JP2003525418A - 廃棄物などの物質の連続燃焼システム - Google Patents

廃棄物などの物質の連続燃焼システム

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JP2003525418A JP2001563837A JP2001563837A JP2003525418A JP 2003525418 A JP2003525418 A JP 2003525418A JP 2001563837 A JP2001563837 A JP 2001563837A JP 2001563837 A JP2001563837 A JP 2001563837A JP 2003525418 A JP2003525418 A JP 2003525418A
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ランペルタス、ベルナルダス、マリア、バン、ケッセル
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Abstract

(57)【要約】 廃棄物などの物質の連続的燃焼システムを提供する。本発明による廃棄物などの物質の連続的燃焼システムは、導入口、排出口および前記導入口と前記排出口との間に延在する燃焼通路とを含む焼却炉を備える。このシステムはさらに燃焼通路に対して加熱された空気を供給するための給気手段を含む。さらにこのシステムは、可燃物質の熱量（焼却炉中において物質の燃焼に際して発生される熱の量）に応じて、給気手段によって供給される空気の量および／または温度を自動的に調整するための調整手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼される物質を供給するための導入口と、燃焼された物質を除去
するための排出口と、前記導入口と排出口との間に延在し使用中に可燃物質がそ
の燃焼のために前記導入口から排出口まで搬送方向に連続的に搬送される連続通
路と、熱空気を前記燃焼通路の中に供給するための給気手段とを含む焼却炉を備
えた廃棄物などの物質の連続燃焼システムに関する。
【０００２】 また、本発明は燃焼される物質を供給するための導入口と、燃焼された物質を
除去するための排出口と、前記導入口と排出口との間に延在し使用中に可燃物質
がその燃焼のために前記導入口から排出口まで搬送方向に連続的に搬送される連
続通路と、熱空気を前記燃焼通路の中に供給するための給気手段とを含む焼却炉
を備えた廃棄物などの物質の連続燃焼方法に関する。
【０００３】
【従来の技術と問題点】
例えば廃棄物などの物質を燃焼する際に生じる問題点は燃焼行程中に廃棄物の
組成の連続的変化によって生じる燃焼行程の変動である。物質の組成と供給され
るエネルギーの広い変動は、燃焼温度の変動など広い工程変動を生じ、これはシ
ステムにとって有害である。
【０００４】 このような工程変動の結果、発生される水蒸気と電力の変動などの生成物の変
動が生じる。またその結果として生成物の収率と品質が低減される。この場合、
「生成物」とは燃焼された物質と燃焼によって得られたエネルギーおよび／また
は水蒸気とを言う。
【０００５】 本発明の目的は前述のような問題点を解決するにある。
【０００６】
【発明の概要】 本発明によるシステムは、可燃物質の熱量（キログラムの物質の燃焼器中の燃
焼によって発生される熱の量）および／または燃焼路中の火炎の位置に依存して
、供給手段によって供給される給気の量および／または空気温度を自動的に調整
するための調整手段を備えることを特徴とする。
【０００７】 従って、本発明によれば、前述の工程変動に対抗するように給気が燃焼に依存
するように調整される。
【０００８】 本発明は、燃焼物質の熱量が高いほど燃焼通路に沿った火炎の延長が長くなる
という見解に基づいている。従って熱量または火炎の位置によって、給気の量お
よび／または給気の温度を調整することによって補正することができる。従って
、熱量および／または導入口方向の火炎の対応の延長を増大させることによって
給気の量を低減させまた／あるいは給気温度を低下させることができ、またはそ
の逆が可能となる。
【０００９】 それ自体公知のように、物質の熱量は例えば物質の組成を確認することによっ
て決めることができる。
【００１０】 さらに詳しくは、前記燃焼システムは可燃物質の搬送方向にみて、物質を加熱
して蒸発させる少なくとも１つの第１燃焼区域と、物質が実質的に燃焼される主
