(57)【要約】【課題】炭化燃料を利用して燃焼炉を良好に起動する。【解決手段】燃焼炉の起動方法が、炉内へ化石燃料を供給して、化石燃料の燃焼により炉内温度を炭化燃料の着火温度まで上昇させるステップ、及び、化石燃料の供給量を低減するとともに炭化燃料を化石燃料と混合するように炉内へ供給して、化石燃料及び炭化燃料の混焼により炉内温度を前記着火温度より高く被燃焼物の燃焼温度以下の所定の切替温度まで上昇させるステップ、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉の炉内へ化石燃料を供給して、前記化石燃料の燃焼により炉内温度を炭化燃料の着火温度まで上昇させるステップ、及び、
前記化石燃料の供給量を低減するとともに前記炭化燃料を前記化石燃料と混合するように前記炉内へ供給して、前記化石燃料及び前記炭化燃料の混焼により前記炉内温度を前記着火温度より高く被燃焼物の燃焼温度以下の所定の切替温度まで上昇させるステップ、を含む、
燃焼炉の起動方法。
【請求項２】
前記炭化燃料を前記燃焼炉の燃焼排ガスとともに前記炉内へ供給する、
請求項１に記載の燃焼炉の起動方法。
【請求項３】
炉内へ化石燃料を第１の燃焼空気とともに噴出する化石燃料バーナと、
前記化石燃料バーナから噴出する前記化石燃料と混合するように前記炉内へ炭化燃料を第２の燃焼空気とともに噴出する炭化燃料バーナと、
炉内温度を検出する炉内温度センサと、
前記炉内温度に基づいて前記化石燃料バーナからの化石燃料供給量及び前記炭化燃料バーナからの炭化燃料供給量を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、起動運転時に、前記化石燃料供給量を増加して、前記化石燃料の燃焼により前記炉内温度を前記炭化燃料の着火温度まで上昇させてから、前記化石燃料供給量を低減するとともに前記炭化燃料供給量を増加して、前記化石燃料及び前記炭化燃料の混焼により前記炉内温度を前記着火温度より高く被燃焼物の燃焼温度以下の所定の切替温度まで上昇させるように構成されている、
燃焼炉。
【請求項４】
前記第２の燃焼空気が、前記炉内からの燃焼排ガスの一部である、
請求項３に記載の燃焼炉。
【請求項５】
前記化石燃料バーナ及び前記炭化燃料バーナは、前記炭化燃料バーナの周囲に前記化石燃料バーナが配置された混焼バーナとして構成されている、
請求項３又は４に記載の燃焼炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ごみ等を燃焼する燃焼炉及びその起動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の代替として炭化燃料を利用することが提案されている。炭化燃料は、バイオマス資源が乾燥され、乾燥したバイオマス資源が低酸素雰囲気で加熱・熱分解され、生成した炭化物が冷却されてなるものである。冷却された炭化物が、自己発熱防止のために加湿されることもある。炭化燃料は、粉状・粒状を呈し、低品位の石炭に匹敵する発熱量を有する。特許文献１，２では、炭化燃料を利用した燃焼炉が開示されている。
【０００３】
特許文献１のストーカ式ごみ焼却炉は、乾燥域、主燃焼域及び後燃焼域から成る燃焼室を有し、低質ごみを乾燥域に供給された炭化燃料とともに焼却する。このように、低質ごみとともに炭化燃料を焼却することにより、低質ごみの性状の変動を吸収し、高温且つ安定した低質ごみの焼却が図られている。
【０００４】
