JPH08261428A - 焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイクロン方式の除塵機構を備えている焼却
炉において、炉本体の構造を簡素化し、小形化を実現す
る。とくに、学校等の小規模の焼却設備として好適な焼
却炉を提供する。 【構成】 筒状の炉本体１の内部に燃焼室４を設ける。
燃焼室４の上部に炉本体１を利用してサイクロン方式の
除塵機構６を配設する。除塵機構６は、煙突２に連続す
る中央の排気筒２０と、排気筒２０の下端下方を覆うバ
ッフル２１と、排気筒２０の周囲に配置した２個の噴気
管２２と、炉壁２３とからなる。噴気管２２から炉壁２
３に沿って加圧空気を噴出し、排気筒２０の回りに一定
方向へ旋回する旋回気流を形成する。この旋回気流で煤
塵を除去する。さらに旋回気流を利用して二次燃焼を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、サイクロン方式の除
塵装置を備えた焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の焼却炉に特公平５−２３１６２
６号公報がある。そこには、強制給気型の炉本体と、サ
イクロン方式の除塵装置とを隣接配置した焼却炉が認め
られる。別の実公昭５８−１８０２４号公報には、図６
に示すように円筒状の炉体３０の中央に給気管３１を配
置し、その下端周面に突設した４個の枝管３２から一次
燃焼空気を噴出して旋回させる、強制給気式の廃油焼却
炉が見られる。給気管３１の管壁には、二次燃焼空気を
噴出する給気口３３の一群を設けてある。３４は送風機
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】サイクロン方式の除塵
装置では、煤塵を含む排ガスを旋回移動させ、旋回時の
運動慣性力の差で両者を分別し、排ガスのみを煙突へと
流動させる。分別を確実にするには、十分なガス旋回ス
ペースが不可欠であり、装置全体が占めるスペースは少
なくない。炉本体とは別に旋回ケースや旋回ケースを収
容する本体ケース等を設けねばならず、その製作コスト
分だけ焼却炉の価格が増加するのを避けられない。こう
した理由から、サイクロン方式の除塵装置は、中規模以
上の焼却設備に採用されるのみであった。

【０００４】比較的小形の焼却炉においても、強制給気
式の燃焼形態が採用されつつある。強制給気を行うこと
で廃棄物の燃焼が短時間で能率良く行えるからである。
問題は強制給気を行うため、煤塵が排ガスと共に放出さ
れ、炉周辺の環境を汚してしまう点にある。とくに、紙
や布等の燃えかすが浮遊し飛散しやすい。煙突の出口部
に金網を覆い被せて、煤塵の飛散を防ぐ焼却炉が見られ
るが、その除塵能力は十分とは言えず、網目より小さな
煤塵の放出は避けられない。炉本体が小形であるだけ
に、単純で簡素な給気形態を採らざるを得ず、排ガス中
に不完全燃焼ガスを含んでいることが多い点にも問題が
ある。

【０００５】本発明の目的は、燃焼室の一部を利用して
サイクロン方式の除塵を行え、従って全体のスペースを
小さくし、しかもその製造に要する費用を減少できる焼
却炉を提供するにある。本発明の他の目的は、排ガス中
の煤塵等を確実に分離でき、炉周辺の環境が煤塵等によ
って汚されることのない、とくに学校等で用いられる小
規模の焼却設備として好適な焼却炉を提供するにある。
本発明の他の目的は、除塵用の旋回気流を利用して二次
燃焼を行うことができ、排ガス中に不完全燃焼ガスを含
まず、大気の汚染防止に有効な焼却炉を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の焼却炉は、周壁
に投入口８が開口してある筒状の炉本体１と、天井壁か
ら導出した煙突２と、強制給気用の送風機３と、給気管
５とを備えており、燃焼室４の上部にサイクロン方式の
除塵機構６が設けてある。除塵機構６は、天井壁から燃
焼室４内の上部に突入する排気筒２０と、排気筒２０の
下端下方に配置したバッフル２１と、排気筒２０の周囲
に配置した複数個の噴気管２２と、噴気管２２から噴出
した空気流を旋回案内する炉壁２３とからなる。各噴気
管２２と送風機３とは送気通路１５を介して接続してあ
る。

