特開 2021-50831 焼却施設の燃焼装置及び燃焼方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-50831(P2021-50831A)

(43)【公開日】2021年4月1日

(54)【発明の名称】焼却施設の燃焼装置及び燃焼方法

(51)【国際特許分類】

   F23G 5/00 20060101AFI20210305BHJP

   F23G 5/14 20060101ALI20210305BHJP

【ＦＩ】

   F23G5/00 109

   F23G5/14 DZAB

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2019-172375(P2019-172375)

(22)【出願日】2019年9月23日

(11)【特許番号】特許第6802894号(P6802894)

(45)【特許公報発行日】2020年12月23日

(71)【出願人】

【識別番号】591141267

【氏名又は名称】株式会社川崎技研

(74)【代理人】

【識別番号】100196760

【弁理士】

【氏名又は名称】大野 浩司

(72)【発明者】

【氏名】山根 学

(72)【発明者】

【氏名】吉田 将之

【テーマコード（参考）】

3K261

【Ｆターム（参考）】

3K261AA06

3K261BA06

3K261BA17

3K261BA21

3K261BA24

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ストーカ炉の後段に未燃分を含む灰をオキ燃焼させる貯留部を設けることによって、燃焼の効率化と装置の簡略化を実現する。
【解決手段】焼却炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留してオキ燃焼させる貯留部６と、その貯留部６に貯留した灰に空気を送り込むための空気孔９と、貯留部６に貯留した底部の灰を順次排出する排出手段を備え、貯留部６はストーカ炉１の直後に隣接して配置され、空気孔９及び排出手段の排出口１０はストーカ炉の風箱に連通して配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼却炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留してオキ燃焼させる貯留部と、
その貯留部に貯留した灰に空気を送り込むための空気孔と、
貯留部に貯留した底部の灰を順次排出する排出手段を備えたことを特徴とする焼却施設の燃焼装置。

【請求項2】

前記貯留部はストーカ炉の直後に隣接して配置され、
前記空気孔及び排出手段の排出口はストーカ炉の風箱に連通して配置されていることを特徴とする請求項１記載の焼却施設の燃焼装置。

【請求項3】

乾燥ストーカに続く燃焼ストーカの直後に貯留部を配置したことを特徴とする請求項１または２記載の焼却施設の燃焼装置。

【請求項4】

前記排出手段は貯留部の底部の灰をスライドして排出する機構を備えていることを特徴とする請求項１，２または３記載の焼却施設の燃焼装置。

【請求項5】

ストーカ炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留部に貯留してオキ燃焼させ、
そのオキ燃焼においては、隣接するストーカ炉の風箱から空気を供給し、
所定時間オキ燃焼させた後は、貯留部に貯留した灰を底部から順次排出する方法とした焼却施設の燃焼方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は焼却施設の燃焼装置及び燃焼方法に関し、特に、ストーカ炉の後段に未燃分を含む灰をオキ燃焼させる貯留部を設けることによって、燃焼の効率化と装置の簡略化を実現した焼却施設の燃焼装置及び燃焼方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、都市ごみや産業廃棄物の処理施設では、ストーカ炉を備えた焼却装置が使用されている。このストーカ炉は、ごみ供給口から投入した廃棄物を乾燥ストーカ、燃焼ストーカ及び後燃焼ストーカ上を搬送しながら順次乾燥、燃焼、後燃焼を行う機能を有している。
また、この各スト−カ炉の下方には各ストーカごとに仕切られた空間（風箱）が設けられており、この風箱内にブロワなどを使用して外気を導入し、ストーカの下方から必要な空気を供給する構造となっている。
このような廃棄物焼却処理施設における焼却炉に関する技術として特許文献１、２の技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９−５２８２２号公報

【特許文献2】特開２００２−２２１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記特許文献１、２の技術は、乾燥ストーカ、燃焼ストーカ及び後燃焼ストーカの３段のストーカを備える構成であり、また、それぞれに空気を供給する風箱が設けられていることもあり、装置が大型になり、また複雑化するという問題があった。
本発明は係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ストーカ炉の後段に未燃分を含む灰をオキ燃焼させる貯留部を設けることによって、燃焼の効率化と装置の簡略化を実現した焼却施設の燃焼装置及び燃焼方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記目的を達成するための手段として請求項１記載の焼却施設の燃焼装置では、焼却炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留してオキ燃焼させる貯留部と、その貯留部に貯留した灰に空気を送り込むための空気孔と、貯留部に貯留した底部の灰を順次排出する排出手段を備えたことを特徴とする。

