(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の一次燃焼を行うロータリキルンと、このロータリキルンから排出された燃焼ガスを導き二次空気にて二次燃焼を行わせる二次燃焼炉とを有する焼却設備であって、
上記ロータリキルンの排出口に対応する二次燃焼炉の側壁部の下部に、ロータリキルン側に水平方向で突出してその排出口全体を覆うようにされた接続用壁体部を設けるとともに、この接続用壁体部の上記側壁部に対応する位置に、その開口部のほぼ上半部を覆うような高さでもって当該排出口から排出される燃焼ガスを下方に迂回させる鉛直壁を垂下して設け、
さらに上記鉛直壁内に冷却用流体が供給される冷却室を形成するとともにその先端部に、当該冷却室に供給された冷却用流体を二次燃焼室側に向って斜め下方に噴出するための噴出ノズルまたは噴出穴を設け、
且つ上記冷却用流体として空気を用いるとともに、上記鉛直壁の冷却室に供給された空気を二次燃焼炉の二次燃焼室側に二次空気として噴出させるようにしたことを特徴とする廃棄物の焼却設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の焼却設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物、汚泥または一般廃棄物（以下、単に、廃棄物という）を焼却するための焼却設備に、ロータリキルンを用いたものがある。
【０００３】
この種の焼却設備は、図２に示すように、ロータリキルン５１と、ストーカ式の二次燃焼炉５２とから構成されており、勿論、ロータリキルン５１においては、一次燃焼が行われる。
【０００４】
従来、このロータリキルン５１は、ほぼ水平軸心回りで回転自在に配置された横置き型の円筒状炉本体６１と、この炉本体６１の供給口６１ａ側に配置された廃棄物の投入用ホッパ６２と、同じく炉本体６１の供給口６１ａ側を覆うようにに配置されて一次空気を供給するためのフード部材６３とから構成されており、また炉本体６１の排出口６１ｂ側は、二次燃焼炉５２の側壁部５２ａ内に挿入されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記構成において、投入用ホッパ６２から廃棄物が炉本体６１内に投入されると、その供給口６１ａから排出口６１ｂに向って移動しながら一次燃焼が行われ、この一次燃焼した廃棄物および燃焼ガス（燃焼により生じた未燃ガスを含む燃焼排ガスである）は、その排出口６１ｂから二次燃焼炉５２内に導かれて、未燃ガスの二次燃焼が行われる。なお、二次燃焼炉５２におけるロータリキルン５１の挿入位置より上方の側壁部５２ａから二次空気が供給されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２８０５２４号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロータリキルン５１にて発生した燃焼ガスは、排出口６１ｂからそのまま二次燃焼炉５２内に入り、すなわち高温の燃焼ガスが炉本体６１の上部空間を通過して二次燃焼炉５２内に入るため、燃焼ガスの流れが偏り、二次燃焼炉５２内における残存酸素および二次空気との混合が悪くなるとともに二次燃焼炉５２内での滞留時間が短くなって、燃焼が充分に行われないという問題があった。さらに、ロータリキルン５１における炉本体６１から排出される燃焼ガスが、排出口６１ｂの端部に、直接当たるため、耐火材の損傷が激しいという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、二次燃焼炉での燃焼を充分に行い得るとともにロータリキルン側の排出口での損傷をできるだけ防止し得る廃棄物の焼却設備を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る廃棄物の焼却設備は、廃棄物の一次燃焼を行うロータリキルンと、このロータリキルンから排出された燃焼ガスを導き二次空気にて二次燃焼を行わせる二次燃焼炉とを有する焼却設備であって、
上記ロータリキルンの排出口に対応する二次燃焼炉の側壁部の下部に、ロータリキルン側に水平方向で突出してその排出口全体を覆うようにされた接続用壁体部を設けるとともに、この接続用壁体部の上記側壁部に対応する位置に、その開口部のほぼ上半部を覆うような高さでもって当該排出口から排出される燃焼ガスを下方に迂回させる鉛直壁を垂下して設け、
