JPH0732343U - 焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼却炉に関し、処理物やこれの燃焼に伴い生
成する乾留物の燃焼効率を高めることを目的とする。 【構成】 炉本体１上に順に一次燃焼室１５と、二次燃
焼室２６と、煙突３とを連通させた焼却炉において、上
記二次燃焼室２６内に格子状の蓄熱材２５を配置した構
成とする。 【作用】 一次燃焼により発生した熱が蓄熱材２５に蓄
熱され、二次燃焼室２６内の乾留物を着火点まで昇温さ
せることにより、着火し易くし、これにより燃焼効率が
高められる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、焼却炉に関し、特に処理物又はこれの燃焼に伴い生成する乾留物の 燃焼効率を高めるようにした焼却炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、廃棄物は最終的に投棄処理されるが、廃棄物は焼却処理を行うと廃棄 物の容積は約１５分の１程度に減少することが知られており、廃棄物の投棄量を 減少するためにこの焼却処理が中間処理として実施されている。

【０００３】 この焼却処理は、都市の廃棄物所客施設のように大規模に行われる場合から、 一般家庭で行う極めて小規模に行う場合までその規模は区々である。又、焼却物 の種類もプラスチック、ゴム、木質、紙、生ゴミなど区々である。これらの焼却 物はそれぞれ燃焼温度が異なるので、本来は別々に焼却処理することが好ましい が、焼却物の種類ごとに焼却炉を設置することは設備コストが高価になり過ぎる ので実際的でない。

【０００４】 そこで、例えば図８の正面図に示すように、順に連通する円筒形の炉本体１０ １と、炉本体１０１の上面を覆う円錐台形の蓋１０２と、蓋１０２の中央部から 立ち上げた円筒状の煙突１０３とを備える焼却炉が提案されている。

【０００５】 この炉本体１０１の下部には、外部から炉本体１０１内に流入する空気量を調 整する下部ダンパー１０４と、焼却灰を取り出す灰出し口１０５と、この灰出し 口１０５を開閉する蓋１１５と、必要に応じて、おき火用バーナーセット口１０ ６とが設けられる。

【０００６】 上記蓋１０２に処理物を炉本体１０１内に投入するための投入口とこの投入口 を開閉する別の蓋とが設けられる場合もあるが、ここでは蓋１０３そのものが炉 本体１０１の上面を開閉するようにしている。

【０００７】 この蓋１０２には、蓋１０２の内部に流入する空気量を調整する上部ダンバー １０７と、補助バーナーセット口１０８とが設けられる。 又、上記煙突１０３の下部は、蓋１０３に連続する内筒１０９と、この内筒１ ０９よりも長く形成され、蓋１０３及び内筒１０９との間に二次空気流入ギャッ プ１１０を設けて配置される外筒１１１とを備え、内筒１０３にはこの二次空気 流入ギャップ１１０を介して外気を内筒１０３内に流入させる二次空気口１１２ が形成されている。

【０００８】 更に、煙突１０３の上部に煙突１０３を開閉する煙道ダンパー１１３が設けら れ、この煙道ダンパー１１３の開度を開度調整装置１１４で調整できるようにし ている。

【０００９】 この焼却炉で例えば紙ゴミ、生ごみなど比較的燃焼温度が低い処理物を焼却す る場合には、蓋１０２を煙突１０３とともに開いて炉本体１０１内に処理物を投 入した後、火種を投入してから蓋１０２に設けられた上部ダンパー１０７を半開 にして蓋１０２を閉じ、２〜５分後に下部ダンパー１０４を例えば３分の１開き 、その後下部ダンパー１０４の開度と煙道ダンパー１１３の開度とを調整して処 理物を自己燃焼させるように構成するものがある。

【００１０】 この焼却炉では、火種の火により処理物が高温化し、この高温化した処理物が 下部ダンパー１０４から吸入された空気中の酸素と接触することにより燃焼し、 灰化すると共に、残りの処理物を加熱する。加熱された処理物が着火温度まで昇 温すると、下部ダンパー１０４から吸入された空気中の酸素と接触して燃焼する というように、次々と処理物が燃焼し、灰化して行く。

【００１１】 又、処理物の燃焼熱により未燃焼の処理物からは蒸発する可燃ガス成分や可燃 粉塵などの乾留物が発生し、この乾留物は焼却炉内に生じる上昇気流に乗って蓋 １０２内に上昇し、上部ダンパー１０７から吸入された空気中の酸素と接触して 一次燃焼する。即ち、この蓋１０２の内部の空間は乾留物を一次燃焼させる一次 燃焼室１１４を構成している。

