JP2725853B2 - 流動床式汚泥焼却炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流動床式汚泥焼却炉に係り、特に耐久性が向
上するとともに、取り扱いが容易な流動床式汚泥焼却炉
に関するものである。

〔従来技術〕

第４図は、従来の流動床式汚泥焼却炉を示す軸方向断
面図である。

この装置は、塔上部の焼却部38、塔中間部の充填部39
および塔底部の熱風発生部40で構成される焼却塔21から
なるものである。焼却部38の頂部には、排ガスの出口23
が、側壁部には汚泥Ａを供給するスプレッダ22、二次空
気の入口24、流動媒体である砂の入口25がそれぞれ設け
られている。充填部39には、流動媒体である砂が充填さ
れた充填層30があり、その側壁部には砂の抜出口26、2
7、マンホール28および助燃用のオイルガン37がそれぞ
れ設けられている。砂抜出口26、27の口径は50〜300mm
である。充填部39とその下部の熱風発生部40とは平面状
の炉床32により区切られており、該炉床32は耐火物また
は鋼板と耐火物で構築され、空気分散ノズル（散気管）
29が100〜400mmピッチで配列されている。熱風発生部40
は、前記炉床32を介して前記充填部39の充填層30と接す
るウインドボックス31と、該ウインドボックス31に連通
する熱風発生炉33とからなり、ウインドボックス31には
マンホール36が、また熱風発生炉33には昇温バーナ34お
よび流動用空気入口35がそれぞれ設けられている。

スプレッダ22から焼却塔21の充填層30に供給された焼
却用の汚泥Ａは、熱風発生部40の流動用空気Ｂの入口35
から熱風発生炉33に導入され、昇温バーナ34により常温
〜900℃に昇温された後、ウインドボックス31を経て炉
床32の散気管29から充填層30に噴入される流動用空気Ｂ
の作用によって流動し、加熱、昇温されるとともに、二
次空気入口24から導入される二次空気とも混合して燃焼
される。このとき前記ウインドボックス31内の圧力は、
前記充填動30へ突出する散気管29の圧損によって1200〜
3500mmAqとなる。なお、充填層30への砂の供給は砂入口
25により、また抜出しは炉床32の直上部に設けられた砂
抜出口26および27によって行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術の平板状の炉床32は、上
部から充填物の重力を、下部からはウインドボックス31
内の高圧力を受けて損傷し易いので、炉床脱落事故を防
止するために構造設計、施工に多大な注意を払わなけれ
ばならない。また、昇温開始時の炉の昇温速度が速過ぎ
ると炉床耐火物の熱膨張に不均衡が生じ、炉床脱落事故
につながるので昇温速度を遅くしなければならず、昇温
時間が長くなるという欠点がある。さらに、昇温バーナ
34が取り付けられた熱風発生炉33と連通するウインドボ
ックス31が1200〜3500mmAqと高圧になるために、前記昇
温バーナを耐圧構造とするなど、内部の高温ガスを外部
へ洩らさないための対策を講じなければならないという
問題がある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点をなくし、焼
却炉全体の耐久性を向上させるとともに、取扱いが容易
な流動床式汚泥焼却炉を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、汚泥と流動媒体が
充填された充填層に流動用空気を噴出して汚泥を加熱、
焼却する流動床式汚泥焼却炉において、前記充填層の汚
泥を直接加熱、昇温する昇温バーナと、充填層中に流動
用空気を噴出する散気装置と、前記充填層の底部に溜ま
る不燃物を炉外へ抜き出す不燃物抜出機とを備え、前記
散気装置が、複数の空気ヘッダーと、該空気ヘッダーに
連結され、垂直上方向に延びる複数の散気管とを有し、
前記空気ヘッダーを、該空気ヘッダーに直交する断面に
おける配列が千鳥状になるように並設するとともに、各
散気管の空気噴出口が同一レベルとなるように前記散気
管の長さを設定したことを特徴とするものである。

〔作用〕

流動用空気を供給する、散気管を有する空気ヘッダー
（以下、管体ともいう）を充填層中に並設し、流動用空
気を前記散気管から充填層内に噴出することにより、散
気管の空気噴出口より上方の充填物が前記流動用空気に
よって吹き上げられて流動層となって流動し、この流動
層中の汚泥が直接昇温バーナによって加熱、昇温されて
燃焼する。一方、充填層の下方に燃えないで残った汚泥
中の不燃物は、充填層下部に設けられた不燃物抜出機に
より炉外へ抜き出される。

