(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路を介して汚泥を燃焼炉に供給する汚泥の供給装置であって、
前記管路内に油をパルス状に注入する油注入手段を備えることを特徴とする、汚泥の供給装置。
【請求項２】
前記油注入手段は、前記管路内に前記油を注入する油注入ノズルと、
前記油を当該油注入ノズルに供給する油供給手段と、
当該油供給手段によって供給される前記油の量を調節する油流量調節バルブと、
前記油がパルス状に注入されるように当該油流量調節バルブの開閉を制御する油注入制御装置と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の汚泥の供給装置。
【請求項３】
前記燃焼炉は液体燃料を燃焼して前記燃焼炉内に熱風を送るバーナを備え、前記油供給手段は前記液体燃料の一部を前記油注入ノズルに注入することを特徴とする、請求項２に記載の汚泥の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥を燃焼炉に供給する供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、汚泥等の含水可燃物を流動床炉やストーカ炉等の燃焼炉で燃焼させる含水可燃物の燃焼装置が知られている。このような燃焼装置においては、含水可燃物を燃焼炉内で均一に分散させて効率よく燃焼すべく、複数の箇所から含水可燃物を燃焼炉内に分散して導入したり、導入口に分割枠を設け含水可燃物を分割しつつ燃焼炉内に導入することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、含水可燃物は元来粘着性が高く、また、特に高分子凝集剤等で凝集された含水可燃物では移送の際の混練作用等によってさらに粘着性が高まることがあり、分散・分割して燃焼炉内へ導入しても再結合等をおこして大きな塊を生じやすい。そして、このような大きな塊の含水可燃物は比表面積が小さいため加熱がされにくく、燃焼効率が悪化する。
【０００４】
また、場合によっては、含水可燃物が壁や炉床等に付着して堆積し、燃焼炉内の含水可燃物の分布が不均一になって不完全燃焼を起こすことがある。そして、このような不完全燃焼を起こした場合には燃焼炉内の温度を維持するために助燃等が必要とされさらに効率が悪化する。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、燃焼炉内での汚泥の再結合や炉床等への付着を防止して効率のよい燃焼を可能とする汚泥の供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る汚泥の供給装置は、管路を介して汚泥を燃焼炉に供給する汚泥の供給装置であって、管路内に油をパルス状に注入する油注入手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る汚泥の供給装置によれば、管路内に油がパルス状に注入され、管路内を移動する汚泥がこの油によって移動方向に分割されると共に、この汚泥片の表面が油に覆われて燃焼炉に供給される。このため、汚泥の比表面積が大きくされると共に、汚泥片同士が燃焼炉内で接触しても再結合が起こりにくく汚泥の比表面積が維持される。また、汚泥片が炉床等へ付着することによる局所的な汚泥の堆積等も抑制されて汚泥片が燃焼炉内に均一に分散され、さらに、汚泥片の発熱量も向上される。
【０００８】
ここで、油注入手段は、管路内に油を注入する油注入ノズルと、油を当該油注入ノズルに供給する油供給手段と、当該油供給手段によって供給される油の量を調節する油流量調節バルブと、油がパルス状に注入されるように当該油流量調節バルブの開閉を制御する油注入制御装置と、を備えることが好ましい。
【０００９】
これによって、本発明の汚泥の供給装置が簡易に構成されるとともに、供給が好適に実施される。
【００１０】
また、燃焼炉は液体燃料を燃焼して燃焼炉内に熱風を送るバーナを備え、油供給手段は液体燃料の一部を油注入ノズルに注入することが好ましい。
【００１１】
これによって、燃焼炉のバーナへの油の供給と、油注入ノズルへの油の供給とを一部兼用できるので、構成が簡易にされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る汚泥の供給装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る含水可燃物（汚泥）の供給装置を備えた燃焼装置の概略構成図である。この燃焼装置１００は、ベルトプレス型等の脱水機１１によって脱水された汚泥等の含水可燃物を燃焼する燃焼装置であって、含水可燃物を貯蔵するホッパ２０と、貯蔵された含水可燃物を燃焼する気泡式流動床炉（燃焼炉）４０と、ホッパ２０の含水可燃物を気泡式流動床炉４０に供給する含水可燃物の供給装置３０と、を備えている。
【００１４】
ホッパ２０は、架橋現象等を起こして排出困難になりやすい含水可燃物を容易に排出すべく内部に排出用回転翼２１を備えている。
【００１５】
