの方法は、装置の費用を著しく増加
して、環境上好ましくない不便で同価なスラリー処分装
置を必要とする高価な耐蝕性装ｄを菱する。 微粉燃料燃焼および流動床燃焼の装置＋ｌＬでは、−ｆ
」灰石またはドロマイトの株な粉木ないし粉砕された添
加剤は、炉内で酸化硫黄に反応する様に燃料に添加され
てもよい。この方法は、使用される比較的高い炉温度の
ため、微粉燃料を燃焼する装置αでは非効率的である。 温度が好都合であるｉ＋ｉｔ動床燃焼では、過剰な石灰
石またはドロマイトか使用されなければ、酸化硫黄のか
なりなｆ７に分は、ｆ＋ｉ；ｉ　Ｈｌｌ剤と反応せずに
、大気へ脱出し得る。４つかのその他の問題は、流動床
で石灰石またはドロマイトの添加剤を使用することによ
って４Ｊｉ！４される。Ｉｙｕえば、添加剤の寸法は、
添加剤がフライアッシュと共に装置Ｍから搬出される様
に調朗されねばならないが、これは、通常、最適な反応
の時間および佳作を与えず、あるいは、該添加剤は、石
炭と同様な寸法でなげればならず、この場合には、硫酸
カルシウム反応の生成物で被覆される株になり、これに
より、石灰石の小部分のみが反応し得る。 多段床がこの困殖性を克服するために使用され−ば１．
暫い圧力降下は、通常、高いエネルギ１Ｍ要を伴い装置
ａを横切って生じる。従って、上述の問題に対する最も
一般的な解決方法は、反応しない物質を取り返すために
過剰な石灰石またはドロマイトを与えることである。 公知の燃焼技法の他の欠点は、煙道がスにおける室禦敵
化吻のル或である。水と結合する際に硝酸および亜硝取
を形成するこれ等の版化物は、重大な環境上の危険を生
じる。屋素版化吻の形成は、比較的向い温度における燃
焼装置の運転によって生じる。低い湿度で運転される流
動床燃焼装置でも、幾分かの窒素敞化妨が生じる。多段
粒動燃焼装置は、上述で発生した様なこれ等の不純物の
形成を低減する意図で試験されたが、旨エネルギ面要を
伴い装置を横切る高い圧力降下を包含する。 燃焼すべき種々な物質の増加により、燃焼装置ｒノおよ
び燃焼方法は、複靴になる様に思われる。例えば、数千
億ｋｙ　（数千億ボンド）の廃物は、現在米国だけで毎
年発生する。「廃物Ｊとは、例えは、１９６７年９月１
１日の米国紙協会報告第１１４号に示される様に、厚紙
、新１旬紙、樹脂フィルム、革、樹脂成形品、ゴム、生
ごみ、流体、石、ｒｙｅ　ｌ（’４等の様な柚々の物質
の集積を含む技術用語である。 他のｊ発粱物質中の都市下水スラッジ、匝用崎み鋳物砂
および積装ｎｆスラッジから生じるその他の形態の粒状
固体物質または固体含有ガス、スラッジ等は、処分を必
要とする。該処分の一方法（ま、焼却である。しかしな
がら、国家組織の規１０１」は、我我の自然環境に放出
可能な汚染物の型式およびｄ１良友に関して非常に敏格
になり、従来一般に父入れられた多くの技法による廃棄
物の焼却を殆んと奈止する。同様に、多量の便利な開放
荒間は、ごみ処理の埋め立てにも早や利用不能であり、
いづれにしても、地域社会は、該埋め立てによる川およ
び地下水の汚染にも早や耐え得ない。 従来技働の作柴苔は、産業、住居および開業の根源から
生じる上述の稚々な物質の燃焼ないし焼却に関連する問
題について自材に呼び掛ける。その上、有用な目的のた
めに該魔菓物質から熱を再生ないし回収することは、多
年にわたり目標であった。例えば、従来の方法は、蒸気
ボイラーにおける売物処分および熱回収に指向された。 物質の燃焼および該燃焼によって生じる熱の利用を行う
公知の方法および装置４の上述の概観に眩み、一層の改
良が必要なことは、明白である。 本発明は、柚々な物質、符に、ｉＪ燃の固体、気体また
は液体およびこれ等の混合物を燃焼する方法および装置
エイに関する。不発１す」は、該粒状固体燃料成分の燃
焼を行う経済的で効率的な方法を提供する・従って、他
の型式の焼却ｉＪ’能な物質の中、下水スラッジ、石炭
、θノ＾青質の砂、石炭シェール、石炭の選炭屑、精製
所スラッジ、都市廃物、使用済み鋳物砂および油含有圧
延スケールの４．Ｊ（な有（幾物質または炭化水素含有
物質は、本発明を１史則して処分川面である。その上、
本発明と、その作用原理とによると、熱は、有用な目的
のため、特に、蒸気ボイラーにおいて、即ち、ユーティ
リティ動カプラントまたはＭ業蒸気プラントで使用され
るボイラーにおいて利用するため、柿々な該ｔ、＋Ｊ慈
切質または廃棄物質から回収口Ｊ能である。 本発明は、内側面に機械的な装置ａ２而する独得な回転
式燃焼装置を提供し、該だＳ焼装置１冑は、その水平軸
線のまわりに好虚な速度で回転されるとき、固体が１機
機的に流動化」される様になって、該装置Ｍ内の燃焼ガ
スの流れを辿ってｆｉｌ状に落下するのをＵＪＪ能にす
る。高温固体の泥状落丁作用は、ｚ〕）シ動床での接触
に幾分類似するｊ用４，４（で燃焼１！１）分に形成さ
れる燃焼ガスまたはその他のガスとり蕾な１を触を形成
し、固体が「機械的に流動化」さ１’Ｌる佳になること
は、類似的に１われで５よい。しかしながら、ガスの高
速の流れによる流ｌｖＪ化の必要性は、核部れに関連す
る商いエイ・ルｆ丘りｊ髪がり１除される様に除去され
る。また、本発明は、高価な微粉砕機、尚圧空気取扱い
装置な、外部汚染制御装置およびその他の俵維ないし信
頼性のない装置の必要性を排除する。従来技術の上述の
装置に関連する多くのその他の欠点は、本発明の原理に
よって排除される。その上、本＠明は、熱伝達と、固体
と気体との接触と、固体？ｌ質の燃焼の際の固体の移送
とを最適にする方法および装置を提供する。 また、本発明は、広い柚類の細々なりＩＪ質の燃焼と、
有用な目的のために該燃焼からの熱の回収とを可能にす
る。これ等の利点と、その他の利点とは、下記の詳祁１
な説明によって明瞭になる。 好適な一形態では、本発明の燃睨装置己は、は〈水平な
ｌ１ｑｌＩ線のまわりに回転するのに好週な回転式チャ
ンバ、即ち、円１通形ドラムまたはその他の同イＭ？な
規則的形状のチャンバをイＪｍえている。該燃焼チャン
バは、入口と、出１」とを准゛シ、これにより、μ」゛
燃物質は、送入端部で導入され、任意の残留固体は、出
口端部で排出ｉｆ能である。本発明は、高い揮発性物質
の含有１文を有する燃料に特に通合ｉ」能であり、該装
置は、燃焼の領域を与え、これにより、挿発生物質が駆
逐されてガスｖｉＬ中て焦〉ｋεされるのを保証すると
共に、残りの炭または炭素質残留物の完全燃焼を保証す
る好ｊ１幻な滞留時間をｄ１谷する。この特定の実施例
では、送入病ｉ’ｉｉｊに［点火領域」と呼ばれる短い
最初の燃焼領域〃）あり、該領域では、送入原オ・［は
、書循堀する固体によって迅速に乾燥されて点火温度に
もたらされる。成分かの揮発性物質は、該点火領域でＩ
枢痰さ１＋、でもよい。これ４ｊｌ、「主燃焼領域」と
ｌ＋１ζはれ金ルー＋１ｆｆ一定の温度の燃焼領域によ
って継続され１３．糸’ｌ１１（域では、４ｔ　ＪＪＵ
的な揮発性物質は、送入原料からｆｌい出されてＭＪ温
ガス流中で燃焼され、残留する炭素質の炭も燃焼される
。主燃尻領々〜は、Ｉ−イｔ＊　ｌ−’　−ｉ−＜）温
度の領域」によって継続され、縁領域でしま、炭の最終
燃焼が行われ、気体および１佃坏の１１囁熱（・」、蒸
気の発生に使用川面である。この後白のｆｉｌｌ域では
、気体と、固体とは、短い１野放部分に人〈）以削に冷
却され、該部分から出目においてＷＩＪ個に届・規装置
を去る。 上述のｉ４１長い回転式燃焼チャンバを使用して粒状ｑ
ｆ燃固体の過大原料を燃焼する方法は、次の手順を４１
ｒｕえている。可燃粒状固体または可燃成分を有する粒
状固体は、最初に、はＹ水平の軸排のまわりに回転する
