(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼却物が燃焼される燃焼室を区画する焼却炉本体と、
前記燃焼室において、燃焼する前記被焼却物に、該被焼却物を消火させる消火用泡を供給する消火用泡供給源と、
前記焼却炉本体の内側の所定の高さに設けられ、前記消火用泡が一定量有るか無いかを検知するセンサと、
前記センサ及び前記消火用泡供給源と電気的に接続された制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記センサが前記消火用泡を検知した際に、前記消火用泡供給源による前記消火用泡の供給を停止させ、前記センサが前記消火用泡を検知しないときに、前記消火用泡供給源から前記燃焼室に前記消火用泡を供給させることを特徴とする焼却炉。
【請求項２】
被焼却物が燃焼される燃焼室を区画する焼却炉本体と、
前記燃焼室において、燃焼する前記被焼却物に、該被焼却物を消火させる消火用泡を供給する消火用泡供給源と、
前記焼却炉本体の内側の所定の高さに設けられ、前記燃焼室の温度を検知する第１温度センサと、
前記第１温度センサ及び前記消火用泡供給源と電気的に接続された制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１温度センサが検出する温度が予め設定した所定温度よりも低くなった場合に、前記消火用泡供給源による前記消火用泡の供給を停止させ、前記第１温度センサが検出する温度が前記所定温度よりも高い場合に、前記消火用泡供給源から前記燃焼室に前記消火用泡を供給させることを特徴とする焼却炉。
【請求項３】
前記焼却炉本体に設けられ、前記消火用泡を燃焼室に導入する消火用泡導入口と、
前記焼却炉本体に設けられ、前記燃焼室の外側から該燃焼室に前記被焼却物を供給する被焼却物供給口と、
を備え、
前記消火用泡導入口は、前記被焼却物供給口よりも高い位置に設けることを特徴とする請求項１または２記載の焼却炉。
【請求項４】
請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の焼却炉と、
前記焼却炉の後段に配置され、前記燃焼室で発生する燃焼排ガスが供給されるフィルターを含む集塵部と、
前記集塵部の後段に配置され、前記燃焼排ガスを前記集塵部へと導く送風機と、
を含むことを特徴とする焼却設備。
【請求項５】
前記集塵部の前段に設けられ、前記制御装置と電気的に接続されており、該集塵部内に導入される前記燃焼排ガスの温度を検出する第２温度センサを備え、
前記制御装置は、前記第２温度センサが検出する前記燃焼排ガスの温度が所定温度以上となった際、前記消火用泡供給源から前記燃焼室に前記消火用泡を供給させることを特徴とする請求項４記載の焼却設備。
【請求項６】
常用電源喪失時において、前記消火用泡供給源、前記制御装置、及び前記送風機を駆動させる非常用電源を有することを特徴とする請求項４または５記載の焼却設備。
【請求項７】
前記焼却炉及び前記集塵部と接続されており、前記燃焼室から供給される前記燃焼排ガスが前記集塵部に供給される前に、該燃焼排ガスを冷却する冷却塔を含むことを特徴とする請求項４ないし６のうち、いずれか１項記載の焼却設備。
【請求項８】
常用電源喪失時における焼却炉の消火方法であって、
前記焼却炉を構成する焼却炉本体が区画する燃焼室において、前記被焼却物を消火させる消火用泡を少なくとも燃焼する前記被焼却物を覆うように供給する消火工程を含み、
前記消火工程では、前記燃焼室の温度、または前記燃焼室における前記消火用泡の高さに基づいて、前記消火用泡の供給を制御することを特徴とする焼却炉の消火方法。
【請求項９】
前記消火工程において、前記消火用泡は、前記焼却炉本体の内面を覆うように供給することを特徴とする請求項８記載の焼却炉の消火方法。
【請求項１０】
前記消火工程では、前記焼却炉の後段に配置された集塵部の後段に設けられた送風機を非常用電源で駆動させることにより、前記焼却炉本体内の圧力を負圧にすることを特徴とする請求項８または９記載の焼却炉の消火方法。
【請求項１１】
前記消火工程では、前記集塵部に導入される前記燃焼排ガスの温度が前記集塵部を構成するフィルターの許容温度よりも低くなるように、前記消火用泡の供給を制御することを特徴とする請求項１０記載の焼却炉の消火方法。
【請求項１２】
前記消火工程において、前記非常用電源を用いて、前記消火用泡の供給、及び冷却塔による前記燃焼室から導出された前記燃焼排ガスの冷却を行い、前記集塵部に導入される前記燃焼排ガスの温度が所定温度未満になった際に、前記燃焼排ガスの冷却を停止することを特徴とする請求項１０または１１記載の焼却炉の消火方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみやその他の廃棄物等の被焼却物を燃焼させる焼却炉、焼却炉を備えた焼却設備、及び焼却炉の消火方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、都市ごみやその他の廃棄物等の被焼却物を燃焼させる焼却炉を備えた焼却設備が用いられている。焼却炉としては、例えば、ストーカ式焼却炉（例えば、特許文献１参照）や流動床式焼却炉等が用いられている。
