(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストーカ式ごみ燃焼炉により総燃焼空気比を１．３〜１．４に、１次燃焼空気比を０．９〜１．０に、２次燃焼空気比を０．３〜０．４に夫々し、且つ、前記１次燃焼空気比の０．８〜０．８５分に相当する１次燃焼空気を乾燥ストーカ及び燃焼ストーカの下方から、また、１次燃焼空気比の０．１〜０．１５分に相当する１次燃焼空気を後燃焼ストーカの下方から供給するようにした状態でごみ等を燃焼させると共に、後燃焼ストーカの上部空間より引き抜いた燃焼排ガス量の１０〜１５％の量の燃焼ガスを、３００〜３５０℃に減温したあと１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給し、前記燃焼ガスの供給により１次燃焼室と２次燃焼室との間に空気比が０．９〜１．０の主燃焼ガスの攪拌混合・還元領域を形成し、更に、後燃焼ストーカへ供給する１次燃焼空気の酸素濃度を２４〜２６％に調整して、前記１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給する燃焼ガスの酸素濃度が１５〜１８％となるようにしたことを特徴とするストーカ式ごみ焼却炉の酸素富化燃焼方法。
【請求項２】
ストーカ式ごみ燃焼炉により総燃焼空気比を１．３〜１．４に、１次燃焼空気比を０．９〜１．０に、２次燃焼空気比を０．３〜０．４に夫々し、且つ、前記１次燃焼空気比の０．８〜０．８５分に相当する１次燃焼空気を乾燥ストーカ及び燃焼ストーカの下方から、また、１次燃焼空気比の０．１〜０．１５分に相当する１次燃焼空気を後燃焼ストーカの下方から供給するようにした状態でごみ等を燃焼させると共に、後燃焼ストーカの上部空間より引き抜いた燃焼排ガス量の１０〜１５％の量の燃焼ガスを、３００〜３５０℃に減温したあと１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給し、前記燃焼ガスの供給により１次燃焼室と２次燃焼室との間に空気比が０．９〜１．０の主燃焼ガスの攪拌混合・還元領域を形成し、更に、前記後燃焼ストーカへ供給する１次燃焼空気の酸素濃度を調整して、１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給する燃焼ガスの温度が７００℃〜８００℃となるようにしたことを特徴とするストーカ式ごみ焼却炉の酸素富化燃焼方法。
【請求項３】
ストーカ式ごみ燃焼炉により総燃焼空気比を１．３〜１．４に、１次燃焼空気比を０．９〜１．０に、２次燃焼空気比を０．３〜０．４に夫々し、且つ、前記１次燃焼空気比の０．８〜０．８５分に相当する１次燃焼空気を乾燥ストーカ及び燃焼ストーカの下方から、また、１次燃焼空気比の０．１〜０．１５分に相当する１次燃焼空気を後燃焼ストーカの下方から供給するようにした状態でごみ等を燃焼させると共に、後燃焼ストーカの上部空間より引き抜いた燃焼排ガス量の１０〜１５％の量の燃焼ガスを、３００〜３５０℃に減温したあと１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給し、前記燃焼ガスの供給により１次燃焼室と２次燃焼室との間に空気比が０．９〜１．