特開 2023-94217 焼却灰循環システム

(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】P2023094217

(43)【公開日】2023-07-05

(54)【発明の名称】焼却灰循環システム

(51)【国際特許分類】

   F23J 1/00 20060101AFI20230628BHJP

   F23G 7/00 20060101ALI20230628BHJP

【ＦＩ】

F23J1/00 A

F23G7/00 102A

F23J1/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021209557

(22)【出願日】2021-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】細谷 亮太

(72)【発明者】

【氏名】利弘 淳

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼口 友宏

(72)【発明者】

【氏名】中島 詩惟

【テーマコード（参考）】

3K161

【Ｆターム（参考）】

3K161AA24

3K161CA01

3K161DA02

3K161EA01

3K161EA06

3K161EA12

3K161HA02

3K161HA32

3K161HA55

3K161LA02

3K161LA12

3K161LA29

3K161LA55

3K161LA64

(57)【要約】

【課題】 ストーカ式焼却炉の製造コストの上昇を抑え、火格子の長寿命化を図ることができる焼却灰循環システムを提供する。
【解決手段】 本開示のある態様に係る焼却灰循環システムの一例は、投入口２１ａを通じて被燃焼物が投入される燃焼室２Ａと燃焼室２Ａ内に配設された火格子２４とを有するストーカ式焼却炉２と、投入口２１ａへ投入される被燃焼物の重量に基づいてストーカ式焼却炉２から排出される焼却灰をストーカ式焼却炉２へ返送する焼却灰返送装置ＡＳ１とを備えている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

投入口を通じて被燃焼物が投入される燃焼室と前記燃焼室内に配設された火格子とを有するストーカ式焼却炉と、
前記投入口へ投入される被燃焼物の重量に基づいて前記ストーカ式焼却炉から排出される焼却灰を前記ストーカ式焼却炉へ返送する焼却灰返送装置と
を備えた、焼却灰循環システム。

【請求項2】

前記焼却灰返送装置は、
前記ストーカ式焼却炉から排出される焼却灰が供給され、排出方向を第１方向と第２方向とのいずれかに切り替えて前記供給される焼却灰を排出する排出切替装置と、
前記排出切替装置の排出方向が前記第１方向のときに前記排出切替装置から排出される焼却灰が供給され、この供給される焼却灰を前記ストーカ式焼却炉へ返送する返送装置と、
前記排出切替装置の排出方向を切り替える制御器と、を備え、
前記制御器は、
前記ストーカ式焼却炉の前記投入口へ投入される被燃焼物の重量に基づいて前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向とする時間を制御する第１制御を行う、
請求項１に記載の焼却灰循環システム。

【請求項3】

前記ストーカ式焼却炉の火格子の表面温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御器は、
前記第１制御によって前記排出切替装置の排出方向を前記第２方向としている間に前記温度センサの検出温度が第１の基準温度以上になった場合に、前記第１制御を中止して前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向に切り替える第２制御を行う、
請求項２に記載の焼却灰循環システム。

【請求項4】

前記制御器は、
前記第１制御及び前記第２制御のいずれか一方の制御によって前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向としている間に前記温度センサの検出温度が前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度以下になった場合に、前記一方の制御を中止して前記排出切替装置の排出方向を前記第２方向に切り替える第３制御を行う、
請求項３に記載の焼却灰循環システム。

【請求項5】

前記焼却灰返送装置は、返送する焼却灰を前記ストーカ式焼却炉の前記投入口へ投入するよう構成された、
請求項１～４のいずれかに記載の焼却灰循環システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ストーカ式焼却炉から排出される焼却灰の循環システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、都市ごみ、産業廃棄物等の焼却処理を行う廃棄物処理場では、ストーカ式焼却炉が広く利用されている。このような焼却炉には、熱回収を行うためのボイラが備えられていることが多い。そして、ボイラで生成した蒸気は蒸気タービン発電機へ供給され、発電に利用されることも多い。