このような焼却設備は、焼却炉の下流に設けられたバグフィルター、バグフィルターと接続された誘引送風機、及び誘引送風機と接続された煙突等を含む排気ガス処理設備を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６１４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の焼却炉では、焼却炉は被焼却物を燃焼させる耐火構造物であることから、そもそも焼却炉内を消火する設備は備えられていなかった。このため、被焼却物の燃焼状態に不具合が生じた場合には、被焼却物の投入をやめることで自然に鎮火し温度低下するのを待つ埋火、或いは被焼却物の投入をやめ、かつ燃焼空気を遮断する緊急埋火の処理が行われてきた。
【０００５】
しかしながら、焼却炉の施設外から電力系統を介して送電される電力が、自然災害等に起因して遮断され、復旧に長時間を要する場合がありうる。
このような場合には、常用電源が喪失するため、焼却炉の運転制御が不能となる。すると、焼却炉内の温度が上昇し、発生した燃焼排ガスが炉内から漏れ出したり、高温の燃焼排ガスが焼却炉の下流に設置された集塵装置を損傷させたりする可能性があるため、緊急埋火よりも早急に焼却炉内での燃焼を停止し燃焼排ガスの温度を低減させる必要があると本発明者らは考えた。
ところで、常用電源喪失に備え非常用発電設備を設置し、非常用発電設備によって一時的に焼却炉を通常運転させることも考えられるが、運転する時間には限界があった。
【０００６】
焼却炉内を緊急的に消火させる方法として、焼却炉内で燃焼する被焼却物に水を供給することが考えられる。しかしながら、この場合、蒸発した水が膨張するため、焼却炉内の圧力が一気に上昇し、焼却炉やその付随設備が損傷する恐れがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、常用電源喪失時において、焼却炉内の急激な圧力上昇を伴わずに、焼却炉内を迅速に消火させることの可能な焼却炉、焼却設備、及び焼却炉の消火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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る焼却炉によれば、被焼却物が燃焼される燃焼室を区画する焼却炉本体と、前記燃焼室において、燃焼する前記被焼却物に、該被焼却物を消火させる消火用泡を供給する消火用泡供給源と、前記焼却炉本体の内側の所定の高さに設けられ、前記消火用泡が一定量有るか無いかを検知するセンサと、前記センサ及び前記消火用泡供給源と電気的に接続された制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記センサが前記消火用泡を検知した際に、前記消火用泡供給源による前記消火用泡の供給を停止させ、前記センサが前記消火用泡を検知しないときに、前記消火用泡供給源から前記燃焼室に前記消火用泡を供給させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様に係る焼却炉は、燃焼室において、燃焼する被焼却物に、被焼却物を消火させる消火用泡を供給することで、消火用泡を構成する気体の周りにある液膜が少しずつ被焼却物と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制（焼却炉本体内の圧力上昇を抑制）した上で、液膜により徐々に被焼却物の熱を冷却することが可能となる。
これにより、常用電源喪失時において、焼却炉内の急激な圧力上昇を抑制した上で、焼却炉内を消火させることができる。
また、上記構成とされたセンサ及び制御装置を備えることで、燃焼室における消火用泡を一定量保つことができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る焼却炉によれば、被焼却物が燃焼される燃焼室を区画する焼却炉本体と、前記燃焼室において、燃焼する前記被焼却物に、該被焼却物を消火させる消火用泡を供給する消火用泡供給源と、前記焼却炉本体の内側の所定の高さに設けられ、前記燃焼室の温度を検知する第１温度センサと、前記第１温度センサ及び前記消火用泡供給源と電気的に接続された制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第１温度センサが検出する温度が予め設定した所定温度よりも低くなった場合に、前記消火用泡供給源による前記消火用泡の供給を停止させ、前記第１温度センサが検出する温度が前記所定温度よりも高い場合に、前記消火用泡供給源から前記燃焼室に前記消火用泡を供給させる。
本発明の一態様に係る焼却炉は、燃焼室において、燃焼する被焼却物に、被焼却物を消火させる消火用泡を供給することで、消火用泡を構成する気体の周りにある液膜が少しずつ被焼却物と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制（焼却炉本体内の圧力上昇を抑制）した上で、液膜により徐々に被焼却物の熱を冷却することが可能となる。
これにより、常用電源喪失時において、焼却炉内の急激な圧力上昇を抑制した上で、焼却炉内を消火させることができる。
また、上記構成とされた第１温度センサ及び制御装置を備えることで、燃焼室における消火用泡を一定量に保つことができる。
また、所定の高さを焼却炉本体の高い位置に設定することで、燃焼室の一部に消火用泡が充填され、焼却炉本体の内側が消火用泡で覆われるため、燃焼室の蓄熱及び焼却炉本体の内壁を冷却することができる。
【００１０】
また、上記本発明の一態様に係る焼却炉において、前記焼却炉本体に設けられ、前記消火用泡を燃焼室に導入する消火用泡導入口と、前記焼却炉本体に設けられ、前記燃焼室の外側から該燃焼室に前記被焼却物を供給する被焼却物供給口と、を備え、前記消火用泡導入口は、前記被焼却物供給口よりも高い位置に設けてもよい。
