JP2717390B2 - ごみ焼却システム及びごみ焼却時の白煙防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に一般廃棄物等
を大量処理するのに適したごみ焼却システム及びごみ焼
却時の白煙防止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、生ごみの焼却時に発生する粉塵の
補集にはバグフィルタが多用されている。このバグフィ
ルタではダイオキシン等の有害ガスの吸着も行われるの
であるが、それを有効に行うため入口温度が略２００℃
以下に規制されている。一方、生ごみには多量の水分が
含まれているし、また、これを焼却炉で処理する際に、
高温度になった廃ガスを温度降下させるために水噴射を
行っている。このようなことから、廃ガス中に多量の水
蒸気粒子を含ませることとなり、これをバグフィルタの
入口温度まで冷却してそのまま大気中に放出すると白煙
発生の原因となることから、バグフィルタから大気放出
前に再度廃ガスを白煙の発生を抑える温度にまで温度上
昇させなければならないことになる。

【０００３】図２はこのような従来のごみ焼却システム
Ｂを示しており、図中５０は焼却炉、５１は焼却炉５０
へ１次および２次燃焼用空気５１ａおよび５１ｂと冷却
用空気５１ｃを供給する押込み送風機、５２は前記焼却
炉５０の上方に配置されたガス冷却室、５３は前記押込
み送風機５１の１次燃焼用空気５１ａを廃ガス５０ａで
加熱する燃焼用空気予熱器、５４は前記１次燃焼用空気
５１ａを温度調節するプレヒータ、５５は前記プレヒー
タに温度調節空気５５ａを供給する温度調節用または白
煙防止用押込み送風機、５６は前記燃焼用空気予熱器５
３からの廃ガス５０ａと前記プレヒータ５４の温度調節
用空気５５ａとを熱交換させる温度調節用空気予熱器、
５７は前記温度調節用空気予熱器５６からの廃ガス５０
ａを濾過するバグフィルタ、５８は前記廃ガス５０ａ系
の吸引を行って煙突５９から排出させる誘引送風機、５
６ａは前記温度調節用空気予熱器５６にて温度調節用空
気５５ａが加熱されて成った白煙防止用空気である。

【０００４】前記ごみ焼却システムＢは、直接水噴霧型
および入口温度規制のあるバグフィルタ濾過型であり、
白煙防止としては高温空気による高温希釈を行うもので
ある。つまり、ガス冷却室５２からの高温度の廃ガス５
０ａを、一旦２基一組の空気予熱器、つまり燃焼用空気
予熱器５３（この場合はプレヒータ５４を介してだが）
と、温度調節用空気予熱器５６とを通して低温化（略２
００℃以下）させてバグフィルタ５７を通過させ、その
後、煙突５９で排出時に前記空気予熱器５６で熱交換さ
れた白煙防止用空気５６ａを合流させることにより、前
記廃ガスを高温希釈させるようにしたものである。この
システムでは、白煙防止のみならず焼却システムの熱バ
ランス面でも勝れており、さらに系全体の熱バランスの
安定による安定操業ができる等の特徴を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のごみ焼却システムでは次の様な問題があった。 １．空気予熱器を２基配置し、しかもこの間にプレヒー
タを介在させているから、これ等相互を連通するダクト
が長く必要となると共に複雑な形状となり、系内圧損が
大きい、また、その施工性が悪い等の欠点があった。 ２．系内圧損が大きいため、誘引送風機も大型化せざる
を得ない。 ３．バグフィルタに対し誘引送風機の引きが強いと、一
度補集したダイオキシン類の離脱が発生し、その系外排
出を規制期待値（０．５ｎｇ／ｍ³ Ｎ ＴＥＱ）以下に
するのが困難となる。 ４．２基目の空気予熱器（温度調節用空気予熱器５６）
においては、１度熱交換して温度の低下した廃ガスとプ
レヒータ５４で比較的高温度となった空気との熱交換を
行うから、両者の温度差が少く別設置した割りには効率
的でない。また、ごみ焼却時、巧みな燃焼温度管理を行
ってダイオキシン類の発生を押えても、比較的低温度と
なった廃ガスによる熱交換時に、そのダイオキシン類の
再合成が行われ、これがダイオキシン類の系外排出の一
因となっている。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的とするところ
は、白煙防止を良好に行うことができ、また、系の圧損
を低減化させ、高温度の廃ガスによる熱交換だけを行わ
せてダイオキシン類の再合成を抑制すると共に空気予熱
器に発生し易い低温腐食の発生部分をより少くし、効率
的で経済的なごみ焼却システム及びごみ焼却時の白煙防
止方法を提供することにある。

