(57)【要約】【課題】  燃焼室内の燃焼排ガスの一部を炉内へ再循環ガスとして還流する再循環通路を備えたストーカ式焼却炉において、炉の燃焼帯における燃焼促進と前記再循環ガスの還流によるＮＯｘの発生抑制とをバランス良く実現することにより、焼却主灰中の未燃分、重金属類等の低減効果、及び燃焼ガスに同伴されるすす、未燃炭素、灰分等の煤塵の低減効果と、ＮＯｘの低減効果とを併せて実現し得るストーカ式焼却炉を提供する。【解決手段】  被燃焼物が投入されるストーカ２１〜２３の下方より一次空気を導入し、ストーカ上方の燃焼室３で一次空気により一次燃焼を行った後、燃焼室３の上方部位に二次空気を投入して二次燃焼を行うようにしたストーカ式焼却炉２において、燃焼室３内の燃焼排ガスの一部を炉内へ再循環ガスとして還流し、一次空気のうち、ストーカ上方の主燃焼帯２１〜２３に供給される一次空気の酸素濃度を２１％〜４０％の範囲となるように酸素富化して当該主燃焼帯で燃焼させている。【選択図】  図１
2006242490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被燃焼物が燃焼されるストーカの下方より一次空気を導入し、該ストーカ上方の燃焼室で前記一次空気により一次燃焼を行った後、前記燃焼室内において発生した燃焼排ガスの一部を二次空気の一部、または、全部として炉内へ還流するストーカ式焼却炉の運転方法において、
前記一次空気のうち、前記ストーカ上方の主燃焼帯に供給される一次空気の酸素濃度を２１％〜４０％の範囲となるように酸素富化して前記主燃焼帯で燃焼させることを特徴とするストーカ式焼却炉の運転方法。
【請求項２】
前記二次燃焼後の排ガスを、二次空気または／及び前記再循環ガスよりも上流部位に、１段または複数段に亘って投入することを特徴とする請求項１に記載のストーカ式焼却炉の運転方法。
【請求項３】
前記二次燃焼後に生成される飛灰を直接、または、洗浄後、前記ストーカに循環させて前記ストーカ上で燃焼させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のストーカ式焼却炉の運転方法。
【請求項４】
前記ストーカにおけるおき燃焼後に生成される主灰を一定粒径以下の小粒径灰と該一定粒径を超える大粒径灰とに分級し、前記小粒径灰を前記ストーカに循環させて該ストーカ上で燃焼させることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のストーカ式焼却炉の運転方法。
【請求項５】
被燃焼物が焼却されるストーカの下方より一次空気供給通路を通して一次空気を導入し、該ストーカ上方の燃焼室で前記一次空気により一次燃焼を行った後、前記燃焼室内において発生した燃焼排ガスの一部を二次空気の一部、または、全部として炉内へ還流するストーカ式焼却炉の運転方法において、
前記一次空気供給通路のうち、前記ストーカ上の主燃焼帯への一次空気供給通路に、前記一次空気の富化用酸素を供給するための富化用酸素供給通路を接続するとともに、前記主燃焼帯への一次空気の酸素濃度が２１％〜４０％の酸素濃度範囲となるように前記富化用酸素供給通路の酸素量を調整する酸素濃度調整装置を備えたことを特徴とするストーカ式焼却炉。
【請求項６】
被燃焼物が焼却されるストーカの下方より一次空気を導入する一次空気供給通路と、該ストーカ上方で前記一次空気により一次燃焼を行う燃焼室と、前記燃焼室内において発生した燃焼排ガスの一部を二次空気の一部、または、全部として炉内へ還流するストーカ式焼却炉の運転方法において、
前記一次空気供給通路に富化用酸素を供給する酸素供給装置と、前記主燃焼帯への一次空気の酸素濃度が２１％〜４０％の酸素濃度範囲となるように富化用酸素供給通路の酸素量を調整する酸素濃度調整装置を備えたことを特徴とするストーカ式焼却炉。
【請求項７】
