JPS62182513A - 流動床炉の安定燃焼法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、都市ゴミなどの焼却物を流動層内で焼却する
焼却方法に係り、特に流動層内での燃焼を安定させるこ
とができる流動床炉の安定燃焼法に関するものである。

［従来の技術］ 一般に都市ゴミの焼却処理を目的とした流動床式燃焼炉
は、炉体内に設けた散気装置から空気を噴出し、その散
気装置上に都市ゴミなどの被焼却物を供給すると共に砂
などの流動媒体を供給し、散気装置上で被焼却物と流動
媒体とを流動化させながら被焼却物を熱分解させると共
に燃焼させ、発生した分解ガスなどの可燃ガスを二次空
気により燃焼させて焼却処理するもので、不燃物は散気
装置下部の炉体から流動媒体と共に取り出したのち分離
し、流動媒体は再び散気装置上に循環させるものである
。

この流動床式焼却炉にあっては、流動層内で流動媒体で
ある砂が熱砂状態で撹拌運動をしており、投入された被
焼却物を流動層内で均一に分散し、被焼却物を瞬時に乾
燥・熱分解・燃焼させ完全焼却を行うことができ、不燃
物として回収されるもえがらは、金属、ガラス、陶磁器
類であり、その被焼却物に対する減容率を９８％にでき
、他の機械式燃焼炉に比べて不燃物の量を１／３に減ら
すことができる利点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、流動層に投入される被焼却物は、その投
入量及びゴミ質により発熱量が変化し、しかも上述した
ように投入後の被焼却物は瞬時に熱分解おＪ：び燃焼す
るため、投入される被焼却物の量や種類の変動により燃
焼を安定して行うことがガしく、例えば一度に大量の被
焼却物が投入された直後には、大量の可燃ガスが発生し
、二次空気の供給爪が追いつかず瞬間的に分解ガスやば
いじんが発生しやすくなるという問題がある。

従来この流動床式焼却炉内の流動層の温度は、被焼却物
の投入量やゴミ質にＪ−り変動はあるが、７００〜８０
０℃の範囲であり、ぞの温度制御はなされていない場合
が多い。

また被焼却物は、流動床炉に投入する前に粗砕され、ス
クリューコンベアなどの給じん機で流動層に投下される
が、被焼却物の性状により塊状になったり、圧密化され
たりし、これが流動層での燃焼に悪影響を及ぼす問題が
ある。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、流動層
内への被焼却物の投入￥の変動などに係らず安定した燃
焼が行え、しかもばいじんなどの発生を抑えることがで
きる流動床炉の安定燃焼法を提供することを目的とする
。

［発明の概要］ 本発明は、上記の目的を達成するために、給じん機で被
焼却物を移送すると共にその給じん機の排出口に設けた
破砕機で被焼却物を破砕したのち流動層内に投下し、そ
の流動層の温度を５２０〜６５０℃に保って被焼却物を
燃焼させるもので、給じん機から流動層へ被焼却物を供
給する間にその被焼却物を破砕機で掻取り或はほぐすな
ど破砕することで被焼却物の投入量が安定化すると共に
流動化を良好とし、また流動層の温度を５２０”−６５
０℃に保って燃焼させることで、流動層に投入された被
焼却物の乾燥・熱分解・燃焼を緩やかに、しかも安定し
て行うことでばいじんの発生などを抑えることができる
ようにしたものである。

［実施例１ 以下本発明に係る流動床炉の安定燃焼法の好適一実施例
を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明における流動床炉を示すもので、図にお
いて、１は炉体でその炉体１に複数本の散気管２が設置
）られ、その上方の炉体１の壁には都市ゴミ、産業廃棄
物などの被焼却物３の投入口４が形成され、その投入口
４に被焼却物３の給じん機５が接続される。

給じん機５は、ケーシング６と、そのケーシング６に回
転自在に設けられたスクリコ−７とからなり、ケーシン
グ６に被焼却物３の供給口８が設けられ、ケーシング６
の他端に投入口４と連通ずる排出口９が設けられる。排
出口９にはスクリュー７で移送された被焼却物３を破砕
（掻取り、はぐす、砕くなど）するための破砕ｖ！１１
０が設けられる。この破砕ＩＪ１１０は放射状のブレー
ドなどからなり、スクリ１−７と対向するよう設けられ
、スクリコ−７の回転と同一方向でかつスクリュー７と
回転差をもたせて或は逆方向に回転される。

