(57)【要約】【課題】本発明は、サイクロン型焼却・溶融炉として、キャスター本体の上方からエアーを供給しながら効率よく空気比と補助燃料を使いながら、熱源を調節しながらダイオキシンを完全制御できるサイクロン型焼却・溶融システムとそれに用いる焼却・溶融炉で、とくに、中・小規模の燃焼方式と溶融炉などとして用いられるものである。【解決手段】本発明は、サイクロン型焼却・溶融システムとそれに用いる焼却・溶融炉で、キャスター本体の側面から焼却・溶融素材を投入し、温度センサーに連結して上限を１３５０℃程度、下限を１０００℃〜１２００℃程度とし、１３００℃〜１３５０℃程度で燃焼させ、上部から６０℃〜１００℃程度のエアーをキャスター側壁に沿って下降させ、効率よく空気比と補助燃料を使いながら、熱源を調節しながらダイオキシンを完全制御できるようにしたものである。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次燃焼室に溶融物を投入して１３００℃〜１３５０℃程度で燃焼させ、耐火材のキャスターの任意の部分に配設している燃焼用バーナーで上限を１３５０℃程度、下限を１０００℃〜１２００℃程度とし、溶融物を投入する１次燃焼室に設置している温度感知と溶融物供給量調整のためののぞき窓により、赤外線で１次燃焼室の温度を感知し、オイルの供給量を制限しながら溶融物を燃焼させ、一方、円筒状隔壁の空冷部の下部に付設した送風機により１５℃〜３０℃程度のエアを供給し、空冷部と室温調節部の間に配設したサクション付きの送風機を駆動させて室温調節部に空冷部のエアーを供給し、１５℃〜３０℃程度のエアは１次燃焼室から２次燃焼室内を上昇する１５００℃程度の熱源の周側を本体隔壁に沿って下降させ、加温されて３００℃〜４００℃程度となり、下方の一次燃焼室方へ下降し、２次燃焼室の熱雰囲気に混流し、さらに熱雰囲気は１２００℃程度に上昇し、サイクロン方式で空気の流れを制御しながら熱雰囲気は廃熱管内を１６００℃程度に上昇しながら排出されることを特徴とするサイクロン型焼却・溶融システム。
【請求項２】
キャスター本体の側面に配設している上部ダンパー、下部ダンパー付きの焼却・溶融素材供給口から主燃焼帯に供給コンベアを介して焼却・溶融素材の受入貯留部から焼却・溶融物を投入し、温度センサに連結して燃焼用バーナーを駆動して上限を１３５０℃程度、下限を１０００℃〜１２００℃程度とし、１３００℃〜１３５０℃程度で燃焼させ、キャスター本体内の上部中央に設けた廃熱管の方へ熱雰囲気が移動し、開放された窓部から空気量を自動調整しながら空気を吸込み、一方、キャスター本体の上部の室温調節部の側面に配設している送風機を駆動させて、空気取入口付設の熱交換器で発生した６０℃〜１００℃程度のエアをサクションを介して室温調節部に供給し、６０℃〜１００℃程度のエアはキャスター本体の上部の室温調節部からキャスター本体の壁面に沿って下降させ、加温されて３００℃〜４００℃程度となり、下降して主燃焼帯で発生した１３００℃〜１３５０℃程度の熱雰囲気に混流し、さらにサイクロン方式で空気の流れを制御しながら熱雰囲気は廃熱管内で１６００℃〜１７００℃程度に上昇しながら排出され、かつ、焼却・溶融素材は主燃焼帯で燃焼し、溶融灰化帯で溶融灰化し、残渣は灰・溶融物帯に沈下し、焼却灰を排出する焼却灰・溶融物排出板とゴミ支持板付きの焼却灰・溶融物排出部に落下し、溶融物冷却装置を介して溶融物を搬出装置に搬出することを特徴とするサイクロン型焼却・溶融システム。
【請求項３】
下部にダンパー付きの灰取り出し部を設けた溶融物を投入する１次燃焼室を配設し、１次燃焼室に温度感知と溶融物供給量調整のためののぞき窓を設置し、１次燃焼室の上部に連続して２次燃焼室を配設し、２次燃焼室の上部に連続して赤外線による温度感知と温度を表示するのぞき窓を付設した廃熱管を設け、廃熱管を囲繞して室温調節部を設けて本体とし、該本体に隣接して溶融物供給口を併設し、かつ本体を囲繞して耐火材のキャスターと空冷部の円筒状隔壁を立設させ、耐火材のキャスターの任意の部分に、燃焼用バーナーを配設し、空冷部の下部に送風機を付設し、空冷部と室温調節部の間にサクション付きの送風機を設けて構成するサイクロン型焼却・溶融炉。