如く構成される細長い回転式チャンバに導入される。該
チャンバは、入口と、出口と、好ましくは、その中の燃
；Ｊｖガス流を通って可燃固体を持上げて流状に落下す
るその内側面の機械的装置とをＩＩｍえている。その上
、該チャンバに酸化用ガスを導入する装置βがある。過
大原料の固体は、燃焼を受け、熱は、該Ｖ、焼から回収
される。 石炭の様な固体の可燃４！／Ｉ寅がチャンバの回転中に
チャンバの一端に送入されるとき、内側面に取付けられ
るリフターは、チャンバを辿って石炭材料を流状に落下
すると同時に、使用済み材料ないし灰を除去する如く燃
焼チャンバを通り可燃材料を推進するのを扶助する。 本発明の実施における他の別の好適な特徴が存在する。 燃焼後の使用済み関渦固体を燃焼領域の可燃固体に混合
するｙ口＜下流端部がら燃焼領域の点火端部へ再循環す
る装置は、燃焼装置Ｈに含まれる。明確な利点は、高温
固体を書伽堀することによって得られ、即ち、可燃送入
原料は、予熱されて調整され、または粘着性固体の場合
に自由Ｄ１シれ状態に保たれてもよい。例えば、これは
、Ｉｈ　ｒｆＷ「粘結」炭の燃焼を可能にし、該石炭は
、１タリえは、燃焼中に粘着性塊を形成する１唄向があ
る。これ寺の粘着性塊は、通常の流動床と、その池の通
常の燃焼方法とにおいて著しい同値性を生じさせる。 本方法の一実施において、燃焼望気専人表１−は、粒状
可燃固体が導かれる回転式燃焼チャンバの人目端部ない
し送入端部にｌｉＪ接して配置される。上述の株に、リ
フターは、チャンバ内でｏｆ６．：、　１Ｉ８１Ｉ体を
持上げて流状に落下する装ＷＸ与える如くチャンバの内
側面に取付けられ、燃焼チャンバの人口に隣接して空気
を導入することにより、ＭＳ　＞ｊ′５／）スまたは燃
焼する燃料混合物は、燃焼装置１１内のガスと、流状に
落下する可燃固体との密な接触を我定し、従って、過大
原料は、上述の様に機ゎ１＋的にσ１１．動化される様
になると岩っでもよい。持上げてＡ状に落下する装置は
、好ましくは、燃焼チャンバの内部に取付けられる複数
のリフターを備えている。 また、チャンバの内側面は、耐熱性耐火材料で内張すさ
れる。組合わされる固体冷却器／空気予熱器部分は、燃
焼部分に導入する空気を与える様に周囲の燃焼空気を加
熱すると同時に、予熱器部分を通過する固体を冷却する
如く燃焼部分の後に設けられてもよい。燃焼チャンバの
内部に取付けらレルリフターは、燃焼部分の直径の約１
／４ｏがら１／１０までの距随でチャンバ内に立つ。固
体物質は、下記の実験的関係によって限定される速度で
燃焼チャンバが回転する除、該チャンバ内の前記持上げ
装置によって持上げられる。 こ＼に、Ａは、機執的流動化を生じ流状に落下する固体
初値でガスが捕捉される如く、約１０から４０までの値
を有してもよいが、好ましくは１５力）う２５の１直を
有している。 高温固体を燃焼チャンバの入口端部下流へ再循環する装
置は、固体の一部を燃焼チャンバの出口端部に近い個所
から拾い上げて該固体をチャンバの入口端部ないし点火
端部に近い個所へ戻す如くチャンバの回転方向に反対の
方向で燃焼チャンバの外側壁のまわりに形成される開放
端α１くのｌ、ｉｆ（じた螺旋ダクトをイ１ｍえている
。上述の様に送入卵、ｊ　１１１への誦温固体の再循環
は、低温ｆｉｌ’燃混合物を点火温度まで急速にもたら
す目的に役立つ。再循環される物質の量は１．１都の送
入物に対して３０　＋ｌｌＳの休に多く再循環されても
よく、またはかンより少い）、えが燃焼される石炭また
はその他のｕｆ慾切負の竹゛１工に依存して空気予熱温
度以上で再循環さＪしてもよい。従って、本発明による
と、該循環は、州土ガス流からの再循環される固体の除
去と、著しく尚い圧力にあるυ１ｃ動床への再注入とを
必妥とする冊常の流動床燃焼装置におけるよりも著しく
　ｔ＋、＋＋牢で効率的なエネルギの態様で連成される
。 本発明の他の好適な側面では、熱伝Ｉｙコイル７よいし
束は、回転チャンバの内部に装置されてもよい。該束は
、通常の熱交換器に見られる所１ｔｉＩＵ形管と同様で
もよい。また、他の配置は、シェルないし固定管シート
束の様に使用されてもよい。該管は、内部を流れる水を
有し、その外側面は、可燃固体の燃焼によって形成され
る高温ガスに回転式燃焼装置ｄの全体にわたって露出さ
れる。高温固体は、リフターによって湾状に落下され機
械的に流動化される除、水充満管の外側面上をｍ過して
付加的な熱を伝達すると同時に、捕捉される高温ガスも
、管の内部の液体にその熱の一部を伝達する。 その上、白熱粒子の並列は、対流の熱伝達と共に、高い
比率の輻射熱伝達を保証する。高温ガスと、湾状に落下
する固体とからの組合わされる熱は、ｔ′の内ｆ５１５
の水の加熱および蒸発を生じ、例えば蒸気の形成を生じ
る。他方では、固体と、捕捉されるガスとが水充満の管
上を通過する除、水は、蒸気を発生するよりもむしろ単
に加熱されてもよい。 （１１１の実Ｊ池例では、高温ガスは、蒸気の発生また
はその他の目的のために装置の外部で使用されてもよい
。成る場合には、尚温ガスの温度は、過剰な空気量の添
加によって市Ｕ御されてもよい。 本発明の好適形態では、従来技９１；ｆの石炭燃焼装置
の欠点を効果的に排除し石炭またはその他の炭化水素含
有固体可燃物質の燃焼を行う改良された装置が提供され
る。その上、蒸気を発生ずる目的の改良された石炭炉が
提供される。これ寺の実ｂＬｌｊ例では、石炭またはそ
の他の可燃物は、回転式（４３焼チヤンバの一端に送入
される。上述の様に、燃焼ヂャンパは、内部リフターを
１ｉｉｉ＋え、成る場合には、再循環シュートが設けら
れてもよい。燃焼チャンバは、機械的な流動化をμ」能
にするガー１！・・ｉな速度で回転され、これにより、
１７Ｊ′撚な石１．ガのＩＩ！ＩＪ体は、燃焼によって
形成される煙道ガスを３口１って泥状に落下するか、ま
たはこの操作中にガスを捕」〕ｙする。 酸化硫黄ガスが硫黄の酸化によって石炭燃料の燃わεの
際に形成μ■能であれは、該ガスは、撚りｊとσ１県に
、過大原料中の石灰石またはドロマイトに同１ｊ仔に反
応してもよく、酸化硫黄が著しく低減される煙道ガスを
生じ、これにより、環境上の観点からこれを非常に望ま
しくする。ガス流を則る固体の湾状落下によって生じる
「機械的なυ１１．動化」の゛性質は、固体燃料の混合
物、例えば、石炭と、石灰石またはげロマイトとが通常
の流動床の場合に行われる様に同一の程度の均等な寸法
に粉砕されることを要しない休なものであり、従って、
送入物を比軟的微細に抽砕して寸法を］口ａえる者しい
費用を排除する。好適な装置では、聰ての粒子寸法は、
燃焼および反応に関する限り本質的に同一に扱わ′４す
る。従って、石灰石またはドロマイトを取扱う方法は、
流動化燃焼方法に優る明確な利点を示す。 上述の様に、流動床の方法では、石灰石またはドロマイ
トは、これ寺の粒子が流動化状態に維持される如く燃料
に対して同様な寸法を有せねばならない。従って、石灰
石またはドロマイトは、流動化を保証すると共に、煽迫
ガスによって搬出されるのを防止する如く寸法か比較的
均等で大きくなけれはならない。また、該大きい寸法の
粒子は、硫黄の鹸化反応の生成物で僚憶される様になり
、これにより、未反ル６の芯材料が容易に反応するのを
阻止する。本発明では、石灰石またはドロマイトの粒子
は、燃料よりも倣細な状態で導入されてもよく、従って
、その相対的な反応性を壇太し、その露出される表面積
を増大する。これは、比軟すると、石灰石またはドロマ
イトの＄６　’ＲＦｄの減少を生じる。 従って、本発明の装置および方法は、ｕｆ燃拉状固態ま