前記燃焼室に二次燃焼後の燃焼排ガスを供給するＥＧＲガス吹出しノズルを設けたことを特徴とする請求項５乃至請求項６に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項８】
前記ＥＧＲガス吹出しノズルは、二次空気ノズルまたは／及び再循環ガスノズルよりも上流部位に設けたことを特徴とする請求項６乃至請求項７に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項９】
前記ＥＧＲガス吹出しノズルは、１段または複数段に亘って二次燃焼後の燃焼排ガスを投入することを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項１０】
前記二次燃焼後に生成される飛灰を直接、または、洗浄後、前記ストーカに循環させる循環手段を備えたことを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項１１】
前記ストーカにおけるおき燃焼後に生成される主灰を一定粒径以下の小粒径灰と該一定粒径を超える大粒径灰とに分級する分級手段と、前記小粒径灰を前記ストーカに循環させて該ストーカ上で燃焼させる循環手段とを備えたことを特徴とする請求項１０に記載のストーカ式焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ごみ、産業廃棄物等の被燃焼物が投入されるストーカの下方より一次空気を導入し、該ストーカ上方の燃焼室で前記一次空気により一次燃焼を行った後、該燃焼室の上方部位に二次空気を投入して二次燃焼を行うようにしストーカ式焼却炉及び該ストーカ式焼却炉の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストーカ式焼却炉は、固定段と可動段の火格子を交互に配置してなるストーカを備え、油圧装置により可動段を往復移動させることにより、ホッパより投入されたごみ（被燃焼物）の攪拌と前進を行いながら、該ストーカの上流側に配置された乾燥帯でごみの乾燥を行い、次の主燃焼帯で一次空気を投入しながら主燃焼を行い、最下流側のおき燃焼帯で燃え残り分のおき燃焼を行うように構成された焼却炉である。
【０００３】
このようなストーカ式焼却炉において、ストーカ上方の燃焼室内の燃焼排ガスの一部を抽出した再循環ガスを、再循環通路を通して前記燃焼室内の二次燃焼部に還流させて二次空気と共に燃焼に供するようにした技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１にて提供されている技術においては、ストーカ上方の燃焼室内の燃焼排ガスの一部を抜き出して再循環ガスとして熱交換器に送り込み、該熱交換器において該再循環ガス一次空気及び二次空気と熱交換して該一次空気及び二次空気を予熱し、該熱交換器の後流側に配置されたファンによって、該再循環ガスを前記燃焼室内の二次空気供給口よりも上流側部位に投入し、二次空気供給口よりも上流側の雰囲気を弱還元性の雰囲気にして、二次空気供給後の燃焼室内の全空気比を１．３程度に抑えて、未燃ガスや未燃物を完全燃焼させるとともにＮＯｘを低減せしめている。
【特許文献１】特許第３５８２７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術のストーカ式焼却炉及びその運転方法にあっては、次のような問題がある。
すなわち、前記従来技術においては、ストーカ上方の燃焼室内の燃焼排ガスの一部を抜き出して再循環ガスとして該一次空気及び二次空気を予熱後、該再循環ガスを燃焼室内の二次空気供給口よりも上流側部位に投入し、二次空気供給口よりも上流側の雰囲気を弱還元性の雰囲気にして自己脱硝領域を形成し、ＮＯｘの発生を抑制しているにとどまっている。このため、前記従来技術は、あくまで前記再循環ガスを燃焼室内の二次空気供給口よりも上流側部位に投入し、この部位を還元性雰囲気にしてＮＯｘの発生を抑制するものであり、前記従来技術には、再循環ガスによるＮＯｘの低減とストーカ炉の燃焼帯における燃焼促進による焼却主灰中の未燃分、重金属類等の低減とを組み合わせた技術思想は開示されていない。
