(57)【要約】【課題】構成が簡単で燃焼効率に優れた燃焼装置および燃料乾燥プラントを得る。【解決手段】固形や粉末の燃料を燃やす燃焼室１を持つ筒状の本体Ｃと、燃焼室１の底部にあって下方から燃焼用の空気を供給する複数の空気孔２１および燃焼灰を排出する排出孔２２を有するロストル２と、本体Ｃの外部に設けた燃料貯留部３と、燃焼室１の燃料に点火する点火装置１１と、ロストル２の下方から燃焼室１に空気を供給する空気供給室４と、燃焼室１で空気を旋回させるよう空気孔２１に対向配置された整流板２３と、を備え、燃焼室１の周囲に複数設けられた燃料供給口Ｃ２と、燃料が燃料供給口Ｃ２を塞ぎつつ貯留されるよう本体Ｃの周囲に設けられた環状の燃料貯留部３と、燃料貯留部３に配されて燃料を燃料供給口Ｃ２から燃焼室１に移動させる掻込部材３４とで燃料供給機構Ｆが構成される。【選択図】図１
2018084399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形あるいは粉末の燃料を燃やす燃焼室を内包する筒状の本体と、
前記燃焼室の底部に設けられ、燃焼用の空気を下方から供給する複数の空気孔および燃焼灰を下方に排出する少なくとも一つの排出孔を有するロストルと、
前記本体の外部に設けられた燃料貯留部と、
前記燃料貯留部から前記燃焼室に投入された前記燃料に初期点火を行う点火装置と、
前記ロストルの下方にあり、前記燃焼室に前記燃焼用の空気を供給する空気供給室と、
前記空気孔から前記燃焼室の内部に噴出された空気を前記燃焼室の内部で旋回させるよう前記空気孔に対向配置された整流板と、を備え、
前記燃焼室の周囲に沿って複数設けられた燃料供給口と、
前記燃料が前記燃料供給口を塞ぎつつ貯留されるよう前記本体の周囲に設けられた環状の前記燃料貯留部と、
前記燃料貯留部に配されて、前記燃料を前記燃料供給口から前記燃焼室の内部に移動させる掻込部材と、を備えて燃料供給機構が構成されている燃焼装置。
【請求項２】
前記整流板が、前記ロストルの内周側と外周側とに亘って延出し、かつ、前記空気孔から上方に離間するほど旋回方向下流に変位した形状であり、当該整流板が前記燃焼室の周方向に沿って複数設けられている請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記燃料供給機構が、前記燃料貯留部を前記本体の周囲に回転させる駆動部を備え、
前記掻込部材が、前記燃料貯留部の回転軌跡上にあって前記燃料貯留部の回転方向下手側ほど内周側に位置する状態で前記本体に固設された板状部材である請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記燃焼室が、前記空気孔よりも開口面積の大きな第２空気孔を複数有する第２ロストルによって下方の第１燃焼室と上方の第２燃焼室とに仕切られ、前記第２燃焼室に、固形あるいは粉末の第２燃料を供給する第２燃料供給機構が設けられている請求項１から３の何れか一項に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記燃焼装置に供給される前記燃料と同じ燃料を乾燥させて乾燥燃料を得る乾燥機を備えると共に、
前記燃料貯留部および前記乾燥機に前記燃料を供給する第３燃料供給機構を備え、
前記燃焼室の排気ダクトを前記乾燥機に接続してある請求項１から４の何れか一項に記載の燃焼装置を備えた燃料乾燥プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
固形あるいは粉末の燃料を燃焼室に投入し、燃焼室の内部で旋回流を形成しつつ燃料を燃焼させる燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような燃焼装置としては、例えば以下の特許文献１に示すものがあった。
この技術は、バイオマスや廃棄物等の固形燃料を燃焼する固形燃料燃焼装置であり、固定火格子上に供給される固形燃料を燃焼する燃焼炉と、この燃焼炉の下層に形成され燃焼炉に燃焼空気を供給する燃焼空気供給室とを備えている。
【０００３】
