(57)【要約】【課題】焼却の効率を低下させることなく、ループシール部に貯留される流動媒体の量を簡単に一定化できる循環流動層焼却炉を提供する。【解決手段】ライザー１内に燃焼用気体Ｇ１，Ｇ２を供給して充填された流動媒体Ｓを流動させると共にその一部を上昇させ、ライザー内での燃焼により被焼却物Ｗを流動媒体中で燃焼分解させて、流動媒体と一緒にサイクロン７に導いて流動媒体と焼却灰を含む排ガスとに分離させ、焼却灰を含む排ガスをサイクロンから吸引排出させる一方、流動媒体をサイクロンの下部とライザーの底部とを連結する戻し管８のダウンカマー部８ａを介してループシール部８ｂに貯留させ、貯留された流動媒体を戻し管を通して順次ライザー内に戻す循環流動層焼却炉において、戻し管の下部側に、上下方向に所要間隔を介して戻し管内の圧力を測定する圧力測定器１０を複数設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライザー内に燃焼用気体を供給して、このライザー内に充填されている流動媒体を流動させると共に、この流動媒体の一部をライザー内で上昇させながら、このライザー内に被焼却物を供給し、ライザー内における燃焼によりこの被焼却物を上記の流動媒体中において燃焼分解させて、流動媒体と一緒にライザーの上部に連結されたサイクロンに導き、このサイクロン内において、流動媒体と焼却灰を含む排ガスとに分離させ、焼却灰を含む排ガスをサイクロン内から吸引排出させる一方、分離された流動媒体をこのサイクロンの下部と上記のライザーの底部とを連結する戻し管におけるダウンカマー部を介してループシール部に貯留させ、このループシール部に貯留された流動媒体を戻し管を通して順次上記のライザー内に戻すようにした循環流動層焼却炉において、上記の戻し管の下部側に、上下方向に所要間隔を介して戻し管内の圧力を測定する圧力測定器を複数設けたことを特徴とする循環流動層焼却炉。
【請求項２】
請求項１に記載した循環流動層焼却炉において、上記の燃焼用気体として、上記のライザー内に充填されている流動媒体を流動させる１次空気と、流動状態にある流動媒体の一部をこのライザー内で上昇させる２次空気とを供給することを特徴とする循環流動層焼却炉。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した循環流動層焼却炉において、上記のループシール部に貯留された流動媒体を戻し管を通して順次ライザー内に戻すにあたり、ループシール部に貯留されている流動媒体に流動用空気を供給するようにしたことを特徴とする循環流動層焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚泥等の被焼却物を焼却処理するのに用いる循環流動層焼却炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥等の被焼却物を焼却処理するのに、図１に示すような循環流動層焼却炉が用いられている。
【０００３】
ここで、この循環流動層焼却炉においては、図１に示すように、ライザー１内に、流動媒体Ｓとして、例えば、けい砂Ｓを充填させ、このようにけい砂Ｓが充填されたライザー１の底部に、第１送風機２から分散管３を介して燃焼用気体として１次空気Ｇ１を供給し、この１次空気Ｇ１によりライザー１の底部におけるけい砂Ｓを流動化させると共に、第２送風機４から燃焼用気体として２次空気Ｇ２をライザー１内に供給し、この２次空気Ｇ２によって上記のように流動化されたけい砂Ｓの一部をライザー１内で上昇させるようにする。
【０００４】
ここで、炉の立ち上げ時には、このライザー１に設けたバーナー５により燃料を燃焼させて上記のけい砂Ｓを加熱させ、けい砂Ｓの温度が所定値に達したら、バーナー５の燃焼を停止させて、オイルガン６からライザー１内に助燃料を供給するようにし、この助燃料を燃焼させてけい砂Ｓを加熱させるようにする。
【０００５】
