JPH0665925B2 - ごみ焼却炉装置およびごみ焼却方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 公営の陸上廃棄物集積地区は完全に充満しつつある状態
が続き、廃棄物処分の代替方法が次第に重要さを増して
きた。そのうえ、この問題の増大は処分、特に焼却によ
って総体的に破壊する努力を生ぜしめる。しかし、これ
は従来の環境面での制約に従わざるを得ない。しかも、
廃棄物の焼却、従ってこれによって生ずる熱の回収意図
はエネルギの価格が極めて高い現在における特に頭をな
やます目的である。

廃棄物およびその他の廃材の環境的に受け入れできる焼
却には微底的に多くの種々の型式のごみ焼却炉を構成す
る。燃焼方法および装置のほとんどすべての点で、燃焼
を制御しかつさらに重要なことには生ずる空気汚染を制
御するために広範囲に拡大した技法および装置を生じ
た。

まず、種々のごみ焼却炉は焼却する廃物によって特定の
要求を受ける。或るごみ焼却炉は燃焼室内に残余の部分
が挿入される前に種々の不燃焼成分を除去しなければな
らない。勿論選別方法はこの作業を達成する労力或は機
械の実質的に経済的な資源の消費を必要とする。また全
体の廃棄システムを遅滞させる。

他のごみ焼却炉システムは、実際上焼却される前にごみ
を細化することを必要とする。勿論、研砕作業は所望形
状に嵩張りごみを細分するために高価な機械設備の使用
を伴う。そのうえ、研砕作業を開始する前に、例えば缶
形爆発物のような研砕機を破壊し、恐らく附近にいる人
々を損傷させるガソリン缶などの少くとも或る種の不適
当な物体を除去する選別作業が必要である。従って、付
加的な研砕作業、通常は選択階段が余分の機械設備、付
加費用および時間がこの処分方法に附随する。

細分化した形状にごみを細くすることは、明らかに焼却
予定の材料を均等な形にすることを目的とする。これに
よってごみ焼却炉の設計者をして特定の既知の知識で装
置を構成させることを可能にする。しかし、ひとたびご
み焼却炉に入れられると細分ごみはさらに別の問題を提
起し、ごみは恐らく過大な温度でごみを極めて急速に焼
却させる。この結果生ずる炉内の高いガス速度は排気流
内に特有の粒子状物質を含有させる。これらの多量の粒
子状物質は焼却炉から排出されて、禁止され或いは少く
とも望ましくない煙をつくる。

投入ごみが最初に入れられる主燃焼室には種々の設計形
態がある。或る焼却炉は格子床上にごみを配置する。こ
れによって空気或は他の含酸素ガスをごみと速かにかつ
均等に混合させて完全燃焼させる。しかし未燃焼の灰、
プラスチック、濡れたごみ、および液体は格子目から直
ちに焼却炉の底部に落下する。その場所でこれらの物質
は燃焼し焼却炉の下表面および格子構造に過大な熱を与
え、これらを破損させる危険をはらむ。またこれらのご
みはさらにそのまま滞留し、さもなくば、燃焼室の実際
の床面を変更させる。

炉床或は耐火床としてごみ用の格子支持手段に別の形態
がある。しかし、炉床はごみの効果的かつ効率のよい燃
焼を行なう上で他の問題が生ずる。まず、この炉床上の
ごみのかたまりが燃焼するために均等な酸素の供給分布
を受けることが必要である。酸素のこの通過は、もし空
気が焼却するごみの上を燃焼室内で単に通過するのみで
は起らず、空気がごみの下側に入ってこれを通過伝播し
なければならない。ごみの中へ空気を均等に拡散させる
には空気ノズルを炉床自身内に配設することが必要であ
る。しかし、炉床に載置された重いごみは空気導入ノズ
ルの効果を詰らせかつ破損させるまぎれのない性向を示
した。この結果、ごみは十分にしてかつ徹底した燃焼を
受けられなかった。

炉床内でのノズルの詰りを防ぐために、或る燃焼炉では
空気を高速で通流させる。これは詰りの問題を避けるの
には希望が持てる。しかし、高速で移動する空気は、粒
子をだきこみかつ煙を生ずるという性質を示す。そのう
え、高速ということは「風吹きトーチ」効果を起してス
ラグを生ぜしめる。このスラグは次に炉床に付着し燃焼
室の爾后の作用に支障を与える。

さらに、従来用いている焼却炉は第１段の燃焼室（主燃
焼室）として多くの異った幾何学的形状設計を用いてい
る。例えば、或にものは比較的小さい水平面積の丈の高
い室を用いる。また他のものは、円筒形室で、円筒対象
軸線を水平方向に横たえた形態をもつ。また多くのもの
は予定したごみの燃焼を遂行するために最小容積をもつ
室を使用する。しかし、これらの因子はすべて、ガスの
通過速度を増大するものであって粒子状物質、煙発生物
質を附随させる。

また多くの焼却炉は第１段階の燃焼室（主燃焼室）に流
入する空気量を制御することを考えている。れらの炉は
酸素量、従って恐らく主燃焼室内の燃焼速度を選択す
る。よって、焼却炉は内部のごみを理論混合気をもって
燃焼するのに要する量をはるかに超えた空気量を使用す
る。また他の焼却炉では、「過少空気」方法を使用し理
論混合気で示されたよりも可成り少い空気の流入を許し
ている。

前者のシステム内での多量の空気の使用もまた、粒子状
物質の附随を助長する。これら過剰空気システムは主燃
焼室の出力を抑制してこの問題を制御するものである。
しかし、せまい通路を設けるとそれ自身が附近のガス速
度を増大するから上述の粒子物質の随伴を避けるという
主目的を妨げる。

これに比して、過少空気システムは内部に収容した被焼
却物質の燃焼を達成するために十分な酸素を提供できな
い。しかし、主燃焼室に発生した熱は、大部分の導入さ
れた炭化水素物質の気化を行わせる。これらの炭化水素
は蒸気形態をもつから、これらの炭化水素は主燃焼室内
で極めて高い正圧をつくる。これらの圧力は、室内部の
ガスが逃れようとするから、実際上高い速度を生ずる。
これらの速度はまた、煙の原因となる粒子状物を附随す
る。

さらに、過少空気供給状態の燃焼室内の正圧はさらにそ
の内部ガスをこの室を直接に囲む区域内に流入させる。
閉塞された室内において、燃焼ガスは作業者の居る区域
内に通流する。さらに、この過少空気供給方式での酸素
の欠乏は炭化水素を燃焼して水と二酸化炭素に変換させ
ることができず、一酸化炭素がしばしばこの型式の室内
の極めて多量の成分を占めることになる。従って最初の
正圧はこの一酸化炭素を作業者が呼吸している区域内に
圧送させる。従って、過少空気システムは、一般に極め
て通風のよい区域内或は建物の外側位置に配設しなけれ
ばならない。

環境問題が起る以前の時代の焼却炉は、その燃焼室から
の排出ガスを単に大気中に放出するのみであった。環境
に対するこれらのガスの明白な有害作用はそれらの連続
使用を禁止せしめる。さらに、燃焼室内に生じた汚染物
を制御するための付加技術の開発が行われている。

汚染を制御する努力は主燃焼室の排出物をさらに燃焼さ
せるため第２段階の燃焼室（再燃焼室）の使用に集中さ
れた。主燃焼室を離れると直ちに、ガスはこの再燃焼室
に流入する。この室は熱を発生するバーナ、および燃焼
作用を完遂するための空気源を含む再燃焼ユニットを有
する。勿論、過少空気式焼却炉用として必要な成分の付
加酸素を有する。主燃焼室内に導入される物質の種類に
よって、この再燃焼ユニットはバーナに或る設定量の燃
料および規定酸素量を供給する。

一般に、焼却炉製造者は、焼却炉に受け入れるべきごみ
の量と種類に対しバーナの高さおよび酸素量を設定す
る。実際に主燃焼室が予定のごみを受け入れると、再燃
焼室は「きれいな」排出物を効果的に提供できる。

しかし、ごみの量が変化すると、予期しない圧力や要求
事項が再燃焼室に課せられる。これによって該室は大気
汚染を防ぐその能力を失わされる。この状態が起ると、
バーナユニットを付設した焼却炉システムは大気に許容
量を超えた汚染物を放出する。

そのうえ、多くの焼却炉は、環境を悪化することは避け
るように意図すると同時に、燃焼によって生じた熱を回
収することを求めた。主燃焼室内において直接に熱を把
捉する幾つかの試みが実施された。また他の企てとして
は、使用する再燃焼室を通してボイラを配設することが
選択された。しかし、実質的に汚染を避けつつ発生した
エネルギの回収量を最大にすることは満足な解決を得る
には至っていない。

許容量を超えた汚染を生ぜずに、ごみの燃焼を実施し得
る焼却炉システムが必要である。特に、大部分の設備に
おいて一般に遭遇する大部分の焼却炉内に供給されるご
みの種類と量が変化した場合、これに効果的に応答し得
る能力を示さなければならない。よって、ごみの実際の
内容物および量が広範囲にわたって変化してもその焼却
炉システムが汚染発生源となってはならない。さらに経
済的であるために、焼却炉は何等の事前処理を行わずに
大嵩ごみの形状で処理できなければならない。

勿論、この目的を達成する焼却炉システムは閉塞された
主燃焼室をもたなければならない。この構造内で、ごみ
の最初の、しかも主燃焼が起る。

勿論、この主燃焼室は、固形の嵩張りごみを導入する第
１搬入開口部をもつ。この開口部は一般に主燃焼室の手
前側の壁に設けられる。この室はさらに第１排出開口部
をもたなければならない。この開口部から気状の燃焼生
成物が排出する。通常、この排出開口部は第１搬入開口
部から室の反対側における天井に設けた開口部で構成す
る。

しかし、殆んど起ることは無いような最良状態の下にお
いても、主燃焼室式方法は重大な量の汚染物質を発す
る。従って、気状の燃焼生成物は、主燃焼室を離脱した
のちに、第２段階の燃焼室（第１再燃焼室）に直接に進
入し、ここにおいてこれらの生成物はさらに処理され
る。勿論、第１再燃焼室は、主燃焼室の第１排出開口部
に接続しかつこれと流通する第２流入開口部をもつ。ま
た、第１再燃焼室内の気状の燃焼生成物をこの室から流
出させるための第２排出開口部を有する。

第１再燃焼室に流入するガス流は、一般に粒子状炭化水
素、液状の可撚性物質および気化された物質を含む。よ
ってこの物質は、固形物を液化し、液状物を気化し、か
つこの蒸気をそれらが完全燃焼を実施するのに適した温
度をもたらすために付加熱が必要である。従って、第１
再燃焼室に流入する物質は、通常可成りの付加熱を必要
とする。このために、第１再燃焼室はその第２流入開口
部に接近してバーナを配設する。このバーナは燃料を消
費して所望の熱を発生する。

しかし、流入するガス流が必要とする熱量は再燃焼室内
に新規に導入されたごみの量と種類によって本質的に変
化する。過剰な熱は望ましない状態を生ぜしめる。第１
に、高価な燃料を浪費する。第２に、第１再燃焼室内の
可燃性物質を不十分な酸素状態の下で過早に燃焼させ、
これによって一酸化炭素を発生させる。第３に、第１再
燃焼室内に過度の、恐らく破壊レベルに達する程度の温
度を生成させるおそれがある。従って、このバーナは種
々の燃料量による燃焼および種々の熱量の発生ができる
ように高設定および低設定の燃料供給調整手段をもたな
ければならない。

一般に、第１再燃焼室において、可燃性物質は燃焼し続
ける。従って、さらに酸素の供給が必要である。主燃焼
室はこの成分の理論混合比によるごみの燃焼を提供す
る。しかし、主燃焼室からの酸素は、不完全混合気であ
るから、必ずしも全燃焼を保証するための十分に包含さ
れているとは限らない。従って、第１再燃焼室も、この
室内に空気を供給できる第１の複数のジェットを含むこ
とができる。これらのジェットは所望の酸素量を漸次に
提供するために第２流入開口部と第２排出開口部との間
の距離の少くとも約半分の距離に渡って配置される。さ
らに、これらのジェットからの空気は適切な燃焼を達成
するために必要な混合乱流をつくることもできる。

従って第１空気付加装置は第１の複数のジェットに結合
されなければならない。これらのジェットを介して含酸
素ガスを第１再燃焼室内に導入しなければならない。

バーナに関すると同様に、第１再燃焼室内で遭遇する変
動状態が種々の空気所要量を示す。明らかに、この第１
再燃焼室内において過剰空気量を供給すると、ガス流を
不当に冷却することになる。この冷温ガスは燃焼温度に
達せず、炭化水素物質は完全燃焼を行わず二酸化炭素お
よび水に分解しない。他方において第１再燃焼室内に多
量の処理物質を装入すると、燃焼工程を維持するために
多量の酸素が必要となる。従って、第１再燃焼室に対す
る空気付加装置は空気の種々の量を導入するように高、
低の空気吹き出し量を設定する設定手段をもたなければ
ならない。

前述のように、第１再燃焼室内のバーナおよび空気付加
装置はともに種々の作用レベルで動作しなければならな
い。第１再燃焼室自身内の状態は、これら２つの構成要
素の実際の設定値を指令しなければならない。従ってこ
れらは第１再燃焼室自身内で生ずる諸要求事項の変化に
応答される。

第１再燃焼室内の種々の点において定められた温度はそ
こにおいて起る燃焼状態についての指示を提供できる。
従って、ごみ焼却システムは第１再燃焼室内の第１温度
を決定する第１感知器を含まなければならない。次に制
御装置が第１感知器およびバーナに結合される。第１の
予め定めた設定点以上の温度は一般にバーナからの熱を
少くする必要を指示する。従って、設定温度より高い温
度において、制御装置はバーナを低出力に設定する。

第２の予め定めた設定点での温度より低い温度におい
て、第１再燃焼室はバーナから得られる熱の大部分の熱
を必要とする。従って、この設定温度以下では、制御装
置はバーナを高出力に設定する。明らかに、第２設定点
は、第１設定点より、これらが互に同じ温度にすること
ができても、これを超えられない。第２設定点が第１設
定点よりも低いときは、バーナは必ずしもそうする必要
はないが比例的に設定する設定手段を用いることによっ
て応答できる。

第１再燃焼室内において同一または異った感知器が第２
温度を決定する。第２制御装置は第２温度に応答する。
第１空気付加装置のために適正な設定値を定める。高温
度は多量の可燃性物質量を示し、かつ恐らく第１再燃焼
室内の僅かな冷却が恐らく必要であることを指示する。
これに応答して、第２制御装置は第１空気付加装置をそ
の高出力に設定に位置づける。低温度においては如何な
る要求事項も存在せず、第２制御装置は空気付加装置を
その低出力に設定して、熱を減ずる。

第１再燃焼室を通過したのちに、ガスはそれらが完全燃
焼するための状態にほぼ送達される。しかしこれらのガ
スは、この工程が環境を悪化させることなく安全に遂行
されるために付加ユニットを必要とする。従って、第１
再燃焼室からのガス流は第３流入開口部を通って第３段
階の燃焼室（第２再燃焼室）に通流する。

この接続部において、ガスは主燃焼室内の理想混合比空
気および第１再燃焼室内の付加空気を受け入れることが
好適である。しかし、これらのガスはさらにその燃焼を
完了するために第２再燃焼室内の付加酸素を必要とす
る。従って、第２再燃焼室はその第３流入開口部とその
第３排出開口部との間の距離の少くとも半分の距離に渡
って第２の複数のジェットを装備する。第２空気付加装
置はこれらのジェットを介して酸素含有ガスを第２再燃
焼室内に提供する。

さらに、ごみ焼却炉内において通常起る種々の状態は第
２再燃焼室が流入ガスの種々の状態に応答することを要
求する。従って、第２空気付加装置はまた高、低の空気
吹出し量を設定する設定手段をもつ。これらの設定手段
は第２再燃焼室に種々の空気量或は他の酸素含有ガスを
提供する。

また、第２再燃焼室内のガスの状態の適正指示を温度が
示す。従って、第３感知装置が第２再燃焼室内或はその
附近の温度を決定しかつこの情報を第３制御装置に伝送
する。第４設定点以上の温度は第２再燃焼室内の可燃性
物質および冷却作用に必要とする多量の供給量を指示す
る。従って、これらの温度において、制御装置は第２空
気付加装置をその高設定出力におく。

この設定点より低い温度においては、多量に空気を供給
すると第２再燃焼室内のガス流を不当に冷却させる。従
って、第３制御装置は第２空気付加装置をその低出力設
定にさせてこの望ましくない効果を避けることができ
る。

第２再燃焼室を通過排出するガスは、完全燃焼して外気
を汚染しない二酸化炭素および水となる。特に、この場
合一酸化炭素、窒素酸化物、炭化水素、或は粒子物質の
量は最小となる。

勿論、他の汚染物質は、たとえ対象物質を適正に制御燃
焼させても完全に無くすことはできない。特に、塩素お
よび硫黄酸化物は望ましくない汚染物質として残る。こ
れらの成分の存在は、これらを除去するために別の処理
装置が必要なことを示す。

以上のようなものは別として、２つの再燃焼室は汚染物
質を含むガス流をとり上げてこれらを環境上許容し得る
状態にさせる。従って、これらの装置は主燃焼室から炉
筒ガスを処理するのみでなく、他のガス源からも同様に
処理することも可能である。これらの装置は化学処理手
段或は他の燃焼室を含む。一般に、効果的に運用するた
めに、２つの再燃焼室は、煙霧バーナとして作用すると
きこれら室に流入するガス流に制約を加える。例えば、
可燃生物質を含む微粒子のサイズおよび流入ガス流の速
度は前述の上限値以下に保たなければならない。

再燃焼室は、それに用いられる原料物質の如何に拘ら
ず、二重壁構造の圧力室をそれらの外側に含むことが好
適である。通常は送風機を用いる空気付加装置は、空気
をこれら圧力室内に押し入れる。空気を第１および第２
再燃焼室内に導入するジェットは、圧力室に接続され該
圧力室からそれらの空気を受ける。この圧力室を通過す
る空気は、従って再燃焼室の壁を通過する熱のほとんど
を把捉する。よって、圧力室は一種の動的絶縁装置とし
て作用して再燃焼室からの実質的熱損失を防ぐ。さら
に、流入空気は、再燃焼室壁に冷却効果を及ぼしてそれ
らの破損を防止する。

