(57)【要約】  ストーカ式焼却設備は、被焼却物（Ｍ）を搬送するストーカ（１１）と、被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガス（Ｇｃ）を上方に導く燃焼ガス流路（１７）が形成されている燃焼ガス流路枠（１６）と、ストーカ上の被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、燃焼用空気の一部と燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガス（Ｇｍ）として燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給部（３０）と、を備える。混合用ガス供給部は、混合用ガスを燃焼ガス流路中に噴出するノズル（４０）を有する。ノズルにおける混合用ガスを噴出する噴出口の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下である。
2020071142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、
前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、
前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、
前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、
前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給部と、を備え、
前記混合用ガス供給部は、前記混合用ガスを前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に噴出する１以上のノズルを有し、
前記ノズルにおける前記混合用ガスを噴出する噴出口の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下である、
ストーカ式焼却設備。
【請求項２】
請求項１に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ノズルを複数有すると共に、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する流量調節器と、を有し、
前記流量調節器は、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流速が２０ｍ／ｓ以上で９０ｍ／ｓ以下になるよう、前記混合用ガスの流量を調節する、
ストーカ式焼却設備。
【請求項３】
請求項２に記載のストーカ式焼却設備において、
複数の前記ノズルは、水平方向成分を有する方向に並んでおり、
前記水平方向成分を有する前記方向で隣り合っている二つの前記ノズルは、上下方向の位置が異なる、
ストーカ式焼却設備。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部を有し、
前記流量調節器は、前記情報取得部が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する
ストーカ式焼却設備。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルは、前記混合用ガスが、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の頂部に向かうことが可能に設けられている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルからの前記混合用ガスの主噴出方向が、下方向成分と前記燃焼ガス流路の水平断面における中心を通り且つ上下方向に延びる流路軸線に近づく水平方向成分とを有する方向、叉は前記流路軸線に近づく水平方向になるよう、前記ノズルが設けられている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項７】
請求項６に記載のストーカ式焼却設備において、
前記主噴出方向は、水平方向に対して０°以上で且つ６０°以下の角度の方向である、
ストーカ式焼却設備。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルは、前記燃焼ガス流路枠に設けられている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記燃焼ガス流路を流れてきた前記燃焼ガスを処理する燃焼ガス処理部を備え、
前記混合用ガスに含まれ得る前記燃焼ガスには、前記燃焼ガス処理部で処理された前記燃焼ガスである排気ガスが含まれる、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルは、前記ストーカの上面から１５００ｍｍ以上で４０００ｍｍ以下の位置に設置されている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ノズルからの前記混合用ガスの主噴出方向を変える角度変更機構を有する、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１２】
請求項１１に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部を有し、
前記角度変更機構は、前記情報取得部が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、前記ノズルの前記主噴出方向を変える、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ノズルの上下方向における位置を変える設置高さ変更機構を有する、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１４】
請求項１３に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部を有し、
前記設置高さ変更機構は、前記情報取得部が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、前記ノズルの上下方向における位置を変える、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルには、前記混合用ガスが流れる第一ガス流路及び第二ガス流路が形成され、
前記第一ガス流路は、前記ノズルのノズル軸線を中心として、前記ノズル軸線に沿ったノズル軸線方向に延び、前記ノズル軸線方向の端が前記混合用ガスを噴出する第一噴出口を成し、
前記第二ガス流路は、前記ノズル軸線に対して鋭角を成し且つ水平方向成分を有する軸線傾斜方向に延び、前記軸線傾斜方向の端が前記混合用ガスを噴出する第二噴出口を成し、
前記第二噴出口は、前記第一噴出口に対して水平方向に離間した位置に形成されている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルの前記混合用ガスを噴出する噴出口は、水平方向の開口幅より上下方向の開口幅の方が広い、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部が前記混合用ガスを噴出する位置よりも高い位置から、前記燃焼ガス流路中に二次燃焼用空気を供給する二次燃焼用空気供給部を備える、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１８】
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、
前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、
前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、
前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、
を備えるストーカ式焼却設備における被焼却物の焼却方法において、
前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして複数のノズルから前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給工程を実行し、
複数の前記ノズルにおける前記混合用ガスを噴出する噴出口の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下であり、
前記混合用ガス供給工程は、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流速が２０ｍ／ｓ以上で９０ｍ／ｓ以下になるよう、前記混合用ガスの流量を調節する流量調節工程を含む、
被焼却物の焼却方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の被焼却物の焼却方法において、
前記混合用ガス供給工程は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程を含み、
前記流量調節工程では、前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する、
被焼却物の焼却方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の被焼却物の焼却方法において、
前記混合用ガス供給工程は、
前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程と、
前記火炎形成領域情報に基づいて、前記混合用ガスの主噴出方向を変える角度変更工程と、
を含む、
被焼却物の焼却方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の被焼却物の焼却方法において、
前記混合用ガス供給工程は、
前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程と、
前記火炎形成領域情報に基づいて、前記混合用ガスを噴出する上下方向の位置を変える位置変更工程と、
を含む、
被焼却物の焼却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ストーカ式焼却設備及び被焼却物の焼却方法に関する。
本願は、２０１８年１０月５日に、日本国に出願された特願２０１８−１９０３９０号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ストーカ式焼却設備は、ごみ等の被焼却物を搬送するストーカと、ストーカを覆う火炉と、被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成されている燃焼ガス流路枠と、を備える。火炉内は、被焼却物が燃焼する燃焼室を形成する。燃焼ガス流路枠は、火炉の上端に接続されている。【０００３】
このようなストーカ式焼却設備としては、例えば、以下の特許文献１〜３に記載されている設備がある。これら特許文献１〜３に記載されている設備では、火炉内を被焼却物が燃焼する一次燃焼室とし、燃焼ガス流路内の下流側の部分を二次燃焼室として、この二次燃焼室に酸素を含むガスをノズルから供給している。これらの設備では、ノズルからのガスの主噴出方向が水平方向になるよう、ノズルが燃焼ガス流路枠に固定されている。【０００４】
これらの設備では、ノズルからガスを二次燃焼室内に噴出することで、被焼却物のうち一次燃焼室内で燃焼しきれなかった未燃分を燃焼させて、被焼却物の燃焼効率を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２１０８５９号公報
【特許文献２】特許第５０８４５８１号公報
【特許文献３】特許第５２１９４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
被燃焼物を焼却する事業者等は、被焼却物の燃焼効率がより高まることを要望している。【０００７】
そこで、本開示は、被焼却物の燃焼効率を高めることができる技術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】
【０００８】
前記目的を達成するための本開示に係る一態様のストーカ式焼却設備は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給部と、を備える。前記混合用ガス供給部は、前記混合用ガスを前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に噴出する１以上のノズルを有する。前記ノズルにおける前記混合用ガスを噴出する噴出口の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下である。【０００９】