散気管２上の炉体１の壁には砂などの流動媒体１１の投
入口１２が形成される。散気管２には、流動用空気供給
管１３が接続され、その流動用空気が散気管２から噴出
されて散気管２上の被焼却物３と流動媒体１１を流動化
し、流動層１４を形成する。

炉体１の下部には、散気管２の間から流下した流動媒体
１１と被焼却物３中の不燃物１５の出口１６が設けられ
、その出口１６にスクリューコンベアなどの排出機１７
が接続される。排出ｔａ１７には不燃物１５に流動媒体
１１とを分離する分級機１８が接続され、そのフルイ上
の不燃物１５は、排出口１９より排出され、フルイ下の
流動媒体１１は垂直コンベアなどの循環ライン２０によ
り流動媒体１１の投入口１２に供給される。

炉体１上には、流動層１４で被焼却物３が燃焼され、熱
分解された可燃ガスを炉体１のフリーボード部２１内で
燃焼させるための二次空気供給ノズル２２が設けられ、
炉体１の頂部には燃焼排ガスを排出する排気口２３が設
置プられる。

以上において、給じん機５で被焼却物３が移送され、そ
の排出口９に設けた破砕ｔａ１０で破砕されたのち、投
入口４を介して被焼却物３が散気管２上に供給され、ま
た循環ライン２０より砂などの流動媒体１１が供給され
る。

流動用空気供給管１３からの流動用空気が、散気管２か
ら図示の矢印のように噴出され被焼却物３と流動媒体１
１とを流動化し、流動層１４を形成覆る。

この場合、給じん機５から供給される被焼却物３は移送
時に圧密化されても破砕機１０で破砕され適度にほぐさ
れるため、流動層１４での被焼却物３の流動化状態が良
好となる。

流動層１４は運転開始時には点火バーナ（図示せず）で
昇温され、流動層１４の温度が約５００℃以上に昇温し
た後は散気管２からの流動用空気で被焼却物３が自燃す
る。

被焼却物３の燃焼熱により被焼却物３の一部は、熱分解
し、発生した可燃ガスはフリーボード部２１内で、二次
空気供給ノズル２２から吹き込まれた二次空気ににり燃
焼され、排ガスとなって排気口２３より拮気される。

また被焼却？！１３中の不燃物１５は、流動媒体１１と
共に散気管２の間から炉体１の下部に流下し、出口１６
．排出機１７より分級機１８に移送され、そこで流動媒
体゛１１ど分離され、排出口１つより回収され、流動媒
体１１は循環ライン２０より再度流動層１４に投下され
る。

通常、被焼却物３は、そのまま流動層１４内で燃焼させ
ると、その温度が７００〜８００℃となり、上述したよ
うに投入後瞬時に乾燥・熱分解・燃焼され、可燃ガスの
大量発生やばいじん量の増大といった問題が生じやすく
なっている。

本発明においては流動層１４内の温度を５２０〜６５０
℃の範囲に保って被焼却物３を流動層１／Ｉ内で緩慢燃
焼させることを特徴とするものである。

流動層１４内の温度を５２０〜６５０℃に保つには、流
動層１４内における被焼却物３の燃焼湿度を抑えるもの
であればいかなるものでもよく、例えば流動層１４士に
水を噴霧する水噴霧管２４を炉体１に取り付りたり、或
は給じん機５に水噴霧管２５を取り付（）、被焼却物３
を予め濡らしておき、水の蒸発熱により流動層１７１Ｉ
内の温度を抑えるようにする。

また流動層１４の温度は、流動用空気供給管１３へ供給
する流動用空気の温度やその供給量を制御しても或は循
環ライン２０に流動媒体１１の冷却装置２６を設【プ、
流動媒体１１を冷却したのらその流動媒体１１を流動層
１４に供給するようにしてもよい。

本発明は、被焼却物３を流動層１４に供給するにおいて
、給じん機５で移送した被焼却物３を破砕機１０で破砕
して流動層１４に投下し、しかも水などの噴霧により流
動層１４の渇痘を５２０〜６５０℃の範囲に保つことで
被焼却物３の乾燥・熱分解・燃焼が緩やかに行うことが
可能となり、その結果、被焼却物３の投入量のバラツキ
やゴミ質の変動に対して安定な燃焼を行うことができ、
しかも可燃物を完全焼却することができるものである。

第２図は流動層温度と被焼却物の燃焼速度比の関係を示
す図で、被焼却物が投入されたのち熱分解する最大速度
に対して各流動層温度ごとの速度を燃焼速度比としてあ
られしたものである。

