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技術 ごみ固形燃料のガス化燃焼方法及びごみ固形燃料のガス化燃焼により生じた残滓の処理方法、並びにごみ固形燃料燃焼装置

出願人 ジャパンテクノトレーディング株式会社
発明者 吉田稔鈴木一矢佐藤恭三
出願日 1997年8月29日 (22年3ヶ月経過) 出願番号 1997-234533
公開日 1999年3月26日 (20年8ヶ月経過) 公開番号 1999-082959
状態 未査定
技術分野 廃棄物の焼却、燃料生成物の除去 廃棄物の焼却(2) 廃棄物の焼却(5) 廃棄物のガス化・溶融 固体廃棄物の処理
主要キーワード 連結間隔 空気吐出管 付リンク 各流体圧アクチュエータ 燃料チャンバー 偏心部分 各ねじ軸 搬送帯
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

圧縮成形した固形燃料を効率よく焼却し、残滓の減少を図る。

解決手段

燃焼室32とガス化室33とを有する焼却炉本体34と、ガス化室33内で円筒状の固形燃料1を直立した状態で燃焼室32側へ微速移動させ且つ固形燃料1の下方から上方への気流流通許容し得る燃料送り装置38と、固形燃料1の加熱により放出される可燃性ガスの一部を捕捉し且つガス化室33の固形燃料1の移動経路の下方に配置した熱気吐出管40へ可燃性ガスを送給するガス供給手段41と、燃焼室32の内部に配置した空気吐出管42へ空気を送給する空気供給手段43とを備え、固形燃料1を可燃性ガスの低酸素雰囲気で加熱して固形燃料1からの更なる可燃性ガスの放出を図り、固形燃料1の加熱に用いない可燃性ガス及び固形燃料1を加熱した後の可燃性ガスに空気を送給して完全高燃焼させる。

概要

背景

近年、都市ごみの有効利用が種々検討されており、そのひとつとして、ガラスびんプラスチック容器スチール缶アルミ缶故紙などを分別回収した残りのごみ焼却炉焼却し、焼却時の熱で蒸気を発生させ、該蒸気によりタービンを作動させて発電機を駆動し、ごみ燃焼による熱エネルギー電力に変換することが提案されている。

また、ごみの有効利用を図るために、収集したごみを破砕し、金属などの不燃物を取り除いたうえ、生石灰水酸化カルシウム)を主体とする添加剤を混合して発熱反応を起こさせ、その後、ごみを圧縮成形して乾燥させて固形燃料化し、当該固形燃料を焼却することが考えられている。

ごみの固形燃料化が効率よく行えるようにするために、本願出願人は、「ごみから固形燃料を製造する方法及び装置並びに超高圧プレス装置」を既に出願している(平成8年特許願第137659号)。

概要

圧縮成形した固形燃料を効率よく焼却し、残滓の減少を図る。

燃焼室32とガス化室33とを有する焼却炉本体34と、ガス化室33内で円筒状の固形燃料1を直立した状態で燃焼室32側へ微速移動させ且つ固形燃料1の下方から上方への気流流通許容し得る燃料送り装置38と、固形燃料1の加熱により放出される可燃性ガスの一部を捕捉し且つガス化室33の固形燃料1の移動経路の下方に配置した熱気吐出管40へ可燃性ガスを送給するガス供給手段41と、燃焼室32の内部に配置した空気吐出管42へ空気を送給する空気供給手段43とを備え、固形燃料1を可燃性ガスの低酸素雰囲気で加熱して固形燃料1からの更なる可燃性ガスの放出を図り、固形燃料1の加熱に用いない可燃性ガス及び固形燃料1を加熱した後の可燃性ガスに空気を送給して完全高温燃焼させる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

粉砕したごみから不燃物を取り除き且つ高圧円筒状に圧縮成形した固形燃料を、直立した状態で加熱して固形燃料から高温可燃性ガスを放出させる際に、該可燃性ガスの一部を捕捉して、固形燃料の下方から上方へ且つ横方向に流通させることにより、固形燃料を可燃性ガスで低酸素雰囲気で加熱して固形燃料からの更なる可燃性ガスの放出を図り、固形燃料の加熱に用いない可燃性ガスに酸素を送給して燃焼させることを特徴とするごみ固形燃料のガス化燃焼方法。