本態様では、ノズルからの噴出させた混合用ガスを火炎の頂部又は火炎の頂部より上の位置に届かせることができる。このため、本態様では、混合用ガスの燃焼ガス中への混合率を高めることができ、燃焼ガスに含まれる未燃分の燃焼効率を高めることができる。【００１０】
また、前記目的を達成するための本開示に係る他の態様のストーカ式焼却設備は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給部と、を備える。前記混合用ガス供給部は、前記混合用ガスを前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に噴出する複数のノズルと、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する流量調節器と、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部と、を有する。複数の前記ノズルは、水平方向成分を有する方向に並んでいる。前記流量調節器は、前記情報取得部が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する。【００１１】
被焼却物中の水分量に応じて、火炎の形成領域が変わる。混合用ガスノズルから混合用ガスが噴出されると、この混合用ガスの周りの静圧が低下するため、火炎は、噴出された混合用ガスのそばに引き寄せられる。このため、ノズルからの噴出する混合用ガスの流量を増やして、この混合用ガスの流速を高めると、この混合用ガスによる火炎引き寄せ効果を高めることができる。よって、前記情報取得部を有する、以上の前記態様では、最も好ましい領域に火炎が形成されていない場合でも、この火炎の形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。【００１２】
また、前記目的を達成するための本開示に係るさらに他の態様のストーカ式焼却設備は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給部と、を備える。前記混合用ガス供給部は、前記混合用ガスを前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に噴出するノズルを有する。前記混合用ガスが、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の頂部に向かうことが可能に、前記ノズルが設けられている。【００１３】
生成直後の燃焼ガス中には、未燃分が含まれている。火炎の頂部に混合用ガスを向かわせる、本態様では、混合用ガスノズルからの混合用ガスが火炎の頂部に供給され得る。すなわち、本態様では、生成直後の燃焼ガス中に、酸素を含む混合用ガスが供給される。このため、本態様では、燃焼ガス中の未燃分は、この燃焼ガスの生成直後から、混合用ガスに含まれる酸素で燃焼可能になる。しかも、本態様では、上下方向の広い範囲に渡って、酸素を含む混合ガスを供給することができる。よって、本態様では、燃焼ガスの生成直後から、燃焼ガス中の未燃分の少なくとも一部が燃焼することになる。【００１４】
混合用ガスノズルから混合用ガスが噴出されると、この混合用ガスの周りの静圧が低下するため、火炎の頂部は、噴出された混合用ガスのそばに引き寄せられる。このため、以上の態様では、最も好ましい領域に火炎が形成されていない場合でも、この火炎の形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。【００１５】
前記目的を達成するための本開示に係る一態様の被焼却物の焼却方法は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、を備えるストーカ式焼却設備における被焼却物の焼却方法において、前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして複数のノズルから前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給工程を実行する。複数の前記ノズルにおける前記混合用ガスを噴出する噴出口の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下である。前記混合用ガス供給工程は、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流速が２０ｍ／ｓ以上で９０ｍ／ｓ以下になるよう、前記混合用ガスの流量を調節する流量調節工程を含む。【００１６】
前記目的を達成するための本開示に係る他の態様の被焼却物の焼却方法は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、を備えるストーカ式焼却設備における被焼却物の焼却方法において、前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給工程を実行する。前記混合用ガス供給工程では、前記混合用ガスが、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の頂部に向かうよう、前記燃焼ガス流路中に前記混合用ガスを送る。
【発明の効果】
【００１７】
本開示の一態様によれば、被焼却物の燃焼効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の第一実施形態におけるストーカ式焼却設備の系統図である。
【図２】本開示の第一実施形態における混合用ガスノズルの正面図である。
【図３】ＣＦＤ解析で得られたグラフであって、噴出口の内径が互いに異なる混合用ガスノズル毎の、混合用ガスノズルからの主噴出方向における距離と、混合用ガスの主噴出方向における流速との関係を示すグラフである。
【図４】ＣＦＤ解析で得られたグラフであって、噴出口の内径が互いに異なる混合用ガスノズル毎の、ストーカの上面からの高さと酸素濃度の分散との関係を示すグラフである。
【図５】ＣＦＤ解析の際の条件として定めた燃焼ガス流路枠の各部の寸法を示す説明図である。
【図６】ＣＦＤ解析で得られたグラフであって、ＣＯ濃度と高さとの関係を示すグラフである。
【図７】ＣＦＤ解析で得られたグラフであって、噴流カバー率と出口ＣＯ濃度との関係を示すグラフである。
【図８】本開示の第二実施形態におけるストーカ式焼却設備の系統図である。
【図９】本開示の第二実施形態における角度変更機構及び設置高さ変更機構の構成を示す説明図である。
【図１０】本開示の第二実施形態における制御器の機能ブロック図である。
【図１１】本開示の第二実施形態における混合用ガス供給部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】混合用ガスノズルの第一変形例の正面図である。
【図１３】混合用ガスノズルの第二変形例の正面図である。
【図１４】混合用ガスノズルの第三変形例を示す。同図（Ａ）は混合ガスノズルの正面である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１５】混合ガスノズルの配置の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本開示に係るストーカ式焼却設備の各種実施形態及び変形例について、図面を参照して説明する。
【００２０】
「ストーカ式焼却設備の第一実施形態」
以下、本開示に係るストーカ式焼却設備の第一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のストーカ式焼却設備は、ごみ等の被焼却物Ｍを燃焼させるストーカ式焼却炉１と、被焼却物Ｍの燃焼で発生した燃焼ガスＧｃの熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラー２と、排熱回収ボイラー２からの燃焼ガスＧｃの温度を下げる減温塔３と、燃焼ガス処理器（燃焼ガス処理部）４と、排気ガス流路枠５と、この排気ガスＧｅを外部に排気する煙突６と、を備える。
【００２２】
減温塔３は、燃焼ガスＧｃが流れる空間が形成されている塔本体と、塔本体内に空間中に水等の冷却媒体を噴出する冷却媒体噴出器と、を有する。燃焼ガス処理器（燃焼ガス処理部）４は、例えば、集塵器や脱硝装置等である。排気ガス流路枠５は、燃焼ガス処理器４と煙突６とを接続する。燃焼ガス処理器４を通過した燃焼ガスＧｃは、排気ガスＧｅとして、この排気ガス流路枠５内を通って、煙突６に至り、この煙突６から外部に排気される。
【００２３】
ストーカ式焼却炉１は、ホッパー１０と、ストーカ１１と、火炉１２と、燃焼ガス流路枠１６と、一次燃焼用空気供給部２０と、二次燃焼用空気供給部２５と、混合用ガス供給部３０と、を備える。
【００２４】
ホッパー１０は、被焼却物Ｍを外部から受け入れる枠である。ストーカ１１は、ホッパー１０からの被焼却物Ｍを受け取って、水平方向Ｄｈ成分を有する搬送方向Ｄｔに被焼却物Ｍを搬送する。火炉１２は、ストーカ１１を覆い、ストーカ１１上の被焼却物Ｍが燃焼する一次燃焼室１３を形成する。火炉１２には、ホッパー１０からの被焼却物Ｍを受け入れる受入口１４と、被焼却物Ｍの燃焼後に残った灰等の焼却残渣を排出する排出口１５とが形成されている。受入口１４は、火炉１２の搬送方向Ｄｔにおける一方側（以下、搬送方向上流側Ｄｔｕとする）に形成されている。また、排出口１５は、火炉１２の搬送方向Ｄｔにおける他方側（以下、搬送方向下流側Ｄｔｄとする）に形成されている。燃焼ガス流路枠１６は、被焼却物Ｍの燃焼で発生する燃焼ガスＧｃを上方に導く燃焼ガス流路１７を形成する。この燃焼ガス流路枠１６は、ストーカ１１の一部の上方に位置するよう火炉１２の上端に接続されている。この燃焼ガス流路枠１６内の下部空間は、二次燃焼室１８を形成する。燃焼ガス流路１７を通った燃焼ガスＧｃは、排熱回収ボイラー２に導かれる。
【００２５】
一次燃焼用空気供給部２０は、空気供給器２１と、複数の風箱２２と、を有する。空気供給器２１は、外気をすき込む押込送風機と、押込送風機からの空気を加熱する空気加熱器と、を有する。複数の風箱２２は、搬送方向Ｄｔに並んでいる。複数の風箱２２は、いずれも、空気供給器２１からの空気を一次燃焼用空気Ｇａ１としてストーカ１１の下からストーカ１１上の被焼却物Ｍに導く。
【００２６】
二次燃焼用空気供給部２５は、二次燃焼用空気Ｇａ２を燃焼ガス流路１７内に噴出する複数の二次燃焼用空気ノズル２９と、複数の二次燃焼用空気ノズル２９に二次燃焼用空気Ｇａ２を導く二次燃焼用空気ライン２６と、複数の二次燃焼用空気ノズル２９から噴出する二次燃焼用空気Ｇａ２の流量を調節する流量調節器２７と、を有する。複数の二次燃焼用空気ノズル２９は、燃焼ガス流路１７の水平断面における中心を通り且つ上下方向Ｄｖに延びる流路軸線Ａｐに対する周方向Ｄｃに並んで、燃焼ガス流路枠１６に取り付けられている。二次燃焼用空気ライン２６は、前述の空気供給器２１と接続されている第一端２６ａと、複数の二次燃焼用空気ノズル２９に接続されている第二端２６ｂと、を有する。よって、二次燃焼用空気ノズル２９には、空気供給器２１からの空気が二次燃焼用空気Ｇａ２として送られる。流量調節器２７は、複数の二次燃焼用空気ノズル２９毎に設けられている流量調節弁２８を有する。この流量調節弁２８は、二次燃焼用空気ライン２６に設けられている。
【００２７】
混合用ガス供給部３０は、燃焼用空気Ｇａの一部と燃焼ガスＧｃの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスＧｍとして火炉１２内又は燃焼ガス流路１７中に送る。この混合用ガス供給部３０は、混合用ガスＧｍを燃焼ガス流路１７中に噴出する複数の混合用ガスノズル４０と、複数の混合用ガスノズル４０に混合用ガスＧｍを導く混合用ガスライン３１と、複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量を調節する流量調節器３２と、を有する。複数の混合用ガスノズル４０は、流路軸線Ａｐに対する周方向Ｄｃ（水平方向成分を有する方向）に並んで、燃焼ガス流路枠１６に取り付けられている。混合用ガスライン３１は、混合用ガスＧｍの供給元と接続されている第一端３１ａと、複数の混合用ガスノズル４０に接続されている第二端３１ｂと、を有する。具体的に、混合用ガスライン３１の第二端３１ｂは、前述の空気供給器２１と、火炉１２の搬送方向下流側Ｄｔｄの端と、排気ガス流路枠５とのうち、少なくとも一つに接続されている。よって、混合用ガスノズル４０には、空気供給器２１からの新鮮な空気と、火炉１２内の燃焼ガスＧｃと、排気ガス流路枠５内を流れる排気ガスＧｅ（燃焼ガスＧｃでもある）とのうち、少なくとも一のガスが混合用ガスＧｍとして送られる。なお、混合用ガスライン３１の第一端３１ａが排気ガス流路枠５に接続される場合、排気ガス流路枠５内から混合用ガスライン３１に流入した排気ガスＧｅを昇圧するために、この混合用ガスライン３１に送風機３４が設けられる。流量調節器３２は、複数の混合用ガスノズル４０毎に設けられている流量調節弁３３を有する。この流量調節弁３３は、混合用ガスライン３１に設けられている。
【００２８】