【0003】

また、近年、廃棄物のエネルギー有効利用の観点から、廃プラスチックを主原料としたＲＰＦやバイオマス等の廃棄物燃料をストーカ式焼却炉の燃料として用い、発電等に利用することが進められている。ＲＰＦやバイオマス等の廃棄物燃料は高発熱量であり、焼却炉内が非常に高温となるので、火格子も高温となり劣化の進行が速く、火格子の寿命の短命化が危惧される。

【0004】

前述の廃棄物処理場においても、プラスチック等が多く含まれた発熱量の高い廃棄物を焼却する際には、焼却炉内が非常に高温となるので、同様に、火格子の寿命の短命化が危惧される。

【0005】

特許文献１には、水冷式の火格子が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３－４２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の水冷式の火格子は、高温劣化による短命化を抑制することはできるが、水冷構造を備えることにより製造コストの上昇は避けられない。火格子の製造コストが上昇すると、焼却炉の製造コストの上昇にも繋がるという問題がある。

【0008】

本開示は上記のような課題を解決するためになされたもので、ストーカ式焼却炉の製造コストの上昇を抑え、火格子の長寿命化を図ることができる焼却灰循環システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本開示のある態様に係る焼却灰循環システムは、投入口を通じて被燃焼物が投入される燃焼室と前記燃焼室内に配設された火格子とを有するストーカ式焼却炉と、前記投入口へ投入される被燃焼物の重量に基づいて前記ストーカ式焼却炉から排出される焼却灰を前記ストーカ式焼却炉へ返送する焼却灰返送装置とを備えている。

【発明の効果】

【0010】

本開示は、以上に説明した構成を有し、ストーカ式焼却炉の製造コストの上昇を抑え、火格子の長寿命化を図ることができる焼却灰循環システムを提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本実施形態の焼却灰循環システムの一例の概略構成を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態の焼却灰循環システムの他の例の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状及び寸法比等については正確な表示ではない場合がある。

【0013】

（実施形態）
図１は、本実施形態の焼却灰循環システムの一例の概略構成を示す図である。

【0014】

本実施形態の焼却灰循環システムは、ストーカ式焼却炉２と、焼却灰返送装置ＡＳ１とを備えている。焼却灰返送装置ＡＳ１は、クレーン１に備えられた重量測定器Ｗｓと、落下灰コンベア３と、焼却灰搬送装置４と、排出切替装置５と、返送装置６と、灰ピット７と、制御器１１とを備えている。

【0015】

ストーカ式焼却炉２は、燃焼室２Ａ、ホッパ２１、供給装置２２、複数のストーカ２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）、及び主灰の排出シュート２５を有する。燃焼室２Ａには、各ストーカ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを通じてその下方から一次空気が供給される。また、燃焼室２Ａの壁面に設けられた所定の空気供給口から二次空気が供給される。

【0016】

ストーカ式焼却炉２は、例えば発電設備等に使用され、ＲＰＦ（Refuse derived paper and plastics densified Fuel）、ＲＤＦ（Refuse Derived Fuel）、バイオマス等の廃棄物燃料を燃焼する焼却炉であってもよい。また、ストーカ式焼却炉２は、一般廃棄物または産業廃棄物を燃焼する焼却炉であってもよい。よって、ストーカ式焼却炉２で燃焼される被燃焼物として、ＲＰＦ、ＲＤＦ、バイオマス等の廃棄物燃料、一般廃棄物または産業廃棄物等を例示できる。また、燃料ストーカ式焼却炉２は、上記の各燃料を混合した燃料を被燃焼物としてもよい。

【0017】

このストーカ式焼却炉２では、例えばクレーン１によって被燃焼物が投入口２１ａからホッパ２１に適宜投入される。クレーン１は、例えばバケット付きの天井クレーンである。クレーン１は、自動または手動操作によって、例えばごみピットなどの被燃焼物の一時貯留場所から被燃焼物を吊り上げてホッパ２１へ投入するよう構成されている。クレーン１には、重量測定器Ｗｓが設置されている。重量測定器Ｗｓは、クレーン１がホッパ２１の投入口２１ａへ投入する被燃焼物の重量を測定し、測定重量を制御器１１へ送信する。なお、ホッパ２１の投入口２１ａは、ストーカ式焼却炉２の投入口である。

