(57)【要約】【課題】  燃焼ガスを冷却液と接触させることなく効率的に冷却することができる耐久性に優れた冷却ユニットおよび焼却システムの提供を目的としている。【解決手段】  本発明の冷却ユニット１０は、焼却炉２からの燃焼ガスが流入する流入口３４と、この燃焼ガスを排気するための排気口３２とを有する本体３７と、本体３７内で上下方向に沿って互いに略平行に延び、流入口３４を通じて流入する燃焼ガスを排気口３２へと導く複数の送気管３０Ａ，３０Ｂとを備え、本体３７内には、燃焼ガスを冷却する冷却液を送気管３０Ａ，３０Ｂの周囲に満たすための空間Ｓが形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2007003066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉からの燃焼ガスが流入する流入口と、この燃焼ガスを排気するための排気口とを有する本体と、
前記本体内で上下方向に沿って互いに略平行に延び、前記流入口を通じて流入する燃焼ガスを前記排気口へと導く複数の送気管と、
を備え、
前記本体内には、燃焼ガスを冷却する冷却液を前記送気管の周囲に満たすための空間が形成されていることを特徴とする冷却ユニット。
【請求項２】
前記送気管は、前記流入口から下方に向けて燃焼ガスを導く複数の第１の送気管と、前記排気口へと上方に向けて燃焼ガスを導く複数の第２の送気管とから成ることを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
前記本体の下部に設けられ、前記送気管を通じて流れる燃焼ガス中の灰塵を収集するための集塵部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却ユニット。
【請求項４】
前記本体の下部に設けられ且つ前記送気管を通じて流れる燃焼ガス中の灰塵を収集するための集塵部を有し、
前記送気管は、前記流入口から前記集塵部に向けて燃焼ガスを下方に導く複数の第１の送気管と、前記集塵部から前記排気口に向けて燃焼ガスを上方に導く複数の第２の送気管とから成ることを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記冷却液が前記空間を通じて循環されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の冷却ユニット。
【請求項６】
各種の雑芥が内部で焼却される焼却炉と、
前記焼却に伴って前記焼却炉から排出される燃焼ガスを大気中に吐き出すための吐出部と、
前記焼却炉からの燃焼ガスを前記吐出部へと供給する供給管と、
を備え、
前記供給管の途中には、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の冷却ユニットが少なくとも１つ介挿され、この冷却ユニットの前記流入口および前記排気口に対して前記供給管の途中部位が接続されて成ることを特徴とする焼却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉からの燃焼ガスを冷却するための新規な冷却ユニット、および、そのような冷却ユニットを有する焼却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、焼却炉を有する焼却システムにおいて、焼却炉からの燃焼ガス（廃ガス）は、冷却装置や集塵装置等の各種装置を通じて冷却および清浄化された後、大気中に放出される。大気中に放出される際のガスの温度は法的にも規制されているため、限られた設置スペース内で燃焼ガスを効果的に冷却できるように、従来から様々な冷却装置が開発されてきた。例えば、焼却炉からの燃焼ガスを冷却室内に導き、この冷却室内で燃焼ガスに冷却水を噴射する冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平９−６０８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、燃焼ガスに対して直接に冷却水を噴き付ける前記冷却装置では、燃焼ガスが水と直接に接触して反応を起こし、硫酸が生成される。この硫酸は、冷却装置を構成する金属を腐食させ、冷却装置の寿命を短くする。
【０００４】
