JPS6141816A - 廃棄物類で作られた固形燃料の燃焼装置 - 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】 本発明は廃棄物類で作られた固形燃料を効率良く無公害
の状態で燃焼処理せしめる様にした廃棄物類で作られた
固形燃料の燃焼装置に関するものである。

最近Ｉｉ棄物の再利用を目的として可燃性の廃棄物類を
固形燃料として加工処理せしめることが行われており、
かかる固形燃料は一例としてあらゆる分野、種類の可燃
性廃棄物が原料とされ、単質で或いは相互に選択配合せ
しめて強固な撥水性の固形燃料に加工され、かかる固形
燃料の固化粘結、撥水性の付与素材は熱可塑性廃プラス
チック頻の加熱、分布粘結、冷却固化の性質を利用し、
従って加熱不溶融性の原料、溶融性物資の少ない原料に
は熱可塑性の溶融原料が配合されて加工され、又広域の
廃棄物を全て燃料化に利用せんとすると塩化ビニル製品
の様に酸性有害ガスの発生する物資が混在する場合が多
い。

この様にして得られた固形燃料は燃焼上次の様な問題点
を有している。

■ポリエチレン、ナイロン、アセタール等の滴下燃焼す
る素材の混入のため、通常のロスドル構造の炉床では燃
焼に対応せしめることが出来ない。

■かかる固形燃料は無作為な放置燃焼の状況下では揮発
成分が優先的に燃焼し、その後に炭素質が灰に包まれて
置火的な燃焼状態となる。

即ち、−貫する均一燃焼が望めず、従って燃焼中の燃料
に対して絶えず新しい燃焼面を露出させて全体の均一な
燃焼を助成する攪拌作業を施す必要がある。

■灰分が多く、これは素材中に含まれる充填材或いは排
出過程で吸着する土砂類、アルカリ中和剤配合の場合は
これの加増等であり、効率的な燃焼を連続させるために
はこの灰分を発生と同時に絶えず燃焼物より分離除去す
る作業を必要とする。

■かかる固形燃料からは塩化水素、硫黄酸化物等の酸性
有毒ガスの発生が懸念され、これらの完全な防除を期さ
なければならない。

■煤塵が多く、これは前記の灰が多いのに比例し、燃焼
効率の如何で解決出来ない範囲のものであり、これの防
除対策を必要とする。

以上の様に廃棄物を利用した固形燃料の燃焼は種々の問
題点を有するため、廃棄物利用の積極的促進を図らしめ
ることが出来なかった。

本発明はかかる欠点に鑑み、炉体内部に断面略Ｖ字形に
形成せしめた炉床を配設せしめ、該炉床上には回転制御
されるスクリュー軸を炉床の谷部に沿って回動自在に配
設せしめ、スクリュー軸の外周には中央部を境界にして
相互に旋回方向を異ならしめたスクリュー翼を螺設せし
めて該スクリュー翼による送り方向を中央部方向と成し
、又スクリュー軸の中央部に対応して炉床の両側上部に
は灰出口を開口形成せしめた廃棄物類で作られた固形燃
料の燃焼装置を提供して上記欠点を解消せんとしたもの
にして、以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
ると、 １は燃焼装置本体であり、燃焼処理の中核を成す炉体２
と、該炉体２より発生する熱を温水等と熱交換せしめる
缶体３と、燃焼ガスを無公害なものとして排気せしめる
排気部４より構成せしめている。

炉体２は箱形若しくは円筒形に形成され、咳炉体２の一
側部には燃料投入口５を開口形成せしめると共に、該燃
料投入口５と炉体２内部との間には燃料の投入押圧によ
り開口する遮熱板６を開閉自在に装着せしめている。

尚、７は燃料を先端のスクリューコンベア８により燃料
投入口５内へ投入せしめるストフカ−である。

又炉体２内において燃料投入口５の下方には炉体２の両
側間に捗り断面略Ｖ字状に形成せしめた炉床９を配設せ
しめ、該炉床９には谷部１０に沿って炉体２の両側間に
渉リスクリュー軸１１を回動自在に配設支持せしめると
共に、該スフ・リエー軸１１の一端を外方突出せしめて
基台１２上に装着せしめた回転駆動部１３の駆動軸１４
に対し係脱自在に連結せしめ、又基台１２は一点を枢支
点１５として可動せしめること辷より回転駆動部１３と
駆動軸１４との連結状態を解除せしめてスクリュー軸１
１の交換の便を図らしめている。

