JP3037134B2 - 流動床式焼却炉 - Google Patents
流動床式焼却炉Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
- F23G5/14—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/101—Combustion in two or more stages with controlled oxidant supply
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2203/00—Furnace arrangements
- F23G2203/50—Fluidised bed furnace
- F23G2203/502—Fluidised bed furnace with recirculation of bed material inside combustion chamber
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- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物などを焼却する為の流動床式焼却炉に関する。
棄物などを焼却する為の流動床式焼却炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者等は、特願平５−２２５２６９
号（特開平７−８３４２４号公報）において、流動媒体
と被焼却物との急速な燃焼に起因する諸問題を解決する
流動床式焼却炉を提案した。この焼却炉は、炉本体の燃
焼室床面の両側に、一対の仕切壁を被焼却物の投入口側
から灰の排出口側に立設し、燃焼室の幅方向において、
流動層を中央流動層と左右の側方流動層に３分割すると
ともに、各流動層の底部に流動化空気の噴出管をそれぞ
れ配置し、これら噴出管から噴出される分散空気の速度
により、投入口寄り中央流動層→排出口寄り中央流動層
→排出口寄側部流動層→投入口寄り側部流動層に層材を
循環流動させるように構成し、これにより、投入口寄り
中央流動層に投入された被焼却物の流動速度を低下させ
て緩慢に燃焼させ、安定した燃焼と一酸化炭素やダイオ
キシンの抑制を行うように構成されている。
号（特開平７−８３４２４号公報）において、流動媒体
と被焼却物との急速な燃焼に起因する諸問題を解決する
流動床式焼却炉を提案した。この焼却炉は、炉本体の燃
焼室床面の両側に、一対の仕切壁を被焼却物の投入口側
から灰の排出口側に立設し、燃焼室の幅方向において、
流動層を中央流動層と左右の側方流動層に３分割すると
ともに、各流動層の底部に流動化空気の噴出管をそれぞ
れ配置し、これら噴出管から噴出される分散空気の速度
により、投入口寄り中央流動層→排出口寄り中央流動層
→排出口寄側部流動層→投入口寄り側部流動層に層材を
循環流動させるように構成し、これにより、投入口寄り
中央流動層に投入された被焼却物の流動速度を低下させ
て緩慢に燃焼させ、安定した燃焼と一酸化炭素やダイオ
キシンの抑制を行うように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成で
は、 ．隔壁は耐熱性および耐久性を向上させるため、水管
を内蔵した水冷隔壁を採用するが、そのため隔壁の厚み
が大きくなり、中央流動層の床面が狭められて床面積を
有効に利用できない。また構造が複雑で設備コストが嵩
む。 ．流動層高が変わると、隔壁高さとの関係が変化し、
層材の循環が安定しにくく、層高や流動速度制御が必要
となる。 ．入口寄り側部流動層は、入口寄り中央流動層の床面
を広くしたいために構造的に狭い面積となり、隔壁上部
の出口空間が狭くなり、入口寄り中央流動層に層材を送
るために速い流速で層材を上方に飛ばす必要があり、こ
こで層材の流動速度を下げることができない。したがっ
て、中央流動層の層材の流動速度を低下させるのに限界
がある。 ．入口寄り側部流動層と入口寄り中央流動層動は、層
材を案内する低い円弧状天井壁に覆われているため、熱
分解ガスなどの燃焼輻射熱を受けないために熱効率が下
がり、入口寄り中央流動層動および出口寄り中央流動層
の温度が低く抑制され過ぎるという問題があった。
は、 ．隔壁は耐熱性および耐久性を向上させるため、水管
を内蔵した水冷隔壁を採用するが、そのため隔壁の厚み
が大きくなり、中央流動層の床面が狭められて床面積を
有効に利用できない。また構造が複雑で設備コストが嵩
む。 ．流動層高が変わると、隔壁高さとの関係が変化し、
層材の循環が安定しにくく、層高や流動速度制御が必要
となる。 ．入口寄り側部流動層は、入口寄り中央流動層の床面
を広くしたいために構造的に狭い面積となり、隔壁上部
の出口空間が狭くなり、入口寄り中央流動層に層材を送
るために速い流速で層材を上方に飛ばす必要があり、こ
こで層材の流動速度を下げることができない。したがっ
て、中央流動層の層材の流動速度を低下させるのに限界
がある。 ．入口寄り側部流動層と入口寄り中央流動層動は、層
材を案内する低い円弧状天井壁に覆われているため、熱
分解ガスなどの燃焼輻射熱を受けないために熱効率が下
がり、入口寄り中央流動層動および出口寄り中央流動層
の温度が低く抑制され過ぎるという問題があった。
【０００４】本発明のうち請求項１記載の発明は、上記
問題点を解決し、仕切壁を無くして、層材の低速の循環
を実現でき、床面を有効に利用できるとともに、被焼却
物の緩慢な燃焼を行え、さらに流動層を効果的に昇温で
きる流動床式焼却炉を提供することを目的とする。
問題点を解決し、仕切壁を無くして、層材の低速の循環
を実現でき、床面を有効に利用できるとともに、被焼却
物の緩慢な燃焼を行え、さらに流動層を効果的に昇温で
きる流動床式焼却炉を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、燃焼室およびフリー
