JPH09257223A - ゴミ焼却炉設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴミを搬送しながら乾燥させる乾燥帯と、乾
燥したゴミを搬送しながら燃焼する燃焼帯とを有するス
トーカと、乾燥帯下方の風箱を介して乾燥帯に乾燥用ガ
スを供給する乾燥機構とを備えたゴミ焼却炉において、
ゴミ質に左右されずに、乾燥帯で充分にゴミを乾燥さ
せ、しかも、ゴミが乾燥帯内で着火、燃焼開始し難いゴ
ミ焼却炉を提供する。 【解決手段】 燃焼排ガスを乾燥用ガスとして誘導する
排ガス誘導管３０、又は、ゴミ質に応じて乾燥用ガスの
温度を変える温度調節機構を乾燥機構に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ焼却炉設備に
関し、より具体的には、投入されたゴミを搬送しながら
乾燥させる乾燥帯と、この乾燥帯から搬送された同ゴミ
を搬送しながら燃焼する燃焼帯とを有するストーカ機構
と、この乾燥帯の下方に設けた乾燥用風箱を介して前記
乾燥帯に乾燥用ガスを供給する乾燥機構とを備えたゴミ
焼却炉に関する。原則的に、前記乾燥帯においてゴミが
充分に乾燥されてから次の燃焼帯に送られると、燃焼帯
における燃焼が充分に、しかも効率良く行われると考え
られている。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のゴミ焼却炉としては、図
３に例示する構造のものが知られている。図３のゴミ焼
却炉は、ゴミを漸次前進させながら燃焼させるストーカ
機構４を備えており、ゴミクレーン２０によってホッパ
２内に落とされたゴミは、給塵機構３により、このスト
ーカ機構４に送られる。ゴミは、ストーカ機構４の冒頭
に設けられた乾燥帯６、次に燃焼帯７、さらに最終の後
燃焼帯８の順に漸次通過し、この通過の間にゴミの乾
燥、燃焼、及び灰化が進む。ストーカ機構４における燃
焼で発生した高温の排ガスは、炉体１の上部に設けられ
た廃熱ボイラー１０に熱の一部を与えた後、排ガス処理
設備１００に送られ、ここで一定の処理を受けた後の気
体は煙突１０６を通って大気中に排気される。さらに、
図３のゴミ焼却炉は、ゴミの乾燥作用を効率良く進行さ
せるために、乾燥帯６の下方に設けた風箱１６と、乾燥
用ガスとしての予熱空気を風箱１６を通じて乾燥帯６上
のゴミに送り込むための押し込みファン２２とで構成さ
れた乾燥機構を備えている。燃焼帯７と後燃焼帯８の下
方にも同様に風箱１６，１７，１７’，１８が有り、燃
焼作用を促進する目的でここにも予熱空気が供給され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のゴミ焼却炉における乾燥機構では、乾燥帯に搬送さ
れてきたゴミの質と無関係に、所定温度に加熱された乾
燥用空気が乾燥帯に供給されるため、乾燥帯に搬送され
てきたゴミの質が良い場合、即ち含有水分が少ない場合
は、ゴミが乾燥帯内で直ちに乾燥して容易に着火温度以
上となり、まだ乾燥帯内にある間に着火して燃焼開始し
易いという傾向があった。特に近年の高カロリー化した
都市ゴミは、その傾向が顕著である。このように、ゴミ
が未だ乾燥帯内にある間に燃焼を開始すると、ストーカ
の火格子が熱で損傷し易いばかりでなく、乾燥帯におい
てゴミの熱による分解が進み過ぎて次の燃焼帯で早期に
燃え尽きるため、火格子燃焼効率が低下するという結果
になる。また、乾燥帯で発生する大量の未燃ガスが充分
に燃焼せずに排ガス中の一酸化炭素量が増えるという欠
点もあった。（乾燥用空気の温度を、質の良い、言い換
えれば水分の少ないゴミでも着火しない値に設定すべく
乾燥空気温度を下げる等の方法を採ると、逆に、質の悪
い、水分の多いゴミを充分に乾燥させることが出来ず、
却って燃焼状態が悪化することになる）。本発明の目的
は、上に例示した従来のゴミ焼却炉に見られる上記欠点
に鑑み、乾燥帯に搬送されてきたゴミの質に余り左右さ
れることなく、乾燥帯において充分にゴミを乾燥させ
て、次の燃焼帯に送り出すことができ、しかも、ゴミが
乾燥帯内で着火温度以上に昇温しても、ゴミが乾燥帯内
で燃焼開始する現象の起こり難いゴミ焼却炉を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〈１〉上記目的を達成するために、本発明に係るゴミ焼
却炉では、特許請求の範囲の欄の請求項１に記した通
り、前記乾燥機構に、ゴミの燃焼による排ガスを前記乾
燥用ガスとして前記乾燥用風箱まで誘導する排ガス誘導
管を設けてある点を特徴としている。