【0018】

クレーン１によって投入口２１ａに適宜投入される被燃焼物は、ホッパ２１内に一時貯留され、例えばプッシャー方式の供給装置２２によって燃焼室２Ａの入口から乾燥ストーカ２３ａ上へ押し出される。被燃焼物は、乾燥ストーカ２３ａで搬送されるうちに乾燥して着火する。着火した被燃焼物は、燃焼ストーカ２３ｂ上で燃焼し、残りの未燃焼分は後燃焼ストーカ２３ｃで搬送されるうちに燃焼し、燃焼後に残った主灰は排出シュート２５から焼却灰搬送装置４へ排出される。

【0019】

ストーカ２３は、周知のように固定火格子２４ａと可動火格子２４ｂとが交互に配設され、可動火格子２４ｂが矢印で示す方向に前後運動することにより、火格子２４上の被燃焼物が排出シュート２５の方向へ搬送される。固定火格子２４ａ及び可動火格子２４ｂは、図１の紙面奥行方向である炉幅方向に複数並んで配置されている。

【0020】

なお、上記に述べたストーカ式焼却炉２は一例であり、その他、公知の種々のストーカ式焼却炉を用いることができる。具体的には、ストーカ２３の個数は３個に限定されるものではない。また、ストーカ２３の設置角度が変更されてもよい。また、供給装置２２を備えずに、投入口２１ａから投入される被燃焼物が勝手に燃焼室２Ａへ入っていくようにホッパ２１が構成されていてもよい。

【0021】

また、上記では、被燃焼物をホッパ２１へ供給する手段としてクレーン１を例示したが、これに限らず、被燃焼物をホッパ２１へ供給できるものであればよい。例えば、搬送物の重量を測定するロードセル等の重量測定器を備えた計量コンベアであってもよい。この場合、計量コンベアの重量測定器は、測定した被燃焼物の測定重量を制御器１１へ送信する。

【0022】

各ストーカ２３から落下する落下灰は、落下灰コンベア３で搬送されて焼却灰搬送装置４へ排出される。つまり、排出シュート２５から排出される主灰とストーカ２３から落下する落下灰とを含む焼却灰は、焼却灰搬送装置４で搬送される。なお、各ストーカ２３から落下する落下灰は、焼却灰搬送装置４とは異なる場所へ搬送されるようにしてもよい。

【0023】

焼却灰搬送装置４には、例えば、スクレーパコンベアを用いることができる。また、スクレーパコンベアのトラフに水を張ったコンベアでもよい。また、焼却灰搬送装置４には、例えば、乾式コンベアを用いることができる。また、焼却灰搬送装置４に代えて、灰押出装置を用いてもよい。この灰押出装置は、水槽と、この水槽下部に灰を外部へ押し出す装置とを備えた公知の装置である。

【0024】

焼却灰搬送装置４で搬送された焼却灰は排出切替装置５へ供給される。排出切替装置５は、排出方向を第１方向と第２方向とのいずれかに切り替えて供給される焼却灰を排出する。排出切替装置５は、例えばシリンダまたはモータの駆動によって排出方向を２方向に切り替える分岐ダンパによって構成することができる。

【0025】

ここでは、排出切替装置５は、排出方向を第１方向とした場合には、返送装置６へ焼却灰が排出され、排出方向を第２方向とした場合には、灰ピット７へ焼却灰が排出される。返送装置６は、排出切替装置５から供給される焼却灰をストーカ式焼却炉２へ搬送する装置であり、バケットコンベア等を用いて構成することができる。この返送装置６で返送される焼却灰は、ホッパ２１の投入口２１ａへ供給される。なお、返送装置６で返送される焼却灰を、ホッパ２１を介さずに、燃焼室２Ａの壁面に設けられた所定の供給口から燃焼室２Ａへ供給するようにしてもよい。