請求項2

粉砕したごみから不燃物を取り除き且つ高圧で円筒状に圧縮成形した固形燃料を、直立した状態で加熱して固形燃料から高温の可燃性ガスを放出させる際に、該可燃性ガスの一部を捕捉して、固形燃料の下方から上方へ且つ横方向に流通させることにより、固形燃料を可燃性ガスで低酸素雰囲気で加熱して固形燃料からの更なる可燃性ガスの放出を図った後の燃料残滓を加熱して溶融させ、溶融状態の残滓を滴下固化させることを特徴とするごみ固形燃料のガス化燃焼により生じた残滓の処理方法

請求項3

燃焼室及び該燃焼室の下部に連通し且つ横方向に延びるガス化室を有する焼却炉本体と、ガス化室の内部で直立した状態の円筒状の固形燃料を反燃焼室側から燃焼室側へ微速移動させ且つ固形燃料の下方から上方及び横方向への気流の流通を許容し得る燃料送り装置と、ガス化室に設けた補助加熱手段と、ガス化室に固形燃料の移動経路の下方に位置するように配置した熱気吐出管と、固形燃料の加熱により放出される可燃性ガスの一部を捕捉して熱気吐出管へ送給するガス供給手段と、燃焼室の内部に配置した空気吐出管と、該空気吐出管へ空気を送給する空気供給手段とを備えてなることを特徴とするごみ固形燃料燃焼装置

請求項4

ガス化室の燃焼室寄りの端部に連通する溶融室を有する残滓溶融炉と、可燃性ガスを放出した後の燃料残滓を、ガス化室から溶融室へ送出する残滓送り装置と、溶融室に設けた残滓加熱手段とを備え、溶融した残滓を外部へ滴下させるための溶融残滓排出管を残滓溶融炉に設けた請求項3に記載のごみ固形燃料燃焼装置。

請求項5

円筒状の固形燃料の中空部挿入可能な短筒状の熱気ノズルと円筒状の固形燃料の一端面に当接し得る板状部とを有する複数の燃料支持部材を、無端状に連結して燃料搬送帯を形成し、ガス化室内の反燃焼室寄り部分にテールプーリを、また、ガス化室内の燃焼室寄り部分にヘッドプーリを配置し、両プーリに前記の燃料搬送帯を周回可能に巻き掛けて、燃料送り装置を構成した請求項3あるいは請求項4のいずれかに記載のごみ固形燃料燃焼装置。

技術分野

0001

本発明は、ごみ固形燃料ガス化燃焼方法及びごみ固形燃料のガス化燃焼により生じた残滓処理方法、並びにごみ固形燃料燃焼装置に関するものである。

背景技術

0002

近年、都市ごみの有効利用が種々検討されており、そのひとつとして、ガラスびんプラスチック容器スチール缶アルミ缶故紙などを分別回収した残りのごみを焼却炉焼却し、焼却時の熱で蒸気を発生させ、該蒸気によりタービンを作動させて発電機を駆動し、ごみ燃焼による熱エネルギー電力に変換することが提案されている。

0003

また、ごみの有効利用を図るために、収集したごみを破砕し、金属などの不燃物を取り除いたうえ、生石灰水酸化カルシウム)を主体とする添加剤を混合して発熱反応を起こさせ、その後、ごみを圧縮成形して乾燥させて固形燃料化し、当該固形燃料を焼却することが考えられている。

0004

ごみの固形燃料化が効率よく行えるようにするために、本願出願人は、「ごみから固形燃料を製造する方法及び装置並びに超高圧プレス装置」を既に出願している(平成8年特許願第137659号)。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、収集したごみの中のプラスチックは、金属に比べて取り除きにくく、プラスチックを含んだ固形燃料を単に焼却すると、燃焼炉に損傷が生じることがある。

0006

また、大気中に排出される燃焼ガス中有害物質が含有されることや、燃料残滓が大量に発生することが懸念される。

0007

本発明は、上述した実情に鑑みてなしたもので、プラスチックを含んだごみを圧縮成形した固形燃料を、燃焼ガス中に有害物質を含有させずに効率よく焼却でき、また、焼却により生じる残滓の減少を図ることを目的としている。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載のごみ固形燃料のガス化燃焼方法では、粉砕したごみから不燃物を取り除き且つ高圧円筒状に圧縮成形した固形燃料を、直立した状態で加熱して固形燃料から高温可燃性ガスを放出させる際に、該可燃性ガスの一部を捕捉して、固形燃料の下方から上方へ且つ横方向に流通させることにより、固形燃料を可燃性ガスで低酸素雰囲気で加熱して固形燃料からの更なる可燃性ガスの放出を図り、固形燃料の加熱に用いない可燃性ガスに酸素を送給して燃焼させる。

