(57)【要約】【課題】  飛灰の処理が容易な冷却装置と冷却方法とを提供しようとする。【解決手段】  従来の可燃物を燃焼させて発生した排ガスを冷却する冷却装置にかわって、排ガスを通過させる冷却空間を囲うケーシングであるキャビティケーシングと、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定装置と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射装置と、を備え、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整する、ものとした。【選択図】    図２
2005315440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃物を燃焼させて発生した排ガスを冷却する冷却装置であって、
排ガスを通過させる冷却空間を囲うケーシングであるキャビティケーシングと、
前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定装置と、
前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射装置と、
を備え、
前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整する、
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記キャビティケーシングが、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して前記冷却空間から出る様に、構成され、
前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの流れの上流側に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
可燃物を燃焼させて発生した排ガスを冷却する冷却方法であって、
排ガスをケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させる排ガス通過工程と、
前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定工程と、
前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射工程と、
を備え、
前記水噴射工程が、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に、噴射する水の量を調整する、
ことを特徴とする冷却方法。
【請求項５】
特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却方法。
【請求項６】
前記排ガス通過工程が、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して冷却空間から出る様に、排ガスを冷却空間の中に流し、
前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの流れの上流側に位置する、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却方法。
【請求項７】
可燃物を燃焼させて発生した排ガスから熱回収をする熱回収装置であって、
排ガスを通過させる冷却空間を囲うケーシングであるキャビティケーシングと前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定装置と前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射装置と有するキャビティと、
前記キャビティから出た排ガスを受け入れる空間であるボイラ空間を囲うボイラケーシングと前記ボイラ空間に設けられ排ガスの熱を回収する熱交換器とを有するボイラと、
を備え、
前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整する、
ことを特徴とする熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃物を燃焼させる燃焼装置と可燃物を燃焼させて発生した排ガスから熱回収をする熱回収装置と可燃物を燃焼させて発生した排ガスを冷却する冷却装置とに係る。特に産業廃棄物を燃焼させてその排ガスから熱回収して冷却するのに好適な燃焼装置と熱回収装置と冷却装置とに関する。
【０００２】
産業廃棄物等の可燃物を燃焼して燃焼ガスから廃熱回収をする燃焼装置が採用される。
図１を用いて、従来の燃焼装置の構造を説明する。
燃焼装置は、燃焼炉１０と冷却装置２０とボイラ３０と温水発生装置４０と搬送装置５０とで構成される。
燃焼炉１０は、可燃物を受け入れて、可燃物１を燃焼させて、可燃物１が燃焼して残った残渣物と可燃物が燃焼してできた排ガスとを排出する炉体とその付属設備で構成される。
燃焼炉の炉体は、例えば、回転ストーカ炉１１と後燃焼装置１２と二次燃焼室１３とで構成される。
回転ストーカ炉１１が、可燃物１を燃焼させて未燃焼物と排ガスとを排出する。後燃焼装置１２は、未燃焼物に空気を吹き込み再度燃焼し残渣物を排出する。二次燃焼実１３は、排ガスを二次燃焼し、上部で水を噴霧して冷却した排ガスを排出する。
【０００３】
冷却装置２０は、排ガスを受け入れて、排ガスから冷却し、冷却されたガスとガスが固化した灰を排出する冷却装置とその付属装置である。
冷却装置は、例えば、キャビテイと呼称される。
キャビティは、水を噴霧して排ガスを冷却し、さらに排ガスの固化した固化灰を下部の灰排出口から排出する冷却装置である。
【０００４】
ボイラ３０は、排ガスを受け入れて、熱交換器により排ガスから熱回収して温水２を蒸気にする装置である。
ボイラ３０は、前段の熱交換器と後段の熱交換器とで廃熱を回収して排ガスを冷却し、排ガスの固化した灰を灰排出口から排出する。
【０００５】
