特開 2024-93114 ボイラー装置およびそれを備えた有機性廃棄物の処理装置

(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】P2024093114

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】ボイラー装置およびそれを備えた有機性廃棄物の処理装置

(51)【国際特許分類】

   F23G 5/00 20060101AFI20240702BHJP

   F23B 40/00 20060101ALI20240702BHJP

   B09B 3/60 20220101ALI20240702BHJP

   B09B 3/40 20220101ALI20240702BHJP

   F23G 5/04 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

F23G5/00 119K

F23B40/00

B09B3/60

B09B3/40

F23G5/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209281

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】517306640

【氏名又は名称】株式会社下瀬微生物研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110003801

【氏名又は名称】ＫＥＹ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】下瀬 眞一

【テーマコード（参考）】

3K046

3K062

3K065

4D004

【Ｆターム（参考）】

3K046AA20

3K046AB02

3K046AB03

3K046BA01

3K046CA03

3K046FA06

3K062AA18

3K062AB01

3K062AC01

3K062EB12

3K062EB19

3K065AB01

3K065AC01

3K065BA06

3K065CA16

4D004AA01

4D004AB01

4D004CA18

4D004CA22

4D004CB46

4D004CC07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ボイラー装置の蒸気を利用する装置における蒸気使用量に合わせて蒸気出力の調整を行うことができ、省エネルギー化を実施可能なボイラー装置およびそれを備えた有機性廃棄物の処理装置を提供する。
【解決手段】ボイラー装置７は、内部に燃焼室１００Ｆを有する燃焼炉と、燃焼室での固形燃料の燃焼によって得られた熱エネルギーを水に伝達する熱交換器１４０と、移動載置部１２０ａを有して燃焼室の下部に配置されるとともに移動載置部に載置された固形燃料を燃焼室内で移動させるベルトコンベヤ１２０と、燃焼炉の内部と外部とを連通する燃料供給口１１１ａに接続された燃料供給装置１３０と、を備えている。ベルトコンベヤの始端部は、燃料供給口の下方位置に配置され、燃料供給装置は、ベルトコンベヤの移動載置部に載置される固形燃料の厚さを調整する厚さ調整部１３１を有している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に燃焼室を有する燃焼炉と、
前記燃焼室での固形燃料の燃焼によって得られた熱エネルギーを水に伝達する熱交換器と、
移動載置部を有して前記燃焼室の下部に配置されるとともに前記移動載置部に載置された前記固形燃料を前記燃焼室内で移動させるベルトコンベヤと、
前記燃焼炉の内部と外部とを連通する燃料供給口に接続された燃料供給装置と、
を備え、
前記ベルトコンベヤの始端部は、前記燃料供給口の下方位置に配置され、
前記燃料供給装置は、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部に載置される前記固形燃料の厚さを調整する厚さ調整部を有する
ことを特徴とするボイラー装置。

【請求項2】

前記燃料供給装置の前記厚さ調整部は、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部に対する上下距離を変化させるように上下移動自在なゲート部と、前記ゲート部を上下移動させる駆動部と、を有している請求項１記載のボイラー装置。

【請求項3】

前記熱交換器は、
水平方向を長手方向として前記燃焼炉の上方に配置されるとともに下部が前記燃焼室に露出する気水ドラムと、
前記気水ドラムの下方に配置されるように前記燃焼炉に設けられる水ドラムと、
一端部が前記気水ドラムに接続され、他端部が前記水ドラムに接続された水管と、
を有し、
前記ベルトコンベヤは、前記移動載置部の移動方向が前記気水ドラムの長手方向に沿うように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のボイラー装置。

【請求項4】

前記水管の少なくとも一部は、前記燃焼室内で上下方向に延びるように複数配置されており、
前記燃焼炉は、前記気水ドラムの長手方向の一端部側の壁部に前記燃料供給口を有するとともに前記気水ドラムの長手方向の他端部側の壁部にガス排出口を有し、
さらに、前記燃焼炉は、前記燃焼室を区切るように前記気水ドラムの長手方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の仕切壁部を有し、
前記複数の仕切壁部のそれぞれには、前記気水ドラムの前記一端部側から前記他端部側に向かって排気ガスを蛇行させながら前記燃焼室内の前記水管に排気ガスを接触させるための開口部が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載のボイラー装置。

【請求項5】

前記燃焼炉の壁部には、燃焼用空気を外部から前記燃焼室に導入するための燃焼用空気導入口が、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部より下方の高さ位置に設けられ、
前記燃焼用空気導入口には、空気導入ダクトを介して空気押込ファンが接続されている
ことを特徴とする請求項４に記載のボイラー装置。

【請求項6】

前記燃焼炉の壁部には、前記ベルトコンベヤの近傍に導入される空気量を調整するための空気流入ダンパが、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部の移動方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載のボイラー装置。

【請求項7】

前記燃焼炉の壁部には、前記ベルトコンベヤの終端部の下方位置において前記移動載置部上に残った前記固形燃料の灰を前記燃焼炉の外部に排出するための灰出しコンベヤが接続されていることを特徴とする請求項６に記載のボイラー装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のボイラー装置と、
有機性廃棄物を含む処理対象物を密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら攪拌するとともに、微生物を利用して有機物を発酵させ、悪臭成分を分解し減容した乾燥物を得る発酵乾燥装置と、を備え、
前記ボイラー装置の前記燃焼炉の前記燃焼室に、前記発酵乾燥装置により得られる乾燥物が固形燃料として供給される
ことを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、省エネルギー化を実施するボイラー装置およびそれを備えた有機性廃棄物の処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、有機性廃棄物やその他の燃料を燃焼させる場合に燃焼効率を高めて未燃物をほとんど発生しないようにしたボイラー装置が考えられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１のボイラー装置は、供給された燃料を燃焼室で燃焼させる燃焼装置としてのバーナーと、内部に燃焼室を形成する燃焼炉と、バーナーでの燃料の燃焼によって得られた熱エネルギーを水に伝達する熱交換器と、を備えている。バーナーは、バーナーの燃焼室が燃焼炉の燃焼室に臨むように、燃焼炉の側面壁部に直結されている。バーナーは、供給された燃料を１次燃焼させる１次燃焼室と、１次燃焼室で１次燃焼した燃料を２次燃焼させる２次燃焼室とを備えている。そして、バーナーの火炎は、燃焼炉の側面壁部の開口部から燃焼炉内に拡がるように形成される。燃焼炉の燃焼室内に火炎を形成する前に、バーナーにおいて燃料を２次燃焼させるので、灰は殆ど発生しない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１９３７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１のボイラー装置は、固形燃料を燃焼炉の燃焼室内に直接入れる構造となっておらず、バーナーに設けられた燃料供給通路から、バーナーの１次燃焼室に固形燃料を供給するようになっていた。燃焼炉の燃焼室内には、バーナーの火炎のみが拡がるようになっていた。このバーナーの火炎は、燃焼炉の側面壁部の１箇所の開口部から燃焼室に拡がるようになっていたので、燃焼室の上方に配置された気水ドラムと、燃焼室に多数設けられた水管の上部に直接火炎を当てることは難しかった。
また、上記開口部を起点として火炎が形成されるので、水平方向に延びた気水ドラムと、気水ドラムに接続された多数の水管に対して、広範囲に亘って強い火力で加熱することが難しかった。

