| 【発明の名称】 |
廃棄物の焼却方法及び焼却装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】郷田 聡央
【氏名】吉田 季男
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| 【要約】 |
【課題】廃棄物の含水率等、性状の変化があっても、これに追従して容易に運転操作ができるとともに、常時所定量の廃棄物処理を完全燃焼で以ってなし得る廃棄物の焼却方法及び廃棄物焼却装置を提供する。
【解決手段】廃棄物を流動床式焼却炉内で燃焼するに際し、前記廃棄物を焼却炉内に円周接線方向から供給し、炉内に生起される旋回流中で燃焼させるとともに、燃え残り分を流動床に落下させ、流動媒体及び循環空気とともに前記焼却炉内に循環させて吹き込み完全燃焼させる。また前記廃棄物を供給するにあたっては、前記廃棄物を脱水乾燥機で脱水・乾燥した後、粉体状の乾燥廃棄物として燃焼空気とともにノズルから前記焼却炉内に供給し、あるいは、廃棄物を液状化装置で液状化した後、露状の液状化廃棄物として燃焼空気及び燃料とともにノズルから前記焼却炉内に供給する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 廃棄物を流動床式焼却炉内で燃焼するに際し、前記廃棄物を前記焼却炉内に円周接線方向から供給し、炉内に生起される旋回流中で燃焼させるとともに、燃え残り分を流動床に落下させ、流動媒体及び循環空気とともに前記焼却炉内に循環させて吹き込み、完全燃焼させることを特徴とする廃棄物の焼却方法。
【請求項２】 前記廃棄物を脱水乾燥機で脱水・乾燥した後、粉体状の乾燥廃棄物として燃焼空気とともにノズルから前記焼却炉内に供給するようにした請求項１記載の廃棄物の焼却方法。
【請求項３】 前記廃棄物を液状化装置で液状化した後、露状の液状化廃棄物として燃焼空気及び燃料とともにノズルから前記焼却炉内に供給するようにした請求項１記載の廃棄物の焼却方法。
【請求項４】 流動床式廃棄物焼却炉を備えた廃棄物焼却炉を備えた廃棄物焼却装置において、前記流動床式廃棄物焼却炉は、フリーボード部のほぼ中心部に排ガスを排出するための内筒が設けられてなるとともに、前記焼却炉に供給される廃棄物を脱水、乾燥する脱水乾燥機と、該脱水乾燥機で脱水、乾燥された乾燥廃棄物を粉体状態にして燃焼空気とともに円周接線方向から前記焼却炉内に供給する供給ノズルと、流動床に落下した燃え残り分を流動媒体空気とともに前記焼却炉のフリーボード部に吹き込む流動媒体循環ノズルとを備えたことを特徴とする廃棄物焼却装置。
【請求項５】 流動床式廃棄物焼却炉を備えた廃棄物焼却装置において、前記流動床式廃棄物焼却炉は、フリーボード部のほぼ中心に排ガスを排出するための内筒が設けられてなるとともに、前記焼却炉に供給される廃棄物を液状化する液状化装置と、該液状化装置で液状化された乾燥廃棄物を露状にして燃焼空気及び燃料とともに円周接線方向から前記焼却炉内に供給する供給ノズルと、流動床に落下した燃え残り分を流動媒体及び循環空気とともに前記焼却炉のフリーボード部に吹き込む流動媒体循環ノズルとを備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動床式廃棄物焼却炉における廃棄物の焼却方法及び該焼却炉を備えた廃棄物焼却装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来用いられている散気管式流動床廃棄物焼却炉の構成図である。図２において、２１は焼却炉の本体、７は該本体２１内の完全燃焼空間であるフリーボード部、８は砂層部である。２２は廃棄物を本体２１内に供給するための投入機、１３は排ガス管、１６は燃え残り分を排出するための不燃物排出管である。