【０００７】具体的には、複数個の給気管５を燃焼室４
を上下に縦通する状態で配置する。給気管５の上部に旋
回空気を噴出する噴気口２５を設けて、給気管５で噴気
管２２を兼ねる。燃焼室４を区画する炉壁２３の少なく
とも上部を断面円形に形成する。各噴気管２２から噴出
される空気流の噴出方向を、各噴気管２２の中心を通る
炉壁２３の直径線とほぼ直交する向きに設定する。

【０００８】

【作用】使用状態において、燃焼室４の上部には、噴気
管２２から噴き出した気流と、これを案内する炉壁２３
とによって、排気筒２０の回りに一方向へ旋回する旋回
気流が形成される。しかも、排気筒２０の下方はバッフ
ル２１で覆われているので、燃焼室４を上昇してきた排
ガスおよび煤煙は、バッフル２１を迂回して上昇せざる
を得ず、迂回途中に旋回気流に巻き込まれる。この旋回
気流によって運動エネルギーを与えられた煤煙等は、排
ガスに比べて大きな運動慣性力を生じ、炉壁２３側へ跳
き飛ばされ、そこで運動エネルギーを失って炉壁２３に
沿って燃焼室４の底部へと沈降する。残った排ガスと旋
回気流の一部は、バッフル２１の上面側から排気筒２０
内へ流動し、煙突２を介して排出される。このように、
燃焼室４の上部空間を利用してそこに旋回気流を形成
し、この旋回気流によって除塵を行うと、除塵機構６を
炉本体１と融合し一体化できるので、焼却炉の設置スペ
ースおよび占有空間のいずれをも小さくできる。焼却炉
の構成部材点数も減少する。

【０００９】燃焼室４の内部でサイクロン方式の除塵機
構６によって除塵を行うので、排ガスに含まれる微少な
煤塵まで確実に分別して回収できる。燃焼室４の上部、
つまり炉内で最も高い温度となる部分に空気を噴出して
旋回気流を形成するので、旋回気流に捉えられた排ガス
や燃えかすは、高い温度と新規な空気に晒されて再度燃
焼する機会を得、完全に燃焼される。

【００１０】

【発明の効果】本発明では燃焼室４の内部上方にサイク
ロン方式の除塵機構６を設け、排気筒２０まわりに形成
される旋回気流によって、排ガスに含まれる煤塵を強制
的に分別し回収できるようにした。従って、サイクロン
方式の除塵機構６を備えているにも拘らず、焼却炉全体
が占める設置スペースおよび占有空間を、従来例に比べ
て小さくできるうえ、炉本体１を利用して除塵機構６を
構成する分だけ全体構造の簡素化が図れ、焼却炉の製造
に要する費用を減少できる。つまり、十分な除塵機能を
備えたコンパクトな焼却炉を、より安価に提供できる。

【００１１】サイクロン方式の除塵機構６によって微少
煤塵まで確実に除去できるうえ、除塵用の旋回気流を利
用して二次燃焼を行うことができるので、炉周辺に煤塵
が飛散し、あるいは不完全燃焼ガスが放出されるのを防
止でき、炉周辺の環境を汚損することのない焼却炉、と
くに学校等で用いられることの多い小規模の廃棄物の焼
却に好適な焼却炉が得られる。

【００１２】

【実施例】図１ないし図４は本発明に係る焼却炉の実施
例を示す。図２において焼却炉は、円筒状の炉本体１
と、その天井壁の中央から上方へ導出した煙突２と、炉
本体１の外面一側に配置した強制給気用の送風機３、お
よび燃焼室４内を上下に縦通する左右一対の給気管５
と、燃焼室４の上部に設けたサイクロン方式の除塵機構
６などで構成する。