【0006】

請求項２記載の焼却施設の燃焼装置では、請求項１記載の焼却施設の燃焼装置において、前記貯留部はストーカ炉の直後に隣接して配置され、前記空気孔及び排出手段の排出口はストーカ炉の風箱に連通して配置されていることを特徴とする。

【0007】

請求項３記載の焼却施設の燃焼装置では、請求項１または２記載の焼却施設の燃焼装置において、乾燥ストーカに続く燃焼ストーカの直後に貯留部を配置したことを特徴とする。

【0008】

請求項４記載の焼却施設の燃焼装置では、請求項１，２または３記載の焼却施設の燃焼装置において、前記排出手段は貯留部の底部の灰をスライドして排出する機構を備えていることを特徴とする。

【0009】

請求項５記載の焼却施設の燃焼方法では、ストーカ炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留部に貯留してオキ燃焼させ、そのオキ燃焼においては、隣接するストーカ炉の風箱から空気を供給し、所定時間オキ燃焼させた後は、貯留部に貯留した灰を底部から順次排出する方法とした。

【発明の効果】

【0010】

請求項１記載の焼却施設の燃焼装置では、焼却炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留してオキ燃焼させる貯留部を備えたので、オキ燃焼により未燃物の熱灼減量が低下する。そのため装置の省略化、エネルギーの省力化が図られる。
貯留部に貯留した灰に空気を送り込むための空気孔を設けたので、確実に未燃物のオキ燃焼が行われる。
貯留部に貯留した底部の灰を順次排出する排出手段を備えたので、オキ燃焼がなされた灰から順次排出される。
本発明では、貯留することで高熱の灰の熱を蓄熱し、少ない面積、容積及び少量の空気で後燃焼を効率化している。

【0011】

請求項２記載の焼却施設の燃焼装置では、貯留部はストーカ炉の直後に隣接して配置され、空気孔及び排出手段の排出口はストーカ炉の風箱に連通して配置したので、空気孔の確保が容易であり、そして、風箱には燃焼に適した空気組成、温度の空気が供給されるので、その空気を利用して効率的にオキ燃焼がなされる。

【0012】

請求項３記載の焼却施設の燃焼装置では、乾燥ストーカに続く燃焼ストーカの直後に貯留部を配置したので、後燃焼ストーカを省略することが可能であり、装置が簡略化される。

【0013】

請求項４記載の焼却施設の燃焼装置では、排出手段は貯留部の底部の灰をスライドして排出する機構を備えているので、オキ燃焼がなされた底の灰から確実に排出される。

【0014】

請求項５記載の焼却施設の燃焼方法では、ストーカ炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留部に貯留してオキ燃焼させ、そのオキ燃焼においては、隣接するストーカ炉の風箱から空気を供給し、所定時間オキ燃焼させた後は、貯留部に貯留した灰を底部から順次排出する方法としたので、オキ燃焼により未燃物の熱灼減量が低下する。そのため、後燃焼ストーカを省略することが可能であり、装置の簡略化、エネルギーの省力化が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施例に係る燃焼装置の側面図である。

【図2】本実施例に係る燃焼装置の平面図である。

【図3】本実施例に係る燃焼装置の貯留部の側面図である。

【図4】本実施例に係る燃焼装置のスライド手段の説明図である。

【図5】本実施例に係る燃焼装置の貯留部の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の燃焼装置を適用した焼却施設は、図１〜５に示すように、ホッパから投入された廃棄物をストーカ炉１に送り出すプッシャ２と、送りこまれた廃棄物を乾燥させる乾燥ストーカ３と、乾燥ストーカ３から流れてきた廃棄物を火炎燃焼させる燃焼ストーカ４と、燃焼ストーカ４から送り出された未燃物を含む高熱の灰５を一時貯留してオキ燃焼させる貯留部６を主要な構成としている。
ここで「熾き（オキ）」とは、炎を上げずに燃える状態であり、堆積した高熱の灰中では、炎を上げずに燃える現象（オキ燃焼）が生じる。

