JP2003307304A - 焼却炉 - Google Patents
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Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 都市ごみや汚泥等の被焼却物を焼却する際に
用いられ、とりわけロータリキルン炉とストーカ炉とを
組み合わせた焼却炉に於て、被焼却物の燃焼性を改善す
ると共に、排ガス量の低減を図る。 【解決手段】 被焼却物を揮発燃焼させるロータリキル
ン炉２と、これからの燃焼残渣を灰化させるストーカ炉
３と、ロータリキルン炉２とストーカ炉３からの燃焼ガ
スを合流させて燃焼させる二次燃焼室４と、ロータリキ
ルン炉２とストーカ炉３に一次空気Ａを供給する一次空
気供給装置５と、二次燃焼室４に二次空気Ｂを供給する
二次空気供給装置６とを備えた焼却炉１に於て、前記ス
トーカ炉３の上部下流ａの燃焼ガスＣをロータリキルン
炉２に導く燃焼ガス循環装置７を設ける。
用いられ、とりわけロータリキルン炉とストーカ炉とを
組み合わせた焼却炉に於て、被焼却物の燃焼性を改善す
ると共に、排ガス量の低減を図る。 【解決手段】 被焼却物を揮発燃焼させるロータリキル
ン炉２と、これからの燃焼残渣を灰化させるストーカ炉
３と、ロータリキルン炉２とストーカ炉３からの燃焼ガ
スを合流させて燃焼させる二次燃焼室４と、ロータリキ
ルン炉２とストーカ炉３に一次空気Ａを供給する一次空
気供給装置５と、二次燃焼室４に二次空気Ｂを供給する
二次空気供給装置６とを備えた焼却炉１に於て、前記ス
トーカ炉３の上部下流ａの燃焼ガスＣをロータリキルン
炉２に導く燃焼ガス循環装置７を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば都市ごみや
汚泥等の被焼却物を焼却する際に用いられる焼却炉に係
り、とりわけロータリキルン炉とストーカ炉とを組み合
わせた焼却炉の改良に関する。
汚泥等の被焼却物を焼却する際に用いられる焼却炉に係
り、とりわけロータリキルン炉とストーカ炉とを組み合
わせた焼却炉の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の焼却炉としては、例えば
特公平４−６５２８９号、特開平９−１５９１３１号、
特開平９−１９６３３０号、特開平９−２８０５２４
号、特開平１０−３２５５１５号、特開平１０−３２５
５１６号、特開平１０−３２５５１８号、特開平１０−
３２５５２１号、特開平１１−２７０８２１号等に記載
されて図４に示したものが知られている。
特公平４−６５２８９号、特開平９−１５９１３１号、
特開平９−１９６３３０号、特開平９−２８０５２４
号、特開平１０−３２５５１５号、特開平１０−３２５
５１６号、特開平１０−３２５５１８号、特開平１０−
３２５５２１号、特開平１１−２７０８２１号等に記載
されて図４に示したものが知られている。
【０００３】当該焼却炉５０は、基本的には、被焼却物
を揮発燃焼させるロータリキルン炉５１と、ロータリキ
ルン炉５１からの燃焼残渣を灰化させるストーカ炉５２
と、ロータリキルン炉５１とストーカ炉５２からの燃焼
ガスを合流させて燃焼させる二次燃焼室５３と、ロータ
リキルン炉５１とストーカ炉５２に一次空気Ａを供給す
る一次空気供給装置５４と、二次燃焼室５３に二次空気
Ｂを供給する二次空気供給装置５５とを備えている。ロ
ータリキルン炉５１は、回転可能なキルン胴５６と、こ
れの入口側に設けられて被焼却物を供給するホッパ５７
と、図略しているが、キルン胴５６を回転させる回転駆
動機と、キルン胴５６の入口側に設けられて被焼却物を
燃焼させる燃焼用バーナとを備えている。ストーカ炉５
２は、往復運動可能な階段状のストーカ５８と、これの
下流側に設けられた灰落ち口５９とを備えている。二次
燃焼室５３には、これからの排ガスを処理する排ガス処
理装置６０が接続される。
を揮発燃焼させるロータリキルン炉５１と、ロータリキ
ルン炉５１からの燃焼残渣を灰化させるストーカ炉５２
と、ロータリキルン炉５１とストーカ炉５２からの燃焼
ガスを合流させて燃焼させる二次燃焼室５３と、ロータ
リキルン炉５１とストーカ炉５２に一次空気Ａを供給す
る一次空気供給装置５４と、二次燃焼室５３に二次空気
Ｂを供給する二次空気供給装置５５とを備えている。ロ
ータリキルン炉５１は、回転可能なキルン胴５６と、こ
れの入口側に設けられて被焼却物を供給するホッパ５７
と、図略しているが、キルン胴５６を回転させる回転駆
動機と、キルン胴５６の入口側に設けられて被焼却物を
燃焼させる燃焼用バーナとを備えている。ストーカ炉５
２は、往復運動可能な階段状のストーカ５８と、これの
下流側に設けられた灰落ち口５９とを備えている。二次
燃焼室５３には、これからの排ガスを処理する排ガス処
理装置６０が接続される。
【０００４】而して、この様な焼却炉では、ホッパから
投入された被焼却物は、回転するロータリキルン炉の内
部で一次空気供給装置から供給された一次空気に依り灰