ジェットは主ガス流の移動方向に対し鋭角をもって空気
を導入する。これにより空気の導入を助長しかつ効果的
な混合と燃焼のための必要な乱流をつくる。そのうえ、
上記の角度でこれらのジェットから空気を送出するか
ら、送風機もこれらの再燃焼室を通って流れるガスを維
持する導入送風をつくるのを助ける。

このごみ焼却炉システムは、付加制御装置を含み、これ
によって第２再燃焼室内における過剰にして破損を伴い
兼ねない熱の生成を防止する。よって、許容設定点を超
える温度は、第１再燃焼室内のバーナを遮断させる。し
かし、塩素を含む場合は上記の状態が起ってはならず、
第１再燃焼室内の熱は、塩素をそれが取り付けられてい
る炭化水素から離脱させることが必要である。

さらに、過剰に高い第２再燃焼室の温度は、主燃焼室内
の空気付加装置を低出力に設定にさせる。これによって
燃焼速度が下がり、全システムにわたって温度を低下す
る。

最後に、自動装填手段をもつごみ焼却炉の場合、過剰の
第２再燃焼室内の温度は簡単にこれらの装填装置を遮断
させる。よって、それ以上のごみがシステムに装填され
ず、付加的な望ましくない熱が発生しない。第２再燃焼
室における温度が再び上位設定点以下に低下すると、こ
れらの操作はすべて逆転し、システムは従前どおりに運
転する。

主燃焼室の構造は、再燃焼室に苛酷さをやわらげた要求
を与えるガス流を提供するのを助ける。またこれによっ
て、最も望ましい、換言すれば最小容積の灰が得られ
る。

上述のように、炉床は装填ごみを支持するのに用いられ
るとき格子上で多くの利点を提供する。しかし、適切な
燃焼を得るためには、空気或は他の酸素含有ガスは燃焼
しているごみのかたまり内に直接に流入しなければなら
ない。これは、一般に燃焼ごみと酸素を合理的に徹底混
合させるために下方から実施しなければならない。

もし、炉内に階段形態を与えれば、この作業は容易かつ
効果的に遂行できる。上述の階段の垂直面内に流入空気
用のノズルを配置すると、ごみがノズル内に入りこれを
詰らせるのを防ぐ効果がある。よって、ごみが直接炉床
上に装入されても、階段部の面に配置されたノズルは空
気の通過を許す。しかも、これらのノズルはごみに対し
て上向きにかつごみの中に向いていないからごみがノズ
ル内に入りかつこれを塞ぐのを防ぐ。

さらに詳しく述べれば、燃焼室はしばしば合体した４つ
の耐火壁を含む。第１組の壁は、第２組の場合と同様に
互に向き合っている。各組の壁は他組の壁に結合してい
る。

耐火性屋根がこれらの壁を連結し、かつ耐火性炉床がこ
れらの壁を結合する。流入開口部がこの壁の１つに設け
られ、いっぽう流出部が一般に屋根の開口部として設け
られる。

炉床に設けられた垂直階段は一般に、流入開口部を有す
る壁に対し垂直に整列し従ってこの壁を結合する２つの
壁と平行に延びる。次にほぼ水平で平坦な面が隣接する
階段部を結合する。入口扉を有する壁組間のほぼ全距離
にわたって延びる空気ノズルが垂直面内に配設される。
よって空気は燃焼室に流入する直前にノズルを通過す
る。

主燃焼室のノズルを通って流入する空気は、勿論、燃焼
するごみからの粒子状物を附随する。これは燃焼するご
みの直下に位置する炉床内のノズルを通って流入する空
気に特に加流される。

上述のように、過少空気室はその望ましさを制約する重
要な欠点をもつ。従って、主燃焼室は一般にその取り扱
う設計Btu熱量に対する化合量論的量の空気の少くとも1
0％以内を受けなければならない。炉床内のノズルを介
してこの空気量の大部分を圧送すれば、ごみからの粒子
状物質を附随しかつ飛散させる危険を伴う。これらの粒
子状物質は、次に煙霧汚染としてごみ焼却炉システムの
排出部から通過される。

しかし、ノズルを通過する空気の速度を制限することに
よって流入空気による粒子状物質の附随を減じかつ殆ん
どこれを防止できる。上限として空気は約300ft／min
（1.5m／ｓ）を超えない速度でこれらのノズルから放出
しなければならない。好ましくは、約150ft／min（0.8m
／ｓ）より低速で流れる。これらの速度はわずかに人の
触覚に知感できる程度のものであって燃焼ごみから粒子
状物質の附随を避けるのを助ける。

多量の空気をこの室内へ通流させなければならない。し
かし、この空気速度が低いと、主燃焼室に流入する直前
に空気が通過するための大きい断面積を要する。最小開
口部よりも大きい多数のノズルを提供することによって
この成果を得る。

主燃焼室の形状もまた内側に配置されかつ内側に生じた
気状物質を明瞭に処理できるその能力を実行可能にさせ
る。従って、該室の壁と平行にとられた垂直断面はほぼ
長方形をなしている。しかしこの全体形状は流入開口部
をもつ壁と垂直に延びる階段部の列をもつ炉床の使用を
含む。

この長方形状は他の形状の一層狭い区域における高いガ
ス速度の発展を避けることができる。特に円形断面の場
合、室の頂部および底部は小さくかつ包囲された区域を
構成る。これらの区域を通過するガスは大きい速度に達
し、これによって粒子状物質の好ましくない量と種類を
飛散させる。さらに、主燃焼室が設計された予め定めた
平均Btu量に対し、比較的低い値を示さなければならな
い。さらに、流入開口部をもつ壁から流出開口部に向っ
て延びる細長い形状をもたなければならず、これによっ
て内側に所在するごみを穏やかに燃焼せしめる。

特に、流入開口部をもつ壁とごみ焼却炉の他側における
対応部分の長さはその高さとほぼ等しくなければならな
い。さらに詳しく比は約1:09〜1:1.1の範囲内になけれ
ばならない。流入開口部をもつ壁とその対向部との間の
距離上記長さのいづれよりも大いに超過しなければなら
ない。特に、流入開口部をもつ壁の長さ或は高さに対す
るこの距離の比は約2:1〜3.5:〜１の範囲内になければ
ならない。

さらに、この室は燃焼を行わせるために好適な面積と容
積をもたなければならない。これによって、一層狭く囲
われた空所における燃焼に附随する高いガス速度を避け
ることができる。理論混合気空気に対しては、主燃焼室
は十分な水平区域をもたなければならず、この面積に対
するその設計された燃焼能力の比は約75,000〜135,000B
tu／ft²・hrの範囲内であ。その容積に対する設計され
た能力の比は約7,000〜15,000Btu／ft³・hrの範囲内に
なければならない。実質的な量の願料を含まないごみの
場合、上記の比は約10,000〜15,000Btu／ft³・hrの範囲
内になければならない。

勿論、主燃焼室内での燃焼は熱を発生する。しかし、主
燃焼室から最大可能量の熱を除去することは燃焼処理に
有害な影響を与え、後続する再燃焼室による燃焼生成物
の適当な処理を行なうために過大な量の付加燃料が必要
となる。そのうえ、塩素のような化学的に化合した原子
が炭化水素から、塩素のような化学的に化合した原子が
炭化水素から遊離できない点まで温度を低下する。

しかし、主燃焼室は通常方式で回収できる若干の過剰熱
量ももつ。一般に、この熱量の回収は流体熱交換媒体を
主燃焼室内の導管を通過させ、或は燃焼室と接触させて
放射熱を把捉することである。しかし、再燃焼室を通過
する燃焼ガスは、バーナからの付加熱と同様にそれらの
ガスがもつすべての熱を必要とする。従って、再燃焼室
内では熱回収が起り得ない。事実、再燃焼室は一般に実
質的な熱の漏出と該室内で行われる処理の失敗を防ぐた
めに絶縁対策がとられている。

しかし、再燃焼室を通過した後に、その時点で完全燃焼
したガスは他の有用な目的に提供し得る可成りの熱をも
つ。この完全燃焼したガスを再燃焼室を通過させてこの
エネルギの把捉を達成させることがてきる。

よって、主燃焼室は十分な熱をつくり、或る程度のエネ
ルギを回収することができる。しかし、再燃焼室内のガ
スは実質的にそれらの熱のすべてを保持しなければなら
ず、通常は種々の汚染物質を駆除するためにバーナから
の付加熱を必要とする。しかし、再燃焼室を通過した後
に、さらに実質的な熱回収が行われる。

第１図において全体を30で示すごみ焼却炉はまず主燃焼
室32内へ一かたまりで送られるごみ用の第１取入開口部
（入口）扉31を含む。主燃焼室32は焼却炉の第１段階の
燃焼室を構成する。

補助バーナ37はガスや油のような補助燃料のもので主燃
焼室32内に装填されたごみを点火する。これらのバーナ
はまたもし温度レベルがごみに含まれた水分のために低
下し始めた場合に主燃焼室32内の温度レベルを維持する
のを助長する。バーナ37はそれに使用する空気を、後述
する第２段階の燃焼室用の空気導管40から受ける。

主燃焼室32は下火用空気ジェット38および上火用空気ジ
ェット39の両方を具備する。これらの空気ジェットはご
み燃焼を維持するのに必要な酸素を提供する。主燃焼室
内に空気を送り込むために、モータ42が送風機43を駆動
して空気を空気導管40および空気ジェット38および39に
圧送する。最後に、感知器44が主燃焼室32内の温度を測
定する。

主燃焼室32からの燃焼生成物は第４図に示すように第１
排出開口部（オリフィス）45、第２取入開口部を通って
第１再燃焼室46内に通流する。第１再燃焼室46は焼却炉
の第２段階の燃焼室を構成する。適切な燃焼状態を維持
するために、第１再燃焼室46はガスによって作動するよ
うに第１排出開口部（オリフイス）45を通って燃焼シス
テムの第２段階の燃焼室を構成する第１再燃焼室46内に
流入する。適切な燃焼状態を維持するために、第１再燃
焼室46はガスによって作動するように図示された第３図
のバーナ49を含む。さらに、空気ジェット50が第１空気
付加装置を構成するモータ52によって駆動される送風機
51から二次燃焼空気を提供する。送風機51はバーナ49上
に位置する大型ノズル53を介して強力かつ長大な空気ジ
ェットを提供する。第１再燃焼室46の天井は特に高温に
なる。大型ノズル53からの空気は天井を許容できる非破
壊温度まで低下する。第１再燃焼室46はまた第１感知装
置を構成する温度感知器54を含む。

第１再燃焼室46から、不完全燃焼ガス生成物が第２排出
開口部（オリフイス）55を通って水平方向へ、第６図に
示す第３段階の燃焼室を構成する第２再燃焼室の第１部
分に流入する。第２再燃焼室の第１部分56は第１再燃焼
室46と同一の水平レベルに配列される。上記ガスはその
熱のために壁57の上方へ流れて第２再燃焼室の上方燃焼
室58に流入する。この上方燃焼室58は第１再燃焼室の上
方に位置する。

ガスを上方燃焼室58から流出させるために、このガスは
第７図の円筒形邪魔板62の下側を通過しなければならな
い。ガスのこの幾分曲りくねった経路は第２再燃焼室の
上方燃焼室58にガスが滞留する時間を増す。第６図に示
す空気ジェット64は上方燃焼室58内の燃焼ガスに付加空
気を提供する。上方燃焼室58に接線方向に流入する空気
はガスと空気との旋転混合を助長する。ジェット64の空
気は第２図および第３図で見るように、第２空気付加装
置を構成するモータ67で駆動される送風機66によって先
づ圧力室65を通過する。

この燃焼ガスは煙突を通流するため最終的に邪魔板62の
下側を通り、第６図に示す煙突68に流入する。こにおい
て空気ジェット69が完全燃焼のために必要な最終空気を
供給する。ジェット69からの空気はまた、煙突68の金属
表層70を冷却するのにも用いられる。第１図および第２
図に示す第３感知装置を構成する感知器73は煙突68内の
ガスの温度を測定する。ジェット69はその空気を送風機
51から受け入れ、この送風機51は第１再燃焼室46の空気
ジェット50およびノズル53用の空気も提供する。

主燃焼室32内のごみの量がその所望割合より低下する
と、この室の温度は許容し得ない程度まで低下する。こ
れらの状態の下で、第１排出開口部（オリフィス）45の
寸法を狭めれば主燃焼室32内に十分な熱を維持するか
ら、その温度は許容レベルに保たれる。従って、カバー
75が第７図に示すように第１排出開口部（オリフィス）
45の上に配設される。主燃焼室32に十分量のごみを装填
した状態で、カバー75を第１排出開口部（オリフィス）
45の上に移動して、主燃焼室32内の最適な温度レベルを
維持するのに必要な範囲まで第１排出開口部（オリフィ
ス）を閉じる。付加ごみを主燃焼室32に装入するとき
は、カバー75は手動または自動式制御手段によって移動
される。

棒76がカバー75に結合され、かつ外部まで室壁77を貫通
する。ここにおいて、使用者は棒76を手で操作してカバ
ー75を移動させる。

第５図において、主燃焼室32の第１取入開口部扉31は実
線で示すその閉じ位置にあり、その開き位置は仮想線で
示す。扉31は耐火カバー76をもつ。よってこの耐火カバ
ーは閉じ状態において絶縁炉の一部をなす。

扉31はその適切な着座と良好な炉シールを保証するため
に点77および78において二点枢支されている。ブラケッ
ト79が第２枢支点78を主燃焼室32に取付ける。

第４図に示す主燃焼室32内において、燃焼によって生成
された微粒状物質は低い上昇速度をもたなければならな
い。これは微粒状物質が燃焼室から最終的に環境内へ飛
散するのを防ぐためである。このためには、室はこれを
通過するガスが加熱されたとき2ft／sec（0.6m／ｓ）以
下の総合速度をもつようにその幾何学形状および十分な
大きさをもたければならない。理想的には、この上昇速
度は1ft／sec（0.3m／ｓ）であるべきである。換言すれ
ば、ガスはその使用温度において、この上限速度よりも
早く流動しないことである。このことは、ガスはそれが
熱せられると膨張して、或る囲われた室から出るときは
その速度を増大するという事実を考慮に入れたからであ
る。この上昇速度は使用温度における主燃焼室内のガス
の垂直速度として定められる。

ガスの垂直速度の増大を避けるために、下火用ノズル38
および上火用ノズル39がそれらの空気を主燃焼室32内へ
水平に導入する。さらに、空気は高速で空気吹き出し孔
38および39を通流するが、これらの空気吹き出し孔の導
入するガス容量は低い。これによって主燃焼室32全体を
通流する平均上昇速度を最小にする。よって、空気ジェ
ット38および39を通る空気の導入は主燃焼室32内におけ
る実質的な垂直運動成分を生ぜしめない。

そのうえ、主燃焼室32内に導入される空気総量の制限は
該室内での垂直上昇傾向を制御する。主燃焼室32を密閉
し、かつ空気ジェット38、39およびバーナヘッド37から
のみ空気を提供することによって上記の成果が得られ
る。

さらに、主燃焼室32の温度は可成り厳密な制御の下に維
持されなければならない。この温度はごみ内に固着した
炭素を燃焼するために十分高く維持しなければならな
い。これは、炭素が室内のごみから容易に気化しないこ
とによる。一般に、固定炭素の燃焼には約1400゜F（760
℃）の温度が少くとも必要である。また、空気および木
炭が結合しかつ燃焼を実施するために空気および木炭用
の燃焼質量の十分な燃焼持続時間が必要である。

他方において、もし温度が高くなり過ぎると、ガスは不
当に高い速度で一定容積室から離脱する。さらに、過度
に高い温度は、酸化亜鉛その他の濾過材料のような、可
撚ごみ内の不活性物質を気化させる。酸化亜鉛は、被覆
および織物基質に不透性を付与するのに用いられる最も
一般的な濾過材であって約1500F（815℃）で気化する。
他のこのような材料は一般にこれよりも高い温度で気化
する。従って、主燃焼室32内の温度は約1400〜1500F（7
60〜815℃）の範囲内に保たなければならない。

主燃焼室32はその適温を維持するのを助けるために、炉
における設計Btu率の理論混合気量に等しい、或は10％
低い空気量を受け入れなければならない。もしこれより
多い量が流入すると、燃焼が加速されて、平均炉温度は
目ざましく上昇する。

これ以上空気を増せば冷却効果が得られる。これによっ
て温度は1400゜〜1500゜F（760〜815℃）以下にも下げ
ることができる。勿論、この点おいて、極めて多量の導
入空気は2ft／sec（0.6m／ｓ）という所望上限をはるか
に超えるガスの垂直上昇速度に増大する。

空気量が不十分なときは、所謂「過少空気」燃焼として
知られる状態を生ずる。これによって、燃焼室内の温度
は不十分となる。

そのうえ、この過少空気方法は他の欠点を示す。先づ、
これによって二酸化炭素でなく一酸化炭素を生ずる。こ
の危険なガスは主燃焼室から環境に逃れる。この結果、
この型式の燃焼室は閉鎖された建物には不適当である。

さらに、過少空気方法は、後述により詳細に説明する可
燃性材料を気化するために発生する熱の大部分を保留さ
せることが必要である。従って、過少空気室は一般に主
燃焼室内の熱を保持するためにその排出ポートに小型の
のど部を有する。特に、一般に流出ポート面積平方in当
り20,000Btu程度に高い流出速度をもつ。この小さい開
口部は主燃焼室内に気化ガスを多量に保持して室内に正
圧をつくる。室への入口ポートを開くと、内部の圧力は
このポートを通して室外へ燃焼ガスと共に一酸化炭素を
排出させる。

比較のため、主燃焼室32からの排出ポート45は約15,000
Btu／1n²の設計流出速度をもつ。

この結果、主燃焼室は外気に比して僅かに負の分圧をも
ち、その存在する室内へのガスの圧出を避ける。さら
に、理論混合気の空気量を導入することにより、一酸化
炭素でなく二酸化炭素の生成を得る。ごみ或は他の諸要
素内の高い水分含有量は、主燃焼室32内の温度を所望の
1,400゜F（760℃）以下に下げる。この状態を避けるた
めに、バーナがガス或は油を用いて主燃焼室32内の温度
を所望レベルまで増大する。