たはＩｊｒ燃成分成分含有固体ｔ、焼されて冶用な熱源
を与える完全に連続的で統合された工程を提供する。粒
状固体は、該装ｊｄを通過するａ　＜　ｒ＋シ装置の寸
法および特性によってのみｉｌＨ］限される寸法の範囲
を有してもよい。また、本発明

【・才、７０ロセス熱の
直接伝達を可能にする点で非常に明（Ｉ（Ｈな利点を提
供する。また、再循環される使用ｏ１み尚渦固体は、進
入する送入ｊ京旧の調型または該１ｉｊｔ旧の点大温度
までへの昇温のいづれかのため、上述の様に熱を与える
。その上、重比率の熱およＱ・質１代の転移は、通常の
炉または炉ボイラーに比し比恢的小さい体積のユニット
を生じる。者しく幼イラ［１，Ｊな工程が与えられ、間
接旧な煙道ガスからの熱の付加的な回収は、尚温煙瓜ガ
スタ゛クトが］１」捧冷却器／空気予熱器部分を横切る
様に（１ｑ成されてもよいため、進入空気との熱交侠に
よって得られる。 その上、上述の様に、固体冷却器／空気予熱器部分は、
固体が進入する燃焼附気を加熱し得る如く使用されても
よい。また、高温煙道ガスは、プロセス蒸気を発生する
様に、またはその他の熱回収を与える様に、廃熱ボイラ
ーを辿して送られてもよい・本発明の他の利点は、ｉ■
燃固体または固体とスラッジとの混合物が使用済み固体
の再循環によってユニット内で塊になるのを防止するこ
とであり、該使用済み固体は、燃焼部分で形成ないし解
放される粘、層性物質に対する仮器剤として作用し、従
って、該ｖＩＪ質の自由流動を維持する。これに鑓み、
ユニットを介する固体の移送は、他の通常の装置の特性
である尚いエネルギ需要なしに達成されることがＪ忍め
られる。 回転式燃焼装置の好適な運転における段階的な燃焼のた
め、燃焼温度は、例えば６４８．９”Ｆから８７１．１
℃（１２００″Ｆから１６００７）の範囲に１ｌｊｌＪ
御されてもよく、これは、窒素酸化物の形成を低減する
。また、化学ｋｋｒａ空気に対する実際の空気の比率を
低減することにより、屋素畷化吻は、低減可能であり、
１００　ｐｐｍの様に低いシト気ガス中の全窒素酸化吻
濃度を生じる。本発明の別の利点は、空気が分配装置を
流武し固体を流動化する様に充分な速度を維持する如く
充分に圧縮されねばならない流動床燃焼装置に比し、ガ
スが型読チャンバを横切って極めて低い圧力降下を受け
ることである。運転温度の制御は、幾つかの手段によっ
て燃焼チャンバで実施可能である。例えは、燃焼装置へ
の異なる位置での燃焼空気のＪ！メ人は、最初の燃焼領
域において空気の欠乏な与えてもよく、付加的な空気は
、主燃焼領域の成る個所で追加される。その上、低い排
出温度の使用済みドロマイトは、送入端部へ再循環され
てもよく、燃か６鋏１ｄのこの個所に温度低下を生じる
。運転容量の低Ｆは、容易に実地可能である。可燃固体
の送入比年のｍｊ単な低減は、高温ガスの量を迅速に少
くし、従って、発生される蒸気の量を少くする。ＩＵｌ
」限状態は、充分な熱が管束によって除去され、従って
、燃焼かも早や維持されない状態である。谷１杖ヲ低減
する他の効果的な手段は、固体の雌状落下かも早や生じ
ない状態まで燃焼チャンバの回転速度を低下することで
ある。こＱ状態では、摺動す゛る固体は、雌状落下のと
きよりも小さい露出面を呈し、燃焼装置は、効果的に埋
火にされる。これは、制限状態であり、大きな程度また
は少い程度の雌状落下は、回転速度を調節することによ
って好結果に使用可能である。 本発明の方法および装置によって処理可能な…燃ｖｒ＋
体または可燃成分含有固体は、広い種類の化学ｈ′η造
にわたって変化する。燃焼を受け得る任意の固体は、使
用口」能である。その上、任意の可燃な液体、ガス、液
体と固体との混合物、および該可燃物質の楠々な組合わ
せは、含まれるμ■慾送入原料または書菌堀Ｗ質が粒状
固体物質であれば、使用されてもよい。好適な種類のｐ
Ｊ燃固体は、層化水素含有鉱物を含む。特に、この種類
に含まれるものは、瀝青質または無煙炭質の石炭、コー
クス、亜炭、泥炭、ｉ」゛分生ごみ、廃物、下水または
精製所のスラッジ、石炭シエール、石炭の選炭屑、使用
済み鋳物砂、−骨質の砂、油含イイ圧延スケール、油砂
、木材、これ等の物質の混合物またはその他の物質から
選択される物質である。上述の様に、本発明は、特に、
蒸気ボイラーに使用する石炭の様な有ｍ物質または疾化
水巣含准初買の源からの熱の回収に指向される。本発明
の別の利点は、硫黄含有化合物の様な望ましくない化学
４．４造？ｒ：有する石炭の様な可燃固体を使用すると
き、該化合物が望ましくない環境汚染なしにＩＪＪ′撚
固体から除去可能なことである。この結果を得るため、
石灰石、ドロマイトまたはその他の吸収剤、吸宥剤また
は反応物質は、該硫に含有化合物を除去可能である。こ
れは、例えばＳｏ２収層に好個な１１１Ｍ度における運
転により娩っかの態様で実地ＩＪＪ’　７７＠であり、
これにより、重要な環境問題を排除する。愁ｊ、＋１１
１９分における好ましい運転温度は、該目的に苅し約６
４８．９℃から８７１．１’Ｇ（１２［１０Ｆ’から１
６００−Ｆ）の間に維持される。その上、１水温度での
運転は、上述の様に煙道ガス中の室茶１鮫化吻の形成を
低減すると共に、粒状可燃？Ｉ賀と共に導人される石灰
石、ドロマイトまたは生石灰の成分により）盲化硫黄の
効率的な収イ１を与える。口」添置体物でえの粒子寸法
は、粉末状微粒子から粗い塊までの広い範囲にわたって
変化してもよい。 従って、本発明は、水またはその他の液体の蒸発または
刀Ｕ熱に好適な熱伝達面を有する簡単でコンパクトな燃
焼装りを提供し、該装置では、安定した燃焼状１座か、
熱伝達面との直接の接触において少くとも部分的に生じ
ることが認められる。その上、進入する固体に熱を与え
る目的のため、例えば使用済み高温固体を燃焼領域の排
出端部から点火領域の入口端部へ再循環するのを■」能
にする内部または外片≦の再循環シュートが本発明によ
って提供される。従って、本発明は、回転式燃焼装置ｊ
ｋの最小がら最大の運転比率における燃焼範囲の４倍か
ら５倍の変化範囲にわたり効率的で匍」御司北な燃焼全
提供する。また、該装置６は、熱伝達面に接触し泥状に
落下する白熱１ｉ！ｉｔ体からの熱伝達の輻射、対流お
よび伝尋のモードを利用することにより内部に分配され
る熱伝達面に促進される熱伝達を与える。人口端部から
使用済みす１．出ＭＡ　ｉ’ｆｌｓへの燃焼領域におけ
る固体の機械的流動化は、特に、本発明の好適実施例の
１つにおける様な使用広み物質の再循環において、可燃
粒状固体の残留炭素に効率的な燃焼佳作を保証する。こ
の現象Ｇ」、燃焼領域の全体にわたる泥状撹乱と呼んで
もよく、これは、燃焼過程を強化促進し、これにより、
コンパクトで安価な装置を保証する。従って、本ソ１ミ
明が外部または内部の複雑な移送装置ｌ−Ｕ、を・２・
妥゛とすることなく、回転式装置ｋまたはドラム自′１
４・の回すにのためを除いて移送にエネルギを消費セず
に添規のために回転式装はを介してｌ！ＩＪ悼を移送ず
４該ｊ？−ｉを提供することは、明らかである。本発明
の装置を使用すると、固体４４４　循環シュー）　Ｊ６
よひダクトは、装置の宿成、設論′および運転における
経１首゛１４ユ全保証する！（ｔＪ　＜　組立体の一体
ｕｌ−分である。この点では、商い比率の熱および質量
の転移７Ｊ・非ＭにＺＵ革的な体積υ）使用で生じ、従
つ−Ｃ１その所表゛寸法を低減する装置が得られる。本
発明の目的と、多くの利点とは、添付回向を診照する下
を己のｆＨ’　ｎ＋ＩＩＩな説明によって明瞭になる。 第１図は、本発明の原理による回転式燃焼装置の一例を
示す。下記の説明は、可燃な石炭の硫黄含有量に対し成
