(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の移動方向に配列された複数のストーカを含むとともに、これらのストーカの上方に形成された火炉室を含む焼却炉と、
前記焼却炉から排出される排ガスの一部を循環排ガスとして前記火炉室に戻す循環路であって、前記複数のストーカのうちの特定ストーカが作動するときに、前記火炉室における当該特定ストーカの上方空間へ導かれる循環排ガスの量を、特定ストーカが作動しないときよりも増加させるように構成された循環路と、
を備える焼却プラント。
【請求項２】
前記複数のストーカは、乾燥ストーカ、燃焼ストーカおよび後燃焼ストーカであり、
前記循環路は、前記火炉室における前記乾燥ストーカの上方空間へ循環排ガスを導く第１燃焼抑制路および前記火炉室における前記燃焼ストーカの上方空間へ循環排ガスを導く第２燃焼抑制路を含み、
前記第１燃焼抑制路および前記第２燃焼抑制路に流れる循環排ガスの比率を変更する分配器と、
前記燃焼ストーカが作動せずに前記乾燥ストーカが作動するときには前記第２燃焼抑制路よりも前記第１燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れ、前記乾燥ストーカが作動せずに前記燃焼ストーカが作動するときには前記第１燃焼抑制路よりも前記第２燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように、前記分配器を制御する制御装置と、
をさらに備える、請求項１に記載の焼却プラント。
【請求項３】
前記第１燃焼抑制路および前記第２燃焼抑制路のそれぞれは、前記火炉室の天井に配置された下向き吹出口と、前記火炉室の側壁に配置された横向き吹出口を有する、請求項２に記載の焼却プラント。
【請求項４】
前記乾燥ストーカの上方で前記火炉室内の温度を計測する第１温度計と、
前記燃焼ストーカの上方で前記火炉室内の温度を計測する第２温度計と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２燃焼抑制路よりも前記第１燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御した後は、前記第１温度計で計測される温度および／またはその温度勾配が所定値以下となったときに、前記分配器を元の状態に戻し、前記第１燃焼抑制路よりも前記第２燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御した後は、前記第２温度計で計測される温度および／またはその温度勾配が所定値以下となったときに、前記分配器を元の状態に戻す、請求項２または３に記載の焼却プラント。
【請求項５】
前記制御装置は、前記乾燥ストーカの作動中または作動後に、前記第１温度計で計測される温度が閾値を超えたときには、前記第１燃焼抑制路の循環排ガス分配率が９９％以上、前記第２燃焼抑制路の循環排ガス分配率が１％以下となるように前記分配器を制御し、
前記燃焼ストーカの作動中または作動後に、前記第２温度計で計測される温度が閾値を超えたときには、前記第２燃焼抑制路の循環排ガス分配率が９９％以上、前記第１燃焼抑制路の循環排ガス分配率が１％以下となるように前記分配器を制御する、請求項４に記載の焼却プラント。
【請求項６】
前記分配器は、前記第１燃焼抑制路に設けられた第１ダンパと、前記第２燃焼抑制路に設けられた第２ダンパを含み、
前記制御装置は、前記第２燃焼抑制路よりも前記第１燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御する場合、前記乾燥ストーカが作動する所定時間前から前記第１ダンパの開度を大きくし始め、前記第１燃焼抑制路よりも前記第２燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御する場合、前記燃焼ストーカが作動する所定時間前から前記第２ダンパの開度を大きくし始める、請求項２〜５のいずれか一項に記載の焼却プラント。
【請求項７】
前記循環路は、前記乾燥ストーカの下方に設けられた風箱へ循環排ガスを導く第１乾燥路と、前記燃焼ストーカの下方に設けられた風箱へ循環排ガスを導く第２乾燥路を含む、請求項２〜６のいずれか一項に記載の焼却プラント。
【請求項８】
前記循環路は、前記排ガスの排出路に接続された抽出路と、前記抽出路から前記第１燃焼抑制路および前記第２燃焼抑制路へつながる第１中継路と、前記抽出路から前記第１乾燥路および前記第２乾燥路へつながる第２中継路を含み、