【００１３】炉本体１は、上下に分割された鋼板製の外
郭壁１ａと、図３に示すごとく外郭壁１ａに内張りした
耐熱断熱壁１ｂおよび耐火壁１ｃとで形成し、その正面
下部に投入口８と灰出口９を開口する。投入口８および
灰出口９は、図２に示すごとくそれぞれ水平方向へ揺動
開閉自在な扉８ａ・９ａで閉止できる。燃焼室４の底床
には、図１に示すごとくロストル１０が設けてあり、こ
のロストル１０で灰室１１を区画している。

【００１４】送風機３は遠心型のブロワからなり、モー
タ１３で回転駆動できる。図２および図３において、こ
れら両者３・１３は炉本体１の外面に固定した防護ケー
ス１４内に配置する。送風機３で起こされた燃焼空気
は、送気通路１５を介して炉本体１の上方へと導かれ、
一対の給気管５を介して燃焼室４内へ噴出供給される。
送気通路１５は、送風機３に接続したフレキシブルパイ
プ１６と、上方に立ち上がる送気管１７と、炉本体１の
天井壁の上方に配置したヘッダー管１８とからなる。こ
のヘッダー管１８から２個の分岐管を導出して、各分岐
管に給気管５を接続する。

【００１５】除塵機構６は、図１に示すごとく炉本体１
の天井壁に固定されて燃焼室４内の上部に突入する排気
筒２０と、排気筒２０の下端下方に配置したバッフル２
１と、上記の給気管５を利用して形成した噴気管２２
と、噴気管２２から噴出した空気流を旋回案内する炉壁
２３とで構成する。排気筒２０は燃焼室４の上下寸法の
約１／４前後を占めるよう配置し、天井壁の上方に突出
する出口部分に煙突２を接続する。炉壁２３の直径寸法
を１５００mmとするとき、排気筒２０の直径寸法は約４
１０mmとした。バッフル２１は鋼板を浅い皿状に形成し
たプレス成形品からなり、上向きに開口する状態で配置
し、その内底面に固定した複数個のブラケットを介して
排気筒２０に溶接固定する。バッフル２１の直径寸法は
排気筒２０の直径寸法より大きく設定する。燃焼室４の
中央部を上昇してきた排ガスや煤塵が、排気筒２０内へ
直接入り込むのを阻止するためである。

【００１６】図３に示すように、給気管５は排気筒２０
を間に挟んで対称位置に配置し、排気筒２０およびバッ
フル２１の上下方向の配置領域に対応する管壁のそれぞ
れに噴気口２５を設ける。噴気口２５は左右の噴気管２
２において逆向きに開口する。詳しくは、各噴気管２２
の中心を通る炉壁２３の直径線とほぼ直交する向きに空
気流を噴出でき、しかも左右の噴気口２５の開口方向が
前後で逆向きになるように開口する。両噴気口２５から
の噴出気流を炉壁２３で案内することによって、燃焼室
４の上部に平面側から見て時計回転方向に旋回する旋回
気流が形成される。

【００１７】噴気口２５の形成部分より下側の給気管５
の周面には、燃焼用空気を噴出するための給気口２６を
多数形成する。図４に示すように給気口２６は噴気口２
５の開口径より小径に形成する。例えば噴気口２５の開
口径を約１０〜１２mmとするとき、給気口２６の開口径
は６mm前後とする。給気管５の下端は灰室１１内へ突入
しており、この突入部分にも複数個の給気口２６が開口
している。灰室１１の側からロストル１０上の焼却物へ
向かって燃焼空気を供給することによって、含水焼却物
でも能率良く焼却できるようにするためである。