上記の1,400゜F〜1,500゜F（760〜815℃）は主燃焼室32
全体にわたる平均温度である。可燃性物質は、この平均
温度以上或は以下の実際の燃焼温度を示すことがある。
しかし、少量の燃焼物を導入せずに多量の燃焼物を用い
ることによって大部分のごみはその燃焼中に、前記の平
均燃焼温度を得られる。要約すれば、主燃焼室32の設計
容量に対して理論混合空気量を導入することにより次の
２つの成果を得る。第１は、固着炭素をすべて燃焼する
ことを保証する。理論混合空気よりも少ない空気量では
固着炭素を燃焼するに足る酸素が提供できない。さら
に、大部分の固着炭素は主燃焼室内の上昇熱レベルにも
拘らず、気化できない。従って、多量の固着炭素が未燃
焼状態で残り、生成される灰量を大いに増大させる。

第２には、上述のように、理論混合空気は主燃焼室32内
の大部分の材料を燃焼させる。「過少空気」システムは
ごみ内の物質を気化させる。この気化された物質の量は
主燃焼室内のガスの総量を増す。この多量のガスが移動
すると主燃焼室内に大きい上昇速度が起る。よって、理
論混合比空気を提供すると気化した炭化水素の発生を避
けかつ主燃焼室32内のガスの上昇速度を最小にする。こ
のことは室内から環境への微粒状物質の随伴放出を避け
ることになる。

主燃焼室32の総容量もまた、該室内で起る燃焼温度に影
響する。よって、主燃焼室32は約12,000Btu／ft³・hrを
超えることからその規定の熱発生を避けるために十分な
容積をもたなければならない。一般に、熱発生は約10,0
00〜15,000Btu／ft³・hrの範囲内になければならない。
容積を減少し、かつこのようにこの熱発生値を増大すれ
ば、主燃焼室の温度は所望限度を越えて増大される。

ごみ焼却炉の熱発生に関しその指示された容積の変動を
示す特別な環境状態になることもある。例えば、塗装材
料を施した材料の場合、それに含まれる顔料の気化を避
けるためにその温度を低く保たなければならず、かつ気
化された顔料は後刻、システムの低温部分に凝結する。
この場合、主燃焼室は約7,500Btu／ft₃・hrに熱発生を
保つために十分な容積をもたなければならない。

主燃焼室の水平面積は主燃焼室内のガスの上昇速度に直
接の影響をもつ。

次の公式は主燃焼室32内のガスの速度を与える。

Ｖ＝Ｑ／Ａ （１） ここにＶは主燃焼室内のガス速度、 Ｑは主燃焼室に流入する空気量 Ａは室（主燃焼室）の面積 この式を変形して、 Ａ＝Ｑ／Ｖ （２） 上述のように、理想的には、速度Ｖは1ft／min（0.3m／
ｓ）とする。流入空気量Ｑは室内の装入物を理論混合気
状態で燃焼しなければならない。所要空気容積に対する
量を得るために、焼却炉に導入されるごみの量およびこ
のごみの有するBtu／lbの数値を知る必要がある。

よって、典型的な公営システムに対し、焼却炉は約40,0
00,000Btu／hr燃焼しなければならない。一般の許容で
きる近似としてこのBtu量を100で除してこの焼却炉に用
いる時間当りの空気量とする。この空気量を3,600で除
して111ft³／secの空気が必要となる。

しかし、これは標準状態における空気量である。約1400
゜F（760℃）に温度が上昇し、かつ理想ガスを用いたと
すれば、この容積は3.57倍まで増大する。よって、燃焼
温度における室は396ft³／secの空気量を受け入れる。
前記の公式（２）により、この炉は約396ft²の面積が必
要となる。

上述の計算をまとめれば、主燃焼室32の面積はその定格
Btu量を100,000Btu／ft²・hrから大きく超えない程度と
云えば十分である。この値は大まかに言って75,000〜12
5,000Btu／ft²・hrの範囲内にある。

第１再燃焼室46において、主燃焼室32の燃焼生成物は過
剰な空気を受入れる。これによって可燃材料は十分な酸
素供給の下でその完全燃焼を保証される。前述のよう
に、主燃焼室内のごみは理論混合気量の酸素を受け入れ
るが、それにも拘らず、ごみと酸素との間の不完全混合
のために完全燃焼にはならない。第１再燃焼室46内に導
入された付加空気は燃焼工程を完成するための適切量の
空気供給を保証する。

この付加空気はジェット50を通って第１再燃焼室６に流
入する。第８図に示すように、ジェット50は第８図にお
いて矢印82で示すガスの経路に対して45゜の角度で空気
を導入する。これは燃焼構成要素を第１再燃焼室を通っ
て移動させるのを助ける。さらに、ジェット50からの空
気流が第１再燃焼室46に流入する角度は乱流を生ぜしめ
て空気と燃焼ガスとを混合して燃焼を完成させる。

第１再燃焼室46に流入する未燃焼気化状材料の量は、主
燃焼室32内で行われる瞬間的反応によって決まる。よっ
て、微粒状ごみの導入後の或る特定の時に、揮発性物質
の衝動、或波動が第１再燃焼室46を通過する。この波動
は完全燃焼するためにジェット50からの付加酸素量を必
要とする。

感知器54は空気ジェット50およびバーナ49の両方を制御
する。第１再燃焼室46が先づ1,500゜F（815℃）のその
作用温度に達したのち、感知器54が通する燃焼生成物の
温度を監視する。一般に1600゜F（870℃）の第２の、或
は上方予定設定限界温度を超える温度に上昇すると、第
１再燃焼室46の揮発性材料が多量に燃焼たことを示す。
次で第１再燃焼室はこの多量の揮発性物質とともに燃焼
する付加空気を受け入れなければならない。また、焼却
炉外側環境の低温度で導入された空気は第１再燃焼室を
その過度に高い温度から冷却する。

これを実施するために、第１図の感知器54が第１空気付
加装置の送風機51の羽根92に結合するリンク仕掛棒を取
り付けた制御器モータ90に連結する。感知器54によって
検知された上昇燃焼室は羽根を開かせてさらに多量の空
気を送風機51に通過させる。次にこの空気はジェット50
を通って第１再燃焼室46に流入する。

感知器54はまたバーナ49にも接続する。バーナ49は第１
再燃焼室46内に十分高い温度を維持してすべての揮発物
を燃焼するのを保証する。

第１再燃焼室46が第１設定点温度1.500゜F（815℃）に
達すると、バーナ49が供給するすべての熱は不要とな
る。従って、バーナ49は感知器54によって最終的に制御
される弁をもつ。この弁は第１再燃焼室内の温度を不必
要に上昇して補助燃料を無駄にしないように維持するた
めにバーナ49の作用を弱める。

感知器４によって検知された温度が1,600゜F（870℃）
の上方予備設定レベル以下に低下すると、第１再燃焼室
46はこれを通過する揮発性物質は減ずる。従って、感知
器54は第１空気付加装置の羽根92を閉じて第１再燃焼室
46内への空気送量を減ずる。この少量の空気量は第１再
燃焼室46の収納物への冷却効果は少い。しかも、揮発性
物質は一層少くなってその燃焼を完成するには酸素量は
十分である。

さらに、第１再燃焼室46内の温度が下るとバーナ49から
の付加熱が必要となる。事実、バーナ49は第１再燃焼室
46を1,500゜F（815℃）の第１設定点に維持するために
十分な熱を提供しなければならない。よって得られる温
度は第１再燃焼室内の揮発性物質の適正な燃焼を実施さ
せる。

同様に、熱感知器44は主燃焼室32内の温度を検知する。
主燃焼室32が所望の温度1,400゜F（760℃）を維持する
のに足りる十分なごみを収納しないとき、感知器44はバ
ーナ37への燃料供給量を増大させる。バーナ37で発生し
た付加熱は主燃焼室32内の温度を所望レベルにもたら
す。

もし主燃焼室32内の温度が所望に1,400゜F（760℃）を
越えて増大すると、感知器44はバーナ37を遮断する。こ
れによって主燃焼室32内の過熱発を防止する。

第１再燃焼室46の排出ポート55を離脱するガスは、これ
が主煙突68に流入するまで曲りくねった経路を通らなけ
ればならない。さらに、これらのガスは邪魔板62の下方
の極めて狭い空所を通って主煙突68に到る。この狭い空
所は第２再燃焼室58内にこのガスを保存し、このシステ
ムを通流するガスの進行経路内で絞り部として作用す
る。

従って、ガスの進行に対するこの抵抗は、システム内で
のガスの滞留を長びかせる。さらにこの抵抗は大きい乱
流を生ぜしめ、第１再燃焼室46内における燃焼生成物と
導入空気とを十分に混合させる。そのうえ、長い滞留時
間は、蒸気および煙と同様に微粒状物質を燃焼させる。
ガスの滞留はまた第１再燃焼室46を、バーナ49を介して
の補助燃料の使用を増大せずに所望温度範囲内に維持す
るを助ける。

第２再燃焼室58内のガスは２つの供給源から空気を受入
れる。その第１は、第２空気付加装置を構成するモータ
67で駆動される上方送風機66によって提供される旋転空
気がジェット64から流入する。この空気はまた燃焼を一
層完成させるため或る程度の混合作用を導入する。さら
に、この生成された旋転流は第２再燃焼室内でのガスの
滞留時間を増大する。

第３感知装置の熱感知器73はポート64から第２空気付加
装置の送風機66によって導入される空気量を制御する。
第２再燃焼室58は常に空気ジェット64からの或る量の空
気を受け入れる。しかし、感知器73によって検知された
温度の増大は第２再燃焼室58内にさらに多量の揮発物質
があらわれたことを示す。勿論この揮発物質は検知され
た熱を供給する。この付加揮発物は付加空気を必要とす
る。従って、約1,750゜F（954℃）の下方設定点以上で
は、第３制御装置は第２図の第２空気付加装置の送風機
66上のアイリスをさらに開かせる。これによって、送風
機66は1,750゜F（954℃）の第１設定点以下のときに送
出したよりも多量の空気を提供する。

しかし、アイリス94を制御するモータ95は約13〜20秒の
応答時間をもつ。このため第２再燃焼室58内へ導入され
る空気量を緩徐に、漸進的に調節することができる。こ
の応答時間中に、第２再燃焼室内の温度はそれまでの傾
向を逆転し、導入空気量の変動を少くすることを要する
ように指示する。従って、アイリス94は、十分緩徐に応
答して２つの値の間で急激に変動することなく徐々に変
化させる。なお、13〜20秒たつと、アイリスは十分な速
度をあらわして第２再燃焼室58内の煙の発生を防止する
ために十分な空気量を導入させる。

第３感知装置の感知器73はまた、主燃焼室32内に送風機
43を制御する。下方設定点1,750゜F（954℃）を超える
第２再燃焼室58内の温度は、主燃焼室32内での燃焼速度
が過大なことを示す。この高温度を生ぜしめたごみは既
に主燃焼室32内に入っているから、その温度は或る量の
ごみを取り除くことによって下げることはできない。し
かし、ジェット39を通して導入された空気の量を低下す
ることによって主燃焼室32内の燃焼を減退させることが
できる。この方法は第２再燃焼室58内の温度を所望の設
定点1,850゜F（1,100℃）以下維持させる。

感知器73における温度が下方設定点1,750゜F（954℃）
より低下すると、上記とは反対の動作が起る。従って、
空気ジェット64は第２再燃焼室58内への低い空気量を提
供する。かつ、送風機42は空気ジェット39を通って主燃
焼室32内へ一層多い、或は正規の空気量を導入する。

もし第２再燃焼室の温度がその上方設定点1,850゜F（1,
110℃）を超えれば、この燃焼トンネルは第１再燃焼室
から過大の熱を受ける。この場合、第１再燃焼室も第２
再燃焼室気もその最小温度設定位置においてもバーナ49
によって生ずる少量の熱をも必要としない。しかし、バ
ーナ49はこれを通る最小量の燃料以下では動作できな
い。第２再燃焼室の感知器73がその上方設定以上に上昇
すると、バーナ49は単純に遮断する。次にもし感知器73
が第２再燃焼室58内の温度が1,850゜F（1,100℃）以下
に下ったことを検知すると、バーナ49上の弁が開き、そ
の口火がバーナ燃料を点火する。

最後に、第２再燃焼室の空気ジェット69の空気が第１再
燃焼室の第１空気付加装置の送風機51から到来する。ジ
ェット69はわずかに上向きで逆対数状円筒形邪魔板62ま
わりに回転方向をもつた空気を提供する。これは邪魔板
62を低温かつその破損点以下に保つ。同時に、空気ジェ
ット69は主煙突67を通る上向き通風を提供するのを助長
する。これによって第２再燃焼室用の高い煙突の必要を
なくす。

第９図に示す始動ボタン101を押すと、バーナ49への弁
が作動しブロック102で示すその最大開き位置をとる。
送風機43、51、66用のモータ42、52、67それぞれがブロ
ック103、104、105で示すように最大動作状態になる。
調整モータがまた、送風機上のアイリスをブロック10
6、107、108で示すようにそれらの最小位置をとらせ
る。制御パネルはロック109で示すように電気的に付勢
された状態になり、これはパネルに装備される計器、リ
レーおよび制御器を含む。

次にすべての燃焼室は点火が始まる前に送風機から空気
の浄化を受ける。ブロック110で示すように、空気浄化
タイマが十分な時間この浄化を続けたのちに始めて点火
が起る。

ブロック111においてバーナ49への口火が点火する。火
焔検知器がこの口火が点火したかどうかを決める。もし
点火しなければ、ブロック112で示すようにこのシステ
ムがこれ以上進行するのを防止する。

しかし、もし火焔検知器がブロック113における火焔を
発見すれば、バーナ49への駆動型ガス弁はブロック114
で示すように開く。最初に、バーナ49は、ごみが主燃焼
室32に装入される前に許容温度まで第１再燃焼室46を加
熱する。ブロック115で示す第１、２感知装置の熱電対5
4が第１再燃焼室46の温度を測る。さらに詳しくは、熱
電対はこのシステムがさらに進行するように第１再燃焼
室46がその第１設定点に達するとブロック116において
示す。

この点において、バーナ49の調整されたガス弁はブロッ
ク117で示すように燃料を保全するためにその最小レベ
ル状態となる。また、主燃焼室バーナ37用口火はブロッ
ク118で示すように点火する。もしこれらが実際に点火
状態になると、ブロック119で示す検知器は各ガス弁を
ブロック120で示すように作動させ、主燃焼室32を加熱
する。

熱電対44はブロック121で示すように主燃焼室32内の温
度上昇を検知する。バーナ37は、主燃焼室32がブロック
122で示すその設定点温度1,400゜F（760℃）に達するま
でそれらの最大機能を継続する。1,400゜F（760℃）に
おいて、主燃焼室内のバーナ37はブロック123で示すよ
うに遮断される。

一般に、主燃焼室内の温度は次いで設定点以下に低下さ
れる。もしこの状態になると、オン・オフ弁がバーナ37
を再び接続状態に戻し付加熱を提供する。二重矢印124
は、ブロック121で示す主燃焼室の熱電対によって為さ
れた測定値とブロック123で示す主燃焼室バーナ37の設
定値との間の連続する相互作用を示す。一般に、主燃焼
室32がごみを受け入れると、この材料の燃焼は十分な熱
を発生して主燃焼室をその設定点以上に保ち、その内部
のごみの燃焼によってバーナ37の熱を必要とすることは
ほとんどない。上述のように、始動作業中に、第１再燃
焼室の感知器54は第１再燃焼室の加熱制御装置をブロッ
ク116で示すようにその第１設定点温度にもたらす。こ
れはガスバーナ49の調整ガス蝶型弁をブロック117で示
すようにその最小位置におく。ブロック115で示す第１
再燃焼室の熱電対は加熱制御装置をブロック125で示す
その第１設定点にもたらす。これは第１再燃焼室のガス
バーナ49をブロック102で示すその最大設定位置に戻
す。

主燃焼室32が燃焼ごみを含むときは、第１再燃焼室の熱
電対54によって検知された温度は上昇し続ける。最終的
に、ブロック126で示すように第１再燃焼室の加熱制御
装置はその第２設定点を超える。これは第１再燃焼室送
風機51用の調整用モータ90をブロック127で示すように
その最大空気位置をとらせる。従ってさらに多量の空気
が第１再燃焼室46に流入して主燃焼室32からごみ焼却炉
の当該部分に到達した揮発物の燃焼を行なう。

しかし、第１再燃焼室の加熱制御器は時々ブロック128
で示すように第１再燃焼室の温度がその第２、或は上方
設定点以下に低下したことを感知する。これにより第１
再燃焼室への空気用の調整モータをブロック106で示す
ようにその最大位置にもたらす。よって、熱電対54はブ
ロック115で示すように、126および128それぞれによっ
て示す第１再燃焼室加熱制御器の上方設定点以上或は以
下に下る温度を感知する。これは第１再燃焼室への空気
用調整モータをしてブロック106および107それぞれ示す
最小或は最大量の空気を導入する。いずれの場合も、そ
の結果として第１再燃焼室46はここに到達する揮発物を
燃焼するのに適した酸素量を受け入れる。

主燃焼室32内での点火は、揮発物を生ぜしめ、この揮発
物は第１再燃焼室を通って上昇して第２再燃焼室に到達
し、ここにおいてその燃焼を完成する。この燃焼は第１
再燃焼室46において起る燃焼と同様にして第２再燃焼室
を加熱する。第２再燃焼室58内の加熱制御器73はブロッ
ク129で示すように第２再燃焼室の温度を検知する。

第２再燃焼室の温度は第２再燃焼室加熱制御器の第１設
定点以上に上昇することがある。これが起こると、ブロ
ック130で示す第２再燃焼室加熱制御器はブロック131で
示す第２再燃焼室の送風機66を介して最大量の空気を導
入する。この作用は冷却効果とともに第２再燃焼室に到
達するすべての材料を燃焼するのに適切な酸素供給を提
供する。加熱制御器はまた、主燃焼室32内の空気用調整
モータをブロック132で示すその最小位置もたらす。室
内の全燃焼速度は、操作できない揮発物量で第２再燃焼
室を一ぱいにするのを避けるために低下する。