【0006】

また、特許文献１のボイラー装置は、バーナーに燃料を供給してバーナーで２次燃焼させた後の火炎が燃焼炉の燃焼室に拡がるようにしていたので、燃焼炉の燃焼室内での火炎の位置および大きさを調整することが容易ではなかった。これにより、蒸気出力を調整することが難しかった。そのため、ボイラー装置の蒸気を利用する蒸気発電機等の装置における蒸気使用量の変動に蒸気出力を合わせることができず、その分ボイラー装置は、エネルギーを無駄に消費していた。

【0007】

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、その目的は、ボイラー装置の蒸気を利用する装置における蒸気使用量に合わせて蒸気出力の調整を行うことが容易にでき、省エネルギー化を実施可能なボイラー装置およびそれを備えた有機性廃棄物の処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の課題を解決するために本明細書に開示する発明は、以下のように構成されている。すなわち、第１の発明は、内部に燃焼室を有する燃焼炉と、前記燃焼室での固形燃料の燃焼によって得られた熱エネルギーを水に伝達する熱交換器と、移動載置部を有して前記燃焼室の下部に配置されるとともに前記移動載置部に載置された前記固形燃料を前記燃焼室内で移動させるベルトコンベヤと、前記燃焼炉の内部と外部とを連通する燃料供給口に接続された燃料供給装置と、を備え、前記ベルトコンベヤの始端部は、前記燃料供給口の下方位置に配置され、前記燃料供給装置は、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部に載置される前記固形燃料の厚さを調整する厚さ調整部を有することを特徴とするボイラー装置である。

【0009】

第１の発明によれば、燃料供給口から燃焼炉内に固形燃料を直接入れて、ベルトコンベヤにより、熱交換器の水に対して熱エネルギーを伝達しやすい燃焼室内の適切な場所まで当該固形燃料を移動させることができる。そして、燃焼室内で固形燃料をガス化して引火させることによって、ベルトコンベヤの移動載置部上で火炎を形成することができる。また、ベルトコンベヤの移動載置部に載置された固形燃料の厚さを、燃料供給装置の厚さ調整部により調整することによって、固形燃料をガス化させる量を調整することができる。これにより、バーナーを使用した従来のボイラー装置と異なり、燃焼室において火炎を水平方向および上下方向に大きく拡げることができるので、熱交換器を広範囲に亘って強い火力で加熱することができる。

【0010】

また、燃焼室内における固形燃料の位置や範囲と、固形燃料の量とを、ベルトコンベヤのスピード調整や厚さ調整部による厚さ調整を行うことによって容易に調整することができるので、熱交換器の水に伝達させる熱エネルギーの量を容易に調整することができる。これにより、熱交換器で発生する蒸気の出力を容易に調整することができるため、ボイラー装置の蒸気を利用する蒸気発電機等の装置における蒸気使用量が変動してもその変動に蒸気出力を合わせることができる。その結果、省エネルギー化を実施可能なボイラー装置にできる。

【0011】

第２の発明では、第１の発明において、前記燃料供給装置の前記厚さ調整部は、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部に対する上下距離を変化させるように上下移動自在なゲート部と、前記ゲート部を上下移動させる駆動部と、を有している。

【0012】

第２の発明によれば、ベルトコンベヤの移動積載部に載置される固形燃料の厚さを簡単な構成で容易に調整できる。使用する固形燃料の性状に合わせて厚さを変化させることで出力調整が容易にできるとともに、緊急時にはゲート部の下端と移動載置部との隙間がなくなるようにゲート部を動かすことによって燃料供給の遮断が容易にできる。

【0013】

第３の発明では、第１または第２の発明において、前記熱交換器は、水平方向を長手方向として前記燃焼炉の上方に配置されるとともに下部が前記燃焼室に露出する気水ドラムと、前記気水ドラムの下方に配置されるように前記燃焼炉に設けられる水ドラムと、一端部が前記気水ドラムに接続され、他端部が前記水ドラムに接続された水管と、を有し、前記ベルトコンベヤは、前記移動載置部の移動方向が前記気水ドラムの長手方向に沿うように配置されていることを特徴とする。

【0014】

第３の発明によれば、気水ドラムの下部が燃焼室に露出するように配置されるとともに、ベルトコンベヤの移動載置部の移動方向が気水ドラムの長手方向に沿うように配置されているので、ベルトコンベヤの移動載置部に載置された固形燃料を、広い範囲に亘って気水ドラムの燃焼室に露出した部分の真下に位置させることができる。これにより、固形燃料がガス化して引火によって発生した火炎から生じる熱気を、気水ドラムに幅広く直接当てることができる。したがって、気水ドラムを有する熱交換器に対する熱エネルギーの伝達を効率良くでき、ボイラー装置の駆動開始から蒸気出力発生の反応を早くすることができる。

【0015】

第４の発明では、第３の発明において、前記水管の少なくとも一部は、前記燃焼室内で上下方向に延びるように複数配置されており、前記燃焼炉は、前記気水ドラムの長手方向の一端部側の壁部に前記燃料供給口を有するとともに前記気水ドラムの長手方向の他端部側の壁部にガス排出口を有し、さらに、前記燃焼炉は、前記燃焼室を区切るように前記気水ドラムの長手方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の仕切壁部を有し、前記複数の仕切壁部のそれぞれには、前記気水ドラムの前記一端部側から前記他端部側に向かって排気ガスを蛇行させながら前記燃焼室内の前記水管に排気ガスを接触させるための開口部が設けられている。

【0016】

第４の発明によれば、開口部を有する仕切壁部によって燃焼室を複数に区切り、排気ガスが燃焼室内を蛇行しつつ水管に接触するようにしたので、燃焼室内の排気ガスの滞留時間を増やし、水管に火炎や排気ガスを効率良く当てることができる。したがって、水管を有する熱交換器に対する熱エネルギーの伝達を効率良くできる。

【0017】

第５の発明では、第１～第４のいずれか１つの発明において、前記燃焼炉の壁部には、燃焼用空気を外部から前記燃焼室に導入するための燃焼用空気導入口が、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部より下方の高さ位置に設けられ、前記燃焼用空気導入口には、空気導入ダクトを介して空気押込ファンが接続されていることを特徴とする。

【0018】

第５の発明によれば、ベルトコンベヤの移動載置部より下方から送られた燃焼用空気が移動載置部に載置された固形燃料の下方から上方に向けて送られるので、固形燃料のガス化を促進させるとともに、ガス化されたガスに引火してできた火炎を移動載置部から上方に拡げることができる。これにより、熱交換器に対する熱エネルギーの伝達を広範囲に効率良く行うことができる。

【0019】

第６の発明では、第１～第５のいずれか１つの発明において、前記燃焼炉の壁部には、前記ベルトコンベヤの近傍に導入される空気量を調整するための空気流入ダンパが、前記ベルトコンベヤの前記移動載置部の移動方向に沿って複数設けられていることを特徴とする。

【0020】

第６の発明によれば、ベルトコンベヤの駆動に伴って移動載置部に載置された固形燃料が移動載置部の移動方向に拡がっていった際に、各空気流入ダンパによる導入空気量の調整によって、ベルトコンベヤの各場所において固形燃料がガス化して引火する量を調整することができる。これにより、移動載置部上で発生する火炎の大きさや位置を容易に調整することができる。そのため、熱交換器で発生する蒸気の出力を容易に調整することができる。また、緊急時には、全ての空気流入ダンパの開度を０にすることによって、固形燃料が燃焼されずに蒸されるようにできる。

