JPS63294414A

JPS63294414A - 階段式焼却炉

Info

Publication number: JPS63294414A
Application number: JP12747887A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okuto; 奥藤　武; Keiichi Kamio; 神尾　恵一
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1988-12-01
Also published as: JPH0578727B2

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、果尿や下廃水等の各種汚泥を予備脱水処理を
した所謂脱水ケーキのような高含水率の物質の焼却に利
用されるものであり、焼却炉外に於ける予備乾燥等を一
切必要とすることなしに、高含水率の被焼却物質をその
まま効率よく焼却できるようにした階段式焼却炉に関す
るものである。

（従来の技術）従来の階段式焼却炉は、通常第６図に示す如く、はぼ同
一形状の固定火格子３ｏと可動火格子３１とを交互に階
段状に配列し、各固定火格子（資）を炉本体へ支持固定
すると共に、各可動火格子３１を取付金物３２を介して
連結杆おへ取付け、滑台あ上へ滑動自在に支持した前記
連結杆おを、駆動装置３５によって前後方向へ一定のピ
ッチで滑動させると共に、押込通風機３６から空気ダク
ト３７、各ホッパ３８、両火格子（９）、３１間に設け
た間隙を通して、火床上面へ燃焼用空気を供給する構成
となっている（特開昭５９−１８３２１２号）０而して、都市ごみ等の被焼却物を焼却炉内へ供給すると
、可動火格子３１の動きと火格子間の落差によって、被
焼却物は順次攪拌されながら前方へ移動し、その間に高
温燃焼されることになる。

しかし、含水率が６０〜６５％を越える脱水ケーキ等の
高含水率の被焼却物をそのまま焼却炉内へ投入した様な
場合には、各火格子３０．３１が略同−形状であって落
差に変化がないうえ、被焼却物に対する攪拌作用が可動
火格子３１の動きと火格子落差のみに依存しているため
、被焼却物が火格子の上面を完全に覆ってしまう状態と
なり、送気が火格子の下方から行なわれていることとも
相俟って、通気性が著しく悪化する。その結果、必然的
に燃焼状態が不安定となり、脱水ケーキ等の高含水率の
物質は効率よく焼却できないという問題がある。

一方、階段式焼却炉は、火格子上で約１２００°Ｃ前後
の高温燃焼を行なうことが可能であり、その結果、焼却
灰を有効利用が可能な半溶融状のタリン力−として排出
することが出来る。この焼却灰の性状の良さを利用する
と共に、脱水ケーキ等の効率的な焼却を図るため、予か
しめ焼却炉外に於いて、焼却炉の排熱回収により発生し
た蒸気等を用いて被焼却物を乾燥させ、この予備乾燥し
た被焼却物を階段式焼却炉で高温燃焼させるシステムが
開発書実施されている。

しかし、上記システムに於いても、焼却炉プラントのシ
ステム構成が複雑になり過ぎると共に、運転者にボイラ
技士等の資格が必要となるため、中小規模の焼却炉プラ
ントにあっては、管理体制上に様々な問題を生ずること
になる。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、従前の階段式焼却炉を用いた脱水ケーキ等の
高含水率物質の焼却に於ける上述の如き問題、即ち■被
焼却物質を直接焼却炉へ投入する場合には、火格子上面
が被焼却物質によって完全に覆われてしまい、通気が阻
害されて燃焼が不安定になること、■被焼却物を予かし
め予備乾燥する場合には、プラントの構成が複雑になっ
て運転管理に手数がかかること等の問題を解決せんとす
るものであり、階段式焼却炉の乾燥火床部の構造等に改
良を加えることにより、脱水ケーキ等の高含水率物質を
直接焼却炉内へ供給し、焼却灰の性状の良さを生かしつ
つ、これを高効率で安定焼却し得るようにしだ階段式焼
却炉を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）本件発明は、脱水ケーキ等の高含水率の被焼却物質を焼
却する乾燥火床部と燃焼火床部を備えた階段式焼却炉に
於いて、前記乾燥火床部を、可動火格子と固定火格子か
ら成る乾燥用人床と、該乾燥用火床の上方にその浮動方
向と交又状に配設したガス吹込管とから形成すると共に
、高温の乾燥用排ガスを前記ガス吹込管の通気孔から被
焼却物質内へ噴出することを、発明の基本構成とするも
のである。

（作用）ブツシャにより乾燥火床部３へ送り込まれてきた高含水
率の被焼却物質は、乾燥用火床２２上に積層され、可動
火格子２２　ａの作動と、比較的大きく設定された火格
子落差によって、順次下方へ移動して行く。