【００１２】 この一次燃焼室１１４で燃え残った乾留物は一次燃焼の燃焼熱によって加熱さ れて煙突１０３内に上昇し、煙突１０３の基端部では二次空気口１１２及び二次 空気流入ギャップ１１０から煙突１０３内を上昇する気流のドラフト作用によっ て外気が吸入され、加熱された乾留物はこの空気中の酸素に接触することにより 二次燃焼する。即ち、煙突１０３内の下部は乾留物が二次燃焼する二次燃焼室１ １５を構成している。

【００１３】 この焼却炉で、例えば生ゴミのように燃え難い処理物を焼却する場合には、燃 え残りを無くすために、おき火用バーナーセット口１０６にバーナーをセットし て、処理物をバーナーで加熱して焼却する。又、比較的焼却温度が高温になるプ ラスチック、ゴムなどの場合には、補助バーナーセット口１０８に補助バーナー をセットし、この補助バーナーの火力によってプラスチック、ゴムなどから蒸散 するガス成分を燃焼させるようにしている。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

この従来の焼却炉では、一次燃焼に伴い発生する熱が乾留物を含む気流に乗っ て二次燃焼室１１５を通り、煙突１０３から外部に放出され易く、二次燃焼室１ １５内での排熱利用率が低く、乾留物の燃焼効率を高める上で不利である。

【００１５】 本考案はこのような事情に鑑み、処理物又はこれの燃焼に伴い生成する乾留物 の燃焼効率を高めるという課題を解決することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、炉本体上に順に一次燃焼室と、二次燃焼室と、煙突とを連通させた 焼却炉において、処理物の燃焼に伴い生成する乾留物の燃焼効率を高めるため、 上記二次燃焼室内に格子状の蓄熱材を配置したことを特徴とする。

【００１７】 又本考案の他の焼却炉は、炉底部、乾留室ユニット、炉蓋部及び煙突を順に積 み上げて互いに固定した焼却炉において、処理物又はこれの燃焼に伴い生成する 乾留物の燃焼効率を高めるため、炉底部と乾留室ユニットとの間、乾留室ユニッ トと炉蓋部との間、又は炉底部と乾留室ユニットとの間及び乾留室ユニットと炉 蓋部との間に１個または上下に積み重ねられた複数個の拡張ユニットを組み込む ことにより、焼却炉容量を段階的に変更可能にしたことを特徴とする。

【００１８】

【作 用】

本考案において、二次燃焼室内に格子状の蓄熱材を配置する場合には、一次燃 焼室内での乾留物の燃焼により発生した熱は二次通路で上記蓄熱材に吸収されて 蓄熱され、二次通路内の風に乗って煙突の先に放出され難くなる。そして、蓄熱 した蓄熱材は高温源として二次通路内の乾留物を含む気流を加熱し、これにより 、二次燃焼室内が一定以上の温度に保持されるので、乾留物が着火点に昇温し易 くなり、燃焼効率が高められる。

【００１９】 又、本考案において、拡張ユニットを用いて焼却炉容量を段階的に変更可能に する場合には、炉内の容積が上下方向に拡張されるので、炉内に形成される上昇 気流が強くなり、処理物と酸素の接触効率を高めることができ、これにより、処 理物及びこれの燃焼に伴って生成する乾留物の燃焼効率が高められる。

【００２０】 この場合、特に、乾留室ユニットと炉蓋部との間に拡張ユニットを設けると、 乾留物が予燃焼される空間を拡大することができ、乾留物の燃焼効率を一層高め ることができる。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付された図面に基づいて具体的に説明するが、本考 案は、この実施例のみに限定されるものではなく、本明細書及び添付された図面 から明らかになる本考案が真に意図する範囲全体に広く及ぶものである。

【００２２】 図１の正面図、図２の側面図及び図３の縦断正面図に示す本考案の一実施例に 係る焼却炉は、炉本体１と炉蓋体２と煙突３とを備え、炉本体１は炉底部４と乾 留室ユニット５とからなる。

【００２３】 図３に示すように、上記炉底部４は、上面が解放された箱形に形成され、その 内部空間の中間高さにはロストル（火格子）６が設けられる。又、図１ないし図 ３に示すように、炉底部４の前壁中央部のロストル６の下方に灰出し口７と、こ の灰出し口７を開閉する灰出し蓋８が設けられる。

