特開 2024-66090 容積可変型燃焼設備

(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】P2024066090

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】容積可変型燃焼設備

(51)【国際特許分類】

   F23M 3/22 20060101AFI20240508BHJP

   F23M 3/16 20060101ALI20240508BHJP

   F23M 3/18 20060101ALI20240508BHJP

   F23G 5/00 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

F23M3/22

F23M3/16 ZAB

F23M3/18

F23G5/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022175378

(22)【出願日】2022-11-01

(71)【出願人】

【識別番号】308024395

【氏名又は名称】荏原環境プラント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】市川 淳一

(72)【発明者】

【氏名】北井 豪太

(72)【発明者】

【氏名】井口 哲治

(72)【発明者】

【氏名】岡部 由知

(72)【発明者】

【氏名】石井 章文

(72)【発明者】

【氏名】佐山 幸平

(72)【発明者】

【氏名】香島 正実

(57)【要約】

【課題】一般廃棄物などを焼却する中型炉や大型炉にも適用可能な容積可変型燃焼設備の提供。
【解決手段】容積可変型燃焼設備１は、ごみを燃焼させる燃焼室１００と、燃焼室１００に対して挿抜され、燃焼室１００の容積を可変させる挿入装置２０と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼対象物を燃焼させる燃焼室と、
前記燃焼室に対して挿抜され、前記燃焼室の容積を可変させる挿入装置と、を備える、
容積可変型燃焼設備。

【請求項2】

前記挿入装置は、内部に流体を流す冷却流路を備える、
請求項１に記載の容積可変型燃焼設備。

【請求項3】

前記挿入装置は、前記流体を前記燃焼室に噴出する噴出口を備える、
請求項２に記載の容積可変型燃焼設備。

【請求項4】

前記挿入装置は、内部で熱交換した前記流体を返送する返送流路を備える、
請求項２に記載の容積可変型燃焼設備。

【請求項5】

前記燃焼室は、
前記燃焼対象物を乾燥させる乾燥帯と、
前記乾燥帯で乾燥した前記燃焼対象物を燃焼させる燃焼帯と、を備え、
前記挿入装置は、前記燃焼帯で生じた輻射熱を、前記乾燥帯に反射する形状を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の容積可変型燃焼設備。

【請求項6】

前記挿入装置は、前記燃焼室の側壁に複数設けられている、
請求項１～４のいずれか一項に記載の容積可変型燃焼設備。

【請求項7】

前記挿入装置は、前記燃焼室の対向する一対の側壁の一方側に設けられ、
前記一対の側壁の他方側は、前記燃焼室に挿入された前記挿入装置を受ける孔部を備える、
請求項１～４のいずれか一項に記載の容積可変型燃焼設備。

【請求項8】

前記孔部は、前記挿入装置の挿入によって後退する蓋部を備える、
請求項７に記載の容積可変型燃焼設備。

【請求項9】

前記孔部は、前記蓋部を前記挿入装置の挿入方向と反対側に向かって付勢する付勢部を備える、
請求項８に記載の容積可変型燃焼設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容積可変型燃焼設備に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、柩が出入可能な燃焼室と、この燃焼室に連通する煙道あるいは再燃焼室と煙道とを傭えた火葬炉において、前記燃焼室と再燃焼室の少なくとも一方に、可動壁と、この可動壁を室内方向と室外方向に向かって移動することが可能な可動壁移動磯構とを装備したことを特徴とする火葬炉における炉内容積可変装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６２－８１８２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術は、燃焼室の壁を可動させる大掛かりな機構と動力が必要であるため、適用範囲が火葬炉のような小型炉に限られていた。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、一般廃棄物などを焼却する中型炉や大型炉にも適用可能な容積可変型燃焼設備の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）：本発明の一態様に係る容積可変型燃焼設備は、燃焼対象物を燃焼させる燃焼室と、前記燃焼室に対して挿抜され、前記燃焼室の容積を可変させる挿入装置と、を備える。