【0021】

第７の発明では、第１～第６のいずれか１つの発明において、前記燃焼炉の壁部には、前記ベルトコンベヤの終端部の下方位置において前記移動載置部上に残った前記固形燃料の灰を前記燃焼炉の外部に排出するための灰出しコンベヤが接続されていることを特徴とする。

【0022】

第７の発明によれば、ベルトコンベヤの駆動が連続的に行われることによって移動載置部上で固形燃料が引火して燃えた後の灰が連続的にベルトコンベヤの終端部に移動したとしても、当該灰を灰出しコンベヤによって燃焼炉の外部に排出することができる。これにより、ベルトコンベヤの移動載置部全体が灰に埋もれてしまうようなことがなくなる。そのため、移動載置部上の固形燃料を常時効率的に燃やすことができる。

【0023】

第８の発明は、第１～第７のいずれか１つの発明のボイラー装置と、有機性廃棄物を含む処理対象物を密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら攪拌するとともに、微生物を利用して有機物を発酵させ、悪臭成分を分解し減容した乾燥物を得る発酵乾燥装置と、を備え、前記ボイラー装置の前記燃焼炉の前記燃焼室に、前記発酵乾燥装置により得られる乾燥物が固形燃料として供給されることを特徴とする有機性廃棄物の処理装置である。

【0024】

第８の発明によれば、発酵乾燥装置により得た乾燥物をボイラー装置で燃焼させて焼却させることができるので、その乾燥物の廃棄処理を不要にできる。そして、その焼却を効率良く早く行うことができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明に係るボイラー装置によれば、ボイラー装置の蒸気を利用する装置における蒸気使用量に合わせて蒸気出力の調整を行うことが容易にできる。

【0026】

また、本発明に係る有機性廃棄物の処理装置によれば、発酵乾燥装置により得た乾燥物をボイラー装置で燃焼させて焼却させることができるので、その乾燥物の廃棄処理を不要にできる。そして、その焼却を効率良く早く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係るボイラー装置を備えた有機性廃棄物の処理装置の全体構成を示すブロック図である。

【図2】同処理装置に備える発酵乾燥装置の全体概略構成を模式的に示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るボイラー装置の全体概略構成を示す断面側面図である。

【図4】図３のＢ－Ｂ線断面図およびＣ－Ｃ－Ｄ－Ｄ－Ｅ－Ｅ線断面図である。

【図5】図３のＡ－Ａ線断面図である。

【図6】ボイラー装置に備える熱交換器の全体概略構成を示す平面図である。

【図7】ボイラー装置の蒸気出力制御を行うための構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0029】

図１には、本発明の一実施形態に係る有機性廃棄物の処理装置１が示されている。この処理装置１は、発酵乾燥装置３と、異物選別機４と、ボイラー装置７と、蒸気発電機９１とを備えている。発酵乾燥装置３は、一般家庭から排出される有機性食品廃棄物や各種事業所等から排出される有機性廃棄物を処理対象物としている。発酵乾燥装置３は、このような有機性廃棄物を減圧下で発酵させながら乾燥させる処理（以下、「減圧発酵乾燥処理」ともいう。）を行う。この減圧発酵乾燥処理により得られた乾燥物は、異物選別機４へ送られ、異物選別機４によって乾燥物に混入している金属等の異物が除去される。異物が除去された乾燥物は、固形燃料としてボイラー装置７に供給されて燃焼する。固形燃料が燃焼することにより発生する燃焼エネルギーを利用して蒸気発電機９１で発電が行われ、その発電の一部が発酵乾燥装置３の運転に利用される。なお、太実線は有機性廃棄物や固形燃料の流れを示し、実線は蒸気やドレーン水の流を示し、破線は蒸気発電機９１で発電された電気の流れを示す。

【0030】

－発酵乾燥装置－
発酵乾燥装置３は、特許文献１などに記載されている公知の装置である。発酵乾燥装置３は、以下に説明するように、処理対象の有機性廃棄物を減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物を発酵させ、悪臭成分を分解し減容した乾燥物を得る。

【0031】

図２において模式的に示すように、発酵乾燥装置３は、筒状のタンク３０を備えている。このタンク３０は、有機性廃棄物を収容する密閉容器として、内部を大気圧以下に保持するように気密に形成されている。このタンク３０の周壁部には加熱ジャケット３１が設けられている。加熱ジャケット３１には、蒸気制御装置９２を介してボイラー装置７から加熱用蒸気が供給されるようになっている。

【0032】

また、その加熱ジャケット３１に取り囲まれるようにして、タンク３０の内部にはタンク３０の長手方向（図２の左右方向）に延びる撹拌シャフト３２が設けられている。撹拌シャフト３２は、電動モータ３２ａによって所定の回転速度で回転されるようになっている。この撹拌シャフト３２にはその軸方向に離間して複数の撹拌板３２ｂが設けられている。複数の撹拌板３２ｂは、廃棄物を撹拌するとともに、発酵乾燥終了後には、撹拌した廃棄物をタンク３０の長手方向に送ることができる。なお、電動モータ３２ａの代わりに、油圧モータを使用する場合もある。

【0033】

すなわち、タンク３０の長手方向中央部（図２の中央部）の上部には、廃棄物の投入口３０ａが設けられており、投入口３０ａから投入された廃棄物が、加熱ジャケット３１によって加熱されながら、上述のように撹拌シャフト３２の回転によって撹拌される。そして、所定時間経過した後、タンク３０の下部に設けられた排出部３０ｂから撹拌された廃棄物が排出される。

【0034】

なお、詳細は図示しないが、本実施形態では撹拌シャフト３２の内部にも蒸気の通路が形成されている。この通路にも蒸気通路７０を介して蒸気制御装置９２から加熱用蒸気が供給されるようになっている。このようにして、撹拌シャフト３２によって廃棄物を撹拌しながら、タンク３０の内側からも廃棄物を加熱することができる。そして、蒸気が復水したドレーン水はドレーン通路７０ｂを介して蒸気制御装置９２に戻される。

【0035】

タンク３０内の有機性廃棄物に添加する微生物としては、複数種類の土着菌をベースとし、これを予め培養した複合有効微生物群が好ましく、通称、SHIMOSE １／２／３群がコロニーの中心になる。

【0036】

なお、SHIMOSE １は、FERM BP-7504（経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター（日本国茨城県つくば市東１丁目１－３）に、２００３年３月１４日に国際寄託されたもの）である。SHIMOSE ２は、FERM BP-7505（SHIMOSE１と同様に国際寄託されたもの）であり、塩に耐性を有するピチアファリノサ（Pichiafarinosa）に属する微生物である。SHIMOSE ３は、FERM BP-7506（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、スタフィロコッカス（Staphylococcus）に属する微生物である。

【0037】

廃棄物を加熱するタンク３０の上部には、加熱された廃棄物から発生する蒸気を凝縮部３３へ案内する案内部３０ｃが突設されている。この案内部３０ｃはタンク３０の長手方向の一端部側および他端部側に各々設けられている。凝縮部３３は、一対のヘッド３３ａによって支持された複数の冷却管３３ｂを備えている。この冷却管３３ｂと、以下に述べるクーリングタワー３８との間に冷却水通路３８ａが設けられている。

【0038】

すなわち、クーリングタワー３８には、凝縮部３３から排出された冷却水が流入する受水槽３８ｂと、この受水槽３８ｂから冷却水を汲み上げる汲み上げポンプ３８ｃと、汲み上げた冷却水を噴射するノズル３８ｄと、が設けられている。ノズル３８ｄから噴射された冷却水は、流下部３８ｅを流下する間にファン３８ｆからの送風を受けて温度が低下する。冷却水は、流下部３８ｅを流下した後、再び受水槽３８ｂに流入する。