0009

また、本発明の請求項2に記載のごみ固形燃料のガス化燃焼により生じた残滓の処理方法では、粉砕したごみから不燃物を取り除き且つ高圧で円筒状に圧縮成形した固形燃料を、直立した状態で加熱して固形燃料から高温の可燃性ガスを放出させる際に、該可燃性ガスの一部を捕捉して、固形燃料の下方から上方へ且つ横方向に流通させることにより、固形燃料を可燃性ガスで低酸素雰囲気で加熱して固形燃料からの更なる可燃性ガスの放出を図った後の燃料残滓を加熱して溶融させ、溶融状態の残滓を滴下固化させる。

0010

本発明の請求項3に記載のごみ固形燃料燃焼装置では、燃焼室及び該燃焼室の下部に連通し且つ横方向に延びるガス化室を有する焼却炉本体と、ガス化室の内部で直立した状態の円筒状の固形燃料を反燃焼室側から燃焼室側へ微速移動させ且つ固形燃料の下方から上方及び横方向への気流の流通を許容し得る燃料送り装置と、ガス化室に設けた補助加熱手段と、ガス化室に固形燃料の移動経路の下方に位置するように配置した熱気吐出管と、固形燃料の加熱により放出される可燃性ガスの一部を捕捉して熱気吐出管へ送給するガス供給手段と、燃焼室の内部に配置した空気吐出管と、該空気吐出管へ空気を送給する空気供給手段とを備えている。

0011

また、本発明の請求項4に記載のごみ固形燃料燃焼装置では、上述した本発明の請求項3に記載のごみ固形燃料燃焼装置の構成に加えて、ガス化室の燃焼室寄りの端部に連通する溶融室を有する残滓溶融炉と、可燃性ガスを放出した後の燃料残滓を、ガス化室から溶融室へ送出する残滓送り装置と、溶融室に設けた残滓加熱手段とを備え、溶融した残滓を外部へ滴下させるための溶融残滓排出管を残滓溶融炉に設けている。

0012

更に、本発明の請求項5に記載のごみ固形燃料燃焼装置では、上述した本発明の請求項3あるいは請求項4のいずれかに記載のごみ固形燃料燃焼装置に構成に加えて、円筒状の固形燃料の中空部挿入可能な短筒状の熱気ノズルと円筒状の固形燃料の一端面に当接し得る板状部とを有する複数の燃料支持部材を、無端状に連結して燃料搬送帯を形成し、ガス化室内の反燃焼室寄り部分にテールプーリを、また、ガス化室内の燃焼室寄り部分にヘッドプーリを配置し、両プーリに前記の燃料搬送帯を周回可能に巻き掛けて、燃料送り装置を構成している。

0013

本発明の請求項1に記載のごみ固形燃料のガス化燃焼方法においては、固形燃料の加熱によって該固形燃料から放出される高温の可燃性ガスの一部を、直立した状態の円筒状の固形燃料の下方から上方へ且つ横方向に流通させ、当該固形燃料を可燃性ガスで低酸素雰囲気で加熱することによって、固形燃料からの更なる可燃性ガスの放出を図り、固形燃料の加熱に用いない可燃性ガスに空気を送給して、可燃性ガスを安定した状態で完全高温燃焼させ、燃焼ガス中に有害物質が含まれないようにする。

0014

本発明の請求項2に記載のごみ固形燃料のガス化燃焼により生じた残滓の処理方法においては、可燃性ガスの放出を図った後の燃料残滓を加熱することにより溶融させ、溶融状態の残滓を滴下固化させて、残滓発生量の減少を図る。

0015

本発明の請求項3から請求項5に記載のごみ固形燃料燃焼装置においては、燃料送り装置によって円筒状の固形燃料を直立した状態でガス化室の内部の反燃焼室側から燃焼室側へ微速移動させながら加熱して固形燃料から可燃性ガスを放出させ、固形燃料から放出される高温の可燃性ガスの一部を、ガス供給手段及び熱気吐出管を介して固形燃料の下方から上方及び横方向へ流通させ、当該固形燃料を可燃性ガスで低酸素雰囲気で加熱することによって、固形燃料からの更なる可燃性ガスの放出を図る。