【０００５】〔発明の効果〕上記の特徴構成のために、
本発明に係るゴミ焼却炉では、乾燥帯に供給する乾燥用
ガスとして酸素成分に富んだ空気ではなく、同ゴミ焼却
炉にて発生した燃焼排ガス、即ち、例えば、５〜１１％
程度の酸素濃度の低いガスを用いているため、たとえゴ
ミが乾燥帯内で着火温度以上に昇温しても、ゴミが乾燥
帯内で全面的に燃焼開始することがないので燃焼による
更なる加熱を制限できるのである。しかも、乾燥帯に搬
送されてきたゴミの質が悪く、即ち含有水分が多くて
も、高温の排ガスにより乾燥帯内で充分にゴミを乾燥さ
せて、次の燃焼帯に送り出すことができるという独特の
効果が得られるのである。更に、乾燥用ガスとして同ゴ
ミ焼却炉にて発生した燃焼排ガスを採用していること
は、乾燥用ガスとして常温以上のガスを用いるべき場合
に、その加熱用の熱源として燃焼排ガスが持っている熱
を有効利用していることとなり省資源の観点からも都合
が良いのである。

【０００６】〈２〉上記目的を達成するために、本発明
に係るゴミ焼却炉では、特許請求の範囲の欄の請求項５
に記した通り、前記乾燥機構に、前記投入されたゴミの
ゴミ質に応じて前記乾燥用ガスの温度を変える温度調節
機構を設けてある点を特徴としている。

【０００７】〔発明の効果〕上記の特徴構成のために、
本発明に係るゴミ焼却炉では、投入されたゴミのゴミ質
が悪い、即ち含有水分が多い場合には、温度が高めの乾
燥用ガスを乾燥機構に送り、投入されたゴミのゴミ質が
良い、即ち含有水分が少ない場合には、温度が低めの乾
燥用ガスを乾燥機構に送るという調整が可能となるた
め、言い換えれば、乾燥帯に搬送されてきたゴミの質に
適した温度の乾燥ガスによって、ゴミを充分に、しかも
ゴミが過度に昇温しないように乾燥させることができ
る。その結果、乾燥帯に搬送されてきたゴミの質に余り
左右されることなく、乾燥帯において充分にゴミを乾燥
させて、次の燃焼帯に送り出すことができ、しかも、ゴ
ミが乾燥帯内で着火温度以上に昇温して、ゴミが乾燥帯
内で燃焼開始する現象が起こり難いという独特の効果が
得られた。即ち、乾燥用ガスとして酸素濃度の低いガス
を用いれば、下記に示すような別の利点が得られるが、
この乾燥用ガスとしては、下記に示すような、当該ゴミ
焼却炉から発生する燃焼排ガスに限らず、酸素濃度の低
いガスであれば、例えば隣接する別のプラント等から発
生するガスでも適用可能である。

【０００８】〈３〉その他の特徴について以下に説明す
る。乾燥機構に、排ガスを乾燥用風箱まで誘導する排ガ
ス誘導管を設けることによって、燃焼による排ガスを乾
燥用ガスとして利用可能とするのと同時に、同乾燥機構
に、投入されたゴミのゴミ質に応じて乾燥用ガスの温度
を調節する温度調節機構を設けて実施することができ
る。このような形態で実施することによって、乾燥帯に
搬送されてきたゴミの質に適した温度の乾燥ガスによっ
て、ゴミを充分に、しかもゴミが過度に昇温しないよう
に乾燥させることができる上に、乾燥ガスとして酸素濃
度の低いガスを用いるため、ゴミが乾燥帯内で着火温度
以上に昇温して乾燥帯内で燃焼開始する現象がより確実
に防止されて都合が良い。

