WO1995006844A1 - Sole et four a lit de gravier utilisant cette sole - Google Patents

Sole et four a lit de gravier utilisant cette sole Download PDF

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WO1995006844A1
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hearth
channel
combustion
granular
air
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Shigeru Saitoh
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Shigeru Saitoh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/002—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00—Furnace arrangements
    • F23G2203/80—Furnaces with other means for moving the waste through the combustion zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/50005—Waste in combustion chamber supported on bed made of special materials

Definitions

  • the present invention relates to a hearth for incineration of incinerated objects by forming a repose angle while moving a granular hearth material obliquely downward or downward in a combustion chamber, and a gravel bed furnace using the same.
  • a conventionally used gravel bed furnace that is, a granular hearth material
  • the granular hearth material is used to move without floating to form a layered hearth, and the incinerated material is burned in a combustion chamber.
  • a tubular material having an air outlet for promoting combustion is provided in the granular hearth layer, so the amount of air blown out is reduced.
  • thickening a tubular article provided with an air outlet for promoting combustion, and increasing the number of such tubular articles may cause a lack of smooth movement of the granular hearth material.
  • the granulated hearth often blows air because the air outlet for promoting combustion directly contacts the granular hearth moving above it.
  • the mouth could be blocked, and the granular hearth could get caught in the air outlet, causing no smooth movement and hindering the introduction of air.
  • the present invention is a.
  • a hearth of the combustion chamber where the refractory material is moved obliquely downward or downward to form an angle of repose on the hearth surface and incinerate the incinerated material characterized in that a channel is provided so as to cover an upper portion of the inlet for air for promoting combustion, and to cover an upper portion of the channel away from the inlet, and a plurality of air inlet holes are provided on a side surface of the channel.
  • a combustion chamber in which the granular hearth introduced from the hearth inlet moves in a diagonally downward or downward direction and forms an angle of repose on the hearth of the hearth to incinerate the incinerated material.
  • An air inlet for promoting combustion provided on the lower floor of the hearth
  • a channel is provided so as to cover an upper part of the channel away from the inlet, and a plurality of air inlet holes are provided on a side surface of the channel.
  • a gravel-bed furnace characterized in that a mixture of a hearth material and a combustion residue is taken out by applying a taking-out means,
  • FIG. 1 shows an example of a schematic vertical cross section of the hearth of the present invention and a gravel bed furnace using the hearth.
  • FIG. 2 is a schematic top view of the lower floor 10 showing the mounting position of the channel 12 except for the granular hearth material and the channel of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic top view of the lower floor 10 to which the channel 12 is attached according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line a--a of FIG. 3 in a state where the granular hearth material B and the combustion residue C of the present invention are mounted, and
  • FIG. 5 shows the granular hearth material of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of a schematic vertical cross section of the hearth of the present invention and a gravel bed furnace using the hearth.
  • FIG. 2 is a schematic top view of the lower floor 10 showing the mounting position of the channel 12 except for the granular hearth material and the channel of the present invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a lower floor 10 and a side surface of a channel 12 which are removed.
  • FIG. 6 is an example of the lower floor 10 excluding the granular hearth material of the present invention and the other side surface of the channel 12 fixed thereon, and a partial sectional view.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line 6b-b of the present invention.
  • the present invention solves the drawbacks of the prior art and provides an improved hearth in which the granular hearth material can smoothly move diagonally downward or downward, and furthermore, a sufficiently large amount of air can be easily sent into the combustion chamber. , And using this improved hearth It is intended to provide a gravel bed furnace.
  • FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of the hearth of the present invention and a gravel bed furnace using the hearth
  • Fig. 2 is the lower floor 10 of the hearth of the present invention excluding the granular hearth material and is fixed on the lower floor.
  • FIG. 2 is a schematic top view of a lower floor 10 which is a furnace bottom plate, showing a mounting position of a back gutter-shaped channel 12 that has been installed.
  • FIG. 3 is a schematic top view of the lower floor 10 and the channel 12 attached thereto.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line a--a of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the lower floor 10 and the channel without the granular hearth.
  • FIG. 6 shows a partial cross-sectional side view of the lower floor 10 excluding the granular hearth material and the channel 12 provided with the slits 14 fixed thereon.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line bb in FIG.
  • the inlet 1 for the incinerated material A has a hopper 3 narrowing in diameter below the opening 2 and a hopper 3 and a side wall 4 at the lower part of the hopper 3.
  • a single or a plurality of buffers 5, which can be called a so-called inverted-stand type, of a cylindrical body having a diameter are provided.
  • the high-temperature portion of the side wall 4 provided below the inlet 1 of the incineration material A is preferably lined with a refractory or the like, and the lower side wall becomes a part of the combustion chamber 7.
  • the inclined lower floor 10 is separated from the inlet so as to cover the upper part of the air inlet 11 provided there and does not come into contact with the inlet 11 so as to cover the upper part of the air.
  • One or a plurality of channels 12 having a large number of small holes 13 or slits 14 for discharging air are fixed to the U-shaped side of each end.
  • the channel 12 is fixed parallel or almost parallel to the lower floor 10 so as not to impede the smooth flow of the granular hearth material B.
  • the upper surface of the channel 12 has no pores and has a smooth surface. Since the granular hearth material B forms the layered hearth 15 and moves down the upper surface of the lower floor 10 and the channel 12 that have been created, the granular hearth material B moves smoothly.
  • the upper cut face of channel 12 is not present or closed, the lower cut face is also preferably closed to prevent air leakage.