スクリュー軸１１の外周には中央部を境界にして相互に
旋回方向を異ならしめたスクリュー翼１６．１６ａを螺
設せしめ、該スクリュー翼１６．１６ａの送り方向を中
央部方向にせしめる様にスクリュー軸１１の回転方向を
設定せしめ、燃料が押送されるスクリュー軸１１の中央
部に対応して炉床９０両側上方部には灰出口１７．１７
ａを開口形成せしめ、炉体２内において炉床９の下方に
は灰出口１７．１７ａより排出される灰を回収シュート
１８を介して収集せしめる回収箱１９を配設せしめてい
る。

又灰の回収は第１６図に図示する様に炉床９の下方に別
途配設せしめたスクリューコンベア２０により圧縮固化
の状態で直接外部へ排出せしめる様に成しても良い。

尚、図中２１は炉床９の上方に配置せしめた点火バーナ
ー、２２は点検口である。

又炉体２の側壁部２３にはダンパー２４により開口度が
調整される一次空気供給口２５を設け、又炉体２上部に
は中空環状で内周部に供気口２６．２６ａ・・・を貫設
せしめた気流管２７を連設せしめると共に、該気流管２
７の一端を炉体２上に装置せしめた送風ブロアー２８に
接続せしめてなる二次空気供給部２９を配設せしめ、送
風ブロアー２８の送気作用により炉熱で温められた空気
を供気口２６．２６ａ・・・から炉内へ供給せしめる様
に成している。

次に缶体３は炉体２の上部に連設せしめ、炉内に連通ず
る通気部３０の外部および内部には隔壁部３１にて通気
部３０より隔離された空間より成る通水路３２を形成せ
しめ、該通水路３２内に水を送水せしめることにより燃
焼熱との間で熱交換せしめて温水又は蒸気として利用に
供せしめる様に成している。

次に第２の発明について説明すると、第１７図に図示す
る様に炉体２内のスクリュー軸１１ａ外周のスクリュー
翼１６ｂの旋回方向を一方のみとし、該スクリュー翼１
６ｂの圧送方向端部の側壁部２３に灰出口１７ｂを開口
形成せしめ、該灰出　　。

口１７ｂの下方に回収箱１９ｂを配設せしめる様に成し
ている。

かかる構成では灰出口１７ｂが閉塞状であるため、缶体
３での熱効率を高めるために炉圧を適宜上げたい場合に
適する。

尚、第１８図はスクリュー軸１１ｂに対しスクリュー翼
１６ｃを断続的に螺設せしめると共に、突起撹拌棒１６
ｄを付設せしめた他の実施例を示し、灰の端末への排出
および燃焼の途中で燃料の移行を一次滞留させて燃焼部
攪拌を助成する等で完全燃焼を図る場合に有効的である
。

次に第３の発明において構成が付加されるアルカリ剤の
供給構成、洗煙構成について説明すると、先ずアルカリ
剤の供給構成は炉体２の側方にアルカリ剤のストッカー
を具備する供給量の自由ｆｉｌ！！整可能な中和剤供給
［３３を配設せしめ、ホースを介して一次空気供給口２
５或いは二次空気供給口２９のいずれかより炉体２内へ
噴霧混流されて炉体２内および缶体３内の気流をアルカ
リ気流と成さしめ、塩化水素等の酸性有毒ガスを捕捉中
和せしめる様に成している。

尚、アルカリ剤の炉内供給量は燃料の有害質量によって
勘算調整され、その勘算の手軽な方法としては、洗煙水
を先ず常水で行い、ターン水のＰＨを調べ、これに基づ
いて中性に保つのに必要なアルカリ供給量の増減調整を
行う様にするか或いは検知管で排ガス中の有害物濃度を
調べ、適正なアルカリ供給量の増減調整を行なわしめる
等であり、後述する洗煙処理のみで浄化可能な場合は炉
内へのアルカリ剤供給は行わない。