複数の混合用ガスノズル４０のストーカ１１の上面からの設置高さＨは、いずれも、二次燃焼用空気ノズル２９よりも下側であって、ストーカ１１の上面から１５００ｍｍ以上で４０００ｍｍ以下である。複数の混合用ガスノズル４０の設置高さＨは、ストーカ１１の上面から２０００ｍｍ以上で３５００ｍｍ以下であることが好ましい。複数の混合用ガスノズル４０は、いずれも、ストーカ１１上の被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの頂部Ｆｔに向かうことが可能に、燃焼ガス流路枠１６に設けられている。具体的に、混合用ガスノズル４０は、この混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍの主噴出方向Ｄｍが、下方向成分と流路軸線Ａｐに近づく水平方向Ｄｈ成分とを有する方向、叉は、流路軸線Ａｐに近づく水平方向Ｄｈになるよう、燃焼ガス流路枠１６に設けられている。ここで、主噴出方向Ｄｍとは、混合用ガスノズル４０から混合用ガスＧｍが噴出される方向のうち、最も混合用ガスＧｍの噴出流量が多い方向である。この主噴出方向Ｄｍは、水平方向Ｄｈに対して０°以上で且つ６０°以下の角度αの方向である。この主噴出方向Ｄｍは、水平方向Ｄｈに対して３０°から５０°の角度αの方向が好ましい。本実施形態の主噴出方向Ｄｍは、例えば、水平方向Ｄｈに対して４５°の角度αの方向である。
【００２９】
複数の混合用ガスノズル４０は、いずれも、図２に示すように、混合用ガスＧｍが流れるガス流路４１が形成されている。このガス流路４１は、ノズル軸線Ａｎを中心として、ノズル軸線Ａｎに沿ったノズル軸線方向Ｄａｎに延びている。このガス流路４１のノズル軸線方向Ｄａｎの端は、混合用ガスＧｍを噴出する噴出口４４を成す。この噴出口４４は、ノズル軸線Ａｎを中心として円形である。なお、本実施形態では、前述の主噴出方向Ｄｍがノズル軸線方向Ｄａｎである。
【００３０】
噴出口４４の内径は、１００ｍｍ以上で２５０ｍｍ以下である。この噴出口４４の内径は、１２５ｍｍ以上で２００ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態の噴出口４４の内径は、例えば、１９０ｍｍである。
【００３１】
なお、噴出口４４の内径が１００ｍｍのときの開口面積７８５０ｍｍ２（＝50ｍｍ×50ｍｍ×3.14）であり、噴出口４４の内径が２５０ｍｍのときの開口面積４９０６０ｍｍ２（≒125ｍｍ×125ｍｍ×3.14）である。また、噴出口４４の内径が１２５ｍｍのときの開口面積１２２６５ｍｍ２（≒62.5ｍｍ×62.5ｍｍ×3.14）であり、噴出口４４の内径が２００ｍｍのときの開口面積３１４００ｍｍ２（≒100ｍｍ×100ｍｍ×3.14）である。また、噴出口４４の内径が１９０ｍｍのときの開口面積２８３３８ｍｍ２（＝95ｍｍ×95ｍｍ×3.14）である。よって、噴出口４４の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で、４９０６０ｍｍ２以下である。この噴出口４４の開口面積は、１２２６５ｍｍ２以上で３１４００ｍｍ２以下であることが好ましい。本実施形態の噴出口４４の開口面積は、例えば、２８３３８ｍｍ２である。
【００３２】
本願の発明者は、噴出口４４の内径を変えて、それぞれの内径毎に、ノズルからの主噴出方向Ｄｍにおける距離と、混合用ガスＧｍの主噴出方向Ｄｍにおける流速との関係について、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）解析を行った。このＣＦＤ解析は、燃焼ガスＧｃとして窒素ガスを用い、混合用ガスＧｍとして空気を用いて、以下の条件下で行った。
【００３３】
燃焼ガス（窒素ガス）の温度：８００℃
燃焼ガス（窒素ガス）の上昇速度：３．１ｍ／ｓ
混合用ガス（空気）の温度：１５０℃
混合用ガス（空気）の噴射直後の主噴出方向Ｄｍにおける流速：６０ｍ／ｓ
【００３４】
このＣＦＤ解析の結果、図３に示すように、噴出口４４の内径が８５ｍｍの場合、ノズルからの距離が０.７ｍのあたりから、混合用ガスＧｍの流速が急激に低下し、ノズルからの距離が３ｍ未満の位置で、混合用ガスＧｍの流速が０ｍ／ｓになった。噴出口４４の内径が１００ｍｍの場合、ノズルからの距離が０.９ｍのあたりから、混合用ガスＧｍの流速が急激に低下し、ノズルからの距離が４ｍを超えたあたりで、混合用ガスＧｍの流速が０ｍ／ｓになった。噴出口４４の内径が１４０ｍｍの場合、ノズルからの距離が１.２ｍのあたりから、混合用ガスＧｍの流速が急激に低下し、ノズルからの距離が６ｍを超えたあたりで、混合用ガスＧｍの流速が０ｍ／ｓになった。噴出口４４の内径が１９０ｍｍの場合、ノズルからの距離が１.９ｍのあたりから、混合用ガスＧｍの流速が急激に低下し、ノズルからの距離が６ｍを超えても、混合用ガスＧｍの流速が確保された。以上のように、噴出口４４の内径を大きくした方が、上昇気流である一次燃焼用空気Ｇａ１や燃焼ガスＧｃに対する混合用ガスＧｍの貫通力が増加する。
【００３５】
本実施形態の燃焼ガス流路１７の幅（搬送方向上流側Ｄｔｕの縁から搬送方向下流側Ｄｔｄの縁までの幅）は、ほぼ４ｍである。この幅の中で、混合用ガスＧｍを一次燃焼用空気Ｇａ１や燃焼ガスＧｃに混合するためには、何れの場所でも混合用ガスＧｍの主噴出方向Ｄｍにおける流速が残存することが必要である。そこで、燃焼ガス流路１７を形成する燃焼ガス流路枠１６の搬送方向上流側Ｄｔｕの縁に混合用ガスノズル４０を設け、その主噴出方向Ｄｍを水平方向Ｄｈにした場合、この混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍが燃焼ガス流路枠１６の搬送方向下流側Ｄｔｄの縁に至るよう、混合用ガスノズル４０の内径を１００ｍｍ以上にしている。一方、複数のノズル毎の噴出流速が同等且つ全体流量一定の条件において、混合用ガスノズル４０の内径を大きくし過ぎると、ノズル1本あたりの流量が増加することでノズル本数が減ってノズル毎の設置間隔が大きくなる。このため、ノズル間を一次燃焼用空気Ｇａ１や燃焼ガスＧｃがすり抜ける懸念がある。例えば、ノズル径８５ｍｍ条件時のノズル毎の設置間隔が４００ｍｍの場合に対して、ノズル径２５０ｍｍ時にはノズル毎の設置間隔が４０００ｍｍ前後まで広がることとなる。ノズル間の燃焼ガスすり抜けを防止するためにはノズル毎の設置間隔を４０００ｍｍ以内とする必要がある。そこで、本実施形態では、混合用ガスノズル４０の内径を２５０ｍｍ以下にしている。
【００３６】
なお、以上で説明したＣＦＤ解析では、混合用ガス（空気）の噴射直後の主噴出方向Ｄｍにおける流速を６０ｍ／ｓにしている。しかしながら、この流速は、２０ｍ／ｓ以上で且つ９０ｍ／ｓであればよい。ノズルから噴出される流速は、ノズル径が大きいほど噴出後の流速低下が小さく、噴出距離における流速低下の比はノズル径にほぼ反比例することが知られている。本実施形態では、ノズル径を従来のノズル径（例えば、８５ｍｍ）の最大３倍程度まで拡大することを想定しているため、混合用ガスＧｍの噴出流速は２０ｍ/ｓ程度まで低くしても混合を確保することが可能となる。一方で、噴出流速を高くすると混合用ガスＧｍの貫通力や混合性が高まる半面、ノズル圧損が大きくなりファンの容量を大きくせざるを得ない。ノズル圧損は噴出流速の２乗に比例することから、ファン容量を従来の２倍程度に納めるために流速は９０ｍ/ｓ以下とすることが好ましい。
【００３７】
すなわち、本実施形態における混合用ガスの噴出条件は、以下の通りである。
噴出口４４の内径：１００ｍｍ以上で２５０ｍｍ以下
（噴出口４４の開口面積：７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下）
混合用ガスの噴射直後の主噴出方向Ｄｍにおける流速：
２０ｍ／ｓ以上で且つ９０ｍ／ｓ
【００３８】
ここで、本実施形態において、噴出口４４の内径を変えた場合でも、複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの総流量を一定にする場合について説明する。例えば、本実施形態の対象範囲外である噴出口４４の内径が８５ｍｍのときと、本実施形態の対象範囲内である噴出口４４の内径が１９０ｍｍのときとで、混合用ガスＧｍの噴出流速及び総流量を同じにする場合、噴出口４４の内径が１９０ｍｍの混合用ガスノズルの本数は、噴出口４４の内径が８５ｍｍの混合用ガスノズルの本数より少なくなる。このため、噴出口４４の内径が１９０ｍｍの一本の混合用ガスノズルから噴出する混合用ガスＧｍの流量は、噴出口４４の内径が８５ｍｍの一本の混合用ガスノズルから噴出する混合用ガスＧｍの流量より多くなる。具体的には、噴出口４４の内径が１９０ｍｍの一本の混合用ガスノズルから噴出する混合用ガスＧｍの流量は、噴出口４４の内径が８５ｍｍの一本の混合用ガスノズルから噴出する混合用ガスＧｍの流量の約５倍になる。よって、噴出口４４の内径が１９０ｍｍの混合用ガスノズルから噴出する混合用ガスＧｍは、噴出口４４の内径が８５ｍｍの混合用ガスノズルから噴出する混合用ガスＧｍよりも、上昇気流である一次燃焼用空気Ｇａ１や燃焼ガスＧｃに対する混合用ガスＧｍの貫通力が大きくなる。
【００３９】
被焼却物Ｍは、ホッパー１０から火炉１２内のストーカ１１上に供給される。被焼却物Ｍ中には、水分が含まれていることがある。被焼却物Ｍは、ストーカ１１上の搬送方向上流側Ｄｔｕの部分で一次燃焼用空気Ｇａ１により乾燥する。被焼却物Ｍがある程度乾燥すると、この被焼却物Ｍに着火し、火炎Ｆが形成される。この被焼却物Ｍの燃焼により燃焼ガスＧｃが生成される。この燃焼ガスＧｃは、燃焼ガス流路１７内を上方に流れて、排熱回収ボイラー２内に流入する。排熱回収ボイラー２では、水と燃焼ガスＧｃとを熱交換させて、水を加熱して、蒸気を発生させる。排熱回収ボイラー２を通過した燃焼ガスＧｃは、減温塔３を通過する。燃焼ガスＧｃは、減温塔３を通過する過程で、その温度が下げられる。減温塔３を通過した燃焼ガスＧｃは、燃焼ガス処理器４を通過する。燃焼ガスＧｃは、この燃焼ガス処理器４を通過する過程で、除塵処理及び／又は脱硝処理が施されて、浄化される。燃焼ガス処理器４を通過した燃焼ガスＧｃは、排気ガスＧｅとして、排気ガス流路枠５を経て、煙突６から外部に排気される。
【００４０】
火炎Ｆが形成される領域は、被焼却物Ｍの燃焼効率を高める観点から、搬送方向Ｄｔにおける流路軸線Ａｐが存在する位置を含む領域が最も好ましい。しかしながら、被焼却物Ｍ中に水分が多く含まれていると、被焼却物Ｍの乾燥に時間がかかり、火炎Ｆは、図１中、二点鎖線で示すように、流路軸線Ａｐが存在する位置よりも搬送方向下流側Ｄｔｄに形成される。火炎Ｆが搬送方向下流側Ｄｔｄに形成されると、ストーカ１１上に載った直後の被焼却物Ｍから、この被焼却物Ｍを加熱する熱源である火炎Ｆまでの距離が長くなる。このため、さらに被焼却物Ｍの乾燥に時間がかかり、火炎Ｆはより搬送方向下流側Ｄｔｄに形成されることになる。
【００４１】
本実施形態では、最も好ましい領域に火炎Ｆが形成されている場合、複数の混合用ガスノズル４０のうち、ほとんどの混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍが、この火炎Ｆの頂部Ｆｔに供給される。また、本実施形態では、最も好ましい領域に火炎Ｆが形成されていない場合、例えば、流路軸線Ａｐが存在する位置よりも搬送方向下流側Ｄｔｄに火炎Ｆが形成されている場合でも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の混合用ガスノズル４０のうち、いくつかの混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍが火炎Ｆの頂部Ｆｔに供給される。
【００４２】
生成直後の燃焼ガスＧｃ中には、未燃分が含まれている。本実施形態では、以上で説明したように、複数の混合用ガスノズル４０のうち、少なくとも一部の混合用ガスノズル４０から、酸素を含む混合用ガスＧｍが火炎Ｆの頂部Ｆｔに供給される。すなわち、本実施形態では、生成直後の燃焼ガスＧｃ中に、酸素を含む混合用ガスＧｍが供給される。このため、本実施形態では、燃焼ガスＧｃ中の未燃分は、この燃焼ガスＧｃの生成直後から、混合用ガスＧｍに含まれる酸素で燃焼可能になる。よって、本実施形態では、燃焼ガスＧｃの生成直後から、燃焼ガスＧｃ中の未燃分の少なくとも一部が燃焼することになる。
【００４３】
発明者は、噴出口４４の内径を変えて、それぞれの内径毎に、ストーカ１１の上面からの各高さでの酸素濃度の分散についてＣＦＤ解析を行った。
【００４４】
なお、酸素濃度の分散（σ２）は、以下の定義に基づく。
σ２＝（ｘｉ−μ）２）／ｎ
ｘｉ：燃焼ガス流路内を複数のセルに分割した際の各セル内の酸素濃度
μ：燃焼ガス流路の断面における平均酸素濃度
ｎ：セル数
【００４５】
図４に示すように、ノズルにおける噴出口４４の内径が８５ｍｍの場合でも、ノズルにおける噴出口４４の内径が１９５ｍｍの場合でも、ストーカ１１の上面からの高さが低くなるに連れて、酸素濃度の分散が大きくなる。具体的に、噴出口４４の内径が８５ｍｍの場合、ストーカ１１の上面からの高さが６ｍの位置では、酸素濃度の分散が０．００４程度で、ストーカ１１の上面から高さが１ｍの位置では、酸素濃度の分散が０．００８より大きくなる。また、噴出口４４の内径が１９０ｍｍの場合、ストーカ１１の上面からの高さが６ｍの距離の位置では、酸素濃度の分散が０．００２より小さく、ストーカ１１の上面からの高さが１ｍの位置でも、酸素濃度の分散が０．００４未満に収まる。