【0007】

（２）：（１）に係る容積可変型燃焼設備において、前記挿入装置は、内部に流体を流す冷却流路を備えてもよい。

【0008】

（３）：（２）に係る容積可変型燃焼設備において、前記挿入装置は、前記流体を前記燃焼室に噴出する噴出口を備えてもよい。

【0009】

（４）：（２）に係る容積可変型燃焼設備において、前記挿入装置は、内部で熱交換した前記流体を返送する返送流路を備えてもよい。

【0010】

（５）：（１）～（４）のいずれか一つに係る容積可変型燃焼設備において、前記燃焼室は、前記燃焼対象物を乾燥させる乾燥帯と、前記乾燥帯で乾燥した前記燃焼対象物を燃焼させる燃焼帯と、を備え、前記挿入装置は、前記燃焼帯で生じた輻射熱を、前記乾燥帯に反射する形状を備えてもよい。

【0011】

（６）：（１）～（５）のいずれか一つに係る容積可変型燃焼設備において、前記挿入装置は、前記燃焼室の側壁に複数設けられていてもよい。

【0012】

（７）：（１）～（６）のいずれか一つに係る容積可変型燃焼設備において、前記挿入装置は、前記燃焼室の対向する一対の側壁の一方側に設けられ、前記一対の側壁の他方側は、前記燃焼室に挿入された前記挿入装置を受ける孔部を備えてもよい。

【0013】

（８）：（７）に係る容積可変型燃焼設備において、前記孔部は、前記挿入装置の挿入によって後退する蓋部を備えてもよい。

【0014】

（９）：（８）に係る容積可変型燃焼設備において、前記孔部は、前記蓋部を前記挿入装置の挿入方向と反対側に向かって付勢する付勢部を備えてもよい。

【発明の効果】

【0015】

上記本発明の一態様によれば、一般廃棄物などを焼却する中型炉や大型炉にも適用可能な容積可変型燃焼設備を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態に係る容積可変型燃焼設備を示す構成図である。

【図2】第１実施形態に係る挿入装置を示す構成図である。

【図3】図２に示す矢視Ａ－Ａ断面図である。

【図4】第１実施形態に係る燃焼室に挿入装置を挿入した様子を示す図である。

【図5】第１実施形態に係る挿入装置の一変形例を示す断面図である。

【図6】第１実施形態に係る挿入装置の他の変形例を示す断面図である。

【図7】第１実施形態に係る挿入装置の形状例を示す図である。

【図8】第２実施形態に係る挿入装置の形状及び配置を示す構成図である。

【図9】第３実施形態に係る挿入装置の形状及び配置を示す構成図である。

【図10】第４実施形態に係る挿入装置の形状及び配置を示す構成図である。

【図11】第５実施形態に係る挿入装置の形状及び配置を示す構成図である。

【図12】各実施形態及び各変形例に係る挿入装置と挿入位置との適合関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。以下では、本発明を中型炉や大型炉を含むごみ焼却プラントに適用した場合を例示する。なお、本発明は小型の火葬炉などに適用しても構わない。

【0018】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る容積可変型燃焼設備１を示す構成図である。
図１に示す容積可変型燃焼設備１は、搬入車両２から投入されたごみ（燃焼対象物）を焼却する焼却炉１０を含むごみ焼却プラントである。この容積可変型燃焼設備１は、焼却炉１０の他、プラットホーム３、ごみピット４、クレーン５、投入ホッパ６、ボイラ７、灰ピット８などを備えている。

【0019】

プラットホーム３には、ごみを積載する搬入車両２が停車する。ごみとしては、例えば、水分量が多く、発熱量が低い一般廃棄物（低質ごみ）などを例示できる。ごみピット４には、プラットホーム３から投入されるごみが貯留される。クレーン５は、ごみピット４内に貯留されるごみを攪拌および搬送し、投入ホッパ６に入れる。