次に洗煙構成について説明すると、缶体３の下部に設け
た排気口３４に排気管３５の一端を接続せしめると共に
、他端方を上方へ立ち上げ、該排気管３５の基部には灰
の掃除口３６、炉圧安全扉　　・３７を夫々開閉自在に
装着せしめている。

３８は筒状の室缶胴であり、排気管３５の下方より外装
立設状に連設せしめて内部を洗煙室３９と成し、又炉体
′２の側方には常水若しくは酸性ガスの中和反応を目的
としたアルカリ水が供給される水槽４０を設置せしめる
と共に、該水槽４０の送水ポンプ４１に接続せしめた高
圧の給水管４２を洗煙状況に応じて室缶胴３８内に対し
適宜数段に渉りパルプ４３を介して導入せしめて複数の
湯層を構成せしめ、給水管４２の先端の噴出ノズル４４
．４４ａを洗煙室３９の中心部において下方に向け、該
噴出ノズル４４．４４ａ６噴水軌道の下方対向位置には
円板状の散水板４５．４５ａを取付け、一方室缶胴３８
の内周部には複数段に渉すリング状の缶胴反射板４６．
４６ａを周設せしめると共に、排気管３５上端の排出口
４７の上方対向位置には該排出口４７を被冠せしめる円
錐状の陣笠４８を配置せしめ、又室缶胴３８の下端部に
は一方へ傾斜した排水部４９を設け、該排水部４９には
洗煙に使用されたターン水を水槽４０の受水口５０へ循
環送水せしめてサイクル使用を図るための送水管５１を
接続せしめている。

又水槽４０内にはターン水中に吸収された煤塵を分離せ
しめるための堰板５２．５２ａを装備せしめ、又水槽４
０の上部には消費された水量を補充せしめる清水補充管
５３をボールタップ５４を介して導入せしめている。

５５は室缶胴３８の上部に連設せしめた煙突であり、該
煙突５５は排気管３５より大径に設定せしめ、洗煙室３
９内で洗煙された排ガスを煙突５５を通して外部へ強制
排気せしめる様に成している。

尚、煤塵量が極度に多いときは洗煙の前段階にサイクロ
ン等の乾式集塵装置を介装せしめ、これを経由した排ガ
スを洗煙せしめる構成が採られる場合もある。

次に本発明にかかる廃棄物類で作られた固形燃料の燃焼
装置の作用について説明すると、廃棄物を加工して得ら
れた固形燃料は先ずストッカー７に貯溜され、計算量が
スクリューコンベア８にて燃料投入口５より順次定量が
炉体２内に供給され、炉体２の谷部１０へ順次落下堆積
すると共に、点火バーナー２１にて着火される。

そして燃料は約３ｒｐｍ　／ｗｉｎ　〜５ｒｐａ＋　／
ｗｉｎにて回転制御されるスクリュー軸１１のスクリュ
ー翼１６．１６ａ　ｓ　１６ｂ　、　１６ｃにより緩や
かな攪拌状態を受けながら燃焼し、燃焼中の燃料はこの
攪拌作用でたえず燃焼残渣である灰が落とされて常に新
しい燃焼面が維持され、燃料中の燃焼容易な成分と燃焼
し難い成分とが攪拌されて均一な燃焼状態を呈し、又か
かる攪拌作用で燃焼物よりたえず分離される灰は比重が
小さいので増量するに従うて燃焼部から■字形勾配の炉
床９を上方へせり上げられて移動し、スクリュー翼１６
．１６ａにおいては灰出口１７．１７ａより、スクリュ
ー翼１６ｂ　、１６ｃにおいては灰出口１７ｂより連続
的に自動排出され、回収箱１９．１９ｂ内に収容される
。

尚、炉体２内の燃焼状態は点検口２２より視認され、−
次空気供給口２５、二次空気供給部２９より燃焼空気の
調整が図られる。

又燃料成分中の塩化ビニル製品より発生する塩化水素に
対し、先ず中和剤供給機３３より計算量の中和剤が一次
空気、二次空気いずれかの気流中に混流され、炉床９で
燃焼中に未反応で漏出する分子が捕捉中和される。