第２再燃焼室加熱制御器はまた、その第１設定点に対し
可逆的に動作する。よって、ブロック129で感知する熱
電対73がもし第２再燃焼室がその第１設定点以下に低下
したことを検知すれば、ブロック133の第２再燃焼室加
熱制御器は、主燃焼室の空気用調整モータをブロック10
8で示すその最大位置に戻させる。これはその燃焼室内
の燃焼速度を通常速度に維持する。さらに、第２再燃焼
室内の空気用調整モータは、第２再燃焼室は少量の空気
を必要とするからブロック107で示すその最小位置に戻
る。

第２再燃焼室内の温度は上昇し続け、これはブロック12
9で示す熱電対73によって検知され、最終的には第２再
燃焼室加熱制御器、ブロック134の第２設定点を超え
る。もしこれが起ると、第１再燃焼室の駆動型安全ガス
弁はブロック135で示すように完全に遮断される。この
遮断は燃焼生成物は十分に高温となって第１および第２
再燃焼室に何等付加燃料を要せずに温度範囲を維持す
る。温度が第２再燃焼室の設定点以下に低下すると、ブ
ロック136で示す第２再燃焼室加熱制御器が駆動ブロッ
ク114で示す第１再燃焼室バーナ49用の駆動式安全ガス
弁を作動する。

第10図乃至第13図は第１図乃至第８図に示すごみ焼却炉
を適正に制御する電気回路を示す。この回路に用いられ
る構成部品を次表に示す。

第２再燃焼室加熱制御器がその第２設定点以下にあり、
かつ第１再燃焼室加熱制御器がその第１設定点を超えて
いる間、第１再燃焼室のバーナ49はその最小ガス量を使
用する。

第14図は２つの個別の位置において熱回収手段を有する
ごみ焼却炉の全体等角斜視図である。ごみホッパ181は
嵩張り形態のごみを導入する。このホッパからごみは燃
焼のため主燃焼室182に入る。次に気状の燃焼生成物が
第１再燃焼室185に移動する。これらの生成物は次に第
２再燃焼室186に通流して垂直煙突187に流れる。煙突18
7は第２再燃焼室186とでＴ字形状をなす。

炉キャップ189が開くと、炉筒ガスは煙突187を通って垂
直に移動し開口190から離脱する。しかし、後述する洗
浄器・熱回収手段が作用するときは、炉キャップ189は
閉じる。これはガスを煙突187から第２熱交換装置を構
成するボイラ対流部191を通って流通させ、さらに熱を
回収させる。

ガスは対流ボイラ装置から約1750゜F（954℃）までガス
を冷却するジェット噴霧を含む入口導路193内に流入す
る。次に冷却されたガスは清浄器194を通過し、この清
浄器は塩化ナトリウムをつくるために水酸化ナトリウム
を添加することによって塩素を除去する。清浄器194を
離脱するガスは導管195に沿って吸引送風機196に通流す
る。この送風機によってガスを強制的に煙突197に流
す。

しかし、清浄器194は必ず一定の圧力降下を必要とし、
従って一定量のガスを通流してこの効果を維持する。従
って、リンク結合された１組のダンパがこのガスの一部
を煙突197から、再び導管193に導入する導管199内に分
流させる。これによって清浄器194がその所要ガス容量
を保証する。時によって、対流ボイラ191に流入するガ
スは、過大な温度をもつことがある。これは不活性微粒
状物質の若干が金属蒸気として流入するからである。次
にこの金属蒸気はボイラ部191内側のチューブと接触し
てこれに凝結して固形スラッグ生成物を形成する。これ
はガスの熱伝導および流量の両方を妨げる。

従って、対流ボイラ191内のガスの温度をこの材料の気
化温度以下に保つことはこの有害な結果を防止する。よ
って、圧力室192からの低温ガスの１部分は再循環され
かつモータ202によって作動される送風機201によって導
管200を通って引かれる。次にこれらの冷却されたガス
は煙突187の底部においてガス流に再合流する。

この冷温ガスは第２再燃焼室からのガスと混合し、それ
らの温度を不活性物質の気化点以下の温度に保つ。この
金属蒸気は次に粉末形態で固形体に再凝縮する。この粉
末体は対流ボイラ部191内の水管と接触しかつこれに付
着する。しかし、これら粉末体は普通のすす吹きを用い
て容易に剥離しボイラ191に恒久的に影響することはな
い。

これとは別に、煙突187の下方部分は圧力室192からのガ
スの代りに周囲空気を受け入れることができる。これは
ボイラ191によって回収される熱の効率は減ずるが、第
２再燃焼室186からのガスの温度を許容レベルに保つこ
とができる。

第15図および第16図において、ごみはホッパ181の開口2
03に入る。ホッパ扉204は、図に示すその開き位置から
移動して閉じ、開口203を完全に密閉して空気止め通路
を形成する。ホッパ扉204を閉じると、主燃焼室182の第
１取入開口部の耐火扉207を開くことができる。扉207は
裾部208を付設している。この裾部ホッパ181内のごみ扉
207が開くときこの扉の経路を邪魔するのを防止する。
裾部208は扉207に取り付けられこれとともに動く。

ケーブル209が扉207に取り付けられ、裾部208に設けた
Ｖ字形切込み内に収まる。このケーブルは次にウインチ
ドラム210まで延びこれに巻き付く。ドラム210が回転す
ると、ケーブル209はドラムに巻き付けられて扉207を開
く。ドラム210の軸線はチェン211が巻かれた駆動スプロ
ケットに延びる。次にスプロケットはモータ213が駆動
する減速機212に結合する。

扉207を開いた状態で、ラム頭部216がごみを主燃焼室18
2内に押し入れる。ラム頭部216は、上部表面で平歯車ラ
ック218を担持する梁217に結合する。梁217を移動する
駆動システムはラック歯車218およびピニオン歯車219を
含む。チェン220が歯車219と結合するスプロケット221
まわりに掛け渡される。チェン220はまた、図示されな
い減速駆動装置を介してモータ223に結合するスプロケ
ット222にも掛かる。モータ223はつぎにラム頭部216の
運動に動力を与える。

ラム頭部は、主燃焼室182内にごみを導入するときは、
第１取入開口部（炉入口）224全体にわたって移動す
る。その最大方位置を図において仮想線で示す。ラム頭
部は仮想線で示す制限位置に達したのち、その運動を逆
転し、右方に示す位置に引き込む。次に耐火扉207を閉
じホッパカバー204を開く。

空気ナイフが耐火性扉207を囲む。この空気流はさもな
ければ周囲の環境に扉から逃出する煙を把捉する。よっ
て、これは扉207の周囲に効果的なシールを提供する。
空気ナイフからの空気は次に後述する上火用空気吹き出
し孔から主燃焼室182に流入する。この空気を含む煙は
正常燃焼を行って汚染物の発生を防止する。

ごみが主燃焼室182に入ると、ごみは懸架ブラケット232
が結合された可動床231上に載置する。次にチェン233が
床のブラケット232からＡ字形フレーム234に延びる。チ
ェン233はＡ字形フレーム234から可動床231を懸架しこ
れを枢軸回転させる。しかし、床231は約3in程度の小距
離を回転するだけで回転弧の底部に起る。よって、その
主方向としては水平面にあると考えられる。

ヨーク236が床231に結合しかつ空気袋237と当接する。
この空気袋237は構造フレーム238に取り付けられる。ヨ
ーク236、従って床231を動かすために、空気袋237は急
速に空気を満たしてヨーク236を第16図において左方へ
押動する。これによって約0.5gの加速度を与え、ここに
ｇは重力の加速度32ft／sec²（9.8m／sec²）である。

袋237がその予め定めた最大膨張状態まで満たされる
と、他の空気袋241がヨーク236の運動を緩衝しかつ減速
する。フレーム242に結合された空気袋241は約50psi（2
2.7kg）の予め定めた内圧をもつ。袋237が充満されかつ
ヨーク236を袋241に対して押圧すると、逃し弁が袋241
内の或る量の空気を逃がす。これは空気袋241内の圧力
を実質的に一定値に維持する。

空気袋237がその最大膨張状態に達すると、床231はその
最左方位置に移動される。この時点で、空気袋237と連
通する弁は開いて、内側の圧力を約20psi（1.4kg／c
m²）のその予め定めた最低レベルまで下げる。さらに、
付加空気が袋241に入ってその圧力を約50psi（3.5kg／c
m²）のレベルに維持する。この結果、ヨーク236は緩徐
に右方へ移動し床231もこれに伴って移動する。

よって、空気袋237は最初に急速に充満して床231を急速
に左方へ運動させる。次に袋241は緩徐に充填されて床2
31をさらにゆるやかな速さで右方へ戻す。この全体の効
果によって移動する床231上の材料を左方へ徐々に増大
しつつ動かす。

換言すれば、空気袋237はヨーク236および床231を左方
へ移動する。ヨーク236、従って床231は、ヨーク236が
空気袋241と衝当すると急速に停止する。この急速停止
は床231上の材料を段階的に増大しつつ左方へ動かす。
次に、この空気は袋241に再び流入して床231を右方に緩
徐に再位置づけてさらに運動を継続する。構造フレーム
238および242はこれらの部材のため空所を提供する空筒
243内に配置される。

材料或はごみが右方から左方へ向って移動床231を横切
って移動すると、燃焼が行われる。床231の左端244にこ
のごみが到達する時までに、灰になる。この圧は次に床
231の左端244から水を満たした穴245に落下する。この
水は高温の灰を冷却しフレーム246をもって炉に空気密
閉部として作用する。すくい出しシステムが灰を穴245
から取り出す。第14図において、すくい出し器247は軌
道248に沿って下降する。最終的に、このすくい出し器2
47はレール49に嵌る。車輪250がこのレール249上にのっ
てすくい出し器を穴の上に位置させる。レール249に沿
ったその最低点においてすくい出し器247は穴246内に落
下して第17図に示す位置を占める。次に、モータに結合
されたチェンがすくい出し器247をレール248上で引き上
げる。すくい出し器247が上昇するにつれて、穴246内に
含まれる灰を取り出す。

第20図で見るように、主燃焼室182はごみが通される開
口224を取り囲む端壁251を含む。端壁251はまた第19図
に見る点火バーナ252を支持する。第20図において、バ
ーナ252用の接近開口253が見られる。点火バーナ252は
最初にごみを着火するのに用いられる。もしごみの量が
十分に多ければ、ごみの量が不十分のとき主燃焼室182
内に発生する熱の助けを補足する。

第17図に示される端壁254は、第20図で見るように主燃
焼室182の他端を形成する。端壁254において、接近扉25
5が接近ポート256を覆う。ポート256は主燃焼室の検査
および任意必要なその修理時に利用される。

さらに、油バーナ257が端壁254を通して主燃焼室182と
連通する。上述のように、主燃焼室182は内側に収容し
たごみの第１段階の燃焼室として作用する。さらに、主
燃焼室182はボイラとして作用し、建物或は他の設備の
通常のエネルギ要求に応ずるための水蒸気を提供する。
もし主燃焼室182内にごみが無ければ、外部の油で作用
するバーナ257は通常の水蒸気量を発生させる熱を提供
する。換言すれば、油バーナ257は主燃焼室182をしてご
みが入っていない炉として作用する。バーナ257用の取
付け板258は第19図で見られる。装入側端壁251および対
向端壁254は金属の外側表面をもつ。その内側には耐火
性内側ライニングおよび他の２つの構成部分を分離する
絶縁層が配置される。

第20図に見るように、側壁265および266ならびに天井或
は屋根267は移動床231とともに主燃焼室182を完成す
る。第19図および第20図において膜壁271は側壁265およ
び266、ならびに屋根267の内側表面を形成する。膜壁27
1は4in（10.2cm）中心上の2in（5.1cm）直径の金属チュ
ーブ272で構成される。１／4in（0.63cm）厚まの太い棒
或は細いものがチェーブ272に溶接されてチューブ間の
空所を満たす。チューブ272およびフィン273は合体して
連続した膜壁および天井を形成する。

2in（5.1cm）のチューブ272は側壁265および266それぞ
れ内において4in（10.2cm）下方ヘッダ275および276に
溶接もしくは据込みされる。下方ヘッダ275よび276はそ
れぞれの直径は4in（10.2cm）である。チューブ272は6i
n（15.2cm）の直径をもつ上方ヘッダ277への類似の接合
具をもつ。チューブ272、下方ヘッダ275および276、お
よび上方ヘッダ277は主燃焼室182の第１熱交換装置（水
蒸気発生機構）を構成する。動作について述べれば、水
は先づ開口281から下方ヘッダ275および276に入る。こ
の水は次にチューブ272を通って上向きに流れて上方ヘ
ッダ277に到る。上方ヘッダから水は対流ボイラ191の水
蒸気ドラム283から水蒸気として離脱する。ここにおい
て水が水蒸気から分離し、水蒸気は通常の使用目的に充
当される。

膜壁271の３個所の下方足部は硬質表面をもつ耐火材被
覆284をもつ。この耐火被覆284は動床231の作用を受け
て移行する主燃焼室182内部のごみによって膜壁271が摩
耗を受けるのを防ぐ。

塗布されたセラミック被覆が耐火材284上方の膜壁271を
覆う。この被覆は主燃焼室182内部の大気が減少するこ
とによる腐食からこの壁を保護する。

等式（２）は、主燃焼室182がその中での上昇速度を十
分低く維持すべきことを与える。第14図、第19図および
第20図に示すように、主燃焼室182をとおる垂直断面は
一般に長方形外部形状をもつ。特に、主燃焼室の縦軸線
と垂直にとられた断面について上記のとおりである。も
しこれらの横断面が丸味をもつ形状であれば、主燃焼室
の底部はその中央部よりも面積が小さくなる。この小さ
い面積は該部におけるガス速度を増大させる。高速で移
動するガスがつぎに燃焼ごみから微粒状物を舞い上げか
つ汚染物として環境中にこれら物質を散在させる。形態
を方形にすると、ガス速度を低く保ち、この有害な結果
を避ける。第１図乃至第８図に示す、熱回収手段を具備
しないごみ焼却炉は、同様に長方形断面を有する。

一般に従来装置に見られる主燃焼室32に対して与えられ
る設計基準は第14図乃至第20図の焼却炉に適用する。よ
って、主燃焼室の容積は一般に12,000Btu／ft³・hrを中
心値として10,000〜15,000Btu／ft³・hrの範囲内に収ま
らなければならない。。上述のように、特別の環境が、
例えば塗料含有材料に対し7,500Btu／ft³・hrのように
変化する。

上述のように、主燃焼室182は約75,000〜125,000Btu／f
t²・hrでその中間値が理想値であるごみの燃焼能力を与
えるための面をもたなければならない。時によって、主
燃焼室は上記で与えたよりも大きい面積さえもつ炉床を
有することがある。例えば、ごみは或る量の低Btu廃棄
物を含む。この残存物はその燃焼を完了するための場所
を単に必要とする。これは有効に燃焼するようにそのす
べてを維持しなければならない程に小さい熱量をもつ。
この状態に適合するために、主燃焼室182は第16図にお
いて例えばのど部37.1を丁度越えかつ灰穴245の前方に
僅かな延長部を含む。天井が低く、かつ水管をもたない
状態では、この延長部内で低Btu材料によって発生され
た熱は燃焼を実施するように保留する。完全に燃焼しつ
くすことによってこの延長部はこのシステムから除去し
なければならない灰の量を減ずる。

延長部を別にして、使用時に、主燃焼室は一般に十分な
燃焼を導入する全体形態をもたなければならない。炉床
上の高さおよび幅は互いにほぼ等しくなければならな
い。長さは一般に幅の２倍或３倍とする。長さ対高さの
比は約2.5を超えないことが好適である。第１図乃至第
８図の非熱回収システムに同様な寸法を適用する。

側壁265および266は膜壁271に隣接して絶縁層286をも
つ。絶縁層286はチューブ272内の水からの熱の損失を最
小にする。金属ケーシング287が絶縁層286を覆いかつ側
壁265、266および天井267用の外側表面をなす。

垂直柱体291および水平梁292が側壁265および266に剛性
を付与する。柱体291は基礎梁293に結合する。ヘッダ27
5および276も柱体291に結合して構造の完壁さを与え
る。溶接部295は下方ヘッダ275および276の中間柱体291
への結合を提供する。側方柱体291において、円筒形ス
リーブ296が膨張継手を用いてヘッダを支持する。

勿論、主燃焼室内のごみはその燃焼を与えるために空気
を必要とする。送風機299は第20図の横向き導管300内に
空気を圧送する。このシステムに入る空気量は送風機29
9上のアイリス301の制御を受けて低下する。次にモータ
302がリンク仕掛け303を介してアイリス301を制御す
る。

横向き導管300からの空気は次に垂直導管301および302
に流入する。空気は垂直導管301および302からコネクタ
303および304それぞれを通過する。ダンパ305および306
それぞれがコネクタ303および304に流入する空気量を制
御する。ダンパ305および306はこの装置の初期の構成段
階で手動調節を受ける。

空気はコネクタ303および304から上火用空気導管309お
よび310に入る。導管309および310は第19図に示すよう
に主燃焼室182の長さの丁度半分にわたって延びる。空
気導管311および第19図には図示しない別の導管が主燃
焼室182の左半分にたって延びかつ個々のコネクタ313お
よび第19図には図示しない別のコネクタを介してそれら
の空気を受け入れる。これらのコネクタは次にそれらの
空気を第16図に示す垂直導管315および図示しない別の
導管から受け入れる。

独立の送風機が横向き導管300に類似したこれら垂直導
管自身の横向き導管から該垂直導管に供給する。よっ
て、主燃焼室182の２つの半部それぞれはそれ自身の個
別の空気システムをもつ。交互に述べれば、第20図に示
す送風機システムは装填端に隣接する燃焼室半部に供給
する。同類の構成部品を有する同一の送風機システムが
その灰側端の近くの燃焼室の半部に供給する。

第20図において、上火用導管309および310からの空気は
ジェット319および320それぞれを通って主燃焼室182に
流入する。空気吹き出し孔319および320の高さは、主燃
焼室182内の燃焼物上方に占位する。従ってこれらは燃
焼作用によって詰りを起すことは、もしあったとしても
極めて稀である。

垂直導管301および302からの空気はまた可撓導管323お
よび324に流れる。ダンパ325および326が導管323および
324に入る空気量を制御する。

次に空気は移動床231に恒久的に結合されたエルボ形導
管327および328に流入する。エルボ導管327および328か
ら、空気は圧力室329および330それぞれに入る。圧力室
329および330は底板332、側板333および334それぞれ、
および段付き板335、336から形成される。チャンネル部
材337が底層332を支持し、一方、アングル型チャンネル
339および340が階段板335および336それぞれ用の構造上
の支持部材を提供する。