【0017】

前記乾燥ストーカ３、燃焼ストーカ４の下方にはそれぞれ風箱７、８が設けられており、この風箱７、８内にブロワなどにより空気が送り込まれ、各ストーカの下から必要な空気が供給される。
前記乾燥ストーカ３及び燃焼ストーカ４は廃棄物を搬送方向に搬送する可動ストーカを備えており、この可動ストーカにより廃棄物を撹拌しながら下流へ搬送する。
乾燥ストーカ３では、送り込まれた廃棄物はストーカ下の風箱７から供給される空気及び隣接する燃焼ストーカ４の熱を受けて乾燥される。

【0018】

燃焼ストーカ４では、送り込まれた廃棄物は、ストーカ下の風箱８から空気が供給され、火炎により焼却される。
燃焼ストーカ４で発生した灰及び燃焼しきれなかった未燃物は、可動ストーカによって下流に搬送され、後続の貯留部６に落下する。

【0019】

貯留部６は燃焼ストーカ４の下流に接続され、燃焼ストーカ４で焼却しきれなかった未燃分を含む高熱の灰５が落下して貯留される。
貯留部６は平面視形状が矩形状に形成されたポケット状部であり、ストーカ炉とほぼ同一の横幅を有し、前後方向幅は横幅よりも狭く形成され、上下方向深さは前後方向幅よりも深い形状とされている。
貯留部６の背面、側面、底面は壁面によって閉塞され、前面には空気孔９及び排出口１０が設けられている。
貯留部６の前側壁面の高さ中段部分には燃焼ストーカの風箱に連通する空気孔９が等間隔で３か所形成されている。この空気孔９の数、形状、大きさ、位置については適宜設定される。
貯留部６の前側壁面の下方は開口されて、風箱に通じる排出口１０とされている。
貯留部の底面には、所定時間をおいてスライドし、底部の灰を排出口へ押し出すプッシャ１１が配置されている。
このプッシャ１１は、油圧シリンダ１２等によって駆動されるピストンを介して前後動される。

【0020】

次に、本発明の作用を説明する。
ホッパに投入された廃棄物は、プッシャ２によってストーカ炉１に送り込まれ、ストーカ炉１に送り込まれた廃棄物は乾燥ストーカ３上を搬送されながら、下方の風箱７から空気が供給され、隣接する燃焼ストーカ４の熱を受けて廃棄物が乾燥される。
乾燥された廃棄物は撹拌されながら移動し下流の燃焼ストーカ４へ送られる。
燃焼ストーカ４では下方の風箱８から空気が供給され、火炎により廃棄物の焼却が行われ、一部の灰はストーカから落下して風箱８の下部に集積されて回収される。
燃焼ストーカ４で発生した灰及び燃焼しきれなかった未燃物は、可動ストーカにより下流に搬送され貯留部６に落下する。
貯留部６ではストーカ炉１から送り出される未燃分を含む高熱の灰が堆積し、これらは高熱であるため、炎を上げずに燃える現象（オキ燃焼）が生じる。

【0021】

このオキ燃焼により未燃分の熱灼減量が低下する。
所定時間貯留部６に堆積した灰は油圧シリンダ１２の駆動によるプッシャ１１に押されて排出口１０から燃焼ストーカ４の風箱８に押し出される。
貯留部６には燃焼ストーカ４の風箱８に連通して空気孔９及び排出口１０が設けられているので、これらから空気の供給をうけてオキ燃焼が効率的に行われる。
本実施例では、ストーカ炉１から送り出される未燃分を含む高熱の灰５を貯留部６に貯留してオキ燃焼させ、そのオキ燃焼においては、隣接するストーカ炉の風箱８から空気を供給し、所定時間オキ燃焼させた後は、貯留部６に貯留した灰５を底部から順次排出する方法としたので、オキ燃焼により未燃物の熱灼減量が低下する。加えて、装置の省略化、エネルギーの省力化が図られる。

【0022】

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲における設定変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、前記実施例の燃焼装置では後燃焼ストーカは備えない構成について説明したが、後燃焼ストーカを備える構成であっても本発明に含まれ、また、必要に応じ燃焼ストーカに後燃焼ストーカの機能を持たせることも可能であり、さらに、ストーカ炉以外の燃焼炉に貯留部６を設定することも可能である。
また、前記実施例で説明した貯留部６の形状、深さ、大きさ等については、適用する燃焼施設、ストーカ炉、処理対象物等に応じて適宜設定される。