固定火格子は、燃焼空気供給室から燃焼炉に供給される燃焼空気を、燃焼炉の周方向に旋回させる開口部を有している。この開口部は、燃焼空気供給室から供給される燃焼空気を制御することなく燃焼炉の周方向に旋回させる。この旋回流により、固形燃料の燃焼に伴って発生する燃焼灰も旋回し、炉壁や炉頂等に接触する燃焼灰が細かくなって燃焼ガスと共に排出され易くなる。この結果、燃焼装置の構造を簡単なものとしながら保守を容易にするというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公知文献にあっては、固形燃料の分散方法が幾つか記載されている。例えば、（１）固形燃料は燃焼炉の壁部の一カ所に設けられた開口から供給され、当該開口の下方に設けられた点火用バーナーからの送風によって燃焼炉の内部に分散される。また、（２）固形燃料は燃焼炉の天井部に設けられた開口から投下され、当該開口の直下に設けられた分散部材によって燃焼炉の内部に分散される。
【０００６】
このうち（１）の構成では、炉壁の一カ所から燃料が投入されるため、投入量が多く燃料がかさ高くなる場合には、燃焼が分散されるまでの時間が長くなる。そのため、固形燃料の周囲に燃焼用の空気が触れるまでの時間が延びて燃焼効率が低下する。
【０００７】
また、（２）の構成では、投入された固形燃料は燃焼炉の周囲に効率よく分散されることとなる。しかし、分散部材の直下には排気用の筒部材が開口しており、投入された直後の固形燃料が旋回流に持ち上げられて未燃焼のまま排出口から排出されてしまう。これを防止するには例えば旋回流の勢い、即ち、燃焼用空気の供給量を減らすなどの処置が必要となるから、この場合にも燃焼効率が十分に高まるとは言えない。
【０００８】
また、上記何れの構成であっても、固形燃料を投入する供給装置の構成は明らかではない。よって、例えば、固形燃料の供給時に供給部が開口し、燃焼炉の内部と外部とが連通することで燃焼炉の内部で形成されている旋回流の形状が変化する場合も考えられる。この場合にも未燃焼の燃料が排出される場合があるうえ、供給用の開口を介して燃焼排気が外部に漏れだす可能性もある。
このように、旋回流を利用した従来の燃焼装置では、燃料の燃焼効率を高めるにも限界があり、構成が簡単でありながら燃焼効率に優れた燃焼装置が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（特徴構成）
本発明に係る燃焼装置の特徴構成は、固形あるいは粉末の燃料を燃やす燃焼室を内包する筒状の本体と、
前記燃焼室の底部に設けられ、燃焼用の空気を下方から供給する複数の空気孔および燃焼灰を下方に排出する少なくとも一つの排出孔を有するロストルと、
前記本体の外部に設けられた燃料貯留部と、
前記燃料貯留部から前記燃焼室に投入された前記燃料に初期点火を行う点火装置と、
前記ロストルの下方にあり、前記燃焼室に前記燃焼用の空気を供給する空気供給室と、
前記空気孔から前記燃焼室の内部に噴出された空気を前記燃焼室の内部で旋回させるよう前記空気孔に対向配置された整流板と、を備え、
前記燃焼室の周囲に沿って複数設けられた燃料供給口と、
前記燃料が前記燃料供給口を塞ぎつつ貯留されるよう前記本体の周囲に設けられた環状の前記燃料貯留部と、
前記燃料貯留部に配されて、前記燃料を前記燃料供給口から前記燃焼室の内部に移動させる掻込部材と、を備えて燃料供給機構が構成されている点にある。
【００１０】
（効果）
燃焼室の周囲に環状の燃料貯留部が設けられているから、燃料を燃焼室に対して均等に分散させて投入することができる。これにより、燃焼室の部位によって燃焼状態の異なりが生じず燃焼効率を高めることができる。
また、燃焼室の周囲に環状の燃料貯留部が設けられていることで、本体の外部に逃げようとする熱を利用して燃料を予熱することができる。その結果、燃料が燃焼室に投入された際の燃料の加熱時間が短縮され、燃焼効率が高まる。
さらに、燃焼用の空気が燃焼室の内部で旋回するが、旋回流の流速は外周側程大きい。よって、燃焼室の周囲から燃料を供給することで、燃料に供給される空気量が増大して燃焼速度が高まる。特に、燃料が粉末など軽い場合には、流速の早い空気によって燃料が燃焼室の内部で容易に移動する。この結果、燃料の全周から燃焼が進行しさらに燃焼速度が高まって時間当たりの発熱量の大きな燃焼装置を得ることができる。