0016

また、燃焼室へ流入する固形燃料の加熱に用いない可燃性ガスに、空気供給手段及び空気吐出管を介して高温に予熱した空気を供給して、燃焼室内で可燃性ガスを、充分な滞留時間をとって安定した状態で完全高温燃焼させ、燃焼ガス中に有害物質が含まれないようにする。

0017

本発明の請求項4に記載したごみ固形燃料燃焼装置においては、可燃性ガスを放出した後の燃料残滓を、残滓送り装置によってガス化室から溶融室へ送出し、溶融室内の残滓を残滓加熱手段で溶融させ、溶融した残滓を溶融残滓排出管から残滓溶融炉の外部へ滴下固化させ、残滓発生量の減少を図る。

0018

本発明の請求項5に記載のごみ固形燃料燃焼装置においては、無端状の燃料搬送帯を形成する燃料支持部材の熱気ノズルによって、熱気吐出管より吐出される高温の可燃性ガスを円筒状の固形燃料の中空部にも流通させ、当該固形燃料からの可燃性ガス放出の促進を図る。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

0020

図1から図5は本発明のごみ固形燃料燃焼装置の実施の形態の一例を示すものである。

0021

このごみ固形燃料燃焼装置では、ごみを圧縮成形した直径が約300mm程度、長さが約1200mm程度の円筒状の固形燃料1を焼却する。

0022

固形燃料1は、粉砕機によって最大寸法が約20〜50mm程度の不定形状に粉砕したごみから、選別機によって金属など不燃物を取り除き、生石灰(水酸化カルシウム)を主体とする添加剤を混合するなどの前処理を行ったうえ、図6及び図7に示す超高圧プレス装置によって円筒状に圧縮成形したものである。

0023

この超高圧プレス装置は、本願出願人が先に出願した平成8年特許願第137659号の明細書に記載のものを基本としている。

0024

超高圧プレス装置は、ベッド2の中央部に設けた架台3に略水平に枢支された第1のシリンダ4と、該第1のシリンダ4に摺動可能に挿入された第1のピストン5と、前記第1のシリンダ4に対して直交するように略水平に延び且つベッド2の一端A側寄り部分に並設した軸受6に非偏心部分7aが枢支されたクランク軸7と、基端部がクランク軸7の偏心部分7bに枢支され且つ先端部が第1のピストン5の基端部に枢支されたレバー8と、前記クランク軸7と平行に延び且つベッド2の他端B側寄り部分に敷設した案内レール9に沿って横方向に摺動し得る移動フレーム10と、該移動フレーム10の一端A側に横方向に並んで設けられ且つ移動フレーム10の横移動によって前記第1のシリンダ4に同軸対峙し得る2つの案内筒11と、該案内筒11のそれぞれに第1のシリンダ4に対して近接離反する方向へ摺動可能に挿入された第2のシリンダ12と、該第2のシリンダ12に摺動可能に挿入された第2のピストン13と、該第2のピストン13の先端部に同軸に設けられた丸棒状の中空部形成用14と、各案内筒11に対して同軸に位置し且つ軸方向への変位拘束された状態で周方向へは回転できるように移動フレーム10に枢支されたナット15と、該ナット15に螺合され且つ先端部が第2のピストン13の基端部に固着されたねじ軸13aとを備えている。

0025

クランク軸7には、ベッド2の一端A側寄り部分に設置した電動機16の回転力が、プーリ17、ベルト18、プーリ19を介して伝達されるようになっている。

0026

各ねじ軸13aには、移動フレーム10の内部に設置した電動機20の回転力が、ピニオン21、ギヤ22を介して伝達されるようになっている。

0027

各第2のシリンダ12は、流体圧アクチュエータ23によって、第1のシリンダ4に対して近接離反するようになっている。

0028

第1のシリンダ4の側方には、粉砕、金属の除去などの前処理を行ったごみが貯留されるホッパ24が設けられている。

0029

このホッパ24に投入されたごみは、スクリューフィーダ25及びシュート26によって、ごみ投入口27から第1のシリンダ4の内部へ送給されるようになっている。

0030

ベッド2の下方には、各第2のシリンダ12のそれぞれから送出される固形燃料1を受けるためにホッパ28,29が設けられている。

0031

第2のシリンダ12の下部には、軸線方向へ所要の間隔で複数の水抜き孔12aが形成され、水抜き孔12aから排出された水は、第2のシリンダ12の下部に配設した水受けホッパ30を介し排水溝31へ排出し得るようになっている。