０の主燃焼ガスの攪拌混合・還元領域を形成し、更に、前記２次燃焼室へ供給する２次燃焼空気の酸素濃度を２４〜２６％に調整するようにしたことを特徴とするストーカ式ごみ焼却炉の酸素富化燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストーカ式ごみ焼却炉の燃焼方法の改良に関するものであり、後燃焼ストーカの上部空間の燃焼ガスを引き抜いて炉内へ再循環する燃焼方式と局部的な酸素富化燃焼を組み合せることにより、より少ない酸素消費量でもってダイオキシン類やＮＯｘの抑制、燃焼排ガス量の低減等の点で、これ迄の酸素富化燃焼方式に優るとも劣ることない高度な燃焼を行なえるようにしたストーカ式ごみ焼却炉の燃焼方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ストーカ式ごみ焼却炉は多くの稼動実績を有するごみ焼却炉であり、都市ごみを比較的安定して燃焼させることが出来ると云う秀れた実用的効用を有するものである。
ところで、近年環境保全の観点から、ごみ焼却炉から排出されるダイオキシン類やＮＯｘ等に対する規制が強化されて来ている。そのため、ストーカ式ごみ焼却炉に於いても、これらの規制に対応すべく天然ガス再燃焼方式や排ガス再循環・酸素富化燃焼方式を用いた所謂低公害型焼却炉の開発が進められて来た。
【０００３】
しかし、前者の天然ガス再燃焼方式を用いたストーカ式ごみ焼却炉では、被焼却物である都市ごみの熱量の約１０％に相当する熱量の天然ガスを常時燃焼させる必要があり、ＮＯｘやＣＯの排出量を大幅に減少させることが可能な反面、焼却炉のランニングコストや廃熱回収装置のイニシャルコストが著しく上昇すると云う問題がある。
【０００４】
また、後者の排ガス再燃焼式酸素富化燃焼方式を用いたストーカ式ごみ焼却炉は、図３に示すように、空気Ａに純度９３〜９５％の酸素Ｏ2を混合するか、或いは酸素富化膜を用いて酸素濃度が約２４〜２８％の酸素富化空気とし、この酸素富化空気を一次燃焼空気Ａ′としてストーカ２の下方から供給すると共に、排ガス処理装置１５の出口側から分岐した燃焼排ガスＧ′を炉本体１の１次燃焼室６の上方へ供給する構成としたものである。尚、図３に於いて３はホッパー、４はごみフィーダー、８は２次燃焼空気供給口、１３は酸素発生器、１４は酸素混合器、１６は廃熱ボイラ、１７は押込送風機、１８は再循環ガスＧ′の噴出ノズルである。
【０００５】
上記酸素富化空気を１次燃焼空気Ａ′とするストーカ式ごみ焼却炉は、（イ）炉内ガス温度が高温となり、ダイオキシン類（ＤＸＮ）の発生を抑制できること、（ロ）排ガス量が約３０％程度減少し、廃熱ボイラや排ガス処理装置の小形化が図れること、（ハ）高温燃焼及び排ガス量の減少により、廃熱ボイラの熱回収率が向上し、プラントの総合的熱利用率が向上すること、（ニ）排ガス内の未燃分の減少及び焼却灰の熱灼減量の低減が図れること、及び（ホ）排ガスＧ′を再循環させることにより、１次燃焼室上方に於ける燃焼ガスの混合が活発となり、ＮＯｘの発生が抑制されること等の優れた効用を奏することができる。
【０００６】
しかし、図３の酸素富化燃焼方式のストーカ式ごみ焼却炉では、１次燃焼空気Ａ′の酸素濃度を約２４〜２８％に保持する必要があり、多量の酸素Ｏ2の供給を必要とする。その結果、酸素発生装置１３が大形化すると共に、酸素発生装置１３のランニングコストが高騰すると云う問題がある。
【０００７】
また、図３のストーカ式ごみ焼却炉では、再循環ガスＧ′を供給しても２次空気吹込み前に還元ゾーンを形成できず、ＮＯｘの低減を十分に達成できないと云う問題がある。