【００１１】
このように、消火用泡導入口を被焼却物供給口よりも高い位置に設けることで、被焼却物の上方から消火用泡を供給することが可能となる。これにより、被焼却物を消火用泡で覆うことができる。
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る焼却設備によれば、請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の焼却炉と、前記焼却炉の後段に配置され、前記燃焼室で発生する燃焼排ガスが供給されるフィルターを含む集塵部と、前記集塵部の後段に配置され、前記燃焼排ガスを前記集塵部へと導く送風機と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このような構成とすることで、焼却炉本体内の燃焼が抑制されるため、焼却炉の後段に配置されたフィルターに流れる燃焼排ガスの温度を低下させることが可能となる。これにより、高温の燃焼排ガスによってフィルターが損傷することを抑制できる。
【００１８】
また、上記本発明の一態様に係る焼却設備において、前記集塵部の前段に設けられ、前記制御装置と電気的に接続されており、該集塵部内に導入される前記燃焼排ガスの温度を検出する第２温度センサを備え、前記制御装置は、前記第２温度センサが検出する前記燃焼排ガスの温度が所定温度以上となった際、前記消火用泡供給源から前記燃焼室に前記消火用泡を供給させてもよい。
【００１９】
このような第２温度センサを備えることで、集塵部内に導入される燃焼排ガスの温度が所定温度を超えないように制御することが可能となる。これにより、例えば、所定温度をフィルターの許容温度よりも低い温度に設定することで、フィルターが損傷することをさらに抑制することができる。
【００２０】
また、上記本発明の一態様に係る焼却設備において、常用電源喪失時において、前記消火用泡供給源、前記制御装置、及び前記送風機を駆動させる非常用電源を有してもよい。
【００２１】
このような構成とされた非常用電源を有することで、常用電源喪失時において、焼却炉の消火処理を継続して行うことができる。
また、非常用電源を用いて送風機を駆動させることが可能となることで、焼却炉本体内の圧力を負圧に維持することが可能となる。これにより、焼却炉本体の燃焼ガスが排出される排出口以外の部分から焼却炉本体の外に汚染物質を含んだ燃焼排ガスが導出されてしまうことを抑制できる。
【００２２】
また、上記本発明の一態様に係る焼却設備において、前記焼却炉及び前記集塵部と接続されており、前記燃焼室から供給される前記燃焼排ガスが前記集塵部に供給される前に、該燃焼排ガスを冷却する冷却塔を含んでもよい。
【００２３】
このような構成とされた冷却塔を含むことで、燃焼室から導出された燃焼排ガスを冷却することが可能となる。これにより、集塵部を構成するフィルターに高温の燃焼排ガスが供給されることを抑制可能となるため、フィルターが損傷することを抑制できる。
【００２４】
また、上記本発明の一態様に係る焼却炉の消火方法において、常用電源喪失時における焼却炉の消火方法であって、前記焼却炉を構成する焼却炉本体が区画する燃焼室において、前記被焼却物を消火させる消火用泡を少なくとも燃焼する前記被焼却物を覆うように供給する消火工程を含み、前記消火工程では、前記燃焼室の温度、または前記燃焼室における前記消火用泡の高さに基づいて、前記消火用泡の供給を制御することを特徴とする。
【００２５】
本発明の一態様に係る焼却炉の消火方法によれば、燃焼室に常に所定量（一定量）の消火用泡を保つことが可能となる。また、消火用泡によって被焼却物を覆って燃焼反応を抑制するとともに、消火用泡を構成する気体の周りにある液膜が少しずつ燃焼する被焼却物と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制（焼却炉本体内の圧力上昇を抑制）した上で、液膜により徐々に被焼却物を冷却することが可能となる。
これにより、常用電源喪失時において、焼却炉内の急激な圧力上昇を抑制した上で、焼却炉内の消火を行うことができる。
また、燃焼室の温度、または燃焼室における消火用泡の高さに基づいて、消火用泡を供給することで、確実に消火処理を行うことができる。
【００２６】
また、上記本発明の一態様に係る焼却炉の消火方法において、前記消火工程において、前記消火用泡は、前記焼却炉本体の内面を覆うように供給してもよい。
【００２７】
このように、焼却炉本体の内面を覆うように消火用泡を供給することで、燃焼室の一部
に消火用泡が充填され、焼却炉本体の内側が消火用泡で覆われるため、燃焼室の蓄熱及び焼却炉本体の内壁を冷却することができる。
【００２８】
また、上記本発明の一態様に係る焼却炉の消火方法において、前記消火工程では、前記焼却炉の後段に配置された集塵部の後段に設けられた送風機を非常用電源で駆動させることにより、前記焼却炉本体内の圧力を負圧にしてもよい。
【００２９】
このように、焼却炉本体内の圧力を負圧に維持することで、焼却炉本体の燃焼ガスが排出される排出口以外の部分から焼却炉本体の外に汚染物質を含んだ燃焼排ガスが導出されてしまうことを抑制できる。
【００３０】
また、上記本発明の一態様に係る焼却炉の消火方法において、前記消火工程では、前記集塵部に導入される前記燃焼排ガスの温度が前記集塵部を構成するフィルターの許容温度よりも低くなるように、前記消火用泡の供給を制御してもよい。
【００３１】