  • Granular hearth B that can be used here can also be referred to as granular gravel floor, but it can withstand relatively high temperatures, such as crushed natural mineral stone, rough sand, and iron shards, and is suitable for air passage when the hearth is formed. Any material can be used as long as it has a suitable void, but the average particle size is preferably about 1 cm to 20 cm, and more preferably about 3 cm to 15 cm. It is more preferably about 3 cm to 15 cm.
  • the granular hearth material B constituting the layered hearth t5 does not float sequentially, but forms an angle of repose diagonally downward or downward along the lower floor 10 and the channel 12 due to gravity and friction. While moving continuously or intermittently, the layered morphology forming the angle of repose by the granular hearth material B is constant without change as a whole.
  • the stratified hearth 15 flows and moves while forming a constant angle of repose, which is a constant inclination angle determined by the material, shape, grain size, etc. of the granulated hearth material, and is an angle close to the angle of repose in advance. It descends while forming an angle of repose along a lower floor 10 designed and manufactured at an angle and a channel 12 having an edge fixed thereto.
  • the combustion chamber 7 is substantially a lower portion of the side wall portion 4, a lower portion of the wall surface 19, and a portion surrounded by the hearth, and the hearth is the granular hearth material layer 15, the channel 12, and the lower floor 1. Consists of 0.
  • the lower floor 10 has an inlet 11 for air for promoting combustion.
  • the inlet may be simply provided with a mouth, but the periphery of the mouth may be extended upward at the side edge of the mouth as shown in FIGS.
  • the combustion promoting air blown upward from the inlet 11 is blown to the side by changing the flow direction of the air through a number of small holes 13 or slits 14 on the side of the channel 12.
  • the incinerated material that ascends through the gap between the granular hearth material B of the granular hearth material layer 15 existing on the lower floor 10 and the upper part of the channel 12 and is injected into the combustion chamber 7 from above. A is used for promoting combustion.
  • the size of the combustion promoting air inlet 11 provided in the lower floor 10 may be relatively large, for example, may be about 3 cm to 1 Ocm in diameter.
  • Force 5 the diameter of the small hole 13 on the side of the channel 12 is made smaller than the granular hearth material used, so that the granular hearth material does not fit, preferably about 1 to 3 cm, more preferably Has many holes of about 3 to 8 nun.
  • the width is almost the same as the diameter of the small hole 13, and the length may be arbitrarily set. For example, as long as the channel itself is not weakened, it may be shorter than the length of the channel.
  • the number of slits provided in the channel may be arbitrary, and the position may be arbitrary.
  • the high-temperature parts such as the lower floor, the channnel, and the wall surface, which constitute the combustion chamber 7, are preferably lined with a refractory.
  • the incineration material A burns in the combustion chamber 7 to produce a small amount of combustion residue C, and moves as the granular hearth material layer 15 and mixes with the granular hearth material B that has descended to form a combustion mixture D.
  • the removal means is applied to the combustion mixture D via a combustion mixture D removal unit 16.
  • various methods such as, for example, a rotating gear method, a moving flat member method, a diaphragm method, and a rotating cylindrical method can be applied.
  • the combustion mixture D falls onto a moving plane member below the projection plane of the outlet 16, for example, a conveyor belt 17.
  • the combustion mixture D that has dropped onto one end of the conveyor belt 17 moves as the conveyor belt 17 travels, drops from the other end, and is stored in the storage box 18.
  • the combustion mixture D generated here is separated as necessary by incineration residue C by sieving or the like, and the obtained granular hearth material can be reused for a gravel bed furnace.
  • the combustion mixture D that has flowed out of the extraction roller 16 has an area of repose determined by the angle of repose indicated by the mixture D and the distance between the extraction roller 16 at the bottom of the incinerator and the belt conveyor 17. If the belt conveyor 17 is designed to have a certain size exceeding this area, the mixture D will naturally spread from the top of the belt 17 to the side that is not desired, and it will be infinite. Will not fall.
  • the distance between the bottom 16 of the gravel bed furnace and the belt 17 of the conveyor can be designed so that it can be changed as appropriate.
  • an example of the belt conveyor is shown as the moving plane member, but it is also possible to take out the combustion mixture D by using a moving plane member such as a caterpillar or a rotating disk.
  • the generated combustion exhaust gas rises on the wall 19 covered with the refractory, passes through the heat exchange section 20, the exhaust pipe 21, the cooling / washing tower 22, the exhaust pipe 23, and the induction fan 24. It is led to a chimney or chimney 25.
  • the forced combustion air passes a part of the high-temperature combustion exhaust gas generated in the combustion chamber 7 through the conduit 26, the circulation fan 27, and the conduit 28 to the normal temperature from the combustion-inducing air intake 29.
  • Mixed with an appropriate amount of fresh air from the furnace supplied from the inlet 30 for air for promoting combustion, introduced into the lower floor of the hearth 10, introduced from ⁇ 11 1, and vented from the channel 1 2 1 It blows out from 3, 14 etc. and is used for promoting combustion.
  • the cross-sectional shape of the entire hearth and gravel-bed furnace that can be used in the present invention may be substantially cylindrical, rectangular, quadrilateral, or any other shape. Any shape can be used as long as the object to be incinerated can be naturally dropped by gravity, such as a circle, an ellipse, or a rectangle. Any shape may be used as long as there is a slight gap between the hopper and the side wall corresponding to the shape of the side wall.