また、特許文献２の炭化処理設備に設けられた汚泥焼却炉では、助燃燃料としての化石燃料が不足する場合に、同設備に設けられた炭化炉で生成された炭化燃料が供給される。このように、炭化燃料を助燃燃料の一部として利用することによって、化石燃料の使用量の増加が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４９２６２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７は、従来のごみ焼却炉の起動運転時の燃料供給量と炉内温度のトレンドグラフである。図７に示すように、従来、一般的な都市ごみ焼却炉では、起動運転時（立上げ時）に、灯油や重油などの化石燃料を助燃燃料として炉内へ供給して、化石燃料の燃焼により炉内温度をごみの燃焼温度Ｔ３（約８５０℃程度）の手前の温度Ｔ２まで昇温させた後に、炉内温度が燃焼温度Ｔ３で安定してからごみ投入を開始して定常運転に移行する。また、炉内温度がごみの燃焼温度Ｔ３に到達する前に、発熱量の高いプラスチック類や乾燥木などを燃焼させて、炉内温度を上昇させることもある。
【０００７】
特許文献１，２に記載の通り、炉の定常運転時に助燃燃料の一部として炭化燃料が用いられることがあるが、上記の通り、炉の起動運転時には発熱量の大きい化石燃料が用いられる。炉の起動運転時においても炭化燃料を化石燃料の代替燃料として使用することが考え得るが、炉内温度が不安定な起動運転時に炭化燃料を単純に炉内へ供給するだけでは炭化燃料が良好に着火・燃焼せず、起動時間が長くなったり、炉床で未燃分が仮焼したりするおそれがあるばかりか、不完全燃焼によって排気ガスにＣＯなどの不適成分が含まれるおそれがある。
【０００８】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、炭化燃料を利用して燃焼炉を良好に起動する技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る燃焼炉の起動方法は、
燃焼炉の炉内へ化石燃料を供給して、前記化石燃料の燃焼により炉内温度を炭化燃料の着火温度まで上昇させるステップ、及び、
前記化石燃料の供給量を低減するとともに前記炭化燃料を前記化石燃料と混合するように前記炉内へ供給して、前記化石燃料及び前記炭化燃料の混焼により前記炉内温度を前記着火温度より高く被燃焼物の燃焼温度以下の所定の切替温度まで上昇させるステップ、を含むものである。
【００１０】
本発明の一態様に係る燃焼炉は、
炉内へ化石燃料を第１の燃焼空気とともに噴出する化石燃料バーナと、
前記化石燃料バーナから噴出する前記化石燃料と混合するように前記炉内へ炭化燃料を第２の燃焼空気とともに噴出する炭化燃料バーナと、
炉内温度を検出する炉内温度センサと、
前記炉内温度に基づいて前記化石燃料バーナからの化石燃料供給量及び前記炭化燃料バーナからの炭化燃料供給量を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、起動運転時に、前記化石燃料供給量を増加して、前記化石燃料の燃焼により前記炉内温度を前記炭化燃料の着火温度まで上昇させてから、前記化石燃料供給量を低減するとともに前記炭化燃料供給量を増加して、前記化石燃料及び前記炭化燃料の混焼により前記炉内温度を前記着火温度より高く被燃焼物の燃焼温度以下の所定の切替温度まで上昇させるように構成されているものである。
【００１１】
上記燃焼炉及びその起動方法では、化石燃料の専焼により炉内温度を炭化燃料の着火温度まで上昇させてから、化石燃料と炭化燃料との混焼に切り替わる。これにより、炉内が炭化燃料の着火温度となってから炉内に供給された炭化燃料は速やかに着火して燃焼する。更に、炭化燃料は化石燃料と混合するように炉内へ供給されるので、炉内温度が不安定な起動運転時であっても、確実且つ速やかに炭化燃料が着火して燃焼する。よって、炉内へ供給された炭化燃料の不完全燃焼を防ぐことができる。また、炉内へ供給された炭化燃料は速やかに燃焼するので、炭化燃料の供給量を調整することにより、化石燃料の専焼で炉内を燃焼温度に上昇させるのと同等の発熱量を同等の時間で得ることができる。このようにして、化石燃料の使用量の低減と、炭化燃料を利用した良好な炉の起動とを実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、炭化燃料を利用して燃焼炉を良好に起動する技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る燃焼炉を含むごみ焼却システムの全体的な構成を示す概略図である。
