(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉の上方に配置され前記焼却炉に開口する第１のガス冷却室と、
前記第１のガス冷却室に水を噴射する第１の水噴射装置と、
前記焼却炉の上方に配置され前記第１のガス冷却室にダクトを介して接続され下部を前記焼却炉に開口される第２のガス冷却室と、
前記第２のガス冷却室に水を噴射する第２の水噴射装置と、
を有することを特徴とする燃焼ガス冷却設備。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼ガス冷却設備において、
前記第１のガス冷却室に空気を供給する空気供給装置および再燃バーナを有することを特徴とする燃焼ガス冷却設備。
【請求項３】
請求項１または２記載の燃焼ガス冷却設備において、
前記ダクトに空気を供給する空気供給装置を有することを特徴とする燃焼ガス冷却設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、焼却炉で発生した燃焼ガスを冷却するための燃焼ガス冷却設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ゴミ処理施設では、ゴミを燃焼するために焼却炉が配置されており、ゴミの燃焼により焼却炉で発生した燃焼ガスは、排ガス処理設備に導かれ処理された後、大気中に放出される。
【０００３】
そして、排ガス処理設備に導かれる燃焼ガスは、排ガス処理設備の機器を保護するために、燃焼ガス冷却設備により予め冷却される。
従来、燃焼ガス冷却設備としては、焼却炉一体型と別置型の２種類が知られている。
【０００４】
図２は、焼却炉一体型の燃焼ガス冷却設備を示すもので、この設備では、焼却炉１１の上方に、焼却炉１１と一体にガス冷却室１３が形成され、このガス冷却室１３に水噴射装置１５から水を噴射することにより燃焼ガスＧの冷却が行われる。
【０００５】
この焼却炉一体型の設備は、建設コストが安価であり、また、水の噴射により下方に落下する沈降ダストが焼却炉１１内に直接落下するため、沈降ダストを搬出する手段を別途設ける必要がないという利点がある。
【０００６】
図３は、別置型の燃焼ガス冷却設備を示すもので、この設備では、焼却炉からの燃焼ガスＧがダクト１７を介してガス冷却室１９に導かれ、このガス冷却室１９に水噴射装置２１から水を噴射することにより燃焼ガスの冷却が行われる。
【０００７】
この別置型の設備では、燃焼ガスがダクト１７を介してガス冷却室１９に導かれるため、高温状態の燃焼ガスの滞留時間が長くなり、より完全燃焼に近づけることができ、ダイオキシン等の有害物質の濃度を低減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焼却炉一体型の燃焼ガス冷却設備では、焼却炉１１の上方に直接ガス冷却室１３が形成されているため、燃焼ガスが二次燃焼する前に、炎に水が噴射され、燃焼ガスの完全燃焼が妨げられ、ダイオキシン等の有害物質の濃度を低減することが困難であるという問題があった。
【０００９】
また、焼却炉１１とガス冷却室１３が直接接続されるため、再燃バーナの取り付けが困難であった。
一方、別置型の燃焼ガス冷却設備では、焼却炉からの燃焼ガスを、耐火物で覆われたダクト１７を介してガス冷却室１９に導いているため、建設コストが高く、また、設備が大きくなり、さらに、ガス冷却室１９から沈降ダストを搬出するコンベヤが必要になるという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、燃焼ガスを確実に二次燃焼することができる安価な燃焼ガス冷却設備を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の燃焼ガス冷却設備は、焼却炉の上方に配置され前記焼却炉に開口する第１のガス冷却室と、前記第１のガス冷却室に水を噴射する第１の水噴射装置と、前記焼却炉の上方に配置され前記第１のガス冷却室にダクトを介して接続され下部を前記焼却炉に開口される第２のガス冷却室と、前記第２のガス冷却室に水を噴射する第２の水噴射装置とを有するものである。
【００１２】
請求項２の燃焼ガス冷却設備は、請求項１において、前記第１のガス冷却室に空気を供給する空気供給装置および再燃バーナを有するものである。
請求項３の燃焼ガス冷却設備は、請求項１または２において、前記ダクトに空気を供給する空気供給装置を有するものである。
【００１３】
【作用】
請求項１の燃焼ガス冷却設備では、焼却炉で発生した燃焼ガスが、先ず、第１のガス冷却室に導かれ、第１の水噴射装置からの水の噴射により、例えば、９００℃〜９５０℃の燃焼ガスが、例えば、７５０℃〜８００℃の温度まで冷却され、この後、ダクトを通り、第２のガス冷却室に導かれ、第２の水噴射装置からの水の噴射により、例えば、３５０℃〜４５０℃の温度まで冷却され、排ガス処理設備に送られる。