【0039】

このようにしてクーリングタワー３８で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ３８ｇによって送水され、冷却水通路３８ａを通って凝縮部３３に戻される。凝縮部３３に戻された冷却水は、複数の冷却管３３ｂ内を流通する間に、上述のように廃棄物から発生した蒸気と熱交換することによって温度が上昇する。そして、温度上昇した冷却水が冷却水通路３８ａを通って再びクーリングタワー３８に流入する。つまり、冷却水は凝縮部３３とクーリングタワー３８との間に設けられた冷却水通路３８ａを循環する。

【0040】

加熱された廃棄物から発生する蒸気は凝縮部３３において凝縮するが、クーリングタワー３８では、上述のように循環する冷却水の他に、凝縮部３３において凝縮した凝縮水も注水される。すなわち、凝縮部３３において生成した凝縮水は、凝縮部３３および連通路３５の内部に滞留する。そして、本実施形態では凝縮部３３に連通路３５を介して真空ポンプ３６が接続され、タンク３０内を減圧するようになっている。

【0041】

このため、真空ポンプ３６が作動すると、連通路３５を介して凝縮部３３から空気および凝縮水が吸い出され、さらに案内部３０ｃおよびを連通路３４介してタンク３０内の空気および蒸気が凝縮部３３に導かれるようになる。こうして凝縮部３３からは凝縮水が真空ポンプ３６に吸い出され、この真空ポンプ３６から導水管によってクーリングタワー３８の受水槽３８ｂに導かれる。

【0042】

こうしてクーリングタワー３８の受水槽３８ｂに導かれた凝縮水は、冷却水と混ざり合って汲み上げポンプ３８ｃに汲み上げられ、ノズル３８ｄから噴射された後に、流下部３８ｅを流下しながら冷却される。なお、凝縮水には、タンク３０内の廃棄物に添加されたものと同じ微生物が含まれているので、凝縮水に含まれる臭気成分等は微生物によって分解される。このため、凝縮水に含まれる臭気は外部へ発散しない。

【0043】

－異物選別機－
異物選別機４は、磁選機および振動コンベヤ機を備え、乾燥物に混入している金具、鉄片等の金属を除去するために設けられている。金属が除去された乾燥物は、固形燃料としてボイラー装置７の燃料供給装置１３０に送られる。

【0044】

－ボイラー装置－
図３は、本実施形態に係るボイラー装置７の全体概略構成を示す断面側面図である。図４は、図３のＢ－Ｂ線断面図およびＣ－Ｃ－Ｄ－Ｄ－Ｅ－Ｅ線断面図である。図５は、図３のＡ－Ａ線断面図である。図３～図５に示すように、ボイラー装置７は、燃焼炉１００と、熱交換器１４０と、ベルトコンベヤ１２０と、燃料供給装置１３０と、を備えている。燃焼炉１００は、内部に燃焼室１００Ｆを有する。

【0045】

－燃焼炉－
燃焼炉１００は、燃焼室１００Ｆの水平方向の周囲を囲む壁部１１０を有している。壁部１１０は、鉄等の金属製の外側周壁部１１０ａと、内側周壁部１１０ｂと、を有している。内側周壁部１１０ｂは、外側周壁部１１０ａの内側に設けられて燃焼室１００Ｆの壁面を形成する。内側周壁部１１０ｂは、例えば１０００℃程度の高温に耐える耐火煉瓦等から成る。また、燃焼炉１００の下部には、下部フレーム１１３が設けられている。下部フレーム１１３は、耐火煉瓦等の内側周壁部１１０ｂのない領域である。また、燃焼炉１００の底部には、燃焼炉１００の底を閉じるための底フレーム１１４が設けられている。

【0046】

燃焼炉１００は、水平方向の一方向を長手方向とする形状となっている。燃焼炉１００の壁部１１０の長手方向の一端部側には、燃焼炉１００の内部と外部とを連通する燃料供給口１１１ａが設けられている。燃焼炉１００の壁部１１０の長手方向の他端部側には、ガス排出口１１２が設けられている。燃焼炉１００の壁部１１０は、長手方向の一端部側の下部において外方に突出した部分を有する。燃料供給口１１１ａは、上記の突出した部分の先端に位置している。上記の突出した部分の内部には、燃料供給トンネル１１１が形成されている。燃料供給トンネル１１１は、燃料供給口１１１ａから燃焼室１００Ｆに面した終端部１１１ｂにかけて上方に漸次拡大するような形状となっている。

【0047】

－ベルトコンベヤ－
ベルトコンベヤ１２０は、燃焼炉１００の長手方向に延在し、燃焼炉１００内の下部に設けられている。ベルトコンベヤ１２０は、下部フレーム１１３および底フレーム１１４によって支持されている。ベルトコンベヤ１２０は、その始端部が燃料供給口１１１ａの下方位置に配置されている。より正確に述べると、ベルトコンベヤ１２０の始端部は燃料供給口１１１ａに接続される燃料供給装置１３０の真下の位置に配置されている。また、ベルトコンベヤ１２０は、燃料供給装置１３０の真下の位置から、燃料供給口１１１ａの真下と、燃料供給トンネル１１１とを通って燃焼室１００Ｆの中に入り、燃焼炉１００の長手方向中央部まで延びている。ベルトコンベヤ１２０のベルトは鋳鉄のリンク部材を組み合わせて形成されたものである。このベルトの上側部分が固形燃料を燃焼室１００Ｆ内で移動させるための移動載置部１２０ａとなっている。

【0048】

ベルトコンベヤ１２０は、図示省略の駆動モータにより駆動される。ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａの移動スピードの変更は、駆動モータをインバータ制御することにより行えるようになっている。

【0049】

－燃焼室－
燃焼炉１００は、燃焼炉１００の長手方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の仕切壁部１１０ｄ～１１０ｇを有している。複数の仕切壁部１１０ｄ～１１０ｇは、燃焼室１００Ｆを複数の室に仕切っている。具体的には、燃焼炉１００の長手方向の一端部側から順に、燃焼室１００Ｆは、第１仕切壁部１１０ｄ、第２仕切壁部１１０ｅ、第３仕切壁部１１０ｆおよび第４仕切壁部１１０ｇに仕切られている。そして、燃焼炉１００の壁部１１０の長手方向の一端部側と、第１仕切壁部１１０ｄとの間の空間が第１燃焼室１０１Ｆとなっている。また、第１仕切壁部１１０ｄと第２仕切壁部１１０ｅとの間の空間が第２燃焼室１０２Ｆとなっている。また、第２仕切壁部１１０ｅと第３仕切壁部１１０ｆとの間の空間が第３燃焼室１０３Ｆとなっている。また、第３仕切壁部１１０ｆと第４仕切壁部１１０ｇとの間の空間が第４燃焼室１０４Ｆとなっている。また、第４仕切壁部１１０ｇと燃焼炉１００の長手方向の他端部側の壁部１１０との間の空間が第５燃焼室１０５Ｆとなっている。第１燃焼室１０１Ｆは燃料供給トンネル１１１の終端部１１１ｂと連通しており、第５燃焼室１０５Ｆはガス排出口１１２と連通している。