【００２４】 焼却処理がある程度進行して炉底に処理物の灰がある程度堆積した時にこの灰 出し蓋８を開き、炉底の灰が掻き出される。 又、炉底部４の前壁両側部及び図上右側壁のロストル６の下方には炉底部４の 内外を連通させる下部通気口９が設けられ、着火点まで昇温したロストル６上の 処理物にこの下部通気口９から吸入される空気中の酸素を接触させることにより その処理物を燃焼させる。

【００２５】 なお、この下部通気口９の通気量はダンパーを設けて調節できるようにするこ とが好ましい。 更に、炉底部４の図上、右側壁のロストル６の上方にはおき火用バーナーセッ ト口１０が設けられ、特に燃え難い生ゴミなどを処理する時にこのおき火用バー ナーセット口１０にバーナーをセットし、バーナーの火力を加えることによりロ ストル６上の処理物を確実に燃焼させるようにしている。

【００２６】 上記炉底部４と乾留室ユニット５とはフランジ結合され、乾留室ユニット５の 前壁には処理物を投入する投入口１１と、これを開閉する投入口扉１２とが設け られる。又、この乾留室ユニット５の内部空間は炉底部４内の処理物の乾留物を 予燃焼させる乾留室１３を構成し、上記投入口１１よりも低い位置で前後左右の 各側壁に内外を連通させる中間部通気口１４が設けられる。

【００２７】 そして、この中間部通気口１４から吸入され、あるいは吹き込まれる空気中の 酸素を高温に昇温した乾留物に接触させることにより、乾留物を予燃焼させるよ うにしている。

【００２８】 この中間部通気口１４の通気量もダンパーを設けて調節できるようにすること が好ましい。 上記炉蓋体２は、背面が直立する四角錐台形に形成され、上記乾留ユニット５ にフランジ結合される。この炉蓋体２内の空間は乾留物を一次燃焼させる一次燃 焼室１５を構成し、前壁の左右両側部と左側壁には一次燃焼室１５に外気を導入 する上部通気口１６を設けて、上記乾留室１３で予燃焼させた乾留物には未燃焼 成分が多く含まれており、この未燃焼成分を含んだ乾留物に上部通気口１６から 吸入される空気中の酸素を一次燃焼室１５内で接触させることにより乾留物を一 次燃焼させるようにしている。

【００２９】 この上部通気口１６の通気量もダンパーを設けて調節できるようにすることが 好ましい。 又、上記炉蓋体２の右側壁には補助バーナーセット口１７が設けられ、プラス チック、ゴムなど特に燃焼温度が高い乾留物が生成される処理物の場合には、こ の補助バーナーセット口１７に補助バーナーをセットし、この補助バーナーの火 力を加えることにより確実に乾留物を一次燃焼させるようにしている。

【００３０】 上記煙突３は比較的短く形成され、炉蓋体２にフランジ結合される下部外筒１ ８と、下部外筒１８の上端に４本の支持脚１９を介して、下部外筒１８の上端か ら所定の高さの冷却風入口２０を置いて支持される上部外筒２１と、これら下部 外筒１８及び上部外筒２１の内部に配置される内筒２２とを備える。

【００３１】 上記下部外筒１８の上部には周方向に適当な間隔を置いて多数の冷却風入口２ ３が形成され、この冷却風入口２３と下部外筒１８・上部外筒２１間の冷却風入 口２０から吸入される空気により煙突３から排出される排気の温度を低下させる ようにしている。

【００３２】 図４の側面図及び図５の平面図に示すように、上記内筒２１は円筒形の周壁２ ４と、その内部に固定された格子状の蓄熱体２５と、周壁２４から外側に突出さ せた支持ピン２６とを備え、この支持ピン２６を介して上部外筒２１の下部に支 持される。

【００３３】 上記蓄熱体２５は一次燃焼により発生した熱を蓄熱して煙突３からこの熱が放 出され難くなるようにしており、この蓄熱体２５に蓄えられた熱はこれを通過す る乾留物を加熱して着火点まで昇温させ、この昇温した乾留物が一次燃焼室１５ から上昇する高温空気中の残留酸素に接触することにより二次燃焼するようにし ている。即ち、この蓄熱体２５が配置される煙突３内の下部が二次燃焼室２７を 構成している。

【００３４】 そして、このように乾留物を予燃焼させ、一次燃焼させ、更に二次燃焼させる ことにより乾留物は完全燃焼し、無煙、無臭の排気が煙突３から排出されること になる。

【００３５】 ここで、上記蓄熱体２５を構成する素材は蓄熱性及び一定以上の耐熱性を備え る素材であればよく、例えば、インコネル、タングステンなどの金属、セラミッ クス、合成樹脂などがその例として上げられる。