る比率の石灰石またはドロマイトを混合された可燃固体
としての石炭の使用に関する。 第１図の燃焼装置は、円筒形タイヤ３によって回転する
如く支持され通常の態様の変速駆動装置（図示せず）に
よってＩＥ　ｆａＪされる円筒形チャンバ２を１ｌｉｉ
ｉえている。チャンバ２は、燃焼中に到達する」ソ尚メ
品度に耐えるのに好適な型式の耐熱性耐火拐料２４で内
張すされる。ｍ常予熱されるが必ずしも予熱されない燃
焼空気は、静止ダクト４によって送入端Ｍ（（ないし入
口端部で導入され、該ダクトは、通常の簡単な回転シー
ル５によって円筒送入ｉｒｉＭ部板内に蕾封される。導
入される燃焼突気の量は、通常、所要の埋−酌量よりも
約５％７＞）ら２０％多い。石炭と、可燃固体の硫黄含
有量に対して成る比率の石灰石また・はドロマイトとは
、送入シュート１に送入される。硫黄に対するカルシウ
ムのモル比に基づく該比率は、送るべき過！！’ｌ　Ｍ
。 に依存して１：１から約６：１までの軸囲内、またはそ
れ以上でもよい。経済的かつ実際的な几奉は、約１．５
　：　１から２．５　：　１の軸囲内でもよい。 石炭と、石灰石またはドロマイトとの混合・物は、回転
するチャンバ２０人口端部に落下ずΦとき、点火領域６
に送入され、該点火領域では、再傭繍される高温固体に
再循環シュート７によって混合され、回転式燃焼チャン
バ２をυ１６通ずるガス流を介し混合された固体を持上
げてγ邑状に？ｇ　トされるリフター８によって持上げ
られる。円１．５１の同１ルり速度は、変更可能であり
、？ゴろ、６５ｍ（１１フィート）の内径の円筒に対し
、こ＼に記載される式による回転速度は、約１１　ｒｐ
ｍである。約７６０　’Ｕから９８２．２℃（１４００
’Ｆから１８０［ＪＦ）のｉｊｉ＋・を度の充分に尚温
の再循環固体は、可燃な石ｊジＪの点火を保証する如く
点火領域６に導入される。成る４−ｔｉｔ光生光質物質
この領域において送大原相から’９Ａ１１ｉされる。３
．６６ｍ１１２フイート）の夕＋住と、約１１．８１　
ｍ　（５８ｙイード９インチ）の長さとを有する回転式
燃焼チャンバに対し、例えば、最初の点火領域は、約１
．５２７７１．（５フイート）の長さでもよい。 ？ｆ束９は、長手方向サポートまたは他のサポート１０
により回転式チャンバ２の内部に装着される。これは、
第１図、第２図に明瞭に示される。 この例で示される配置では、約５３８．８７Ｗ２（５，
８００平方フイート）の外側全面積を有する５、Ｏ８Ｃ
ｍ２“の１８０のＵ形ループが示される。 １８０のループは、６６０の管ｙ−を有し、管は、１０
．１６Ｃｍ４”の間隔を有する正方形のピッチで配置さ
れる。管束９は、背シート１１の遠い端部に取付けられ
るＵｊｅ皆として一般に呼ばれるものから成る。従って
、蒸気が発生されるか、または他の液体が加熱ないし蒸
発されるとき、この配置は、顔状に落下する固体と・「
との良好な按ｊ独と、管束からの固体の容易な排出とを
保証する。該旨シートは、チャンネル１２に取付けられ
、蒸気出口管１３は、該チャンネルから突出る。給水管
１４は、蒸気出口管の内部にあって該゛Ｕに同心状であ
る。 成る場合には、この配置は、内側の蒸気量１」′け１３
と、外側の給水管１４とによって反対になる。 これ等の管の両苔は、漏洩なしに水の送入および蒸気の
排出を可能にする通常の回転シール１５に取付けられる
。給水管１４は、Ｕ形′けの細氷チャンネル１７を排出
チャンネル１８から分ｋＩＦするバッフル１６を貫通ず
る。この様にして、６イ↑水は、Ｕ形管の内部を介して
循環される。熱は、外ＩｌｌにおいてＵ形管上を流れる
尚温ガスおよび泥状の尚温固体によってＵ形管を介して
伝達され、これにより、該Ｉ靜の内部の成る循環水を蒸
気に変換する。 点火領域６の後の１’束９の＠部で、主フ、？）規１ｄ
ｌ域１９が始まり、該領域では、ガスおよσｆｉｌ−ｉ
ｆ　’にの１１ｍ１ｔ度は、可燃送入原料の性質に依存
して剃６４　Ｂ、９℃から約８７１．１℃（１２００′
Ｆから１６００−Ｆ　）に維持される。この領域では、
石灰またはその他の過大原料からの伺加的な揮発性物質
と、炭素質へ清ないし炭とは、燃焼される。該燃ハと領
域では、リフター８は、高温ガスを介し石灰石またくま
ＩＳロマイトに混合される高温可燃材料を持上げて、管
束９のＵ形協・上と該″１・の間とで該拐料を泥状に落
下する。６．６６ｍ（１２フイート）の円筒外径を有す
るこの例の主燃焼領域の代表的な長さは、約４．１１ｍ
（１３フィート６インチ）である。高温ガスおよび高温
固体は、主燃焼領域１９から低下する温度の燃焼領域２
０へ進み、該領域では、ガスおよび高温固体は、約３７
１．１℃から６４８．９’Ｃ（，７００”’Ｆ’から１
２００°Ｆ）へ燃焼の温度から冷却される。低下する温
度の燃焼領域は、炭ないし炭素質残漬の燃焼を光子する
様にも作用する。 該領域は、管束９の熱伝達面の端部まで延び、ガスの流
れを介し管束９のＵ形管の上と該管の間とで固体を泥状
に落下するりフタ−８を備えている。 この１夕１」に対し、低下する温度の燃焼領域の代表的
な長さは、６．１７　ｍ　（２０フィート６インチ）で
ある。最終領域は、リフターのない解放領域２１であり
、該領域では、固体は、ガス流から分離するのを許容さ
れる。排出個Ｈｒでの固体は、本質的に、使用済み石灰
石またはドロマイトに混合される灰である。この例では
、約１．１４　ｍ　（ろフィート９インチ）の代表的な
解放領域の侵さ力（与えられる。固体は、孔部分へ排出
せき板３３上をｉｔＭつた後、灰の処分のための静止シ
ュート２２へ送られる。ガスは、静止孔部分３０を経て
空気予熱器および／または塵埃コレクタへ送られ、該１
ｌｌｓ分３０は、通常の簡単な回転シール装置２３によ
って排出端部板に対して密封される。運転Ｑ〕際、石炭
焚き燃焼装置が蒸気の発生のために使用さｔ’Ｌるとき
、回転式燃焼装置の長さにわたって、燃焼中に形成され
る酸化硫黄は、前に未反応のおよび／または再循環され
る石灰石またはドロマイトと反応する。代表的に酸化艙
黄の９５％以上は、ガス流に入り、残りは、灰に属する
。灰に戊る（３化ｊＩ＋：ｉ：黄の量は、石炭のアルカ
リ含有量によって著しく変化する。いづれにしても、灰
にλ４する１→り化ｆｌｉｉｂ　、Ｃ”４は、安定した
化学的化合物である。ガス０１らの全ｆＩン化硫黄の約
１％またはそれ以下を構成する属目り化硫黄は、硫酸カ
ルシウムを形成する如く石灰石またはドロマイトと反応
する。二数化ｊｌＱｊ　夏は、Ｉ也臓酸カルシウムを形
成する如く石灰石またはドロマイトと反応する。これ等
の亜晩鹸塩は、運転温度で過剰空気の存在の際に殆んど
硫酸カルシウムに酸化される。この手段により、酸化硫
黄は、排気ガスから効果的に除去される。代表的に、ガ
ス流の全扇化硫黄の９０％は、ドロマイトまたは石灰石
によって除去される。 第６図を参照すると、第１図に示される装置と同様な装
置Ｍによって燃料として石炭を使用し１７．５８　ｋｙ
／Ｃｍ２Ｇ（２５Ｄ　ｐｓｉｇ　）　ｔｊ）蒸気を発生
する如く本発明を使／−ｌノする装置の流れ図が示され
る。 約２．５重足％の硫黄を含有する貯蔵ビン２５がらの石
炭は、夫々のコンベヤベル）２７．２８により、貯蔵ビ
ン２６から供給される石灰石に送入シュート１内で混合
される。一時間当り約９５２．６　ｋｐ（２１’ＯＯボ
ンド）の石炭と、ｅＪ９０．７ｋｇから１０８．９’ｙ
（２ＤＤから２４０ボー４）Ｕ）石灰石と＋１、送入シ
ュート１を介して回転式チャンバ２の人口端部ないし送
入端部に尋人され、該チャンバは、この例では、釣２．
９０７Ｗ　（９フィート６インチ）の外径と、約１１．
