JPS63247521A - 灰溶融炉の燃焼及び溶融制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は都市ゴミ等の焼却灰を再燃焼させた後溶融処
理する灰溶融炉の燃焼及び溶融制御装置に関する。

［従来の技術］ 都市ゴミ（都市から排出されたゴミ）の焼却灰を溶融さ
せてスラグを作る装置として従来にあっては焼却灰を加
熱して溶融処理する灰溶融炉が知られている。

ところが、この種の灰溶融炉にあっては、焼却灰の溶融
熱源に油や電気を使用するために灰溶融炉のランニング
コストが増加し、経済的なものでなかった。

そこで、近来にあっては焼却炉の排出口より下方の炉体
に、その排出口から投下された焼却灰を下流へ移送する
通路を形成し、その通路の上流に通路に開口させて焼却
灰中に空気を供給し、その焼却灰中の残留カーボン（焼
却灰の型組に対して１０〜１５％〉と空気とを混合させ
て燃焼発熱反応を生じさせる空気供給手段を設け、この
反応により残留カーボンを燃焼させ、この反応熱（燃焼
熱）を焼却灰の溶融熱として利用する灰溶融炉が開発さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、上記灰溶融炉にあっては、空気供給手段からの
空気温度の副部がなされておらず、燃焼発熱反応による
燃焼ガス熱が高温になりすぎたり或いは低温であったり
するため、通路の上流部での燃焼状態が変動する恐れが
ある。即ら、空気温度が低すぎると燃焼または溶融状態
が低下して溶融に必要以上のエネルギを必要としたり、
逆に高すぎると通路や各部が焼損する問題が発生する。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記問題点を解決することを目的とし、この
発明は主燃焼炉より投下された焼却灰に空気を供給して
、上記焼却灰中の残留カーボンの燃焼発熱反応を励起さ
せ、この燃焼発生熱を溶融熱源として、上記焼却灰を溶
融させる灰溶融炉において、灰溶融炉内で発生した排気
ガスを炉外に引くために設けられた排気ガス通路に空気
を加熱して残留カーボンの燃焼用空気として灰溶融炉へ
供給する高温ガスエアヒータを介設し、上記ガスエアヒ
ータの排気ガス通路の直上流に第１切換弁手段を介して
第１バイパス通路を接続し、また上記ガスエフヒータよ
り下流の空気通路に第２切換弁手段を介して第２バイパ
ス通路を接続し、該第２バイパス通路にバイパスされた
空気を加熱する空気加熱手段を設けると共に、上記ガス
エアヒータより下流の空気温度及び第２バイパス通路下
流の空気温度を検出し、それらの検出温度から上記空気
温度を所望温度に調節すべく上記切換弁手段を切換動作
するコントローラを設けたものである。

［作　用］ 燃焼炉より投下された焼却灰は、上流部内に開口された
空気供給手段からの空気によって焼却灰中の残留カーボ
ンが燃焼発熱反応を起こす。これによって焼却灰が溶融
される。一方、コント０−ラは高温ガスエアヒータ及び
加熱手段を有する第２バイパス通路直後の空気温度を検
出して、切換弁手段を切換動作して排気ガス温度を溶融
及び燃焼に適正な温度に保つ。これによって適正な温度
の空気が空気供給手段より供給される。この結果常時焼
却灰は安定した燃焼発熱により良好に溶融される。

以上の過程が繰返し行なわれ、上流部で焼却灰中の残留
炭素が燃焼し、この燃焼発熱が焼却灰を溶融処理する。

［実施例］ 以下この発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図には灰溶融炉のシステム図が示しである。

排出口６より下方の炉体１には、下方に傾斜させて通路
７が接続されており、この通路７の先端部はさらに重力
方向に屈曲されて図示しないスラグ生成室に接続される
。主燃焼炉５より下方の炉体ｌに・は、主燃焼炉５側と
上記通路７側とに仕切る開閉自在な開閉ｍ８が設けてあ
り、この実施例にあっては開閏扉８は水平方向にスライ
ドさ往て開閉できるように構成されている。