0032

即ち、図6及び図7に示す超高圧プレス装置では、第1のシリンダ4に対する第2のシリンダ12の位置合せと、スクリューフィーダ25による第1のシリンダ4の内部へのごみの送給と、第1のピストン5の移動、及び中空部形成用杆14を有する第2のピストン13の移動によって、第2のシリンダ12の内部で、ごみを円筒状の固形燃料1に圧縮成形する。

0033

この圧縮成形時の圧力を1000kg/cm2G程度にすると、ごみの脱水脱臭が促進される。

0034

また、第1のシリンダ4に対する第2のシリンダ12の横移動と、第2のピストン13の移動とによって、第2のシリンダ12からホッパ28あるいはホッパ29へ固形燃料1を送出する。

0035

更に、ごみから円筒状の固形燃料1を圧縮成形するのにあたっては、粉砕したごみに対して塩素ガスを捕捉するための生石灰を添加しておく。

0036

次に、図1から図5に示すごみ固形燃料燃焼装置の詳細を説明する。

0037

このごみ固形燃料燃焼装置は、燃焼室32及び該燃焼室32の下部に連通し且つ横方向に延びるガス化室33を有する焼却炉本体34と、ガス化室33の反燃焼室寄り端部に連通する燃料投入室35を形成する燃料チャンバー36と、ガス化室33の燃焼室寄りの端部に連通する溶融室37aを有する残滓溶融炉37と、ガス化室33の内部で直立した状態の円筒状の固形燃料1を反燃焼室側から燃焼室側へ微速移動させ且つ固形燃料1の下方から上方への気流の流通を許容し得る燃料送り装置38と、ガス化室33に設けた補助加熱手段39と、ガス化室33に固形燃料1の移動経路の下方に位置するように配置した熱気吐出管40と、固形燃料1の加熱により放出される可燃性ガスの一部を捕捉して熱気吐出管40へ送給するガス供給手段41と、燃焼室32の内部に配置した空気吐出管42と、該空気吐出管42へ空気を送給する空気供給手段43と、可燃性ガスを放出した後の燃料残滓44を、ガス化室33から溶融室37aへ送出する残滓送り装置45と、溶融室37aに設けた残滓加熱手段46とを備えている。

0038

焼却炉本体34の燃焼室32を形成する炉壁部には、排熱回収による発電を行うための伝熱管47が設けられている。

0039

この伝熱管47には、給水ポンプ(図示せず)から水が供給され、伝熱管47の内部において水の蒸発により生じる蒸気は、焼却炉本体34に隣接して設置した発電設備のタービン48へ送給され、該タービン48によって発電機49が駆動されるようになっている。

0040

燃料チャンバー36の燃料投入室35は、ガス化室33に対して略水平に交差する方向に延びている。

0041

燃料チャンバー36の反ガス化室寄り端部及びガス化室寄り端部には、それぞれゲート50,51が設けられ、該ゲート50,51の少くとも一方を閉止状態にしておくことにより、外部の空気が燃料投入室35を介してガス化室33へ流入することが抑止されるようになっている。

0042

また、燃料チャンバー36の内部には、図3及び図5に示すような燃料吊下げ装置52が設けられており、該燃料吊下げ装置52は、燃料チャンバー36の外部からゲート50,51を貫通してガス化室33の内部まで延びるように燃料投入室35の上部に取り付けられたレール53と、該レール53に吊り下げられレール53に沿って移動し得るようにローラ付リンク54aを介して連結された複数のハンガー54と、該各ハンガー54に流体圧アクチュエータ55を介して昇降可能に吊り下げられ且つ水平方向に設けた流体圧アクチュエータ56により開閉駆動されて固形燃料1を把持し得るように形成された左右一対アーム57とによって構成されている。

0043

残滓溶融炉37の溶融室37aは、ガス化室33に連通し且つ斜め下方へ延びるように形成されており、該溶融室37aのガス化室側に、スクリューフィーダよりなる燃料残滓送り装置45が溶融室37aに沿って配置され、反ガス化室側の端部に溶融残滓排出管58を有し、該溶融残滓排出管58の上方位置に、バーナよりなる残滓加熱手段46を備えている。

0044

前記の溶融残滓排出管58の外部下方には、溶融スラッグ受けホッパ59が配置され、溶融残滓排出管58から滴下排出されて砂状塊化した溶融スラッグ60を受けて所定の場所へ搬出できるようになっている。

