JPH09196347A - ゴミ焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴミの燃焼状態を均一化すべく、ストーカＳ
上の個々の位置に対する燃焼用空気の供給量を個別に調
節し得る焼却炉を提供する。 【解決手段】 ゴミを焼却処理しながら搬送するストー
カ式の搬送手段Ｈと、搬送手段Ｈの下方から燃焼用空気
を供給する燃焼用空気供給手段Ａと、ゴミ表面の燃焼炎
の状態を検出する燃焼状態検出手段１９とを備え、燃焼
状態検出手段１９による検出結果に基づいて燃焼用空気
供給手段Ａの燃焼用空気供給量を調節する空気供給量制
御手段２０を備えたゴミ焼却炉であって、複数の燃焼用
空気供給ノズル１４を搬送手段Ｈの搬送方向および幅方
向に分散配置して燃焼用空気供給手段Ａを構成し、燃焼
用空気を複数の燃焼用空気供給ノズル１４の夫々に対し
て個別に供給制御自在に空気供給量制御手段２０を構成
してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミを焼却処理し
ながら搬送するストーカ式の搬送手段と、前記搬送手段
の下方から燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給手段
と、ゴミ表面の燃焼火炎の状態を検出する燃焼状態検出
手段とを備えると共に、前記燃焼状態検出手段による検
出結果に基づいて前記燃焼用空気供給手段による燃焼用
空気供給量を調節する空気供給量制御手段を備えたゴミ
焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の焼却炉は、図３に示すご
とく、ゴミの燃焼状態を判別するための熱電対や、監視
カメラ１９等からなる燃焼状態検出手段を焼却炉の内側
壁や天井等に取付けると共に、ストーカＳの下方に、風
箱１３、送風機１５およびダンパＤ等からなる燃焼用空
気供給手段Ａを設け、温度検出手段による測定結果に基
づいて前記燃焼用空気供給手段Ａを作動させることによ
り、前記ストーカＳを構成する燃焼帯６・後燃焼帯７等
に各別に燃焼用空気を供給するものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の焼
却炉によれば、燃焼用空気はストーカの何れの位置に対
しても一律に供給される構成であったから、例えば、前
記ストーカＳ上のゴミの分布にばらつきがある場合に次
のような問題があった。例えば、ゴミ堆積量の少ない所
ほど燃焼用空気が吹抜ける傾向が生じ、この部位におい
ては、酸素濃度が過剰となってゴミが異常燃焼する場合
がある。また、樹脂など燃焼カロリーの高いゴミが存在
する場合には、そこだけが特に高温となる。このよう
に、高温になる位置においては、前記ストーカＳを構成
する火格子が酸化腐食されて焼損するおそれが生じる反
面、燃焼用空気が過多になると、前記ストーカＳ自体あ
るいは燃焼空間が冷却されて燃焼効率が低下するおそれ
もある。一方、ゴミ堆積量の多い所では燃焼用空気が十
分に供給されないこととなって、不完全燃焼を生じ、や
はり、燃焼状態が悪化することとなる。従来の焼却炉に
おいては、これらの不具合によるゴミの燃え残りを低減
すべく、ゴミ送り速度を調節する等して対処していた。
しかし、全てのゴミを完全燃焼させるべくゴミ送り速度
を設定すれば、全体のごみ処理速度が低下することとな
る。このため、従来においては、ゴミの燃焼程度と処理
速度との両条件についての許容範囲内で焼却炉を運転せ
ざるを得なかった。そこで、前記風箱１３を前記搬送手
段の搬送方向および幅方向に分割構成し、各別に燃焼用
空気の供給量を調節することも考えられるが、この場合
には、風箱１３の口径が小さくなるために、前記ストー
カＳから分割された前記風箱１３に落下する灰等の残渣
が堆積して前記風箱１３が閉塞するという不都合が生ず
るおそれがある。

