特開 2023-149960 焼却装置

(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】P2023149960

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】焼却装置

(51)【国際特許分類】

   F23J 15/06 20060101AFI20231005BHJP

   F23G 5/46 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

F23J15/06

F23G5/46 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022058798

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】390032148

【氏名又は名称】永井 良昌

(71)【出願人】

【識別番号】522130140

【氏名又は名称】永井 健二

(71)【出願人】

【識別番号】522130151

【氏名又は名称】永井 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】110003225

【氏名又は名称】弁理士法人豊栖特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永井 良昌

【テーマコード（参考）】

3K065

3K070

【Ｆターム（参考）】

3K065AA24

3K065AB01

3K065AC01

3K065AC13

3K065AC17

3K065BA03

3K070DA09

3K070DA47

3K070DA48

(57)【要約】

【課題】水を使用することなく、簡単な構造で排出ガスの温度を調整して熱交換器に供給して熱交換器の熱による弊害を阻止する。
【解決手段】焼却装置１００は、焼却炉の排出側に温度調整器を介して熱交換器２１を設けており、温度調整器は送風器で外気を吸収して、焼却炉の排ガス通路に空気噴射部１５から噴射し、外気と排出ガス３１とを混合チャンバー１８で混合して熱交換器２１に移送し、さらに、空気噴射部１５は、排ガス通路の外周に沿って所定の間隔で複数の噴射穴１７を設けて、送風器から送風される外気を噴射穴１７から排出ダクト７内に噴射し、噴射された外気を混合チャンバー１８で混合して熱交換器２１に移送する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼却炉と、前記焼却炉が排出する排出ガスの通路に設けられて、排出ガスの熱エネルギーを吸収する熱交換器とを備える焼却装置であって、
前記焼却炉と前記熱交換器との間に排出ガスの温度を低下させる温度調整器を設けており、
前記温度調整器が、
外気を吸収して強制送風する送風器と、
前記送風器から強制送風される外気を排ガス通路に噴射する空気噴射部と、
前記空気噴射部と前記熱交換器との間に連結されて、外気と排出ガスとを混合して前記熱交換器に移送する混合チャンバーとを備え、
前記空気噴射部は、前記排ガス通路の外周に沿って所定の間隔で設けてなる複数の噴射穴を有し、前記送風器が強制送風する外気が前記噴射穴から排出ダクト内に噴射され、前記排出ダクト内に噴射された外気が前記混合チャンバーで排出ガスに混合されて前記熱交換器に移送されるようにしてなることを特長とする焼却装置。

【請求項2】

前記空気噴射部が、前記排出ダクトの外側に設けてなるリング状の環状ダクトを備え、
前記環状ダクトは、長手方向に所定の間隔で前記排出ダクトに外気を強制送風する前記噴射穴を設けてなることを特長とする請求項１に記載する焼却装置。

【請求項3】

前記空気噴射部が、前記排出ダクトの外側に設けてなるリング状の環状ダクトを備え、
前記送風器が、リング状の前記環状ダクト内を循環するように外気を送風して、循環する外気を前記噴射穴から前記排出ダクト内に噴射することを特長とする請求項１又は２に記載する焼却装置。

【請求項4】

前記噴射穴から前記排出ダクトの中央に向かって噴射される外気が、前記混合チャンバーで回転しながら排出ガスと混合されて前記熱交換器に供給されるようにしてなることを特長とする請求項３に記載する焼却装置。

【請求項5】

前記送風器が外気を強制送風するファンと、このファンを回転するモータと、前記モータの回転数を調整して、外気の送風量をコントロールする空気調整器を備えることを特長とする請求項１ないし４のいずれかに記載する焼却装置。

【請求項6】

前記焼却炉が、内部の燃焼ガスの最高温度を９００℃以上とすることを特長とする請求項１ないし５のいずれかに記載する焼却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は可燃物を焼却する焼却装置に関し、とくに可燃物の燃焼温度を高くして排ガスの有害物質濃度を低くして排出する焼却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