【００１１】
（特徴構成）
本発明に係る燃焼装置にあっては、前記整流板として、前記ロストルの内周側と外周側とに亘って延出し、かつ、前記空気孔から上方に離間するほど旋回方向下流に変位した形状のものを用い、この整流版を前記燃焼室の周方向に沿ってロストルに複数設けることができる。
【００１２】
（効果）
このような整流板を設けることで、燃焼室の内部で旋回流が確実に形成できるほか、ロストルの上に供給された燃料が下方からの空気によって旋回方向に移動し、整流板の上面に乗り上げることとなる。よって、燃料が燃焼室の内部で旋回流に乗って浮遊し易くなり、燃焼効果を高めることができる。
【００１３】
（特徴構成）
本発明に係る燃焼装置にあっては、前記燃料供給機構が、前記燃料貯留部を前記本体の周囲に回転させる駆動部を備え、前記掻込部材を、前記燃料貯留部の回転軌跡上にあって前記燃料貯留部の回転方向下手側ほど内周側に位置する状態で前記本体に固設された板状部材とすることができる。
【００１４】
（効果）
本構成のように、掻込部材を固定しておくと共に燃料貯留部を回転させるといった簡単な構成にすることで、燃焼室に対して均等に燃料供給を行うことができる。
また、本構成であれば、燃料貯留部の回転速度を変化させるだけで燃料供給速度を調節することができ、燃焼室の内部において燃焼状態を最適に維持することができる。
【００１５】
（特徴構成）
本発明に係る燃焼装置にあっては、前記燃焼室が、前記空気孔よりも開口面積の大きな第２空気孔を複数有する第２ロストルによって下方の第１燃焼室と上方の第２燃焼室とに仕切られ、前記第２燃焼室に、固形あるいは粉末の第２燃料を供給する第２燃料供給機構が設けられていてもよい。
【００１６】
（効果）
上下二つに燃焼室を設けることで、形状や燃焼特性の異なる二種類の燃料を同時に個別に燃焼させることができる。特に第２燃焼室の燃料にあっては、第１燃焼室で生じた高温の排熱を下方から供給されることになるため、例えば外形寸法の大きな燃料であっても速やかに加熱し燃焼させることができる。
【００１７】
（特徴構成）
本発明に係る燃料乾燥プラントとしては、前記燃焼装置に供給される前記燃料と同じ燃料を乾燥させて乾燥燃料を得る乾燥機を備えると共に、前記燃料貯留部および前記乾燥機に前記燃料を供給する第３燃料供給機構を備え、前記燃焼室の排気ダクトを前記乾燥機に接続して構成することができる。
【００１８】
（効果）
本構成であれば、燃料乾燥プラントで乾燥させる燃料の一部を、当該燃料乾燥プラントに供給する高温ガスを生成する燃焼装置の燃料として用いることができる。よって、燃焼装置の熱源として別途のものを準備する必要がなく、燃料乾燥プラント全体で必要な燃料コストを削減することができる。
特に、燃焼装置で利用する燃料は固形あるいは粉末のものであるから、一般の可燃性ガスなどと比べて燃料の貯留・管理や、燃焼装置や乾燥機への搬送が容易である。よって、燃料乾燥プラントの装置構成も極めて簡単なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る燃焼装置の概要を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る燃焼装置の要部を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る燃焼装置の要部を示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係る燃焼装置の概要を示す模式図である。
【図５】第２実施形態に係る燃焼装置の要部を示す断面図である。
【図６】燃料乾燥プラントを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１実施形態〕