続いて燃焼ガスは缶体３において温水等と熱交換された
後排気管３５へ至り、該排気管３５から室缶胴３８の洗
煙室３９内へ排出され、洗煙室３９を上昇する間に水１
４０から給水管４２を通して供給される常水若しくはア
ルカリ水が噴出ノズル４４．４４ａより噴出し、この噴
出水は複数段の散水板４５．４５ａに反射して拡散され
ると共に、更に室缶胴３８内周の缶胴反射板４６．４６
ａにより乱射状に拡散分布して炉圧を変動させないポー
ラスなり［が複数段に構成され、排ガス中に混在する捕
捉回収を要する煤塵、塩化水素分子が上昇中にいずれか
のｓＮ水滴と接触して吸収され、洗煙後の水滴は陣笠４
８により振り分けられて排水部４９に至り、送水管５１
を通して水槽４０内に回収されてサイクル使用に供せら
れ、一方洗煙された排ガスは煙突５５より大気中に放出
されるのである。

次に本発明に係る廃棄物類で作られた固形燃料の燃焼装
置の燃焼試験の一例を示す。

（１）測定項目 ■煤塵　■硫黄酸化物　■窒素酸化物　■塩化水素 （２）燃焼装置（形式、測定時条件） 温水ボイラ　定格缶発熱ｉｔ　　２００．０００　Ｃａ
ｔ　／Ｈ最高使用圧力　無圧・開放 伝熱面積　　　７．８ｍｌ 熱量消費ｆｉ　　　５０ｋｇ／Ｈ （５０００Ｃａｌ　／　ｋｇ＠料） 缶水容量　　　４５０１ 煙突高さ　　　６ｍ 洗煙水量　　　２５　Ｉｔ　／ｗｉｎ 洗煙水の性状　常水 排気量　　　　２５ＯＮｒｒ？／Ｈ （３）燃料の原料　　廃車ダスト （４）固化加工の種類 （ａ）原料に中和剤を添加しない固化物（ｂｌ原料に中
和剤（生石灰）の理論量を添加した固化物 （５）測定方法 （６）測定値内容 要するに本発明は、炉体２内部に断面路■字形に形成せ
しめた炉床９を配設せしめ、該炉床９上には回転制御さ
れるスクリュー軸１１を炉床９の谷部１０に沿って回動
自在に配設せしめたので、燃焼部を緩やかに攪拌してた
えず新しい燃焼面を露出せしめて均一な燃焼を行わしめ
ることが出来、又スクリュー軸１１の外周には中央部を
境界にして相互に旋回方向を異ならしめたスクリュー翼
１６．１６ａを螺設せしめて該スクリュー翼１６．１６
ａによる送り方向を中央部方向と成−したので、燃料を
たえず中央の燃焼部に押送せしめて燃焼を促進せしめる
ことが出来ると共に、この攪拌作用により燃焼残渣であ
る灰は比重の小さいことより両側方に分離され、常に新
しい燃焼面を露出せしめて燃焼状態の均一化を図らしめ
ることが出来、又スクリュー軸１１の中央部に対応して
炉床９の両側上部には灰出口１７．１７ａを開口形成せ
しめたので、分離された灰を炉床９の側面に沿って灰出
口１７．１７ａより排出せしめることが出来、よって廃
棄物より成る固形燃料の欠点である滴下燃焼、燃焼の不
均一、灰分が多い等の点を解消せしめることが出来るの
である。

又第２の発明にあっては、スクリュー軸１１ａ′の外周
には一定方向に旋回するスクリュー翼１６ｂを螺設せし
めると共に該スクリュー翼１６ｂの送り方向に対応する
炉体２の側壁部２３に灰出口１７ｂを開口形成せしめた
ので、灰出口１７ｂが閉塞状となり、熱交換部である缶
体３での熱効率を高めるために炉圧を適宜上げて対応せ
しめることが出来るのである。