【0020】

投入ホッパ６は、焼却炉１０内にごみを投入する。焼却炉１０は、投入ホッパ６から投入されたごみを焼却する。ボイラ７は、焼却炉１０内で生じた排ガスから排熱を回収する。灰ピット８は、焼却炉１０内で生じた焼却灰を貯留する。焼却炉１０は、上流側（投入ホッパ６）から投入されたごみを下流側（灰ピット８）に導くストーカ１１を備えている。なお、焼却炉１０は、ストーカ式に限らず流動床式などであっても構わない。

【0021】

ボイラ７は、焼却炉１０から上方に延びる第１回路７ａ（１パスとも言う）と、第１回路７ａの上端部から下方に延びる第２回路７ｂ（２パスとも言う）と、第２回路７ｂの下端部から上方に延びる第３回路７ｃ（３パスとも言う）と、を備えている。第３回路７ｃには、図示しない過熱器などが配置されている。また、第３回路７ｃの上端部は、図示しない排ガス処理設備を介して図示しない煙突と接続されている。

【0022】

上記構成の容積可変型燃焼設備１において、ごみを燃焼させる燃焼室１００には、燃焼室１００の容積を可変させる複数の挿入装置２０が設けられている。なお、本実施形態において燃焼室１００とは、少なくとも焼却炉１０の内部を含み、好ましくは焼却炉１０とボイラ７との接続部分（０パスとも言う）を含み、より好ましくはボイラ７の第１回路７ａの少なくとも一部を含む。なお、図１、図２、図８～図１１では、燃焼室１００に含まれる領域に斜線を付している。

【0023】

また、本実施形態において燃焼室１００の容積を可変させるとは、挿入装置２０が１台の場合はその１台で、また、挿入装置２０が複数台の場合はそれらの合計で、少なくとも燃焼室１００の容積を１０％以上可変させることを言い、好ましくは燃焼室１００の容積を３０％以上可変させることを言い、より好ましくは燃焼室１００の容積を５０％以上可変させることを言う。

【0024】

図２は、第１実施形態に係る挿入装置２０を示す構成図である。図３は、図２に示す矢視Ａ－Ａ断面図である。図４は、第１実施形態に係る燃焼室１００に挿入装置２０を挿入した様子を示す図である。
図２に示すように、挿入装置２０は、燃焼室１００の下段部、中段部、上段部のそれぞれに設けられている。

【0025】

燃焼室１００の下段部には、ごみを乾燥させる乾燥帯１０１と、乾燥帯１０１で乾燥したごみを燃焼させる燃焼帯１０２と、が形成されている。乾燥帯１０１は、焼却炉１０内におけるごみの流れの上流側（図１に示す投入ホッパ６側）に形成されている。また、燃焼帯１０２は、焼却炉１０内におけるごみの流れの乾燥帯１０１より下流側に形成されている。

【0026】

図２に示す例では、挿入装置２０は、燃焼室１００の下段部において、燃焼帯１０２上に複数設けられている。燃焼室１００の下段部に設けられた挿入装置２０は、ごみの流れに沿って水平方向に間隔をあけて複数設けられている。また、挿入装置２０は、燃焼室１００の中段部、上段部の適所に１つずつ設けられている。なお、挿入装置２０の個数及び配置は、この構成に限定されるものではない。

【0027】

挿入装置２０は、図３に示すように、燃焼室１００の対向する一対の側壁１０Ａ，１０Ｂの一方側（側壁１０Ａ）に設けられている。挿入装置２０は、側壁１０Ａの外側に配置された移動装置３０によって、燃焼室１００に対し挿抜可能とされている。図３に示す移動装置３０は、挿入装置２０を水平方向に移動させる複数のローラー３１を備えている。なお、挿入装置２０の移動は、ローラー３１に限らず、流体圧力式のシリンダなどであっても構わない。

【0028】

側壁１０Ａには、挿入装置２０を燃焼室１００の内部に差し込む孔部１２が形成されている。側壁１０Ａと対向する側壁１０Ｂには、燃焼室１００に挿入された挿入装置２０を受ける孔部１３が形成されている。孔部１３は、図４に示すように、挿入装置２０の挿入によって後退する蓋部１４を備えている。また、孔部１３は、蓋部１４を挿入装置２０の挿入方向と反対側に向かって付勢する付勢部１５を備えている。