さらに上記鉛直壁内に冷却用流体が供給される冷却室を形成するとともにその先端部に、当該冷却室に供給された冷却用流体を二次燃焼室側に向って斜め下方に噴出するための噴出ノズルまたは噴出穴を設け、
且つ上記冷却用流体として空気を用いるとともに、上記鉛直壁の冷却室に供給された空気を二次燃焼炉の二次燃焼室側に二次空気として噴出させるようにしたものである。
【００１１】
上記の構成によると、ロータリキルンの排出口に対応する二次燃焼炉側からロータリキルン側に向かって水平方向で突出された接続用壁体部側に、ロータリキルンから排出される燃焼ガスを下方に迂回させる鉛直壁を設けたので、燃焼ガスが一旦下方に導かれた後、二次燃焼室内を上昇するため、燃焼ガスは乱流状態となり、したがって燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合が促進されるとともに二次燃焼室内での滞留時間が長くなり、燃焼ガス中の未燃ガスの燃焼を促進させることができ、しかもこの鉛直壁内には冷却用流体として空気が供給される冷却室が設けられるとともにその先端部に設けられた噴出ノズルまたは噴出穴から冷却用の空気が二次空気として二次燃焼室内に噴出されるため、燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合および未燃ガスの燃焼を一層促進させることができ、またロータリキルンにおける炉本体の排出口付近においては、高温の燃焼ガスが直接触れるのが防止されるため、耐火材の損傷を防止し得る。
【００１２】
また、鉛直壁を空気にて冷却するようにしたので、その長寿命化が図られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る焼却設備を、図面に基づき説明する。
この焼却設備は、図１に示すように、大きく分けて、廃棄物（例えば、汚泥、産業廃棄物など）の一次燃焼を行うためのロータリキルン（回転式焼却炉である）１と、このロータリキルン１から排出された廃棄物（一次燃焼された廃棄物である）を導き二次燃焼させる例えばストーカ式（ストーカ式以外のものでもよい）の二次燃焼炉２とから構成されている。
【００１４】
上記ロータリキルン１は、前後に配置された回転支持ローラ（図示せず）によりほぼ水平軸心回りで回転自在に支持された横置き型円筒状の炉本体１１と、この炉本体１１を所定方向に回転させる回転駆動装置（図示せず）と、上記炉本体１１の供給口１１ａ側に配置された廃棄物の投入用ホッパ１２と、上記炉本体１１の供給口１１ａ側を覆うように配置されたフード部材１３と、このフード部材１３を介して炉本体１１内に一次空気を供給する第１空気供給装置（少なくとも、送風機１４ａおよび空気供給管１４ｂを有するもの）１４とから構成されている。
【００１５】
また、上記二次燃焼炉２は、下部に燃焼用ストーカ部２１が設けられるとともに上部に縦長の二次燃焼室２２が設けられた炉本体２３を有し、また当該二次燃焼室２２の内壁面部に水管が多数配置されたものである。
【００１６】
次に、上記二次燃焼炉２におけるロータリキルン１との接続部分について説明する。
二次燃焼炉２における炉本体２３の側壁部（壁体部）２３ａの下部には、ロータリキルン１側に突出してその排出口１１ｂ近傍全体を覆うようにされた接続用壁体部２４が設けられるとともに、上記側壁部２３ａの下端（勿論、接続用壁体部２４側の下面でもよい）には、炉本体１１の排出口１１ｂに対応する位置で且つその開口部のほぼ上半部を覆うような高さでもって、鉛直壁２５が垂下して設けられている。
【００１７】
さらに、上記鉛直壁２５内には、冷却用空気（冷却用流体の一例）が供給される冷却室２５ａが設けられるとともに、その下端部（先端部）には、当該冷却室２５ａに供給された空気を二次燃焼室２２側に向って噴出するための噴出ノズル（噴出穴でもよい）２６が複数個形成されている。例えば、各噴出ノズル２６は、空気の噴出方向が二次燃焼室２２側で且つ斜め下方となるように設けられている。勿論、上記冷却室２５ａに冷却用空気を供給するための第２空気供給装置２７が具備されており、またこの第２空気供給装置２７は、第１空気供給装置１４と同様に、少なくとも送風機２７ａおよび空気供給管２７ｂを有している。
【００１８】