焼却炉は、廃棄物などの可燃物の燃焼温度を高くして、ダイオキシンなどの有害物質の濃度を低くでき、また、ＰＣＢなどの可燃物の焼却装置にあっては、ＰＣＢを高温で焼却して完全に分解して無害化できる。さらに、この種の焼却装置は、排出ガスの熱エネルギーを熱交換器で吸収して有効利用できる。しかしながら、高温の排出ガスは、熱交換器に熱的な弊害、たとえば、熱交換器の金属を変形し、あるいは損傷する等の弊害を与えるので、温度調整して熱交換器に供給する必要がある。このことを実現するために、高温の排出ガスの温度を低下する冷却機構を備えた焼却装置が開発されている。（特許文献１参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－１９３９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１は、排出ガスの通路に水を噴射して、水を蒸発させる気化熱で排出ガスの温度を低下して熱交換器に供給する焼却装置を記載している。この焼却装置は、排出ガス中に水を噴射して気化させるので、噴射した水をすべて蒸発させるためには、大容積の冷却装置が必要なことから冷却装置が大きくなり、また、噴射した全ての水を完全に蒸発させることは難しいので、気化されずに水滴となった水が排出され、しかもこの排水が多量の煤を含有するので排水処理に手間がかかる欠点がある。

【0005】

特許文献１はこの焼却装置の欠点を解消することを目的として、図６に示すように、高温の排出ガスの通路を、水９５を収納しているタンク９３内にパイプ９２を配設している熱交換器９１に導き、パイプ９２を介して排出ガス９４の持つ熱エネルギーを水の昇温及び蒸発エネルギーとして吸収して冷却した後、集塵機を介して煙突９６から外部に排気する装置も開示している。しかしながら、この焼却装置９０は、排ガス通路のパイプ９２を水中に配置して高温の排出ガス９４を直接に供給するので、熱交換器９１のパイプ９２が加熱されて起こる熱障害を防止できない。

【0006】

本発明は以上の欠点を解消することを目的として開発されたもので、本発明の一目的は、極めて簡単な構造で排出ガスの温度を調整して熱交換器に供給して、熱交換器の熱による弊害を有効に防止できる焼却装置を提供することにある。さらに本発明の他の目的は、汚水処理を必要とせず熱交換器の熱傷害を有効に阻止できる焼却装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び効果】

【0007】

本発明の請求項１の焼却装置は、焼却炉１と、焼却炉１の排ガス通路８に設けられて排出ガス３１の熱エネルギーを吸収する熱交換器２１とを備え、焼却炉１と熱交換器２１との間には、熱交換器２１の熱による弊害を防止するために、排出ガス３１の温度を低下させる温度調整器１０を設けている。温度調整器１０は、外気を吸収して強制送風する送風器１１と、送風器１１から強制送風される外気を排ガス通路８に噴射する空気噴射部１５と、空気噴射部１５と熱交換器２１との間に設けられて、外気と排出ガス３１とを混合して熱交換器２１に移送する混合チャンバー１８とを備える。空気噴射部１５は、排ガス通路８の外周に沿って所定の間隔で設けている複数の噴射穴１７を有し、送風器１１が強制送風する外気が噴射穴１７から排出ダクト７内に噴射され、噴射された外気は混合チャンバー１８で排出ガス３１に混合されて熱交換器２１に移送される。

