JPH02254201A - 廃熱ボイラ - Google Patents
廃熱ボイラInfo
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- JPH02254201A JPH02254201A JP2042323A JP4232390A JPH02254201A JP H02254201 A JPH02254201 A JP H02254201A JP 2042323 A JP2042323 A JP 2042323A JP 4232390 A JP4232390 A JP 4232390A JP H02254201 A JPH02254201 A JP H02254201A
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- JP
- Japan
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- waste heat
- flue
- heat boiler
- protrusion
- section
- Prior art date
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- Granted
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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
- F23G5/44—Details; Accessories
- F23G5/46—Recuperation of heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
- F22B31/04—Heat supply by installation of two or more combustion apparatus, e.g. of separate combustion apparatus for the boiler and the superheater respectively
- F22B31/045—Steam generators specially adapted for burning refuse
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel
- F23L9/04—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel by discharging the air beyond the fire, i.e. nearer the smoke outlet
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、廃熱ボイラに関し、より詳細には、一般固形
廃棄物を焼却する回転式焼却炉と併用される改良型廃熱
ボイラに間する。
廃棄物を焼却する回転式焼却炉と併用される改良型廃熱
ボイラに間する。
種々の一般廃棄物焼却設備で得た性能データによれば、
焼却炉本体（以下、単にｆ焼却炉」という）の下流側に
設置された廃熱ボイラ又は熱回収ボイラ内にＣＯの高濃
度ポケット（区域）が生じているらしいことが分かって
いる。熱回収ボイラ内でＣＯ潰度が周期的Ｘ；よ散発的
に高くなる原因として、一般固形廃棄物の送給量がまち
まちである場合が挙げられるが、これに対し、熱回収ボ
イラ内でＣＯの高濃實ボゲフトが常時生じる原因として
は、混合又は攪拌が不十分である場合及び酸素が局所的
に欠乏する場合が挙げられる。ＣＯ０高濃度ボ）ｙ−／
トは、アッシュ（灰）のバーンアウト（完全燃焼）帯又
は区分の上方に位１していて、７つ・シュ中の残留炭素
が燻っているＭ域内に見出されている。ＣＯのもう一つ
の高濃度領域が、熱回収ボイラ内へ突き出ている回転式
焼却炉の燃焼筒延長部のすぐ上に存在していることが判
明している。もし消失させなければ、これらＣＯ高濃度
ポケットにより、排気煙突内におけるＣＯの濃度が目標
値よりも高くなる場合がある。
焼却炉本体（以下、単にｆ焼却炉」という）の下流側に
設置された廃熱ボイラ又は熱回収ボイラ内にＣＯの高濃
度ポケット（区域）が生じているらしいことが分かって
いる。熱回収ボイラ内でＣＯ潰度が周期的Ｘ；よ散発的
に高くなる原因として、一般固形廃棄物の送給量がまち
まちである場合が挙げられるが、これに対し、熱回収ボ
イラ内でＣＯの高濃實ボゲフトが常時生じる原因として
は、混合又は攪拌が不十分である場合及び酸素が局所的
に欠乏する場合が挙げられる。ＣＯ０高濃度ボ）ｙ−／
トは、アッシュ（灰）のバーンアウト（完全燃焼）帯又
は区分の上方に位１していて、７つ・シュ中の残留炭素
が燻っているＭ域内に見出されている。ＣＯのもう一つ
の高濃度領域が、熱回収ボイラ内へ突き出ている回転式
焼却炉の燃焼筒延長部のすぐ上に存在していることが判
明している。もし消失させなければ、これらＣＯ高濃度
ポケットにより、排気煙突内におけるＣＯの濃度が目標
値よりも高くなる場合がある。
オコーナー（０”Ｃｏｎｎｏｒ）氏に付与された米国特
許第４．６９９，０７０号には、突起を後壁上に設け、
空気ノズルを、速度及び乱れ（乱′１ｔＬ）の度合いが
最大になる煙道部分内ではなく、煙道のくびれ部分の下
に配置した構成が示されている。突起は対称形であり、
その上方部分はその上にアラ〕。
許第４．６９９，０７０号には、突起を後壁上に設け、
空気ノズルを、速度及び乱れ（乱′１ｔＬ）の度合いが
