JPS622645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な焼却原理と、固体及び液体廃
棄物の完全燃焼を実施するための方法と、この焼
却原理を利用した炉又は燃焼設備に関するもので
ある。

本発明は、どのような種類の固体又は液体廃棄
物及び、例えば、プラスチツク廃棄物のような、
いわゆる、問題廃棄物並びに病院からの廃棄物で
さえも、焼却又は破壊するのに適している。

煙道ガスをそれらが大気に導入される前に浄化
する特別なガス浄化ユニツトと協同して作動しな
い燃焼設備に対しては、燃焼過程が最善の状態の
下に進行すること、燃焼不能の粒子、ちり、灰等
が燃焼帯から有効に取去られ、煙道ガスと一諸に
運ばれること無く、空中に放出されないことが、
重要である。

空気汚染を最少に保つためには、この形式の燃
焼設備において、廃棄物の最高に可能な完全燃焼
を確立し、同時に、固体及び燃焼不可能な粒子が
分離され、本質的に清浄な煙道ガスが放出される
ことが、主な目的である。満足な燃焼は、只１個
の燃焼領域内において得られることのできないこ
とは、公知となつている。このようにして、いく
つかの燃焼室内における燃焼が、既に利用されて
おり、燃焼の一部分が一次燃焼領域内において行
なわれ、二次燃焼が引続く燃焼領域内において行
なわれる。

この燃焼原理は、例えば、スイス特許第430018
号に示される焼却炉の中において、使用されてい
る。この焼却炉は、火格子の無い燃焼室を備えら
れており、また、耐火材料製の内壁を有してい
る。垂直な穴あき仕切りによつて、炉は一次及び
二次燃焼室に分割されている。燃焼空気は、炉の
中へ炉の外壁から、異なつた高さに置かれた多数
の空気噴流を介して導かれ、炉のレンガ積みの中
に埋込まれた空気管から供給される。燃焼のため
に必要とされる何らかの必要な追加の熱は、一次
燃焼室の外部に置かれたバーナによつて与えられ
る。好適には、燃焼室の底の上方ある距離に置か
されたサイクロンバーナが、この目的のために利
用される。

しかしながら、この公知の設備は、いくつかの
欠点を有している。第一の欠点は、満足な燃焼度
合いがこの構造によつては得られないことであ
る。炉壁内の空気噴流からの二次空気は、層流で
二次燃焼室内に動く、ガス状の燃焼生成物と満足
に混合されず、更に、同伴される未燃焼固体粒子
が煙道ガスから分離されず、これらの粒子は、煙
道ガスと一諸に空中に放出される。

燃焼度合いを改善するために、余分のバーナが
二次燃焼室の中にも設けられなければならず、こ
のことは、例えば、ノールウエー特許第125606号
の中に記載されている炉構造によつて、提案され
ている。これは、二次燃焼の効率をある程度まで
増加するが、依然として不満足である。

実際に燃焼試験を実行したところ、一次燃焼室
からの粘性のある、ガス状燃焼生成物は、二次燃
焼空気と全然混合しないことが分かつた。このよ
うにして、従来燃焼室内部において発生されたよ
りも、はるかにより大きな力を利用して、はるか
により強く且つはるかに強力な混合効果を確保す
ることが、必要である。

従つて、完全燃焼を確実にし、同時に、ちり及
び他の燃焼不可能な粒子が大気へ放出される煙道
ガスから、有効に分離される新規で且つ改良され
た焼却方法を得ることが、本発明の主な目的であ
る。

この目的は、本発明によると、一次燃焼領域か
らの燃焼生成物が、制限された環状領域を経て導
かれ、環状領域の内表面から加圧の下に、追加の
燃焼を同時に導入することによつて、回転運動を
与えられるようになつている焼却方法によつて、
解決される。引続いて、燃焼ガス及び空気は、拡
大された二次燃焼領域の中に膨張することを許さ
れる。これによつて生ずる熱膨張及び同時的な回
転が、有効に未燃焼ガスと空気とを混合する強力
な旋回運動を生成し、このようにして、すべての
可燃性粒子及び生成物の完全燃焼を確実にし、同
時に、固体、燃焼不可能な粒子は、遠心力によつ
て分離される。

