JP3973552B2

JP3973552B2 - 回転式焼却炉

Info

Publication number: JP3973552B2
Application number: JP2002373928A
Authority: JP
Inventors: 幸男椎田
Original assignee: 椎田建設株式会社
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP2004205092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオキシン等の有害物質の発生の防止、未燃焼物の防止、および残灰の軽量化を可能とする回転式焼却炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多種多様な焼却炉が稼動しているが、焼却時に発生するダイオキシン対策は、完全には解決に至っておらず、また、未燃焼物の防止、および残灰の軽量化が未解決であり、燃焼手段としての燃料として、化石燃料またはＬＰＧ等を使用しているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ダイオキシン等の有害物質の発生の防止、未燃焼物の防止、および残灰の軽量化、また、一般家庭、産業廃棄物等、総ての廃棄物の焼却に対応し、燃焼手段に、新たな公害問題を出す化石燃料等を使用せず、高温で、しかもコスト的に安定して稼動することが可能な燃焼炉を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転式焼却炉は、複数の室にロストルで仕切られ、かつ、中央を貫通する回転軸を備えた回転式焼却炉であり、前記ロストルから下方へは、撹拌棒が伸長し、前記ロストルは、それぞれの旋回速度が異なるように、前記回転軸により駆動される。あるいは、排煙撹拌室、該排煙撹拌室の下に位置する乾燥室、該乾燥室の下に位置する１以上の焼却室、および該焼却室の下に位置する灰溶融室が得られるように仕切られ、かつ、中央を貫通する回転軸を備えた回転式焼却炉であり、前記乾燥室、前記焼却室および前記灰溶融室は、それぞれ燃焼手段を備え、排煙撹拌室と乾燥室の間には、仕切りが配置され、該仕切りの下方には、複数の撹拌棒が伸長し、乾燥室と焼却室の間、焼却室同士の間、および焼却室と灰溶融室の間には、外側が上方に傾斜する放射状の複数のロストル支持梁が配置され、該ロストル支持梁の外側は、それぞれ円弧状構造に取り付けられ、最下方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造は、内壁の最下部に備えられた円弧状の旋回用レールに摺動回転自在に載せられ、上方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造から下方へ伸長するロストル支持柱が、下方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造の上側に備えられた旋回用レールに摺動回転自在に載せられ、ロストル支持梁の内側は、円筒体で連結され、全ての前記円筒体は、上下に隣接する相互が摺動可能に嵌め合わされていて、該円筒体は、前記回転軸に歯車群を介して連結され、逆円錐形状に広がった該ロストル支持梁の上には、ロストルが固定され、乾燥室と焼却室の間、および焼却室同士の間の前記ロストル支持梁の下方には、複数の撹拌棒が伸長し、上下に位置する前記ロストルにおいて、上方のロストルより下方のロストルでは、火格子の目が細かく、ロストルの上の燃焼物が、上方から伸長する前記撹拌棒により撹拌されるように、かつ、火格子から落下するように、ロストルの旋回速度がそれぞれ異なる。さらに、前記燃焼手段は、水素ガスを使用することが望ましい。さらに、前記乾燥室から、排煙の一部を前記焼却室に循環させる循環装置を備えることが望ましい。