【００４６】
以上のＣＦＤ解析により、噴出口４４の内径を大きくした方が、上下方向Ｄｖの広い範囲に渡って、酸素濃度の分散を小さくすることができる。すなわち、噴出口４４の内径を大きくした方が、上下方向Ｄｖの広い範囲に渡って、高い酸素濃度を維持できる。よって、噴出口４４の内径を大きくした方が、燃焼ガスＧｃと混合用ガスＧｍとの混合率を高めることができ、燃焼ガスＧｃ中の未燃分を少なくすることができる。本実施形態では、貫通力の観点だけでなくこの分散の観点にも基づいて、混合用ガスノズル４０の内径を１００ｍｍ以上にしている。
【００４７】
発明者は、さらに、噴出口４４の内径を変えて、それぞれの内径毎に、燃焼ガスＧｃ中に含まれる未燃分であるＣＯ濃度と、燃焼ガス流路枠１６の下端からの高さとの関係について、ＣＦＤ解析を行った。このＣＦＤ解析は、前述のＣＦＤ解析と同様、燃焼ガスＧｃとして窒素ガスを用い、混合用ガスＧｍとして空気を用いて、以下の条件下で行った。
【００４８】
燃焼ガス（窒素ガス）の温度：８００℃
燃焼ガス（窒素ガス）の上昇速度：３．１ｍ／ｓ
混合用ガス（空気）の温度：１５０℃
混合用ガス（空気）の噴射直後の主噴出方向Ｄｍにおける流速：６０ｍ／ｓ
噴出口内径８５ｍｍの場合→ノズルピッチ：０．４ｍ、
ノズル本数：前側２０本＋後側２０本
噴出口内径１００ｍｍの場合→ノズルピッチ：０．６ｍ、
ノズル本数：前側１４本＋後側１４本
噴出口内径１９０ｍｍの場合→ノズルピッチ：２．０ｍ、
ノズル本数：前側４本＋後側４本
※混合用ガス（空気）の総流量は一定
【００４９】
また、図５に示すように、燃焼ガス流路枠１６の前後幅を４ｍ、燃焼ガス流路枠１６の横幅を８．２ｍ、燃焼ガス流路枠１６の高さを１４ｍとした。
【００５０】
このＣＦＤ解析の結果、図６に示すように、噴出口４４の内径がいずれの場合でも、燃焼ガス流路枠１６内で、燃焼ガス流路枠１６の下端からの高さが高くなるにつれて、次第にＣＯ濃度が低くなった。噴出口４４の内径が１９０ｍｍの場合、燃焼ガス流路枠１６の下端からの高さがほぼ５ｍ以上になると、ＣＯ濃度がほぼ０[vol ppm-dry]になった。また、噴出口４４の内径が１００ｍｍの場合、燃焼ガス流路枠１６の下端からの高さがほぼ１０ｍ以上になると、ＣＯ濃度がほぼ０[vol ppm-dry]になった。一方、噴出口４４の内径が８５ｍｍの場合、燃焼ガス流路枠１６の下端からの高さがほぼ１４ｍ以上になっても、ＣＯ濃度が０[vol ppm-dry]近くにはならなかった。
【００５１】
このＣＦＤ解析の結果に基づき、噴流カバー率と燃焼ガス流路枠１６の出口におけるＣＯ濃度との関係について調べた。ここで、燃焼ガス流路枠１６の出口は、燃焼ガス流路枠１６の上端の位置とした。この上端の位置は、燃焼ガス流路枠１６の下端から１４ｍの位置である。また、噴流カバー率は、以下の式に示すように、燃焼ガス流路枠１６の前後幅に対する噴流の貫通距離の割合である。噴流の貫通距離は、ノズルから混合用ガスＧｍの流速が０ｍ／ｓになる位置までの距離である。
噴流カバー率＝噴流の貫通距離／燃焼ガス流路枠の前後幅×１００[％]
【００５２】
燃焼ガス流路枠１６の前後幅は、ここでは、前述したように、４ｍである。また、噴出口４４の内径が８５ｍｍの場合、図３を用いて前述したように、噴流の貫通距離は、約３ｍである。噴出口４４の内径が１００ｍｍの場合、噴流の貫通距離は、約４ｍである。噴出口４４の内径が１９０ｍｍの場合、噴流の貫通距離は、６ｍ以上である。このため、ここでは、噴出口４４の内径が１００ｍｍの場合に、噴流カバー率が約１００％（＝噴流の貫通距離（４ｍ）／燃焼ガス流路枠の前後幅（４ｍ）×１００）になる。
【００５３】
図７に示すように、噴流カバー率が約１００％以上の場合、つまり、噴出口４４の内径が１００ｍｍの場合、燃焼ガス流路枠１６の出口におけるＣＯ濃度はほぼ０[vol ppm-dry]になる。一方、噴流カバー率が約１００％未満の場合、燃焼ガス流路枠１６の出口におけるＣＯ濃度は０[vol ppm-dry]にならない。
【００５４】
よって、このＣＦＤ解析の結果、噴出口４４の内径を１００ｍｍ以上にすると、燃焼ガス流路枠１６の出口におけるＣＯ濃度をほぼ０[vol ppm-dry]にできる、ことが分かった。
【００５５】
燃焼ガスＧｃには、混合用ガスＧｍが供給された後、燃焼ガス流路１７内を上昇する過程で、二次燃焼用空気Ｇａ２が供給される。このため、混合用ガスＧｍが供給された後の燃焼ガスＧｃ中に未燃分（例えば、ＣＯ）が残っていても、この未燃分を二次燃焼用空気Ｇａ２で燃焼させることができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態では、燃焼ガスＧｃ中に供給される酸素の存在領域が上下方向Ｄｖに長くなり、効率的に未燃分を燃焼させることができる。このため、本実施形態では、被焼却物Ｍの燃焼効率を高めることができる。
【００５７】
ところで、混合用ガスノズル４０から混合用ガスＧｍが噴出されると、この混合用ガスＧｍの周りの静圧が低下するため、火炎Ｆの頂部Ｆｔは、噴出された混合用ガスＧｍのそばに引き寄せられる。このため、本実施形態では、最も好ましい領域に火炎Ｆが形成されていない場合、例えば、搬送方向Ｄｔにおける流路軸線Ａｐが存在する位置よりも搬送方向下流側Ｄｔｄに火炎Ｆ（図１中、二点鎖線で示す）が形成されている場合でも、この火炎Ｆの形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。従って、本実施形態では、この観点からも、被焼却物Ｍの燃焼効率を高めることができる。
【００５８】
本実施形態では、以上のように、混合用ガスＧｍによる火炎Ｆの引き寄せ効果により、この火炎Ｆの形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。このため、ＣＦＤ解析では、例えば、混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍの噴出流速が５０ｍ／ｓでも、この噴出流速が６０ｍ／ｓのときと同様に、混合用ガスＧｍと燃焼ガスＧｃとの混合が良好に行われることが確認できた。よって、本実施形態では、混合用ガスＧｍによる火炎Ｆの引き寄せ効果により、この火炎Ｆの形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。このため、一本の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量を抑えることができる。
【００５９】
本実施形態の流量調節器３２は、複数の混合用ガスノズル４０毎に設けられている流量調節弁３３を有する。ここで、複数の混合用ガスノズル４０のうち、流路軸線Ａｐよりも搬送方向上流側Ｄｔｕに配置されている複数の混合用ガスノズル４０を上流側ノズル群とし、流路軸線Ａｐよりも搬送方向下流側Ｄｔｄに配置されている複数の混合用ガスノズル４０を下流側ノズル群とする。この場合、流量調節器は、複数の混合用ガスノズル４０毎の流量調節弁３３の替わりに、上流側ノズル群を構成する複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量をまとめて調節する上流側群用流量調節弁と、下流側ノズル群を構成する複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量をまとめて調節する下流側群用流量調節弁と、を有してもよい。また、複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの総流量のみを調節する場合、流量調節器は、複数の混合用ガスノズル４０毎の流量調節弁３３の替わりに、混合用ガスＧｍの供給元若しくはこの供給元近くに設けた送風機を有してもよい。この場合、送風機の回転数を変える等により、複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの総流量を調節する。
【００６０】
「ストーカ式焼却設備の第二実施形態」
以下、本開示に係るストーカ式焼却設備の第二実施形態について、図８〜図１１を参照して説明する。
【００６１】
本実施形態のストーカ式焼却設備は、第一実施形態のストーカ式焼却設備と、混合用ガス供給部の構成のみが異なっている。そこで、以下では、本実施形態の混合用ガス供給部３０ａについて主として説明する。
【００６２】
図８に示すように、本実施形態の混合用ガス供給部３０ａも、第一実施形態の混合用ガス供給部３０と同様に、複数の混合用ガスノズル４０と、複数の混合用ガスノズル４０に混合用ガスＧｍを導く混合用ガスライン３１と、複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量を調節する流量調節器３２と、を有する。本実施形態の混合用ガス供給部３０ａは、さらに、火炎形成領域情報を取得する情報取得部５０と、混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍの主噴出方向Ｄｍを変える角度変更機構６０と、混合用ガスノズル４０の上下方向Ｄｖにおける位置を変える設置高さ変更機構６５と、制御器７０と、を有する。
【００６３】
情報取得部５０が取得する火炎形成領域情報は、ストーカ１１上の被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための情報である。情報取得部５０は、例えば、火炉１２内を上方から撮像する赤外線カメラ５１、叉は、ホッパー１０内の被焼却物Ｍ中に含まれる水分量を検知する水分計５２を有する。赤外線カメラ５１では、撮像範囲内における温度分布を検知することができる。赤外線カメラ５１の撮像範囲内で、温度が高い領域には火炎Ｆが形成されていると言える。このため、赤外線カメラ５１で得られたデータは、火炎形成領域情報になる。また、ホッパー１０内の被焼却物Ｍ中に含まれる水分量が増加するに連れて、この被焼却部の乾燥に時間が長くなるため、火炎Ｆは搬送方向下流側Ｄｔｄに寄る。このため、水分計５２で検知された被焼却物Ｍの水分量も、火炎形成領域情報になる。なお、ここでは、情報取得部５０の例として、赤外線カメラ５１や水分計５２を例示したが、情報取得部５０は、火炎形成領域情報を取得できれば、他の計器等であってもよい。
【００６４】
角度変更機構６０は、図９に示すように、混合用ガスノズル４０を支持するノズル支持体６１と、このノズル支持体６１を回転可能に支持する支持体受け６２と、ノズル支持体６１を回転させる回転駆動機構６３と、を有する。支持体受け６２は、混合用ガスノズル４０の主噴出方向Ｄｍの水平方向Ｄｈに対する角度αが、少なくとも０°から６０°の範囲内で、ノズル支持体６１を回転可能に支持する。混合用ガスノズル４０は、第一実施形態で説明したように、ストーカ１１の上面から１５００ｍｍ以上で４０００ｍｍ以下の位置に配置することが好ましい。ストーカ１１の上面から火炎Ｆの頂部Ｆｔまでの距離は通常は１．５ｍ程度から２〜３ｍ程度である。この場合、ノズルから火炎Ｆの頂部Ｆｔまでの垂直高さは０ｍから最大２．５ｍ程度の範囲となる。このため、燃焼ガス流路枠１６の前後幅が４ｍのときに、ノズル角度αを前述したように０°から６０°の範囲とすることで、混合用ガスＧｍを火炎Ｆの頂部Ｆｔへと供給することが可能となる。
【００６５】
設置高さ変更機構６５は、角度変更機構６０の支持体受け６２が固定されているスライドベース６６と、スライドベース６６を上下方向Ｄｖに移動させる移動機構６７と、シール機構６８と、を有する。燃焼ガス流路枠１６には、混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍが燃焼ガス流路枠１６内に噴出できるよう、開口１９が形成されている。シール機構６８は、スライドベース６６の上下方向Ｄｖの移動に伴うスライドベース６６と開口１９との間の隙間をシールする。
【００６６】
制御器７０は、角度変更機構６０、設置高さ変更機構６５、複数の混合用ガスノズル４０毎に設けられている流量調節弁３３の動作を制御する。この制御器７０は、図１０に示すように、火炎位置推定部７１と、目標火炎位置記憶部７２と、ズレ量算出部７３と、操作対象決定部７４と、操作量算出部７５と、操作量出力部７６と、を有する。火炎位置推定部７１は、情報取得部５０が取得した火炎形成領域情報に基づいて、つまり赤外線カメラ５１叉は水分計５２からのデータに基づいて、火炉１２内の火炎Ｆの形成領域の位置を推定する。火炎位置推定部７１は、赤外線カメラ５１のデータを用いる場合、このデータで得られる火炉１２内の温度分布から火炎Ｆの形成領域の位置を推定する。また、火炎位置推定部７１は、水分計５２のデータを用いる場合、ホッパー１０内の被焼却物Ｍ中に含まれる水分量と火炎形成領域の位置との予め調べておいた水分量-位置関係と、水分計５２により、実際に得られた、ホッパー１０内の被焼却物Ｍ中に含まれる水分量とから、火炉１２内の火炎Ｆの形成領域の位置を推定する。目標火炎位置記憶部７２には、火炉１２内で、最も好ましい火炎Ｆの形成領域の位置が目標火炎位置として記憶されている。ズレ量算出部７３は、目標火炎位置を基準にして、火炎位置推定部７１が推定した推定火炎位置のズレ方向、及びこの推定火炎位置のズレ量を求める。操作対象決定部７４は、推定火炎位置のズレ方向及びズレ量に基づいて、角度変更機構６０、設置高さ変更機構６５、及び複数の流量調節弁３３のうち、いずれを操作対象にするかを決定する。操作量算出部７５は、推定火炎位置のズレ方向及びズレ量に基づいて、操作対象決定部７４が決定した操作対象の操作量を求める。操作量出力部７６は、操作対象決定部７４が決定した操作対象に、操作量算出部７５が求めた操作量を出力する。