このように、集塵部に導入される燃焼排ガスの温度が集塵部を構成するフィルターの許容温度よりも低くすることで、導入された燃焼排ガスの温度により、フィルターが損傷することを抑制できる。
【００３２】
また、上記本発明の一態様に係る焼却炉の消火方法において、前記消火工程において、前記非常用電源を用いて、前記消火用泡の供給、及び冷却塔による前記燃焼室から導出された前記燃焼排ガスの冷却を行い、前記集塵部に導入される前記燃焼排ガスの温度が所定温度未満になった際に、前記燃焼排ガスの冷却を停止してもよい。
【００３３】
このように、燃焼室における燃焼排ガスの温度が所定温度未満になった際に、燃焼排ガスの冷却を停止することで、非常用電源の電力の消耗を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、常用電源喪失時において、焼却炉内の急激な圧力上昇を抑制した上で、焼却炉内を消火させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る焼却設備を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す焼却設備のうち、領域Ａで囲んだ部分を拡大した部分断面図である。
【図３】焼却炉の消火処理時における燃焼室の消火用泡の量の他の例を模式的に示す焼却炉の部分断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る焼却炉の部分断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る焼却炉の部分断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る焼却設備の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の焼却炉及び焼却設備の寸法関係とは異なる場合がある。
【００３７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る焼却設備を模式的に示す図である。なお、図１では、焼却炉１１の一例として、ストーカ式焼却炉を例に挙げて以下の説明を行う。
【００３８】
図１を参照するに、第１の実施形態の焼却設備１０は、焼却炉１１と、ダクト１４，１９と、冷却塔１５と、ポンプ１７と、集塵部２１と、送風機２３と、煙突２５と、制御装置２６と、非常用電源２９と、を有する。
【００３９】
図２は、図１に示す焼却設備のうち、領域Ａで囲んだ部分を拡大した部分断面図である。図２では、焼却炉本体３１、被焼却物供給口３３、排出口３４、及び燃焼排ガス排出口３５を断面で図示する。
また、図２では、燃焼室４１で燃焼する被焼却物４２を消火用泡４４で消火している状態を模式的に図示する。さらに、図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００４０】
図２を参照するに、焼却炉１１は、焼却炉本体３１と、燃焼部３２と、被焼却物供給口３３と、排出口３４と、燃焼排ガス排出口３５と、消火用泡導入口３６と、消火用泡供給源３７と、消火用泡供給ライン３８（配管）と、ファン４５と、燃焼空気供給ライン４６（配管）と、を有する。
【００４１】
焼却炉本体３１は、その内部に燃焼室４１（空間）を区画している。燃焼室４１に露出された焼却炉本体３１の内壁（内側）は、耐火材で構成されている。燃焼室４１では、被焼却物４２の焼却処理が行われる。被焼却物４２の焼却処理が行われると、高温の燃焼排ガスが発生するとともに、被焼却物４２はやがて灰となる。
被焼却物４２としては、例えば、都市ごみやその他の廃棄物等を例示できる。
【００４２】
燃焼部３２は、焼却炉本体３１内に収容されており、燃焼室４１の下部に配置されている。燃焼部３２は、被焼却物供給口３３から排出口３４に向かう方向に対して、高さが低くなるように上面３２ａが傾斜している。
燃焼部３２の上面３２ａには、被焼却物４２が供給される。被焼却物４２は、燃焼されながら、排出口３４側に移動することで、やがて灰となる。
燃焼部３２としては、例えば、固定段と可動段の火格子とが交互に配置されることで構成されたストーカを用いることができる。
【００４３】
被焼却物供給口３３は、燃焼部３２の両端部３２Ａ，３２Ｂのうち、高さが高い方の端部３２Ａの直上に設けられている。被焼却物供給口３３は、焼却炉本体３１の外部から燃焼部３２の上面３２ａに被焼却物４２を投入するための供給口であり、例えば、投入ホッパである。
排出口３４は、燃焼部３２の両端部３２Ａ，３２Ｂのうち、高さが低い方の端部３２Ｂの近傍に設けられている。排出口３４は、燃焼することで、灰となった被焼却物４２を焼却炉本体３１の外に排出する。
【００４４】
燃焼排ガス排出口３５は、排出口３４の上方で、かつ被焼却物供給口３３及び消火用泡導入口３６の上方に設けられている。燃焼排ガス排出口３５は、ダクト１４の一端と接続されている。
燃焼排ガス排出口３５は、燃焼室４１で発生した高温の燃焼排ガスを排出する。燃焼排ガス排出口３５から排出された高温の燃焼排ガスは、ダクト１４を介して、冷却塔１５の上部に供給される。
【００４５】
消火用泡導入口３６は、消火用泡供給ライン３８の他端と接続されている。消火用泡導入口３６は、消火用泡供給源３７から供給される消火用泡４４を燃焼室４１に導入するための導入口である。消火用泡４４は、常用電源喪失時において、焼却炉１１を迅速に消火したいときに供給される。
消火用泡導入口３６は、通常の運転時には閉鎖されていて、消火用泡４４の供給時に、自動または手動により開放されてもよい。
