JPH04327707A

JPH04327707A - 廃棄物燃焼ボイラ

Info

Publication number: JPH04327707A
Application number: JP12508691A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Kataoka; 静夫片岡; Masanobu Shigaki; 志垣　政信
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1992-11-17
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JP2543447B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばバガスや籾殻や
木屑等の農林産廃棄物（以下単に廃棄物という）を燃料
として利用し、エネルギとして回収する為の廃棄物燃焼
ボイラの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の廃棄物燃焼ボイラとして
は、例えば図５に示したものが知られている。当該廃棄
物燃焼ボイラ１００は、基本的には、燃焼室１０１と、
これの下部に設けられた移床火格子１０２と、廃棄物Ａ
を移床火格子１０２上に散布するスプレッダ（ニューマ
ティックスプレッダ）１０３と、移床火格子１０２の下
から燃焼用一次空気Ｂを供給する風箱１０４と、移床火
格子１０２の上方へ燃焼促進の為に燃焼用二次空気Ｃを
供給する二次空気ノズル１０５と、スプレッダ１０３か
ら燃焼用空気の一部を散布用のスプレッダ空気Ｄとして
供給するスプレッダ空気ノズル１０６と、から構成され
ている。同図に於て、１０７は前壁水管、１０８は後壁
水管、１０９は側壁水管、１１０はフィーダ、１１１は
シュート、１１２はボイラ本体、１１３は水封コンベヤ
である。而して、この様なものは、廃棄物がスプレッダ
に依り移床火格子上に散布されて燃焼される。ところが
、最近では、廃棄物の脱水率が向上して粒子の細かいも
のが増し、燃焼室で浮遊燃焼する量が増加している。この為、粒子の大きい多量の廃棄物を大きな移床火格子
上で燃やす意味が少なくなって来ていると共に、移床火
格子上の灰量が少なくなってこれが焼損し易く、安定燃
焼が行われずに充分な燃焼効率が得られなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、叙上の問題
点に鑑み、これを解決する為に創案されたもので、その
目的とする処は、廃棄物の脱水率が向上して細粒子が増
加しても安定燃焼が可能で燃焼効率を向上できる廃棄物
燃焼ボイラを提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物燃焼ボイ
ラは、基本的には、比較的大きな燃焼室と、燃焼室の下
部に設けられた比較的小さな流動層と、廃棄物を燃焼室
に供給する廃棄物供給口と、廃棄物供給口からの廃棄物
を細粒子と荒粒子とに選別して細粒子を燃焼室で浮遊燃
焼させると共に荒粒子を流動層で流動燃焼させる風選空
気を供給する風選空気ノズルと、廃棄物の細粒子と荒粒
子との比率に関係なく流動層の温度を一定に維持する流
動層温度維持装置と、から構成した事に特徴が存する。