【０００９】乾燥用ガスの温度を調節するための前記温
度調節機構としては、排ガス処理後の段階で採取した低
温の前記排ガスを排ガス処理前の段階で採取した高温の
前記排ガスによって加熱する熱交換機の形態で実施する
ことができる。このような形態で実施することによっ
て、排ガス処理後の、酸素濃度が低く、しかもよりクリ
ーンで無害な成分の排ガスを乾燥用ガスとして用いるこ
ととなり、本ゴミ焼却炉から発生する排ガスの成分とし
てよりクリーンなものを望むことが出来て都合が良く、
さらに、この排ガス処理後の段階で採取した低温の排ガ
スを加熱する必要がある場合にも、排ガス処理前の段階
で採取した前記排ガスが保有する熱を加熱用の熱資源と
して利用するので、別途に熱資源を用意する場合に比べ
て省資源化が図られて都合が良い。しかも、前記熱交換
機として、熱源として利用する排ガス処理前の段階の排
ガスが大気中に放出されない形態を採ることができるの
で、この意味でも、排ガスによって大気を汚染し難く都
合が良い。

【００１０】一方、前記温度調節機構として、排ガス処
理前の段階で採取した排ガス、排ガス処理中の段階で採
取した排ガス、排ガス処理後の段階で採取した排ガスか
らなる複数の種々の温度の排ガスから選択された複数の
排ガスを混合する排ガス混合機構と、その混合比を変え
る混合比調節手段の形態でも実施することができる。こ
のような形態で実施することによって、排ガス処理後
の、酸素濃度の低い排ガスを乾燥用ガスとして用いるこ
ととなり、しかも温度調節機構としても、ゴミ焼却炉か
ら発生する互いに温度の異なる排ガス同士を、ゴミ質の
判断結果に基づいた適当な比率で混合する混合比調節手
段のみで済むことは、熱交換機などの複雑な装置が不要
となることを意味し、結果的に設備費が安くなり都合が
良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るゴミ焼却炉
の実施形態の一例について、図面を用いて解説する。図
１に示されたゴミ焼却炉は、炉体１を有し、炉体１の下
部にはストーカ機構４が設けられている。ストーカ機構
４は、固定式の火格子と可動式の火格子が交互に繰り返
し配置された構造を持ち、前記可動式の火格子を固定式
の火格子に対して前後方向へ往復運動させることによっ
て、これら火格子上に載置されたゴミを漸次前進させる
という搬送機能を備えている。また、ストーカ機構４
は、冒頭に設けられた乾燥帯６と、後続の燃焼帯７と、
最終の後燃焼帯８とに区分された階段状の構造を有し、
炉体１の一端に設けられたホッパ２内に落とされた、ゴ
ミは、ストーカ機構４の冒頭に設けられた乾燥帯６、次
に燃焼帯７、さらに最終の後燃焼帯８の順に漸次前進し
ながら通過し、この通過の間にゴミの乾燥、燃焼、及び
灰化が進む。