【請求項４】
下部に溶融物冷却装置を介して溶融物を搬出装置に搬出し、かつ焼却灰を排出する焼却灰・溶融物排出板とゴミ支持板付きの焼却灰・溶融物排出部を設け、焼却灰・溶融物排出部の上部中央にＴ字型円筒状の本体を設置し、本体の側面に供給コンベアを介して焼却・溶融物の受入貯留部から焼却・溶融物を供給するダンパー付きの焼却・溶融物供給口を設け、耐火材のキャスター本体の焼却・溶融物供給口より下段に燃焼用バーナーを配設し、キャスター本体内の上部中央に窓部を付設した廃熱管を設け、廃熱管を囲繞して室温調節部を設けて本体とし、本体外の上部に廃熱管を囲繞または隣接させて空気取入口付設の熱交換器を配設し、熱交換器と室温調節部の間にサクション付きの送風機を設けて構成するサイクロン型焼却・溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はサイクロン型焼却・溶融炉として、キャスター本体の上方からエアーを供給しながら効率良く空気比と補助燃料を使いながら，燃焼温度としての熱源を調節しながらダイオキシンを完全抑制できるサイクロン型焼却・溶融システムとそれに用いる焼却・溶融炉で、とくに、中・小規模の燃焼方式と溶融炉などして用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サイクロン型焼却・溶融炉としては、設備の大型化が必要であるばかりか、中・小規模のものでは、非効率であるばかりか、廃熱利用の有効活用を、効率よく図ることが期待されず、加熱部の腐食を防ぎ、スケールの生成による熱効率の低下を防ぐことも課題となっていた。また、熱効率の低下が起きていたり、焼却に際して不完全な燃焼によるダイオキシンの発生がみられ、かつ設備の大型化により経済的な不満をもたらし、小規模で効率の良い焼却・溶融炉は殆ど無いといってもよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、廃棄物の焼却に必要な焼却・溶融炉としてサイクロン型の焼却・溶融炉を用い、キャスター本体の上方からエアーを供給しながら効率良く空気比と補助燃料を使いながら，燃焼温度としての熱源を調節しながらダイオキシンを完全抑制できるようにするようにし、熱効率の良いサイクロン型焼却・溶融システムとそれに用いる焼却・溶融炉を開発し、装置のメンテナンスを簡単にし、とくに、中・小規模の燃焼方式と溶融炉などで期待されるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、サイクロン型焼却・溶融システムの第１実施例を具体的に説明すると、１次燃焼室３に溶融素材を投入して１３００℃〜１３５０℃程度で燃焼させ、耐火材のキャスター１０の任意の部分に配設している燃焼用バーナー１３ではＡ重油または灯油、時には廃油などが用いられ、上限を１３５０℃程度、下限を１０００℃〜１２００℃程度とし、溶融素材を投入する１次燃焼室３に設置している温度感知と、溶融素材供給量調整のためののぞき窓５により、赤外線で１次燃焼室３の温度を感知し、オイルの供給量を制限しながら溶融素材を燃焼させ、一方、円筒状隔壁１２の空冷部１１の下部に付設した送風機１４により１５℃〜３０℃程度のエアを供給し、空冷部１１と室温調節部７の間に配設したサクション１５付きの送風機１６を駆動させて室温調節部７に空冷部１１のエアーを供給し、１５℃〜３０℃程度のエアは１次燃焼室３から２次燃焼室４内を上昇する１５００℃程度の熱源の周側を本体隔壁１９に沿って下降させ、加温されて３００℃〜４００℃程度となり、下方の１次燃焼室３方へ下降し、２次燃焼室４の熱雰囲気に混流し、さらに熱雰囲気は１２００℃程度に上昇し、サイクロン方式で空気の流れを制御しながら、熱雰囲気は廃熱管６内を１６００℃程度に上昇しながら排出されることを特徴としている。