【図２】図２は、化石燃料バーナ及び炭化燃料バーナを含む起動バーナの構成を示す図である。
【図３】図３は、化石燃料バーナ及び炭化燃料バーナを含む起動バーナの変形例の構成を示す図である。
【図４】図４は、燃焼炉の起動運転時の制御のフローチャートである。
【図５】図５は、燃焼炉の起動運転時の燃料供給量と炉内温度のトレンドグラフである。
【図６】図６は、変形例１に係る燃焼炉の構成を示す概略図である。
【図７】図７は、従来のごみ燃焼炉の起動運転時の燃料供給量と炉内温度のトレンドグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る燃焼炉１を含むごみ焼却システム１００の全体的な構成を示す概略図である。
【００１５】
図１に示す燃焼炉１は、ストーカ式ごみ焼却炉である。燃焼炉１の炉内には、一次燃焼室２１と、一次燃焼室２１の後流側に設けられた二次燃焼室２２とが設けられている。燃焼炉１は、ごみを炉内に供給する投入ホッパ３１と、ごみを炉内の一次燃焼室２１へ送り出す給じん装置３２と、一次燃焼室２１内においてごみを移動させるストーカ式搬送装置３３とを備える。ストーカ式搬送装置３３は、ごみの流れの上流側から下流側に向かって乾燥ストーカ３３ａ、燃焼ストーカ３３ｂ、及び後燃焼ストーカ３３ｃを有する。後燃焼ストーカ３３ｃの下流側には、灰排出口３４が設けられている。
【００１６】
一次燃焼室２１には、ストーカ式搬送装置３３の各ストーカ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを通じてその下方から一次空気５１が供給される。一次燃焼室２１の天井から一次燃焼室２１内へ向けて、二次空気５２が供給される。また、一次燃焼室２１内には、起動バーナ４、及び、助燃バーナ３５が設けられている。二次燃焼室２２には、炉内温度を検出する炉内温度センサ３６が設けられている。
【００１７】
上記構成の燃焼炉１では、投入ホッパ３１から一次燃焼室２１の入口に投入されたごみが、給じん装置３２によって乾燥ストーカ３３ａ上へ押し出される。ごみは、乾燥ストーカ３３ａで搬送されるうちに乾燥して着火点近傍まで加熱される。乾燥したごみは、燃焼ストーカ３３ｂで搬送されるうちに着火し、着火したごみの一部は熱分解して、可燃性の熱分解ガスを発生する。この熱分解ガスは、一次空気５１に同伴して一次燃焼室２１の上部へ移動して、二次空気５２と共に燃焼する。着火したごみの残部は後燃焼ストーカ３３ｃで搬送されるうちに燃焼し、燃焼後に残った焼却灰は灰排出口３４から排出され、図示しない灰処理設備へ送られる。一次燃焼室２１の燃焼排ガスは、一次燃焼室２１の下流側の天井部分から吹き出す二次空気５２と混合され、二次燃焼室２２で完全燃焼する。
【００１８】
二次燃焼室２２と連続された煙道２３には、煙道２３を流れる燃焼排ガスから熱エネルギーを回収するボイラ２が構成されている。煙道２３の壁にはボイラドラム２４と接続された水管が張り巡らされている。また、ボイラドラム２４は、煙道２３に設置された伝熱管２５，２６と接続されている。伝熱管２５，２６を通じて燃焼排ガスの熱を回収することにより過熱された蒸気は、図示されない発電設備へ送られて発電に利用される。
【００１９】