乾燥用人床２２の上方に横設したガス吹込管２３は、被
焼却物質の積層内に潜り込んだ状態となっており、該ガ
ス吹込管２３の存在により、下方へ移動する被焼却物質
の層が上・下に分割され、所謂攪拌作用を受けることに
なる。

また、ガス吹込管詔からは、被焼却物質の、１内へ高温
で且つ低酸素濃度の乾燥用排ガスが噴出され、これによ
って被焼却物質の加熱及び発生蒸気の排出等が行なわれ
、乾燥が一層促進されることになる。

尚、乾燥火床部３に於いては、乾燥用人床２２の下方か
らも燃焼排ガスＳの一部が被焼却物質内へ送気されてお
り、ガス吹込管２３からの高温の乾燥用排ガスと相俟っ
て、その乾燥が行なわれる。

含水率が６０〜６５％以上の被焼却物質は、乾燥火床部
３を通過する間に、含水率が４０〜５５％位いまで乾燥
され、その後、燃焼火床部４へ送り込まれて、ここで順
次高温燃焼されて行く。

（実施例）以下、第１図乃至第５図に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明に係る階段式焼却炉を用いた焼却プラ
ントの系統概要図であり、図に於いて１は炉本体の最上
部に設けた投入ホッパ、２はブツシャ、３は乾燥火床部
、４は燃焼火床部、５及び６はホッパ、７及び８はリド
リングコンベア、９は調質混合機、１０はスラグ出口、
１１は、乾燥火床部３の上方に設けた循環ガス排出用の
煙道、１２は燃焼火床部４の上方に設けた燃焼ガス排出
用の煙道である。

また１３は、１次ガスエアヒータ、１４は２次ガスエア
ヒータ、１５は高温乾燥用排ガスの循環ファン、１６は
燃焼用空気ファン、１７は乾燥用燃焼排ガスの循環ファ
ン、１８は誘引ファン、１９は循環ガス吹込ダクト、２
０は燃焼用空気吹込ダクト、２１は燃焼排ガス吹込ダク
トである。

炉本体内に配設されたストーカ装置は、乾燥火床部３と
燃焼火床部４とから、構成されており、又前記乾燥火床
部３は、第２図乃至第４図に示す如く、乾燥用火床２２
とその上方に配設したガス吹込管２３とから形成されて
いる。

前記乾燥用人床２２は、断面路］形の可動火格子２２　
ａと同形状の固定火格子２２　ｂとから形成されており
、各火格子２２ａ、２２ｂには、その床面に通気孔２４
が、またその曲面に通気孔２５が夫々形成されている。

該両道気孔２４．２５からは、後述する如く、燃焼排ガ
ス吹込ダクト２１からの０２張度が６〜８％程度の燃焼
排ガスＳが噴出される。

後述する燃焼用人床２２の火格子とは、その高さ寸法が
著しく異なっている。

前記ガス吹込管２３は、両火格子２２ａ、２２ｂの床面
から約８０〜１２０ｒｒｒＭ位い上方に位置して、可動
火格子２２　ａの移動方向と直交状に配設されており、
これには複数の通気孔２６が穿設されている。当該ガス
吹込管ｎは、第３図に示す如く、炉壁部に設けたガスダ
クト１９　ａに支持固設されており、ガスダク）　１９
　ａ内へ圧送されてきた０２濃度が約８〜１０％程度の
高温の乾燥用排ガス（循環排ガス）Ｇが通気孔２６を通
して脱水ケーキ等の高含水率の被焼却物質に内へ放出さ
れる。

尚、本実施例では、乾燥火床部３の上方に設けた循環ガ
ス排出用煙道から取り出した排ガスＧを、加熱昇温して
ガス吹込管２３へ供給しているが、燃焼火床部４の上方
に配設した燃焼ガス排出用煙道１２から取り出した燃焼
排ガスＳを、ガス吹込管詔へ供給するようにしてもよい
。

一方、前記燃焼火床部４を構成する燃焼用人床２７は、
第５図に示す如き断面コ形の可動火格子２７ａと固定火
格子２７　ｂとから形成されている。前記両火格子２７
　ａ　、　２７　ｂの前面には複数個の通気孔２８が穿
設されており、これを通して燃焼用空気Ａが噴出される
。

尚、燃焼火床部４即ち燃焼用火床２７を形成する各火格
子２７　ａ　、　２７　ｂ　（７）’＋ｍ面の高温、約
９５〜１００朋程度に選定されており、前記乾燥用人床
２２の火格子２２ａ、２２ｂに比較して、その高さ寸法
が著しく小さくなっている。