の融点以下の温度で揮発燃焼される。ロータリキルン炉
からの未燃カーボン等の燃焼残渣は、ストーカ炉に送ら
れて一次空気供給装置から供給された一次空気に依り完
全燃焼されて焼却灰となり、灰落ち口より排出される。
ロータリキルン炉の内部及びストーカ炉の上部で発生し
た未燃ガスを含む燃焼ガスは、二次燃焼室で合流されて
二次空気供給装置から供給される二次空気に依り完全燃
焼される。
投入された被焼却物は、回転するロータリキルン炉の内
部で一次空気供給装置から供給された一次空気に依り灰
の融点以下の温度で揮発燃焼される。ロータリキルン炉
からの未燃カーボン等の燃焼残渣は、ストーカ炉に送ら
れて一次空気供給装置から供給された一次空気に依り完
全燃焼されて焼却灰となり、灰落ち口より排出される。
ロータリキルン炉の内部及びストーカ炉の上部で発生し
た未燃ガスを含む燃焼ガスは、二次燃焼室で合流されて
二次空気供給装置から供給される二次空気に依り完全燃
焼される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この様な焼
却炉では、ロータリキルン炉に供給される一次空気が専
らその前部からだけであったので、ロータリキルン炉内
に於ける被焼却物と一次空気の混合が不充分であり、被
焼却物の燃焼性が余り芳しくなかった。然も、燃焼特性
の異なる多種類の被焼却物を混焼させる場合には、ロー
タリキルン炉の全長が長いと局部的な高温部分が生じて
クリンカが生じ易くなり、逆に全長が短いと燃焼が不充
分であった。そこで、燃焼効率を上げる為と局部的な高
温部をなくす為に、ロータリキルン炉の内部には、過剰
の一次空気（空気比１．７〜１．８）を供給していた。
又、ストーカ炉では、未燃分を完全燃焼させる為に過剰
の一次空気（空気比０．２〜０．３）を供給して熾
（お）き燃焼させているので、残存酸素が１５％を超え
る４００〜６００℃の比較的低温の燃焼ガスが排出され
る。この為、ロータリキルン炉の内部から発生するガス
とストーカ炉の上部から発生するガスとが合流する二次
燃焼室内の領域では、これらが完全に混合できず、局所
的な高温部と低温部ができて、窒素酸化物（ＮＯｘ）や
ダイオキシン類の発生の原因になっていた。そこで、完
全燃焼を図る為に二次空気供給装置に依り二次空気を二
次燃焼室内に吹き込む訳だが、混合を促進する為に空気
の流速・量を確保した上で一定量以上の二次空気を吹き
込む為に全体の空気比が増加（約２．２〜２．３）し、
排ガス量の増加にも繋がっていた。
却炉では、ロータリキルン炉に供給される一次空気が専
らその前部からだけであったので、ロータリキルン炉内
に於ける被焼却物と一次空気の混合が不充分であり、被
焼却物の燃焼性が余り芳しくなかった。然も、燃焼特性
の異なる多種類の被焼却物を混焼させる場合には、ロー
タリキルン炉の全長が長いと局部的な高温部分が生じて
クリンカが生じ易くなり、逆に全長が短いと燃焼が不充
分であった。そこで、燃焼効率を上げる為と局部的な高
温部をなくす為に、ロータリキルン炉の内部には、過剰
の一次空気（空気比１．７〜１．８）を供給していた。
又、ストーカ炉では、未燃分を完全燃焼させる為に過剰
の一次空気（空気比０．２〜０．３）を供給して熾
（お）き燃焼させているので、残存酸素が１５％を超え
る４００〜６００℃の比較的低温の燃焼ガスが排出され
る。この為、ロータリキルン炉の内部から発生するガス
とストーカ炉の上部から発生するガスとが合流する二次
燃焼室内の領域では、これらが完全に混合できず、局所
的な高温部と低温部ができて、窒素酸化物（ＮＯｘ）や
ダイオキシン類の発生の原因になっていた。そこで、完
全燃焼を図る為に二次空気供給装置に依り二次空気を二
次燃焼室内に吹き込む訳だが、混合を促進する為に空気
の流速・量を確保した上で一定量以上の二次空気を吹き
込む為に全体の空気比が増加（約２．２〜２．３）し、
排ガス量の増加にも繋がっていた。
【０００６】本発明は、叙上の問題に鑑み、これを解消
すべく創案されたもので、その課題とする処は、被焼却
物の燃焼性を改善すると共に、排ガス量の低減を図る事
ができる焼却炉を提供するにある。又、窒素酸化物やダ
イオキシン類の低減も図る事ができる焼却炉を提供する
にある。
すべく創案されたもので、その課題とする処は、被焼却
物の燃焼性を改善すると共に、排ガス量の低減を図る事
ができる焼却炉を提供するにある。又、窒素酸化物やダ
イオキシン類の低減も図る事ができる焼却炉を提供する
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の焼却炉は、基本
的には、被焼却物を揮発燃焼させるロータリキルン炉
と、ロータリキルン炉からの燃焼残渣を灰化させるスト
ーカ炉と、ロータリキルン炉とストーカ炉からの燃焼ガ
スを合流させて燃焼させる二次燃焼室と、ロータリキル
ン炉とストーカ炉に一次空気を供給する一次空気供給装
置と、二次燃焼室に二次空気を供給する二次空気供給装
置とを備えた焼却炉に於て、前記ストーカ炉の上部下流
の燃焼ガスをロータリキルン炉に導く燃焼ガス循環装置