【００１４】
請求項２の燃焼ガス冷却設備では、空気供給装置により第１のガス冷却室に空気が供給されるため、第１の水噴射装置から噴射される水に、ゴミ汚水，排水，汚泥等を使用した場合に、水に含まれる汚物が確実に燃焼酸化処理される。
【００１５】
また、立ち上げ，立ち下げ時のダイオキシン類の低減のため、再燃バーナが起動され、熱分解処理が行われる。
請求項３の燃焼ガス冷却設備では、空気供給装置によりダクトに空気が供給されるため、この空気が冷却空気となり、第１のガス冷却室からの燃焼ガスが、例えば、７００℃程度まで冷却される。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の燃焼ガス冷却設備の一実施例を示しており、図において符号３１は、焼却炉を示している。
【００１７】
焼却炉３１の一側には、ゴミ，汚泥等が供給されるホッパ３３が配置されている。
焼却炉３１の下部には、燃焼装置３５が配置され、燃焼装置３５の下方に、燃焼灰を搬送する炉下コンベヤ３７が配置されている。
【００１８】
炉下コンベヤ３７に連続して主灰出しコンベヤ３９が配置され、この主灰出しコンベヤ３９の先端に、灰ピット４１が配置されている。
焼却炉３１の上部には燃焼室４３を形成する突出部４５が形成されている。
【００１９】
この突出部４５には、二次空気を供給する空気供給装置４７が配置されている。
そして、突出部４５の上方に、第１のガス冷却室４９が形成されている。
【００２０】
この第１のガス冷却室４９には、第１のガス冷却室４９に水を噴射する第１の水噴射装置５１が配置されている。
この水噴射装置５１からは、主にゴミ汚水，排水，汚泥等の清水以外の水が噴射される。
【００２１】
また、第１のガス冷却室４９には、三次空気を供給する空気供給装置５２が配置され、さらに、再熱バーナ５４が配置されている。
焼却炉３１の上方には、第１のガス冷却室４９に並んで第２のガス冷却室５３が配置されている。
【００２２】
この第２のガス冷却室５３は、ダクト５５を介して第１のガス冷却室４９に連通されている。
ダクト５５には、ダクト５５内に空気を供給する空気供給装置５７が配置されている。
【００２３】
第２のガス冷却室５３には、水を噴射する第２の水噴射装置５９が配置されている。
この水噴射装置５９からは、主に清水が噴射される。
【００２４】
第２のガス冷却室５３の下部は、ダクト６１を介して焼却炉３１に開口されている。
ダクト６１には、開閉ダンパ６３が配置されている。
【００２５】
図において符号６５は、排ガス処理設備に配置される空気予熱器を示している。
この空気予熱器６５の中央には、第２のガス冷却室５３からのダクト６７が開口され、空気予熱器６５に流入した排ガスは、整流室６６を介して各伝熱管もしくは伝熱プレート６９の間を通過する。
【００２６】
空気予熱器６５の排ガス出口合流部には、水を噴射する第３の水噴射装置６９が配置されている。
この水噴射装置６９からは、主に清水が噴射される。
【００２７】
空気予熱器６５の下方には、コンベヤ７１が配置され、このコンベヤ７１の先端に灰ピット４１が配置されている。
空気予熱器６５の上部および下部は、ダクト７３を介して、例えば、バグフィルタからなる集塵器７５に接続されている。
【００２８】
集塵器７５の下方には、コンベヤ７７が配置されている。
この集塵器７５で浄化された燃焼ガスは、誘引送風機７９により引かれ煙突８１から大気中に放出される。
【００２９】
上述した燃焼ガス冷却設備では、焼却炉３１で発生した、例えば、９００℃〜９５０℃の燃焼ガスＧが、先ず、第１のガス冷却室４９に導かれ、第１の水噴射装置５１からの水の噴射により、例えば、７５０℃〜８００℃の温度まで冷却され、この後、ダクト５５を通り、第２のガス冷却室５３に導かれ、第２の水噴射装置５９からの水の噴射により、例えば、３５０℃〜４５０℃の温度まで冷却され、排ガス処理設備に送られる。
【００３０】
そして、排ガス処理設備に送られた燃焼ガスは、空気予熱器６５において、空気と熱交換され、例えば、２２５℃〜２３０℃の温度まで冷却された後、集塵器７５により浄化され、この後、誘引送風機７９により引かれ煙突８１から大気中に放出される。
【００３１】
また、バグフィルタ材質によっては、入口温度２００℃の制限があるので、減温設備として、減温水を噴霧する水噴射装置６９を設け、２２５℃〜２３０℃の排ガスを２００℃に減温する。
【００３２】
しかして、上述した燃焼ガス冷却設備では、焼却炉３１で発生した燃焼ガスが、先ず、第１のガス冷却室４９に導かれ一次冷却され、次に、第２のガス冷却室５３に導かれ二次冷却されるため、第１のガス冷却室４９で冷却された燃焼ガスの温度を、例えば、７５０℃〜８００℃の比較的高温に設定することが可能になり、燃焼ガスの完全燃焼が妨げられることがなくなり、燃焼ガスを確実に二次燃焼することができる。
【００３３】