一方、通路７にはその上流部７ａには主燃焼炉５から投
下された一定量の焼却灰を上流部７ａから下流部７ｂへ
移動させるブツシャ−９が設けられる。ブツシャ−９は
実施例にあっては油圧または空圧の流体シリンダが採用
されている。通路７の炉床７Ｃ内には、その通路方向に
沿って炉床７Ｃ及び通路７内を加熱するヒータ゛１０が
順次配設され、上流部７ａのヒータは約８００℃に、下
流部７ｂのヒータ１０は約１３００℃に加熱される。即
ち上流部７ａのヒータ１０の温度は、焼却物の焼却温度
に、下流部７ｂの温度は焼却物の溶融温度に調整される
。また通路７の上流部７ａには、この上流部７ａの通路
７内に開口されて通路７内に空気を噴出する空気供給手
段１１が配設されており、この空気供給手段１１は通路
方向に順次間隔をおいて複数設けられている。下流部７
ｂには、この下流部７ｂの炉床７Ｃを臨ませて火炎バー
ナ等の加熱手段１２が配設されている。

さて、この発明の目的とするところは、上記焼却灰の燃
焼発熱反応を良好に調節し、燃焼状態を安定させること
にあるから、上記空気供給手段１１から通路７内へ噴出
される空気の温度が以下の構成によって調節される。

第１図に示されるように通路７の下流部７ｂには、この
下流部７ｂ内の排気ガスを抜き出す排気通路２０が接続
されており、この排気通路２０の途中には、高温ガスエ
アヒータ１５が介設されている。この高温ガスエアヒー
タ１５と上流部７ａとの間の排気通路２０には、その高
温ガスエアヒータ１５をバイパスする第１バイパス通路
１６が接続されている。第１バイパス通路１６と、この
第１バイパス通路１６の接続部Ａと高温ガスエアヒータ
１６との間の排気通路２０には第２切換弁２２が介設さ
れており、また第１バイパス通路１６の途中には第１切
換弁２３が介設される。したがって、第２切換弁２２を
ＯＦＦに切換え、第１切換弁２３をＯＮに切換えること
によって、排気ガスは高温ガスエアヒータ１６をバイパ
スされる。この逆に第２切換弁２２をＯＮに切換え、第
１切換弁２３をＯＦＦに切換えると第１バイパス通路１
６は閉じられて、高温ガスエアヒータ゛１６に排気ガス
が送られ、この高温ガスエアヒータ１６を通過した後外
部へ排出される。ここで第１、第２切換弁２３．２２が
第１切換弁手段１８となる。高温ガスエフヒータ１６に
は、その高温ガスエアヒータ１６内の排気ガス通路２４
と熱交換する空気室２５が形成されており、この空気室
２５には外気の取入口２６及び、熱交換後の空気室２５
の高温空気を上記空気供給手段１１へ送る空気通路２１
が接続されている。空気通路２１の途中には第３切換弁
２７が介設されており、この第３切換弁２７より上流の
空気通路２１には空気加熱手段としての電気式空気加熱
器２９を有する第２バイパス通路゛１７が接続されてい
る。加熱器２９は空気を２００℃〜７００℃まで加熱で
きる。この第２バイパス通路１７の他端は、第３切換弁
２７より下流の空気通路２１に接続される。

さらに電気式空気加熱器２９より上流側の第２バイパス
通路１７には第４切換弁２８が介設される。したがって
第４切換弁２８をＯＮに切換え、第２切換弁２２をＯＦ
Ｆに切換えると、高温ガスエアヒータ１６からの高温空
気は電気式空気加熱器２つでさらに高温にされて空気供
給手段１１へ送ることができることになる。ここで、電
気式空気加熱ヒータ２９により空気を加熱する場合は高
温ガスエフヒータ１６の能力が空気を充分に加熱できな
い場合、即も、排気ガス熱く燃焼ガス熱）が比較的低温
である場合で、このときに、電気式加熱器２９で所望す
る温度に加熱し、空気供給手段１１へ送るようになって
いる。ここで第３、第４切換弁２７．２８が第２切換弁
手段１９となる。

ところで、空気供給手段１１からの空気の温度を調節す
るために、高温ガスエアヒータ１６より直後の空気通路
２１には、上記第１、第２切換弁２３．２２を切換動作
するコントローラ３１に接続の温度検出手段３２が設け
られており、また第２ノ〜イバス通路１６と空気通路２
１との接続部Ｂより下流の空気通路２１には、上記第３
、第４切換弁２７．２８を切換動作するコントローラ３
３に接続の温度検出手段３４が設けられている。