【００６７】
次に、図１１に示すフローチャートに従って、混合用ガス供給部３０ａの動作について説明する。
【００６８】
まず、情報取得部５０が火炎形成領域情報を取得する（Ｓ１０：情報取得工程）。次に、制御器７０が情報取得部５０から火炎形成領域情報を受け取り、角度変更機構６０、設置高さ変更機構６５、及び複数の流量調節弁３３のいずれかを制御するための制御演算工程（Ｓ１１）を実行する。
【００６９】
制御演算工程（Ｓ１１）では、まず、制御器７０の火炎位置推定部７１が、情報取得部５０が取得した火炎形成領域情報に基づいて、つまり赤外線カメラ５１叉は水分計５２からのデータに基づいて、火炉１２内の火炎Ｆの形成領域の位置を推定する（Ｓ１２：火炎位置推定工程）。なお、火炎位置推定部７１は、赤外線カメラ５１からのデータのみに基づいて、火炉１２内の火炎Ｆの形成領域の位置を推定してもよい。すなわち、情報取得部５０は、赤外線カメラ５１のみでもよい。目標火炎位置記憶部７２には、火炉１２内で、最も好ましい火炎Ｆの形成領域の位置が目標火炎位置として記憶されている。ズレ量算出部７３は、目標火炎位置を基準にして、火炎位置推定部７１が推定した推定火炎位置のズレ方向、及びこの推定火炎位置のズレ量を求める（Ｓ１３：ズレ量算出工程）。
【００７０】
次に、操作対象決定部７４が、推定火炎位置のズレ方向及びズレ量に基づいて、角度変更機構６０、設置高さ変更機構６５、及び複数の流量調節弁３３のうち、いずれを操作対象にするかを決定する（Ｓ１４：操作対象決定工程）。操作対象決定部７４は、例えば、目標火炎位置に対して推定火炎位置が前後方向にズレている場合には、複数の流量調節弁３３の全て、叉は、複数の流量調節弁３３の一部を操作対象とする。また、操作対象決定部７４は、例えば、目標火炎位置に対して推定火炎位置が上下方向にズレている場合には、角度変更機構６０又は設置高さ変更機構６５を操作対象とする。目標火炎位置に対して推定火炎位置が前後方向にも上下方向にもズレている場合がある。このような場合、操作対象決定部７４は、角度変更機構６０、設置高さ変更機構６５、及び複数の流量調節弁３３の全てを操作対象にすることもある。
【００７１】
次に、操作量算出部７５が、推定火炎位置のズレ方向及びズレ量に基づいて、操作対象決定部７４が決定した操作対象の操作量を求める（Ｓ１５：操作量算出工程）。なお、操作対象決定部７４が複数の流量調節弁３３を操作対象にした場合、操作量算出部７５は、複数の流量調節弁３３毎の操作量を求める。操作量出力部７６は、操作対象決定部７４が決定した操作対象に、操作量算出部７５が求めた操作量を出力する（Ｓ１６：操作量出力工程）。以上で、制御演算工程（Ｓ１１）が終了する。
【００７２】
仮に、操作量算出部７５が角度変更機構６０に操作量を出力したとする。この場合、角度変更機構６０は、この操作量に従って、混合用ガスノズル４０の主噴出方向Ｄｍを変える（Ｓ１７：角度変更工程）。具体的に、推定火炎位置が、例えば、目標火炎位置に対して上方向にズレている場合、混合用ガスノズル４０の主噴出方向Ｄｍの水平方向Ｄｈに対する角度αを小さくする。また、推定火炎位置が、例えば、目標火炎位置に対して下方向にズレている場合、混合用ガスノズル４０の主噴出方向Ｄｍの水平方向Ｄｈに対する角度αを大きくする。また、操作対象の流量調節弁３３に対応する混合用ガスノズル４０から推定火炎位置までの距離が、この混合用ガスノズル４０から目標火炎位置までの距離より大きい場合、混合用ガスノズル４０の主噴出方向Ｄｍの水平方向Ｄｈに対する角度αを小さくする。以上のような制御により、この混合用ガスノズル４０から噴出した混合用ガスＧｍが火炎Ｆの頂部Ｆｔに向かい、この混合用ガスＧｍによる引き寄せ効果が高まって、火炎Ｆの形成領域を第一実施形態よりも最も好ましい領域に近づけることができる。
【００７３】
また、仮に、操作量算出部７５が設置高さ変更機構６５に操作量を出力したとする。この場合、設置高さ変更機構６５は、この操作量に従って、混合用ガスノズル４０の上下方向Ｄｖの位置を変える（Ｓ１８：位置変更工程）。具体的に、推定火炎位置が、例えば、目標火炎位置に対して上方向にズレている場合、混合用ガスノズル４０の設置位置を高くする。また、推定火炎位置が、例えば、目標火炎位置に対して下方向にズレている場合、混合用ガスノズル４０の設置位置を低くする。また、操作対象の流量調節弁３３に対応する混合用ガスノズル４０から推定火炎位置までの距離が、この混合用ガスノズル４０から目標火炎位置までの距離より大きい場合、混合用ガスノズル４０の設置位置を高くする。以上のような制御により、この混合用ガスノズル４０から噴出した混合用ガスＧｍが火炎Ｆの頂部Ｆｔに向かい、この混合用ガスＧｍによる引き寄せ効果が高まって、火炎Ｆの形成領域を第一実施形態よりも最も好ましい領域に近づけることができる。
【００７４】
また、仮に、操作量算出部７５が複数の流量調節弁３３のうちの全てに、叉は一部に操作量を出力したとする。この場合、複数の混合用ガスノズル４０毎に、混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量が調節される（Ｓ１９：流量調節工程）。具体的に、操作対象の流量調節弁３３に対応する混合用ガスノズル４０から推定火炎位置までの距離が、この混合用ガスノズル４０から目標火炎位置までの距離より大きい場合、操作対象の流量調節弁３３は、その混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量を多くする。この制御により、この混合用ガスノズル４０から噴出した混合用ガスＧｍが火炎Ｆの頂部Ｆｔに至った際の流速を高めることができる。このため、この制御により、この混合用ガスＧｍによる引き寄せ効果が高まり、この火炎Ｆの形成領域を第一実施形態よりも最も好ましい領域に近づけることができる。
【００７５】
本実施形態では、以上のように、火炎形成領域情報に基づいて、角度変更機構６０、設置高さ変更機構６５、流量調節器３２が動作する。しかしながら、角度変更機構６０、設置高さ変更機構６５、流量調節器３２のうち、少なくとも一つが火炎形成領域情報に基づいて動作すればよい。
【００７６】
本実施形態の流量調節器３２は、第一実施形態と同様に、複数の混合用ガスノズル４０毎に設けられている流量調節弁３３を有する。ここで、複数の混合用ガスノズル４０のうち、流路軸線Ａｐよりも搬送方向上流側Ｄｔｕに配置されている複数の混合用ガスノズル４０を上流側ノズル群とし、流路軸線Ａｐよりも搬送方向下流側Ｄｔｄに配置されている複数の混合用ガスノズル４０を下流側ノズル群とする。この場合、流量調節器は、複数の混合用ガスノズル４０毎の流量調節弁３３の替わりに、上流側ノズル群を構成する複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量をまとめて調節する上流側群用流量調節弁と、下流側ノズル群を構成する複数の混合用ガスノズル４０から噴出する混合用ガスＧｍの流量をまとめて調節する下流側群用流量調節弁と、を有してもよい。
【００７７】
なお、制御器７０は、例えば、ＣＰＵ、主記憶装置（例えば、メモリ）、外部記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ装置）、入出力インタフェース回路等を有するコンピュータで構成してもよい。この場合、外部記憶装置には、以上で説明した制御器７０の各機能を実現するためのプログラムが格納されている。さらに、この外部記憶装置には、目標火炎位置が記憶されている。よって、目標火炎位置記憶部７２は、外部記憶装置を有して構成される。また、火炎位置推定部７１、ズレ量算出部７３、操作対象決定部７４、及び操作量算出部７５は、プログラムに従って動作するＣＰＵと、このＣＰＵの演算過程や演算結果が展開される主記憶装置と、を有して構成される。また、操作量出力部７６は、プログラムに従って動作するＣＰＵと、このＣＰＵの演算過程や演算結果が展開される主記憶装置と、入出力インタフェース回路と、を有して構成される。
【００７８】
「混合用ガスノズルの変形例」
以上の各実施形態の混合用ガスノズル４０の噴出口４４は、図２を用いて前述したように、円形である。しかしながら、混合用ガスノズルの噴出口は、図１２〜図１４の各変形例に示すように、円形でなくてもよい。
【００７９】
まず、図１２を用いて、混合用ガスノズルの第一変形例について説明する。本変形例の混合用ガスノズル４０ａの噴出口４４ａは、長方形である。この長方形の長辺は上下方向Ｄｖに延び、この長方形の短辺は水平方向Ｄｈに延びている。よって、この噴出口４４ａは、水平方向Ｄｈの開口幅より上下方向Ｄｖの開口幅の方が広い。
【００８０】
次に、図１３を用いて、混合用ガスノズルの第二変形例について説明する。本変形例の混合用ガスノズル４０ｂの噴出口４４ｂは、楕円形である。この楕円の長軸は上下方向Ｄｖに延び、この楕円の短軸は水平方向Ｄｈに延びている。よって、この噴出口４４ｂは、第一変形例の噴出口４４ａと同様、水平方向Ｄｈの開口幅より上下方向Ｄｖの開口幅の方が広い。
【００８１】
以上の第一及び第二変形例のように、水平方向Ｄｈの開口幅より上下方向Ｄｖの開口幅の方が広いと、噴出口４４が円形の場合よりも、上昇気流である燃焼ガスＧｃに晒される混合用ガスＧｍの面積が小さくなる。このため、第一及び第二変形例の混合用ガスノズル４０ａ，４０ｂでは、以上の実施形態の混合用ガスノズル４０よりも、上昇気流である燃焼ガスＧｃに対する混合用ガスＧｍの貫通力を増加させることができる。
【００８２】
なお、第一及び第二変形例の混合用ガスノズル４０ａ，４０ｂにおける噴出口４４ａ，４４ｂの開口面積は、以上の実施形態の混合用ガスノズル４０における噴出口４４の開口面積とほぼ同じであることが好ましい。すなわち、第一及び第二変形例の混合用ガスノズル４０ａ，４０ｂにおける噴出口４４ａ，４４ｂの開口面積は、第一及び第二実施形態の混合用ガスノズル４０における噴出口４４の内径が１００ｍｍのときの開口面積７８５０ｍｍ２（＝50ｍｍ×50ｍｍ×3.14）以上で、第一及び第二実施形態の混合用ガスノズル４０における噴出口４４の内径が２５０ｍｍのときの開口面積４９０６０ｍｍ２（≒125ｍｍ×125ｍｍ×3.14）以下であることが好ましい。但し、第一及び第二変形例の混合用ガスノズル４０ａ，４０ｂでは、前述したように、第一及び第二実施形態の混合用ガスノズル４０よりも混合用ガスＧｍの貫通力を増加させることができるため、第一及び第二変形例の混合用ガスノズル４０ａ，４０ｂにおける噴出口４４の開口面積が以上で例示した開口面積よりも若干小さくてもよい。
【００８３】
次に、図１４を用いて、混合用ガスノズルの第三変形例について説明する。複数の混合用ガスノズルから噴出する混合用ガスＧｍの総流量を一定にする場合、噴出口の開口面積を大きくすると、周方向Ｄｃで隣り合う二つの混合用ガスノズルの間隔が広くなり、混合用ガスＧｍに接触せずに上昇する燃焼ガスＧｃの量が多くなる。本変形例は、噴出口の開口面積を大きくしても、混合用ガスＧｍに接触せずに上昇する燃焼ガスＧｃの量が増加を抑えることができるノズルの例である。
【００８４】
本変形例の混合用ガスノズル４０ｃには、第一ガス流路４２と第二ガス流路４３とが形成されている。第一ガス流路４２は、ノズル軸線Ａｎを中心として、ノズル軸線方向Ｄａｎに延びている。この第一ガス流路４２におけるノズル軸線方向Ｄａｎの端は、混合用ガスＧｍを噴出する第一噴出口４５を成す。第二ガス流路４３は、ノズル軸線Ａｎに対して鋭角を成し且つ水平方向Ｄｈ成分を有する軸線傾斜方向Ｄｓに延びている。なお、ノズル軸線Ａｎに対する軸線傾斜方向Ｄｓの角度βは、例えば、６０°である。この第二ガス流路４３における軸線傾斜方向Ｄｓの端は、混合用ガスＧｍを噴出する第二噴出口４６を成す。第二噴出口４６は、第一噴出口４５に対して水平方向Ｄｈに離間した位置に形成されている。
【００８５】
本変形例でも、ノズル軸線方向Ｄａｎと主噴出方向Ｄｍとが一致する。このため、第一ガス流路４２からの混合用ガスＧｍは、主噴出方向Ｄｍを含む方向に噴出される。一方、第二ガス流路４３は、軸線傾斜方向Ｄｓに延び、且つその第二噴出口４６が第一噴出口４５に対して水平方向Ｄｈに離間した位置に形成されているため、第二ガス流路４３からの混合用ガスＧｍは、第一ガス流路４２から噴出した混合用ガスＧｍよりも、水平方向Ｄｈに離れた位置から水平方向Ｄｈに離れた方向に噴出される。このため、本変形例では、前述したように、噴出口の総開口面積を大きくしても、混合用ガスＧｍに接触せずに上昇する燃焼ガスＧｃの量が増加を抑えることができる。
【００８６】