0045

燃料送り装置38は、図3及び図4に示すように円筒状の固形燃料1の一端面に当接し得る板状部61と、該板状部61の上面に所定の間隔を隔てて立設され且つ固形燃料1の中空部を外嵌し得るように中空の逆漏斗状に形成された熱気ノズル62とを有する複数の燃料支持部材63を、所定の間隔を隔てて無端状に連結した燃料搬送帯64を設け、該燃料搬送帯64を、ガス化室33内の反燃焼室寄り部分に配置したテールプーリ65とガス化室33内の燃焼室寄り部分に配置したヘッドプーリ66とに周回可能に巻き掛けた構成としている。

0046

因みに、前記の燃料吊り下げ装置52のハンガー54の連結間隔と、前記の熱気ノズル62の立設間隔とは、略同じ間隔になっている。

0047

従って、燃料送り装置38の上部に位置する燃料搬送帯64の下方に配置した前記の熱気吐出管40から吐出される熱気(可燃性ガス)が、燃料支持部材63の間隙図4に示すS)を通って固形燃料1の外周を下方から上方へ流通し、また、前記の熱気が、熱気ノズル62を介して固形燃料1の中空部を下方から上方へ且つ横方向に流通するようになっている。

0048

バーナよりなる補助加熱手段39は、ガス化室33の燃料チャンバー側の端部に配置されており、ごみ固形燃料燃焼装置の始動時に、この補助加熱手段39を作動させることにより、燃料送り装置38の燃料搬送帯64の上に配列された固形燃料1の温度を上げてガス化を促進させ得るようになっている。

0049

ガス供給手段41は、ガス化室33の上部と熱気吐出管40とを連通する空気配管67と、該配管途中に設けられた送風機68とによって構成されている。

0050

空気供給手段43は、送風機69と、熱交換器70から送風機69を介して空気吐出管42に連通する空気配管71とによって構成されている。

0051

空気吐出管42には、該空気吐出管42の下方側の周壁に複数の小孔穿設されており、当該小孔から熱交換器70によって高温に予熱された空気を下方へ向かって噴出させることによって、焼却炉本体34の燃焼室32における高温の空気と可燃性ガスとの混合を助勢し、また、燃焼室32での高温の空気と可燃性ガスとの混合流の滞留時間を充分にとるようにしている。

0052

72はごみ固形燃料燃焼装置に付属する集塵装置であり、該集塵装置72は、前記の残滓溶融炉37の上方に配置され且つ焼却炉本体34の上部に配管73を介して連通するサイクロン74と、該サイクロン74に連通し且つサイクロン74によって粉塵の一部を分離されたガス体濾過する電気集塵器75と、該電気集塵器75に吸気側が連結され且つ排気側が熱交換器70に連結されたブロワ76とによって構成されている。

0053

サイクロン74には、石灰中和剤を投入するための石灰中和剤供給管77が設けられている。

0054

集塵装置72のサイクロン74によって分離された粉塵は、残滓溶融炉37に直接投入され、電気集塵器75によって集塵された粉塵は、スクリューコンベヤ78を介して残滓溶融炉37へ投入され、サイクロン74及び電気集塵器75によって浄化されたガス体は、熱交換器70を通って煙突79から外部へ排出されるようになっている。

0055

図6及び図7に示す超高圧プレス装置によって円筒状に圧縮成形した固形燃料1を、図1及び図2に示すごみ固形燃料燃焼装置によってガス化燃焼させる際には、超高圧プレス装置の近傍から図示していない搬送手段によってごみ固形燃料燃焼装置まで固形燃料1を搬送し、燃料チャンバー36に設けた燃料吊り下げ装置52の直下に供給する。

0056

その後、燃料吊り下げ装置52の各ハンガー54の流体圧アクチュエータ55を作動してアーム57が固形燃料1の頭部に届く位置まで降下させ、同時に流体圧アクチュエータ56を作動してアーム57を開閉させて固形燃料1の頭部を把持し、流体圧アクチュエータ55をアーム57が上昇する方向へ作動して固形燃料1を吊り上げる。

0057

図示していない駆動装置によってハンガー54をガス化室方向へ移動し、燃料投入室35を経てガス化室33へ搬入し、燃料送り装置45のテールプーリ65近傍の燃料支持部材63上方に停止させ、再び、各流体圧アクチュエータ55,56を作動させることによって、円筒状の固形燃料1の中空部を熱気ノズル62に外嵌して燃料支持部材63の上面に直立するように載置する。