そして、上記のライザー１内に焼却処理させる汚泥等の被焼却物Ｗを供給し、上記のように加熱された流動状態のけい砂Ｓにより、この被焼却物Ｗを加熱，乾燥，粉砕，焼却し、前記の２次空気Ｇ２により、けい砂Ｓと一緒にライザー１内を上昇させながら燃焼分解させて、このライザー１の上部に連結されたサイクロン７に導き、このサイクロン７内において、上記のけい砂Ｓと、上記の被焼却物Ｗの焼却灰を含む排ガスとに分離させ、焼却灰を含む排ガスを吸引装置（図示せず）によりサイクロン７から吸引し、熱交換器（図示せず）を通して保有熱を回収した後、冷却塔（図示せず）、バグフィルタ（図示せず）等で処理した後、排出させるようにしている。
【０００６】
一方、サイクロン７内において分離されたけい砂Ｓは、このサイクロン７の下部と上記のライザー１の底部とを連結するように設けた戻し管８におけるダウンカマー部８ａを介してループシール部８ｂに貯留させるようにする。
【０００７】
そして、このようにループシール部８ｂに貯留させたけい砂Ｓにより、上記の１次空気Ｇ１や排ガスが戻し管８を通してサイクロン７に逆流するのを抑制すると共に、このループシール部８ｂにおけるけい砂Ｓの量が多くなりすぎて、ライザー１内におけるけい砂Ｓの量が少なくなるのを抑制するため、前記の第１送風機２から供給される１次空気Ｇ１の一部又は別途設置した送風機、空気圧縮機等から流動用空気Ｇ３を流動用空気供給管Ｐにより制御弁Ｖを介してループシール部８ｂ内に供給し、ループシール部８ｂに貯留されたけい砂Ｓを流動させてその一部をライザー１内に戻し、このループシール部８ｂに貯留されるけい砂Ｓの量を一定化させるようにしている。
【０００８】
しかし、上記のような循環流動層焼却炉においては、バーナー５により燃料を燃焼させる場合と、バーナー５の燃焼を停止させてオイルガン６からの助燃料を燃焼させる場合とでは、ライザー１内の温度や排ガス量が異なり、これによって循環されるけい砂Ｓの量が変動して、ループシール部８ｂに貯留されるけい砂Ｓの量が変化する。
【０００９】
また、上記のようにバーナー５の燃焼を停止させて、オイルガン６から供給された助燃料を燃焼させて、けい砂Ｓを加熱させる定常運転時においても、被焼却物Ｗの性状変動に伴う瞬間的な排ガス量の変動、例えば、投入している被焼却物Ｗの水分量が高くなった場合は、ライザー１内の温度が下がり、この温度の低下を検知して助燃料の供給量を増加させると、排ガス量も瞬間的に増加し、ループシール部８ｂに供給されるけい砂Ｓの量が増加する。逆に、水分量が低くなった場合は、ライザー１内の温度が上昇するため、この温度の上昇を検知して助燃料の供給量を減少させると、排ガス量が瞬間的に減少し、ループシール部８ｂに供給されるけい砂Ｓの循環量は減少する。
【００１０】
さらに、被焼却物Ｗの供給量が変化した場合、例えば、被焼却物Ｗの供給量が増えると、可燃分が増加するので排ガス量が増え、ループシール部８ｂに供給されるけい砂Ｓの量は増える一方、被焼却物Ｗの供給量が減ると、可燃分が減少するので、排ガス量が減り、ループシール部８ｂに供給されるけい砂Ｓの量は減少する。
【００１１】
しかし、従来の循環流動層焼却炉においては、このようにループシール部８ｂに供給されるけい砂Ｓの量が変動して、ループシール部８ｂに貯留されるけい砂Ｓの量が変化したことを検知することが困難であり、ループシール部８ｂに貯留されるけい砂Ｓの量が少なくなって、上記の１次空気Ｇ１や排ガスが戻し管８を通してサイクロン７に逆流したり、このループシール部８ｂにおけるけい砂Ｓの量が多くなりすぎて、ライザー１内におけるけい砂Ｓの量が少なくなり、被焼却物Ｗの焼却処理が適切に行えなくなるという問題があった。
【００１２】
このため、従来においては、上記の戻し管の下部側に上下方向に所要間隔を介して複数の気体供給用ノズルを設け、各気体供給用ノズルから戻し管内に気体を供給し、各気体供給用ノズルから気体を供給する場合の圧力を調べて、ループシール部に貯留されているけい砂の量を求め、これに基づいて、ループシール部内に供給する流動用空気の量を調整して、ループシール部に貯留されるけい砂の量を一定化させることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【００１３】