なお、本変形例の混合用ガスノズル４０ｃにおける噴出口の総開口面積は、以上の実施形態及び第一及び第二変形例の混合用ガスノズルにおける噴出口の開口面積とほぼ同じであることが好ましい。
【００８７】
「混合用ガスノズルの配置の変形例」
複数の混合用ガスノズルの配置の変形例について、図１５を用いて説明する。
【００８８】
本変形例の混合用ガス供給部は、複数の混合用ガスノズル４０で構成される第一ノズル群４０ｘと、複数の混合用ガスノズル４０で構成される第二ノズル群４０ｙと、を有する。第一ノズル群４０ｘを構成する複数の混合用ガスノズル４０は、周方向Ｄｃに並んでいる。また、第二ノズル群４０ｙを構成する複数の混合用ガスノズル４０は、第一ノズル群４０ｘを構成する複数の混合用ガスノズル４０より上の位置で、周方向Ｄｃに並んでいる。また、第二ノズル群４０ｙを構成する複数の混合用ガスノズル４０のそれぞれは、第一ノズル群４０ｘを構成する複数の混合用ガスノズル４０のうち、周方向Ｄｃで隣り合ういずれか二つの混合用ガスノズル４０の間に位置に配置されている。すなわち、本変形例では、全ての混合用ガスノズル４０のうち、周方向Ｄｃで隣り合っている二つの混合用ガスノズル４０は、上下方向Ｄｖの位置が異なっている。
【００８９】
第一ノズル群４０ｘを構成する複数の混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧｍに接触しなかった燃焼ガスＧｃがあっても、この燃焼ガスＧｃに第二ノズル群４０ｙを構成する複数の混合用ガスノズル４０からの混合用ガスＧＭを接触させることができる。よって、本変形例では、噴出口の開口面積を大きくしても、混合用ガスＧｍに接触せずに、上昇する燃焼ガスＧｃの量が増加を抑えることができる。
【００９０】
本変形例では、第一ノズル群４０ｘを構成する複数のノズル、及び第二ノズル群４０ｙを構成する複数のノズルは、いずれも、混合用ガスノズル４０である。しかしながら、第一ノズル群４０ｘを構成する複数のノズルのみが混合用ガスノズル４０であり、第二ノズル群４０ｙを構成する複数のノズルが二次燃焼用空気ノズル２９であってもよい。
【００９１】
「その他の変形例」
以上の実施形態のストーカ式焼却設備は、排熱回収ボイラー２、減温塔３、燃焼ガス処理器（燃焼ガス処理部）４、排気ガス流路枠５、及び、煙突６を備える。しかしながら、ストーカ式焼却設備は、排熱回収ボイラー２、減温塔３、燃焼ガス処理器４、排気ガス流路枠５、及び、煙突６のうち、いずれかを備えていなくてもよい。
【００９２】
「付記」
以上の実施形態及び変形例におけるストーカ式燃焼設備は、例えば、以下のように把握される。
（１）第一態様におけるストーカ式燃焼設備は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物Ｍを搬送するストーカ１１と、前記ストーカ１１を覆い、前記ストーカ１１上の被焼却物Ｍが燃焼する火炉１２と、前記被焼却物Ｍの燃焼で発生する燃焼ガスＧｃを上方に導く燃焼ガス流路１７が形成され、前記ストーカ１１の一部の上方に位置するよう前記火炉１２に接続されている燃焼ガス流路枠１６と、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍに燃焼用空気Ｇａ１を供給する燃焼用空気供給部２０と、前記燃焼用空気Ｇａ１の一部と前記燃焼ガスＧｃの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスＧｍとして前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に送る混合用ガス供給部３０，３０ａと、を備える。前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記混合用ガスＧｍを前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に噴出する１以上のノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃを有する。前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃにおける前記混合用ガスＧｍを噴出する噴出口４４，４４ａ，４４ｂの開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下である。
【００９３】
本態様では、ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの噴出させた混合用ガスＧｍを火炎Ｆの頂部Ｆｔ又は火炎Ｆの頂部Ｆｔより上の位置に届かせることができる。このため、本態様では、混合用ガスＧｍの燃焼ガスＧｃ中への混合率を高めることができ、燃焼ガスＧｃに含まれる未燃分の燃焼効率を高めることができる。
【００９４】
（２）第二態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様におけるストーカ式燃焼設備において、前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃを複数有すると共に、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから噴出する前記混合用ガスＧｍの流量を調節する流量調節器３２と、を有する。この場合、前記流量調節器３２は、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから噴出する前記混合用ガスＧｍの流速が２０ｍ／ｓ以上で９０ｍ／ｓ以下になるよう、前記混合用ガスＧｍの流量を調節する。
【００９５】
（３）第三態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第二態様におけるストーカ式燃焼設備において、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、水平方向成分を有する方向に並んでおり、前記水平方向成分を有する前記方向で隣り合っている二つの前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、上下方向の位置が異なる。
【００９６】
本態様では、混合用ガスＧｍに接触せずに上昇する燃焼ガスＧｃの量が増加を抑えることができる。
【００９７】
（４）第四態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第二態様又は前記第三態様のストーカ式燃焼設備において、前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部５０を有する。この場合、前記流量調節器３２は、前記情報取得部５０が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから噴出する前記混合用ガスＧｍの流量を調節する。
【００９８】
（５）他の態様におけるストーカ式燃焼設備は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物Ｍを搬送するストーカ１１と、前記ストーカ１１を覆い、前記ストーカ１１上の被焼却物Ｍが燃焼する火炉１２と、前記被焼却物Ｍの燃焼で発生する燃焼ガスＧｃを上方に導く燃焼ガス流路１７が形成され、前記ストーカ１１の一部の上方に位置するよう前記火炉１２に接続されている燃焼ガス流路枠１６と、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍに燃焼用空気Ｇａ１を供給する燃焼用空気供給部２０と、前記燃焼用空気Ｇａ１の一部と前記燃焼ガスＧｃの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスＧｍとして前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に送る混合用ガス供給部３０，３０ａと、を備える。前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記混合用ガスＧｍを前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に噴出する複数のノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから噴出する前記混合用ガスＧｍの流量を調節する流量調節器３２と、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部５０と、を有する。複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、水平方向成分を有する方向に並んでいる。前記流量調節器３２は、前記情報取得部５０が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから噴出する前記混合用ガスＧｍの流量を調節する。
【００９９】
被焼却物Ｍ中の水分量に応じて、火炎Ｆの形成領域が変わる。また、混合用ガスノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから混合用ガスＧｍが噴出されると、この混合用ガスＧｍの周りの静圧が低下するため、火炎Ｆは、噴出された混合用ガスＧｍのそばに引き寄せられる。このため、ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの噴出する混合用ガスＧｍの流量を増やして、この混合用ガスＧｍの流速を高めると、この混合用ガスＧｍによる火炎Ｆ引き寄せ効果を高めることができる。よって、前記情報取得部５０を有する本態様では、最も好ましい領域に火炎Ｆが形成されていない場合でも、この火炎Ｆの形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。
【０１００】
（６）第五態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第四態様、前記他の態様のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、前記混合用ガスＧｍが、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの頂部Ｆｔに向かうことが可能に設けられている。
【０１０１】
（７）さらに他の態様におけるストーカ式燃焼設備は、
水平方向成分を有する方向に被焼却物Ｍを搬送するストーカ１１と、前記ストーカ１１を覆い、前記ストーカ１１上の被焼却物Ｍが燃焼する火炉１２と、前記被焼却物Ｍの燃焼で発生する燃焼ガスＧｃを上方に導く燃焼ガス流路１７が形成され、前記ストーカ１１の一部の上方に位置するよう前記火炉１２に接続されている燃焼ガス流路枠１６と、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍに燃焼用空気Ｇａ１を供給する燃焼用空気供給部２０と、前記燃焼用空気Ｇａ１の一部と前記燃焼ガスＧｃの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスＧｍとして前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に送る混合用ガス供給部３０，３０ａと、を備える。前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記混合用ガスＧｍを前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に噴出するノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃを有する。前記混合用ガスＧｍが、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの頂部Ｆｔに向かうことが可能に、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃが設けられている。
【０１０２】
生成直後の燃焼ガスＧｃ中には、未燃分が含まれている。火炎Ｆの頂部Ｆｔに混合用ガスＧｍを向かわせる、本態様では、混合用ガスノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの混合用ガスＧｍが火炎Ｆの頂部Ｆｔに供給され得る。すなわち、本態様では、生成直後の燃焼ガスＧｃ中に、酸素を含む混合用ガスＧｍが供給される。このため、本態様では、燃焼ガスＧｃ中の未燃分は、この燃焼ガスＧｃの生成直後から、混合用ガスＧｍに含まれる酸素で燃焼可能になる。しかも、本態様では、上下方向の広い範囲に渡って、酸素を含む混合ガスを供給することができる。よって、本態様では、燃焼ガスＧｃの生成直後から、燃焼ガスＧｃ中の未燃分の少なくとも一部が燃焼することになる。
【０１０３】