ボイラ２を通過した燃焼排ガスは、煙道２３と接続された排気ライン８へ排出される。排気ライン８には、集塵器８１や誘引通風機８２などが設けられている。ボイラ２から出た燃焼排ガスは、集塵器８１でダストが分離された後、煙突８３から大気へ排出される。
【００２０】
排気ライン８の集塵器８１より下流側且つ誘引通風機８２より上流側には、排気再循環ライン（以下、「ＥＧＲライン９」と称する）が接続されている。ＥＧＲライン９は、燃焼炉１の燃焼排ガスの一部を燃焼炉１の炉内へ戻す、燃焼排ガスの流路である。本実施形態においては、燃焼排ガスを起動バーナ４へ送るバーナ供給ライン９２がＥＧＲライン９から分岐している。
【００２１】
〔起動バーナ４の構成〕
図２は、化石燃料バーナ４１及び炭化燃料バーナ４２を含む起動バーナ４の構成を示す図である。図２に示す起動バーナ４は、化石燃料バーナ４１及び炭化燃料バーナ４２を含む。なお、助燃バーナ３５も、起動バーナ４と同様に化石燃料バーナ４１及び炭化燃料バーナ４２を含んでいてもよい。
【００２２】
化石燃料バーナ４１は、重油や灯油などの化石燃料Ｆ１を噴出する化石燃料ノズル４１ａと、燃焼空気Ａ１を噴出するエアノズル４１ｂとを有する。本実施形態に係る化石燃料バーナ４１では、化石燃料ノズル４１ａを包囲するようにエアノズル４１ｂが設けられている。但し、化石燃料バーナ４１の構成はこれに限定されない。
【００２３】
化石燃料バーナ４１から炉内への化石燃料Ｆ１の供給量（以下、「化石燃料供給量ｆ１」と称する）は、化石燃料ノズル４１ａと接続された化石燃料供給量調整弁４５で調整できる。また、燃焼空気Ａ１の流量は、エアノズル４１ｂと接続された燃焼空気調整弁４６で調整できる。燃焼空気Ａ１の流量は、化石燃料供給量ｆ１に対し好適な空燃比となるように調整される。
【００２４】
炭化燃料バーナ４２は、炭化燃料Ｆ２と燃焼空気Ａ２の混合気（即ち、燃焼空気Ａ２で気流搬送された炭化燃料Ｆ２）を吹き出す炭化燃料ノズル４２ａを有する。炭化燃料ノズル４２ａから吹き出す燃焼空気Ａ２は、外部から取り込んだ空気であってもよいが、ＥＧＲライン９及びバーナ供給ライン９２を通じて供給される燃焼排ガスであることが望ましい。燃焼排ガスは外部から取り込んだ空気よりも高温である。
【００２５】
炭化燃料バーナ４２から炉内への炭化燃料Ｆ２の供給量（以下、「炭化燃料供給量ｆ２」と称する）は、炭化燃料ノズル４２ａと接続された炭化燃料供給量調整弁４７で調整できる。燃焼空気Ａ２が燃焼排ガスである場合に、バーナ供給ライン９２に設けられたダンパ９３（図１、参照）が炭化燃料供給量調整弁４７として機能してもよい。
【００２６】
炭化燃料バーナ４２から炉内へ供給される炭化燃料Ｆ２が、化石燃料バーナ４１から炉内へ供給される化石燃料Ｆ１と混合し得るように、化石燃料バーナ４１及び炭化燃料バーナ４２が配置される。例えば、化石燃料バーナ４１と炭化燃料バーナ４２とは近接して配置される。また、例えば、炭化燃料バーナ４２の周囲に化石燃料バーナ４１が配置される。また、例えば、化石燃料バーナ４１と炭化燃料バーナ４２とは、化石燃料Ｆ１の吹き出し方向と炭化燃料Ｆ２の吹き出し方向とが交差するように配置される。
【００２７】
図３は、化石燃料バーナ４１及び炭化燃料バーナ４２を含む起動バーナ４の変形例の構成を示す図である。図３の変形例に係る起動バーナ４は、化石燃料バーナ４１と炭化燃料バーナ４２とが複合された混焼バーナである。炭化燃料バーナ４２が中心に設けられ、炭化燃料バーナ４２を包囲するように化石燃料バーナ４１が設けられている。より詳細には、炭化燃料Ｆ２及び燃焼空気Ａ２の混合気を吹き出す炭化燃料ノズル４２ａの外周側に、化石燃料Ｆ１を吹き出す複数の化石燃料ノズル４１ａが環状に配置されており、化石燃料ノズル４１ａの環状列の外周側にエアノズル４１ｂが配置されている。エアノズル４１ｂは、複数のノズルが環状に配置されたものであってもよいし、環状の流路を有する１つのノズルであってもよい。