燃焼区域と、物質を完全燃焼させる最終区域とをそれぞれ備え、ここに前記調整
手段は物質の熱量および／または焼却炉中の燃焼通路の中の火炎位置に依存して
、前記調整手段が前記主燃焼区域に対する給気の量を調整するように配置されて
いる。さらに詳しくは、物質の熱量が十分に高い場合でさえも、主燃焼区域に対
する給気を締め切ることができる。
【００１１】 本発明の好ましい実施態様によれば、燃焼通路中の火炎の存在する位置に関す
る情報を得るためのセンサ手段を備える。さらに詳しくは、このような場合、前
記調整手段は火炎が燃焼通路に沿って導入口の方向に拡大する時に供給される空
気の温度を低下させ、また火炎が導入口から遠ざかる際に供給される空気温度を
増大するように配置されている。また、前記調整手段は、火炎が燃焼通路にそっ
て導入口の方に拡大する時に給気の量を低減させまた火炎が導入口から遠ざかる
際に空気の量を増大するように配置されことも可能である。
【００１２】 本発明のさらに他の実施態様によれば、前記調整手段は、火炎が燃焼通路中に
おいて所定の位置を越えて導入口の方向に拡大する時に主燃焼区域に対する給気
を締め切りまた火炎が燃焼通路の所定の位置を越えて導入口から遠ざかる際に主
燃焼区域に対する給気を再会するように配置されている。
【００１３】 本発明のさらに他の実施態様によれば、前記調整機構は、前記物質の熱量が増
大する時に供給される空気の温度を低下させまた物質の熱量が減少する時に供給
される温度を増大するように配置されている。
【００１４】 さらに本発明のさらに他の実施態様によれば、前記調整手段は、物質の熱量が
増大する時に給気の量を低下させまた物質の熱量が減少する時に給気の量を増大
させるように配置されている。
【００１５】 本発明による方法は、可燃物質の熱量（物質キログラムあたりの物質燃焼に際
して焼却炉の中に発生される熱の量）および／または燃焼通路中の火炎位置とに
依存して、前記の給気手段によって供給される給気の量および／または温度を自
動的に調整することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態について詳細に説明するが、本発明はこ
れらの実施の形態例によって限定されるものではない。
【００１７】 図１において、物質、この実施例においては廃棄物の連続燃焼システムを参照
数字１で示す。システム１は焼却炉２を備える。焼却炉２は、燃焼される物質を
供給するための導入口４を含む焼却炉２を備える。さらに焼却炉２はその中で焼
却された物質を排出するための排出口６を含む。この焼却炉２の中において導入
口４から排出口６まで燃焼路８が延在する。
【００１８】 このシステム１の使用において、物質３はその燃焼のために燃焼通路８に沿っ
て搬送方向１０に搬送される。この場合、焼却炉は、公知のように火格子１２を
備える。この火格子１２は物質をその上を搬送方向１０に移動させるための手段
を含む。
【００１９】 さらにこのシステム１は、加熱空気を燃焼通路８に供給するための給気手段１
４を備える。燃焼通路８は、その中の物質の搬送方向１０に見て、それぞれ第１
燃焼区域１６，第２燃焼区域１８および第３燃焼区域２０を備える。第１燃焼区
域１６の中において、可燃物質が加熱され、さらに物質中に含有される水分の蒸
発が生じる。主燃焼区域１８の中において、少なくとも実質的に物質の燃焼が生
じる。最終区域２０の中において、可燃物質は燃え尽きるので、排出口６におい
て火炎が消火される。
【００２０】 この実施の形態では、排出口４２が制御手段２６によって制御される。さらに
煙突の中には、それ自体公知のダスト・キャッチャー４４が含まれる。焼却炉か
ら煙突４０を通して出てダスト・キャッチャー４４によってダストを除去された
煙道ガスの少なくとも一部がチャンネル４４を通して焼却炉の中に戻される。こ
れは、いわゆる排ガス循環を成す。さらに煙突の近くにおいて制御弁５０を備え
た導入口４８が配置され、導入口４８を通して二次空気を焼却炉の中に供給する
ことができる。さらに、制御手段２６は、ライン５２を介して制御弁５０を制御
するように成されている。
【００２１】 このシステムはさらに調整手段２２を備えている。この調整手段２２は、焼却
炉中の可燃物質の熱量（すなわち、焼却炉中の可燃物質３の燃焼に際して発生さ
れる毎物質キログラムの熱量）に依存して、給気手段１４によって供給される給
気の量および／または空気温度を自動的に制御するように成されている。