【０００５】

【作用】廃棄物は、廃棄物供給口から燃焼室へ供給され
る。供給された廃棄物は、風選空気ノズルから供給され
る風選空気に依り細粒子と荒粒子とに選別される。選別
された細粒子は、比較的大きな燃焼室で浮遊燃焼される
と共に、選別された荒粒子は、比較的小さな流動層で流
動燃焼される。この時、流動層温度維持装置は、廃棄物
の細粒子と荒粒子との比率に関係なく流動層の温度を一
定に維持する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の第一実施例に係る廃棄物燃焼
ボイラを示す概要縦断面図である。廃棄物燃焼ボイラ１
は、燃焼室２、流動層３、廃棄物供給口４、風選空気ノ
ズル５、流動層温度維持装置６とからその主要部が構成
されている。燃焼室２は、比較的大きなもので、前壁水
管７と後壁水管８と左右の側壁水管９とに依り形成され
ている。流動層３は、燃焼室２の下部に設けられた比較
的小さなもので、傾斜水管１０を介して設けられて居り
、流動砂１１と、流動用空気Ｅを供給する風箱１２等を
備えている。廃棄物供給口４は、廃棄物Ａを燃焼室２に
供給するもので、前壁水管７に設けてあり、シュート１
３を介してフィーダ１４に接続してある。廃棄物供給口
４の外周部には、燃焼用一次空気Ｂを供給する一次空気
ノズル１５が同心状に設けてある。風選空気ノズル５は
、廃棄物供給口４からの廃棄物Ａを細粒子Ｆと荒粒子Ｇ
とに選別して細粒子Ｅを燃焼室２で浮遊燃焼させると共
に荒粒子Ｆを流動層３で流動燃焼させる風選空気Ｃを供
給するもので、燃焼用二次空気を供給する二次空気ノズ
ルにしてあり、廃棄物供給口４より下方の前壁水管７に
設けられて風選空気Ｃが略水平に供給される様にしてあ
る。流動層温度維持装置６は、廃棄物Ａの細粒子Ｆと荒
粒子Ｇとの比率に関係なく流動層３の温度を一定に維持
するもので、廃棄物供給口４と、廃棄物Ａの一部を流動
層３に供給する下部廃棄物供給口１６と、廃棄物Ａを廃
棄物供給口４と下部廃棄物供給口１６とに分配する廃棄
物分配器１７と、流動層３の温度を検出する温度検出器
１８と、温度検出器１８からの温度に基づいて廃棄物分
配器１７を制御する制御器１９とで構成してある。下部
廃棄物供給口１６は、風選空気ノズル５より下方の前壁
水管７に傾斜水管１０に沿う様に設けてあり、下部シュ
ート２０を介してシュート１３の途中に接続してある。廃棄物分配器１７は、ダンパにしてあり、シュート１３
と下部シュート２０との分岐点に設けてある。次に、こ
の様な構成に基づいて、作用を述解する。廃棄物Ａは、
フィーダ１、シュート１３を介して廃棄物供給口４から
燃焼室２へ供給される。供給された廃棄物Ａは、風選空
気ノズル５から供給される風選空気Ｃに依り細粒子Ｆと
荒粒子Ｇとに選別される。選別された廃棄物Ａの細粒子
Ｆは、浮遊して比較的大きな燃焼室２で浮遊燃焼される
と共に、選別された廃棄物Ａの荒粒子Ｇは、落下して比
較的小さな流動層３で流動燃焼される。この時、流動層
温度維持装置６は、廃棄物Ａの細粒子Ｆと荒粒子Ｇとの
比率に関係なく流動層３の温度を一定に維持する。つま
り、流動層３の温度が温度検出器１８に依り検出され、
温度検出器１８で検出した温度に基づいて制御器１９に
依り廃棄物分配器１７が制御され、廃棄物分配器１７に
依り廃棄物Ａが分配され、分配された一方の廃棄物Ａが
廃棄物供給口４から燃焼室２へ供給されると共に、分配
された他方の廃棄物Ａが下部廃棄物供給口１６から流動
層３へ直接供給され、流動層３の温度が一定に維持され
る。例えば廃棄物Ａの細粒子Ｆが多い場合には、流動層
３へ落下する荒粒子Ｇが少なくなって流動層３の温度が
低下するので、下部廃棄物供給口１６から流動層３へ直
接供給される廃棄物Ａが増加されて流動層３の温度が一
定に維持される。

【０００７】次に、本発明の第二実施例を図２に基づい
て説明する。第二実施例は、流動層温度維持装置６を、
多数の風選空気ノズル５と、各風選空気ノズル５からの
風選空気Ｃを一括して調節する空気調節器２１と、流動
層３の温度を検出する温度検出器１８と、温度検出器１
８からの温度に基づいて空気調節器２１を制御する制御
器１９とで構成した点が第一実施例と異なる。空気調節
器２１は、風選空気ノズル５に接続された空気ダクト２
２に設けられている。この様にすれば、空気調節器２１
に依り各風選空気ノズル５から供給される風選空気Ｃの
圧力と量が一括的に強弱制御され、浮遊燃焼と流動燃焼
との割合を制御する事ができる。

【０００８】次に、本発明の第三実施例を図３に基づい
て説明する。第三実施例は、流動層温度維持装置６を、
多数の風選空気ノズル５と、各風選空気ノズル５からの
風選空気Ｃを個別に調節する空気調節器２１と、流動層
３の温度を検出する温度検出器１８と、温度検出器１８
からの温度に基づいて各空気調節器２１を制御する制御
器１９とで構成した点が第二実施例と異なる。空気調節
器２１は、各風選空気ノズル５に接続された空気ダクト
２２に夫々設けられている。この様にすれば、各空気調
節器２１に依り各風選空気ノズル５から供給される風選
空気Ｃの圧力と量が個別的に強弱制御され、所謂噴上ゾ
ーンと落下ゾーンがが形成されて浮遊燃焼と流動燃焼と
の割合を制御する事ができる。