【0008】

以上の焼却装置は、水を使用することなく、極めて簡単な構造で排出ガスの温度を調整して熱交換器に供給して、熱交換器の加熱による弊害を確実に防止できる特長がある。それは、以上の焼却装置が、焼却炉の排ガス通路の周囲に設けた複数の噴射穴から排ガス通路内に向かって外気を噴射し、さらに噴射された外気と排出ガスとを熱交換器との間に設けている混合チャンバーで混合して排出ガスの温度を低下させて熱交換器に移送するからである。とくに、以上の焼却装置は、排ガス通路の周囲に設けた複数の噴射穴から外気を排ガス通路に噴射して排出ガスに混合するので、排出ガスの周囲に外気が均一に噴射されて、噴射された外気が排出ガスを撹拌して効果的に混合される。さらに、外気が噴射されて撹拌状態にある排出ガスは、混合チャンバーを移送する途中で更に均一に外気と混合されて排出ガスの温度分布を均一化しながら全体の温度が低下して熱交換器に供給されるので、熱交換器が加熱されて発生する障害を効果的に防止できる特長がある。さらに、以上の焼却装置は、水の気化熱によらず、送風器で強制送風する外気を排出ガス中に噴射して温度調整するので、従来のように水の気化熱を利用する焼却装置のように汚水が排出されないので汚水処理を必要とせず、さらに空だきを防止すると共に、水の気化熱で排出ガスの温度を設定値とするために水の供給量を正確にコントロールする必要もなく、さらにまた、外気で温度調整した排出ガスを熱交換器に供給するので、熱交換器の加熱による障害を確実に防止できる特長がある。

【0009】

本発明は、焼却装置を以下に限定するものではないが、以下の構成とすることも可能である。
本発明のある態様にかかる焼却装置は、請求項２に記載するように、空気噴射部１５に、排出ダクト７の外側に設けてなるリング状の環状ダクト１６を設けて、環状ダクト１６には、長手方向に所定の間隔で排ガス通路８に外気を強制送風する噴射穴１７を設ける構造とすることができる。この焼却装置は、送風器で外気をリング状の環状ダクトに強制送風し、環状ダクトに強制送風された外気を複数の噴射穴から排ガス通路内に噴射できるので、簡単な構造で複数の噴射穴から均一に外気を排出ガス中に噴射できる特長がある。

【0010】

本発明のある態様にかかる焼却装置は、請求項３に記載するように、以上の請求項２の構成に追加して、送風器１１でリング状の環状ダクト１６内の外気を循環して、循環する外気を噴射穴１７から排出ダクト７内に噴射することができる。また、この焼却装置は、請求項４に記載するように、噴射穴１７から排出ダクト７の中央に向かって噴射される外気を混合チャンバー１８で回転させながら排出ガス３１と混合して熱交換器２１に供給することで、外気と排出ガスとを均一に混合して温度ムラを少なくして、熱交換器に送風できる。

【0011】

さらに、本発明のある態様にかかる焼却装置は、請求項５に記載するように、送風器１１を外気を強制送風するファン１２と、このファン１２を回転するモータ１３と、モータ１３の回転数を調整して、外気の送風量をコントロールする空気調整器１４とで構成して、排ガス通路に噴射する外気の風量をコントロールし、外気と排出ガスとの混合比を調整して熱交換器に送風する排出ガスの温度を調整できる。この焼却装置は、熱交換器に送風する外気の温度を最適値に調整して熱交換器の熱による障害を防止しながら、熱交換器で効率よく廃熱を回収できる特長がある。

【0012】

本発明のある態様にかかる焼却装置は、請求項６に記載するように、焼却炉１における燃焼ガス３０の最高温度を９００℃以上として、排出ガスの有害物質をより確実に除去できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態１に係る焼却装置の概略構成図である。

【図2】図１に示す焼却装置の空気噴射部の拡大横断面図である。

【図3】空気噴射部の変形例に係る断面図である。

【図4】空気噴射部のさらなる変形例に係る断面図である。

【図5】空気噴射部のさらなる変形例に係る断面図である。

【図6】従来の焼却装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想の具体例を示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

【0015】

本発明の焼却装置は、廃棄物などの可燃物を高温の燃焼ガスにより燃焼させる焼却炉を使用する種々の焼却施設に利用される。また、本発明の焼却装置は、可燃物を廃棄の目的で焼却する用途に特定するものではなく、種々の可燃物を焼却して発生する熱エネルギーを有効に利用する目的で使用される。