【００２８】
化石燃料供給量調整弁４５、燃焼空気調整弁４６、炭化燃料供給量調整弁４７、及び炉内温度センサ３６は、制御装置６と電気的に接続されている。制御装置６は、炉内温度センサ３６で検出された炉内温度に基づいて、化石燃料供給量調整弁４５、燃焼空気調整弁４６、及び炭化燃料供給量調整弁４７の開度を変化させることにより、化石燃料供給量ｆ１、燃焼空気供給量、及び、炭化燃料供給量ｆ２を調整する。
【００２９】
制御装置６は、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの、一種のコンピュータとして具現化されてよい。制御装置６は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどで構成されたプロセッサと、揮発性及び不揮発性のメモリとを備える（いずれも図示略）。プロセッサは、メモリに格納された各種プログラムを読み出して実行することで、制御装置６の機能を実現する処理を行う。
【００３０】
〔燃焼炉１の起動運転〕
ここで、燃焼炉１の起動運転（立ち上げ）について説明する。図４は、燃焼炉１の起動運転時の制御のフローチャートであり、図５は、燃焼炉１の起動運転時の燃料供給量（化石燃料供給量ｆ１及び炭化燃料供給量ｆ２）と炉内温度のトレンドグラフである。
【００３１】
制御装置６は、起動指令を受けて（ステップＳ１でＹＥＳ）、燃焼炉１の起動運転を開始する。先ず、制御装置６は、起動バーナ４で化石燃料Ｆ１を燃焼させる（ステップＳ２）。具体的には、制御装置６は、化石燃料供給量調整弁４５の開度を大きくして、起動バーナ４からの化石燃料供給量ｆ１を増加させるとともに、燃焼空気調整弁４６の開度を大きくして、化石燃料供給量ｆ１に応じた流量の燃焼空気Ａ１を流す。
【００３２】
図５に示すように、炉内に化石燃料Ｆ１が供給されて化石燃料Ｆ１の燃焼が始まると、炉内温度が上昇する。制御装置６は、炉内温度センサ３６で検出される炉内温度を監視する。
【００３３】
炉内温度が炭化燃料Ｆ２の着火温度Ｔ１以上となれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、起動バーナ４で化石燃料Ｆ１及び炭化燃料Ｆ２を混焼させる（ステップＳ４）。具体的には、制御装置６は、化石燃料供給量調整弁４５の開度を小さくして、起動バーナ４からの化石燃料供給量ｆ１を減少させるとともに、炭化燃料供給量調整弁４７の開度を大きくして、起動バーナ４からの炭化燃料供給量ｆ２を増加させる。燃焼空気調整弁４６の開度が調整されることによって、起動バーナ４の周囲が適切な空燃比となるように、燃焼空気Ａ１の流量が調整される。なお、炭化燃料Ｆ２の着火温度Ｔ１は、炭化燃料Ｆ２の成分によっても異なるが、３００〜４００℃程度である。
【００３４】
炉内に化石燃料Ｆ１及び炭化燃料Ｆ２が供給されて化石燃料Ｆ１及び炭化燃料Ｆ２の燃焼が始まると、炉内温度が更に上昇する。図５の起動運転時の炉内温度トレンドと図７の従来の起動運転時の炉内温度トレンドとを対応させるために、化石燃料供給量ｆ１の減少分に対応する発熱量を炭化燃料Ｆ２で補うように、炭化燃料供給量ｆ２が定められてよい。また、化石燃料Ｆ１の発熱量と炭化燃料Ｆ２の発熱量とが概ね同じ（即ち、化石燃料Ｆ１の発熱量：炭化燃料Ｆ２の発熱量≒１：１）となるように、化石燃料供給量ｆ１と炭化燃料供給量ｆ２とが定められてもよい。
【００３５】