を設けた事に特徴が存する。
的には、被焼却物を揮発燃焼させるロータリキルン炉
と、ロータリキルン炉からの燃焼残渣を灰化させるスト
ーカ炉と、ロータリキルン炉とストーカ炉からの燃焼ガ
スを合流させて燃焼させる二次燃焼室と、ロータリキル
ン炉とストーカ炉に一次空気を供給する一次空気供給装
置と、二次燃焼室に二次空気を供給する二次空気供給装
置とを備えた焼却炉に於て、前記ストーカ炉の上部下流
の燃焼ガスをロータリキルン炉に導く燃焼ガス循環装置
を設けた事に特徴が存する。
【０００８】被焼却物は、ロータリキルン炉に供給され
てこれに依り揮発燃焼される。ロータリキルン炉からの
燃焼残渣は、ストーカ炉に送られてこれに依り燃焼され
て灰化される。ロータリキルン炉からの燃焼ガスとスト
ーカ炉からの燃焼ガスは、二次燃焼室に送られて混合さ
れる。ストーカ炉の上部下流の燃焼ガスは、燃焼ガス循
環装置に依りロータリキルン炉の内部に導かれて被焼却
物の揮発燃焼及び混合攪拌に使用される。燃焼ガス循環
装置に依りストーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い
燃焼ガスを引き抜いてロータリキルン炉の揮発燃焼及び
混合攪拌に使用するので、被焼却物の燃焼性が改善され
ると共に、ロータリキルン炉に供給する一次空気を減少
できるので、全体の空気比を低減できて排ガス量を低減
できる。
てこれに依り揮発燃焼される。ロータリキルン炉からの
燃焼残渣は、ストーカ炉に送られてこれに依り燃焼され
て灰化される。ロータリキルン炉からの燃焼ガスとスト
ーカ炉からの燃焼ガスは、二次燃焼室に送られて混合さ
れる。ストーカ炉の上部下流の燃焼ガスは、燃焼ガス循
環装置に依りロータリキルン炉の内部に導かれて被焼却
物の揮発燃焼及び混合攪拌に使用される。燃焼ガス循環
装置に依りストーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い
燃焼ガスを引き抜いてロータリキルン炉の揮発燃焼及び
混合攪拌に使用するので、被焼却物の燃焼性が改善され
ると共に、ロータリキルン炉に供給する一次空気を減少
できるので、全体の空気比を低減できて排ガス量を低減
できる。
【０００９】燃焼ガス循環装置は、ストーカ炉の上部下
流の燃焼ガスを二次空気吹き込み位置より上流側の二次
燃焼室にも導き得るのが好ましい。この様にすれば、ロ
ータリキルン炉からの燃焼ガスとストーカ炉からの燃焼
ガスとが合流する領域にストーカ炉の上部下流の燃焼ガ
スを吹き込む事ができるので、混合が促進されて窒素酸
化物の発生を抑制する事ができる。
流の燃焼ガスを二次空気吹き込み位置より上流側の二次
燃焼室にも導き得るのが好ましい。この様にすれば、ロ
ータリキルン炉からの燃焼ガスとストーカ炉からの燃焼
ガスとが合流する領域にストーカ炉の上部下流の燃焼ガ
スを吹き込む事ができるので、混合が促進されて窒素酸
化物の発生を抑制する事ができる。
【００１０】燃焼ガス循環装置は、ストーカ炉の上部下
流の燃焼ガスを熱回収して減温させる熱交換器を備えて
いるのが好ましい。この様にすれば、ストーカ炉の上部
下流の燃焼ガスを循環させる燃焼ガス循環装置の耐熱温
度以下にする事ができ、燃焼ガス循環装置を安定して運
転することができる。
流の燃焼ガスを熱回収して減温させる熱交換器を備えて
いるのが好ましい。この様にすれば、ストーカ炉の上部
下流の燃焼ガスを循環させる燃焼ガス循環装置の耐熱温
度以下にする事ができ、燃焼ガス循環装置を安定して運
転することができる。
【００１１】燃焼ガス循環装置は、ストーカ炉の上部下
流の燃焼ガスをロータリキルン炉と二次空気吹き込み位
置より上流側の二次燃焼室とに導く循環路と、循環路に
設けられてストーカ炉の上部下流の燃焼ガスを引き抜い
てロータリキルン炉内及び二次空気吹き込み位置より上
流側の二次燃焼室に吹き込む循環ファンと、循環ファン
よりも上流側の循環路に設けられてストーカ炉の上部下
流の燃焼ガスを熱回収して減温させる熱交換器とを備え
ているのが好ましい。この様にすれば、簡単な構成に依
り効率的に燃焼ガスを循環できる。
流の燃焼ガスをロータリキルン炉と二次空気吹き込み位
置より上流側の二次燃焼室とに導く循環路と、循環路に
設けられてストーカ炉の上部下流の燃焼ガスを引き抜い
てロータリキルン炉内及び二次空気吹き込み位置より上
流側の二次燃焼室に吹き込む循環ファンと、循環ファン
よりも上流側の循環路に設けられてストーカ炉の上部下
流の燃焼ガスを熱回収して減温させる熱交換器とを備え
ているのが好ましい。この様にすれば、簡単な構成に依
り効率的に燃焼ガスを循環できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る焼却炉を
示す概要図である。
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る焼却炉を
示す概要図である。
【００１３】焼却炉１は、ロータリキルン炉２、ストー
カ炉３、二次燃焼室４、一次空気供給装置５、二次空気
供給装置６、燃焼ガス循環装置７とからその主要部が構