ボード空間を形成する炉本体の床面上に流動媒体が載置
され、床面側から噴出される分散空気により流動媒体が
流動されて流動層が形成される流動床式焼却炉におい
て、前記炉本体の前壁に、前壁側で低速低混合で緩慢燃
焼させる乾燥熱分解ゾーンに被焼却物を供給する投入口
を形成するとともに、炉本体の後壁側で燃焼ゾーンの下
部に被焼却物の灰排出口を形成し、燃焼室の幅方向にお
いて前記乾燥熱分解ゾーンおよび燃焼ゾーンの流動層を
中央部流動層と左右の側部流動層とに３つに分け、前記
中央部流動層と側部流動層に対応する床面にそれぞれ分
散空気を噴出する分散空気供給手段を配置し、炉本体の
床面に、投入口側から灰排出口側下方に傾斜する傾斜床
壁を形成し、炉本体の投入口側の左右の側壁を、側部流
動層から吹き上げられた流動媒体と被焼却物からなる層
材を中央部流動層に案内するために下部から上部にかけ
て中央部側に傾斜する側部傾斜壁にそれぞれ形成し、両
側部傾斜壁間の空間の上方に前記フリーボード空間を連
通させ、前記分散空気供給手段から噴出される分散空気
により、層材を投入口側の中央部流動層→灰排出口側の
中央部流動層→灰排出口側の側部流動層→投入口側の側
部流動層→投入口側の中央部流動層の順に循環移動させ
るように構成したものである。
に本発明の請求項１記載の発明は、燃焼室およびフリー
ボード空間を形成する炉本体の床面上に流動媒体が載置
され、床面側から噴出される分散空気により流動媒体が
流動されて流動層が形成される流動床式焼却炉におい
て、前記炉本体の前壁に、前壁側で低速低混合で緩慢燃
焼させる乾燥熱分解ゾーンに被焼却物を供給する投入口
を形成するとともに、炉本体の後壁側で燃焼ゾーンの下
部に被焼却物の灰排出口を形成し、燃焼室の幅方向にお
いて前記乾燥熱分解ゾーンおよび燃焼ゾーンの流動層を
中央部流動層と左右の側部流動層とに３つに分け、前記
中央部流動層と側部流動層に対応する床面にそれぞれ分
散空気を噴出する分散空気供給手段を配置し、炉本体の
床面に、投入口側から灰排出口側下方に傾斜する傾斜床
壁を形成し、炉本体の投入口側の左右の側壁を、側部流
動層から吹き上げられた流動媒体と被焼却物からなる層
材を中央部流動層に案内するために下部から上部にかけ
て中央部側に傾斜する側部傾斜壁にそれぞれ形成し、両
側部傾斜壁間の空間の上方に前記フリーボード空間を連
通させ、前記分散空気供給手段から噴出される分散空気
により、層材を投入口側の中央部流動層→灰排出口側の
中央部流動層→灰排出口側の側部流動層→投入口側の側
部流動層→投入口側の中央部流動層の順に循環移動させ
るように構成したものである。
【０００６】また請求項２記載の発明は、上記構成にお
いて、炉本体の後壁に、中央部流動層と側部流動層から
吹き上げられた層材を前部側に案内するために下部から
上部にかけて中央部側に傾斜する後部傾斜壁を形成した
ものである。
いて、炉本体の後壁に、中央部流動層と側部流動層から
吹き上げられた層材を前部側に案内するために下部から
上部にかけて中央部側に傾斜する後部傾斜壁を形成した
ものである。
【０００７】さらに請求項３記載の発明は、上記構成に
おいて、炉本体に、フリーボード空間の下部に二次燃焼
用空気を吹き込む二次空気ノズルを配設するとともに、
この二次空気ノズルの上部にフリーボード空間に三次燃
焼用空気を吹き込む三次空気ノズルを配置して、燃焼ガ
スを二段燃焼させるように構成したものである。さらに
また請求項４記載の発明は、上記構成において、炉本体
を略正方形の平面断面に形成し、炉本体の床面に、投入
口側で傾斜床分散空気管を有する傾斜床壁と、独立分散
管を有して灰や不燃物を含む流動媒体の通過を許す分散
管床部とを形成し、中央部流動層に対応する傾斜床分散
空気管と側部流動層に対応する傾斜床分散管とを別々に
分散空気の噴出速度を制御可能に構成したものである。
おいて、炉本体に、フリーボード空間の下部に二次燃焼
用空気を吹き込む二次空気ノズルを配設するとともに、
この二次空気ノズルの上部にフリーボード空間に三次燃
焼用空気を吹き込む三次空気ノズルを配置して、燃焼ガ
スを二段燃焼させるように構成したものである。さらに
また請求項４記載の発明は、上記構成において、炉本体
を略正方形の平面断面に形成し、炉本体の床面に、投入
口側で傾斜床分散空気管を有する傾斜床壁と、独立分散
管を有して灰や不燃物を含む流動媒体の通過を許す分散
管床部とを形成し、中央部流動層に対応する傾斜床分散
空気管と側部流動層に対応する傾斜床分散管とを別々に
分散空気の噴出速度を制御可能に構成したものである。
【０００８】上記請求項１記載の発明によれば、従来の
隔壁を無くし、分散空気供給手段により流動される層材
を、傾斜床壁と側部傾斜壁とにより案内して、層材を略
水平面上で循環移動させるので、層材を遅い速度でスム
ーズに流動化させることができ、被焼却物を緩慢に燃焼
させることができて、安定した燃焼および一酸化炭素や
ダイオキシンを抑制することができる。また隔壁がない
ので、燃焼室の床面を有効に利用することができる。さ
らに投入口側の流動層は、上方を低い天井壁で覆われる
ことがないので、燃焼ガスの輻射熱を直接受けて効果的
に加熱され、流動層全体の熱効率が向上される。
隔壁を無くし、分散空気供給手段により流動される層材
を、傾斜床壁と側部傾斜壁とにより案内して、層材を略
水平面上で循環移動させるので、層材を遅い速度でスム
ーズに流動化させることができ、被焼却物を緩慢に燃焼
させることができて、安定した燃焼および一酸化炭素や
ダイオキシンを抑制することができる。また隔壁がない
ので、燃焼室の床面を有効に利用することができる。さ
らに投入口側の流動層は、上方を低い天井壁で覆われる
ことがないので、燃焼ガスの輻射熱を直接受けて効果的
に加熱され、流動層全体の熱効率が向上される。
【０００９】また請求項２記載の発明によれば、後部傾
斜壁により層材の前部側への流動を促進させることがで
きるので、床面が前後方向に長い場合に有効に流動化を
