焼却炉
【解決手段】被焼却物が供給される一次燃焼室５を設けた燃焼箱１と、一次燃焼室５でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室１５を一次燃焼室５に連通するように設けた火炎筒７と、一次燃焼室５で火炎筒７に連結されて助燃焼室１５に連通する二次燃焼室３１を設けた輻射筒８と、輻射筒８に連結されて二次燃焼室３１に連通する排気室３６を設けた排気筒９とを備えている。燃焼箱１には一次燃焼室５にエアを供給するエア供給口２３ａを設けている。輻射筒８で二次燃焼室３１の温度を検出する温度センサ３０と、エア供給量調節手段でエア供給口２３ａから一次燃焼室５に供給されるエアの量を調節する開閉弁と、火炎筒７で火炎を生じさせるバーナー１７と、温度センサ３０からの信号に基づき開閉弁の開度を調節するとともにバーナー１７を着火または消火させるコントローラとを備えている。
【効果】乾留ガスの温度設定を容易にして完全燃焼を促進させる。
【効果】乾留ガスの温度設定を容易にして完全燃焼を促進させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘導燃焼式ガス化焼却炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この誘導燃焼式ガス化焼却炉においては、被焼却物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、この一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、この一次燃焼室でこの火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する二次燃焼室を設けた輻射筒と、この輻射筒に連結されて二次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを備え、輻射筒からの輻射熱により燃焼箱の一次燃焼室内で被焼却物が燃焼されてガス化及び炭化され、その際に発生する乾留ガスが火炎筒内の助燃焼室を経て輻射筒の二次燃焼室内に流れて完全燃焼され、さらに飛灰が輻射筒の二次燃焼室から排気筒の排気室に流れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
燃焼箱内の一次燃焼室で被焼却物を輻射筒からの輻射熱により燃焼させる際に発生する乾留ガスを確実に完全燃焼させるには、輻射筒の二次燃焼室内での乾留ガスの温度設定が重要である。
【０００４】
この発明は、乾留ガスの温度設定を容易にして完全燃焼を促進させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
後記実施形態の図面（図１〜６）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかる焼却炉は下記のように構成されている。
この焼却炉は、被焼却物が供給される一次燃焼室５を設けた燃焼箱１と、この一次燃焼室５でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室１５を一次燃焼室５に連通するように設けた火炎筒７と、この一次燃焼室５でこの火炎筒７に連結されて助燃焼室１５に連通する二次燃焼室３１を設けた輻射筒８と、この輻射筒８に連結されて二次燃焼室３１に連通する排気室３６を設けた排気筒９とを備えている。前記一次燃焼室５にエアを供給するエア供給口２３ａを燃焼箱１に設け、このエア供給口２３ａから一次燃焼室５に供給されるエアの量を調節するエア供給量調節手段２５を備えている。
【０００６】
請求項１の発明では、火炎筒７内の助燃焼室１５に供給されるエア以外に、一次燃焼室５にもエアを供給することができるので、燃焼箱１内の一次燃焼室５で被焼却物を輻射筒８からの輻射熱により燃焼させる際に発生する乾留ガスの温度設定をエア供給口２３ａからのエア量に応じて容易に行うことができ、ひいてはその乾留ガスが流入される輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定も容易に行うことができる。また、一次燃焼室５に供給するエアの量を調節することができるので、それらの温度設定の変更も容易に行うことができる。
【０００７】
請求項２の発明にかかる焼却炉は下記のように構成されている。
この焼却炉は、被焼却物が供給される一次燃焼室５を設けた燃焼箱１と、この一次燃焼室５でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室１５を一次燃焼室５に連通するように設けた火炎筒７と、この一次燃焼室５でこの火炎筒７に連結されて助燃焼室１５に連通する二次燃焼室３１を設けた輻射筒８と、この輻射筒８に連結されて二次燃焼室３１に連通する排気室３６を設けた排気筒９とを備えている。前記火炎筒７の外周で一次燃焼室５にエアを供給する複数のエア供給口２３ａを燃焼箱１に対し周方向へ並べて配設している。
【０００８】