従って、前記従来技術にあっては、焼却主灰中の未燃分、重金属類等の低減効果、及び燃焼ガスに同伴されるすす、未燃炭素、灰分等の煤塵の低減効果は期待できない。
【０００６】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、燃焼室内の燃焼排ガスの一部を炉内へ再循環ガスとして還流する再循環通路を備えたストーカ式焼却炉において、炉の燃焼帯における燃焼促進と前記再循環ガスの還流によるＮＯｘの発生抑制とをバランス良く実現することにより、焼却主灰中の未燃分、重金属類等の低減効果、及び燃焼ガスに同伴されるすす、未燃炭素、灰分等の煤塵の低減効果と、ＮＯｘの低減効果とを併せて実現し得るストーカ式焼却炉及びその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来技術の課題を解決するために、本発明は、被燃焼物が燃焼されるストーカの下方より一次空気を導入し、該ストーカ上方の燃焼室で前記一次空気により一次燃焼を行った後、前記燃焼室内において発生した燃焼排ガスの一部を二次空気の一部、または、全部として炉内へ還流するストーカ式焼却炉の運転方法において、前記一次空気のうち、前記ストーカ上方の主燃焼帯に供給される一次空気の酸素濃度を２１％〜４０％の範囲となるように酸素富化して前記主燃焼帯で燃焼させている。
前記発明において、前記二次燃焼後の排ガスを、前記燃焼室内の前記二次空気または／及び再循環ガスよりも上流部位に１段または複数段に亘って投入するのが好ましい。
【０００８】
また、前記運転方法を実施するための装置の発明は、被燃焼物が焼却されるストーカの下方より一次空気供給通路を通して一次空気を導入し、該ストーカ上方の燃焼室で前記一次空気により一次燃焼を行った後、前記燃焼室内において発生した燃焼排ガスの一部を二次空気の一部、または、全部として炉内へ還流するストーカ式焼却炉の運転方法において、前記一次空気供給通路のうち、前記ストーカ上方の主燃焼帯への一次空気供給通路に、前記一次空気の富化用酸素を供給するための富化用酸素供給通路を接続するとともに、前記主燃焼帯への一次空気の酸素濃度が２１％〜４０％の酸素濃度範囲となるように前記富化用酸素供給通路の酸素量を調整する酸素濃度調整装置を備えている。
さらに、前記運転方法を実施するための装置の発明は、被燃焼物が焼却されるストーカの下方より一次空気を導入する一次空気供給通路と、該ストーカ上方で前記一次空気により一次燃焼を行う燃焼室と、前記燃焼室内において発生した燃焼排ガスの一部を二次空気の一部、または、全部として炉内へ還流するストーカ式焼却炉の運転方法において、前記一次空気供給通路に富化用酸素を供給する酸素供給装置と、前記主燃焼帯への一次空気の酸素濃度が２１％〜４０％の酸素濃度範囲となるように富化用酸素供給通路の酸素量を調整する酸素濃度調整装置を備えている。
前記本発明において、前記燃焼室に二次燃焼後の燃焼排ガスを供給するＥＧＲガス吹出しノズルを設けるのが好ましい。
また、前記本発明において、前記ＥＧＲガス吹出しノズルは、二次空気ノズルまたは／及び再循環ガスノズルよりも上流部位に設けるのが好ましい。
さらに、前記本発明において、前記ＥＧＲガス吹出しノズルは、１段または複数段に亘って二次燃焼後の燃焼排ガスを投入するのが好ましい。
そして、前記本発明において、前記二次燃焼後に生成される飛灰を直接、または、洗浄後、前記ストーカに循環させる循環手段を備えているのが好ましい。
また、前記本発明において、前記ストーカにおけるおき燃焼後に生成される主灰を一定粒径以下の小粒径灰と該一定粒径を超える大粒径灰とに分級する分級手段と、前記小粒径灰を前記ストーカに循環させて該ストーカ上で燃焼させる循環手段とを備えているのが好ましい。
【０００９】
また、本発明には、前記ストーカ式焼却炉の運転方法に加えて次の２つの運転方法も含まれる。