【0029】

付勢部１５は、挿入装置２０が挿入されていないとき、蓋部１４を孔部１３の開口端に位置させる。これにより、挿入装置２０が挿入されない状態では、蓋部１４により孔部１３が閉塞され、孔部１３に燃焼灰などが溜まらないようになる。付勢部１５としては、スプリングを例示できるが、挿入装置２０によって押し込まれた蓋部１４を孔部１３の開口端まで押し返す付勢力を生じさせるものであればスプリングに限定されず、例えば、流体圧力式のシリンダで駆動させてもよい。

【0030】

なお、図３、図４に示す例では、挿入装置２０が、燃焼室１００の対向する一対の側壁１０Ａ，１０Ｂの一方側（側壁１０Ａ）に設けられ、一対の側壁１０Ａ，１０Ｂの他方側（側壁１０Ｂ）に向かって挿入される構成を例示したが、挿入装置２０が一対の側壁１０Ａ，１０Ｂの双方に設けられ、双方の挿入装置２０の先端が燃焼室１００内で突き合わされる（連結する）構成であっても構わない。

【0031】

図３に示すように、挿入装置２０は、内部に流体を流す冷却流路２０ａを備えている。挿入装置２０は、冷却流路２０ａを形成する外筒部２１及び内筒部２２と、外筒部２１及び内筒部２２に接続された接続流路４０と、を備えている。外筒部２１は、先端が閉塞された筒状に形成されている。外筒部２１は、耐火性の材料から形成されているとよい。内筒部２２は、先端２２ａが開口する筒状に形成されている。内筒部２２は、外筒部２１の内側に配置されている。内筒部２２の外周面と、外筒部２１の内周面との間には、流体が流通できる隙間が形成されている。

【0032】

接続流路４０は、内筒部２２の内部に連通する供給流路４１と、内筒部２２と外筒部２１の隙間に連通する返送流路４２と、を備えている。供給流路４１は、例えば、図示しないブロアなどと接続され、挿入装置２０の内部に流体（例えば空気）を供給する。返送流路４２は、挿入装置２０の内部で熱交換し加熱された空気を、例えば、燃焼用空気として焼却炉１０（例えばストーカ１１部分）に供給する。なお、挿入装置２０の内部に供給する流体としては、空気以外の気体（不活性ガス、水蒸気など）、若しくは液体（水など）であっても構わない。

【0033】

図５は、第１実施形態に係る挿入装置２０の一変形例を示す断面図である。なお、図５（ａ）は、挿入装置２０の縦断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す矢視Ｂ－Ｂ断面図である。
図５に示すように、挿入装置２０は、内部を流通する流体を燃焼室１００に噴出する噴出口２１ａを備えてもよい。噴出口２１ａから噴出される流体は、挿入装置２０を保護するシールドガスとなる。また、流体が空気である場合、燃焼用の二次空気、若しくは排ガスを拡散または攪拌する空気となる。

【0034】

噴出口２１ａは、外筒部２１の周面に複数形成されている。また、内筒部２２の周面にも複数の噴出口２２ｂが形成されている。内筒部２２の噴出口２２ｂは、外筒部２１の噴出口２１ａと同一直線上に配置されてないように形成されている。これにより、挿入装置２０内に流体を滞留させ、外筒部２１の周面全体から偏りなく流体を噴出できる。

【0035】

図６は、第１実施形態に係る挿入装置２０の他の変形例を示す断面図である。なお、図６（ａ）は、挿入装置２０の縦断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す矢視Ｃ－Ｃ断面図である。
図６に示すように、挿入装置２０は、内筒部２２を備えなくてもよい。この場合であっても、挿入装置２０の内部を流通する流体を、外筒部２１の噴出口２１ａから燃焼室１００に噴出することができる。

