JPH0762524B2 - 廃棄物燃焼方法と装置 - Google Patents
廃棄物燃焼方法と装置Info
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- JPH0762524B2 JPH0762524B2 JP3032693A JP3269391A JPH0762524B2 JP H0762524 B2 JPH0762524 B2 JP H0762524B2 JP 3032693 A JP3032693 A JP 3032693A JP 3269391 A JP3269391 A JP 3269391A JP H0762524 B2 JPH0762524 B2 JP H0762524B2
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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
-
- 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
- F23G5/002—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
-
- 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
- F23L9/02—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel by discharging the air above the fire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
- F23G2900/00001—Exhaust gas recirculation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【０００１】本発明は、例えば都市固体廃棄物（ＭＳ
Ｗ）、廃棄物誘導燃料（ＲＤＦ）または他の可燃性固体
廃棄物のような廃棄物の燃焼方法および装置に関する。
この方法は窒素酸化物（ＮＯx），一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、炭化水素（ＴＨＣ）、ジオキサン（ＰＣＤＤ）、
フラン（ＰＣＤＦ）、その他の有機放出物を同時に低下
させる。
Ｗ）、廃棄物誘導燃料（ＲＤＦ）または他の可燃性固体
廃棄物のような廃棄物の燃焼方法および装置に関する。
この方法は窒素酸化物（ＮＯx），一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、炭化水素（ＴＨＣ）、ジオキサン（ＰＣＤＤ）、
フラン（ＰＣＤＦ）、その他の有機放出物を同時に低下
させる。
【０００２】例えば都市固体廃棄物（ＭＳＷ）または廃
棄物誘導燃料（ＲＤＦ）のような廃棄物の大抵の既存の
燃焼方法および装置は、燃焼装置の廃棄物流入側から燃
焼装置の灰除去側へ廃棄物を移動させるために往復運動
するまたは動く傾斜または水平ストーカーを備えた燃焼
室を含む。燃焼空気の一部、一般には廃棄物化学量論的
必要量の１．０〜１．３に相当する量はストーカーの下
から供給される。このような燃焼空気は典型的に格子下
空気（ＵＧＡ）と呼ばれ、ストーカーを通して分配され
て、ストーカー上の廃棄物を乾燥および燃焼する。廃棄
物を最初にストーカーの乾燥部分または乾燥格子上で乾
燥し、次にストーカーの燃焼部分または燃焼格子上で燃
焼する。主として灰および炭素を含む残留廃棄物を次
に、ストーカーの完全燃焼部分または完全燃焼格子上で
脱炭させるかまたは完全燃焼する。次に底部灰を灰ピッ
トから除去する。炭素の完全燃焼を保証するために、炭
素の完全燃焼のための必要量に比べて高レベルの過剰空
気を完全燃焼格子に維持する。廃棄物の乾燥、燃焼およ
び完全燃焼の生成物は、他の種類以外に、例えば一酸化
炭素（ＣＯ）および総炭化水素（ＴＨＣ）のような不完
全燃焼生成物（ＰＩＣ’ｓ）、例えばＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2
Ｏのような窒素酸化物（ＮＯx）およびＮＨ3、ＨＣＮ等
のような他の窒素含有化合物を含む。
棄物誘導燃料（ＲＤＦ）のような廃棄物の大抵の既存の
燃焼方法および装置は、燃焼装置の廃棄物流入側から燃
焼装置の灰除去側へ廃棄物を移動させるために往復運動
するまたは動く傾斜または水平ストーカーを備えた燃焼
室を含む。燃焼空気の一部、一般には廃棄物化学量論的
必要量の１．０〜１．３に相当する量はストーカーの下
から供給される。このような燃焼空気は典型的に格子下
空気（ＵＧＡ）と呼ばれ、ストーカーを通して分配され
て、ストーカー上の廃棄物を乾燥および燃焼する。廃棄
物を最初にストーカーの乾燥部分または乾燥格子上で乾
燥し、次にストーカーの燃焼部分または燃焼格子上で燃
焼する。主として灰および炭素を含む残留廃棄物を次
に、ストーカーの完全燃焼部分または完全燃焼格子上で
脱炭させるかまたは完全燃焼する。次に底部灰を灰ピッ
トから除去する。炭素の完全燃焼を保証するために、炭
素の完全燃焼のための必要量に比べて高レベルの過剰空
気を完全燃焼格子に維持する。廃棄物の乾燥、燃焼およ
び完全燃焼の生成物は、他の種類以外に、例えば一酸化
炭素（ＣＯ）および総炭化水素（ＴＨＣ）のような不完
全燃焼生成物（ＰＩＣ’ｓ）、例えばＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2
Ｏのような窒素酸化物（ＮＯx）およびＮＨ3、ＨＣＮ等
のような他の窒素含有化合物を含む。
【０００３】ストーカーから発生するＮＯxの大部分は
窒素含有化合物の酸化から形成され、少量は分子状窒素
の酸化から形成されると考えられる。
窒素含有化合物の酸化から形成され、少量は分子状窒素
の酸化から形成されると考えられる。
【０００４】補充空気またはオーバーファイヤー空気
（ＯＦＡ）は通常ストーカーの上方に導入され、ストー
カーから発生する生成物と混合されて、可燃物を完全燃
焼し、ＮＢＣ’ｓを分解する。ＯＦＡ注入口から下流の
過剰空気レベルは一般に６０％〜１００％の範囲内であ
る。廃棄物から発生するＮＢＣ’ｓはＯＦＡ注入帯内と
注入帯から下流の酸素と反応して、有意な付加的ＮＯx
を形成する。ＯＦＡ注入帯内と注入帯から下流の低い燃
焼温度のために、この帯で形成されるＮＯxの大部分は
ＮＢＣ’ｓの酸化によるものである（約１０％未満はこ
の帯において分子状窒素の酸化によって形成される）。
発明者の測定に基づくと、典型的な大量燃焼操作（ｍａ
ｓｓ ｂｕｒｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は形成される総
ＮＯxの約３０％をストーカー上で、約７０％をＯＦＡ
注入帯内と注入帯から下流とにおいて生ずる。
（ＯＦＡ）は通常ストーカーの上方に導入され、ストー
カーから発生する生成物と混合されて、可燃物を完全燃
焼し、ＮＢＣ’ｓを分解する。ＯＦＡ注入口から下流の
過剰空気レベルは一般に６０％〜１００％の範囲内であ
る。廃棄物から発生するＮＢＣ’ｓはＯＦＡ注入帯内と
注入帯から下流の酸素と反応して、有意な付加的ＮＯx
を形成する。ＯＦＡ注入帯内と注入帯から下流の低い燃
焼温度のために、この帯で形成されるＮＯxの大部分は
ＮＢＣ’ｓの酸化によるものである（約１０％未満はこ