このようにして充填層内の散気管の空気噴出口より上
方が流動層となり、下方は静止層となって炉床の役割を
する。

本発明において、流動用空気を供給する管体は、その
先端を封止したものが好ましく、この場合、隣接する管
体が互いに逆方向になるように充填層に配置することが
好ましい。これにより充填層に噴出される流動用空気の
噴出量を均一化することができる。また、充填層中に並
設される前記管体は、該管体に直交する断面における配
列が千鳥状となるように設けることが好ましく、これに
より、各管体の相互間隔が相対的に広くなるので、不燃
物の抜き出しが容易になる。さらに、本発明において、
前記流動用空気を供給する管体は、全体を固定しない
で、その先端部および管の途中箇所だけをサポートして
おくことが好ましい。これにより、管体の熱膨張を吸収
することができる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す流動床式汚泥焼却
炉の軸方向断面図、第２図および第３図は、それぞれ第
１図の空気ヘッダー９の配列を示す図である。第１図の
装置は、第４図の平板状の炉床32をなくし、充填層13中
に鋼管からなる空気ヘッダー９を並設したものであり、
塔上部の焼却部14および塔下部の充填部15で構成される
焼却塔１からなるものである。焼却部14の頂部に排ガス
出口３が、側壁部に汚泥Ａを供給するスプレッダ２、二
次空気の入口４、流動媒体の入口５、マンホール８およ
び昇温バーナ６がそれぞれ設けられている。昇温バーナ
６は、火炎が例えば1.5m以上になるように設計されたも
のであり、充填部15の充填層13内に形成される流動層の
静止表面の上方3500mm以内の炉壁に設けられる。充填層
13内には、流動用空気Ｂを該充填層13内に噴出する散気
管10を有する、鋼管からなる空気ヘッダー９が水平に並
設されており、その底部には不燃焼物抜出機12が設けら
れている。なお、７は充填層13の炉壁に設けられた助燃
用のオイルガンである。

第２図において、散気管10を有する空気ヘッダー９
は、該空気ヘッダー９に直交する断面における配列が千
鳥状になるように配置されており、空気ヘッダー９を構
成する鋼管の相対的な間隔が広くなるように配置されて
いる。また第３図において、先端が封止された空気ヘッ
ダー９は、隣接するヘッダーが逆向きになるように炉内
に挿入され、その先端部および途中が炉壁にサポートさ
れている。

このような構成において、スプレッダ２から充填部15
の充填層13に供給された汚泥Ａは、空気ヘッダー９を経
て散気管10から導入される流動用空気Ｂの作用により、
流動化媒体とともに流動層を構成し、昇温バーナ６の火
炎によって直接、加熱昇温されて燃焼する。燃焼排ガス
は塔頂部の排ガス出口３から炉外に排出され、排ガス対
策がなされた後、大気へ放出される。一方、不燃物は、
空気ヘッダー９の隙間から落下し、不燃物抜出機12によ
り炉外へ抜き出されて処理される。

本実施例によれば、充填部15の充填層13内に散気管10
を有する空気ヘッダー９を並設したことにより、充填層
13内の散気管10の噴出口より上方が流動層となり、下方
が静止層となるので、ウインドボックスがなくなり、焼
却炉全体の強度が向上する。これにより炉床脱落事故が
なくなるとともに、昇温速度を遅くする必要がなく、昇
温時間の短縮が図れる。また本実施例によれば、空気ヘ
ッダー９はその先端部とその途中だけがサポートされて
おり、加熱による熱膨張が吸収されるので、100℃以上
に加熱された流動用空気を充填層13に供給することもで
きる。さらに互いに隣接する空気ヘッダー９をそれぞれ
逆方向から挿入して並設したことにより、それぞれ散気
管10の空気噴出量の差が是正され流動層13内の流動用空
気が均一化される。

また、本実施例においては焼却炉１内で高圧になる箇
所がないので、耐圧設計をしなくても高温ガスが炉外に
漏れることがなく、ゲージ圧０〜−100mmAq程度の焼却
部14の炉壁に設けられる昇温バーナ６も特に耐圧構造と
する必要がない。

本発明は、炉内に残存する不燃物を効率よく抜き出す
ことができるので、汚泥の焼却のみならず、不燃物を多
く含む都市ごみまたはその他の廃棄物の焼却にも適用で
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、汚泥焼却炉の耐久性および操作性が
向上するとともに、不燃分を多く含む汚泥または廃棄物
を効率よく焼却できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す流動床式汚泥焼却炉
の軸方向断面図、第２図および第３図は、第１図の空気
ヘッダーの配列を示す図、第４図は、従来技術を示す図
である。 ２…スプレッダ、６…昇温バーナ、９…空気ヘッダー、
10…散気管、12…不燃物抜出機、13…充填層。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】汚泥と流動媒体が充填された充填層に流動
   用空気を噴出して汚泥を加熱、焼却する流動床式汚泥焼
   却炉において、前記充填層の汚泥を直接加熱、昇温する
   昇温バーナと、充填層中に流動用空気を噴出する散気装
   置と、前記充填層の底部に溜まる不燃物を炉外へ抜き出
   す不燃物抜出機とを備え、前記散気装置が、複数の空気
   ヘッダーと、該空気ヘッダーに連結され、垂直上方向に
   延びる複数の散気管とを有し、前記空気ヘッダーを、該
   空気ヘッダーに直交する断面における配列が千鳥状にな
   るように並設するとともに、各散気管の空気噴出口が同
   一レベルとなるように前記散気管の長さを設定したこと
   を特徴とする流動床式汚泥焼却炉。
2. 【請求項２】前記散気装置の、散気管を有する空気ヘッ
   ダーの先端を封止し、隣接する空気ヘッダーをそれぞれ
   逆方向から挿入して並設したことを特徴とする請求項
   （１）記載の流動床式汚泥焼却炉。