【００１２】ゴミを燃焼させる工程で発生する高温の排
ガスは、炉体１の上部に設けられた廃熱ボイラー１０に
保有する熱の一部を与えた後、一連の排ガス処理設備１
００を通過した後に煙突１０６から大気中に出ていく。
排ガス処理設備１００は、廃熱ボイラー１０からの復水
を過熱するエコノマイザ１０１、次工程のために排ガス
を冷却するための冷却塔１０２、排ガスに含まれる粉塵
等を取り除くための集塵器１０３、排ガスからＳＯｘや
ＮＯｘ成分等を減少させるための有害ガス処理装置１０
４、排ガスの白煙化を防止するために排ガスを再過熱す
る白煙防止装置１０５からなる。当ゴミ焼却炉には、乾
燥帯６におけるゴミの乾燥を効率良く進行させるための
乾燥機構が備えられており、この乾燥機構は、乾燥帯６
の下方に設けられた乾燥用風箱１６、及び有害ガス処理
装置１０４と白煙防止装置１０５の中間の行程で採取さ
れた一部の排ガスを乾燥用ガスとして乾燥用風箱１６ま
で導く排ガス誘導管３０を有している。即ち、酸素濃度
の低い（濃度５〜１１％程度）気体としての、当ゴミ焼
却炉塔から得られた排ガスを乾燥用ガスとしているの
で、たとえゴミが乾燥帯６にて着火温度以上に過熱され
ても、ここで着火、燃焼開始するという事態になり難く
都合が良い。加えて、乾燥用ガスとして一連の排ガス処
理設備１００の後半行程で採取されるよりクリーンな排
ガスを用いているので、最終的に煙突１０６から排出さ
れる気体がより清浄なものとなり、この点でも都合が良
い。後続の燃焼帯７と後燃焼帯８の下方にも各々燃焼作
用を助けるための風箱１７，１７’，１８が有り、これ
らの風箱にも、各乾燥や燃焼作用を助けるために、予熱
空気が押し込みファン２２によって供給される。

【００１３】さらに、当ゴミ焼却炉には、乾燥用ガスと
して採取された前記一部の排ガスの温度を、乾燥用風箱
１６に送る前に、投入された、即ち、乾燥帯６上のゴミ
のゴミ質に応じて変える温度調節機構が備えられてい
る。この温度調節機構は、主に、ゴミの質を判別するゴ
ミ質判定手段６０と熱交換器４０によって構成されてい
る。ゴミ質判定手段６０は、ゴミクレーン２０に設けら
れた重量計と接続されており、ゴミクレーン２０が懸吊
しているゴミバケットがゴミを把持する度に、その把持
されたゴミの重量を測定して、ゴミの比重を求めその値
を判断基準としてゴミ質を判定する。すなわち、ゴミバ
ケット一回に把持するゴミの体積は概略一定で不変と仮
定して、その一回分の比重を所定の基準値と比較するこ
とで判定することができる。例えば比重が基準より大で
あれば、含有する水分の多いゴミ、言い換えればゴミ質
が悪いと判定し、逆に比重が所定の基準値より小であれ
ば、含有する水分の少ないゴミ、言い換えればゴミ質が
良いと判定する。

【００１４】熱交換器４０は、排ガス誘導管３０の経路
に介装されており、エコノマイザ１０１と冷却塔１０２
の間の行程で採取された比較的高温の排ガスと、乾燥帯
６に送ろうとする比較的低温の乾燥用ガスの間で熱交換
を行うことができる。そして、別途設けられた制御装置
５５が、前記ゴミ質判定手段６０によって得られたゴミ
質の判定結果に基づいて熱交換器４０を駆動する。この
温度調節機構によって、前記排ガスは、ゴミ質の良否に
適した温度を持った乾燥用ガスとなって乾燥用風箱１６
に送られる。したがって、ゴミは乾燥帯６において充分
に乾燥されて次の燃焼帯７に手渡されるため、ゴミの燃
焼は燃焼帯７において円滑に、かつ充分に進行する。ま
た、この温度調節機構によって、ゴミが乾燥機構で異常
に過熱されることも防止されるので、乾燥帯６内で着
火、燃焼開始することが防がれる。尚、乾燥帯６に載置
されたゴミに供給する乾燥用ガスの温度としては、ゴミ
の着火温度の目安が３００℃であるので、常温〜２５０
℃の範囲内で調節するのが望ましい。

【００１５】〔別実施形態〕温度調節機構としては、図
２に示された形態で実施することも可能である。図２に
示したゴミ焼却炉の別実施例では、乾燥用ガスとして排
ガス処理設備１００中の複数の段階で採取した互いに温
度の異なる、厳密に言えば複数の種類の排ガスを用いる
目的で、排ガスを乾燥帯６に導く排ガス誘導管３０は、
排ガス処理設備１００の内の複数の位置と連結されてい
る。そして、乾燥帯６に送り込む前に、排ガスをゴミ質
に応じた温度を持った乾燥用ガスとするための温度調節
機構としては、ゴミの質を判定するゴミ質判定手段６
０’と排ガス混合機構５０によって構成している。ゴミ
質判定手段６０’は、乾燥帯６に載置されたゴミの表面
温度を測定する温度計の形態で設置されており、その測
定値を判断基準としてゴミ質を判定する。すなわち、測
定された温度値が基準より低めであれば、ゴミの乾燥効
率が低下しているものと、従って含有する水分の多いゴ
ミである、言い換えればゴミ質が悪いと判定する。