前記第１中継路および前記第２中継路に流れる循環排ガスの比率を変更する一次分配器をさらに備え、
前記分配器は、前記一次分配器の下流側の二次分配器である、請求項７に記載の焼却プラント。
【請求項９】
前記制御装置は、前記乾燥ストーカおよび前記燃焼ストーカの双方が作動しないときには前記第１中継路よりも前記第２中継路に多くの循環排ガスが流れ、前記乾燥ストーカおよび前記燃焼ストーカのどちらかが作動するときには前記第２中継路よりも前記第１中継路に多くの循環排ガスが流れるように、前記一次分配器を制御する、請求項８に記載の焼却プラント。
【請求項１０】
前記火炉室は、廃棄物の移動方向と同方向に燃焼ガスが流れる、一次空気および二次空気が供給される室であり、
前記焼却炉は、前記火炉室から流出する燃焼ガスを反転させる再燃焼室を含む、請求項８または９に記載の焼却プラント。
【請求項１１】
前記焼却炉は、前記火炉室および前記再燃焼室で挟まれた中間室であって、当該中間室に供給された二次空気を前記火炉室内に吹き込むための吹出口を有する中間室を含み、
前記循環路は、前記第２中継路から前記中間室へ循環排ガスを導く合流路を含む、請求項１０に記載の焼却プラント。
【請求項１２】
前記循環路は、前記第２中継路から前記火炉室における前記燃焼ストーカの上方空間または前記後燃焼ストーカの上方空間へ循環排ガスを導く撹拌路を含み、
前記撹拌路は、前記燃焼ストーカまたは前記後燃焼ストーカの上方で前記燃焼ガスの流れを横切るように配置された噴射管であって、前記燃焼ガスの流れ方向と反対方向に循環排ガスを噴射する噴射管を有する、請求項１０または１１に記載の焼却プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ごみ等の廃棄物を処理する焼却プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、廃棄物を焼却する焼却炉と、焼却炉から排出される排ガスから熱を回収するボイラと、を含む焼却プラントが知られている。また、廃棄物の燃焼に必要な理論空気量に対する実際の空気量の比である空気比を低く抑えて排ガス量を低減させるために、焼却炉から排出される排ガスの一部を焼却炉に戻すように構成された焼却プラントもある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図５に示すような焼却プラント１００が開示されている。この焼却プラント１００は、焼却炉１１０とボイラ１２０を含む。焼却炉１１０は、乾燥ストーカ１１１、燃焼ストーカ１１２および後燃焼ストーカ１１３を含むとともに、これらのストーカの上方に形成された火炉室１１５を含む。火炉室１１５では、廃棄物の熱分解および部分酸化反応により燃焼ガスが生成され、この燃焼ガスが廃棄物と共に燃焼される。また、焼却炉１１０は、火炉室１１５から流出する燃焼ガスを完全燃焼させる再燃焼室１１６を含む。ボイラ１２０では、焼却炉１１０から排出される排ガスによって水蒸気が生成される。
【０００４】
さらに、図５に示す焼却プラント１００では、ボイラ１２０を通過した排ガスの一部が循環排ガスとして循環路１３０を通じて火炉室１１５に戻される。循環路１３０は、乾燥ストーカ１１１の上方に配置された第１吹出口１３１と、燃焼ストーカ１１２の上方に配置された第２吹出口１３２を有する。第１吹出口１３１および第２吹出口１３２からは、３００〜６００℃と高温の循環排ガスが吹き出される。これにより、廃棄物の真上付近に流体力学的に安定なよどみ領域が形成される。その結果、安定した燃焼が行われ、ＮＯX等の有害物質の発生が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００４／０９２６４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、複数のストーカを含む焼却プラントでは、そのうちの１つのストーカが作動したときに、作動したストーカ上の廃棄物に空隙が生じて当該ストーカ越しに火炉室内に供給される空気が増加するため、そのストーカ上での燃焼が促進される。その結果、そのストーカ上での火炎温度が高くなり、ＮＯXの発生量が多くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、ストーカ作動による空気増加時の燃焼促進による過高温域でのＮＯXの発生を抑制することができる焼却プラント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】