圧力室329からの空気は孔345からチューブ343に入る。
そこから、空気はオリフィス347を通って主燃焼室182に
流入する。主燃焼室182内にごみがある状態で、オリフ
ィス347からの空気は下火用空気として燃焼するごみ内
に直接、実際に通流する。

キャップ349が開口347と反対側のチューブ343の端部を
覆う。もしチューブ343が詰りを起すと、キャップ349が
一時的に除去される。これによってチューブ343の通流
が行われ続いてキャップ349が交換される。

圧力室330にも同様にして実施され、ここに圧力室330は
その空気をチューブ352内のノズル350から提供する。耐
火煉瓦353が、室182の２つの半部に対し、底層332、お
よびチューブ343および352、および段階板335および336
を保護する。

第20図に示すように、ノズル347および350はそれらを囲
む煉瓦353と同様にすべて垂直面をもつ。これはチュー
ブ343および352にごみが入って詰まるのを防ぐのを助け
る。もしノズル347および350が傾斜面をもてば、ごみの
重さがこの中にその破片を押し入れて空気流量を阻止す
る心配を生ず。

オリフィス347および350が垂直面を有しかつその面の背
後でチューブ343および352が水平に指向配設されること
によって、空気を水平方向へ主燃焼室内に送入する。空
気のこの水平運動は必要なごみの燃焼かたまり内に空気
を通流させるのを助ける。さらに重要なことは、これに
よって流動空気に垂直運動成分を与えるのを避けること
ができる。これは主燃焼室内の平均上昇速度を十分に低
い値に維持して好ましくない物質の附随を避けさせる。

ノズル347および350から主燃焼室182に入る空気速度は
移動ガス内に附随される微粒状物質のサイズが影響す
る。この速度が増大すると燃焼ごみから多量の微粒状物
質が舞い上がる。もし舞い上り微粒状物質が不活性物質
から成るとすれば、これらは決して燃焼せず、間違いな
く汚染物として環境内に飛散する。もしこれら微粒状物
質が燃焼できたとすれば、それらのサイズは、それらが
焼却炉を離れて大気中に入る前に完全燃焼を妨げること
になる。また、これらの微粒状物質は環境を汚染する。

従って、この空気は緩徐な速度でオリフィスを通流しな
ければならない。オリフィスから約2ft（0.6m）離して
人の手を置いたとき、その人は空気の噴流をわずかに感
ずる程度でなければならない。一般にジェットからの空
気の離脱速度を約300ft／min（即ち約3.4mile／ｈ、約
5.4km／hr）に制限することによって上記の結果が得ら
れる。150ft／min（2.8km／hr）の上限速度は一層良好
な保証を提供する。

一般に、ガスの低速度とは、オリフィス347或は350のい
ずれか１つを通って室に極めて少量の空気が流入される
状態をいう。従って、主燃焼室182は、ごみを燃焼する
ために理論混合気空気（±10％）を維持するために必要
な空気を受け入れるように十分多数の空気吹き出し孔34
7および350をもたなければならない。

図示の焼却炉において、各階段335、従って耐火材353の
層は室182内へ約18〜24in（45.7〜61.0cm）水平に延び
る。各階合は１列のオリフィスを含む。さらに、１つの
階段の各列内で、オリフィスは約８〜9in（20.3〜22.9c
m）の間隔を保つ。20ft×10.5ft×10.5ft（6m×3.2m×
3.2m）のサイズをもつごみ焼却炉は240個のこれらのオ
リフィスをもつ。

この多数のオリフィスは理論混合気状態を維持するため
緩徐に移動してはいるが十分な空気を流入を許す。事
実、これらのオリフィスは、必要とするごみ燃焼量内に
直接に、要求された理論混合気空気（±10％）のほぼ75
％を提供する。

第19図に見えるように、パネル361はチャンネル362内を
垂直方向に滑動できる。これらのパネルは水平梁293お
よび外側板287としてつくり嵌合する。こうすることに
よって、これらのパネルは、移動床231と側壁265および
266との間の開口から逃出するガスを密閉する。これら
はまた前記経路に沿って反対方向に空気が流入するのを
防ぐ。ハンドル363がパネル361の除去および挿入に利用
される。パネル361を取り外すと、キャップ349への接近
が可能となりジェット345および352の清浄作業を実施で
きる。

気状の燃焼生成物は、不完全燃焼物を含み、主燃焼室18
2を離脱する。これら燃焼生成物は第１排出開口部と第
２取入開口部とを結合するのど部371を通過して第16図
で示すように第２段階の燃焼室の第１再燃焼室185に入
る。第16図から燃焼生成物は第１排出開口部と第２取入
開口部とを結合するのど部371を通過して第16図で示す
ように第２段階の燃焼室の第１再燃焼室185に入る。第1
6図におけるのど部371の断面積は、主燃焼室182から第
１再燃焼室185へのガスの通流速度を制御する。のど部3
71は約15,000Btu／ft²・hrの最大通過熱量を許す断面積
をもたなければならない。

換言すれば、主燃焼室182は或る値のBtu能力で燃焼する
ように設計される。これは第１図乃至第９図の焼却炉に
関して上述した制限を主燃焼室の面および容積に加え
る。さらに、排出オリフィス371、従って約15,000Btu／
ft²の最大総熱量をもつために十分大きい断面積をもた
なければならない。第16図に示すように。この断面積は
のど部371の中心軸線に対して直角な平面でとられる。

第１図乃至第８図の焼却炉に用いるのど部は手動または
自動制御式可動板を含む。のど部371の少くとも一部を
覆うときこの板は主燃焼室182内の熱を保持してそこに
おける適当な燃焼状態を保証する。正常使用時に、この
板は引き込み、逃出ガスに対しのど部71の全面積を提供
する。

主燃焼室182からのガスは90゜の角度で第１再燃焼室185
には流入しない。直角の入口は流体の移送を妨げる。そ
れでなく、のど部371の中心軸線は第１再燃焼室185の中
心軸線とほぼ60゜をなす。

第１再燃焼室185はまた耐火扉207上方の煙フード372か
ら空気および他のガスと混合した煙を受け入れる。これ
はごみのスラグが導入されたとき主燃焼室182の入口面
積から逃出するガスを捕捉する。

最初にごみを主燃焼室182に装入すると熱によって急速
に気化しようとする。この現象は主燃焼室182からラム
頭部216の引込み中に起る。この時間中、耐火扉207はラ
ム頭部が通過するから開き状態にある。入口224から逃
出する煙は煙フード372に入る。この煙は図示しない導
管を通ってのど部371に近接した第１主燃焼室に入る。
煙フード列２からの煙およびガス中の可燃性物質は第１
主燃焼室185および第３段階の燃焼室の第２再燃焼室186
を通過中に完全に燃焼する。これはこのような汚染物を
大気中に直接放散するのを防止する。

第１再燃焼室185は、第２再燃焼室186と同様に、主燃焼
182の上方に位置する。第１再燃焼室185および第２再燃
焼室186は縦方向梁374に結合するＩ型梁373上に載置さ
れる。同様の縦方向梁が第16図に示す主燃焼室182の反
対側に配設される。次に縦方向梁372は柱体375上に設置
される。トラス支柱376が縦方向梁374と柱体375との間
の安全を提供する。

第１再燃焼室185内のガスは、それらの完全燃焼のため
に付加酸素を必要とする。第１空気付加装置を構成する
モータ382で駆動される第15図に示す送風機381がこの空
気を提供する。送風機381からの空気は、導管383を通っ
て流れ、外側金属壁385および内側金属壁386によって形
成された圧力室384に流入する。次にこの圧力室384から
の空気はジェット387を通って第１再燃焼室185に流入す
る。

空気ジェット387は第１再燃焼室の主軸線に対し45゜の
角度で空気を導入する。この角度は空気と燃焼ガスとを
混合するのに必要な乱流を提供するのを助ける。さらに
再燃焼室を通流するガスの前進速度を維持するのを助け
る。

さらに、空気ジェットはリング状に配置され、各リング
は一般に最小８個の空気ジェットを含む。のど部区域に
おいては、これらのリングは主燃焼室182がらの入口ポ
ートが存在するためにその数が少い。第１再燃焼室185
はほぼ８個の空気ジェットリングを含む。或る特定リン
グの隣接するリングは相互に約45゜の弧をなして配置さ
れる。任意の１つの特定リングのジェットの位置は隣接
リング上の吹き出し孔の半径方向位置から約22゜偏位し
ている。このことは第１再燃焼室185のすべての部分を
横切る設定点を拡散するのを助ける。耐火壁388は内側
金属壁386と同様にジェット387を囲みかつ保護する。

耐火壁を通り第１再燃焼室185から逃出する熱は圧力室3
84に入る。ここにおいてこの熱は、ジェット387を通っ
て第１再燃焼室185に最終的に流入する到来空気を加熱
させる。圧力室内でのこの空気の加熱は第１再燃焼室18
5からの熱損失を再び捕捉する。この熱は最終的にボイ
ラ装置191に達する。圧力室384内のこの空気は可成りの
熱損失を防ぎ、この結果水蒸気発生器としてごみ焼却炉
の効率を高める。

相互依存方式で、圧力室384内の低温空気は金属表層385
が破損を受ける程の温度に加熱されるのを防でいる。勿
論、送風機381は継続的に新鮮、低温の移動空気を提供
し、これによって第１再燃焼室185の構造へこの重要な
保護作用を提供する。

第３段階の燃焼室の第２再燃焼室186もまた、第２段階
の燃焼室の第１再燃焼室185のものと同様な構造を有す
る圧力室をもつ。従って、上述の利点がこの場合にも得
られる。

空気吹ジェットリングをもつ二重壁圧力室は、空気層を
もって移動し燃焼する火のかたまりを効果的に包囲す
る。この包囲空気は燃焼工程による窒素酸化物の発生を
減少させる。主燃焼室内の温度が低いことは、望ましく
ない窒素酸化物を避ける助けをなす。

第１図乃至第８図のごみ焼却炉30の第１再燃焼室46は燃
焼する火のかたまりの２つの側方の空気ジェット50から
空気を導入するのみである。よって、この空気は第14図
乃至第20図のごみ焼却炉におけるように火のかたまりの
360゜まわりを囲むものではない。しかも、最初の実施
例の設計は単に約45ppmの窒素酸化物を発生するにすぎ
ない。

第１感知装置の熱電対393は第１再燃焼室185を約半分通
過した場所でのガスの温度を測定する。この温度が予め
定めたレベルで、約1700゜F（927℃）以上に上昇する
と、第１空気付加装置の送風機381はそのモータ382によ
って空気ジェット387を通って多量の空気を第１再燃焼
室185に送入する。特に、調整モータは送風機381上のア
イリスダイヤフラムを開く。熱電対393で測定した温度
が予め定めたレベル以下に下ると、送風機381は減量し
た空気を第１再燃焼室185に送入する。第２感知装置の
熱電対396は第１再燃焼室185の末端近くのガス流の温度
を測定する。この測定値は第２段バーナ397に供給され
る燃料量を制御する。動作について述べれば、これはバ
ーナ397用の燃料ラインに設けられた弁を比例的に調整
する。

熱電対396は温度1650゜F（899℃）以上において、バー
ナ397をその最低燃料位置に置く。この温度において、
バーナ387は遮断せず、単にその最低作用値で動作す
る。1,550〜1,650゜F（843〜899℃）の温度範囲に対
し、熱電対396はバーナ397につり合いのとれた燃料量を
提供する。1,550゜F（843℃）以下では、バーナ397はそ
の最大値で動作する。これによって第１再燃焼室をその
最小所望温度1,400゜F（760℃）以上に保つことができ
る。この温度以上では、炭化水素は完全にかつ急速に燃
焼して水と二酸化炭素に分解する。

ガスは第１再燃焼室185から第２再燃焼室186に通流す
る。これら２つの部分間の接続は第15図に示すライン39
9に沿ってなされる。この点を越えて、第２再燃焼室186
はその空気を第２空気付加装置の送風機401から受け入
れる。モータ402はアイリスの制御の下に維持される送
風機を動作させる。アイリスを送風機401に指向させる
モータは第３感知装置の熱電対403に対応する。

第２再燃焼室186は第１再燃焼室185のそれと極めて類似
した構造をもつ。送風機401からの空気は外側金属壁406
と内側金属壁407との間の圧力室405に入る。空気は圧力
室405から空気吹き出し孔408を通って第２再燃焼室186
に流入する。圧力室の壁406と407との間に低温空気を通
過させる利点は、第１再燃焼室185に関して上述した利
点を受ける。

熱電対403の温度が約1,400゜F（760℃）のその下方設定
点を超えると、第２空気付加装置の送風機401上のアイ
リスはその最大開口位置に移動して、多量の空気の流入
を許す。1,400゜F（760℃）以下の温度では、アイリス
は部分的に閉じ、かつ送風機401は少量の空気を導入す
る。

第２再燃焼室の熱電対403はまた約1,500゜F（815℃）の
上方設定点をもつ。この温度以上では、既述のごみ焼却
炉におけるように、このシステムは正常状態で動作す
る。上方設定点の超過は主燃焼室および第１再燃焼室に
おける過剰燃焼を示す。従って、熱電対403が第２設定
点を超えると、装填手段が機能を遮断されてごみの主燃
焼室182への装入を防止する。これによって燃焼が一層
強くなるのを防ぐ。

さらに、熱電対403が上方設定点以上になると主燃焼室1
82へ導入される空気量を下げる。特に、第20図におい
て、熱電対はアイリス301の位置を決定するモータ302を
制御し従って送風機299に入る空気を制御する。勿論、
主燃焼室182内の空気量の減少は該室における燃焼速度
を低下する。これはこのシステムが処理生成物を処理で
きるために燃焼強さを低下する。

第２再燃焼室の熱電対403が第２設定点以下に下がる
と、このシステムは正常状態に戻る。装入手段が発動さ
れ、主燃焼室182はその全空気量を受け入れる。

勿論、上方設定点は特定の燃焼炉の運転を取りまく環境
状態につれて変化する。例えば、第４段階の燃焼室にお
いて、第14図に関して述べたように、煙突187の下方部
分に低温空気を付加する。これによってガスがボイラ19
1に到達する前にガスを冷却し、気化した無機物がボイ
ラ表面に凝結するのを避ける。よって、第４段階の燃焼
室における低温空気の付加は熱電対40が存在する第２再
燃焼室186における温度を上昇させる。

以下に述べるように、第２再燃焼室は2,000゜F（1093
℃）までの運転温度をもつ。これは完全燃焼を確保して
塩素原子を塩素化炭化水素から遊離させるのを助ける。

上述のように、すべての設定点の温度は種々の因子によ
って定まる。例えば、焼却されるごみの性質は設定点に
対し特定の設定値を示す。細部構造に関しては例えば第
４段階の燃焼室において第２再燃焼室の熱電対403の上
方設定点を高める等種々の設定点を提案できる。

さらに、第１再燃焼室および第２再燃焼室から形成され
たガス流中の熱電対の位置は、それらの設定点の比温度
に影響する。例えば、第15図の第２段階の燃焼室の第１
感知装置の熱電対393は、第１図の第１再燃焼室の第１
感知装置の熱電対54の場合よりも第１再燃焼室185のバ
ーナ397に接近しして位置する。２つの熱電対54および3
93は第１再燃焼室内に提供された空気量を制御すること
に関しては同一の機能を果す。しかも、後者は第１再燃
焼室バーナおよび照燃焼室からの加熱ガスに極めて接近
しているから高い温度設定点をもつ。

そのうえ、同一の全体形態の見せかけ構造を有するが各
焼却炉の個々の特異性は種々の設定点に対し実際の温度
を若干調節することを必要とする。焼却炉内に装填され
た特殊の種類のごみはさらに別の変更を示す。しかし、
設定点および動作を適切に調節したときは、煙および他
の汚染物を発生せずにごみを燃焼するように焼却炉を制
御することができる。

上述のように、第１図乃至第８図の第１再燃焼室および
第２再燃焼室46および56〜58は第14図乃至第20図のごみ
焼却炉・ボイラ用の類似の第１再燃焼室185および第２
再燃焼室186と相等して機能する。事実、それらは相応
する機能を果すから、第１再燃焼室および第２再燃焼室
185および186を形成する丸型室は実際の場合最初の実施
例の却炉30に使用できることが判る。主燃焼室32から離
脱するガスは、主燃焼室185および第１再燃焼室186と極
めてよく似た構造をもつ第１再燃焼室および第２再燃焼
室に流入するだけである。

第１図乃至第８図のごみ焼却炉30は熱回収手段を有しな
い。しかも、その第１再燃焼室および第２再燃焼室に丸
型室185および186の使用が可能である。二重壁空気圧力
室を有する丸型室は熱回収設備を用いずに焼却炉におけ
る汚染物の発生を避けることができる。

第14図乃至第20図の丸型室185および186の円形断面形状
は特に大型装置に対し一層好適合である。このことは、
第１図乃至第８図の焼却炉に対し上述した旋転作用は第
２再燃焼室を大型にすることを無意味にするから好まし
い設計である。しかし、第１図乃至第８図に示すような
方形断面形の燃焼室46および56〜58は特に第２再燃焼室
における旋転作用をもつ小型サイズのものに対し満足で
きる使用効果を提供する。将来考えられる他の形態もま
た使用可能で、かつ恐らく好ましいものと考えられる。

再燃焼室はその形状の如何に拘らず、特別の機能を果
す。第１再燃焼室に入る煙は、主燃焼室から入る任意の
可燃性流体を気化するため付加熱を必要とする。生成す
る炭化水素ガスの温度もその燃焼点まで上昇しなければ
ならない。さらに、第１再燃焼室内の加熱されたガス
は、ともに燃焼するために一般に空気を用いる若干量の
酸素を要求する。第１再燃焼室に入る空気はまたこれら
のガスをこの燃焼室を通って第２再燃焼室に押入させる
のを助ける。

第２再燃焼室内の加熱された燃焼ガスはそれらの燃焼を
完成するための空気を必要とする。さらに、これらのガ
スの燃焼は第２再燃焼室の温度を許容し得ないレベルに
上昇する。従って、導入された空気域は他のガスはその
温度を制御可能レベルに低下すする。従って、完全燃焼
を遂行するために第２再燃焼室に要求される空気量は第
１再燃焼室において要求される空気量とは相違する。

