(57)【要約】【課題】流動砂や焼却物が伝熱管に引っ掛かったり伝熱管の間に詰まったりすることを防止でき，かつ，流動砂や焼却物の温度を効率的に調節できる流動床炉を提供する。【解決手段】炉体２内に備えた流動媒体の温度を調節する伝熱管４１に，長さ方向を水平方向に向けて略直線状に配置された直管部４１を設けた。かかる直管部４１ａを同じ高さにおいて複数本平行に配置した直管部列４２が，互いに異なる高さに隙間を空けて複数段に設けられ，かつ，各直管部列４２において各直管部４１ａ同士の間に形成された隙間Ｇｘが，平面視において互いに同じ位置になるように配置した。【選択図】図１
2007147135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉体内で流動媒体を流動させ焼却物を焼却させる流動床炉であって，
前記炉体の炉床に，前記流動媒体を吹き上げて流動させるための流動化用ガスを供給する流動化用ガス供給口が設けられ，
前記炉体内に，前記流動媒体の温度を調節する伝熱管が備えられ，
前記伝熱管は，長さ方向を水平方向に向けて略直線状に配置される直管部を有し，
前記直管部を同じ高さにおいて複数本平行に配置した直管部列が，互いに異なる高さに隙間を空けて複数段に設けられ，かつ，各直管部列において各直管部同士の間に形成された隙間が，平面視において互いに同じ位置になるように配置されていることを特徴とする，流動床炉。
【請求項２】
前記各直管部列における前記各直管部同士の間の間隔は，互いに同じであることを特徴とする，請求項１に記載の流動床炉。
【請求項３】
前記各直管部列同士の間の間隔は，互いに同じであることを特徴とする，請求項１又は２に記載の流動床炉。
【請求項４】
前記炉床は，略水平面に対して傾斜させて設けられてい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炉。
【請求項５】
前記直管部は，前記炉床の傾斜方向に対して略垂直に設けられていることを特徴とする，請求項４に記載の流動床炉。
【請求項６】
前記伝熱管は，前記炉床の傾斜方向において低所側に設けられていることを特徴とする，請求項４又は５に記載の流動床炉。
【請求項７】
前記複数の直管部列は，流動媒体に接触する直管部列と，流動媒体の上方に配置される直管部列とを備えることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の流動床炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，流動床炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物を焼却処理する施設の一つとして，流動床炉が知られている。流動床炉は，炉床部に珪砂等の流動砂を堆積させた流動層を備え，炉床から流動層中に空気等の気体を噴出させながら，流動砂を吹き上げて加熱するものであり，廃棄物等の焼却物を高温の流動砂と混合させながら攪拌し，乾燥，熱分解，燃焼させる構成になっている。
【０００３】
かかる流動床炉の炉体内には，流動砂や焼却物の温度を調節するための伝熱管（冷却管）が設けられている（特許文献１参照。）。伝熱管の内部には水等の冷媒が通流させられる。即ち，伝熱管内の冷媒と伝熱管の表面に接触した流動砂や焼却物が伝熱管の内外面を介して熱交換することにより，流動砂や焼却物が冷却されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８２９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，従来の流動床炉にあっては，流動砂や焼却物等が伝熱管に引っ掛かったり，伝熱管の間に詰まったりして，流動砂や焼却物の流動が円滑に行われない問題があった。この場合，焼却物の乾燥，熱分解，燃焼を効率的に行うことが難しかった。また，流動砂や焼却物が流動しにくいと，伝熱管の摩耗が起こりやすく，伝熱管の補修に要するコストが高くなる問題もあった。このような問題を解決するため，流動層内に配置する伝熱管を少なくすることも考えられるが，この場合，流動層と伝熱管とが接触する面積が小さくなり，流動砂や焼却物の温度を効率的に調節できなくなる問題があった。