【符号の説明】

【0023】

１ ストーカ炉
２ プッシャ
３ 乾燥ストーカ
４ 燃焼ストーカ
５ 灰
６ 貯留部
７ 風箱
８ 風箱
９ 空気孔
１０ 排出口
１１ プッシャ
１２ 油圧シリンダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2020年10月13日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼却炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留してオキ燃焼させる貯留部と、
その貯留部に貯留した灰に空気を送り込むための空気孔と、
貯留部に貯留した底部の灰を順次排出する排出手段を備え、
前記貯留部はストーカ炉の直後に隣接して配置され、
前記空気孔及び排出手段の排出口はストーカ炉の風箱に連通して配置されていることを特徴とする焼却施設の燃焼装置。

【請求項2】

乾燥ストーカに続く燃焼ストーカの直後に貯留部を配置したことを特徴とする請求項１記載の焼却施設の燃焼装置。

【請求項3】

前記排出手段は貯留部の底部の灰をスライドして排出する機構を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の焼却施設の燃焼装置。

【請求項4】

請求項１，２または３記載の焼却施設の燃焼装置を使用した燃焼方法であって、
ストーカ炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留部に貯留してオキ燃焼させ、
そのオキ燃焼においては、隣接するストーカ炉の風箱から空気を供給し、
所定時間オキ燃焼させた後は、貯留部に貯留した灰を底部から順次排出する方法とした焼却施設の燃焼方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

前記目的を達成するための手段として請求項１記載の焼却施設の燃焼装置では、焼却炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留してオキ燃焼させる貯留部と、その貯留部に貯留した灰に空気を送り込むための空気孔と、貯留部に貯留した底部の灰を順次排出する排出手段を備え、前記貯留部はストーカ炉の直後に隣接して配置され、前記空気孔及び排出手段の排出口はストーカ炉の風箱に連通して配置されていることを特徴とする。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

請求項２記載の焼却施設の燃焼装置では、請求項１記載の焼却施設の燃焼装置において、乾燥ストーカに続く燃焼ストーカの直後に貯留部を配置したことを特徴とする。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

請求項３記載の焼却施設の燃焼装置では、請求項１または２記載の焼却施設の燃焼装置において、前記排出手段は貯留部の底部の灰をスライドして排出する機構を備えていることを特徴とする。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

請求項４記載の焼却施設の燃焼方法では、請求項１，２または３記載の焼却施設の燃焼装置を使用した燃焼方法であって、ストーカ炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留部に貯留してオキ燃焼させ、そのオキ燃焼においては、隣接するストーカ炉の風箱から空気を供給し、所定時間オキ燃焼させた後は、貯留部に貯留した灰を底部から順次排出する方法とした。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0011】

請求項１記載の焼却施設の燃焼装置では、貯留部はストーカ炉の直後に隣接して配置され、空気孔及び排出手段の排出口はストーカ炉の風箱に連通して配置したので、空気孔の確保が容易であり、そして、風箱には燃焼に適した空気組成、温度の空気が供給されるので、その空気を利用して効率的にオキ燃焼がなされる。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

請求項２記載の焼却施設の燃焼装置では、乾燥ストーカに続く燃焼ストーカの直後に貯留部を配置したので、後燃焼ストーカを省略することが可能であり、装置が簡略化される。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0013】

請求項３記載の焼却施設の燃焼装置では、排出手段は貯留部の底部の灰をスライドして排出する機構を備えているので、オキ燃焼がなされた底の灰から確実に排出される。

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

請求項４記載の焼却施設の燃焼方法では、ストーカ炉から送り出される未燃分を含む高熱の灰を貯留部に貯留してオキ燃焼させ、そのオキ燃焼においては、隣接するストーカ炉の風箱から空気を供給し、所定時間オキ燃焼させた後は、貯留部に貯留した灰を底部から順次排出する方法としたので、オキ燃焼により未燃物の熱灼減量が低下する。そのため、後燃焼ストーカを省略することが可能であり、装置の簡略化、エネルギーの省力化が実現される。