本発明は更に、この特殊な焼却原理を利用した
焼却炉及び燃焼設備にも関するものである。

以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基
づいて説明する。

第１〜３図に示される焼却炉は、回転格子を有
している連続炉である。この炉は、都市の燃焼設
備における家庭廃棄物の燃焼のために、特別に設
計されているものである。図面を簡単にするため
に、この焼却原理を理解するのに重要ではない部
分の詳細は、除いてある。この焼却炉は、外部ケ
ーシング１０と、耐火材料の石から作られた内壁
１１とから成立つている。炉は、回転火格子１５
を有する一次燃焼室５と、二次燃焼室６とに分割
されている。１次燃焼室５と二次燃焼室６との間
には、特別に設計された中間部分が設けられてい
るが、これが焼却炉の本発明による構成部分を作
つている。この部分の中央には、中空の中央部分
２が置かれているが、この中央部分２は、２個の
主要部分、すなわち、一次燃焼室５と二次燃焼室
６との間に制限された環状空間１４の内表面を形
成している。中空の中央部分２は、多数の穴を設
けられているが、これらの穴は、中央部分２と内
炉壁との間に形成されている制限された環状空間
に関して、接線状に延びている。中空の中央部分
２は、追加の加圧燃焼空気が供給される源（図示
されていない）に、特別の管９によつて連結され
ている。

このようにして、二次加圧燃焼空気が、環状空
間１４の中に、中央部分２の中の開口を介して導
かれ、このようにして、強力な空気流を形成す
る。これらの開口が、環状の制限された通路又は
環状空間１４の内表面領域に関して接線状に延び
ているので、これらの開口がガス流に接線状のパ
ルス又は力を与えるが、その寸法は、導入された
二次空気の選択された圧力及び（又は）量に関係
する。これは、一次燃焼室からの上昇するガス流
に対して回転運動を確立する。その上、特別のそ
らせ板が、この回転運動を作るために使用される
こともできる。

環状空間１４は、拡大された二次燃焼室６の中
に直接的に延びている。環状空間１４の寸法のた
めに、通常のベンチユリよりも一層強力な乱流が
生成され、このようにして、二次空気と、一次燃
焼領域からの燃焼ガスとの強力に改善された混合
が得られる。

より大きな燃焼不可能な粒子は、第１図に只１
個の粒子（追跡された）に対して略図で示される
ように、ガスの回転によつて作られる遠心力によ
つて、壁に向かつて投げ出され、同時に、それら
の粒子は上方に導かれる。速度の垂直成分は十分
に減少され、粒子は落下する。残つている燃焼不
可能な粒子、ちり及び同様のものは、このように
して、特別な灰シヤフト３の中に導かれ、そこか
ら、下向きの管４を経て灰だめ８の中に落下す
る。煙道ガスは、ガス出口１３を経て導かれる。
二次油バーナ１７が、二次燃焼室６の頂部に置か
れており、また、一次燃焼室に対する他のバーナ
１８が、火格子１５の上方の室の１側に置かれて
いる。

上に大略を述べたように、一次燃焼室の中に
は、ほんの部分的な熱分解的な燃焼があり、ま
た、二次燃焼室の中に導かれる燃焼ガス混合物
は、燃焼可能ガス、例えば、CO及び蒸発された
他の揮発部分を含んでいる。これは、一次空気量
を制限し、これによつて、一次燃焼室内において
酸素不足が使用されるようにすることによつて、
得られる。

例 廃棄物が15分ごとに装入された。燃料油が、一
次燃焼帯及び二次燃焼帯の両方のバーナを経て加
えられた。測定が、一次燃焼帯内のO₂及び温
度、煙道内の温度及びちり並びすすの数、ごみの
焼却量、油の消費量について行なわれた。煙道ガ
スの量は、煙道ガスみぞの中のピトー管によつて
測定された。時々、一次燃焼帯及び煙導ガスみぞ
の中における真空圧力が測定された。一次燃焼帯
及び二次燃焼帯内の温度のための炉の記録計が読
取られた。

焼却された廃棄物の量は、15分ごとに約40Kgで
あり、全部で約165Kg／ｈであつた。油が油タン
クから加えられたが、その高さが燃焼の前後に測
定された。油の平均消費量は、約24Kg／ｈであつ
た。

ちり濃度、すなわち、ガス出口１３に導かれる
煙道ガスの1Nm³の中に含まれる灰、燃焼及び未
燃焼固形物などの総重量の割合（％）が、７％の
煙道ガス中のCO₂によつて測定された。このこと
は、空気過剰係数Ｎ＝３を意味する。測定された
濃度は、非常に低かつた。

