JPH07332640A

JPH07332640A - ゴミ焼却炉

Info

Publication number: JPH07332640A
Application number: JP6122189A
Authority: JP
Inventors: Hisao Yamaguchi; 尚夫山口; Kazuhiro Higashimura; 一弘東村; Tsukasa Yoneda; 主米田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1994-06-03
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】二次燃焼用の空気供給量を適正に調節して、
完全燃焼を促進できる制御手段を備えたゴミ焼却炉を提
供する。【構成】乾燥帯Ａの上方空間の温度を検出する温度検
出機構１４と、前記乾燥帯Ａの上方空間の酸素濃度を検
出する酸素濃度検出機構１５とを備え、前記温度検出機
構１４による検出温度が炭化水素ガスの燃焼開始温度以
上となり、前記酸素濃度検出機構１５による検出酸素濃
度が５．５％以上となるように、二次燃焼用空気供給機
構１３による空気供給量を調節する制御手段１６を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投入されたゴミを搬送
しながら乾燥処理する乾燥帯と、乾燥されたゴミを搬送
しながら燃焼処理する燃焼帯とを備えた焼却処理帯と、
前記焼却処理帯で発生した燃焼ガスを完全燃焼させる二
次燃焼用空気供給機構とを設けてあるゴミ焼却炉に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の焼却炉は、図６に示すように、
投入されたゴミを搬送しながら乾燥処理する乾燥帯Ａ
と、乾燥されたゴミを燃焼処理する燃焼帯Ｂとを備えた
焼却処理帯と、前記焼却処理帯で発生した燃焼ガスを完
全燃焼させる二次燃焼用空気供給機構１３とを設けて構
成してあり、乾燥帯Ａで発生した炭化水素系の未燃ガス
を煙道２で完全燃焼させるために、二次燃焼用空気供給
機構１３により攪拌用及び燃焼用としての空気を乾燥帯
の上方空間から煙道に向けて供給するように構成してい
た。そして、二次燃焼用空気供給機構１３により供給さ
れる空気量を、廃熱ボイラ７で生じる蒸気量に応じて可
変に調節する制御手段を設けていた。即ち、制御手段
は、蒸気発生量が設定量を超えて増加すると空気供給量
を減少させ、蒸気発生量が設定量を下回ると空気供給量
を増加させるのであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の二次燃焼用空気の供給量制御では、蒸気発生量を一定
にすべく調節していたために、炭化水素等の未燃焼ガス
を完全燃焼できず、ダイオキシンの発生量と相関がある
一酸化炭素の発生量が増すおそれがあった。つまり、二
次燃焼用空気の供給量が不足すると不完全燃焼が生じ、
二次燃焼用空気の供給量が過多になると冷却効果により
燃焼ガス温度が低下して、同様に不完全燃焼を生じるこ
とになるのである。本発明の目的は、二次燃焼用の空気
供給量を適正に調節して、完全燃焼を促進できる制御手
段を備えたゴミ焼却炉を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明によるゴミ焼却炉の特徴構成は、乾燥帯の上方空
間の温度を検出する温度検出機構を備え、前記温度検出
機構による検出温度が炭化水素ガスの燃焼開始温度以上
となるように、前記二次燃焼用空気供給機構による空気
供給量を調節する制御手段を設けてある点にある。さら
に、乾燥帯の上方空間の温度を検出する温度検出機構
と、前記乾燥帯の上方空間の酸素濃度を検出する酸素濃
度検出機構とを備え、前記温度検出機構による検出温度
が炭化水素ガスの燃焼開始温度以上となり、前記酸素濃
度検出機構による検出酸素濃度が５．５％以上となるよ
うに、前記二次燃焼用空気供給機構による空気供給量を
調節する制御手段を設けてあることが好ましい。又、前
記燃焼開始温度が約５５０℃であることが好ましい。

【０００５】

【作用】図２（イ）に示すように、縦型の煙道を備えた
実験炉を約７５０℃に維持し、その下方から約７５０℃
の窒素と一酸化炭素の混合ガスを供給しながら、一定量
の常温の空気を燃焼用の空気として供給すると、図２
（ロ）に示すように、空気供給量がある程度増すと、時
間とともに一酸化炭素の反応熱により煙道における混合
ガス温度が上昇し、一酸化炭素濃度が低下するが、空気
供給量をさらに増加させると混合ガス温度が低下し、一
酸化炭素濃度が上昇することがわかる。

