(57)【要約】【課題】廃棄物焼却によって発生する熱を利用して廃棄物を乾燥させ、乾燥して低位発熱量が均一化した廃棄物を燃焼室に定量供給するとともに、廃棄物の低位発熱量の変動が大きくても燃焼安定性を確保することが可能な廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法を提供する。【解決手段】ホッパ１に投入された廃棄物を給じん装置７によって燃焼室２の火格子９ａ上に供給して焼却する廃棄物焼却炉において、壁２３及び底部２２を有して廃棄物を貯留する乾燥箱３を火格子９ａの上方に設け、乾燥箱３で乾燥させた廃棄物を火格子９ａ上に供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパに投入された廃棄物を給じん装置によって燃焼室の火格子上に供給して焼却する廃棄物焼却炉において、
壁及び底部を有して前記廃棄物を貯留する乾燥箱を前記火格子の上方に設け、
前記乾燥箱で乾燥させた前記廃棄物を前記火格子上に供給する廃棄物焼却炉。
【請求項２】
前記乾燥箱の容積は、クレーンの投入回あたりの供給量以上であることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物焼却炉。
【請求項３】
前記乾燥箱は、受床上の前記給じん装置のプッシャの前進端の近傍に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃棄物焼却炉。
【請求項４】
前記乾燥箱の前記底部は、前記乾燥箱に貯留した前記廃棄物を前記火格子上に落下させることができるように開閉可能であることを特徴とする請求項３に記載の廃棄物焼却炉。
【請求項５】
前記乾燥箱は、シュートから落下する前記廃棄物を受けられる位置に配置され、
前記給じん装置は、
前記乾燥箱内の廃棄物を受床上に落下させる第１給じん装置と、
前記受床上の前記廃棄物を前記火格子上に落下させる第２給じん装置と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃棄物焼却炉。
【請求項６】
前記乾燥箱の前記壁及び前記底部は、耐熱金属製又はセラミックス製であると共に通気可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の廃棄物焼却炉。
【請求項７】
ホッパに投入された廃棄物を給じん装置によって燃焼室の火格子上に供給して焼却する廃棄物焼却方法において、
壁及び底部を有して前記廃棄物を貯留する乾燥箱の少なくとも一部を前記火格子の上方に設け、
前記乾燥箱で乾燥させた前記廃棄物を前記火格子上に供給する廃棄物焼却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ等の廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉として、火格子式の廃棄物焼却炉が用いられている。火格子式の廃棄物焼却炉は、廃棄物が投入されるホッパと、廃棄物を燃焼させる燃焼室と、を備える（特許文献１参照）。廃棄物はクレーンで掴みあげられ、ホッパに投入される。ホッパに投入された廃棄物は、給じん装置によって燃焼室内の火格子上に押し出される。火格子上の廃棄物は、火格子を移動しながら火格子の下から供給される燃焼用空気によって燃焼して灰になり、外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６４１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、廃棄物中の水分は、天気、季節、地域等により変動する。廃棄物中の水分が変動すると、燃焼時に水分を蒸発させる蒸発熱を必要とするので、廃棄物の低位発熱量が変動する。このため、不安定な燃焼を引き起こすおそれがある。
【０００５】
不安定な燃焼が生じると、完全燃焼が阻害され、すすやＣＯ等が発生するばかりか、排ガス中の腐食促進物質により燃焼室出口のボイラチューブの腐食量が増大したり、ボイラの蒸気発生量の変動が生じて、発電効率や売電計画に悪影響を与えたりする。
【０００６】