最 高 79mg／Ｎm³ 最 低 53mg／Ｎm³ 平均値 66mg／Ｎm³ 比較のために、世界で最も厳格であるスエーデ
ン及び西ドイツの放出規定は、それぞれ、７％
CO₂によつて175及び200mg／Ｎm³である。このよ
うにして、この規定は、満足されており、燃焼度
合いは、非常に良好から、異状に良好と特徴付け
られる。

以上、本発明が回転火格子配置を有する、特
に、家庭廃棄物に対して設計された連続運転焼却
炉に関連して説明された。しかしながら、この焼
却炉原理はまた、固体並びに液体廃棄物の燃焼の
ための他の形式の焼却炉に関連して利用されるこ
ともできる。

例えば、病院からの問題のある廃棄物の燃焼の
ためには、上記のスイス特許第430018号の中に記
載されている形式の水平に分離された燃焼室を有
する焼却炉が良く適している。このような焼却炉
は、耐火材料のレンガから作られた2000〜4000
の容積を有する一次燃焼室と、一次燃焼室内にお
ける熱分解的な燃焼のためのバーナ設備とから成
立つことができる。燃焼空気は炉内に、約1250N
m³の一次空気の容量を有しているフアン設備から
空気を供給される噴流系統を経て導入される。水
平に分離されている二次燃焼室も、耐火材料のレ
ンガから作られ、二次燃焼室内に最低温度を維持
するために必要な熱を与える油バーナを設けられ
ている。このようにして、この炉は、一次油バー
ナ及び二次油バーナの両方を設けられており、二
次油バーナは、若しも、廃棄物の燃焼熱が選択さ
れた最低限度内の温度を保つのに満足でないなら
ば、自動的に点火される。適当な温度範囲は、一
次燃焼帯内において1000゜〜1400℃、二次燃焼帯
内において1000゜〜1200℃である。

ガス混合物が水平に分離された二次燃焼室内に
導かれる前に、この混合物は、本発明によつて、
環状空間を経て導かれなければならないが、この
空間において、空気が環状空間の内表面内の開口
を経て吹込まれると同時に、混合物は水平旋回運
動に転換される。空気の流れが接線状に且つ高速
度で吹出され、強力な乱流を確保する。この場
合、二次燃焼室内において、たとえ、この室が一
次燃焼室から遠く離れていてさえも、非常に有効
な最終燃焼が得られる。この特殊な環状空間の構
造は、第１〜３図に示された実施例と同様に、炉
の特別に設計された中間部分内に中空の中央部分
を備えられて、行なわれることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による焼却炉の垂直断面図、第
２図は第１図のａ―ａ線断面図、第３図は第１図
のｂ―ｂ線断面図である。 ２……中央部：５……一次燃焼室；６……二次
燃焼室；１４……環状空間；１７……二次油バー
ナ；１８……一次油バーナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一の部分的燃焼が一次燃焼帯内において、
   行なわれ、引続く最終燃焼が二次燃焼帯内におい
   て確立されるようになつている固体及び液体廃棄
   物の焼却方法において、一次燃焼帯からの燃焼生
   成物が制限された、環状帯又は空間を経て導か
   れ、回転運動をするようにそらされることと、二
   次燃焼空気が、環状空間の内表面内の開口を経て
   導き出される高速度の空気噴流の形で導入される
   ことと、燃焼生成物が引続く拡大された二次燃焼
   帯の中に強力な回転及び膨張の下に導入されるこ
   ととから成立つていることを特徴とする方法。 ２ 二次燃焼空気が環状空間の内表面内の接線状
   に向けられた開口を経て導かれるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 一次燃焼室と二次燃焼室とに分割された炉又
   はハウジングを形成している焼却炉において、一
   次燃焼室５及び二次燃焼室６が、中空の中央部分
   ２を設けられた中間部分を介して連結されてお
   り、この中央部分２の外壁は、内方部分２の外表
   面と中間部分の内表面との間に形成された制限さ
   れた環状空間１４の中における内方の穴あき面を
   形成していることを特徴とする焼却炉。 ４ 中空の中央部分が、環状空間１４の内表面に
   関して接続状に延びている穴を設けられている特
   許請求の範囲第３項記載の焼却炉。 ５ 環状空間１４が、より大きな寸法の拡大され
   た二次燃焼室６の中に直接的に延ばされている特
   許請求の範囲第３項記載の焼却炉。