(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被燃焼物と酸素を含む流体が供給されて前記被燃焼物が流動状態で燃焼される流動層を下部に設け、空塔部を前記流動層の上部に設けた流動層燃焼炉において、前記空塔部に投入する被燃焼物と前記流動層に投入する被燃焼物とをそれぞれ選別する手段と該選別後に前記燃焼炉内へ投入する手段を設けたことを特徴とする流動層燃焼炉。
【請求項２】
請求項１の流動層燃焼炉において、前記被燃焼物の選別手段は、前記被燃焼物のうちカロリーの高いものと低いものとの選別手段であることを特徴とする流動層燃焼炉。
【請求項３】
請求項１の流動層燃焼炉において、前記被燃焼物の選別手段は、比重の比較的小さいものと比較的高いものとの選別手段であることを特徴とする流動層燃焼炉。
【請求項４】
被燃焼物と酸素を含む流体が供給されて前記被燃焼物が流動状態で燃焼される流動層を下部に設け、空塔部を前記流動層の上部に設けた流動層燃焼炉において、共通シュートおよび上部シュートを介して前記空塔部に投入する被燃焼物と、共通シュートと下部シュートを介して前記流動層に投入する被燃焼物とに選別する手段を、前記共通シュートと上部および下部シュートとの分岐部に設けたことを特徴とする流動層燃焼炉。
【請求項５】
被燃焼物と酸素を含む流体が供給されて前記被燃焼物が流動状態で燃焼される流動層を下部に設け、空塔部を前記流動層の上部に設けた流動層燃焼炉への被燃焼物の投入方法において、前記被燃焼物のうち、カロリーの高いものまたは比較的比重の小さい被燃焼物を前記空塔部に投入し、前記被燃焼物のうち、カロリーの低いものまたは比較的比重の大きいものを流動層に投入することを特徴とする流動層燃焼炉への被燃焼物の投入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被燃焼物を燃焼させる燃焼炉の被燃焼物投入装置及び被燃焼物投入方法に係り、特に、燃焼状態が著しく変化する都市ごみや産業廃棄物等の被燃焼物を焼却するごみ焼却炉の被燃焼物投入装置及び被燃焼物投入方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、燃焼炉の一つであるごみ焼却炉のごみ投入装置を示すものである。従来のごみ焼却炉３のごみ投入装置２は、給じん機８のホッパー９に投入されるごみ２５が、コンベア１０を介して移動、破袋され、投入シュート１８を滑り落下し、ごみ焼却炉３の流動層４に投入される。流動層４には、１次送風機１９から圧送され空気加熱器２０で加熱された１次空気２８ａが供給され、更に、１次空気２８ａは、流動層４の上部に位置する空間を形成する空塔部５に対しても供給されている。更に、空塔部５の上端には２次空気２８ｂが２次送風機２１によって供給されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のごみ焼却炉３においては、高カロリーのごみ、即ち揮発分の多い合成樹脂、油脂類、紙等の高カロリーのごみが、いつ投入されるかを予測出来ず、不規則にごみ質が著しく変化し、これら高カロリーのごみが流動層４上に投入されると、多すぎる燃焼空気により、速い燃焼速度で瞬時に焼却され、一時的にＮＯｘが２００ｐｐｍ以上も発生し、燃焼状態を抑制することが困難であった。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、被燃焼物を流動状態で燃焼させる流動層を有する燃焼炉の被燃焼物投入装置乃至被燃焼物投入方法において、燃焼状態が不規則に著しく変化する被燃焼物を効率良く燃焼させると共に、排ガス中のＮＯｘの発生を抑制する燃焼炉の被燃焼物投入装置乃至被燃焼物投入方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被燃焼物と酸素を含む流体が供給されて前記被燃焼物が流動状態で燃焼される流動層を下部に設け、空塔部を前記流動層の上部に設けた流動層燃焼炉において、前記空塔部に投入する被燃焼物と前記流動層に投入する被燃焼物とをそれぞれ選別する手段と該選別後に前記燃焼炉内へ投入する手段を設けたものである。