上記構成において、ロータリキルン１の炉本体１１内に廃棄物が投入されると、回転により上下動しながらその供給口１１ａから排出口１１ｂに向って移動する間に一次燃焼が行われ、この一次燃焼した廃棄物および燃焼ガス［未燃ガス（廃棄物の一次燃焼により生じたガス）を含む燃焼排ガスである］は、その排出口１１ｂから二次燃焼炉２に導かれて二次燃焼が行われる。
【００１９】
ところで、ロータリキルン１の炉本体１１内で一次燃焼した際の燃焼ガスは、その排出口１１ｂから二次燃焼室２２内に移動するが、図１の矢印ａにて示すように、その前方に設けられた鉛直壁２５により下方に迂回された後、二次燃焼室２２内に入り上方に向い二次燃焼が行われる。
【００２０】
このとき、鉛直壁２５の冷却室２５ａ内には、第２空気供給装置２７により冷却用空気が供給されて冷却が行われるとともに、この冷却用空気がその下端部に設けられた噴出ノズル２６から二次燃焼室２２側に二次空気として噴出される。勿論、この噴出ノズル２６から噴出された空気が燃焼ガスと混合することにより、燃焼ガス中の未燃分が燃焼する（二次燃焼）。
【００２１】
このように、鉛直壁２５により、炉本体１１の排出口１１ｂから排出される燃焼ガスの流れが遮られて、一旦、下方に導かれた後、二次燃焼室２２側にて上昇し二次燃焼が行われる。すなわち、従来のように、炉本体１１の上部をそのまま通過する（すり抜ける）ことなく、しかも乱流状態となるため、燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合が促進される。
【００２２】
また、鉛直壁２５の下端部から二次空気が燃焼ガス中に吹き込まれるため、燃焼ガスと二次空気との混合が促進されるとともに、鉛直壁２５による流れの転向と相俟って、燃焼ガスの二次燃焼室２２内での滞留時間を長くすることができ、したがって燃焼ガスの完全燃焼化を図ることができる。
【００２３】
さらに、ロータリキルン１からの燃焼ガスが一旦下方に導かれるため、炉本体１１の排出口１１ｂの付近における燃焼ガスとの接触が従来の場合に比べて少なくなり、したがって耐火材が激しく損傷するのが防止され、すなわち耐火材の損傷程度を小さくすることができる。
【００２５】
さらに、鉛直壁２５については、冷却せずに耐火材により形成したものであってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明の廃棄物の焼却設備の構成によると、ロータリキルンの排出口に対応する二次燃焼炉側からロータリキルン側に向かって水平方向で突出された接続用壁体部側に、ロータリキルンから排出される燃焼ガスを下方に迂回させる鉛直壁を設けたので、燃焼ガスが一旦下方に導かれた後、二次燃焼室内を上昇するため、燃焼ガスは乱流状態となり、したがって燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合が促進されるとともに二次燃焼室内での滞留時間が長くなり、燃焼ガス中の未燃ガスの燃焼を促進させることができ、しかもこの鉛直壁内には冷却用流体として空気が供給される冷却室が設けられるとともにその先端部に設けられた噴出ノズルまたは噴出穴から冷却用の空気が二次空気として二次燃焼室内に噴出されるため、燃焼ガスと残存酸素および二次空気との混合および未燃ガスの燃焼を一層促進させることができ、またロータリキルンにおける炉本体の排出口付近においては、高温の燃焼ガスが直接触れるのが防止されるため、耐火材の損傷を防止することができる。
【００２７】
また、鉛直壁を空気にて冷却するようにしたので、その長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る廃棄物の焼却設備の概略構成を示す断面図である。
【図２】従来例に係る廃棄物の焼却設備の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１      ロータリキルン
２      二次燃焼炉
１１      炉本体
１１ａ    供給口
１１ｂ    排出口
２２      二次燃焼室
２３      炉本体
２３ａ    側壁部
２４      接続用壁体部
２５      鉛直壁
２５ａ    冷却室
２６      噴出ノズル
２７      第２空気供給装置
【図１】
0004067454.tif 000002
【図２】
0004067454.tif 000003