しかし、このように各気体供給用ノズルから戻し管内に気体を供給するようにした場合、戻し管内に供給された気体により、戻し管内におけるけい砂等の温度が低下して、焼却の効率が悪くなるという問題があり、またこのように供給した気体によってループシール部に貯留されているけい砂が流動して、勝手にライザー内に戻り、このループシール部に貯留されるけい砂の量を一定化させることが困難になる等の問題があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−２８６２１６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ライザー内に燃焼用気体を供給して、このライザー内に充填されている流動媒体を流動させると共に、この流動媒体の一部をライザー内で上昇させながら、このライザー内に被焼却物を供給し、ライザー内における燃焼によりこの被焼却物を流動媒体中において燃焼分解させて、流動媒体と一緒にライザーの上部に連結されたサイクロンに導き、このサイクロン内において、流動媒体と焼却灰を含む排ガスとに分離させ、焼却灰を含む排ガスをサイクロン内から吸引排出させる一方、分離された流動媒体をこのサイクロンの下部と上記のライザーとを連結する戻し管におけるダウンカマー部を介してループシール部に貯留させ、このループシール部に貯留された流動媒体を戻し管を通して順次上記のライザー内に戻すようにした循環流動層焼却炉における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。
【００１６】
すなわち、この発明においては、上記のような循環流動層焼却炉において、焼却の効率を低下させることなく、ループシール部に貯留されているけい砂の量を一定化させることが簡単に行えるようにすることを課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記のような課題を解決するため、ライザー内に燃焼用気体を供給して、このライザー内に充填されている流動媒体を流動させると共に、この流動媒体の一部をライザー内で上昇させながら、このライザー内に被焼却物を供給し、ライザー内における燃焼によりこの被焼却物を上記の流動媒体中において燃焼分解させて、流動媒体と一緒にライザーの上部に連結されたサイクロンに導き、このサイクロン内において、流動媒体と焼却灰を含む排ガスとに分離させ、焼却灰を含む排ガスをサイクロン内から吸引排出させる一方、分離された流動媒体をこのサイクロンの下部と上記のライザーの底部とを連結する戻し管におけるダウンカマー部を介してループシール部に貯留させ、このループシール部に貯留された流動媒体を戻し管を通して順次上記のライザー内に戻すようにした循環流動層焼却炉において、上記の戻し管の下部側に、上下方向に所要間隔を介して戻し管内の圧力を測定する圧力測定器を複数設けたのである。
【００１８】
ここで、この発明における循環流動層焼却炉においては、上記のようにサイクロン内において分離された焼却灰を含む排ガスを、サイクロン内から吸引排出させるようにしているため、このサイクロンとライザーとを連結する上記の戻し管内において、流動媒体が蓄積されていない部分では、その圧力が負圧になる一方、流動媒体が蓄積されている部分では、その圧力が０又はループシール部に貯留された流動媒体を流動させる流動用空気による正の圧力が加わるようになる。
【００１９】
そして、この発明における循環流動層焼却炉のように、戻し管の下部側に上下方向に所要間隔を介して戻し管内の圧力を測定する圧力測定器を複数設け、各圧力測定器により戻し管内の圧力を測定するようにした場合、流動媒体が蓄積されていない部分に位置する圧力測定器においては、上記のように測定される圧力が負圧になる一方、流動媒体が蓄積されている部分に位置する圧力測定器においては、測定される圧力が０又は正の圧力になり、これに基づいて、ループシール部に貯留された流動媒体の量を簡単に検知できるようになる。
【００２０】
また、この発明における循環流動層焼却炉においては、上記のように戻し管の下部側に上下方向に所要間隔を介して設けた各圧力測定器によって戻し管内の圧力を測定するだけであるため、各気体供給用ノズルから戻し管内に気体を供給するようにした従来の循環流動層焼却炉のように、戻し管内に供給された気体によって戻し管内におけるけい砂等の温度が低下して、焼却の効率が悪くなるということがなく、またこのように供給した気体により、ループシール部に貯留されているけい砂が勝手に流動してライザー内に戻るということもなく、このループシール部に貯留されるけい砂の量を一定化させることが容易に行えるようになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施形態に係る循環流動層式焼却炉を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００２２】