最大になる煙道部分内ではなく、煙道のくびれ部分の下
に配置した構成が示されている。突起は対称形であり、
その上方部分はその上にアラ〕。
ユが堆積するような角度で配向されている。
本発明の目的は特に、廃熱ボイラ内に設けられていて、
煙突内への排ガスの流入Ｍ）に、υトガス中のＣＯの濃
度を低減する手段を提供することにある。
煙突内への排ガスの流入Ｍ）に、υトガス中のＣＯの濃
度を低減する手段を提供することにある。
一般に、本発明に従って構成された廃熱ボイラは、煙道
を形成するよう互いに脇働する前壁、後壁及び２つの側
壁を有し、一般固形廃棄物を焼却する回転式焼却炉が、
排ガスを煙道内へ排出するよう前壁を貫通している。廃
熱ボイラは更に、回転式焼却炉のＬ方で後壁に設けられ
た突起を有する。突起は、鼻状であり、また、煙道内に
くびれ部分を形成するよう、後壁の幅全体にわたって延
びると共に煙道内へ横断距離の約１／３の距離、突き出
ている。複数本のノズルが、煙道のくびれ部分内で側壁
に配設されていて、空気ジェットを内方下方へ差し向け
て、煙道を通って流れている排ガス中に注入し、それに
より排ガス中のｃｏｅ１度を低減さゼる。
を形成するよう互いに脇働する前壁、後壁及び２つの側
壁を有し、一般固形廃棄物を焼却する回転式焼却炉が、
排ガスを煙道内へ排出するよう前壁を貫通している。廃
熱ボイラは更に、回転式焼却炉のＬ方で後壁に設けられ
た突起を有する。突起は、鼻状であり、また、煙道内に
くびれ部分を形成するよう、後壁の幅全体にわたって延
びると共に煙道内へ横断距離の約１／３の距離、突き出
ている。複数本のノズルが、煙道のくびれ部分内で側壁
に配設されていて、空気ジェットを内方下方へ差し向け
て、煙道を通って流れている排ガス中に注入し、それに
より排ガス中のｃｏｅ１度を低減さゼる。
本発明の内容は添付の図面を参照して以下の詳細な説明
を読むと一層明らかになろう。なお、図中、同一の参照
番号は同一の要素を示している。
を読むと一層明らかになろう。なお、図中、同一の参照
番号は同一の要素を示している。
今、図面を詳細に参照し、特に第１図を参照すると、ホ
フバ５を通ってラム７に送られた一般固形廃棄物３を焼
却する焼却設備１が示されている。
フバ５を通ってラム７に送られた一般固形廃棄物３を焼
却する焼却設備１が示されている。
廃棄物３は、ラム７により分給されて回転式焼却炉本体
又は燃焼筒９の中に押し込められ、この中で焼料１され
る。燃焼筒９は、複数本のほぼ平行な冷却管１１を円形
列状に配列して全体的に円筒形の筒の状卯にしたもので
ある３円筒形の燃焼筒９は、ホフバ５に隣接して位置す
る入口区分又は乾燥区分１３と、中間区分又は燃焼区分
１５と、出口区分又はバーンアウト区分１７に区分され
ている。燃焼筒９は、その入口端部１３が出口端部１７
のＬ方に位置するように、水平線と角度Ｃをなず傾斜軸
線１９上に回転自在に位置している。
又は燃焼筒９の中に押し込められ、この中で焼料１され
る。燃焼筒９は、複数本のほぼ平行な冷却管１１を円形
列状に配列して全体的に円筒形の筒の状卯にしたもので
ある３円筒形の燃焼筒９は、ホフバ５に隣接して位置す
る入口区分又は乾燥区分１３と、中間区分又は燃焼区分
１５と、出口区分又はバーンアウト区分１７に区分され
ている。燃焼筒９は、その入口端部１３が出口端部１７
のＬ方に位置するように、水平線と角度Ｃをなず傾斜軸
線１９上に回転自在に位置している。
燃焼用空気を燃焼筒９内に供給するウィントポ・ノクス
２１が配設されている。ウィンドボックス２１は、廃棄
物３の乾燥のため燃焼用空気を燃焼筒９の乾燥区分１３
に供給する人口側区分２３と、廃棄物３の脱蔵及び燃焼
のため燃焼用空気を燃焼筒９の燃焼区分１５に供給する
中間区分２５と、可燃性固形物の燃焼及びＧｏその他の
可燃性ガスの燃焼のため燃焼用空気を燃焼筒９のバーン
アウト区分１７に供給する出口側区分２７に区分されて
いる。ウィンドボックス２１の各区分は更にアンダーフ
ァイヤ区分とオーバーフチイヤ区分に区分されており、
アンダーファイヤ区分及びオーバファイヤ区分はそれぞ
れ、アンダーファイヤ空気とオーバーファイヤ空気を燃
焼筒９の各区分内で別々に制御できるよう別個の制御装
置を有しているい ！４１１転式焼却炉の燃焼筒９からの排ガスは廃熱ボイ
ラ又は熱回収ボイラ３１及びフィルタ３３、例λば−ａ
気集Ｆ！Ｊ器又は他の濾過手段を通り、さらに、煙ズ３
５を通って流れる。
２１が配設されている。ウィンドボックス２１は、廃棄
物３の乾燥のため燃焼用空気を燃焼筒９の乾燥区分１３
に供給する人口側区分２３と、廃棄物３の脱蔵及び燃焼
のため燃焼用空気を燃焼筒９の燃焼区分１５に供給する
中間区分２５と、可燃性固形物の燃焼及びＧｏその他の
可燃性ガスの燃焼のため燃焼用空気を燃焼筒９のバーン
アウト区分１７に供給する出口側区分２７に区分されて
いる。ウィンドボックス２１の各区分は更にアンダーフ
ァイヤ区分とオーバーフチイヤ区分に区分されており、
アンダーファイヤ区分及びオーバファイヤ区分はそれぞ
れ、アンダーファイヤ空気とオーバーファイヤ空気を燃
焼筒９の各区分内で別々に制御できるよう別個の制御装
置を有しているい ！４１１転式焼却炉の燃焼筒９からの排ガスは廃熱ボイ
ラ又は熱回収ボイラ３１及びフィルタ３３、例λば−ａ
気集Ｆ！Ｊ器又は他の濾過手段を通り、さらに、煙ズ３
５を通って流れる。
回転式焼却炉の燃焼筒９を形成する冷却管ＩＩにはｗ１
環ポンプ３７から冷却流体が供給され、この循環ポンプ
３７は冷却流体を廃熱ボイラ３】内に設けられた水ドラ
ム３９から吸い込み、また、加熱された冷却流体を、ロ
ータリージヨイント（回転管継手）４３及び関連の配管
４５を通して匁気ドラム４１に戻ず。