本発明に係る燃焼装置Ｓの一例を図１乃至図３に示す。本実施形態に係る装置は、主に固形あるいは粉末の燃料を燃やすものである。当該燃焼装置Ｓは、例えば、筒状の燃焼室１と、この燃焼室１の底部に設けられ、燃料が載置されるロストル２を備えている。ロストル２には、燃焼用の空気を下方から供給する複数の空気孔２１と、燃焼灰を下方に排出する少なくとも一つの排出孔２２とが設けられている。
【００２１】
燃焼室１の外部には燃焼室１に供給する前の燃料を一旦貯留する燃料貯留部３が設けられている。燃料貯留部３から燃焼室１に投入された燃料に対しては、燃焼用の空気がロストル２の下方に設けた空気供給室４から供給される。ただし、燃焼装置Ｓの運転開始に際しては、本体Ｃの壁部Ｃ１に設けられた点火装置１１により燃料に着火される。ロストル２の上面には整流板２３が設けられ、空気孔２１から燃焼室１の内部に噴出された空気の流通方向を変化させて燃焼室１の内部に旋回流が形成される。
【００２２】
このような構成を有する燃焼装置Ｓは、例えば、バイオマスや廃棄物などの固形燃料を燃焼させることができ、燃焼後の排ガスは各種プラントにおける熱交換の熱源などに用いることができる。また、この燃焼装置Ｓは廃棄物等の燃焼そのものを目的とする焼却炉としても利用することができる。以下、当該燃焼装置Ｓの各構成につき詳しく説明する。
【００２３】
〔本体〕
本実施形態の燃焼装置Ｓは縦長の本体Ｃを備え、下方から順に、燃焼灰を貯留する灰ピット５、燃焼用の空気を供給する空気供給室４、燃料を燃やす燃焼室１、排気を外部に逃がす排気口１２が設けられている。本体Ｃの外側部位は例えば一般の鋼板やステンレス鋼板によって構成する。一方、内表面のうち特に燃焼室１を形成する部位には耐火レンガなどの耐熱材１３が配置される。この耐熱材１３によって、本体Ｃを燃焼熱から保護すると共に、燃焼室１の内部を高温状態に維持することができる。
【００２４】
〔ロストル〕
燃焼室１の底部には、燃料が載置されるロストル２が設けられる。ロストル２には多数の空気孔２１が設けられている。当該空気孔２１は、例えば、ロストル２を板部材で構成すると共に、当該板部材に多数の孔を設けて形成する。その他の構成として、複数の棒状部材を格子状に重ね合わせたものでも良い。要するに、例えば、おが屑等の比較的小さなサイズの燃料であっても下方に落下しないように載置でき、下方から燃焼用の空気が流通可能であれば何れの構成であっても良い。また、図１には中央が下がった円錐状の形状を例示したが、平板状のものや、中央が上方に位置する逆円錐状のものであっても良い。
【００２５】
〔整流板〕
図１に示す如く、ロストル２の上面には長尺状の板部材を傾斜させた整流板２３を周方向に沿って複数配置している。整流板２３はロストル２の内周側と外周側とに亘って延出し、かつ、空気孔２１から上方に離間するほど旋回方向下流に変位した状態でロストル２に設けられている。具体的な形状として、図１には、板面を蒲鉾状に曲げ形成したものを８枚設けた例を示す。この整流板２３は、ロストル２とは別体で形成しておき、ボルトなどでロストル２に固定しても良いし、鋳物成形などによって当初よりロストル２と一体成形されるものであっても良い。
【００２６】
整流板２３により、空気孔２１から吹き出した空気の流通方向が変えられ、燃焼室１の内部で旋回流が形成される。これにより、燃料が燃焼室１の内部で旋回流に乗って浮遊し易くなり、燃料が周囲から一様に加熱されることで燃焼速度が高まる。また、燃焼室１の下方にある燃料は旋回流によって風上側から整流板２３に衝突し、燃料が強制的に持ち上げられるため、燃焼室１の内部でより確実に浮遊させることができる。
【００２７】
尚、燃焼室１の内部に旋回流を形成するためには、上記のような整流板２３を用いず空気孔２１の貫通方向を旋回方向に傾斜させても良い。また、燃焼室１の内壁に旋回流を持続させるフィン状の突起を設けてもよいし、螺旋状の溝を形成してもよい。
【００２８】
ロストル２の中央位置には、燃焼灰を下方に落下させる排出孔２２を設けてある。排出孔２２は例えば筒部材２４を用いて形成し、空気供給室４の下方に設けた灰ピット５と燃焼室１とを連通する状態に設ける。燃焼後の灰は軽量であるため通常は燃焼室１の上方に設けた排気口１２から排気と共に外部に排出される。しかし、燃焼室１の内部における空気の旋回速度は中心部ほど低速であるから、燃焼灰の幾らかは中央位置において落下するものもある。このような燃焼灰は排出孔２２を介して下方の灰ピット５に導く。灰ピット５に堆積した燃焼灰は底部に形成した取出口５１から定期的に取り出す。