ここで、この実施形態における循環流動層式焼却炉においても、図２に示すように、図１に示した従来の循環流動層式焼却炉と同様に、ライザー１内に、流動媒体Ｓとしてけい砂Ｓを充填させ、このようにけい砂Ｓが充填されたライザー１の底部に、第１送風機２から分散管３を介して燃焼用気体として１次空気Ｇ１を供給し、この１次空気Ｇ１によりライザー１の底部におけるけい砂Ｓを流動化させると共に、第２送風機４から燃焼用気体として２次空気Ｇ２をライザー１内に供給し、この２次空気Ｇ２によって上記のように流動化されたけい砂Ｓの一部をライザー１内で上昇させるようにしている。
【００２３】
そして、炉の立ち上げ時には、ライザー１に設けたバーナー５により燃料を燃焼させて上記のけい砂Ｓを加熱させ、けい砂Ｓの温度が所定値に達したら、バーナー５の燃焼を停止させて、オイルガン６からライザー１内に助燃料を供給するようにし、この助燃料を燃焼させてけい砂Ｓの加熱させるようにしている。
【００２４】
そして、上記のライザー１内に焼却処理させる汚泥等の被焼却物Ｗを供給し、上記のように加熱された流動状態にあるけい砂Ｓによって、この被焼却物Ｗを加熱，乾燥，粉砕，焼却し、前記の２次空気Ｇ２により、けい砂Ｓと一緒にライザー１内を上昇させながら燃焼分解させて、このライザー１の上部に連結されたサイクロン７に導き、このサイクロン７内において、上記のけい砂Ｓと、上記の被焼却物Ｗの焼却灰を含む排ガスとに分離させ、焼却灰を含む排ガスを吸引装置（図示せず）によりサイクロン７から吸引し、熱交換器（図示せず）を通して保有熱を回収した後、冷却塔（図示せず）、バグフィルタ（図示せず）等で処理した後、排出させるようにしている。
【００２５】
一方、サイクロン７内において分離されたけい砂Ｓを、このサイクロン７の下部と上記のライザー１の底部とを連結するように設けた戻し管８におけるダウンカマー部８ａを介してループシール部８ｂに貯留させるようにしている。
【００２６】
そして、このようにループシール部８ｂに貯留させたけい砂Ｓにより、上記の１次空気Ｇ１や排ガスが戻し管８を通してサイクロン７に逆流するのを抑制すると共に、このループシール部８ｂにおけるけい砂Ｓの量が多くなりすぎて、ライザー１内におけるけい砂Ｓの量が少なくなるのを抑制するため、前記の第１送風機２から供給される１次空気Ｇ１の一部を流動用空気Ｇ３として利用し、この流動用空気Ｇ３を流動用空気供給管Ｐにより制御弁Ｖを介してループシール部８ｂ内に供給し、ループシール部８ｂに貯留されたけい砂Ｓを流動させてその一部をライザー１内に戻し、このループシール部８ｂに貯留されるけい砂Ｓの量を一定化させるようにしている。なお、この実施形態においては、１次空気Ｇ１の一部を流動用空気Ｇ３として用いるようにしたが、１次空気Ｇ１とは別に、流動用空気Ｇ３をループシール部８ｂ内に供給させるようにすることも可能である。
【００２７】
そして、この実施形態の循環流動層式焼却炉においては、上記のようにループシール部８ｂに貯留されたけい砂Ｓの量を検知するため、図２に示すように、上記の戻し管８の下部側において圧力測定器１０を上下方向に所要間隔を介して複数設け、各圧力測定器１０により戻し管８の各部分における内圧を測定するようにしている。
【００２８】
ここで、このように各圧力測定器１０により戻し管８の各部分における内圧を測定した場合、戻し管８内において、けい砂Ｓが蓄積されていない部分では、上記のようにサイクロン７内において分離された焼却灰を含む排ガスを吸引排出させるようにしているため、その圧力が負圧になる一方、けい砂Ｓが蓄積されている部分では、その圧力が０又はループシール部８ｂに貯留されたけい砂Ｓを流動させる流動用空気Ｇ３による正の圧力が加わるようになり、これに基づいて、ループシール部８ｂに貯留されたけい砂Ｓの上端位置を検知して、ループシール部８ｂに貯留されたけい砂Ｓの量を簡単に検知できるようになる。
【００２９】