【0016】

図１に示す焼却装置１００は、焼却炉１と、焼却炉１から排出される排出ガス３１の熱エネルギーを吸収する熱交換器２１とを備え、焼却炉１と熱交換器２１との間に排出ガス３１の温度を低下させる温度調整器１０を設けている。

【0017】

図１に示す焼却炉１は、廃棄物である生ゴミや木くず、プラスチックなどの可燃物を燃焼させるもので、焼却炉本体２に点火用のバーナー６を連結している。焼却炉本体２は、金属やコンクリート等の耐火物で製作された閉鎖構造で、この焼却炉本体２の内部に、可燃物を燃焼する燃焼室３を設けている。さらに、焼却炉本体２は、可燃物を燃焼室３内に投入する投入口４と、燃焼室３内の高温の燃焼ガス３０を排出ガスとして外部に排出する排出口５とを開口している。

【0018】

図１の焼却炉１は、焼却する可燃物を投入口４から燃焼室３内に投入後、焼却炉本体２に連結されたバーナー６で火炎を放射して可燃物に点火する。点火された可燃物が燃焼するために、空気吸入口（図示せず）から燃焼用の空気が流入される。可燃物を高温で燃焼するために、空気の流入状態と流量とをコントロールする。燃焼ガス３０の温度は、ダイオキシン等の有害物質が発生しないように９００℃以上となるように調整する。燃焼ガス３０の温度は、空気の流量状態や流入量、またバーナー６の運転で調整する。特に、水分を多く含む生ゴミや、低温で燃焼するとダイオキシンを発生させるプラスチック等を燃焼させる場合は、バーナー６で強制的に完全燃焼させる。ただし、木くずや紙などの燃焼しやすい可燃物を燃焼する場合は、可燃物に点火後、バーナー６の運転を停止してもよい。点火された可燃物が燃焼する際に発生する熱エネルギーが、残りの可燃物を加熱し、燃焼するからである。

【0019】

図１に示す焼却炉１は、一次燃焼過程のみの単段燃焼方式であるが、二次燃焼過程や三次燃焼過程を有す複数段燃焼方式の焼却炉を使用することもできる。また、炉床にロストルを有するストーカ式や、流動床式の焼却炉なども使用できる。焼却炉１は、可燃物を高温で、例えば、ダイオキシン等の有害物質が発生する恐れのない８００℃以上、好ましくは９００℃以上の高温で燃焼することのできる構造が好ましい。

【0020】

焼却炉１の燃焼室３内部で、可燃物が燃焼して発生する燃焼ガス３０は、焼却炉本体２に設けられた排出口５から排出ガス３１として排出される。排出口５には、排出ダクト７が連結されている。この排出ダクト７は金属製で、内部を排出ガス３１が移送する排ガス通路８としている。また、焼却炉本体２に設けられた排出口５は、排出ダクト７を介して熱交換器２１を連結している。この排出ダクト７に温度調整器１０を設けている。

【0021】

温度調整器１０は、排出ダクト７内を移送する高温の排出ガス３１に、外気を混合することで温度を低下させる。温度が低下した排出ガス３１は、熱交換器２１に供給される。図１に示す温度調整器１０は、外気を吸収して強制送風する送風器１１と、送風器１１に連結された空気噴射部１５と、空気噴射部１５と熱交換器２１の間に位置する混合チャンバー１８とを備えている。空気噴射部１５は、送風器１１から供給される外気を排出ダクト７の内部に噴射する。噴射された外気は、混合チャンバー１８で排出ガス３１と混合される。図の温度調整器１０は、送風器１１が吸収した外気を空気噴射部１５を介して排出ダクト７内に噴射し、混合チャンバー１８内で排出ガス３１と外気とを混合させることで、排出ガス３１の温度を低下させている。温度調整器１０で温度が低下された排出ガス３１が熱交換器２１に供給されるので、熱交換器２１の損傷を効果的に抑制できる。