【００２９】
燃焼灰を取り出す際に燃焼室１の内部を気密に保持するために、筒部材２４の内部には例えば回転式のシャッター５２を設けておくとよい。このシャッター５２は、図外の回転機構によって回転操作される。回転機構は、手動であっても良いしモーター駆動されるものであっても良い。灰ピット５の取出口５１から燃焼灰が排出される際には、シャッター５２を閉じ姿勢とし、燃焼室１の内圧が低下するのを防止する。シャッター５２を閉じておくことで、燃焼室１の内部温度が低下することも防止できる。一方、取出口５１が閉じ姿勢にある場合には、燃焼灰が燃焼室１から灰ピット５に落下するようシャッター５２は開き姿勢としておく。
【００３０】
尚、シャッター５２に代えて、別の密閉機構を設けても良い。例えば、取出口５１の位置に後述する燃料フィーダー３１のような排出装置を設けておけば、灰ピット５と燃焼室１とを外部から気密に維持しながらスクリュー部材によって灰を外部に排出することができる。
【００３１】
〔燃料供給機構〕
本実施形態の燃料供給機構Ｆは、燃料貯留部３と、当該燃料貯留部３に燃料を搬送する燃料フィーダー３１と、燃料貯留部３にある燃料を本体Ｃの周囲に設けた燃料供給口Ｃ２から燃焼室１の内部に供給するべく燃料貯留部３を回転させる駆動部３２と、燃料貯留部３の内部において燃料を燃料供給口Ｃ２に案内する押え部材３３および掻込部材３４とで構成される。
【００３２】
この燃焼装置Ｓにあっては、特に、燃料を燃焼装置Ｓの外周部から供給する点に特徴を有する。本実施形態では、図１に示すように、燃焼室１の周囲に沿って複数の燃料供給口Ｃ２が設けられ、この燃料供給口Ｃ２を取り巻く状態に燃料貯留部３が形成されている。
【００３３】
この燃料貯留部３は燃焼装置Ｓの本体Ｃの周りに回転する。燃料貯留部３を回転させることで、燃料を燃焼室１の内部に均等に分散させることができる。燃料貯留部３の駆動部３２は、燃料貯留部３の底部に設けたリングギヤ３２１と、このリングギヤ３２１を駆動するよう本体Ｃに設けられたモータ３２２とで構成される。リングギヤ３２１は、本体Ｃの外周部に張り出し形成したフランジＣ３に転動部材３５を介して載置されている。転動部材３５としては、ボールベアリングや車輪など適宜の部材を用いる。
【００３４】
尚、駆動部３２としては、転動部材３５が本体Ｃの側に設けられていてもよい。また、燃料貯留部３を回転させるために、転動部材３５に限らず摩擦係数の低い摺動部材を本体Ｃとの間に設けるものであっても良い。
【００３５】
燃料は、本体Ｃの壁部Ｃ１に分散配置した燃料供給口Ｃ２を塞ぐように燃料貯留部３に貯留される。これにより、燃焼室１の内部温度が確実に保持され、燃焼状態が良好に維持される。燃料は先ず、燃料フィーダー３１によって環状の燃料貯留部３の一箇所に投入される。この燃料は、燃料貯留部３と共に回転する押え部材３３によって回転方向の下手側に搬送されつつ下方に押し込まれる。
【００３６】
押え部材３３は、図１および図２に示すように、燃料貯留部３の壁部の内面から内側に突出形成してある。夫々の押え部材３３は、燃料貯留部３の回転方向上手側ほど燃料供給口Ｃ２の側に下がっている。これにより、燃料貯留部３と共に回転する押え部材３３は燃料を下方に押し付ける。本実施形態では押え部材３３を四つ備えているが設置個数は任意である。また、押え部材３３は、燃料貯留部３ではなく本体Ｃの側に設けてもよい。その場合、押え部材３３の姿勢は燃料貯留部３の回転方向における下手側ほど低くなる構成とする。
【００３７】
押え部材３３によって下方に押し付けられた燃料は、その下方に設けた掻込部材３４によって燃焼室１の内部に投入される。掻込部材３４は、燃料貯留部３の回転軌跡上にあって燃料貯留部３の回転方向下手側ほど内周側に位置する板状部材である。この掻込部材３４は本体Ｃの外周面に固設されている。燃料貯留部３と共に回転する燃料は掻込部材３４に当接し、回転方向の内側に誘導されて燃料供給口Ｃ２を介して燃焼室１に投入される。