0058

このとき、燃料吊り下げ装置52と燃料送り装置45とは、相互に同調して連動し、燃料吊り下げ装置52のハンガー54が燃料送り装置45の燃料支持部材63の上方に停止した時には、その直下に熱気ノズル62が位置するようになっている。

0059

かくして、順次、燃料送り装置45の燃料支持部材63上に固形燃料1が搬入される。

0060

固形燃料1のガス化開始当初は、ガス化室33の燃料チャンバー側の端部に配置した補助加熱手段39を点火し、燃料送り装置38によって、燃料搬送帯64の燃料支持部材63の上に直立した状態で配列されている固形燃料1をガス化室33の内部の反燃焼室側から燃焼室側へ微速移動させながら加熱し、温度を上げてガス化を促進させ、固形燃料1から可燃性ガスを放出させる。

0061

このとき、可燃性ガスとともに固形燃料1から放出される塩素ガスは、固形燃料1の製造時に添加しておいた生石灰によって捕捉され、塩素ガスに起因するダイオキシンの発生が予め抑制される。

0062

また、ガス供給手段41の送風機68を作動させることにより、固形燃料1から放出される高温の可燃性ガスの一部を、ガス化室33の上部から空気配管67を介して、燃料送り装置38の上部に位置する燃料搬送帯64の下方に配置した熱気吐出管40へ送給し、該熱気吐出管40から吐出される高温の可燃性ガスを、燃料支持部材63上の固形燃料1の外周に対して下方から上方へ流通させ、同時に、燃料支持部材63に設けた熱気ノズル62を介して固形燃料1の中空部を流通させ、当該固形燃料1を可燃性ガスによって低酸素雰囲気で加熱することにより、ガス化室33の内部で可燃性ガスを燃焼させることなく、固形燃料1からの更なる可燃性ガスの放出を図る。

0063

更に、空気供給手段43の送風機69を作動させることにより、熱交換器70によって予熱された空気を、空気配管71、空気吐出管42を介して燃焼室32へ流入してくる可燃性ガスに対して供給し、燃焼室32の内部で高温の空気と可燃性ガスとの混合流の滞留時間を充分にとって、可燃性ガスを安定した状態で完全高温燃焼させ、燃焼ガス中に有害物質が含まれないようにする。

0064

すなわち、固形燃料1に添加された生石灰で捕捉されない極微量の塩素ガスからダイオキシンが発生したとしても、該ダイオキシンは、燃焼室32の内部で充分な滞留時間をとって高温で燃焼する可燃性ガスの熱によって完全に分解される。

0065

ごみを圧縮成形した固形燃料1は、一般に400℃〜800℃の範囲で熱分解を起こして可燃性ガスを放出するので、ガス化室33の内部の温度が、固形燃料1から可燃性ガスが連続的に放出される領域に達したならば、当初、点火した補助加熱手段39の運転を停止し、ガス供給手段41を介して熱気吐出管40から吐出される可燃性ガスで、固形燃料1を加熱する。

0066

燃料送り装置38によって、燃料搬送帯64の燃料支持部材63の上に直立した状態で配列されてガス化室33の内部の反燃焼室側から燃焼室側へ微速移動される固形燃料1は、燃料搬送帯64のヘッドプーリ側に到達するまでに、完全にガス化され、固形燃料1の燃料残滓44は、燃料搬送帯64のヘッドプーリ側端部から残滓溶融炉37の溶融室37aの入口に落下し、該溶融室37aのガス化室側に配置された燃料残滓送り装置45によって溶融室37aの反ガス化室側へ送られる。

0067

一方、燃焼室32の内部で燃焼した燃焼ガスは、電気集塵器75の下流側に設けられたブロワ76によって吸引され、焼却炉本体34の上部に連通する配管73を通ってサイクロン74へ流入し、燃焼ガスに極微量の塩素ガスが含まれていた場合には、石灰中和剤供給管77から投入される石灰中和剤によって塩素ガスが捕捉されるとともに、サイクロン74によって粉塵の一部を分離され、分離された粉塵は、残滓溶融炉37へ直接投入される。

0068

サイクロン74によって粉塵の一部を分離された燃焼ガスは、更に電気集塵器75へ送られて浄化され、ブロワ76から熱交換器70を経て煙突79から外部へ放出される。

0069

電気集塵器75によって集塵された粉塵は、スクリューコンベヤ78を介して残滓溶融炉37へ投入される。

0070

溶融室37aの内部に送給された燃料残滓44は、前記の粉塵とともに溶融室37aの端部に配置された残滓加熱手段46によって更に加熱されて溶融する。

0071

溶融した燃料残滓44は、溶融室37aの端部に設けられた溶融残滓排出管58から滴下・排出され、砂状の溶融スラッグ60となって溶融スラッグ受けホッパ59に投入される。