環ポンプ３７から冷却流体が供給され、この循環ポンプ
３７は冷却流体を廃熱ボイラ３】内に設けられた水ドラ
ム３９から吸い込み、また、加熱された冷却流体を、ロ
ータリージヨイント（回転管継手）４３及び関連の配管
４５を通して匁気ドラム４１に戻ず。
（以 下 余 白 ）
：５２図に最もよく示すように、廃熱ボイラ３１は、前
壁５１．後壁５３及び一対の側壁５５をｈし、これβ、
の壁は協働して煙道５７を形成している。壁は通常は複
数本の密に配置された水冷壁管５８で構成されている０
回転式焼却炉８は、前壁５１を貫′！ｆｉしていて、ア
ッシュ及び排ガスを煙；ｆｉ５７内へ排出する。排ガス
は成る燃焼条件の下では、相当な礒又はかなり高い濃度
のＣＯを含む場合があるので、ＣＯの濃度を低減させる
ため、非対称形のプルノーズ状（だんご鼻状）突起５９
が回転式焼却炉９の１−力で後壁５３の幅全体にわたっ
て延びるよう配設されそれによりプルノーズ状突起５９
の先端部分に隣接してスロートをイ】するくびれ部が形
成されている９回転式焼却炉３から、その１番ご位置す
る突起までの距離は、回転式焼却炉８の中心軸＆ａ１９
と煙道５７の交点から測って、回転式焼却炉９の中心軸
線１３のＬ方へ１回転式焼却炉Ｓの直径の約１倍以−に
の距離に等しい。
壁５１．後壁５３及び一対の側壁５５をｈし、これβ、
の壁は協働して煙道５７を形成している。壁は通常は複
数本の密に配置された水冷壁管５８で構成されている０
回転式焼却炉８は、前壁５１を貫′！ｆｉしていて、ア
ッシュ及び排ガスを煙；ｆｉ５７内へ排出する。排ガス
は成る燃焼条件の下では、相当な礒又はかなり高い濃度
のＣＯを含む場合があるので、ＣＯの濃度を低減させる
ため、非対称形のプルノーズ状（だんご鼻状）突起５９
が回転式焼却炉９の１−力で後壁５３の幅全体にわたっ
て延びるよう配設されそれによりプルノーズ状突起５９
の先端部分に隣接してスロートをイ】するくびれ部が形
成されている９回転式焼却炉３から、その１番ご位置す
る突起までの距離は、回転式焼却炉８の中心軸＆ａ１９
と煙道５７の交点から測って、回転式焼却炉９の中心軸
線１３のＬ方へ１回転式焼却炉Ｓの直径の約１倍以−に
の距離に等しい。
側壁５５内には、燃焼用空気のジェ＝、 トを煙道５７
へ供給する複数個の７・プル８１が配設されている、ノ
ズル６１は、プルノーズ状突起５９の先端部分の高さ位
置に設けられていて、燃焼用空気を約１５゜〜３０°の
角度で内方下方へ差向けて燃焼用空気を供給する。ノズ
ル８】は、プルノーズ状突起５８により形成された絞り
部と協働して、燃焼用空気と回転式焼却炉９からの排ガ
スを混合させる。ＣＯと燃焼用空気中の酸素０２を、温
度が１４Ｏｆ）’ Ｆを越えた状態にある廃熱ボイラの
温度帯域内で混合させれば、ＣＯと０２は容易に反応し
てＣＯ２を生じ、かくして、煙突３５から放出される排
ガス中のＣＯの濃度又は量は、回転式焼却炉θ内へ送り
込まれている廃棄物３の特性とは無関係に、許容レベル
まで低減される。ノズル６１を壁及びプルノーズ状突起
内に配設した状態で図示しであるが、これらノズルＧ１
を、壁と突起の両方あるいはその一方の任意の組合せ、
成るいは単独の壁、例えば前壁５１（尚、プルノーズ状
突起５９を一つ設ける場合には、前壁５１に配設するの
が好ましい）に配設してもよい、空気を、狭いスロート
のところで排ガス中に完全に侵入するような速度の空気
ジェットを生ぜしめるようノズルＢ１と協同する圧力状
態でノズル６１に供給する。かくして、燃焼用空気のジ
ェットは、ノズル６１が両側壁５５内に配設されている
場合６両側壁間の距離の半分まで侵入するだけで良く、
これに対し、前壁５１内に配設されている場合には、前
壁５１とプルノーズ状突起５９の先端部分との間の距離
の全体にわたって侵入する必要がある。実験結果によれ
ばノズル６１の配設位置が重要であることが判明してい
る。
へ供給する複数個の７・プル８１が配設されている、ノ
ズル６１は、プルノーズ状突起５９の先端部分の高さ位
置に設けられていて、燃焼用空気を約１５゜〜３０°の
角度で内方下方へ差向けて燃焼用空気を供給する。ノズ
ル８】は、プルノーズ状突起５８により形成された絞り
部と協働して、燃焼用空気と回転式焼却炉９からの排ガ
スを混合させる。ＣＯと燃焼用空気中の酸素０２を、温
度が１４Ｏｆ）’ Ｆを越えた状態にある廃熱ボイラの
温度帯域内で混合させれば、ＣＯと０２は容易に反応し
てＣＯ２を生じ、かくして、煙突３５から放出される排
ガス中のＣＯの濃度又は量は、回転式焼却炉θ内へ送り
込まれている廃棄物３の特性とは無関係に、許容レベル
まで低減される。ノズル６１を壁及びプルノーズ状突起
内に配設した状態で図示しであるが、これらノズルＧ１
を、壁と突起の両方あるいはその一方の任意の組合せ、
成るいは単独の壁、例えば前壁５１（尚、プルノーズ状
突起５９を一つ設ける場合には、前壁５１に配設するの
が好ましい）に配設してもよい、空気を、狭いスロート
のところで排ガス中に完全に侵入するような速度の空気
ジェットを生ぜしめるようノズルＢ１と協同する圧力状
態でノズル６１に供給する。かくして、燃焼用空気のジ
ェットは、ノズル６１が両側壁５５内に配設されている
場合６両側壁間の距離の半分まで侵入するだけで良く、
これに対し、前壁５１内に配設されている場合には、前
壁５１とプルノーズ状突起５９の先端部分との間の距離
の全体にわたって侵入する必要がある。実験結果によれ
ばノズル６１の配設位置が重要であることが判明してい
る。
実験を以下の要望で行った。実焼却設備でのＣＯの発生
状態をシュミレートするため、トレーサーとしてのヘリ
ウムガスを、常温モデルの底部に位置するシュミレーシ
