JPS62194106A - 吸熱体による燃焼温度調節方法及びその装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、都市ごみ、産業廃棄物などの吸熱体による燃
焼温度調節方法及びその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、燃焼炉の炉内温度の調節は供給酸素量や助燃剤の
量或いは原料投入量を調節することによって行われてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来方法では燃焼反応自体を
制御することによって炉内温度を調節するものであるた
め、炉内温度の的確で迅速な調節はむずかしく、問題点
となっていた。

本発明は、上述の問題点を解決し、炉内温度を的確且つ
迅速に調節することができる、吸熱体による燃焼温度調
節方法及びその装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決する手段として、第１発
明として 「燃焼炉内に吸熱体を設け、該吸熱体の吸熱量を調節し
て燃焼炉内温度を調節することを特徴とする吸熱体によ
る燃焼温度調節方法」 第２発明として 「燃焼炉内に配備される吸熱体としての流体の流路管を
有し、該流路管に流入する流体の、流星調節機構又は温
度調節機構又は比熱調節機構の少な（とも一つを設けた
ことを特徴とする吸熱体による燃焼温度調節装置」 を提供せんとするものである。

〔実施例〕

本発明の実施例につき図面を用いて説明する。

燃焼炉１の上には、ガス冷却室、ボイラまたは空気予熱
器などの輻射伝熱面である燃焼排ガス冷却部２が一体に
載置されている。燃焼炉１と燃焼排ガス冷却部２との接
続部の燃焼炉１領域内には吸熱体３が設けられている。

吸熱体３は、冷却用流体が流過可能の流路管４で形成さ
れている。そして該流路管４は、折曲されて、或いは並
列に密接に並べられて、板状のユニット体５に形成され
、複数の該ユニット体５が燃焼炉ｌと燃焼排ガス冷却部
２との接続面に対する投影面が接続面全体を蔽うように
、水平方向の間隔をあけて設けられる。また高さも交互
にずらして設けてあって、燃焼排ガス通路６を形成して
あり、燃焼排ガスの燃焼炉ｌからの流出を阻害すること
がなく、従って圧力損失を生ずることのないようにしで
ある。

流路管４に流過される冷却用流体は気体でも液体でもよ
く、ファンやポンプなどの流体供給機構７を流路管４に
接続して強制的に流過させるようにするが、流路管４の
出口と人口を配管８で接続し、該配管８中に流体供給機
構７と熱交換器９を配備し、再循環させることにより、
冷却用流体の温度調節が可能となり、冷却用流体で回収
した熱の利用や排ガス接触面の温度管理などが容易とな
る。

冷却用流体をＷｉ環させずに一過性とする場合も排熱を
有効に利用する形態とするのが省エネルギ上好ましい。

そして、この流体供給機構７は燃焼炉１内の温度を検出
する温度調節器ｌＯに連絡され、冷却用流体の流路管４
内への供給量を炉内温度により調節するようにしである
。

流路管４の材質としては、耐火性のものであればよいが
、機械強度を持つチタニア系、アルミナ系、炭化ケイ素
系、窒化ケイ素系のセラミック製とすることが望ましい
。セラミック製とする場合は燃焼炉１に面した側の材質
は高温での機械強度、高熱伝導度、耐熱衝撃性、耐熱性
、耐酸化性等の秀れた性質をもっているβ−５ｉＣが特
に好ましい。

また、流路管４の、排ガス冷却部２に面した側に、焼却
灰を堆積させたり、多孔体や熱伝導率の低い板状材を張
ったりすれば、流路管４から排ガス冷却部２への放熱特
性を低めることができ、燃焼炉１内から排ガス冷却部２
へ移動する熱量をより小さい値まで抑えることが可能と
なる。

また、流路管４に流入する流体の、流１ｆｆ１節機構又
は温度調節機構又は比熱調節機構が設けられ燃焼炉１内
の温度を、流路管４を流過する冷却用流体の流量や温度
、比熱を調節することによって、調節することができる
ようにしである。

先ず、流量を調節することによって燃焼炉ｌ内の温度調
節をする場合の一例を示す。通常運転時に流体の５０％
を流過させるようにしておく。そして温度調節器１０に
より燃焼炉１内温度を検出し、炉内温度が低下した場合
には流体供給機構７を流体供給量が少なく或いは零とな
るように制御して吸熱量を小とし、炉内温度が高くなっ
た時は反対に流体供給量を増加させるように制御して吸
熱量を大とすることによって、炉内温度の無段階の調節
が可能となる。

