(57)【要約】【課題】未燃焼ガスを完全燃焼させ、煤煙や塵埃等を完全燃焼させ、清浄なガスとして排出させる焼却炉の提供【解決手段】一次燃焼炉１１と、この一次燃焼炉１１の上面に設けられた一次煙道１２を介して連通された二次燃焼炉２１と、二次燃焼炉２１には、一次煙道１２の出口上方に設けられたバーナー吹き込み口１２ａに取り付けられた燃焼バーナー４１と、二次燃焼ガス２を旋回させる二次燃焼ガス旋回部２５と、上方からその下端が垂下され排気口２２ａが二次燃焼炉２１内に開口された二次煙道２２と、が備えられ、一次燃焼炉１１で発生した一次燃焼ガス１を一次煙道１２を介して二次燃焼炉２１に導入するとともに、燃焼バーナー４１によって、一次煙道１２から流入した一次燃焼ガス１を二次燃焼炉２１の二次燃焼ガス旋回部２５で旋回させるようにし、二次煙道２２の側壁に設けられた排気口２２ａを介して二次燃焼ガス２を外部に排出するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次燃焼炉と、
この一次燃焼炉の上面に設けられた一次煙道を介して連通された二次燃焼炉と、
前記一次煙道の出口上方に設けられたバーナー吹き込み口に取り付けられた燃焼バーナーと、
二次燃焼ガスを旋回させる二次燃焼ガス旋回部と、
上方からその下端が垂下され排気口が二次燃焼炉内に開口された二次煙道と、が備えられ、
前記一次燃焼炉で発生した一次燃焼ガスを一次煙道を介して二次燃焼炉に導入するとともに、
前記燃焼バーナーによって、
前記一次煙道から流入した一次燃焼ガスを二次燃焼炉の二次燃焼ガス旋回部で旋回させるようにし、
前記二次煙道の側壁に設けられた排気口を介して二次燃焼ガスを外部に排出するようにしたことを特徴とする二次燃焼炉を有する焼却炉。
【請求項２】
前記燃焼バーナーによって、
前記一次燃焼炉から二次燃焼炉へ流入する一次燃焼ガスを再燃焼させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の二次燃焼炉を有する焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事業所や一般家庭等から排出される廃タイヤ、合成ゴム、廃プラスチック等の焼却炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、事業所等から排出される廃タイヤ、廃プラスチック、塩化ビニール等の各種産業廃棄物を焼却処理するために各種の焼却炉が開発され、提案されている。
例えば、プラスッチク屑や廃タイヤ等の廃棄物は燃焼速度や燃焼温度が高いために耐火煉瓦構造の大型で、構造も複雑な焼却炉で焼却されている。
また、塵芥類の焼却においても、種々雑多なものが混入し、水分も多量に含んだものもあるため、炉内を乾燥室と焼却室とに分けてストーカで塵芥類を搬入する様な大型の焼却炉が使用され、被焼却物をなるべく完全燃焼させつつ不完全燃焼による公害の発生を防止しているものがある。
このため、例えば煤塵や未燃焼ガスの分解を促進する不完全燃焼物を再燃焼する二次燃焼炉を有する焼却炉が提案されている。
特許文献１（特開２００６−３８２７８号公報）には、被燃焼物を燃焼する一次燃焼炉を形成する焼却炉体の上面に一次燃焼炉に連通する排気筒を設け、二次燃焼炉には、上方位置にブロア装置を、下方位置にバーナー装置を取付け、排気筒に対してそれぞれ斜め上方及び排気筒の中心線に対して偏心して取付けたことにより、バーナー装置より噴射する炎熱を二次燃焼炉の内周沿面において回転を発生させる渦状の排ガス流通経路を形成した焼却炉が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３８２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記焼却装置は、設備を大型化すればするほど、設備経費が割高となるもので、ときには不完全燃焼した黒煙が排出されて近隣居住者の反発を受けることもあり、中小規模の事業所や一般家庭等においては、簡易な構造で被焼却物を完全燃焼させ、しかも設備経費も安価な焼却炉が望まれていた。