促進させることができる。
斜壁により層材の前部側への流動を促進させることがで
きるので、床面が前後方向に長い場合に有効に流動化を
促進させることができる。
【００１０】さらに請求項３記載の発明によれば、燃焼
ガスの二段燃焼により、ＣＯ、ＮＯXの低減を図ること
ができる。さらにまた請求項４記載の発明によれば、傾
斜床壁および側部傾斜壁ならびに傾斜床分散管により、
層材を略水平面上で循環移動させて燃焼室内を均等な温
度に保持できるとともに、層材の混合を促進させ被焼却
物を効果的に燃焼させることができる。さらに燃焼状態
に応じて、側部流動層に対応する傾斜床分散管の分散空
気速度を、中央部流動層に対応する傾斜床分散管より速
くすることで、層材を十分に循環移動させて効果的な燃
焼が実現してすることができる。
ガスの二段燃焼により、ＣＯ、ＮＯXの低減を図ること
ができる。さらにまた請求項４記載の発明によれば、傾
斜床壁および側部傾斜壁ならびに傾斜床分散管により、
層材を略水平面上で循環移動させて燃焼室内を均等な温
度に保持できるとともに、層材の混合を促進させ被焼却
物を効果的に燃焼させることができる。さらに燃焼状態
に応じて、側部流動層に対応する傾斜床分散管の分散空
気速度を、中央部流動層に対応する傾斜床分散管より速
くすることで、層材を十分に循環移動させて効果的な燃
焼が実現してすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る流動床式焼
却炉の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
却炉の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１２】図１〜図３に示すように、１は略正方形の
平面断面に形成されて燃焼室２とその上方に連続するフ
リーボード空間３とを形成する炉本体で、前壁１ａに被
焼却物であるごみの投入口４が形成されるとともに、後
壁１ｂの下部に灰排出口５が形成されている。また層材
Ｓを保持する燃焼室２の炉底部は、投入口４側で低流動
化速度として低混合低温となる緩慢燃焼用の乾燥熱分解
ゾーン（マイルドベッドともいう）Ａを形成する傾斜床
壁６と、灰排出口５の上方で燃焼ゾーン（メインベッド
ともいう）Ｂを形成する分散管床部７とで構成されてい
る。また乾燥熱分解ゾーンＡおよび燃焼ゾーンＢの流動
層は、燃焼室２の幅方向において中央部流動層ＣＳと左
右の側部流動層ＲＳ，ＬＳとに３つに分けられる。
平面断面に形成されて燃焼室２とその上方に連続するフ
リーボード空間３とを形成する炉本体で、前壁１ａに被
焼却物であるごみの投入口４が形成されるとともに、後
壁１ｂの下部に灰排出口５が形成されている。また層材
Ｓを保持する燃焼室２の炉底部は、投入口４側で低流動
化速度として低混合低温となる緩慢燃焼用の乾燥熱分解
ゾーン（マイルドベッドともいう）Ａを形成する傾斜床
壁６と、灰排出口５の上方で燃焼ゾーン（メインベッド
ともいう）Ｂを形成する分散管床部７とで構成されてい
る。また乾燥熱分解ゾーンＡおよび燃焼ゾーンＢの流動
層は、燃焼室２の幅方向において中央部流動層ＣＳと左
右の側部流動層ＲＳ，ＬＳとに３つに分けられる。
【００１３】灰排出口５には、流動媒体である珪砂（以
下砂という）と焼却灰とを定量ずつ排出可能な層材排出
装置８が設けられ、排出された砂と焼却灰はスクリュー
フィーダ９から分級装置１０に送られ、砂と、焼却灰お
よび不燃物とに分離される。この砂は、砂循環装置１１
により、投入口５に開口された砂循環ノズル１２に送ら
れて循環移送される。
下砂という）と焼却灰とを定量ずつ排出可能な層材排出
装置８が設けられ、排出された砂と焼却灰はスクリュー
フィーダ９から分級装置１０に送られ、砂と、焼却灰お
よび不燃物とに分離される。この砂は、砂循環装置１１
により、投入口５に開口された砂循環ノズル１２に送ら
れて循環移送される。
【００１４】フリーボード空間３の下部に対応して前壁
１ａと後壁１ｂには、それぞれ二次燃焼空気を供給する
二次空気ノズル１３がそれぞれ配置され、またその後壁
１ｂの二次空気ノズル１３の上部には、三次燃焼空気を
供給する三次空気ノズル１４が配置され、燃焼ガスを二
段燃焼させてＣＯ、ＮＯXの低減を図っている。１５は
前壁１ａから乾燥熱分解ゾーンＢに冷却水を吹き込む炉
床冷却水噴霧ノズル、１６はフリーボード空間３に上方
から冷却水を吹き込む炉頂冷却水噴霧ノズルである。ま
た図示しないが、助燃バーナなどが配設されている。
１ａと後壁１ｂには、それぞれ二次燃焼空気を供給する
二次空気ノズル１３がそれぞれ配置され、またその後壁
１ｂの二次空気ノズル１３の上部には、三次燃焼空気を
供給する三次空気ノズル１４が配置され、燃焼ガスを二
段燃焼させてＣＯ、ＮＯXの低減を図っている。１５は
前壁１ａから乾燥熱分解ゾーンＢに冷却水を吹き込む炉
床冷却水噴霧ノズル、１６はフリーボード空間３に上方
から冷却水を吹き込む炉頂冷却水噴霧ノズルである。ま
た図示しないが、助燃バーナなどが配設されている。
【００１５】前記傾斜床壁６と分散管炉床７の前後方向
の長さは、図３に示すように、傾斜炉床６をｍ、分散管
炉床７をＭとすると、ｍ＜Ｍ≦１．５×ｍの範囲に設定
されている。また傾斜床壁６は、前壁１ａから後部下方
に傾斜角α＝約１５°以上で傾斜されて、乾燥熱分解ゾ
ーンＡから燃焼ゾーンＢに流動媒体や未燃ごみ、焼却灰
などからなる層材Ｓがスムーズに流れるように構成され
るとともに、傾斜床壁６の表面に分散空気供給手段であ
る前傾斜床分散空気管２１Ａと後傾斜床分散空気管２１
Ｂが前後方向に連続して幅方向に一定間隔ごとに配置さ
れている。そして、これら前後の傾斜床分散空気管２１
Ａ，２１Ｂは、底部外面に配設された分散用風箱２２
Ａ，２２Ｂがそれぞれ連通管２３Ａ，２３Ｂを介して接
続されている。また傾斜床分散空気管２１Ａ，２１Ｂ
は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、両側面に一定間隔