炉内温度が所定の切替温度Ｔ２となれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、起動バーナ４を化石燃料Ｆ１の専焼に切り替える（ステップＳ６）。具体的には、制御装置６は、化石燃料供給量調整弁４５の開度を維持しながら、炭化燃料供給量調整弁４７の開度を小さくして（又は、閉じて）、起動バーナ４からの炭化燃料供給量ｆ２を減少させる。ここで、化石燃料供給量ｆ１は、燃焼を安定させるために、ごみのごみ質の変動を吸収できる程度であればよい。また、炭化燃料供給量ｆ２をゼロとして化石燃料Ｆ１の専焼に切り替えるが、炭化燃料供給量ｆ２をゼロとせずに炭化燃料Ｆ２を燃焼するようにしてもよい。切替温度Ｔ２は、炭化燃料Ｆ２の着火温度Ｔ１よりも高く、ごみの燃焼温度Ｔ３（８５０℃程度）以下の温度である。切替温度Ｔ２は、例えば、６００〜７００℃程度であってよい。
【００３６】
以上に説明したように、本実施形態の燃焼炉１は、炉内へ化石燃料Ｆ１を第１の燃焼空気Ａ１とともに噴出する化石燃料バーナ４１と、化石燃料バーナ４１から噴出する化石燃料Ｆ１と混合するように炉内へ炭化燃料Ｆ２を第２の燃焼空気Ａ２とともに噴出する炭化燃料バーナ４２と、炉内温度を検出する炉内温度センサ３６と、炉内温度に基づいて化石燃料バーナ４１からの化石燃料供給量ｆ１及び炭化燃料バーナ４２からの炭化燃料供給量ｆ２を制御する制御装置６とを備える。制御装置６は、起動運転時に、化石燃料供給量ｆ１を増加して、化石燃料Ｆ１の燃焼により炉内温度を炭化燃料Ｆ２の着火温度Ｔ１まで上昇させてから、化石燃料供給量ｆ１を低減するとともに炭化燃料供給量ｆ２を増加して、化石燃料Ｆ１及び炭化燃料Ｆ２の混焼により炉内温度を着火温度Ｔ１より高く被燃焼物の燃焼温度Ｔ３以下の所定の切替温度Ｔ２まで上昇させるように構成されている。
【００３７】
同様に、本実施形態に係る燃焼炉１の起動方法は、燃焼炉１の炉内へ化石燃料Ｆ１を供給して、化石燃料Ｆ１の燃焼により炉内温度を炭化燃料Ｆ２の着火温度Ｔ１まで上昇させるステップ、及び、化石燃料Ｆ１の供給量を低減するとともに炭化燃料Ｆ２を化石燃料Ｆ１と混合するように炉内へ供給して、化石燃料Ｆ１及び炭化燃料Ｆ２の混焼により炉内温度を着火温度Ｔ１より高く被燃焼物の燃焼温度Ｔ３以下の所定の切替温度Ｔ２まで上昇させるステップ、を含む。
【００３８】
上記燃焼炉１及びその起動方法では、化石燃料Ｆ１の専焼により炉内温度を炭化燃料Ｆ２の着火温度Ｔ１まで上昇させてから、化石燃料Ｆ１と炭化燃料Ｆ２との混焼に切り替わる。炉内が炭化燃料Ｆ２の着火温度Ｔ１となってから炉内に供給された炭化燃料Ｆ２は速やかに着火して燃焼する。更に、炭化燃料Ｆ２は化石燃料Ｆ１と混合するように炉内へ供給されるので、炉内温度が不安定な起動運転時であっても、炭化燃料Ｆ２が高水分・高灰分の低質炭化物であったとしても、確実且つ速やかに炭化燃料Ｆ２が着火して燃焼する。よって、炉内へ供給された炭化燃料Ｆ２の不完全燃焼を防ぐことができる。炭化燃料Ｆ２は低質炭化物に限定されるわけではないが、上記燃焼炉１及びその起動方法によれば、石炭と比較して安価な低質炭化物を炭化燃料Ｆ２として利用することが可能となる。
【００３９】
また、炉内へ供給された炭化燃料Ｆ２は速やかに燃焼するので、炭化燃料供給量ｆ２を調整することにより、化石燃料Ｆ１の専焼で炉内を燃焼温度Ｔ３に上昇させるのと同等の発熱量を同等の時間で得ることができる。このようにして、化石燃料Ｆ１の使用量の低減と、炭化燃料Ｆ２を利用した良好な炉の起動とを実現することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る燃焼炉１では、上記の第２の燃焼空気Ａ２が、炉内からの燃焼排ガスの一部である。同様に、本実施形態に係る燃焼炉１の起動方法では、炭化燃料Ｆ２を燃焼炉１の燃焼排ガスとともに炉内へ供給する。
【００４１】
燃焼炉１の燃焼排ガスは、外部から取り込んだ空気よりも高温である。このように高温の燃焼空気Ａ２に同伴して炭化燃料Ｆ２を炉内に供給することにより、炉内温度の低減を抑制し、また、炭化燃料Ｆ２の着火・燃焼が促進される。
【００４２】