ョン中の移動火格子に配設した多孔性の焼結鋼製デイフ
ユーザを通る流れの中に注入した０次に、ガス試料採取
プローブを２つの別々の横断面部を横切って移動させて
ガスの試料を採取した。ガス試料をＧａｗ−Ｍａｃ熱伝
導率ガス分析装置に通して各位置におけるＨ８濃度を測
定した。また、熱流速計を横送りすることにより垂直方
向におけるガスの速度分布を２つの別々の横断面部で得
た。以下に示すように、異なる構成で全部で１４回の試
験を行なった。
状態をシュミレートするため、トレーサーとしてのヘリ
ウムガスを、常温モデルの底部に位置するシュミレーシ
ョン中の移動火格子に配設した多孔性の焼結鋼製デイフ
ユーザを通る流れの中に注入した０次に、ガス試料採取
プローブを２つの別々の横断面部を横切って移動させて
ガスの試料を採取した。ガス試料をＧａｗ−Ｍａｃ熱伝
導率ガス分析装置に通して各位置におけるＨ８濃度を測
定した。また、熱流速計を横送りすることにより垂直方
向におけるガスの速度分布を２つの別々の横断面部で得
た。以下に示すように、異なる構成で全部で１４回の試
験を行なった。
試験１− スワール有り、ジェット無し一３０ｃｍ（１
２インチ）の管内にスワールを生ぜ しめる部品を設けたが、ジェット流 は発生させなかった。
２インチ）の管内にスワールを生ぜ しめる部品を設けたが、ジェット流 は発生させなかった。
試験２− スワール有り、ジェット有り一３０ｃｍ（１
２インチ）の管内にスワールを生 ぜしめる部品を設けると共にジェッ トを発生状態にした。
２インチ）の管内にスワールを生 ぜしめる部品を設けると共にジェッ トを発生状態にした。
試験３− スワール無し、ジェット無し一スワールを生
ぜしめる部品を設けず、ジ ェット流も発生させなかった。
ぜしめる部品を設けず、ジ ェット流も発生させなかった。
試験４− スワール無し、ジェット有り＝スワールを生
ぜしめる部品を設けなかっ たが、ジェット流は発生状態にした 試験５− 非対称形のプルノーズ構成例１−１＆壁に大
きなプルノーズを配設した。
ぜしめる部品を設けなかっ たが、ジェット流は発生状態にした 試験５− 非対称形のプルノーズ構成例１−１＆壁に大
きなプルノーズを配設した。
試験６− 非対称形のプルノーズ構成例２−前壁に大き
なプルノーズを配設した。
なプルノーズを配設した。
試験７− 対称形のプルノーズ−両プルノーズは互いに
類似している。
類似している。
低い位置で丸いジェット（スワー
ル無し）−ジェット・プレナムを１６
ｃｍ（８−３／８ インチ）だけ下降させた状態で試験
４を繰り返した。
４を繰り返した。
試験９− 低い位置で矩形のジェット（スワール無し）
−直径３ｍ＋ｗ （１／８インチ）の丸いジェットに代
えて２．５ｇ＋＋＊（０゜１０１ インチ）！４＋＋
ｍ （０，１１３５インチ）の矩形ジェットを用いて試
験８を繰 り返した。ジェットの寸法形状は。
−直径３ｍ＋ｗ （１／８インチ）の丸いジェットに代
えて２．５ｇ＋＋＊（０゜１０１ インチ）！４＋＋
ｍ （０，１１３５インチ）の矩形ジェットを用いて試
験８を繰 り返した。ジェットの寸法形状は。
ペンシルベニア州ヨーク郡（Ｙｏｒｋ
Ｃｏｕｒ＋ｔ７）に所在の焼却設備で採用予定の縦３２
ｍｍ（１，３０インチ）！横５４ｍｍ（２，１３インチ
）のアスベスト比及 び３ｍｍ （１／８インチ）の水力（流体）直径に基い
て定めた。
ｍｍ（１，３０インチ）！横５４ｍｍ（２，１３インチ
）のアスベスト比及 び３ｍｍ （１／８インチ）の水力（流体）直径に基い
て定めた。
試験１０−プル７・−ズを互い違いに配列−新し試験８
いプルノーズの組を互い違いの位置
に配設した。
試験１１−この試験については、プルノーズとジェット
の両方を組み合せて用いた 、プルノーズは試験５で用いたの と同一であり、大きなプルノーズは 後壁に配設した。丸いジェットを側 壁で用いた。ジェットプレナムを、 先に試験８について用いたのと同様 なボイラー位置まで下降させた。プ ルノーズを、それらの先端部分をジ ェットの平面よりも約１ｉｃｅ（４−１／２インチ）高
く位置させた状態で配置 した。ジェットの速度を４つのプレ ナムのうち３つに関し約１３７厘／秒（４５０フイ一ト
／秒）に設定、残りの プレナムについては７６．２■／秒（２５０フイ一ト／
秒）に設定した。
の両方を組み合せて用いた 、プルノーズは試験５で用いたの と同一であり、大きなプルノーズは 後壁に配設した。丸いジェットを側 壁で用いた。ジェットプレナムを、 先に試験８について用いたのと同様 なボイラー位置まで下降させた。プ ルノーズを、それらの先端部分をジ ェットの平面よりも約１ｉｃｅ（４−１／２インチ）高
く位置させた状態で配置 した。ジェットの速度を４つのプレ ナムのうち３つに関し約１３７厘／秒（４５０フイ一ト
／秒）に設定、残りの プレナムについては７６．２■／秒（２５０フイ一ト／
秒）に設定した。
試験１２−この試験は、４つの全てのプレナムのジェッ
ト速度を１３７ｍ／秒（４５０フィート７秒）に設定し
て、先の試験 である試験】１をもうｌ １１行なったものである。
ト速度を１３７ｍ／秒（４５０フィート７秒）に設定し
て、先の試験 である試験】１をもうｌ １１行なったものである。
試験１３−この試験では、ブ」レノーズの先端部分をジ
ェットの平面に位置するよう 下降させた。プルノーズによって、 各側壁に設けた全部で２１個のノズル のうち１１個のジェットを閉塞し、試 験中使用しなかった。ジェットの速 度を約２１１０ｍ／秒（８５０フイ一ト／秒）に設定し
た。