温水発生装置４０は、給水を排ガスの熱で加熱して温水を発生させる装置であり、エコノマイザ４１と減温搭４２とで構成される。
エコノマイザ４１は、温度の下がったガスから廃熱回収して給水を高温水にする。
減温搭４２は、排ガスの温度を下げて、ダストを排出する。
【０００６】
搬送装置５０は、残渣物や飛灰を搬送する装置である。
搬送装置５０は、例えば、コンベヤである。搬送装置５０は、冷却装置２０とボイラ３０とから排出された飛灰と減温搭４２とから排出するダストとを搬送する。
【０００７】
給水は、エコノマイザ４１で高温水になる。高温水は、ボイラ３０へ送られて後段の熱交換器で飽和蒸気になる。飽和蒸気は、前段の熱交換器で加熱蒸気になり、廃熱回収システムで送られる。
【０００８】
排ガスは、二次燃焼室１３の頂部とキャビティ２０とにおいて、急激に温度が下がり飛灰を発生する。飛灰は、温度条件によって粘着力が強くなり、特にキャビティの壁面に付着して塊となる。飛灰の塊は成長して落下し、飛灰排出口から排出される。
残りの飛灰は、ボイラ３０へ入り、ボイラ内の熱交換器を構成する伝熱管の外壁に付着する。
熱交換器の熱交換効率を良好にするために、伝熱管が排ガスの流れに交差して密に配置される。
飛灰が伝熱管に付着すると、伝熱管の熱伝達効率が低下し、またボイラでの排ガスの送風圧損が大きくなる。
従来は、ボイラの内部に蒸気を噴射するスートブロアを設けている。スートブロアの噴射する蒸気が、伝熱管に付着した飛灰を吹き払う。
また、ボイラの所定の箇所に作業員が内部を覗くためのマンホールを設けている。作業員が、所定のタイミングで、開放したマンホールを用いて伝熱管に付着した飛灰を除去している。
しかし、付着した飛灰を熱交換器から除去する作業は、飛灰の量が多くなるに連れて、時間と人力の要することとなる。
【０００９】
【特許文献１】特開発２００２−３２３２１５号公報
【特許文献２】特開平８−４２９８１号公報
【非特許文献１】発明協会公開技報公技番号９５−１７３４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように可燃物を燃焼させる燃焼装置において、飛灰の処理が容易な燃焼装置と熱回収装置と冷却装置、及び飛灰の処理が容易な燃焼方法と熱回収方法と冷却方法とが望まれていた。
【００１１】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、飛灰の処理が容易な燃焼装置と熱回収装置と冷却装置、及び飛灰の処理が容易な燃焼方法と熱回収方法と冷却方法とを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る可燃物を燃焼させて発生した排ガスを冷却する冷却装置を、排ガスを通過させる冷却空間を囲うケーシングであるキャビティケーシングと、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定装置と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射装置と、を備え、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整する、ものとした。
【００１３】
上記本発明の構成により、キャビティケーシングが排ガスを通過させる冷却空間を囲い、排ガス温度測定装置が前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定し、水噴射装置が、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射し、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスの温度を前記特定温度より低い温度にすることができる。
【００１４】
さらに、本発明の実施形態に係る冷却装置は、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である。
上記本発明の構成により、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度であるので、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させることができる。
【００１５】
さらに、本発明の実施形態に係る冷却装置は、前記キャビティケーシングが、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して前記冷却空間から出る様に、構成され、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの流れの上流側に位置する。
上記本発明の構成により、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して前記冷却空間から出て、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの流れの上流側に位置するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離させることができる。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る可燃物を燃焼させて発生した排ガスを冷却する冷却方法を、排ガスをケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させる排ガス通過工程と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定工程と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射工程と、を備え、前記水噴射工程が、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に、噴射する水の量を調整する、ものとした。
【００１７】