毎に多数の分散空気孔２１ａが傾斜角β＝２０°〜４０
°で傾斜して穿設され、分散空気孔２１ａから分散空気
を後方側で斜め下方に噴出速度を持つ方向すなわち燃焼
ゾーンＢ側に向かって噴射し、層材Ｓを乾燥熱分解ゾー
ンＡから燃焼ゾーンＢに向かって流動させるように構成
されている。また中央部流動層ＣＳに対応する傾斜床分
散空気管２１Ａ，２１Ｂと、左右の側部流動層ＲＳ，Ｌ
Ｓに対応する傾斜床分散空気管２１Ａ，２１Ｂとは別々
に分散空気の噴出速度を制御することができるように構
成されている。また、これら傾斜床分散空気管２１Ａ，
２１Ｂは、側面に分散空気孔２１ａが形成され、分散板
のように層材Ｓの侵入防止部材が表面に突出することが
ないので、層材Ｓの流れを妨げることもない。
の長さは、図３に示すように、傾斜炉床６をｍ、分散管
炉床７をＭとすると、ｍ＜Ｍ≦１．５×ｍの範囲に設定
されている。また傾斜床壁６は、前壁１ａから後部下方
に傾斜角α＝約１５°以上で傾斜されて、乾燥熱分解ゾ
ーンＡから燃焼ゾーンＢに流動媒体や未燃ごみ、焼却灰
などからなる層材Ｓがスムーズに流れるように構成され
るとともに、傾斜床壁６の表面に分散空気供給手段であ
る前傾斜床分散空気管２１Ａと後傾斜床分散空気管２１
Ｂが前後方向に連続して幅方向に一定間隔ごとに配置さ
れている。そして、これら前後の傾斜床分散空気管２１
Ａ，２１Ｂは、底部外面に配設された分散用風箱２２
Ａ，２２Ｂがそれぞれ連通管２３Ａ，２３Ｂを介して接
続されている。また傾斜床分散空気管２１Ａ，２１Ｂ
は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、両側面に一定間隔
毎に多数の分散空気孔２１ａが傾斜角β＝２０°〜４０
°で傾斜して穿設され、分散空気孔２１ａから分散空気
を後方側で斜め下方に噴出速度を持つ方向すなわち燃焼
ゾーンＢ側に向かって噴射し、層材Ｓを乾燥熱分解ゾー
ンＡから燃焼ゾーンＢに向かって流動させるように構成
されている。また中央部流動層ＣＳに対応する傾斜床分
散空気管２１Ａ，２１Ｂと、左右の側部流動層ＲＳ，Ｌ
Ｓに対応する傾斜床分散空気管２１Ａ，２１Ｂとは別々
に分散空気の噴出速度を制御することができるように構
成されている。また、これら傾斜床分散空気管２１Ａ，
２１Ｂは、側面に分散空気孔２１ａが形成され、分散板
のように層材Ｓの侵入防止部材が表面に突出することが
ないので、層材Ｓの流れを妨げることもない。
【００１６】また乾燥熱分解ゾーンＡにおける左右の側
壁１ｃ，１ｄには、図４に示すように、燃焼室２の幅Ｗ
ａに対して１／４〜１／８の突出量Ｗｂで中央側に突出
し下部から上部にかけて中央側に傾斜する耐摩耗性の側
部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌがそれぞれ形成され、乾燥熱分
解ゾーンＡ（投入口側）側の左右の側部流動層ＲＳ，Ｌ
Ｓにおいて吹き上げられた層材Ｓを中央部流動層ＣＳ側
に送り出すように構成される。
壁１ｃ，１ｄには、図４に示すように、燃焼室２の幅Ｗ
ａに対して１／４〜１／８の突出量Ｗｂで中央側に突出
し下部から上部にかけて中央側に傾斜する耐摩耗性の側
部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌがそれぞれ形成され、乾燥熱分
解ゾーンＡ（投入口側）側の左右の側部流動層ＲＳ，Ｌ
Ｓにおいて吹き上げられた層材Ｓを中央部流動層ＣＳ側
に送り出すように構成される。
【００１７】なお、突出量Ｗｂでの層材Ｓの吹き上げが
高く、その層材Ｓが中央部流動層ＣＳで雨のように降り
かかりごみを層材Ｓ内に押し込むのがよく、かつその層
材Ｓの動きが直接中央部流動層ＣＳを横から押して中央
部流動層ＣＳの混合攪拌を促進させない方がよい。また
側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌの耐火物は、層材Ｓが斜めか
ら当たる方が磨耗が少ないため、突出量Ｗｂが少ない方
が耐久性に富む。したがって、そこの流動速度をあまり
上げない範囲で側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌの傾斜角の緩
い設計がよい。燃焼ゾーンＢを形成する分散管床部７
は、分散空気供給手段である幅方向の独立分散管２５が
前後方向に一定間隔をあけて配設されて構成され、不燃
物や灰を含む流動媒体の通過を許すとともに、側面に形
成された分散空気孔から噴射される分散空気により層材
Ｓを流動化させるように構成されている。
高く、その層材Ｓが中央部流動層ＣＳで雨のように降り
かかりごみを層材Ｓ内に押し込むのがよく、かつその層
材Ｓの動きが直接中央部流動層ＣＳを横から押して中央
部流動層ＣＳの混合攪拌を促進させない方がよい。また
側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌの耐火物は、層材Ｓが斜めか
ら当たる方が磨耗が少ないため、突出量Ｗｂが少ない方
が耐久性に富む。したがって、そこの流動速度をあまり
上げない範囲で側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌの傾斜角の緩
い設計がよい。燃焼ゾーンＢを形成する分散管床部７
は、分散空気供給手段である幅方向の独立分散管２５が
前後方向に一定間隔をあけて配設されて構成され、不燃
物や灰を含む流動媒体の通過を許すとともに、側面に形
成された分散空気孔から噴射される分散空気により層材
Ｓを流動化させるように構成されている。
【００１８】また燃焼ゾーンＢ側の後壁１ｂには、側部
傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌとほぼ同じ突出量Ｗｃで先端が前
方に突出され下部から上部にかけて中央側に傾斜する耐
摩耗性の後部傾斜壁２６が形成され、燃焼ゾーンＢ（灰