【０００６】一方、図３（イ）に示すように、同様の実
験炉で、未燃炭化水素ガスと、空気とをヒータによりほ
ぼ同温度でしかも次第に高温になるように加熱しながら
供給し、供給箇所の近傍におけるガス温度及びガス濃度
を計測すると、図３（ロ）に示すように、ガス温度が約
５５０℃から約７００℃で急激に上昇することがわか
る。このとき、炭化水素ガス（ＨＣ）の濃度が低下する
とともに一酸化炭素ガス濃度も同様に低下しており、そ
の程度は、空気供給量即ち煙道に供給される酸素ガス濃
度が約５．５パーセント以上で顕著となることがわか
る。

【０００７】一般に、一酸化炭素ガスの燃焼開始温度
は、図４に示すように、約６５０℃であることから、図
３（ロ）に示す実験結果によれば、約５５０℃から炭化
水素ガスが燃焼反応を開始して、その反応熱により一酸
化炭素が約６５０℃以上に加熱されて燃焼反応を開始す
ると推定される。

【０００８】従って、温度検出機構により乾燥帯の上方
空間の温度を検出し、検出温度が乾燥帯で発生する炭化
水素ガスの燃焼開始温度を下回らないように、制御手段
が二次燃焼用空気供給機構による空気供給量を調節する
ことにより、冷却効果による燃焼ガス温度の低下を確実
に防止できるのである。

【０００９】さらに、温度検出機構により乾燥帯の上方
空間の温度を検出し、酸素濃度検出機構により乾燥帯の
上方空間の酸素濃度を検出して、検出温度が炭化水素ガ
スの燃焼開始温度以上となり、検出酸素濃度が５．５％
以上となるように、制御手段が二次燃焼用空気供給機構
による空気供給量を調節すれば、冷却効果による燃焼ガ
ス温度の低下を確実に防止しながら、燃焼を良好に促進
させることができるのである。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、未燃炭化水素ガスの燃
焼反応熱を有効に利用して燃焼ガスの完全燃焼化を促進
することができるので、それを指標にして二次燃焼用の
空気供給量を適正に調節して、完全燃焼を促進できる制
御手段を備えたゴミ焼却炉を提供することができるよう
になった。

【００１１】

【実施例】以下に実施例を説明する。ゴミ焼却炉は、図
１に示すように、被焼却物であるゴミを焼却する燃焼室
１と、発生した排ガスの熱を利用して発電する発電装置
８と、排ガスを浄化する排ガス処理装置９等で構成して
ある。

【００１２】燃焼室１には、ゴミが集積されたホッパ３
の下端部に設けたプッシャ３ｂにより投入されたゴミを
乾燥させ着火点近傍まで加熱する乾燥帯Ａと、乾燥され
たゴミを燃焼させる燃焼帯Ｂと、燃焼帯Ｂで燃焼したゴ
ミをほぼ完全に灰化する後燃焼帯Ｃとからなる焼却処理
帯５を上方から下方に階段状に配置して構成してある。

【００１３】各焼却処理帯５は、固定の火格子と可動の
火格子とを搬送方向に沿って交互に配置して、油圧シリ
ンダ（図示せず）により可動の火格子を斜め上下方向に
往復摺動させてゴミを搬送処理するものである。後燃焼
帯Ｃで灰化したゴミは灰押し出し装置１１に落下し、灰
出しコンベア１２により灰ピット４に搬送集積される。

【００１４】乾燥帯Ａ、燃焼帯Ｂ、及び、後燃焼帯Ｃの
下部には、それぞれ風箱６ａ，６ｂ，６ｃを設けて、送
風機６ｅにより送られ加熱器（図示せず）で加熱された
空気を乾燥・燃焼用の空気として供給路６ｄを介して供
給する一次燃焼用空気供給機構６を設けてある。

【００１５】燃焼室１で発生した燃焼ガスは、廃熱ボイ
ラ７によって発電装置８のエネルギーとして利用すべく
熱エネルギーが蒸気の形で取り出され、バグフィルタや
洗煙装置等の排ガス処理設備９を介して煙突１０から排
気される。

【００１６】乾燥帯Ａでは、ゴミが乾燥されると同時に
燃焼帯Ｂからの輻射熱により炭化水素系の未燃ガスが発
生するが、燃焼帯Ｂ、後燃焼帯Ｃで発生した燃焼ガスと
ともに、上方の煙道２で攪拌されて燃焼される。詳述す
ると、乾燥帯Ａの上方空間から煙道２の上流側に、焼却
処理帯５で発生した燃焼ガスを完全燃焼させる空気ノズ
ルとブロアファンでなる二次燃焼用空気供給機構１３を
設けてあり、乾燥帯Ａの上壁面に、乾燥帯Ａの上方空間
の温度を検出する熱電対利用の温度検出機構１４と、乾
燥帯Ａの上方空間の酸素濃度を検出する酸素ガスセンサ
利用の酸素濃度検出機構１５とを備えてあり、それらの
入力データに基づいて空気ノズルからの二次燃焼用空気
の供給量を調節するコンピュータ利用の制御手段１６を
設けてある。