請求項２の発明では、火炎筒７内の助燃焼室１５に供給されるエア以外に、火炎筒７の外周の一次燃焼室５にもエアを供給することができるので、燃焼箱１内の一次燃焼室５で被焼却物を輻射筒８からの輻射熱により燃焼させる際に発生する乾留ガスの温度設定をエア供給口２３ａからのエア量に応じて容易に行うことができ、ひいてはその乾留ガスが流入される輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定も容易に行うことができる。また、複数のエア供給口２３ａを周方向へ並べて配設しているので、火炎筒７の外周の一次燃焼室５にエアを平均的に供給することができる。
【０００９】
請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記各エア供給口２３ａは、燃焼箱１の外周で周方向へ巻いた口管２３に配設されている。請求項３の発明では、各エア供給口２３ａを設けるエア供給構造を簡単にすることができる。
【００１０】
請求項３の発明を前提とする請求項４の発明においては、前記口管２３に接続したエア供給量調節管２２にエア供給量調節手段２５を設けている。請求項４の発明では、一次燃焼室５に供給するエアの量を調節することができるので、燃焼箱１内の一次燃焼室５における乾留ガスの温度設定や輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定の変更も容易に行うことができる。
【００１１】
請求項４の発明を前提とする請求項５の発明において、前記エア供給量調節管２２は、ブロア１９により火炎筒７の助燃焼室１５にエアを供給する誘空気管２０から分岐されている。請求項５の発明では、ブロア１９を兼用してエア供給構造を簡単にすることができる。
【００１２】
請求項１または請求項４または請求項５の発明を前提とする請求項６の発明においては、前記輻射筒８で二次燃焼室３１の温度を検出する温度センサ３０と、前記エア供給量調節手段２５でエアの量を調節する調節弁２６，２７，２８と、前記火炎筒７で火炎を生じさせるバーナー１７とを備え、この温度センサ３０からの信号に基づき、この調節弁２６，２７，２８の開度を調節するとともにこのバーナー１７を着火または消火させる制御手段４３を備えている。請求項６の発明では、この温度センサ３０からの信号に基づく制御により、輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定を容易に行うことができる。なお、このエア供給量調節手段２５としては、請求項８の発明以外に、各エア供給口２３ａに調節弁を設けてもよい。
【００１３】
請求項６の発明を前提とする請求項７の発明において、前記制御手段４３は下記の第一段階処理と第二段階処理と第三段階処理とを行う。この第一段階処理では、タイマー４０により設定された第一段階の所定処理時間範囲内で、温度センサ３０からの信号に基づき、調節弁としての開閉弁２６，２７，２８を開動または閉動するとともにバーナー１７を着火または消火して、輻射筒８における二次燃焼室３１の温度を第一段階の所定温度範囲内に維持する。この第一段階処理の終了後に、タイマー４１により設定された第二段階の所定処理時間範囲内で、温度センサ３０からの信号に基づき、調節弁としての開閉弁２６，２７，２８を開動または閉動するとともにバーナー１７を着火または消火して、輻射筒８における二次燃焼室３１の温度を第一段階の所定温度範囲よりも低い第二段階の所定温度範囲内に維持する。この第二段階処理の終了後に、温度センサ３０からの信号に基づき、輻射筒８における二次燃焼室３１の温度が第二段階の所定温度範囲よりも低い所定温度以下であると判断した場合、タイマー４２により設定された第三段階の所定処理時間範囲内で、タイマー４８，４９によりバーナー１７を着火または消火する。請求項７の発明では、人手の掛からない自燃現象により、焼却の自動化を促進することができる。
【００１４】
請求項１または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７の発明を前提とする請求項８の発明にかかるエア供給量調節手段２５においては、複数のエア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを互いに並列接続し、その各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち少なくとも一つのエア通路管２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに調節弁としての開閉弁２６，２７，２８を設け、この開閉弁２６，２７，２８の開閉動に伴いエアの量を調節する。請求項８の発明では、開状態にする開閉弁２６，２７，２８の数を増やすと、エア通路の有効断面積が増えて各エア供給口２３ａから一次燃焼室５に供給されるエアの量も増加する。そのため、エア供給口２３ａの数と比較して開閉弁２６，２７，２８の数を少なくしてエア供給構造を簡単にすることができる。
【００１５】