また、特許文献１の焼却炉は、二次燃焼炉にバーナー装置を偏心して取付けたことにより、二次燃焼炉において、煤塵や未燃焼ガスの分解を促進する効果をねらったものであるが、二次燃焼炉における煤塵や未燃焼ガスの旋回滞留時間が短く、それらの分解が十分ではなかった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、二次燃焼炉の内壁面と二次煙道の外周壁との間の空間（二次燃焼ガス旋回部）で旋回状態に保持されて留め、その間に、二次燃焼ガス中に含まれている未燃焼ガスは完全燃焼させ、この旋回状態中に、燃焼ガスに含まれた煤煙や塵埃等を二次燃焼炉内で完全燃焼させ、な無煙ガスが二次煙道の側壁に形成された排気口から上部に排出させることができる二次燃焼炉を有する焼却炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の二次燃焼炉を有する焼却炉は、一次燃焼炉と、この一次燃焼炉の上面に設けられた一次煙道を介して連通された二次燃焼炉と、前記一次煙道の出口上方に設けられたバーナー吹き込み口に取り付けられた燃焼バーナーと、二次燃焼ガスを旋回させる二次燃焼ガス旋回部と、上方からその下端が垂下され排気口が二次燃焼炉内に開口された二次煙道と、が備えられ、
前記一次燃焼炉で発生した一次燃焼ガスを一次煙道を介して二次燃焼炉に導入するとともに、
前記燃焼バーナーによって、前記一次煙道から流入した一次燃焼ガスを二次燃焼炉の二次燃焼ガス旋回部で旋回させるようにし、
前記二次煙道の側壁に設けられた排気口を介して二次燃焼ガスを外部に排出するようにしたことを特徴とする。
（２）本発明の二次燃焼炉を有する焼却炉は、上記（１）において、
前記燃焼バーナーによって、前記一次燃焼炉から二次燃焼炉へ流入する一次燃焼ガスを再燃焼させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の二次燃焼炉を有する焼却炉は、一次燃焼炉と、この一次燃焼炉の上面に設けられた一次煙道を介して連通された二次燃焼炉と、前記一次煙道の出口上方に設けられたバーナー吹き込み口に取り付けられた燃焼バーナーと、二次燃焼ガスを旋回させる二次燃焼ガス旋回部と、上方からその下端が垂下され排気口が二次燃焼炉内に開口された二次煙道と、が備えられ、
前記一次燃焼炉で発生した一次燃焼ガスを一次煙道を介して二次燃焼炉に導入するとともに、
前記燃焼バーナーによって、前記一次煙道から流入した一次燃焼ガスを二次燃焼炉の二次燃焼ガス旋回部で旋回させるようにし、
前記二次煙道の側壁に設けられた排気口を介して二次燃焼ガスを外部に排出するようにしたので、
一次煙道から流入した一次燃焼ガスは、燃焼バーナーの送風によって、その進行方向に旋回力を付与され、
二次燃焼炉内の二次燃焼ガスは、二次燃焼炉の内壁面と二次煙道の外周壁との間に形成された空間（二次燃焼ガス旋回部）で旋回状態に保持されて留まり、その旋回状態に保持されて留まっている間に、二次燃焼ガス中に含まれている未燃焼ガスは完全燃焼させられる。
また、この旋回状態中に、二次燃焼ガスに含まれた煤煙や塵埃等は二次燃焼炉の二次燃焼ガス旋回部で完全燃焼され、清浄な無煙ガスとして二次煙道の側壁に設けられた排気口から外部に排出される。
さらに、一次燃焼炉、二次燃焼炉、一次煙道、二次煙道は、縦方向で接続されているため、燃焼ガスの温度が途中で低下することなく燃焼効率が高く、また構造も簡略であるため、製造コストも安価であり、中小事業所から一般家庭まで簡易に設置して利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態の焼却炉の概略正面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の焼却炉の概略左側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態の焼却炉の概略平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態の焼却炉のおける燃焼作用を説明した概略正面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の焼却炉における燃焼作用を説明した概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の二次燃焼炉を有する焼却炉は、紙、木片、廃タイヤ等の被焼却物を投入して燃焼させる一次燃焼炉１１と、