前記課題を解決するために、本発明の焼却プラントは、廃棄物の移動方向に配列された複数のストーカを含むとともに、これらのストーカの上方に形成された火炉室を含む焼却炉と、前記焼却炉から排出される排ガスの一部を循環排ガスとして前記火炉室に戻す循環路であって、前記複数のストーカのうちの特定ストーカが作動するときに、前記火炉室における当該特定ストーカの上方空間へ導かれる循環排ガスの量を、特定ストーカが作動しないときよりも増加させるように構成された循環路と、を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、特定ストーカが作動するときには、特定ストーカの上方空間に、酸素濃度の低い循環排ガスが多量に供給される。これにより、特定ストーカの作動時の燃焼促進による火炎温度の高温化が抑制される。その結果、ＮＯXの発生を抑制することができる。
【００１０】
前記複数のストーカは、乾燥ストーカ、燃焼ストーカおよび後燃焼ストーカであり、前記循環路は、前記火炉室における前記乾燥ストーカの上方空間へ循環排ガスを導く第１燃焼抑制路および前記火炉室における前記燃焼ストーカの上方空間へ循環排ガスを導く第２燃焼抑制路を含み、上記の焼却プラントは、前記第１燃焼抑制路および前記第２燃焼抑制路に流れる循環排ガスの比率を変更する分配器と、前記燃焼ストーカが作動せずに前記乾燥ストーカが作動するときには前記第２燃焼抑制路よりも前記第１燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れ、前記乾燥ストーカが作動せずに前記燃焼ストーカが作動するときには前記第１燃焼抑制路よりも前記第２燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように、前記分配器を制御する制御装置と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、乾燥ストーカおよび燃焼ストーカの上方での火炎温度の高温化を抑制することができる。
【００１１】
例えば、前記第１燃焼抑制路および前記第２燃焼抑制路のそれぞれは、前記火炉室の天井に配置された下向き吹出口と、前記火炉室の側壁に配置された横向き吹出口を有してもよい。
【００１２】
上記の焼却プラントは、前記乾燥ストーカの上方で前記火炉室内の温度を計測する第１温度計と、前記燃焼ストーカの上方で前記火炉室内の温度を計測する第２温度計と、をさらに備え、前記制御装置は、前記第２燃焼抑制路よりも前記第１燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御した後は、前記第１温度計で計測される温度および／またはその温度勾配が所定値以下となったときに、前記分配器を元の状態に戻し、前記第１燃焼抑制路よりも前記第２燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御した後は、前記第２温度計で計測される温度および／またはその温度勾配が所定値以下となったときに、前記分配器を元の状態に戻してもよい。この構成によれば、適切なタイミングで分配器を元の状態に戻すことができる。
【００１３】
前記制御装置は、前記乾燥ストーカの作動中または作動後に、前記第１温度計で計測される温度が閾値を超えたときには、前記第１燃焼抑制路の循環排ガス分配率が９９％以上、前記第２燃焼抑制路の循環排ガス分配率が１％以下となるように前記分配器を制御し、前記燃焼ストーカの作動中または作動後に、前記第２温度計で計測される温度が閾値を超えたときには、前記第２燃焼抑制路の循環排ガス分配率が９９％以上、前記第１燃焼抑制路の循環排ガス分配率が１％以下となるように前記分配器を制御してもよい。この構成によれば、乾燥ストーカまたは燃焼ストーカの作動によって極めて激しくなった燃焼を集中的に抑制することができる。
【００１４】
前記分配器は、前記第１燃焼抑制路に設けられた第１ダンパと、前記第２燃焼抑制路に設けられた第２ダンパを含み、前記制御装置は、前記第２燃焼抑制路よりも前記第１燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御する場合、前記乾燥ストーカが作動する所定時間前から前記第１ダンパの開度を大きくし始め、前記第１燃焼抑制路よりも前記第２燃焼抑制路に多くの循環排ガスが流れるように前記分配器を制御する場合、前記燃焼ストーカが作動する所定時間前から前記第２ダンパの開度を大きくし始めてもよい。この構成によれば、乾燥ストーカまたは燃焼ストーカの作動開始時からそのストーカの上方空間に循環排ガスを多量に供給することができ、燃焼を効果的に抑制することができる。
【００１５】