請求項１から請求項８のうちいずれかの請求項の発明を前提とする第９の発明において、前記排気筒９は輻射筒８に連結された案内筒３２とこの案内筒３２に連結された飛灰集積筒３３とを備え、この排気筒９の案内筒３２及び飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積をこの輻射筒８における二次燃焼室３１の有効断面積よりも大きくするとともに、この排気筒９の飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積をこの排気筒９の案内筒３２における排気室３６の有効断面積よりも大きくした。また、第９の発明を前提とする第１０の発明において、前記排気筒９の案内筒３２は輻射筒８と排気筒９の飛灰集積筒３３との間で順次連結した複数段の中間筒３４，３５を備え、この各中間筒３４，３５における排気室３６の有効断面積は輻射筒８から排気筒９の飛灰集積筒３３に至るほど大きくなっている。第９〜１０の発明では、乾留ガスが輻射筒８の二次燃焼室３１から排気筒９の排気室３６に逃げる速度を抑えて二次燃焼室３１における乾留ガスの滞留時間を長くすることができる。
【００１６】
第９の発明または第１０の発明を前提とする第１１の発明においては、前記排気筒９の飛灰集積筒３３に連通する飛灰貯留筒３９を備えている。第１１の発明では、飛灰を排気筒９から飛灰貯留筒３９に回収することができる。
【００１７】
第１１の発明を前提とする第１２の発明において、前記飛灰貯留筒３９は排気筒９に対し着脱可能に設けられている。第１２の発明では、飛灰貯留筒３９に回収された飛灰を燃焼箱１内の一次燃焼室５に戻して再処理することができる。
【００１８】
請求項１から請求項８のうちいずれかの請求項の発明、または第９の発明または第１０の発明または第１１の発明または第１２の発明を前提とする第１３の発明において、前記燃焼箱１は一次燃焼室５に被焼却物を供給する供給口１０に搬送装置１２を備え、この搬送装置１２は、回転軸１３の外周に複数の回転羽根１４を回転方向１３ａへ並設してその供給口１０を各回転羽根１４により遮断した状態で各回転羽根１４により被焼却物を供給口１０から一次燃焼室５に搬送する。第１３の発明では、燃焼箱１内の一次燃焼室５で被焼却物の燃焼中に新たな被焼却物を供給口１０から一次燃焼室５に供給しても、一次燃焼室５内の温度が低下しにくくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、乾留ガスの温度設定を容易にして完全燃焼を促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態にかかる焼却炉について図１〜６を参照して説明する。
この焼却炉においては、図１に示すように、配管室６の上方で底壁２と周壁３と天壁４とで囲まれた一次燃焼室５を有する燃焼箱１と、この一次燃焼室５内でこの底壁２上の中央部に立設された火炎筒７と、この一次燃焼室５内でこの火炎筒７上に連結されてこの天壁４まで延設された輻射筒８と、この輻射筒８上に連結されてこの天壁４上から上方へ延設された排気筒９とを備えている。
【００２１】
前記燃焼箱１において、周壁３の前側上部には一次燃焼室５に被焼却物を供給する供給口１０が設けられ、周壁３の後側上部には開閉可能な窓１１が設けられている。この供給口１０内には搬送装置１２が設けられている。この搬送装置１２においては、回転軸１３の外周に複数の回転羽根１４が回転方向１３ａへ並設され、その供給口１０の内周面に各回転羽根１４の先端部が摺接して供給口１０が遮断された状態で各回転羽根１４により被焼却物が供給口１０から一次燃焼室５に搬送される。
【００２２】
前記火炎筒７において、その内部には助燃焼室１５が設けられ、その外周部にはこの助燃焼室１５を一次燃焼室５に連通する火格子１６が設けられている。この火炎筒７内の助燃焼室１５にはバーナー１７に接続された誘炎管１８とブロア１９に接続された誘空気管２０とが配管室６内を通して底壁２から導入されている。この誘炎管１８の上端部に設けられた集炎管１８ａは助燃焼室１５の上下方向中央部で上方へ開放されている。この誘空気管２０はこの誘炎管１８内を通ってこの集炎管１８ａ内の中央部から上方へ前記輻射筒８の下端部まで延び、この誘空気管２０の上端部には拡開口２０ａが設けられている。
【００２３】
図２に示すように、前記誘空気管２０には第１手動開閉弁２１が取り付けられ、この第１手動開閉弁２１と前記ブロア１９との間にエア供給量調節管２２が接続されている。そのエア供給量調節管２２に接続された口管２３は、前記燃焼箱１において底壁２から上方へ少し離間した高さで周壁３の外周面に沿って周方向へ円弧状に延びている。その口管２３には複数（例えば８個）のエア供給口２３ａが直列的に接続されて前記火炎筒７の外周で燃焼箱１の周壁３に取着され、火炎筒７の下端部の高さで誘空気管２０の付近に向けて一次燃焼室５にエアを供給するように設けられている。このエア供給量調節管２２には口管２３と前記ブロア１９との間に第２手動開閉弁２４が取り付けられている。この第２手動開閉弁２４と口管２３との間にはエア供給量調節手段２５が設けられている。このエア供給量調節手段２５においては、第１エア通路管２２ａから第２エア通路管２２ｂが分岐されて第１電磁開閉弁２６（調節弁）を介してこの第１エア通路管２２ａに戻り、この第１電磁開閉弁２６よりも上流側でこの第２エア通路管２２ｂから第３エア通路管２２ｃが分岐されて第２電磁開閉弁２７（調節弁）を介してこの第１エア通路管２２ａに戻り、この第２電磁開閉弁２７よりも上流側でこの第３エア通路管２２ｃから第４エア通路管２２ｄが分岐されて第３電磁開閉弁２８（調節弁）を介してこの第１エア通路管２２ａに戻る。