JPH06100325B2 - 焼却炉の空気制御 - Google Patents
焼却炉の空気制御Info
- Publication number
- JPH06100325B2 JPH06100325B2 JP62506125A JP50612587A JPH06100325B2 JP H06100325 B2 JPH06100325 B2 JP H06100325B2 JP 62506125 A JP62506125 A JP 62506125A JP 50612587 A JP50612587 A JP 50612587A JP H06100325 B2 JPH06100325 B2 JP H06100325B2
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- JP
- Japan
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- air
- cylinder
- incinerator
- combustion
- compartment
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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
- F23G5/20—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having rotating or oscillating drums
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には回転式焼却炉と呼ばれる種類のキ
ルンに関し、より詳細には焼却炉用空気供給装置に関す
る。
ルンに関し、より詳細には焼却炉用空気供給装置に関す
る。
この種の回転式焼却炉は、1974年６月９日付で刊行され
た米国特許第3,822,651号に記載されており、固形の一
般廃棄物（MSW）を極めて効率良く燃焼させるとともに
燃焼工程で有用な蒸気を発生することが知られている。
固形一般廃棄物は可燃性であるためその組成の変動が広
範囲であり予知し難いことを特徴とする。
た米国特許第3,822,651号に記載されており、固形の一
般廃棄物（MSW）を極めて効率良く燃焼させるとともに
燃焼工程で有用な蒸気を発生することが知られている。
固形一般廃棄物は可燃性であるためその組成の変動が広
範囲であり予知し難いことを特徴とする。
石炭や石油のようなほぼ均質な燃料を燃焼させるときに
は、効率的に且つ完全に燃焼させるよう燃焼用空気の供
給計画を立てることができる。しかしながら、固形一般
廃棄物を燃焼させる場合、従来、燃焼反応に実際に必要
な量よりも遥かに大量の燃焼用空気を供給する方法が採
用されている。これには多くの理由がある。固形一般廃
棄物は常態では相当量の水分を含み、これを追い出さな
ければならない。又、一般廃棄物中に揮発物が存在し、
或いはこれから揮発物が放出され易いと考える必要があ
るので爆発性雰囲気の発生防止のため適量の空気が必要
になる。還元性雰囲気は鉄製のボイラー部材に対する腐
蝕性が極めて高いので、空気供給量を充分に保って、燃
焼区域中に還元性雰囲気が生じないようにするのが望ま
しい。
は、効率的に且つ完全に燃焼させるよう燃焼用空気の供
給計画を立てることができる。しかしながら、固形一般
廃棄物を燃焼させる場合、従来、燃焼反応に実際に必要
な量よりも遥かに大量の燃焼用空気を供給する方法が採
用されている。これには多くの理由がある。固形一般廃
棄物は常態では相当量の水分を含み、これを追い出さな
ければならない。又、一般廃棄物中に揮発物が存在し、
或いはこれから揮発物が放出され易いと考える必要があ
るので爆発性雰囲気の発生防止のため適量の空気が必要
になる。還元性雰囲気は鉄製のボイラー部材に対する腐
蝕性が極めて高いので、空気供給量を充分に保って、燃
焼区域中に還元性雰囲気が生じないようにするのが望ま
しい。
このような諸因子の考慮の結果、固形一般廃棄物の燃焼
時には実際に利用される量の200％を超える空気が供給
されることも珍しくはない。燃焼用空気は加熱され次い
で冷却される必要があるので、このような過剰の空気は
燃焼システムに大きなエネルギー負荷を課す。空気が燃
焼反応において実際に利用されないと、使用されたエネ
ルギーは無駄になってしまう。
時には実際に利用される量の200％を超える空気が供給
されることも珍しくはない。燃焼用空気は加熱され次い
で冷却される必要があるので、このような過剰の空気は
燃焼システムに大きなエネルギー負荷を課す。空気が燃
焼反応において実際に利用されないと、使用されたエネ
ルギーは無駄になってしまう。
米国特許第3,152,796号に示す装置では、回転式焼却炉