【0026】

制御器１１は、ＣＰＵおよびメモリ等を有し、ストーカ式焼却炉２及び焼却灰返送装置ＡＳ１を制御する。具体的には、制御器１１は、供給装置２２、可動火格子２４ｂの駆動装置、焼却灰搬送装置４、排出切替装置５及び返送装置６等を制御する。なお、制御器１１は、集中制御する単独の制御器によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御器によって構成されていてもよい。

【0027】

この焼却灰返送装置ＡＳ１では、制御器１１が排出切替装置５の排出方向を切り替えることにより、ストーカ式焼却炉２から排出される焼却灰のうち、一部がストーカ式焼却炉２へ返送され、残りが灰ピットへ排出される。

【0028】

次に焼却灰返送装置ＡＳ１の動作について説明する。ここでは、ストーカ式焼却炉２の運転中は、落下灰コンベア３、焼却灰搬送装置４及び返送装置６は、それぞれ所定の搬送速度で運転されている。以下では、主に、制御器１１による排出切替装置５の排出方向の切り替え方法の一例について説明する。

【0029】

例えば被燃焼物が貯留されたピットからクレーン１によって被燃焼物を取り出してホッパ２１へ投入する際に、重量測定器Ｗｓによって取り出された被燃焼物の重量が測定され、その測定重量Ｗ１が制御器１１へ送信される。

【0030】

制御器１１は、重量測定器Ｗｓで測定された被燃焼物の測定重量Ｗ１に相当する重量分の被燃焼物が火格子２４上を通過するのに要する所要時間ｔ１を算出する。ここでは、例えば、供給装置２２による被燃焼物の乾燥ストーカ２３ａへの供給速度および各ストーカ２３ａ、２３ｂ、２３ｃにおける可動火格子２４ｂの前後運動する速度を一定とし、所定重量Ｗａの被燃焼物が火格子２４上を通過するのに要する時間ｔａが予め定められている。そして、前述の測定重量Ｗ１を用いて、ｔ１＝ｔａ×Ｗ１／Ｗａとして、所要時間ｔ１を算出するようにしてもよい。なお、所定値ｔａおよびＷａに代えて、ｔａ／Ｗａの値ｔｂを予め定めておいて、ｔ１＝ｔｂ×Ｗ１として、所要時間ｔ１を算出するようにしてもよい。

【0031】

さらに制御器１１は、上記被燃焼物の測定重量Ｗ１に基づいて、排出切替装置５の排出方向を第１方向である返送装置６の方向とする時間である返送時間ｔ２を算出する。返送時間ｔ２は所要時間ｔ１より短い時間である。ここで、返送時間ｔ２の間にストーカ式焼却炉２へ返送される焼却灰の重量Ｗ２は、測定重量Ｗ１のｋ倍として定められている。すなわち、Ｗ２＝ｋ×Ｗ１である。ｋは、例えば、０．０１～０．２０の範囲内の所定値である。

【0032】

上記の説明をまとめると、重量Ｗ１の被燃焼物が火格子２４上を通過して燃焼する時間ｔ１内にストーカ式焼却炉２から排出される焼却灰のうち、重量Ｗ２の焼却灰が返送装置６へ供給されてストーカ式焼却炉２へ返送される。ここで、重量Ｗ２の焼却灰を返送装置６へ供給するために排出切替装置５の排出方向を返送装置６の方向とする時間が返送時間ｔ２である。

【0033】

なお、実験等によって、火格子２４上に焼却灰を例えば数ｍｍ～１０ｍｍ程度の所定厚さ堆積することにより、火格子２４の熱負荷を９０％程度削減できることが判明している。そこで、測定重量Ｗ１の被燃焼物がホッパ２１に投入される場合に対して、火格子２４上に焼却灰を所定厚さ堆積させるために、ｋ×Ｗ１の重量の焼却灰を返送してホッパ２１へ投入するように決めている。