前記循環路は、前記乾燥ストーカの下方に設けられた風箱へ循環排ガスを導く第１乾燥路と、前記燃焼ストーカの下方に設けられた風箱へ循環排ガスを導く第２乾燥路を含んでもよい。この構成によれば、循環排ガスを利用して、乾燥ストーカおよび燃焼ストーカ上に堆積する廃棄物を乾燥させることができる。
【００１６】
前記循環路は、前記排ガスの排出路に接続された抽出路と、前記抽出路から前記第１燃焼抑制路および前記第２燃焼抑制路へつながる第１中継路と、前記抽出路から前記第１乾燥路および前記第２乾燥路へつながる第２中継路を含み、上記の焼却プラントは、前記第１中継路および前記第２中継路に流れる循環排ガスの比率を変更する一次分配器をさらに備え、前記分配器は、前記一次分配器の下流側の二次分配器であってもよい。この構成によれば、二次分配器で分配すべき循環排ガスの総量を、状況に応じて一次分配器で変更することができる。
【００１７】
前記制御装置は、前記乾燥ストーカおよび前記燃焼ストーカの双方が作動しないときには前記第１中継路よりも前記第２中継路に多くの循環排ガスが流れ、前記乾燥ストーカおよび前記燃焼ストーカのどちらかが作動するときには前記第２中継路よりも前記第１中継路に多くの循環排ガスが流れるように、前記一次分配器を制御してもよい。この構成によれば、乾燥ストーカおよび燃焼ストーカの双方が作動しないときに、循環排ガスを廃棄物の乾燥等に合理的に活用することができる。
【００１８】
例えば、前記火炉室は、廃棄物の移動方向と同方向に燃焼ガスが流れる、一次空気および二次空気が供給される室であり、前記焼却炉は、前記火炉室から流出する燃焼ガスを反転させる再燃焼室を含んでもよい。
【００１９】
前記焼却炉は、前記火炉室および前記再燃焼室で挟まれた中間室であって、当該中間室に供給された二次空気を前記火炉室内に吹き込むための吹出口を有する中間室を含み、前記循環路は、前記第２中継路から前記中間室へ循環排ガスを導く合流路を含んでもよい。この構成によれば、中間室で二次空気と循環排ガスとを混合し、その混合気を火炉室内に吹き出すことができる。
【００２０】
前記循環路は、前記第２中継路から前記火炉室における前記燃焼ストーカの上方空間または前記後燃焼ストーカの上方空間へ循環排ガスを導く撹拌路を含み、前記撹拌路は、前記燃焼ストーカまたは前記後燃焼ストーカの上方で前記燃焼ガスの流れを横切るように配置された噴射管であって、前記燃焼ガスの流れ方向と反対方向に循環排ガスを噴射する噴射管を有してもよい。この構成によれば、循環排ガスを利用して、燃焼ガスを攪拌することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ストーカ作動時の燃焼促進によるＮＯXの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る焼却プラントの概略構成図である。
【図２】循環路の焼却炉へつながる部分の詳細図である。
【図３】噴射管の位置での焼却炉の一部の断面平面図である。
【図４】（ａ）はストーカの作動状況を示すタイミングチャート、（ｂ）は火炉室内温度の経時的変化を示すグラフ、（ｃ）はダンパ開度の経時的変化を示すグラフである。
【図５】従来の焼却プラントの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に、本発明の一実施形態に係る焼却プラント１を示す。この焼却プラント１は、廃棄物を焼却する焼却炉２と、焼却炉２から排出される排ガスから熱を回収するボイラ４を含む。焼却炉２のボイラ４と反対側には、ホッパー１１および給じん機１２が配置されており、ボイラ４からは、排ガスの排出路１５が煙突１８まで延びている。排出路１５には、上流側から順に、エコノマイザー（図示せず）、減温塔（図示せず）、集塵機１６および吸引ファン１７が設けられている。
【００２４】
ホッパー１１には、図略のピットに貯められた廃棄物が図略のクレーンにより投入される。給じん機１２は、所定のインターバル（例えば、０．５〜３分）で間欠的に作動することにより、ホッパー１１に投入された廃棄物を焼却炉２内に送り込む。
【００２５】
焼却炉２は、廃棄物の搬送手段としての、乾燥ストーカ３１、燃焼ストーカ３２および後燃焼ストーカ３３を含む。すなわち、これらのストーカ３１〜３３は、廃棄物の移動方向に配列されている。乾燥、燃焼および後燃焼ストーカ３１〜３３の下方には、風箱３４〜３６がそれぞれ設けられている。また、焼却炉２は、乾燥、燃焼および後燃焼ストーカ３１〜３３の上方に形成された火炉室２１と、火炉室２１と連続する再燃焼室２２を含む。なお、燃焼ストーカ３２は、図例では１つであるが、２つ以上設けられていてもよい。