成されている。
カ炉３、二次燃焼室４、一次空気供給装置５、二次空気
供給装置６、燃焼ガス循環装置７とからその主要部が構
成されている。
【００１４】ロータリキルン炉２は、被焼却物を揮発燃
焼させるもので、この例では、回転可能なキルン胴８
と、これの入口側に設けられて被焼却物を供給するホッ
パ９と、図略しているが、キルン胴８を回転させる回転
駆動機と、キルン胴８の入口側に設けられて被焼却物を
燃焼させる燃焼用バーナとを備えて居り、ホッパ９から
供給された被焼却物がキルン胴８の回転に伴って転動或
は滑動されつつ乾燥及び一部燃焼させながら出口側に向
けて移送される様に構成されている。
焼させるもので、この例では、回転可能なキルン胴８
と、これの入口側に設けられて被焼却物を供給するホッ
パ９と、図略しているが、キルン胴８を回転させる回転
駆動機と、キルン胴８の入口側に設けられて被焼却物を
燃焼させる燃焼用バーナとを備えて居り、ホッパ９から
供給された被焼却物がキルン胴８の回転に伴って転動或
は滑動されつつ乾燥及び一部燃焼させながら出口側に向
けて移送される様に構成されている。
【００１５】ストーカ炉（後燃焼ストーカ炉）３は、ロ
ータリキルン炉２からの燃焼残渣を灰化させるもので、
この例では、往復運動可能な階段状のストーカ１０と、
これの下流側に設けられた灰落ち口１１とを備えて居
り、ロータリキルン炉２からの燃焼残渣をストーカ１０
に依り下流側に移動させながらガス化燃焼及び熾き燃焼
（後燃焼）させた後、その焼却灰を灰落ち口１１から炉
外へ排出する様に構成されている。
ータリキルン炉２からの燃焼残渣を灰化させるもので、
この例では、往復運動可能な階段状のストーカ１０と、
これの下流側に設けられた灰落ち口１１とを備えて居
り、ロータリキルン炉２からの燃焼残渣をストーカ１０
に依り下流側に移動させながらガス化燃焼及び熾き燃焼
（後燃焼）させた後、その焼却灰を灰落ち口１１から炉
外へ排出する様に構成されている。
【００１６】二次燃焼室４は、ロータリキルン炉２とス
トーカ炉３からの燃焼ガスを合流させて燃焼させるもの
で、この例では、ロータリキルン炉３の出口側とストー
カ炉３の上側に連通して形成されて居り、ロータリキル
ン炉３からの燃焼ガスとストーカ炉３からの燃焼ガスと
を合流させて燃焼させる様に構成されている。二次燃焼
室４には、これからの排ガスを処理する排ガス処理装置
１２が接続されている。
トーカ炉３からの燃焼ガスを合流させて燃焼させるもの
で、この例では、ロータリキルン炉３の出口側とストー
カ炉３の上側に連通して形成されて居り、ロータリキル
ン炉３からの燃焼ガスとストーカ炉３からの燃焼ガスと
を合流させて燃焼させる様に構成されている。二次燃焼
室４には、これからの排ガスを処理する排ガス処理装置
１２が接続されている。
【００１７】一次空気供給装置５は、ロータリキルン炉
２とストーカ炉３に一次空気Ａを供給するもので、この
例では、一次空気ファン１３と、これからの一次空気Ａ
をロータリキルン炉２の前部とストーカ炉３の下部に供
給する供給路１４とを備えている。
２とストーカ炉３に一次空気Ａを供給するもので、この
例では、一次空気ファン１３と、これからの一次空気Ａ
をロータリキルン炉２の前部とストーカ炉３の下部に供
給する供給路１４とを備えている。
【００１８】二次空気供給装置６は、二次燃焼室４に二
次空気Ｂを供給するもので、この例では、二次空気ファ
ン１５と、これからの二次空気Ｂを二次燃焼室６に供給
する供給路１６とを備えている。
次空気Ｂを供給するもので、この例では、二次空気ファ
ン１５と、これからの二次空気Ｂを二次燃焼室６に供給
する供給路１６とを備えている。
【００１９】燃焼ガス循環装置７は、ストーカ炉３の上
部下流ａの燃焼ガスＣをロータリキルン炉２に導くもの
で、この例では、ストーカ炉３の上部下流ａの燃焼ガス
Ｃをロータリキルン炉２の前部ｂと二次燃焼室４の二次
空気吹き込み位置ｃより上流側ｄとに導く循環路１７
と、循環路１７に設けられてストーカ炉３の上部下流ａ
の燃焼ガスＣを引き抜いてロータリキルン炉２の前部ｂ
及び二次空気吹き込み位置ｃより上流側ｄの二次燃焼室
４に吹き込む循環ファン１８と、循環ファン１８よりも
上流側の循環路１７に設けられてストーカ炉３の上部下
流ａの燃焼ガスＣを熱回収して減温させる熱交換器１９
とを備えている。
部下流ａの燃焼ガスＣをロータリキルン炉２に導くもの
で、この例では、ストーカ炉３の上部下流ａの燃焼ガス
Ｃをロータリキルン炉２の前部ｂと二次燃焼室４の二次
空気吹き込み位置ｃより上流側ｄとに導く循環路１７
と、循環路１７に設けられてストーカ炉３の上部下流ａ
の燃焼ガスＣを引き抜いてロータリキルン炉２の前部ｂ
及び二次空気吹き込み位置ｃより上流側ｄの二次燃焼室
４に吹き込む循環ファン１８と、循環ファン１８よりも
上流側の循環路１７に設けられてストーカ炉３の上部下
流ａの燃焼ガスＣを熱回収して減温させる熱交換器１９
とを備えている。
【００２０】尚、図１に於て、供給路１４，１５及び循
環路１７に記載の数値は、理論燃焼空気量に対する各経