【０００６】
本発明は，上記の点に鑑みてなされたものであり，流動砂や焼却物が伝熱管に引っ掛かったり伝熱管の間に詰まったりすることを防止でき，かつ，流動砂や焼却物の温度を効率的に調節できる流動床炉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】
【０００７】
上記課題を解決するため，本発明によれば，炉体内で流動媒体を流動させ焼却物を焼却させる流動床炉であって，前記炉体の炉床に，前記流動媒体を吹き上げて流動させるための流動化用ガスを供給する流動化用ガス供給口が設けられ，前記炉体内に，前記流動媒体の温度を調節する伝熱管が備えられ，前記伝熱管は，長さ方向を水平方向に向けて略直線状に配置される直管部を有し，前記直管部を同じ高さにおいて複数本平行に配置した直管部列が，互いに異なる高さに隙間を空けて複数段に設けられ，かつ，各直管部列において各直管部同士の間に形成された隙間が，平面視において互いに同じ位置になるように配置されていることを特徴とする，流動床炉が提供される。かかる構成によれば，直管部同士の間に，略鉛直方向に沿った流路と略水平方向に沿った流路が形成され，これらの流路において，流動媒体を円滑に流動させることができる。
【０００８】
前記各直管部列における前記各直管部同士の間の間隔は，互いに同じでも良い。さらに，前記各直管部列同士の間の間隔は，互いに同じでも良い。
【０００９】
前記炉床は，略水平面に対して傾斜させても良い。前記直管部は，前記炉床の傾斜方向に対して略垂直に設けても良い。また，前記伝熱管は，前記炉床の傾斜方向において低所側に設けても良い。さらに，前記複数の直管部列は，流動媒体に接触する直管部列と，流動媒体の上方に配置される直管部列とを備えるようにしても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，伝熱管の直管部の間に形成された隙間において，流動媒体や焼却物を円滑に流動させることができる。従って，焼却物の乾燥，熱分解，燃焼を効率的に行うことができる。また，流動媒体や焼却物を伝熱管に十分に接触させることができ，流動媒体や焼却物の温度を効率的に調節できる。さらに，流動媒体や焼却物が伝熱管に引っ掛かったり，直管部の間に詰まったりすることを防止できる。また，伝熱管の摩耗を抑制でき，伝熱管の補修に要するコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，焼却物（焼却原料）としての廃棄自動車のシュレッダーダストを焼却する流動床炉に基づいて説明する。図１に示す流動床炉１は，傾斜分散型流動層燃焼炉であり，略角型の炉体２を有する。炉体２の内部空間のうち，下部は焼却物の燃焼（一次燃焼）を行う一次燃焼室Ｓ１となっており，上部は，焼却物の一次燃焼で発生した排ガスの燃焼（二次燃焼）を行う二次燃焼室（フリーボード）Ｓ２となっている。
【００１２】
炉体２の側壁部６は，略長方形状のほぼ一様な横断面形状を有する略角筒状をなし，略鉛直方向に立設された４つの内側面，即ち，図２に示す前内側面６ａ，後内側面６ｂ，左内側面６ｃ，右内側面６ｄを有している。炉体２の炉床７は，略長方形状をなし，幅方向を左右方向（図１においては手前側から後側へ向かう方向）に向け，前方（図１においては左方）から後方（図１においては右方）に向かうほど次第に低くなるように傾斜させて設けられている。即ち，炉床７は，互いに対向する一対の前内側面６ａと後内側面６ｂとの間において，略水平面に対して傾斜させて設けられている。
【００１３】
図１に示すように，炉床７上，即ち一次燃焼室Ｓ１の底部には，粒子状の流動媒体である例えば珪砂等の流動砂が堆積させられ，焼却物を攪拌しながら燃焼させる流動層１０が形成されている。
【００１４】