【０００６】
更に、上記発明において、前記被燃焼物の選別手段は、前記被燃焼物のうちカロリーの高いものと低いものとの選別手段である。
【０００７】
更に、上記発明において、前記被燃焼物の選別手段は、比重の比較的小さいものと比較的高いものとの選別手段である。
【０００８】
又、被燃焼物と酸素を含む流体が供給されて前記被燃焼物が流動状態で燃焼される流動層を下部に設け、空塔部を前記流動層の上部に設けた流動層燃焼炉において、共通シュートおよび上部シュートを介して前記空塔部に投入する被燃焼物と、共通シュートと下部シュートを介して前記流動層に投入する被燃焼物とに選別する手段を、前記共通シュートと上部および下部シュートとの分岐部に設けたものである。
【０００９】
又、被燃焼物と酸素を含む流体が供給されて前記被燃焼物が流動状態で燃焼される流動層を下部に設け、空塔部を前記流動層の上部に設けた流動層燃焼炉への被燃焼物の投入方法において、前記被燃焼物のうち、カロリーの高いものまたは比較的比重の小さい被燃焼物を前記空塔部に投入し、前記被燃焼物のうち、カロリーの低いものまたは比較的比重の大きいものを流動層に投入するである。
【００１０】
【作用】
本発明の燃焼炉の被燃焼物投入装置によれば、高カロリーの被燃焼物を空塔部に投入する投入手段を備えたもので、高カロリーの被燃焼物は、比較的酸素分圧の低い空塔部に投入されるので、ＮＯｘの発生量が少なく、燃焼排ガス中に出て行くＮＯｘ濃度は抑制される。
【００１１】
更に、上記発明において、燃焼炉に投入する被燃焼物を高カロリーの被燃焼物と残りの被燃焼物とに選別する選別手段を備えたもので、上記発明の作用に加え、被燃焼物を高カロリーの被燃焼物と残りの被燃焼物とに選別することが出来、高カロリーの被燃焼物を上記空塔部に選択的に投入することが可能になる。
【００１２】
更に、上記発明において、選別手段は、噴射する噴射流体の噴射力によって高カロリーの被燃焼物と残りの被燃焼物とに選別するもので、上記発明の作用に加え、高カロリーの被燃焼物は、通常比重が小さく噴射流体の噴射力によって飛ばされ、比較的比重の大きい残りの被燃焼物から効率的に分離される。
【００１３】
そして、上記発明において、選別手段の噴射流体は、燃焼炉の排ガスであるので、上記発明の作用に加え、使用する噴射流体の温度が高く、且つ含有する酸素分圧も低いので、高カロリーの被燃焼物は、燃焼時にＮＯｘの発生を抑制される。
【００１４】
又、本発明の燃焼炉の被燃焼物投入方法によれば、被燃焼物の内、高カロリーの被燃焼物を燃焼炉内部の酸素分圧の低い領域に投入することで、燃焼酸素量が少ないために、被燃焼物が燃焼する時のＮＯｘの大量発生を抑制する。
【００１５】
【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、本発明に係る燃焼炉の被燃焼物投入装置の一実施例を示す系統図である。本実施例は、被燃焼物である都市ごみや産業廃棄物等のごみを燃焼させる燃焼炉、即ちこれらごみを焼却するごみ焼却炉３のごみ投入装置１に関するものである。ごみ投入装置１は、酸素を含む流体である空気２８ａを圧送し、ごみ２５を流動状態で燃焼させる流動層４と、この流動層４の上部に位置する空間を形成する空塔部５とを有するごみ焼却炉３に設けられる。
【００１６】
更に、本実施例のごみ投入装置１は、紙、ビニール等の高カロリーのごみ２６を空塔部５に投入する投入手段７及びごみ２５を高カロリーのごみ２６と残りのごみ２７とに選別する選別手段１３を備える。投入手段７は、ごみ２５の袋を受けるホッパー９及びホッパー９の下部に位置するコンベア１０を有する給じん機８と、給じん機８から移動、破袋されたごみ２５を滑り落す共通投入シュート１１と、共通投入シュート１１から分かれた上部投入シュート１２及び下部投入シュート１７とを有するものである。