上記本発明の構成により、排ガスをケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させ、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定し、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射し、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に噴射する水の量を調整するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスの温度を前記特定温度以下にすることができる。
【００１８】
さらに、本発明の実施形態に係る冷却方法は、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である。
上記本発明の構成により、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度であるので、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させることができる。
【００１９】
さらに、本発明の実施形態に係る冷却方法は、前記排ガス通過工程が、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して冷却空間から出る様に、排ガスを冷却空間の中に流し、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置する。
上記本発明の構成により、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して冷却空間から出る様に、排ガスを冷却空間の中に流し、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離させることができる。
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明に係る可燃物を燃焼させて発生した排ガスから熱回収をする熱回収装置を、排ガスを通過させる冷却空間を囲うケーシングであるキャビティケーシングと前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定装置と前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射装置と有するキャビティと、前記キャビティから出た排ガスを受け入れる空間であるボイラ空間を囲うボイラケーシングと前記ボイラ空間に設けられ排ガスの熱を回収する熱交換器とを有するボイラと、を備え、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整するものとした。
【００２１】
上記本発明の構成により、キャビティケーシングが排ガスを通過させる冷却空間を囲い、排ガス温度測定装置が前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定し、水噴射装置が、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射し、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整し、
ボイラケーシングが前記キャビティから出た排ガスを受け入れる空間であるボイラ空間を囲い、熱交換器が前記ボイラ空間に設けられ排ガスの熱を回収するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に排ガスの温度を前記特定温度以下にして、ボイラに入る排ガスの温度を調整できる。
【００２２】
さらに、本発明の実施形態に係る熱回収装置は、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である。
上記本発明の構成により、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度であるので、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させることができ、ボイラ空間で排ガスから析出する固体または液体の量が減少して、熱交換器に付着する固体または液体の量が減る。
【００２３】
さらに、本発明の実施形態に係る熱回収装置は、前記キャビティケーシングが排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して前記冷却空間から出る様に構成され、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置する。
上記本発明の構成により、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して前記冷却空間から出て、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの流れの上流側に位置するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離し、ボイラ空間に入る固体または液体の量が減り、熱交換器に付着する固体または液体の量がさらに減る。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明に係る可燃物を燃焼させて発生した排ガスから熱回収をする熱回収方法を、排ガスをケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させる排ガス通過工程と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定工程と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射工程と、前記冷却空間から出た排ガスを受け入れる空間であるボイラ空間で排ガスの熱を回収する熱交換工程と、を備え、前記水噴射工程が、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に、噴射する水の量を調整する、ものとした。