炉体２には，一次燃焼室Ｓ１に焼却物と流動砂とを投入するための投入口１１が開口されている。投入口１１は，流動層１０の上方において，前内側面６ａに開口されている。即ち，炉床７の傾斜方向において高所側（上部側）に設けられている。投入口１１には通路１２が接続されている。焼却物と流動砂は，ホッパー１３に投入され，ブレンダ１４によって混合されてから，給塵装置１５の稼動によって，所定の供給容量で，通路１２及び投入口１１を介して，一次燃焼室Ｓ１に連続的に供給されるようになっている。
【００１５】
図２に示すように，投入口１１は，平面視において前内側面６ａのほぼ中央に配置された中央の投入口１１ａと，前内側面６ａにおいてこの投入口１１ａの左右両側に配置された投入口１１ｂ，１１ｂからなっている。これら投入口１１ａ及び投入口１１ｂ，１１ｂのそれぞれに給塵装置１５及び通路１２が接続してあり，各給塵装置１５の稼動を制御することによって，中央の投入口１１ａから供給される焼却物及び流動砂の供給量と，両側の投入口１１ｂ，１１ｂから供給される焼却物及び流動砂の供給量とを，それぞれ任意に設定できるようになっている。
【００１６】
図１に示すように，炉床７には，流動砂を吹き上げて流動化させるための流動化用ガスを一次燃焼室Ｓ１に供給する複数の流動化用ガス供給口２０が，炉床７全体に設けられている。炉床７の下方には，複数に分割された吹込み部２１が形成されている。図３に示すように，この実施の形態では，吹込み部２１は，炉床７の傾斜方向に沿って４つに分割されて配置されると共に，炉床７の幅方向に沿って３つに分割されて配置されている。即ち，合計で，傾斜方向に４×幅方向に３＝１２に分割された吹込み部２１が，炉床７の下方全体に取り付けられている。そして，各吹込み部２１から流動化用ガス供給口２０を介して流動化用ガスを吹き込み，流動化用ガスを上方に向かって吐出させることによって，一次燃焼室Ｓ１内の流動砂を吹き上げて攪拌，流動化させ，流動層１０を形成させるようになっている。
【００１７】
図１に示すように，炉床７には，焼却物の燃えがら（不燃物）及び流動砂を一次燃焼室Ｓ１から取り出すための取出し口３０が設けられている。取出し口３０は，炉床７の傾斜方向において低所側（下部側）の最下部に設けられている。この取出し口３０には通路３１が接続してある。一次燃焼室Ｓ１から取出し口３０を通って通路３１に落下した焼却物の燃えがら及び流動砂は，排出装置３２，図示しないコンベア等の稼動によって搬出される。そして，図示しない篩等によって燃えがらと流動砂との選別が行われた後，流動砂が再びホッパー１３に戻されるようになっている。
【００１８】
また，一次燃焼室Ｓ１には，流動砂の温度を調節するための伝熱管群４０が設けられている。伝熱管群４０は，炉床７からみて斜め上方（低所側の上方）に設けられており，複数本，例えば６つの伝熱管（冷却管）４１を備えている。各伝熱管４１の内部の流路には，例えば水（水蒸気）などの冷媒が通されるようになっている。そして，伝熱管群４０の内部に通水された冷媒と，伝熱管群４０の表面に接した流動砂が，伝熱管群４０の内外面を介して熱交換し，これによって流動砂が冷却され，温度が調節されるようになっている。
【００１９】
各伝熱管４１は，例えば金属製のパイプであり，例えばほぼ一定の外径及び内径を有する略円管状をなし，図４に示すように，複数箇所（図示の例では５箇所）で交互に反対側へ折り返すように湾曲させられ，複数本（図示の例では６本）の略直管状の直管部４１ａが互いに略平行に並ぶように配設された形状をなしている。これら６本の直管部４１ａは，それぞれ隣り合う直管部４１ａとの間に所定の間隔ｈを空けた状態で，並列に並べて設けられている。
【００２０】
また，炉体２内に配設された状態では，直管部４１ａは，左内側面６ｃと右内側面６ｄとの間において，左内側面６ｃと右内側面６ｄに対して略垂直に，長さ方向を略水平方向に向けて略直線状に配置される。また，直管部４１ａは，略鉛直方向においては上下に並ぶように備えられ，炉床７の傾斜方向に対しては略垂直に設けられている。各伝熱管４１において直管部４１ａ同士の間を連結している湾曲部４１ｂは，左内側面６ｃ側及び右内側面６ｄ側において，側壁部６中に埋め込まれるようにして固定されている。従って，湾曲部４１ｂは一次燃焼室Ｓ１の外側に配置され，一次燃焼室Ｓ１内には，直管部４１ａのみが配設されている。