更に、排ガス処理装置１５によって処理したあとの燃焼排ガスを再循環排ガスＧ′として炉本体１へ供給しているため、排ガス処理装置１５の設備費やランニングコストが割り高になると云う難点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従前の酸素富化燃焼方式を用いたストーカ式ごみ焼却炉に於ける上述の如き問題、即ち（イ）大容量の酸素発生装置を必要とし、酸素発生装置のランニングコストが高騰すること、（ロ）再循環排ガスＧ′の供給によるＮＯｘの低減作用が、不十分であり、安定したＮＯｘの低減が困難なこと及び（ハ）排ガス処理装置の設備費やランニングコストが割り高になること等の問題を解決せんとするものであり、ストーカ式ごみ焼却炉の１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間部へ、後燃焼ストーカの上方空間より引き抜いた燃焼ガスを供給して主燃焼ガスの攪拌混合・還元領域を形成すると共に、総合的な燃焼空気比を約１．３〜１．４に引下げ、更に、後燃焼ストーカへ供給する１次燃焼空気若しくは２次燃焼空気のみを酸素富化空気とすることにより、より少ない酸素消費量でもって、有害ガスの発生の抑制、排ガス量の減少及び灰の熱灼減量の低減等の点で従前の酸素富化燃焼方式を用いたストーカ式ごみ焼却炉と同等若しくはそれ以上の高度燃焼を行なえるようにしたストーカ式ごみ焼却炉の燃焼方法を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ストーカ式ごみ燃焼炉により総燃焼空気比を１．３〜１．４に、１次燃焼空気比を０．９〜１．０に、２次燃焼空気比を０．３〜０．４に夫々し、且つ、前記１次燃焼空気比の０．８〜０．８５分に相当する１次燃焼空気を乾燥ストーカ及び燃焼ストーカの下方から、また、１次燃焼空気比の０．１〜０．１５分に相当する１次燃焼空気を後燃焼ストーカの下方から供給するようにした状態でごみ等を燃焼させると共に、後燃焼ストーカの上部空間より引き抜いた燃焼排ガス量の１０〜１５％の量の燃焼ガスを、３００〜３５０℃に減温したあと１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給し、前記燃焼ガスの供給により１次燃焼室と２次燃焼室との間に空気比が０．９〜１．０の主燃焼ガスの攪拌混合・還元領域を形成し、更に、後燃焼ストーカへ供給する１次燃焼空気の酸素濃度を２４〜２６％に調整して、前記１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給する燃焼ガスの酸素濃度が１５〜１８となるようにしたことを発明の基本構成とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、ストーカ式ごみ燃焼炉により総燃焼空気比を１．３〜１．４に、１次燃焼空気比を０．９〜１．０に、２次燃焼空気比を０．３〜０．４に夫々し、且つ、前記１次燃焼空気比の０．８〜０．８５分に相当する１次燃焼空気を乾燥ストーカ及び燃焼ストーカの下方から、また、１次燃焼空気比の０．１〜０．１５分に相当する１次燃焼空気を後燃焼ストーカの下方から供給するようにした状態でごみ等を燃焼させると共に、後燃焼ストーカの上部空間より引き抜いた燃焼排ガス量の１０〜１５％の量の燃焼ガスを、３００〜３５０℃に減温したあと１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給し、前記燃焼ガスの供給により１次燃焼室と２次燃焼室との間に空気比が０．９〜１．０の主燃焼ガスの攪拌混合・還元領域を形成し、更に、前記後燃焼ストーカへ供給する燃焼ガスの酸素濃度を調整して燃焼ガスの温度が７００℃〜８００℃となるようにしたことを発明の基本構成とするものである。
【００１１】