【００２５】
上記本発明の構成により、排ガスをケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させ、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定し、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射して、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に噴射する水の量を調整し、前記冷却空間から出た排ガスを受け入れる空間であるボイラ空間で排ガスの熱を回収するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスの温度を前記特定温度以下にして、ボイラに入る排ガスの温度を調整できる。
【００２６】
さらに、本発明の実施形態に係る熱回収方法は、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である、
上記本発明の構成により、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度であるので、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させることができ、ボイラ空間で排ガスから析出する固体または液体の量が減少して、熱交換器に付着する固体または液体の量が減る。
【００２７】
さらに、本発明の実施形態に係る熱回収方法は、前記排ガス通過工程が、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して冷却空間から出る様に、排ガスを前記冷却空間の中に流し、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの流れの上流側に位置する。
上記本発明の構成により、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して冷却空間から出る様に、排ガスを前記冷却空間の中に流し、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離し、ボイラ空間に入る固体または液体の量が減り、ボイラ空間に付着する固体または液体の量がさらに減る。
【００２８】
上記目的を達成するため、本発明に係る可燃物を燃焼させる燃焼装置を、可燃物を燃焼させて排ガスを排出する燃焼炉と、排ガスを通過させる冷却空間を囲うケーシングであるキャビティケーシングと前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定装置と前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射装置とを有するキャビティと、を備え、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整する、ものとした。
【００２９】
上記本発明の構成により、燃焼炉が可燃物を燃焼させて排ガスを排出し、キャビティケーシングが排ガスを通過させる冷却空間を囲い、排ガス温度測定装置が前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定し、水噴射装置が、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射し、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に前記水噴射装置の噴射する水の量を調整するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスの温度を前記特定温度以下にすることができる。
【００３０】
さらに、本発明の実施形態に係る燃焼装置は、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である。
上記本発明の構成により、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させることができる。
【００３１】
さらに、本発明の実施形態に係る燃焼装置は、前記キャビティケーシングが、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して前記冷却空間から出る様に、構成され、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置する。
上記本発明の構成により、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して前記冷却空間から排出され、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの流れの上流側に位置するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離させることができる。
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明に係る可燃物を燃焼させる燃焼方法を、可燃物を燃焼させて排ガスを排出する燃焼工程と、排ガスをケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させる排ガス通過工程と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する排ガス温度測定工程と、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射する水噴射工程と、を備え、前記水噴射工程が、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に、噴射する水の量を調整する、ものとした。
【００３３】