0072

また、焼却炉本体34の燃焼室32の燃焼ガスによって加熱される伝熱管47の内部において水の蒸発により生じる蒸気は、焼却炉本体34に隣接して設置した発電設備のタービン48へ送給されて該タービン48を駆動し、タービン48を介して発電機49を駆動する。

0073

このように、図1から図5に示すごみ固形燃料燃焼装置では、超高圧で円筒状に圧縮成形した固形燃料1を用いるので、固形燃料1の内部に空気が含まれておらず、従って腐敗による悪臭が生じたりすることがなく、自然発火の恐れもなく、ごみの有効利用を図ることができる。

0074

また、固形燃料1の加熱によって該固形燃料1から放出される高温の可燃性ガスの一部を、燃料送り装置45の燃料搬送帯64の下方に設けた熱気吐出管40から吐出し、燃料搬送帯64の上面に直立した状態の円筒状の固形燃料1の内外周の下方から上方へ流通させ、当該固形燃料1を可燃性ガスで低酸素雰囲気で加熱するようにしたので、固形燃料1からの更なる可燃性ガスの放出を図ることができ、燃焼室32に設けた空気吐出管42から、固形燃料1の加熱に用いない可燃性ガス及び固形燃料1を加熱した後の可燃性ガスに空気を送給して、燃焼室32の内部で高温の空気と可燃性ガスとの混合流の滞留時間を充分にとり、可燃性ガスを安定した状態で完全高温燃焼させるようにしたので、燃焼ガス中に含まれる有害物質を削減できる。

0075

更に、可燃性ガスの放出を図った後の燃料残滓44を残滓溶融炉37の溶融室37aへ送給し、該溶融室37aに設けた残滓加熱手段46によって加熱して溶融させ、溶融室37aに設けた溶融残滓排出管58から溶融状態の残滓を滴下固化させるようにしたので、残滓の発生量を減少させることができる。

0076

本発明のごみ固形燃料のガス化燃焼方法及びごみ固形燃料のガス化燃焼により生じた残滓の処理方法、並びにごみ固形燃料燃焼装置は、上述した実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。

発明の効果

0077

以上述べたように、本発明のごみ固形燃料のガス化燃焼方法及びごみ固形燃料のガス化燃焼により生じた残滓の処理方法、並びにごみ固形燃料燃焼装置によれば、以下のような種々の優れた効果を奏し得る。

0078

(1)固形燃料の加熱によって該固形燃料から放出される高温の可燃性ガスの一部を、直立した状態の円筒状の固形燃料の内外周の下方から上方へ流通させ、当該固形燃料を可燃性ガスの低酸素雰囲気で加熱するようにしたので、固形燃料からの更なる可燃性ガスの放出を図ることができる。

0079

(2)固形燃料の加熱に用いない可燃性ガスに空気を送給して、可燃性ガスを安定した状態で完全高温燃焼させるようにしたので、燃焼ガス中に含まれる有害物質を削減できる。

0080

(3)可燃性ガスの放出を図った後の燃料残滓を残滓加熱手段によって加熱して溶融させ、溶融状態の残滓を滴下固化させるようにしたので、残滓の発生量を減少させることができる。

図面の簡単な説明

0081

図1本発明のごみ固形燃料燃焼装置の実施の形態の一例の側面図である。
図2図1に関連するごみ固形燃料燃焼装置の平面図である。
図3図1に関連する燃料吊下げ装置などの詳細図である。
図4図1に関連する燃料送り装置の燃料支持部材の平面図である。
図5図1に関連する燃料吊下げ装置の側面図である。
図6図1に関連する超高圧プレス装置の側面図である。
図7図6に関連する超高圧プレス装置の平面図である。

--

0082

1固形燃料
32燃焼室
33ガス室
34焼却炉本体
37残滓溶融炉
38溶融室
39補助加熱手段
40熱気吐出管
41ガス供給手段
42空気吐出管
43空気供給手段
44燃料残滓
45 残滓送り装置
46 残滓加熱手段
61 板状部
62 熱気ノズル
63 燃料支持部材
64 燃料搬送帯
65テールプーリ
66 ヘッドプーリ

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