排出口側）側の左右の側部流動層ＲＳ，ＬＳおよび中央
部流動層ＣＳから吹き上げられる層材Ｓを前方に案内し
て循環させるように構成される。これにより、特に燃焼
室２の前後の長さが長い場合に、層材Ｓの流動化を効果
的に促進させることができる。
傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌとほぼ同じ突出量Ｗｃで先端が前
方に突出され下部から上部にかけて中央側に傾斜する耐
摩耗性の後部傾斜壁２６が形成され、燃焼ゾーンＢ（灰
排出口側）側の左右の側部流動層ＲＳ，ＬＳおよび中央
部流動層ＣＳから吹き上げられる層材Ｓを前方に案内し
て循環させるように構成される。これにより、特に燃焼
室２の前後の長さが長い場合に、層材Ｓの流動化を効果
的に促進させることができる。
【００１９】上記構成において、ごみが投入口４から燃
焼室２内に投入されると、乾燥熱分解ゾーンＡにおいて
ごみに層材Ｓが被せられて混合加熱され、乾燥されると
ともに熱分解され、熱分解ガスは上方のフリーボード空
間３で燃焼される。この時の輻射熱が乾燥熱分解ゾーン
Ａの層材Ｓとごみを加熱する。そしてごみは層材Ｓと共
に燃焼ゾーンＢに送られて燃焼され、焼却灰は分散管床
部７の独立分散管２５の間を通過して下降され、層材排
出装置８により灰排出口５から排出される。ここで分級
装置１０により焼却灰と砂とに分離され、砂は砂循環装
置１１および砂循環ノズル１２を介して再度燃焼室２に
投入される。また燃焼ガスはフリーボード空間３におい
て二次空気ノズル１３から吹き込まれた二次燃焼用空気
により燃焼され、さらに三次空気ノズル１４から吹き込
まれた三次燃焼用空気により完全燃焼される。この二段
燃焼により、排ガス中のＣＯやＮＯX が低減される。
焼室２内に投入されると、乾燥熱分解ゾーンＡにおいて
ごみに層材Ｓが被せられて混合加熱され、乾燥されると
ともに熱分解され、熱分解ガスは上方のフリーボード空
間３で燃焼される。この時の輻射熱が乾燥熱分解ゾーン
Ａの層材Ｓとごみを加熱する。そしてごみは層材Ｓと共
に燃焼ゾーンＢに送られて燃焼され、焼却灰は分散管床
部７の独立分散管２５の間を通過して下降され、層材排
出装置８により灰排出口５から排出される。ここで分級
装置１０により焼却灰と砂とに分離され、砂は砂循環装
置１１および砂循環ノズル１２を介して再度燃焼室２に
投入される。また燃焼ガスはフリーボード空間３におい
て二次空気ノズル１３から吹き込まれた二次燃焼用空気
により燃焼され、さらに三次空気ノズル１４から吹き込
まれた三次燃焼用空気により完全燃焼される。この二段
燃焼により、排ガス中のＣＯやＮＯX が低減される。
【００２０】またこの焼却時、傾斜床壁６と傾斜床分散
空気管２１Ａ，２１Ｂと側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌの作
用により、層材Ｓは矢印で示すように投入口４側の中央
部流動層ＣＳ→灰排出口５側の中央部流動層ＣＳ→灰排
出口５側の側部流動層ＲＳ，ＬＳ→投入口４側の側部流
動層ＲＳ，ＬＳ→投入口４側の中央部流動層ＣＳの順に
ほぼ水平面上で循環移動されて燃焼室２が均等な温度に
保持されるとともに、層材Ｓの混合が促進され、効果的
に燃焼が行われる。この時、充分な循環移動を実現する
ために燃焼状態によっては、側部流動層ＲＳ，ＬＳに対
応する傾斜床分散空気管２１Ａ，２１Ｂから噴出される
分散空気の速度（たとえば１．５ｍ／ｓ）を、他の傾斜
床分散空気管２１Ａ，２１Ｂの分散空気の速度（たとえ
ば０．６ｍ／ｓ）よりも３倍以内の範囲で速くなるよう
に制御してもよい。
空気管２１Ａ，２１Ｂと側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌの作
用により、層材Ｓは矢印で示すように投入口４側の中央
部流動層ＣＳ→灰排出口５側の中央部流動層ＣＳ→灰排
出口５側の側部流動層ＲＳ，ＬＳ→投入口４側の側部流
動層ＲＳ，ＬＳ→投入口４側の中央部流動層ＣＳの順に
ほぼ水平面上で循環移動されて燃焼室２が均等な温度に
保持されるとともに、層材Ｓの混合が促進され、効果的
に燃焼が行われる。この時、充分な循環移動を実現する
ために燃焼状態によっては、側部流動層ＲＳ，ＬＳに対
応する傾斜床分散空気管２１Ａ，２１Ｂから噴出される
分散空気の速度（たとえば１．５ｍ／ｓ）を、他の傾斜
床分散空気管２１Ａ，２１Ｂの分散空気の速度（たとえ
ば０．６ｍ／ｓ）よりも３倍以内の範囲で速くなるよう
に制御してもよい。
【００２１】上記実施の形態によれば、 ．従来のように隔壁を設けずに層材Ｓを循環させるの
で、燃焼室２の床面積を有効に利用できる。 ．側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌは、隔壁のように両側か
ら加熱されることがないので、通常のキャスタ張などで
対処でき、耐久性に問題がない。 ．側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌは低い位置から形成でき
るので、層高が変化しても層材Ｓの流動、循環に影響が
極めて少なく、遅い分散空気速度でも層材Ｓを十分に上
方に流動させて投入口４側中央部流動層ＣＳにスムーズ
に循環させることができる。水平循環がなく、中央部流
動層ＣＳを遅い流動速度とすると、緩慢燃焼にはなる
が、燃焼速度が遅く炉床負荷が小さくなり、大型の炉と
なるし、また未燃物が炉床下から抜き出す層材Ｓに混じ
るという問題が生じる。ここでは水平循環で最終の燃え
残りを燃焼ゾーンＢに移動させて燃焼させることができ
るので、中央部流動層ＣＳでは定常的に安定な緩慢燃焼
が成立する。したがって、乾燥熱分解ゾーンＡにおける
層材Ｓの流動速度を遅くすることができ、緩慢な燃焼に
より燃焼変動を低減し、ＣＯやダイオキシンの発生を抑
制することができる。 ．側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌにより、乾燥熱分解ゾー