上記本発明の構成により、可燃物を燃焼させて排ガスを排出し、排ガスをケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させ、前記冷却空間の中の排ガスの流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定し、前記冷却空間の中の排ガスの流れの前記排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である水噴射位置に水を噴射して、前記排ガス温度が特定温度を越えない様に、噴射する水の量を調整するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスの温度を前記特定温度以下にすることができる。
【００３４】
さらに、本発明の実施形態に係る燃焼方法は、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度である。
上記本発明の構成により、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度であるので、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させることができる。
【００３５】
さらに、本発明の実施形態に係る燃焼方法は、前記排ガス通過工程が、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して冷却空間から出る様に、排ガスを前記冷却空間の中に流し、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置する。
上記本発明の構成により、排ガスの流れが前記冷却空間に入って前記冷却空間を下降して前記冷却空間の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して冷却空間から出る様に、排ガスを前記冷却空間の中に流し、前記排ガス温度測定位置が、排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置するので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離する。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明に係る可燃物を燃焼させる燃焼装置及び燃焼方法と、排ガスから熱回収をする熱回収装置及び熱回収方法と、排ガスを冷却する冷却装置と冷却方法とは、その構成により、以下の効果を有する。
冷却装置のケーシングで囲われた冷却空間の中に水を噴射する水噴射装置を設け、水を噴射する位置より下流側の排ガスの温度を測定し、排ガスの温度が特定温度を越えない様に噴射する水の量を調整する様にしたので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスの温度を前記特定温度より低い温度にすることができる。
また、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度であるので、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させることができる。
また、前記ケーシングに排ガスの流れが下に凹に屈曲する様になる箇所を設け、排ガスの流れが屈曲する箇所よりも上流側の温度を測定し、その温度に従って噴射する水の量を調整する様にしたので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離させることができる。
また、冷却装置のケーシングで囲われた冷却空間の中に水を噴射する水噴射装置を設け、水を噴射する位置より下流側の排ガスの温度を測定し、排ガスの温度が排ガス中の特定の成分が析出する温度よりも低くなる様に噴射する水の量を調整し、冷却装置から出た排ガスを熱交換器を備えたボイラに供給する様にしたので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスの温度が前記特定温度より低い温度になり、ボイラ空間に入る排ガスの温度を調整できる。
また、特定温度が排ガスの中に含まれる特定のガス成分が固体または液体に析出する温度であるので、前記冷却空間で排ガスから特定の成分の固体または液体を析出させて、ボイラで析出する固体または液体の量を減らすことが出来る。
また、前記ケーシングに排ガスの流れが下に凹に屈曲する様になる箇所を設け、排ガスの流れが屈曲する箇所よりも上流側の温度を測定し、その温度に従って噴射する水の量を調整する様にしたので、排ガスが前記水噴射位置から前記排ガス温度測定位置へ移動する間に、排ガスから特定の成分の固体または液体が析出し、下に凹に屈曲する排ガスの流れの遠心力により排ガスと固体または液体とを分離し、ボイラ空間に入る飛灰の量が減り、熱交換器に付着する飛灰の量がさらに減る。
従って、灰の処理が容易な燃焼装置と熱回収装置と冷却装置、及び熱灰の処理が容易な燃焼方法と熱回収方法と冷却方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３８】
本発明の実施形態に係る熱交換器と本発明の実施形態に係る伝熱管プロテクタとを説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る燃焼装置の概念図である。図２は、本発明の実施形態に係る熱回収装置の側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る燃焼方法の機能図である。
【００３９】
燃焼装置は、可燃物１を燃焼させる装置であり、燃焼炉１０と冷却装置２０とボイラ３０と温水発生装置４０と搬送装置５０とで構成される。
冷却装置２０とボイラ３０とは、熱回収装置に相当する。
【００４０】
燃焼炉１０は、可燃物１を燃焼させて排ガス２を排出する炉である。
燃焼炉１０は、例えば、回転ストーカ炉１１と後燃焼装置１２と二次燃焼室１３とで構成される。
【００４１】
回転ストーカ炉１１は、可燃物１を燃焼させて排ガス２を排出する炉である。可燃物１が可燃物入口１４から回転ストーカ炉１１へ入り、燃焼する。