すなわち、第１エア通路管２２ａと第２エア通路管２２ｂと第３エア通路管２２ｃと第４エア通路管２２ｄとが互いに並列接続され、その各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち第２エア通路管２２ｂと第３エア通路管２２ｃと第４エア通路管２２ｄとにそれぞれ電磁開閉弁２６，２７，２８が設けられている。各電磁開閉弁２６，２７，２８よりも上流側で各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを互いに接続する構成や、各電磁開閉弁２６，２７，２８よりも下流側で各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを互いに接続する構成については、適宜変更してもよい。ちなみに、各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄについては、それらの内径を互いに同一にしたり異にしたりしてもよい。
【００２４】
前記輻射筒８において、前記火炎筒７の上端部よりも少し上方位置には上方へ広がる拡開筒部２９が設けられ、この拡開筒部２９の上端部付近に温度センサ３０が取り付けられている。この輻射筒８内では火炎筒７内の助燃焼室１５に連通する二次燃焼室３１が燃焼箱１の天壁４まで上方へ延びている。
【００２５】
前記排気筒９は前記輻射筒８の上端部に連結された案内筒３２とこの案内筒３２の上端部に連結された飛灰集積筒３３とを備えている。この飛灰集積筒３３の外周部には網３３ａが張られている。この案内筒３２は輻射筒８の上端部と飛灰集積筒３３の下端部との間で順次連結された複数段(例えば二段)の中間筒３４，３５を備えている。この排気筒９内では前記輻射筒８内の二次燃焼室３１に連通する排気室３６が燃焼箱１の天壁４から上方へ延びている。この飛灰集積筒３３の底部には案内筒３２との間で排気室３６を仕切る網状の区画板３３ｂが設けられている。この案内筒３２の各中間筒３４，３５及び飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積は前記輻射筒８における二次燃焼室３１の有効断面積よりも大きくなっている。この各中間筒３４，３５のうち上側の中間筒３５における排気室３６の有効断面積は下側の中間筒３４における排気室３６の有効断面積よりも大きくなっている。この飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積はこの各中間筒３４，３５における排気室３６の有効断面積よりも大きくなっている。この排気筒９において、下側の中間筒３４の外側には載置台３７が設けられているとともに、上側の中間筒３５の外側には螺旋状の排出路３８が前記飛灰集積筒３３内の区画板３３ｂから載置台３７まで設けられている。この載置台３７には飛灰貯留筒３９が着脱可能に載せられて排出路３８に連通する。
【００２６】
図３に示すように、前記バーナー１７とブロア１９とエア供給量調節手段２５の各電磁開閉弁２６，２７，２８とは、温度センサ３０と第１メインタイマー４０と第２メインタイマー４１と第３メインタイマー４２とからの信号に基づき、コントローラ４３（制御手段）により駆動制御される。このコントローラ４３には第１サブタイマー４４と第２サブタイマー４５と第３サブタイマー４６と第４サブタイマー４７と第５サブタイマー４８と第６サブタイマー４９とが内蔵されている。
【００２７】
次に、このような焼却炉を利用して被焼却物を自動的に燃焼させる焼却制御の一例を
図４〜６を参照して詳述する。
＊ 第一段階処理（図４参照）
被焼却物を供給口１０から回転式搬送装置１２を通して燃焼箱１の一次燃焼室５に投入する。前記誘空気管２０の第１手動開閉弁２１とエア供給量調節管２２の第２手動開閉弁２４とを手動により適宜開度に設定した後、ブロア１９を稼動させる。自動モードボタン（図示せず）を選定した後にスタートボタン（図示せず）を押すと、焼却炉が自動的に起動し、エア供給量調節手段２５の各電磁開閉弁２６，２７，２８がすべて閉状態になり、ステップＳ１においてバーナー１７が着火される。バーナー１７からの炎は、誘炎管１８を通って集炎管１８ａから輻射筒８の二次燃焼室３１に向けて火炎筒７内の助燃焼室１５で吹き上がる。ブロア１９からのエアは、誘空気管２０の拡開口２０ａから広がって流出し、バーナー１７からの炎に供給される。第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）は起動前に予め設定された第１メインタイマー４０により管理される。
【００２８】
