JPH0799255B2

JPH0799255B2 - 焼却炉

Info

Publication number: JPH0799255B2
Application number: JP1192401A
Authority: JP
Inventors: 清治道前
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0355414A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ごみ、その他廃棄物の焼却炉に関する。

〔従来の技術〕

従来、焼却炉は、一般的に、第１図に示すように、炉壁
が全周に亘って垂直であって、上端または上端側部に焼
却物の投入口があった。また、炉壁の下端部には空気吹
込孔を設け、その吹込孔を水平に形成されることが多か
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の焼却炉は、上記のように炉壁が全周に亘って垂直
に起立した構造であると、焼却物を炉に投入した場合、
炉の真中の位置において焼却物が量的に密となるのに対
して、炉壁に沿った位置においては粗となり、粗の部分
で空気の流通が良好であるために、焼却物が炉壁に近い
部分で効率的に燃焼し、真中の燃焼が悪く、真中に未燃
焼物が残るために焼却効率が悪かった。

また、焼却物が非常に燃焼しやすい等の原因で燃焼熱が
高い場合には、高温燃焼のために灰が溶融し、残滓取出
し時にそれが固結している関係で取出し作業が困難とな
り、また、炉壁や炉床が溶けて傷み、炉の補修が多くな
るという問題があった。

この発明は、上記のような実情に鑑みて、焼却物を平均
して燃焼させることができ、また、炉内が高温となって
も、灰が溶融したり、炉壁が溶けて傷んだりすることの
ない焼却炉を提供することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、炉の前側壁
を前方へゆくにつれて高くなる前傾斜に形成し、炉の後
側壁を起立した下半壁と前へ傾斜する上半壁で形成し、
且つ、上記前側壁の上端に、前側壁の傾斜に沿って上昇
する燃焼ガスが筒抜け状に排出されることにより、後側
壁に沿って流下する燃焼空気の取込み口ともなる燃焼物
の投入口を斜め横向きに設け、前側壁の下端部には、補
助的に空気を取り入れる吹込孔を下向き吹込み傾斜に設
け、炉床の下に冷却のために冷媒の流通路を設けて焼却
炉を構成した。

〔作用〕

上記の構成によれば、投入口が斜め横向きであるため、
真上向きである場合に比して空気が吸引されやすく、ま
た、後側壁の上半壁の傾斜面で吸引空気が誘導されるた
め、吸引空気は後側壁に沿って下降する。

そして、投入口より焼却物を投入すると、前側壁の傾斜
に沿って落下し、その傾斜に沿って積み上げられ、焼却
物の荷重が前側壁に寄り掛かるために、炉内においては
焼却物が第２図に示すように、前部において密、後部に
おいて粗となり、しかも、前側壁と焼却物との間に少し
の隙間が生じる。

そこで、焼却物を燃焼させた場合には、前部における燃
焼の火力によって、燃焼ガスが前側壁の傾斜に沿って上
昇し投入口より排出され、それとは逆に後部において
は、燃焼ガスの排出に伴う吸引作用により、投入口から
空気（酸素）が吸引されて下降しつつ焼却物を燃焼さ
せ、下端に至った空気は、上昇に転じて前側壁の傾斜に
沿って上昇しつつ焼却物を燃焼させる。

そこで、このような構造の焼却炉においては、強制的な
空気の吹込みの場合とは違って、炉内においては、焼却
物の燃焼に応じた熱に比例的に空気の吸引および対流が
生じ、燃焼に必要な空気のみの反応となる。そこで、加
速度的に非常な高温燃焼となり、このままでは、灰の溶
融が生じるばかりでなく、特に炉床の溶融をも生じる恐
れがあるが、炉床が冷媒の流通によって冷却されるため
に、これらの溶融現象を防止できる。

なお、炉床だけの冷却でも、上昇ガスが冷却されるため
に、前側壁の溶融も同時に防止できるが、より安全のた
めには、前側壁にも冷却装置を設けることが望ましい。

一方、火力による自然流によって、投入口からの空気の
吸引現象が生じることから、空気吹込孔からの空気の吹
込みは、燃焼が自然に行われるようになってからは必ず
しも要しないのであるが、焼却物の質等が原因でその燃
焼が特に悪いというような場合には、自然流を強制流に
切替えることにより、燃焼効率を上昇させることができ
る。

次に、吹込孔と前側壁との関係を第３図において説明す
ると、吹込孔が下向き傾斜であるため、吹込孔より空気
が勢い良く吹き込まれると、その空気が炉床や反対側の
側壁に当たって反転気流が生じ、その反転気流が焼却物
の密な前部（〔Ｉ〕ゾーン）において前側壁の傾斜に沿
って焼却物内を上昇し、特に、焼却物と前側壁との間の
隙間を上昇することによって、焼却物は急速に燃焼され
るので、粗である〔II〕ゾーンと同じ状態が望める。

これによれば、燃焼し難い部分より空気を吹込むことに
より、平均的に燃焼を行うことができる。これを仮に反
対より吹き込むと、〔Ｉ〕ゾーンが残り〔II〕ゾーンが
空になって空気の未利用が発生し、燃焼効率が低下す
る。

なお、空気は焼却物に均等に及ぶことが望ましいから、
空気吹込孔は、炉の左右巾の真中に設けることによっ
て、燃焼効率に最大効果を発揮する。また、炉の左右巾
が特に広い場合には間隔おきに複数の吹込孔を設ける。