請求項３の発明は、ストーカ式ごみ燃焼炉により総燃焼空気比を１．３〜１．４に、１次燃焼空気比を０．９〜１．０に、２次燃焼空気比を０．３〜０．４に夫々し、且つ、前記１次燃焼空気比の０．８〜０．８５分に相当する１次燃焼空気を乾燥ストーカ及び燃焼ストーカの下方から、また、１次燃焼空気比の０．１〜０．１５分に相当する１次燃焼空気を後燃焼ストーカの下方から供給するようにした状態でごみ等を燃焼させると共に、後燃焼ストーカの上部空間より引き抜いた燃焼排ガス量の１０〜１５％の量の燃焼ガスを、３００〜３５０℃に減温したあと１次燃焼室と２次燃焼室との間の空間へ供給し、前記燃焼ガスの供給により１次燃焼室と２次燃焼室との間に空気比が０．９〜１．０の主燃焼ガスの攪拌混合・還元領域を形成し、更に、前記２次燃焼室へ供給する２次燃焼空気の酸素濃度を２４〜２６％に調整するようにしたことを発明の基本構成とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の第１実施形態を適用したストーカ式ごみ焼却炉の系統概要図である。図１に於いて、１はストーカ式ごみ焼却炉の炉本体、２はストーカ、２ａは乾燥ストーカ、２ｂは燃焼ストーカ、２ｃは後燃焼ストーカ、３はホッパー、４はごみフィーダー、５は灰排出口、６は１次燃焼室、７は２次燃焼室、８は２次燃焼空気供給口、９は後燃焼ストーカの上部空間の燃焼ガス引抜き口、１０はエコノマイザ、１１は燃焼ガス吹込口、１２は攪拌混合・還元領域、１３は酸素発生装置、１４は酸素混合器、１５は酸素濃度検出器、１６は酸素ガス流量制御弁である。
【００１３】
尚、前記図１に示したストーカ式ごみ焼却炉の構成は、（イ）後燃焼ストーカの上部空間６ｃから引抜いた燃焼ガスＧ2を燃焼ガス吹込口１１から炉本体１内へ吹き込んで、２次燃焼室７の完全燃焼領域７ａと１次燃焼室６の燃焼ストーカの上部空間６ｂとの間に攪拌混合・還元領域１２を形成している点、及び（ロ）後燃焼ストーカ２ｃへ供給する１次燃焼空気に混合器１４を介して酸素発生装置１３からの酸素Ｏ2を混合し、１次燃焼空気Ａ1Cを酸素富化空気としている点を除いて、その他の各部の構成は、従前のストーカ式ごみ焼却炉の構成と全く同一である。従って、ここでは上記（イ）及び（ハ）の相違点を中心にして説明する。
【００１４】
図１の第１実施形態では、炉本体１の後燃焼ストーカ２ｃの上方位置に約２０００ｍｍ×炉巾と同一寸法の燃焼ガス引抜き口９が穿設されている。
そして、ここから引抜いた後燃焼ストーカ２ｃの上方空間部６ｃの燃焼ガスＧ2 が燃焼ガス吹込口１１から、１次燃焼室６の燃焼ストーカ２ｂの上部空間６ｂの上方（即ち、２次燃焼室７の下方位置）へ吹き込みされており、この吹き込みされた燃焼ガスＧ2 により、前記２次燃焼室７の下方位置に後述する主燃焼ガスＧ1 の攪拌混合・還元領域１２が形成され、主燃焼ガスＧ1 内のＮＯｘが還元除去される。
【００１５】
また、前記燃焼ガス引抜口９の出口側にはエコノマイザ１０が設けられており、脱気器（図示省略）からのボイラ給水を加熱することにより、約７００〜８００℃の燃焼ガスＧ2が約３００〜３５０℃に減温されたあと、攪拌混合・還元領域１２へ吹き込まれて行く。
【００１６】
前記酸素発生装置１３にはＰＳＡ式の酸素発生装置１３が用いられており、純度約９３〜９４％の酸素ガスＯ2を発生する。
また、発生した酸素Ｏ2は酸素混合器１４で後燃焼ストーカ２ｃへの１次空気と混合され、所謂酸素富化された１次燃焼空気Ａ1cが後燃焼ストーカ２ｃへ供給される。
【００１７】
次に、図１の実施形態のストーカ式ごみ焼却炉の燃焼について説明する。