【０００３】２３は燃焼空気を供給するための空気管、２６は該空気管２３に接続された散気管で、該散気管２６は前記砂層部８に開口されている。２５は燃焼促進用の燃料を供給するための燃料管、２４は該燃料管２５に接続されたオイルガンであり、該オイルガン２４は前記砂層部８内の開口されている。
【０００４】かかる従来の焼却炉にて廃棄物を焼却する際において、廃棄物（脱水ケーキ等）は投入機２２より焼却炉本体２１内の砂層部８に投入される。前記砂層部８には空気管２３を経た燃焼用の空気が散気管２６によって噴出・散布されており、該砂層部８に投入された廃棄物は該砂層部８において、前記散気管２６からの流動空気によって乾燥、ガス化した後、上方のフリーボード部７で完全燃焼される。前記砂層部８における燃え残り分（不燃物）は不燃物排出管１６から外部に排出され、フリーボード部７からの排ガスは排ガス管１３を経て排ガス処理設備（不図示）に送られる。
【０００５】前記砂層部８の温度が下降傾向にあるときは、燃料管２５を経た燃料をオイルガン２４から砂層部８内に供給し、砂層部温度を所定値（定格値）に保持する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】かかる焼却炉にあっては、投入される廃棄物の性状、特にその含水率が大きく変動する。図２に示す従来技術に係る焼却炉においては、廃棄物の含水率が設計値よりも低くなる（低含水率）場合には、廃棄物は砂層部８で乾燥→ガス化→燃焼を行なうこととなり、砂層部８の温度が定格値（７５０℃程度）よりも上昇傾向となるため、廃棄物の供給量を定格量よりも減少させるとともに、散気管２６からの流動空気量を上げて高空気比（空気比λ＝１．５以上）の運転となる。
【０００７】一方、前記廃棄物の含水率が設計値よりも高い高含水率の場合には前記低含水率の場合とは逆に砂層部８の温度は下降傾向となることから、前記オイルガン２４から燃料を供給して前記砂層部温度を定格値に保持しても、燃焼がフリーボード部７で行なわれるため、該フリーボード部７の温度が定格値（８５０℃程度）よりも上昇傾向となるため、焼却炉は、結果的には廃棄物供給量を定格量よりも減少させた運転とならざるを得ない。
【０００８】以上のように図２に示すような従来技術に係る焼却炉においては、廃棄物の含水率等の性状変動に対して、これに追従できるような最適運転操作をなすのは極めて困難であり、このため廃棄物の定格量処理が不可能となるという事態の発生とみる。
【０００９】本発明はかかる従来の課題に鑑み、廃棄物の含水率等、性状の変化があっても、これに追従して容易に運転操作ができるとともに、常時所定量の廃棄物処理を完全燃焼で以ってなし得る廃棄物の焼却方法及び廃棄物焼却装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解決するため、第１発明として、廃棄物を流動床式焼却炉内で焼却するに際し、前記廃棄物を前記焼却炉内に円周接線方向から供給し、炉内に生起される旋回流中で燃焼させるとともに、燃え残り分を流動床に落下させ、流動媒体及び循環空気とともに前記焼却炉内に循環させて吹き込み完全燃焼させることを特徴とする廃棄物の焼却方法を提案する。
【００１１】第２発明及び第３発明は、第１発明における廃棄物の焼却炉内への供給方法に係り、第２発明は、前記第１発明において、前記廃棄物を脱水乾燥機で脱水・乾燥した後、粉体状の乾燥廃棄物をして燃焼空気とともにノズルから前記焼却炉内に供給するように構成する。
【００１２】また、第３発明は第１発明において、廃棄物を液状化装置で液状化した後、露状の液状化廃棄物として燃焼空気及び燃料とともにノズルから前記焼却炉内に供給するように構成する。
【００１３】第４発明は第１・第２発明を実施する装置に係り、流動床式廃棄物焼却炉を備えた廃棄物焼却装置において、前記流動床式廃棄物焼却炉は、フリーボード部のほぼ中心部に排ガスを排出するための内筒が設けられてなるとともに、前記焼却炉に供給させる廃棄物を脱水・乾燥する脱水乾燥機と、該脱水乾燥機で脱水・乾燥された乾燥廃棄物を粉体状にして燃焼空気とともに円周接線方向から前記焼却炉内に供給する供給ノズルと、流動床に落下した燃え残り分を流動媒体及び循環空気とともに前記焼却炉のフリーボード部に吹き込む流動媒体循環ノズルとを備えたことを特徴とする。