の帯において分子状窒素の酸化によって形成される）。
発明者の測定に基づくと、典型的な大量燃焼操作（ｍａ
ｓｓ ｂｕｒｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は形成される総
ＮＯxの約３０％をストーカー上で、約７０％をＯＦＡ
注入帯内と注入帯から下流とにおいて生ずる。
【０００５】大抵の場合に、ＭＳＷ燃焼によって発生す
る熱を回収するために、ボイラーは燃焼装置の不可欠な
部分である。ある場合には、ボイラーの下流からの冷却
煙道ガスの一部は燃焼帯に再循環されて、酸素濃度を減
じ、燃焼温度を低下させて、窒素酸化物形成を減少させ
ると考えられる。煙道ガス再循環の欠点は、燃焼効率の
低下のために、一般に煙道ガスとスタックガス（ｓｔａ
ｃｋ ｇａｓ）中のＰＩＣ’ｓが高濃度になることであ
る。
る熱を回収するために、ボイラーは燃焼装置の不可欠な
部分である。ある場合には、ボイラーの下流からの冷却
煙道ガスの一部は燃焼帯に再循環されて、酸素濃度を減
じ、燃焼温度を低下させて、窒素酸化物形成を減少させ
ると考えられる。煙道ガス再循環の欠点は、燃焼効率の
低下のために、一般に煙道ガスとスタックガス（ｓｔａ
ｃｋ ｇａｓ）中のＰＩＣ’ｓが高濃度になることであ
る。
【０００６】米国特許第３，７８１，１６２号は再循環
煙道ガスが点火装置（ｉｇｎｉｔｏｒ）に達する前に煙
道ガスに燃焼空気を混合する装置を教えている。この特
許はオーバーファイヤーリング（ｏｖｅｒｆｉｒｉｎ
ｇ）のために完全燃焼格子上からの減価空気を再循環さ
せない燃焼を開示している。この特許は燃焼室内での流
体旋回もストーカー上方への燃料注入をも教えていな
い。
煙道ガスが点火装置（ｉｇｎｉｔｏｒ）に達する前に煙
道ガスに燃焼空気を混合する装置を教えている。この特
許はオーバーファイヤーリング（ｏｖｅｒｆｉｒｉｎ
ｇ）のために完全燃焼格子上からの減価空気を再循環さ
せない燃焼を開示している。この特許は燃焼室内での流
体旋回もストーカー上方への燃料注入をも教えていな
い。
【０００７】米国特許第３，９３８，４４９号はストー
カーとは異なる回転キルンを用いる廃棄物処理設備を教
えている。回転キルンはその回転軸の周囲に回転のため
に設けられた中空で開放端部の環状管形体を含む。高温
煙道ガスを再循環させて、廃棄物を脱水し、酸素を除去
する。この特許は燃焼室内での流体旋回も第１廃棄物燃
焼帯の下流での燃料注入をも開示していない。
カーとは異なる回転キルンを用いる廃棄物処理設備を教
えている。回転キルンはその回転軸の周囲に回転のため
に設けられた中空で開放端部の環状管形体を含む。高温
煙道ガスを再循環させて、廃棄物を脱水し、酸素を除去
する。この特許は燃焼室内での流体旋回も第１廃棄物燃
焼帯の下流での燃料注入をも開示していない。
【０００８】米国特許第４，３３６，４６９号は化石燃
料からの発電のための磁気流体力学（ＭＨＤ）発電プラ
ントの操作方法を教えている。ＭＨＤ燃焼装置は化学量
論未満で（ｓｕｂｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃａｌｌ
ｙ）作動する第１ステージ、天然ガス注入の第２ステー
ジおよび完全燃焼のための空気注入の第３ステージを有
する。この特許はオーバーファイヤーリングのために燃
焼装置からの減価空気の使用を教えていず、燃焼室内で
の流体旋回も開示していない。この特許は窒素酸化物の
減少のためのＭＨＤ発電装置下流の滞留室を開示してい
るが、ＮＢＣ’ｓ分解を開示していない。
料からの発電のための磁気流体力学（ＭＨＤ）発電プラ
ントの操作方法を教えている。ＭＨＤ燃焼装置は化学量
論未満で（ｓｕｂｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃａｌｌ
ｙ）作動する第１ステージ、天然ガス注入の第２ステー
ジおよび完全燃焼のための空気注入の第３ステージを有
する。この特許はオーバーファイヤーリングのために燃
焼装置からの減価空気の使用を教えていず、燃焼室内で
の流体旋回も開示していない。この特許は窒素酸化物の
減少のためのＭＨＤ発電装置下流の滞留室を開示してい
るが、ＮＢＣ’ｓ分解を開示していない。
【０００９】米国特許第４，６７２，９００号は煙道ガ
スが対流区域に流入するにつれて煙道ガス旋回を除去す
るために燃焼室のファイヤーボール（ｆｉｒｅｂａｌ
ｌ）の上方に過剰空気を注入するための注入口を有する
接線燃焼炉（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌｌｙ−ｆｉｒｅｄ
ｆｕｒｎａｃｅ）を教えている。この炉は燃料として粉
状石炭を用いる。二次空気を炉に接線方向から注入し
て、煙道ガス旋回とは反対方向に旋回させる。この特許
はオーバーファイヤーリングのための主燃焼室からの再
循環減価空気の使用、燃焼室内の流体旋回、または第１
燃焼帯の下流への燃料注入を示唆していない。
スが対流区域に流入するにつれて煙道ガス旋回を除去す
るために燃焼室のファイヤーボール（ｆｉｒｅｂａｌ
ｌ）の上方に過剰空気を注入するための注入口を有する
接線燃焼炉（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌｌｙ−ｆｉｒｅｄ
ｆｕｒｎａｃｅ）を教えている。この炉は燃料として粉
状石炭を用いる。二次空気を炉に接線方向から注入し
て、煙道ガス旋回とは反対方向に旋回させる。この特許
はオーバーファイヤーリングのための主燃焼室からの再
循環減価空気の使用、燃焼室内の流体旋回、または第１
燃焼帯の下流への燃料注入を示唆していない。
【００１０】米国特許第４，０１３，３９９号、第４，
０５０，８７７号および第３，９５５，９０９号は燃焼
煙道ガス中の気体状汚染物の減少を教えている。第３，
９５５，９０９号特許は燃焼室内での二段階燃焼を開示
している。第１燃焼段階または第２燃焼段階または両燃
焼段階において除熱が生じて窒素酸化物を減ずる。第１
燃焼室から流出する気体燃焼生成物流中に第２燃焼空気
を注入するかまたは管から分散させて、過剰量の第２空
気を用いずに混合と完全燃焼とを促進する。
０５０，８７７号および第３，９５５，９０９号は燃焼
煙道ガス中の気体状汚染物の減少を教えている。第３，
９５５，９０９号特許は燃焼室内での二段階燃焼を開示
している。第１燃焼段階または第２燃焼段階または両燃
焼段階において除熱が生じて窒素酸化物を減ずる。第１
燃焼室から流出する気体燃焼生成物流中に第２燃焼空気
を注入するかまたは管から分散させて、過剰量の第２空
気を用いずに混合と完全燃焼とを促進する。
【００１１】例えばＭＳＷ、ＲＤＦまたは可燃性固体廃
棄物のような廃棄物の燃焼方法と装置とを提供すること
が本発明の目的であり、本発明では燃焼する廃棄物の上
方に燃料好ましくは天然ガスを注入して、窒素含有化合
物（ＮＢＣ’ｓ）を分解し、還元帯に入る窒素酸化物を
Ｎ2に還元する主要な還元帯を形成するために充分な温
度（約１６００°Ｆ〜約２０００°Ｆ）を充分な時間
（約１．０秒〜約４．０秒）与え、第２空気またはオー
バーファイヤー空気（ＯＦＡ）を用いて、例えば一酸化
炭素（ＣＯ）、総炭化水素（ＴＨＣ）、ジオキサン（Ｐ
ＣＤＤ）およびジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）のような他
の放出物を有意な付加的ＮＯxを形成せずに減少させ
る。
棄物のような廃棄物の燃焼方法と装置とを提供すること