【0036】

図７は、第１実施形態に係る挿入装置２０の形状例を示す図である。なお、図７（ａ）～図７（ｄ）は、挿入装置２０を挿入方向から視た形状を示している。
図７（ａ）に示す挿入装置２０Ａは、挿入方向から視て円形に形成されている。また、図７（ｂ）に示す挿入装置２０Ｂは、挿入方向から視て四角形に形成されている。

【0037】

また、図７（ｃ）に示す挿入装置２０Ｃは、挿入方向から視て楕円形に形成されている。また、図７（ｄ）に示す挿入装置２０Ｄは、挿入方向から視て三角形に形成されている。
なお、挿入装置２０は、図７（ａ）～図７（ｄ）に示す形状以外の形状であってもよい。また、挿入装置２０の形状に合わせて、上述した孔部１２，１３、及び蓋部１４の形状を変更するとよい。

【0038】

カーボンニュートラル・ネガティブを見据えた中長期計画において、燃焼室１００に搬入される廃棄物量（焼却量）と発熱量は低下していくと予想される。また、地球温暖化に伴い多発する災害により発生した災害ごみなど、想定外に高い発熱量の廃棄物を処理することも想定される。固定された燃焼室１００の容積では、低下した焼却量と発熱量または上昇した発熱量によっては安定して燃焼することができない。なお、安定した燃焼とは、燃焼ガス濃度や温度を定められた規制値を満足させることである。

【0039】

上記構成の容積可変型燃焼設備１によれば、挿入装置２０を燃焼室１００内に挿入することで、燃焼室１００の容積を低減できる。このように燃焼室１００の容積を低減させることで、例えば、定格処理量の負荷率６０％未満であっても安定して燃焼させることができる。つまり、設計低質ごみよりも更に低下した発熱量でも、負荷率６０％未満（例えば負荷率４０％も可）での安定した燃焼が可能となる。

【0040】

このように、上述した本実施形態に係る容積可変型燃焼設備１は、ごみを燃焼させる燃焼室１００と、燃焼室１００に対して挿抜され、燃焼室１００の容積を可変させる挿入装置２０と、を備える。この構成によれば、想定外に低い発熱量の廃棄物が搬入されても、運転計画を最善に保つことができ、かつ安定した燃焼を継続させることができる。さらに容積可変型燃焼設備１が蒸気タービンの発電施設として建設されていれば、低下していく蒸気量や発電量に応じて挿入装置２０を挿抜することで安定した燃焼を確保し、安定した燃焼に必要な熱エネルギーロス分を極力少なくさせることができる。また、挿入装置２０は、既存設備に対しても燃焼室１００に対し上述した孔部１２，１３を設ける等の小規模工事で済むため、作業面でもコスト面でも適用が容易である。
このように、本実施形態によれば、一般廃棄物などを焼却する中型炉や大型炉にも適用可能な容積可変型燃焼設備１を提供できる。

【0041】

また、本実施形態において、挿入装置２０は、内部に流体を流す冷却流路２０ａを備える。この構成によれば、燃焼室１００に挿入される挿入装置２０を熱から保護することができる。

【0042】

また、本実施形態において、挿入装置２０は、流体を燃焼室１００に噴出する噴出口２１ａを備える。この構成によれば、挿入装置２０の内部を流通する流体を、挿入装置２０の表面を保護するシールドガスとして、また、燃焼用の二次空気として利用することができる。

【0043】

また、本実施形態において、挿入装置２０は、内部で熱交換した流体を返送する返送流路４２を備える。この構成によれば、挿入装置２０に熱交換器機能を付帯させ、返送した流体で、例えばごみを燃焼させる空気を高温化できる。つまり、燃焼用の一次空気を高温化する従来の蒸気式熱交換器や燃焼ガス式熱交換器の代わりになる。蒸気式熱交換器との代用であれば、熱交換用に使用していた蒸気を発電量に寄与させることができ、燃焼ガス式熱交換器の代用であれば、燃焼ガスの低温化を抑制でき、下流の腐食低減を図れると共に、下流にある触媒のための燃焼ガス再加熱器用の蒸気の使用量も削減できる。また、挿入装置２０の熱交換機能を高めた場合は、逆に排ガスの高温化を抑制することもできる。