ポッパー３からごみフィーダー４を介して炉本体１内へ繰り出された都市ごみ、例えば発熱量が約２０００ｋｃａｌ／ｋｇの都市ごみＣは、乾燥ストーカ２ａ上で約２０〜３０分間乾燥されることにより含有水分を放出して乾燥される。また、乾燥されたごみＣは、燃焼ストーカ２ｂ上で約４０〜６０分間に亘って約８００℃〜１０００℃の温度下で燃焼され、この間に固定分中の各種成分の揮発並びに燃焼が行なわれる。更に、燃焼ストーカ２ｃからの燃焼残滓は後燃焼ストーカ２ｃ上で約３０〜４０分間に亘って後燃焼をされ、この間に、燃焼残渣内の固定炭素や未燃焼可燃物のおき燃焼が行なわれる。
【００１８】
本発明に於いては、ストーカ式ごみ焼却炉へ供給する燃焼用空気Ａの総燃焼空気比λを約１．３〜１．４に、また、１次燃焼空気Ａ1の総１次空気比λ1を０．９〜１．０に、更に、２次燃焼空気Ａ2の総２次空気比λ2を０．３〜０．４に夫々設定しており、従前のこの種ストーカ式ごみ焼却炉に於ける総燃焼空気比λ＝１．７〜１．８、総１次空気比λ1＝１．２〜１．４、及び総２次空気比０．４〜０．５の各値に対して、総１次燃焼空気比λ1の設定値が大きく異なっている。
【００１９】
即ち、空気比λ1＝０．９〜１．０に相当する量の１次燃焼空気Ａ1は、空気比λ1の約０．８０〜０．８５分Ａ１ｂが燃焼ストーカ２ｂへ、また、空気比λ1の約０．１０〜０．１５分Ａ1Cが後燃焼ストーカ２ｃへ夫々供給される。
【００２０】
燃焼ストーカ２ｂ上で約８００℃〜１０００℃の温度下で都市ごみＣが燃焼されることにより、燃焼ストーカ２ｂの上部空間６ｂにはＨ2Ｏ、ＨＣｌやＳＯｘ、ＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣＮ、煤塵等の各種物質を含む主燃焼ガスＧ1が形成され、これが２次燃焼室７内へ上昇する。尚、前記主燃焼ガスＧ1の温度は約９００℃〜１０００℃位いである。
【００２１】
一方、前記後燃焼ストーカ２ｃへ供給する１次燃焼空気Ａ1cには、酸素混合器１４にて酸素発生装置１３からの酸素Ｏ2が混合されており、酸素富化された１次燃焼空気Ａ1cが後燃焼ストーカ２ｃへ供給される。
前記１次燃焼空気Ａ1cの酸素富化の程度は２４〜２８％とし、後燃焼ストーカ２ｃの上方空間６ｂ内の燃焼ガスＧ2の酸素濃度が約１５〜１８となるようにその量と温度を制御されており、具体的には後燃焼空気Ａ1cの酸素濃度を酸素濃度検出器１５で検出し、その検出値により酸素ガス流量制御弁１６を作動させ、酸素混合器１４への酸素Ｏ2の供給量を制御するようにしている。
尚、燃焼ガスＧ2中の酸素濃度の上昇を約１５〜１８％とするのは、Ｏ2濃度が約１８％以上になると、攪拌混合・還元領域１２に於いて局部的な燃焼に伴う温度上昇が生じ、ＮＯｘ濃度の引下げが十分に達成されなくなるからであり、また、Ｏ2濃度が約１８％程度に上昇するまで後燃焼ストーカ２ｃへ供給する１次燃焼空気Ａ1cを酸素富化すれば、焼却残渣の灼熱減量を十分に引下げすることが可能となるからである。
【００２２】
前記１次燃焼空気Ａ1cの酸素富化により、後燃焼ストーカ２ｃ上の燃焼残渣の燃焼温度は７００℃〜８００℃に、また、後燃焼ストーカ２ｃの上部空間６ｃ内の燃焼ガスＧ2  の温度も約７００℃〜８００℃となり、従前のストーカ式ごみ焼却炉の場合の燃焼残渣の温度（約５５０〜６５０℃）及び燃焼ガスＧ2の温度（５００〜６５０℃）よりも高温度となる。
【００２３】
前記後燃焼ストーカ２ｃの上部空間６ｂ内の約７００℃〜８００℃の燃焼ガスＧ1は、燃焼ガス引抜口９を通して炉本体１外へ導出され、エコノマイザ１０により約３００〜３５０℃に冷却されたあと、前述の如く燃焼ガス吹込口１１から炉本体１内へ吹込みされる。