ステップＳ２において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されると、ステップＳ３においてエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が増加する。第１電磁開閉弁２６の開状態時間（例えば５分）は第１サブタイマー４４により自動的に管理される。ステップＳ４において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えたと判断されるか、またはステップＳ５において第１電磁開閉弁２６の開状態時間（例えば５分）が経過して第１サブタイマー４４がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ６においてバーナー１７が消火されるとともに、エア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が閉状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が減少する。
【００２９】
その後、ステップＳ７において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃未満になったと判断されると、ステップＳ８においてエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が再び開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が増加する。さらに、ステップＳ９において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃未満になったと判断されると、ステップＳ１０においてバーナー１７が着火される。
【００３０】
一方、ステップＳ１におけるバーナー１７の着火後に第２サブタイマー４５がステップＳ１１において所定時間（例えば３０分）を経過してタイムアップした後に、ステップＳ１２において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃未満になったと判断されると、ステップＳ１３においてエア供給量調節手段２５の第２電磁開閉弁２７が開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量がより一層増加する。さらに、ステップＳ１４において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃未満になったと判断されると、ステップＳ１０においてバーナー１７が着火される。
【００３１】
バーナー１７の着火時間（例えば５分）は第３サブタイマー４６により自動的に管理される。ステップＳ１５において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えたと判断されるか、またはステップＳ１６においてバーナー１７の着火時間（例えば５分）が経過して第３サブタイマー４６がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ１７においてステップＳ１におけるバーナー１７の着火後に第１メインタイマー４０が第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ６に戻り、再び、バーナー１７が消火されるとともに、エア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が閉状態となる。タイムアップしたと判断した場合には、次の第二段階処理に移る。
【００３２】
この第一段階処理では、輻射筒８の二次燃焼室３１内の温度が、第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）で、第一段階の所定温度範囲として８００〜９００℃程度に維持される。
【００３３】
＊ 第二段階処理（図５参照）
第一段階処理でステップＳ１におけるバーナー１７の着火後にステップＳ１７において第１メインタイマー４０が第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）を経過してタイムアップしたと判断した場合には、ステップＳ１８において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えていないと判断されると、ステップＳ１９においてエア供給量調節手段２５の第３電磁開閉弁２８が開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量がより一層増加する。第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）は起動前に予め設定された第２メインタイマー４１により管理される。ステップＳ２０において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されると、ステップＳ２１においてバーナー１７が消火される。その後、ステップＳ２２において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が７００℃未満になったと判断されると、ステップＳ２３においてバーナー１７が着火される。バーナー１７の着火時間（例えば２分）は第４サブタイマー４７により自動的に管理される。ステップＳ２４において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されるか、またはステップＳ２５においてバーナー１７の着火時間（例えば２分）が経過して第４サブタイマー４７がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ２６においてバーナー１７が消火される。ステップＳ２７においては、ステップＳ１９で第３電磁開閉弁２８が開状態となった後に第２メインタイマー４１が第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ２２に戻る。タイムアップしたと判断した場合には、次の第三段階処理に移る。