【0034】

また、ストーカ式焼却炉２から排出される焼却灰の単位時間当たりの重量が所定値Ｗｔと定められているものとする。この所定値Ｗｔは実験値または統計値などを用いてもよい。そして、ストーカ式焼却炉２から排出される焼却灰が、滞りなく排出切替装置５へ供給されるように焼却灰搬送装置４の搬送速度が定められているものとする。よって、焼却灰搬送装置４から排出切替装置５へ供給される焼却灰の単位時間当たりの重量も所定値Ｗｔとなり、排出切替装置５の排出方向を返送装置６の方向とする返送時間ｔ２は次式によって算出することができる。

【0035】

ｔ２＝Ｗ２／Ｗｔ＝ｋ×Ｗ１／Ｗｔ
なお、制御器１１のメモリには、上記の所要時間ｔ１の算出式、返送時間ｔ２の算出式、及びこれらに含まれる上記の所定値ｔａ、Ｗａ、ｋ、Ｗｔ等が予め記憶されている。

【0036】

また、本例では、所要時間ｔ１より短い返送時間ｔ２内に返送装置６へ供給された焼却灰は、所要時間ｔ１と同時間内に返送装置６からホッパ２１へ投入されるように、返送装置６の搬送速度が定められており、返送装置６は一定の搬送速度で動作している。

【0037】

上記では、供給装置２２による被燃焼物の乾燥ストーカ２３ａへの供給速度および各ストーカ２３ａ、２３ｂ、２３ｃにおける可動火格子２４ｂの前後運動する速度を一定、すなわち、ストーカ２３上の被燃焼物の通過速度が一定とした。ストーカ２３上の被燃焼物の通過速度が変動する場合、すなわち、供給装置２２の供給速度および各ストーカ２３ａ、２３ｂ、２３ｃにおける可動火格子２４ｂの前後運動する速度を変化させる場合には、これら供給速度及び前後運動する速度を変数として加えた所要時間ｔ１の算出式及び返送時間ｔ２の算出式を予め作成しておいて、所要時間ｔ１及び返送時間ｔ２を算出するようにしてもよい。

【0038】

そして、制御器１１は、算出した所要時間ｔ１及び返送時間ｔ２を基に、所要時間ｔ１内において排出切替装置５の排出方向を返送装置６の方向とする時間が返送時間ｔ２と一致するように排出切替装置５の排出方向を切り替える。例えば、制御器１１は、クレーン１から投入される被燃焼物の測定重量Ｗ１を重量測定器Ｗｓから受信した後、所定のタイミングで排出切替装置５の排出方向を返送装置６の方向に切替える。その後、返送時間ｔ２と同時間が経過すると、排出切替装置５の排出方向を灰ピット７の方向へ切り替える。この例では、返送時間ｔ２の間、排出切替装置５の排出方向を連続して返送装置６の方向とするようにしたが、これに限らない。例えば、上記所定のタイミングから所要時間ｔ１内において、排出切替装置５の排出方向を間欠的に返送装置６の方向とし、この返送装置６の方向とした合計時間が返送時間ｔ２と一致するようにしてもよい。

【0039】

上述のように制御器１１は、投入口２１ａへ投入される被燃焼物の測定重量Ｗ１に基づいて返送時間ｔ２を算出し、前述の所要時間ｔ１内において排出切替装置５の排出方向を返送装置６の方向とする時間が返送時間ｔ２と一致するように排出切替装置５の排出方向を切り替える第１制御を行う。なお、排出切替装置５の排出方向を第１方向である返送装置６の方向としていない間は、排出切替装置５の排出方向は第２方向である灰ピット７の方向である。よって、排出切替装置５の排出方向を第１方向とする場合は、被燃焼物の排出先が返送装置６となり、排出切替装置５の排出方向を第２方向とする場合は、被燃焼物の排出先が例えば灰ピット７のように返送装置６とは異なる設備となる。