ェットの平面に位置するよう 下降させた。プルノーズによって、 各側壁に設けた全部で２１個のノズル のうち１１個のジェットを閉塞し、試 験中使用しなかった。ジェットの速 度を約２１１０ｍ／秒（８５０フイ一ト／秒）に設定し
た。
試験１４−この試験では、ジェットの速度を約１３７＋
ｉ／秒（４５０フイ一ト／秒）に設定した状態で試験１
２を繰り返した。
ｉ／秒（４５０フイ一ト／秒）に設定した状態で試験１
２を繰り返した。
ガス試料採取プローブの横送り高さ位置を、ボイラ内の
予想温度分布に基いて選択した０選択した高さ位置は、
ボイラ内における約７６０ ’ Ｃ（１４００°Ｆ）の
温度レベルに相当している。７６０ °Ｃ（１４００’
Ｆ）以下の温度に関してはＣＯは殆ど変換しないこと
が予想される。要するに、ヘリウムの濃度分布とガスの
速度分布の２つのレベルを得た。
予想温度分布に基いて選択した０選択した高さ位置は、
ボイラ内における約７６０ ’ Ｃ（１４００°Ｆ）の
温度レベルに相当している。７６０ °Ｃ（１４００’
Ｆ）以下の温度に関してはＣＯは殆ど変換しないこと
が予想される。要するに、ヘリウムの濃度分布とガスの
速度分布の２つのレベルを得た。
ボイラの異なる構成についての相対的な有効性の評価の
ため、定員的な判断基準を案出してこれらについて相対
的な性能比較を行なった。このｆ４断基準は以下の等式
で簡単に表すことができるＦ ＝ Ｅｉ Ｃｏ −
ＣｉｍＶｉａＡｉ 、、、（１）Ｅｉ Ｃｏ＠
ｖｉｅＡｉ 」；式において、 Ｃ〇一完全な混合状態におけるトレーサーの濃度 Ｃｉｍ ｉ番目のセルにおけるトレーサーの局所−度測
定値 Ｖ！”ｆ番目のセルにおける垂直方向のガスの局所速度
測定値 Ａｉ＝ ｉ番目のセルの横断面積 完全な混合状態におけるトレーサーの濃度は、以下の等
式にトレーサーのガス濃度分布の実測値及びガス速度分
布の実測値を代入すると計算により得られる。
ため、定員的な判断基準を案出してこれらについて相対
的な性能比較を行なった。このｆ４断基準は以下の等式
で簡単に表すことができるＦ ＝ Ｅｉ Ｃｏ −
ＣｉｍＶｉａＡｉ 、、、（１）Ｅｉ Ｃｏ＠
ｖｉｅＡｉ 」；式において、 Ｃ〇一完全な混合状態におけるトレーサーの濃度 Ｃｉｍ ｉ番目のセルにおけるトレーサーの局所−度測
定値 Ｖ！”ｆ番目のセルにおける垂直方向のガスの局所速度
測定値 Ａｉ＝ ｉ番目のセルの横断面積 完全な混合状態におけるトレーサーの濃度は、以下の等
式にトレーサーのガス濃度分布の実測値及びガス速度分
布の実測値を代入すると計算により得られる。
ＣＯ，、ＥｉＶｉ −ＶｉＡｉ
＝−（１）ＥｉＶｉ ＊ Ａｔ 等式（１）に示す判断基準を用いると、トレーサーの濃
度分布が測定された横断面部における完全混合状態から
のばらつきを予測できる。混合が完全に行なわれている
場合はＦ−０、混合が全く行なわれていない場合につい
てはＦ−１であると定義する。実際のケースでは、Ｆの
値はＯ〜！であり、Ｆの値が大きくなればなる程それだ
け−Ｒ５混合状態が不良になる。
＝−（１）ＥｉＶｉ ＊ Ａｔ 等式（１）に示す判断基準を用いると、トレーサーの濃
度分布が測定された横断面部における完全混合状態から
のばらつきを予測できる。混合が完全に行なわれている
場合はＦ−０、混合が全く行なわれていない場合につい
てはＦ−１であると定義する。実際のケースでは、Ｆの
値はＯ〜！であり、Ｆの値が大きくなればなる程それだ
け−Ｒ５混合状態が不良になる。
この定量的な判断基準を−Ｌ述の１４回の試験全てにつ
いて適用してその結果を下記の表に表した（ 以
下 余 白） ボイラの スワール有り、ジェット無し スワール有り、ジェット有り スワール無し、ジェット無し スワール無し、ジェット有り 後壁に大きなプルノーズを配設 前壁に大きなプルノーズを配設 対称形のプルノーズを配設 下方位置で丸いジェット（スワール無し）下方位置で矩
形のジェット（スワール無し）プルノーズを互い違いに
配列 プルノーズ−ジェットの組合せ第１例 プルノーズ−ジェットの組合せ第１例 プルノーズ−ジェットの組合せｗ４２例プルノーズ−ジ
ェットの組合せ第２例 Ｕ二 、２４７５ ．２５８＋ 、＋４９０ ．１０９７ ．０７＋５ 、１１４５ ．１８５！３ ．１５２１ ．１２引 、 １６７３ （流速小） 、１０８５ （流速大） 、０８２１ （流速大） 、０２７０ （流速小） 、０３３９ （ｉ！ 下 余 白） この分析結果に基くと、ジェットの平面がプルノーズの
先端部分より低い位置に在ると（試験］】ノ場合はＦ−
（１１０８５，試験１２の場合はＦ−０，０８２１）、
プルノーズにジェットの組合せ例の有効性はプルノーズ
だけを用いた場合の有効性（試験５の場合はＦ−０，０
７１５）とほぼ同程度であるに過ぎない、この構成で側
壁にジェットを追加しても成果が得られず、煙道ガスの
急冷が時期尚早になるために有害な場合さえある。しか
しながら、プルノーズの先端部分を試験Ｉ３及び１４（
それぞれＦ−０，０２７０、Ｆ−０，０３３８）におけ
るようにジェットの平面まで下降させると、試験５（プ
ルノーズのみ使用）の場合に比べてガスの混合の度合が
大幅に、Ｅｌされたことが観察された。これは、ジェッ
トの速度を遅くした場合（試験＋４）についても同じで
ある。
いて適用してその結果を下記の表に表した（ 以
下 余 白） ボイラの スワール有り、ジェット無し スワール有り、ジェット有り スワール無し、ジェット無し スワール無し、ジェット有り 後壁に大きなプルノーズを配設 前壁に大きなプルノーズを配設 対称形のプルノーズを配設 下方位置で丸いジェット（スワール無し）下方位置で矩
形のジェット（スワール無し）プルノーズを互い違いに
配列 プルノーズ−ジェットの組合せ第１例 プルノーズ−ジェットの組合せ第１例 プルノーズ−ジェットの組合せｗ４２例プルノーズ−ジ