【０００５】
空冷部１１と室温調節部７の間に配設したサクション１５付きの送風機１６は上限と下限の温度センサーと直結しており、この送風機１６によって全ての燃焼空気量をコントロールし、外壁に沿って下方へ下りていく。その間に２次燃焼室４で上に上っていく熱風と接するので、加温されて３００℃〜４００℃程度となり、溶融素材に当たっている。
【０００６】
きた、サイクロン型焼却・溶融システムの第２実施例として具体的に説明すると、キャスター本体２０の側面に配設している上部ダンパー２２、下部ダンパー２３付きの焼却・溶融素材供給口２１から主燃焼帯３６に供給コンベア２５を介して焼却・溶融素材の受入貯留部２４から焼却・溶融物を投入し、温度センサに連結して燃焼用バーナー３１を駆動して上限を１３５０℃程度、下限を１０００℃〜１２００℃程度とし、１３００℃〜１３５０℃程度で燃焼させ、キャスター本体２０内の上部中央に設けた廃熱管２６の方へ熱雰囲気が移動し、開放された窓部４０から空気量を自動調整しながら空気を吸込み、一方、キャスター本体２０の上部の室温調節部３０の側面に配設している送風機２９を駆動させて、空気取入口３９付設の熱交換器２７で発生した６０℃〜１００℃程度のエアをサクション２８を介して室温調節部３０に供給し、６０℃〜１００℃程度のエアはキャスター本体２０の上部の室温調節部３０からキャスター本体２０の壁面に沿って下降させ、加温されて３００℃〜４００℃程度となり、下降して主燃焼帯３６で発生した１３００℃〜１３５０℃程度の熱雰囲気に混流し、さらにサイクロン方式で空気の流れを制御しながら熱雰囲気は廃熱管２６内で１６００℃〜１７００℃程度に上昇しながら排出され、かつ焼却・溶融素材は主燃焼帯３６で燃焼し、溶融灰化帯３５で溶融灰化し、残渣は灰・溶融物帯３４に沈下し、焼却灰を排出する焼却灰・溶融物排出板３３とゴミ支持板３２付きの焼却灰・溶融物排出部４１に落下し、溶融物冷却装置３７を介して溶融物を搬出装置３８に搬出することにしている。
【０００７】
本発明のサイクロン型焼却・溶融システムに用いるサイクロン型焼却・溶融炉の第１実施例として説明すると、下部にダンパー１付きの灰取り出し部２を設けた溶融素材を投入する一次燃焼室３を配設し、一次燃焼室３に温度感知と溶融素材供給量調整のためののぞき窓５を設置し、一次燃焼室３の上部に連続して二次燃焼室４を配設し、二次燃焼室４の上部に連続して赤外線による温度感知と温度を表示するのぞき窓１８を付設した廃熱管６を設け、廃熱管６を囲繞して室温調節部７を設けてキャスター本体８とし、該キャスター本体８に隣接して溶融素材供給口９を併設し、かつキャスター本体８を囲繞して耐火材のキャスター１０と空冷部１１の円筒状隔壁１２を立設させ、耐火材のキャスター１０の任意の部分に、燃焼用バーナー１３を配設し、空冷部１１の下部に送風機１４を付設し、空冷部１１と室温調節部７の間にサクション１５付きの送風機１６を設けて構成するものである。
【０００８】
また、サイクロン型焼却・溶融システムに用いるサイクロン型焼却・溶融炉の第２実施例として説明すると、下部に溶融物冷却装置３７を介して溶融物を搬出装置３８に搬出し、かつ焼却灰を排出する焼却灰・溶融物排出板３３とゴミ支持板３２付きの焼却灰・溶融物排出部４１を設け、焼却灰・溶融物排出部４１の上部中央にＴ字型円筒状のキャスター本体２０を設置し、キャスター本体２０の側面に供給コンベア２５を介して焼却・溶融素材の受入貯留部２４から焼却・溶融素材を供給する上部ダンパー２２、下部ダンパー２３付きの焼却・溶融素材供給口２１を設け、耐火材のキャスター本体２０の焼却・溶融素材供給口２１より下段に燃焼用バーナー３１を配設し、キャスター本体２０内の上部中央に窓部４０を付設した廃熱管２６を設け、廃熱管２６を囲繞して室温調節部３０を設けてキャスター本体２０とし、キャスター本体２０外の上部に廃熱管２６を囲繞または隣接させて空気取入口３９付設の熱交換器２７を配設し、熱交換器２７と室温調節部３０の間にサクション２８付きの送風機を設けて構成したものである。