が本発明の目的であり、本発明では燃焼する廃棄物の上
方に燃料好ましくは天然ガスを注入して、窒素含有化合
物（ＮＢＣ’ｓ）を分解し、還元帯に入る窒素酸化物を
Ｎ2に還元する主要な還元帯を形成するために充分な温
度（約１６００°Ｆ〜約２０００°Ｆ）を充分な時間
（約１．０秒〜約４．０秒）与え、第２空気またはオー
バーファイヤー空気（ＯＦＡ）を用いて、例えば一酸化
炭素（ＣＯ）、総炭化水素（ＴＨＣ）、ジオキサン（Ｐ
ＣＤＤ）およびジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）のような他
の放出物を有意な付加的ＮＯxを形成せずに減少させ
る。
【００１２】ボイラー出口からの再循環煙道ガス（ＦＧ
Ｒ）を主要還元帯に注入して、混合を促進し、主要還元
帯中の温度と組成との均一性を改良することが、本発明
の他の目的である。
Ｒ）を主要還元帯に注入して、混合を促進し、主要還元
帯中の温度と組成との均一性を改良することが、本発明
の他の目的である。
【００１３】通常は主要還元帯に入る、完全燃焼格子の
上方からまたは完全燃焼帯の上方からの燃焼生成物の一
部を取り出し、主要還元帯の温度を高め、主要還元帯の
温度と組成との均一性を改良し、再燃焼用燃料の必要量
を減じ、ＮＯx放出物を減ずることが本発明の他の目的
である。
上方からまたは完全燃焼帯の上方からの燃焼生成物の一
部を取り出し、主要還元帯の温度を高め、主要還元帯の
温度と組成との均一性を改良し、再燃焼用燃料の必要量
を減じ、ＮＯx放出物を減ずることが本発明の他の目的
である。
【００１４】本発明のさらに他の目的は、乾燥帯および
燃焼帯の上方の燃焼室内のある一定の帯における低過剰
空気または化学量論未満の固体廃棄物燃焼の組み合わせ
を用いる、燃焼室の上流および／または下流で煙道ガス
再循環を用いる、第１燃焼帯（ＰＣＺ）の下流にまたは
燃焼廃棄物の上方にＮＢＣ’ｓとＮＯxとを還元するた
めの主要還元帯または第２燃焼帯（ＳＣＺ）を形成する
ために燃料注入または燃料／煙道ガス混合物注入を用い
る、および第３燃焼帯（ＴＣＺ）において残留可燃物を
最終的に完全燃焼するために還元帯上方に第２空気また
はＯＦＡ注入を用いる、固体廃棄物の燃焼方法および装
置を提供することである。
燃焼帯の上方の燃焼室内のある一定の帯における低過剰
空気または化学量論未満の固体廃棄物燃焼の組み合わせ
を用いる、燃焼室の上流および／または下流で煙道ガス
再循環を用いる、第１燃焼帯（ＰＣＺ）の下流にまたは
燃焼廃棄物の上方にＮＢＣ’ｓとＮＯxとを還元するた
めの主要還元帯または第２燃焼帯（ＳＣＺ）を形成する
ために燃料注入または燃料／煙道ガス混合物注入を用い
る、および第３燃焼帯（ＴＣＺ）において残留可燃物を
最終的に完全燃焼するために還元帯上方に第２空気また
はＯＦＡ注入を用いる、固体廃棄物の燃焼方法および装
置を提供することである。
【００１５】本発明のさらに他の目的は、還元ＳＣＺの
下流に再注入するために完全燃焼帯の上方または下流か
ら燃焼生成物または減価空気の有意な部分を取り出すこ
とである。
下流に再注入するために完全燃焼帯の上方または下流か
ら燃焼生成物または減価空気の有意な部分を取り出すこ
とである。
【００１６】本発明のさらに他の目的は、煙道ガスを燃
焼室の下流またはストーカーの上方でＳＣＺ中に注入し
て、混合を促進し、ＮＢＣ’ｓ分解およびＮＯX還元を
促進するための乱流を形成する固体廃棄物の燃焼方法お
よび装置を提供することである。ＮＢＣ’ｓ分解とＮＯ
X還元はストーカー上方に燃料、燃料／煙道ガス混合
物、および／または煙道ガスを接線注入して多重旋回帯
を形成することによってさらに促進される。同様に、還
元ＳＣＺの下流にＯＦＡを接線注入することによって、
可燃物完全燃焼が増強する。
焼室の下流またはストーカーの上方でＳＣＺ中に注入し
て、混合を促進し、ＮＢＣ’ｓ分解およびＮＯX還元を
促進するための乱流を形成する固体廃棄物の燃焼方法お
よび装置を提供することである。ＮＢＣ’ｓ分解とＮＯ
X還元はストーカー上方に燃料、燃料／煙道ガス混合
物、および／または煙道ガスを接線注入して多重旋回帯
を形成することによってさらに促進される。同様に、還
元ＳＣＺの下流にＯＦＡを接線注入することによって、
可燃物完全燃焼が増強する。
【００１７】本発明による固体廃棄物の燃焼炉または装
置は燃焼室を画定する複数の壁を含む。本発明の１実施
態様では、少なくとも一つの乾燥格子部分、少なくとも
一つの燃焼格子部分および少なくとも一つの完全燃焼格
子部分を有するストーカーを燃焼室の下部に配置する。
少なくとも一つの灰ピットを燃焼室内の完全燃焼格子部
分の下流に配置する。
置は燃焼室を画定する複数の壁を含む。本発明の１実施
態様では、少なくとも一つの乾燥格子部分、少なくとも
一つの燃焼格子部分および少なくとも一つの完全燃焼格
子部分を有するストーカーを燃焼室の下部に配置する。
少なくとも一つの灰ピットを燃焼室内の完全燃焼格子部
分の下流に配置する。
【００１８】少なくとも一つの固体廃棄物入口を燃焼室
の少なくとも一つの壁の、廃棄物が乾燥格子部分上の燃
焼室内に導入されるような位置に設ける。少なくとも一
つの導管が格子下空気供給源または第１燃焼空気供給源
とストーカー下方の空間とに連通し、ストーカーからま
たは他の燃焼室設計から格子下空気を供給するために用
いられる。
の少なくとも一つの壁の、廃棄物が乾燥格子部分上の燃
焼室内に導入されるような位置に設ける。少なくとも一
つの導管が格子下空気供給源または第１燃焼空気供給源
とストーカー下方の空間とに連通し、ストーカーからま
たは他の燃焼室設計から格子下空気を供給するために用
いられる。
【００１９】本発明の１実施態様では、少なくとも一つ
のオーバーファイヤー空気ノズル（ＯＦＡノズル）を用
いて、ＯＦＡをストーカー上方の燃焼室に供給する。各
ＯＦＡノズルは燃焼室壁の、ＯＦＡが燃焼室内の燃焼生
成物中に注入されるような位置に密封可能に固定され
る。燃料、燃料／煙道ガス混合物または煙道ガスを注入
するための少なくとも一つのノズルが格子上方の燃焼室
の少なくとも一つの壁に密封可能に固定され、この燃焼
室に連通する。好ましい実施態様では、これらのノズル
の各々は流体がストーカー上方の燃焼室中に燃焼室壁に
対して接線注入されるように配置される。他の好ましい
実施態様では、各ＯＦＡノズルはＯＦＡが還元帯上方の
燃焼室中に燃焼室壁に対して接線注入されるように配置
される。各ＯＦＡノズルは燃焼室に連通する。
のオーバーファイヤー空気ノズル（ＯＦＡノズル）を用
いて、ＯＦＡをストーカー上方の燃焼室に供給する。各
ＯＦＡノズルは燃焼室壁の、ＯＦＡが燃焼室内の燃焼生
成物中に注入されるような位置に密封可能に固定され
る。燃料、燃料／煙道ガス混合物または煙道ガスを注入
するための少なくとも一つのノズルが格子上方の燃焼室
の少なくとも一つの壁に密封可能に固定され、この燃焼
室に連通する。好ましい実施態様では、これらのノズル
の各々は流体がストーカー上方の燃焼室中に燃焼室壁に
対して接線注入されるように配置される。他の好ましい
実施態様では、各ＯＦＡノズルはＯＦＡが還元帯上方の
燃焼室中に燃焼室壁に対して接線注入されるように配置
される。各ＯＦＡノズルは燃焼室に連通する。
【００２０】本発明の１実施態様では、ファン、ブロワ
ー、コンプレッサーまたはその他の種類の空気移動また
は圧縮装置入口を好ましくは完全燃焼格子部分上方の壁
に形成された開口内に設けられる。この装置は完全燃焼