７３　ｍ　（３８フィート６インチ）の全長を有する約
２．４４７７１　（８フイート）の内径とを備え、約３
　ｒｐｍから１４　ｒｐｍにおいて回転される。また、
１４８．４標準ｍ３／分（５２４０標準立方フィート／
分）の体積において下ｉｔに示されるユングストローム
型再生空気予熱’６’ｔ　’３７からの約３１５．６°
Ｃ（６００’Ｅ’）の予熱空気は、空気ダクト４を介し
てこの回転式ボイラーへ送入される。 回転式チャンバ２の最初の点火領域６では、ｊ？、（÷
料は、それを乾燥して点火温度にもたらすのに量におい
て充分であり内部で再循環される約８１５．６０Ｃ（１
５００’−１，’　）の高温固体に混合される。吹に、
点火された燃料と、石灰石と、再循環される固体とは、
約７０４．４℃から８７１．１℃（１ろ００−Ｆ’から
１６００”Ｆ）の温度を有する比軟的一定の１ｊｉ７＋
度の燃焼領域１９（主燃焼領域と貯ばれる）へ進み、こ
＼では、固体は、高温ガス九を辿して持上げられ、管列
ないし管束９の上および向に泥状に落下され、琶′の内
部を辿してｕ＋ｆｆｆｊ４される１　５１．４１／分（
４０ガロン／分）の抽鞄用ボイラー帽水へ尚濡ガスと共
に熱を伝達する。大部分の燃焼は、この領域で生じ、幾
分がの給水は、蒸気に変換される。次に、高濡慾焼ガス
および高温筒体は、低下する温度の燃焼領域２ｏへ送ら
れ、こ＼では、画体は、尚温ガス流を辿して連続的に持
上げられて管束９の管の上および間に泥状に落下する。 幾分かの最終燃焼は、この領域で生じ、ガスおよび固体
の感熱は、蒸気を発生するために利用される。 この領域では、ガスおよび固体は、旨が爺・列において
終る個所を通過して回転式チャンバの排出端部に位置し
りフタ−のない解放領域２１に入る態別に、約４２６．
７°Ｃ（８００’Ｆ　）　ニ冷却される。 函数領域では、固体と、ガスとは、相互に分離され、ユ
ニットの孔部分３０に送られる。解放領域２１でガスか
ら分能される固体は、調Ｍノ可能なせき板３３を越えて
孔部分３ｏへ送られた後、回転スター弁３４を介して灰
サイロ３５へ空気で搬送される。回転式ボイラーから排
出される灰および使用済み石灰石の代表的な量は、４２
６．７”０（８００”Ｆ’　）　ニオイテ１　時間当す
２０４．１　ｋｇカら２２２．３ｋｇ（４５０ポンドか
ら４９０ボンド）である。この例では、４２６，７°Ｃ
（８００Ｆ　）の約１１．６１２．２　ｋｇ／符（２５
，６００ボンド／時）のガスは、回転式チャンバを去る
。これ等のガスは、排出ダクト３６を辿り再生空気予熱
器３７へ流れる。 該予熱器では、’ｌ　４８．４標準ｍ３７分（５２４０
４！準立方フィート／分）の体積を有する２１．１’Ｃ
（７０”Ｆ）における１　０．７０５　ｋｇ／時（２ろ
、６００ボンド／時）の大気圧の空気は、回転式ボイラ
ーからのガス力１らを１６５℃から１４８，９°Ｃ（２
７５’Ｆ’から３００″Ｆ）に冷却する際、６１５．６
’Ｕ（６００゛Ｆ）に加熱される。空気予熱器３Ｔから
の冷却されたガス流は、通常のバッグフィルタ３８へ送
うれた後、通常の誘引通ノ虱（Ｉ　Ｄ）ファン３９を介
し大気へ放出する如く煙突４０へ送られる。 水と、管束９で発生される蒸気とのｒＭ合切は、排出管
１３と、回転シール１５とを辿り然ス（ドラム３１へ送
らｎ１該ドラムにおいて、和水と、蒸気とが分離される
。蒸気ドラムからの分臓された水は、再循環ポンプ３２
の吸引側に行き、脱気ざれた１　５１．４１３／分（４
０ガロン／分）の新しいボイラー給水に該個所で結合す
る。給水は、排出管１３と同心状の管を辿って管束に入
る。−１６米国師寸法を有する上述の石炭および石灰石
の量を使用し、　１０，７０５に９／時（２６，６ｏｏ
ボンド／時）の２１．１”Ｏ（７０′Ｆ’）の空気を送
給するとき、９、０７２　ｋｇ／１１０　（２０，００
０ボンド／時）の蒸気は、１５１．４　ｌ／分（４０：
ｌｆロン／分）　ノ脱％Ｍ：イラー給水が２１．１℃（
７０”Ｆ’）において装置に送給される際、１７．５８
　ｋｙ／ｃｍ２Ｇ　（２５０ｐｓｉｇ　）で２０７．８
’０（４０６”’ｈ’）において発生される。上の補性
の下で、１時間当ｔ）　２０４．１　ｋｇかう２２２．
３に９（４５０ボンドから４９０ボンド）の灰および使
用済み石灰石は、全体の帆買除夫効率が重量で約８０％
から９０％である如く排出される。煙道ガスを１６５°
Ｃがら１４８．９”０　（２７５＝Ｆカラ５００”Ｆ’
）で大気へ放出するとき、全体のボイラー　−熱効半は
、燃料の宣い燃焼熱に基づき８５％から９０％である。 第１図から第６図までは、蒸気発生管と熱交換する如く
燃焼装置で利用される高温ガスを有する特定の型式の燃
焼装置を示すが、その他の型式の燃焼装置は、この説明
に姓み通常の技能を翁する者に理解されるｕ口＜本発明
によって考ｊ覆される。 例えば、熱が燃焼装置内で伝達されず、むしろ燃焼によ
って形成される高温ガスが他の個所で使用される様に燃
焼装置から外に導かれる燃焼装置αが使用されてもよい
。この型式の燃焼装置Ｃは、第１図の装置は、管束９を
除去する様に変更されてもよく、回転式燃焼装置の逆転
補性は、・ｉ・束かないこの装置では低下する温度領域
かない点を除き、は〈同一である。面体は、短い）弁数
部分へ然られ、該部分では、固体と、ガスとが相互に分
１〜１１され、高温ガスは、高温ガスダクトを通り回転
式燃焼装置の外へ連続的にθ１られる。次に、尚１品ガ
スは、蒸気を作る目的でポイン−に送られるか、または
水ないしその他の液体を加熱ないし蒸発するために他の
形態の熱交換器へ送られるが、または石炭ないしその他
の材料の様な固体を乾燥する１こめにＪ呑られるか、ま
たは約７６０℃から１５３７．８−０（１４００’Ｆ’
から２８００　”Ｆ’　）の入口温度のガス流から熱の
伝達を許容する任意のその他の装置へ送られる。第１図
から＄６図までに関連して述べられた装置のその他の変
更において、Ｕ形束９は、静止してもよく、従って、回
転円筒と共に回転しない。これは、Ｕ形管束を静止する
台に取付けることによって実施されてもよい。勿論、静
止する管束は、Ｕ形管型式の代りに、固定された管、シ
ート型式のものでもよい。該配置は、Ｕ形管束が片持ち
の支持を実際的でない様にする程長い補性に対し、両端
での支持を可能にする。その上、水の進入と、蒸気の排
出とが異なる端部において（ある様に、管、シートのチ
ャンネルの区分が定められ＼ば、束は、回転円筒内のガ
スおよび固体に閃し並流流れまたは向派流れのいづれか
で作用するｖ、ｉｌ　＜配置されてもよい。従って、蒸
気の発生の目的のため、燃焼装置およびボイラーの配置
誰の変形は、実施されてもよく、任意の通常の型式のも
のでもよい。該駁形に加えて、上述の橡な静止または回
転する管束から効率的な熱交換を得る如く、その他の装
置は、燃焼装置のチャンバから成る他の型式の熱利用装
置へ高温ガス？除去するために設けられてもよい。 実例■　圧延スケールの脱油用回転式焼却炉第４図は、
本発明の原理による回転式燃焼装置の他の例を示す。下
記の説明は、該装置内の送入原料として油含有圧延スケ
ールの使用に関し、回転式焼却炉は、圧延スケールおよ
び圧延スケールスラッジを脱油するための製１１１１１
１１ｍ朶の必要°１生を満足する如く構成される。 第４図の回転式燃焼装置は、ドラムタイヤ４３で支持さ
れ賄常の変速駆動装置を有する円ト＋＋ルチャンバ４１
を備えている。チャンバ４１は、威ｘｓｉ固体の過大開
口部４４と、排出用０４５とを・１７シている。チャン
バ４１は、予熱／Ｊ　整領域４６と、燃焼領域４７と、
固体冷却／空人予熱額域４８と、製品水冷領域４９とに