【００１８】焼却を行うときは、廃棄物を投入口８から
燃焼室４内へ投入し着火する。十分な火勢が得られた時
点で扉８を閉じて固定し、送風機３を起動して燃焼用空
気を給気管５を介して燃焼室４内へ供給する。送風機３
から送られてきた加圧空気の一部は、噴気管２２を通過
する間に噴気口２５から噴出されて、燃焼室４の上部に
旋回気流を形成する。一方、燃焼室４内を上昇する排ガ
スや煤塵は、バッフル２１を迂回して流動し、迂回途中
に旋回気流に巻き込まれる。そのため、排ガスに比べて
質量の大きな煤塵は、より大きな旋回エネルギーを生じ
て炉壁２３と衝突し、炉壁２３に沿って燃焼室４の底部
へと沈降する。残った排ガスは、旋回気流に乗って中心
側へ流動し、バッフル２１の上面側から排気筒２０へと
入り込み、煙突２を介して排出される。

【００１９】燃焼室４内の温度は、天井壁に近付くほど
高い。しかも、そこには除塵用の旋回気流が形成されて
いて、酸素を含む新規空気が充満している。そのため、
排ガス中に不完全燃焼ガスや燃えかすが含まれていたと
しても、それらは旋回気流中を通過する間に再燃焼して
完全燃焼できる。従って、不完全燃焼ガスが炉外へ排出
されることはない。また、助燃バーナ等を用いる必要も
なく、燃えかすを確実に再燃焼できる。噴気管２２から
噴出する空気で強制的に旋回気流を形成するので、より
大きな旋回エネルギーを備えた旋回気流を形成でき、そ
の分だけ除塵効率を向上できる点でも有利である。

【００２０】上記の実施例では、構造を簡素化するため
に給気管５の上部を噴気管２２として利用したが、両管
５・２２は個別に形成してもよい。例えば図５に示すよ
うに、炉本体１の外周面の対称位置に複数の噴気管２２
を配置して、旋回気流を形成することができる。両管５
・２２の配置個数は２個以上であってもよい。炉本体１
は円筒状に形成するのが好ましいが、必ずしもその必要
はなく、断面多角形や断面楕円形に形成することができ
る。必要があれば、炉本体１を多段円筒状に形成して、
旋回気流の形成範囲における炉壁２３の直径寸法を他よ
り大きく設定することができる。排気筒２０は複数個設
けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼却炉の原理構造を示す縦断面図である。

【図２】焼却炉の正面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】給気管および噴気管の断面図である。

【図５】噴気管の別実施例を示す横断面図である。

【図６】従来の焼却炉を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 炉本体 ２ 煙突 ３ 送風機 ４ 燃焼室 ５ 給気管 ６ 除塵機構 １５ 送気通路 ２０ 排気筒 ２１ バッフル ２２ 噴気管 ２３ 炉壁 ２５ 噴気口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周壁に投入口８が開口してある筒状の炉
   本体１と、天井壁から導出した煙突２と、強制給気用の
   送風機３と、給気管５を備えており、 炉本体１内の燃焼室４の上部にサイクロン方式の除塵機
   構６が設けてある強制給気式の焼却炉であって、 除塵機構６が、天井壁から燃焼室４内の上部に突入する
   排気筒２０と、排気筒２０の下端下方に配置したバッフ
   ル２１と、排気筒２０の周囲に配置した複数個の噴気管
   ２２と、噴気管２２から噴出した空気流を旋回案内する
   炉壁２３とからなり、 各噴気管２２と送風機３とが送気通路１５を介して接続
   してある焼却炉。
2. 【請求項２】 複数個の給気管５が燃焼室４を上下に縦
   通する状態で配置されており、 給気管５の上部に旋回空気を噴出する噴気口２５が設け
   られていて、給気管５が噴気管２２を兼ねている請求項
   １記載の焼却炉。
3. 【請求項３】 燃焼室４を区画する炉壁２３の少なくと
   も上部が断面円形に形成されており、 各噴気管２２から噴出される空気流の噴出方向が、各噴
   気管２２の中心を通る炉壁２３の直径線とほぼ直交する
   向きに設定してある請求項１又は２記載の焼却炉。