コントローラ３１．３３は温度検出手段３２゜３４の検
出した温度が所定温度（例えば４００℃〜６００℃）に
達しているときには、第２切換弁２３を０ＦＦ１第１切
換弁２２をＯＮ、第３切換弁２７をＯＮ、第４切換弁２
８をＯＦＦにする。この逆に、所定温度に達しない場合
には空気加熱器２９を動作すると同時に第２切換弁２３
をＯＦＦ。

第１切換弁２２をＯＮにしたままで、第３切換弁２７を
ＯＦＦ、第４切換弁２８をＯＮにする。この結果、電気
式空気加熱器２９によって所定温度（例えば４００℃〜
６００℃）加熱し、空気供給手段１１へ送給する。

さらに、燃焼ガス熱が高温すぎて通路７上流部７ａの焼
却灰の溶融を促進するような場合は、第１切換弁２３を
ＯＦＦ、第２切換弁２２をＯＮにしてバイパスさせ、外
気を空気通路２１を介して空気供給手段１１へ送る。こ
の場合、外気が低温である場合は、電気式空気加熱器２
９で暖めて空気供給手段゛１１へ送ることも可能である
。即ち、第４切換弁２８をＯＮ、第３切換弁２７をＯＦ
Ｆにする。

通路７の上流部７ａに投下された焼却灰はこの上流部７
ａにて加熱され空気供給手段１１からの調節された温度
の空気を供給されて良好な燃焼発熱反応を起し、焼却灰
中の残留カーボンが焼却される。これと同時に、このと
き発生した燃焼熱は下流部７ｂの燃焼後の焼却灰の溶融
を促進する。

焼却灰はさらに下流部７ｂで溶融される。ここで、下流
部で溶融された焼却灰は落下し、スラグ生成室で固化さ
れる。即ち、無公害で減容化したスラグが得られる。

尚、排気ガス通路２０と第１バイパス通路１６の上流部
との接続部及び空気通路２１と第２バイパス通路１７と
の接続部にそれぞれ二方弁を介し、それら二方弁をコン
トローラ３１．３３で制御してもよい。

、［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなようにこの発明によれば
次のごとき優れた効果を発揮する。

（１）空気供給手段から供給する空気の温度を焼却灰の
燃焼及び溶融に対して最適に調節することができる。

Ｑ）　炉のランニングコストを大幅に低下させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例を示すシステム図であ
る。 図中、１は炉体、４は扉、５は主燃焼炉、６は排出口、
７は通路、８は開閉所、９はブツシャ−１１０はヒータ
、１１は空気供給手段、１２は加熱手段、１５はガスエ
アヒータ、１６は第１バイパ２通路、１７は第２バイパ
ス通路、１８は第１切換弁手段、１９は第２切換弁手段
、２０は排気ガス通路、２１は空気通路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主燃焼炉より投下された焼却灰に空気を供給して、上記
   焼却灰中の残留カーボンの燃焼発熱反応を励起させ、こ
   の燃焼発生熱を溶融熱源として、上記焼却灰を溶融させ
   る灰溶融炉において、灰溶融炉内で発生した排気ガスを
   炉外に引くために設けられた排気ガス通路に空気を加熱
   して残留カーボンの燃焼用空気として灰溶融炉へ供給す
   る高温ガスエアヒータを介設し、上記ガスエアヒータの
   排気ガス通路の直上流に第１切換弁手段を介して第１バ
   イパス通路を接続し、また上記ガスエアヒータより下流
   の空気通路に第２切換弁手段を介して第２バイパス通路
   を接続し、該第２バイパス通路にバイパスされた空気を
   加熱する空気加熱手段を設けると共に、上記ガスエアヒ
   ータより下流の空気温度及び第２バイパス通路下流の空
   気温度を検出し、それらの検出温度から上記空気温度を
   所望温度に調節すべく上記切換弁手段を切換動作するコ
   ントローラを設けたことを特徴とする灰溶融炉の燃焼及
   び溶融制御装置。