ェットの組合せ第２例 Ｕ二 、２４７５ ．２５８＋ 、＋４９０ ．１０９７ ．０７＋５ 、１１４５ ．１８５！３ ．１５２１ ．１２引 、 １６７３ （流速小） 、１０８５ （流速大） 、０８２１ （流速大） 、０２７０ （流速小） 、０３３９ （ｉ！ 下 余 白） この分析結果に基くと、ジェットの平面がプルノーズの
先端部分より低い位置に在ると（試験］】ノ場合はＦ−
（１１０８５，試験１２の場合はＦ−０，０８２１）、
プルノーズにジェットの組合せ例の有効性はプルノーズ
だけを用いた場合の有効性（試験５の場合はＦ−０，０
７１５）とほぼ同程度であるに過ぎない、この構成で側
壁にジェットを追加しても成果が得られず、煙道ガスの
急冷が時期尚早になるために有害な場合さえある。しか
しながら、プルノーズの先端部分を試験Ｉ３及び１４（
それぞれＦ−０，０２７０、Ｆ−０，０３３８）におけ
るようにジェットの平面まで下降させると、試験５（プ
ルノーズのみ使用）の場合に比べてガスの混合の度合が
大幅に、Ｅｌされたことが観察された。これは、ジェッ
トの速度を遅くした場合（試験＋４）についても同じで
ある。
前壁５１と後壁５３のｌｉＲの距離がり、煙道５７への
プルノーズ突起５９の突出距離がＬｌで示されている、
煙道５７を通る際に圧力低下が生じると共に伝熱上の問
題を考慮しなければならないという制約のドで、排ガス
とノズル８＋により供給される燃焼ｍ空気の最適混合を
達成するためには、比Ｌ／Ｌｌは約２．５〜３である。
プルノーズ突起５９の突出距離がＬｌで示されている、
煙道５７を通る際に圧力低下が生じると共に伝熱上の問
題を考慮しなければならないという制約のドで、排ガス
とノズル８＋により供給される燃焼ｍ空気の最適混合を
達成するためには、比Ｌ／Ｌｌは約２．５〜３である。
プルノーズ状突起は好ましくは非対称形であり、その上
方部分は、一般に排ガス中のアッシュ流状物の内部摩擦
角度、即ち６０″〜・７０’に関連付けられた鉛直線と
約２０°〜３０″の角度Ｂをなす、内部摩擦角度は、廃
棄物３及びこれによる生ずるアシシュ流状物の特性の変
化により変動する。プルノーズ状突起５９の下方部分は
、水平線と約１０’〜１５°の角度Ａをなす、プルノー
ズ状突起５９の上方部分と下方部分は、これらの間に滑
らかな接合部を形成する弧状部分により互いに接合され
ている。プルノーズ状突起５８は好ましくは、先に述べ
たように煙道５７の壁５１．５３及び５５を形成する水
冷壁管５８により形成される。プルノーズ状突起の下方
部分及び先端部を、耐侵食腐食性の材料ｅ２、例えば炭
化珪素で被覆し、突起が煙道５７内の高速の乱流域内に
位置している場合に、排ガス中の火炎及びアッシュ流状
物が当たっても劣化しないようにするのが良い。
方部分は、一般に排ガス中のアッシュ流状物の内部摩擦
角度、即ち６０″〜・７０’に関連付けられた鉛直線と
約２０°〜３０″の角度Ｂをなす、内部摩擦角度は、廃
棄物３及びこれによる生ずるアシシュ流状物の特性の変
化により変動する。プルノーズ状突起５９の下方部分は
、水平線と約１０’〜１５°の角度Ａをなす、プルノー
ズ状突起５９の上方部分と下方部分は、これらの間に滑
らかな接合部を形成する弧状部分により互いに接合され
ている。プルノーズ状突起５８は好ましくは、先に述べ
たように煙道５７の壁５１．５３及び５５を形成する水
冷壁管５８により形成される。プルノーズ状突起の下方
部分及び先端部を、耐侵食腐食性の材料ｅ２、例えば炭
化珪素で被覆し、突起が煙道５７内の高速の乱流域内に
位置している場合に、排ガス中の火炎及びアッシュ流状
物が当たっても劣化しないようにするのが良い。
第３図には、もう１つの非対称形のプルノーズ状突起６
３が、後壁５３に配置されたプルノーズ状突起５９と対
向した状態で前壁５１に配設されているが全体としては
同一形状である変形例が示されている。しかしながら、
煙道５７への第２のプルノーズ状突起８３の突出距離は
第２で示されている。１ｔＬＩ／Ｌ２は約２であり、従
って第２のプルノーズ状突起６３の突出距離はプルノー
ズ状突起５９の突出距離の約半分である。この実施例で
は、ノズル６１は。
３が、後壁５３に配置されたプルノーズ状突起５９と対
向した状態で前壁５１に配設されているが全体としては
同一形状である変形例が示されている。しかしながら、
煙道５７への第２のプルノーズ状突起８３の突出距離は
第２で示されている。１ｔＬＩ／Ｌ２は約２であり、従
って第２のプルノーズ状突起６３の突出距離はプルノー
ズ状突起５９の突出距離の約半分である。この実施例で
は、ノズル６１は。
煙道５７の最も狭い部分内で突起の先端部分と整列状態
で側壁５５内に配設されている。
で側壁５５内に配設されている。
非対称形のプルノーズ状突起５９の配設位置とノズル８
１の配設位置の連携により、排ガス中のＣＯがノズルＢ
１を通って供給された燃焼用空気市の０２と反応してＣ
Ｏ２を生じるよう燃焼用空気がＩＸガスと完全混合する
温度領域中で燃焼用空気の最適の乱流及び混合状態が得
られるというｆｌ１点があり、また、有利には、非対称
形プルノーズ状突起の１方部分がその上に７ツンユを堆
積させないような角度になっている。
１の配設位置の連携により、排ガス中のＣＯがノズルＢ
１を通って供給された燃焼用空気市の０２と反応してＣ
Ｏ２を生じるよう燃焼用空気がＩＸガスと完全混合する
温度領域中で燃焼用空気の最適の乱流及び混合状態が得
られるというｆｌ１点があり、また、有利には、非対称
形プルノーズ状突起の１方部分がその上に７ツンユを堆
積させないような角度になっている。