（１）二次燃焼後に生成される飛灰を直接、または、洗浄後、前記ストーカに循環させて前記ストーカ上で燃焼させる運転方法。
（２）前記ストーカにおけるおき燃焼後に生成される主灰を一定粒径以下の小粒径灰と該一定粒径を超える大粒径灰とに分級し、前記小粒径灰を前記ストーカに循環させて該ストーカ上で燃焼させる運転方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ストーカ上方の燃焼室内から抜き出した燃焼排ガスの一部を再循環ガスとして燃焼室内の、好ましくは二次空気よりも上流部位に１段または複数段に亘って投入するとともに、ストーカの乾燥帯、主燃焼帯、おき燃焼帯のうち、ストーカの主たる燃焼域である主燃焼帯に供給される一次空気に酸素を付加して、主燃焼帯における酸素濃度を通常の酸素濃度よりも酸素富化された２１％〜４０％の範囲となるように保持して該主燃焼帯における主燃焼を行うので、主燃焼帯における酸素富化状態での燃焼により燃焼温度が上昇する。
【００１１】
かかる燃焼温度の上昇によって、燃料の供給変動や質の変動、ストーカ上方での被燃焼物（ごみ）の移送速度の不確定性に起因する燃焼排ガス性状の変動による主燃焼帯での燃焼不良の発生を防止でき、燃焼ガスに同伴されるすす、未燃炭素、灰分等の煤塵の生成を防止できる。
また、前記酸素富化によって主燃焼帯での燃焼及びおき燃焼帯での燃焼後の灰層の温度も上昇するので、焼却主灰中の未燃分、重金属類等の未燃成分を低減でき、かかる未燃成分を溶融させるための溶融設備を不要とし、焼却主灰の性状を向上させることができる。
【００１２】
さらに、前記のようにして高温燃焼された燃焼排ガスの一部を前記燃焼に供されずに燃焼室内に上がってきた酸素とともに、ストーカ上方の燃焼室内から抜き出し、この再循環ガスを、燃焼室内の好ましくは二次空気または／及び再循環ガスよりも上流部位に１段または複数段に亘って投入することによって、該燃焼室内の二次空気上流部位の還元雰囲気化を促進し、前記のような酸素富化状態での高温燃焼によるＮＯｘの発生増加を抑制できる。
また、焼却炉から排出され、減温塔、バグフィルタを経て減温、除塵、酸性ガスの中和工程を経た後の燃焼排ガスを、燃焼室内の前記再循環ガスよりも上流部位に１段または複数段に亘って投入することによって、該燃焼室内の二次空気上流部位の還元雰囲気化を促進し、前記のような酸素富化状態での高温燃焼によるＮＯｘの発生増加を抑制できる。
従って、本発明によれば、ストーカ上方の燃焼帯における燃焼促進と再循環ガスの還流によるＮＯｘの発生抑制とをバランス良く行なうことにより、焼却主灰中の未燃分、重金属類等の低減効果及び燃焼ガスに同伴されるすす、未燃炭素、灰分等の煤塵の低減効果と、ＮＯｘの低減効果とを併せて実現し得るストーカ式焼却炉が得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、二次燃焼を経て排出され比較的多くのダイオキシン類等の有害物質を含む飛灰を直接、または、洗浄後、前記ストーカに循環させて該ストーカ上で燃焼させることにより、該飛灰を前記のように酸素富化による高温燃焼がなされる炉内で長時間滞留させてから、燃焼主灰として排出することで、焼却炉から排出されるダイオキシンの量を著しく低減できる。また、該飛灰に含有される塩類および重金属類が飛灰から抽出されるため、燃焼主灰中の塩類および重金属類が減少し、溶融炉を用いることなく路盤材料、コンクリート骨材、セメント原料などとして資源化することが可能である。
さらに、本発明によれば、前記ストーカにおけるおき燃焼後に生成される主灰を、一定粒径以下で重金属類等が含まれる小粒径灰と該一定粒径を超える大粒径灰とに分級し、小粒径灰を再燃焼させて、主灰中の未燃分を確実に除去できるとともに、大粒径灰をそのまま排出して、処理可能な無害な状態にすることができる。これは、焼却主灰のうち、粒径が小さなものに重金属類など環境汚染の原因となる物質が比較的多く含まれていることがわかっているためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図である。