【００３８】
燃料を燃焼室１に投入する際に、燃料が燃料貯留部３と本体Ｃとの隙間から下方に漏れ出るのを防止するためにエアーシール部６を設けておくと良い。例えば、図１および図３に示すように、燃料貯留部３の底部の内周部に、本体Ｃの外面に対向するシール壁部６１を設ける。一方、本体Ｃの側には、シール壁部６１に対向するよう周方向に沿って複数の孔部６２を設ける。孔部６２の内側は空気供給室４であり、圧力の高い空気がシール壁部６１の側に吹き出す。これにより、燃料貯留部３の内周縁と本体Ｃの外表面との隙間から燃料が漏れるのを防止することができる。
【００３９】
尚、図示は省略してあるが、シール壁部６１の下端部と本体Ｃとに亘って例えばゴム製のシール材を設けておくと、孔部６２から噴出した空気が全て燃料貯留部３の側に向くから燃料の漏れ防止効果を高めることができる。
【００４０】
本構成のように、燃料貯留部３を燃焼室１の周囲に設けることで、燃焼室１の熱によって燃料が予熱され、燃焼効率を高めることができる。また、燃焼用の空気を燃焼室１の内部で旋回させるが、その際の旋回流の流速は外周側程大きい。よって、燃焼室１の周囲から燃料を供給することで、燃料に供給される空気量が増えて燃焼速度が高まる。さらに、特に燃料が粉末状であるなど軽い場合には、流速の早い空気によって燃料が燃焼室１の内部で旋回浮遊する。この結果、燃料の全周から燃焼が進行しさらに燃焼速度が高まり、時間当たりの発熱量が大きい燃焼装置Ｓを得ることができる。
【００４１】
本実施形態の燃焼装置Ｓは、回転する燃料貯留部３と固定の掻込部材３４を設けるだけの簡単な構成で効率的な燃料供給を行うことができる。さらに、燃料貯留部３の回転速度を変化させることも容易であり、燃料供給速度を任意に調節することができる。
【００４２】
尚、図示は省略してあるが、燃料貯留部３と共に燃料を確実に搬送するためには、例えば燃料貯留部３の内壁に突起などを設けておいても良い。即ち、小さな板状部材などをその長手方向が燃料貯留部３の高さ方向に沿う状態で取り付け、これを周方向に沿って複数分散配置しておく。これにより、燃料が燃料貯留部３の回転から取り残されて周方向に搬送されない事態を防止することができる。
【００４３】
以上の燃料フィーダー３１や駆動部３２の動作速度は操作盤７の操作によって調節する。その場合に、燃料貯留部３に燃料の高さを検出する光電管や重量センサなどを設けておき、燃料の減少に応じて自動的にこれらを駆動させても良いし、一定時間ごとに所定の回転数だけ駆動するように予め設定しておいても良い。また、燃焼室１の内部温度を計測する各種の温度計を設けておき、所定の燃焼温度が確保されるように燃料貯留部３の回転速度を決定するものであってもよい。その他にも、自動運転に限らず操作者によるマニュアル運転であってもよい。
【００４４】
〔空気供給部〕
図１に示す如く、ロストル２の下方から燃焼用の空気を燃焼室１に供給するよう、ロストル２の下方に空気供給室４を設け、当該空気供給室４にブロワ４１から空気を供給する。空気供給室４は受け入れた空気を一定圧に安定させ、ロストル２に形成された夫々の空気孔２１から均等な速度の空気が吹き出される。
【００４５】
ブロワ４１と空気供給室４とを接続するダクト４２は灰ピット５の内部を貫通しており、空気供給室４に導入する前の空気が予熱される。この予熱により、空気が燃焼室１に噴射された際の燃焼室１の温度低下が防止されて燃焼効率を高めることができる。
【００４６】
尚、ブロワ４１から吐出される空気を予め本体Ｃの外部などで予熱する場合には、ダクト４２が灰ピット５を貫通する必要はなく、直接に空気供給室４に接続される構成であっても良い。さらに、このような予熱を行わずに空気を空気供給室４に導くものであってもよい。
【００４７】
〔点火装置〕
