JPS6154128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は下水汚泥等の廃棄物を焼却する多段焼
却炉に関するものである。

下水汚泥等の廃棄物を焼却処理する多段焼却炉
としては、炉内の燃焼帯温度を検出してその検出
温度が予め設定された設定温度に合致するように
燃焼量や空気量を制御することによつて炉内の温
度と零囲気を制御する制御手段を備えた多段焼却
炉が一般的であるが、このような多段焼却炉は過
剰の空気を供給して燃焼を行うものであるので、
エネルギーコストが増大するうえ排ガス量が増大
してNOx発生量が増大する等の問題点があり、
特に可燃物の含有量が多くて発熱量が高いいわゆ
る自燃性廃棄物を焼却する際には、自燃性廃棄物
は乾燥され易くて燃焼され易いために燃焼位置が
次第に上方へ移行し、その結果燃焼帯もしくは乾
燥帯の温度が炉の許容温度（たとえば950℃）以
上に達してクリンカーの生成や炉材の劣化の原因
となり、安定した操炉ができないという問題点が
あつた。このため、たとえば特開昭54−31976号
公報に示されるような低空気比燃焼や特公昭54−
11629号公報に示されるような排ガス循環を行つ
て炉内の温度と零囲気を制御するようにした多段
焼却炉が提案されているが、自燃性廃棄物を焼却
する際には相変らずクリンカーの生成や炉材の劣
化等が起り、上記の問題点を解決することができ
なかつた。また、特公昭48−36269号公報に示さ
れているように、炉内温度が許容温度以上に上昇
した際に余剰熱量を抽出することによつて炉内の
温度と零囲気を制御するようにした多段焼却炉も
提案されているが、前述のとおり自燃性廃棄物を
焼却する場合には炉内温度の急激な上昇が起るた
め、炉内温度が許容温度に達したときのみ余剰熱
量を抽出することによつては炉内温度を完全に許
容温度以下に抑制することが出来ないので廃棄物
の燃焼位置が上方に移動することがさけられず、
従つて、クリンカーの生成や炉材の劣化を完全に
防止することはできなかつた。

本発明は上記のような問題点を解決する目的で
完成された自燃性廃棄物を焼却するのに好適な多
段焼却炉を目的として完成されたもので、以下、
図示の実施例について詳細に説明する。