即ち、前記後燃焼ストーカ２ｂの上部空間６ｂからの酸素濃度が約１５〜１８％の燃焼ガスＧ2が炉内へ再循環されることにより、２次燃焼室７の下方部に燃焼空気比が約０．９〜１．０程度の所謂攪拌混合・還元領域１２が形成される。
【００２４】
一方、都市ごみが低空気比燃焼されると、ごみ内のアンモニア化合物等が分解され、アンモニアガスが発生する。このアンモニアガス等により１次燃焼室６から上昇して来た主燃焼ガスＧ1内の窒素酸化物（ＮＯｘ）が、燃焼ガスＧ2の吹込による燃焼ガスＧ2の攪拌混合作用と相俟ってこの攪拌混合・還元領域１２に於いて、還元除去されると共に、ダイオキシン類の生成が抑制されることになる。
【００２５】
尚、前記燃焼ガスＧ2の再循環流量は、１次燃焼排ガスＧ1＋Ｇ2の１０〜１５％程度に選定されている。燃焼ガスＧ2の再循環流量を１０％以下とした場合には十分な攪拌混合・還元作用が得難くくなり、また再循環流量を１５％以上とすると、再循環ガス送風機の動力が大きくなったり、再循環ガス系統の設備が大きくなるという経済的な問題が発生する。
【００２６】
２次燃焼空気Ａ2は、前記攪拌混合・還元領域１２の上方に設けた２次燃焼空気供給口８から炉本体１内へ供給されており、これによって攪拌混合・還元領域１２から上昇して来た燃焼ガスＧa内のＣＯや未燃固形物が所謂２次燃焼されると共に、燃焼ガスＧaが約９００℃〜１０００℃の高温となることにより、燃焼ガスＧａ  内のダイオキシン類が熱分解されることになる。
【００２７】
尚、図１の実施形態に於いては、後燃焼ストーカ２ｃに供給する１次燃焼空気Ａ1cの酸素濃度を検出し、当該酸素濃度が約２４〜２８％となるように調整しているが、図１の１次燃焼空気Ａ1cの酸素濃度の検出に代えて燃焼ガスＧ2の温度を検出し、燃焼ガスＧ2  の温度が約７００℃〜８００℃となるように後燃焼ストーカ２ｃへの１次燃焼空気Ａc1の酸素富化レベルを制御するようにしてもよい。
【００２８】
また、後燃焼ストーカ２ｃの上方空間６ｃの燃焼ガスＧ2の酸素濃度を検出し、燃焼ガスＧ2の酸素濃度が約１５〜１８％となるように、後燃焼ストーカ２ｃへの１次燃焼空気Ａ1cの酸素富化レベルを制御するようにしてもよい。
【００２９】
前記後燃焼ストーカ２ｃへの１次燃焼空気Ａc1の酸素富化レベルの調整と、後燃焼ストーカ２ｃの上部空間６ｃから引抜いた燃焼ガスＧ2の再循環と、１次燃焼空気Ａ1の適正な分配及び総燃焼空気比λの大幅な低減との有機的な組み合せにより、本願発明に於いては、発熱量２０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度の一般的な都市ごみＣを、従前のストーカ式ごみ焼却炉の場合よりも約３０％程度少ない燃焼空気量でもって、且つ燃焼排ガスＧ内のダイオキシン濃度を０．５ｎｇＴＥＱ／ｍ3Ｎ以下、ＮＯｘ濃度を６０ｐｐｍ以下及びＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下に保持しつつ、しかも燃焼残渣の熱灼減量が約１％（従来例の場合の約３％）となる状態下で、連続的に焼却処理することが可能となる。
【００３０】
図２は、本発明の他の実施形態を適用したストーカ式ごみ焼却炉の系統概要図である。この実施形態に於いては、第１実施形態の後燃焼ストーカ２ｃへの１次燃焼空気Ａ1cを酸素富化空気とする構成に替えて、２次燃焼空気Ａ2を酸素富化空気とするようにしており、当該２次燃焼空気Ａ2の酸素富化の点を除くその他の構成は、前記図１の第１実施形態の場合と略同一である。
【００３１】
