(57)【要約】【課題】  被処理物からの火炎の発生を抑えてＮＯｘ生成量の低減を図ることができる回転ストーカ式焼却炉を提供する。【解決手段】  円筒状の回転炉２内に廃棄物を投入し、回転炉２をその軸回りに回転させつつ廃棄物の焼却処理を行う回転ストーカ式焼却炉１において、回転炉２の軸方向視両側方に、該回転炉２内に廃棄物焼却時の燃焼排気ガスＥを導入可能な一対の排ガス導入ダクト２３を設け、該各排ガス導入ダクト２３を、回転炉２の回転方向下流側にずらすように配置した。【選択図】  図２
2006138554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の回転炉内に被処理物を投入し、前記回転炉をその軸回りに回転させつつ前記被処理物の焼却処理を行う回転ストーカ式焼却炉において、前記回転炉の軸方向視両側方に、該回転炉内に燃焼抑制ガスを導入可能な一対のガス導入手段を設け、該各ガス導入手段を、前記回転炉の回転方向下流側にずらすように配置したことを特徴とする回転ストーカ式焼却炉。
【請求項２】
円筒状の回転炉内に被処理物を投入し、前記回転炉をその軸回りに回転させつつ前記被処理物の焼却処理を行う回転ストーカ式焼却炉において、前記回転炉の軸方向視上方に、該回転炉内に燃焼抑制ガスを導入可能なガス導入手段を設け、該ガス導入手段を、前記回転炉の回転方向下流側にずらすように配置したことを特徴とする回転ストーカ式焼却炉。
【請求項３】
円筒状の回転炉内に被処理物を投入し、前記回転炉をその軸回りに回転させつつ前記被処理物の焼却処理を行う回転ストーカ式焼却炉において、前記回転炉内への被処理物投入部の近傍に、該回転炉内に燃焼抑制ガスを導入可能なガス導入手段を設けたことを特徴とする回転ストーカ式焼却炉。
【請求項４】
前記燃焼抑制ガスが、前記被処理物からの火炎に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転ストーカ式焼却炉。
【請求項５】
前記燃焼抑制ガスが、前記被処理物焼却時の燃焼排気ガスであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の回転ストーカ式焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転ストーカ式焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばごみ等の廃棄物を焼却処理するための回転ストーカ式焼却炉が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２５７６１６号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記回転ストーカ式焼却炉において、廃棄物（被処理物）から火炎が生じるような燃焼が行われると、炉内に局部的な高温部分が生じることとなり、ＮＯｘ（Nitrogen Oxides：窒素酸化物）生成量の低減という面では好ましくないため、このような点の改善が要望されている。
そこでこの発明は、被処理物からの火炎の発生を抑えてＮＯｘ生成量の低減を図ることができる回転ストーカ式焼却炉を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、円筒状の回転炉内に被処理物を投入し、前記回転炉をその軸回りに回転させつつ前記被処理物の焼却処理を行う回転ストーカ式焼却炉において、前記回転炉の軸方向視両側方に、該回転炉内に燃焼抑制ガスを導入可能な一対のガス導入手段を設け、該各ガス導入手段を、前記回転炉の回転方向下流側にずらすように配置したことを特徴とする。
【０００５】
この構成によれば、回転炉の底部において回転方向下流側に偏って堆積する被処理物に対し、その両側方から均等に燃焼抑制ガスを吹き付けることが可能となる。すなわち、回転炉の底部に軸方向視略半月形状をなすように形成される被処理物層に対し、炉壁越しに燃焼空気を供給する際には、被処理物層の軸方向視両端部に燃焼空気が多く流入することからその上方に火炎が生じ易くなるが、このような火炎に対して、その両側方から同等の条件で燃焼抑制ガスを吹き付けることが可能となり、回転炉内における火炎（局部的な高温部分）の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【０００６】