の異なる燃焼区域に別々の空気流を供給するため、別々
の燃焼用空気供給区画室が設けられている。しかしなが
ら、負荷及び材料の種類が異なると、種々の焼却炉部分
に課された先の用件も変わってしまう。
の異なる燃焼区域に別々の空気流を供給するため、別々
の燃焼用空気供給区画室が設けられている。しかしなが
ら、負荷及び材料の種類が異なると、種々の焼却炉部分
に課された先の用件も変わってしまう。
本発明の主目的は、過剰空気の供給に起因するエネルギ
ーの無駄を実質的に最小限に抑え、アンダーファイヤ用
空気及びオーバーファイヤ用空気を選択的に制御すると
ともに異なる各燃焼段階での空気流の区域制御を行なっ
て効率の良い燃焼を行なわせる回転式焼却炉用空気制御
装置を提供することにある。
ーの無駄を実質的に最小限に抑え、アンダーファイヤ用
空気及びオーバーファイヤ用空気を選択的に制御すると
ともに異なる各燃焼段階での空気流の区域制御を行なっ
て効率の良い燃焼を行なわせる回転式焼却炉用空気制御
装置を提供することにある。
この目的に鑑みて、本発明の要旨は請求の範囲に記載さ
れているような回転式焼却炉にある。
れているような回転式焼却炉にある。
添付の図面に例示的に示すに過ぎない本発明の好ましい
実施例についての以下の説明から本発明はより容易に理
解できるものと考える。
実施例についての以下の説明から本発明はより容易に理
解できるものと考える。
第１図は、本発明の実施例である回転式焼却炉を含む固
形一般廃棄物燃焼装置の一部分を断面で示す部分立面図
である。
形一般廃棄物燃焼装置の一部分を断面で示す部分立面図
である。
第２図は、第１図の２−２線に沿って切断した拡大部分
断面図である。
断面図である。
第３図は、第１図の燃焼装置における空気流と空気制御
を示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
第１図に固形一般廃棄物のような物質を燃焼させる装置
を図示してあるが、この燃焼装置は、ウィンド・ボック
ス11を持つ回転式焼却炉10と、火炉12と、焼却炉に可燃
物を供給する装置13とを有し、ウィンド・ボックス11に
より空気が焼却炉10に供給される。焼却炉10は、複数本
の水冷パイプ14をこれらの間に溶接した有孔帯片15で接
合し、ガス透過性壁をもつ燃焼筒16を画定したものであ
る。帯片15の孔は、燃焼筒16の全長にわたって存在する
複数の孔17から成る。
を図示してあるが、この燃焼装置は、ウィンド・ボック
ス11を持つ回転式焼却炉10と、火炉12と、焼却炉に可燃
物を供給する装置13とを有し、ウィンド・ボックス11に
より空気が焼却炉10に供給される。焼却炉10は、複数本
の水冷パイプ14をこれらの間に溶接した有孔帯片15で接
合し、ガス透過性壁をもつ燃焼筒16を画定したものであ
る。帯片15の孔は、燃焼筒16の全長にわたって存在する
複数の孔17から成る。
パイプ14は、燃焼筒の各端に設けられた環状のヘッダー
・パイプ18、19で終端している。回転管継手20が、同心
状パイプ21を介して焼却炉10に水を供給したりこれから
蒸気及び温水を取り出している。水はヘッダー・パイプ
19に差し向けられ、次いで焼却炉のパイプ14に流入する
が、ヘッダー・パイプ18からの蒸気は、水を運んでおら
ずパイプ21の蒸気用部分と直接連通している焼却炉パイ
プ14のうち特定の数本を介して戻される。
・パイプ18、19で終端している。回転管継手20が、同心
状パイプ21を介して焼却炉10に水を供給したりこれから
蒸気及び温水を取り出している。水はヘッダー・パイプ
19に差し向けられ、次いで焼却炉のパイプ14に流入する
が、ヘッダー・パイプ18からの蒸気は、水を運んでおら
ずパイプ21の蒸気用部分と直接連通している焼却炉パイ
プ14のうち特定の数本を介して戻される。
焼却炉10は、燃焼筒が上端及び下端を有するよう軸線が
傾いた支持ロール23によって燃焼筒16の軸線の周りに回
転自在に取りつけられている。焼却炉10は、スプロケッ
ト24により矢印の方向に低速回転する。
傾いた支持ロール23によって燃焼筒16の軸線の周りに回
転自在に取りつけられている。焼却炉10は、スプロケッ
ト24により矢印の方向に低速回転する。
火炉12は、焼却炉のための側部開口及び灰及び不燃焼物
の排出用シュート29に通じている底部開口28を有する複
数のボイラー・パイプ27で構成されている。可燃物供給
装置13は、床33の高さよりも下に位置した室31を有し、
可燃物はこの室31から投入できる。室31の底部に設けら
れた往復動ラム34が、可燃物を燃焼筒16の上部開口端に
確実に送り込む。
の排出用シュート29に通じている底部開口28を有する複
数のボイラー・パイプ27で構成されている。可燃物供給
装置13は、床33の高さよりも下に位置した室31を有し、