【００２１】
冷媒は，伝熱管４１の最も下側に設けられた直管部４１ａの端部から伝熱管４１内にそれぞれ供給され，直管部４１ａ内と湾曲部４１ｂ内を交互に流れ，各直管部４１ａ内においては交互に逆向きに流れながら，下方から上方に向かい，最も上側に設けられた直管部４１ａの端部から排出されるようになっている。
【００２２】
上記のような互いにほぼ同様の形状を有する６つの伝熱管４１は，図１に示すように，炉体２内で前後方向（直管部４１ａの長さ方向と略直交する略水平方向）において，等間隔を空けて互いに略平行に並べられている。また，各伝熱管４１に設けられた６本の直管部４１ａは，その伝熱管４１対して前方又は後方にて隣り合う他の伝熱管４１の６本の直管部４１ａと一つずつ対応するように，互いに同じ高さにそれぞれ配置されている。即ち，各伝熱管４１に設けられた各直管部４１ａは，その伝熱管４１と隣り合う伝熱管４１に設けられた直管部４１ａのいずれかと同じ高さに設けられている。
【００２３】
こうして，一次燃焼室Ｓ１内には，直管部４１ａが異なる６つの高さに６本ずつ配置されており，合計で３６本の直管部４１ａが備えられている。即ち，６本の直管部４１ａを同じ高さにおいて互いに平行に並べて配置した横向きの直管部列４２が，６組形成されており，この直管部列４２が，互いに異なる６段の高さに隙間を空けてそれぞれ配置されている。図５に示すように，各直管部列４２において，隣り合う直管部４１ａ同士の間には，互いに同じ間隔（幅）ｂの隙間Ｇｘがそれぞれ形成されている。各直管部列４２同士の間には，互いに同じ間隔（高さ）ｈの隙間Ｇｙがそれぞれ形成されている。
【００２４】
さらに，各直管部列４２に備えられた６本の直管部４１ａは，平面視において互いに同じ位置に重なるように配置されている。即ち，各直管部列４２に形成された５つの隙間Ｇｘが，平面視において互いに同じ位置に重なるように配置されている。従って，６本の直管部４１ａを互いに平行に並べて配置した縦向きの直管部列４３が，６組形成された状態になっている。本実施形態においては，各直管部列４３はそれぞれ独立した一本の伝熱管４１によって構成されている。
【００２５】
また，各直管部列４２同士の間には，各隙間Ｇｙを含み略水平方向に沿って貫通した流路Ｃｘがそれぞれ形成されており，各直管部列４３同士の間には，各隙間Ｇｘを含み略鉛直方向に沿って貫通した流路Ｃｙがそれぞれ形成されている。本実施の形態においては，５つの流路Ｃｘと５つの流路Ｃｙが形成されている。伝熱管群４０を左内側面６ｃ側又は右内側面６ｄ側からみた側面視においては，各流路Ｃｘと各流路Ｃｙは互いに略直交しており，略格子状の流路が形成された状態になっている。
【００２６】
以上のように直管部４１ａを配列することで，流動砂や焼却物を好適に流動させることができる。例えば，平面視において各直管部列４２の隙間Ｇｘを互いに同じ位置にせず，下段の直管部列４２の隙間Ｇｘの真上に上段の直管部列４２の直管部４１ａが配置されるようにすると，下方の隙間Ｇｘから吹き上げられる流動砂や焼却物の流れが，上段の直管部４１ａによって妨げられてしまい，上段の隙間Ｇｘに上昇しにくくなったり，流れの勢いが弱められたりするおそれがある。この場合，流動砂や焼却物が円滑に流動せず，伝熱管群４０による温度調節が十分に行えなくなる。また，直管部４１ａの周囲における流動砂や焼却物の流れが複雑になり，直管部４１ａの損傷が進行しやすくなる。これに対し，本実施形態のように，平面視において各直管部列４２の隙間Ｇｘを互いに同じ位置に揃え，隙間Ｇｘが略鉛直方向において並ぶようにすれば，直管部４１ａ同士の間に，真っ直ぐ上下に向かう流路Ｃｙが形成され，図５に示すように，流動砂や焼却物は，下段の隙間Ｇｘから上段の隙間Ｇｘに向かって，円滑に吹き上げられる。また，上段の隙間Ｇｘから下段の隙間Ｇｘに向かって，円滑に下降できる。さらに，隙間Ｇｙが互いに異なる高さにおいて略水平方向に並んでおり，流路Ｃｙと交差する横向きの真っ直ぐな流路Ｃｘが形成されていることにより，流動砂や焼却物は，横方向にも円滑に移動することができる。即ち，各流路Ｃｙ同士の間で，隙間Ｇｙを通って横向きに流動することができる。こうして，流動砂や焼却物を円滑に流動させることができる。