請求項２に記載した発明は、円筒状の回転炉内に被処理物を投入し、前記回転炉をその軸回りに回転させつつ前記被処理物の焼却処理を行う回転ストーカ式焼却炉において、前記回転炉の軸方向視上方に、該回転炉内に燃焼抑制ガスを導入可能なガス導入手段を設け、該ガス導入手段を、前記回転炉の回転方向下流側にずらすように配置したことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、回転炉の底部において回転方向下流側に偏って堆積する被処理物に対し、その上面と対向する位置から燃焼抑制ガスを吹き付けることが可能となる。すなわち、被処理物の上面から立ち上がる火炎に対してその正面から燃焼抑制ガスを吹き付けることで、回転炉内における火炎の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、円筒状の回転炉内に被処理物を投入し、前記回転炉をその軸回りに回転させつつ前記被処理物の焼却処理を行う回転ストーカ式焼却炉において、前記回転炉内への被処理物投入部の近傍に、該回転炉内に燃焼抑制ガスを導入可能なガス導入手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、燃焼抑制ガスが被処理物と適度に混ざりながら回転炉内に導入されることで、被処理物からの火炎の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００１０】
ここで、請求項１，２に記載した発明の構成においては、請求項４に記載した発明のように、前記燃焼抑制ガスが、前記被処理物からの火炎に向けて吹き付けられることで、回転炉内における火炎の発生を効果的に抑制することが可能となっている。
【００１１】
また、請求項５に記載した発明のように、前記燃焼抑制ガスが、前記被処理物焼却時の燃焼排気ガスであれば、別途燃焼抑制ガスを用意する場合と比べて被処理物焼却時のランニングコストを抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜４に記載した発明によれば、回転炉内の局部的な高温部分の発生を抑制することで、該回転炉内の緩慢燃焼を促進し、もってＮＯｘ生成量を低減することができる。
請求項５に記載した発明によれば、被処理物焼却時のランニングコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１に示すように、回転ストーカ式焼却炉１は、円筒形の回転炉２をその軸方向一端側（上流側）が他端側（下流側）よりも高くなるように傾斜させた横置き状態でケーシング３内に配置し、該回転炉２を駆動装置により軸回りに回転駆動可能に支持した基本構成を有する。
【００１５】
回転炉２の炉壁２ａには多数の空気孔４（図３参照）が穿設され、該回転炉２の下方においてケーシング３に連設された複数の一次エアダクト５を用いて炉内に一次燃焼空気Ａ１を導入可能とされる。このような回転炉２を軸回りに低速で回転駆動させつつ、その軸方向上流側からホッパ（被処理物投入部）６の廃棄物（被処理物）ｈを給じん装置７を用いて炉内に投入し、回転炉２の底部に堆積する廃棄物ｈを撹拌しつつ軸方向下流側に流動させながら、廃棄物ｈにその下方から一次燃焼空気Ａ１を吹き込むように供給してこれを燃焼させる。
【００１６】
廃棄物ｈは、回転炉２内において軸方向上流側から下流側に向けて流動しつつ、乾燥、熱分解、及び燃焼の各過程を経て焼却灰となり、落下等により順次炉外に排出される。なお、図１中符号８は前記焼却灰に後燃焼空気Ａ２を供給して燃焼させる後燃焼装置を、図２中符号９は一次燃焼空気Ａ１等の吹き抜けを防止するシール装置をそれぞれ示す。
【００１７】
また、回転炉２内で発生する未燃ガスは、回転炉２の軸方向下流側においてケーシング３に連設される燃焼室１１内に一次燃焼空気Ａ１と共に導入され、該燃焼室１１内において二次燃焼空気Ａ３が導入されることで完全燃焼する。この燃焼室１１からの燃焼排気ガス（排ガス）Ｅは、ボイラ１２及びエコノマイザ（廃熱回収装置）１３において熱エネルギを回収した後に、冷却装置１４を経てバグフィルタ（集塵装置）１５内に導入され、該バグフィルタ１５において煤塵を除去した後に、適宜排ガス処理装置等を介して外部に排出される。
【００１８】
図３を併せて参照して説明すると、回転炉２は、軸方向に沿って延びる多数の水管１６を周方向に沿って配列し、これら各水管１６を軸方向に並ぶ複数の前記空気孔４を有するフィン１７を解して連結することで、円筒状の炉壁２ａを形成してなるものである。このような回転炉２は、各水管１６内にロータリジョイント１８を介してボイラ１２内の水を循環流通させることで、炉壁２ａを冷却保護すると共に、廃棄物燃焼時の熱エネルギを回収可能としている。