路に流す概略の流量割合を示している。
環路１７に記載の数値は、理論燃焼空気量に対する各経
路に流す概略の流量割合を示している。
【００２１】次に、この様な構成に基づいて作用を述解
する。ホッパ９から投入された被焼却物は、回転するロ
ータリキルン炉２のキルン胴８の内部で一次空気供給装
置５から供給された一次空気Ａに依り灰の融点以下の温
度で揮発燃焼される。ロータリキルン炉２からの未燃カ
ーボン等の燃焼残渣は、ストーカ炉３のストーカ１０に
送られて一次空気供給装置５から供給された一次空気Ａ
に依り完全燃焼されて焼却灰となり、灰落ち口１１より
排出される。ロータリキルン炉２の内部及びストーカ炉
３の上部で発生した未燃ガスを含む燃焼ガスは、二次燃
焼室４で合流される。
する。ホッパ９から投入された被焼却物は、回転するロ
ータリキルン炉２のキルン胴８の内部で一次空気供給装
置５から供給された一次空気Ａに依り灰の融点以下の温
度で揮発燃焼される。ロータリキルン炉２からの未燃カ
ーボン等の燃焼残渣は、ストーカ炉３のストーカ１０に
送られて一次空気供給装置５から供給された一次空気Ａ
に依り完全燃焼されて焼却灰となり、灰落ち口１１より
排出される。ロータリキルン炉２の内部及びストーカ炉
３の上部で発生した未燃ガスを含む燃焼ガスは、二次燃
焼室４で合流される。
【００２２】ストーカ炉３の上部下流ａの燃焼ガスＣ
は、燃焼ガス循環装置７の循環ファン１８に依り引き抜
かれて熱交換器に依って３００℃程度に熱交換された後
にロータリキルン炉２のキルン胴８の前部ｂに独立して
又は一次空気Ａと混合して供給される。この為、ロータ
リキルン炉２の内部の乾燥が促進されると共に、常温の
空気に比べてガス温度が３００℃と高く、ガスボリュー
ムが２倍以上になっている為に実ガス量が半分でも混合
攪拌が促進されて、燃焼効率が上がる。即ち、ロータリ
キルン炉２の内部に入れる空気比が従来では１．７〜
１．８であったものが、本発明では燃焼用空気比として
０．８〜１．１、ストーカ炉３からの燃焼ガスＣを０．
２〜０．４（実質０．４〜０．８以上の混合効果があ
る）だけ挿入すれば済む。ストーカ炉３の上部下流ａか
ら引き抜かれた燃焼ガスＣは、熾き燃焼に依り残存酸素
が多いものの空気よりも酸素が少ないので、ロータリキ
ルン炉２の内部では燃焼が抑制されるが、混合効果があ
る為に均一な燃焼となる。
は、燃焼ガス循環装置７の循環ファン１８に依り引き抜
かれて熱交換器に依って３００℃程度に熱交換された後
にロータリキルン炉２のキルン胴８の前部ｂに独立して
又は一次空気Ａと混合して供給される。この為、ロータ
リキルン炉２の内部の乾燥が促進されると共に、常温の
空気に比べてガス温度が３００℃と高く、ガスボリュー
ムが２倍以上になっている為に実ガス量が半分でも混合
攪拌が促進されて、燃焼効率が上がる。即ち、ロータリ
キルン炉２の内部に入れる空気比が従来では１．７〜
１．８であったものが、本発明では燃焼用空気比として
０．８〜１．１、ストーカ炉３からの燃焼ガスＣを０．
２〜０．４（実質０．４〜０．８以上の混合効果があ
る）だけ挿入すれば済む。ストーカ炉３の上部下流ａか
ら引き抜かれた燃焼ガスＣは、熾き燃焼に依り残存酸素
が多いものの空気よりも酸素が少ないので、ロータリキ
ルン炉２の内部では燃焼が抑制されるが、混合効果があ
る為に均一な燃焼となる。
【００２３】ストーカ炉３の上部でガス中の残存酸素が
多い部分を引き抜いているので、ストーカ炉３の上部全
体の燃焼ガスの残存酸素を従来に比べて少なくできる。
ロータリキルン炉２に供給される一次空気Ａが低減され
るので、ロータリキルン炉２からの燃焼ガスとストーカ
炉からの燃焼ガスが合流する領域（つまり二次空気吹き
込み位置ｃより上流側ｄの二次燃焼室４内）は、酸素の
少ない還元状態となり、その領域ｄにストーカ炉３の上
部下流ａの燃焼ガスＣを吹き込む事に依り均一な還元ゾ
ーンを形成する事ができる。その結果、局部的な高温部
と低温部がなくなり、窒素酸化物の発生を抑制する事が
できる。その後、前記領域ｄの下流側（二次空気吹き込
み位置ｃ）に於ては、二次空気供給装置６からの二次空
気Ｂが吹き込まれるので、未燃ガスやダイオキシン類が
完全燃焼される。ロータリキルン炉２の内部に挿入する
空気が低減されるので、全体の空気比が低減（２．２〜
２．３→１．３〜１．６）されて排ガス量の低減に繋が
る。
多い部分を引き抜いているので、ストーカ炉３の上部全
体の燃焼ガスの残存酸素を従来に比べて少なくできる。
ロータリキルン炉２に供給される一次空気Ａが低減され
るので、ロータリキルン炉２からの燃焼ガスとストーカ
炉からの燃焼ガスが合流する領域（つまり二次空気吹き
込み位置ｃより上流側ｄの二次燃焼室４内）は、酸素の
少ない還元状態となり、その領域ｄにストーカ炉３の上
部下流ａの燃焼ガスＣを吹き込む事に依り均一な還元ゾ
ーンを形成する事ができる。その結果、局部的な高温部
と低温部がなくなり、窒素酸化物の発生を抑制する事が
できる。その後、前記領域ｄの下流側（二次空気吹き込
み位置ｃ）に於ては、二次空気供給装置６からの二次空