【0050】

第３燃焼室１０３Ｆの大きさ、第４燃焼室１０４Ｆの大きさおよび第５燃焼室１０５Ｆの大きさは、それぞれ第１燃焼室１０１Ｆよりも小さく、かつ、第２燃焼室１０２Ｆよりも小さい。また、５つの燃焼室１０１Ｆ～１０５Ｆのうち第１燃焼室１０１Ｆだけが、その下部においてベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａと直接面するようになっている。具体的には、ベルトコンベヤ１２０の終端は、第２燃焼室１０２Ｆの真下まで延びているが、第２燃焼室１０２Ｆとベルトコンベヤ１２０との間は、トンネル壁部１１０ｃによって仕切られている。トンネル壁部１１０ｃの始端は、第１仕切壁部１１０ｄの真下の位置にある。ベルトコンベヤ１２０は、第１燃焼室１０１Ｆからトンネル壁部１１０ｃによって形成されたコンベアトンネル部１０６に入り、そこから終端までコンベアトンネル部１０６内に配置されている。

【0051】

ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａ上において固形燃料が燃焼させられる。移動載置部１２０ａ上において固形燃料が燃焼する位置は、第１燃焼室１０１Ｆの位置と重なるように調整される。第１燃焼室１０１Ｆにおいて固形燃料が燃焼させられて発生する火炎Ｆは、第１燃焼室１０１Ｆの上方に向かって拡がるようになっている。そして発生する排気ガスは、第１燃焼室１０１Ｆから他の燃焼室１０２Ｆ～１０５Ｆを通ってガス排出口１１２に導かれるようになっている。なお、図４に示すように、燃焼炉１００の壁部１１０において第１燃焼室１０１Ｆに対応する位置には、第１点検口１１５が設けられている。第１点検口１１５を覗くことで、第１燃焼室１０１Ｆで発生する火炎Ｆの様子を確認することができる。また、第１点検口１１５から第１燃焼室１０１Ｆ内に作業員が入ることも可能である。また、燃焼炉１００の壁部１１０において第２燃焼室１０２Ｆに対応する位置には、第２点検口１１６が設けられている。

【0052】

４つの仕切壁部１１０ｄ～１１０ｇのそれぞれには、開口部１１０ｄо～１１０ｇｏが設けられている。開口部１１０ｄо～１１０ｇｏは、燃焼炉１００の長手方向の一端部側から他端部側に向かって排気ガスを蛇行させながらガス排出口１１２へ導くために設けられている。図４では、第１仕切壁部１１０ｄの第１開口部１１０ｄｏは燃焼炉１００の長手方向中心線Ｏよりもガス排出口１１２に向かって右側に設けられている（図５も参照）。また、第２仕切壁部１１０ｅの第２開口部１１０ｅｏは長手方向中心線Ｏよりも上側に設けられている。また、第３仕切壁部１１０ｆの第３開口部１１０ｆｏは長手方向中心線Ｏよりも下側に設けられている。第４仕切壁部１１０ｇの第４開口部１１０ｇｏは長手方向中心線Ｏよりも上側に設けられている。また、燃焼炉１００の長手方向の他端部側の壁部１１０に設けられたガス排出口１１２は長手方向中心線Ｏよりも下側に設けられている。

【0053】

上述のように開口部１１０ｄо～１１０ｇｏおよびガス排出口１１２について、長手方向中心線Ｏに対して図４の上側と下側に交互に配置することで、第１燃焼室１０１Ｆからの排気ガスは、図３および図４の矢印Ｅ方向に導かれるように構成されている。

【0054】

－燃料供給装置－
燃料供給装置１３０は、図３および図４に示すように、燃料供給口１１１ａに接続されている。燃料供給装置１３０の上端は開口しており、その上端開口部から、発酵乾燥装置３から異物選別機４を通って送られてきた固形燃料が投入され、固形燃料が燃料供給装置１３０内に一時的に貯留されるようになっている。投入される固形燃料としては、ＲＤＦ（Refuse Derived Fuel）やＲＰＦ（Refuse Paper ＆ Plastic Fuel）、ＲＤＦとして成形する前段のフラフ状燃料も利用できる。燃料供給装置１３０は、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに載置される固形燃料の厚さを調整する厚さ調整部１３１を有している。燃料供給装置１３０は、厚さ調整部１３１によって厚さを調整した固形燃料を燃料供給口１１１ａからベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに連続的に供給するようになっている。

【0055】

具体的には、燃料供給装置１３０の厚さ調整部１３１は、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに対する上下方向の距離（図３のｔ）を変化させるように上下に移動自在なゲート部１３１ａと、ゲート部１３１ａを図３の矢印Ｄ方向に上下に移動させる駆動部１３１ｂと、を有している。ゲート部１３１ａは、例えば平板状であり、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａの幅全体に亘って形成された移動載置部１２０ａに平行な直線状の下端を有している。駆動部１３１ｂは、例えば電動モータを用いて構成され、ゲート部１３１ａの上下位置を細かく変更できるように構成されている。

【0056】

－熱交換器－
熱交換器１４０は、燃焼室１００Ｆでの固形燃料の燃焼によって得られた熱エネルギーを水に伝達する。熱交換器１４０は、固形燃料の燃焼による熱エネルギーによって水を加熱して、高温の蒸気を発生させる。この熱交換器１４０において発生した蒸気が加熱用蒸気として、図１の蒸気通路７０を経て蒸気制御装置９２に供給される。蒸気制御装置９２に供給された加熱用蒸気は、蒸気通路７０を経て発酵乾燥装置３（タンク３０の加熱ジャケット３１など）に供給される。

【0057】

具体的に、熱交換器１４０は、気水ドラム１４２と、水ドラム１４３と、水管１４１と、を有している。気水ドラム１４２は、水平方向を長手方向として燃焼炉１００の上方に配置されるとともに、下部が燃焼室１００Ｆに露出する。気水ドラム１４２の長手方向は、燃焼炉１００の長手方向と一致している。水ドラム１４３は、気水ドラム１４２の下方に配置されるように燃焼炉１００に設けられる。水管１４１は、一端部が気水ドラム１４２に接続され、他端部が水ドラム１４３に接続されている。図６はボイラー装置７のうち熱交換器１４０を取り出し、その水管１４１、気水ドラム１４２および水ドラム１４３の接続関係を示した平面図である。なお、図６では、水ドラム１４３の上方には気水ドラム１４２の右方部分が位置しているが、その図示を省略している。また、水ドラム１４３から上方に延びて気水ドラム１４２に接続される水管１４１もあるが、その図示を省略している。以下、図３～図６を用いて熱交換器１４０の構成を詳細に説明する。

【0058】

熱交換器１４０において、水管１４１は上下方向に延びる多数の第１水管１４４を有する。これらの第１水管１４４は、内部に水が流通し、この水が第１燃焼室１０１Ｆ～第５燃焼室１０５Ｆにおいて固形燃料の燃焼による熱エネルギーを受けて蒸発する。図５に示すように、第１水管１４４は、水ドラム１４３の高さ位置から燃焼炉１００の短手方向の壁部１１０に沿って上方に延び、さらに燃焼室１００Ｆの天井部から燃焼炉１００の中央部分に向って曲がった形状に形成されている。第１水管１４４の上端部は気水ドラム１４２に連通している。第１水管１４４は、燃焼室１００Ｆにおいて外側周壁部１１０ａの内側に多数本配置されている。第１水管１４４は、その大部分が内側周壁部１１０ｂの内側に露出しているが、その一部は内側周壁部１１０ｂの内部に埋め込まれている。