さらに、前記排煙撹拌室の下部に排熱ボイラーを設置して、該排熱ボイラーに接続された蒸気タービンによる発電で得られる電力を供給することが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の回転式焼却炉は、複数の室にロストルで仕切られ、かつ、中央を貫通する回転軸を備えた回転式焼却炉であり、前記ロストルから下方へは、撹拌棒が伸長し、前記ロストルは、それぞれの旋回速度が異なるように、前記回転軸により駆動される。あるいは、排煙撹拌室、該排煙撹拌室の下に位置する乾燥室、該乾燥室の下に位置する１以上の焼却室、および該焼却室の下に位置する灰溶融室が得られるように仕切られ、かつ、中央を貫通する回転軸を備えた回転式焼却炉であり、前記乾燥室、前記焼却室および前記灰溶融室は、それぞれ燃焼手段を備え、排煙撹拌室と乾燥室の間には、仕切りが配置され、該仕切りの下方には、複数の撹拌棒が伸長し、乾燥室と焼却室の間、焼却室同士の間、および焼却室と灰溶融室の間には、外側が上方に傾斜する放射状の複数のロストル支持梁が配置され、該ロストル支持梁の外側は、それぞれ円弧状構造に取り付けられ、最下方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造は、内壁の最下部に備えられた円弧状の旋回用レールに摺動回転自在に載せられ、上方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造から下方へ伸長するロストル支持柱が、下方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造の上側に備えられた旋回用レールに摺動回転自在に載せられ、ロストル支持梁の内側は、円筒体で連結され、全ての前記円筒体は、上下に隣接する相互が摺動可能に嵌め合わされていて、該円筒体は、前記回転軸に歯車群を介して連結され、逆円錐形状に広がった該ロストル支持梁の上には、ロストルが固定され、乾燥室と焼却室の間、および焼却室同士の間の前記ロストル支持梁の下方には、複数の撹拌棒が伸長し、上下に位置する前記ロストルにおいて、上方のロストルより下方のロストルでは、火格子の目が細かく、ロストルの上の燃焼物が、上方から伸長する前記撹拌棒により撹拌されるように、かつ、火格子から落下するように、ロストルの旋回速度がそれぞれ異なる。さらに、前記燃焼手段は、水素ガスを使用する。これにより、未燃焼物の防止、また、高温度焼却でダイオキシン等の発生を防止し、残灰を軽量化することができる。
【０００６】
さらに、前記排煙撹拌室から、排煙の一部を前記焼却室に循環させる循環装置を備える。さらに、前記排煙撹拌室の下部に排熱ボイラーを設置して、該排熱ボイラーに接続された蒸気タービンによる発電で得られる電力を供給する。また、排煙撹拌室では、前記回転軸により駆動する羽根車を備えて、渦状の気流を起こさせ、粒子の大きな物は、再度、燃焼室に循環し、燃焼し、残煙を煙誘導管に流入させ、未燃焼物、および臭気等の軽減を図る。
【０００７】
【実施例】
本発明の一実施例について図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の回転式焼却炉の一実施例と、周辺の設備との接続を示す全体構造図である。
【０００９】
図２は、回転式焼却炉の内部構造を示す断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ視断面図を示す図であり、排煙撹拌室イの上部を示す。図４は、図２のＥ−Ｅ視断面図、渦状の気流を示した説明図、および縦断面図であり、排煙撹拌室イと乾燥室ロの間を示す。図５は、図２のＢ−Ｂ視断面図、Ｆ−Ｆ視断面図、回転ロストル８を一部透視した断面図、および縦断面図であり、乾燥室ロと第一焼却室ハの間を示す。図６は、図２のＣ−Ｃ視断面図、Ｇ−Ｇ視断面図、回転ロストル１１を一部透視した断面図、および縦断面図であり、第一焼却室ハと第二焼却室ニの間を示す。図７は、図２のＤ−Ｄ視断面図、Ｈ−Ｈ視断面図、回転ロストル１４を一部透視した断面図であり、第二焼却室ニと灰溶融室ホの間を示す。図８は、図２のＩ−Ｉ視断面図、および縦断面図であり、灰溶融室ホを示す。図９は、円筒体５を示す断面図、Ｊ−Ｊ視断面図、斜視図、および縦断面図である。図１０は、回転軸受部２２を示す縦断面図である。