【０００７】また、ごみピット内の臭気成分を特別の装
備を用いることなく経済的に処理することができるごみ
焼却システムを提供することにある。

【０００８】また、炉室内空気を特別の装備を用いるこ
となく換気し、この換気対策面で有利なごみ焼却システ
ムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の手段として本発明請求項１記載のごみ焼却システムで
は、下部を１次燃焼室とし上部を２次燃焼室とした焼却
炉と；前記焼却炉上部に２次燃焼空気を供給する２次燃
焼用送風機と；前記焼却炉から排出される廃ガスに水噴
霧して冷却させるガス冷却室と；前記ガス冷却室から排
出される廃ガスをバグフィルタの入口温度まで低下させ
る１基の空気予熱器と；前記空気予熱器から排出される
廃ガスを濾過するバグフィルタと；前記バグフィルタか
ら大気側へ廃ガスを排出させる誘引送風機と；前記空気
予熱器に送風して廃ガスにより加熱された加熱空気の一
部をサブ空気予熱器を経由して前記焼却炉に１次燃焼空
気として供給すると共に残りの加熱空気を白煙防止加熱
用空気として前記バグフィルタ排出後の廃ガスに希釈混
合させる白煙防止兼１次燃焼空気用送風機と；前記サブ
空気予熱器に送風して１次燃焼用空気を温度調節した空
気を前記白煙防止加熱用空気に混合させる温度調節用送
風機と；を備えた構成とした。

【００１０】請求項２記載のごみ焼却システムでは、請
求項１記載のごみ焼却システムにおいて、前記２次燃焼
用送風機がごみピット室の空気を使用する構成とした。

【００１１】請求項３記載のごみ焼却システムでは、請
求項１または２記載のごみ焼却用システムにおいて、前
記白煙防止兼１次燃焼空気用送風機が前記焼却炉を設置
した炉室内空気を使用する構成とした。

【００１２】請求項４記載のごみ焼却システムでは、焼
却炉から排出され水噴霧されて一次冷却された廃ガスに
より空気を１基の空気予熱器で予熱し、該空気を予熱し
た廃ガスはバグフィルタを介して大気へ排出させ、前記
予熱された空気の一部を外部空気で温度調節して焼却炉
の１次燃焼用空気として使用すると共に、残りを前記バ
グフィルタから排出された後の廃ガス中に希釈混合させ
る構成とした。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態を図面に基
づいて説明する。図１は本発明の実施の形態であるごみ
焼却システムＡを示すフローチャートである。図中１は
焼却炉、２ａは前記焼却炉１の下部に設けた１次燃焼
室、２ｂはその上部に設けた２次燃焼室、３は前記２次
燃焼室２ｂに連設したガス冷却室、４は空気予熱器、５
はサブ空気予熱器、６はバグフィルタである。

【００１４】また、７は２次燃焼用空気の押込み送風
機、８は白煙防止兼１次燃焼用空気の押込み送風機、９
は１次燃焼温度調節用空気の押込み送風機、１０は廃ガ
ス排出用の誘引送風機、１１は煙突である。

【００１５】前記２次燃焼室２ｂには、その入口をごみ
ピット室（図示せず）と連通した押込み送風機７によっ
てごみピット室内空気１２が２次燃焼空気１２ａとし
て、また廃ガスの冷却空気１２ｂとして送風される。

【００１６】前記空気予熱器４には、その入口を焼却炉
設置室内と連通した押込み送風機８によって炉室内空気
１３が送風され、サブ空気予熱器５には、入口を外気側
と連通した押込み送風機９によって冷空気１４が送風さ
れる。

【００１７】次に、廃ガスの処理過程を説明する。焼却
炉１の１次燃焼室２ａで発生した廃ガスは、２次燃焼室
２ｂで２次燃焼用空気１２ａを送風されることにより、
ダイオキシン類を分解するまでに燃焼して高温度の廃ガ
ス１５ａとなった後、ガス冷却室３側へ誘引される。図
中１６は２次燃焼室２ｂ出口に設けた温度センサによ
り、廃ガス冷却用空気１２ｂの流路に設けた電動ダンパ
を制御する温度指示調節部である。

【００１８】ガス冷却室３内に誘引された廃ガス１５ａ
は、この室内で水噴霧されることにより、減温された廃
ガス１５ｂとなった後、空気予熱器４側へ誘引される。
図中１７は噴霧用水の供給路、１８は減温された廃ガス
１５ｂに対する温度センサにより噴霧用水の戻り路１９
の電動バルブを作動させて噴霧量、つまり廃ガス温度を
調整する温度指示調節部である。