【００１４】第５発明は第１・第３発明を実施する装置に係り、前記廃棄物焼却装置において、前記流動床式廃棄物焼却炉は、フリーボード部のほぼ中心部に排ガスを排出するための内筒が設けられてなるとともに、前記焼却炉に供給される廃棄物を液状化する液状化装置と、該液状化装置で液状化された乾燥廃棄物を露状にして燃焼空気及び燃料とともに円周接線方向から前記焼却炉内に供給する供給ノズルと、流動床に落下した燃え残り分を流動媒体及び循環空気とともに前記焼却炉のフリーボード部に吹き込む流動媒体循環ノズルとを備えたことを特徴とする。
【００１５】かかる発明によれば、廃棄物を焼却炉への供給過程において、含水率等の特性によって区別し、高含水率を有する廃棄物等の脱水・乾燥を要する廃棄物は脱水乾燥機にて乾燥させ、粉状にして炉内に吹き込み、低含水率の廃棄物等の水分を加えての液状化を要する廃棄物は、液状化装置にて加水し、液状化され、露状にして焼却炉内に吹き込まれる。
【００１６】焼却炉内への前記廃棄物の吹き込みは、円周接線方向になされ、これによって炉内に旋回流が生成され、前記粒状あるいは霧状の廃棄物はこの旋回流に乗って完全燃焼される。また炉内での燃え残り分は流動床に落下して砂及び空気とともに炉内に還流され、前記旋回流中に吹き出されて再燃焼される。これによって燃え残り分も完全燃焼がなされる。
【００１７】従って、かかる発明によれば、廃棄物に含水率等の性状の変動があっても、性状によって脱水乾燥機にて脱水・乾燥させて粉状体にて炉内に供給可能なものと、液状化装置で液状化させて露状にして炉内に供給可能なものとに区別して、炉内に供給するので、廃棄物の性状変動の影響を受けることなく運転操作を行なうことができ、所定の量の廃棄物を確実に処理することができる。
【００１８】また、前記粉状あるいは露状にした廃棄物を空気とともに炉内に円周接線方向から吹き出して旋回流を形成し、この旋回流に乗せて燃焼させるので、炉のフリーボード部において完全燃焼が実現できる。さらには炉内での燃え残り分は、流動床に落下させた後、砂及び空気とともに路内に還流させて前記旋回流中に吹き出し再燃焼させるので、燃え残り分についても完全燃焼がなされる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２０】図１は本発明の実施形態に係る流動床式廃棄物焼却炉を備えた廃棄物焼却装置の構成図である。図１において、２１は焼却炉の本体、７は該本体２１内の完全燃焼空間であるフリーボード部、８は焼却炉底部に形成される砂層部、１６は燃え残り分（不燃物）を外部に排出するための不燃物排出管である。
【００２１】９は前記砂層部８内に砂循管空気を供給するための空気管である。１２は排ガス排出用の内筒で、前記本体２１のほぼ中心部に垂直方向に立設され、下端（入口端）が前記フリーボード部７に開口し、出口端が排ガス管１３に接続されている。１１は砂、空気混合物を炉のフリーボード部７内に吹き込むための循環ノズルである。該循環ノズル１１は前記炉底部にある砂層部８の上部空間と循環路１０を介して接続されており、該砂層部８上部空間内の砂、空気混合物が該循環路１０を経て供給されるようになっている。
【００２２】１は廃棄物供給管で該供給管１は分別装置２０に接続されている。該分別装置２０は含水率の測定手段を備えており、所定値を超える高含水率の廃棄物と所定値以下の低含水率の廃棄物とに分別する機能を備えている。２は脱水乾燥機であり、前記分別装置２０から供給路２７内を送られてくる高含水率の廃棄物を乾燥させ乾燥廃棄物にするものである。