ンＡの上方を開放してフリーボード空間３と連続させる
ことができるので、フリーボード空間３における燃焼輻
射熱を利用して効果的に層材Ｓを加熱することができ
る。
で、燃焼室２の床面積を有効に利用できる。 ．側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌは、隔壁のように両側か
ら加熱されることがないので、通常のキャスタ張などで
対処でき、耐久性に問題がない。 ．側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌは低い位置から形成でき
るので、層高が変化しても層材Ｓの流動、循環に影響が
極めて少なく、遅い分散空気速度でも層材Ｓを十分に上
方に流動させて投入口４側中央部流動層ＣＳにスムーズ
に循環させることができる。水平循環がなく、中央部流
動層ＣＳを遅い流動速度とすると、緩慢燃焼にはなる
が、燃焼速度が遅く炉床負荷が小さくなり、大型の炉と
なるし、また未燃物が炉床下から抜き出す層材Ｓに混じ
るという問題が生じる。ここでは水平循環で最終の燃え
残りを燃焼ゾーンＢに移動させて燃焼させることができ
るので、中央部流動層ＣＳでは定常的に安定な緩慢燃焼
が成立する。したがって、乾燥熱分解ゾーンＡにおける
層材Ｓの流動速度を遅くすることができ、緩慢な燃焼に
より燃焼変動を低減し、ＣＯやダイオキシンの発生を抑
制することができる。 ．側部傾斜壁２４Ｒ，２４Ｌにより、乾燥熱分解ゾー
ンＡの上方を開放してフリーボード空間３と連続させる
ことができるので、フリーボード空間３における燃焼輻
射熱を利用して効果的に層材Ｓを加熱することができ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上に述べたごとく、請求項１記載の発
明によれば、従来の隔壁を無くし、分散空気供給手段に
より流動される層材を、傾斜床壁と側部傾斜壁とにより
案内して、層材を略水平面上で循環移動させるので、層
材を遅い速度でスムーズに流動化させることができ、被
焼却物を緩慢に燃焼させることができて、安定した燃焼
および一酸化炭素やダイオキシンを抑制することができ
る。また隔壁がないので、燃焼室の床面を有効に利用す
ることができる。さらに投入口側の流動層は、上方を低
い天井壁で覆われることがないので、燃焼ガスの輻射熱
を直接受けて効果的に加熱され、流動層全体の熱効率が
向上される。
明によれば、従来の隔壁を無くし、分散空気供給手段に
より流動される層材を、傾斜床壁と側部傾斜壁とにより
案内して、層材を略水平面上で循環移動させるので、層
材を遅い速度でスムーズに流動化させることができ、被
焼却物を緩慢に燃焼させることができて、安定した燃焼
および一酸化炭素やダイオキシンを抑制することができ
る。また隔壁がないので、燃焼室の床面を有効に利用す
ることができる。さらに投入口側の流動層は、上方を低
い天井壁で覆われることがないので、燃焼ガスの輻射熱
を直接受けて効果的に加熱され、流動層全体の熱効率が
向上される。
【００２３】また請求項２記載の発明によれば、後部傾
斜壁により層材の前部側への流動を促進させることがで
きるので、床面が前後方向に長い場合に有効に流動化を
促進させることができる。
斜壁により層材の前部側への流動を促進させることがで
きるので、床面が前後方向に長い場合に有効に流動化を
促進させることができる。
【００２４】さらに請求項３記載の発明によれば、燃焼
ガスの二段燃焼により、ＣＯ、ＮＯXの低減を図ること
ができる。さらにまた請求項４記載の発明によれば、傾
斜床壁および側部傾斜壁ならびに傾斜床分散管により、
層材を略水平面上で循環移動させて燃焼室内を均等な温
度に保持できるとともに、層材の混合を促進させ被焼却
物を効果的に燃焼させることができる。さらに燃焼状態
に応じて、側部流動層に対応する傾斜床分散管の分散空
気速度を、中央部流動層に対応する傾斜床分散管より速
くすることで、層材を十分に循環移動させて効果的な燃
焼が実現してすることができる。
ガスの二段燃焼により、ＣＯ、ＮＯXの低減を図ること
ができる。さらにまた請求項４記載の発明によれば、傾
斜床壁および側部傾斜壁ならびに傾斜床分散管により、
層材を略水平面上で循環移動させて燃焼室内を均等な温
度に保持できるとともに、層材の混合を促進させ被焼却
物を効果的に燃焼させることができる。さらに燃焼状態
に応じて、側部流動層に対応する傾斜床分散管の分散空
気速度を、中央部流動層に対応する傾斜床分散管より速
くすることで、層材を十分に循環移動させて効果的な燃
焼が実現してすることができる。
【図１】本発明に係る流動床式焼却炉の実施の形態を示
す全体縦断面図である。
す全体縦断面図である。
【図２】同流動床式焼却炉の平面断面図である。
【図３】同流動床式焼却炉の要部側面断面図である。
【図４】図３に示すＩ−Ｉ断面図である。
【図５】（ａ）は同流動床式焼却炉の傾斜炉壁を示す拡
大側面断面図、（ｂ）傾斜炉壁に設けた傾斜床分散空気
管を示す平面断面図である。
大側面断面図、（ｂ）傾斜炉壁に設けた傾斜床分散空気
管を示す平面断面図である。
Ｓ 層材 ＣＳ 中央部流動層 ＲＳ，ＬＳ 側部流動層 Ａ 乾燥熱分解ゾーン Ｂ 燃焼ゾーン １ 炉本体 １ａ 前壁 １ｂ 後壁 １ｃ，１ｄ 側壁 ２ 燃焼室 ３ フリーボード空間 ４ 投入口 ５ 灰排出口 ６ 傾斜床壁 ７ 分散管床部 １３ 二次空気ノズル １４ 三次空気ノズル ２１Ａ，２１Ｂ 傾斜床分散空気管 ２１ａ 分散空気孔 ２４Ｒ，２４Ｌ 側部傾斜壁 ２５ 独立分散空気管 ２５ａ 分散空気孔 ２６ 後部傾斜壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 智広 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 三浦 祥正 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 岡田 裕介 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−332614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−64203（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−21280（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/30 ZAB