上述のＨましい実施例は、未発ｍ者が現時点において考
えた本発明の最適実施態様であるが、当業者であれば本
発明の多くの設計変更及び改造を想到できることは明ら
かであろう、従って上述の実施例は例示的なものとして
考えられるべきであり、特許請求の範囲に記述されてい
るような本発明の多くの設計変更及び改造は当業者であ
れば容易に想到できよラーかくして特許請求の範囲はか
かる設計変更及び改造が本発明の蹟神及び範囲に属する
と考えられる場合、これらを包含するものである。
えた本発明の最適実施態様であるが、当業者であれば本
発明の多くの設計変更及び改造を想到できることは明ら
かであろう、従って上述の実施例は例示的なものとして
考えられるべきであり、特許請求の範囲に記述されてい
るような本発明の多くの設計変更及び改造は当業者であ
れば容易に想到できよラーかくして特許請求の範囲はか
かる設計変更及び改造が本発明の蹟神及び範囲に属する
と考えられる場合、これらを包含するものである。
第１図は、一般固形廃棄物を焼却して熱を本発明に従っ
て構成された廃熱ボイラに併結する回転式焼却炉本体を
備えた焼却設備の概略図である第２図は、廃熱ボイラの
煙道の一部の部分拡大断面図である。 第３図は、廃熱ボイラの煙道の一部の部分拡大断面図で
あり１．を発明の変形例を示す図である！ 中 ９ ３ ＠ ・ ９ ― 會 １１ ・ 争 ２１＝− ３１・番 ３５− 拳 ５３− ・ ５５・ ｅ ５７− 會 ５８・ ・ ５９．８３ ６１ 修 φ
て構成された廃熱ボイラに併結する回転式焼却炉本体を
備えた焼却設備の概略図である第２図は、廃熱ボイラの
煙道の一部の部分拡大断面図である。 第３図は、廃熱ボイラの煙道の一部の部分拡大断面図で
あり１．を発明の変形例を示す図である！ 中 ９ ３ ＠ ・ ９ ― 會 １１ ・ 争 ２１＝− ３１・番 ３５− 拳 ５３− ・ ５５・ ｅ ５７− 會 ５８・ ・ ５９．８３ ６１ 修 φ
Claims (13)
- （１）煙道を形成するよう互いに協働する前壁、後壁及
び２つの側壁を有する廃熱ボイラであって、一般固形廃
棄物を焼却する回転式焼却炉が、排ガスを煙道内へ排出
するよう前壁を貫通し、弧状の先端部分を有する横断面
が非対称形の鼻状の突起が、回転式焼却炉の上方で後壁
上に設けられると共に前記先端部分に隣接して煙道の最
も狭いくびれ部を形成するよう後壁の幅全体にわたって
延びた状態で煙道内へ突き出し、複数本のノズルが、鼻
状突起の前記先端部分の高さ位置に配設されていて、空
気ジェットを内方下方へ差し向けて、煙道を通って流れ
ている排ガス中に注入し、それにより排ガス中のＣＯ濃
度を許容レベルまで低減させることを特徴とする廃熱ボ
イラ。 - （２）横断面が非対称形の鼻状突起は、鉛直線と２０°
〜３０°の角度をなす上方部分と、水平線と１０°〜１
５°の角度をなす下方部分とを有し、上方部分と下方部
分は弧状先端部分により連結されていることを特徴とす
る請求項第（１）項記載の廃熱ボイラ。 - （３）前壁と後壁との間の距離をＬ、煙道内への突起の
突出距離をＬ＿１とすると、比Ｌ／Ｌ＿１は約２．５〜
３であることを特徴とする請求項第（１）項記載の廃熱
ボイラ。 - （４）ノズルは、約１５°〜３０°の角度で下方へ差し
向けられていることを特徴とする請求項第（１）項記載
の廃熱ボイラ。 - （５）突起が、後壁の前記突起と対向した状態で回転式
焼却炉の上方で前壁上に設けられ、煙道内にくびれ部が
形成されていることを特徴とする請求項第（１）項記載
の廃熱ボイラ。 - （６）前壁上に設けられた突起は、後壁上に設けられた
突起よりも小さいことを特徴とする請求項第（５）項記
載の廃熱ボイラ。 - （７）前壁上に設けられた突起は、後壁上に設けられた
突起とほぼ同一の形状になっていることを特徴とする請
求項第（６）項記載の廃熱ボイラ。 - （８）くびれ部の最も狭い部分に隣接して側壁に配設さ
れたノズルを有することを特徴とする請求項第（７）項
記載の廃熱ボイラ。 - （９）側壁に配設されたノズルは内方下方へ差し向けら
れていることを特徴とする請求項第（８）項記載の廃熱
ボイラ。 - （１０）側壁のノズルは、約１５°〜３０°の角度で下
方へ差し向けられていることを特徴とする請求項第（８
）項記載の廃熱ボイラ。 - （１１）煙道内への後壁の突起の突出距離をＬ＿１、煙
道内への前壁の突起の突出距離をＬ＿２とすると、比Ｌ
＿１／Ｌ＿２は約２であることを特徴とする請求項第（
８）項記載の廃熱ボイラ。 - （１２）各突起の下方部分は、回転式焼却炉の中心軸線
と煙道の交点から測って、回転式焼却炉の直径の１倍以
上の距離、回転式焼却炉の前記中心軸線の上方に位置し
ていることを特徴とする請求項第（１）項又は第（８）
項記載の廃熱ボイラ。 - （１３）突起の前記先端部分及び該先端部分に隣接した
下方部分は、耐侵食腐食性の材料で被覆されていること
を特徴とする請求項第（１）項記載の廃熱ボイラ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US313,569 | 1989-02-22 | ||
| US07/313,569 US4889058A (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Heat recovery boiler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254201A true JPH02254201A (ja) | 1990-10-15 |