【００１９】空気予熱器４内に誘引された廃ガス１５ｂ
は、押込み送風機８によって送風された炉室内空気１３
と、バグフィルタ６の入口温度（２００℃以下）の廃ガ
ス１５ｃとなるまで熱交換された後、バグフィルタ６側
へ誘引される。そして、このバグフィルタ６によって粉
塵やダイオキシン類の有害ガスが除去され廃ガス１５ｄ
となって誘引送風機１０に誘引され煙突１１側へ排出さ
れる。図中２０は後述する加熱空気１３ａに対する圧力
センサにより、炉室内空気１３の流路に設けた電動ダン
パを作動させて送風量を調整する圧力指示調節部であ
る。

【００２０】一方、前記空気予熱器４では、炉室内空気
１３が廃ガス１５ｂによって略３００℃の加熱空気１３
ａとなってふた手に分けられ、一方は１次燃焼用空気１
３ｂとしてサブ空気予熱器５へ押込まれ、他方は白煙防
止加熱用空気１３ｃとして誘引送風機１０の排出側へ押
込まれて廃ガス１５ｄと希釈混合され、白煙を発生しな
い廃ガス１５ｅとなって煙突１１から外気へ排出され
る。

【００２１】また、前記サブ空気予熱器５では、押込み
送風機９で押込まれた冷空気１４が一次燃焼用空気１３
ｂを温度調整した後、温度上昇した冷空気１４ａとして
白煙防止加熱用空気１３ｃへ混入される。そして、前記
１次燃焼用空気１３ｂは、温度調整された１次燃焼用空
気１３ｄとして炉の１次燃焼室２ａに送風される。図中
２１は１次燃焼用空気１３ｄにおける温度センサによっ
て冷空気１４側の電動ダンパを調整する温度指示調節部
である。

【００２２】以上説明してきたように、本実施の形態の
ごみ焼却システムＡにあっては、空気予熱器４を１基と
し、これにサブ空気予熱器５を併用することにより、従
来の空気予熱器２基合計の伝熱面積より少ない（例えば
８５％）容量のもので効果的な排ガス白煙の防止をする
ことができる。また、高温度で熱交換するだけであるか
ら、低温腐食の発生を防止することができる。ごみ質の
変化があっても燃焼制御に必要な燃焼用１次空気温度を
見極めたガス冷却室３の出口温度設定で対処することが
できるし、ガス冷却室３の水噴霧量は出口側の排ガス温
度によって制御するから、遅れ要素がなくスプレー量が
安定する。従来の長くて複雑だったダクトが、短くて簡
素な構造のもので済むし、空気予熱器も一基となること
から系内圧損が低下（例えば約４０ｍｍＡｑ）するた
め、特に誘引送風機１０においては容量ダウンが可能と
なる。このため、バグフィルタ６において吸着したダイ
オキシン類の離脱を発生させることがなく、また、その
ための吸着設備も不要となることから、コストダウンや
省エネを達成することができる。また、炉室内の空間ス
ペースに余裕を持たせることができるし、その施工性も
良くなる。白煙防止効果が向上し、白煙防止用加熱空気
量も少なくて済むから、ダクトや煙道、煙突サイズのダ
ウンも可能となる。

【００２３】２次燃焼用空気にゴミピット室の空気を吸
引し、その臭気を高温度で分解させるから、臭気がごみ
ピット室から漏れ出ず環境保護に役立つ。白煙防止兼１
次燃焼用空気として炉室内空気を使用したので、炉室内
の換気対策においてコストダウンできるし、空気として
は常に外気より高い温度のものが得られるから、エネル
ギーを有効利用することができる。

【００２４】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限定され
るものでななく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変
更等があっても本発明に含まれる。

【００２５】例えば、ごみピット臭気対策を備える施
設、あるいはプラスチック等臭気の少い焼却施設におい
ては、１次燃焼用空気と２次燃焼用空気はごみピット室
内のものを一体的に使用するようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明してきたように本発明請求項
１記載のごみ焼却システムにあっては、前記構成とした
ため、空気予熱器を１基とし、これにサブ空気予熱器を
併用することにより、従来の伝熱面積より少ない容量の
空気予熱器で効果的な排ガス白煙防止ができる。また、
この場合、高温度で熱交換することになるから、低温腐
食の発生を防止することができる。従来の長くて複雑だ
ったダクトが、短くて簡素な構造のもので済むし、空気
予熱器も一基となることから、系内圧損が低下すること
になり、特に誘引送風機においては容量ダウンが可能と
なる。このためバグフィルタにおいてはダイオキシン類
の離脱を発生させることがなく、また、そのための吸着
設備も不要となることからコストダウンや省エネを達成
することができる。また、炉室内の空間やスペースに余
裕を持たせることができるし、その施工性も良くなる。
白煙防止効果が向上し、白煙防止用加熱空気量も少なく
て済むから、ダクトや煙道、煙突サイズのダウンも可能
となる等の効果が得られる。