【００２７】
なお，伝熱管４１の伝熱の効果を大きくしたい場合，通常であれば，炉床７の上面に対して伝熱管４１の投影面積が大きくなる配置，例えば，平面視において各直管部列４２の隙間Ｇｘを互いに同じ位置にせず，下段の直管部列４２の隙間Ｇｘの真上に上段の直管部列４２の直管部４１ａが配置されるような構成が好まれる。しかし，本発明者らの実験によれば，上記のように平面視において各直管部列４２の隙間Ｇｘを互いに同じ位置に揃えた構成のほうが，伝熱効率を確実に向上できることが確認された。炉体２内で生じる流動砂や焼却物の流動状態は，予測困難なほど複雑であるが，上記のような平面視において隙間Ｇｘを互いに同じ位置に揃えた直管部４１ａの配列によれば，炉床７からの流動化用ガスの吹き込みが巧みに作用して，各直管部４１ａ周辺での流動が自在に行われやすく，流動性が好条件に保てると考えられる。
【００２８】
また，各伝熱管４１は，流動層１０に下側の一部の直管部４１ａのみが埋没し，上部に設けられた直管部４１ａは，流動層１０より上方に配置されるような高さに配置されている。即ち，複数段の直管部列４２のうち，下側の直管部列４２が流動層１０に埋没し，上側に設けられた直管部列４２は，流動層１０の上方に配置されるようになっている。例えば，流動層１０が流動していない状態では，下から１段目と２段目に位置する直管部列４２，即ち合計１２本の直管部４１ａが流動砂に埋没し，流動層１０流動している状態では，下から１段目〜３段目に位置する直管部列４２，即ち合計１８本の直管部４１ａが流動砂に埋没するようになっている。このように，複数本の直管部４１ａのうち一部の直管部４１ａのみを流動砂に接触させるようにすれば，総ての直管部４１ａを流動層１０に埋没させる場合よりも，流動層１０の流動を円滑にすることができる。
【００２９】
また，各伝熱管４１は，例えば投入口１１が開口されている高さとほぼ同じ高さの範囲に備えられているが，炉床７の傾斜方向において低所側に並べて設けられている。即ち，前内側面６ａ側よりも後内側面６ｂ側に近い後側の位置に備えられており，例えば，取出し口３０の上方に設けられている。このようにすると，投入口１１と最も前方に設けられた伝熱管４１との間に，十分な空間が形成されるので，投入口１１から投入され落下した流動砂や焼却物が伝熱管４１に対して直接衝突せず，炉床７上に余裕を持って落下させられる。従って，伝熱管４１が損傷することを防止できる。また，伝熱管４１を炉体２内の前側（炉床７の傾斜方向において高所側）において同様の高さに設ける場合よりも，炉床７と伝熱管４１の最下部の直管部４１ａとの間の高さを大きく確保することができる。従って，炉床７と伝熱管４１との間の空間において，流動砂や焼却物を十分に流動させることができる。
【００３０】
図１に示すように，炉体２の側壁部６には，二次燃焼室Ｓ２に火炎を噴射するバーナの噴射口４５が備えられている。この噴射口４５から火炎が噴射されることにより，一次燃焼室Ｓ１から上昇した排ガスの燃焼が促進させられる。
【００３１】
後内側面６ｂの上端部には，二次燃焼室Ｓ２内の雰囲気を排気する排気口５０が開口されている。排気口５０には排気路５１が接続されている。この排気路５１はバグフィルタ５２に接続されている。一次燃焼室Ｓ１，二次燃焼室Ｓ２内の雰囲気は，二次燃焼室Ｓ２内を上昇して，排気口５０から排気される。そして，バグフィルタ５２で塵埃が捕捉された後，外部に排気されるようになっている。また，バグフィルタ５２で塵埃を捕捉された排ガスの一部は，戻し経路５３を通って，給気経路５４から供給された例えば空気等の酸素含有気体と混合されるようになっている。戻し経路５３及び給気経路５４は，供給経路５５を介して前述したガス吹込み部２１に接続されている。
【００３２】