| JP2787502B2 JP2787502B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=23216257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2042323A Expired - Lifetime JP2787502B2 (ja) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | 廃熱ボイラ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4889058A (ja) |
| JP (1) | JP2787502B2 (ja) |
| KR (1) | KR900013256A (ja) |
| CA (1) | CA2009561A1 (ja) |
| ES (1) | ES2019232A6 (ja) |
| NL (1) | NL9000381A (ja) |
| PT (1) | PT93222A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE35219E (en) * | 1988-09-14 | 1996-04-30 | Marine Shale Processors, Inc. | Apparatus for using hazardous waste to form non-hazardous aggregate |
| US4986197A (en) * | 1989-06-06 | 1991-01-22 | Kent John M | Apparatus for using hazardous waste to form non hazardous aggregate |
| US4972786A (en) * | 1990-04-06 | 1990-11-27 | Westinghouse Electric Corp. | Finned tubed rotary combustor |
| US5133267A (en) * | 1991-10-01 | 1992-07-28 | Marine Shale Processors, Inc. | Method and apparatus for using hazardous waste to form non-hazardous aggregate |
| KR940006873B1 (ko) * | 1992-03-02 | 1994-07-28 | 김재범 | 쓰레기 소각장치 |
| US20150211732A1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-07-30 | Wheelabrator Technologies Inc. | Tempering air system for municipal solid waste fuel steam generator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3130602C2 (de) * | 1981-08-01 | 1987-03-19 | Steag Ag, 4300 Essen | Verfahren und Feuerung zum Verbrennen von festem Brennstoff |
| US4699070A (en) * | 1986-12-15 | 1987-10-13 | Westinghouse Electric Corp. | Secondary grate for rotary combustor |
-
1989
- 1989-02-22 US US07/313,569 patent/US4889058A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-02-08 CA CA002009561A patent/CA2009561A1/en not_active Abandoned
- 1990-02-16 NL NL9000381A patent/NL9000381A/nl not_active Application Discontinuation
- 1990-02-20 ES ES9000495A patent/ES2019232A6/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-21 PT PT93222A patent/PT93222A/pt not_active Application Discontinuation
- 1990-02-21 KR KR1019900002121A patent/KR900013256A/ko not_active Withdrawn
- 1990-02-22 JP JP2042323A patent/JP2787502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2019232A6 (es) | 1991-06-01 |
| KR900013256A (ko) | 1990-09-05 |
| NL9000381A (nl) | 1990-09-17 |
| US4889058A (en) | 1989-12-26 |
| PT93222A (pt) | 1991-10-15 |
| JP2787502B2 (ja) | 1998-08-20 |
| CA2009561A1 (en) | 1990-08-22 |
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