次に、本件階段式焼却炉の作動について説明する０被焼却物質、例えば、果尿汚泥や下廃水汚泥、上水汚泥
、低質汚泥等の各種汚泥を予備脱水処理した後の水分が
６０〜６５％以上の脱水ケーキＫ（以下高水分ケーキと
呼ぶ）は、投入ホッパ１からブツシャ２によって乾燥火
床部３へ供給され、乾燥用人床２２の上に一定の厚みの
ケーキ層が形成される。

乾燥用人床２２の上方には、ケーキ層に内に潜り込んだ
状態でガス吹込管２３が配設されており、該ガス吹込管
２３からは、１次ガスヒータ１３に於いて５００°Ｃ〜
６００℃に予熱された高温の乾燥用排ガス（循環排ガス
Ｇ）が、ケーキ層に内へ噴出され、その乾燥が行なわれ
る。即ち、乾燥用火床２２上のケーキ層には、可動火格
子２２　ａの動きと比校的大きな火格子落差によって、
前方下段へ順次送られて行くが、火格子２２ａ、２２ｂ
の段差が大きいことと、高温の循環排ガスＧを噴出する
ガス吹込管２３が存在することにより、ケーキ層Ｋが上
・下に分割され、所謂攪拌作用を受けると共に、ケーキ
層に内へ高温の循環ガスＧが供給されることにより、そ
の乾燥が一層促進されることになる。

前記高温の屹燥用排ガス（循環排ガスＧ）は、循環ファ
ン１５によって循環ガス排出用道１１から２００〜３０
０°Ｃ位いの温度で１次ガスエアヒータ１３へ送られ、
ここで５００℃〜６００°Ｃにυ１熱された後、循環ガ
ス吹込ダクト１９を通して乾燥火床部３の前記ガス吹込
管２３へ供給されて行く。

又、乾燥火床部３に於ける前記高温循環排ガスＧの吹込
みの補助として、２次ガスエアヒータ１４の出口から分
岐排出した排ガスＳが、排ガス吹込ダクト２１を通して
排ガス循環ファン１７により、乾燥用人床２２の下方か
ら送気されている。この排ガスＳの吹込みにより、ケー
キｆｆ１Ｋの通気性が一層改善されると共に、ケーキ、
Ｗ　Ｋ内で発生した蒸気が効ふよく層外ヘパージされる
ことになる。

一方、乾燥用人床２２からの落下物は、ホッパ５を介し
てリドリングコンベア７上に集められ、調質混合機９へ
送られる。そして、ここで高水分ケーキにと混合され、
その水分調整が行なわれる。

尚、この際に、所謂熱交ダストやサイクロンダスト等を
適宜に混合することも可能である。

前記乾燥火床部３で予備乾燥された高水分ケーキには、
最終的には４０〜５５％の水分にまで乾燥された後、燃
焼火床部４へ送り込まれる。尚、乾燥火床部３と燃焼火
床部４とは、やや大きな落差を有しているものの、階段
状ストーカとしては一連のものであり、ケーキ層には連
続的に下方へ移送されて行く。

燃焼火床部４に於いては、燃焼用火床２７の下方から、
燃焼用空気吹込ダクト２０を通して燃焼用空気Ａが供給
されており、これによって前記ケーキＫが燃焼を開始す
る。尚、前記空気Ａは、燃焼用空気ファン１６によって
２次ガスエアヒータ１４へ送られ、ここで１５０°〜２
５０°Ｃに予熱されている。

前記燃焼火床部４で発生した燃焼排ガスＳは、８００°
〜１０００℃の高温ガスであり、その結果意気成分は殆
んど酸化分解されてしまっている。燃焼ガス排出用煙道
１２から排出された燃焼排ガスＳは、１次ガスエアヒー
タ１３へ送られ、ここで乾燥用排ガス（循環排ガス）Ｇ
側へ熱回収されて２５０°〜３５０′Ｃの温度になり、
更に、２次ガスエアヒータ１４へ送られて燃焼用空気Ａ
側へ熱回収され、約２００〜２５０°Ｃの温度になって
大気中へ排出されて行く。

：暁却炉内に於いては、前記乾燥火床部３で発生した蒸
発水分相半成がガス量の増加となるが、循環排ガス量を
一定とすると、その増加分が燃焼火床部４の上部を通過
し、燃焼ガス排出用煙道１２から排出されて行く。