Claims (4)
- 【請求項１】燃焼室およびフリーボード空間を形成する
炉本体の床面上に流動媒体が載置され、床面側から噴出
される分散空気により流動媒体が流動されて流動層が形
成される流動床式焼却炉において、 前記炉本体の前壁に、前壁側で低速低混合で緩慢燃焼さ
せる乾燥熱分解ゾーンに被焼却物を供給する投入口を形
成するとともに、炉本体の後壁側で燃焼ゾーンの下部に
被焼却物の灰排出口を形成し、 燃焼室の幅方向において前記乾燥熱分解ゾーンおよび燃
焼ゾーンの流動層を中央部流動層と左右の側部流動層と
に３つに分け、 前記中央部流動層と側部流動層に対応する床面にそれぞ
れ分散空気を噴出する分散空気供給手段を配置し、 炉本体の床面に、投入口側から灰排出口側下方に傾斜す
る傾斜床壁を形成し、 炉 本体の投入口側の左右の側壁を、側部流動層から吹き
上げられた流動媒体と被焼却物からなる層材を中央部流
動層に案内するために下部から上部にかけて中央部側に
傾斜する側部傾斜壁にそれぞれ形成し、 両側部傾斜壁間の空間の上方に前記フリーボード空間を
連通させ、 前記分散空気供給手段から噴出される分散空気により、
層材を投入口側の中央部流動層→灰排出口側の中央部流
動層→灰排出口側の側部流動層→投入口側の側部流動層
→投入口側の中央部流動層の順に循環移動させるように
構成したことを特徴とする流動床式焼却炉。 - 【請求項２】炉本体の後壁に、灰排出口側の流動層から
吹き上げられた層材を前方に案内するために下部から上
部にかけて前方に傾斜する後部傾斜壁を形成したことを
特徴とする請求項１記載の流動床式焼却炉。 - 【請求項３】炉本体に、フリーボード空間の下部に二次
燃焼用空気を吹き込む二次空気ノズルを配設するととも
に、この二次空気ノズルの上部にフリーボード空間に三
次燃焼用空気を吹き込む三次空気ノズルを配置して、燃
焼ガスを二段燃焼させることを特徴とする請求項１また
は２記載の流動床式焼却炉。 - 【請求項４】炉本体を略正方形の平面断面に形成し、 炉本体の床面に、投入口側で傾斜床分散空気管を有する
傾斜床壁と、独立分散管を有して灰や不燃物を含む流動
媒体の通過を許す分散管床部とを形成し、 中央部流動層に対応する傾斜床分散空気管と側部流動層
に対応する傾斜床分散管とを別々に分散空気の噴出速度
を制御可能に構成した ことを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の流動床式焼却炉。
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|---|---|---|---|
| JP8105966A JP3037134B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 流動床式焼却炉 |
| AT97917459T ATE219565T1 (de) | 1996-04-26 | 1997-04-21 | Wirbelschichtverbrennungsanlage |
| PCT/JP1997/001376 WO1997041390A1 (fr) | 1996-04-26 | 1997-04-21 | Incinerateur a lit fluidise |
| DE69713468T DE69713468T2 (de) | 1996-04-26 | 1997-04-21 | Wirbelschichtverbrennungsanlage |
| KR1019970709545A KR100304199B1 (ko) | 1996-04-26 | 1997-04-21 | 유동바닥식소각로 |
| ES97917459T ES2179323T3 (es) | 1996-04-26 | 1997-04-21 | Incinerador de lecho fluidizado. |
| US08/973,853 US5915309A (en) | 1996-04-26 | 1997-04-21 | Fluidized bed incinerator |
| EP97917459A EP0836053B1 (en) | 1996-04-26 | 1997-04-21 | Fluidized bed incinerator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8105966A JP3037134B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 流動床式焼却炉 |
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|---|---|
| JPH09292113A JPH09292113A (ja) | 1997-11-11 |
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Family
ID=14421538
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8105966A Expired - Fee Related JP3037134B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 流動床式焼却炉 |