本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、燃焼ガスを冷却液と接触させることなく効率的に冷却することができる耐久性に優れた冷却ユニットおよび焼却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された冷却ユニットは、焼却炉からの燃焼ガスが流入する流入口と、この燃焼ガスを排気するための排気口とを有する本体と、前記本体内で上下方向に沿って互いに略平行に延び、前記流入口を通じて流入する燃焼ガスを前記排気口へと導く複数の送気管とを備え、前記本体内には、燃焼ガスを冷却する冷却液を前記送気管の周囲に満たすための空間が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
この請求項１に記載された冷却ユニットによれば、燃焼ガスは、送気管内を通じて搬送され、送気管によって冷却液から隔離される。そのため、燃焼ガスが冷却液と直接に接触して反応を起こし、硫酸が生成されることが防止される。その結果、冷却ユニットが硫酸に侵されるといった事態を回避でき、冷却ユニットの耐久性が向上する（寿命が長くなる）。
【０００７】
また、請求項１に記載された冷却ユニットによれば、燃焼ガスを搬送する送気管が複数設けられ、その周囲が冷却液によって満たされているため、燃焼ガスを効率的に冷却することができる。
【０００８】
また、請求項１に記載された冷却ユニットによれば、送気管が上下方向に沿って互いに略平行に延びているため、冷却ユニット内で送気管が平面的に占める面積を小さくでき、ひいては、冷却ユニットの設置面積を小さくすることが可能になる。また、設置スペースが小さいため、燃焼システム中にコンパクトに組み込むことができるとともに、トレーラ等による搬送も容易になる。
【０００９】
また、請求項１に記載された冷却ユニットは、焼却炉からの燃焼ガスが流入する流入口と、この燃焼ガスを排気するための排気口とを有しているため、燃焼システムにおける燃焼ガス供給管路中に規模に応じた必要数だけ組み込むことができる。したがって、使い勝手が非常に良い。
【００１０】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記送気管は、前記流入口から下方に向けて燃焼ガスを導く複数の第１の送気管と、前記排気口へと上方に向けて燃焼ガスを導く複数の第２の送気管とから成ることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載された冷却ユニットによれば、請求項１に記載された冷却ユニットと同様の作用効果が得られるとともに、第１および第２の送気管によって燃焼ガスを上下２方向の長い距離にわたって搬送するため、限られたスペースで冷却面積（送気管の表面積）を大きく確保でき、冷却効率を大幅に高めることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記本体の下部に設けられ、前記送気管を通じて流れる燃焼ガス中の灰塵を収集するための集塵部を有していることを特徴とする。
【００１３】
この請求項３に記載された冷却ユニットによれば、請求項１または請求項２に記載された冷却ユニットと同様の作用効果が得られるとともに、上下に延びる送気管の下方に集塵部が設けられているため、送気管を流れる燃焼ガス中の灰塵を重力の作用によって集塵部内に容易に落下させることができ、簡単な構成で集塵効率を高めることができるとともに、送気管のメンテナンスの手間を大幅に削減することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記本体の下部に設けられ且つ前記送気管を通じて流れる燃焼ガス中の灰塵を収集するための集塵部を有し、前記送気管は、前記流入口から前記集塵部に向けて燃焼ガスを下方に導く複数の第１の送気管と、前記集塵部から前記排気口に向けて燃焼ガスを上方に導く複数の第２の送気管とから成ることを特徴とする。
【００１５】
この請求項４に記載された冷却ユニットによれば、請求項２および請求項３に記載された冷却ユニットと同様の作用効果が得られる。
【００１６】
また、請求項５に記載された発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明において、前記冷却液が前記空間を通じて循環されることを特徴とする。
【００１７】
この請求項５に記載された冷却ユニットによれば、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された冷却ユニットと同様の作用効果が得られるとともに、冷却液が循環するため、熱移動を促進させて、冷却効率を高めることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載された焼却システムは、各種の雑芥が内部で焼却される焼却炉と、前記焼却に伴って前記焼却炉から排出される燃焼ガスを大気中に吐き出すための吐出部と、前記焼却炉からの燃焼ガスを前記吐出部へと供給する供給管とを備え、前記供給管の途中には、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の冷却ユニットが少なくとも１つ介挿され、この冷却ユニットの前記流入口および前記排気口に対して前記供給管の途中部位が接続されて成ることを特徴とする。