可燃物はこの室31から投入できる。室31の底部に設けら
れた往復動ラム34が、可燃物を燃焼筒16の上部開口端に
確実に送り込む。
作動原理を説明すると、ラム34によって筒16に送り込ま
れた可燃物は先に供給され焼却炉内で燃焼常態にある燃
焼物によって着火されるが、円筒16が低速回転している
ので、可燃物は中心線の一方の側に位置した筒16の円弧
部分35内で積み上げられたりころげ落ちようとする。燃
焼筒がわずかに傾斜しているから、燃焼常態にある可燃
物燃焼筒の上端から下端に向って徐々に移動する。灰と
シュート中の不燃物は最終的には燃焼筒の下端からシュ
ート29に通じる炉内傾斜格子36上にこぼれ落ちる。
れた可燃物は先に供給され焼却炉内で燃焼常態にある燃
焼物によって着火されるが、円筒16が低速回転している
ので、可燃物は中心線の一方の側に位置した筒16の円弧
部分35内で積み上げられたりころげ落ちようとする。燃
焼筒がわずかに傾斜しているから、燃焼常態にある可燃
物燃焼筒の上端から下端に向って徐々に移動する。灰と
シュート中の不燃物は最終的には燃焼筒の下端からシュ
ート29に通じる炉内傾斜格子36上にこぼれ落ちる。
本発明によれば、焼却炉10への燃焼用空気は、オーバー
ファイヤ用空気及びアンダーファイヤ用空気をそれぞれ
供給する２つの区分41及び42に分割されたウィンド・ボ
ックス11により制御され、各区分は燃焼筒16の異なる長
手方向部分に空気を送り、空気流を選択的に変化させる
ことができる区画室43、44及び45に分割されている。
ファイヤ用空気及びアンダーファイヤ用空気をそれぞれ
供給する２つの区分41及び42に分割されたウィンド・ボ
ックス11により制御され、各区分は燃焼筒16の異なる長
手方向部分に空気を送り、空気流を選択的に変化させる
ことができる区画室43、44及び45に分割されている。
ウィンド・ボックス11のアンダーファイヤ用区分42は、
空気を燃焼筒16の外壁に送り、この空気を円弧部分35内
で燃焼中の可燃物に通すよう構成されている。ウィンド
・ボックス11のオーバーファイヤ用空気区分41は、燃焼
物が転動している燃焼筒の円弧部分35に隣接する個所に
空気を送り、空気が燃焼物上面に向かうような構成にな
っている。
空気を燃焼筒16の外壁に送り、この空気を円弧部分35内
で燃焼中の可燃物に通すよう構成されている。ウィンド
・ボックス11のオーバーファイヤ用空気区分41は、燃焼
物が転動している燃焼筒の円弧部分35に隣接する個所に
空気を送り、空気が燃焼物上面に向かうような構成にな
っている。
空気制御の一利用法を第３図に提案しているが、この例
では空気弁51が流入空気を制御し、従ってブロワー52へ
の空気の流出を制御している。方向制御弁53がブロワー
52からの空気の流れをオーバー・ファイヤ用ウィンド・
ボックス区分41とアンダーファイヤ用ウィンド・ボック
ス区分42との間で切換え、一対の方向制御弁54が更に各
ウィンド・ボックス区分に向かっている空気の流れを、
焼却炉の上端部の第一区画室43と、焼却炉の中央部の区
画室44と、焼却炉の下端部の区画室45との間で切換え
る。焼却炉内への燃料、即ちラム34によって送入される
固形一般廃棄物は矢印55の方向に流れる。
では空気弁51が流入空気を制御し、従ってブロワー52へ
の空気の流出を制御している。方向制御弁53がブロワー
52からの空気の流れをオーバー・ファイヤ用ウィンド・
ボックス区分41とアンダーファイヤ用ウィンド・ボック
ス区分42との間で切換え、一対の方向制御弁54が更に各
ウィンド・ボックス区分に向かっている空気の流れを、
焼却炉の上端部の第一区画室43と、焼却炉の中央部の区
画室44と、焼却炉の下端部の区画室45との間で切換え
る。焼却炉内への燃料、即ちラム34によって送入される
固形一般廃棄物は矢印55の方向に流れる。
空気流にまず課される幾つかの要件は、固形一般廃棄物
中の水分を追い出すこと、及び揮発物が酸素不足の雰囲
気中に放出された場合に生じるような爆発性雰囲気が発
生しないよう適量の空気で揮発物を燃焼除去することで
ある。これを行なうには、焼却炉の燃焼筒16の上端即ち
流入端の区画室43に空気を差し向ける。この区域におけ
る燃焼が強くなり過ぎる傾向がある場合、即ち焼却炉の
長さ全体に照らして燃焼が「短か過ぎる」ときは、この
区域内の上昇温度の検知により弁54の弁位置を変えて区
画室43に流入する空気を減少させると共に区画室44及び
45に流入する空気を増加させる信号が制御パス56に出さ
れる。
中の水分を追い出すこと、及び揮発物が酸素不足の雰囲
気中に放出された場合に生じるような爆発性雰囲気が発
生しないよう適量の空気で揮発物を燃焼除去することで
ある。これを行なうには、焼却炉の燃焼筒16の上端即ち
流入端の区画室43に空気を差し向ける。この区域におけ