【００２６】
本実施形態では、全てのストーカ３１〜３３が水平であり、乾燥ストーカ３１と燃焼ストーカ３２が同じ高さ、後燃焼ストーカ３３が少し下方に位置している。ただし、後燃焼ストーカ３３は、乾燥ストーカ３１および燃焼ストーカ３２と同じ高さに位置していてもよい。あるいは、乾燥ストーカ３１、燃焼ストーカ３２および後燃焼ストーカ３３は、全てが傾斜した姿勢でそれらの間に段差が形成されるように並んでいてもよい。
【００２７】
乾燥ストーカ３１、燃焼ストーカ３２および後燃焼ストーカ３３は、互いに異なるインターバルで間欠的に作動する。本実施形態では、乾燥ストーカ３１、燃焼ストーカ３２および後燃焼ストーカ３３は、同じタイミングで作動しないように、すなわち１つのストーカが他の２つのストーカが作動しないときにのみ作動するように構成されている。例えば、乾燥ストーカ３１の作動インターバルは３〜５分であり、燃焼ストーカ３２の作動インターバルは１０分程度であり、後燃焼ストーカ３３の作動インターバルは３０分程度である。
【００２８】
火炉室２１には、ストーカ３１〜３３越しに一次空気が供給されるとともに、ストーカ３１〜３３の上方で二次空気が供給される。すなわち、焼却プラント１は、ストーカ３１〜３３の下方の風箱３４〜３６内に一次空気を供給する第１供給路１３と、火炉室２１および後述する中間室２３内に二次空気を供給する第２供給路１４を含む。
【００２９】
火炉室２１では、廃棄物の熱分解および部分酸化反応により燃焼ガスが生成され、この燃焼ガスが廃棄物と共に燃焼される。再燃焼室２２は、火炉室２１から流出する燃焼ガスを完全燃焼させるためのものである。廃棄物の燃焼後の灰は、後燃焼ストーカ３３に隣接して設けられた排出口２４から排出される。
【００３０】
本実施形態では、火炉室２１が、廃棄物の移動方向と同方向に燃焼ガスが流れる並行流型である。再燃焼室２２は、火炉室２１から流出する燃焼ガスを反転させる。より詳しくは、再燃焼室２２は、燃焼ガスの流れ方向において火炉室２１の下流側端部から火炉室２１と重なるように斜め上向きに延びている。ただし、火炉室２１は必ずしも並行流型である必要はなく、火炉室２１内で燃焼ガスが上向きに流れるように、再燃焼室２２が火炉室２１の中央から上向きに延びていてもよい。
【００３１】
火炉室２１と再燃焼室２２との間には、これらで挟まれた中間室２３が形成されている。上述したように、第２供給路１４は、この中間室２３に二次空気を供給する。中間室２３には、図２に示すように、当該中間室２３に供給された二次空気を火炉室２１内に吹き込むための吹出口２３ａが設けられている。また、第２供給路１４は、火炉室２１内に二次空気を直接的に吹き出すための複数の吹出口１４ａ（図２では、図面の簡略化のために１つだけを図示）を有する。
【００３２】
図１に戻って、ボイラ４では、焼却炉２から排出される排ガスによって水蒸気が生成される。より詳しくは、ボイラ４は、再燃焼室２２の上方に配置された放射室４１と、放射室４１と上部同士が連通する第１煙道４２と、第１煙道４２と下部同士が連通する第２煙道４３を含む。ボイラ４で生成された水蒸気は、発電機１９Ｂと連結されたタービン１９Ａに送られて発電に利用される。ボイラ４を通過した排ガスの大部分は、排出路１５を流れた後に、煙突１８から大気中へ放出される。
【００３３】
排出路１５からは、循環路５が分岐している。この循環路５は、ボイラ４を通過した排ガスの一部を循環排ガスとして火炉室２１に戻すためのものである。本実施形態では、循環路５が集塵機１６の下流側で排出路１５から分岐している。ただし、循環路５は、集塵機１６の上流側で排出路１５から分岐していてもよい。この場合、循環路５にはサイクロンが設けられてもよい。
【００３４】
なお、循環路５は、焼却炉２から排出される排ガスの一部を循環排ガスとして火炉室２１に戻すように構成されている限り、必ずしもボイラ４を通過した排ガスの一部を火炉室２１に戻す必要はない。例えば、循環路５の上流端が再燃焼室２２に接続されており、循環路５が再燃焼室２２から直接的に抜き出した排ガスを循環排ガスとして火炉室２１に戻してもよい。
【００３５】
循環路５は、乾燥、燃焼および後燃焼ストーカ３１〜３３のうちの特定ストーカ（本実施形態では、乾燥ストーカ３１または燃焼ストーカ３２）が作動するときに、火炉室２１における当該特定ストーカの上方空間へ導かれる循環排ガスの量を、特定ストーカが作動しないときよりも増加させるように構成されている。
【００３６】