この一次燃焼炉１１の上面に設けられた一次煙道１２を介して連通された二次燃焼炉２１と、
前記一次煙道１２の出口上方に設けられたバーナー吹き込み口１２ａに取り付けられた燃焼バーナー４１と、
二次燃焼ガス２を旋回させる二次燃焼ガス旋回部２５と、
上方からその下端が垂下され排気口２２ａが二次燃焼炉２１内に開口された二次煙道２２と、が備えられ、
前記一次燃焼炉１１で発生した一次燃焼ガス１を一次煙道１２を介して二次燃焼炉２１に導入するとともに、
前記燃焼バーナー４１によって、
前記一次煙道１２から流入した一次燃焼ガス１を二次燃焼炉２１の二次燃焼ガス旋回部２５で旋回させるようにし、
前記二次煙道２２の側壁に設けられた排気口２２ａを介して二次燃焼ガス２を外部に排出するようにしている。
以下、添付図面に基づき、本発明の二次燃焼炉を有する焼却炉について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態の焼却炉の概略正面図である。
図２は、本発明の実施形態の焼却炉の概略左側面図である。
図３は、本発明の実施形態の焼却炉の概略平面図である。
図４は、本発明の実施形態の焼却炉のおける燃焼作用を説明した概略正面図である。
図５は、本発明の実施形態の焼却炉における燃焼作用を説明した概略平面図である。
【００１０】
図１〜図３に示するように、二次燃焼炉を有する焼却炉は、紙、木片、廃タイヤ等の被焼却物を投入して燃焼させる一次燃焼炉１１と、
この一次燃焼炉１１の上面に設けられた一次煙道１２を介して連通された二次燃焼炉２１と、
前記一次煙道１２の出口上方に設けられたバーナー吹き込み口１２ａに取り付けられた燃焼バーナー４１と、
二次燃焼ガス２を旋回させる二次燃焼ガス旋回部２５と、
上方からその下端が垂下され排気口２２ａが二次燃焼炉２１内に開口された二次煙道２２とが備えられ、
この一次燃焼炉１１、二次燃焼炉２１は耐熱性鋼板を素材として上下方向に縦型に構成されている。
【００１１】
一次燃焼炉１１は円筒状の形状をしており、その下端は固定された底板を備えており、その内面にはキャスタブルや耐火煉瓦等の耐火物が敷設されており、外壁を構成する耐熱性鋼板で保護されている。
なお、一次燃焼炉１１は、必ずしも円筒形状に限ることなく、例えば、平面視四角形、六角形等の多角形筒体に形成してもよい。
【００１２】
＜送風ファン１９＞
一次燃焼炉１１の外壁には送風ファン１９が取り付けられており、外部空気を一次燃焼炉１１の内壁に開孔された内壁孔を介して、一次燃焼炉１１に供給するようになっている。
【００１３】
＜投入口１５＞
また、一次燃焼炉１１の下部位置には、一次燃焼炉１１内に焼却物を投入するための略矩形状の投入口１５が設けられている。
【００１４】
＜灰出部１４＞
更に、投入口１５の下方位置には、灰出部１４が連設され、この灰出部１４の端部口に灰出扉が開閉自在に枢着されて締着具でロックされている。この灰出扉を開扉して燃焼を終えた焼却物の燃焼灰を外部へ排出するようになっている。
【００１５】
＜二次燃焼炉２１＞
二次燃焼炉２１は、一次燃焼炉１１の上面に設置されており、一次煙道１２を介して一次燃焼炉１１と連通している。
【００１６】
＜燃焼バーナー４１＞
一次煙道１２の出口上方の二次燃焼炉２１の壁面には、バーナー吹き込み口１２ａが設けられており、このバーナー吹き込み口１２ａには燃焼バーナー４１が取付られている。
燃焼バーナー４１は、一次煙道１２の側面から火炎又は空気を二次燃焼炉２１内に吹き込みつつ、一次煙道１２から流入した一次燃焼ガス１の未燃焼ガスを再燃焼させる。