【００１０】
図２に示されるように、回転軸４に、ロストル８、１１、１４を変速回転させるための歯車群６が設けてあり、図５〜７に示されるように、内歯車（は）は一定で、回転軸４に固定される太陽歯車（い）の径を変えることで、ロストル８、１１、１４の回転速度を変更することができる。円筒体５は、乾燥室、第一焼却室、第二焼却室、および灰溶融室の間で、切り離されており、図９に示されるように、相互に対向する面を有して摺動可能である。
【００１１】
図２に示されるように、灰溶融室ホの円筒体５に、ロストル支持梁９が取り付けられ、ロストル支持梁９の上部に、ロストル１４が固定され、図９に示されるように、ロストル支持梁９の放射方向外側の円弧状構造は、ロストル支持柱１２を介して、内壁の最下部に備えられた旋回用レール１７に摺動回転自在に載せられる。さらに、図２に示されるように、第二焼却室ニの円筒体５に、ロストル支持梁９が取り付けられ、ロストル支持梁９の上部に、ロストル１１が固定され、図９に示されるように、ロストル支持梁９の放射方向外側の円弧状構造は、ロストル支持柱１２を介して、下方のロストル支持梁９の放射方向外側の円弧状構造の上側に備えられた旋回用レール１５に摺動回転自在に載せられる。同様に、図２に示されるように、第一焼却室ハの円筒体５に、ロストル支持梁９が取り付けられ、ロストル支持梁９の上部に、ロストル８が固定され、図９に示されるように、ロストル支持梁９の放射方向外側の円弧状構造は、ロストル支持柱１２を介して、下方のロストル支持梁９の放射方向外側の円弧状構造の上側に備えられた旋回用レール１５に摺動回転自在に載せられる。従って、ロストル８、１１、１４は、それぞれの旋回が自由に可能となっている。
【００１２】
焼却物の種類によって、撹拌棒に負担が掛り過ぎないように、あるいは、炉内の燃焼を平均化するために、各燃焼室のロストルを炉中心部が下がるように傾斜させる。また、各ロストルの火格子の目の幅を、上段より下段へ細くすることにより、未燃焼物の防止を図る。さらに、燃焼に水素ガスを使用することにより、高温度（1,000〜2,000℃）で焼却し、産業廃棄物、家庭廃棄物等の焼却に対応し、さらに、ダイオキシン等の発生防止、および、残灰を軽量化する。さらに、廃棄物の投入から焼却灰の搬出までの一連の作業を、コンベヤ等を使用することで、焼却の自動稼動も可能となる。また、大量の廃棄物の焼却処理等のために、回転駆動機構３の回転速度を調整し、水素ガスバーナー１８における水素ガス供給量の調整を可能とする。
【００１３】
排煙撹拌室イに、排熱ボイラー２０を設け、排熱温度を低下させると共に、蒸気タービンを駆動して発電し、回転式焼却炉の稼動のための電力として利用する。また、図４に示したように、乾燥室ロに撹拌棒７を備えることにより、回転するロストル８の上の燃焼物が均等に平されて、乾燥され、燃焼するように、焼却物の種類に応じて、撹拌棒７の取り付け位置を設定する。さらに、臭気等は、羽根車２１により生じる渦状の気流で撹拌され、煙循環用配管２３で焼却室に循環して、再度、燃焼する。
【００１４】
焼却室では、ロストル８、１１、１４の回転速度差により、上方より落下する燃焼物が、撹拌されつつ、燃焼し、このような燃焼の進行にともなって、順次、下方に落下する。回転軸４には、大きな負担が生ずるため、回転軸４の軸受け２２を球体とし、円筒５の内部の粉塵排除用および冷却用に、ブロワー３５を備える。
【００１５】
【発明の効果】
本発明により、廃棄物の種類は問わず、有害廃棄物等、総ての焼却物を高温度焼却することにより、燃焼物を無害化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転式焼却炉の一実施例と、周辺の設備との接続を示す全体構成図である。
【図２】回転式焼却炉の内部構造を示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ視断面図を示す図であり、排煙撹拌室の上部を示す。
【図４】図２のＥ−Ｅ視断面図、渦状の気流を示した説明図、および縦断面図であり、排煙撹拌室と乾燥室の間を示す。