前側壁の傾斜角度αは、（第４図に示すように）水平線
に対して30°までが望ましく、それ以下の緩い傾斜であ
ると対流現象が生じ難い。

また、吹込孔の下向き傾斜角度βについては、水平線か
ら80°までが望ましく、それよりも急傾斜にすると、空
気の反転現象が生じ難い。

また、前側壁の反対側の後側壁も傾斜させるが、その角
度は垂直線に対して前後それぞれ最大限30°程度が望ま
しい。

また、この発明の焼却炉の構造の利点は、第５図に示す
ように、炉内が幾つもの機能に分担されることである。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例を説明する。

第６図は一実施例を示したもので、その焼却炉は、前側
壁１、後側壁２、左右側壁３、３および炉床４とから構
成され、上端に焼却物の投入口５を有する。

前側壁１は、前へ傾斜しその下端部に空気吹込孔６が炉
床４に向かって斜めに形成してある。

後側壁２は、起立した下半壁2aと前へ傾斜する上半壁2b
とからなり、上半壁2bは、前側壁１よりも少し多い傾斜
角度に形成される。

前側壁１と後側壁２の上端には前方へ水平に突出する鍔
部10、11を形成し、両鍔部10、11の先端が投入口５の蓋
が当たりやすいように同一角度の斜面に形成してある。

投入口５は、前側壁１の傾斜面上方に位置し、斜め横向
きの投入角度に形成されている。そこで、投入口５より
焼却物を投入すると、焼却物が前側壁１の斜面に沿って
滑り落ち、前側壁１に寄り掛かって積み上げられる結
果、前部が密、後部が粗となる。

また、投入口５が斜め横向きであるため、真上向きであ
る場合に比して空気が吸引されやすく、また、後側壁２
の上半壁2bの傾斜面で吸引空気が誘導されるため、吸引
空気は後側壁２に沿って下降する。

炉床４は、鉄板によって中空に形成され、内部に冷水の
流通路12がその中空によって設けられている。

第７図は、炉床４の他の例を示したもので、コンクリー
トの基礎床13に突条14、14、…を等間隔に設け、突条1
4、14…の上に鉄板15を載せることによって、突条14、1
4間に空気の流通路12を設けてある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、炉の前側壁を
前方へゆくにつれて高くなる前傾斜に形成し、炉の後側
壁を起立した下半壁と前へ傾斜する上半壁で形成し、且
つ、上記前側壁の上端に、前側壁の傾斜に沿って上昇す
る燃焼ガスが筒抜け状に排出されることにより、後側壁
に沿って流下する燃焼空気の取込み口ともなる燃焼物の
投入口を斜め横向きに設けたこの構造では、前部に焼却
物が密に堆積し、後部が粗となることから、投入口から
空気が後部に吸引され前部で上昇して投入口から排出さ
れる対流現象が生じると、その自然対流によって焼却物
が均等に燃焼し、その効率が非常に良好であるという優
れた効果がある。

また、投入口が斜め横向きであるため、真上向きである
場合に比して空気が吸引されやすく、また、後側壁の上
半壁の傾斜面で吸引空気が誘導されるため、吸引空気は
後側壁に沿って下降する。

さらに、燃焼効率が良好なことによって、高温となって
も炉床が冷却されるために、灰が溶融して残滓の取出し
が困難になったり、炉が溶けて傷むという不都合を防止
できる。

なお、場合によっては、燃焼をより確実に行なうため
に、あえて燃焼物の溶融を伴なわせる場合もあるが、そ
のときも、本発明焼却炉にあっては、その炉の構造から
して、溶融が発生する条件を充分に備えており、かえっ
て、残滓を溶融しスラグ化することは、従来の他の焼却
炉よりは非常に簡単になし得るのである。

また、必要があれば空気吹込孔からの空気の吹込みによ
り、自然流を強制流に切替えて燃焼速度の向上を図るこ
とができる。

また、本発明の焼却炉を、例えば産業廃棄物用の一連の
焼却システムの末端に設備すれば、未燃物の発生を完全
に防止することができ、加えて、それを溶融されること
も可能であり、この溶融により残滓の無害化を図ること
ができるとともに、残滓の量的減少にも役立つという、
優れた効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図である。第２図ないし第５図はこの発明の説明図であって、その
うち第２図、第３図、第５図は炉の機能の説明図、第４
図は炉前側壁および吹込孔の説明図である。第６図は本発明実施例炉を側面から見た縦断面図、第７
図は炉床の別の実施例の断面図である。１……前側壁、２……後側壁、４……炉床、５……投入
口、６……吹込孔、12……冷媒の流通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉の前側壁を前方へゆくにつれて高くなる
前傾斜に形成し、炉の後側壁を起立した下半壁と前へ傾
斜する上半壁で形成し、且つ、上記前側壁の上端に、前
側壁の傾斜に沿って上昇する燃焼ガスが筒抜け状に排出
されることにより、後側壁に沿って流下する燃焼空気の
取込み口ともなる燃焼物の投入口を斜め横向きに設け、
前側壁の下端部には、補助的に空気を取り入れる吹込孔
を下向き吹込み傾斜に設け、炉床の下に冷却のために冷
媒の流通路を設けたことを特徴とする焼却炉。