る燃焼が強くなり過ぎる傾向がある場合、即ち焼却炉の
長さ全体に照らして燃焼が「短か過ぎる」ときは、この
区域内の上昇温度の検知により弁54の弁位置を変えて区
画室43に流入する空気を減少させると共に区画室44及び
45に流入する空気を増加させる信号が制御パス56に出さ
れる。
アンダーファイヤ用空気は、燃焼中の物質を通過して燃
焼を開始させる。オーバーファイヤ用空気によって燃焼
は効率良く完了する。一酸化炭素が増加して腐蝕性の還
元性雰囲気が生じたことが検出された場合には、パス57
上の信号により弁53の弁位置を変えて、オーバーファイ
ヤ用空気区画室41により多くの空気を送る。
焼を開始させる。オーバーファイヤ用空気によって燃焼
は効率良く完了する。一酸化炭素が増加して腐蝕性の還
元性雰囲気が生じたことが検出された場合には、パス57
上の信号により弁53の弁位置を変えて、オーバーファイ
ヤ用空気区画室41により多くの空気を送る。
蒸気流又は炉内温度の測定により得られる焼却炉の全出
力により制御パス58上に信号が出され、弁51によってシ
ステム全体に対する空気入力が調整されて、全燃焼速度
が修正される。これは、石炭燃焼炉の出力制御と同様の
方法である。
力により制御パス58上に信号が出され、弁51によってシ
ステム全体に対する空気入力が調整されて、全燃焼速度
が修正される。これは、石炭燃焼炉の出力制御と同様の
方法である。
上記のような制御を行なうことにより、焼却炉10への空
気供給量を、燃焼工程で利用される実際の酸素量に極め
て近い量に調節することが極めて簡単になる。この方法
は、実際に必要な量よりも遥かに多量の空気を供給し、
完全燃焼のためには必要でない大量の空気を加熱し冷却
する結果となる従来の方法とは対照的である。
気供給量を、燃焼工程で利用される実際の酸素量に極め
て近い量に調節することが極めて簡単になる。この方法
は、実際に必要な量よりも遥かに多量の空気を供給し、
完全燃焼のためには必要でない大量の空気を加熱し冷却
する結果となる従来の方法とは対照的である。
アンダーファイヤ用空気及びオーバーファイヤ用空気の
選択的制御並びに焼却炉の異なる長手方向部分への空気
の制御により、効果的な空気制御が可能になるのは当然
のことである。
選択的制御並びに焼却炉の異なる長手方向部分への空気
の制御により、効果的な空気制御が可能になるのは当然
のことである。
回転式焼却炉の動作特性も効果的な空気制御の一因とな
る。燃焼中の物質は、水分及び揮発物が除去される最初
の区域を通り、次いで、本質的には炭素が燃焼状態にな
る次の区域を通過する。又、燃焼物は絶えず転動攪拌さ
れるので、アンダーファイヤ用空気の送入が容易にな
る。また、焼却炉の壁が多孔性なので、空気を意図した
作用区域に直接送入できる。
る。燃焼中の物質は、水分及び揮発物が除去される最初
の区域を通り、次いで、本質的には炭素が燃焼状態にな
る次の区域を通過する。又、燃焼物は絶えず転動攪拌さ
れるので、アンダーファイヤ用空気の送入が容易にな
る。また、焼却炉の壁が多孔性なので、空気を意図した
作用区域に直接送入できる。
Claims (1)
- 【請求項１】複数本の水冷パイプと、前記パイプを接合
してガス通過性壁を持つ筒を形成する有孔中間帯片と、
筒が上端及び下端を持つよう僅かに傾斜した軸線を中心
として前記筒を回転可能に取りつける手段と、前記筒の
前記上端に可燃物を送り込み、可燃物が燃焼しながら筒
の円弧部分内で転動し、前記円弧部分に沿って筒の上端
から下端へ徐々に移動するようにする手段と、前記筒の
外壁に空気を供給して前記ガス通過性壁を通って空気を
送入するウィンド・ボックスとを有し、前記ウィンド・
ボックスは複数の区分に仕切られていて、第１の区分は
空気を前記円弧部分に可燃物を通り抜けて送入し、第２
の区分は前記円弧部分に隣接する個所の前記可燃物上に
空気を送入するよう構成され、前記ウィンド・ボックス
の区分は少なくとも２つの区画室に小分割され、各区分
の一区画室は前記筒の上端に空気を供給し、別の区画室
は前記筒の下端に空気を供給し、前記区画室に空気を供
給する給気手段が設けられている回転式焼却炉におい
て、前記給気手段は、焼却炉内ガスの一酸化炭素含有量
に応じて空気の流れを前記第１の区分と第２の区分に分
配する第１の方向制御弁と、回転式焼却炉の入口区域内
の燃料ガス温度に応じて空気の流れを第１及び第２の区
分の前記区画室に分配する一対の第２の方向制御弁とを
有することを特徴とする回転式焼却炉。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/942,570 US4724778A (en) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Air control for combustor |