格子部分上方から減価空気を排出し、圧縮し、減価空気
または減価空気／新鮮空気混合物を第３空気としてＯＦ
Ａノズルから注入する。
ー、コンプレッサーまたはその他の種類の空気移動また
は圧縮装置入口を好ましくは完全燃焼格子部分上方の壁
に形成された開口内に設けられる。この装置は完全燃焼
格子部分上方から減価空気を排出し、圧縮し、減価空気
または減価空気／新鮮空気混合物を第３空気としてＯＦ
Ａノズルから注入する。
【００２１】１実施態様では、減価空気または減価空気
／新鮮空気混合物を注入するための少なくとも一つのＯ
ＦＡノズルが還元帯上方の燃焼室の少なくとも一つの壁
に密封可能に固定され、この燃焼室に連通する。好まし
い実施態様では、流体が還元帯上方の燃焼室中に接線方
向からまたは半径方向から、水平に対して斜めに注入す
る。他の好ましい実施態様では、流体が還元帯上方の燃
焼室中に、燃焼室壁に対して接線方向からＯＦＡを通し
て注入する。
／新鮮空気混合物を注入するための少なくとも一つのＯ
ＦＡノズルが還元帯上方の燃焼室の少なくとも一つの壁
に密封可能に固定され、この燃焼室に連通する。好まし
い実施態様では、流体が還元帯上方の燃焼室中に接線方
向からまたは半径方向から、水平に対して斜めに注入す
る。他の好ましい実施態様では、流体が還元帯上方の燃
焼室中に、燃焼室壁に対して接線方向からＯＦＡを通し
て注入する。
【００２２】本発明による固体廃棄物の好ましい燃焼方
法は燃料流入口から燃焼室中に、燃焼室の乾燥帯を通し
て廃棄物を導入することによって開始される。廃棄物を
燃焼室内で乾燥帯から、燃焼帯および完全燃焼帯を通し
て前進させる。本発明の１実施態様では、ＭＳＷのスト
ーカー燃焼のために、燃焼格子上の廃棄物を乾燥し、少
なくとも部分燃焼し、完全燃焼格子上の灰有機物を完全
燃焼するために格子下空気をストーカーに通して供給す
る。灰は燃焼室から、燃焼室の下流に燃焼室に連通して
配置された少なくとも一つの灰ピット出口を通して除去
される。
法は燃料流入口から燃焼室中に、燃焼室の乾燥帯を通し
て廃棄物を導入することによって開始される。廃棄物を
燃焼室内で乾燥帯から、燃焼帯および完全燃焼帯を通し
て前進させる。本発明の１実施態様では、ＭＳＷのスト
ーカー燃焼のために、燃焼格子上の廃棄物を乾燥し、少
なくとも部分燃焼し、完全燃焼格子上の灰有機物を完全
燃焼するために格子下空気をストーカーに通して供給す
る。灰は燃焼室から、燃焼室の下流に燃焼室に連通して
配置された少なくとも一つの灰ピット出口を通して除去
される。
【００２３】本発明による好ましい１実施態様では、Ｓ
ＣＺの大部分（ＳＣＺ容積の６０％〜１００％）におけ
る欠乏空気レベルは約０％〜約４０％である。他の好ま
しい実施態様では、ＯＦＡ流入口の下流の総過剰空気量
は約４０％〜約１００％である。他の好ましい実施態様
では、廃棄物の乾燥と予熱とのために煙道ガスを再循環
させる。
ＣＺの大部分（ＳＣＺ容積の６０％〜１００％）におけ
る欠乏空気レベルは約０％〜約４０％である。他の好ま
しい実施態様では、ＯＦＡ流入口の下流の総過剰空気量
は約４０％〜約１００％である。他の好ましい実施態様
では、廃棄物の乾燥と予熱とのために煙道ガスを再循環
させる。
【００２４】本発明の他の実施態様では、ＮＢＣ’ｓを
分解し、ＳＣＺに入る燃焼生成物中のＮＯxを還元する
ための主要（ＳＣＺ容積の６０％〜１００％）還元ＳＣ
Ｚを形成するために、ストーカー上方の燃焼室内に燃料
を注入する。燃料はそれぞれ有意な燃料結合窒素を含ま
ないならば、固体、液体または気体のいずれの形状でも
よい。好ましい燃料は天然ガスである。ストーカー上方
の燃焼室内に注入される燃料は廃棄物加熱価の約５％〜
約４０％である。燃料はストーカー上方の燃焼室内のＳ
ＣＺにおいて約０．６〜約１．０５の平均化学量論比を
なすような量でストーカー上方に注入され、ＳＣＺ容積
の６０％〜１００％では１．０の化学量論比未満であ
る。本発明の１実施態様では、ボイラー排気口からの煙
道ガスの約５％〜約３０％を還元ＳＣＺへ再循環させ
る。
分解し、ＳＣＺに入る燃焼生成物中のＮＯxを還元する
ための主要（ＳＣＺ容積の６０％〜１００％）還元ＳＣ
Ｚを形成するために、ストーカー上方の燃焼室内に燃料
を注入する。燃料はそれぞれ有意な燃料結合窒素を含ま
ないならば、固体、液体または気体のいずれの形状でも
よい。好ましい燃料は天然ガスである。ストーカー上方
の燃焼室内に注入される燃料は廃棄物加熱価の約５％〜
約４０％である。燃料はストーカー上方の燃焼室内のＳ
ＣＺにおいて約０．６〜約１．０５の平均化学量論比を
なすような量でストーカー上方に注入され、ＳＣＺ容積
の６０％〜１００％では１．０の化学量論比未満であ
る。本発明の１実施態様では、ボイラー排気口からの煙
道ガスの約５％〜約３０％を還元ＳＣＺへ再循環させ
る。
【００２５】減価空気を完全燃焼格子部分上方から放出
し、還元ＳＣＺ上方の燃焼室中に注入する。本発明の１
実施態様では、放出減価空気を注入前に新鮮空気と混合
する。ＯＦＡは、ＳＣＺ下流の第３燃焼帯（ＴＣＺ）中
の廃棄物燃焼生成物内に含まれる可燃物の完全混合と少
なくとも部分的な完全燃焼のために還元ＳＣＺの上方の
少なくとも一つのＯＦＡ流入口を通して、燃焼室中に供
給する。本発明による他の実施態様では、総空気供給量
の約５％〜約５０％をなすＯＦＡを還元ＳＣＺの上方に
注入して、酸化帯を形成する。
し、還元ＳＣＺ上方の燃焼室中に注入する。本発明の１
実施態様では、放出減価空気を注入前に新鮮空気と混合
する。ＯＦＡは、ＳＣＺ下流の第３燃焼帯（ＴＣＺ）中
の廃棄物燃焼生成物内に含まれる可燃物の完全混合と少
なくとも部分的な完全燃焼のために還元ＳＣＺの上方の
少なくとも一つのＯＦＡ流入口を通して、燃焼室中に供
給する。本発明による他の実施態様では、総空気供給量
の約５％〜約５０％をなすＯＦＡを還元ＳＣＺの上方に
注入して、酸化帯を形成する。
【００２６】本発明の１実施態様では、天然ガス、煙道
ガスおよび／または天然ガス／煙道ガス混合物をストー
カー上方の燃焼室に注入し、ＯＦＡをストーカーの下流
に注入する。いずれのガスも接線方向からまたは半径方
向から燃焼室に注入することができる、あるいは水平に
対して斜めに燃焼室中に注入することができる。
ガスおよび／または天然ガス／煙道ガス混合物をストー
カー上方の燃焼室に注入し、ＯＦＡをストーカーの下流
に注入する。いずれのガスも接線方向からまたは半径方
向から燃焼室に注入することができる、あるいは水平に
対して斜めに燃焼室中に注入することができる。
【００２７】図１は本発明の１実施態様によるＭＳＷま
たは他の固体廃棄物の燃焼炉の断面立面図であり；図２
は本発明の１実施態様による、水平に対して斜めに固定
されたノズルを有する上部壁の断面側面図であり；図３
は本発明の１実施態様による、ガスの接線注入に用いら
れる固定ノズルを有する燃焼室の上部壁の断面平面図で
ある。
たは他の固体廃棄物の燃焼炉の断面立面図であり；図２
は本発明の１実施態様による、水平に対して斜めに固定
されたノズルを有する上部壁の断面側面図であり；図３
は本発明の１実施態様による、ガスの接線注入に用いら
れる固定ノズルを有する燃焼室の上部壁の断面平面図で
ある。
【００２８】本発明のために、「廃棄物」または「固体
廃棄物」なる用語はこの明細書を通して、また特許請求
の範囲において都市固体廃棄物（ＭＳＷ），廃棄物誘導
燃料（ＲＤＦ）および／または他の匹敵しうる固体廃棄
物と同義語として用いられる。廃棄物が組成物（ＲＤ