【００２７】請求項２記載のごみ焼却システムにあって
は、前記構成としたため、２次燃焼用空気にごみピット
室の空気を吸引し臭気を高熱で分解させるから、臭気が
ごみピット室から漏れ出るようなことがなく、施設内外
の環境汚染の防止を行うことができるという効果が得ら
れる。

【００２８】請求項３記載のごみ焼却システムにあって
は、前記構成としたため、炉室内の換気対策においてコ
ストダウンできるし、空気としては常に外気より高い温
度が得られるから、エネルギーを有効に利用することが
できる等の効果が得られる。

【００２９】請求項４記載のごみ焼却時の白煙防止方法
では、前記構成としたため、従来の長くて複雑だったダ
クトが、短くて簡素な構造のもので済むし、空気予熱器
も一基となることから、系内圧損が低下するため、特に
誘引送風機においては容量ダウンが可能となる。また、
このため、バグフィルタにおいてはダイオキシン類の離
脱を発生させることがなく、また、そのための吸着設備
も不要となることから、コストダウンや省エネを達成す
ることができる。また、炉室内の空間スペースに余裕を
持たせることができるし、その施工性も良くなる。空気
予熱機は高温度で熱交換することになるから、低温腐食
の発生を防止することができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるごみ焼却システムを
示すフローチャートである。

【図２】従来のごみ焼却システムを示すフローチャート
である。

【符号の説明】

Ａ ごみ焼却システム １ 焼却炉 ２ａ 焼却炉の１次燃焼室 ２ｂ 焼却炉の２次燃焼室 ３ ガス冷却室 ４ 空気予熱器 ５ サブ空気予熱器 ６ バグフィルタ ７ ２次燃焼用空気の押込み送風機 ８ 白煙防止兼１次燃焼用空気の押込み送風機 ９ １次燃焼温度調節用空気の押込み送風機 １０ 排ガス排出用の誘引送風機 １２ ごみピット室空気 １２ａ ２次燃焼用空気 １３ 炉室内空気 １５ａ 排ガス １５ｂ 排ガス １５ｃ 排ガス １５ｄ 排ガス １５ｅ 排ガス

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部を１次燃焼室とし上部を２次燃焼室
   とした焼却炉と；前記焼却炉上部に２次燃焼空気を供給
   する２次燃焼用送風機と；前記焼却炉から排出される廃
   ガスに水噴霧して冷却させるガス冷却室と；前記ガス冷
   却室から排出される廃ガスをバグフィルタの入口温度ま
   で低下させる１基の空気予熱器と；前記空気予熱器から
   排出される廃ガスを濾過するバグフィルタと；前記バグ
   フィルタから大気側へ廃ガスを排出させる誘引送風機
   と；前記空気予熱器に送風して廃ガスにより加熱された
   加熱空気の一部をサブ空気予熱器を経由して前記焼却炉
   に１次燃焼空気として供給すると共に残りの加熱空気を
   白煙防止加熱用空気として前記バグフィルタ排出後の廃
   ガスに希釈混合させる白煙防止兼１次燃焼空気用送風機
   と；前記サブ空気予熱器に送風して１次燃焼用空気を温
   度調節した空気を前記白煙防止加熱用空気に混合させる
   温度調節用送風機と；を備えたことを特徴としたごみ焼
   却システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のごみ焼却システムにおい
   て、前記２次燃焼用送風機がごみピット室の空気を使用
   することを特徴とするごみ焼却システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のごみ焼却用シス
   テムにおいて、前記白煙防止兼１次燃焼空気用送風機が
   前記焼却炉を設置した炉室内空気を使用することを特徴
   としたごみ焼却システム。
4. 【請求項４】 焼却炉から排出され水噴霧されて一次冷
   却された廃ガスにより空気を一基の空気予熱器で予熱
   し、該空気を予熱した廃ガスはバグフィルタを介して大
   気へ排出させ、前記予熱された空気の一部を外部空気で
   温度調節して焼却炉の１次燃焼用空気として使用すると
   共に、残りを前記バグフィルタから排出された後の廃ガ
   ス中に希釈混合させることを特徴としたごみ焼却時の白
   煙防止方法。