また、燃焼バーナー４１は、一次煙道１２から流入した一次燃焼ガス１を、二次燃焼炉２１の内壁に沿って二次燃焼ガス旋回部２５で旋回させるように、その送風量を調節することができる。
なお、燃焼バーナー４１は、一次燃焼炉１１の温度が高まれば、燃焼バーナー４１に吹き込むガスや灯油などの燃料を停止して、送風のみとすることもできる。
【００１７】
＜燃焼ガス方向変更板３１＞
また、二次燃焼炉２１内であって、一次煙道１２の流出口の片側（二次煙道寄り）に燃焼ガス方向変更板３１が設けられている。
燃焼ガス方向変更板３１は、一次煙道１２から流出された燃焼ガスを二次燃焼炉２１の内壁方向に導入するとともに、二次燃焼炉２１の内壁に沿って旋回させるようにする。
燃焼ガス方向変更板３１の形状は、具体的には、図１、図３に示すように、円筒を縦方向に分割した円弧状板を、一次煙道１２を囲うようにして取付けている。
これにより、燃焼ガスの進行方向を変更させて、燃焼バーナー４１と相まって、二次燃焼炉２１内において燃焼ガスの旋回の効率化を図ることができる。
【００１８】
＜二次燃焼ガス旋回部２５＞
二次燃焼炉２１の上部側には、二次燃焼ガス旋回部２５が設けられている。
一次燃焼炉１１から流入した二次燃焼ガス２の完全燃焼化を図るため、二次燃焼炉２１内での二次燃焼ガス２の滞留時間を長く確保するため旋回させるのである。
この旋回中に二次燃焼ガス２中に含まれた煤煙や塵埃等は、完全燃焼去され、煤煙や塵埃等が除去された清浄な無煙化ガスが二次煙道２２の排出口２２ａから外部に排出され、煤煙による公害等を防止できることとなる。
【００１９】
＜二次燃焼炉２１内に設けられた二次煙道２２＞
二次燃焼炉２１内には、二次煙道２２の下端が垂下して設置されている。
二次煙道２２の側壁には排気口２２ａが設けられており、二次燃焼ガス旋回部２５で円周方向に旋回した二次燃焼ガス２をその排気口２２ａから上方外部に排気するようにしている。
なお、二次煙道２２はその下方が塞がれているともに、側壁の一部を切り欠いた排気口２２ａを設けて、二次燃焼ガス２の旋回後の排出を容易にしている。
【００２０】
＜焼却炉の使用方法＞
次に、本発明の二次燃焼炉を有する焼却炉の使用方法について説明する。
まずは、一次燃焼炉１１の投入口１５から、廃タイヤや廃プラスッチク等の被焼却物を一次燃焼炉１１に投入する。
また、併せて、紙や木材等も燃焼補助材として投入して着火させやすくする。
この着火時においては、一次燃焼炉１１の外面下部に設けた送風ファン１９を起動させて一次燃焼炉１１内に空気を供給する。
【００２１】
廃タイヤ等に着火して燃焼が進み一次燃焼炉１１の温度が上昇した時点で、送風ファン１９の送風量を絞り、流入する外部空気の量を調整する。
【００２２】
一次燃焼によって発生した一次燃焼ガス１は、一次燃焼炉１１の上面に開口された一次煙道１２を介して二次燃焼炉２１内に流入する。
この一次煙道１２の出口において、燃焼ガス１は、燃焼ガス方向変更板３１によってその進行方向を変えられる。
【００２３】
そして、燃焼バーナー４１から二次燃焼炉２１内に吹き込む送風量を調整し、一次煙道１２から流入した一次燃焼ガス１を、二次燃焼炉２１の内壁に沿って二次燃焼ガス旋回部２５で旋回させ、一次煙道１２から流入した一次燃焼ガス１の未燃焼ガスを再燃焼させる。
このようにして、二次燃焼ガス２に含まれた煤煙や塵埃等を二次燃焼炉２１内で完全燃焼させ、二次煙道２２上部から清浄な無煙ガスとして排出させることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  一次燃焼ガス
１１  一次燃焼炉
１２  一次煙道
１２ａ  バーナー吹き込み口
１４  灰出し口
１５  投入口
１９  送風ファン
２１  二次燃焼炉
２２  二次煙道
２２ａ  二次煙道の排気口
２５  二次燃焼ガス旋回部
２６ａ  二次燃焼炉２１の内壁面
２６ｂ  外壁面
３１  燃焼ガス方向変更板
４１  燃焼バーナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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