前記増加分の排ガスの油気は、誘引ファン１８の入口側
に設けたダンパ装置２９を、焼却炉内部が若干負圧（−
５〜−１０ｙｍＡｑ）になるよう自動制御すること（こ
より行なわれる。又、前記抽気ガスには、ＮＨ３やＨ２
Ｓ等の臭気成分が含まれているが、燃焼ガス排出用煙道
１２から排出される前に燃焼火床部４の上部の高温度域
を通過するため、その殆んどはここで酸化分解されるこ
とになる。尚、必要に応じて排ガス処理装置（図示省略
）を設置してもよいことは勿論である。

燃焼火床部４で燃焼が進行し、燃焼用人床２７上に生成
した焼却灰は、スラグ出口１０から順次炉外へ排出され
、従前の階段式焼却炉と同様の手段によって処理されて
行く。又、燃焼用火床２７からホッパ６内へ落下した微
量の灰は、リドリングコンベア８によって調質混合機９
へ返送され、高水分ケーキにの水分調整に利用される。

（発明の効果）本発明では、乾燥用人床を構成する可動火格子及び固定
火格子の落差を、燃焼用火床の火格子よりも大きくする
と共に、乾燥用人床の床面上の適宜位置に、可動火格子
の移動方向と交又状にガス吹込管を配設し、高含水率の
被焼却物の内部へ高温で且つ酸素濃度の低い乾燥用排ガ
スを噴出する構成としている。その結果、乾燥火床部を
積１１閤状になって下降する被焼却物は、ガス吹込管に
よって下方へ移動する際に上・下に分割されることにな
り、所謂肢焼却物の１拌が汚なわれる。

また、ガス吹込管から直接被焼却物内へ噴出された高温
の乾燥用排ガスは、効率的にその呆有熱を被焼却物に与
えると共に、発生した蒸気を被焼却物外へパージするこ
とになり、極めて効率的な被焼却物の乾燥が可能になる
。

上述の如く、本件発明によれば、含水率の高い脱水ケー
キ等を直接炉内へ供給することにより、これを安定且つ
効率よく焼却することが出来ると共に、焼却灰は骨材等
として利用可能であり、優れた実用的効用を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本件発明に係る階段式焼却炉の全体系統図であ
る。第２図は、乾燥火床部の部分断面概要図であり、第３図
はガス吹込管の取付状態を示す斜面図である０第４図は、乾燥火床部を形成する火格子の一部を示す斜
面図であり、第５図は燃焼火床部を形成する火格子の一
部を示す斜面図である。第６図は、従前の階段式焼却炉の概要図である。３　　乾燥火床部４　　燃焼火床部１１　　　循環ガス排出用煙道１２　　　燃焼ガス排出用煙道２２　　　乾燥用人床２２　ａ　　可動火格子２２１）　　固定火格子２３　　　ガス吹込管２６　　　通気孔２７　　　燃焼用火床２７　ａ　　可動火格子２７　ｂ　　固定火格子Ｇ　　循環排ガスＳ　　燃焼排ガスＫ　　高含水率の被焼却物特許出願人　　　　株式会社　タクマ代表者　　福田順吉手　　続　　補　　正　　書　　（自発）昭和６２年６
月１９日１、事件の表示　　　特願昭６２−１２７４７８号２、
発明の名称　　　階段式焼却炉３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　　大阪市北区堂島浜１丁目３番２３号氏　名
　　　　株式会社　タ　　り　　マ代表者　福　１）順
　吉４、代理人（１）３頁４行目の「都市ごみ等」を「脱水ケーキ等」
に補正する。（２）　　１３頁１行目の「意気」を「臭気」ｔこ補正
する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）脱水ケーキ等の高含水率の被焼却物質を焼却する
乾燥火床部（３）と燃焼火床部（４）を備えた階段式焼
却炉に於いて、前記乾燥火床部（３）を、可動火格子（
２２ａ）と固定火格子（２２ｂ）から成る乾燥用火床（
２２）と、該乾燥用火床（２２）の上方にその移動方向
と交又状に配設したガス吹込管（２３）とから形成する
と共に、高温の乾燥用排ガスを前記ガス吹込管区の通気
孔（２６）から被焼却物質内へ噴出する構成とした階段
式焼却炉。
（２）乾燥用排ガスを、乾燥火床部（３）の上方に設け
た循環ガス排出用煙道（１１）から排出して、燃焼火床
部（４）の上方に設けた燃焼ガス排出用煙道四からの燃
焼排ガス（Ｓ）により加熱昇温した循環排ガス（Ｇ）と
した特許請求の範囲第１項に記載の階段式焼却炉。
（３）乾燥用排ガスを、燃焼火床部（４）の上方に設け
た燃焼ガス排出用煙道（１２）からの燃焼排ガス（Ｓ）
とした特許請求の範囲第１項に記載の階段式焼却炉。