【００３４】
一方、ステップＳ１８において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えたと判断されると、ステップＳ２８においてバーナー１７が消火されるとともにエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６及び第２電磁開閉弁２７がいずれも閉状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が減少する。その後、ステップＳ２９において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃未満になったと判断されると、ステップＳ３０においてエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６と第２電磁開閉弁２７と第３電磁開閉弁２８とがいずれも開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量がより一層増加する。その後、ステップＳ３１において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されると、前記ステップＳ２２に移る。その後、ステップＳ２２からステップＳ２２〜２６を経てステップＳ２７に移るが、ステップＳ２７においては、ステップＳ３０で第３電磁開閉弁２８が開状態となった後に第２メインタイマー４１が第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ２２に戻る。タイムアップしたと判断した場合には、次の第三段階処理に移る。
【００３５】
この第二段階処理では、輻射筒８の二次燃焼室３１内の温度が、第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）よりも短い第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）で、第一段階の所定温度範囲よりも低い第二段階の所定温度範囲として７００〜８００℃程度に維持される。
【００３６】
＊ 第三段階処理（図６参照）
第二段階処理でステップＳ１９において第３電磁開閉弁２８が開状態となった後に第２メインタイマー４１がステップＳ２７において第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）を経過してタイムアップしたと判断した場合には、ステップＳ３２においてブロア１９からのエア供給量が増加する。そのため、火炎筒７の助燃焼室１５や輻射筒８の二次燃焼室３１が攪拌されて飛灰等が燃焼され易くなる。その後、ステップＳ３３において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が６００℃未満になったか否かを判断する。６００℃未満になった場合、ステップＳ３４においてバーナー１７が着火される。第三段階の所定処理時間範囲（例えば１５分）は起動前に予め設定された第３メインタイマー４２により管理される。ステップＳ３５においてバーナー１７の着火時間（例えば１分）が経過して第５サブタイマー４８がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ３６においてバーナー１７が消火される。ステップＳ３７においてバーナー１７の消火時間（例えば２分）が経過して第６サブタイマー４９がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ３８において第３メインタイマー４２が第三段階の所定処理時間範囲（例えば１５分）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ３４に戻り、再び、バーナー１７が着火される。タイムアップしたと判断した場合には、ステップＳ３９において手動モードに切り替わる。その手動モードでは補充的な後処理が行われる。
【００３７】
この第三段階処理では、輻射筒８の二次燃焼室３１内の温度が第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）よりも短い第三段階の所定処理時間範囲（例えば１５分）で、第二段階の所定温度範囲よりも低い第三段階の所定温度範囲として６００〜７００℃程度に維持される。
【００３８】