具体的に、循環路５は、図２に示すように、排出路１５に接続された抽出路５１と、抽出路５１に接続された第１中継路５２および第２中継路５５を含む。抽出路５１には、ブロワ５０（図１参照）が設けられている。第１中継路５２は、第１燃焼抑制路５３および第２燃焼抑制路５４へつながっており、第２中継路５５は、第１乾燥路５８Ａおよび第２乾燥路５８Ｂへつながっている。すなわち、循環路５は、上流側から下流側に向かって段々とパス数が増えるように構成されている。また、第２中継路５５には、合流路５６、撹拌路５７および第３乾燥路５９が接続されている。
【００３７】
第１中継路５２には、第１ダンパ６１が設けられており、第２中継路５５には、第２ダンパ６２が設けられている。なお、第２ダンパ６２は、第２中継路５５から分岐する全ての流路５６〜５９の上流側に配置されている。これらのダンパ６１，６２は、第１中継路５２および第２中継路５５に流れる循環排ガスの比率を変更する一次分配器６Ａを構成する。ただし、一次分配器６Ａは、第１中継路５２と第２中継路５５の交点に設けられた端部回転式ダンパであってもよい（ダンパ６１，６２は中心回転式ダンパ）。
【００３８】
第１中継路５２の下流側の第１燃焼抑制路５３は、火炉室２１における乾燥ストーカ３１の上方空間へ循環排ガスを導き、第２燃焼抑制路５４は、火炉室２１における燃焼ストーカ３２の上方空間へ循環排ガスを導く。第１燃焼抑制路５３は、火炉室２１の天井に配置された下向き吹出口５３ａと、火炉室２１の両側壁に配置された複数の横向き吹出口５３ｂ（図２では、片側の側壁上の１つのみを図示）を有する。同様に、第２燃焼抑制路５４は、火炉室２１の天井に配置された下向き吹出口５４ａと、火炉室２１の両側壁に配置された複数の横向き吹出口５４ｂ（図２では、片側の側壁上の１つのみを図示）を有する。
【００３９】
第１燃焼抑制路５３には、第１ダンパ６３が設けられており、第２燃焼抑制路５４には、第２ダンパ６４が設けられている。これらのダンパ６３，６４は、第１燃焼抑制路５３および第２燃焼抑制路５４に流れる循環排ガスの比率を変更する、一次分配器６Ａの下流側の二次分配器６Ｂを構成する。ただし、二次分配器６Ｂは、第１燃焼抑制路５３と第２燃焼抑制路５４の交点に設けられた端部回転式ダンパであってもよい（ダンパ６３，６４は中心回転式ダンパ）。
【００４０】
第２中継路５５の下流側の第１乾燥路５８Ａは、乾燥ストーカ３１の下方の風箱３４へ循環排ガスを導き、第２乾燥路５８Ｂは、燃焼ストーカ３２の下方の風箱３５へ循環排ガスを導く。これにより、循環排ガスを利用して、乾燥ストーカ３１および燃焼ストーカ３２上に堆積する廃棄物を乾燥させることができる。第３乾燥路５９は、第２中継路５５から、火炉室２１に送り込まれた直後の廃棄物内へ燃焼排ガスを導く。具体的に、第３乾燥路５９は、給じん機１２の下方のガイド壁に配置された吹出口５９ａを有する。
【００４１】
合流路５６は、第２中継路５５から中間室２３へ循環排ガスを導く。すなわち、第２中継路５５に設けられた第２ダンパ６２が全閉とならない限り、中間室２３には循環排ガスが供給される。その結果、中間室２３では二次空気と循環排ガスとが混合され、その混合気が吹出口２３ａを通じて火炉室２１内に吹き出される。
【００４２】
撹拌路５７は、第２中継路５５から火炉室２１における後燃焼ストーカ３３の上方空間へ循環排ガスを導く。具体的に、撹拌路５７は、図３に示すように、後燃焼ストーカ３３の上方で燃焼ガスの流れを横切るように配置された噴射管５７ａを有する。噴射管５７ａには、燃焼ガスの流れ方向と反対方向に循環排ガスが噴射されるように、複数の噴射穴が形成されている。これにより、循環排ガスを利用して、燃焼ガスを攪拌することができる。なお、噴射管５７ａが燃焼ストーカ３２の上方に配置されていて、撹拌路５７が火炉室２１における燃焼ストーカ３２の上方空間へ循環排ガスを導いてもよい。
【００４３】
図２に戻って、上述した一次分配器６Ａの第１および第２ダンパ６１，６２ならびに二次分配器６Ｂの第１および第２ダンパ６３，６４は、制御装置７により制御される。なお、図２では、図面の簡略化のため、一部の制御線のみを図示している。制御装置７は、火炉室２１に設けられた第１温度計７１および第２温度計７２と接続されている。第１温度計７１は、乾燥ストーカ３１の上方で火炉室２１内の温度を計測し、第２温度計７２は、燃焼ストーカ３２の上方で火炉室２１内の温度を計測する。
【００４４】