図１において、１はごみや産業廃棄物等の被燃焼物が投入されるごみホッパ、２はストーカ式焼却炉である。このストーカ式焼却炉２は、ごみホッパ１からの投入口の炉内底部に主として乾燥帯を構成する乾燥帯ストーカ２１、主として燃焼帯を構成する主燃焼帯ストーカ２２、及び主としておき燃焼帯を構成するおき燃焼帯ストーカ２３が敷設されている。乾燥帯ストーカ２１は最上流側に位置し、主燃焼帯ストーカ２２は乾燥帯ストーカ２１の下流側に位置し、おき燃焼帯ストーカ２３は主燃焼帯ストーカ２２の下流で最下流側に位置している。ここで、主燃焼帯とは、ごみ層上で火炎を上げて燃えている領域を指している。
前記各ストーカ２１，２２，２３は、固定火格子の間に配設した移動火格子を備え、該移動火格子の往復運動によりごみ（被燃焼物）を投入した後、該ごみをストーカ２１で乾燥し、ストーカ２２で主燃焼を行い、最後にストーカ２３でおき燃焼を行うものである。なお、この実施形態では前記燃焼帯ストーカ２２は３個であるが、１個または複数個設けられていればよい。８は灰捕集槽である。
また、前記ストーカ２１，２２，２３の上方には一次燃焼室３が設けられ、更にその上方には二次燃焼室４が設けられている。
【００１５】
乾燥帯ストーカ２１、主燃焼帯ストーカ２２及びおき燃焼帯ストーカ２３には、それぞれの下部の風箱に開口する一次空気管５１，５２（３個），５３が配設され、これら一次空気管から一次空気が供給されるように構成されている。６は一次空気供給用のファン、５はファン６と一次空気管５１，５２（３個），５３のそれぞれとを接続する一次空気主管であり、ファン６から圧送された一次空気は、一次空気主管５から一次空気管５１，５２，５３に分配されるようになっている。従って、一次空気供給通路は、一次空気管５１，５２，５３及び一次空気主管５によって構成されている。また、一次空気管５１，５２，５３内には、これらをそれぞれ開閉する開閉弁５４，５５，５６が設けられ、一次空気主管５内には、これを開閉する開閉弁７が設けられている。
【００１６】
８１は二次燃焼室４の排気ガス出口に接続されるボイラ、８は減温塔、９はバグフィルタ（防塵装置）であり、ストーカ式焼却炉２の二次燃焼室４の出口から排出される排ガスは、ボイラ８１で給水から蒸気を発生せしめた後、減温塔８で降温され、バグフィルタ（防塵装置）９で飛灰等を取除いた後に、煙突１０から外気中に排出されるようになっている。
【００１７】
また、前記二次燃焼室４の入口側には、ＥＧＲガス吹出しノズル２０ａ，２０ｂが設置されている。これらＥＧＲガス吹出しノズル２０ａ，２０ｂには、バグフィルタ（防塵装置）９を経た排ガスが供給される。
つまりＥＧＲガスがＥＧＲファン１１によりＥＧＲ通路３０からＥＧＲ通路３１，３２を通して供給され、該ＥＧＲガス吹出しノズル２０ａ，２０ｂから二次燃焼室４内に噴出せしめられるようになっている。
ＥＧＲガスは焼却炉から排出され、減温塔、バグフィルタを経て減温、除塵、酸性ガスの中和工程を経た後の排ガスであってもよい。２５ａ，２５ｂは、後述する再循環ガス吹出しノズル１９ａ，１９ｂの下流部位から二次燃焼室４内に二次空気を噴出する二次空気吹出しノズルである。
【００１８】
４０は一次燃焼室３内（二次燃焼室４内でもよい）の燃焼排ガスの一部を再循環ガスとして抜き出す再循環ガス抜出し口であり、この再循環ガス抜出し口４０から抜き出された再循環ガスは再循環通路１６を通ってサイクロン１２の入口１４に導入されるようになっている。
そして、サイクロン１２において公知の手段で除塵された再循環ガスは、再循環ファン１３によって再循環通路１５を通り、二次燃焼室４の二次空気吹出しノズル２５ａ，２５ｂの上流部位に設置された再循環ガス吹出しノズル１９ａ，１９ｂに送り込まれ、該再循環ガス吹出しノズル１９ａ，１９ｂから二次燃焼室４内に噴出せしめられるようになっている。なお、再循環ガス吹出しノズル１９ａ，１９ｂは、ガス流に沿って二次燃焼室４に複数段設けられていてもよい。