区分される。シュート５２は、油含有圧延スケール、所
要により、そり池の固体材料を装置内に送達する。回転
シール５４は、煙道ガスの静止煙道６５における開口ｍ
（４ｂ　ｗ　密封する。他のシール５３は、静止空気ダ
クト５７に対する開口部において低湛臣気ダクト５０を
密封する。これ等のシールは、通′にの型式のものであ
る。１１Ｍ泊された圧延スケールは、シュート５６を介
してコｌｌ：出される。回転式燃焼装置４１は、内部の
最高燃焼温度に耐えるのに好適な型式の耐熱性耐火材料
で内張りされる。少くとも１つの螺旋シュート６０から
成る再循環装置は、チャンバ４１のＩＡ他側壁沿って装
置され、その人口端部６１および出口端部６２において
開１コして終る。 該螺旋シュートは、回転方向の反対方向へチャンバ４１
のまわりに何曲し、従って、入口６１に入る拐洒は、出
口６２を介してチャンバ内に放出されるまで、送入開口
部４４に向い後方へ送られる。 リフター５８は、予熱／副長領域と、燃焼領域と、固体
冷却／空気予熱領域とにおいて燃焼チャンバの内側壁に
取付けられる。リフター５８は、回転式燃焼装置の内側
壁から歩直に突出る。リフター５８は、回転の軸腺に平
行に方向づけられる。固体冷却／空気予熱領域４８の入
口および出口における短い距離にわたりリフターがない
。リフターは、燃焼領域の第６の四半分における短い長
さにわたってのみ延びる。第５図は、送入端部に同って
見る第４図のチャンバ４１の横断１ｒｔｉ　図をノＪ＜
　１−６この横断面は、固体冷却／空気予熱領域４８の
１ｊ１」端を通り、予熱空気ダクト５１およびＪｌ１１
″気ダクト５５を示ず。 第４図の回転式焼却炉の操作の原理は、戒も融通性があ
り、回転式焼却炉の燃焼領域内の燃起乙のために圧延ス
ケール送入物に存在するり１１例なる油をも完全に利用
し、アフターバーナーを学く必要としない。しかしなが
ら、所要の任意の１」加旧な燃料は、油またはガスとし
て付加されてもよく、回転式焼却炉は、正規の油含冶圧
延スケールのイＡシに容易に圧延スケールスラッジを処
理する。従って、燃料費は、最低限になり、Ｈ−、延ス
チールスラッジの鉄単位は、回収される。周囲のｒｉ＋
＋：市づ送入物は、回転式焼却炉４１、特に、予熱／　
ｉＲｌ　Ｑド領域へ引渡され、該領域では、送入物は、
５倍の量に庁する高温再循堀脱油圧延スケールに４４合
されて、空気ダクト５１を介し装置ｄに進入する約４５
４．４’Ｃ（９５０＝Ｆ　）に予熱される燃焼空気に接
触することにより、乾燥されて約４２６．７℃（８００
°Ｆ）に予熱される。送入空気は、装置に入り、低温空
気ダクト５０を通った後、固体冷却／空気予熱領域４８
を辿り、更に、燃焼領域の前端まで延びる空気ダクト５
１を辿って移動し、従って、最高の瞼素含有量を有する
空気は、再循環ないし使用済みの圧延スケールと共に燃
焼領域に入る圧延スケールに接触する。空気か固体に対
して並流で移動する際、空気は、それを１ｍって湾状に
落下して、上述の様に機械的に流動化される固体に密に
接触され、該接触の際、圧延スケールの任意の残留油ま
たは炭禦は、その結果生じる煙道ガスが排気ダクト５５
の入口開口部に達し最後にそれを通って装置？Ｊを宍る
煽迫ガス排気灯道６５に達するまでに燃焼する。脱油さ
れた圧延スケールは、排出シュート５６を通って装置を
去る。燃焼の過程中、送入物およびセＪ循環圧延スケー
ルは、混合を容易にし燃；〕゛と領域からの輻射熱を吸
収するスクリーンとして作用する如く予熱／調整領域に
おいてリフターによって湾状に落下される。圧延スケー
ルがら蒸発され予熱空気に混合される４１１は、燃焼領
域の入口における輻射熱によって点火される。取るｆ＋
Ｉｊ助燃料が必要な場合には、燃焼領域での温度制ｆ１
１１は、添加される燃料の最を制御することによって得
られる。ガスまたは油のいづれがは、１１１助燃料とし
て作用可能である。補助燃料は、燃焼領域の始まりで燃
焼を生じさせる予熱／調整’？域の所定の個所に導入さ
れる。 燃焼領域４１の最初の２．７４ｍ（９フイート）にわた
り、固体は、湾状に落下されず、これにより、油および
ガス相の燃料蒸気の燃焼温度が１０９６．３”０（２０
００”Ｆ）十レベルに：ｌミ１４ｊネするのをｕｆ能に
する。次に、固体は、第１図に関連して上述で説１ルノ
した常態の転勤−転作ノ４ノによりこの領域を通って移
動し、燃焼に必要な体積の石は、最低限になる。燃焼領
域の終りに向い、リフターの１．２２扉（４フイート）
の長さの部分は、固体が所要の温度に達するのを保証す
ると共に、燃１ト節約のために８１５．６°Ｃ（１５０
０’Ｆ’）に燃焼ガスを冷却する如く設けられる。この
例に関し、固体は、約５３７．８℃（１０００’Ｆ）に
昇温されることが仮定される。燃焼領域の次には、１２
２　ｍ（４フイート）の同体解放領域がある。燃焼領域
４７の終りにおいて、高温固体は、ダムリング６３上を
通過してスプリンタボックス６４に入り、該ボックス６
４は、回転式装置の送入端部へシュート６０を介して高
温固体の一部を再循環し、製品ないし自体の冷却／空気
予熱領域４８へ移送シュートを介して残りを送る。固体
冷却／空気予熱領域４８の成功の０．７６　ｍ　（２ｉ
フイート）では、予熱された空気が固体から分離されて
、予熱／調整領域４６の送入端部ヘダクト５１を介して
送られるのを可能にする如くリフター５８かない。リフ
ター５８は、品温固体から空気への艮好な熱伝連を保証
する如く次の５．０３　ｍ　（１６１フイート）イ　に
０佳する。設Ｓｉ補性の下では、空気は、５０７．３℃
（９４５”Ｆ　）に加熱され、一体は、２９０．６°Ｇ
（５５５°Ｆ）に冷却される。１本またはそれ以上の排
気ダクト５５は、この領域４８を横切る。この領域の終
りでは、固体は、移送シュートを介し製品水冷領域４９
へ移送される。製品水冷領域４９では、８１５．６’ｃ
（１５ｏｏ′Ｆ）の排気ガスと、約２９０．６°Ｃ（５
５５′Ｆ）の乾燥された脱油圧延スケールとが該領域に
入る。この部分にリフターがないため、ガスおよび固体
は、良好な接触状態になく、別個に水冷される。高いレ
ベルで・目に装着される静止水スプレー６６は、８１５
．６’０から１４８．９°Ｃ（１５００−Ｆから６００
−Ｆ　）以下へ排気ガスを水冷する。低いレベルの水ス
プレー６７は、転勤する圧延スケールへ方向づけられ、
２９０．６°Ｃから約９６，６°Ｃ（５５５”Ｆから絽
２００°Ｆ）へ該圧延スケールを冷却する。冷却された
１市ｊ体は、回転ユニットの端部から製品シュート５６
゛へ排出され、装置から送り出される。煙道ガスは、排
気煙道６５を辿って装置を去る。 実例■　精製所スラッジの焼却 第４図に関して説明されたものに歳分同律であるが成る
変更を有する焼却炉装置Ｉａ？使用し、本ｊ（ｓ明は、
精製所スラッジを焼却するのに利用されてもよい。該回
転式焼却炉は、所要の付加的な熱を供給するために石炭
を使用し約１０９３，３°Ｃ（２０００°Ｆ）でスラッ
ジを焼却可能であり、精製所スラッジに対し特に構成さ
れてもよい。設計の根拠のためにこの１りＵにおいて仮
定される株に、５％の油と、１０％の固体と、８５％の
水とを含有する積装所スラッジか焼却されるとき、スラ
ッジの０．４５３６　ｋｇ（１ボンド）当り４１５．３
　Ｋ　ｃａｔ（１６５０ＢＴＵ）を供給するのに充分な
石炭のみが必要である。これは、スラッジの約１２．５
重量％になる。尚い熱効率は、排気ガスから熱を回収す
るその性能のため、回転式焼却炉によって可能である。 この例では、第６図に示される型式の焼却炉が使用され
る。精製所スラッジは、回転式焼却炉７８の人口端部７