  • the hopper 13 attached to the input port of the incineration material used in the present invention preferably has a central opening portion having a smaller diameter toward the bottom, but the size of the central opening portion is The size should be small enough not to impede the introduction of
  • the angle of the hopper 3 may be an angle that allows the incinerated material to smoothly slide down and an angle that can prevent the backflow of exhaust gas in cooperation with the buffer 5. It is preferably about 10 ° to 80 °, more preferably about 20 ° to 70 °.
  • the buffer 5 is preferably, for example, a cylindrical body attached near the upper portion of the incineration material inlet port 1 and having an upwardly expanding diameter, that is, a downwardly narrowing cylindrical body.
  • a buffer like this 5 Is used singly or plurally.
  • the size of the central opening of the buffer 5 is almost the same as that of the hopper 3, and the outer edge of the buffer 5 is provided with a space between the side wall of the incineration material inlet 1 and the backflow exhaust gas. It has been made somewhat smaller for this purpose.
  • the preferred angle range of the buffer 5 is the same as the angle of the hopper 3, but the angle of the buffer 5 may be the same as or different from the angle of the hopper 3.
  • the buffer 5 is preferably fixed firmly to the wall of the incinerator by an angle or the like, if possible, so as to withstand the physical impact generated when the incinerated material falls and to withstand it.
  • blastix having a large calorific value, or gas having a bad odor or corrosiveness, for example, HCL, S0X, N0X, etc. is generated.
  • Any combustible substances can be used, such as waste substances and other household waste.
  • the present invention has been described with reference to the hearth and the pebble bed furnace using the granular hearth material.
  • the present invention can also be applied to the hearth or the grate of the incinerator used in the conventionally known incinerator. It is possible.
  • the charging device according to the present invention is not used, the moving plane member is not used, the forced exhaust gas discharging means is not used, or the forced air supply / exhaust means is not used.
  • a device combining the device of the present invention was prepared and a gravel bed furnace or incinerator Even if used as such, it is an implementation of the present invention, and can achieve the objects and effects of the present invention. Action
  • the hearth and the gravel-bed furnace of the present invention are configured as described above, and the operation is as follows.
  • the hearth of the present invention constitutes a hearth portion of a gravel bed furnace for incinerating materials to be incinerated, and its lower floor 10 is designed to have an inclination angle close to the angle of repose indicated by the granular hearth material. Therefore, the channel 12 whose edge is fixed on the lower floor 10 is also manufactured at almost the same angle.
  • the lower floor 10 is fixed to the edge of an inverted gutter or inverted U-shaped channel 12, and the lower floor 10 provided with the channel 12 has an inlet 1 for the air for promoting combustion.
  • this inlet 11 does not directly contact the granular hearth material, so if the size of the channel 12 is increased, the diameter of the inlet 11 should be designed to be sufficiently large. It is possible to blow a large amount of air.
  • the shape of the inlet 11 is not limited to a circle, but may be an arbitrary shape such as a square or a polygon.
  • the lower floor 10 that is not covered by the channel 12 and the upper surface of the channel 12 that is adhered to the lower floor 10 are smooth without any holes, and only the side surfaces of the channels 12 are open. 13 and 14 are provided.
  • the granular hearth material existing on the lower floor portion 10 not covered by the channel 12 and on the upper surface portion of the channel 12 becomes a layer and moves thereon as the extracting means is operated. As a result, the air feeding direction from the introduction ⁇ 11 1 is changed to a different direction and sent into the granular hearth bed.
  • the lower floor 10 where the gravity due to the granular hearth material B directly acts and the upper surface of the channel 12 are not provided with pores and are configured smoothly. Since a plurality of pores having a diameter or width smaller than the diameter of the hearth B are provided, the layered granular hearth on the lower floor 10 and the channel 12 smoothly moves, flows down, and the channel 1 2 Do not block the pores provided on the side surfaces of the.
  • the granular hearth material B is continuously or intermittently introduced into the inlet 8 and then passes through the side wall 9 to lower the furnace floor of the combustion chamber 10 and the channel 1 2. It falls down by gravity and reaches the combustion chamber 7 to form a layered granular hearth 15 which forms the angle of repose of the hearth.
  • the incineration material A is thrown in from the inlet 1, falls through the buffer 1, the side wall 4 and falls by gravity to reach the combustion chamber 7.
  • Combustion air is mainly introduced from the inlet 1 of the incineration material and the inlet 8 for granular hearth material.
  • the air for combustion promotion uses a hearth mixture of high-temperature flue gas and fresh air. Blows out from the lower floor 10 at right angles to the lower floor 10 surface, and burns in a direction different from the above from the holes 13, 14, etc. provided in the side wall of the channel 12 further away above Blowing air is blown out, and it is introduced into the combustion chamber through the gap between the granular hearth material 15 existing in layers, and the incinerated material that falls from above is burned and burned.
  • the stratified granular hearth material 15 slides on the upper surface of the metal lower floor 10 and the channel 12, for example, which are inclined at an angle of repose, as the removal means is operated.
  • the surface on which the gravity acts directly by the layered granular hearth material 15 is the lower floor portion 10 where the channel 12 does not exist and the upper surface portion of the channel 12, and the pores are formed in these portions. Without it, it is made smoothly because it is created smoothly.
  • the plurality of pores 13. 14 on the side surface of the channel 12 are slightly smaller than the diameter of the existing granular hearth material B, so that the weight of the granular hearth material is directly on the side surface. Since it does not take place and the granular hearth is unlikely to get stuck in these pores, it does not hinder the movement of the granular hearth.
  • the incinerated granular hearth material and the combustion residue mixture D are taken out from the outlet 16 by continuous or intermittent operation of the taking-out means.