従って、ダイオキシン等の有害物質の濃度を確実に低減することができる。
また、ダクト５５には、第１のガス冷却室４９で冷却された比較的低温の燃焼ガスが流通されるため、ダクト５５の建設コストを低減することができる。
【００３４】
さらに、第２のガス冷却室５３の下部を焼却炉３１に開口したので、第２のガス冷却室５３で発生した沈降ダストを焼却炉３１内に直接排出することが可能になり、沈降ダストを搬送するコンベヤが不要になり、建設コストを低減することができる。
【００３５】
また、上述した燃焼ガス冷却設備では、空気供給装置５２により第１のガス冷却室４９に空気が供給されるため、第１の水噴射装置５１から噴射される水に、ゴミ汚水，排水，汚泥等を使用した場合にも、水に含まれる汚物を確実に燃焼酸化処理することが可能になり、汚物の臭い等を確実に除去することができる。
【００３６】
従って、これに使用される排水の排水処理を沈砂のみの処理にすることができ、また、汚泥を流動焼のような形で焼却処理することが可能になる。
さらに、上述した燃焼ガス冷却設備では、空気供給装置５７によりダクト５５に空気を供給するようにしたので、第１のガス冷却室４９からの燃焼ガスを空気により冷却し、７００℃程度の温度にすることができる。
【００３７】
また、上述した燃焼ガス冷却設備では、第２のガス冷却室５３において、第１のガス冷却室４９で冷却された７５０℃〜８００℃の燃焼ガスを、３５０℃〜４５０℃に冷却すれば良いので、従来のように、９５０℃の燃焼ガスを一時に冷却する必要がなくなり、第２のガス冷却室５３の容量を従来の７０％程度の容量にすることができ、焼却炉３１の上方に第２のガス冷却室５３を容易に設置することが可能になる。
【００３８】
さらに、従来の燃焼ガス冷却設備では、空気予熱器６５に流入する燃焼ガスの温度が比較的高いため、白煙防止等のための余熱利用を多量に行う場合には、空気予熱器６５を個別に２段にわたって設ける必要があったが、上述した実施例では、空気予熱器６５に流入する３５０℃〜４５０℃の燃焼ガスを上下方向に並列に送り込むことにより、伝熱効率を高くでき、空気予熱器の小型化が可能になる。これにより、縦方向に重ねることが可能になり、建設スペースを低減することができる。
【００３９】
なお、以上述べた実施例において、焼却炉３１からの９００℃〜９５０℃の燃焼ガスの発生量を、２００００  〜３００００ｍ３／ｈ  とすると、この燃焼ガスを７５０℃〜８００℃に冷却するための熱量は、約１００００００  〜１５０００００ｋｃａｌ／ｈ  であり、水噴射装置からの水噴射の蒸発熱負荷を１５００００ｋｃａｌ／ｍ３ｈとすると、第１のガス冷却室４９の必要容積は、６．７〜１０ｍ３となる。
【００４０】
従って、第１のガス冷却室４９の直径を１．５ｍとした場合には、４〜６ｍの長さがあれば充分に満足することができ、設備が非常にコンパクトなものになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の燃焼ガス冷却設備では、焼却炉で発生した燃焼ガスが、先ず、第１のガス冷却室に導かれ一次冷却され、次に、第２のガス冷却室に導かれ二次冷却されるため、第１のガス冷却室で冷却された燃焼ガスの温度を、例えば、７５０℃〜８００℃の比較的高温に設定することが可能になり、燃焼ガスの完全燃焼が妨げられることがなくなり、燃焼ガスを確実に二次燃焼することができる。
【００４２】
また、ダクトには、第１のガス冷却室で冷却された比較的低温の燃焼ガスが流通されるため、ダクトの建設コストを低減することができる。
さらに、第２のガス冷却室の下部を焼却炉に開口したので、第２のガス冷却室で発生した沈降ダストを焼却炉内に直接排出することが可能になり、沈降ダストを搬送するコンベヤが不要になり、建設コストを低減することができる。
【００４３】
請求項２の燃焼ガス冷却設備では、空気供給装置により第１のガス冷却室に空気が供給されるため、第１の水噴射装置から噴射される水に、ゴミ汚水，排水，汚泥等を使用した場合にも、水に含まれる汚物を確実に燃焼酸化処理することができる。
【００４４】
請求項３の燃焼ガス冷却設備では、空気供給装置によりダクトに空気を供給するようにしたので、第１のガス冷却室からの燃焼ガスを空気により冷却することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼ガス冷却設備の一実施例を示す断面図である。
【図２】従来の焼却炉一体型の燃焼ガス冷却設備を示す断面図である。
【図３】従来の別置型の燃焼ガス冷却設備を示す断面図である。
【符号の説明】
３１  焼却炉
４９  第１のガス冷却室
５１  第１の水噴射装置
５２，５７  空気供給装置
５３  第２のガス冷却室
５９  第２の水噴射装置
【図１】
0003628732.tif 000002
【図２】
0003628732.tif 000003
【図３】
0003628732.tif 000004