気Ｂが吹き込まれるので、未燃ガスやダイオキシン類が
完全燃焼される。ロータリキルン炉２の内部に挿入する
空気が低減されるので、全体の空気比が低減（２．２〜
２．３→１．３〜１．６）されて排ガス量の低減に繋が
る。
【００２４】尚、焼却炉１は、先の例では、都市ごみや
汚泥等の燃焼に用いたが、これに限らず、例えばその他
の個体（バイオマス等）や固体と液体の混合物の燃焼に
用いても良い。燃焼ガス循環装置７は、先の例では、ス
トーカ炉３の上部下流ａの燃焼ガスＣを一次空気Ａとは
独立してロータリキルン炉２のキルン胴８の前部ｂに供
給する様にしていたが、これに限らず、例えば、燃焼ガ
スＣと一次空気Ａと混合してロータリキルン炉２のキル
ン胴８の前部ｂに供給する様にしても良い。
汚泥等の燃焼に用いたが、これに限らず、例えばその他
の個体（バイオマス等）や固体と液体の混合物の燃焼に
用いても良い。燃焼ガス循環装置７は、先の例では、ス
トーカ炉３の上部下流ａの燃焼ガスＣを一次空気Ａとは
独立してロータリキルン炉２のキルン胴８の前部ｂに供
給する様にしていたが、これに限らず、例えば、燃焼ガ
スＣと一次空気Ａと混合してロータリキルン炉２のキル
ン胴８の前部ｂに供給する様にしても良い。
【００２５】また焼却炉１は、被焼却物を揮発燃焼させ
るロータリキルン炉２とロータリキルン炉２からの燃焼
残渣を灰化させるストーカ炉３で構成される場合だけで
なく、図２及び図３に示す如く、ロータリキルン炉２
２、ストーカ炉２３それぞれにおいて被焼却物の供給お
よび焼却が可能でロータリキルン炉２２からの燃焼残渣
をストーカ炉２３のストーカ３０上にてストーカ炉２３
の燃焼残渣と同時に灰化させるという形態の焼却炉に適
用しても良い。その際ロータリキルン炉２２からの発生
ガス量がストーカ炉２３からの発生ガス量に比べて十分
小さい場合、ストーカ炉上部下流ａの燃焼ガスＣを二次
空気吹き込み位置より上流側ｄの二次燃焼室２４内にの
み吹き込む形態で適用しても良い。
るロータリキルン炉２とロータリキルン炉２からの燃焼
残渣を灰化させるストーカ炉３で構成される場合だけで
なく、図２及び図３に示す如く、ロータリキルン炉２
２、ストーカ炉２３それぞれにおいて被焼却物の供給お
よび焼却が可能でロータリキルン炉２２からの燃焼残渣
をストーカ炉２３のストーカ３０上にてストーカ炉２３
の燃焼残渣と同時に灰化させるという形態の焼却炉に適
用しても良い。その際ロータリキルン炉２２からの発生
ガス量がストーカ炉２３からの発生ガス量に比べて十分
小さい場合、ストーカ炉上部下流ａの燃焼ガスＣを二次
空気吹き込み位置より上流側ｄの二次燃焼室２４内にの
み吹き込む形態で適用しても良い。
【００２６】
【発明の効果】以上、既述した如く、本発明に依れば、
次の様な優れた効果を奏する事ができる。 （１） ロータリキルン炉、ストーカ炉、二次燃焼室、
一次空気供給装置、二次空気供給装置、燃焼ガス循環装
置とで構成し、とりわけ燃焼ガス循環装置を設け、スト
ーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い燃焼ガスを引き
抜いてロータリキルン炉の揮発燃焼及び混合攪拌に使用
するので、被焼却物の燃焼性が改善できると共に、ロー
タリキルン炉に供給する一次空気を減少できるので、全
体の空気比を低減できて排ガス量を低減できる。 （２） ストーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い燃
焼ガスを引き抜くので、ストーカ炉の上部のガスが還元
雰囲気となり、窒素酸化物の発生を抑制できる。 （３） ストーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い燃
焼ガスを引き抜いてロータリキルン炉とストーカ炉から
の燃焼ガスが合流する領域に吹き込んだ場合には、混合
が促進されて窒素酸化物の発生を抑制できると共に、そ
の下流での二次空気の吹込みに依り混合及び完全燃焼が
行われてダイオキシン類の発生も低減できる。
次の様な優れた効果を奏する事ができる。 （１） ロータリキルン炉、ストーカ炉、二次燃焼室、
一次空気供給装置、二次空気供給装置、燃焼ガス循環装
置とで構成し、とりわけ燃焼ガス循環装置を設け、スト
ーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い燃焼ガスを引き
抜いてロータリキルン炉の揮発燃焼及び混合攪拌に使用
するので、被焼却物の燃焼性が改善できると共に、ロー
タリキルン炉に供給する一次空気を減少できるので、全
体の空気比を低減できて排ガス量を低減できる。 （２） ストーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い燃
焼ガスを引き抜くので、ストーカ炉の上部のガスが還元
雰囲気となり、窒素酸化物の発生を抑制できる。 （３） ストーカ炉の上部下流の残存酸素濃度の高い燃
焼ガスを引き抜いてロータリキルン炉とストーカ炉から
の燃焼ガスが合流する領域に吹き込んだ場合には、混合
