JPH1054522A - ゴミ焼却プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、灰溶融炉側で発生する燃焼
ガスを燃焼炉側に流すようにしたことにより、プラント
の建設費及びランニングコスト等を大幅に低減すると共
に高効率熱回収を行うことが出来る新規なゴミ焼却プラ
ントを提供する。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、都
市ゴミ等の可燃ゴミを燃焼する燃焼炉２に、この燃焼炉
２で発生した焼却灰等を高温で溶融するための溶融炉４
を備えたゴミ焼却プラントにおいて、上記燃焼炉２と溶
融炉４との間に、この溶融炉４で発生した燃焼ガスを燃
焼炉２側に流す燃焼ガスライン２５を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は都市ゴミ等の可燃ゴ
ミを焼却した後、その焼却灰を溶融固化して処理するよ
うにしたゴミ焼却プラントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、都市ゴミなどの可燃ゴミを焼却処
理するためのゴミ焼却プラントの一つとして、燃焼炉に
溶融炉を接続し、この燃焼炉で発生した焼却灰を溶融固
化して処理するようにしたゴミ焼却プラントがある。

【０００３】すなわち、先ずこの燃焼炉側において、未
燃物（未燃炭素）が残留するように可燃ゴミを燃焼させ
てその焼却灰を発生させた後、この焼却灰を溶融炉側に
送り、ここで燃焼空気と共にその未燃炭素を主溶融熱源
として焼却灰を完全燃焼させてこれを溶融させるように
したものであり、これによって焼却灰を溶融させるため
の使用燃料が不要、もしくは大幅に低減されることにな
って、ランニングコストの大幅な低減が達成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のゴミ焼却プラントでは、燃焼炉側で発生した燃焼
ガスは、その下流側に付設された廃熱ボイラや空気予熱
器などによってその熱が回収された後、排煙処理されて
大気中に放出されるようになっているが、溶融炉側で発
生した燃焼ガスは溶融炉専用の排煙処理設備において排
煙処理されて放出されるようになっているのが殆どであ
る。

【０００５】従って、この溶融炉側で発生した燃焼ガス
中に含まれている高温の熱や未燃ガスはそのまま大気中
に放出され、熱回収が行われていないのが現状である。
しかも、この溶融炉から発生する燃焼ガスは燃焼炉側で
発生した燃焼ガスとは別の経路で排煙処理されているこ
とから、そのための排煙処理手段が別に必要となり、プ
ラント全体の建設コストやランニングコストが高くなる
といった問題点があった。

【０００６】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は灰溶
融炉側で発生する燃焼ガスを燃焼炉側に戻すことで燃焼
炉側排煙処理設備を共有し、プラントの建設費及びラン
ニングコスト等を大幅に低減すると共に、灰溶融炉側で
発生する燃焼ガスの保有熱を効率よく回収することが出
来る新規なゴミ焼却プラントを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、都市ゴミ等の可燃ゴミを燃焼する燃焼炉
に、この燃焼炉で発生した焼却灰等を高温で溶融するた
めの溶融炉を備えたゴミ焼却設備において、上記燃焼炉
と溶融炉との間に、この溶融炉で発生した燃焼ガスを燃
焼炉側に流す燃焼ガスラインを接続したものである。

【０００８】これによって、溶融炉で発生した燃焼ガス
が燃焼ガスラインから、燃焼炉側に流れ、その中に含ま
れている未燃ガスが燃焼炉側で再燃焼された後、この燃
焼炉側で発生した燃焼ガスと共に排煙処理されて排出さ
れるため、燃焼炉側の廃熱ボイラなどにおいてその熱の
有効利用が図れると同時にこの溶融炉側燃焼ガスを処理
するための灰溶融炉専用の排煙処理手段が不要となる。

【０００９】また、その溶融炉内圧を燃焼炉内圧よりも
高くしておくことで、溶融炉側燃焼ガスが自然に燃焼炉
側に流れ込むことになるため、溶融炉側燃焼ガスを燃焼
炉側に強制的に流すための送風手段等が不要となる。

【００１０】燃焼ガスラインに、空気予熱器や蒸気発生
器、あるいは熱交換器などといった燃焼ガスの熱を回収
する熱回収手段を備えることにより、燃焼ガスラインを
流れる燃焼ガスの熱の有効利用が達成できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を説明する。

【００１２】図１は本発明に係るゴミ焼却プラントの実
施の一形態を示したものである。図示するように、この
ゴミ焼却プラントは都市ゴミ等の可燃ゴミを収集して貯
蔵するゴミピット１に付設され、可燃ゴミを燃焼する燃
焼炉２と、この燃焼炉２で発生した排煙処理部３と、同
じくこの燃焼炉２で発生した焼却灰を溶融処理する溶融
炉４とから主に構成されている。