気泡式流動床炉４０は、底部に流動化空気を導入するラインＬ１及び不燃物や灰等を排出するラインＬ４が各々接続されるとともに、上部に燃焼排ガスを排出するラインＬ２が接続された縦型円筒容器であって、砂や灰等の流動媒体により形成される高温の流動床中で含水可燃物等を燃焼する炉本体４１と、炉本体４１内の予熱や含水可燃物の発熱量が不足する場合の助燃等に用いるバーナ４４と、このバーナ４４で用いる予熱・助燃用の液体燃料（油）を貯蔵する液体燃料タンク４５と、この液体燃料タンク４５の液体燃料を、バルブ４６を備えたラインＬ３を介してバーナ４４へ送る液体燃料ポンプ４２と、を具備している。
【００１６】
含水可燃物の供給装置３０は、ホッパ２０から排出される含水可燃物を気泡式流動床炉４０に向かってラインＬ５（管路）を介して移送するポンプ２２と、移送された含水可燃物を気泡式流動床炉４０の炉本体４１内に送り込むスクリューコンベア４３と、ラインＬ５内に液体燃料（油）を注入する液体燃料注入装置（油注入手段）８０と、を備えている。
【００１７】
この液体燃料注入装置８０は、ラインＬ５上のポンプ２２側にフランジ接続され液体燃料をラインＬ５内に注入する液体燃料注入フランジ（油注入ノズル）７０と、気泡式流動床炉４０の予熱・助燃用の液体燃料タンク４５、液体燃料ポンプ４２及びラインＬ３に加えてこのラインＬ３から分岐され液体燃料注入フランジ７０に接続されるラインＬ６を備え液体燃料を液体燃料注入フランジ７０に供給する注入用液体燃料供給手段（油供給手段）６０と、この注入用液体燃料供給手段６０のラインＬ６上に設置されラインＬ５内に注入する液体燃料の流量を調節する液体燃料流量調節バルブ（油流量調節バルブ）３１と、液体燃料注入フランジ７０に対してこの液体燃料を所定のパルス状に注入すべく液体燃料流量調節バルブ３１の開閉を制御する液体燃料流量制御装置３２と、を備えている。
【００１８】
ここで、注入用液体燃料供給手段６０の液体燃料タンク４５、液体燃料ポンプ４２及びラインＬ３は、炉本体４１のバーナ４４への液体燃料の供給と、液体燃料注入フランジ７０への液体燃料の供給とを兼用するので、構成が簡易とされている。
【００１９】
液体燃料注入フランジ７０は、液体燃料を周方向から均等かつ良好に供給するためのもので、図２（ａ），（ｂ）及び図３に示すように、所定の厚みを有する円板であって、ラインＬ５のフランジ２００と同等の外径を有するフランジ本体１０１を備えている。
【００２０】
このフランジ本体１０１の中心軸上には、対応するラインＬ５の内径よりも大きい貫通孔１０２が形成され、この貫通孔１０２の内周面には周方向に所定の深さの環状溝１０５が形成されている。さらに、このフランジ本体１０１の貫通孔１０２の内周面には、環状溝１０５を覆うようにして燃料注入リング１０４が嵌合されている。
【００２１】
この燃料注入リング１０４は、その内径が、対応するラインＬ５の内径と同じにされているとともに、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、フランジ本体１０１の環状溝１０５と対向する位置に周方向に沿って複数の貫通孔１０３を備えている。
【００２２】
また、このフランジ本体１０１には、半径方向に環状溝１０５と外周面とを連通する連通孔１０６がこのフランジ本体１０１の対称位置に２カ所形成され、連通孔１０６の外周側の出口には液体燃料を導入する液体燃料導入管１０７が各々設置されている。
【００２３】
そして、この液体燃料注入フランジ７０は、図３に示すように、ラインＬ５のフランジ２００の間に挟まれ、フランジ本体１０１のボルト孔１０８に挿入されたボルトで固定され、この液体燃料注入フランジ７０の液体燃料導入管１０７には、液体燃料流量調節バルブ３１より下流側のラインＬ６が分岐されて各々接続されている。また、この分岐されたラインのうち下側のラインにはドレンバルブ３９を備えたドレン用のラインＬ１０が接続されている。
【００２４】
このように構成された液体燃料注入フランジ７０は、ラインＬ６を介して液体燃料導入管１０７から液体燃料流量制御装置３２によりパルス状に供給される液体燃料を、連通孔１０６、環状溝１０５および貫通孔１０３を介してラインＬ５内（詳しくは、燃料注入リング１０４内）にパルス状に注入する。
【００２５】
つぎに、本実施形態の含水可燃物供給装置を備える燃焼装置の作用について具体的に説明する。
【００２６】
まず、気泡式流動床炉４０の炉本体４１内の流動媒体をバーナ４４で予熱するとともに、流動化空気によって流動化し燃焼可能な状態としておく。
【００２７】
この状態で、ホッパ２０から排出される含水可燃物は、ポンプ２２によってラインＬ５を介してスクリューコンベア４３に移送され、さらにスクリューコンベア４３によって炉内に投入されて燃焼が行われる。
【００２８】
このとき、液体燃料注入フランジ７０からラインＬ５内に液体燃料がパルス状に注入され、ラインＬ５内を移送される含水可燃物９０は、図３に示すように、パルス状に注入された液体燃料によって移動方向に分割されて含水可燃物片９１とされるとともに、その表面が液体燃料に覆われる。
【００２９】