（８）第六態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第五態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの前記混合用ガスＧｍの主噴出方向Ｄｍが、下方向成分と前記燃焼ガス流路１７の水平断面における中心を通り且つ上下方向に延びる流路軸線Ａｐに近づく水平方向成分とを有する方向、叉は前記流路軸線Ａｐに近づく水平方向になるよう、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃが設けられている。
【０１０４】
（９）第七態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第六態様のストーカ式燃焼設備において、前記主噴出方向Ｄｍは、水平方向に対して０°以上で且つ６０°以下の角度の方向である。
【０１０５】
（１０）第八態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第七態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、前記燃焼ガス流路枠１６に設けられている。
【０１０６】
本態様では、火炉１２にノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃが設けられている場合よりも、ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから火炎Ｆまでの距離を短くすることができる。このため、本態様では、火炉１２にノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃが設けられている場合よりも、混合用ガスＧｍが火炎Ｆに至った際の混合用ガスＧｍの流速を高めることができる。このため、本態様では、混合用ガスＧｍの燃焼ガスＧｃ中への混合率を高めることができる上に、混合用ガスＧｍにより火炎Ｆの引き寄せ効果を高めることができる。
【０１０７】
（１１）第九態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第八態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記燃焼ガス流路１７を流れてきた前記燃焼ガスＧｃを処理する燃焼ガス処理部４を備える。前記混合用ガスＧｍに含まれ得る前記燃焼ガスＧｃには、前記燃焼ガス処理部４で処理された前記燃焼ガスＧｃである排気ガスが含まれる。
【０１０８】
（１２）第十態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第九態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、前記ストーカ１１の上面から１５００ｍｍ以上で４０００ｍｍ以下の位置に設置されている。
【０１０９】
（１３）第十一態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第十態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの前記混合用ガスＧｍの主噴出方向Ｄｍを変える角度変更機構６０を有する。
【０１１０】
被焼却物Ｍ中の水分量に応じて、火炎Ｆの形成領域が変わる。本態様では、火炎Ｆの形成領域が変わっても、主噴出方向Ｄｍを変えることで、ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの混合用ガスＧｍを火炎Ｆの頂部Ｆｔに導くことができる。また、混合用ガスノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから混合用ガスＧｍが噴出されると、この混合用ガスＧｍの周りの静圧が低下するため、噴出された混合用ガスＧｍのそばに火炎Ｆが引き寄せられる。このため、本態様では、最も好ましい領域に火炎Ｆが形成されていない場合でも、この火炎Ｆの形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。
【０１１１】
（１４）第十二態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第十一態様のストーカ式燃焼設備において、前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部５０を有する。この場合、前記角度変更機構６０は、前記情報取得部５０が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃの前記主噴出方向Ｄｍを変える。
【０１１２】
（１５）第十三態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第十二態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃの上下方向における位置を変える設置高さ変更機構６５を有する。
【０１１３】
前述したように、被焼却物Ｍ中の水分量に応じて、火炎Ｆの形成領域が変わる。本態様では、火炎Ｆの形成領域が変わっても、ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃの上下方向における位置を変えることで、ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの混合用ガスＧｍを火炎Ｆの頂部Ｆｔに導くことができる。また、混合用ガスノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから混合用ガスＧｍが噴出されると、この混合用ガスＧｍの周りの静圧が低下するため、噴出された混合用ガスＧｍのそばに火炎Ｆが引き寄せられる。このため、本態様では、最も好ましい領域に火炎Ｆが形成されていない場合でも、この火炎Ｆの形成領域を最も好ましい領域に近づけることができる。
【０１１４】
（１６）第十四態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第十三態様のストーカ式燃焼設備において、前記混合用ガス供給部３０，３０ａは、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部５０を有する。この場合、前記設置高さ変更機構６５は、前記情報取得部５０が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃの上下方向における位置を変える。
【０１１５】
（１７）第十五態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第十四態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記ノズル４０ｃには、前記混合用ガスＧｍが流れる第一ガス流路４２及び第二ガス流路４３が形成され、前記第一ガス流路４２は、前記ノズル４０ｃのノズル軸線Ａｎを中心として、前記ノズル軸線Ａｎに沿ったノズル軸線方向Ｄａｎに延び、前記ノズル軸線方向Ｄａｎの端が前記混合用ガスＧｍを噴出する第一噴出口４５を成す。この場合、前記第二ガス流路４３は、前記ノズル軸線Ａｎに対して鋭角を成し且つ水平方向成分を有する軸線傾斜方向Ｄｓに延び、前記軸線傾斜方向Ｄｓの端が前記混合用ガスＧｍを噴出する第二噴出口４６を成す。前記第二噴出口４６は、前記第一噴出口４５に対して水平方向に離間した位置に形成されている。
【０１１６】
本態様では、混合用ガスＧｍに接触せずに上昇する燃焼ガスＧｃの量が増加を抑えることができる。
【０１１７】
（１８）第十六態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第十四態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記ノズル４０ａ，４０ｂの前記混合用ガスＧｍを噴出する噴出口４４ａ，４４ｂは、水平方向の開口幅より上下方向の開口幅の方が広い。
【０１１８】
水平方向の開口幅より上下方向の開口幅の方が広いと、噴出口が円形の場合よりも、上昇気流である燃焼ガスＧｃに晒される混合用ガスＧｍの面積が小さくなる。このため、本態様では、噴出口が円形の場合よりも、上昇気流である燃焼ガスＧｃに対する混合用ガスＧｍの貫通力を増加させることができる。
【０１１９】
（１９）第十七態様におけるストーカ式燃焼設備は、
前記第一態様から前記第十六態様、前記他の態様、前記さらに他の態様、のいずれか一のストーカ式燃焼設備において、前記混合用ガス供給部３０，３０ａが前記混合用ガスＧｍを噴出する位置よりも高い位置から、前記燃焼ガス流路１７中に二次燃焼用空気Ｇａ２を供給する二次燃焼用空気供給部２５を備える。
【０１２０】
本態様では、混合用ガスＧｍが供給された後、燃焼ガス流路１７内を上昇する過程で、二次燃焼用空気Ｇａ２が供給される。このため、混合用ガスＧｍが供給された後の燃焼ガスＧｃ中に未燃分が残っていても、この未燃分を二次燃焼用空気Ｇａ２で燃焼させることができる。
【０１２１】
また、以上の実施形態及び変形例における被焼却物Ｍの焼却方法は、例えば、以下のように把握される。
【０１２２】
（２０）第十八態様における被焼却物Ｍの焼却方法は、
以下のストーカ式燃焼設備における被焼却物Ｍの焼却方法である。
このストーカ式燃焼設備は、水平方向成分を有する方向に被焼却物Ｍを搬送するストーカ１１と、前記ストーカ１１を覆い、前記ストーカ１１上の被焼却物Ｍが燃焼する火炉１２と、前記被焼却物Ｍの燃焼で発生する燃焼ガスＧｃを上方に導く燃焼ガス流路１７が形成され、前記ストーカ１１の一部の上方に位置するよう前記火炉１２に接続されている燃焼ガス流路枠１６と、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍに燃焼用空気Ｇａ１を供給する燃焼用空気供給部２０と、を備える。
このストーカ式燃焼設備における被焼却物Ｍの焼却方法は、前記燃焼用空気Ｇａ１の一部と前記燃焼ガスＧｃの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスＧｍとして複数のノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に送る混合用ガス供給工程を実行する。複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃにおける前記混合用ガスＧｍを噴出する噴出口４４，４４ａ，４４ｂの開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下である。前記混合用ガス供給工程は、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから噴出する前記混合用ガスＧｍの流速が２０ｍ／ｓ以上で９０ｍ／ｓ以下になるよう、前記混合用ガスＧｍの流量を調節する流量調節工程を含む。
【０１２３】
（２１）第十九態様における被焼却物Ｍの焼却方法は、
前記第十八形態の被焼却物Ｍの焼却方法において、前記混合用ガス供給工程は、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程を含む。この場合、前記流量調節工程では、前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃから噴出する前記混合用ガスＧｍの流量を調節する。
【０１２４】
（２２）他の態様における被焼却物Ｍの焼却方法は、
以下のストーカ式燃焼設備における被焼却物Ｍの焼却方法である。
このストーカ式燃焼設備は、水平方向成分を有する方向に被焼却物Ｍを搬送するストーカ１１と、前記ストーカ１１を覆い、前記ストーカ１１上の被焼却物Ｍが燃焼する火炉１２と、前記被焼却物Ｍの燃焼で発生する燃焼ガスＧｃを上方に導く燃焼ガス流路１７が形成され、前記ストーカ１１の一部の上方に位置するよう前記火炉１２に接続されている燃焼ガス流路枠１６と、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍに燃焼用空気Ｇａ１を供給する燃焼用空気供給部２０と、を備える。
このストーカ式燃焼設備における被焼却物Ｍの焼却方法は、前記燃焼用空気Ｇａ１の一部と前記燃焼ガスＧｃの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスＧｍとして前記火炉１２内又は前記燃焼ガス流路１７中に送る混合用ガス供給工程を実行する。前記混合用ガス供給工程では、前記混合用ガスＧｍが、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの頂部Ｆｔに向かうよう、前記燃焼ガス流路１７中に前記混合用ガスＧｍを送る。
【０１２５】
（２３）第二十態様における被焼却物Ｍの焼却方法は、
前記第十八形態又は前記他の態様の被焼却物Ｍの焼却方法において、前記混合用ガス供給工程は、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程と、前記火炎形成領域情報に基づいて、前記混合用ガスＧｍの主噴出方向Ｄｍを変える角度変更工程と、を含む。
【０１２６】