【００１３】先ず、この燃焼炉２は一般にＲＣ炉と呼ば
れる回転ストーカ式焼却炉であり、主燃焼を行う円筒状
のＲＣ炉本体５と、後燃焼を行う後燃焼ストーカ６と、
火炉７と、廃熱ボイラ８とからなっている。そして、こ
のＲＣ炉本体５はボイラ用鋼管と帯鋼製の水管壁からな
っており、ホッパ９及びプッシャ１０から送られてくる
可燃ゴミを燃焼空気と共に回転攪拌しながら燃焼させる
ことでゴミの種類に制約されず高い燃焼性が得られるよ
うになっている。また、後燃焼ストーカ６はこのＲＣ炉
本体５側に設けられた階段式の無限走行式ストーカから
なっており、ＲＣ炉本体５側で発生した燃焼灰を微速で
移動させながらその燃焼灰中に残っている未燃分をその
下部から供給される後燃焼用空気により後燃焼を行うよ
うになっている。また、火炉７はＲＣ炉本体５の出口に
接続され、ＲＣ炉本体５内で燃焼が完結しない未燃ガス
と浮遊した燃え残りのカーボンを燃焼ガスとブロアー２
９から送られる燃焼空気により燃やして燃焼炉２での燃
焼を完結するようになっている。また、廃熱ボイラ８は
この火炉７の出口に設けられた複数の水管からなってお
り、その燃焼ガスの熱を回収して蒸気を発生するように
なっている。

【００１４】次に、排煙処理部３は上述した燃焼炉側へ
供給する燃焼空気を予熱器する空気予熱器１１と、燃焼
ガス中に含まれているＨＣｌ等の有害物質を除去する乾
式脱ＨＣｌ手段１２と、燃焼ガス中に浮遊しているダス
トを除去するバグフィルター１３とから主に構成されて
おり、燃焼炉２側で発生した燃焼ガスの熱を有効に利用
すると共にその中に含まれているダストや有害成分を除
去して冷却清浄化した後、煙突１４から大気中に放出す
るようになっている。

【００１５】溶融炉４は、図２に示すように傾斜して設
けられた内部中空の炉体１５の一端に、上記燃焼炉２か
らの焼却灰を導入する導入通路１６が接続されると共
に、傾斜した他方に、垂直下方に向いた排出通路１７が
接続されており、導入通路１６から導入されてきた焼却
灰が堰１８から、炉体１５の炉底に設けられた火床板１
９を通過して排出通路１７側へ流れるようになってい
る。また、この火床板１９の上流側にはこれを横断する
ように空気ノズル２０が複数本配設されており、ブロア
２１から送られてくる燃焼用空気を火床板１８上を流れ
る焼却灰中に吹き出して再燃焼させて焼却灰全体を溶融
させるようになっている。

【００１６】また、この排出通路１７には、排気口２４
が形成されており、炉体１５内の燃焼によって発生した
燃焼ガスを排気するようになっている。さらに、この排
気口２４には燃焼ガスライン２５の一端が接続されると
共に、この燃焼ガスライン２５の他端は図１に示すよう
に燃焼炉２側へ接続されており、炉体１５内で発生した
燃焼ガスがこの燃焼ガスライン２５を通過して燃焼炉２
側へ流されるようになっている。尚、図２中２２は炉体
１５内の燃焼を助ける助燃バーナ、２３は炉体１５内の
焼却灰側へ４０００〜６０００℃の超高温の空気を吹き
出すプラズマトーチ、２１ａは燃焼用空気を濾過して清
浄化するフィルター、２６は燃焼ガスライン２５を流れ
る燃焼ガス中の熱を回収する熱回収手段であり、具体的
にはブロア２１から送られる燃焼用空気を予熱する高温
ガス式空気予熱器である。

【００１７】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００１８】図１に示すように、ゴミ収集車２７などか
ら送られてきた可燃ゴミはゴミピット１内に溜められた
後、天井クレーン２８などによって燃焼炉２のホッパ９
内に投入され、プッシャ１０によって一定量ずつＲＣ炉
本体５内に送られる。ＲＣ炉本体５内に送られた可燃ゴ
ミは僅かに傾斜したＲＣ炉本体５の回転により反転、攪
拌されながら炉周壁に設けられた空気孔から入ってくる
燃焼用高温空気により乾燥され、着火燃焼した後、焼却
灰となってその出口から後燃焼ストーカ６上に落され
る。後燃焼ストーカ６に落とされた焼却灰はその中に含
まれる未燃分を燃料として他のブロア３０から送られる
燃焼用空気と共にさらに燃焼しながら後燃焼ストーカ６
を流れ、その端部から導入通路１６を通過して溶融炉４
側へ送られる。尚、ここで用いられる燃焼用空気は図示
するようにゴミピット１内から吸引された空気が使用さ
れるため、ゴミピット１内の悪臭の拡散防止と、悪臭成
分の分解が燃焼炉２内で行われることになる。

【００１９】一方、この燃焼炉で発生した燃焼ガスは、
火炉７を通過した後、排煙処理部３の廃熱ボイラ８で水
を加熱して冷却された後、空気予熱器１１側へ流れ、燃
焼用空気を予熱した後、乾式脱ＨＣｌ手段１２で有害成
分が除去されてからバグフィルタ１３で除塵された後、
煙突１４から大気中に放出される。