【００４６】
消火用泡導入口３６は、被焼却物供給口３３の上方に設けられている。つまり、消火用泡導入口３６は、被焼却物供給口３３よりも高い位置に設けられている。消火用泡導入口３６は、例えば、被焼却物供給口３３の直上に配置することが好ましい。
このように、被焼却物供給口３３よりも高い位置に消火用泡導入口３６を設けることで、燃焼部３２の上面３２ａに載置された被焼却物４２の上方から消火用泡４４を供給することが可能となるので、被焼却物４２を消火用泡４４で覆うことができる。
【００４７】
消火用泡供給源３７は、消火用泡供給ライン３８の一端と接続されている。これにより、消火用泡供給源３７は、消火用泡供給ライン３８を介して、消火用泡導入口３６と接続されている。
消火用泡供給源３７は、消火用泡供給ライン３８及び消火用泡導入口３６を介して、燃焼部３２の上面３２ａに載置された被焼却物４２に消火用泡４４を供給する。消火用泡供給源３７は、少なくとも被焼却物４２を覆うことが可能な量（厚さ）で消火用泡４４を供給する。
これにより、常用電源喪失時において、消火用泡４４を構成する気体（例えば、空気）を区画する液膜が少しずつ燃焼する被焼却物４２と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制（燃焼炉１１内の急激な圧力上昇を抑制）した上で、液膜により徐々に被焼却物４２を冷却することが可能となる。
【００４８】
消火用泡供給源３７は、後述する非常用電源２９により駆動可能な送風機を用いたものでもよいが、非常用電源２９が無い状態でも駆動可能なものでもよい。
駆動時に非常用電源２９が不要な消火用泡供給源３７としては、例えば、タンクやボンベに収容された圧縮空気或いは圧縮不活性ガスによって、消火用液体を発泡させる方式を用いてもよい。
【００４９】
消火用泡４４としては、例えば、液体（例えば、水）と気体（例えば、空気）とで構成された高発泡の泡を用いるとよい。具体的には、液体として水を用いる場合、消火用泡４４は、例えば、水と、体積比で水の数百倍の気体と、で構成された高発泡の泡を用いるとよい。消火用泡４４を構成する気体として、例えば、空気よりも重い不活性ガスを用いてもよい。
なお、消火用泡４４として、例えば、一般的に使用されている泡消火薬剤を使用してもよい。
【００５０】
消火用泡供給ライン３８は、消火用泡供給源３７から供給された消火用泡４４を消火用泡導入口３６に供給するためのラインである。
【００５１】
ファン４５は、燃焼空気供給ライン４６の一端と接続されている。ファン４５は、燃焼空気供給ライン４６を介して、燃焼部３２の下方側から燃焼空気を供給する。ファン４５は、常用電源喪失時に停止する。
燃焼空気供給ライン４６は、他端側が複数に分岐されており、複数に分岐された部分が燃焼部３２の下方に位置する燃焼室４１に配置されている。燃焼空気供給ライン４６は、燃焼部３２の下方側全体に燃焼空気を供給するためのラインである。
【００５２】
ダクト１４は、一端が燃焼排ガス排出口３５と接続されており、他端が冷却塔１５の上部と接続されている。ダクト１４は、燃焼室で発生した高温の燃焼排ガスを冷却塔１５の上部に導入させる。
冷却塔１５は、ダクト１４を介して、導入された高温の燃焼排ガスを所定温度以下の温度まで冷却させる。冷却塔１５としては、例えば、水冷式のガス冷却塔を用いることが可能である。
このような構成とされた冷却塔１５を含むことで、燃焼室４１から導出された燃焼排ガスを冷却することが可能となる。これにより、集塵部２１を構成するフィルター２１Ｂに高温の燃焼排ガスが供給されることがなくなるため、フィルター２１Ｂが損傷することを抑制することができる。
なお、ここでは、一例として、冷却塔１５を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば、ボイラーなどの他の冷却設備を用いてもよい。
【００５３】
ポンプ１７は、冷却塔１５内に高温の燃焼排ガスを冷却する冷却水を供給する。
ダクト１９は、一端が冷却塔１５の下部と接続されている。ダクト１９は、冷却塔１５内で冷却された燃焼排ガスを冷却塔１５から導出する。
【００５４】
集塵部２１は、筐体２１Ａと、フィルター２１Ｂと、を有する。筐体２１Ａは、ダクト１９と接続されている。これにより、筐体２１Ａ内には、ダクト１９を介して、冷却された燃焼排ガスが導入される。
フィルター２１Ｂは、筐体２１Ａ内に収容されている。フィルター２１Ｂは、冷却された燃焼排ガスに含まれる粉塵等の粒子を除去する。
集塵部２１としては、例えば、バグフィルターを用いることが可能である。
【００５５】
送風機２３は、筐体２１Ａ及び煙突２５と接続されている。送風機２３は、冷却塔１５内に存在する冷却された燃焼排ガスを筐体２１Ａ内に導くとともに、集塵部２１において粉塵等の粒子が除去された燃焼排ガスを煙突２５へ導く機能を有する。また、送風機２３は、焼却炉本体３１内の圧力を負圧に維持する機能を有する。
送風機２３としては、例えば、誘引送風機を用いることが可能である。
【００５６】
煙突２５は、送風機２３を介して供給される粉塵等の粒子が除去された燃焼排ガスを大気中に放出する。
【００５７】
制御装置２６は、ポンプ１７、送風機２３、及び消火用泡供給源３７と電気的に接続されている。つまり、制御装置２６は、ポンプ１７、送風機２３、及び消火用泡供給源３７の動作を制御可能な構成である。
制御装置２６は、記憶部２６Ａと、制御部２６Ｂと、を含む。記憶部２６Ａには、焼却設備１０を運転するためのプログラム（焼却炉１１の消火方法に関するプログラムも含む）、運転条件、様々な閾値等が格納されている。