  • a total of 78 air outlets 13 are provided in the combustion promotion air channel provided in the combustion promotion air channel 12, and each port is circular and the diameter is 1 cm.
  • the amount of air blown was 100 L / min-1, and there was no change in the amount of air blown after operation for one continuous month.
  • the hearth bed and the gravel bed furnace of the present invention have the above-described configuration and operation, by implementing the present invention, it is possible to solve the conventional insufficiency of the amount of air for promoting combustion.
  • the smooth movement of the granular hearth material has solved all the problems of the conventional gravel hearth furnace, and its social benefits are extremely large.
  • the use of the present invention has enabled stable and continuous operation for a long time, and incineration of small and large-capacity incinerators is smaller than that of conventional incinerators or gravel bed furnaces.
  • incinerated material generates harmful gas or odorous gas such as HCL, SOx, NOx, etc., these gases are not dissipated outside the furnace, and Is a safe and excellent incinerator that can prevent damage to the furnace bottom due to flame even in the case of large heat generation such as blastix.

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Description

明 細 書 炉床及びそれを用いた礫床炉 技術分野
本発明は燃焼室に粒状炉床材を斜め下又は下方向へ移動させなが ら安息角を形成して被焼却物を焼却する炉床及びそれを用いた礫床 炉に関する。 背景技術
一般に、 従来使用されている礫床炉、 即ち粒状炉床材を使用し、 この粒状炉床材を使用して浮遊させることなく移動して層状炉床を 生成させて被焼却物を燃焼室で焼却する炉は、 例えば特開平 2— 2 0 3 1 0 9号公報記載の様に、 燃焼助長用空気吹き出し口を有する 管状物が粒状炉床材層中に設けてあるので、 吹き出し空気量を多く しょうと して燃焼助長用空気吹き出し口を設けた管状物を太く し、 またこの管状物の本数を増すと粒状炉床材の移動に円滑さを欠く こ ととなる可能性があった。
また、 特願平 4一 3 5 8 0 6 6号明細書記載のように、 燃焼室の 炉床部の下部に設けた燃焼助長用空気吹き出し口よりそこに移動し ながら載置されている粒状炉床材層に空気を導入し、 上方から投入 される被焼却物を焼却する。
この場合、 燃焼助長用空気吹き出し口は、 その上を移動する粒状 炉床材と直接接触するために、 しばしば粒状炉床材が空気吹き出し 口を塞ぎ、 また粒状炉床材が空気吹き出し口に引っ掛かり、 円滑な 移動を生ぜず、 空気の導入が阻害される恐れがあった。
これを解決するためには、 空気吹き出し口の大きさを充分小さく しなければならず、 長時間運転後では空気吹き出し口の閉塞を起こ し易く、 結果として導入空気量が減少し、 十分な燃焼が行なわれな い場合があった。 発明の開示
本発明は、
① 粒状炉床材を斜め下又は下方向へ移動させながら形成した炉床 面に安息角を構成して被焼却物を焼却する燃焼室の炉床であって、 その炉床の下床に設けた燃焼助長用空気導入口の空気送入方向をチ ヤ ンネルによりそれと異なる他の方向に変換させた空気を送入して 粒状炉床材層を通過させ、 被焼却物を燃焼させる様に構成したこと を特徴とする炉床、
② 粒状炉床材を斜め下又は下方向へ移動させながら形成した炉床 面に安息角を構成して被焼却物を焼却する燃焼室の炉床であって、 その炉床の下床に設けた燃焼助長用空気の導入口と、 この導入口と 離れてその上部を覆うようにチヤンネルを設け、 このチヤンネル側 面に複数の空気送入用の孔隙を設けてなることを特徴とする炉床、 及び
