(57)【要約】【課題】  廃棄物の性状や投入量が変化した場合にも、フリーボードおける二次燃焼空気と燃焼ガスとの混合状態を最適に維持することができる流動床焼却炉を提供する。【解決手段】  流動床上部のフリーボードに設けられた二次燃焼空気供給用ノズル５を、空気噴出し方向が可変なノズルとし、二次燃焼空気と燃焼ガスとの混合状態を最適に維持できるようにする。好ましい実施形態によれば、二次燃焼空気供給用ノズル５を、炉壁を貫通する外管６の内部で揺動可能なノズル本体からなるものとすることができる。また空気噴出し方向の異なる複数本のノズルからなるものとすることもできる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動床上部のフリーボードに設けられた二次燃焼空気供給用ノズルを、空気噴出し方向が可変なノズルとしたことを特徴とする流動床焼却炉。
【請求項２】
二次燃焼空気供給用ノズルが、炉壁を貫通する外管の内部で揺動可能なノズル本体からなるものであることを特徴とする請求項１記載の流動床焼却炉。
【請求項３】
二次燃焼空気供給用ノズルが、空気噴出し方向の異なる複数本のノズルからなるものであることを特徴とする請求項１記載の流動床焼却炉。
【請求項４】
二次燃焼空気供給用ノズルが、炉体の上下方向に複数段に設けられたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の流動床焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ゴミに代表される一般廃棄物、下水汚泥、油系廃棄物などの可燃性産業廃棄物の焼却に用いられる流動床焼却炉の改良に関するものであり、特にフリーボードに二次燃焼空気供給用ノズルを備えた流動床焼却炉の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流動床焼却炉は、炉底部から供給される流動用空気によって砂などの流動媒体を流動させて流動床を形成し、炉体内に投入された廃棄物を高温に加熱された流動媒体との接触により瞬時に燃焼させるようにした焼却炉である。また多くの場合、特許文献１に示されるように流動床上部のフリーボードには二次燃焼空気供給用ノズルが設けられており、流動床内で完全燃焼しなかったチャー、未燃ガスなどを二次燃焼させている。
【０００３】
従来、流動床焼却炉の二次燃焼空気供給用ノズルは、炉体の中心方向に向けて固定されるか、旋回流を形成するようにタンゼンシャル方向に向けて固定されていた。二次燃焼空気供給用ノズルの方向は設計段階において決定され、その焼却炉で焼却しようとする廃棄物の性状を考慮して、最適な二次燃焼が行われるようになっている。
【０００４】
ところが実際の流動床焼却炉の可動中には、設計時に考慮した廃棄物とは性状が異なる廃棄物を焼却することがある。また廃棄物の投入量自体が大きく変動することがある。このような変動があると炉内における廃棄物のガス化速度が変化するために燃焼状態が変化してしまい、二次燃焼空気供給用ノズルから供給される空気量を制御しただけでは二次燃焼空気と燃焼ガスとの混合状態を最適に維持することができないことがあった。
【特許文献１】特開平５−１９６２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、廃棄物の性状や投入量が変化した場合にもフリーボードおける二次燃焼空気と燃焼ガスとの混合状態を最適に維持することができる流動床焼却炉を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、流動床上部のフリーボードに設けられた二次燃焼空気供給用ノズルを、空気噴出し方向が可変なノズルとしたことを特徴とするものである。なお、二次燃焼空気供給用ノズルは、炉壁を貫通する外管の内部で揺動可能なノズル本体からなるもの、あるいは空気噴出し方向の異なる複数本のノズルからなるものとすることができる。また二次燃焼空気供給用ノズルを、炉体の上下方向に複数段に設けられたものとすることもできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の流動床焼却炉は、フリーボードに設けられた二次燃焼空気供給用ノズルを、空気噴出し方向が可変なノズルとしたものであるから、廃棄物の性状や投入量が変化し、二次燃焼空気と燃焼ガスとの混合状態が変化した場合には、単に二次燃焼空気供給量を変えるだけではなく、空気噴出し方向をも変化させることができる。これにより最適の混合状態を維持することができ、廃棄物の完全燃焼が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は流動床焼却炉の全体図であり、１は炉体、２はその下部に設けられた流動空気供給手段である。図示しない流動ブロワから供給された流動空気が流動空気供給手段２から炉内に吹き込まれ、流動媒体３を流動させて流動床４を形成している。流動床４の上部の炉体１には、フリーボードに二次燃焼空気を吹き込むための二次燃焼空気供給用ノズル５が設けられている。図１では炉体１の全周にわたり上下方向に２段に設けられているが、周方向の個数や段数は任意である。また従来と同様に、各二次燃焼空気供給用ノズル５から炉内に供給される二次燃焼空気量は、自由に制御されるものである。