【0044】

また、本実施形態において、挿入装置２０は、燃焼室１００の側壁１０Ａに複数設けられている。この構成によれば、一台一台の挿入装置２０を大型化しなくても、燃焼室１００の容積を容易に低減できる。

【0045】

また、本実施形態において、挿入装置２０は、燃焼室１００の対向する一対の側壁１０Ａ，１０Ｂの一方側（側壁１０Ａ）に設けられ、一対の側壁１０Ａ，１０Ｂの他方側（側壁１０Ｂ）は、燃焼室１００に挿入された挿入装置２０を受ける孔部１３を備える。この構成によれば、燃焼室１００に挿入された挿入装置２０を片持ち支持でなく両端支持できるため、挿入装置２０の支持安定性を高めることができる。

【0046】

また、本実施形態において、孔部１３は、挿入装置２０の挿入によって後退する蓋部１４を備える。この構成によれば、挿入装置２０の挿入前は孔部１３を閉塞し、孔部１３に燃焼灰が溜まるのを抑制できる。また、挿入装置２０の挿入後は孔部１３を開放し、挿入装置２０の支持安定性を高めることができる。

【0047】

また、本実施形態において、孔部１３は、蓋部１４を挿入装置２０の挿入方向と反対側に向かって付勢する付勢部１５を備える。この構成によれば、挿入装置２０が孔部１３から抜かれたとき、付勢部１５の付勢力によって蓋部１４を自動で孔部１３の開口端まで移動させ、孔部１３を閉塞できる。

【0048】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0049】

図８は、第２実施形態に係る挿入装置２０Ｃの形状及び配置を示す構成図である。
図８に示すように、第２実施形態の容積可変型燃焼設備１は、挿入方向から視て楕円形の挿入装置２０Ｃを備えている。

【0050】

挿入装置２０Ｃは、燃焼室１００の下段部の燃焼帯１０２上の乾燥帯１０１側の下段上流位置Ｐ１と、燃焼室１００の下段部の燃焼帯１０２上の乾燥帯１０１と反対側の下段下流位置Ｐ２と、燃焼室１００の中段部の中段位置Ｐ３と、燃焼室１００の上段部の上段位置Ｐ４に設けられている。

【0051】

中段位置Ｐ３及び上段位置Ｐ４に設けられた挿入装置２０Ｃは、排ガスの流れを考慮し、圧力損失が少なく、また燃焼灰の堆積を抑制するため、楕円形の長軸が鉛直軸に沿って延びた形状を有している。

【0052】

下段上流位置Ｐ１及び下段下流位置Ｐ２に設けられた挿入装置２０Ｃは、燃焼帯１０２で生じた輻射熱を、乾燥帯１０１に反射できるように、楕円形の長軸が鉛直軸に対して上流側に鋭角で傾いた形状を有している。下段上流位置Ｐ１に設けられた挿入装置２０Ｃの楕円形の長軸が鉛直軸に対して上流側に傾く角度は、下段下流位置Ｐ２に設けられた挿入装置２０Ｃよりも大きいとよい。

【0053】

例えば、下段上流位置Ｐ１に設けられた挿入装置２０Ｃは、楕円形の長軸が鉛直軸に対して上流側に略４５°で傾いた形状を有している。また、下段下流位置Ｐ２に設けられた挿入装置２０Ｃは、楕円形の長軸が鉛直軸に対して上流側に略３０°で傾いた形状を有している。

【0054】

このように、上記構成の第２実施形態によれば、燃焼室１００の下段部（ストーカ１１の近く）に設けられた挿入装置２０Ｃが、燃焼帯１０２で生じた輻射熱を、乾燥帯１０１に反射する形状を備えるため、低下した発熱量のごみに対して、効率よく乾燥させることができ、安定燃焼に寄与できる。