【0040】

上記のように制御器１１が第１制御を行うことにより、ストーカ式焼却炉２から排出される焼却灰のうち、総じて所定割合の焼却灰がストーカ式焼却炉２へ返送されることになる。返送装置６によって順次返送される焼却灰は火格子２４の表面上に堆積し、火格子２４の温度の上昇が抑制される。よって、製造コストの高い水冷式の火格子を用いなくても、火格子２４の長寿命化を図ることができる。また、水冷式の火格子を用いないことにより、ストーカ式焼却炉２の製造コストの上昇を抑えることができる。また、水冷式の火格子を用いた場合の漏水の可能性もない。

【0041】

さらに、制御器１１は、次の第２制御を行うようにしてもよい。この場合、例えば、燃焼ストーカ２３ｂの火格子２４に、当該火格子２４の表面温度を検出する温度センサＴｓを備えており、温度センサＴｓの検出温度は制御器１１へ送信されるよう構成されている。温度センサＴｓは、例えば熱電対等によって構成できる。

【0042】

そして、制御器１１は、上記第１制御によって排出切替装置５の排出方向を第２方向である灰ピット７の方向としている場合に温度センサＴｓの検出温度が第１の基準温度以上になったときに、第１制御を中止して排出切替装置５の排出方向を第１方向である返送装置６の方向に切り替える第２制御を行う。

【0043】

この第２制御によって、火格子２４の表面温度が第１の基準温度以上の高温になったときに、焼却灰がストーカ式焼却炉２へ返送されるように排出切替装置５の排出方向が変更される。よって、火格子２４の表面温度が高温状態での継続時間を短くし、火格子２４の劣化の進行を抑制できる。なお、第２制御によって排出切替装置５の排出方向を返送装置６の方向に切り替えてから、温度センサＴｓの検出温度が第１の基準温度未満になると、第１制御を再開するようにしてもよい。

【0044】

さらに、制御器１１は、次の第３制御を行うようにしてもよい。この場合、制御器１１は、上記第１制御及び第２制御のいずれか一方の制御によって排出切替装置５の排出方向を第１方向である返送装置６の方向としている場合に温度センサＴｓの検出温度が第１の基準温度よりも低い第２の基準温度以下になったときに、上記一方の制御を中止して排出切替装置５の排出方向を第２方向である灰ピット７の方向に切り替える第３制御を行う。

【0045】

この第３制御によって、火格子２４の表面温度が第２の基準温度以下の低温になったときに、焼却灰がストーカ式焼却炉２へ返送されないように排出切替装置５の排出方向が灰ピット７の方向に変更される。よって、ストーカ式焼却炉２内の燃焼効率の低下を抑制できる。なお、第３制御によって排出切替装置５の排出方向を灰ピット７の方向に切り替えてから、温度センサＴｓの検出温度が第２の基準温度を超えると、第１制御を再開するようにしてもよい。

【0046】

図２は、本実施形態の焼却灰循環システムの他の例の概略構成を示す図である。
図２に示す焼却灰循環システムでは、焼却灰返送装置ＡＳ２において、焼却灰搬送装置４と排出切替装置５との間に磁選機８が配設されている点が図１の焼却灰循環システムとは異なる。この場合、焼却灰搬送装置４から排出される焼却灰から磁選機８によって鉄分等の磁性物が除去された焼却灰が排出切替装置５へ供給される。また、磁選機８によって除去された鉄分等の磁性物は鉄分コンベア９によって鉄分コンテナ１０へ搬送される。

【0047】

この図２に示す焼却灰循環システムにおいても、前述の図１に示す焼却灰循環システムと同様、制御器１１が前述の第１制御を行うことにより同様の効果が得られる。さらに、制御器１１が前述の第２制御を行うことにより同様の効果が得られる。さらに、制御器１１が前述の第３制御を行うことにより同様の効果が得られる。

【0048】

上記説明から、当業者にとっては、本開示の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本開示の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

【0049】

（まとめ）
本開示のある態様に係る焼却灰循環システムは、投入口を通じて被燃焼物が投入される燃焼室と前記燃焼室内に配設された火格子とを有するストーカ式焼却炉と、前記投入口へ投入される被燃焼物の重量に基づいて前記ストーカ式焼却炉から排出される焼却灰を前記ストーカ式焼却炉へ返送する焼却灰返送装置とを備えている。