燃焼室１の壁部Ｃ１には燃料の初期点火を行う点火装置１１を備えている。この点火装置１１は、各種の可燃性ガスに空気を混入し、着火形成した火炎を燃料に向けて投射する。火炎の投射方向を、例えば燃焼室１の径方向に対して角度を持たせることで、火炎は流動気流を伴うから燃焼室１の内部に旋回流を形成する補助とすることができる。尚、燃料が持続燃焼を開始した後は点火装置１１の運転を停止する。当該点火装置１１は操作盤７の操作によって運転される。
【００４８】
〔第２実施形態〕
図４および図５に示す如く、燃焼室１を２段に構成することもできる。即ち、上記ロストル２（以下、「第１ロストル２ａ」と称する）の上に別の第２ロストル２ｂを設ける。第２ロストル２ｂの下の燃焼室を第１燃焼室１ａと称し、上の燃焼室を第２燃焼室１ｂと称する。第２ロストル２ｂに設ける第２空気孔２１ｂは、第１ロストル２ａの第１空気孔２１ａよりも開口面積を大きく設定する。第２燃焼室１ｂに供給される第２燃料も固形あるいは粉末のものである。例えば第１燃焼室１ａに投入される第１燃料がおが屑等である場合、第２燃料はそれよりも粒径の大きな木質チップなどである。
【００４９】
上下に燃焼室を設けることで、形状や燃焼特性の異なる二種類の燃料を同時に燃焼させることができる。特に第２燃焼室１ｂの燃料にあっては第１燃焼室１ａで生じた高温の排熱が下方から供給されるため、例えば外形寸法の大きな燃料であっても速やかに加熱し燃焼させることができる。
【００５０】
第２燃焼室１ｂの外部には、第２燃料を供給する第２燃料供給機構Ｆ２が設けられている。第２燃料供給機構Ｆ２は、第１実施形態の燃料フィーダー３１（第１燃料フィーダー３１ａ）と同じ構成の第２燃料フィーダー３１ｂを備えている。ただし、燃料を第２ロストル２ｂの上部に分散させる構造は第１実施形態とは異なる。本実施形態では、燃料を供給する側が移動するのではなく、第２ロストル２ｂが回転する。
【００５１】
図５に示すように、第２ロストル２ｂは、その周囲を第２リングギヤ３２３で支持されている。第２リングギヤ３２３は、本体Ｃの外部に設けた第２フランジＣ３ａの上に第２転動部材３５ｂを介して載置されている。第２リングギヤ３２３は本体Ｃに設けられた第２モータ３２４によって回転駆動される。第２モータ３２４は操作盤７の操作によって所定の回転速度に調節可能である。
【００５２】
第２ロストル２ｂは、第１ロストル２ａと同様に例えば中央部分が下がった円錐形状に構成してある。これにより、外周部に投入された第２燃料が下方から供給される空気の作用などによって中央部にまで効率よく分散される。
【００５３】
第２空気孔２１ｂは、図５に示すように、板状のロストル部材に円形の孔を多数設けるものであっても良いし、網部材の如く棒状の部材を格子状に組み合わせたものであっても良い。要するに、載置された第２燃料を保持することができ、第１燃焼室１ａからの熱風が通過できるものであれば何れの構成であっても良い。また、第２空気孔２１ｂは、第２ロストル２ｂに対して円周方向に沿った方向成分を持ちつつ第２ロストル２ｂを斜めに貫通する状態にしておき、第２燃焼室１ｂの内部に旋回流を形成させることも可能である。
【００５４】
第２ロストル２ｂの中央部には、第２燃焼室１ｂで生じた燃焼灰を下方に排出する第２筒部材２４ｂを設けてある。この第２筒部材２４ｂの下方側の端部は先細状に形成してあり、第１ロストル２ａに設けた第１筒部材２４ａの内部に進入させている。これにより、第２燃焼室１ｂで生じた燃焼灰を第１燃焼室１ａの内部に散乱させないように灰ピット５に排出することができる。また、第１筒部材２４ａの内面と第２筒部材２４ｂの外面との間には、第１燃焼室１ａで生じた燃焼灰を下方に落下させるために一定の隙間を設けておく。
【００５５】
尚、第２ロストル２ｂは必ずしも回転させる必要はない。例えば、第２燃焼室１ｂの内部で旋回流が形成される場合には、壁部Ｃ１の一箇所から供給された第２燃料が旋回流によって適宜分散され易くなる。
【００５６】
点火装置１１は第２燃焼室１ｂに一つだけ設けておくとよい。第２空気孔２１ｂの孔径は比較的大きいため、点火装置１１の火炎は第１燃焼室１ａまで到達する。よって、点火装置１１は一つであっても第１燃料および第２燃料の何れにも点火可能である。
【００５７】