制御部２６Ｂは、記憶部２６Ａに格納されたプログラム、運転条件、様々な閾値に基づいて、焼却設備１０全体の制御を行う。
【００５８】
非常用電源２９は、電力を供給可能な状態で、ポンプ１７、送風機２３、制御装置２６、及び消火用泡供給源３７と電気的に接続されている。
非常用電源２９は、常用電源が喪失した場合（例えば、停電等の場合）において、ポンプ１７、送風機２３、制御装置２６、及び消火用泡供給源３７に電力を供給することで、ポンプ１７、送風機２３、制御装置２６、及び消火用泡供給源３７を駆動させる。非常用電源２９としては、例えば、ディーゼル発電機、蓄電池（鉛蓄電池、リチウムイオン電池等）等を用いることが可能である。
【００５９】
このような構成とされた非常用電源２９を有することで、電力の供給が停止された場合でも、非常用電源２９により、ポンプ１７、送風機２３、制御装置２６、及び消火用泡供給源３７を駆動させることが可能となるので、被焼却物４２の消火処理を継続して行うことができる。
また、常用電源喪失時において、送風機２３を駆動させて、焼却炉本体３１内の圧力を負圧に維持することが可能となる．これにより、焼却炉本体３１の燃焼排ガスが排出される燃焼排ガス排出口３５以外の部分から焼却炉本体３１の外に汚染物質を含む燃焼排ガスが導出されてしまうことを抑制できる。
【００６０】
第１の実施形態の焼却炉１１によれば、燃焼室４１において、燃焼する被焼却物４２に、被焼却物４２を消火させる消火用泡４４を供給することで、消火用泡４４を構成する気体（例えば、空気）を区画する液膜が少しずつ燃焼する被焼却物４２と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制した上で、液膜により徐々に被焼却物４２を冷却することが可能となる。
これにより、常用電源喪失時において、焼却炉１１内の急激な圧力上昇を発生させることなく、焼却炉１１内を迅速に消火させることができる。
【００６１】
第１の実施形態の焼却設備１０は、ポンプ１７、送風機２３、制御装置２６、及び消火用泡供給源３７と電気的に接続された非常用電源２９を有することで、常用電源喪失時において、冷却塔１５を稼働させて、燃焼室４１から導出された燃焼排ガスをフィルター２１Ｂの耐熱温度よりも低い温度となるように冷却することが可能となる。これにより、燃焼排ガスの温度に起因するフィルター２１Ｂの損傷を抑制することができる。
【００６２】
ここで、図１及び図２を参照して、上述した焼却設備１０を用いた場合の常用電源喪失時における第１の実施の形態の焼却炉の消火方法について説明する。
第１の実施形態の焼却炉の消火方法は、常用電源喪失した段階において、焼却炉１１を構成する焼却炉本体３１が区画する燃焼室４１において、消火用泡４４を少なくとも燃焼する被焼却物４２を常に覆うように供給する消火工程を含む。
消火工程では、消火工程が完了するまで、少なくとも被焼却物４２が消火用泡４４により覆われた状態を維持するように、燃焼室４１に消火用泡４４を供給し続ける。
また、消火工程では、非常用電源２９を用いて、焼却炉本体３１内の圧力を負圧にするとよい。
【００６３】
第１の実施形態の焼却炉の消火方法によれば、少なくとも被焼却物４２が消火用泡４４により覆われた状態を維持するように、被焼却物４２を消火させる消火用泡４４を供給し続けることで、消火用泡４４を構成する気体の周りにある液膜が少しずつ燃焼する被焼却物４２と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制した上で、液膜により徐々に被焼却物を冷却することが可能となる。
これにより、焼却炉１１内の急激な圧力上昇を抑制した上で、焼却炉１１内の迅速な消火を行うことができる。
【００６４】
図３は、焼却炉の消火処理時における燃焼室の消火用泡の量の他の例を模式的に示す焼却炉の部分断面図である。図３では、焼却炉１１以外の構成要素であるダクト１４も図示している。図３において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００６５】
先に説明した図２では、一例として、燃焼部３２の上面３２ａ及び被焼却物４２を覆うように、消火用泡４４を供給させた場合を例に挙げて説明したが、図３に示すように、上述した消火工程において、焼却炉本体３１の内面（耐火材で構成された内壁）を覆うように消火用泡４４を供給してもよい。
このような量で燃焼室４１内に消火用泡４４を配置させることにより、被焼却物４２だけでなく、燃焼室４１の蓄熱及び焼却炉本体３１の内側も冷却することが可能となるので、より早く燃焼排ガスを冷却することができる。
【００６６】
焼却炉１１内における消火用泡４４の上限の量は、例えば、図３に示すように、燃焼排ガス排出口３５内にまで消火用泡４４が入り込まないような量が好ましい。
燃焼排ガス排出口３５内に消火用泡４４が入り込む量で、消火用泡４４を供給すると、消火用泡４４が無駄に消費されるため、コスト増加につながり、好ましくない。
【００６７】
なお、燃焼室４１内における消火用泡４４の量は、少なくとも被焼却物４２を覆うことが可能な量であればよく、上述した範囲内で適宜設定することができる。
【００６８】
また、第１の実施形態では、焼却炉１１の一例として、ストーカ式焼却炉を例に挙げて説明したが、本発明は、例えば、汚泥等の低発熱量のものから、プラスチック等の高発熱量のものまで焼却可能な流動床式焼却炉にも適用可能である。