流体供給機構７の流体供給量の調節は、用いる機器に応
じて停止・起動の他、例えばダンパの開閉、インバータ
による回転数制御等、適宜手段の流量調節機構で行われ
る。

そして、吸熱体３の流体により炉外に運ばれた過剰の熱
は、熱交換器９を介して有効に利用される。

本発明方法によれば、流過管４を空としたり或いは流路
管４への流体の供給を停止することで高温（１０００〜
１２００℃以上）燃焼も可能であるが、本実施例におい
てそのような高温燃焼を行なう場合は燃焼炉１内からの
輻射熱はほとんどが吸熱体３群にさえぎられる。吸熱体
３群の焼却炉１に臨んだ面は燃焼炉１内と同様の高温と
なっており、受熱量に近い熱を輻射し燃焼炉ｌに戻して
しまう。即ち、吸熱体３群は熱反射板的作用を行う。

従って、燃焼炉ｌを高温で燃焼させている時に高温の燃
焼排ガスが燃焼排ガス冷却部２に直ちに流入しても、吸
熱体３群により燃焼炉ｌからの輻射伝熱は遮断されてい
るので該燃焼排ガス冷却部２は冷却能力を十分保持して
いるので、流入したと同様に急冷される。従って、燃焼
排ガスに含まれる飛灰が一部溶けたり焼結を始めるよう
な高温により燃焼を行っても燃焼灰ガスは燃焼排ガス冷
却部２に移ると同時に冷却されて付着性のなくなる温度
まで直ちにＦ１ａし、燃焼排ガス通路に付着して通路を
閉塞したり燃焼排ガス冷却部２冷却伝熱面やノズルにス
ケールを形成してトラブルや能力低下を引き起こすこと
もないので、高温燃焼が可能となる。従って、都市ごみ
焼却の場合、従来の９５０℃以下の燃焼温度ではダイオ
キシン等の難燃性の有毒存機塩素化合物が分解されない
危険があったが、１０００〜１２００℃以上で燃焼させ
ることによってそれら有害物質も分解除去できなお、燃
焼炉ｌが流動床燃焼炉の場合は流動床では燃焼率を抑え
て８００〜８５０°Ｃ以下とし、その上部空間のフリー
ボード部において１０００〜１２００℃以上で燃焼させ
れば、炉床も従来のもので対応できる。

次に他の方法による吸熱量の調節について説明する。

温度調節機構を用いて冷却用流体の温度を変えて炉内温
度を調節する場合の冷却用流体の温度調節の手段は限定
されないが、冷却用流体を循環させる場合は熱交換器９
での放熱量調節によって行うのが効率的である。

比熱調節機構による例を示すと、冷却用流体が気体であ
る場合は気体中に水噴霧をした後流路管４に流入させて
みかけ上の比熱を蒸発潜熱により上げること、冷却用流
体が水の場合は空気を吹き込み、逆にみかけ上の比熱を
下げること、がある。

上述の実施例では燃焼炉ｌが燃焼ガス冷却部２を一体に
備えた例で説明したが、その他の形式の燃焼炉にも適用
可能である。

また、吸熱体３は炉壁に沿って、或いは炉壁の一部とし
て配備してもよい。

さらに、ファンやポンプなどの流体供給機構７′　を付
設しなくとも冷却用流体を駆動せしめることができる。

例えば、燃焼炉１の熱により昇温して、又は液体中の一
部が気化し二相流となって、比重が軽くなることを利用
し、十分に垂直方向の高さをとって自然循環やドラフト
圧力を生じさせることもできる。その場合の流１の調節
はダンパの開度調節などによって可能である。

なお、本明細書における「流路管」としては流体が流過
可能の部材であればどのような形状のものも含むもので
ある。

〔発明の効果〕

本発明により、燃焼炉内温度を的確且つ迅速に調節でき
る、吸熱体による燃焼温度調節方法及びその装置を堤供
でき、実用上、顕著な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のフロー図である。 １・・・燃焼炉、２・・・燃焼排ガス冷却部、３・・・
吸熱体、４・・・流路管、５・・・ユニソ１一体、６・
・・燃焼排ガス通路、７・・・流体供給機構、８・・・
配管、９・・・熱交換器、ＩＯ・・・温度調節器。 特許出願人　　株式会社荏原製作所 代理人　弁理士　　間　木　　　工　行間　　　薬師　
　稔 同　　　依田孝次部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼炉内に吸熱体を設け、該吸熱体の吸熱量を調節
   して燃焼炉内温度を調節することを特徴とする吸熱体に
   よる燃焼温度調節方法。 ２、燃焼炉内に配備される吸熱体としての流体の流路管
   を有し、該流路管に流入する流体の、流量調節機構又は
   温度調節機構又は比熱調節機構の少なくとも一つを設け
   たことを特徴とする吸熱体による燃焼温度調節装置。