【図５】図２のＢ−Ｂ視断面図、Ｆ−Ｆ視断面図、回転ロストルを一部透視した断面図、および縦断面図であり、乾燥室と第一焼却室の間を示す。
【図６】図２のＣ−Ｃ視断面図、Ｇ−Ｇ視断面図、回転ロストルを一部透視した断面図、および縦断面図であり、第一焼却室と第二焼却室の間を示す。
【図７】図２のＤ−Ｄ視断面図、Ｈ−Ｈ視断面図、回転ロストルを一部透視した断面図であり、第二焼却室と灰溶融室の間を示す。
【図８】図２のＩ−Ｉ視断面図、および縦断面図であり、灰溶融室を示す。
【図９】円筒体を示す断面図、Ｊ−Ｊ視断面図、斜視図、および縦断面図である。
【図１０】回転軸受部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
イ排煙撹拌室
ロ乾燥室
ハ第一焼却室
ニ第二焼却室
ホ灰溶融室
１焼却炉本体
２投入口
３回転駆動機構
４回転軸
５円筒体
６歯車群
７撹拌棒
８ロストル
９ロストル支持梁
１０撹拌棒
１１ロストル
１２ロストル支持柱
１３撹拌棒
１４ロストル
１５旋回用レール
１６灰掻き寄せ機
１７旋回用レール
１８水素ガスバーナー
１９水素ガス供給管
２０排熱ボイラー
２１羽根車
２２軸受け
２３煙循環用配管
２４高圧ヘッダー
２５蒸気タービン
２６発電機
２７復水タンク
２８水素ガス発生機
２９水素ガス貯留槽
３０煙誘導管
３１湿式集塵機
３２灰排出口
３３排水処理装置
３４煙突
３５ブロワー

Claims

複数の室にロストルで仕切られ、かつ、中央を貫通する回転軸を備えた回転式焼却炉であり、前記ロストルから下方へは、撹拌棒が伸長し、前記ロストルは、それぞれの旋回速度が異なるように、前記回転軸により駆動されることを特徴とする回転式焼却炉。
排煙撹拌室、該排煙撹拌室の下に位置する乾燥室、該乾燥室の下に位置する１以上の焼却室、および該焼却室の下に位置する灰溶融室が得られるように仕切られ、かつ、中央を貫通する回転軸を備えた回転式焼却炉であり、前記乾燥室、前記焼却室および前記灰溶融室は、それぞれ燃焼手段を備え、排煙撹拌室と乾燥室の間には、仕切りが配置され、該仕切りの下方には、複数の撹拌棒が伸長し、乾燥室と焼却室の間、焼却室同士の間、および焼却室と灰溶融室の間には、外側が上方に傾斜する放射状の複数のロストル支持梁が配置され、該ロストル支持梁の外側は、それぞれ円弧状構造に取り付けられ、最下方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造は、内壁の最下部に備えられた円弧状の旋回用レールに摺動回転自在に載せられ、上方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造から下方へ伸長するロストル支持柱が、下方のロストル支持梁の放射方向外側の円弧状構造の上側に備えられた旋回用レールに摺動回転自在に載せられ、ロストル支持梁の内側は、円筒体で連結され、全ての前記円筒体は、上下に隣接する相互が摺動可能に嵌め合わされていて、該円筒体は、前記回転軸に歯車群を介して連結され、逆円錐形状に広がった該ロストル支持梁の上には、ロストルが固定され、乾燥室と焼却室の間、および焼却室同士の間の前記ロストル支持梁の下方には、複数の撹拌棒が伸長し、上下に位置する前記ロストルにおいて、上方のロストルより下方のロストルでは、火格子の目が細かく、ロストルの上の燃焼物が、上方から伸長する前記撹拌棒により撹拌されるように、かつ、火格子から落下するように、ロストルの旋回速度がそれぞれ異なる回転式焼却炉。
前記燃焼手段は、水素ガスを使用することを特徴とする請求項２に記載の回転式焼却炉。
前記排煙撹拌室から、排煙の一部を前記焼却室に循環させる循環装置を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の回転式焼却炉。
前記排煙撹拌室の下部に排熱ボイラーを設置して、該排熱ボイラーに接続された蒸気タービンによる発電で得られる電力を供給することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の回転式焼却炉。