そこで本発明は、廃棄物焼却によって発生する熱を利用して廃棄物を乾燥させ、乾燥して低位発熱量が均一化した廃棄物を燃焼室に定量供給するとともに、廃棄物の低位発熱量の変動が大きくても燃焼安定性を確保することが可能な廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、ホッパに投入された廃棄物を給じん装置によって燃焼室の火格子上に供給して焼却する廃棄物焼却炉において、壁及び底部を有して前記廃棄物を貯留する乾燥箱を前記火格子の上方に設け、前記乾燥箱で乾燥させた前記廃棄物を前記火格子上に供給する廃棄物焼却炉である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、廃棄物を貯留する乾燥箱を火格子の上方に設けるので、燃焼室内の火炎により廃棄物を乾燥させることができる。また、乾燥箱は、壁及び底部を有して一定量の廃棄物を貯留できるので、乾燥して低位発熱量が均一化した廃棄物を燃焼室に定量供給できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態の廃棄物焼却炉の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の廃棄物焼却炉の燃焼室の拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の廃棄物焼却炉の燃焼室の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の廃棄物焼却炉を詳細に説明する。ただし、本発明の廃棄物焼却炉は種々の形態で具体化することができ、明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（第１の実施形態）
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態の廃棄物焼却炉の縦断面図を示す。本実施形態の廃棄物焼却炉は、ホッパ１、燃焼室２、乾燥箱３、燃焼室２の出口側に設けられるガス混合室４、ガス混合室４の下流側に設置されたボイラ５を備える。
【００１２】
クレーン６によってホッパ１に投入された廃棄物は、給じん装置７によって乾燥箱３に押し出される。乾燥箱３に貯留した廃棄物は、燃焼室２の火炎８により乾燥する。乾燥箱３にて乾燥した廃棄物（図中斜線で示す）は、乾燥箱３から火格子９ａ上に落下する。乾燥箱３の構成は後述する。
【００１３】
火格子９ａ，９ｂ，９ｃは、燃焼室２の下部に設けられる。火格子９ａ，９ｂ，９ｃは、それぞれが可動火格子と固定火格子に分けられ、可動火格子の摺動運動により、廃棄物の撹拌及び搬送を行う。廃棄物は、火格子９ａ，９ｂ，９ｃ上を上流側（図１の左側）から下流側（図１の右側）に移動する。火格子９ａ，９ｂ，９ｃには、火格子９ａ，９ｂ，９ｃ下の、搬送方向に４つに分割された風箱１１（上流側からＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４を付す）から一次燃焼用空気が供給される。風箱１１には、空気ブロワ１２から一次燃焼用空気が供給される。風箱１１に一次燃焼用空気を供給する量は、ダンパ１３によって調整される。
【００１４】
火格子９ａ，９ｂ，９ｃは、上流側から乾燥段（Ｎｏ．１の風箱上の火格子９ａ）、燃焼段（Ｎｏ．２、Ｎｏ．３の風箱上の火格子９ｂ）、後燃焼段（Ｎｏ．４の風箱上の火格子９ｃ）に分類される。乾燥段９ａでは、廃棄物を乾燥及び一部を熱分解させる。燃焼段９ｂでは、廃棄物を熱分解して、熱分解により発生させた可燃性ガス及び固形分を燃焼させる。後燃焼段９ｃでは、固定炭素などの未燃分を燃焼させる。燃焼後の灰は、灰落下口１８から排出される。
【００１５】
ガス混合室４には、空気ブロワ１４からの二次燃焼用空気が供給される。ガス混合室４では、燃焼室２で燃焼しきれなかった排ガス中の未燃ガスを完全燃焼させる。ガス混合室４で二次燃焼させた後の排ガスは、ボイラ５で熱回収された後に外部に放出される。
【００１６】
図２は、燃焼室２の拡大図を示す。１５はホッパ１に繋がるシュート、１６は受床、１７は落差壁、７ａは給じん装置７のプッシャ、９ａ，９ｂ，９ｃはそれぞれ火格子の乾燥段、燃焼段、後燃焼段である。
【００１７】
乾燥箱３は、底部２２と、壁２３と、を備える。乾燥箱３は、乾燥段９ａの上方に、言い換えれば落差壁１７よりも炉内側に配置される。乾燥箱３の壁２３は、炉壁に固定される。
【００１８】
乾燥箱３の底部２２は、乾燥箱３に貯留した廃棄物を乾燥段９ａ上に落下させることができるように開閉可能である。底部２２の開閉は、底部２２をヒンジ軸２２ａの回りに水平位置（すなわち閉じ位置）と垂直位置（すなわち開き位置）との間を回転可能にするドア式でもよいし、底部２２を水平方向にスライド可能にするスライド式のいずれでもよい。底部２２の開閉方式には、ドア式、スライド式以外の開閉方式を採用することもできる。図２にはドア式の底部２２を示す。
【００１９】