【0022】

空気噴射部１５に外気を供給する送風器１１は、外気を吸収し強制送風するファン１２と、このファン１２を回転するモータ１３と、モータ１３の回転数を調整して外気の送風量をコントロールする空気調整器１４とを備えている。空気調整器１４は、モータ１３を連結している。空気調整器１４は、モータ１３に供給する電力を調整することで、モータ１３の回転数をコントロールしている。空気調整器１４でモータ１３の回転数、すなわちファン１２の回転数が調整される送風器１１は、空気噴射部１５に供給する外気の送風量を変更して最適値に調整することができる。

【0023】

外気を排出ダクト７内に噴射する空気噴射部１５は、排出ダクト７の外周に沿って所定の間隔で設けられた複数の噴射穴１７が設けられている。送風器１１から供給された外気は、この噴射穴１７から排出ダクト７内に噴射される。噴射穴１７から噴射された外気は、排出ダクト７内を移送する排出ガス３１に混合される。

【0024】

図１及び図２に示す空気噴射部１５は、排出ダクト７の外側にリング状の環状ダクト１６を設け、環状ダクト１６に送風器１１を連結している。環状ダクト１６は、排出ダクト７の外形よりも大きい内形を有する筒状で、その両端を閉塞している。図の環状ダクト１６は金属製で、送風通路２０を設けている。送風通路２０は、排出ダクト７の外周面と環状ダクト１６の内周面との間に形成される空間であって、送風器１１から供給される外気の通路である。図の環状ダクト１６は円筒状としているが、矩形状等でも構わない。また、環状ダクト１６は、排出ダクト７と同様の形状が好ましいが、送風通路２０を確保できればその限りではない。

【0025】

排出ダクト７は、環状ダクト１６の内部において複数の噴射穴１７が設けられている。噴射穴１７は、図２に示すように、環状ダクト１６内の排出ダクト７の外周に沿って、所定の間隔に設けられている。また、噴射穴１７は、排出ダクト７の長手方向に所定の間隔で複数設けることもできる。排出ダクト７の外周に沿って複数の噴射穴１７を設ける構造は、排出ダクト７内の排出ガス３１に外気が均一に噴射され、噴射された外気が、排出ガス３１を撹拌して効果的に混合される。

【0026】

また、図に示す噴射穴１７は円形状としているが、噴射穴は種々の形状とすることもできる。例えば、噴射穴は、図３に示す長円形や、図示しないがスリット状とすることもできる。長円形やスリット状の噴射穴を備える空気噴射部１５は、開口される方向を特定することで、排出ダクトに流入される外気の流動方向を調整することができる。また、複数の噴射穴は、必ずしも等間隔で設ける必要はなく、多数の噴射穴をランダムに開口することで、外気を実質的に均等に混合させることもできる。

【0027】

排出ダクト７の外側に環状ダクト１６を設ける構造の空気噴射部１５は、図２に示すように送風器１１から供給される外気が、排出ダクト７の外周に沿って環状に循環する。排出ダクト７に沿って環状に循環する外気が、複数の噴射穴１７から排出ダクト７内の中央に向かって噴射されることにより、排出ダクト７内を移送する排出ガス３１に外気が混合されて渦流の回転が発生する。このように、排出ガス３１と外気が、排出ダクト７の内面に沿って回転しながら混合チャンバー１８で均一に混合されることで、排出ガス３１の温度をムラなく低下させて熱交換器２１に供給することができる。

