(57)【要約】【課題】一次燃焼室を有する焼却炉において、一次燃焼室内において、爆発的な燃焼状態に陥いることを抑制するとともに、一次燃焼室で要する燃料を削減できる焼却炉を提供する。【解決手段】  一次燃焼室２を有する焼却炉において、前記一次燃焼室２を構成する周壁２ａの下部と下壁２ｃを耐火物７で構成して燃焼帯を形成し、前記一次燃焼室２を構成する周壁２ａの上部と上壁２ｂは、その内部に水を収納するウォータージャケット８で構成する。燃焼帯を構成する耐火物に蓄熱した熱を利用するとともに、一次燃焼室内の燃焼熱の一部を吸収することにより良好な燃焼状態を保つ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次燃焼室を有する焼却炉において、
前記一次燃焼室を構成する周壁の下部と下壁を耐火物で構成して燃焼帯を形成し、
前記一次燃焼室を構成する周壁の上部の少なくとも一部と上壁は、その内部に水を収納するウォータージャケットで構成したことを特徴とする焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すように、焼却炉１０１の一次燃焼室１０２の全面を耐火煉瓦１０３により構成したものが知られているが、この構成によると、一次燃焼室１０２内で被焼却物を焼却すると、その燃焼熱により耐火煉瓦１０３が加熱される。
【０００３】
また、燃焼により燃焼熱が生じるとともに、熱せられた耐火煉瓦１０３から輻射熱、対流熱、伝導熱が生じるために、被焼却物は急激に加熱、熱分解され、爆発的な燃焼状態に陥り、一次燃焼室１０２の処理能力を超えた燃焼状態で不完全燃焼となり、黒煙、臭気発生の原因となっている。また、処理時間が長くなるほど、耐火煉瓦１０３の温度が上昇し、燃焼状態が悪くなるという問題点もある。
【０００４】
そこで、図５に示すように、一次燃焼室１１１の全面の内部を、水を有する水冷式のジャケット１１２で構成し、一次燃焼室１１１内の燃焼熱を吸収して、一次燃焼室１１１内の燃焼速度を抑えることにより、一次燃焼室１１１内の燃焼状態を安定化した焼却炉１１０が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記図５に示す焼却炉１１０では、全面を水冷式のジャケット１１２で構成しているため、一次燃焼室１１１内の炉内温度が上昇せず、被焼却物の加熱、熱分解も遅くなってしまう。そのため、バーナー等の一次燃焼手段による焼却が必要となり、その燃料代が嵩むという問題がある。
【０００６】
また、燃焼温度が低いために、焼却灰中にも大量の炭素等が存存し、焼却灰の量が増えてしまうという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決した焼却炉を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明は、一次燃焼室を有する焼却炉において、
前記一次燃焼室を構成する周壁の下部と下壁を耐火物で構成して燃焼帯を形成し、
前記一次燃焼室を構成する周壁の上部の少なくとも一部と上壁は、その内部に水を収納するウォータージャケットで構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、一次燃焼室を構成する周壁の下部と下壁を耐火物で構成して燃焼帯を形成したことにより、耐火物に蓄熱された熱によっても、被燃焼物を加熱、熱分解することができ、上記従来技術の焼却炉１１０よりも少ない燃料で良好な燃焼状態を維持できる。
【００１０】
更に、一次燃焼室を構成する周壁の上部と上壁は、その内部に水を収納するウォータージャケットで構成したことにより、ウォータージャケット内の水により、一次燃焼室内の上部の燃焼熱を吸収することで、一次燃焼室内の爆発的な燃焼状態に陥ることを防ぎ、適切な燃焼状態を維持することができる。
【００１１】
これにより、一次燃焼室における燃焼に必要な燃料を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る焼却炉の縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】従来技術において一次燃焼室を耐火物で構成したものの縦断面図。
【図５】従来技術において一次燃焼室を水冷式のジャケットで構成したものの縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本実施例１の焼却炉の縦断面図で、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１５】
焼却炉１は、図１〜図３に示すように、４方の側壁からなる周壁２ａと上壁２ｂと下壁２ｃとで箱状に形成された一次燃焼室２を有する。この一次燃焼室２の前方上部には、図２に示すように、可燃物等の被焼却物を投入するための投入口３が形成され、一次燃焼室２の前方下部には焼却灰等を排出するための灰取出口４が上下に２カ所形成されている。投入口３と灰取出口４には、夫々蓋５，６が開閉可能に設けられている。
【００１６】
４方の側壁からなる周壁２ａの上下方向の中央部から下方の部分と下壁２ｃは、図１〜図３に示すように、耐火煉瓦や耐火キャスタブル等の耐火物７で構成して燃焼帯を形成し、周壁２ａにおける耐火物７で構成された壁より上部の少なくとも一部と上壁２ｂは、水冷式のウォータージャケット８で構成されている。ウォータージャケット８は、鋼板等により形成され、その内部には水を収納する収納空間８ａが形成されている。本実施例においては、周壁２ａにおける左右の側壁における耐火物で構成された部分よりも上部をウォータージャケット８で構成し、周壁２ａにおける前壁と後壁全体は、耐火物７で構成した。