７に菅７５を介して送入され、石炭は、シュート７６を
介して導入される。 こ＼では、スラッジおよび石炭は、再循環される尚海砂
に混合され、該砂は、スラッジを乾燥し、水蒸気および
乾燥固体の両者を約６４８．９℃（１２００’Ｆ’）に
ノ用熱する。また、予熱された空気は、予熱空気ダクト
７９を介し焼却炉の削り局ないし入口端部に導入され、
燃焼は、約６４８．９”０から１０９３．６’Ｃ（１，
２００”Ｆから２，０Ｌｌ（Ｊ−Ｆ）の温度で行われる
。充分な空間は、釣１０９６．３’Ｏ（２０Ｄ　Ｏ″Ｆ
）で２秒の滞留時間全与える如く燃焼領域８０に設けら
れる。他の例に関して上述で説明された様に、燃焼領域
８０における尚ｌ晶固体の湾状の落下は、スラッジの発
令燃焼を保１ｉＩＥする。燃焼領域８０の終りでは、熱
は、１＾］体再熱狽域において湾状に落下する固体に対
し回り＋Ｕこ高温燃焼ガスを送ることにより該ガスから
回ＩｌｌさＪする。 約６５４．４℃（１２１０″Ｆ）に冷却された伎、燃焼
ガスは、空気予熱領域８２を辿って延びる排気ダクト８
３を通って出る。水スプレー８４は、排気ガスが排気煙
道８５を通過する以１ｊｌＪに約１４１：１．９’Ｃ（
３００′Ｆ’　）に排気ガスを冷却し、Ｉｌｌ気ガスは
、次に、バンクハウスおよびＩＤファン（図示せず）へ
送られる。空気は、空気ダクト８６を別って焼却炉の空
気予熱領域８２に入り、固体再ｆＩＬ域８１からの湾状
に落下する高温固体に向流に移動する。 約８７１．１°Ｃ（１６００’Ｆ’）に予熱された空気
は、予熱空気ダクト７９を通り焼却炉の１ノＵ端へ導か
れる。焼却炉を通る圧力降下は、約２．５４Ｃｍ水柱ま
たは５．Ｏ８Ｃｍ水柱（１“水柱または２〃水柱）のオ
ーダで極めて低い。ＩＤファンからの通風を調節するこ
とにより、焼却炉の前端における圧力は、大気圧よりも
僅かに低く維持される。従って、焼却炉の１ｊｉＪ部は
、容易な送入、点検および温度測定のため、開放したま
−でもよい。砂の様な補給熱伝達固体は、焼却炉の前端
で添加される。稍製所スラッジからの残漬ないし灰のｖ
ｌ　ａ部分は、排気煙道８５を辿り燃焼ガスと共に排出
し、ｌ々ッグ／１ウス（図示ゼず）において捕捉１コ」
能である。任意の粗い残＋７！ｊは、回転式焼却アの空
気予熱領域の端部で排出されるまで、熱伝達固体として
作用可能である。 上述の様に、この例で使用ｕＪ能な焼却炉は、本プロ明
でｆ；慮される型式の回転ユニットである。基本的には
、該焼却炉は、約５．８１　ｒｎ　（１２フィート６イ
ンチ）の外径を有する円筒形ユニ゛ノドでよ）す、約゛
ＩＢ、２８ｍ（６０フイート）の投さである。 燃焼領域８０は、リフター８８を形成】るｕｌｌ　＜　
Ｉ成形され約７．６？Ｌ（２５フイート）σノ長さσつ
４・ヤスタゾル耐火材８７で内張すされる。ｌＩＪσ〕
１廻」で述べられた装置の様に、螺旋シュート８９（ま
、６ｐ人物を点火温度にまでもたらすｙ１４＜燃焼法」
或８０ｖ〕端部から燃焼領域の前部へ熱伝達固体を伯坊
１−る・燃焼領域に続き空気予熱領域８２σ、）目１」
に、１ぐさ力）約２．４４ｍ（８フイート）のりフタ−
８８と、１走さが約２．４４　ｍ　（８フイート）σつ
リフターなし）す・ト放領域とを有する固体再熱領域８
１力）ある。螺旋シュート９１は、Ｎ体再熱領域８１の
ｒ＋＋Ｊ↑？ｌＳ力）ら空気予熱領域８２へ高温固体を
導くσ〕に便１！４１ＪＪｉ４ｒである。この螺旋シュ
ートは、固体か空気３′−ｄＶ’ｉｉ、Ｉ　Ｊ或へ移送
される様に回転ユニ′ノドの回帖軸ｊｌｉ’Ｊ’、　Ｌ
よって回転する如く形成される。これと同刊七Ｇこ、蝋
１ｊ４シュート９３は、固体再熱領域８１の十流Ｍｉｆ
ｉ　ｔｊｌ（内へ空気予熱領域８２の排出端部から固１
４・を々φくのに使用可能である。約６５４．４“Ｃ（
１２１０１；”　）に冷却された燃焼ガスは、空気予熱
部分８２の中心の１．２２７７１　（４フイート）の直
往の排気ダクト８３へ送られる。該燃焼ガスは、排気煙
道８５を通った後にバッグハウス（図示せず）へ進入す
る以＋ｊｉＪに、該ダクト内の水スプレー８４によって
約１４８．９６Ｃ（３００”Ｆ’）に冷却される。空気
予熱領域は、隔壁９２によって固体予熱領域から分離さ
れる。予熱至気ダクト７９は、ＶＡ壁９２から燃焼領域
８０の前部へ延びる。空気予熱領域は、耐火材で内９）
ｔすされ、リフターを有する約２．４４　ｍ（８フイー
ト）の部分である。完全燃焼は、焼却炉内で得られ、ア
フターバーナーは、全く必要でない。 この例では、はソ４つの領域、即ち、送入物予熱／　Ｉ
Ｖ、“ｄ整領域と、燃焼領域と、固体冷却／空気予熱領
域と、製品水冷領域とから成り第４図、第５図に閃し上
述で説明したものと同様な焼却炉が使用される。使用済
み訪吻砂は、有（２）結合剤で汚染対口１シであり、こ
れは、該砂が危険物質として分類される様になる。該有
機物が焼却されて金Ａ・０′ゾ子が篩分けによって回収
され＼ば、使用済みの（＋＞は、無害と見做され、埋め
立ての債土としてまたは同様な用途に積極的な価値を有
し得る。本＋ｉ’）　Ｉｌｌの方法および回転式焼却炉
装置を使用すれば、市・機物質は、回転式装置内で燃焼
され、アフターバーナーは、必要でない。最少の補助燃
料は、焼却される砂の感熱の多くが燃焼空気の予熱によ
って回収されるため、必要であり得る。 この例の目的に対し、第４図、弔５図において上述で説
明したものと同様なり＆造の回ＩＩｖり式焼却炉が提供
される。該ユニットは、約７．１６Ｉｎ（２ろフィート
６インチ）の全長と、約１．５２　ｍ　（５フイート）
の内径とを有するはヌドラムである。この場合には、該
ドラムは、分割壁で分ｔ’ｆｌｉされる６つの個々の隔
室、即ち、送入物予熱、燃ｙｊ贋！・＋ｉ季と、製品冷
却隔室と、水冷隔室とから成る。予ｒば（／調整部分で
は、新しい送入物は、約７０４．４’Ｕ（１３００’Ｆ
’）に加熱された。Ｉ′Ｉｊ循環砂とｌ瓦合己れる。こ
れは、送入物を乾燥して約３７１．１　’Ｕ（７００′
ｆｉ’）に予熱し、次に、固体は、焼却炉の前１ｊｌ（
からの輻射熱による損失を妓小眼にするスクリーンを与
える如く該予熱部分において湾状に落下される。予熱／
調整領域では、固体冷却／空気予熱領域からの予熱空気
は、外部ダクトによって導かれ、火焔は、砂の有砲結合
剤と、焼却炉の前端で添加される補助燃料とにおける分
解生成物か燃焼される際に発生する。燃焼領域の前部の
０．９１〃Ｌ（６フイート）の部分では、砂の湾状の落
下は、大油の発がと、面い燃焼比率とを６ｆ能にする如
くリフターを短縮することによって抑制される。砂を７
０４．４°Ｏ（１３００”Ｆ）に刀ｌ］熱して、燃焼ガ
スを約８１５．６°０（１５００’Ｆ）に冷却する。 ２．０３　ｍ　（６フィート８インチ）の長さの湾状落
下部分は、これに続く。燃焼部分の端部には、解放部分
と、第１崗呈内の砂を適当なレベルに維持するダムリン
グとがある。該リング上を通過する高海砂は、スジリッ
タボックスに入り、該ボックスは、一部分を焼却炉の前
端へ丹循環し、残部を固体冷却／空気予熱領域へ移動す
る。約８１５．６°Ｃ（１５００°Ｆ）の麩焼ガスは、
製品水冷領域へ導く４つの煙道を通って出る。固体冷却
／生気予熱領域では、製品は、進入する空気を辿って湾
状に落下することにより、７０４．４′Ｇから約３７１
．１’Ｃ（１３００”Ｆから約７００″Ｆ）に冷却され
る。 これは、周囲状態から約６４８．９℃（１２００’Ｆ　
）に空気を予熱する。この隔室の４部では、砂は、適当
な負荷を維持するダムリング上を辿圓した餡、砂を製品
水冷領域へ移送する蝶旋シュートに入る。 製品水冷領域では、圧延スケール脱油の１列に１〜して