【００６９】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る焼却炉の部分断面図である。図４において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７０】
図４を参照するに、第２の実施形態の焼却炉５０は、第１の実施形態の焼却炉１１の構成にさらに、センサ５１を設けたこと以外は、焼却炉１１と同様な構成である。
センサ５１は、焼却炉本体３１の所定の高さに設けられている。センサ５１は、焼却炉本体３１の内側に配置され、消火用泡４４の所定量（一定量）の有無を検知する検知部５１Ａを有する。センサ５１によって、消火用泡４４が焼却炉本体３１に所定量蓄積されているか否かを検知することができる。
センサ５１は、制御装置２６と電気的に接続されている。センサ５１は、消火用泡４４の検知信号を制御装置２６に送信する。
センサ５１としては、例えば、接触式センサや非接触式センサ等を用いることが可能である。
【００７１】
制御装置２６は、センサ５１から送信される検知信号に基づいて、消火用泡４４の供給量の調整や供給の停止等を行う。
具体的には、制御装置２６は、センサ５１が消火用泡４４を検知した際に、消火用泡供給源３７による消火用泡４４の供給を停止させ、センサ５１が消火用泡４４を検知していないときに、消火用泡供給源３７から燃焼室４１に消火用泡４４を供給させる。
【００７２】
第２の実施形態の焼却炉５０によれば、制御装置２６と電気的に接続されたセンサ５１を有することで、焼却炉５０の消火処理時において、燃焼室４１に、常に所定量（一定量）の消火用泡４４を存在させることができる。
また、消火用泡４４によって被焼却物４２を覆って燃焼反応を抑制するとともに、消火用泡４４を構成する気体の周りにある液膜が少しずつ燃焼する被焼却物４２と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制（焼却炉本体３１内の圧力上昇を抑制）した上で、液膜により徐々に被焼却物を冷却することが可能となる。
これにより、常用電源喪失時において、焼却炉１１内の急激な圧力上昇を抑制した上で、焼却炉内の消火を行うことができる。
【００７３】
第２の実施形態の焼却炉の消火方法は、センサ５１を用いて、燃焼室４１に存在する消火用泡４４を所定量（一定量）に保つこと以外は、先に説明した第１の実施形態の焼却炉の消火方法と同様な手法で行うことができる。
第２の実施形態の焼却炉の消火方法によれば、燃焼室４１に常に一定量の消火用泡４４を保つことができる。
また、第２の実施形態の焼却炉の消火方法は、第１の実施形態の焼却炉の消火方法と同様な効果を得ることができる。
【００７４】
なお、第２の実施形態では、１つのセンサ５１を設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、焼却炉本体３１の高さ方向の異なる位置に２つのセンサ（センサ５１と同様なセンサ）を設けて、上方に配置された一方のセンサを上限値管理用のセンサとし、下方に配置された他方のセンサを下限値管理用のセンサとして用いてもよい。
この場合、下限値管理用のセンサが消火用泡４４を検知しなくなった段階で、消火用泡４４の供給を開始し、上限値管理用のセンサが消火用泡４４を検知しなくなった段階で、消火用泡４４の供給を停止する。
【００７５】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る焼却炉の部分断面図である。図５において、図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７６】
図５を参照するに、第３の実施形態の焼却炉５５は、第２の実施形態の焼却炉５０を構成するセンサ５１に替えて、第１温度センサ５６を有すること以外は、焼却炉５０と同様な構成である。
第１温度センサ５６は、焼却炉本体３１の所定の高さに設けられている。第１温度センサ５６は、焼却炉本体３１の内側に配置され、かつ燃焼室４１の温度を検知する検知部５６Ａを有する。
第１温度センサ５６は、制御装置２６と電気的に接続されている。第１温度センサ５６は、燃焼室４１の温度に関する検知信号を制御装置２６に送信する。
【００７７】
制御装置２６を構成する記憶部２６Ａには、消火用泡供給源３７を制御するための閾値である所定温度（以下、「所定温度Ｔ１」という）に関するデータが格納されている。
制御装置２６は、第１温度センサ５６が検知する温度が所定温度Ｔ１よりも高い温度である場合、消火用泡供給源２８から消火用泡４４を供給させ、第１温度センサ５６が検知する温度が所定温度Ｔ１以下の温度である場合に、消火用泡供給源２８による消火用泡４４の供給を停止させる。
【００７８】
第３の実施形態の焼却炉５５によれば、このような構成とされた第１温度センサ５６及び制御装置２６を備えることで、燃焼室４１に、常に所定量（一定量）の消火用泡４４を保つことができる。
【００７９】
第３の実施形態の焼却炉の消火方法は、第１温度センサ５６を用いて、燃焼室４１に存在する消火用泡４４を所定量（一定量）に保つこと以外は、先に説明した第１の実施形態の焼却炉の消火方法と同様な手法で行うことができる。
このように、燃焼室４１における燃焼排ガスの温度が所定温度Ｔ１以下になった際に、燃焼排ガスの冷却を停止することで、燃焼室４１に、常に所定量（一定量）の消火用泡４４を存在させ、消火用泡４４によって被焼却物４２を覆って燃焼反応を抑制するとともに、消火用泡４４を構成する気体の周りにある液膜が少しずつ燃焼する被焼却物４２と接触していくため、液体の沸騰（突沸）を抑制（焼却炉本体３１内の圧力上昇を抑制）した上で、液膜により徐々に被焼却物を冷却することが可能となる。