【0055】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0056】

図９は、第３実施形態に係る挿入装置２０Ｅの形状及び配置を示す構成図である。
図９に示すように、第２実施形態の容積可変型燃焼設備１は、挿入方向から視て半円形の挿入装置２０Ｅを備えている。

【0057】

挿入装置２０Ｅは、燃焼室１００の下段部の燃焼帯１０２上の乾燥帯１０１側の下段上流位置Ｐ１と、燃焼室１００の下段部の燃焼帯１０２上の乾燥帯１０１と反対側の下段下流位置Ｐ２と、燃焼室１００の中段部の中段位置Ｐ３と、燃焼室１００の上段部の上段位置Ｐ４に設けられている。

【0058】

中段位置Ｐ３及び上段位置Ｐ４に設けられた挿入装置２０Ｅは、燃焼灰の堆積を抑制するため、半円形の曲面部分が上方を向いた形状を有している。

【0059】

下段上流位置Ｐ１及び下段下流位置Ｐ２に設けられた挿入装置２０Ｅは、燃焼帯１０２で生じた輻射熱を、乾燥帯１０１に反射できるように、半円形の平面部分が鉛直軸に対して上流側に鋭角で傾いた形状を有している。下段上流位置Ｐ１に設けられた挿入装置２０Ｅの半円形の平面部分が鉛直軸に対して上流側に傾く角度は、下段下流位置Ｐ２に設けられた挿入装置２０Ｅよりも大きいとよい。

【0060】

例えば、下段上流位置Ｐ１に設けられた挿入装置２０Ｅは、半円形の平面部分が鉛直軸に対して上流側に略４５°で傾いた形状を有している。また、下段下流位置Ｐ２に設けられた挿入装置２０Ｅは、半円形の平面部分が鉛直軸に対して上流側に略３０°で傾いた形状を有している。

【0061】

このように、上記構成の第３実施形態によれば、燃焼室１００の下段部（ストーカ１１の近く）に設けられた挿入装置２０Ｅが、燃焼帯１０２で生じた輻射熱を、乾燥帯１０１に反射する形状を備えるため、低下した発熱量のごみに対して、効率よく乾燥させることができ、安定燃焼に寄与できる。また、挿入装置２０Ｅは、輻射熱の反射面が平面であるため、第２実施形態よりも輻射熱が散乱し難い。

【0062】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0063】

図１０は、第４実施形態に係る挿入装置２０Ｃの形状及び配置を示す構成図である。
図１０に示すように、第４実施形態の容積可変型燃焼設備１は、挿入方向から視て楕円形の挿入装置２０Ｃを備えている。

【0064】

第４実施形態では、中段位置Ｐ３及び上段位置Ｐ４に設けられた計４つ挿入装置２０Ｃが、上方に向かって千鳥配置されると共に、それぞれの楕円形の長軸が、鉛直軸に対して上流側と下流側に交互に鋭角で傾いた、ハの字形状を有している点で、上記第２実施形態と異なる。

【0065】

上記第４実施形態の挿入装置２０Ｃの形状及び配置は、容積可変型燃焼設備１の図示しない誘引送風機の負圧能力に余裕のある場合に適している。

【0066】

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0067】

図１１は、第５実施形態に係る挿入装置２０Ｅの形状及び配置を示す構成図である。
図１１に示すように、第５実施形態の容積可変型燃焼設備１は、挿入方向から視て半円形の挿入装置２０Ｅを備えている。

【0068】

第５実施形態では、中段位置Ｐ３及び上段位置Ｐ４に設けられた計４つ挿入装置２０Ｅが、上方に向かって千鳥配置されると共に、それぞれの半円形の平面部分が、鉛直軸に対して上流側と下流側に交互に鋭角で傾いた、ハの字形状を有している点で、上記第３実施形態と異なる。

【0069】

上記第５実施形態の挿入装置２０Ｅの形状及び配置は、容積可変型燃焼設備１の図示しない誘引送風機の負圧能力に余裕のある場合に適している。

【0070】

以下、上述した挿入装置２０の各タイプとその挿入位置との好ましい関係について説明する。なお、本発明は、以下の適合関係に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施できる。