Ｆ）から取り出されたガラス、金属、紙および／または
プラスチックを含むものであり、本発明の炉に燃料とし
て用いられることも受容される。ＮＯxは窒素の酸化物
すなわちＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2Ｏのような窒素酸化物であ
る。ＮＢＣ’ｓは酸素の存在下でＮＯxに酸化される、
ＨＣＮおよびＮＨ3のような化合物である。第２燃焼帯
（ＳＣＺ）は第１燃焼帯の下流であり、かつオーバーフ
ァイヤー空気（ＯＦＡ）注入口の位置より下方の燃焼室
の容積である。第３燃焼帯（ＴＣＺ）はＳＣＺの下流の
燃焼室の容積である。ストーカーの乾燥格子部分も乾燥
格子または乾燥帯を意味し、この逆も言うことができ、
このことは燃焼格子部分と完全燃焼格子部分とについて
も同様である。
廃棄物」なる用語はこの明細書を通して、また特許請求
の範囲において都市固体廃棄物（ＭＳＷ），廃棄物誘導
燃料（ＲＤＦ）および／または他の匹敵しうる固体廃棄
物と同義語として用いられる。廃棄物が組成物（ＲＤ
Ｆ）から取り出されたガラス、金属、紙および／または
プラスチックを含むものであり、本発明の炉に燃料とし
て用いられることも受容される。ＮＯxは窒素の酸化物
すなわちＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2Ｏのような窒素酸化物であ
る。ＮＢＣ’ｓは酸素の存在下でＮＯxに酸化される、
ＨＣＮおよびＮＨ3のような化合物である。第２燃焼帯
（ＳＣＺ）は第１燃焼帯の下流であり、かつオーバーフ
ァイヤー空気（ＯＦＡ）注入口の位置より下方の燃焼室
の容積である。第３燃焼帯（ＴＣＺ）はＳＣＺの下流の
燃焼室の容積である。ストーカーの乾燥格子部分も乾燥
格子または乾燥帯を意味し、この逆も言うことができ、
このことは燃焼格子部分と完全燃焼格子部分とについて
も同様である。
【００２９】廃棄物燃焼装置、炉１０を図１に断面立面
図として示す。複数の壁１２が燃焼室１５を画定する。
ストーカーは一般に、燃焼室１５内に、好ましくは下部
に配置された少なくとも一つの乾燥格子部分２０、少な
くとも一つの燃焼格子部分２５および少なくとも一つの
完全燃焼格子部分３０を有する。少なくとも一つの灰ピ
ット出口３５を燃焼室１５内の完全燃焼格子部分３０の
下流に配置する。少なくとも一つの燃料流入口３７をス
トーカー上方の壁１２に配置して、廃棄物が燃焼室１５
に入り、乾燥格子部分２０上に流入するようにする。廃
棄物を乾燥格子部分２０から、燃焼格子部分２５と完全
燃焼格子部分３０との上を経て、灰ピット出口３５へ前
進させる。
図として示す。複数の壁１２が燃焼室１５を画定する。
ストーカーは一般に、燃焼室１５内に、好ましくは下部
に配置された少なくとも一つの乾燥格子部分２０、少な
くとも一つの燃焼格子部分２５および少なくとも一つの
完全燃焼格子部分３０を有する。少なくとも一つの灰ピ
ット出口３５を燃焼室１５内の完全燃焼格子部分３０の
下流に配置する。少なくとも一つの燃料流入口３７をス
トーカー上方の壁１２に配置して、廃棄物が燃焼室１５
に入り、乾燥格子部分２０上に流入するようにする。廃
棄物を乾燥格子部分２０から、燃焼格子部分２５と完全
燃焼格子部分３０との上を経て、灰ピット出口３５へ前
進させる。
【００３０】少なくとも一つの格子下空気導管４０が格
子下空気供給源と、乾燥格子部分２０、燃焼格子部分２
５および完全燃焼格子部分３０の中の少なくとも一つの
下方の空間とに連通する。格子下空気導管４０はストー
カーの下方からストーカーを通して格子下空気を供給す
るために用いる。格子下空気供給源とストーカー下方の
少なくとも一つの空間とは格子下空気導管４０と連通し
ており、ストーカーの下方からストーカーを通して格子
下空気を供給するために用いられる。
子下空気供給源と、乾燥格子部分２０、燃焼格子部分２
５および完全燃焼格子部分３０の中の少なくとも一つの
下方の空間とに連通する。格子下空気導管４０はストー
カーの下方からストーカーを通して格子下空気を供給す
るために用いる。格子下空気供給源とストーカー下方の
少なくとも一つの空間とは格子下空気導管４０と連通し
ており、ストーカーの下方からストーカーを通して格子
下空気を供給するために用いられる。
【００３１】少なくとも一つの燃料／煙道ガスノズル４
３は壁１２に固定され、燃焼室１５に連通する。各燃料
／煙道ガスノズル４３は、燃料／煙道ガスが燃焼室１５
内の燃焼生成物中に注入されるように、壁１２に配置さ
れる。少なくとも一つのオーバーファイヤー空気ノズル
４５は壁１２に密封可能に固定され、燃焼室１５に連通
する。各オーバーファイヤー空気ノズル４５は、流体好
ましくは減価空気が燃焼室１５内の還元ＳＣＺの上方に
注入されるような位置の壁１２に配置される。本発明に
よる好ましい実施態様では、各オーバーファイヤー空気
ノズル４５と各燃料／煙道ガスノズル４３とがそれぞ
れ、還元ＳＣＺおよびストーカーの上方の燃焼室１５中
にそれぞれの流体を接線方向からまたは半径方向から注
入するように配置されるか、またはそのための技術上公
知の内部機械的要素を有する。内部バッフル、内部また
は外部ノズル等を用いて流体を燃焼室１５へ接線方向か
らまたは半径方向から導くことは自明のことである。こ
のようにして、図３に示すような断面を有する、長方形
断面を有するものであっても、燃焼室１５内に混合を促
進する流体旋回が生ずる。
３は壁１２に固定され、燃焼室１５に連通する。各燃料
／煙道ガスノズル４３は、燃料／煙道ガスが燃焼室１５
内の燃焼生成物中に注入されるように、壁１２に配置さ
れる。少なくとも一つのオーバーファイヤー空気ノズル
４５は壁１２に密封可能に固定され、燃焼室１５に連通
する。各オーバーファイヤー空気ノズル４５は、流体好
ましくは減価空気が燃焼室１５内の還元ＳＣＺの上方に
注入されるような位置の壁１２に配置される。本発明に
よる好ましい実施態様では、各オーバーファイヤー空気
ノズル４５と各燃料／煙道ガスノズル４３とがそれぞ
れ、還元ＳＣＺおよびストーカーの上方の燃焼室１５中
にそれぞれの流体を接線方向からまたは半径方向から注
入するように配置されるか、またはそのための技術上公
知の内部機械的要素を有する。内部バッフル、内部また
は外部ノズル等を用いて流体を燃焼室１５へ接線方向か
らまたは半径方向から導くことは自明のことである。こ
のようにして、図３に示すような断面を有する、長方形
断面を有するものであっても、燃焼室１５内に混合を促
進する流体旋回が生ずる。
【００３２】図３を説明すると、オーバーファイヤー空
気ノズル４５は燃焼室１５内に少なくとも一つの旋回、
好ましくは多重の旋回が形成されるように、壁１２に対
して斜めに配置される。図２に示すように、第２空気ノ
ズル４５を水平に対して斜めに配置することによって、
流体を水平に対して斜めに燃焼室に注入可能であること
は自明のことである。
気ノズル４５は燃焼室１５内に少なくとも一つの旋回、
好ましくは多重の旋回が形成されるように、壁１２に対
して斜めに配置される。図２に示すように、第２空気ノ
ズル４５を水平に対して斜めに配置することによって、
流体を水平に対して斜めに燃焼室に注入可能であること
は自明のことである。
【００３３】本発明による１実施態様では、少なくとも
一つの誘導ドラフト（ＩＤ）ファン３３を、好ましくは
完全燃焼格子部分３０の上方に存在する排気口３２内に
取り付ける。ＩＤファン３３は燃焼室１５内の完全燃焼
格子部分３０の上方から減価空気を放出するために用い