【０００９】
第２実施例のサイクロン型焼却・溶融炉では、焼却・溶融炉の上までキャスターをはっており、上部に空気取入口３９付設の熱交換器２７を配設し、自然空気を６０℃〜１００℃程度に加熱し、それを燃焼用空気としてファンで炉壁に沿ってサイクロン形式で下へ落とし、途中でも排気ガスと熱交換して３００℃〜４００℃程度の空気を主燃焼帯３６へ送り込み、その時の空気比と温度との関係は表１の通りである。
【００１０】
表１の空気比と温度との関係を具体的に説明すると、焼却・溶融素材の処理物量を４５ｋｇ／ｈ、処理物発熱量を４９００Ｋｃａｌ／ｋｇ、水分１５％とすると、全体の１／４位を自燃焼させれば、１３００℃位に上るが、温度が下がりかければ、燃焼用バーナー３１のオイル供給量で調節する。空気比を１．８、その時の供給空気量３８１．８Ｎｍ３／ｈ，排出温ガス量総ガス量４１４．８Ｎｍ３／ｈとなり、排ガス温度（熱交前の温度）は１３４５℃となる。
【表１】
2004205180.tif 000003
【００１１】
表１の空気比と温度との関係を具体的に説明すると、焼却・溶融素材の処理物量を４５ｋｇ／ｈ、処理物発熱量を４９００Ｋｃａｌ／ｋｇ、水分１５％とすると、全体の１／４位を自燃焼させれば、１３００℃位に上るが、温度が下がりかければ、燃焼用バーナー３１のオイル供給量で調節する。空気比を１．８、その時の供給空気量３８１．８Ｎｍ３／ｈ，排出温ガス量総ガス量４１４．８Ｎｍ３／ｈとなり、排ガス温度（熱交前の温度）は１３４５℃となる。
【００１２】
補助燃料を０とした時の空気比と供給空気温度との関係をみると表２の通りである。４０３３Ｋｃａｌ／ｋｇの焼却物を例示している。
【表  ２】
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【００１３】
【発明の効果】
以上の構成よりなる本発明は、従来、利用が徹底されなかった中・小規模のごみ焼却炉、乾燥炉、溶融炉などに応用されるもので、熱効率が良く、ダイオキシンなどの発生を有効に排除でき、第１実施例では小形化され、コストの低下にもつながっている。第１実施例では熱源を有効に利用できるばかりか、熱効率のよい焼却・溶融システムとそれに用いる焼却・溶融炉を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図  １】本発明の第１実施例のサイクロン型焼却・溶融炉。
【図  ２】本発明の第２実施例のサイクロン型焼却・溶融炉。
【符号の説明】
１：ダンパー          ２：灰取り出し部      ３：１次燃焼装置
４：２次燃焼装置      ５：のぞき窓          ６：廃  熱  管
７：室温調節部        ８：キャスター本体    ９：溶融素材供給口
１０：キャスター      １１：空  冷  部      １２：円筒状隔壁
１３：燃焼用バーナー  １４：送  風  機      １５：サクション
１６：送  風  機      １７：サイクロン型焼却・溶融炉
１８：のぞき窓        １９：本体隔壁        ２０：キャスター本体
２１：溶融素材供給口  ２２：上部ダンパー    ２３：下部ダンパー
２４：受入貯留部      ２５：供給コンベア    ２６：廃熱管
２７：熱交換器        ２８：サクション      ２９：送風機
３０：室温調節部      ３１：燃焼用バーナー  ３２：ゴミ支持板
３３：焼却灰・溶融物排出板                  ３４：灰・溶融物帯
３５：溶融灰化帯      ３６：主燃焼帯        ３７：溶融物冷却装置
３８：搬出装置        ３９：空気取入口      ４０：窓部
４１：焼却灰・溶融物排出部
【図１】
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【図２】
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