第１燃料供給機構Ｆ１（先の燃料供給機構Ｆ）および第２燃料供給機構Ｆ２、点火装置１１、第１燃料貯留部３ａ（先の燃料貯留部３）の駆動部３２ａ、第２ロストル２ｂの駆動部３２ｂ、空気供給用のブロワ４１は、操作盤７の設定によって自動あるいは手動で動作させることができる。
【００５８】
尚、第２実施形態に係る上記構成以外の構成につき、例えば第１実施形態における構成のうちで第２実施形態の燃焼装置に適用可能なものは、当然に第２実施形態として開示がされているものとする。
【００５９】
〔第３実施形態〕
上記実施形態に係る燃焼装置Ｓは、別の乾燥機と組み合わせて例えば燃料乾燥プラントＰを構成することができる。図６に示す如く、第１乾燥機８１と第２乾燥機８２を燃焼装置Ｓに隣接して設け、燃焼装置Ｓで得られた高温の排気を各乾燥機に振り分ける。第１燃料として用いるおが屑等はそのまま乾燥して、別途、粉末の燃料としても利用可能である。また、木質チップのような第２燃料も乾燥して燃料とすることができる。このような燃料乾燥プラントＰであれば、乾燥処理に利用する高温の排気は同じ第１燃料および第２燃料を利用できるから、極めて効率的な燃料乾燥プラントＰが得られる。
【００６０】
第１燃料は、第１乾燥機８１に隣接した第１燃料ピット９１に貯留しておき、図外のベルトコンベヤー（第３燃料供給機構の一例）などによって燃焼装置Ｓと第１乾燥機８１とに供給する。第２燃料についても同様に、ベルトコンベヤーなどを用いて、第２燃料ピット９２から燃焼装置Ｓと第２乾燥機８２に供給する。
【００６１】
図４および図６に示すように、燃焼装置Ｓの上部には、第１乾燥機８１に連通する第１排気ダクト９３と第２乾燥機８２に連通する第２排気ダクト９４とを分岐させて設けておく。分岐部には、双方のダクト９３，９４に排気を振り分ける調節弁９５を設ける。この調節弁９５は、操作盤７を介して第３モータ９６を駆動させることで、任意の位置に設定可能である。即ち、高温の排気を第１乾燥機８１と第２乾燥機８２とに択一的に振り分けることもできるし、所定の割合に振り分けることもできる。
【００６２】
尚、本実施形態では、図４に係る燃焼装置Ｓに二つの乾燥機８１，８２を接続する例を示したが、この他に、図１に係る燃焼装置Ｓに一組の乾燥機および燃料ピットを接続するものであっても良い。
【００６３】
このように乾燥生成する燃料の一部を燃焼装置Ｓの燃料として利用可能にすることで、燃料乾燥プラントＰの燃料コストを削減することができる。また、燃焼装置Ｓに供給する燃料は、乾燥燃料とするべく貯留してある燃料の一部を燃焼装置Ｓに搬送するだけであるから、燃焼装置Ｓの燃料供給機構Ｆを極めて簡単に構成することができ、特段の付帯設備を設けることなく燃料乾燥プラントＰを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る燃焼装置は、バイオマスや廃棄物等の粉末あるいは塊状の固形燃料を燃焼する燃焼装置や、当該燃焼装置を用いて乾燥燃料を生成する燃料乾燥プラントに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１          燃焼室
１ａ        第１燃焼室
１ｂ        第２燃焼室
１１        点火装置
２          ロストル
２ｂ        第２ロストル
２１        空気孔
２１ｂ      第２空気孔
２２        排出孔
２３        整流板
３          燃料貯留部
３２        駆動部
３４        掻込部材
４          空気供給室
８１，８２  乾燥機
９３，９４  排気ダクト
Ｃ          本体
Ｃ２        燃料供給口
Ｆ          燃料供給機構
Ｆ２        第２燃料供給機構
Ｓ          燃焼装置
【図１】
2018084399.tif 000003
【図２】
2018084399.tif 000004
【図３】
2018084399.tif 000005
【図４】
2018084399.tif 000006
【図５】
2018084399.tif 000007
【図６】
2018084399.tif 000008