【００１７】
図２は、選別手段の斜視図を示すもので、選別手段１３は、噴射流体であるごみ焼却炉３の排ガス３０の噴射力によって高カロリーのごみ２６と残りのごみ２７とに選別するものである。そして、選別手段１３は、共通投入シュート１１から滑り落されたごみ２５を送風機１４によって送られた排ガス３０を噴射するノズル１５と、ノズル１５の前方下側に位置し、回転翼１６ａを有する分別機１６とを有するものである。
【００１８】
更に、本実施例のごみ投入装置１は、流動層４及び空塔部５に１次空気２８ａを空気加熱器２０を介して圧送する送風機１９と、２次空気２８ｂを空塔部５の上端に圧送する２次送風機２１とを有するものである。
【００１９】
以上の構造を有する本実施例のごみ焼却炉のごみ投入装置１は、次のように作用する。即ち、高カロリーのごみ２６を空塔部５に投入する投入手段を備えたもので、高カロリーのごみ２６は、空塔部５に投入されることが可能になり、空塔部５は比較的酸素分圧の低い空間であるので、ＮＯｘの発生量が少なく、燃焼排ガス中に出て行くＮＯｘ濃度は抑制される。
【００２０】
更に、ごみ焼却炉３に投入するごみ２５を高カロリーのごみ２６と残りのごみ２７とに選別する選別手段１３を備えたもので、ごみ２５を高カロリーのごみ２６と残りのごみ２７とに選別することが出来、高カロリーのごみ２６を上記空塔部５に選択的に投入することが出来る。高カロリーのごみ２６は、通常比重の小さい物が多く噴射流体の噴射力によって飛ばされ、上部投入シュート１２に滑り落されると共に、比較的比重の大きい残りのごみ２７は、分別機１６により下部投入シュート１７に滑り落され、高カロリーのごみ２６と残りのごみ２７は、都合良く分離される。
【００２１】
そして、選別手段１３の噴射流体２９は、ごみ焼却炉３の排ガス３０であるので、使用する噴射流体２９の温度が高く、且つ含有する酸素分圧も低く、高カロリーのごみ２６の燃焼時にＮＯｘの発生を抑制するものである。
【００２２】
給じん機（破砕機）８のホッパー９に投入されたごみ２５の袋は、先ず、給じん機８の下部に位置するコンベア１０によって破袋される。給じん機８から滑り落されたごみ２５は、共通投入シュート１１を通過する。このとき、共通投入シュート１１の下端に設置した選別手段１３のノズル１５の噴射力によってごみ２５は分別される。つまり、紙、ビニール等の軽いごみは、ノズル１５の噴射力によって、上部投入シュート１２に入る。又、紙、ビニール以外の生ごみ、不燃物等の残りのごみ２７は、分別機１６の回転翼１６ａにより、下部投入シュート１７に投入される。分別機１６は、下部投入シュート１７にビニール、紙等が侵入するのを防止する働きがある。
【００２３】
上部投入シュート１２に投入された紙、ビニール等の高カロリーのごみ２６は、ごみ焼却炉空塔部５の酸素分圧の低い領域２３において焼却されるので、ＮＯｘの大量発生を防止する。残りの重量のあるごみ２７は、噴射流体２９に飛ばされることなく、分別機１６を通過し、下部投入シュート１７に投入され、酸素分圧の高い領域である流動層４において完全燃焼される。
【００２４】
図３は、本発明に係る燃焼炉の被燃焼物投入装置の他の実施例を示す系統図である。本実施例は、図１のごみ焼却炉のごみ投入装置と同様に、都市ごみや産業廃棄物等のごみを焼却するごみ焼却炉３のごみ投入装置１に関するものであるが、高カロリーのごみ２６用の投入手段７と、残りのごみ２７用の投入手段７とに分かれており、図１のごみ投入装置に設けられた選別手段１３は、直接設けられていない。
【００２５】
投入手段７は、図１のごみ投入装置と略同じで、２個所の投入シュートを設けたもので、ごみ２６又は２７を受けるホッパー９及びホッパー９の下部に位置するコンベア１０を有する給じん機８と、給じん機８から送られたごみ２６又は２７を滑り落す上部投入シュート１２又は下部投入シュート１７とを有するものである。