【００２２】 その目的から、制御手段２２は、熱量に関する情報を得るためのセンサ手段２
４と、ライン２８を介してこのセンサ手段２４に接続された制御手段２６とを含
む。制御手段２６に対してセンサ手段２４によってライン２８を通して供給され
る情報に基づいて、この制御手段２６は、制御信号を発生し、この信号がライン
３０を通して給気手段１４に供給される。そのため、この実施の形態においては
、制御手段２６は、適当にプログラミングされたコンピュータ２６から成る。こ
の制御信号によって、燃焼通路８に対する給気の量および／または燃焼通路８に
供給される空気温度を制御することができる。加えられる熱量が増大して（焼却
炉中の温度が上昇する）際に、燃焼通路に対して供給される加熱給気の量が低減
されまた／あるいは給気の温度が低下するように調整が実施される。その結果と
して、再び温度が低下する。他方、加えられる熱量が低減して（焼却炉中の温度
が低下する）際に、燃焼通路に対して供給される加熱給気の量が増大されまた／
あるいは給気の温度が上昇するように調整が実施される。その結果として、再び
温度が上昇する。すなわち、燃焼行程中の温度変動が対抗され従って減衰される
ように調整が実施される。
【００２３】 さらに詳しくは、主燃焼区域に対して供給される空気量のみが給気手段１４に
よって調整される。あるいは、物質の熱量が所定値を超えた時に主燃焼区域に対
する給気を完全に締め切るように調整手段２２を配置することもできる。
【００２４】 さらに詳しくは、燃焼通路中の燃焼火炎の位置に関する情報をを得るようにセ
ンサ手段２４が構成される。その目的から、調整手段２２は例えば赤外線カメラ
、ＣＣＤカメラおよび類似物を備えることができる。その場合、燃焼通路中の火
炎が導入口４の方向に拡大する際に給気の量および／または給気温度が低下され
るように調整手段２２を配置することができる。火炎が導入口４から遠ざかる時
に、調整手段２２は給気の量および／または温度を再び上昇させる。
【００２５】 さらに詳しくは、火炎が導入口４の方向に所定の位置３２を越えて拡大して火
炎が導入口４に近接する時に、調整手段２２が給気の量および／または温度を低
下させるので、導入口４と燃焼通路中の火炎の配置された最寄り位置との間隔が
再び増大させられる。火炎が所定の第２位置３４を越えて導入口から離れる方向
に移動した時、給気の量および／または温度はさらに低下されない。焼却炉中の
火炎は新しい給気位置に調整されるために一定時間を必要とするのであるから、
給気の量および／または給気温度の増減はゆっくりと変動させられるのは明らか
である。給気の量および／または温度の変動は連続的にもまたは個別段階的にも
実施することができる。
【００２６】 この実施の形態において、第１位置３２と第２位置３４は不安定な調整を防止
するために相互に一定距離に配置されている。従ってこの実施の形態においては
、このシステムはヒステリシス・ループを含んでいる。
【００２７】 また、火炎が燃焼通路中の所定位置３２を越えて導入口の方に拡大する際に主
燃焼区域に対する給気を締め切り、また火炎が導入口４と反対側に所定位置３４
を越えて移動した時に主燃焼区域に対する給気を解除するための調整手段を配置
することができる。
【００２８】 また、これらのセンサ手段２４は公知のようにして可燃物質３の組成を確定す
るように構成することができる。このような構成により、制御手段は公知のよう
に、給気の量および／または温度を調整するために物質３の熱量を確定すること
ができる。その目的から、センサ手段２４は例えばガス・クロマトグラフ、スペ
クトル分析装置および／または質量スペクトグラフを備えることができる。
【００２９】 本発明は前記の実施態様に限定されるものではない。例えば、燃焼通路は３以
上の区域を備えて、焼却炉中の火炎の位置に依存してこれらの燃焼区域のいずれ
かの給気を選択するように調整することができる。この実施例において可燃物質
の熱量は測定された放熱スペクトルに基づいて決定される。また、給気の調整の
ために物質３の熱量を他の方法によって決めることも可能である。前述のように
、給気の調整は連続的にも段階的にも実施することができる。この調整の速度は
焼却炉のサイズに適合させられる。このような変動を本発明の主旨の範囲内にお
いて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による連続的物質燃焼システムの１つの実施態様の概略図である。
【符号の説明】
