JPH03199809A - 流動床式高含水廃棄物焼却炉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水分を多量に含んだビール麦粕、コーヒ豆粕
、汚泥、等の高含水廃棄物（残漬物）を燃焼、焼却する
流動床式高含水廃棄物焼却炉に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より高含水廃棄物を流動床中で燃焼させて焼却させ
る流動床式焼却炉では、焼却炉の最下段に位置して燃焼
室へガス分散板を通して燃焼用兼流動化用の空気を供給
するための空気室に助燃用バーナを設けて燃焼室の流動
床温度を目標値（−定値）の高温に制御し、流動床中で
高含水廃棄物に含まれる多量の水分を瞬時に蒸発させ、
かつ、廃棄物を燃焼させることにより高含水廃棄物が安
定して燃焼、焼却されるように構成されている。

〔本発明が解決しようとする課題〕

このように空気室に助燃用バーナを設けている流動床式
高含水廃棄物の焼却炉では高含水の廃棄物、特に水分を
８０％以上含有する高含水廃棄物を燃焼させる場合には
、または通常運転時の廃棄物の水分がこれよりも低い値
であってもそれがこのような高い値を越えたような場合
には、助燃量が増加し、通常の空気量では空気室内のガ
ス温度が上昇し過ぎるため空気室の耐熱性を維持するた
めに空気量を上げ、温度を下げざるを得ない状況となる
。

このような状況では当然熱効率が悪い運転を強いられる
こととなる。

一方、このような問題点に対処するために砂中バーナを
流動床中（流動媒体中）に臨ませて燃焼・室に取付け、
重油等の燃料を流動床中に吹き込む方法があるが、この
方法ではバーナ１本当たりの容量に限界があるため多数
のバーナが必要になると共に、燃焼が流動媒体温度に大
きく影響され安定燃焼しにくいという問題がある。

本発明はこのような問題点を除去して熱効率の良い流動
床式高含水廃棄物焼却炉を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の流動床式高含水廃
棄物焼却炉は、下段に助燃用バーナを備えた空気室を有
し、その上段にガス分散板を介して設けられフリーボー
ドに供給された高含水廃棄物を前記空気室から供給され
る高温空気で流動化されて形成される流動床中で燃焼さ
せる燃焼室を有し、そのガス下流側に排ガス排出口を有
した流動床式高含水廃棄物焼却炉において、前記燃焼室
に燃焼室のフリーボードに臨ませて補助バーナを取付け
た構成としたものである。

〔作　用〕

フリーボード（燃焼室空間）において火炎を有する燃焼
を行うことによりフリーボードのガス温度を上げそのガ
スの輻射能（輻射熱）を利用することで燃焼室の流動床
温度を上げる。これにより空気室での助燃用バーナの助
燃量を減少させることが可能になり不必要な冷却空気を
使用しなくてもすむ。このため、熱効率が向上し、ボイ
ラ効率が向上する。

また、フリーボードの温度が上がることによってフリー
ボードへ高含水廃棄物が投入供給されて流動床に到る間
に高含水廃棄物の水分が所定量蒸発されて乾燥されると
共に、燃焼流動床から排出される未燃物（未燃カーボン
）の一部の燃焼が行われため未燃分の燃焼にも寄与され
る。特に、この燃焼室を一次燃焼室としこの一次燃焼室
の下流側に同様に流動床を有する二次燃焼室を設けて二
段燃焼炉とし、この−次、二次燃焼室で完全燃焼をさせ
る場合にはフリーボードでの未燃物の一部の燃焼によっ
て二次燃焼室の流動床温度を上げる効果が奏され二段燃
焼の特徴が一層高められる。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明の詳細な説明するものであ
り、第１図は流動床式高含水廃棄物焼却炉の概略縦断面
図、第２図は第１図の■線矢視要部側面図である。

第１図において、流動床式高含水廃棄物焼却炉１はその
全体構成は最下段に空気室２が位置され、その上部には
ガス分散板４を介して一次燃焼室５が位置され、更にそ
の上段には別のガス分散板ＩＯを介して二次燃焼室１１
が位置されて構成されている。空気室２には燃焼用空気
取入口３ａを有した助燃用バーナ３が炉壁に取付けられ
ている。