（２４）第二十一態様における被焼却物Ｍの焼却方法は、
前記第十八形態又は前記他の態様の被焼却物Ｍの焼却方法において、前記混合用ガス供給工程は、前記ストーカ１１上の前記被焼却物Ｍの燃焼で形成される火炎Ｆの形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程と、前記火炎形成領域情報に基づいて、前記混合用ガスＧｍを噴出する上下方向の位置を変える位置変更工程と、を含む。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本開示の一態様によれば、被焼却物の燃焼効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１：ストーカ式焼却炉
２：排熱回収ボイラー
３：減温塔
４：燃焼ガス処理器（燃焼ガス処理部）
５：排気ガス流路枠
６：煙突
１０：ホッパー
１１：ストーカ
１２：火炉
１３：一次燃焼室
１４：受入口
１５：排出口
１６：燃焼ガス流路枠
１７：燃焼ガス流路
１８：二次燃焼室
１９：開口
２０：一次燃焼用空気供給部
２１：空気供給器
２２：風箱
２５：二次燃焼用空気供給部
２６：二次燃焼用空気ライン
２７：流量調節器
２８：流量調節弁
２９：二次燃焼用空気ノズル
３０，３０ａ：混合用ガス供給部
３１：混合用ガスライン
３２：流量調節器
３３：流量調節弁
３４：送風機
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ：混合用ガスノズル（又は、単にノズル）
４０ｘ：第一ノズル群
４０ｙ：第二ノズル群
４１：ガス流路
４２：第一ガス流路
４３：第二ガス流路
４４，４４ａ，４４ｂ：噴出口
４５：第一噴出口
４６：第二噴出口
５０：情報取得部
５１：赤外線カメラ
５２：水分計
６０：角度変更機構
６１：ノズル支持体
６２：支持体受け
６３：回転駆動機構
６５：設置高さ変更機構
６６：スライドベース
６７：移動機構
６８：シール機構
７０：制御器
７１：火炎位置推定部
７２：目標火炎位置記憶部
７３：ズレ量算出部
７４：操作対象決定部
７５：操作量算出部
７６：操作量出力部
Ｇａ１：一次燃焼用空気
Ｇａ２：二次燃焼用空気
Ｇｍ：混合用ガス
Ｇｃ：燃焼ガス
Ｇｅ：排気ガス
Ｆ：火炎
Ｆｔ：頂部
Ｍ：被焼却物
Ａｐ：流路軸線
Ａｎ：ノズル軸線
Ｄｔ：搬送方向
Ｄｔｕ：搬送方向上流側
Ｄｔｄ：搬送方向下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｖ：上下方向
Ｄｈ：水平方向
Ｄａｎ：ノズル軸線方向
Ｄｍ：主噴出方向
Ｄｓ：軸線傾斜方向
Ｈ：設置高さ
【図１】
2020071142.tif 000003
【図２】
2020071142.tif 000004
【図３】
2020071142.tif 000005
【図４】
2020071142.tif 000006
【図５】
2020071142.tif 000007
【図６】
2020071142.tif 000008
【図７】
2020071142.tif 000009
【図８】
2020071142.tif 000010
【図９】
2020071142.tif 000011
【図１０】
2020071142.tif 000012
【図１１】
2020071142.tif 000013
【図１２】
2020071142.tif 000014
【図１３】
2020071142.tif 000015
【図１４】
2020071142.tif 000016
【図１５】
2020071142.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月23日(2020.12.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、
前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、
前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、
前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、
前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給部と、を備え、
前記混合用ガス供給部は、前記混合用ガスを前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に噴出する１以上のノズルを有し、
前記ノズルにおける前記混合用ガスを噴出する噴出口の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下であり、
前記ノズルは、前記混合用ガスが、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の頂部に向かうことが可能に設けられている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項２】
請求項１に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ノズルを複数有すると共に、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する流量調節器と、を有し、
前記流量調節器は、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流速が２０ｍ／ｓ以上で９０ｍ／ｓ以下になるよう、前記混合用ガスの流量を調節する、
ストーカ式焼却設備。
【請求項３】
請求項２に記載のストーカ式焼却設備において、
複数の前記ノズルは、水平方向成分を有する方向に並んでおり、
前記水平方向成分を有する前記方向で隣り合っている二つの前記ノズルは、上下方向の位置が異なる、
ストーカ式焼却設備。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部を有し、
前記流量調節器は、前記情報取得部が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する
ストーカ式焼却設備。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルからの前記混合用ガスの主噴出方向が、下方向成分と前記燃焼ガス流路の水平断面における中心を通り且つ上下方向に延びる流路軸線に近づく水平方向成分とを有する方向、叉は前記流路軸線に近づく水平方向になるよう、前記ノズルが設けられている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項６】
請求項５に記載のストーカ式焼却設備において、
前記主噴出方向は、水平方向に対して０°以上で且つ６０°以下の角度の方向である、
ストーカ式焼却設備。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルは、前記燃焼ガス流路枠に設けられている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記燃焼ガス流路を流れてきた前記燃焼ガスを処理する燃焼ガス処理部を備え、
前記混合用ガスに含まれ得る前記燃焼ガスには、前記燃焼ガス処理部で処理された前記燃焼ガスである排気ガスが含まれる、
ストーカ式焼却設備。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルは、前記ストーカの上面から１５００ｍｍ以上で４０００ｍｍ以下の位置に設置されている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ノズルからの前記混合用ガスの主噴出方向を変える角度変更機構を有する、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１１】
請求項１０に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部を有し、
前記角度変更機構は、前記情報取得部が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、前記ノズルの前記主噴出方向を変える、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ノズルの上下方向における位置を変える設置高さ変更機構を有する、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１３】
請求項１２に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得部を有し、
前記設置高さ変更機構は、前記情報取得部が取得した前記火炎形成領域情報に基づいて、前記ノズルの上下方向における位置を変える、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルには、前記混合用ガスが流れる第一ガス流路及び第二ガス流路が形成され、
前記第一ガス流路は、前記ノズルのノズル軸線を中心として、前記ノズル軸線に沿ったノズル軸線方向に延び、前記ノズル軸線方向の端が前記混合用ガスを噴出する第一噴出口を成し、
前記第二ガス流路は、前記ノズル軸線に対して鋭角を成し且つ水平方向成分を有する軸線傾斜方向に延び、前記軸線傾斜方向の端が前記混合用ガスを噴出する第二噴出口を成し、
前記第二噴出口は、前記第一噴出口に対して水平方向に離間した位置に形成されている、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記ノズルの前記混合用ガスを噴出する噴出口は、水平方向の開口幅より上下方向の開口幅の方が広い、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のストーカ式焼却設備において、
前記混合用ガス供給部が前記混合用ガスを噴出する位置よりも高い位置から、前記燃焼ガス流路中に二次燃焼用空気を供給する二次燃焼用空気供給部を備える、
ストーカ式焼却設備。
【請求項１７】
水平方向成分を有する方向に被焼却物を搬送するストーカと、
前記ストーカを覆い、前記ストーカ上の被焼却物が燃焼する火炉と、
前記被焼却物の燃焼で発生する燃焼ガスを上方に導く燃焼ガス流路が形成され、前記ストーカの一部の上方に位置するよう前記火炉に接続されている燃焼ガス流路枠と、
前記ストーカ上の前記被焼却物に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部と、
を備えるストーカ式焼却設備における被焼却物の焼却方法において、
前記燃焼用空気の一部と前記燃焼ガスの一部とのうち、少なくとも一のガスを混合用ガスとして複数のノズルから前記火炉内又は前記燃焼ガス流路中に送る混合用ガス供給工程を実行し、
複数の前記ノズルにおける前記混合用ガスを噴出する噴出口の開口面積は、７８５０ｍｍ２以上で４９０６０ｍｍ２以下であり、前記ノズルは、前記混合用ガスが、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の頂部に向かうことが可能に設けられており、
前記混合用ガス供給工程は、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流速が２０ｍ／ｓ以上で９０ｍ／ｓ以下になるよう、前記混合用ガスの流量を調節する流量調節工程を含む、
被焼却物の焼却方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の被焼却物の焼却方法において、
前記混合用ガス供給工程は、前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程を含み、
前記流量調節工程では、前記火炎形成領域情報に基づいて、複数の前記ノズルから噴出する前記混合用ガスの流量を調節する、
被焼却物の焼却方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の被焼却物の焼却方法において、
前記混合用ガス供給工程は、
前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程と、
前記火炎形成領域情報に基づいて、前記混合用ガスの主噴出方向を変える角度変更工程と、
を含む、
被焼却物の焼却方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の被焼却物の焼却方法において、
前記混合用ガス供給工程は、
前記ストーカ上の前記被焼却物の燃焼で形成される火炎の形成領域を把握するための火炎形成領域情報を取得する情報取得工程と、
前記火炎形成領域情報に基づいて、前記混合用ガスを噴出する上下方向の位置を変える位置変更工程と、
を含む、
被焼却物の焼却方法。
【国際調査報告】
2020071142.tif 000018
2020071142.tif 000019
2020071142.tif 000020
2020071142.tif 000021