具体的に、一次分配器６Ａの第１および第２ダンパ６１，６２は、乾燥ストーカ３１および燃焼ストーカ３２の双方が作動しないとき（以下、「通常時」という。）には第１中継路５２よりも第２中継路５５に多くの循環排ガスが流れ、乾燥ストーカ３１および燃焼ストーカ３２のどちらかが作動するときには第２中継路５５よりも第１中継路５２に多くの循環排ガスが流れるように制御される。例えば、以下の表１に示されるように、通常時には、第１ダンパ６１の開度が２０％、第２ダンパ６２の開度が８０％に設定され、乾燥ストーカ３１作動時および燃焼ストーカ３２作動時には、第１ダンパ６１の開度が８０％、第２ダンパ６２の開度が２０％に設定される。
【００４５】
【表１】
0006322116.tif 000002
【００４６】
二次分配器６Ｂの第１および第２ダンパ６３，６４は、乾燥ストーカ３１が作動するときには第２燃焼抑制路５４よりも第１燃焼抑制路５３に多くの循環排ガスが流れ、燃焼ストーカ３２が作動するときには第１燃焼抑制路５３よりも第２燃焼抑制路５４に多くの循環排ガスが流れるように制御される。例えば、上記の表１に示されるように、通常時には、第１および第２ダンパ６３，６４の開度が５０％に設定される。一方、乾燥ストーカ３１の作動時には、第１ダンパ６３の開度が９０％、第２ダンパ６４の開度が１０％に設定され、燃焼ストーカ３２の作動時には、第１ダンパ６３の開度が１０％、第２ダンパ６４の開度が９０％に設定される。
【００４７】
ところで、第１および第２ダンパ６３，６４の開度を５０％から９０％まで上昇させるには、ある程度の時間を要する。そこで、本実施形態では、第２燃焼抑制路５４よりも第１燃焼抑制路５３に多くの循環排ガスが流れるように二次分配器６Ｂを制御する場合、制御装置７が、図４（ａ）および（ｃ）に示すように、乾燥ストーカ３１が作動する所定時間ｔ前から第１ダンパ６３の開度を大きくし始める。なお、他のダンパ６１，６２，６４の開度も、第１ダンパ６３と同時に変更し始めることが望ましい。同様に、第１燃焼抑制路５３よりも第２燃焼抑制路５４に多くの循環排ガスが流れるように二次分配器６Ｂを制御する場合も、制御装置７は、燃焼ストーカ３２が作動する所定時間ｔ前から第２ダンパ６４の開度を大きくし始める。なお、他のダンパ６１〜６３の開度も、第２ダンパ６４と同時に変更し始めることが望ましい。上記の所定時間ｔは、例えば２０〜６０秒である。
【００４８】
乾燥ストーカ３１と燃焼ストーカ３２のどちらかが作動したときには、作動したストーカ上の廃棄物に空隙が生じて当該ストーカ越しに火炉室２１内に供給される一次空気が増加するため、燃焼が促進される（図４（ｂ）に示すように、火炉室２１内の温度が上昇する）。しかしながら、本実施形態では、二次分配器６Ｂの制御により、作動するストーカの上方空間に、酸素濃度の低い循環排ガスが多量に供給される。これにより、ストーカの作動時の燃焼促進による火炎温度の高温化が抑制される。その結果、ＮＯXの発生を抑制することができる。
【００４９】
しかも、本実施形態では、火炉室２１において最も燃焼が激しくなる乾燥ストーカ３１の上方空間と燃焼ストーカ３２の上方空間との間で循環排ガスの量の調整が行われるので、乾燥ストーカ３１および燃焼ストーカ３２の上方での火炎温度の高温化を抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、乾燥ストーカ３１または燃焼ストーカ３２の作動する所定時間ｔ前から第１ダンパ６３または第２ダンパ６４の開度が大きくされるので、乾燥ストーカ３１または燃焼ストーカ３２の作動開始時からそのストーカの上方空間に循環排ガスを多量に供給することができ、燃焼を効果的に抑制することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、通常時には第１中継路５２にあまり循環排ガスが流れないように一次分配器６Ａが制御されるため、乾燥ストーカ３１および燃焼ストーカ３２の双方が作動しないときに、循環排ガスを廃棄物の乾燥等に合理的に活用することができる。
【００５２】
火炉室２１内の温度は、ストーカの作動に伴って上昇するものの、その後は低下する。そこで、制御装置７は、第２燃焼抑制路５４よりも第１燃焼抑制路５３に多くの循環排ガスが流れるように二次分配器６Ｂを制御した後は、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１温度計７１で計測される温度が所定値β以下となったときに、二次分配器６Ｂを元の状態（第１および第２ダンパ６３，６４の開度が５０％）に戻す。同様に、第１燃焼抑制路５３よりも第２燃焼抑制路５４に多くの循環排ガスが流れるように二次分配器６Ｂを制御した後は、制御装置７は、第２温度計７２で計測される温度が所定値β以下となったときに、二次分配器６Ｂを元の状態に戻す。なお、一次分配器６Ａも、二次分配器６Ｂと同時に元の状態に戻すことが望ましい。所定値βは、例えば９５０〜１０５０℃である。このような制御を行えば、適切なタイミングで二次分配器６Ｂを元の状態に戻すことができる。