底部２２及び壁２３は、耐熱金属製又はセラミックス製であるが、耐熱性があれば、他の材質を使用することもできる。また、底部２２及び壁２３は、炉内の気流が底部２２及び壁２３を通過可能、すなわち通気可能なように網目状又は多数の穴空き状等である。
【００２０】
乾燥箱３は、受床１６上の給じん装置７のプッシャ７ａの前進端の近傍に配置される。底部２２は受床１６と同一レベルである。受床１６側には、壁２３は設けられておらず、給じん装置７を作動させると、受床１６上の廃棄物が乾燥箱３内に押し出される。
【００２１】
燃焼室２への廃棄物の供給手順は、以下のとおりである。まず、クレーン６によってホッパ１に廃棄物が投入される。シュート１５から受床１６上に落下した廃棄物は、給じん装置７のプッシャ７ａによって押し出され、乾燥箱３に貯留される。乾燥箱３の容積は、クレーン６の投入回当たりの供給量以上である。このため、定量分（すなわちクレーン６の投入回当たりの供給量分）が乾燥箱３に貯留される。
【００２２】
乾燥箱３の容積は、以下のように決定される。例えば、１日当たりの廃棄物処理量が１２０トン／日（５トン／時）の場合、クレーン６の投入回数は概ね３〜４回／時である。よって、クレーン６の投入回当たりの供給量は、１．２５〜１．６６トン／回（実際は１．２５〜１．６６トン±１０％くらいの範囲）である。乾燥箱３の容積はクレーン６の投入回当たりの供給量以上であるので、１．２５〜１．６６トン±１０％以上に決定される。乾燥箱３の容積をこのように決定すると、クレーン６の投入回数と乾燥箱３の底部２２の開閉回数とを等しくすることができる。
【００２３】
廃棄物は、乾燥箱３内に一定時間保持され、燃焼室２内の火炎８のふく射熱及び対流熱により乾燥される。この一定時間とは、例えばクレーン６の投入回数が３〜４回／時の場合、１５〜２０分位に設定される。
【００２４】
そして、一定時間経過後、乾燥箱３の底部２２が開き、乾燥した廃棄物（図２中斜線で示す）が乾燥段９ａ上に落下する。乾燥段９ａ上に落下した廃棄物は、従来の廃棄物焼却炉と同様に焼却処理される。
（第２の実施形態）
【００２５】
図３は、本発明の第２の実施形態の廃棄物焼却炉の燃焼室２の拡大図を示す。２４はホッパ１に繋がるシュート、２５は乾燥箱、１６は受床、１７は落差壁、３１は第１給じん装置、３２は第２給じん装置、９ａ，９ｂ，９ｃはそれぞれ火格子の乾燥段、燃焼段、後燃焼段である。
【００２６】
第２の実施形態では、乾燥箱２５は、シュート２４から落下する廃棄物を受けられる位置に配置される。乾燥箱２５は、第１の実施形態と同様に、底部２６と、壁２７と、を備える。乾燥箱２５は、乾燥段９ａの上方に、言い換えれば落差壁１７よりも炉内側に配置される。乾燥箱２５の底部２６及び壁２７は、炉壁に固定される。底部２６及び壁２７は、耐熱金属製又はセラミックス製であるが、耐熱性があれば他の材質を使用することもできる。また、底部２６及び壁２７は、炉内の気流が底部２６及び壁２７を通過可能、すなわち通気可能なように網目状又は多数の穴空き状等である。
【００２７】
乾燥箱２５の容積は、第１の実施形態と同様に、クレーン６の投入回当たりの供給量以上である。廃棄物は、乾燥箱２５内に一定時間保持され、燃焼室２内の火炎８のふく射熱及び対流熱により乾燥される。
【００２８】
第２の実施形態では、２つの給じん装置（すなわち、第１給じん装置３１及び第２給じん装置３２）が乾燥箱２５内の乾燥した廃棄物を乾燥段９ａ上に落下させる。すなわち、第１給じん装置３１の第１プッシャが廃棄物を乾燥箱２５から押し出し、受床１６上に落下させる。次に、第２給じん装置３２の第２プッシャが廃棄物を受床１６から乾燥段９ａ上に落下させる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に変更可能である。
【００３０】
例えば、上記実施形態では、火格子下の風箱を４つに分割しているが、風箱の分割数は４に限られることはなく、１以上にすることができる。
【００３１】
上記実施形態では、可動火格子の摺動運動によって、廃棄物の搬送を行っているが、廃棄物がその自重によって移動するように火格子を傾斜させることもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１…ホッパ
２…燃焼室
３…乾燥箱
７…給じん装置
７ａ…プッシャ
９ａ，９ｂ，９ｃ…火格子
１６…受床
２２…乾燥箱の底部
２３…乾燥箱の壁
２４…シュート
２５…乾燥箱
２６…乾燥箱の底部
２７…乾燥箱の壁
３１…第１給じん装置
３２…第２給じん装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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