このようにして第一段階処理と第二段階処理と第三段階処理とを順次経る間に、所定処理時間範囲が次第に短くなるとともに所定温度範囲が次第に低くなる時間差予約燃焼方式による焼却が行われ、輻射筒８からの輻射熱により、燃焼箱１の一次燃焼室５内で被焼却物が燃焼されてガス化及び炭化される。その際に発生する乾留ガスは、一次燃焼室５から火格子１６を通り、火炎筒７内の助燃焼室１５を経て輻射筒８の二次燃焼室３１内に流れ、完全燃焼される。さらに、輻射筒８の二次燃焼室３１から排気筒９の排気室３６に流れた飛灰は、飛灰集積筒３３から排出路３８を通って飛灰貯留筒３９に集められる。その飛灰貯留筒３９を排気筒９から取り外し、燃焼箱１で飛灰を窓１１から一次燃焼室５に戻して再処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態にかかる焼却炉を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は本実施形態にかかる焼却炉を示す部分横断面図であり、（ｂ）はエア供給回路図である。
【図３】概略的電気ブロック回路図である。
【図４】フローチャートである。
【図５】フローチャートである。
【図６】フローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１…燃焼箱、５…一次燃焼室、７…火炎筒、８…輻射筒、９…排気筒、１５…助燃焼室、１７…バーナー、１９…ブロア、２０…誘空気管、２２…エア供給量調節管、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…エア通路管、２３…口管、２３ａ…エア供給口、２５…エア供給量調節手段、２６，２７，２８…調節弁としての電磁開閉弁、３０…温度センサ、３１…二次燃焼室、３６…排気室、４０，４１，４２…メインタイマー、４３…制御手段としてのコントローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘導燃焼式ガス化焼却炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この誘導燃焼式ガス化焼却炉においては、被焼却物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、この一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、この一次燃焼室でこの火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する二次燃焼室を設けた輻射筒と、この輻射筒に連結されて二次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを備え、輻射筒からの輻射熱により燃焼箱の一次燃焼室内で被焼却物が燃焼されてガス化及び炭化され、その際に発生する乾留ガスが火炎筒内の助燃焼室を経て輻射筒の二次燃焼室内に流れて完全燃焼され、さらに飛灰が輻射筒の二次燃焼室から排気筒の排気室に流れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
燃焼箱内の一次燃焼室で被焼却物を輻射筒からの輻射熱により燃焼させる際に発生する乾留ガスを確実に完全燃焼させるには、輻射筒の二次燃焼室内での乾留ガスの温度設定が重要である。
【０００４】
この発明は、乾留ガスの温度設定を容易にして完全燃焼を促進させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
後記実施形態の図面（図１〜６）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかる焼却炉は下記のように構成されている。
この焼却炉は、被焼却物が供給される一次燃焼室５を設けた燃焼箱１と、この一次燃焼室５でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室１５を一次燃焼室５に連通するように設けた火炎筒７と、この一次燃焼室５でこの火炎筒７に連結されて助燃焼室１５に連通する二次燃焼室３１を設けた輻射筒８と、この輻射筒８に連結されて二次燃焼室３１に連通する排気室３６を設けた排気筒９とを備えている。前記一次燃焼室５にエアを供給するエア供給口２３ａを燃焼箱１に設け、このエア供給口２３ａから一次燃焼室５に供給されるエアの量を調節するエア供給量調節手段２５を備えている。
【０００６】
請求項１の発明では、火炎筒７内の助燃焼室１５に供給されるエア以外に、一次燃焼室５にもエアを供給することができるので、燃焼箱１内の一次燃焼室５で被焼却物を輻射筒８からの輻射熱により燃焼させる際に発生する乾留ガスの温度設定をエア供給口２３ａからのエア量に応じて容易に行うことができ、ひいてはその乾留ガスが流入される輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定も容易に行うことができる。また、一次燃焼室５に供給するエアの量を調節することができるので、それらの温度設定の変更も容易に行うことができる。
【０００７】
請求項２の発明にかかる焼却炉は下記のように構成されている。