この図からも判るように従来流動層温度が７００−　〇
　− 〜８００℃の範囲では、その燃焼速度比は０．７〜１．
０であるが、本発明のように５２０へ・６５０℃の範囲
Ａに保つことによりその速度比を約０．４〜０．６の範
囲とすることぐぎ、従来の燃焼速度の６割程疫にその速
度を遅くすることが可能となる。

このように流動層で被焼却物が緩慢に燃焼させることで
被焼却物の瞬時の燃焼を防止し、その可燃ガスの大量発
生やばいじんの発生を抑制Ｊることができる。

この場合、流動層の温度が５２０℃以下では速度が遅く
なり不燃物中に未燃物が混って好ましくなく、また６５
０℃以上では速度が速くなり、ばいじんの瞬時変動１］
が大ぎくなり好ましくない。

第３図、第５図は、本発明と従来例にお【プる流動層の
温度と燃焼ガスの温度の経時変化を示したものである。

第３図、第５図は、夫々同一の焼却炉で被焼却物に都市
ゴミを用い、その処理量を２．５　ｔ：　／　ｌ−１と
し、各部の湿度を６〜７時間計測した例を示す。

第５図に示すように従来例においては、流動層内の温度
制御を行わないため、流動層温度ａは６５０℃以上とな
るが、その際フリーボード部内の温度は下部温度すが７
５０℃前後、上部温度Ｃが８５０℃前後、また炉を出て
ガス冷却塔へ入る燃焼ガスの温度ｄは９５０℃前後にな
り、徐々にその湿度が上部していることが判る。

このことは、流動層で熱分解された可燃ガスがガス冷却
塔へ入るまで燃焼していることとなり、フリーボード部
内で可燃ガスが完全に燃焼していないことが判る。

これに対して第３図に示すように本発明においては、流
動層に水噴霧し、その流動層温度ａＯを６００℃±１５
℃に維持すると、フリーボード部の下部温度ｂｏ、上部
渇度温度及びガス冷却塔人口温度ｄｏは、略同じ温度（
９００〜９５０℃）となることが判る。このことは発生
可燃ガスがフリーボード部内で二次空気により完全に燃
焼されていることが判る。

また第４図、第６図は、焼却後の排ガスがガス冷却器を
通り電気集じん器で除しんされたのち煙突から排出され
る排ガスの有色煙の排出状況をみたもので、リンゲルマ
ンばいじん煙淵痕指示計により杼詩的に測定したもので
ある。

従来例の場合、第６図から判るように煙の可視領域とな
る指示値約０．５以上の煙が頻繁に排出されるが、本発
明においては第４図に示ずにうに指示値０．５以上の煙
がほとんど生じないことが判る。

［発明の効果１ 以上詳述してきたことから明らかなように本発明によれ
ば次のごとき優れた効果を発揮する。

（１）　　流動層に給じん機で被焼却物を供給するにお
いて、給じん機からの被焼却物を破砕機で破砕したのち
流動層に投下するので、焼却物が適度にほぐれた状態と
なり流動化が良好になると共に燃焼が良好となる。

（２）　　流動層の温度を５２０〜６５０℃に保つこと
により被焼却物を緩慢に燃焼させることができ、被焼却
物の投入渚やゴミ質の変動に影響されず安定した燃焼を
行うことができる。

（３）　　被焼却物を緩慢に燃焼し熱分解させるのでば
いじんの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流動床炉の安定燃焼法を実施１−るた
めの装置例を示す図、第２図は本発明において流動層温
度と被焼却物の燃焼速痕比の関係を示す図、第３図は本
発明において流動層温度と各部の排ガス温度の経時変化
を示す図、第４図は本発明において焼却処理後の排ガス
のばいじんの発生状態を示す図、第５図は従来の焼却炉
にお１プる流動層温度と各部の排ガス温度の経時変化を
示す図、第６図は従来の焼却炉での排ガスのばいじん発
生状態を示す図である。 図中、１は炉体、２は散気管、３は被焼却物、５は給じ
ん機、９は排出口、１０は破砕機、１１は流動媒体、１
４は流動層、２４．２５は水噴霧管である。 特　許　出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社代理
人弁即士　絹　　谷　　信　　雄 第２図 時閉（）−１３ 間（Ｈ） 〔２）奪瞥 ＜と１／、Ｉ４＜　／ｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 給じん機で被焼却物を移送すると共にその給じん機の排
   出口に設けた破砕機で被焼却物を破砕したのち、流動層
   内に投下し、その流動層の温度を５２０〜６５０℃に保
   って被焼却物を燃焼させることを特徴とする流動床炉の
   安定燃焼法。