図３に示すように，供給経路５５は，各ガス吹込み部２１ごとに接続されている。二次燃焼室Ｓ２から排気された排ガスを供給する戻し経路５３と空気等の酸素含有気体を供給する給気経路５４は，２つの混合チャンバ６０ａ，６０ｂに接続してあり，これら混合チャンバ６０ａ，６０ｂ内において排ガスと空気が混合され，その混合ガスが各供給経路５５から各ガス吹込み部２１にそれぞれ流動化用ガスとして供給される。一方の混合チャンバ６０ａでは，炉床７の傾斜する方向において高所側となる位置に配置された半分の各ガス吹込み部２１（炉床７の高所側において幅方向に２列に並んで配置された６つの各ガス吹込み部２１）に供給される流動化用混合ガスが作られる。また他方の混合チャンバ６０ｂでは，炉床７の傾斜する方向において低所側となる位置に配置された半分の各ガス吹込み部２１（炉床７の低所側において幅方向に２列に並んで配置された６つの各ガス吹込み部２１）に供給される流動化用ガスが作られるようになっている。
【００３３】
戻し経路５３には，混合チャンバ６０ａ，６０ｂ内に供給する排ガスの供給量を調整する排ガス流量調整弁６１が，各混合チャンバ６０ａ，６０ｂごとにそれぞれ装着され，同様に，給気経路５４には，混合チャンバ６０ａ，６０ｂ内に供給する空気の供給量を調整する空気流量調整弁６２が，各混合チャンバ６０ａ，６０ｂごとにそれぞれ装着されている。そして，排ガス流量調整弁６１と空気流量調整弁６２を調整することによって，各混合チャンバ６０ａ，６０ｂ内で作られる流動化用ガスにおける空気と排ガスの混合比がそれぞれ独立して可変に構成されている。排ガスは焼却で酸素が消費されたことによって酸素濃度が空気よりも低くなっているので，このように各混合チャンバ６０ａ，６０ｂ内で流動化用ガスを作る際に，空気と排ガスの混合比を変えることにより，各混合チャンバ６０ａ，６０ｂにおいて，流動化用ガス中の酸素量（即ち，流動化用ガス中の酸素濃度）をそれぞれ任意に制御することが可能である。
【００３４】
また各供給経路５５にも，各ガス吹込み部２１に供給する流動化用ガスの供給量を調整する流動化用ガス流量調整弁６３がそれぞれ装着されている。これら流動化用ガス流量調整弁６３を調整することによって，各ガス吹込み部２１に供給される流動化用ガスの流量がそれぞれ可変に構成されている。従って，各ガス吹込み部２１からの流動化用ガスの吹込み速度を増減させることによって，流動砂の吹き上げ高さを調整することができる。また，例えば幅方向において中央部分に配置されている４つのガス吹込み部２１からの流動化用ガスの吹込み量を相対的に少なくし，その左右両端部分に配置されるガス吹込み部２１からの流動化用ガスの吹込み量を相対的に多くするなど，任意に制御できるように構成されている。
【００３５】
次に，以上のように構成された流動床炉１を用いた焼却物の焼却処理について説明する。先ず，ホッパー１３に投入された焼却物と流動砂をブレンダ１４で混合し，給塵装置１５の稼動によって，所定の供給流量で，通路１２及び投入口１１を介して一次燃焼室Ｓ１内に連続的に供給する。
【００３６】
このように一次燃焼室Ｓ１内に供給される焼却物は，例えば廃棄自動車からリサイクル備品を取除いた残りを粉砕したシュレッダーダスト（ＡＳＲ）である。ＡＳＲは，例えば廃棄自動車処理場などで粉砕され発生する。ＡＳＲの如き焼却物は，無機物としてＦｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ等の金属，ガラス等を含み，また，有機化合物として，ゴム，繊維くずやウレタンなどの軟質樹脂，塩ビなどの硬質プラスチック等を含む。また，ＡＳＲの如き焼却物は大きさや形状はまちまちであるので，焼却を安定させるために，破砕機やローラーミルによる粉砕などの前処理し，焼却物の最大の粒径を５０ｍｍ以下としておくことが望ましい。また，振動ふるい機，風力選別機等による分級によって焼却物中から微細に粉砕されたガラスを選択的に除去し，焼却物の粒径のばらつきを小さくしておくことが望ましい。その他，磁力選別や渦電流選別，比重選別等によって，焼却物中からＦｅ，Ｃｕ，Ａｌなどの金属成分を除去してから焼却することが望ましい。
【００３７】
なお，炉体２内において，伝熱管群４０は後方に設けられており，投入口１１と伝熱管４１との間に十分な空間があるので，投入口１１から投入された流動砂や焼却物は，伝熱管４１に衝突することなく，炉床７上に円滑に供給される。従って，伝熱管４１が損傷することを防止できる。