【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、ゴミの燃焼状態を均一化すべく、前記スト
ーカＳ上の個々の位置に対する燃焼用空気の供給量を個
別に調節し得る焼却炉を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（構成）この目的を達成するための本発明の特徴構成
は、請求項１に記載したごとく、複数の燃焼用空気供給
ノズルを搬送手段の搬送方向および幅方向に分散配置し
て燃焼用空気供給手段を構成すると共に、燃焼用空気を
前記複数の燃焼用空気供給ノズルの夫々に対して個別に
供給制御自在に前記空気供給量制御手段を構成した点に
ある。 （作用・効果）上記のごとく、夫々の燃焼用空気供給部
をノズル状に構成すると、ゴミの燃焼状態に応じて必要
とする量の燃焼用空気を、ストーカ上の個々の位置に対
して別個独立に供給できる。よって、個々の位置におけ
る燃焼用空気量に過不足がなくなり、安定した燃焼状態
を維持できると共に、ゴミを略完全に燃焼させることが
できる。また、ノズルから燃焼用空気を供給する場合、
ノズルの出口先端部における空気流速は、ストーカから
落下してくる燃焼後の残渣がノズル内部に進入できない
程度に大きいから、残渣がノズル内部へ付着することは
殆どない。よって、各風箱を分割構成するときにみられ
る閉塞等の不都合もなく、ノズル清掃等の必要もないの
で、メンテナンスが簡略化できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【０００７】（焼却炉概要）本発明のゴミ焼却炉は、図
１に示すごとく、被焼却物であるゴミを収容するホッパ
１と、ゴミを焼却する燃焼室２と、焼却済みの灰を集め
る灰ピット３等を設けて構成してある。前記燃焼室２の
内部には、ゴミを載置・燃焼させると共に搬送するスト
ーカＳを備えてある。当該ストーカＳは、前記ホッパ１
の下端部に設けられたプッシャ４により投入されたゴミ
を乾燥させ着火点近傍まで加熱する乾燥帯５と、乾燥ゴ
ミを燃焼させる燃焼帯６と、その燃焼帯６で燃焼したゴ
ミを灰化する後燃焼帯７とからなる。これらの領域はス
トーカＳを上方から下方に段階的に配置して構成してあ
る。各ストーカＳは、固定火格子と可動火格子とを搬送
方向に沿って交互に配置することによりゴミ搬送手段Ｈ
を構成してあり、搬送速度制御手段１０の一部である油
圧シリンダＣ１，Ｃ２，Ｃ３により前記可動火格子を前
記固定火格子に対して斜め上下方向に往復摺動させてゴ
ミを搬送する。前記プッシャ４は油圧シリンダＣ４によ
る往復駆動で前記燃焼室２にゴミを押出し投入し、前記
後燃焼帯７で灰化したゴミは灰押出し装置１１に落下
し、灰出しコンベア１２により前記灰ピット３に搬送集
積される。

【０００８】（燃焼用空気供給手段）図１に示すごと
く、本発明の焼却炉では、前記乾燥帯５から後燃焼帯７
にかけて各々の下部に風箱１３を設けると共に、前記燃
焼帯６および前記後燃焼帯７の下部には、さらに複数の
燃焼用空気供給ノズル１４（以下、単に「空気供給ノズ
ル１４」という）を搬送方向および幅方向に沿って分散
配置してあり、燃焼用空気を送給するための送風機１５
および供給路１６を設けて燃焼用空気供給手段Ａを構成
している。前記空気供給ノズル１４は、個々のノズル１
４毎に燃焼用空気の供給量を調節自在に構成してある。
つまり、前記送風機１５により送られ加熱器（図示せ
ず）で加熱された空気を、乾燥・燃焼用の空気として前
記供給路１６を介して第１ダンパ１７に供給する。当該
第１ダンパ１７は、各燃焼帯６毎の総供給空気量を調節
する機能を有する。特に、前記燃焼帯６および前記後燃
焼帯７においては、前記第１ダンパ１７を通過した空気
は、個々のノズル１４に設けた第２ダンパ１８によって
通過量を微調節され、夫々の燃焼帯６に向けて放出され
る。本構成であれば、ゴミの燃焼状態に応じた必要量の
燃焼用空気を、前記ストーカＳ上の個々の位置に対して
別個独立に供給することができる。よって、個々の位置
における燃焼用空気量に過不足がなくなり、安定した燃
焼状態を維持できると共に、ゴミを略完全に燃焼させる
ことができる。また、前記供給ノズル１４から燃焼用空
気を供給する場合、前記供給ノズル１４の出口先端部に
おける空気流速は、前記ストーカＳから落下してくる燃
焼後の残渣がノズル１４内部に進入できない程度に大き
いから、残渣がノズル１４内部へ付着することは殆どな
い。このため、空気供給量あるいは空気流速を正確に設
定できて、ゴミの燃焼状態を最適に維持することが可能
となる。即ち、前記ノズル１４を用いて燃焼用空気の供
給を行う本構成の方式では、個々の領域において最適量
の空気を供給することにより燃焼効率を向上させなが
ら、前記ノズル１４の清掃を含むメンテナンス等を大幅
に簡略化することができる。

【０００９】（燃焼状態検出手段）図２に示すごとく、
前記燃焼室２の後壁部には、燃焼状態検出手段１９とし
ての監視カメラを設けてある。当該燃焼状態検出手段１
９は、赤外線カメラ１９Ａと、当該赤外線カメラによる
検出画像を解析する画像処理手段１９Ｂ等で構成してあ
る。前記赤外線カメラ１９Ａは、ゴミの表面等から放射
される赤外線を検出できるよう、前記ストーカＳを臨む
姿勢に取付けてある。当該燃焼状態検出手段１９によ
り、ゴミ表面の温度分布を検出することができる。前記
赤外線カメラ１９Ａは、ゴミ表面の温度分布を検出する
際に障害となる、火炎中のＣＯ，ＣＯ₂，ＮＯＸ，ＳＯ
Ｘ、さらにはＨ₂Ｏによる赤外線エネルギー吸収帯域を
カットするために、波長が約３．９（３．６〜４）μｍ
のバンドパスフィルタを有している。