さらに重要なことは、空気に対する第１再燃焼室の要求
の変化がしばしば第２再燃焼室に対する変更に伴って変
動することである。特に、これは主燃焼室内に導入され
るごみの量と種類による。従って、同一比率でのみ変化
するように２つの再燃焼室へ空気の流入を許すことは、
主燃焼室内へのごみの装入量、ごみの種類およびタイミ
ングを苛酷に制限する。２つの室を個別に制御できるよ
うにすることはこれらの制限の多くをなすことができ
る。その結果、２つの再燃焼室が主燃焼室から離脱しか
つ第１再燃焼室に入るガスの種類および温度の出力を急
速に変化させることができる。

第１再燃焼室および第２再燃焼室は、それらの多用性の
ゆえに、それ自身で即ち主燃焼室を用いずに、煙燃焼器
としての使用が知られる。換言すれば、これらの燃焼室
は流動する流体流内の可燃性ガス源に接続できる。よっ
て、これらは附随する材料が完全燃焼して多くの汚染物
を含まない離脱流を提供する。再燃焼室が作用する流体
は図示されたものとは異った単に燃焼室の排出物であ
る。これとは別に、これらは化学反応生成物の部分を構
成する。排出物が排出される特定の源は重要な配慮事項
ではない。むしろ、これらは再燃焼室内で完全燃焼する
ように該室に到達しなければならない。

一般に、第１再燃焼室に入る可燃性微粒状物質のサイズ
は、約100μを超えてはならない。これによって、約1,4
00゜F（760℃）以上の温度で１秒間再燃焼室内にもしこ
のような物質が留まればそれらの完全燃焼を許す。

適正な滞留時間を提供するために、これらの物質は約40
ft／sec（12.2m／ｓ）を超えない速度で再燃焼室に流入
しなければならない。しかし、これらは通常少くとも20
ft／sec（6.1m／ｓ）の速度で流入する。後述するよう
に、もし流入ガスがこれらの制限内におさまらなけれ
ば、再燃焼室の構造および設計変更が実施される。

例えば、サイズで100μを超える炭化水素粒子は再燃焼
室内での長い滞在時間を必要とする。これは即ち大型の
流入粒子を完全燃焼するために十分な滞在時間を提供す
るために長い寸法の再燃焼室を提案することになる。こ
れとは別に、例えば旋転分離機などを用いて前もって過
大な粒子を除去すれば、標準長さの再燃焼室の使用がで
きる。

図示の主燃焼室の１つから、或は別の発煙源からにせ
よ、流入する物質は完全燃焼するために十分長い時間を
再燃焼室内ですごさなければならない。上述のように、
約100μの最大粒子サイズのものは一般に完全燃焼する
ためには約3/4〜１秒を必要とする。100μ粒子の完全燃
焼を保証するにはガスは全体として１秒間室内にあるこ
とが好適である。

これらの再燃焼室は約1800゜F（982℃）の平均設計温度
をもつ。一般に、この温度は温度測定が行われる再燃焼
室内の特定の位置によって変わる。第１再燃焼室の入口
端におけるバーナに近い程、温度はその値を実質的に超
える。第２再燃焼室の端部に向けて動かすにつれて、こ
の温度は前記値以下に十分下げることができる。

上記で与えられた滞在時間および温度をもつ100μ炭化
水素粒子の完全燃焼は、第１再燃焼室および第２再燃焼
室において高程度の乱流を与えることを必要とする。空
気ジェットは空気をこれらの室内に十分な速度でこれら
の粒子に到達させる。この乱流がなければ、さらに高い
温度とさらに長い滞在時間がこの粒子を燃焼するのに必
要となる。

再燃焼室を通流するガスは約32ft／sec（9.8m／ｓ）の
平均速度をもつ。、特定の速度を達成するには、まず再
燃焼室の適正な総断面積を選定することである。この再
燃焼室導入された可燃性気状物質の量と速度、空気吹き
出し孔を通して導入される空気量、およびガスとバーナ
によって提供される組合せ空気量もまたこの速度に影響
を与える。

上述のように、このガスは少くとも3/4秒間は再燃焼室
内に滞在しなければならない。平均速度32ft／sec（9.8
m／ｓ）において合計長さが約24ft（7.2m）の２個の再
燃焼室を必要とする。１秒間の好適滞在時間に対して
は、この再燃焼室長さは32ft（9.8m）に延長しなければ
ならない。

特に、再燃焼室内の気状物質の速度は、前記の等式
（１）であらわされ、これは主燃焼室内のガスに対する
ものである。もし、再燃焼室の使用温度が所望の1,800
゜F（982℃）から変化すると、ガスの速度も変化する。
これは、ガスの容積が理想気体と仮定して温度の上昇と
ともに直線的に増大するという事実に起因する。この現
象は次の等式の形をとる。

ここにQ₁およびQ₂は温度T₁およびT₂それぞれにおける再
燃焼室内のガスの容積である。

炭化水素の燃焼を保証するために、再燃焼室の温度は約
1,400゜F（760℃）に維持しなければならない。（１）
式に上記の（３）式を組み合わせると、煙突ガスはこの
温度において26ft／sec（7.9m／ｓ）で流動する。同様
に、2,200゜F（1203℃）は再燃焼室内の温度の上限を示
す。この温度では、ガスは約37ft／sec（11.3m／ｓ）で
流動する。よって再燃焼室の正常使用温度範囲は26ft／
sec（7.9m／ｓ）と37ft／sec（11.3m／ｓ）との間の速
度をもつガスを提供する。理想的には、第１図乃至第８
図に示す再燃焼室を有するごみ焼却炉は約45ppm以下の
窒素酸化物を生じながら燃焼を達成する。空気層をもっ
て燃焼するガスを囲む能力をこれらの再燃焼室は有する
から、第14図乃至第20図の再燃焼室はこのレベルをさら
に下げることもできる。実質的に完全燃焼を遂行する際
に、図示のごみ焼却炉は一酸化炭素の発生を避ける。排
出物の測定では、50％過剰空気に修正して約10ppm以下
の一酸化炭素レベルを示す。実際の生成率はそれ以下で
あった。比較のため、State of Illinois Air Poll
ution Control委員会が1970年のFederal Clean Air
行動を実行するために１つの標準を考察した。この委員
会は次いで一酸化炭素の最大レベルを500ppmとした。上
述のごみ焼却炉では一酸化炭素量はこのレベルの1/50以
下である。

排煙の炭化水素含有量も約10ppmのレベル以下に維持す
る。ごみ焼却炉は一般に炭化水素含有量に対する規定標
準を未だ有しない。現在の標準は、就中過度の炭化水素
含有量から生ずる煙の発生に関するものである。

主燃焼室からの物質の滞在時間およびそこにおける低い
ガス速度は再燃焼室内での可燃性物質の完全燃焼を保証
する。通常の嵩張り公共ごみに対し、排出物は一般に12
％二酸化炭素含有に修正して約標準立方ftガス当り0.08
粒未満の微粒状物質を含む。種々の状態が焼却炉をして
このレベルを超えさせる。例えば、もしごみが重量で２
％以上の塩素を含めば、排出物はさらに多量の微粒状物
質を含む。これは塩素が不純物除去剤として作用する事
実から生ずる。従って、これは灰分内に発見される他の
物質、或は壁上の灰残留物および主燃焼室内の煙と結合
する。こうした場合に、炉温度において通常は安定な種
々の酸化物は揮発性塩化物に変換する。焼却作業後に、
これらの塩化物蒸気は、ガスが冷却すると、凝結して微
粒状物質としてあらわれる。

さらに、平均的な公共廃棄物内には通常その量を発見で
きない種々の不活性無機物成分は主燃焼室温度において
気化することができる。上述の塗料を含むものに対する
説明はこの現象の１例である。このシステムの排出ガス
が低温のときは、これらの無機物は汚染微粒状物質内に
凝結する。塩素或は低温で気化する無機物質を含む廃棄
物に対しては、システムの設計或は作用因子の改変によ
って、しばしば微粒状汚染物の有害生成物を避けること
ができる。

勿論、主燃焼室および２つの再燃焼室内での燃焼状態を
最適にすることだけではすべての可能な汚染物を除去す
るには不十分であり、或る構成要素のこの性質はこれら
汚染物を望ましくない形態でガス中に保持させる。例え
ば、酸化塩素および酸化硫黄は３つの燃焼室内で得られ
る状態の如何に拘らず残留し、これらは「安全」物質へ
の燃焼を実施しない。これらを取り除くには、第２再燃
焼室の下流に別の装置を設けなければならない。第14図
に示すごみ焼却炉において、下記に述べるように、ガス
精製装置194は自由塩素および塩素塩を除去する特別の
目的を果す。

第17図にもどり、システム内のガスは図示のように、第
２再燃焼室186から離れてＴ形部412に入る。正常運転時
には、Ｔ形部412からのガスは煙突187の下方部分413を
下向きに通流する。ガスがこの方向に流れるのを保証す
るために炉キャップカバー189は閉じた状態を維持し開
口190を煙突187の上方部分415から閉塞し、両方のカバ
ーは閉じる（第14図乃至第17図に示すように一方のカバ
ーが閉じかつ他方のカバーが開く場合とは異り）。さら
に、下方煙突部分413を通るガスの下向き通過を助ける
ために、導入された送風ファン196が第14図および第18
図に示すがボイラ・対流装置191を通してガスを引き出
す。

上述のように、第14図において冷却されたガスはボイラ
191を通過したのちに導管200を通って煙突187に戻る。
特に、この第４段階の燃焼室において低温のガスが第２
再燃焼室186を離脱する流体と混合しかつ冷却する。特
にこの戻りガスはＴ字形部412の下方の下方煙突部分413
に入る。

下方煙突部分は、第４段階の燃焼室として用いられると
き、再循環ガスを導入するために第１再燃焼室および第
２再燃焼室185および186と類似の構造をもつ。勿論、こ
れは二重壁圧力室供給ジェットリングを含む。これらの
ジェットは煙突部分413内に開口し、かつ一つのリング
上に45゜間隔で８個の喰違い配列リング内に収まる。

下方煙突部分413における第４段階の燃焼室の使用は第
２再燃焼室186の動作に便宜を与える。このように実施
された冷却は第２再燃焼室を実質的に上昇した温度で動
作させる。よって、第２再燃焼室は2,000゜F（1,093
℃）までの温度で良好に動作し、つ通過するガス内で効
果的に完全燃焼を実施させる。また、少量の過剰空気を
導入するからボイラ効率も増大する。この上昇した温度
はまた、塩素を結合した炭化水素から遊離するのを支持
する。この温度を得るために、第２再燃焼室の熱電対40
3は上方設定点として2,000゜F（1,093℃）をもつ。

第４段階の燃焼室は、再循環ガスの代りにガスを冷却す
るため付加流体を使用することができる。液状の水は高
い熱容量をもちかつ可成りの熱を吸収する。

周囲空気および水蒸気も上記と同様の結果を与える。し
かし212゜F（100℃）以下の温度で単に多量のこの流体
の導入を介してのみ導入されたた水の蒸発の潜熱の欠乏
は同一の結果を与える。よって、空気および水蒸気は有
効であるがその効率は低い。

しかし、煙突からのガスの再循環はボイラ部分191内の
ガスＱ温度を下げるために外部空気或は他の媒体を導入
する必要を避ける。例えば周囲空気は、第２再燃焼室18
6か下方煙突部分413において取入れできる。しかし、い
ずれの場合も、過剰低温空気の付加は付加空気をボイラ
191の温度までもたらすために必要とする熱量を損失す
る。従ってボイラ効率は低下する。特に、空気中に79％
含まれる窒素は燃焼中は不活性のままで、しかも加熱さ
れ、単に煙突ガスとしてのみ煙突から逃出する。

勿論、ボイラ191は過剰低温空気をボイラ温度までもた
らすのに必要な熱を回収することはできない。しかし、
煙突からのガスは既に、ボイラの僅かに上昇した温度に
ある。従って、煙突から再循環されたガスによって捕捉
された大部分の熱はボイラ191によって回収される。従
って、第２再燃焼室を離脱する燃焼ガスを冷却するため
煙突ガスを再循環することは、同一目的のために外部過
剰低温空気の使用によって附随されるごみを避ける。

エコノマイザが煙突からの熱損失をさらに減ずる。しか
し、高い塩素含有量を有するごみを焼却する際、塩化水
素はエコノマイザの表面温度が零点以下に下がると、凝
結してエコノマイザの金属部に付着する。よって、経済
要因としてエコノマイザの全面使用か、部分使用か或は
不使用かの最終選択が採られる。

ガスは、下方煙突部分413を下向きに通って流動したの
ち水管ボイラ・対流部分191の入口414を通過する。ボイ
ラ191内でガスは下方圧力室区域416から水管417の下方
部分を横切って中央圧力室418に流入する。ガスは次に
上方水管部分419を横切って上方圧力室420に到る。邪魔
板423は、ガスがその経路に沿って移動し下方圧力室か
ら上方圧力室への直接の移動を防ぐことを保証する。

上方圧力室から、ガス結合部427を通って大気へ、或は
所要に従って第14図のガス精製装置194、袋ハウス或は
沈澱器のような収集装置に流入する。後者の場合、ガス
は処理されてから大気に放出される。

第２熱交換装置を構成するボイラ・対流部分191は、ボ
イラとして、通常の水ドラム431を有し、このドラムは
下方管部分417、上方管部分419を通ってから水蒸気ドラ
ム283に水に通流させる。水に与えられた熱によって提
供される自然循環は補助ポンプを必要とせずに水のこの
流れを保証する。水蒸気室283内において、水蒸気はド
ラム283の上方部分に移動し、一方この水は下方部分に
落下しかつ導管433から水ドラム431に戻る。発生した水
蒸気はパイプ435を通ってドラム283から離脱する。

管部分417および419はそのままか或はフィン付き管を有
す。フィン付きの場合、さらにすす送風機447を含み、
この送風機は空気或は水蒸気を管部分417および419を横
切って任意の吸着材料に排出する。さらに、ボイラ191
は図において見られる水管装置の代りに煙管系或はコイ
ル管強制循環ボイラの形態を採ることができる。

ボイラ・対流部分191の外壁は耐火材の内層441、絶縁中
間層442、および外皮層443を有す。チャンネル型補強部
材444が外壁443に強度を付与する。上述のように、吸込
みファン196は空気を下方および上方管部分417および41
9を横切って吸引してこの部分に起る圧力降下を補償す
る。吸込みファン196は第２再燃焼室186の出口近くに配
設された圧力変換器に応答する。この変換器は静圧を測
定して吸込みファンの動作を制御して所望の圧力を維持
する。

第２再燃焼室の端部にこの変換器を配設することによっ
て主燃焼室182、第１再燃焼室185或は第２再燃焼室186
のいずれかに導入される空気を補償させる。これは、こ
の変換器をもし主燃焼室に配設すれば上記の補償はでき
ない。後者の場合、付加的に導入された空気が再燃焼室
内の速度を許容できないレベルまで増大させる。この結
果、ガスは完全燃焼のための十分な時間そこに留まるこ
とができない。変換器を第２再燃焼室の出口に配設する
ことによってこの望ましくない結果が避けられる。吸込
みファンは好適に第２再燃焼室の出口において約40ft／
sec（12.2m／ｓ）の速度を維持する。

第14図〜第20図のごみ焼却炉・ボイラにおいて、熱は主
燃焼室182およびボイラ191から得られる。換言すれば、
ごみはその燃焼を主燃焼室182内で始め、ここにおいて
他の目的のために若干の熱を提供する。次にガスは第１
再燃焼室および第２再燃焼室に入り、ここにおいては熱
回収は起らない。第２再燃焼室の後にガスは他の熱回収
のためにボイラに流入する。よって熱回収はすべての燃
焼室において起る１つの処理工程を構成するものではな
い。そうでなく、効率的に実施される。主燃焼室におい
て、発熱反応が行われるが、しかし、吸熱反応が可塑性
およびゴム質廃材との間で起り得る。このようにしてご
みの初期燃焼が通常、過剰の熱を発生する。第１再燃焼
室において気化した可燃性物質はそれらの燃焼温度に達
するために付加熱を要求する。

このシステムはしばしば良好な燃焼状態を維持するため
に補助燃料を必要とする。明らかに、この段階の燃焼室
では回収可能な過剰熱量は存在しない。同様に、第３段
階の燃焼室は燃焼を完成するために利用可能なすべての
熱を必要する。

第３段階の燃焼室後流では、燃焼は終結する。熱は燃焼
を支持するためにはもはや不必要である。この点におい
て、ガスは第２熱回収装置即ちボイラ191にこの熱を完
全に提供する。

もし、煙突部分187の下流において故障が起ると、炉キ
ャップ189が開いて燃焼ガスを大気へ直接に通気する。
これによって構成部品の破損を避けかつ煙が周囲区域に
入るのを防ぎかつ作業者のこうむる危険を防止する。

第17図に示すように、炉キャップ189は枢軸点451まわり
に回転する。一般に、重錘452とレバーアーム453との組
合わせは炉キャップ189を開き状態に保つ。これを閉じ
るには空気シリンダ454の能動作用を必要としシリンダ
ロッド455を伸長する。これによって炉キャップ189が閉
じる。

第21a図および21b図に示す表は、焼却炉の動作の若干段
階の燃焼室を介しての焼却炉の種々の構成要素の動作を
表示する。これは遭遇する種々の状態の下でこのシステ
ムはしばしば良好な燃焼状態を維持するために補助燃料
を必要とする。明らかに、この段階の燃焼室では回収可
能な過剰熱量は存在しない。同様に、第３段階の燃焼室
は燃焼を完成するために利用可能なすべての熱を必要す
る。

第３段階の燃焼室後流では、燃焼は終結する。熱は燃焼
を支持するためにはもはや不必要である。この点におい
て、ガスは第２熱回収装置即ちボイラ191にこの熱を安
全に提供する。

もし煙突部分187の下流において故障が起ると、炉キャ
ップ189が開いて燃焼ガスを大気へ直接に通気する。こ
れによって構成部品の破損を避けかつ煙が周囲区域に入
るのを防ぎかつ作業者のこうむる危険を防止する。