【0028】

また、この構造の空気噴射部１５は、排出ダクト７の内面に付着する煤塵の付着量を少なくすることができる。それは、排出ダクト７内を移送する排出ガス３１の周囲に外気が噴射されることで、外気が混合された排出ガス３１が、排出ダクト７内で回転しながら移送されるからである。排出ガス３１には煤塵が含まれており、この煤塵を除去するためのフィルターを設けることが、焼却装置では一般的である。しかし、フィルターは、その性能から排出ガス３１の温度を２００℃程度に低下させてから流入させる必要があるので、焼却炉１の排出口５と温度調整器１０の間にフィルターを設けることができない。したがって、排出ダクト７を移送する排出ガス３１は、煤塵が含まれた状態である。長期間にわたって焼却装置１００を運転させると、排出ガス３１に含まれる煤塵が、排出ダクト７の内面に付着して噴射穴１７を塞ぐ恐れがある。さらに、排出ダクト７内を移送する排出ガス３１は、その流動が一様ではなく偏りが生じている。これにより、排出ダクト７内面の特定の位置のみに煤塵の付着が進行し、排出ダクト７の内面において煤塵の付着量が不均一となるので、排出ダクト７内のメンテナンスを頻繁に行う必要が生じる。空気噴射部１５において、排出ダクト７の外周から排出ガス３１の周囲に外気が噴射されることで、排出ダクト７の内面と排出ガス３１との接触が少なくなり、必然と煤塵の付着量が減少する。さらにまた、排出ガス３１と外気の混合気体が、排出ダクト７内で渦流となって回転することで、排出ガス３１の流動に偏りが生じないので、煤塵の付着量が不均一となることを防ぎ、メンテナンス周期を長くすることができる。

【0029】

空気噴射部１５は、排出ダクト７の長手方向に延伸させてもよい。図４に示す空気噴射部１５は、環状ダクト１６を排出ダクト７の長手方向に延伸し、排出ダクト７の外周に螺旋状に位置するように噴射穴１７を設けている。この構造の空気噴射部１５は、排出ガス３１の移送方向に向かって排出ダクト７内に外気を流入させるので、排出ダクト７内を移送する排出ガス３１の温度を徐々に低下させることができる。すなわち、混合チャンバー１８として外気と混合される領域を広くして、より効率的に排出ガス３１の温度を低下させることができる。また、噴射穴１７を螺旋状に配置することで、排出ダクト７内を移送する排出ガス３１に渦流の回転を発生させやすくする特徴も備える。

【0030】

さらに空気噴射部１５は、図５に示すように、噴射穴１７の開口面積を調整する開口調整機構１９を設けることもできる。開口調整機構１９は、排出ダクト７の表面に沿って配置されており、排出ダクト７の表面に沿って移動可能である。開口調整機構１９を移動させることで、排出ダクト７に設けた噴射穴１７の一部、または全部を自在に開閉して、排出ダクト７内に噴射される外気の送風量を調整する。排出ダクト７内に噴射される外気の送風量は、送風器１１の空気調整器１４でコントロールできる。しかしながら、送風量の細かな調整を行いたい時や、空気調整器１４を備えない送風器１１を使用した場合に、開口調整機構１９は便利に使用できる。

【0031】

以上の空気噴射部１５を備える温度調整器１０は、噴射穴１７から排出ダクト７内に外気を噴射して排出ガス３１を撹拌させる。この状態の排出ガス３１が、混合チャンバー１８を移送する途中でさらに均一に外気と混合されて、温度が低下される。また、混合チャンバー１８の熱交換器２１側には、温度センサ（図示せず）を設けている。この温度センサで、熱交換器２１に供給させる排出ガス３１の温度を検出し、その温度に応じて排出ダクト７内に噴射する外気の送風量を調整する。焼却炉１で９００℃以上の燃焼ガス３０で可燃物を燃焼すると、ダイオキシン等の有害物質が発生することなく安全に可燃物を焼却できる。焼却炉から排出される高温の排出ガスは、温度調整器１０で温度をコントロールしながら熱交換器２１に供給する。温度調整器１０は、温度センサで排出ガス３１の温度を確認しながら外気の送風量を調整する。温度調整器１０は、好ましくは、排出ガス３１の温度を５００℃以下とするように送風器の流量を調整する。５００℃以下程度に調整された排出ガス３１は、その熱で熱交換器２１を損傷するのを抑制しながら、安全に熱交換器２１に供給される。空気噴射部は、排出ダクトに外気を噴射して排出ガスの温度を低下するが、熱交換器に強制送風する排出ガスの風量を増加して、熱交換効率の低下を少なくする。熱交換器に供給する排出ガスの風量が増加して、熱交換器表面を流れる排出ガスの流速が増加することが、熱交換効率を高くするからである。