【００１９】
この請求項６に記載された焼却システムによれば、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された冷却ユニットと同様の作用効果を奏しつつ、その規模に応じて冷却ユニットを増減できるため、状況に応じたシステムの変更が容易になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、燃焼ガスを冷却液と接触させることなく効率的に冷却することができる耐久性に優れた冷却ユニットおよび焼却システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【００２２】
図１には、本発明の一実施形態に係る焼却システム１が示されている。図示のように、本実施形態の焼却システム１は、各種の雑芥が内部で焼却される焼却炉２と、前記焼却に伴って焼却炉２から排出される燃焼ガスを冷却する例えばサイクロン型の一次冷却装置４と、燃焼ガスを大気中に吐き出すための吐出部１６と、一次冷却装置４から吐き出される一次冷却された燃焼ガスを吐出部１６へと供給する供給管８とを備えている。この場合、吐出部１６は、供給管８の端部に接続された排煙筒１４によって形成されている。また、焼却炉２には蒸気を排気するための蒸気排気筒１２が設けられている。また、一次冷却装置４には、これに冷却液（例えば冷却水）を供給するための冷却液タンク６が接続されている。
【００２３】
供給管８の途中には、少なくとも１つ（本実施形態では、例えば２つ）の冷却ユニット１０と、集塵装置２０と、ブロワ２２とが介挿されている。また、ブロワ２２の下流側には、ＣＯ測定装置１８が設置されている。
【００２４】
冷却ユニット１０は、供給管８の途中部位に着脱自在に取り付けられており、供給管８が接続される流入口３４および排気口３２を有している。具体的には、冷却ユニット１０は、図２〜図４に明確に示されるように、焼却炉２（本実施形態では、一次冷却装置４）からの燃焼ガスが流入する流入口３４と燃焼ガスを排気するための排気口３２とを有する本体３７を備えている。また、本体３７の底部には、本体を垂直に支持するための脚部４０が設けられている。
【００２５】
また、本体３７内には、上下方向に沿って互いに略平行に延びる多数の送気管３０Ａ，３０Ｂが群を成して配設されている。これらの送気管３０Ａ，３０Ｂは、流入口３４を通じて流入する燃焼ガスを協働して排気口３２へと導く。また、本体３７の下部には、送気管３０Ａ，３０Ｂを通じて流れる燃焼ガス中の灰塵を収集するための集塵部４９が設けられている。特に本実施形態においては、複数の第１の送気管３０Ａが流入口３４から集塵部４９に向けて燃焼ガスを下方に導き（流入口３４から下方に向けて燃焼ガスを導き）、複数の第２の送気管３０Ｂが集塵部４９から排気口３２に向けて燃焼ガスを上方に導く（排気口３２へと上方に向けて燃焼ガスを導く）。なお、複数の第１の送気管３０Ａは、第１の支持体５０Ａによって一体的に支持され、複数の第２の送気管３０Ｂは、第２の支持体５０Ａによって一体的に支持されている。
【００２６】
また、図４に明確に示されるように、本体３７内には、燃焼ガスを冷却する冷却液を送気管３０Ａ，３０Ｂの周囲に満たすための空間Ｓが形成されている。空間Ｓには、冷却液タンク６から冷却液が供給され、周知の手段により冷却液が空間Ｓを通じて循環されるようになっている。なお、図中、３５は、送気管３０Ａ，３０Ｂの途中、流入口３４、排気口３２、集塵部４９にそれぞれ対応して設けられた点検口３５であり、３７は、空間Ｓから冷却液を吐き出すためのドレンである。
【００２７】
次に、上記構成の焼却システム１における燃焼ガスの流れについて説明する。
【００２８】