【００２６】
上部投入シュート１２には、燃焼空気をあまり必要としない高カロリーのごみ２６を投入する。上部投入シュート１２から投入された燃焼空気をそれほど必要としない高カロリーのごみ２６は、空塔部５の酸素分圧の低い空間で焼却される。この空塔部５の空間は、燃焼空気量が少ないために、紙、ビニール等高カロリーのごみ２６が燃焼する時にＮＯｘの大量発生を抑制する。下部投入シュート１７には、燃焼空気を必要とするその他の残りのごみ２７を投入し、流動層４の酸素分圧の高い空間で完全燃焼させる。
【００２７】
次に、本実施例のごみ焼却炉のごみ投入方法を、図１を利用して説明する。本実施例のごみ焼却炉のごみ投入方法は、酸素を含む流体である空気２８ａを圧送し、ごみを流動状態で燃焼させる流動層４を有するごみ焼却炉３のごみ投入方法において、ごみ２５の内、高カロリーのごみ２６をごみ焼却炉３内部の酸素分圧の低い領域２３に投入することである。
【００２８】
本実施例のごみ焼却炉のごみ投入方法によれば、ごみ２６を、予め高カロリーのごみ２６とその他の残りのごみ２７とに分別し、、高カロリーのごみ２６が投入される酸素分圧の低い領域２３は、燃焼酸素量が少ないために、ＮＯｘの大量発生を抑制するものである。
【００２９】
上述したように、本発明の燃焼炉の被燃焼物投入装置によれば、高カロリーの被燃焼物を空塔部に投入する投入手段を備えたもので、高カロリーの被燃焼物は、空塔部に投入されるのでＮＯｘの発生量が少なく、燃焼排ガス中に出て行くＮＯｘ濃度は抑制される。
【００３０】
更に、上記発明において、高カロリーの被燃焼物と残りの被燃焼物とに選別する選別手段を備えたもので、上記発明の効果に加え、高カロリーの被燃焼物を上記空塔部に選択的に投入することが可能になる。
【００３１】
更に、上記発明において、選別手段は、噴射する噴射流体の噴射力によって高カロリーの被燃焼物と残りの被燃焼物とに選別するもので、上記発明の効果に加え、高カロリーの被燃焼物は、比較的比重の大きい残りの被燃焼物から効率的に分離される。
【００３２】
そして、上記発明において、選別手段の噴射流体は、燃焼炉の排ガスであるので、上記発明の効果に加え、使用する噴射流体の温度が高く、且つ含有する酸素分圧も低いので、高カロリーの被燃焼物は、燃焼時にＮＯｘの発生を抑制される。又、本発明の燃焼炉の被燃焼物投入方法によれば、被燃焼物の内、高カロリーの被燃焼物を燃焼炉内部の酸素分圧の低い領域に投入することで、燃焼酸素量が少ないために、被燃焼物が燃焼する時のＮＯｘの大量発生を抑制する。
【００３３】
【発明の効果】
被燃焼物を流動状態で燃焼させる流動層を有する燃焼炉の被燃焼物投入装置乃至被燃焼物投入方法において、燃焼状態が不規則に著しく変化する被燃焼物を効率良く燃焼させると共に、排ガス中のＮＯｘの発生を抑制する燃焼炉の被燃焼物投入装置乃至被燃焼物投入方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼炉の被燃焼物投入装置の一実施例を示す系統図である。
【図２】図１に使用されている選別手段の斜視図である。
【図３】本発明に係る燃焼炉の被燃焼物投入装置の他の実施例を示す系統図である。
【図４】従来技術に係る燃焼炉の被燃焼物投入装置の系統図である。
【符号の説明】
１  ごみ焼却炉のごみ投入装置（燃焼炉の被燃焼物投入装置）
３  ごみ焼却炉（燃焼炉）
４  流動層
５  空塔部
７  投入手段
１３  選別手段
２３  酸素分圧の低い領域
２５  ごみ（被燃焼物）
２６  高カロリーのごみ（高カロリーの被燃焼物）
２７  残りのごみ（残りの被燃焼物）
２８ａ  １次空気（流体）
３０  排ガス（噴射流体）
【図１】
0003541282.tif 000002
【図２】
0003541282.tif 000003
【図３】
0003541282.tif 000004
【図４】
0003541282.tif 000005