又第３の発明にあっては、炉体２には炉内へアルカリ剤
を供給せしめる中和剤供給機３３を装着せしめたので、
該中和剤供給機３３より調整量のアルカリ剤が一次空気
供給口２５或いは二次空気供給部２９のいづれかより炉
内へ噴霧されて炉内および排ガス通路内の気流をアルカ
リ気流とせしめて燃焼により発生する酸性ガスを捕捉中
和せしめることが出来、又炉体２には温水等と熱交換さ
れる缶体３を介して排気部４を連設せしめたので、燃焼
ガスの熱量を有効的に活用せしめることが出来、又該排
気部４は煙突５５に連通する排気通路中に室缶胴３８を
介装せしめ、該室缶胴３８には常水若しくはアルカリ水
が循環供給される噴出ノズル４４．４４ａを適数段導入
せしめると共に該噴出ノズル４４．４４ａには散水板４
５．４５ａを対向配設せしめたので、室缶胴３８内にポ
ーラスな水ｗＩ層が数段に形成され、排ガスとの接触は
拡散分布された水滴との接触となるため、排ガスの流速
を極度に抑えることなく、又スクラバー等の接触助成材
の介在を必要とせず十分なる接触を図らしめて排ガス中
の塩化水素、煤塵等を効率良く吸収処理せしめるこ・と
が出来、よって廃棄物より成る固形燃料の燃焼に伴う種
々の欠点を解消して廃棄物利用の普及促進に大いに貢献
出来る等その実用的効果甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すものにして、第１図は本発
明に係る廃棄物類で作られた固形燃料の燃焼装置の縦断
面図、第２図は同上正面図、第３図は同上右側面図、第
４図は同上左側面図、第５図は同上前面図、第６図は同
上平面図、第７図は第１図のＡ−Ａ断面図、第８図は同
上Ｂ−Ｂ断面図、第９図は同上Ｃ−Ｃ断面図、第１０図
は第２図のＤ−Ｄ断面図、第１１図は排気部の縦断面図
、第１２図は水槽の縦断面図、第１３図は室缶胴の部分
斜視図、第１４図は散水板の斜視図、第１５図は陣笠の
斜視図、第１６図は他の実施例を示す断面図、第１７図
は第２の発明の炉体の断面図、第１８図は同上スクリュ
ー軸の他の実施例を示す図である。 ２炉体　３缶体　４排気部　９炉床　１０谷部１１スク
リュー軸　１６．１６ａスクリユー翼　エフ、１７ａ灰
出口　２３側壁部　３８室缶胴　４４．４４ａ噴出ノズ
ル　４５．４５ａ散水板　５５煙突以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉体内部に断面略Ｖ字形に形成せしめた炉床を配
   設せしめ、該炉床上には回転制御されるスクリュー軸を
   炉床の谷部に沿って回動自在に配設せしめ、スクリュー
   軸の外周には中央部を境界にして相互に旋回方向を異な
   らしめたスクリュー翼を螺設せしめて該スクリュー翼に
   よる送り方向を中央部方向と成し、又スクリュー軸の中
   央部に対応して炉床の両側上部には灰出口を開口形成せ
   しめたことを特徴とする廃棄物類で作られた固形燃料の
   燃焼装置。
2. （２）炉体内部に断面略Ｖ字形に形成せしめた炉床を配
   設せしめ、該炉床上には回転制御されるスクリュー軸を
   炉床の谷部に沿って回動自在に配設せしめ、スクリュー
   軸の外周には一定方向に旋回するスクリュー翼を螺設せ
   しめると共に該スクリュー翼の送り方向に対応する炉体
   の側壁部に灰出口を開口形成せしめたことを特徴とする
   廃棄物類で作られた固形燃料の燃焼装置。
3. （３）炉体内部に断面略Ｖ字形に形成せしめた炉床を配
   設せしめ、該炉床上には回転制御され外周にスクリュー
   翼を螺設せしめたスクリュー軸を炉床の谷部に沿って回
   動自在に配設せしめ、又炉内へアルカリ剤を供給せしめ
   る中和剤供給機を配設せしめ、又炉体には温水等と熱交
   換される缶体を介して排気部を連設せしめ、該排気部は
   煙突に連通する排気通路中に室缶胴を介装せしめ、該室
   缶胴には常水若しくはアルカリ水が循環供給される噴出
   ノズルを適数段導入せしめると共に該噴出ノズルには散
   水板を対向配設せしめたことを特徴とする廃棄物類で作
   られた固形燃料の燃焼装置。