１ システム ２ 焼却炉 ３ 焼却される物質 ４ 導入口 ６ 排出口 ８ 燃焼通路 １０ 燃焼物質の搬送方向 １２ 火格子 １４ 給気手段 １６ 第１燃焼区域 １８ 第２（主）燃焼区域 ２０ 第３燃焼区域 ２２ 調整手段 ２４ センサ ２６ 制御手段（コンピュータ） ２８ ライン ３０ ライン ３２ 第１火炎位置 ３４ 第２火炎位置 ４０ 煙突 ４２ 排出口 ４４ ダスト・キャッチャー ４６ 循環流チャンネル ４８ 導入口 ５０ 制御弁 ５２ ライン
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年４月１８日（２００２．４．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ランペルタス、ベルナルダス、マリア、バ ン、ケッセル オランダ国7325、ピーピー、アーペルドー ルン、ヘット、カステール、136 Ｆターム(参考） 3K061 GA04 JA01 JA11 JA12 3K062 AA04 AB01 BA01 CA01 CA03 CA08 CB05 DA01 DA36 DA40 DB06 DB08 DB11

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼される物質を供給するための導入口と、燃焼された物質を除去するための
    排出口と、前記導入口と排出口との間に延在し使用中に可燃物質がその燃焼のた
    めに前記導入口から排出口まで搬送方向に連続的に搬送される燃焼通路と、加熱
    空気を前記燃焼通路の中に供給するための給気手段とを含む焼却炉を備えた廃棄
    物などの物質の連続燃焼システムにおいて、 前記燃焼システムは、可燃物質の熱量（物質キログラムあたりの物質燃焼に際
    して焼却炉の中に発生される熱の量）および／または燃焼通路中の火炎位置に依
    存して、給気手段によって供給される給気の量および／または給気手段により供
    給される空気温度温度を自動的に調整するための調整手段を備えることを特徴と
    する連続燃焼システム。
  2. 【請求項２】 前記燃焼通路は、可燃物質の搬送方向にみて、物質を加熱して蒸発させる少な
    くとも第１燃焼区域と、物質が実質的に燃焼される主燃焼区域と、物質を完全燃
    焼させる最終区域とを備え、調整手段は物質の熱量および／または焼却炉中の燃
    焼通路の中の火炎位置に依存して、主燃焼区域に対する給気の量を調整するよう
    に配置されていることを特徴とする連続燃焼システム。
  3. 【請求項３】 前記調整手段は、燃焼通路中の火炎の位置に関する情報を得るためのセンサ手
    段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の連続燃焼システム。
  4. 【請求項４】 前記調整手段は、火炎が燃焼通路に沿って導入口の方向に拡大する時に供給さ
    れる空気の温度を低下させ、火炎が導入口から遠ざかる際に供給される空気温度
    を上昇させるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の連続燃焼
    システム。
  5. 【請求項５】 前記調整手段は、火炎が燃焼通路に沿って導入口の方に拡大する時に給気の量
    を低減させ、火炎が導入口から遠ざかる際に空気の量を増大するように配置され
    ていることを特徴とする請求項３または４に記載の連続燃焼システム。
  6. 【請求項６】 前記調整手段は、火炎が燃焼通路中において所定の位置を越えて導入口の方向
    に拡大する時に主燃焼区域に対する給気を締め切りまた火炎が燃焼通路の所定の
    位置を越えて導入口から遠ざかる際に主燃焼区域に対する給気を再開するように
    配置されていることを特徴とする請求項２または５に記載の連続燃焼システム。
  7. 【請求項７】 前記センサ手段は、ＩＲカメラ、ＣＣＤカメラおよび／または少なくとも１つ
    の温度センサを備えることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の連
    続燃焼システム。
  8. 【請求項８】 前記調整手段は、焼却炉中の物質の熱量を決めるためのセンサ手段を備えるこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の連続燃焼システム。
  9. 【請求項９】 前記調整手段は、前記物質の熱量が増大する時に供給される空気の温度を低下