第17図に示すように、炉キャップ189は枢軸点451まわり
に回転する。一般に、重錘452とレバーアーム453との組
合わせは炉キャップ189を開き状態に保つ。これを閉じ
るには空気シリンダ454の能動作用を必要としシリンダ
ロッド455を伸長する。これによって炉キャップ189が閉
じる。

第21a図および21b図に示す表は、焼却炉の動作の若干段
階の燃焼室を介しての焼却炉の種々の構成要素の動作を
表示する。これは遭遇する種々の状態の下での焼却炉の
動作を示す。

この表の若干の項目は組み合った検知器および警報器を
含む。例えばバーナは火焔安全検知器および警報器を含
む。このシステムを運用するために、これらの検知器は
バーナが実際に火焔を伴っていることを指示する。さも
なければ、警報器がこのシステムに注意を喚起すべきで
あることを作業者に警告する。

さらに、或る形の故障が起ると焼却炉は完全に停止す
る。例えば、燃焼空気送風機およびバーナ用送風機は圧
力スイッチと組み合わされる。もし送風機が正常に特定
の時間に動作すればこれらの検知器はそれらが事実その
とおり動作していることを示ささなければならない。こ
れらはすべてバーナ、送風機と組み合わされた標準技術
である。

Ｉ列からXXV列はこのシステムの動作の種々の段区域を
あらわす。特に、列Ｉから列IVはこのシステムの初期始
動を示す。列IVから列XIIはこのシステムの正常運転様
態をあらわす。このシステムの正常および非常部分的お
よび完全遮断様態は列XIIIから列XXVまでにならわす。

Ａ欄には各列が記す動作の種々の様態をあらわす。Ｂ欄
からＶ欄までは種々の動作様態における種々構成要素の
状態を示す。

第21a図および第21b図の表において、文字「Ｘ」は変換
器による制御域は検知の不定設定を示す。換言すれば、
或る特定の列上で論じた動作の様態はその欄における
「Ｘ」を付した構成要素の特定の設定或は状態に依らな
い。同様に、空白個所は単純に「断」を意味する。最後
に、文字「Ｎ」はＢ欄からＪ欄までに含まれる安全組み
合い用の正常状態をあらわす。「A.F」はボイラ・対流
装置191がこれを通る空気流をもたなければならないこ
とを示す。

上述のように、列ＩからIVまでは（第21A図）、焼却炉
・ボイラの運転開始中の状態に簡単に関連する。特に、
列IVはこのシステムが動作状態に丁度達したことを示
す。この点において第２段階の燃焼室の温度はその最初
の設定点に達する。これは主燃焼室および第２段の燃焼
室が十分に高温となって主燃焼室内に装入されたごみの
燃焼が実施できることを示す。従って、点火バーナ用の
燃料は、この点においてごみの最初の装填物を点火する
ために接続状態となる。また、装填機は動作を始めてご
みを主燃焼室内に移動しかつ燃焼工程を開始する。

列Ｖから列XIIまでは種々のしかし正常な動作状態の下
における焼却炉・ボイラの動作を示す。これらの状態は
特に熱電対461,393,396および403によって決定される種
々の設定点に達する温度に関する。これらの列は第１図
〜第13図の焼却炉に対すする第９図に示す種々の状態に
対応する。上述のように、２つのシステムの設定点の実
際の温度は、他の因子と同様に熱電対の配設位置、特定
のごみの性質によって変化する。もち論、一般原理は同
じである。第14図〜第20図の焼却炉に対する種々の温度
設定点に関するこのシステムの動作の変化は第21a図の
Ｏ欄からＳ欄に示す。

列IXは第１図〜第13図に関して述べたシステムに対して
は示されていない動作状態を示す。この列はその第１設
定点より高くしかもその第２設定点よりも低い点の段階
の燃焼室２2/1における熱電対396によって決められた温
度に関る。２つの設定点の間において、第２段階の燃焼
室バーナ397用の燃料はその２つの極限値のいずれをも
とらない。その代り、低設定点以下の最高燃料設定と、
高設定点をとる低燃料設定点との間で比例させる。

上述のように、第２段階の燃焼室185はここを通る炭化
水素の完全燃焼を補償する温度を維持しなければならな
い。低設定点において、第２段階の燃焼室のバーナ397
は、温度を維持するために最大状態で動作しなければな
らない。第２、或は高設定点において、第２段階の燃焼
室のバーナ397の燃料弁はその最低設定位置をとり、通
流する炭化水素の燃焼は所要の温度を維持する。これら
の両値の間で、燃料量は、温度が低設計点と高設定点と
の間で変化するにつれてその高設定点位置らその低設定
位置に変化する。

列XIIIから列XXV（第21b図）まではシステムの種々の遮
断状態におけるシステムの動作を示す。列XIIIは作業者
が「非常」（或は「恐慌」）スイッチを操作したときに
起る事柄を記す。そこに示すように、すべての構成要素
は単純に遮断状態になる。

列XIVからXVIIIまではこのシステムの自動的かつ完全な
遮断の種々の様態を示す。種々の遮断に対する理由は各
ラインXIVからXVIIIに示す。各ラインに示す状態はシス
テムの動作の完全終結を必要とする十分に異例でかつ望
ましくない状態をあらわす。

他の異常な状態でこの焼却炉・ボイラを運用することが
できるがこれは通常の様態ではない。列XIXからXXIIま
でに与えられたこれ等の状態の或るものが起ると、この
システムは依然として動作するがそれは単に正常でない
様式によるものである。これらの状態の或るもの、例え
ば炉キャップ189が開くことがある。この場合、如何な
排出ガスもボイラ191を通流しない。しかし、これらの
制限にも拘らず、もし他の問題が干渉しなければ、焼却
炉はなお使用できてごみを燃焼する。

このシステムを遮断する正規の方法は、XXIIIからXXVに
示される。列XXIIIに見られる正規遮断の段階１におい
て、装填装置は「断」状態となって如何なるごみも焼却
炉には装入されない。勿論、焼却炉内に既に装入されて
いるごみはその燃焼を完了しなければならない。主燃焼
室182内のごみがその燃焼を通じて減少されると、主燃
焼室182内の油バーナ257用の燃料と空気が「接」状態に
ならなければならない。次にバーナ257は主燃焼室182を
十分な燃焼を保証するために十分高い温度に維持する。
さらに、腐食性材料がごみから気化する機会がある。こ
れはボイラ191内の輻射用壁管273および水管417,419両
方の酸腐食を避けるのを助ける。

このシステムは第１タイマによって定められた時間中正
規の遮断段階１に保つ。次に列XXIVに示す正規遮断の段
階２に入る。この点において、第１段階の燃焼室の油バ
ーナ257への燃料および空気は点火バーナ252への空気の
場合と同様に「断」状態にされる。第１、第２および第
３段階の燃焼室の送風機299,381および401はそれぞれ，
残りの気状燃焼生成物のシステムを清浄にするために作
動状態にある。

正規遮断の第２段階の燃焼室は第２タイマによって定め
た時間中継続する。そののち、このシステムは列XXVに
示すその第３遮断の第３段階に入り、この段階において
このシステムは実際に「断」状態にされる。

第22a図から第22h図までの流れ線図は第14図〜第21図の
焼却炉・ボイラシステムの運転中の種々の段階を示す。
Texas Instrument 5TI−103制御システムおよびシー
ケンサがシステムの構成要素の適正な順次動作に必要な
方向を提供する。

第22a図から第22h図において、長方形ブロックはシステ
ムの動作の論理段階を与える。五角形ブロックは後続す
る段階が自動的に追従することを示。円473および490の
ような円形ブロックは使用者が手で設定しなければなら
ないスイッチを示す。菱形は一般のように、このシステ
ムのプログラム或は制御における決定点を示す。

第22a図から第22b図に線図表示されたことのシステムの
動作は使用者が円473で示す主動力スイッチを「接」状
態にすることによって開始する。電球474が次に点灯し
てシステムが実際に動力を受け入れたことを示す。種々
の他の構成要素もまた電流を受け、この電流はブロック
475で示す警報システム、ブロック476で示ファン作動
器、ブロック477で示す点火バーナファンおよびブロッ
ク478で示す温度制御器を「接」状態にする。２つの附
属パネルが主パネル上に配置されかつそれらの動力を制
御するオン・オフスイッチを有す。よって、スイッチ48
2はブロック483で示す段区域２用バーナに動力を提供す
る。主パネル上の信号灯484がスイッチ472を介して段区
域２用バーナパネルによって動力を示す。同様に、ブロ
ック485で示す段区域１用の油バーナはその動力をスイ
ッチ486を介して受ける。主パネル上の信号灯487はスイ
ッチ486が動力を主燃焼室内の油バーナに供給する位置
を占めることを示す。

このシステムを始動中の次の段階として、使用者は円49
0で示すごみ装填パネルに動力を「接」状態にする。信
号灯491はこのパネルが電流を得たことを示す。

ごみ装填パネルからの動力は先づブロック492で示す灰
穴内の水のレベルを定める変換器に流れる。信号灯493
は、十分な水がこの穴内に収容されたとき点灯する。ご
み装填パネルからの動力はまたブロック494で示す灰除
去装置に流れる。

ごみ装填パネルからの動力はまだブロック495で示す空
気圧縮機を運転する。この構成要素によってつくられた
空圧力はブロック496で示す炉キャップ、ブロック497で
示すホッパ蓋、およびブロック498で示す移動床構成要
素を作動するのを助ける。しかし、移動床はまたごみ装
填パネル自身から直接に電気動力を必要とする。

ブロック495の右側の矢印はその後に図示された動作が
自動的に起ることを示す。よってブロック495で示す空
気圧縮機の作動がブロック496乃至498に空圧力を提供す
る。

ブロック502で示す作業者は３つの段階の燃焼室におけ
る温度制御器の設定点を点検しなければならない。一般
に、これらの点は実質的な作動時間を切り替えることは
ない。しかし、作業者は何等から偶発的な原因によって
これらの設定位置が変更されるという災難が起っていな
いことを確認しなければならない。

使用者はまた、主燃焼室がその燃料をごみからか、或は
燃料油から受けるかを決定すする。一般に、この装置は
ごみに作用するために始動される。従って、使用者は水
蒸気発生選択スイッチを円503で示すごみ様態おく。註
記ブロック504はこのシステムがもしこの様態において
燃料として石油ガスを使用すれば始動できないというこ
とを標示する。動作を開始するためには燃料油様態かご
み様態で運転しなければならない。

次に使用者は炉キャップ選択器を円507で示す自動様態
におく。註記ブロック508に示すようにこのシステムが
先づ始動すると、炉キャップは選択器を自動様態にした
状態で開き位置に維持され、システムはまだ動作しな
い。これとは別に、もし炉キャップがその閉じ形態を占
めれば、これらのキャップは円507で示すように開かな
ければならない。図示のように、炉キャップの動作には
ブロック495の空気圧縮機の動作からブロック496で示す
空圧力を必要とする。

菱形509は、次に炉キャップが実際に適切に、開き位置
に移動されたか或は留まっているかを付問する。もし
「否」であればキャップは、１つの可能性として、それ
らの閉じ形態を占め、信号灯510が点灯する。これとは
別に、電球511の点灯はキャップが部分開き状態に留ま
っていることを示す。これは、キャップの開形態と閉形
態との間の１つの位置を占めるか、或は１つのキャップ
が開き、他の１つが閉じ位置に留まるかの両方のうちの
いずれかの状態から生ずる。

いずれの許容しし得ない場合においても、菱形512は、
実際に、キャップ選択器が自動様態に設定されたかどう
かを付問する。もし「否」であれば、このプログラムは
円507に戻り、ここにおいて作業者はキャップ選択器を
その適正位置に位置づけなければならない。

しかし、もし菱形512がキャップ選択器が自動様態にあ
ることを発見すれば、作業者はブロック531で示すキャ
ップの全部の状態を点検しなければならない。これはブ
ロック495で示す空気圧縮機およびブロック496で示す炉
キャップ装置の状態の点検を含む。このシステムの適正
動作中の或る点において、炉キャップは実際の場合開く
であろう。これは計画を第22b図の円516に進ませること
を許す。作業者はそこに示すボタンを押してこの装置の
準備工程を開始させる。信号灯517はこの工程が開始さ
れたことを指示する。

この準備工程は、ブロック518で示す気状含有物質を含
む３つの燃焼室を掃気すること、および信号灯519によ
り始まる。室の掃気は、システムが動作していない時に
室に蓄積された揮発性成分を除去する。この掃気は主燃
焼室の両半部、第２段区域、および第３段区域に対し送
風機を動作することを含む。これらの送風機はすべて、
その工程中、それらの高容量で動作し、これらは図にお
いてブロック520〜523および信号灯524〜527であらわさ
れる。

さらに、始動工程が始まると、作業者は円530で示すよ
うにガス洗滌ポンプ用の始動ボタンを押す。標記ブロッ
ク531はガス洗滌ポンプが吸込みファンが運転される前
に動作しなければならないことを指示する。換言すれ
ば、このシステムは吸込みファンがガス洗滌ポンプがこ
れらのガスを清洗にするために必要な洗滌用流体を提供
しない限りこのガス洗滌器を吸込みファンガスが通過し
得ないことである。

最後に、ブロック533で示すように、段階の燃焼室はそ
れらの気状物質の排出を完了する。しかし、特にごのプ
ログラムはこの排出が指示された予め設定した時間の間
は少なくとも継続することが必要である。よって、作業
者が円516で示す順次始動ボタンを押すと、掃気タイマ
がブロック534で示すように掃気時間中の進行を保つ。
掃気作業がブロック535で示すように少くとも５分間続
くと、このシステムは掃気作業が完了したものと見做
し、ブロック533の信号灯536が点灯する。

次に作業者はボタンを押して円539で示す吸込みファン
を始動させる。菱形540が、ファンが実際に動作を開始
したかどうかを付問する。もし「否」ならば作業者はブ
ロック541の洗滌ポンプおよびブロック542の吸込みファ
ンの動作を物理的に点検しなければならない。ブロック
543で示すように、吸込みファンの故障は、燃焼室に対
し要求された洗滌時間の満了に先だってこのファンを始
動させようとすることから起る。

吸込みファンが動作を開始すると、このプログラムはブ
ロック547に進行し、ここにおいて炉キャップは閉じ始
める。信号灯548はこの動作の開始を指示し、一方菱形5
49はそれが完了したかどうかを付問する。もし問いに対
し「否」であれば、作業者は種々の構成要素を点検しな
ければならない。これらの点検項目はボイラ内の水位、
ボイラ水蒸気圧力、吸気警報器、モータパネル電気系
統、および空気圧縮機である。

炉キャップが実際に閉じると、信号灯551が「接」状態
となり対流部分がブロック554で示すようにそれ自身の
気状含有物質を掃気し始める。パネル上の信号灯555は
点灯して作業工程順序がこの段階の燃焼室に到着したこ
とを示す。

次に第２掃気タイマがブロック556で示すように作動し
始める。ブロック557の第２掃気タイマが５分間の予め
定めた時間を経過したことを示すと、対流部分はブロッ
ク558で示すその掃気作業を完了し、信号灯559を点灯す
る。

次に第２段階の燃焼室の再燃焼室内のバーナ397が90秒
間それ自身の掃気作業を始め、そのファンは新鮮な空気
を送風する。この時間が経過したのちに、ブロック561
で示すようにその点火が始まる。電球562がつぎに、バ
ーナ397の点火時に種々の段階の完了が指示されるのに
応じて点灯する。

この段階の燃焼室において、菱形563は第２段階の燃焼
室のバーナ397の火焔の存在を立証する。

しかし、もしバーナ397に火焔が欠けていれば工程順序
はブロック564に移行し、すべての工程を再び繰り返
す。これを行うために、プログラムは第22b図のブロッ
ク518に戻り、３つの燃焼段室を掃気することにより全
点火工程を再開する。上述のように、プログラムは点火
工程を開始する必要があるときは常にブロック518に戻
る。

もし第２段階の燃焼室のバーナ397が火焔をもてば、ブ
ロック566のプログラムは段２段階の燃焼室185をその使
用温度まで暖ためる。次に菱形567が第２段階の燃焼室
の再燃焼室の温度がその下方設定点に達したかどうかを
付問する。もしその答えが「否」であれば、プログラム
はブロック566で示すようにこの結果が起るのを待つ。

第２段階の燃焼室がその使用温度に達すると、信号灯56
8が点灯する。次にプログラムは第22d図のブロック570
に進行し、ここにおいて、主燃焼室はその加温工程を開
始する。この段階を達成するために、使用者は油バーナ
選択スイッチを円571で示すその「接」位置に設定す
る。これに応答して、油バーナ257は90秒の空気排出を
行い、さらにブロック572に述べるようにその点火工程
順序を実施する。信号灯573はこの工程順序の種々の段
の燃焼室の完成に応じ「接」状態になる。

次に菱形575が油バーナ257が実際に火焔を伴っているか
どうかを付問する。もし「否」であれば、ブロック576
がシステム全体の完全な点火工程順序を新規に開始する
ことを要求し、システムは油バーナ257が別の点火を簡
単に試みることを許さない。プログラムは次に第22b図
のブロック518に戻る。点火工程順序の故障は可燃性ガ
スを焼却炉内に残す。この結果、点火室は安全な点火の
制御ができるようにそれ自身でそのすべてのこのような
ガスを掃気しなければならない。

菱形575に示すように油バーナ257が適正に点火したの
ち、該バーナは主燃焼室182をブロック578で示すように
その使用温度に加温する。註記ブロック579に記すよう
に、油バーナは主燃焼室の加温中に手動制御操作状態に
置かれ、使用者はバーナを緩徐に開き徐々にこの室を加
熱する。主燃焼室がその使用状態に達すると、使用者は
油バーナ257をその自動様態に戻す。