【0050】

この構成によれば、ストーカ式焼却炉へ返送される焼却灰は火格子の表面上に堆積し、火格子の温度の上昇が抑制される。よって、製造コストの高い水冷式の火格子を用いなくても、火格子の長寿命化を図ることができる。また、水冷式の火格子を用いないことにより、ストーカ式焼却炉の製造コストの上昇を抑えることができる。また、水冷式の火格子を用いた場合の漏水の可能性もない。

【0051】

前記焼却灰返送装置は、前記ストーカ式焼却炉から排出される焼却灰が供給され、排出方向を第１方向と第２方向とのいずれかに切り替えて前記供給される焼却灰を排出する排出切替装置と、前記排出切替装置の排出方向が前記第１方向のときに前記排出切替装置から排出される焼却灰が供給され、この供給される焼却灰を前記ストーカ式焼却炉へ返送する返送装置と、前記排出切替装置の排出方向を切り替える制御器と、を備え、前記制御器は、前記ストーカ式焼却炉の前記投入口へ投入される被燃焼物の重量に基づいて前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向とする時間を制御する第１制御を行うようにしてもよい。

【0052】

この構成によれば、制御器が第１制御を行うことにより、ストーカ式焼却炉から排出される焼却灰のうち、総じて所定割合の焼却灰がストーカ式焼却炉へ返送されることになる。順次返送される焼却灰は火格子の表面上に堆積し、火格子の温度の上昇が抑制される。よって、製造コストの高い水冷式の火格子を用いなくても、火格子の長寿命化を図ることができる。また、水冷式の火格子を用いないことにより、ストーカ式焼却炉の製造コストの上昇を抑えることができる。

【0053】

なお、前記第１制御は、前記ストーカ式焼却炉の前記投入口へ投入される被燃焼物の重量に基づいて前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向とする時間である返送時間を算出し、前記返送時間の算出に用いた重量分の被燃焼物が前記火格子上を通過するのに要する所要時間内において前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向とする時間が前記返送時間と一致するように前記排出切替装置の排出方向を切り替える制御であってもよい。

【0054】

前記ストーカ式焼却炉の火格子の表面温度を検出する温度センサをさらに備え、前記制御器は、前記第１制御によって前記排出切替装置の排出方向を前記第２方向としている間に前記温度センサの検出温度が第１の基準温度以上になった場合に、前記第１制御を中止して前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向に切り替える第２制御を行うようにしてもよい。この第２制御によって、火格子の表面温度が第１の基準温度以上の高温になったときに、焼却灰がストーカ式焼却炉へ返送されるように排出切替装置の排出方向が第１方向に変更される。よって、火格子の表面温度が高温状態での継続時間を短くし、火格子の劣化の進行を抑制できる。

【0055】

前記制御器は、前記第１制御及び前記第２制御のいずれか一方の制御によって前記排出切替装置の排出方向を前記第１方向としている間に前記温度センサの検出温度が前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度以下になった場合に、前記一方の制御を中止して前記排出切替装置の排出方向を前記第２方向に切り替える第３制御を行うようにしてもよい。この第３制御によって、火格子の表面温度が第２の基準温度以下の低温になったときに、焼却灰がストーカ式焼却炉へ返送されないように排出切替装置の排出方向が第２方向に変更される。よって、ストーカ式焼却炉内の燃焼効率の低下を抑制できる。

【0056】

前記返送装置は、返送する焼却灰を前記ストーカ式焼却炉の前記投入口へ投入するよう構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0057】

ＡＳ１，ＡＳ２ 焼却灰返送装置
２ ストーカ式焼却炉
２Ａ 燃焼室
５ 排出切替装置
６ 返送装置
１１ 制御器
２１ａ 投入口
２４ 火格子
Ｗｓ 重量測定器
Ｔｓ 温度センサ

【図1】

【図2】