【0059】

気水ドラム１４２は、第１水管１４４を流通する水が蒸発した蒸気が流入する断面円形状のドラムであって、燃焼炉１００の長手方向中心線Ｏに沿って設けられている。気水ドラム１４２は、図３に示すように、燃焼室１００Ｆを区分けした５つの燃焼室１０１Ｆ～１０５Ｆに跨って配置され、全ての燃焼室１０１Ｆ～１０５Ｆにおいて、気水ドラム１４２の下部が露出している。気水ドラム１４２の長手方向は、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａの移動方向に沿っている。気水ドラム１４２の中央部位には、蒸気口１４２ａが開口しており、この蒸気口１４２ａから気水ドラム１４２内に集合した蒸気を、蒸気通路７０を介して蒸気制御装置９２に供給するようになっている。

【0060】

一方、水ドラム１４３は、図３～図６に示すように、各第１水管１４４に供給する水を貯留する断面円形状のドラムであって、気水ドラム１４２と同様に燃焼炉１００の長手方向中心線Ｏに沿って設けられている。水ドラム１４３は、ベルトコンベヤ１２０の高さ位置と同程度の高さ位置に設けられている。水ドラム１４３とベルトコンベヤ１２０とはトンネル壁部１１０ｃによって仕切られている。また、水ドラム１４３は、第３燃焼室１０３Ｆと第４燃焼室１０４Ｆと第５燃焼室１０５Ｆの真下に配置されている。水ドラム１４３は、下部フレーム１１３および底フレーム１１４によって支持されている。

【0061】

水ドラム１４３には、外部から水が供給される。この水の供給系統を説明すると次の通りである。気水ドラム１４２には、その長手方向の両端部において水供給口１４２ｂが形成されており、これらの水供給口１４２ｂから水が気水ドラム１４２内に供給される。この気水ドラム１４２の下端面には２本の第２水管１４５が接続されている。この２本の第２水管１４５は、燃料供給装置１３０に近い外側周壁部１１０ａの内部を通るように配置されている（図４参照）。

【0062】

さらに、水ドラム１４３の周りには、その中心部の高さ位置において、燃焼炉１００の長手方向に延びる方向（図４左右方向）に２本の第３水管１４６が水平に配置されている。この２本の第３水管１４６には、２本の第２水管１４５の下端部が接続されているとともに、燃焼室１００Ｆ（５つの燃焼室１０１Ｆ～１０５Ｆ）の内壁に沿って配置した多数本の第１水管１４４の下端部が開口している。さらに、２本の第３水管１４６には、４本の第４水管１４７（図６参照）が接続されている。これらの第４水管１４７は、各々、水ドラム１４３に接続されている。

【0063】

したがって、水供給口１４２ｂから気水ドラム１４２内に供給された水は、第２水管１４５、第３水管１４６および第４水管１４７を介して水ドラム１４３に供給されて一時貯留される。水ドラム１４３に貯留された水は、各第３水管１４６から多数本の第１水管１４４の下部に流入し、それら第１水管１４４内を上昇して、その上昇途中で燃焼室１００Ｆ（５つの燃焼室１０１Ｆ～１０５Ｆ）での固形燃料の燃焼によって生じる熱エネルギーが伝達されて蒸気となる。この蒸気は、気水ドラム１４２内で集合して、蒸気口１４２ａから蒸気通路７０を経て蒸気制御装置９２に供給される。

【0064】

また、熱交換器１４０の水管１４１には、上述の第１水管１４４、第２水管１４５、第３水管１４６、第４水管１４７のほか、第５水管１４８も含まれる。第５水管１４８は、図４に示すように、水ドラム１４３から上方に延びて気水ドラム１４２に接続される。この第５水管１４８は、第３燃焼室１０３Ｆ、第４燃焼室１０４Ｆおよび第５燃焼室１０５Ｆにおいて、多数露出して配置されている。第５水管１４８には、ガス排出口１１２に向かって蛇行しながら燃焼室１００Ｆ内を進む排気ガスが、効率良く接触できるようになっている。なお、多数の第５水管１４８は、燃焼炉１００の短手方向に平行となるように、所定の間隔を持って配置されている。第３燃焼室１０３Ｆ、第４燃焼室１０４Ｆおよび第５燃焼室１０５Ｆでは、排気ガスが主に燃焼炉１００の短手方向に平行となるように流れるが、この配置によって多数の第５水管１４８に灰が付着しにくいようになっている（例えば千鳥状に第５水管１４８を配置すれば灰が付着しやすくなる）。

【0065】

－空気押込ファンおよび空気流入ダンパ－
燃焼炉１００の底フレーム１１４の壁部には、図３に示すように、燃焼用空気を外部から燃焼室１００Ｆに導入するための燃焼用空気導入口１１４ａが、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａより下方の高さ位置に設けられている。この燃焼用空気導入口１１４ａには、図４に示すように、空気導入ダクト１６１を介して空気押込ファン１６０が接続されている。空気押込ファン１６０は、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａの下方から上方に燃焼用空気を通過させて、移動載置部１２０ａ上に載置された固形燃料に燃焼用空気を供給するようになっている。ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａは、鋳鉄のリンク部材を組み合わせて形成されているので、隣り合うリンク部材間に隙間があり、移動載置部１２０ａの下方から上方へ燃焼用空気を通過させることが可能となっている。なお、移動載置部１２０ａの隣り合うリンク部材間の隙間は、移動載置部１２０ａに載置された固形燃料が隙間から下方に落下しない程度に十分小さな寸法に設定されている。

【0066】

また、燃焼炉１００の下部フレーム１１３の壁部には、図３に示すように、ベルトコンベヤ１２０の近傍に導入される空気量を調整するための空気流入ダンパ１１３ａが設けられている。この空気流入ダンパ１１３ａは、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａの移動方向に沿って複数設けられている。各空気流入ダンパ１１３ａは、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａと燃焼用空気導入口１１４ａとの上下間に配置されて、空気押込ファン１６０の駆動によって燃焼用空気導入口１１４ａから移動載置部１２０ａの方へ供給される燃焼用空気を通過させたり遮断したりできるようになっている。

【0067】

各空気流入ダンパ１１３ａは、手動調整または自動調整によってその開度を０～１００％に調整できるようになっている。開度が０％であれば、その空気流入ダンパ１１３ａの真上付近で移動載置部１２０ａに載置されている固形燃料には燃焼用空気が供給されず、その固形燃料は燃焼せず蒸されるようになっている。また、開度が１００％であれば、その空気流入ダンパ１１３ａの真上付近で移動載置部１２０ａに載置されている固形燃料には燃焼用空気が多量に供給され、その固形燃料を大きく燃焼させることができる。ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａの移動方向に沿って複数設けられている各空気流入ダンパ１１３ａの開度を調整することによって、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａ全体における固形燃料の燃焼位置を調整できるようになっている。

【0068】

－灰出しコンベヤ－
燃焼炉１００内のコンベアトンネル部１０６の奥端部には、ベルトコンベヤ１２０の終端部が位置しているが、このベルトコンベヤ１２０の終端部の下方位置における底フレーム１１４の壁部には、灰出し口１１４ｂが設けられている。この灰出し口１１４ｂには、図４に示すように、灰出しコンベヤ１７０が挿通されている。この灰出しコンベヤ１７０は、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａ上に残った固形燃料の灰を燃焼炉１００の外部に排出する。移動載置部１２０ａ上では、主に第１燃焼室１０１Ｆに対応する位置において固形燃料が燃焼し火炎Ｆが形成されるが、その火炎Ｆが形成される位置には、移動載置部１２０ａの連続的な移動によって常時新しい固形燃料が燃料供給口１１１ａの方から供給される。また、火炎Ｆが形成される位置からベルトコンベヤ１２０の終端部側では、固形燃料の燃焼後の灰が常時ベルトコンベヤ１２０の終端部の方へ移動されるようになっている。ベルトコンベヤ１２０の駆動が連続的に行われることによって灰が連続的にベルトコンベヤ１２０の終端部に移動したとしても、当該灰を灰出しコンベヤ１７０によって燃焼炉１００の外部に排出することができるようになっている。