が促進されて窒素酸化物の発生を抑制できると共に、そ
の下流での二次空気の吹込みに依り混合及び完全燃焼が
行われてダイオキシン類の発生も低減できる。
【図１】本発明に係る焼却炉を示す概要図。
【図２】本発明に係る焼却炉の適用例を示す概要側面
図。
図。
【図３】図２の３−３矢視正面図。
【図４】従来の焼却炉を示す概要図。
【符号の説明】
１，２１，５０…焼却炉、２，２２，５１…ロータリキ
ルン炉、３，２３，５２…ストーカ炉、４，２４，５３
…二次燃焼室、５，２５，５４…一次空気供給装置、
６，２６，５５…二次空気供給装置、７，２７…燃焼ガ
ス循環装置、８，２８，５６…キルン胴、９，２９，５
７…ホッパ、１０，３０，５８…ストーカ、１１，３
１，５９…灰落ち口、１２，３２，６０…排ガス処理装
置、１３，３３…一次空気ファン、１４，１６，３４，
３５…供給路、１５，３６…二次空気ファン、１７，３
７…循環路、１８，３８…循環ファン、１９，３９…熱
交換器、Ａ…一次空気、Ｂ…二次空気、Ｃ…燃焼ガス、
ａ…上部下流、ｂ…前部、ｃ…二次空気吹き込み位置、
ｄ…上流側。
ルン炉、３，２３，５２…ストーカ炉、４，２４，５３
…二次燃焼室、５，２５，５４…一次空気供給装置、
６，２６，５５…二次空気供給装置、７，２７…燃焼ガ
ス循環装置、８，２８，５６…キルン胴、９，２９，５
７…ホッパ、１０，３０，５８…ストーカ、１１，３
１，５９…灰落ち口、１２，３２，６０…排ガス処理装
置、１３，３３…一次空気ファン、１４，１６，３４，
３５…供給路、１５，３６…二次空気ファン、１７，３
７…循環路、１８，３８…循環ファン、１９，３９…熱
交換器、Ａ…一次空気、Ｂ…二次空気、Ｃ…燃焼ガス、
ａ…上部下流、ｂ…前部、ｃ…二次空気吹き込み位置、
ｄ…上流側。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大森 耕作
兵庫県尼崎市金楽寺町２丁目２番33号 株
式会社タクマ内
Ｆターム(参考） 3K061 AA02 AA08 AB02 AC01 AC02
BA06 CA17 FA21 GA06 HA06
HA17 HA18 HA27 KA15
3K078 AA06 BA03 CA03 CA11
Claims (4)
- 【請求項１】 被焼却物を揮発燃焼させるロータリキル
ン炉と、ロータリキルン炉からの燃焼残渣を灰化させる
ストーカ炉と、ロータリキルン炉とストーカ炉からの燃
焼ガスを合流させて燃焼させる二次燃焼室と、ロータリ
キルン炉とストーカ炉に一次空気を供給する一次空気供
給装置と、二次燃焼室に二次空気を供給する二次空気供
給装置とを備えた焼却炉に於て、前記ストーカ炉の上部
下流の燃焼ガスをロータリキルン炉に導く燃焼ガス循環
装置を設けた事を特徴とする焼却炉。 - 【請求項２】 燃焼ガス循環装置は、ストーカ炉の上部
下流の燃焼ガスを二次空気吹き込み位置より上流側の二
次燃焼室にも導き得る請求項１に記載の焼却炉。 - 【請求項３】 燃焼ガス循環装置は、ストーカ炉の上部
下流の燃焼ガスを熱回収して減温させる熱交換器を備え
ている請求項１又は２に記載の焼却炉。 - 【請求項４】 燃焼ガス循環装置は、ストーカ炉の上部
下流の燃焼ガスをロータリキルン炉と二次空気吹き込み
位置より上流側の二次燃焼室とに導く循環路と、循環路
に設けられてストーカ炉の上部下流の燃焼ガスを引き抜
いてロータリキルン炉内及び二次空気吹き込み位置より
上流側の二次燃焼室に吹き込む循環ファンと、循環ファ
ンよりも上流側の循環路に設けられてストーカ炉の上部
下流の燃焼ガスを熱回収して減温させる熱交換器とを備
えている請求項１又は２に記載の焼却炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002111552A JP2003307304A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 焼却炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002111552A JP2003307304A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 焼却炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307304A true JP2003307304A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29394311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002111552A Pending JP2003307304A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 焼却炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003307304A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100363119C (zh) * | 2006-01-25 | 2008-01-23 | 河北农业大学 | 一种新型城市垃圾无害化资源化处理装置 |