    させ、物質の熱量が減少する時に供給される温度を増大するように配置されてい
    ることを特徴とする請求項８に記載の連続燃焼システム。
  10. 【請求項１０】 前記調整手段は、物質の熱量が増大する時に給気の量を低下させ、物質の熱量
    が減少する時に給気の量を増大させるように配置されていることを特徴とする請
    求項８または９に記載の連続燃焼システム。
  11. 【請求項１１】 前記調整手段は、可燃物質の熱量が所定値を越えた時に主燃焼区域に対する給
    気を締め切り、物質の熱量が所定値以下に低下した時に主燃焼区域に対する給気
    を再開するように配置されていることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか
    に記載の連続燃焼システム。
  12. 【請求項１２】 燃焼される物質を供給するための導入口と、燃焼された物質を除去するための
    排出口と、前記導入口と排出口との間に延在し使用中に可燃物質がその燃焼のた
    めに前記導入口から排出口まで搬送方向に連続的に搬送される連続通路と、熱空
    気を前記燃焼通路の中に供給するための給気手段とを含む焼却炉の中において廃
    棄物質などの物質を連続的に燃焼する方法において、 可燃物質の熱量（物質キログラムあたりの物質燃焼に際して焼却炉の中に発生
    される熱の量）および／または燃焼通路中の火炎位置に依存して、給気手段によ
    って供給される給気の量および／または供給される温度を自動的に調整すること
    を特徴とする燃焼方法。
  13. 【請求項１３】 物質の熱量が増大する時に給気量が低下させられ、物質の熱量が減少する時に
    給気温度が上昇させられることを特徴とする請求項１２に記載の燃焼方法。
  14. 【請求項１４】 物質の熱量がが増大する時に給気量が低下させられ、物質の熱量が減少する時
    に給気量が増大させられことを特徴とする請求項１２または１３に記載の燃焼方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記燃焼システムは、可燃物質の搬送方向にみて、物質を加熱して蒸発させる
    少なくとも１つの第１燃焼区域と、物質が実質的に燃焼される主燃焼区域と、物
    質を完全燃焼させる最終区域とを備え、物質の熱量および／または焼却炉中の燃
    焼通路の中の火炎位置に依存して、主燃焼区域に対する給気の量が調整されるこ
    とを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の燃焼方法。
  16. 【請求項１６】 可燃物質の熱量が所定値を越えた時に主燃焼区域に対する給気を締め切り、物
    質の熱量が所定値以下に低下した時に主燃焼区域に対する給気を再開することを
    特徴とする請求項１４または１５に記載の燃焼方法。
  17. 【請求項１７】 燃焼通路中に燃焼火炎の配置された位置に関する情報を得るためにセンサ手段
    が使用されることを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれかに記載の燃焼方
    法。
  18. 【請求項１８】 火炎が燃焼通路に沿って導入口の方向に拡大する時に供給される空気の温度を
    低下させ、火炎が導入口から遠ざかる際に供給される空気温度を上昇させること
    を特徴とする請求項１７に記載の燃焼方法。
  19. 【請求項１９】 火炎が燃焼通路に沿って導入口の方向に拡大する時に供給される空気の量を減
    少させ、火炎が導入口から遠ざかる際に供給される空気の量を増大させることを
    特徴とする請求項１７または１８に記載の燃焼方法。
  20. 【請求項２０】 火炎が燃焼通路中において所定の位置を越えて導入口の方向に拡大する時に主
    燃焼区域に対する給気を締め切り、火炎が燃焼通路の所定の位置を越えて導入口
    から遠ざかる際に主燃焼区域に対する給気を再開することを特徴とする請求項１
    ５または１９に記載の燃焼方法。
  21. 【請求項２１】 ＩＲカメラ、ＣＣＤカメラおよび／または少なくとも１つの温度センサを備え
    たセンサ手段を使用することを特徴とする請求項１７ないし２０のいずれかに記
    載の燃焼方法。
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