【０００９】
図２〜図４に示す第１の実施形態では、二次燃焼空気供給用ノズル５は炉壁を貫通する断面四角形の外管６の内部に、揺動可能なノズル本体７を設けたものである。すなわち、ノズル本体７は軸８を中心として水平面内で揺動可能となっており、ノズル本体７の基部には水平断面が扇状の接触部材９が固定されている。接触部材９の左右両端面は軸８を中心とする円弧面となっており、上部のハンドル１０により図４のようにノズル本体７の角度を変えた場合にも、常に断面四角形の外管６の内面に接触するようになっている。外管６の基部から供給された二次燃焼空気は、両側の接触部材９の中央からノズル本体７に流入し、その先端から炉内に吹き込まれる。なお、ノズル本体７及び接触部材９の構造は図示のものに限定されるものではなく、ノズル本体７の角度を変えても接触部材９が外管６の内面に接触できるものであれば、種種の変形が可能である。
【００１０】
このため、焼却炉の運転中にもハンドル１０を操作してノズル本体７の角度を変えることができ、図１（Ｂ）に示すように炉体１の中心方向に向けて二次燃焼空気を供給することも、図５のように斜め方向に向けて二次燃焼空気を供給し、旋回流を形成することもできる。また全ての二次燃焼空気供給用ノズル５を同じ方向に向けるのではなく、隣接するノズルを逆方向に向けることも可能である。さらに上段と下段を別の方向に向けることも可能である。もちろん、二次燃焼空気供給用ノズル５から炉内に供給される二次燃焼空気量は従来と同様に自由に制御することができる。
【００１１】
図６に示す第２の実施形態では、二次燃焼空気供給用ノズル５は空気噴出し方向の異なる複数本のノズル１１，１２，１３からなる。中央のノズル１１は炉体１の中心方向に向けてあるが、両側のノズル１１，１３はその先端が逆方向に屈曲されている。各ノズルの基部に設けたバルブ１４を操作してノズル１１，１２，１３の何れかに選択的に二次燃焼空気を供給することによって、二次燃焼空気の噴出し方向を変えることができる。
【００１２】
上記した図６の実施形態では先端を屈曲させたノズル１１、１３を用いて二次燃焼空気の噴出し方向を変えることができるようにしたが、図７に示す第３の実施形態では炉体１の中心方向に向かう半径線に対して角度を変えた３本のノズル１５，１６、１７が炉壁に固定されている。この場合にも基部に設けたバルブ１４を操作して使用するノズルを選択することにより、二次燃焼空気の噴出し方向を変えることができる。
【００１３】
上記したように、本発明の流動床焼却炉は、二次燃焼空気供給用ノズル５を空気噴出し方向が可変なノズルとしたものである。このため例えば廃油のようなガス化速度が速い廃棄物を焼却するときには二次燃焼空気供給量を増加させるとともに二次燃焼空気供給用ノズル５の角度を斜めにして強い旋回流を生じさせ、生ゴミのようなガス化速度が遅い廃棄物を焼却するときには二次燃焼空気供給用ノズル５の角度を炉中心に向けて旋回流を弱めるというような使い分けが可能となる。これにより流動床焼却炉を設計、製作した後においても、廃棄物の性状や投入量の変化に応じて常に最適の混合状態を維持することができ、廃棄物の完全燃焼が可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】流動床焼却炉の全体図であり、（Ａ）は一部切欠正面図、（Ｂ）はフリーボードの水平断面図である。
【図２】第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】第１の実施形態を示す水平断面図である。
【図４】使用状態を示す水平断面図である。
【図５】使用状態を示すフリーボードの水平断面図である。
【図６】第２の実施形態を示す要部の水平断面図である。
【図７】第３の実施形態を示す要部の水平断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  流動床焼却炉の炉体
２  流動空気供給手段
３  流動媒体
４  流動床
５  二次燃焼空気供給用ノズル
６  外管
７  ノズル本体
８  軸
９  接触部材
１０  ハンドル
１１  ノズル
１２  ノズル
１３  ノズル
１４  バルブ
１５  ノズル
１６  ノズル
１７  ノズル
【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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【図７】
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