【００３８】
一次燃焼室Ｓ１内に流動砂と焼却物を連続的に供給する一方で，各ガス吹込み部２１から，空気と二次燃焼室Ｓ２からの排ガスとの混合ガスを流動化ガスとして一次燃焼室Ｓ１内に上向きに吹込み，流動砂を吹き上げて流動化させる。これにより，流動砂と一緒に投入した焼却物を，流動化した流動砂により攪拌させながら加熱して，焼却する。すると，焼却物中の樹脂，繊維くず等の可燃物が熱分解又は燃焼させられて，熱分解ガス，酸化ガス等のガス成分を含む排ガス（一次燃焼ガス）が生じる。排ガスは流動層１０から上昇して，流動層１０の上方に設けられた二次燃焼室Ｓ２に向かう。
【００３９】
また，流動層１０は，伝熱管群４０の各伝熱管４１に接触し，直管部４１ａの内部に通水された冷媒により冷却され，温度が調整される。これにより，焼却物のカロリーが高い場合であっても，流動層１０の温度が過度に高くなることが防止され，安定した燃焼処理ができる。ＡＳＲのような焼却物についても安定した燃焼処理ができ，燃えがらを低減することができる。
【００４０】
この伝熱管群４０では，直管部４１ａの略水平方向の位置と略鉛直方向の高さがそれぞれ揃えられ，流路Ｃｘ，Ｃｙからなる略格子状の流路が形成されていることにより，流動砂や焼却物は，直管部４１ａの間で円滑に流動できるようになっている。即ち図５に示すように，流動砂や焼却物は，略鉛直方向に向かう各流路Ｃｙに沿って，各隙間Ｇｘを介して円滑に上昇又は下降することができる。また，略水平方向に向かう各流路Ｃｘに沿って，各隙間Ｇｙを介して横方向へ円滑に移動することができる。例えば，下方から吹き上げられた流動砂や焼却物は，いずれかの流路Ｃｙ中に上昇した後，その流路Ｃｙに連通する隙間Ｇｙを介して横向きに流れ，その隣に位置する流路Ｃｙに流入し，かかる流路Ｃｙにおいて再び下方に落下することができる。こうして，流動砂や焼却物は，各直管部４１ａの周囲で円滑に流動させられる。従って，焼却物の乾燥，熱分解，燃焼を効率的に行うことができる。
【００４１】
また，各伝熱管４１は，炉床７の傾斜方向において低所側に設けられており，投入口１１と伝熱管４１との間や，炉床７と伝熱管４１との間に，それぞれ十分な空間が形成されているので，これらの空間において，流動砂や焼却物を自在に流動させることができる。このように，流動砂や焼却物を円滑に流動させることで，焼却物の乾燥，熱分解，燃焼を効率的に行うことができる。また，直管部４１ａ同士の間を通って流動が活発に行われることにより，伝熱管群４０による温度調節を効率的に行うことができる。なお，流動層１０の温度は，例えば約６００〜８００℃程度に維持される。
【００４２】
焼却後に残った焼却物の燃えがらと流動砂は，取出し口３０から排出される。そして，篩等によって燃えがらが選別除去された後，流動砂がホッパー１３に戻される。
【００４３】
一方，一次燃焼室Ｓ１から二次燃焼室Ｓ２に上昇した排ガスは，二次燃焼室Ｓ２の下端部において，噴射口４５から供給された火炎が混合させられることにより加熱される。排ガスは二次燃焼させられながら二次燃焼室Ｓ２内を上昇し，未燃ガスや微細な焼却物の燃焼が行われた後，排気口５０から排出される。そして，バグフィルタ５２によって排ガス中の飛灰等が集塵された後，外部に排出される。
【００４４】
かかる流動床炉１によれば，流動砂や焼却物を隙間Ｇｘ，流路Ｃｙにおいて円滑に上昇又は下降させ，隙間Ｇｙ，流路Ｃｘにおいて横向きに円滑に移動させることができる。従って，流動砂や焼却物を各直管部４１ａの周囲で円滑に流動させることができる。これにより，焼却物の乾燥，熱分解，燃焼を効率的に行うことができる。また，流動砂や焼却物と伝熱管４１とを十分に接触させることができ，流動砂や焼却物の温度を効率的に調節できる。さらに，流動砂や焼却物が伝熱管４１に引っ掛かったり，直管部４１ａの間（隙間Ｇｘ，Ｇｙや流路Ｃｘ，Ｃｙ）に詰まったりすることを防止できる。また，伝熱管４１の摩耗を抑制でき，伝熱管４１の清掃や補修に要するコストを抑えることができる。
【００４５】
以上，本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４６】