【００１７】制御手段１６は、図５に示すように、温度
検出機構１４による検出温度が炭化水素ガスの燃焼開始
温度である約５５０℃で、酸素濃度検出機構１５による
検出酸素濃度が５．５％以上を確保できるように、二次
燃焼用空気供給機構１３による空気供給量を調節する。
つまり、図４に示すように、実験によれば、一酸化炭素
ガスの燃焼開始温度が約６５０℃であることから、それ
以下の温度になるまで二次燃焼用空気の供給量を増す
と、却って冷却効果により燃焼が悪くなると思われるも
のであるところ、乾燥帯Ａの上方空間では炭化水素系の
ガスの濃度が大きく、しかも、炭化水素ガスは約５５０
℃から燃焼反応を開始する点に着目して、乾燥帯Ａの上
空温度が約５５０℃になるまで二次燃焼用空気の供給量
を増しても、炭化水素ガスの反応熱によりガス温度が上
昇するので、一酸化炭素の燃焼温度である約６５０℃以
上に十分加熱することができるのである。さらに、制御
手段１６は、炭化水素ガスの燃焼を十分に促進するとと
もに一酸化炭素を燃焼させるに必要な空気量として、検
出酸素濃度が５．５％以上となるように、二次燃焼用空
気供給機構１３による空気供給量を調節することにより
燃焼ガスの燃焼効率が飛躍的に高まるのである。

【００１８】尚、このようにして、煙道２での燃焼ガス
の燃焼制御を、廃熱ボイラ７で発生する蒸気量の調節と
は無関係に行うことになるので、発生蒸気量の変動に対
しては、外部に注水機構を備えた燃焼式過熱器を設ける
等の別途の対策を立てる必要がある。

【００１９】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
は、乾燥帯Ａの上壁面に、乾燥帯Ａの上方空間の温度を
検出する熱電対利用の温度検出機構１４と、乾燥帯Ａの
上方空間の酸素濃度を検出する酸素ガスセンサ利用の酸
素濃度検出機構１５を設けた例を説明したが、これらの
取り付け位置は、乾燥帯Ａの上方空間で煙道２の上流側
であればいずれであってもよいし、その数を限定するも
のではなく複数取り付けるものであってもよい。この場
合には、二次燃焼用空気供給機構１３に温度検出機構１
４や酸素濃度検出機構１５に対応した複数の空気ノズル
を設け、各別に供給量を調節するものであってもよい。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ゴミ焼却炉の全体構成図

【図２】実験結果の説明図

【図３】実験結果の説明図

【図４】実験結果の説明図

【図５】制御特性説明図

【図６】従来例を示す焼却炉の概略構成図

【符号の説明】

１３二次燃焼用空気供給機構１４温度検出機構１５酸素濃度検出機構１６制御手段Ａ乾燥帯Ｂ燃焼帯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入されたゴミを搬送しながら乾燥処理
する乾燥帯（Ａ）と、乾燥されたゴミを搬送しながら燃
焼処理する燃焼帯（Ｂ）とを備えた焼却処理帯と、前記
焼却処理帯で発生した燃焼ガスを完全燃焼させる二次燃
焼用空気供給機構（１３）とを設けてあるゴミ焼却炉で
あって、前記乾燥帯（Ａ）の上方空間の温度を検出する温度検出
機構（１４）を備え、前記温度検出機構（１４）による
検出温度が炭化水素ガスの燃焼開始温度以上となるよう
に、前記二次燃焼用空気供給機構（１３）による空気供
給量を調節する制御手段（１６）を設けてあるゴミ焼却
炉。
【請求項２】投入されたゴミを搬送しながら乾燥処理
する乾燥帯（Ａ）と、乾燥されたゴミを搬送しながら燃
焼処理する燃焼帯（Ｂ）とを備えた焼却処理帯と、前記
焼却処理帯で発生した燃焼ガスを完全燃焼させる二次燃
焼用空気供給機構（１３）とを設けてあるゴミ焼却炉で
あって、前記乾燥帯（Ａ）の上方空間の温度を検出する温度検出
機構（１４）と、前記乾燥帯（Ａ）の上方空間の酸素濃
度を検出する酸素濃度検出機構（１５）とを備え、前記
温度検出機構（１４）による検出温度が炭化水素ガスの
燃焼開始温度以上となり、前記酸素濃度検出機構（１
５）による検出酸素濃度が５．５％以上となるように、
前記二次燃焼用空気供給機構（１３）による空気供給量
を調節する制御手段（１６）を設けてあるゴミ焼却炉。
【請求項３】前記燃焼開始温度が約５５０℃である請
求項１又は２記載のゴミ焼却炉。