③ 炉床材入口部から導入された粒状炉床材が斜め下又は下方向へ 移動しながら炉床の炉床面に安息角を構成して被焼却物を焼却する 燃焼室であって、 その炉床の下床に設けた燃焼助長用空気導入口と 、 この導入口と離れてその上部を覆うようにチャ ンネルを設け、 こ のチヤ ンネルの側面に複数の空気送入用孔隙を設けてなり、 前記燃 焼室下部に続く取り出し口より焼却済粒状炉床材と燃焼残留物との 混合物を、 取り出し手段を適用して取り出すことを特徴とする礫床 炉、
である。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明炉床及びそれを用いた礫床炉の縱断面模式図の一 例を示す。 第 2図は本発明の、 粒状炉床材及びチャンネルを除き、 チャ ンネル 1 2の取り付け位置を示す下床 1 0の上面模式図を示す 。 第 3図は本発明の、 チャ ンネル 1 2を取り付けた下床 1 0の上面 模式図である。 第 4図は本発明の粒状炉床材 B及び燃焼残留物 Cの 載っている状態の第 3図の a— a部分の断面模式図であり、 第 5図 は本発明の粒状炉床材を除いた下床 1 0及びチヤ ンネル 1 2の側面 —邵断面模式図である。 第 6図は本発明の粒状炉床材を除いた下床 1 0及びその上に固着した、 チャ ンネル 1 2の他の側面、 一部断面 糢式図例である。 第 7図は本発明の図 6 b - b部分の断面模式図で ある。 発明を実施するための最良の形態
本発明は、 従来技術の欠点を解決し、 粒状炉床材が斜め下又は下 方向へ円滑に移動し、 更に充分多量の空気を容易に燃焼室に送り込 むことができる改良された炉床、 及びこの改良された炉床を使用し た礫床炉を提供しようとするものである。
以下、 本発明を例示する第 1図乃至第 7図に基づき説明する。 第 1図は本発明炉床及びそれを用いた礫床炉の縦断面模式図であ り、 第 2図は粒状炉床材を除いた本発明炉床の下床 1 0及びその上 に固着されている逆樋状のチャンネル 1 2の取り付け位置を示す炉 底板である下床 1 0の上面模式図である。 第 3図は下床 1 0及びこ れに取り付けたチャンネル 1 2の上面模式図である。 第 4図は粒状 炉床材 B及び燃焼残留物 Cの載っている状態の第 3図の a— a断面 模式図であり、 第 5図は粒状炉床材を除いた下床 1 0及びチャンネ ル 1 2の側面模式図を示す。 第 6図は粒状炉床材を除いた下床 1 0 及びその上に固着した、 スリ ッ ト 1 4を設けてなるチヤンネル 1 2 の側面一部断面糢式図を示す。 第 7図は第 6図 b - b部分の断面模 式図を示す。
図に於て被焼却物 Aの投入口部 1は、 その開口部 2の下方に向か つて狭径するホッパー 3と、 そのホッパー 3の下部にあって、 該ホ ッパー 3及びその側壁部 4とはアングル 6 、 6等により直接接触し ないようにそれらから離れて取り付けられている単数又は複数の筒 状体であって、 上方に向かって拡径する、 換言すれば下方に向かつ て狭径する筒状体の、 謂わば逆上スタン ド形とも言うべき単数又は 複数のバッファー 5を設けてある。
被焼却物 Aの投入口部 1の下部に設けた側壁部 4の高温となる部 分は、 好ましくは耐火物等で内張され、 この下部側壁部は燃焼室 7 の一部となる。
—方、 被焼却物 Aの投入□ 1 に隣接して、 粒状炉床材 Bの投入口 8、 それに続く側壁部 9を経て傾斜して設けてある礫床炉の炉床の 下部にある下床 1 0に続く。 この下床 1 0の傾斜は、 好ましくは粒 状炉床材の示す安息角とほぽ同じとなるような角度に構成してあり 、 この下床 1 0には適当な大きさと間隔を有する補助燃焼用空気の 導入口 1 1 を有する。
前記の傾斜した下床 1 0には、 そこに設けられた空気の導入口 1 1上部を覆う様にこの導入口と離して導入口 1 1 と接触することな く、 逆樋状或は逆 U字状の側方に空気放出用の多数の小孔 1 3又は スリ ッ ト 1 4を有する単数又は複数のチヤンネル 1 2の緣端部を固 着してある。 このチャンネル 1 2は、 粒状炉床材 Bの円滑な流下を 阻害しない様に下床 1 0と平行もしくはほぼ平行に固着してあり、 チャンネル 1 2の上面は孔隙を有せず、 平滑面として作成してある 前記下床 1 0及びチャンネル 1 2の上面を粒状炉床材 Bが層状炉 床 1 5を形成して移動して流下するので、 粒状炉床材 Bが円滑に移 動するようにチャンネル 1 2の上部切口面は有しないか或は閉じて あるが、 下部切口面も空気の洩出を,防ぐために閉じてあることが好 ましい。
ここで使用することのできる粒状炉床材 Bとしては、 粒状礫床材 とも言えるが、 天然鉱物砕石、 荒砂、 鉄片等、 比較的高温に耐え、 炉床を形成したとき空気通過のための適当な空隙を有するものなら ば何のようなものでも使用可能であるが、 平均粒径としては、 ほぽ 1 cm乃至 2 0 cm程度のものが好ましく、 3 cm乃至 1 5 cm程度のもの が更に好ましく、 3 cm乃至 1 5 cm程度のものが更に好ましい。 前記の層状炉床 t 5を構成している粒状炉床材 Bは、 順次、 浮遊 はしないが重力と摩擦により下床 1 0及びチャンネル 1 2に沿って 斜め下方或は下方へ安息角を構成しながら連続的又は間欠的に移動 してゆく ものであるが、 この粒状炉床材 Bによる安息角を形成して いる層状の形態は全体として変化せず一定である。