また、上記燃焼炉１において、化石燃料バーナ４１及び炭化燃料バーナ４２は、炭化燃料バーナ４２の周囲に化石燃料バーナ４１が配置された混焼バーナとして構成されていてよい。
【００４３】
これにより、化石燃料バーナ４１から炉内へ供給された化石燃料Ｆ１と炭化燃料バーナ４２から炉内へ供給された炭化燃料Ｆ２とが確実に混合する。そして、化石燃料Ｆ１の燃焼により高温となったところに炭化燃料Ｆ２が供給されるので、炭化燃料Ｆ２の着火及び燃焼が促される。
【００４４】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。上記の構成は、例えば、以下のように変更することができる。
【００４５】
例えば、上記実施形態において燃焼炉１はストーカ式ごみ焼却炉であるが、燃焼炉１の被焼却物は、ごみに限定されない。
【００４６】
また、例えば、上記実施形態において燃焼炉１はストーカ式ごみ焼却炉であるが、本発明に係る燃焼炉１は流動床炉などの起動時に化石燃料を使用する燃焼炉に広く適用することができる。以下では、本発明に係る燃焼炉を流動床炉に適用させた変形例１を説明する。
【００４７】
図６は、変形例１に係る燃焼炉１０１の構成を示す概略図である。図６に示す燃焼炉１０１は、流動床式ごみ焼却炉である。燃焼炉１０１の炉内には、一次燃焼室１２１及び二次燃焼室１２２が形成されている。炉内底部には、流動層１３４が設けられている。燃焼炉１０１は、ごみが投入される投入ホッパ１３１と、ごみを炉内の一次燃焼室１２１へ送り出す給じん装置１３２とを備える。流動層１３４の下部からは流動用空気１５１が供給される。一次燃焼室１２１内には、起動バーナ１０４及び助燃バーナ１３５が設けられている。また、炉内の一次燃焼室１２１と二次燃焼室１２２との境界付近には二次空気１５２が供給される。二次燃焼室１２２には、炉内温度を検出する炉内温度センサ１３６が設けられている。
【００４８】
上記構成の燃焼炉１０１においても、前述の実施形態と同様に、起動バーナ１０４は、化石燃料バーナ４１と炭化燃料バーナ４２とを備える。そして、前述の実施形態と同様に、炉の起動運転時に、起動バーナ１０４（及び／又は助燃バーナ１３５）が、炉内温度に基づいて化石燃料Ｆ１の専焼、化石燃料Ｆ１と炭化燃料Ｆ２の混焼、化石燃料Ｆ１の専焼の順に切り替えられてよい。
【符号の説明】
【００４９】
１，１０１      ：燃焼炉
２      ：ボイラ
４，１０４      ：起動バーナ
６      ：制御装置
８      ：排気ライン
９      ：ＥＧＲライン
２１，１２１    ：一次燃焼室
２２１２２，    ：二次燃焼室
２３    ：煙道
２４    ：ボイラドラム
２５，２６    ：伝熱管
３１，１３１    ：投入ホッパ
３２，１３２    ：給じん装置
３３    ：ストーカ式搬送装置
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ  ：ストーカ
３４    ：灰排出口
３５，１３５    ：助燃バーナ
３６，１３６    ：炉内温度センサ
４１    ：化石燃料バーナ
４１ａ  ：化石燃料ノズル
４１ｂ  ：エアノズル
４２    ：炭化燃料バーナ
４２ａ  ：炭化燃料ノズル
４５    ：化石燃料供給量調整弁
４６    ：燃焼空気調整弁
４７    ：炭化燃料供給量調整弁
８１    ：集塵器
８２    ：誘引通風機
８３    ：煙突
９２    ：バーナ供給ライン
９３    ：ダンパ
１００  ：焼却システム
１３４  ：流動層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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