【００２３】４は液状化装置であり、前記分別装置２０から供給路２８を経て送られてくる低含水率の廃棄物を液状化して後述する供給ノズル６から露状にしてフリーボード部内に吹き込み可能とするものである。６は供給ノズルであり、前記炉のフリーボード部７に開口され、供給管２９あるいは３０より分別された廃棄物が供給されるとともに、燃焼空気管１４より燃焼空気が、また燃料管１５より燃焼補助用の燃料が夫々供給され、これらを前記フリーボード部７内に吹き込むものである。
【００２４】かかる構成からなる廃棄物焼却装置の稼動時において、廃棄物（脱水ケーキ）は廃棄物供給管１から分別装置２０に送り込まれる。該分別装置２０においては、廃棄物の含水率を測定して所定値よりも高い含水率であれば、供給路２７を経て脱水乾燥機２に送り、前記所定値よりも低い含水率であれば供給路２８を経て液状化装置４に送る。
【００２５】脱水乾燥機２に送られた廃棄物は、該乾燥機２において脱水・乾燥され、粒径１ｍｍ程度の乾燥廃棄物となって供給ノズル６に送られ、該供給ノズル６より、燃焼空気管１４からの燃焼空気とともに炉のフリーボード部７内に円周接線方向に吹き込まれる。
【００２６】一方、液状化装置４に送られた廃棄物は、該液状化装置４において加水されて噴霧可能な状態に液状化されて供給ノズル６に送られ、該供給ノズル６から燃焼空気管１４からの燃焼空気及び燃料管１５から送られる燃料とともに、１０μｍ程度の露状にされてフリーボード部７内に円周接線方向に吹き出される。上記のようにしてフリーボード部７内に吹き出された粉状の乾燥廃棄物あるいは霧状の液状化廃棄物は図１の矢印にて示すようにフリーボード部７内にて旋回流Ｓを生じ、該旋回流Ｓ内で完全燃焼される。かかる燃焼後の排ガスは炉中心部でフリーボード部７の下部に開口した内筒１２に導入され、該内筒１２及び排ガス管１３を通って外部に排出される。
【００２７】また、前記フリーボード部７内での廃棄物の燃え残り分は砂層部８に落下し、該砂層部８に空気管９から吹き込まれる砂循環空気とともに循環路１０を通って循環ノズル１１に送られ、該循環ノズル１１から砂、空気混合流として炉のフリーボード部７に吹き込まれ、前記旋回流Ｓに乗った廃棄物の燃焼を促進する。
【００２８】尚、かかる実施形態のように分別装置２０を設けずに、手動等によって、廃棄物を脱水乾燥機２に供給する必要があるものと、液状化装置４に供給する必要があるものと区別して、該脱水乾燥機２あるいは液状化装置４に送るようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、廃棄物に含水率等の性状の変動があっても、性状によって、脱水乾燥機にて脱水・乾燥させて粉状体にて炉内に供給可能なものと、液状化装置で液状化させて霧状にして炉内に供給可能なものとに区別して、炉内に供給するので、廃棄物の性状変動の影響を受けることなく、運転操作を行なうことができ、所定の量の廃棄物を確実に処理することができる。
【００３０】また、前記粉状あるいは霧状にした廃棄物を空気とともに炉内に円周接線方向から吹き出して旋回流を形成し、この旋回流に乗せて燃焼させるので、炉のフリーボード部において完全燃焼が実現できる。
【００３１】さらには炉内での燃え残り分は流動床に落下させた後、砂及び空気とともに炉内に還流させて前記旋回流中に吹き出し再燃焼させるので燃え残り分についても完全燃焼がなされる。
【００３２】以上のように、本発明によれば、如何なる性状の廃棄物であっても簡単な運転操作で完全燃焼を行なうことができ、有害ガスが低減され、燃焼促進用燃料の消費率も低減される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 昌久 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３０５２４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−４８６５４ |
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