【００１９】
２６は酸素供給装置、２８は酸素供給装置２６と主燃焼帯ストーカ（この例では３個）２２への一次空気管５２とを接続する富化用酸素供給通路であり、酸素供給装置２６で生成した酸素は、富化用酸素供給通路２８を通して主燃焼帯ストーカ２２への一次空気管５２内に投入されるようになっている。
２９は各富化用酸素供給通路２８の通路面積を変化せしめる酸素濃度制御弁、２７は各酸素濃度制御弁２９の開度を制御する酸素濃度調整装置である。
この酸素濃度調整装置２７は、後述するように、主燃焼帯ストーカ２２への一次空気の酸素濃度が２１％〜４０％の酸素濃度範囲となるように、各酸素濃度制御弁２９の開度を制御するように構成されている。
【００２０】
すなわち、酸素濃度調整装置２７においては、各主燃焼帯ストーカ（この例では３個）２２への一次空気中の酸素濃度と各酸素濃度制御弁２９の開度との関係が設定されており、この酸素濃度は通常の酸素濃度よりも酸素富化された２１％〜４０％の範囲として、各主燃焼帯ストーカ２２へ酸素富化された一次空気を送り込むようになっている。酸素富化された２１％〜４０％の範囲に酸素濃度を保持すれば、主燃焼帯ストーカ２２上において燃焼温度上昇による燃焼促進と、再循環ガスの還流によるＮＯｘの発生抑制とをバランス良く行うことが可能となる。
各主燃焼帯ストーカ２２への最適な酸素濃度は、発明者らの実験によれば、最上流側（ごみホッパ１側）の主燃焼帯ストーカが２１〜３５％，次の段の主燃焼帯ストーカが２１〜４０％，最下流側（灰捕集槽８側）の主燃焼帯ストーカが２１〜４０％である。
【００２１】
本発明の第１実施形態のストーカ式焼却炉２及びその運転方法においては、ストーカ上方の燃焼室（一次燃焼室３あるいは二次燃焼室４）内から抜き出した燃焼排ガスの一部を再循環ガスとして、前記燃焼室内の、二次空気吹出しノズル２５ａ，２５ｂよりも上流部位に１段または複数段に亘って投入するとともに、ストーカの乾燥帯２１、主燃焼帯ストーカ２２、おき燃焼帯ストーカ２３のうち、ストーカの主たる燃焼域である主燃焼帯ストーカ２２に供給される一次空気に酸素を付加して、主燃焼帯ストーカ２２における酸素濃度を通常の酸素濃度よりも酸素富化された２１％〜４０％の範囲となるように保持して主燃焼帯ストーカ２２上での主燃焼を行うので、主燃焼帯ストーカ２２上における酸素富化状態での燃焼により燃焼温度が上昇することになる。
【００２２】
従って、本発明の第１実施形態のストーカ式焼却炉２及びその運転方法によれば、前記燃焼温度の上昇によって、燃料の供給変動や質の変動、ストーカ上方での被燃焼物（ごみ）の移送速度の不確定性に起因する燃焼排ガス性状の変動による主燃焼帯ストーカ２２上での燃焼不良の発生を防止でき、燃焼ガスに同伴されるすす、未燃炭素、灰分等の煤塵の生成を防止できる。
また、前記のような酸素富化によって、主燃焼帯ストーカ２２上での燃焼及びおき燃焼帯ストーカ２３上での燃焼後における灰層の温度も上昇するので、焼却主灰中の未燃分、重金属類等の未燃成分を低減でき、かかる未燃成分を溶融させるための溶融設備を不要として、焼却主灰の性状を向上させることができる。
【００２３】
そして、前記のようにして高温燃焼された燃焼排ガスの一部を前記燃焼に供給されずに一次燃焼室３及び二次燃焼室４内に上がってきた酸素とともに、一次燃焼室３あるいは二次燃焼室４から抜き出し、この再循環ガスを、二次燃焼室４内の二次空気吹出しノズル２５ａ，２５ｂよりも上流部位に１段または複数段に亘って投入することによって、二次燃焼室４内の二次空気吹出しノズル２５ａ，２５ｂの上流部位の還元雰囲気化を促進し、前記のような酸素富化状態での高温燃焼によるＮＯｘの発生増加を抑制できる。この効果はＥＧＲガス吹出しノズル２０ａ，２０ｂから供給される燃焼排ガスの使用によって、より安定的となる。