【００１９】
ここで、図１に示すように、回転ストーカ式焼却炉１においては、二系統の第一及び第二排ガス再循環装置（所謂ＦＧＲ：Flue Gas Recirculation）２１，２２が設けられている。
【００２０】
第一排ガス再循環装置２１は、例えばボイラ１２出口近傍において冷却装置１４通過前の高温の燃焼排気ガスＥの一部（図中Ｅ１で示す）を取り出し、これを回転炉２の上流側に一次燃焼空気Ａ１と共に導入することで、廃棄物ｈの乾燥及び熱分解を促進するためのものである。
【００２１】
一方、第二排ガス再循環装置２２は、例えばバグフィルタ１５出口近傍において冷却装置１４通過後の低温の燃焼排気ガスＥの一部（図中Ｅ２で示す）を取り出し、これを回転炉２の下流側に燃焼抑制ガスとして適宜導入することで、回転炉２内における緩慢燃焼（燃焼速度を低下させて局所的な高温部分を無くす燃焼、換言すれば均等な燃焼）を促進して炉内の燃焼温度の均一化を図るためのものである。
【００２２】
図２に示すように、回転炉２の底部に廃棄物ｈが堆積することで形成される廃棄物層Ｈは、軸方向視で炉壁内面に沿う略半月形状をなし、この廃棄物層Ｈが回転炉２と共にその回転方向（図中矢印Ｒで示す）下流側に連れ回され、その半月形状の一端側がある程度の高さまで上昇した後に回転方向上流側であって軸方向下流側に崩れ落ちることで、廃棄物層Ｈがその上面（軸方向視両端部に渡る面）Ｈ１を概ね一定角度に傾斜させた状態を保つようにして立体的に撹拌される。これにより、回転炉２の底部において、廃棄物層Ｈが回転方向下流側に偏った位置に形成されている。
【００２３】
このような廃棄物層Ｈに効率良く一次燃焼空気Ａ１を供給するべく、一次エアダクト５は、回転炉２の軸方向視下方であって該回転炉２の真下から回転方向下流側にずれた位置に設けられる。そして、回転炉２の軸方向視両側方であって該回転炉２の概ね真横からそれぞれ回転方向下流側にずれた位置には、一対の排ガス導入ダクト（ガス導入手段）２３がケーシング３に連設されており、これら各排ガス導入ダクト２３を用いて、第二排ガス再循環装置２２からの燃焼排気ガスＥが回転炉２内に導入可能とされている。
【００２４】
廃棄物層Ｈは、軸方向視両端側が比較的肉薄となり圧損が小さくなることから、該両端部に一次燃焼空気Ａ１が多く流入してその燃焼が促進され、その上方に廃棄物層Ｈの上面Ｈ１から立ち上がるように火炎Ｆが生じ易くなっている。すなわち、軸方向視半月形所をなす廃棄物層Ｈの軸方向視両端部上方には、ＮＯｘ生成の起点となり得る高温部分が生じ易いのである。
【００２５】
このような廃棄物層Ｈの軸方向視両端部上方における前記上面Ｈ１から所定量離間した位置に向けて燃焼排気ガスＥを導入可能とするべく、前記各排ガス導入ダクト２３が設けられている。詳細には、各排ガス導入ダクト２３は、概ね回転炉２の径方向に沿ってその回転中心に向けて燃焼排気ガスＥを吹き出すように設けられるもので、これらが回転炉２の径方向で対向するように配置されることで、互いに回転炉２の径方向で対向するように燃焼排気ガス２を吹き出すようになっている。
【００２６】
このような各排ガス導入ダクトが、それぞれ回転炉２の真横となる位置から上方又は下方に位置するように回転方向下流側にずれて設けられている。これにより、各排ガス導入ダクト２３から吹き出す燃焼排気ガスＥが、廃棄物層Ｈの前記両端部上方に立ち上がる火炎Ｆの高さ方向略中央に向けて吹き付けられるようになっており、もって前記火炎Ｆの発生を効果的に抑制することが可能となっている。
【００２７】
以上説明したように、上記実施例における回転ストーカ式焼却炉１は、円筒状の回転炉２内に廃棄物ｈを投入し、回転炉２をその軸回りに回転させつつ廃棄物ｈの焼却処理を行うものであって、回転炉２の軸方向視両側方に、該回転炉２内に廃棄物焼却時の燃焼排気ガスＥを導入可能な一対の排ガス導入ダクト２３を設け、該各排ガス導入ダクト２３を、回転炉２の回転方向下流側にずらすように配置したものである。
【００２８】