１は８段タイプの多段焼却炉本体で、該多段焼
却炉本体１は上方より４段の乾燥帯と３段の燃焼
帯と１段の冷却帯を有し、多段焼却炉本体１の頂
部即ち乾燥帯の上部には供給口２および排ガス口
３を設ける一方、底部即ち冷却帯の下部には灰出
口４が設けられている。そして、多段焼却炉本体
１の中心部には駆動モーター５により回転する中
空状の回転軸６が設けられ、この回転軸６には乾
燥帯、燃焼帯および冷却帯を構成する各炉床７上
を回動するようにアーム８が固定され、さらに回
転軸６を冷却する軸冷空気が軸冷フアン９により
回転軸６中に送入されてその軸冷空気は予熱され
た燃焼用空気として導管１０を通じて多段焼却炉
本体１の下部に直接送入されるかあるいは熱風炉
１１を通じて送入されるようになつている。そし
て、熱風炉１１における補助燃料使用時の燃焼制
御装置１２として、炉内の燃焼帯の温度を検出す
る温度計１３が燃焼帯に設置され、その温度計１
３の検出信号が設定器１４を介して熱風炉１１に
付設されたバーナー１５への供給燃料量を制御す
る燃料制御弁１６に連結されている。この場合、
バーナー１５へ供給される燃料燃焼用空気は燃料
量に比例して一次空気量制御弁１７により制御さ
れており、また、熱風炉１１に導入される前記軸
冷空気あるいは排ガス循環量等の二次燃焼空気量
は熱風炉１１の温度により増減されて熱風炉１１
より多段焼却炉本体１内に送入される熱風の温度
をほぼ一定に保持するように調節され、結果的に
は炉内温度に応じて熱風炉１１より多段焼却炉本
体１内に導入されるほぼ一定温度の熱風量を増減
することにより炉内温度を予め定められた設定温
度に制御する。１８は特に自燃性廃棄物を燃焼さ
せる場合において、主として燃焼帯の温度が零囲
気を制御するために前記燃焼制御装置１２とは別
に設けられる第２の燃焼制御装置ともいうべきガ
ス冷却用循環路で、このガス冷却用循環路１８は
一端の抽出口１８ａを燃焼帯に接続するとともに
他端の還流口１８ｂを該抽出口１８ａより下方位
置において炉内と連通されるように接続され、そ
の中間には熱交換器２１および燃焼帯ガス抽出フ
アン２２が連結され、熱交換器２１を通過して冷
却された抽出燃焼帯ガスの一部もしくは全部は還
流口１８ｂを通じて、燃焼帯からの燃焼帯ガスの
抽出段よりも下方の炉内好ましくは冷却帯に送入
され、場合によつては第２図に示す第２の実施例
のような副還流口１８ｃを通じて乾燥帯にも送入
されるようになつている。１９は燃焼帯温度が所
定温度以上に上昇したとき燃焼帯の温度の高低に
対応して前記ガス冷却用循環路１８の抽出口１８
ａから抽出される燃焼帯ガスの抽出量を増減する
循環ガス量制御機構で、該循環ガス量制御機構１
９は前記温度計１３と、抽出口１８ａと熱交換器
２１間においてガス冷却用循環路１８に設けられ
る燃焼帯ガス抽出量制御弁２０と、前記温度計１
３の検出温度に対応して燃焼帯抽出ガス量制御弁
２０に信号を発する燃焼帯ガス抽出量制御器２４
とよりなり、燃焼帯の温度が上昇するにつれて抽
出燃焼帯ガス量が増大するように燃焼ガス抽出量
制御弁２０の開度を大きくするようになつてい
る。なお、燃焼帯の熱量を抽出する抽出口１８ａ
は燃焼帯中１段の燃焼段に限定されるものではな
く、複数の燃焼段に開口設置しても良く、また、
冷却後の抽出燃焼帯ガスは一部を炉内に送入して
も全部を炉内に送入してもよく、また、冷却後の
抽出燃焼帯ガスは一部を炉内に送入してもよい。
また、冷却後の抽出燃焼帯ガスは通常は燃焼帯の
温度制御や熱回収のため抽出段より下方の炉内に
送入されるようになつているが、特に乾燥帯の温
度制御を行う必要のあるときには上方の炉内にも
送入されるようにしてもよく、また、冷却後の抽
出燃焼帯ガスの一部を炉内に送入するときには残
りの抽出燃焼帯ガスを系外へ放出する抽出燃焼帯
ガス放出導管２５が設けられる。