ここで層状となった層状炉床 1 5は、 粒状炉床材の材質、 形状、 粒度等により定まる一定の傾斜角である安息角を形成しながら流動 して移動し、 予め安息角に近い角度に傾斜して設計、 製作された下 床 1 0及びその上に縁部を固着されたチヤンネル 1 2に沿って安息 角を形成しながら降下するものである。
本発明 おいて、 燃焼室 7は、 およそ側壁部 4下部、 壁面 1 9下 部及び炉床により囲まれる部分であり、 炉床は前記粒状炉床材層 1 5、 チャンネル 1 2及び下床 1 0より構成される。
この下床 1 0には、 燃焼助長用空気の導入口 1 1を有する。 この 導入口部分は単に口部を設けたままでもよいが、 口の周囲部を図 6 及び図 7に示す様に口部側縁を上方へ延長させても良い。
この導入ロ 1 1 を上方へ吹き出した燃焼助長用空気は、 チャンネ ル 1 2により、 その側面に有する多数の小孔 1 3又はスリ ッ ト 1 4 を通じて空気の流れ方向を変えて側方へ吹き出させ、 下床 1 0及び チャンネル 1 2の上部に存在している粒状炉床材層 1 5の粒状炉床 材 Bの隙間を通って上昇し、 燃焼室 7へ上部から投入された被焼却 物 Aの燃焼助長に供される。
ここで下床 1 0に設けた燃焼助長用空気の導入口 1 1の大きさは 、 比較的大きくても良く、 例えば直径 3 cm乃至 1 O cm程度でも良い 力5、 チャンネル 1 2の側面に有する小孔 1 3の直径は粒状炉床材が 嵌入しない様に、 使用粒状炉床材より も小さく作成され、 好ましく は 1 簡乃至 3 cm程度、 更にが好ましく は 3 關乃至 8 nun程度の孔を多 数設けてある。
また、 スリ ッ ト 1 4の場合、 その幅は小孔 1 3の直径と同程度で 、 長さは任意でよいが、 例えばチャンネル自体が脆弱とならない限 り、 チャンネルの長さより短かければよく 、 チャンネルに設けられ たスリ ッ 卜の個数も任意の複数でよいしその位置も任意でよい。
ここで燃焼室 7を構成する下床、 チャンネンル、 壁面等高温とな る部分は好ましくは耐火物で内張されている。
燃焼室 7において被焼却物 Aは、 燃焼して少量の燃焼残留物 Cを 生成し、 粒状炉床材層 1 5 として移動して降下してきた粒状炉床材 Bと混合して燃焼混合物 Dとなり、 この燃焼混合物 Dは、 燃焼混合 物 Dの取り出しロ 1 6を経て取り出し手段が適用される。
燃焼混合物 Dの取り出し手段としては、 例えば回転ギア方式、 移 動平面部材方式、 振動板方式、 回転円筒方式等、 種々の方式の適用 が可能である。
以下、 燃焼混合物 Dの取り出し手段として移動平面部材方式を適 用した場合につき述べる。
燃焼混合物 Dは、 取り出し口 1 6の投影面下にある移動平面部材 、 例えばコンベア一ベルト 1 7上へ落下する。
コ ンベア一ベル ト 1 7の一端上へ落下した燃焼混合物 Dは、 コ ンペア一ベル卜 1 7の運行につれて移動し、 その他端より落下し、 収容箱 1 8中に収容される。 ここで生成した燃焼混合物 Dは必要に応じ焼却残滓 Cを篩分け等 して分離し、 得られた粒状炉床材を礫床炉用に再度利用することが できる。
礫床炉下部の燃焼混合物 Dの取り出し口 1 6 とコンベア一ベルト 1 7との間は、 前記粒状炉床材混合物 Dによって形成される一定の 角度を有する安息角を構成するが、 その角度は実質的に粒状炉床材 Bの有する安息角の角度とほぼ同一である。
ここで、 取り出しロ 1 6から流れ出た燃焼混合物 Dは、 混合物 D の示す安息角及び焼却炉下部取り出しロ 1 6とベル卜コンベア一 1 7との間の距離で決定される一定の面積以上には拡がらないから、 ベルトコンペァー 1 7を、 この面積を越える一定の大きさに設計し ておけば、 そのベル卜 1 7上から更に希望しない側方へ混合物 Dが 自然に拡がって無限に落下することはない。
なお、 必要に応じ、 礫床炉下部取り出しロ 1 6とコンベア一のべ ルト 1 7との間の距離は、 適宜変更可能の様に設計することも可能 である。
ここで、 移動平面部材としてベル卜 コンベア一の例を示したが、 その他、 キャタピラーや、 回転円板等の移動平面部材により燃焼混 合物 Dを取り出すことも可能である。
次に、 燃焼室 7において生成した燃焼排ガスは、 強制排ガス排出 手段を適用する。
即ち前記の生成した燃焼排ガスは、 耐火物で覆われた壁面 1 9を 上昇し、 熱交換部 2 0、 排気管 2 1、 冷却洗滌塔 2 2、 排気管 2 3 、 誘引ファン 2 4を経て煙道或は煙突 2 5へ導かれる。 なお、 強制燃焼用空気は、 燃焼室 7で生成した高温の燃焼排ガス の一部を導管 2 6、 循環フ ァ ン 2 7、 導管 2 8を経て燃焼助長用空 気取り入れ口 2 9よりの常温の新鲜空気と適当割合に混合して燃焼 助長用空気の送給口 3 0より送入し、 炉床の下床 1 0の導入□ 1 1 よ り導入し、 チャンネル 1 2の吹き出し用孔隙 1 3、 1 4等より吹 き出して燃焼助長に供される。
本発明で使用することのできる炉床及び礫床炉全体の断面形状は 、 ほぼ円筒形でも良いし矩形、 四辺形、 その他いずれでも良いが、 特に被焼却物投入口部 1 の横断面形状は、 円形、 楕円形、 矩形等、 被焼却物が重力により自然落下しうる中空の形状ならば何れでも良 く 、 ただ、 それに対応して、 バッファ一 5の形状は、 被焼却物投入 口部及びその側壁部の形状と対応してそれらホッパー及び側壁部と の間に若干の空隙を有する様な形状ならば良い。