そして、このように検知したけい砂Ｓの量に基づいて、上記の制御弁Ｖを介してループシール部８ｂ内に供給する流動用空気Ｇ３を制御し、ループシール部８ｂに貯留されるけい砂Ｓの量を一定化させるようにしている。
【００３０】
なお、上記の圧力測定器１０の種類については特に限定されないが、例えば、図３に示すように、Ｕ字管１１内に圧力検出用の液体１２を収容させた圧力測定器１０を戻し管８に接続させることができる。
【００３１】
そして、このような圧力測定器１０を用いた場合、けい砂Ｓが蓄積されていない負圧の部分では、上記のＵ字管１１内における液体１２の液面が戻し管８側において高くなる一方、けい砂Ｓが蓄積されて０又は正の圧力が加わる部分では、Ｕ字管１１内における液体１２の両側の液面が同じ或いは戻し管８と反対側において高くなる。
【００３２】
また、このようにＵ字管１１内に圧力検出用の液体１２を収容させた圧力測定器１０を戻し管８に接続させるあたり、戻し管８内におけるけい砂Ｓがこの圧力測定器１０内に入り込むのを防止するため、上記の戻し管８に対して上方に傾斜するようにして圧力測定器１０を接続させたり、圧力測定器１０内に入り込んだけい砂Ｓを戻し管８内に戻すように、圧力測定器１０に空気供給装置１３から空気を供給させるようにすることも可能である。
【００３３】
さらに、ループシール部８ｂに貯留されるけい砂Ｓの量が急激に増加して、けい砂Ｓが蓄積されていない部分に、けい砂Ｓが急激に蓄積されると、Ｕ字管１１内における液体１２の液面が戻し管８側において高くなった状態のままになるため、この圧力測定器１０にリセット用の弁１４を設け、この弁１４を開放させて、Ｕ字管１１内における液体１２の両側の液面を同じにした後、この弁１４を閉じて、各圧力測定器１０により戻し管８内における圧力を検知させるようにすることが好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における循環流動層焼却炉において、上記のように流動媒体と焼却灰を含む排ガスとに分離させるサイクロンの下部とライザーの底部とを連結する用に設けた戻し管の下部側に、上下方向に所要間隔を介して圧力測定器を複数設け、各圧力測定器により戻し管内の圧力を測定するようにしたため、流動媒体が蓄積されていない部分に位置する圧力測定器においては、測定される圧力が負圧になる一方、流動媒体が蓄積されている部分に位置する圧力測定器においては、測定される圧力が０又は正の圧力になり、これに基づいて、ループシール部に貯留された流動媒体の量を簡単に検知して、ループシール部に貯留される流動媒体の量を適切に制御できるようになった。
【００３５】
また、この発明における循環流動層焼却炉においては、上記のように戻し管の下部側に上下方向に所要間隔を介して設けた各圧力測定器によって戻し管内の圧力を測定するだけであるため、各気体供給用ノズルから戻し管内に気体を供給するようにした従来の循環流動層焼却炉のように、戻し管内に供給された気体によって戻し管内におけるけい砂等の温度が低下して、焼却の効率が悪くなるということがなくなると共に、このように供給した気体により、ループシール部に貯留されているけい砂が勝手に流動してライザー内に戻るということもなく、このループシール部に貯留されるけい砂の量を一定化させることが容易に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の循環流動層焼却炉を示した概略説明図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る循環流動層焼却炉を示した概略説明図である。
【図３】同実施形態に係る循環流動層焼却炉おいて、戻し管内の圧力を測定する圧力測定器の一例を示した部分説明図である。
【符号の説明】
１  ライザー
７  サイクロン
８  戻し管
８ａ  ダウンカマー部
８ｂ  ループシール部
１０  圧力測定器
Ｇ１  燃焼用気体（１次空気）
Ｇ２  燃焼用気体（２次空気）
Ｇ３  流動用空気
Ｐ  流動用空気供給管
Ｓ  流動媒体（けい砂）
Ｖ  制御弁
Ｗ  被焼却物
【図１】
2004190944.tif 000003
【図２】
2004190944.tif 000004
【図３】
2004190944.tif 000005