【００５３】
なお、二次分配器６Ｂを元の状態に戻すタイミングは、必ずしも第１温度計７１または第２温度計７２で検出される温度が所定値β以下になったときである必要はない。すなわち、火炉室２１内の温度が確実に低下することが見込まれたときに二次分配器６Ｂを元の状態に戻してもよい。これを実現するには、制御装置７は、第１温度計７１または第２温度計７２で検出される温度の温度勾配が所定値γ以下となったときに、二次分配器６Ｂを元の状態に戻してもよい。所定値γは、例えば−５〜−１０℃／１０秒である。あるいは、制御装置７は、第１温度計７１または第２温度計７２で計測される温度が所定値β以下となり、かつ、その温度勾配が所定値γ以下となったときに、二次分配器６Ｂを元の状態に戻してもよい。
【００５４】
図４（ｂ）中に一点鎖線で示すように、乾燥ストーカ３１の作動中または作動後に、第１温度計７１で計測される温度が閾値αを超えたときには、制御装置７は、第１燃焼抑制路５３の循環排ガス分配率が９９％以上、第２燃焼抑制路５４の循環排ガス分配率が１％以下となるように二次分配器６Ｂを制御する。これと同時に、制御装置７は、第１中継路５２の循環排ガス分配率が９９％以上、第２中継路５５の循環排ガス分配率が１％以下となるように一次分配器６Ａを制御する。例えば、閾値αは１２００℃程度であり、以下の表２に示されるように、第１ダンパ６１の開度が１００％、第２ダンパ６２の開度が０％、第１ダンパ６３の開度が１００％、第２ダンパ６４の開度が０％に設定される。
【００５５】
【表２】
0006322116.tif 000003
【００５６】
同様に、燃焼ストーカ３２の作動中または作動後に、第２温度計７２で計測される温度が閾値αを超えたときには、制御装置７は、第２燃焼抑制路５４の循環排ガス分配率が９９％以上、第１燃焼抑制路５３の循環排ガス分配率が１％以下となるように二次分配器６Ｂを制御する。これと同時に、制御装置７は、第１中継路５２の循環排ガス分配率が９９％以上、第２中継路５５の循環排ガス分配率が１％以下となるように一次分配器６Ａを制御する。例えば、上記の表２に示されるように、第１ダンパ６１の開度が１００％、第２ダンパ６２の開度が０％、第１ダンパ６３の開度が０％、第２ダンパ６４の開度が１００％に設定される。
【００５７】
上述したように、乾燥ストーカ３１または燃焼ストーカ３２の作動による高温時に、作動するストーカの上方空間だけに循環排ガスが供給されるように二次分配器６Ｂを制御すれば、乾燥ストーカ３１または燃焼ストーカ３２の作動によって極めて激しくなった燃焼を集中的に抑制することができる。
【００５８】
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００５９】
例えば、第２中継路５５側については、合流路５６、撹拌路５７および第３乾燥路５９のいずれかまたは全てが省略されてもよい。
【００６０】
あるいは、第１および第２中継路５２，５５ならびに一次分配器６Ａが省略され、抽出路５１が第１および第２燃焼抑制路５３，５４につながっていてもよい。ただし、第１および第２中継路５２，５５ならびに一次分配器６Ａが設けられていれば、二次分配器６Ｂで分配すべき循環排ガスの総量を、状況に応じて一次分配器６Ａで変更することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１    焼却プラント
２    焼却炉
２１  火炉室
２２  再燃焼室
２３  中間室
２３ａ  吹出口
３１  乾燥ストーカ
３２  燃焼ストーカ
３３  後燃焼ストーカ
４    ボイラ
５    循環路
５１  抽出路
５２  第１中継路
５３  第１燃焼抑制路
５４  第２燃焼抑制路
５３ａ，５４ａ  下向き吹出口
５３ｂ，５４ｂ  横向き吹出口
５５  第２中継路
５６  合流路
５７  撹拌路
５７ａ  噴射管
５８Ａ  第１乾燥路
５８Ｂ  第２乾燥路
６Ａ  一次分配器
６Ｂ  二次分配器
６１，６３  第１ダンパ
６２，６４  第２ダンパ
７    制御装置
７１  第１温度計
７２  第２温度計
【図１】
0006322116.tif 000004
【図２】
0006322116.tif 000005
【図３】
0006322116.tif 000006
【図４】
0006322116.tif 000007
【図５】
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