菱形580は主燃焼室182がその下方設定点によって設定さ
れたその最小使用温度に達したかどうかを付問する。も
し「否」であれば、プログラムはこの作業を達成するま
ではブロック578以外の工程はとらない。さらに、油バ
ーナ257は、プログラム581で示すようにプログラムが進
行される前に最少５分間はその状態を保たなければなら
ない。５分間が経過しかつ主室の温度がその下方設定点
を超えたのちに、プログラムは進行を続ける。ブロック
582は、対流部分と同様に３つの段階の燃焼室がすべて
それらの使用温度まで加温されたことを指示する。次に
この焼却炉はこれが作業を加えるごみを受け入れる。従
って、菱形583はこのシステムが作業対象のごみを収納
しているかどうかを付問する。もし答えが「否」であれ
ば、第22f図に移行して後述するように補助燃料を用い
る。主燃焼室に対しごみが充当されれば、作業者は油バ
ーナ257選択器スイッチを円587のように「断」位置に置
く。この際、油バーナは主燃焼室182をその使用温度ま
で加温するその目的を果す。このシステムはこの時点で
ごみに作用することができるから、これ以上は油バーナ
を必要としない。使用者はまた水蒸気発生選択スイッチ
を円588のごみ様態にする。

このシステムの最後のバーナである点火バーナ252はこ
の時点で点火しなければならない。これを実施するため
に、先づ90秒の掃気を実施してからブロック589で示す
その順序点火を行う。電球590は点火バーナが適正に点
火されると点灯する。

菱形591は点火バーナ252の着火の完了に関して付問す
る。この段階に故障があれば、プログラムをブロック59
2に位置させ、全システムの全点火工程順序を再び新た
に始めることを要求する。これが起ると、プログラムは
第22b図のブロック518に戻る。

しかし、もし点火バーナ252が適正に整合していれば、
主燃焼室182はごみを受入れ始める。従って、作業者は
装入機スイッチを円596で示すその自動様態におく。作
業者は次にブロック597のようにホッパ内にごみを装入
する。次に菱形598がこの装入機が作業から閉め出され
たかどうかを付問する。もしそならば、電球599が点灯
し、作業者は次にブロック600に示す構成要素を点検し
なければならない。これには先づ第３段階の燃焼室の温
度を調べることを含む。もしその温度が上方設定点を超
えれば、このシステムは既に高温になり過ぎている。よ
って、これ以上何等のごみも受け入れてはならず、この
ごみの燃焼はその温度をさらに増大なめらかである。

さらに、もしボイラ283が水を失っていれば、水蒸気圧
力は高くなり過ぎ、或は移動床は不当に動作し、信号灯
601〜603それぞれが点灯して問題のあることを指示す
る。これらの或るものは装填機の機能を阻害する。その
うえ、もしブロック495の空気圧縮機が不作動になると
装入機はそれが機能するのに必要な動力を欠くことにな
る。

同様に、導入吸気量の甚しい欠乏は第３段階の燃焼室18
6の後流に設けられた吸気感知器をその第２設定点以下
に低下させる。これは完全でないにしても実質的な吸気
ファンの不作動やシステムの阻害を起させる。いずれの
場合も信号灯604を点灯させる。さらにこれは装入機が
ごみを主燃焼室182に装入するのを防止する。

最後に、装入機パネルは簡単に電気動力を受け入れてい
ない。明らかに、これはまた装入機を作業から切り離す
ことになる。

最後に装入機パネルは単純に電気動力を受け入れていな
い。明らかに、これはまた装入機をシステムの動作から
区別している。

これとは別に、装入機はシステムから閉め出されない場
合もある。或は、作業者はプログラムを進行させるため
に閉出し状態を起す如何なる問題も処理できる。その結
果、作業者は次に円608で示すボタンを押して装入サイ
クルを開始する。信号灯609が点灯して作業者が装入ス
イッチを作動させたことを指示する。ブロック610で示
す装入機はサイクル運動し、かつ信号灯611は装入機が
動作している間「接」状態にされる。

菱形612は装入機がその動作中に動かなくなったかどう
かを付問する。この装入機がもし動かなくなれば、信号
灯615は「接」状態となりかつプログラムはこの問題を
解決するために下記に述べる第22g図に進行する。

もし装入機の動きに支障がなければ、装入機はごみを燃
焼のために主燃焼室182内に装入する。菱形616は次に付
加ごみが燃焼を遂行するかどうかについて付問する。

もしそうならば、作業者は次にブロック597においてご
みを装入し、プログラムは進行しかつ上記で概説した段
階に従いながら燃焼する。

もし、菱形616において、それ以上のごみ燃焼を待つこ
となく、燃焼炉は補助燃料を燃焼しなければならず、こ
れによって熱をそのボイラおよび対流装置に提供する。
従って、プログラムは菱形617に進み、これはシステム
が水蒸気をつくるのに補助燃料を用いるかどうか付問す
る。またプログラムは菱形583から菱形617に達する。こ
れはごみを主燃焼室182内に装入する前に燃焼のために
ごみの本来の利用性について付問する。

もし菱形617において、作業者が補助燃料を使用しない
と決定すれば、プログラムはブロック618に進み、シス
テムは第22h図に示す所定手続に従って遮断する。

しかし、補助燃料を使用するには、作業者は水蒸気発生
選択器スイッチを円623においてその油またはガス様態
のいずれかに置く。菱形624は次にこの２つの様態のう
ちのいずれかを作業者が実際に選択したかを付問する。

油の場合、プログラムはブロック625に進む。５時間の
遅れを、このシステムが燃料油のみで作動する前に、装
入機の最後のサイクルの後に介在させなければならな
い。これは主燃焼室182内に配置されたごみを完全燃焼
させる。

この時間の後に、油バーナ257が点火される。次に主燃
焼室内に適正な温度を維持することを要求される程度に
作動する。

同様に、もし作業者が燃料として天然ガスを選択するな
らば、プログラムはブロック626に移行する。これによ
って第２段階の燃焼室185内のガスバーナ397をして水蒸
気発生に要求されるすべての熱を提供する。

しかし、ガスバーナ185は一般に第２段階の燃焼室の温
度を制御するために作動状態に保たれる。従って、装入
機の最後のサイクル後５時間のあいだ「断」状態にはな
らない。かえって、この５時間のあいだ、バーナ397
は、第２段階の燃焼室の適正な温度を維持するため上述
した方法で動作する。これら５時間の経過後、ガスバー
ナ397の制御は水蒸気に対する要求に応ずるために変化
する。換言すれば、第２段階の燃焼室のバーナ397は要
求された水蒸気の量をつくるために十分なガスを受け入
れる。このようにするとき、第２段階の燃焼室185内の
或る特定の温度を維持することを意図するものではな
い。

１つの別の装置として、補助燃料は所望の温度を維持す
るためにごみと共に作用される。これによって中断操作
を伴わずに所要量の水蒸気をつくることができる。

油バーナ257かガスバーナ397のいずれかを用いて水蒸気
をつくる間、菱形627のプログラムは、火焔の不具合が
作用バーナに起ったかどうか付問する。もし上記不具合
が起ると、プログラムはブロック628に進む。すべての
燃焼室の完全な再掃気がつぎに行われ、さらに点火作用
が第22b図でのブロック518で示す当初から開始しなけれ
ばならない。

プログラムは、主燃焼室182内へさらにごみを容易に装
入させるように進む。従って、菱形629において、この
材料が利用できるものかどうか付問する。もし「否」で
あれば、ブロック620は油或はガスバーナのいずれか適
当のものの連続使用を許し、必要な水蒸気をつくる。も
し焼却炉がごみを燃焼すれば、プログラムは円587に戻
ってその使用を許す。

第22e図において菱形612について上述したように、装入
機は種々の理由により動かなくなる。もしこの状態が起
ると、信号灯615が点灯する。次いでプログラムは第22g
図におけるブロック636或は円637に移行する。ブロック
636において、装入機の運動障害は装入機モータに設け
られた過荷重スイッチの自動的な移動を起させる。もち
論、これは構成部品への破損を防止する。これとは別
に、作業者は装入機の不満足な性能を検知して円637の
非常停止ボタンを押すことができる。

いずれかの場合でも、システムをさらに動作させるため
に、作業者は装入機スイッチを動かして円638の手動操
作に切換える。作業者はまたもし必要ならば、円639に
おいて非常停止ボタンを戻す。作業者は次に装入機にお
ける不具合を起させたものを解決し、ラムをブロック64
0で示すように手動で操作する。

これによって作業者はブロック644に示すように主燃焼
室内へのごみの装入を完了する。

円645において、作業者は装入ラムを引込める。電球646
は点灯してこの作業の完了を指示する。菱形647におい
て、プログラムはホッパが空かどうか付問する。もしそ
うでなければ、作業者は、ブロック640からの段階を反
覆してホッパを空にしなければならない。作業者がこの
ように作業し終ると、作業者は円648において耐火扉を
閉じて、主燃焼室に装入されたごみを焼きつくす。プロ
グラムは次に第22d図の円596に戻り、ここにおいて、作
業者は装入機の動作をその正常運転用として自動様態に
戻す。

或る場合には、全システムを遮断しなければならない。
作業者は第22h図の円655において遮断ボタンを押すこと
によってこの工程を開始する。菱形656は燃焼室がごみ
を利用して動作するか補助燃料によって動作するかを付
問する。もしごみを利用するならば、プログラムはブロ
ック657に進み、遮断タイマを始動する。電球658は点灯
してこの遮断手順様態を示す。この遮断タイマは十分な
時間のあいだ動作して主室内のすべてのごみを燃焼させ
る。またこの時間中、第１段階の燃焼室バーナはブロッ
ク659によって示されるように「断」状態にされる。

最後に、遮断タイマはブロック660で終る。このプログ
ラムはブロック661において冷却タイマの動作を始め
る。このプログラムは、もしこのシステムがその遮断の
始めにおいて補助燃料によって動作されていれば、菱形
656から直接に同一のブロック661に達する。

冷却タイマが動作している間、信号灯662は「接」状態
にある。冷却タイマ661は後続する諸要件を制御する。
これはブロック665においてすべてのシステムバーナを
「断」状態にさせることを含む。すべての送風機はブロ
ック666においてすべての燃焼室に最大空気量を提供す
る。これはこのシステムに含まれる任意の可燃性気状物
質を除去するのに用いられる。

次に、かつまだ冷却タイマの制御の下で、吸い込みファ
ンはブロック667において「断」となり、かつブロック6
68において炉キャップは開かれる。炉キャップが開き状
態のときは、冷却タイマはその動作を続行する。さら
に、このシステムは、事実、完全に遮断される。

この点に関し、作業者は炉キャップを閉じることを望
む。作業者はこれを実施して簡単に、降水が煙突に流入
するのを防ぐ。菱形669は作業者がこれを実施するかど
うかを付問する。もし実施しなければ、炉キャップはブ
ロック67で示すように開いたままである。もし作業者が
炉キャップを閉じることを望むならば、作業者は炉キャ
ップ選択器を円671において「閉」に設定する。これに
応答して、キャップはブロック672のその閉じ形態をと
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は３つの段階の燃焼室を用いるごみ焼却炉の側面
図、第２図は第１図の焼却炉の上面図、第３図は第１図
の焼却炉の端面図で該図の左方から見たもの、第４図は
第１図の焼却炉の線４−４に沿ってとられた断面図、第
５図は第１図の焼却炉の線５−５に沿ってとられた入口
扉の断面図、第６図は第１図の線６−６に沿ってとられ
た第３段階の燃焼室の断面図、第７図は第２図のすべて
の３つの段階の燃焼室の線７−７に沿ってとられた断面
図、第８図は第１図の線８−８に沿ってとられた焼却炉
の第２段階の燃焼室の切断上面図、第９図は第１図から
第８図までの焼却炉用の制御回路のブロック線図、第10
図から第13図までは第９図の制御を達成するための段階
線図で示す電気回路、第14図は２つの個別の熱回収設備
を有する焼却炉・ボイラの等角斜視図、第15図は第14図
の焼却炉の上面図、第16図は第14図の焼却炉の第１およ
び第２段階の燃焼室を示す側面図、第17図は第14図の第
１、第２および第３段階の燃焼室の端面図、第18図は第
14図の焼却炉の線18−18に沿ってとられた対流ボイラの
断面図、第19図は第14図の焼却炉・ボイラの主燃焼室
（第１段区域）の部分切断側面図、第20図は第19図の主
燃焼室の線20−20に沿ってとられた断面図、第21a図お
よび第21b図は第14図から第20図までの焼却炉・ボイラ
の動作を示すブロック線図、第22a図から第22h図までは
第14図から第20図までに示す焼却炉・ボイラシステムの
プログラム式制御手段を用いる動作の流れ線図を示す。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−20358（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−112574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−138669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−27072（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−21472（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭45−12638（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3680501（ＵＳ，Ａ) 米国特許3875874（ＵＳ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】嵩張ったごみおよび炭化水素を含む液体用
   のごみ焼却炉装置において、（１）、（ｉ）固形嵩張り
   ごみを受け入れる第１取入れ開口部および、（ii）内部
   に生じた燃焼生成物の排出用第１排出開口部を有する閉
   鎖された主燃焼室と、 （２）第１再燃焼室であって、（ｉ）前記第１排出開口
   部と結合かつ流通する第２取入れ開口部、（ii）該第１
   再燃焼室から気状の燃焼生成物の排出用第２排出開口
   部、（iii）該第１再燃焼室内で燃焼するため前記第２
   取入れ開口部の近くに配設されかつ燃料の噴射量を高出
   力と低出力とに調節設定し得るように構成されたバーナ
   装置、（iv）この第１再燃焼室内に延びかつ前記第２取
   入れ開口部から前記第２排出開口部までの距離の少くと
   も約半分の距離にわたって前記第２取入れ開口部付近か
   ら延びる複数の第１ジェット、および（ｖ）この第１再
   燃焼室内に前記複数の第１ジェットから酸素含有ガスを
   導入するため前記複数の第１ジェットに結合されかつ空
   気の吹き出し量を高出力と低出力とに調節設定し得るよ
   うに構成された第１空気付加装置を有する第１再燃焼室
   と、 （３）第２再燃焼室であって、（ｉ）前記第２排出開口
   部に結合されかつこれと通流する第３取入れ開口部、
   （ii）該第２再燃焼室から気状の燃焼生成物の排出用第
   ３排出開口部、（iii）この第２再燃焼室内に延びかつ
   前記第３取入れ開口部から前記第３排出開口部までの距
   離の少くとも約半分の距離にわたって前記第３取入れ開
   口部付近から延びる複数の第２ジェット、および（iv）
   前記複数の第２ジェットから前記第２再燃焼室内へ酸素
   含有ガスを導入するため前記複数の第２ジェットに結合
   されかつ空気の吹出し量を高出力と低出力とに調節設定
   し得るように構成れた第２空気付加装置を有する第２再
   燃焼室と、 （４）前記第１再燃焼室内の温度を決定するため前記第
   １再燃焼室に配設された第１感知装置と、 （５）前記第１空気付加装置および前記感知装置に結合
   されて、前記第１感知装置によって決定された温度が予
   め定めた第１設定点を越えるときは前記第１空気付加装
   置をその高出力に設定させかつ前記第１感知装置によっ
   て決定された温度が前記第１設定点より低いときは前記
   第１空気付加装置をその低出力に設定させる第１制御装
   置と、 （６）前記第１再燃焼室内の温度を決定するため前記第
   １再燃焼室に配設された第２感知装置と、 （７）前記バーナ装置および前記第２感知装置に結合さ
   れて、前記第２感知装置によって決定された温度が予め
   定めた第２設定点を超えると前記バーナ装置をその燃料
   の噴射量を低出力に設定させかつ前記第２感知装置が予
   め定めた第３設定点より低いときは前記バーナ装置をそ
   の燃料の噴射量を高出力に設定させる第２制御装置と、 （８）前記第２再燃焼室内の温度を決定するため前記第
   ２再燃焼室に配設された第３感知装置と、 （９）前記第３感知装置および前記空気付加装置に結合
   されて、前記第３感知装置によって決定された温度が予
   め定めた第４設定点を超えるときは前記第２空気付加装
   置を高出力に設定させかつ前記第３感知装置によって決
   定された温度が予め定めた前記第４設定点より低いとき
   は前記第２空気付加装置をその低出力に設定させるよう
   に構成された第３制御装置とを含む嵩張りごみおよび炭
   化水素含有液体用のごみ焼却装置。
2. 【請求項２】（１）第１取入れ開口部を通してごみ焼却
   炉主燃焼室内に嵩張りごみを装填し、 （２）前記嵩張りごみを燃焼して気状の燃焼生成物をつ
   くり、 （３）気状の燃焼生成物を第１排出開口部を通して第１
   再燃焼室の第２取入れ開口部内へ直接に前記主燃焼室か
   ら通流させ、 （４）前記第１再燃焼室内または該室内に極めて近い場
   所で第１温度を測定し、 （５）前記第１再燃焼室内或は前記第２取入れ開口部に
   近い場所において所定量の燃料を燃焼し、前記燃料量が
   前記第１温度が予め定めた第１設定点を超えるときに第
   １量であり、かつ第１温度が前記第１設定点よりも高く
   ない予め定めた第２設定点よりも低いときは第２量であ
   り、該第１量は前記第２量よりも小さく、 （６）前記第１再燃焼室の内部或はこれに極めて近い場
   所の第２の温度を測定し、 （７）前記第２取入れ開口部から、気状の燃焼生成物が
   前記第１再燃焼室から通過排出される第２排出開口部ま
   での距離の少なくとも半分の距離にわたって前記第２取
   入れ開口部付近から延びる複数のジェットを介して所定
   量の酸素含有ガスを前記第１再燃焼室に導入し、前記第
   １再燃焼室内に導入された前記酸素含有ガスの前記量
   は、前記第２温度が予め定めた第３設定点を超えるとき
   に第３量であり、かつ前記第２温度が前記第３設定点よ
   り低いときは第４量であり、前記第３量が前記第４量よ
   りも大きく、 （８）前記第１再燃焼室からの気状燃焼生成物を前記第
   ２排出開口部を通しかつ直接に第３取入れ開口部から第
   ２再燃焼室内に通過させ、 （９）前記第２再燃焼室内或は室内の極めて近い場所で
   第３温度を測定し、 （10）前記第３取入れ開口部から、気状の燃焼生成物が
   前記第２再燃焼室から排出される第３排出開口部までの
   距離の少なくとも半分の距離にわたって前記第３取入れ
   開口部付近から延びる複数のジェットを介して酸素含有
   ガスの所定量を導入し、前記第２再燃焼室内に導入され
   る前記酸素含有ガスの前記量は、前記第３温度が予め定
   めた第４設定点を超えるときは第５量であり、かつ前記
   第３温度が前記第４設定点より低いときは第６量であ
   り、前記第５量が前記第６量よりも大きい、上記各工程
   を含むごみ焼却方法。