下段のガス分散板４には多数のガス分散パイプ４ａが取
付けられて空気室２の高温空気がこのガス分散パイプ４
ａを通って一次燃焼室５内へ供給される。−次燃焼室５
では前記ガス分散板４の上部で粒径が１＋ｎｍ以下の珪
砂等からなる流動媒体６ａが空気室４からガス分散板４
のガス分散パイプ４ａから分散されて吹き上げられる高
温空気によって流動化されて一次燃焼流動床６が形成さ
れる。

この−次燃焼流動床６の上部はフリーボード（空間部）
７とされ、このフリーボード７に臨ませて炉壁には補助
バーナ８が取付けられている。補助バーナ８には燃焼用
空気取入口８ａが取付けられている。そして、補助バー
ナ８の上方の炉壁には高含水廃棄物としてのビール（麦
）粕（以下、原料と称することもある。）の′ａｘ霧ノ
ズル（原料供給分散ノズルとも言われる）９が設置され
ている。

原料噴霧ノズル９は中央部から供給される原料である高
含水廃棄物を先端部の混合室でその周囲から供給される
圧縮空気または蒸気でミキシングしながら前方へ分散供
給する。また、第２図に示すように補助バーナ８と原料
噴霧ノズル９とは炉壁に面してそれぞれ複数個取付けら
れると共に補助バーナ８は原料噴霧ノズル９の間に位置
されて取付けられている。

−欣然焼室５の上方にはガス分散板１０を介して二次燃
焼室１１が位置している。このガス分散板１０のガス分
散パイプ１０ａは直管で形成され一次燃焼室５での廃棄
物の燃焼灰等が排ガスと共に通過するときに直進しうる
ようにされ極力付着が生じないようにされている。ガス
分散板１０の上部では一次燃焼流動床６と同様に粒径が
１ｍｍ以下の珪砂等からなる流動媒体１２ａで形成され
る二次燃焼流動床１２が一次燃焼室５からの燃焼排ガス
によって流動化されて形成される。二次燃焼室１１の上
部には排ガス排出口１３が取付けられている。

このように構成された流動床式高含水廃棄物焼却炉１の
作動を説明する。

空気室２において燃焼用空気が取入口３ａから導入され
ると共に助燃用バーナ３へ重油等の燃料が供給されて助
燃用バーナ３が作動される。これにより８００〜１００
０°Ｃの高温ガスがガス分散板４から吹き上げられて一
次燃焼室５に供給されて一次燃焼流動床６が形成される
。この−欣然焼流動床６の温度は助燃用バーナ３の燃焼
量を制御することにより例えば７５０°Ｃに保たれる。

一方、−欣然焼室５ではその炉壁に設けられた複数個の
補助バーナ８から重油等の燃料が取入口８ａから取入れ
られる燃焼用空気によって燃焼されて第１図に符号Ａで
示すように火炎がフリーボード７に向かって放出されて
おり、これによってフリーボード７の温度が上げられる
と共にそのガスの輻射能によって燃焼室の流動床温度も
その分上げられている。この場合、−欣然焼流動床６の
温度が７５０°Ｃのときフリーボード７の温度は８００
〜９００°Ｃである。また、補助バーナ８は幅方向に複
数個配設されているのでフリーボード７の温度は極力均
一にされる。そして、その上方の炉壁に配設された複数
個の原料噴霧ノズル９から例えば水分を８０％含んだ高
含水廃棄物としてビール粕がフリーボード７を通って第
１図に符号Ｂで示すような軌跡を描いて一次燃焼流動床
６面に対して均等に分散、供給される。ビール粕がこの
一次燃焼流動床６に到る間において補助バーナ８７ ＝８ の燃焼によってその水分が所定量だけ蒸発され、−欣然
焼流動床６での負荷が軽減される。そしてビール粕は一
次燃焼流動床６内で流動床を形成する高温に熱せられた
流動媒体６ａ（砂）と接触することによりその水分が瞬
時にして蒸発される。

水分を失ったビール粕は流動床の砂で攪拌されつつ容易
に燃焼される。このビール粕の分析例を示すと、高位発
熱量４８５０Ｋｃａｌ／乾ｋｇであり、元素成分は炭素
４８．８６％、水素６．９１％、酸素３７．１４％、窒
素３，２３％、灰分３．２８％、その他０．５８％であ
る。