【００２０】次に、溶融炉４側に送られた焼却灰は図２
に示すように炉体１５内に設けられた堰１８によって導
入通路１６内にせき止められた後、焼却灰プッシャ３１
によって一定量ずつ火床板１９上へ押し出され、この火
床板１９上で、ブロア２１から送られてくる燃焼用空気
及びプラズマトーチ２３からの高温空気によって焼却灰
中の未燃分が再燃焼し、その燃焼熱と助燃バーナ２２の
灯油燃焼熱によって焼却灰が溶融する。その後、この炉
体１５内で溶融した焼却灰は火床板１８を流れ落ち、そ
の端部から排出通路１７へ落下して、図１に示す水槽３
２内で冷却固化された後取り出され処分されることにな
る。

【００２１】一方、溶融炉４の炉体１５内で発生した燃
焼ガスは、燃焼ガスライン２５を通過する際、熱回収手
段２６である空気予熱器で溶融炉４側へ供給される燃焼
用空気を予熱した後、燃焼炉２、詳しくは後燃焼ストー
カ６側に流された後、火炉７内においてこの燃焼炉２で
発生した燃焼ガスと合流してこの燃焼ガスと共に排煙処
理部３側へ流されて排煙処理されることになる。

【００２２】従って、従来のように溶融炉４側で発生し
た燃焼ガスを処理するための排煙処理手段が不要とな
り、しかも、この燃焼ガスライン２５に高温ガス式空気
予熱器等の熱回収手段２６を備え、溶融炉４側へ供給さ
れる燃焼用空気を予熱するようにしたことから、溶融炉
側燃焼ガスが有する高熱を有効に利用することが出来
る。さらに、この溶融炉４側で発生した燃焼ガス中に
は、未だ多くの熱や未燃のカーボン、未燃ガスが含まれ
ている場合が多いことから、これを燃焼炉２側へ流し、
燃焼炉２側燃焼ガスと共に完全燃焼させることで、火炉
７内での燃焼能力を高めることが可能となり、溶融炉側
燃焼ガスが有する高熱や未燃分の有効利用が達成できる
ことになる。

【００２３】また、この溶融炉４はその上流側に接続さ
れた導入通路１６が焼却灰によって圧力シールされると
共に、他方、その下流側に接続された排出通路１７が水
槽３２によって水封されるようになっている。従って、
その炉体１５内部の圧力を燃焼炉２の圧力よりも高くす
ることによって、燃焼炉２側の燃焼ガスが燃焼ガスライ
ン２５を通過して溶融炉４側へ逆流したりすることがな
い上に、燃焼ガスライン２５にブロアーなどの強制送気
手段などを設けるまでもなく溶融炉側燃焼ガスが良好に
燃焼炉２側へ流れることになる。尚、本実施の形態で
は、燃焼ガスラインの排出端部を後燃焼ストーカ６側へ
接続した例で説明したが、勿論本発明はこれに限定され
るものではなく、燃焼ガスラインの排出端部をＲＣ炉本
体５側や火炉７側に接続しても同様な効果が得られ、さ
らに、場合によっては燃焼炉２の出口側、すなわち排煙
処理部３の入口側に接続するようにしても良い。また、
燃焼ガスライン２５に設けられる熱回収手段２６として
は本実施の形態に示した高温ガス予熱器の他に蒸気発生
器や熱交換器などでも良く、これは本実施の形態に限定
されるものではないことはいうまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、燃焼炉と
溶融炉との間を燃焼ガスラインで接続し、溶融炉側で発
生した燃焼ガスをこの燃焼ガスラインを介して燃焼炉側
へ流すようにしたことから、溶融炉側燃焼ガスを処理す
るための排煙処理手段が不要となり、プラントの建設費
及びランニングコスト等の大幅な低減が達成できると同
時に、溶融炉側燃焼ガスの有する高熱の高効率回収を図
ることが出来る等といった優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るゴミ焼却プラントの実施の一形態
を示す構成図である。

【図２】本発明に係る溶融炉の実施の一形態を示す側断
面図である。

【符号の説明】

１ ゴミピット ２ 燃焼炉 ３ 排煙処理部 ４ 溶融炉 25 燃焼ガスライン 26 熱回収手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 都市ゴミ等の可燃ゴミを燃焼する燃焼炉
   に、この燃焼炉で発生した焼却灰等を高温で溶融するた
   めの溶融炉を備えたゴミ焼却プラントにおいて、上記燃
   焼炉と溶融炉との間に、この溶融炉で発生した燃焼ガス
   を燃焼炉側に流す燃焼ガスラインを接続したことを特徴
   とするゴミ焼却プラント。
2. 【請求項２】 上記溶融炉内圧を燃焼炉内圧よりも高く
   したことを特徴とする請求項１記載のゴミ焼却プラン
   ト。
3. 【請求項３】 上記燃焼ガスラインに、これを流れる燃
   焼ガスの熱を回収する熱回収手段を備えたことを特徴と
   する請求項１記載のゴミ焼却プラント。