【0069】

－排気ガス排出構成－
燃焼炉１００のガス排出口１１２には、図１、図３および図４に示すように、排出通路１５０が接続される。この排出通路１５０には、エコノマイザ１５１が配置されている。エコノマイザ１５１は、ドレーン回収タンク１５３から供給されたドレーン水を予めガス排出口１１２から排出された排気ガスの熱エネルギーを与えて例えば１００℃に昇温して気水ドラム１４２に供給する。また、排出通路１５０には、エコノマイザ１５１の下流側において除塵機１５２およびウォータスクラバ１５４が設けられている。除塵機１５２およびウォータスクラバ１５４において、排気ガス中の微粒子が除去された後、排気ガスが大気中に排出されるようになっている。

【0070】

また、排出通路１５０における除塵機１５２とウォータスクラバ１５４と、その後方には、空気誘引ファン１５５が設けられている。この空気誘引ファン１５５は、空気押込ファン１６０と協働して燃焼炉１００の炉内圧力が陰圧になるように調整するものである。空気誘引ファン１５５および空気押込ファン１６０によって炉内圧力を陰圧にすることによって、火炎Ｆの外部流出を防止し、火炎Ｆの状態をコントロールするようになっている。なお、緊急時には、空気押込ファン１６０を停止し、空気誘引ファン１５５のみ作動することも可能となっている。

【0071】

－蒸気制御装置－
図７は、ボイラー装置７の蒸気出力制御を行うための構成を示すブロック図である。図１および図７に示すように、蒸気制御装置９２は、蒸気通路７０を経て供給された蒸気の一部を蒸気通路７０を経て発酵乾燥装置３に供給し、発酵乾燥装置３のタンク３０の周壁部の加熱ジャケット３１を加熱するように制御する。また、蒸気制御装置９２は、供給された蒸気の他の一部を蒸気発電機９１に供給するように制御する。

【0072】

蒸気制御装置９２は、蒸気圧力センサ１８１、蒸気流量計１８２、炉内温度センサ１８３、蒸気出力設定部１８５、ベルトコンベヤ１２０、厚さ調整部１３１、空気押込ファン１６０および空気誘引ファン１５５と接続されている。蒸気圧力センサ１８１および蒸気流量計１８２は、例えば気水ドラム１４２の蒸気口１４２ａと蒸気制御装置９２との間の蒸気通路７０に設けられている。蒸気圧力センサ１８１は、気水ドラム１４２で発生する蒸気の圧力を測定する。また、蒸気流量計１８２は、蒸気通路７０を通る蒸気の流量を測定する。また、炉内温度センサ１８３は、燃焼室１００Ｆ内の温度を測定可能な箇所に取り付けられる。また、炉内圧力センサ１８４は、燃焼室１００Ｆ内の圧力を測定可能な箇所に取り付けられる。蒸気制御装置９２は、蒸気圧力センサ１８１と蒸気流量計１８２を利用して、気水ドラム１４２の蒸気口１４２ａから供給される蒸気の圧力と流量を監視する。また、蒸気制御装置９２は、炉内温度センサ１８３と炉内圧力センサ１８４を利用して、燃焼室１００Ｆ内の温度と圧力を監視する。

【0073】

蒸気出力設定部１８５は、蒸気タービン発電機等から成る蒸気発電機９１に供給する蒸気の出力を設定するために設けられている。作業員が蒸気出力設定部１８５を操作して蒸気の出力を設定すると、蒸気制御装置９２は、蒸気圧力センサ１８１、蒸気流量計１８２、炉内温度センサ１８３および炉内圧力センサ１８４の出力信号に基づいて、ベルトコンベヤ１２０、厚さ調整部１３１、空気押込ファン１６０および空気誘引ファン１５５の動作制御を行い、設定された蒸気の出力になるようにする。

【0074】

より具体的には、蒸気制御装置９２は、ベルトコンベヤ１２０の駆動モータを制御して移動載置部１２０ａの移動スピードを調整するとともに、厚さ調整部１３１の駆動部１３１ｂを制御してゲート部１３１ａの上下位置を調整することにより、第１燃焼室１０１Ｆに供給される固形燃料の量を調整する。また、蒸気制御装置９２は、空気押込ファン１６０および空気誘引ファン１５５の送風量を制御して、燃焼室１００Ｆ内の圧力が陰圧になるように調整する。

【0075】

また、蒸気制御装置９２は、蒸気発電機９１で使用される蒸気使用量の変動に合わせて蒸気出力の変動を実施することもできる。この場合、蒸気圧力センサ１８１と蒸気流量計１８２を、蒸気発電機９１で使用される蒸気の圧力と流量を測定可能な位置に設けて、フィードバック制御を行えばよい。

【0076】

以上のとおり、本実施形態に係るボイラー装置７は、内部に燃焼室１００Ｆ（５つの燃焼室１０１Ｆ～１０５Ｆ）を有する燃焼炉１００と、燃焼室１００Ｆでの固形燃料の燃焼によって得られた熱エネルギーを水に伝達する熱交換器１４０と、移動載置部１２０ａを有して燃焼室１００Ｆの下部に配置されるとともに移動載置部１２０ａに載置された固形燃料を燃焼室１００Ｆ内で移動させるベルトコンベヤ１２０と、燃焼炉１００の内部と外部とを連通する燃料供給口１１１ａに接続された燃料供給装置１３０と、を備えている。ベルトコンベヤ１２０の始端部は、燃料供給口１１１ａの下方位置に配置され、燃料供給装置１３０は、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに載置される固形燃料の厚さを調整する厚さ調整部１３１を有している。

【0077】

上記構成によれば、燃料供給口１１１ａから燃焼炉１００内に固形燃料を直接入れて、ベルトコンベヤ１２０により、熱交換器１４０の水に対して熱エネルギーを伝達しやすい燃焼室１００Ｆ内の適切な場所まで当該固形燃料を移動させることができる。そして、燃焼室１００Ｆ内で固形燃料をガス化して引火させることによって、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａ上で火炎を形成することができる。また、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに載置された固形燃料の厚さを、燃料供給装置１３０の厚さ調整部１３１により調整することによって、固形燃料をガス化させる量を調整することができる。これにより、燃焼室１００Ｆにおいて火炎を水平方向および上下方向に大きく拡げることができるので、熱交換器１４０を広範囲に亘って強い火力で加熱することができる。

【0078】

また、燃焼室１００Ｆ内における固形燃料の位置や範囲と、固形燃料の量とを、ベルトコンベヤ１２０のスピード調整や厚さ調整部１３１による厚さ調整を行うことによって容易に調整することができるので、熱交換器１４０の水に伝達させる熱エネルギーの量を容易に調整することができる。これにより、熱交換器１４０で発生する蒸気の出力を容易に調整することができるため、ボイラー装置７の蒸気を利用する蒸気発電機９１における蒸気使用量が変動してもその変動に蒸気出力を合わせることができる。その結果、省エネルギー化を実施可能なボイラー装置７にできる。