られる。本発明による他の実施態様では、ＩＤファン３
３と放出ノズルとを用いて、減価空気を燃焼室内の還元
ＳＣＺ上方に注入する。好ましい実施態様では、減価空
気を新鮮空気と混合してから、ＯＦＡとしてノズル３４
を通して注入する。
一つの誘導ドラフト（ＩＤ）ファン３３を、好ましくは
完全燃焼格子部分３０の上方に存在する排気口３２内に
取り付ける。ＩＤファン３３は燃焼室１５内の完全燃焼
格子部分３０の上方から減価空気を放出するために用い
られる。本発明による他の実施態様では、ＩＤファン３
３と放出ノズルとを用いて、減価空気を燃焼室内の還元
ＳＣＺ上方に注入する。好ましい実施態様では、減価空
気を新鮮空気と混合してから、ＯＦＡとしてノズル３４
を通して注入する。
【００３４】排気口３２は、完全燃焼格子部分３０の上
方の壁１２の適当な位置に、好ましくは図１に示すよう
な、壁１２の上部に配置することができる。減価空気ダ
クト３１は排気口３２の周囲の壁１２に密封可能に固定
する。ＩＤファン３３がブロワー、コンプレッサーの吸
引ノズルまたは何らかの他の種類の適当な空気圧縮装置
またはブロワー手段でありうることは、自明のことであ
る。
方の壁１２の適当な位置に、好ましくは図１に示すよう
な、壁１２の上部に配置することができる。減価空気ダ
クト３１は排気口３２の周囲の壁１２に密封可能に固定
する。ＩＤファン３３がブロワー、コンプレッサーの吸
引ノズルまたは何らかの他の種類の適当な空気圧縮装置
またはブロワー手段でありうることは、自明のことであ
る。
【００３５】廃棄物燃焼方法は廃棄物を廃棄物流入口３
７から燃焼室１５内およびストーカーの乾燥格子部分２
０に導入することによって開始される。廃棄物はさら
に、好ましくは往復運動および重力によって、燃焼格子
部分２５と完全燃焼格子部分３０との上に前進する。廃
棄物の乾燥と燃焼とのために乾燥格子部分２０、燃焼格
子部分２５および完全燃焼格子部分３０の下方から、こ
れらの格子を通して格子下空気を供給する。灰生成物を
燃焼室１５から、燃焼室１５内の完全燃焼格子部分３０
の下流に設けられた灰ピット出口３５から取り出す。燃
料をストーカー上方の燃焼室１５に注入して、ＮＢＣ’
ｓを分解し、ＳＣＺに入るＮＯxを還元するための主要
還元ＳＣＺ（ＳＣＺの容積の６０％〜１００％）を形成
する。燃料は有意な量の燃料結合窒素を含まないもので
あるならば、固体、液体または気体のいずれの形状でも
よい。好ましい実施態様では、燃料は天然ガスである。
燃料は廃棄物加熱価の約５％〜約２５％をなす。再循環
煙道ガス流中に含まれる燃料は、図１に示すように、少
なくとも一つの燃料／煙道ガスノズル４３から注入され
て、ストーカー上方の燃焼室１５内に平均化学量論比約
０．６〜約１．０５を形成する。ボイラー排気口におけ
る煙道ガスの約５％〜約３０％である煙道ガスを再循環
させ、ＳＣＺに注入して、混合を促進し、温度とガス組
成との不均一性を改良する。
７から燃焼室１５内およびストーカーの乾燥格子部分２
０に導入することによって開始される。廃棄物はさら
に、好ましくは往復運動および重力によって、燃焼格子
部分２５と完全燃焼格子部分３０との上に前進する。廃
棄物の乾燥と燃焼とのために乾燥格子部分２０、燃焼格
子部分２５および完全燃焼格子部分３０の下方から、こ
れらの格子を通して格子下空気を供給する。灰生成物を
燃焼室１５から、燃焼室１５内の完全燃焼格子部分３０
の下流に設けられた灰ピット出口３５から取り出す。燃
料をストーカー上方の燃焼室１５に注入して、ＮＢＣ’
ｓを分解し、ＳＣＺに入るＮＯxを還元するための主要
還元ＳＣＺ（ＳＣＺの容積の６０％〜１００％）を形成
する。燃料は有意な量の燃料結合窒素を含まないもので
あるならば、固体、液体または気体のいずれの形状でも
よい。好ましい実施態様では、燃料は天然ガスである。
燃料は廃棄物加熱価の約５％〜約２５％をなす。再循環
煙道ガス流中に含まれる燃料は、図１に示すように、少
なくとも一つの燃料／煙道ガスノズル４３から注入され
て、ストーカー上方の燃焼室１５内に平均化学量論比約
０．６〜約１．０５を形成する。ボイラー排気口におけ
る煙道ガスの約５％〜約３０％である煙道ガスを再循環
させ、ＳＣＺに注入して、混合を促進し、温度とガス組
成との不均一性を改良する。
【００３６】本発明の１実施態様では、減価空気を完全
燃焼格子部分３０の上方から放出して、新鮮空気ノズル
３４において新鮮空気と混合して、ＯＦＡとして還元Ｓ
ＣＺ上方の燃焼室中に注入する。ＯＦＡは、壁１２に固
定され、ＳＣＺ上方の燃焼室１５と連通する少なくとも
一つのオーバーファイヤー空気ノズルから注入するのが
好ましい。
燃焼格子部分３０の上方から放出して、新鮮空気ノズル
３４において新鮮空気と混合して、ＯＦＡとして還元Ｓ
ＣＺ上方の燃焼室中に注入する。ＯＦＡは、壁１２に固
定され、ＳＣＺ上方の燃焼室１５と連通する少なくとも
一つのオーバーファイヤー空気ノズルから注入するのが
好ましい。
【００３７】ＯＦＡは廃棄物燃焼生成物中に含まれる可
燃物の完全混合と少なくとも部分的完全燃焼とのため
に、少なくとも一つのオーバーファイヤー空気ノズル４
５から燃焼室１５中に供給される。本発明の好ましい実
施態様では、ＯＦＡを還元ＳＣＺの上方の燃焼室１５中
に、壁１２に対して接線方向からまたは半径方向から注
入する。本発明の１実施態様では、総空気供給量の約５
％〜約５０％をなすＯＦＡを還元ＳＣＺの上方に注入す
る。
燃物の完全混合と少なくとも部分的完全燃焼とのため
に、少なくとも一つのオーバーファイヤー空気ノズル４
５から燃焼室１５中に供給される。本発明の好ましい実
施態様では、ＯＦＡを還元ＳＣＺの上方の燃焼室１５中
に、壁１２に対して接線方向からまたは半径方向から注
入する。本発明の１実施態様では、総空気供給量の約５
％〜約５０％をなすＯＦＡを還元ＳＣＺの上方に注入す
る。
【００３８】ＯＦＡは、ＮＢＣ’ｓの有意な分解とＮＯ
x還元のために主要還元ＳＣＺ中に充分な滞留時間約１
〜約４秒を経過した後に初めて還元帯上方に注入され
る。好ましい滞留時間約１〜４秒は廃棄物燃焼装置が比
較的低温であることによる。この滞留時間が廃棄物の種
類、燃料注入量および燃焼装置操作時間によって変化す
ることは明らかである。
x還元のために主要還元ＳＣＺ中に充分な滞留時間約１
〜約４秒を経過した後に初めて還元帯上方に注入され
る。好ましい滞留時間約１〜４秒は廃棄物燃焼装置が比
較的低温であることによる。この滞留時間が廃棄物の種
類、燃料注入量および燃焼装置操作時間によって変化す
ることは明らかである。
【００３９】本発明による他の好ましい実施態様では、
放出減価空気にＳＣＺ上方の燃焼室１５に注入する前
に、新鮮空気を混合する。ＳＣＺ中で生ずる空気欠乏レ
ベルは約０％〜約４０％であり、ＯＦＡノズル４５の下
流で生ずる総過剰空気レベルは約４０％〜約１００％で
ある。本発明による他の実施態様では、乾燥格子部分２
０上での廃棄物の乾燥と予熱とのために煙道ガスを再循
環させる。
放出減価空気にＳＣＺ上方の燃焼室１５に注入する前
に、新鮮空気を混合する。ＳＣＺ中で生ずる空気欠乏レ
ベルは約０％〜約４０％であり、ＯＦＡノズル４５の下
流で生ずる総過剰空気レベルは約４０％〜約１００％で
ある。本発明による他の実施態様では、乾燥格子部分２
０上での廃棄物の乾燥と予熱とのために煙道ガスを再循
環させる。
【００４０】本発明によるさらに他の好ましい実施態様
では、天然ガス、煙道ガス、天然ガス／煙道ガス混合