【０００９】次に、本考案の第四実施例を図４に基づい
て説明する。第三実施例は、一次空気ノズル１５から供
給される一次空気Ｂを旋回流にした点、風選空気ノズル
５を廃棄物供給口４より下方の後壁水管８に設けた点、
廃棄物供給口４より上方の前壁水管７に燃焼用三次空気
Ｈを供給する三次空気ノズル２３を設けた点等が第一実
施例と異なる。図４に於て、２は燃焼室で、前壁水管７
と後壁水管８と左右の側壁水管９で構成された空間であ
り、下部には傾斜水管１０を介して流動層３が設けられ
ている。流動層３は、横断面積が燃焼室２の１５〜４０
％、空塔速度が１〜２ｍ／ｓｅｃ、砂高さが２００〜５
００ｍｍにしてある。４は廃棄物供給口で、外筒２４と
内筒２５を備えた二重円筒構造にしてあり、外筒２４の
内側に一次空気Ｂの為の旋回翼（図示せず）を設けるか
或は一次空気Ｂを接線方向から供給する様にしてある。５は廃棄物供給口４に対面してその下方１〜２ｍに設け
られる風選空気ノズルである。１７はシュート１３と下
部シュート２０に廃棄物Ａを分配する廃棄物分配器、２
３は三次空気Ｈを供給する三次空気ノズルであり、廃棄
物供給口４より１ｍ以上上方に設けてある。流動層３は
、流動砂１１と風箱（流動化空気風箱）１２と流動ノズ
ルとで構成され、流動層３を囲う水管は耐摩耗耐火材で
被われている。風箱１２には、起動用油Ｉを供給する起
動用油バーナ２６が設けられている。流動層３の一部に
は、不燃物や異物（石、金属他）を除去する為の流動砂
静止部２７があり、その下部には砂排出装置２８、砂シ
ール弁２９、流動砂１１と異物を分離するスクリーン３
０、正常な流動砂１１を流動層３内に戻す砂投入コンベ
ヤ３１がある。燃焼に必要な空気は、押込ファン３２か
ら空気予熱器３３を経て風箱１２、一次空気ノズル１５
、風選空気ノズル５及び三次空気ノズル２３へ供給され
る。風箱１２へは、流動ファン３４に依り昇圧されて供
給される。流動用空気Ｅは、燃焼に必要な空気の１５〜
４０％、一次空気Ｂは４０〜６０％、風選空気（二次空
気）Ｃは２０〜２５％、三次空気Ｈは１０〜２０％とし
、空気過剰率を１．４以下にしている。排ガス（燃焼ガ
ス）Ｊは、空気予熱器３３の下流から再循環ファン３５
に依り３０％以下だけ吸引されて流動ファン３４からの
空気と一緒に風箱１２に供給される。シュート１３を経
て廃棄物供給口４から供給された廃棄物Ａのうちの細粒
子Ｆは、一次空気ノズル１５から高速で旋回しながら供
給される一次空気Ｂに依り燃焼室２に旋回ながら供給さ
れて浮遊燃焼する。一次空気Ｂの旋回流に依り廃棄物Ａ
の細粒子Ｆは、長い滞留時間が与えられて空気との混合
が良いので安定した燃焼が得られる。旋回流は、廃棄物
供給口４から遠ざかるに連れて徐々に弱まるが、対面の
風選空気ノズル５から供給される風選空気Ｃに依り混合
並びに攪拌されて浮遊燃焼が促進される。浮遊燃焼しな
い廃棄物Ａの荒粒子Ｇは、流動層３に落下して流動層３
中で流動用空気Ｅと赤熱した流動砂１１に依り安定した
流動燃焼をする。燃焼後の残存酸素を含む流動燃焼ガス
は、上昇して一次空気Ｂと風選空気Ｃと一緒に燃焼に使
われる。浮遊燃焼ガスと流動燃焼ガスは、混合されて燃
焼室２を上昇するが、三次空気ノズル２３から三次空気
Ｈが噴射されているので、浮遊未燃分と揮発分とが混合
並びに攪拌され、浮遊燃焼が促進されて完全燃焼される
。廃棄物Ａの性状が不安定で流動層３に落下する割合が
僅かで、流動層３の温度が流動用空気Ｅと排ガスＩの量
で制御できない場合は、流動層３での燃焼割合を増やす
為に廃棄物分配器１７に依り下部廃棄物供給口１６から
適量の廃棄物Ａを落下させて流動層３の温度を適正に維
持する事ができる。流動層３は、６５０〜９００℃の温
度に制御される。一次空気Ｂは、一次空気ダンパ３６に
依り制御され、一次空気ダンパ３６に依る空気量の増減
に依り旋回力を変化させる事ができるので、廃棄物Ａの
旋回浮遊燃焼する割合に適した燃焼用空気を供給できる
と共に、その割合も調節する事ができる。シュート１３
の角度αは、廃棄物Ａの安息角以上の４０〜６０度が良
く、二次空気ノズル５の位置は、廃棄物供給口４から１
ｍ以下が効果的である。傾斜水管１０の角度βは、落下
する廃棄物Ａや燃焼灰の堆積を防ぐ為にその安息角以上
の４０〜６０度が良い。流動層３の静止砂厚さは、落下
して来る廃棄物Ａが旋回浮遊燃焼部で水分を減じた燃え
易いものであるので、２００〜５００ｍｍの浅層で充分
である。流動用空気Ｅは、燃焼に必要な空気の１５〜４
０％であるので、流動層３の欠点である動力アップが僅
かとなる。再循環ファン３５は、全排ガス量の３０％の
容量としている。尚、３７は過熱器、３８はエコノマイ
ザ、３９は押込ファンダンパ、４０は流動ファンダンパ
、４１は再循環ダンパ、４２は三次空気ダンパ、４３は
再循環ダクト、４４は誘引ファンである。