これにより、常用電源喪失時において、焼却炉１１内の急激な圧力上昇を抑制した上で、焼却炉内の消火を行うことができる。
【００８０】
なお、第３の実施形態の焼却炉の消火方法は、第１の実施形態の焼却炉の消火方法と同様な効果を得ることができる。
【００８１】
第３の実施形態では、１つの第１温度センサ５６のみを設けた場合を例に挙げて説明したが、複数の第１温度センサ５６を同じ高さに配置して、複数の第１温度センサ５６の検知した温度の平均温度と、所定温度Ｔ１と、に基づいて、制御装置２６により消火用泡供給源２８を制御してもよい。
【００８２】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る焼却設備の概略構成を示す図である。図６において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００８３】
図４を参照するに、第４の実施形態の焼却設備６０は、第１の実施形態の焼却設備１０の構成にさらに、第２温度センサ６１を設けたこと以外は、焼却設備１０と同様な構成である。
第２温度センサ６１は、集塵部２１の導入口の近傍に位置するダクト１９に設けられている。第２温度センサ６１は、制御装置２６と電気的に接続されている。
第２温度センサ６１は、集塵部２１の前段を流れる燃焼排ガスの温度を検知し、検知した温度に関する検知信号を制御部２６に送信する。
【００８４】
制御装置２６を構成する記憶部２６Ａには、消火用泡供給源３７を制御するための閾値である所定温度（以下、「所定温度Ｔ２」という）に関するデータが格納されている。
所定温度Ｔ２は、例えば、集塵部２１のフィルター２１Ｂの許容温度（例えば、耐火温度）よりも低い温度に設定するとよい。
制御装置２６は、第２温度センサ６１が検知する温度が所定温度Ｔ２以上の温度である場合に、消火用泡供給源２８から消火用泡４４を供給させ、第２温度センサ６１が検知する温度が所定温度Ｔ２未満の温度である場合に、消火用泡供給源２８による消火用泡４４の供給を停止させる。
【００８５】
第４の実施形態の焼却装置６０によれば、このような構成とされた第２温度センサ６１を備えることで、集塵部２１内にフィルター２１Ｂの許容温度を超えた燃焼排ガスが導入されることを抑制可能となるので、燃焼排ガスの熱によりフィルター２１Ｂが損傷することを抑制できる。
【００８６】
第４の実施形態の焼却炉の消火方法は、第２温度センサ６１が検知する温度が所定温度Ｔ２未満となるように、燃焼室４１に消火用泡４４を供給すること以外は、先に説明した第１の実施形態の焼却炉の消火方法と同様な手法で行うことができる。
なお、第４の実施形態の焼却炉の消火方法は、第４の実施形態の焼却炉の消火方法と同様な効果を得ることができる。
【００８７】
なお、上述した第２温度センサ６１は、冷却塔１５の出口近傍に位置するダクト１９に設けてもよい。この場合、早い段階で、燃焼室４１に消火用泡４４を供給することが可能となる。
【００８８】
また、第４の実施形態の焼却装置６０に、図４に示すセンサ５１を設けてもよい。この場合、消火工程では、センサ５１の検知よりも第２温度センサ６１が検知する燃焼排ガスの温度を優先して、消火用泡４４の供給の制御を行ってもよい。
また、第２温度センサ６１の検知した温度が所定温度Ｔ２未満の場合に、センサ５１が消火用泡４４を検知しなくなった段階で、燃焼室４１に消火用泡４４を供給するように制御してもよい。
さらに、第２温度センサ６１の検知した温度が所定温度Ｔ２以上で、かつセンサ５１が消火用泡４４を検知しなくなった段階で、燃焼室４１に消火用泡４４を供給してもよい。
【００８９】
また、第４の実施形態の焼却装置６０に、図５に示す第１温度センサ５６を設けてもよい。この場合、消火工程では、第１温度センサ５６が検知する燃焼室４１の温度よりも第２温度センサ６１が検知する燃焼排ガスの温度を優先して、消火用泡４４の供給の制御を行ってもよい。
また、第２温度センサ６１の検知した温度が所定温度Ｔ２未満の場合に、第１温度センサ５６が所定温度Ｔ１以上の温度を検知した段階で、燃焼室４１に消火用泡４４を供給するように制御してもよい。
さらに、第１温度センサ５６の検知する温度が所定温度Ｔ１を超え、かつ第２温度センサ６１の検知する温度が所定温度Ｔ２を超えた段階で、燃焼室４１に消火用泡４４を供給してもよい。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１０…焼却設備、１１，５０，５５…焼却炉、１４，１９…ダクト、１５…冷却塔、１７…ポンプ、２１…集塵部、２１Ａ…筐体、２１Ｂ…フィルター、２３…送風機、２５…煙突、２６…制御装置、２６Ａ…記憶部、２６Ｂ…制御部、２９…非常用電源、３１…焼却炉本体、３２…燃焼部、３２Ａ，３２Ｂ…端部、３２ａ…上面、３３…被焼却物供給口、３４…排出口、３５…燃焼排ガス排出口、３６…消火用泡導入口、３７…消火用泡供給源、３８…消火用泡供給ライン、４１…燃焼室、４２…被焼却物、４４…消火用泡、４５…ファン、４６…燃焼空気供給ライン、５１…センサ、５１Ａ，５６Ａ…検知部、５６…第１温度センサ,６１…第２温度センサ
【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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【図６】
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