上述で説明したのと同様な態様においてり１゜気ガスを
約１２１．１℃（２５０”Ｆ　）に冷却するす１］＜隔
室の上部に近く１組の静止水スプレーがある。１ｍの組
の静止水スプレーは、約３７１．１０から約９８．９°
Ｃ（７［１０°Ｆから２１０’Ｉｉ’）にイαを冷却す
る如く砂に方向づけられ、該冷却の俊、砂は、上述と同
様な態様で製品回収領域へ流入する。 こ−に説明される回転式チャンバは、円囲形であるが、
本発明のｊ基環け、如何なる峙疋の形状をも必要とする
ことなく、実際上、例えは正月柱よたは細長い円錐の様
な規則的なル状の〜「商権を有する任、ハめチャンバに
よって満足すべき状態で作用する。後者の場合には、円
錐の紙は、例えば燃焼＋ｙｌＳ分における並流の空気流
に対し、燃焼部分の排出端部でもよい。これは、断面柚
を制御することにより相対的なガス速度を制御する装置
を提供する。この様にして、拡大される断面は、任意の
捕捉された固体のガス流からの一層大さな沈降に専く低
減されるガス速度を生じる。 本発明の詳細な説明したので、本発明が、通常の装置α
で従来得られなかった特定の利点を有し可燃粒状固体ま
たは可燃取分を含有する粒状固体を燃焼する装置および
方法を提供することは明白である。こ−に記載される説
明は、比較的特足の実弛例についてなされたが、変更か
実ノ池用能で該変更が本発明の４６囲から逸脱すること
なく包含される如＜　、（？ｒ、図されることは、当該
紋術の専門ぺに明瞭である。 ４、図…１の１ムＪ単な説明 第１図は共に回転する内６Ｓ　Ｕ形゛ｇ束を有する本発
明の回転式燃焼装置の縦断面図、第２図は第１図の梅２
−２に沿う断面図、第６図は蒸気を発生する目的のため
に本発明を使用する装置ｄの代表的な流れ図、第４図は
燃焼空気が燃かｔ領域のｉＪ燃ＩＭＩ体に対して向流の
態様に移動する如く構成され、回転式圧延スケール反応
炉ないし焼却炉として団用可能であり、小さい変更によ
って鋳物砂焼却炉またはＩｎｉｎ入所ッジ焼却炉として
も使用１北である本発明の他の回転式燃焼装置の組ＩＵ
＋囲図、第５図は第４図の線５−５に沿う断面図、−、
ｒ；　６図は第４図の燃焼装置に類似しているが成る変
更を伴う他の焼却炉装置の縦断面図を示す。 １・・・送入シュート ２．４１・・・円筒形チャンバ ４・・・静止ダクト ６・・・点火領域 ７・・・再循環シュート ８．５８．８８・・・リフター １９・・・主燃焼領域 ３９・・・誘引通風ファン ４４・・・過大開口部 ４５・・・排出出口 ４７．８０・・・燃焼領域 ４８・・・固体冷却／空気予熱領域 ６０．８９．９１・・・螺旋シュート ７８・・・回転式焼却炉。 代理人　浅　村　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　’＃ｆ燃成分成分する粒状固体の燃焼装置にお
   いて、入口および出口を有しはｙ水平の軸線のまわりに
   回転する回転ｏＪ能な細長い燃焼チャンバと。 該チャンバをその水平軸線のまわりに回転する装置す：
   と、可燃成分を有する前記粒状固体をｕＵ記チャンバ入
   口に導入する装置と、該可燃成分の燃焼のために１ｊＩ
   Ｊ記チヤンバには化用ガスを導入する装置と、該チャン
   バ内で前記粒状固体を持上げて湾状に落下する装置と、
   該チャンバに燃焼ガスの流れを流通する装置とを備え、
   これにより、燃焼が、燃焼の際の該撚尻ガス中の前記粒
   状画体の機械的流動化を伴い該チャンバ内で得られる燃
   焼装置。 （ｚ７　＋ａυ記チャンバ入口への導入俊、別記粒状固
   体に混合する如く高温固体を再循堀する装置ａを備える
   特許請求の範囲第１項に記載の燃焼装置。 （３）　曲記再循猿装Ｆｍ　ｙＪ’、ＦｆｉＪ記チャン
   バの出口ｙＡ部に近い個所から前記固体の一部を拾い上
   げて、該チャンバの入口端部に近い個所に該固体を民す
   如く該チャンバの回転方向に反対の方向で該チャンバの
   外側壁のまわりに形成される開放端部の閉じた螺旋ダク
   トを有する特許請求の範囲第２項に記載の燃焼装置。 （４）前記チャンバの回転方向と同一の方間で該チャン
   バの外側壁のまわりに形成される開放’ＩＢＭ　ｉ：ｉ
   ｔ＋の閉じた螺旋ダクトの形状の移送装置１イをｌ１ｉ
   ｆｆえ、該移送装置が、該燃焼チャンバの内部に沿い所
   属の開所から固体物質を拾い上げて、該物質を直チャン
   バの下流へ移送する如く設置される特ｄ１品求の呪囲第
   ６項に記載の燃焼装置。 （５２削記巌化用ガス導入装胤が、ｒｊｔｊ記燃焼予燃
   焼チャンバ端部に近く配置される待針Ｎｌｎ求の＋ｐｉ
   　Ｉｔｌｌ第１項に記載の燃焼装置。 （６）前記持上げて湾状に落ドする装置か、：ｍ記撚焼
   チャンバの内部における懐数のリフターをイ〕する特許
   請求の範囲第１項に記載の燃説装ｕｊ。 （７）前記チャンバが、点火鎖酸と、燃焼領域と、固体
   冷却器／空気予熱器領域とを付互に直列にその内部に有
   し、これにより、固体が、回転する該チャンバを入口か
   ら出口へ通過する際、点火され、燃成されて冷却され、
   前記空気導入装置が、空気を加熱すると同時に前記固体
   冷却器／空気予熱器領域を通過する固体を冷却する如く
   、該領域に空気を〜ノ人する特ｉ＋’ｆ’請求の尭囲第
   １項に記載の燃焼装置。 （８）　熱交換流体を流通ずる通路をｑｆｉ’　Ｌ別記
   チャンバ内に配置される熱交換向を儂え、該チャンバの
   回転の際、１］Ｕ記固体が該熱交換向のまわりに泥状に
   落下する如く、該熱交換向が、設置される特許請求の範
   囲第１項に記載の燃焼装置。 （’）　ｒｌ’Ｊ　Ｈｅｒ持上げて泥状に落下する装置
   が、＝ｒＪ記チャンバの直往の約１／　がら１／□０ま
   での給脂を該０ チャンバ内へ延びる該チャンバの内部の復りのリフター
   から成る将６＋ｕ４求の範囲第１項に記載の燃焼装置。 ｔＪ−０）　前記チャンバが下記の実験的圓係によって
   限定される速度で回転される際、前記固体が、前記持上
   げ装置によって持上げられ、 こ＼に、機械的な泥動化を生じ泥状に落下する固体によ
   ってガスが捕捉される如く、八が、約１０から４０の間
   の値を有してもよい待ｄ′１．消求の朔囲第９項に記載
   の燃焼装置。 （１１）入口および出口を有しは〈水平の’Ｉ’ｌｌｌ
   　Ｊのまわりに回転する細長い回転式燃ぢｔチャンバに
   ｕＪ撚酸成分有する粒状固体を尋人し、１、亥チャンパ
   ンその水平ＩＩＩＩＩＩ線のまわりに回転しｒ　ｌＪ’
   ｌ記川燃成用の燃ゎεを行う如く噌化用ガスを該チャン
   バに尋人し、燃焼ガスの漏れを該チャンバに流通し、該
   慾規ガスの流れを通して該チャンバ内で削記固悸を持上
   げて泥状に落下し、こｎにより、燃焼の際、該燃ハＬガ
   ス中での該固体の機械的五動化を怪１戊する手１１同を
   備える燃焼方法。 （１２）ｍＨ己チャンバの内枠６が、罰ｄ己固体の擦ド
   ヵＣのため、直列の点火領域と、燃焼領域と、和島ゎさ
   れる固体冷却器／苧気予熱器宛域とを与え９周囲の燃焼
   空気が、該燃焼領域への導入に先立ち、該予熱器領域に
   流通される特許請求の範囲第１１項に記Ｊ成の方法。 （１３）ＩＪｉＩ記ｉｉＪ’　ｇ５固体が、石炭、コー
   クス、亜炭、泥炭、ｉＪ燃生ごみ、廃物、下水スラッジ
   、精製所スランプ、石炭シエール、石炭の選炭屑、油含
   有圧延スケール、使用済み鋳物砂、瀝青質の砂、油砂、
   木材およびこれ等の混合物から成るグループから選択さ
   れる特許請求の範囲第１１項に記載の方法。