物、および／またはＯＦＡ（全て一般的に流体と呼ぶ）
を、ストーカー上方の燃焼室１５中に、壁１２に対して
接線方向からまたは半径方向から注入することができ
る。本発明による他の実施態様では、流体をストーカー
上方の燃焼室１５中に、図２に示すように、水平に対し
て斜めに注入する。
では、天然ガス、煙道ガス、天然ガス／煙道ガス混合
物、および／またはＯＦＡ（全て一般的に流体と呼ぶ）
を、ストーカー上方の燃焼室１５中に、壁１２に対して
接線方向からまたは半径方向から注入することができ
る。本発明による他の実施態様では、流体をストーカー
上方の燃焼室１５中に、図２に示すように、水平に対し
て斜めに注入する。
【００４１】本発明は低過剰空気またはストーカー上で
の廃棄物の化学量論未満燃焼の組み合わせを用いる。天
然ガスまたは、有意な燃料結合窒素を含まない他の固
体、液体および気体燃料をストーカー上方の燃焼室１５
中に注入してストーカー上方に平均化学量論比０．６〜
１．０５を有する主要還元帯を形成し（ＳＣＺ容積の６
０％〜１００％では１．０未満の化学量論比である）、
ＮＢＣ’ｓを分解し、ＮＯxを還元する。ＯＦＡを還元
帯上方に注入して、比較的強力な混合帯を形成し、燃焼
室１５内に高効率／低汚染物燃焼を保証し、ＣＯ、ＴＨ
Ｃ、ＰＣＤＤおよびＰＣＤＦのような空気中放出物量を
低下させる。
の廃棄物の化学量論未満燃焼の組み合わせを用いる。天
然ガスまたは、有意な燃料結合窒素を含まない他の固
体、液体および気体燃料をストーカー上方の燃焼室１５
中に注入してストーカー上方に平均化学量論比０．６〜
１．０５を有する主要還元帯を形成し（ＳＣＺ容積の６
０％〜１００％では１．０未満の化学量論比である）、
ＮＢＣ’ｓを分解し、ＮＯxを還元する。ＯＦＡを還元
帯上方に注入して、比較的強力な混合帯を形成し、燃焼
室１５内に高効率／低汚染物燃焼を保証し、ＣＯ、ＴＨ
Ｃ、ＰＣＤＤおよびＰＣＤＦのような空気中放出物量を
低下させる。
【００４２】上記明細書では本発明をその好ましい特定
の実施態様に関して説明し、多くの細部を説明のために
述べたが、本発明の他の実施態様も可能であり、ここに
述べた細部が本発明の基本的原理から逸脱することなく
かなり変更可能であることは当業者に明らかであると思
われる。
の実施態様に関して説明し、多くの細部を説明のために
述べたが、本発明の他の実施態様も可能であり、ここに
述べた細部が本発明の基本的原理から逸脱することなく
かなり変更可能であることは当業者に明らかであると思
われる。
【図１】本発明の１実施態様によるＭＳＷまたは他の固
体廃棄物の燃焼炉の断面立面図である。
体廃棄物の燃焼炉の断面立面図である。
【図２】本発明の１実施態様による、水平に対して斜め
に固定されたノズルを有する上部壁の断面側面図であ
る。
に固定されたノズルを有する上部壁の断面側面図であ
る。
【図３】本発明の１実施態様による、ガスの接線注入に
用いられる固定ノズルを有する燃焼室の上部壁の断面平
面図である。
用いられる固定ノズルを有する燃焼室の上部壁の断面平
面図である。
１０ 燃焼炉 １２ 壁 １５ 燃焼室 ２０ 乾燥格子部
分 ２５ 燃焼格子部分 ３０ 完全燃焼格
子部分 ３２ 排気口 ３３ ＩＤファン ３５ 灰ピット出口 ３７ 燃料流入口 ３７ 廃棄物流入口 ４３ 燃料／煙道
ガスノズル ４５ オーバーファイヤー空気ノズル
分 ２５ 燃焼格子部分 ３０ 完全燃焼格
子部分 ３２ 排気口 ３３ ＩＤファン ３５ 灰ピット出口 ３７ 燃料流入口 ３７ 廃棄物流入口 ４３ 燃料／煙道
ガスノズル ４５ オーバーファイヤー空気ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・エイ・リサウスカス アメリカ合衆国マサチューセッツ州01545, シュルーズバリー，ブラウニング・ロード ２ (72)発明者 ダニエル・シー・イッセ アメリカ合衆国マサチューセッツ州01505, ブラックストーン，アセンション・ストリ ート 11エイ (56)参考文献 特開 平３−233207（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−118860（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−166306（ＪＰ，Ａ)
Claims (30)
- 【請求項１】 次の工程： （ａ） 廃棄物を燃焼室内の乾燥帯に導入する工程； （ｂ） 廃棄物の予熱、乾燥および部分燃焼のために乾
燥帯に空気を供給する工程； （ｃ） 廃棄物を燃焼室内の燃焼帯に前進させる工程； （ｄ） 廃棄物をさらに燃焼するために燃焼帯に空気を
供給する工程； （ｅ） 廃棄物を燃焼室内の完全燃焼（ｂｕｒｎｏｕ
ｔ）帯に前進させる工程； （ｆ） 廃棄物中の有機物の最終的完全燃焼のために完
全燃焼帯に空気を供給する工程； （ｇ） 還元性第２燃焼帯を形成するために燃料と再循
環煙道ガスとを燃焼室に注入する工程； （ｈ） 第３燃焼帯において廃棄物の燃焼生成物中の可
燃物の完全混合と最終的完全燃焼のために第２燃焼帯の
上方の燃焼室内にオーバーファイヤー（ｏｖｅｒｆｉｒ
ｅ）空気を供給する工程； （ｉ） 燃焼室から灰を取り出す工程； （ｊ） 完全燃焼帯から減価空気（ｖｉｔｉａｔｅｄ
ａｉｒ）を排出する工程；および （ｋ） 第３燃焼帯における廃棄物の燃焼生成物中の可
燃物の完全混合と最終的完全燃焼のために燃焼室に減価
空気を注入する工程を含んで成る廃棄物燃焼方法。 - 【請求項２】 次の工程： （ａ） 廃棄物を燃焼室とストーカーの乾燥格子部分と
に導入する工程； （ｂ） 廃棄物の予熱、乾燥および部分燃焼のために乾
燥格子部分に空気を供給する工程； （ｃ） 廃棄物を燃焼室内のストーカーの燃焼格子部分
に前進させる工程； （ｄ） 廃棄物をさらに燃焼させるために燃焼格子部分
に空気を供給する工程； （ｅ） 廃棄物を燃焼室内のストーカーの完全燃焼格子
部分に前進させる工程； （ｆ） 廃棄物中の有機物の最終的完全燃焼のために完
全燃焼格子部分に空気を供給する工程； （ｇ） 燃焼室内に還元性第２燃焼帯を形成するために
燃料と再循環煙道ガスとを第１燃焼帯の上方に注入する
工程； （ｈ） 第３燃焼帯における廃棄物の燃焼生成物中の可
燃物の完全混合と最終的完全燃焼のために第２燃焼帯の
上方の燃焼室にオーバーファイヤー空気を供給する工
程； （ｉ） 燃焼室から灰を取り出す工程； （ｊ） 完全燃焼格子上方から減価空気を排出する工
程；および （ｋ） 第３燃焼帯における廃棄物の燃焼生成物中の可
燃物の完全混合と最終的完全燃焼のために燃焼室に減価
空気を注入する工程を含んで成る廃棄物燃焼方法。 - 【請求項３】 使用済み減価空気を燃焼室へ注入する前
に使用済み減価空気に新鮮な空気を混合することをさら
に含む請求項２記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項４】 第２燃焼帯の空気欠乏レベルを約０％〜
約４０％に維持することをさらに含む請求項２記載の廃
棄物燃焼方法。 - 【請求項５】 オーバーファイヤー空気流入手段より下
流の総過剰空気レベルを約４０％〜約１００％に維持す
ることをさらに含む請求項２記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項６】 少なくとも窒素酸化物を減ずるための還
元性第２燃焼帯を形成するためにストーカー上方の燃焼
室内に燃料を注入することをさらに含む請求項２記載の