図２の実施形態に於いては、酸素発生装置１３からの酸素ガスＯ2が酸素混合器１４に於いて空気Ａと混合され、酸素濃度を約２４〜２８％に高めた酸素富化空気が２次燃焼空気Ａ2として、２次燃焼空気供給口８から二次燃焼室７へ供給される。
【００３２】
尚、２次燃焼空気Ａ2を酸素富化空気とすることにより、２次燃焼空気Ａ2の供給量は減少されるが、その２次燃焼空気比λ2は約０．３〜０．４に保持される。また、完全燃焼領域７ａに於ける燃焼ガスＧａ  の温度は約１０００℃前後となり、未燃ガス及びダイオキシン類は略完全に分解され、燃焼排ガスＧ内のＣＯは１０ｐｐｍ以下に、またダイオキシン類は０．５ｎｇＴＥＱ／ｍ3Ｎ以下にまで低減する。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、総燃焼空気比λを１．３〜１．４としてごみをストーカ燃焼させると共に、後燃焼ストーカの上部空間から引き抜いた燃焼ガスＧ2を炉本体内へ供給して燃焼ガスＧ2を再循環させることにより、２次燃焼室と１次燃焼室の間に攪拌混合・還元領域を形成し、更に、後燃焼ストーカへ供給する１次燃焼空気Ａ1cを酸素濃度２４〜２６％の酸素富化空気とすることにより、前記燃焼ガスＧ2の酸素濃度が１５〜１８％となるようにしている。
その結果、従前のストーカ式ごみ焼却炉の場合に比較して燃焼排ガスＧの排出量を約３０％程度減らすことができると共に、より少ない空気消費量でもって、燃焼排ガスＧ内のＮＯｘやダイオキシン類、ＣＯ等の濃度を大幅に引下げることが可能となる。
また、後燃焼ストーカからの燃焼残渣の熱灼減量も大幅に減らすことが可能となる。
同様に、請求項２の発明では、１次燃焼空気Ａ1cの酸素濃度を前記燃焼ガスＧ2の温度が７００℃〜８００℃となるように制御していることから、請求項１の場合と同様の効用が奏される。
また、請求項３の発明に於いては、２次燃焼空気Ａ2の方を酸素富化空気とし、その酸素濃度を約２４〜２６％程度に調整するようにしている。その結果、より少量の２次燃焼空気Ａ2でもって２次燃焼室の燃焼ガスを高温下で完全燃焼させることができ、従前のストーカ式ごみ焼却炉の場合に比較して燃焼排ガスＧの排出量を約３０％程度減少させることが可能となる。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を適用したストーカ式ごみ焼却炉の系統概要図である。
【図２】  本発明の他の実施形態を適用したストーカ式ごみ焼却炉の系統概要図である。
【図３】  従前のストーカ式ごみ焼却炉の系統概要図である。
【符号の説明】
Ｃは都市ごみ、Ｏ2は酸素ガス、Ａは空気、Ａ1は１次燃焼空気、Ａ2は２次燃焼空気、Ｇは燃焼排ガス、Ｇ1は主燃焼ガス（燃焼ストーカの上部空間の燃焼ガス）、Ｇ2は後燃焼ストーカの上部空間の燃焼ガス、Ｇaは攪拌混合・還元領域の燃焼ガス、λは後燃焼空気比、λ1は１次燃焼空気比、λ2は２次燃焼空気比、１はストーカ式ごみ焼却炉の炉本体、２はストーカ、２ａは乾燥ストーカ、２ｂは燃焼ストーカ、２ｃは後燃焼ストーカ、３はホッパー、４はごみフィーダー、５は灰排出口、６は１次燃焼室、６ｂは燃焼ストーカの上部空間、６ｃは後燃焼ストーカの上部空間、７は２次燃焼室、７ａは完全燃焼領域、８は２次燃焼空気供給口、９は燃焼ガス引抜き口、１０はエコノマイザ、１１は燃焼ガス吹込口、１２は攪拌混合・還元領域、１３は酸素発生装置、１４は酸素混合器、１５は酸素濃度検出器、１６は酸素ガス流量制御弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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