【００１０】

【発明の効果】以上、既述した如く、本発明に依れば、
次の様な優れた効果を奏する事ができる。（１）　　燃焼室、流動層、廃棄物供給口、風選空気ノ
ズル、流動層温度維持装置とで構成し、とりわけ廃棄物
供給口からの廃棄物を風選空気ノズルからの風選空気に
依り細粒子と荒粒子とに空気選別して細粒子を燃焼室で
浮遊燃焼させると共に荒粒子を流動層で流動燃焼させる
様にしたので、浮遊燃焼を主体にする事ができ、廃棄物
の脱水率が向上して細粒子が増加しても安定燃焼が可能
で燃焼効率を向上できる。（２）　　風選空気ノズルからの風選空気は、燃焼用二
次空気を利用するので、極めて合理的である。（３）　　流動層は、脱水率が向上して軽量になった廃
棄物を燃焼させるので、浅層で良く、流動層の欠点であ
る流動用空気の圧損を少なくできる。（４）　　流動層維持装置を設けたので、廃棄物の細粒
子と荒粒子との比率が一定でなくても、流動層の温度が
一定に維持できる。（５）　　廃棄物の供給にスプレッダを用いないと共に
、大きな移床火格子を用いないので、大型化が容易に行
えると共に、メンテナンスも容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係る廃棄物燃焼ボイラを
示す概略縦断面図。

【図２】本発明の第二実施例に係る廃棄物燃焼ボイラを
示す概略縦断面図。

【図３】本発明の第三実施例に係る廃棄物燃焼ボイラを
示す概略横断面図。

【図４】本発明の第四実施例に係る廃棄物燃焼ボイラを
示す概略縦断面図。

【図５】従来の廃棄物燃焼ボイラを示す概略縦断面図。

【符号の説明】

１　　廃棄物燃焼ボイラ２　　燃焼室３　　流動層４　　廃棄物供給口５　　風選空気ノズル６　　流動層温度維持装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　比較的大きな燃焼室と、燃焼室の下部
に設けられた比較的小さな流動層と、廃棄物を燃焼室に
供給する廃棄物供給口と、廃棄物供給口からの廃棄物を
細粒子と荒粒子とに選別して細粒子を燃焼室で浮遊燃焼
させると共に荒粒子を流動層で流動燃焼させる風選空気
を供給する風選空気ノズルと、廃棄物の細粒子と荒粒子
との比率に関係なく流動層の温度を一定に維持する流動
層温度維持装置と、から構成した事を特徴とする廃棄物
燃焼ボイラ。
【請求項２】　　流動層温度維持装置を、廃棄物供給口
と、廃棄物の一部を流動層に供給する下部廃棄物供給口
と、廃棄物を廃棄物供給口と下部廃棄物供給口とに分配
する廃棄物分配器と、流動層の温度を検出する温度検出
器と、温度検出器からの温度に基づいて廃棄物分配器を
制御する制御器と、から構成した事を特徴とする請求項
１記載の廃棄物燃焼ボイラ。
【請求項３】　　流動層温度維持装置を、多数の風選空
気ノズルと、各風選空気ノズルからの風選空気を一括し
て調節する空気調節器と、流動層の温度を検出する温度
検出器と、温度検出器からの温度に基づいて空気調節器
を制御する制御器と、から構成した事を特徴とする請求
項１記載の廃棄物燃焼ボイラ。
【請求項４】　　流動層温度維持装置を、多数の風選空
気ノズルと、各風選空気ノズルからの風選空気を個別に
調節する空気調節器と、流動層の温度を検出する温度検
出器と、温度検出器からの温度に基づいて各空気調節器
を制御する制御器と、から構成した事を特徴とする請求
項１記載の廃棄物燃焼ボイラ。