廃棄物燃焼方法。 - 【請求項７】 燃料が比較的微量の燃料結合窒素を含む
固体燃料、液体燃料および気体燃料の中の少なくとも１
種類である請求項６記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項８】 燃料が天然ガスである請求項６記載の廃
棄物燃焼方法。 - 【請求項９】 燃料が約５％〜約４０％の廃棄物加熱価
（ｗａｓｔｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｖａｌｕｅ）を有し、
第２燃焼帯内に約０．６〜約１．０５の平均化学量論比
を維持するように燃焼室に燃料を注入する請求項６記載
の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項１０】 酸化帯を形成するために、第２燃焼帯
の上方にオーバーファイヤー空気を注入することをさら
に含む請求項２記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項１１】 オーバーファイヤー空気が総空気供給
量の約５％〜約５０％である請求項１０記載の廃棄物燃
焼方法。 - 【請求項１２】 第２燃焼帯内に約０．６〜約１．０５
の平均化学量論比を形成するように空気を調節する請求
項２記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項１３】 燃料がストーカーの上方に約０．６〜
約１．０５の平均化学量論比を形成する燃料結合窒素含
量を有している請求項２記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項１４】 第１燃焼帯の上方に水平に対して斜め
に天然ガス、煙道ガス、天然ガス／煙道ガス混合物およ
びオーバーファイヤー空気の中の少なくとも１種類を注
入することをさらに含む請求項２記載の廃棄物燃焼方
法。 - 【請求項１５】 第１燃焼帯に燃焼室壁に対して接線方
向から、天然ガス、煙道ガス、天然ガス／煙道ガス混合
物およびオーバーファイヤー空気の少なくとも１種類を
注入することをさらに含む請求項２記載の廃棄物燃焼方
法。 - 【請求項１６】 第２燃焼帯の上方の燃焼室に燃焼室壁
に対して接線方向からオーバーファイヤー空気を注入す
ることをさらに含む請求項２記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項１７】 廃棄物をストーカー上の燃焼室内に導
入し、廃棄物の乾燥と部分燃焼とのために空気をストー
カーに通して供給し、廃棄物をストーカー上に前進さ
せ、オーバーファイヤー空気を燃焼室内に供給し、灰生
成物を燃焼室内から取り出すことから成る廃棄物燃焼方
法において、 （ａ）燃焼室内に還元性第２燃焼帯を形成するために、
燃料および再循環煙道ガスのうちの少なくとも１種類を
第１燃焼帯の上方の燃焼室内に注入する工程； （ｂ）ストーカーの完全燃焼格子部分の上方から減価空
気を排出する工程；および （ｃ）この減価空気を還元性第２燃焼帯の上方の燃焼室
内に注入する工程を含んで成ることを特徴とする廃棄物
燃焼方法。 - 【請求項１８】 使用済み減価空気を燃焼室へ注入する
前に使用済み減価空気に新鮮な空気を混合することをさ
らに含む請求項１７記載の廃棄物燃焼方法。 - 【請求項１９】 次の要素； 燃焼室を画成する複数の壁； 前記燃焼室の下部に配置された、少なくとも一つの乾燥
格子部分、少なくとも一つの燃焼格子部分および少なく
とも一つの完全燃焼格子部分を含んで成るストーカー； 前記燃焼室から灰を放出するために前記完全燃焼格子の
下流に配置された、前記燃焼室内の灰ピット手段（ａｓ
ｈ ｐｉｔ ｍｅａｎｓ）； 前記壁の少なくとも一つの、廃棄物が前記乾燥格子部分
上の燃焼室内に導入されるような位置に配置された廃棄
物流入手段； 廃棄物を前記乾燥格子部分から、前記燃焼格子部分と前
記完全燃焼格子部分とを経て、前記灰ピット手段へ前進
させるための燃料前進手段； 前記ストーカーに空気を供給するための格子下空気供給
手段；並びに 前記完全燃焼格子部分の上方から減価空気を排出するた
めの排気手段、還元性第２燃焼帯を形成するために、燃
料および再循環煙道ガスのうちの少なくとも１種類を第
１燃焼帯の上方の前記燃焼室内に注入するための燃料／
再循環煙道ガス注入手段、および前記燃焼室内の還元性
第２燃焼帯の上方の前記燃焼室内に前記減価空気を注入
するための減価空気注入手段を含んで成る廃棄物燃焼
炉。 - 【請求項２０】 前記還元性第２燃焼帯の上方の前記燃
焼室内にオーバーファイヤー空気を供給するためのオー
バーファイヤー空気流入手段をさらに含む請求項１９記
載の炉。 - 【請求項２１】 前記オーバーファイヤー空気流入手段
が前記壁の少なくとも一つの壁の、前記オーバーファイ
ヤー空気が前記燃焼室内の燃焼生成物中に注入されるよ
うな位置に密封可能に固定された少なくとも一つのオー
バーファイヤー空気ノズルをさらに含み、各前記オーバ
ーファイヤー空気ノズルが前記燃焼室に連通している請
求項２０記載の炉。 - 【請求項２２】 前記オーバーファイヤー空気を前記第
２燃焼帯の上方の前記燃焼室内に前記オーバーファイヤ
ー空気流入手段を通して、前記壁の少なくとも一つに対
する接線方向から、注入するためのオーバーファイヤー
空気接線方向注入手段をさらに含む請求項２１記載の
炉。 - 【請求項２３】 前記減価空気注入手段が減価空気流入
手段と、前記完全燃焼格子部分上方からの前記減価空気
を圧縮するための圧縮手段とをさらに含む請求項１９記
載の炉。 - 【請求項２４】 前記減価空気流入手段が前記壁の少な
くとも一つに密封可能に固定され、前記第２燃焼帯上方
の前記燃焼室に連通する少なくとも一つの減価空気ノズ
ルをさらに含む請求項２３記載の炉。 - 【請求項２５】 前記第１燃焼帯上方の前記燃焼室に前
記燃料／再循環煙道ガス注入手段から、水平に対して斜
めから、流体を注入するための斜め注入手段をさらに含
む請求項２４記載の炉。 - 【請求項２６】 前記第２燃焼帯上方の前記燃焼室に前
記燃料／再循環煙道ガス注入手段から、前記壁の少なく
とも一つに対して接線方向において、流体を注入するた
めの第２接線方向注入手段をさらに含む請求項２４記載
の炉。 - 【請求項２７】 前記燃料前進手段が前記燃焼室内に配
置された前記ストーカーと前記灰ピット手段とを含み、
廃棄物を重力によって前記乾燥格子部分から前記燃焼格
子部分と前記完全燃焼格子部分とを経て前記灰ピット手
段へ流入させる幾何学的形状を有する請求項１９記載の
炉。 - 【請求項２８】 前記ストーカーが全体的に下向きの傾
斜を有し、前記乾燥格子部分が前記燃焼格子部分より高
く、前記燃焼格子部分が前記完全燃焼格子部分より高
く、前記完全燃焼格子部分が前記灰ピット手段よりも高
い請求項２７記載の炉。 - 【請求項２９】 前記格子下空気供給手段が格子下空気
供給源に連通する少なくとも一つの格子下空気導管と、
前記乾燥格子部分、前記燃焼格子部分および前記完全燃
焼格子部分の中の少なくとも一つの下方の空間とを更に
有する請求項１９記載の炉。 - 【請求項３０】 前記排気手段が前記完全燃焼格子部分
の上方の排気口を形成する前記壁と、前記完全燃焼格子
部分の上方の前記燃焼室内から前記減価空気を排出する
ために前記排気口内に設けられたブロワー手段とを更に
含む請求項１９記載の炉。
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