まず、焼却炉２から排出された燃焼ガスは、ブロワ２２の作用により、図１に矢印で示されるように、一次冷却装置４を通って、供給管８へと導かれる。供給管８を通じて流れる燃焼ガスは、その後、冷却ユニット１０の第１の送気管３０Ａを下方に流れた後、第２の送気管３０Ｂを上方に流れる。この上下方向の流れは、冷却ユニット１０の数に応じて繰り返される。また、冷却ユニット１０の排気口３２から排出された燃焼ガスは、集塵装置２０によって清浄された後、吐出部１６から大気中に放出される。そして、このような流れにより、８００℃を超える焼却炉２からの燃焼ガスは、一次冷却装置４により例えば３００〜４００℃まで冷却され、冷却ユニット１０により更に効果的に冷却されて、例えば２５０℃以下の温度で大気中に放出される。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態において、冷却ユニット１０は、焼却炉２からの燃焼ガスが流入する流入口３４と、この燃焼ガスを排気するための排気口３２とを有する本体３７と、本体３７内で上下方向に沿って互いに略平行に延び且つ流入口３４を通じて流入する燃焼ガスを排気口３４へと導く複数の送気管３０Ａ，３０Ｂとを備え、本体３７内には、燃焼ガスを冷却する冷却液を送気管３０Ａ，３０Ｂの周囲に満たすための空間Ｓが形成されている。したがって、このような構成では、燃焼ガスは、送気管３０Ａ，３０Ｂ内を通じて搬送され、送気管３０Ａ，３０Ｂによって冷却液から隔離される。そのため、燃焼ガスが冷却液と直接に接触して反応を起こし、硫酸が生成されることが防止される。その結果、冷却ユニット１０が硫酸に侵されるといった事態を回避でき、冷却ユニット１０の耐久性が向上する（寿命が長くなる）。
【００３０】
また、本実施形態の冷却ユニット１０によれば、燃焼ガスを搬送する送気管３０Ａ，３０Ｂが複数設けられ、その周囲が冷却液によって満たされているため、燃焼ガスを効率的に冷却することができる。
【００３１】
また、本実施形態の冷却ユニット１０によれば、送気管３０Ａ，３０Ｂが上下方向に沿って互いに略平行に延びているため、冷却ユニット１０内で送気管３０Ａ，３０Ｂが平面的に占める面積を小さくでき、ひいては、冷却ユニット１０の設置面積を小さくすることが可能になる。また、設置スペースが小さいため、燃焼システム１中にコンパクトに組み込むことができるとともに、トレーラ等による搬送も容易になる。
【００３２】
また、本実施形態の冷却ユニット１０は、焼却炉２からの燃焼ガスが流入する流入口３４と、この燃焼ガスを排気するための排気口３２とを有しているため、燃焼システム１における燃焼ガス供給管路８中に規模に応じた必要数だけ組み込むことができる。したがって、使い勝手が非常に良い。
【００３３】
また、本実施形態の冷却ユニット１０において、送気管は、流入口３４から下方に向けて燃焼ガスを導く複数の第１の送気管３０Ａと、排気口３２へと上方に向けて燃焼ガスを導く複数の第２の送気管３０Ｂとから成る。このように、第１および第２の送気管３０Ａ，３０Ｂによって燃焼ガスを上下２方向の長い距離にわたって搬送すると、限られたスペースで冷却面積（送気管の表面積）を大きく確保でき、冷却効率を大幅に高めることができる。
【００３４】
また、本実施形態の冷却ユニット１０は、本体３７の下部に設けられ且つ送気管３０Ａ，３０Ｂを通じて流れる燃焼ガス中の灰塵を収集するための集塵部４９を有している。このように上下に延びる送気管３０Ａ，３０Ｂの下方に集塵部４９が設けられていると、送気管３０Ａ，３０Ｂを流れる燃焼ガス中の灰塵を重力の作用によって集塵部４９内に容易に落下させることができ、簡単な構成で集塵効率を高めることができるとともに、送気管３０Ａ，３０Ｂのメンテナンスの手間を大幅に削減することができる。
【００３５】
また、本実施形態の冷却ユニット１０では、冷却液が空間Ｓを通じて循環されるようになっている。そのため、熱移動を促進させて、冷却効率を高めることができる。
【００３６】
また、本実施形態の冷却ユニット１０によれば、熱の利用効率が向上する（熱の回収率が高い）。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、焼却炉からの燃焼ガスを冷却して大気中に放出させる全ての焼却システム（排煙システム）に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃焼システムの概略構成図である。
【図２】図１の燃焼システムに設けられる冷却ユニットの正面図である。
【図３】図２の冷却ユニットの側面図である。
【図４】（ａ）は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    燃焼システム
２    焼却炉
１０    冷却ユニット
３０Ａ，３０Ｂ    送気管
３２    排気口
３４    流入口
３７    本体
Ｓ    空間
【図１】
2007003066.tif 000003
【図２】
2007003066.tif 000004
【図３】
2007003066.tif 000005
【図４】
2007003066.tif 000006