【００３６】 又、蓄熱体２５の形状は格子状であればよく、この格子にはれんじ格子のよう に格子部材が平行に配置された縞状格子、格子部材が交叉する直角格子、亀甲格 子などの格子が含まれる。又、この格子の内筒２１の軸心方向の長さは特に限定 されず、周壁２４の全長にわたって設けられてもよい。更に、この格子には、立 体格子、ハニカム格子など種々の格子が含まれ、このハニカム格子においてはそ の格子の目が構成する流路が内筒２１の軸心に対して螺旋状に形成されたり波打 っているものも含まれる。

【００３７】 更に、この焼却炉には、上記煙突３の上端出口を開閉する煙道ダンパー２８と 、これの最小開口率を規制する開度調整装置２９と、この煙道ダンパー２８の開 度が所定値を上回るときに煙道ダンパー２８を強制全開させる開弁手段３０とが 設けられる。

【００３８】 上記煙道ダンパー２８は略円板形の本体３１とこれの一側部から延出された舌 片３２とからなり、本体３１と舌片３２との接続部が煙突３の上端部にヒンジ結 合されている。

【００３９】 上記開度調整装置２９は煙突３に固定した上下１対のガイド３３により煙突３ に対して昇降可能に支持された丸棒状（帯板状でもよい。）のストッパー３４と 、上記各ガイド３３に螺通され、このストッパー３４を煙突３に対して任意の高 さに固定する上下２本の固定ボルト３５とを備え、上記ストッパー３１の高さを 調整することにより、煙道３の最小通風量、即ち、最小排気量を調整できるよう にしている。

【００４０】 上記煙道ダンパー２８は、排気の圧力によって最小開口率よりも大きく開くこ とができ、例えば暴爆時に所定量を著しく越える排気が吹き出す時に所定値を上 回って開かれ、開度調整装置２９によって強制全開される。これにより、煙突３ の排気量が煙道ダンパー２８によって制限されることがなくなり、炉内の圧力が 異常に上昇することが防止される。その結果、灰出し口７、下部通気口９、投入 口１１、中間通気口１４、上部通気口１６などから火炎が吹き出すことが確実に 防止され、安全性が高められる。

【００４１】 上記開弁手段３０は煙道ダンパー２８の開度が所定値を上回るときに煙道ダン パー２８を強制全開させるように構成してあればよく、例えば煙道ダンパー２８ を閉方向と全開方向とに切換付勢するばねで構成することもできるが、この実施 例では部品コストを安価にするため、ウエィトで開度調整装置３０が構成されて いる。

【００４２】 図６に示す本考案の他の実施例においては、上記炉低部４と乾留室ユニット５ との間に半拡張ユニット３６が設けられる。この半拡張ユニット３６は角筒形に 形成され、炉低部４と乾留室ユニット５とにフランジ結合される。

【００４３】 この半拡張ユニット３６の高さは乾留室ユニット５の高さの約２分の１にして あり、これを炉低部４と乾留室ユニット５との間に組み込むことにより、乾留室 １３の容積が上下方向に拡大され、炉内に形成される上昇気流の勢いを強くする ことができる。従って、処理物又はこれから生成した乾留物とこの上昇気流中の 酸素との接触効率が高められ、燃焼効率が高められ、多量の処理物を投入しても 十分に完全燃焼させることができるようになる。

【００４４】 この半拡張ユニット３６の前後左右の四方の側壁には、必要に応じて、適当な 間隔を置いて中間通気口３７が形成され、この中間通気口３７から炉内に流入す る空気中の酸素により処理物の自己燃焼や乾留物の予燃焼が助長され、燃焼効率 が一層高められるようにしてある。

【００４５】 この実施例のその他の構成、作用ないし効果は上記の一実施例のそれらと同様 であるので、重複を避けるためこれらの説明は省略する。 図７に示す本考案の又他の実施例では、前例の半拡張ユニット３６の倍の高さ 、即ち、乾留室ユニット５とほぼ同じ高さの倍拡張ユニット３８が上記乾留室ユ ニット５と炉蓋体２との間に設けられる。

【００４６】 これにより、乾留室１３の容積が更に拡大され、炉内に形成される上昇気流の 勢いが強くなり、処理物及び乾留物とこの上昇気流地毛をの酸素との接触効率が 高められ、燃焼効率が高められる。この場合、特に、投入口１１よりも上側の炉 内空間が上下に拡大されるので、乾留物の予燃焼が十分に行われることになり、 乾留物は一層確実に完全燃焼される。