これによって、含水可燃物の比表面積が大きくされると共に、含水可燃物片９１同士が炉本体４１内やスクリューコンベア４３内で接触しても再結合が起こりにくく含水可燃物の比表面積が維持される。このため、含水可燃物は炉本体４１内で容易に加熱され、効率のよい燃焼が可能となっている。
【００３０】
また、このような液体燃料による含水可燃物片９１の被覆により、含水可燃物片９１が炉床等へ付着することによる局所的な含水可燃物の堆積等も抑制されて含水可燃物片９１が炉本体４１内に均一に分散されるとともに、含水可燃物の発熱量も向上される。このため、不完全燃焼が起きにくくなって、助燃用の液体燃料等の消費や、助燃時の炉内温度バランス維持のための水噴霧等が低減または不要とされ、さらに効率のよい含水可燃物の燃焼が可能となっている。
【００３１】
なお、本発明に係る含水可燃物の供給装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形態様をとることが可能である。
【００３２】
例えば、上記実施形態では、液体燃料注入フランジ７０をラインＬ５のポンプ２２側に設置しているがこれに限られず、図１に点線で示すように、ラインＬ５の中央やスクリューコンベア４３側に設置しても構わない。また、上記実施形態では、液体燃料注入フランジ７０を管路としてのラインＬ５に設置しているが、含水可燃物が通過する筒状の空間を形成する管路であればこれに限られず、例えば、図１に点線で示すように、スクリューコンベア４３や、ポンプ２２等の管状部に液体燃料注入フランジ７０を設置しても構わない。さらに、このような液体燃料注入フランジ７０を管路上に複数設置しても構わない。
【００３３】
また、上記実施形態では、油注入ノズルとして液体燃料注入フランジ７０を採用しているが、これに限られず、例えば、ラインＬ５を構成する管に直接ノズルを溶接等しても構わない。
【００３４】
また、上記実施形態では、簡易な構成とするために、液体燃料ポンプ４２、ラインＬ３及び液体燃料タンク４５は、炉本体４１のバーナ４４への液体燃料の供給と、液体燃料注入フランジ７０への液体燃料の供給とを兼用しているが、各々独立した液体燃料供給装置を備えていてもよい。この場合、助燃用の液体燃料に限らず、他の油類をラインＬ５に注入することが可能とされる。
【００３５】
また、上記実施形態では、燃焼炉として気泡式流動床炉４０を採用しているがこれに限られず、例えば、燃焼排ガスと共に排出される流動媒体等を回収するサイクロンを備えた循環流動床炉でも構わず、また、ストーカー炉やキルン炉でも構わない。また、含水可燃物を完全燃焼させずに、部分燃焼させるガス化炉でも構わない。
【００３６】
また、上記実施形態では、液体燃料ポンプ４２によって供給される液体燃料を、液体燃料流量調節バルブ３１の開閉の制御によって、パルス状にしているがこれに限られず、例えば、プランジャー型のポンプ等を採用しそのプランジャーの駆動を制御することにより、パルス状にしてもよい。
【００３７】
なお、特開平１−１０５１００号公報には、含水可燃物と配管との摩擦を軽減すべく、含水可燃物が移送される配管の配管内面と含水可燃物との間に油等を連続的に供給する供給装置が開示されているが、このような装置では含水可燃物は配管内等で分割されず、本願のような作用効果を発揮しない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る含水可燃物の供給装置は、管路内に油をパルス状に注入し、管路内を移動する含水可燃物を移動方向に分割して含水可燃物片とすると共に、含水可燃物片の表面を油で覆って燃焼炉に供給する。このため、含水可燃物の比表面積が大きくされるとともに、含水可燃物片同士が燃焼炉内で接触しても再結合が起こりにくく含水可燃物の比表面積が維持されるので、含水可燃物が容易に加熱されて効率のよい燃焼が可能となる。また、含水可燃物片が炉床等へ付着することによる局所的な含水可燃物の堆積等も抑制されて含水可燃物片が燃焼炉内に均一に分散すると共に、含水可燃物の発熱量も向上するので、不完全燃焼が起こりにくくされる。このため、燃焼炉内での含水可燃物の再結合や炉床等への付着を防止して効率のよい燃焼を可能とする含水可燃物の供給装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の含水可燃物の供給装置を備える含水可燃物の燃焼装置を示す概略構成図である。
【図２】図１中の含水可燃物の供給装置の液体燃料注入フランジを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）中の燃料注入リングを示す斜視図である。
【図３】図１中の含水可燃物の供給装置の作用を示す断面図である。
【符号の説明】
３０…含水可燃物の供給装置、３１…液体燃料流量調節バルブ（油流量調節バルブ）、３２…液体燃料流量制御装置（油注入制御装置）、４１…気泡式流動床炉（燃焼炉）、４４…バーナ、６０…注入用液体燃料供給装置（油供給手段）、７０…液体燃料注入フランジ（油注入ノズル）、８０…液体燃料注入装置（油注入手段）、９０…含水可燃物、Ｌ５…ライン（管路）。
【図１】
0004566461.tif 000002
【図２】
0004566461.tif 000003
【図３】
0004566461.tif 000004