【0071】

図１２は、各実施形態及び各変形例に係る挿入装置２０と挿入位置との適合関係を示す図である。なお、図１２において、「〇」は良、「△」は状況に応じて可、「×」は不良を示している。

【0072】

図１２の「輻射熱タイプ（異形状）」とは、例えば、第２～第５実施形態に係る挿入装置２０Ｃ，２０Ｄである。このタイプは、輻射熱が届きやすい下段部／乾燥帯側（下段上流位置Ｐ１）及び下段部／反乾燥帯側（下段下流位置Ｐ２）が「〇」である。また、このタイプは、輻射熱が届きがたい上段部（上段位置Ｐ４）及び中段部（中段位置Ｐ３）が「△」である。

【0073】

図１２の「熱交換タイプ」とは、例えば、第１実施形態に係る図３及び図４に示す挿入装置２０である。このタイプは、高温になりやすい上段部（上段位置Ｐ４）、中段部（中段位置Ｐ３）、及び下段部／乾燥帯側（下段上流位置Ｐ１）が「〇」である。また、このタイプは、ごみが燃焼灰になる及び下段部／反乾燥帯側（下段下流位置Ｐ２）が「×」である。

【0074】

図１２の「ノズル付きタイプ」とは、例えば、第１実施形態に係る図６に示す挿入装置２０である。このタイプは、最も高温になりやすい中段部（中段位置Ｐ３）が「〇」である。また、このタイプは、次に高温になりやすい上段部（上段位置Ｐ４）及び下段部／乾燥帯側（下段上流位置Ｐ１）が「△」である。また、このタイプは、ごみが燃焼灰になる及び下段部／反乾燥帯側（下段下流位置Ｐ２）が「×」である。

【0075】

図１２の「ガス滞留・拡散タイプ」とは、例えば、第１実施形態に係る図５に示す挿入装置２０である。このタイプは、流体を偏りなく噴出できるため、高温になりやすい上段部（上段位置Ｐ４）、中段部（中段位置Ｐ３）、及び下段部／乾燥帯側（下段上流位置Ｐ１）が「〇」である。また、このタイプは、ごみが燃焼灰になる及び下段部／反乾燥帯側（下段下流位置Ｐ２）においてもガス滞留性能および拡散性能が高いため「〇」である。

【0076】

図１２の「付属機能なしタイプ（耐火物のみ）」とは、例えば、第１実施形態に係る図３及び図４に示す挿入装置２０が外筒部２１のみの場合である。このタイプは、耐火性能が他のタイプと比べて低いため、高温になりやすい中段部（中段位置Ｐ３）及び下段部／乾燥帯側（下段上流位置Ｐ１）が「×」である。また、このタイプは、次に高温になりやすい上段部（上段位置Ｐ４）が「△」である。また、このタイプは、ごみが燃焼灰になり、比較的低温の下段部／反乾燥帯側（下段下流位置Ｐ２）が「〇」である。

【0077】

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

【符号の説明】

【0078】

１…容積可変型燃焼設備、２…搬入車両、３…プラットホーム、４…ピット、５…クレーン、６…投入ホッパ、７…ボイラ、７ａ…第１回路、７ｂ…第２回路、７ｃ…第３回路、８…灰ピット、１０…焼却炉、１０Ａ…側壁、１０Ｂ…側壁、１１…ストーカ、１２…孔部、１３…孔部、１４…蓋部、１５…付勢部、２０…挿入装置、２０ａ…冷却流路、２１…外筒部、２１ａ…噴出口、２２…内筒部、２２ａ…先端、２２ｂ…噴出口、２７ａ…噴出口、３０…移動装置、３１…ローラー、４０…接続流路、４１…供給流路、４２…返送流路、１００…燃焼室、１０１…乾燥帯、１０２…燃焼帯、Ｐ１…下段上流位置、Ｐ２…下段下流位置、Ｐ３…中段位置、Ｐ４…上段位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】