【００４７】 又、この倍拡張ユニット３８の前後左右の四方の側壁には、必要に応じて、上 下２段に並べて、かつ、横方向に適当な間隔を置いて中間通気口３９が形成され 、この中間通気口３９から炉内に流入する空気中の酸素により乾留物の予燃焼が 一層助長されるようにしてある。

【００４８】 この実施例のその他の構成、作用ないし効果は前例のそれらと同様であるので 、重複を避けるためこれらの説明は省略する。 なお、上記半拡張ユニット３６又は倍拡張ユニット３８に処理物を投入する投 入口と、この投入口を開閉する蓋体とを設けたり、補助バーナーセット口を設け たりすることも可能である。

【００４９】 又、拡張ユニットの数及び高さは任意に設定してよく、高さの異なる複数種類 の拡張ユニットを併用してもよい。

【００５０】

【考案の効果】

以上に説明したように、本考案において、上記二次燃焼室内に格子状の蓄熱材 を配置する場合には、一次燃焼により生じた熱をこの蓄熱材に蓄熱し、一次燃焼 後の未燃焼乾留物を着火温度まで昇温させて二次燃焼させるので、燃焼効率が高 くなり、処理物の燃焼に伴い生成する乾留物を完全燃焼させることができる。

【００５１】 また、一次燃焼により生じた熱を蓄熱することにより、おき火用のバーナーや 一次燃焼用の補助バーナーの熱利用率を高めることができ、これらのバーナーの 燃料消費量を削減して、経済性を高めることができる。

【００５２】 この場合、特に上記煙突に開閉自在に設けた煙道ダンパーと、この煙道ダンパ ーの最小開度を調整する開度調整装置と、この煙道ダンパーの開度が所定値を上 回るときに煙道ダンパーを強制全開させる開弁手段とを設けることにより、暴爆 発時に開弁手段で煙道ダンパーを強制全開させることにより炉内に爆圧がこもる ことを防止でき、燃焼用空気を炉内に導入するための通気口や処理物を投入する 投入口から爆風と共に火炎が噴出することを防止でき、安全性を高めることがで きる。

【００５３】 又、本考案において、炉底部、乾留室ユニット、炉蓋部及び煙突を順に積み上 げて互いに固定した焼却炉の炉底部と乾留室ユニットとの間、乾留室ユニットと 炉蓋部との間、又は炉底部と乾留室ユニットとの間及び乾留室ユニットと炉蓋部 との間に１個または上下に積み重ねられた複数個の拡張ユニットを組み込むこと により、焼却炉容量を段階的に変更可能にする場合には、焼却炉容積が上下方向 に拡大されるので、炉内に形成される上昇気流の勢いが強くなり、処理物や乾留 物とこの上昇気流中の酸素との接触効率が高められ、燃焼効率が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の正面図である。

【図２】本考案の一実施例の側面図である。

【図３】本考案の一実施例の縦断正面図である。

【図４】本考案の一実施例の内筒の側面図である。

【図５】本考案の一実施例の内筒の平面図である。

【図６】本考案の他の実施例の正面図である。

【図７】本考案の又他の実施例の正面図である。

【図８】従来例の正面図である。

【符号の説明】

１ 炉本体 ２ 炉蓋体 ３ 煙突 ４ 炉底部 ５ 乾留室ユニット １５ 一次燃焼室 ２５ 蓄熱材 ２７ 二次燃焼室 ２８ 煙道ダンパー ２９ 開度調整装置 ３０ 開弁手段 ３６ 半拡張ユニット ３８ 半拡張ユニット

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉本体上に順に一次燃焼室と、二次燃焼
   室と、煙突とを連通させた焼却炉において、上記二次燃
   焼室内に格子状の蓄熱材を配置したことを特徴とする焼
   却炉。
2. 【請求項２】 上記煙突に開閉自在に設けた煙道ダンパ
   ーと、この煙道ダンパーの最小開度を調整する開度調整
   装置と、この煙道ダンパーの開度が所定値を上回るとき
   に煙道ダンパーを強制全開させる開弁手段とを設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の焼却炉。
3. 【請求項３】 炉底部、乾留室ユニット、炉蓋部及び煙
   突を順に積み上げて互いに固定した焼却炉において、炉
   底部と乾留室ユニットとの間、乾留室ユニットと炉蓋部
   との間、又は炉底部と乾留室ユニットとの間及び乾留室
   ユニットと炉蓋部との間に１個または上下に積み重ねら
   れた複数個の拡張ユニットを組み込むことにより、焼却
   炉容量を段階的に変更可能にしたことを特徴とする焼却
   炉。