| US942,570 | 1986-12-15 | ||
| PCT/US1987/002465 WO1988004753A1 (en) | 1986-12-15 | 1987-09-25 | Air control for combustor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02501849A JPH02501849A (ja) | 1990-06-21 |
| JPH06100325B2 true JPH06100325B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=25478290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62506125A Expired - Lifetime JPH06100325B2 (ja) | 1986-12-15 | 1987-09-25 | 焼却炉の空気制御 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4724778A (ja) |
| EP (1) | EP0334846B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06100325B2 (ja) |
| KR (1) | KR890700212A (ja) |
| CA (1) | CA1290989C (ja) |
| ES (1) | ES2008387A6 (ja) |
| HU (1) | HU201990B (ja) |
| PT (1) | PT86353B (ja) |
| RO (1) | RO103436B1 (ja) |
| WO (1) | WO1988004753A1 (ja) |
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| US4793269A (en) * | 1988-02-29 | 1988-12-27 | Westinghouse Electric Corp. | Kiln for waste disposal |
| DE3839503A1 (de) * | 1988-11-23 | 1990-05-31 | Komanditgesellschaft Avg Abfal | Verfahren und vorrichtung zur reduzierung des co-gehaltes in abgasen von verbrennungsanlagen |
| US4889060A (en) * | 1989-01-27 | 1989-12-26 | Westinghouse Electric Corp. | Web for rotary combustor |
| US4889059A (en) * | 1989-02-13 | 1989-12-26 | Westinghouse Electric Corp. | Rotary combustor wall and method of forming same |
| US4961390A (en) * | 1990-02-07 | 1990-10-09 | Westinghouse Electric Corp. | Perforated plugs for air holes in a rotary combustor |
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-
1986
- 1986-12-15 US US06/942,570 patent/US4724778A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-25 JP JP62506125A patent/JPH06100325B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-25 WO PCT/US1987/002465 patent/WO1988004753A1/en not_active Ceased
- 1987-09-25 RO RO140196A patent/RO103436B1/ro unknown
- 1987-09-25 EP EP87906721A patent/EP0334846B1/en not_active Expired - Lifetime
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1988
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