次に本発明で使用する被焼却物の投入口に取り付けてあるホッパ 一 3は、 好ましくは中央開口部が下方に向かって狭径となっている が、 中央開口部の大きさは被焼却物の投入に支障がない程度の大き さであればよい。
ここでこのホッパー 3の角度は、 被焼却物が円滑に滑落する様な 角度で且つバッファー 5と共同して排気ガスの逆流を防止し得る様 な角度ならば良く、 例えば投入口側壁に対し、 好ましくは 1 0 ° 乃 至 8 0 ° 、 更に好ましく は 2 0 ° 乃至 7 0 ° 程度が良い。
更にバッファー 5は、 図示のように例えば被焼却物投入口部 1上 部付近に取り付けられ、 上方に拡径する筒状体、 即ち下方に狭径と なっている筒状体であることが望ましく、 このようなバッファー 5 は単数或は複数使用するものである。
ここで複数のバッファ一 5を使用する際は夫々相互にある距離を 置いて設置するのが好ましい。
このバッファー 5の中央開口部の大きさはホッパー 3のそれとほ ぼ同様であり、 その外縁は被焼却物投入口部 1の側壁部との間は、 逆流排ガスが流入することのできる空間を設けるために幾分小さく してある。
また、 バッファー 5の好ましい角度の範囲はホッパー 3の角度と 同様であるが、 バッファ一 5の角度はホッパー 3の角度と同一でも 良いが異なっても良い。
ここでバッファー 5は、 被焼却物が落下する際に生ずる物理的衝 撃を受けるのでそれに耐えうる様、 出来れば堅固に焼却炉壁等にァ ングル等により固定するのが好ましい。
本発明で使用される礫床炉のための被焼却物としては、 発熱量の 大きいブラスチックス、 また、 悪臭や、 腐食性を有するガス、 例え ば H C L、 S 0 X , N 0 Xなどを生成する物質、 その他生活雑廃物 等、 どのようなものでも燃焼可能物質ならば使用可能である。
以上、 本発明は、 粒状炉床材を使用する炉床及び礫床炉にっき述 ベたが、 その他、 従来公知の焼却炉に使用する被焼却物の炉床又は 火床部分に適用することも可能である。
即ち、 例えば本発明記載の投入装置を使用せず、 移動平面部材を 使用せず、 強制排ガス排出手段を使用せず、 或は強制給排気手段を 使用しない等、 それらのいずれかを使用せず、 それら以外の装置を 使用し、 本発明装置を組み合わせた装置を作成し礫床炉又は焼却炉 と して使用しても本発明の実施であり、 本発明の目的並びに効果を 達成することが出来るものである。 作用
本発明炉床及び礫床炉は前記のように構成してあり、 その作用は 以下のとおりである。
本発明炉床は、 被焼却物を焼却させる礫床炉の炉床部を構成する ものであり、 その下床 1 0は粒状炉床材の示す安息角に近い傾斜角 をもつ様に設計されているので下床 1 0上にその縁辺を固着したチ ヤ ンネル 1 2 もほぼ同様角度に傾斜して製作されている。
下床 1 0には、 逆樋状或は逆 U字状のチヤンネル 1 2の端縁部が 固着され、 このチヤンネル 1 2が付設された下床 1 0には燃焼助長 用空気の導入口 1 1 を有するが、 この導入口 1 1 は、 直接粒状炉床 材と接触しないので、 チャ ンネル 1 2の大きさを大きくすれば、 導 入□ 1 1の直径の大きさは充分大きく設計することが可能であり、 大量の空気を吹き込むことが可能である。
なお、 この導入口 1 1の形状は円形のみならず、 四角形、 多角形 等任意の形状であっても良い。
チャンネル 1 2に覆われていない下床 1 0部分及び下床 1 0に固 着しであるチヤンネル 1 2の上面部分には孔隙は設けてなく平滑で あり、 チャンネル 1 2の側面部分にのみ孔隙 1 3 、 1 4等を設けて ある。 チャンネル 1 2に覆われていない下床 1 0部分及びチヤンネ ル 1 2の上面部に存在している粒状炉床材は層状となって取り出し 手段の運行につれて、 その上を移動するものである。 この結果、 導入□ 1 1 よ りの空気送入方向は、 これと異なった方 向へ変換されて粒状炉床材層中へ送入される。
ここで、 粒状炉床材 Bによる重力が直接作用するる下床 1 0部分 及びチャンネル 1 2の上面部分には孔隙を設けず、 平滑に構成して あり、 重力が直接作用しない側面にのみ粒状炉床材 Bの直径よりも 小さな直径又は巾を有する複数の孔隙を設けてあるので、 下床 1 0 及びチャンネル 1 2上にある層状粒状炉床材は円滑に移動、 流下し 、 チャンネル 1 2の側面に設けた孔隙を閉塞することはない。
次に本発明礫床炉は、 粒状炉床材 Bを連続的又は間欠的に投入口 8に投入しそれに続く側壁部 9を通って燃焼室の炉床の下床 1 0及 びチャンネル 1 2上に重力により落下し、 燃焼室 7に達し、 炉床の 安息角を形成する層状粒状炉床 1 5を構成する。
被焼却物 Aは投入口部 1 より投入し、 バッファ一 5、 側壁 4を経 て重力により落下して燃焼室 7へ達する。
このバッファ一部により燃焼排ガスの逆噴を防止することができ る。