【0079】

また、本実施形態では、燃料供給装置１３０の厚さ調整部１３１は、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに対する上下距離を変化させるように上下移動自在なゲート部１３１ａと、ゲート部１３１ａを上下移動させる駆動部１３１ｂと、を有している。

【0080】

上記構成によれば、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに載置される固形燃料の厚さを簡単な構成で容易に調整できる。使用する固形燃料の性状に合わせて厚さを変化させることで出力調整が容易にできるとともに、緊急時にはゲート部１３１ａの下端と移動載置部１２０ａとの隙間がなくなるようにゲート部１３１ａを動かすことによって燃料供給の遮断が容易にできる。

【0081】

また、本実施形態では、熱交換器１４０は、水平方向を長手方向として燃焼炉１００の上方に配置されるとともに下部が燃焼室１００Ｆに露出する気水ドラム１４２と、気水ドラム１４２の下方に配置されるように燃焼炉１００に設けられる水ドラム１４３と、一端部が気水ドラム１４２に接続され、他端部が水ドラム１４３に接続された水管１４１と、を有している。ベルトコンベヤ１２０は、移動載置部１２０ａの移動方向が気水ドラム１４２の長手方向に沿うように配置されている。

【0082】

上記構成によれば、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａに載置された固形燃料を、広い範囲に亘って気水ドラム１４２の燃焼室１００Ｆに露出した部分の真下に位置させることができる。これにより、固形燃料がガス化して引火によって発生した火炎から生じる熱気を、気水ドラム１４２に幅広く直接当てることができる。したがって、気水ドラム１４２を有する熱交換器１４０に対する熱エネルギーの伝達を効率良くでき、ボイラー装置７の駆動開始から蒸気出力発生の反応を早くすることができる。

【0083】

また、本実施形態では、第１水管１４４および第５水管１４８は、燃焼室１００Ｆ内で上下方向に延びるように複数配置されている。燃焼炉１００は、気水ドラム１４２の長手方向の一端部側の壁部１１０に燃料供給口１１１ａを有するとともに気水ドラム１４２の長手方向の他端部側の壁部１１０にガス排出口１１２を有している。また、燃焼炉１００は、燃焼室１００Ｆを区切るように気水ドラム１４２の長手方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の仕切壁部１１０ｄ～１１０ｇを有し、これら複数の仕切壁部１１０ｄ～１１０ｇのそれぞれには、気水ドラム１４２の一端部側から他端部側に向かって排気ガスを蛇行させながら燃焼室１００Ｆ内の第１水管１４４および第５水管１４８に排気ガスを接触させるための開口部１１０ｄｏ～１１０ｇｏが設けられている。

【0084】

上記構成によれば、燃焼室１００Ｆ内の排気ガスの滞留時間を増やし、第１水管１４４および第５水管１４８に火炎や排気ガスを効率良く当てることができる。したがって、水管１４１を有する熱交換器１４０に対する熱エネルギーの伝達を効率良くできる。

【0085】

また、本実施形態において、燃焼炉１００の底フレーム１１４の壁部には、燃焼用空気を外部から燃焼室１００Ｆに導入するための燃焼用空気導入口１１４ａが、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａより下方の高さ位置に設けられ、この燃焼用空気導入口１１４ａには、空気導入ダクト１６１を介して空気押込ファン１６０が接続されている。

【0086】

上記構成によれば、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａより下方から送られた燃焼用空気が移動載置部１２０ａに載置された固形燃料の下方から上方に向けて送られるので、固形燃料のガス化を促進させるとともに、ガス化されたガスに引火してできた火炎を移動載置部１２０ａから上方に拡げることができる。これにより、熱交換器１４０に対する熱エネルギーの伝達を広範囲に効率良く行うことができる。

【0087】

また、本実施形態において、燃焼炉１００の下部フレーム１１３の壁部には、ベルトコンベヤ１２０の近傍に導入される空気量を調整するための空気流入ダンパ１１３ａが、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａの移動方向に沿って複数設けられている。

【0088】

上記構成によれば、移動載置部１２０ａの駆動に伴って移動載置部１２０ａに載置された固形燃料が移動載置部１２０ａの移動方向に拡がっていった際に、各空気流入ダンパ１１３ａによる導入空気量の調整によって、ベルトコンベヤ１２０の各場所において固形燃料がガス化して引火する量を調整することができる。これにより、移動載置部１２０ａ上で発生する火炎の大きさや位置を容易に調整することができる。そのため、熱交換器１４０で発生する蒸気の出力を容易に調整することができる。また、緊急時には、全ての空気流入ダンパ１１３ａの開度を０にすることによって、固形燃料が燃焼されずに蒸されるようにできる。

【0089】

また、本実施形態において、燃焼炉１００の底フレーム１１４の壁部には、ベルトコンベヤ１２０の終端部の下方位置において移動載置部１２０ａ上に残った固形燃料の灰を燃焼炉１００の外部に排出するための灰出しコンベヤ１７０が接続されている。

【0090】

上記構成によれば、ベルトコンベヤ１２０の駆動が連続的に行われることによって移動載置部１２０ａ上で固形燃料が引火して燃えた後の灰が連続的にベルトコンベヤ１２０の終端部に移動したとしても、当該灰を灰出しコンベヤ１７０によって燃焼炉１００の外部に排出することができる。これにより、ベルトコンベヤ１２０の移動載置部１２０ａ全体が灰に埋もれてしまうようなことがなくなる。そのため、移動載置部１２０ａ上の固形燃料を常時効率的に燃やすことができる。

【0091】

また、本実施形態は、ボイラー装置７と発酵乾燥装置３とを備え、ボイラー装置７は、燃焼炉１００の燃焼室１００Ｆに、固形燃料として発酵乾燥装置３により得た乾燥物が供給されるようにすることにより、有機性廃棄物の処理装置を構成している。この構成によれば、発酵乾燥装置３により得た乾燥物の廃棄処理を不要にできる。そして、その焼却を効率良く早く行うことができる。

【0092】

今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上述した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0093】

１ 処理装置
３ 発酵乾燥装置
７ ボイラー装置
１００ 燃焼炉
１００Ｆ 燃焼室
１０１Ｆ 第１燃焼室
１０２Ｆ 第２燃焼室
１０３Ｆ 第３燃焼室
１０４Ｆ 第４燃焼室
１０５Ｆ 第５燃焼室
１１０ 壁部
１１０ｄ 第１仕切壁部
１１０ｄｏ 第１開口部
１１０ｅ 第２仕切壁部
１１０ｅｏ 第２開口部
１１０ｆ 第３仕切壁部
１１０ｆｏ 第３開口部
１１０ｇ 第４仕切壁部
１１０ｇｏ 第４開口部
１１１ａ 燃料供給口
１１３ａ 空気流入ダンパ
１１４ａ 燃焼用空気導入口
１２０ ベルトコンベヤ
１２０ａ 移動載置部
１３０ 燃料供給装置
１３１ 厚さ調整部
１３１ａ ゲート部
１３１ｂ 駆動部
１４０ 熱交換器
１４１ 水管
１４２ 気水ドラム
１４３ 水ドラム
１４４ 第１水管
１４５ 第２水管
１４６ 第３水管
１４７ 第４水管
１４８ 第５水管
１６０ 空気押込ファン
１６１ 空気導入ダクト
１７０ 灰出しコンベヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】