【００１０】（空気供給量制御手段）本発明の焼却炉
は、さらに、空気供給量制御手段２０を備えている。こ
の空気供給量制御手段２０は、前記燃焼状態検出手段１
９による検出値に基づいて前記第１ダンパ１７および前
記第２ダンパ１８の開度を調節し、適切なゴミ燃焼状態
を維持するためのものである。前記燃焼状態検出手段１
９である前記赤外線カメラ１９Ａにより検出した画像デ
ータは、前述のごとく画像処理手段１９Ｂによって処理
される。そして、前記空気供給量制御手段２０は、ゴミ
表面の温度分布を認識する。前記空気供給量制御手段２
０は、温度が異常に高い箇所では燃焼用空気の吹抜けに
よる異常燃焼が発生していると判断して、該当箇所にあ
る前記供給ノズル１４の開度を小さくする。逆に、周辺
部に比べて極端に低温の箇所では、質の悪いゴミが多く
堆積して燃焼状態が悪化していると判別して、該当箇所
にある前記空気供給ノズル１４の開度を大きくして燃焼
を促進する。尚、本発明の焼却炉においては、ごみ処理
速度は上記のごとく燃焼用空気の供給量の増減によって
適切に設定できるが、さらに柔軟な条件設定を行うため
に、前記搬送速度制御手段１０によるゴミ搬送速度の調
節も併用して行うことができる。この場合に、前記搬送
速度制御手段１０は、前記空気供給量制御手段２０の場
合と同様に、前記燃焼状態検出手段１９の検出結果に基
づいて動作される。

【００１１】（その他の構成）上記構成の他に、本発明
の焼却炉は発電機２１、排ガス処理装置２２等を備えて
いる。エネルギーの有効利用を図るために、前記燃焼室
２で発生した燃焼ガスは排熱ボイラ２３に集められる。
燃焼ガスの熱エネルギーは、ここで蒸気に変換された
後、発電エネルギーとして利用すべく前記発電機２１に
導かれる。一方、熱エネルギーを回収した後の燃焼ガス
は、バグフィルタ等からなる前記排ガス処理装置２２に
送られ、ここで塵埃等の有害ガスを除去したのち排気さ
れる。

【００１２】〔別実施形態〕上記の実施形態では、前記
燃焼用空気供給手段Ａおよび前記空気供給量制御手段２
０は、前記燃焼帯６および前記後燃焼帯７に適用する例
を示したが、これに限るものではなく、後燃焼帯７のみ
に適用してもよく、又、前記ストーカＳの全ての領域に
適用してもよい。後燃焼帯７に適用した場合には、炉内
の冷却につながる無駄な空気供給を防ぎ、赤熱部位に空
気を集中して供給することにより、効果的に灰化を促進
することができるのである。

【００１３】前記燃焼状態検出手段１９は、上記のごと
く燃焼炎の輝度、あるいは、燃焼炎から発生する赤外線
を検知するものに限らず、画像処理によって燃焼炎の形
状を判別するものであってもよい。さらに、モニター画
面に映し出された燃焼炎を、単に作業員が視認するもの
であってもよい。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼却炉を示す概略構成図

【図２】本発明に係る焼却炉の要部を示す斜視図

【図３】従来の焼却炉を示す概略構成図

【符号の説明】

１４ 燃焼用空気供給ノズル １９ 燃焼状態検出手段 ２０ 空気供給量制御手段 Ａ 燃焼用空気供給手段 Ｈ 搬送手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 圭博 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴミを焼却処理しながら搬送するストー
   カ式の搬送手段（Ｈ）と、前記搬送手段（Ｈ）の下方か
   ら燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給手段（Ａ）と、
   ゴミ表面の燃焼火炎の状態を検出する燃焼状態検出手段
   （１９）とを備えると共に、前記燃焼状態検出手段（１
   ９）による検出結果に基づいて前記燃焼用空気供給手段
   （Ａ）による燃焼用空気供給量を調節する空気供給量制
   御手段（２０）を備えたゴミ焼却炉であって、 複数の燃焼用空気供給ノズル（１４）を前記搬送手段
   （Ｈ）の搬送方向および幅方向に分散配置して前記燃焼
   用空気供給手段（Ａ）を構成すると共に、 燃焼用空気を前記複数の燃焼用空気供給ノズル（１４）
   の夫々に対して個別に供給制御自在に前記空気供給量制
   御手段（２０）を構成してあるゴミ焼却炉。