燃焼用空気は主と して被焼却物の投入口部 1及び粒状炉床材の投 入ロ 8より導入され、 更に燃焼助長用空気は、 高温の燃焼排ガスと 新鮮空気の混合空気を炉床の下床 1 0より下床 1 0面と直角方向に 吹き出し、 更にその上方に離れて設けたチャンネル 1 2の側壁部に 設けた孔隙 1 3、 1 4等から前記とは異なった方向へ燃焼助長用空 気を吹き出し、 層状に存在する粒状炉床材 1 5の隙間を通って燃焼 室へ導入され、 上方から落下する被焼却物を燃焼助長し、 焼却する 層状の粒状炉床材 1 5は、 取り出し手段の運行につれて、 ほぼ安 息角の角度に傾斜した例えば金属製の下床 1 0及びチヤンネル 1 2 の上面を滑って移動する。 ここで層状の粒状炉床材 1 5により直接 重力が作用する面は、 チャ ンネル 1 2の存在しない下床 1 0部分及 びチャ ンネル 1 2の上面部分であり、 これらの部分には孔隙は設け てなく 、 平滑に作成されているので円滑に移動するものである。
ここで、 チャンネル 1 2の側面に有する複数の孔隙 1 3 . 1 4は 、 存在する粒状炉床材 Bの直径よりもやや小さく作成してあるので 、 粒状炉床材の重量が直接側面にはかからないこと、 及び粒状炉床 材がこの孔隙にはまり込むことは少ないことから、 粒状炉床材の移 動の障害とはならないものである。
燃焼室 7において焼却が終了するにつれ、 取り出し手段の連続的 又は間欠的運行により、 焼却の終了した粒状炉床材及び燃焼残留物 混合物 Dは取り出し口 1 6より取り出される。
今、 取り出し手段と して移動平面部材を使用する例につき述べる 焼却の終了した粒状炉床材及び燃焼残留物混合物 Dは、 取り出し □ 1 6の投影下面に設けたベル卜 コンベア一 1 7の一端上に取り出 され、 ベル ト コンベア一 1 7の進行につれてベル卜 コンベア一 1 7 の他端より落下し、 受槽 1 8に収容され、 必要に応じ、 焼却残留物 Dを篩別等の上、 生成粒状炉床材は再度焼却炉に循環使用される。 この際、 燃焼残留物混合物 Dは少なく とも一部は安息角を形成す る傾斜面を構成する。 従って、 ベルトコンベア一 1 7の運行が停止 した場合、 燃焼残留物混合物 Dの流出は同時に停止し、 ベルトコ ン ベア一 1 7の運行の再開とともに再度、 燃焼残留物混合物 Dの流出 が開始される。 実施例
今、 第 1図乃至第 5図記載の礫床炉を作成し、 医療用廃ブラスチ ックの焼却を実施した。
埼玉県秩父地方から産出する蛇紋岩を砕いた平均直径約 5 cmの砕 石を炉床材として用い、 使用済み注射器を含む主としてポリオレフ イ ンの廃ブラスチック破砕屑を焼却した。
炉床面積約 0. 1 m2 ( 0. 2 m巾 X O . 5 m) で燃焼助長用空気 吹き出し□ 1 1 より燃焼廃ガスに新しい冷空気を混合して約 3 0 0 でと したものを吹き出しながら燃焼させた。
ここで燃焼助長用空気のチヤ ンネル 1 2に設けた燃焼助長用空気 のチャネルに設けた空気吹き出し口 1 3は合計 7 8個設けてあり、 各口は円形で、 その直径は 1 cmとし、 空気吹き出し量は 1 0 0 L/ min-1 口で、 連続 1 力月の運転後も全く空気吹き出し量に変化はな ¾ ""つた。
これに対し、 前記装置でチャ ンネルを設けず、 下床 1 0に直径 1 cmの同数の円孔を前記実施例発明と同じ面積となるように作成使用 したが、 運転当初、 送風空気量が 1 0 0 L/miri' 1口であったものが 、 連続 1 力月の運転の後では 5 0 L/inin' 1 口と減少しており、 燃焼 に問題があった。 産業上の利用可能性
本発明炉床及び礫床炉は、 前述のような構成及び作用を有するの で、 本発明を実施するこ とによ り、 従来の燃焼助長用空気の送風量 の不足を解決することが出来、 又、 粒状炉床材の移動が円滑となり 従来の礫床炉の問題点をすベて解決し得たものでありその社会的利 益は極めて大きいものである。
結局、 本発明を利用することにより、 安定して連続長時間の運転 が可能となったものであり、 従来の焼却炉或は礫床炉に比して小型 で大容量の被焼却物の焼却が可能であり、 更に被焼却物が H C L、 S O x、 N 0 x等の有害ガス或は有臭気ガスを生ずるようなもので あっても、 これらのガスを炉外に散逸することなく、 或はブラスチ ックスの様な発熱量の大きな場合であっても炉底部の火炎による損 傷を防止することができる等安全で優れた焼却炉が得られたもので ある。

Claims

1 . 粒状炉床材を斜め下又は下方向へ移動させながら安息角を形成 した炉床面に安息角を構成して被焼却物を焼却する燃焼室の炉床で あって、 その炉床の下床に設けた燃焼助長用空気導入口の空気送入
き口主冃
方向をチャ ンネルにより、 それと異なる他の方向に変換させた空気 を送入して粒状炉床材層を通過させ、 被焼却物を燃焼させる様に構 成したことを特徴とする炉床。
車
2 . 粒状炉床材を斜め下又は下方向へ移動させながら形成した炉床 囲
面に安息角を構成して被焼却物を焼却する燃焼室の炉床であって、 その炉床の下床に設けた燃焼助長用空気の導入口上部と、 この導入 口と離れてその上部を覆うようにチャ ンネルを設け、 このチャ ンネ ルの側部に複数の空気送入用の孔隙を設けてなることを特徴とする 炉床。
3 . 炉床材入口部から導入された粒状炉床材が斜め下又は下方向へ 移動しながら炉床の炉床面に安息角を構成して被焼却物を焼却する 燃焼室であって、 その炉床の下床に設けた燃焼助長用空気導入口と 、 この導入口と離れてその上部を覆うようにチャンネルを設け、 こ のチヤ ンネルの側部に複数の空気送入用の孔隙を設けてなり、 前記 燃焼室下部に続く取り出し口より焼却済粒状炉床材と燃焼残留物と の混合物を、 取り出し手段を適用して取り出すこ とを特徴とする礫 床炉。
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