例えば以上の実施形態では，伝熱管群４０における伝熱管４１の数は６つとしたが，５つ以下，７つ以上であっても良い。また，直管部４１ａの総数は３６本であり，直管部列４２の数（段の数）は６つ，直管部列４３の数は６つとしたが，これらの数は任意の複数に設定できる。即ち，流路Ｃｘの数は５つ，流路Ｃｙの数は５つとしたが，これらの数も任意に変更できる。また，流動層１０に埋没させられる直管部列４２の数，直管部４１ａの本数も，実施の形態に例示したものには限定されず，任意の数にすることができる。
【００４７】
また，直管部４１ａは，湾曲させた伝熱管４１の一部である構成とし，冷媒は下方から上方に通流させられるとしたが，かかる構成には限定されない。例えば，湾曲部４１ｂを有しない直管状の伝熱管であっても良い。
【００４８】
以上の実施形態では，焼却物としてＡＳＲを例示したが，焼却物はかかるものに限定されず，各種の廃棄物，例えば，都市ごみの粉砕物，産業廃棄物の粉砕物，汚泥，木屑等であっても良い。また，例えばＡＳＲと産業廃棄物の粉砕物との混合物など，異なる種類の廃棄物を混合したものであっても良い。本発明にかかる流動床炉によれば，様々な性質の廃棄物を，例えば難燃性の廃棄物であっても，効率的に焼却処理することが可能である。
【００４９】
また，以上の実施形態では，流動床炉１は角型の傾斜分散型流動層燃焼炉としたが，本発明はかかるものには限定されず，各種の方式の流動床炉に適用できる。例えば，実施の形態に示した流動床炉１において，燃えがら及び流動砂の取出し方式は，傾斜した炉床５の最低部から取り出す片端抜き出し式であったが，かかる取出し方式は，炉床の中央部から燃えがら及び流動砂を取出すいわゆるセンター抜き出し式等であっても良い。
【００５０】
本発明は，ボイラーや発電設備等を付設した流動床炉１に適用することもできる。例えば，側壁部６に冷媒配管を内設して，冷媒配管の内部に通された冷媒と排ガスが冷媒配管の内外面を介して熱交換することで，排ガスの熱が回収される構成としても良い。また，二次燃焼後の排ガスをボイラに導入して，ボイラーの熱交換器において排ガスの熱を回収する構成としても良い。その場合，ボイラーは二次燃焼室Ｓ２とバグフィルタ５２との間に設け，排ガスをボイラーによって冷却した後，バグフィルタ５２において集塵することが好ましい。
【００５１】
また，以上の実施形態では，流動床炉１は廃棄物の焼却処理に用いるものとしたが，例えば石炭やごみ固形化燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ  Ｄｅｒｉｖｅｄ  Ｆｕｅｌ）等を燃料（焼却物）として用いる発電施設の燃焼炉に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は，各種焼却物を焼却処理する流動床炉及び流動床炉の焼却方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態にかかる流動床炉の概略縦断面図である。
【図２】流動床炉の概略横断面図である。
【図３】流動化用ガスの吹込み部の斜視図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線による断面図である。
【図５】直管部付近の構成を拡大して示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
Ｃｘ，Ｃｙ  流路
Ｇｘ，Ｇｙ  隙間
Ｓ１    一次燃焼室
Ｓ２    二次燃焼室
１      流動床炉
２      炉体
６      側壁部
６ａ    前内側面
６ｂ    後内側面
６ｃ    左内側面
６ｄ    右内側面
７      炉床
１０    流動層
４０    伝熱管群
４１    伝熱管
４１ａ  直管部
４２    直管部列
【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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