このように構成された多段焼却炉をもつて自燃
性廃棄物の焼却処理を行うには、燃焼制御装置１
２により多段焼却炉本体１の燃焼帯の温度が自燃
性廃棄物が自燃するのに必要な温度例えば600℃
以上に保持されている状態で炉頂より自燃性廃棄
物を炉内に供給すれば、廃棄物は炉内を蛇行しな
がら乾燥帯において上向するガス流と接触するこ
とにより乾燥され、引続く燃焼帯において自燃を
開始する。それにつれて燃焼帯の検出温度も上昇
を始めるので燃料の焚込量を減少する。そして、
完全に自燃が継続し、炉内温度が自燃を継続する
に必要な所定温度例えば650℃以上になつたなら
ば、燃焼制御装置１２による焚込みをほとんど中
止して燃料量を種火を残す程度に減らし、廃棄物
中の可燃物の燃焼に必要な燃焼空気としての一次
空気、軸冷空気、循環排ガス等を炉内に供給して
燃焼を行う点は在来の多段焼却炉と殆んど変らな
いが、燃焼帯温度が所定温度以上に上昇すると、
本発明においては燃焼帯に抽出口１８ａを接続さ
せるとともに該抽出口１８ａより下方位置に還流
口１８ｂを接続させたガス冷却用循環路１８と、
該ガス冷却用循環路１８の循環ガス量を制御する
循環ガス量制御機構１９が付設されているから、
燃焼帯温度が所定温度以上に上昇したことを温度
計１３により検知すると、検出した燃焼帯の温度
の高低に対応して、前記抽出口１８ａからの燃焼
帯ガスの抽出量を増減すべく前記ガス冷却用循環
路１８に組み込まれた燃焼帯ガス抽出量制御弁２
０の開度を調節するよう燃焼帯ガス抽出量制御器
２４が信号を発し、燃焼ガス抽出フアン２２によ
り抽出されてガス冷却用循環路１８を通つて燃焼
帯からの燃焼帯ガスの抽出段よりも下方位置に接
続された還流口１８ｂを通じ炉内例えば冷却段に
送入される抽出燃焼帯ガスは熱交換器２１におい
て冷却されたものとなり、燃焼帯通過時に燃焼帯
ガスに混合されて燃焼帯温度を低下させたうえ燃
焼する。しかも、燃焼段の温度が高いときには抽
出される抽出燃焼帯ガス量は増加され、温度が低
いときには抽出燃焼帯ガス量は減少されるから、
燃焼段の温度が定常温度例えば800℃前後に維持
される。さらに、廃棄物の供給量や性状の変動に
より、燃焼段温度が急激に上昇したとしても、高
温の燃焼帯ガスが抽出により減少するとともに熱
交換後の冷却された抽出燃焼帯ガスを抽出段より
も下方の炉内から送入させるため、炉内は許容温
度以下に維持されるので、クリンカーの発生や炉
材の劣化が防止できるものである。なお、特に低
空気比燃焼を行うときには、燃焼帯よりの燃焼帯
ガスの抽出によりトータルガス量が少なくて乾燥
物の乾燥速度が小さくなるが、これが問題となる
場合には、第２図に示した他の実施例のように、
熱交換後の抽出燃焼帯ガスを分岐した分岐管１
８′の副還流口１８ｃを通じてその一部を抽出段
よりも上方の炉内すなわち乾燥帯もしくは燃焼帯
に送入させることによつて、乾燥速度が低下する
のを防止することができる。また、廃棄物の可燃
物含有量や発熱量の変動により乾燥帯温度の急激
な上昇が起つたときにも、同様に温度の低い冷却
後の抽出燃焼帯ガスを乾燥段へ送入することによ
つて炉内を許容温度以下に維持できる。なお、燃
焼ガス中に可燃性ガスとともに悪臭成分等が含ま
れる場合において、抽出燃焼帯ガスの一部を系外
に放出するときには燃焼処理等のガス処理が必要
である。

本発明は以上の説明で明らかなように、燃焼帯
温度に応じて燃焼帯から燃焼帯ガスを抽出し、熱
交換器により冷却したのち主として抽出段より下
方の炉内に送入することによつて、特に可燃物の
含有量や発熱量が高い自燃性廃棄物を焼却する場
合に、炉内が許容温度以上にならないようにする
ことができ、クリンカーの生成や炉材の劣化を適
確に防止するとともにエネルギーコストの節減を
図ることができるもので、在来の多段焼却炉の問
題点を解決したものとして産業の発達に寄与する
ところ極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す説明図、
第２図は本発明の第２の実施例を示す説明図であ
る。 １：多段焼却炉本体、１３：温度計、１８：ガ
ス冷却用循環路、１８ａ：抽出口、１８ｂ：還流
口、１９：循環ガス量制御機構、２０：燃焼帯ガ
ス抽出量制御弁、２４：燃焼帯ガス抽出量制御
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上部より炉内に供給された可燃物が炉内を蛇
   行しながら下降する間に上昇するガスにより乾燥
   帯において乾燥された後燃焼帯において燃焼され
   るようにした多段焼却炉において、抽出口を燃焼
   帯に接続させるとともに該抽出口より下方位置に
   還流口を接続させたガス冷却用循環路と、燃焼帯
   温度が所定温度以上に上昇したとき燃焼帯の温度
   の高低に対応して燃焼帯ガスの抽出量を増減する
   循環ガス量制御機構とを備えたことを特徴とする
   多段焼却炉。 ２ ガス冷却用循環路が熱交換器付のものである
   特許請求の範囲第１項記載の多段焼却炉。