| JP2010249478A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd | 焼却装置及び燃焼制御方法 |
| JP2010261674A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Takuma Co Ltd | キルンストーカ炉 |
| JP2013101088A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-23 | Ngk Insulators Ltd | 放射性廃棄物焼却炉および放射性廃棄物焼却処理方法 |
| CN105509065A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-20 | 苏州华周胶带有限公司 | 一种废弃垃圾环保焚烧装置 |
| CN105613726A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-01 | 宁夏昊鑫现代农业开发有限公司 | 谷物热风循环干燥系统 |
| CN109059565A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-21 | 张孔明 | 一种用于工业窑炉出料自载热量的回收系统及方法 |
| JP2020201004A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | メタウォーター株式会社 | 汚泥燃焼炉及び汚泥燃焼方法 |
| CN114811593A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-29 | 上海康恒环境股份有限公司 | 一种热解焚烧炉及配风系统 |
| JP7223183B1 (ja) | 2022-02-14 | 2023-02-15 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | ガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法 |
-
2002
- 2002-04-15 JP JP2002111552A patent/JP2003307304A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100363119C (zh) * | 2006-01-25 | 2008-01-23 | 河北农业大学 | 一种新型城市垃圾无害化资源化处理装置 |
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| CN109059565A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-21 | 张孔明 | 一种用于工业窑炉出料自载热量的回收系统及方法 |
| JP2020201004A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | メタウォーター株式会社 | 汚泥燃焼炉及び汚泥燃焼方法 |
| JP7267846B2 (ja) | 2019-06-12 | 2023-05-02 | メタウォーター株式会社 | 汚泥燃焼炉及び汚泥燃焼方法 |
| JP7223183B1 (ja) | 2022-02-14 | 2023-02-15 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | ガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法 |
| JP2023117829A (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | ガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法 |
| CN114811593A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-29 | 上海康恒环境股份有限公司 | 一种热解焚烧炉及配风系统 |
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| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070228 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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