【0032】

熱交換器２１は、温度調整器１０から移送された排出ガス３１と熱交換して、排出ガス３１の温度をさらに低下させる。図１に示す熱交換器２１は、混合チャンバー１８の排出側に設けられている。図の熱交換器２１は、水冷式で、内部に蛇行状または螺旋状に形成された熱伝導率の高い金属製のパイプ２２が配設されている。このパイプ２２は、熱交換器２１に供給される冷却用の水２５を貯留するタンク２３が連結されており、給水ポンプ２４を介してタンク２３内の水２５が供給される。供給された水２５が、パイプ２２内を流通して、排出ガス３１の熱エネルギーはパイプ２２を介して水に熱伝導される。パイプ２２内を流通する水２５は、排出ガス３１との熱交換によって加熱されて温水となり、タンク２３内に還流される。この温水は、給湯熱源や暖房熱源として有効に利用することができる。熱交換器２１を通過した排出ガス３１は、集じん器（図示せず）で煤塵を除去した後に、煙突２６を介して外部へ排出される。

【0033】

以上の焼却装置１００は、以下の工程で運転して排出ガス３１の温度を調整する。
（１）焼却炉１の投入口４から、所定量の可燃物を燃焼室３内に投入する。
（２）バーナー６に点火して、火炎を噴射する。また、温度調整器１０の送風器１１の運転も開始する。点火されたバーナー６から噴射される火炎は、可燃物に点火する。可燃物の燃焼が開始すると、燃焼用の空気量やバーナー６の運転を調整して、９００℃以上の高温の燃焼ガス３０で安定して燃焼するようにコントロールする。燃焼室３内で可燃物を燃焼させた高温の燃焼ガス３０は、排出口５から排出ガス３１として排出されて、排出ダクト７に流入する。
（３）排出ガス３１が排出ダクト７内に流入されると、稼働中の送風器１１が、排出ダクト７内に噴射させる外気の送風量を調整し、空気噴射部１５の環状ダクト１６に供給する。外気の送風量は、温度センサが検出した排出ガス３１の温度に応じて、空気調整器１４でコントロールして調整される。空気調整器１４は、ファン１２を連結するモータ１３の回転数をコントロールすることで、送風量を調整する。送風量が調整された外気は、環状ダクト１６内の送風通路２０を循環すると共に、噴射穴１７から排出ダクト７の中央に向かって噴射される。噴射された外気は排出ガス３１と混合され、渦流の回転を発生させながら、混合チャンバー１８内でさらに均一に排出ガス３１と混合される。外気が混合された排出ガス３１は、５００℃以下に温度が低下し、熱交換器２１に供給される。
（４）熱交換器２１に供給された排出ガス３１は、熱交換器２１内に配設された金属製のパイプ２２内を流通する水２５と熱交換して温度が低下する。温度が低下した排出ガス３１は、集じん器で煤塵を除去後、煙突２６から外部へと排出される。また、パイプ２２内を流通する水２５は、排出ガス３１との熱交換によって加熱されて温水となり、有効に利用される。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本発明の焼却装置は、可燃物を高温で焼却して熱エネルギーを回収して有効利用する装置として有効に使用できる。

【符号の説明】

【0035】

１００…焼却装置
１…焼却炉
２…焼却炉本体
３…燃焼室
４…投入口
５…排出口
６…バーナー
７…排出ダクト
８…排ガス通路
１０…温度調整器
１１…送風器
１２…ファン
１３…モータ
１４…空気調整器
１５…空気噴射部
１６…環状ダクト
１７…噴射穴
１８…混合チャンバー
１９…開口調整機構
２０…送風通路
２１…熱交換器
２２…パイプ
２３…タンク
２４…給水ポンプ
２５…水
２６…煙突
３０…燃焼ガス
３１…排出ガス
９０…焼却装置
９１…熱交換器
９２…パイプ
９３…タンク
９４…排出ガス
９５…水
９６…煙突

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】