【００１７】
周壁２ａにおける耐火物７で構成された壁は、一次燃焼室２内に被焼却物を投入した際に、被焼却物の周囲を覆うことができる高さ、すなわち、燃焼帯部分を覆うことができる高さに設定することが好ましい。本実施例では周壁２ａの上下方向の下方約５０％を耐火物７で形成し、その他の約５０％をウォータージャケット８で構成した。ウォータージャケット８の上部には気抜き穴９が形成されている。
【００１８】
一次燃焼室２の外部には貯水タンク１０が設けられ、貯水タンク１０内には水道管１１より水が供給され、図示しないレベルセンサ等により、水道管１１に設けた図示しないバルブを開閉し、所定量の水が貯水されるようになっている。
【００１９】
貯水タンク１０の下部と収納空間８ａの下部とは第１配管１２で連通し、貯水タンク１０の上部と収納空間８ａの上部とは第２配管１３とで連通し、第１配管１２にはポンプ１４が設けられている。ポンプ１４により、貯水タンク１０内の水を、第１配管１２を通じて収納空間８ａの下部からその内部に供給するとともに、収納空間８ａの上部から内部の水を、第２配管１３を通じて貯水タンク１０内に戻し、貯水タンク１０内の水は、空冷により冷却されるようになっている。このように、ウォータージャケット８内の水を下から上へと循環することができるようになっている。
【００２０】
一次燃焼室２内にはロストル１７が設けられ、その下部に灰溜り部１８が設けられている。また、一次燃焼室２部には図示しないガスバーナー等の一次燃焼手段と、送風機等の空気供給手段が設けられている。
【００２１】
一次燃焼手段は、図示しない制御装置により制御され、この一次燃焼手段を、一次燃焼室２内での燃焼開始の着火時に使用するとともに、焼却の終了に近い時などに一次燃焼室内の被焼却物の量が少量となり、一次燃焼室２内での燃焼ガスの発生量が低下し
、一次燃焼室２内の炉内温度が低下した際に使用することで、一次燃焼室２内の燃焼状態を良好に保ちながら焼却を行い、焼却を終了させることができる。
【００２２】
空気供給手段は、図示しない制御装置により制御されて、この空気供給手段により、一次燃焼室２内の燃焼に必要な空気が、一次燃焼室２の燃焼帯にバランス良く供給されるようになっている。
【００２３】
一次燃焼室２の背部の周壁２ａの上部左側には、図１，図２に示すように、開口部２０が形成され、この開口部２０は二次燃焼室２１に連通している。二次燃焼室２１は、図２、３に示すように、開口部２０から流入した燃焼ガスが、上方から下方に流通するように形成されている。二次燃焼室２１には、図示しないバーナー等の二次燃焼手段が設けられ、図示しない送風機等の空気供給手段により二次燃焼室２１内に所定量の空気を供給することができるようになっている。
【００２４】
二次燃焼室２１は、図２，３に示すように、左右方向の仕切壁２１ａの下部に形成した開口部２３で第３燃焼室２４と連通している。第３燃焼室２４は、図３に示すように、開口部２３から流入した燃焼ガスが、下方から上方に流通するように形成され、第３燃焼室２４の上方に形成した煙突２５より外部へと排出されるようになっている。
【００２５】
上記のように、一次燃焼室２における周壁２ａの上下方向の中央部から下方と下壁２ｃを耐火物７で構成して燃焼帯を形成したことにより、一次燃焼室２内で被焼却物の燃焼中に、被焼却物を投入するために、投入口３を開けても耐火物７からの輻射熱等により一次燃焼室２内の炉内温度が著しく低下することを防止し、一次燃焼手段により再度、再燃焼させる必要がなく、燃料コストを低減することができる。
【００２６】
更に、周壁２ａにおける耐火物７で構成された部分より上部と上壁２ｂを、水冷式のウォータージャケット８で構成し、内部の水を循環するようにしたことにより、収納空間８ａ内の水と水蒸気により、ウォータージャケット８内の温度を１００℃前後に維持することができる。これにより、ウォータージャケット８内の水で、一次燃焼室内の上部の燃焼熱を吸収して、燃焼熱を適度に低下させ、図４に示す従来技術の焼却炉１０１で生じる爆発的な燃焼状態に陥ることを防ぐことができる。
【００２７】
これにより、一次燃焼室２内の燃焼状態を、良好な状態に保つことができるとともに、一次燃焼手段の使用を少なく抑えることができ、一次燃焼に必要な燃料を削減することができる。また、一次燃焼室２内の燃焼状態を良好に維持することにより、二次燃焼室２１に流入する燃焼ガスを、二次燃焼手段により燃焼する際に必要な燃料も低減することができる。
【００２８】
なお、一次燃焼室２における周壁２ａの中央部から下方の部分と下壁２ｃを耐火物７で構成し、周壁２ａにおける耐火物７で構成した部分より上部と上壁２ｂをウォータージャケット８で構成した構造であれば、一次燃焼室２の形状や構造は図示したもの以外にも任意に形成することができる。また、本発明の一次燃焼室２の構造は、図示した焼却炉１以外にも、任意の焼却炉に適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  焼却炉
２  一次燃焼室
２ａ  周壁
２ｂ  上壁
２ｃ  下壁
７  耐火物
８  ウォータージャケット
【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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