【００１６】一方、図２に示されるように、排ガス混合
機構５０は、エコノマイザ１０１と冷却塔１０２の中間
段階で採取した比較的高温の排ガスと、冷却塔１０２と
集塵器１０３の中間段階で採取した排ガスと、集塵器１
０３と有害ガス処理装置１０４の中間段階で採取した排
ガスと、有害ガス処理装置１０４と白煙防止装置１０５
の中間段階で採取した排ガスとからなる互いに温度の異
なる４種類の排ガスを、種々の割合で混合して前記乾燥
用ガスとすることで、種々の温度の乾燥用ガスを提供す
ることができる。そして、これが押し込みファン２２に
よって乾燥帯６に送られる。そして、別途設けられた混
合比調節手段５５’が、前記ゴミ質判定手段６０によっ
て得られたゴミ質の判定結果に基づいて、排ガス混合機
構５０における排ガスの混合比を決定するので、これに
よって、その時のゴミ質に適した温度の乾燥用ガスが得
られる構造となっている。

【００１７】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、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】本発明に係るゴミ焼却炉の一実施例の概略側面
図

【図２】本発明に係るゴミ焼却炉の別実施例の概略側面
図

【図３】従来例によるゴミ焼却炉の概略側面図

【符号の説明】

１ 炉体 ２ ホッパ ６ 乾燥帯 ７ 燃焼帯 ８ 後燃焼帯 １６ 乾燥用風箱 ２０ ゴミクレーン ３０ 排ガス誘導管 ４０ 熱交換器 ６０ ゴミ質判定手段 １００ 排ガス処理設備 １０６ 煙突

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入されたゴミを搬送しながら乾燥させ
   る乾燥帯と、前記乾燥帯から搬送された前記ゴミを搬送
   しながら燃焼する燃焼帯とを有するストーカ機構と、前
   記乾燥帯の下方に設けた乾燥用風箱を介して前記乾燥帯
   に乾燥用ガスを供給する乾燥機構とを備えたゴミ焼却炉
   設備であって、 前記乾燥機構に、ゴミの燃焼による排ガスを前記乾燥用
   ガスとして前記乾燥用風箱（１６）まで誘導する排ガス
   誘導管（３０）を設けてあるゴミ焼却炉設備。
2. 【請求項２】 前記乾燥機構に、前記投入されたゴミの
   ゴミ質に応じて前記乾燥用ガスの温度を変える温度調節
   機構を設けてある請求項１に記載のゴミ焼却炉設備。
3. 【請求項３】 前記温度調節機構として、排ガス処理後
   の段階で採取した低温の前記排ガスを排ガス処理前の段
   階で採取した高温の前記排ガスによって加熱する熱交換
   器（４０）を設けてある請求項２に記載のゴミ焼却炉設
   備。
4. 【請求項４】 前記温度調節機構として、排ガス処理前
   の段階で採取した排ガス、排ガス処理中の段階で採取し
   た排ガス、排ガス処理後の段階で採取した排ガスからな
   る複数の種々の温度の排ガスから選択された複数の排ガ
   スを混合する排ガス混合機構（５０）と、その混合比を
   変える混合比調節手段（５５）とを設けてある請求項２
   に記載のゴミ焼却炉設備。
5. 【請求項５】 投入されたゴミを搬送しながら乾燥させ
   る乾燥帯と、前記乾燥帯から搬送された前記ゴミを搬送
   しながら燃焼する燃焼帯とを有するストーカ機構と、前
   記乾燥帯の下方に設けた乾燥用風箱を介して前記乾燥帯
   に乾燥用ガスを供給する乾燥機構とを備えたゴミ焼却炉
   設備であって、 前記乾燥機構に、前記投入されたゴミのゴミ質に応じて
   前記乾燥用ガスの温度を変える温度調節機構を設けてあ
   るゴミ焼却炉設備。