後燃焼装置１２は、可燃物１が燃焼して出来た未燃焼物に空気を吹き込み、再度燃焼させて残渣物を残渣物出口１５から排出する。
【００４２】
二次燃焼室１３は、排ガスを二次燃焼させる装置であり、二次燃焼室ケーシングと水噴射装置（図示せず）と排ガス温度測定装置（図示せず）とで構成される。
二次燃焼室ケーシングは、燃焼空間Ｈ１を囲い上下に延びて内壁を耐火物で被覆された円筒状構造体である。
排ガス温度測定装置は、二次燃焼室ケーシングの頂部に位置する排ガス温度測定位置Ｔ１を通過する排ガスの温度を測定する装置である。
水噴射装置は、二次燃焼室ケーシングの頂部に位置する水噴射位置Ｗ１に水を噴射する装置である。水噴射位置Ｗ１は、排ガスの流れに沿って排ガス温度測定位置Ｔ１より上流側に位置する。
排ガス温度測定位置Ｔ１での排ガスの温度が、所定の排ガス温度を維持するように水噴射装置の噴射する水の量を調整する。
例えば、所定の排ガス温度は、８５０℃以上である。この様にすると、二次燃焼室を上昇する排ガスの温度を８５０℃以上に所定の時間（例えば２秒間）だけ維持することができ、特定の化学成分の発生を抑制できる。例えば、特定の化学成分はダイオキシンである。
排ガス２は、燃焼炉排ガス出口１６から出て、冷却装置２０へ入る。
【００４３】
冷却装置２０は、排ガスを冷却する装置であって、キャビティケーシング２１と排ガス温度測定装置（図示せず）と水噴射装置（図示せず）とスートブロア（図示せず）とで構成される。
冷却装置２０は、一般に、キャビティと呼称される。
キャビティケーシング２１は、排ガス２を通過させる冷却空間Ｈ２を囲うケーシングである。キャビティケーシング２１は、キャビティ排ガス入口２２とキャビティ排ガス出口２３とキャビティ飛灰出口２４とを設けられた密閉容器状の構造体である。
キャビティケーシング２１の中を、排ガスの流れが、冷却空間Ｈ２に入って、冷却空間Ｈ２を下降して、冷却空間Ｈ２の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して、冷却空間Ｈ２から出る様になっているのが好ましい。
焼却炉１０から排出された排ガス２は、キャビティ排ガス入口２２から冷却空間Ｈ２に入り、冷却空間Ｈ２を下降する。排ガス２は、冷却空間Ｈ２の下部で曲って上昇に転じ、キャビティ排ガス出口２３からボイラへ入る。
【００４４】
排ガス温度測定装置は、排ガス温度測定位置Ｔ２での排ガス２の温度（以下、排ガス温度という。）を測定する装置である。排ガス温度測定位置Ｔ２は、冷却空間Ｈ２の中の排ガス２の流れの中に位置する。
排ガス温度測定装置Ｔ２は、飛灰の除去が困難である箇所よりも上流に設定するのが好ましい。
特に、排ガス温度測定装置Ｔ２は、排ガス２の流れが屈曲する位置より排ガス２の流れの上流側に位置するのが好ましい。
図２は、排ガス温度測定位置Ｔ２が冷却空間Ｈ２のキャビティ排ガス出口２３より高い位置に位置するのを示している。キャビティ排ガス入口２２が上部に設けられ、キャビティ排ガス出口２３が下部に設けられ、キャビティ排ガス出口２３が側部に冷却空間の内部に下向きに向く様に設けられる。排ガス２は、冷却空間Ｈ２を下降して、排ガス温度測定位置Ｔ２を通過した後で曲って、上昇に転じた後で、キャビティ排ガス出口２３からボイラ３０へ入る。
【００４５】
水噴射装置は、冷却空間Ｈ２の中に位置する水噴射位置Ｗ２に水を噴射する装置である。水噴射位置Ｗ２は、冷却空間のＨ２中の排ガス２の流れの排ガス温度測定位置Ｔ２よりも上流側の位置である。
排ガス温度が特定温度を越えない様に、水噴射装置の噴射する水の量を調整する。
特に、特定温度は、排ガスの中に含まれる特定のガス成分が飛灰に析出する温度であるのが好ましい。ここで、ガス成分は１種類であることはない。また、ガス成分は具体的に特定できなくてもよい。
排気ガスが一般的な産業廃棄物を燃焼して得られる排ガスである場合、特定温度を７５０℃とする。
特に、排ガス温度測定位置Ｔ２を排ガスの流れが凹に屈曲する位置よりも上流側に設けると、排ガス温度測定位置Ｔ２の付近で析出した飛灰は、排ガスの流れの遠心力により、気体から遠心分離され、沈降が促進される。
【００４６】
例えば、排ガス温度を指令温度にする様に噴射する水の量をフィードバック制御する。
図４は、フィードバック制御の制御ブロック図を示す。
特定温度が７５０℃である場合、制御誤差を考慮して指令温度を６２５℃とする。排ガス温度を指定温度になる様に噴射する水の量をフィードバック制御する結果、排ガスが水噴射位置Ｗ２から排ガス温度測定位置Ｔ２へ移動する間に、排ガスの温度が６００℃〜６５０℃に減少する。
この様にすると、排ガス温度測定位置Ｔ２の付近での排ガスの温度が、６００℃から６５０℃の間で変動する様になり。排ガスに含まれる成分の内の多くの成分が析出して飛灰になり、重力により沈降する。
排ガスから分離された飛灰は、キャビティ飛灰出口２４からキャビティケーシング２１の外へ排出される。
【００４７】
スートブロアは、冷却空間Ｈ２の中の蒸気噴射位置Ｓに蒸気を噴射する装置である。蒸気は、スートブロアに噴射され、キャビティケーシング２１の内壁に付着した飛灰を吹き飛ばす。
【００４８】
ボイラ３０は、排ガスから熱回収をして温水２を過熱蒸気にする装置であり、ボイラケーシング３１と熱交換器３２、３３とスートブロア（図示せず）とで構成される。
【００４９】
ボイラケーシング３１は、キャビティ２０から出た排ガス２を受け入れる空間であるボイラ空間Ｈ３を囲うケーシングである。
ボイラケーシング３１は、ボイラ排ガス入口３４とボイラ排ガス出口３５とボイラ飛灰出口３６とを設けられた密閉容器状の構造体である。
【００５０】
熱交換器３２、３３は、ボイラ空間Ｈ３に設けられ排ガス２の熱を回収する機器であり、前段の熱交換器３３と後段の熱交換器３２とで構成される。
熱交換器３２、３３は、伝熱管がボイラ空間Ｈ３の排ガスの流れに交差する様に密に配置された構造を有する。水または蒸気３が伝熱管の中に通る。排ガスの熱は、伝熱管を伝って、水、または蒸気に伝わる。