この−欣然焼流動床６でビール粕は約７０〜８０％燃焼
され、残りの約３０〜２０％の未燃分（未燃カーボン）
は燃焼ガスに伴われて灰分（アッシュ）と共にフリーボ
ード７を通ってガス分散板ＩＯを通過し二次燃焼室１１
へ導入される。このとき、未燃分がフリーボード７を通
過する間にその一部は補助バーナ８の燃焼による高温度
雰囲気中で燃焼される。二次燃焼室１１では二次燃焼流
動床１２が形成され、最終的にここに導入された残りの
未燃分が燃焼されて完全燃焼される。このような未燃分
のフリーボード７での燃焼によって二次燃焼流動床】２
の温度を高めることができ、二段燃焼の特徴を一層高め
ることができる。

二次燃焼室１１からは“８００〜９００°Ｃの燃焼排ガ
スが排ガス排出口１３から排出され、図示していない廃
熱ボイラへ導かれ、ここで熱量が回収されて蒸気にされ
る。

しかして、本発明では上述したように一次燃焼室５では
補助バーナ８が作動されているため、水分を８０％も有
するような高含水廃棄物を燃焼、焼却させる場合であっ
ても、フリーボード７でのガス温度を上げてそのガスの
輻射能を利用することにより一次燃焼流動床６の温度が
上げられるため、空気室２の助燃用バーナ３の助燃量を
増加させる必要がなくなりそれに伴う冷却空気（過剰な
空気）を使用しなくても済む。このため、ボイラ効率を
上げることができる。また、比較的水分が少ない高含水
廃棄物であっても極端に含有水分が増えたようなときで
も助燃用バーナ３の助燃量を増やすまでもなく同様に対
応させることができる。

０ 本実施例では燃焼室を一次燃焼室５と二次燃焼室１１と
で構成して二段燃焼を行わせるようにしているので、二
次燃焼室１１で未燃分（未燃カーボン）を完全に捕らえ
て完全燃焼させることができるので、燃焼効率が良く、
また、４００〜４５０　ｋｇ／ボ・ｈｒという高炉床負
荷が得られる。そして、−段のみの流動床からなる焼却
炉に比べて空筒速度も高くとれ、流動床面積が小さくで
き炉の大きさが小さくできコンパクトに構成できる。

なお、第１図においては原料噴霧ノズル９は水平状態で
取付けられているが、原料によりその先端側を下に傾け
た状態で取付ける場合もある。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明では補助バーナ
によって燃焼室のフリーボード温度を上げてそのガス輻
射能を利用することにより流動床の温度を上げることが
できるので、空気室の助燃用バーナの助燃量を増加させ
る必要がなくなりそれに伴って冷却空気（過剰な空気）
を使用しなくても済む。このため、ボイラ効率を上げる
ことができる。

また、フリーボード部の温度が上がることによってフリ
ーボード部へ高含水廃棄物が投入供給されて流動床に到
る間に高含水廃棄物の水分を所定量蒸発させて乾燥させ
ることができるので流動床での燃焼状態を良くすること
ができると共に、燃焼流動床から排出される未燃物（未
燃カーボン）の一部をフリーボードで燃焼させることが
できるので燃焼効率がよくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の詳細な説明するものであ
り、第１図は流動床式高含水廃棄物焼却炉の概略縦断面
図、第２図は第１図の■線矢視要部側面図である。 １・・・流動床式高含水廃棄物焼却炉、２・・・空気室
、３・・・助燃用バーナ、４、ＩＯ・・・ガス分散板、
５・・・−欣然焼室、６・・・−欣然焼流動床、７・・
・フリーボード、８・・・補助バーナ、９・・・原料噴
霧ノズル、１１・・・二次燃焼室、１２・・・二次燃焼
流動床、１３・・・排ガス排出口。 ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下段に助燃用バーナを備えた空気室を有し、その上段に
   ガス分散板を介して設けられフリーボードに供給された
   高含水廃棄物を前記空気室から供給される高温空気で流
   動化されて形成される流動床中で燃焼させる燃焼室を有
   し、そのガス下流側に排ガス排出口を有した流動床式高
   含水廃棄物焼却炉において、前記燃焼室のフリーボード
   に臨ませて補助バーナを取付けたことを特徴とする流動
   床式高含水廃棄物焼却炉。