この構成によれば、回転炉２の底部において回転方向下流側に偏って堆積する廃棄物ｈに対し、その両側方から均等に燃焼排気ガスＥを吹き付けることが可能となる。すなわち、回転炉２の底部に軸方向視略半月形状をなすように形成される廃棄物層Ｈに対し、炉壁越しに一次燃焼空気Ａ１を供給する際には、廃棄物層Ｈの軸方向視両端部に燃焼空気が多く流入することからその上方に火炎Ｆが生じ易くなるが、このような火炎Ｆに対して、その両側方から同等の条件で燃焼排気ガスＥを吹き付けることが可能となり、回転炉２内における火炎Ｆ（局部的な高温部分）の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００２９】
このように、回転炉２内の局部的な高温部分の発生を抑制することで、該回転炉２内の均等な燃焼を促進し、もってＮＯｘ生成量を低減できるという効果がある。また、回転炉２内の燃焼抑制ガスとして廃棄物焼却時の燃焼排気ガスＥを再循環させて用いることで、水蒸気や窒素ガス等の燃焼抑制ガスを別途用意するような場合と比べて、廃棄物焼却時のランニングコストを抑えるという効果がある。
【実施例２】
【００３０】
次に、この発明の第二実施例について説明する。
図４に示すように、第二実施例における回転ストーカ式焼却炉１０１は、前記第一実施例のものに対して、各排ガス導入ダクト２３に代わり、回転炉２の軸方向視上方に排ガス導入ダクト（ガス導入手段）１２３を設けた点で異なるもので、前記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
排ガス導入ダクト１２３は、回転炉２の軸方向視上方であって該回転炉２の真上から回転方向下流側にずれた位置においてケーシング３に連設されることで、廃棄物層Ｈの上面Ｈ１と対向するように設けられている。このような排ガス導入ダクト１２３から概ね回転炉２の径方向に沿ってその回転中心に向けて吹き出す燃焼排気ガスＥは、廃棄物層Ｈの上面Ｈ１から立ち上がる火炎Ｆに対してその正面から吹き付けられることとなり、回転炉２内における火炎Ｆの発生を効果的に抑制可能であると共に、回転炉２内における対流（図中矢印Ｔで示す）を促すことでも炉内の安定燃焼の達成に寄与する。すなわち、前記実施例と同様、回転炉２内の均等な燃焼を促進してＮＯｘ生成量を低減できると共にランニングコストを抑えるという効果がある。
【実施例３】
【００３２】
次に、この発明の第三実施例について説明する。
図５に示すように、第三実施例における回転ストーカ式焼却炉２０１は、前記第一及び第二実施例のものに対して、各排ガス導入ダクト２３，１２３に代わり、ホッパ６の廃棄物投入口近傍に排ガス導入ダクト（ガス導入手段）２２３を設けた点で異なるもので、前記各実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
排ガス導入ダクト２２３から吹き出す燃焼排気ガスＥは、ホッパ６及び給じん装置７を経て廃棄物ｈと共に回転炉２内に導入されることで、燃焼排気ガスＥが廃棄物ｈと適度に混ざりながら回転炉２内に導入されることとなり、廃棄物層Ｈからの火炎Ｆの発生を効果的に抑制することが可能となる。すなわち、前記各実施例と同様、回転炉２内の均等な燃焼を促進してＮＯｘ生成量を低減できると共にランニングコストを抑えるという効果がある。
【００３４】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば回転炉２に導入する燃焼排気ガスＥをバグフィルタ１５の入口近傍から取り出すようにしてもよい。また、該燃焼排気ガスＥの一部を燃焼室１１内にも導入可能とし、ＮＯｘ生成量をさらに低減可能な構成としてもよい。そして、上記各実施例における構成はこの発明の一例であり、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施例における回転ストーカ式焼却炉の側面図である。
【図２】図１におけるＺ−Ｚ断面図である。
【図３】図２におけるＹ部拡大図である。
【図４】この発明の第二実施例における図２に相当する断面図である。
【図５】この発明の第三実施例における図１に相当する側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１０１，２０１  回転ストーカ式焼却炉
２  回転炉
６  ホッパ（被処理物投入部）
２３，１２３，２２３  排ガス導入ダクト（ガス導入手段）
ｈ  廃棄物（被処理物）
Ｅ  燃焼排気ガス（燃焼抑制ガス）
【図１】
2006138554.tif 000003
【図２】
2006138554.tif 000004
【図３】
2006138554.tif 000005
【図４】
2006138554.tif 000006
【図５】
2006138554.tif 000007