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0836053B1 (ja) |
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| US6601525B1 (en) * | 2002-04-30 | 2003-08-05 | Dai-You Lin | Incinerator with an ash control unit |
| JP4660757B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-03-30 | Ｄｏｗａエコシステム株式会社 | 流動床炉及びその焼却方法 |
| FI20055063A7 (fi) * | 2005-02-11 | 2006-08-12 | Metso Power Oy | Menetelmä kerrosleijukattilan typenoksidipäästöjen vähentämiseksi ja kerrosleijukattilan ilmanjakojärjestelmä |
| DE102005061298B4 (de) * | 2005-12-21 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fließbettofen |
| JP5694690B2 (ja) * | 2010-06-22 | 2015-04-01 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 流動層炉及び廃棄物処理方法 |
| MY170133A (en) * | 2012-10-16 | 2019-07-05 | Sumitomo Heavy Industries | Fluidized bed combustor |
| CN106813238A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-09 | 北京热华能源科技有限公司 | 一种用于多流程循环流化床锅炉的预干燥给料装置及锅炉 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3153091B2 (ja) * | 1994-03-10 | 2001-04-03 | 株式会社荏原製作所 | 廃棄物の処理方法及びガス化及び熔融燃焼装置 |
| GB1473742A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-18 | Houston Process Eng Ltd | Fluidized bed incinerator |
| LU80130A1 (fr) * | 1977-08-19 | 1979-03-07 | Flameless Furnaces Ltd | Perfectionnements relatifs au chargement de matieres dans des lits fluidises |
| JPS5630523A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-27 | Ebara Corp | Fluidized bed type thermal reaction furnace |
| US4338283A (en) * | 1980-04-04 | 1982-07-06 | Babcock Hitachi Kabushiki Kaisha | Fluidized bed combustor |
| FR2553496B1 (fr) * | 1983-10-13 | 1988-02-26 | Fives Cail Babcock | Dispositif de combustion en lit fluidise de combustibles pauvres, notamment de schistes houillers ou bitumineux |
| JPS61223421A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-04 | Ebara Corp | 流動層熱反応炉 |
| JPS61180889A (ja) * | 1986-01-16 | 1986-08-13 | Gadelius Kk | 流動層熱交換器 |
| JPS6373091A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-02 | Ebara Corp | 流動層用散気装置 |
| CA1291322C (en) * | 1987-12-17 | 1991-10-29 | John V. Allen | Fluidized bed reactor with two zone combustion |
| JPH0830569B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1996-03-27 | 株式会社荏原製作所 | 燃焼炉の燃焼制御方法 |
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| JPH05225269A (ja) | 1992-02-14 | 1993-09-03 | Nec Software Ltd | 図形表示方式 |
| US5365889A (en) * | 1992-11-13 | 1994-11-22 | Fostyer Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor and system and method utilizing same |
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