以上によって、主燃焼帯ストーカ２２上における燃焼促進と再循環ガスの還流によるＮＯｘの発生抑制とをバランス良く行うことが可能となり、これによって焼却主灰中の未燃分、重金属類等の低減効果、及び燃焼ガスに同伴されるすす、未燃炭素、灰分等の煤塵の低減効果と、ＮＯｘの低減効果とを併せて実現することが可能なストーカ式焼却炉を得ることができる。
【００２４】
［第２実施形態］
図２は本発明の第２実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図である。
この第２実施形態においては、前記第１実施形態の構成に固形分の処理手段が付加されている。
すなわち、図２において、６２は飛灰の洗浄・溶解手段であり、該溶解手段６２は、バグフィルタ（防塵装置）９からの飛灰に水を混入して溶解するようになっている。この溶解手段６２にて溶解状態になった飛灰は、脱水手段６３で脱水されて水分が分離された固形分となり、飛灰還流ライン６５を介してごみホッパ１に投入され、ごみと共にストーカ式焼却炉２で燃焼されるように構成されている。
従って、本発明の第２実施形態によれば、二次燃焼室４で二次燃焼後に生成され、多くのダイオキシンを含む飛灰をストーカ式焼却炉２に循環させてストーカ２１，２２，２３上で燃焼させることにより、当該飛灰を前記第１実施形態のように酸素富化による高温燃焼がなされる炉内で長時間滞留させてから、燃焼主灰として排出することで、ストーカ式焼却炉２から排出されるダイオキシンの量を著しく低減させることができる。
【００２５】
また、図２において、６０は分級手段であり、この分級手段６０は、前記おき燃焼帯ストーカ２３での最終的なおき燃焼後、灰捕集槽８に収容された主灰を一定粒径以下の小粒径灰と該一定粒径を超える大粒径灰とに分級するものである。
前記大粒径灰は分級機能を備えた粗粉砕手段６１で粉砕され、前記小粒径灰は主灰還流ライン６４を通ってごみホッパ１に投入され、ごみと共にストーカ式焼却炉２で燃焼されることになる。一方、前記粗粉砕手段６１で粉砕された灰のうち一定粒径を超える大粒径灰は、そのまま排出されて路盤材料、コンクリート骨材等に再利用される。また、前記一定粒径以下の小粒径灰は、分級手段６０からの小粒径灰と合流してごみホッパ１に投入されることになる。
このように、本発明の第２実施形態によれば、ストーカ式焼却炉２におけるおき燃焼後に生成される主灰を一定粒径以下で重金属類等が含まれる小粒径灰と該一定粒径を超える大粒径灰とに分級し、小粒径灰を再燃焼させて、主灰中の未燃分を確実に除去できるとともに、大粒径灰をそのまま排出して、処理可能な無害な状態にすることができる。
その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示して説明を省略する。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、ファン６から圧送される一次空気の一部をサイクロン１２から出た再循環ガスに導入し、炉内へ還流する再循環ガスの酸素濃度を調整できるように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ごみホッパ
２  ストーカ式焼却炉
３  一次燃焼室
４  二次燃焼室
９  バグフィルタ（防塵装置）
１２  サイクロン
１９ａ，１９ｂ  再循環ガス吹出しノズル
２０ａ，２０ｂ  ＥＧＲガス吹出しノズル
２１  乾燥帯ストーカ
２２  主燃焼帯ストーカ
２３  おき燃焼帯ストーカ
２５ａ，２５ｂ  二次空気吹出しノズル
２６  酸素供給装置
２７  酸素濃度調整装置
２８  富化用酸素供給通路
２９  酸素濃度制御弁
４０  再循環ガス抜出し口
５１，５２，５３  一次空気管
６０  分級手段
６１  粗粉砕手段
６２  溶解手段
６３  脱水手段
【図１】
2006242490.tif 000003
【図２】
2006242490.tif 000004