排ガス２が、ボイラ排ガス入口３４から入り、前段の熱交換器３３と後段の熱交換器３２とを通り、ボイラ排ガス出口３５からボイラケーシング３１の外へ排出される。
飛灰が、ボイラケーシング内で排ガス２から析出し、ボイラ空間Ｈ３の下部に沈降して、ボイラ飛灰出口３６から排出される。
【００５１】
スートブロアは、ボイラ空間Ｈ３の中の蒸気噴射位置Ｓに蒸気を噴射する装置である。蒸気は、スートブロアに噴射され、熱交換器３２、３３の伝熱管とボイラケーシング３１の内壁とに付着した飛灰を吹き飛ばす。
【００５２】
温水発生装置４０は、排ガス２の熱を用いて給水を過熱し温水２を作る装置であり、エコノマイザ４１と減温搭４２とで構成される。
排ガス２は、エコノマイザ排ガス入口４３からエコノマイザ４１に入り、給水を暖めた後、減温搭４２に入る。
排ガス２は、減温搭４２で水を散水されて温度を下げられて、減温搭排ガス出口４５から出る。
排ガス中の飛灰は、ダストとなって、減温搭ダスト出口４４から排出される。
【００５３】
搬送装置５０は、残渣物や飛灰を搬送する装置である。例えば、搬送装置は、コンベヤである。
【００５４】
以下に、本発明の実施形態に係る燃焼方法と熱回収方法と冷却方法とを説明する。
燃焼方法は、可燃物１を燃焼させて排ガスから熱回収を行なう方法であって、燃焼工程Ｓ１０と冷却工程Ｓ２０と熱交換工程Ｓ３０とで構成される。
冷却工程Ｓ２０と熱交換工程Ｓ３０とが熱回収方法に該当する。
燃焼工程Ｓ１０は、可燃物１を燃焼させて排ガスを排出する工程である。
冷却工程Ｓ２０は、排ガスを冷却する工程であり、排ガス通過工程Ｓ２１と排ガス温度測定工程Ｓ２２と水噴射工程Ｓ２３とで構成される。
排ガス通過工程Ｓ２１は、排ガス２をケーシングに囲われた冷却空間の中に通過させる工程である。
特に、排ガス通過工程Ｓ２１は、排ガスの流れが冷却空間Ｈ２に入って、冷却空間Ｈ２を下降して、冷却空間Ｈ２の下部で下に凹に屈曲した後で上昇して、冷却空間Ｈ２から出る様に、排ガスを冷却空間の中に流すのが好ましい。
【００５５】
排ガス温度測定工程Ｓ２２は、冷却空間Ｈ２の中の排ガス２の流れの中に位置する排ガス温度測定位置での排ガスの温度である排ガス温度を測定する工程である。
排ガスの流れが、冷却空間Ｈ２の下部で屈曲する様になっている場合に、排ガス温度測定位置が排ガスの流れが屈曲する位置より排ガスの上流側に位置するのが好ましい。
【００５６】
水噴射工程Ｓ２３は、冷却空間Ｈ２の中の水噴射位置に水を噴射する工程であり、排ガス温度が特定温度を越えない様に、噴射する水の量を調整する。ここで、水噴射位置は、排ガス２の流れの排ガス温度測定位置よりも上流側の位置である。
特に特定温度は、排ガスの中に含まれる特定のガス成分が飛灰に析出する温度であるのが好ましい。
【００５７】
熱交換工程Ｓ３０は、冷却空間から出た排ガスを受け入れる空間であるボイラ空間で排ガスの熱を回収する工程である。
【００５８】
上述の本発明の実施形態に係る燃焼装置と熱回収装置と冷却装置、及び本発明の実施形態に係る燃焼方法と熱回収相当と冷却方法とを用いれば、以下の効果を発揮できる。  
焼却炉とキャビイティとボイラとエコノマイザと減温搭とで構成された可燃物の燃焼装置において、キャビティの中にキャビティの中の排ガス温度を測定する排ガス温度測定装置とキャビティの中の排ガスの流れの中に水を噴射する水噴射装置とを設け、排ガス温度を測定する位置よりも排ガスの流れの上流側に水を噴射し、排ガスの温度が特定温度を越えない様に噴射する水の量を調整するので、冷却空間を流れる排ガスの温度を所望の温度より低い温度に維持できる。
また、特定温度を排ガスの中に含まれる特定のガス成分が飛灰に析出する温度とするので、キャビティの冷却空間のなかで、特定の成分の飛灰が析出させることができる。
また、キャビティの冷却空間の中を、排ガスの流れが、入口から下降して、下部で下に凹に屈曲して上昇する様にし、排ガスの流れが屈曲する位置の上流側の排ガスの温度を測定するので、排ガスが屈曲する箇所の前で、排ガスのなかの特定の成分の飛灰が析出させ、排ガスが曲る際の遠心力で飛灰を遠心分離させることができる。
【００５９】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る燃焼装置の概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る熱回収装置の側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る燃焼方法の機能図である。
【図４】本発明の実施形態に係る冷却方法の制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
Ｈ１  燃焼空間
Ｈ２  冷却空間
Ｈ３  ボイラ空間
Ｓ    蒸気噴射位置
Ｗ１  水噴射位置
Ｗ２  水噴射位置
Ｔ１  排ガス温度測定位置
Ｔ２  排ガス温度測定位置
１    可燃物
２    排ガス
３    温水
１０    燃焼炉
１１    回転ストーカ炉
１２    後燃焼装置
１３    二次燃焼室
１４    可燃物入口
１５    残渣物出口
１６    燃焼炉排ガス出口
２０    冷却装置（キャビティ）
２１    キャビティケーシング
２２    キャビティ排ガス入口
２３    キャビティ排ガス出口
２４    キャビティ飛灰出口
３０    ボイラ
３１    ボイラケーシング
３２    熱交換器
３３    熱交換器
３４    ボイラ排ガス入口
３５    ボイラ排ガス出口
３６    ボイラ飛灰出口
４０    温水発生器
４１    エコノマイザ
４２    減温搭
４３    エコノマイザ排ガス入口
４４    減温搭ダスト出口
４５    減温搭排ガス出口
５０    搬送装置
Ｓ１０    燃焼工程
Ｓ２０    冷却工程
Ｓ２１    排ガス通過工程
Ｓ２２    排ガス温度測定
Ｓ２３    水噴射工程
Ｓ３０    熱交換工程
【図１】
2005315440.tif 000003
【図２】
2005315440.tif 000004
【図３】
2005315440.tif 000005
【図４】
2005315440.tif 000006