この焼却炉は、被焼却物が供給される一次燃焼室５を設けた燃焼箱１と、この一次燃焼室５でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室１５を一次燃焼室５に連通するように設けた火炎筒７と、この一次燃焼室５でこの火炎筒７に連結されて助燃焼室１５に連通する二次燃焼室３１を設けた輻射筒８と、この輻射筒８に連結されて二次燃焼室３１に連通する排気室３６を設けた排気筒９とを備えている。前記火炎筒７の外周で一次燃焼室５にエアを供給する複数のエア供給口２３ａを燃焼箱１に対し周方向へ並べて配設している。
【０００８】
請求項２の発明では、火炎筒７内の助燃焼室１５に供給されるエア以外に、火炎筒７の外周の一次燃焼室５にもエアを供給することができるので、燃焼箱１内の一次燃焼室５で被焼却物を輻射筒８からの輻射熱により燃焼させる際に発生する乾留ガスの温度設定をエア供給口２３ａからのエア量に応じて容易に行うことができ、ひいてはその乾留ガスが流入される輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定も容易に行うことができる。また、複数のエア供給口２３ａを周方向へ並べて配設しているので、火炎筒７の外周の一次燃焼室５にエアを平均的に供給することができる。
【０００９】
請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記各エア供給口２３ａは、燃焼箱１の外周で周方向へ巻いた口管２３に配設されている。請求項３の発明では、各エア供給口２３ａを設けるエア供給構造を簡単にすることができる。
【００１０】
請求項３の発明を前提とする請求項４の発明においては、前記口管２３に接続したエア供給量調節管２２にエア供給量調節手段２５を設けている。請求項４の発明では、一次燃焼室５に供給するエアの量を調節することができるので、燃焼箱１内の一次燃焼室５における乾留ガスの温度設定や輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定の変更も容易に行うことができる。
【００１１】
請求項４の発明を前提とする請求項５の発明において、前記エア供給量調節管２２は、ブロア１９により火炎筒７の助燃焼室１５にエアを供給する誘空気管２０から分岐されている。請求項５の発明では、ブロア１９を兼用してエア供給構造を簡単にすることができる。
【００１２】
請求項１または請求項４または請求項５の発明を前提とする請求項６の発明においては、前記輻射筒８で二次燃焼室３１の温度を検出する温度センサ３０と、前記エア供給量調節手段２５でエアの量を調節する調節弁２６，２７，２８と、前記火炎筒７で火炎を生じさせるバーナー１７とを備え、この温度センサ３０からの信号に基づき、この調節弁２６，２７，２８の開度を調節するとともにこのバーナー１７を着火または消火させる制御手段４３を備えている。請求項６の発明では、この温度センサ３０からの信号に基づく制御により、輻射筒８内の二次燃焼室３１の温度設定を容易に行うことができる。なお、このエア供給量調節手段２５としては、請求項８の発明以外に、各エア供給口２３ａに調節弁を設けてもよい。
【００１３】
請求項６の発明を前提とする請求項７の発明において、前記制御手段４３は下記の第一段階処理と第二段階処理と第三段階処理とを行う。この第一段階処理では、タイマー４０により設定された第一段階の所定処理時間範囲内で、温度センサ３０からの信号に基づき、調節弁としての開閉弁２６，２７，２８を開動または閉動するとともにバーナー１７を着火または消火して、輻射筒８における二次燃焼室３１の温度を第一段階の所定温度範囲内に維持する。この第一段階処理の終了後に、タイマー４１により設定された第二段階の所定処理時間範囲内で、温度センサ３０からの信号に基づき、調節弁としての開閉弁２６，２７，２８を開動または閉動するとともにバーナー１７を着火または消火して、輻射筒８における二次燃焼室３１の温度を第一段階の所定温度範囲よりも低い第二段階の所定温度範囲内に維持する。この第二段階処理の終了後に、温度センサ３０からの信号に基づき、輻射筒８における二次燃焼室３１の温度が第二段階の所定温度範囲よりも低い所定温度以下であると判断した場合、タイマー４２により設定された第三段階の所定処理時間範囲内で、タイマー４８，４９によりバーナー１７を着火または消火する。請求項７の発明では、人手の掛からない自燃現象により、焼却の自動化を促進することができる。
【００１４】
請求項１または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７の発明を前提とする請求項８の発明にかかるエア供給量調節手段２５においては、複数のエア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを互いに並列接続し、その各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち少なくとも一つのエア通路管２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに調節弁としての開閉弁２６，２７，２８を設け、この開閉弁２６，２７，２８の開閉動に伴いエアの量を調節する。請求項８の発明では、開状態にする開閉弁２６，２７，２８の数を増やすと、エア通路の有効断面積が増えて各エア供給口２３ａから一次燃焼室５に供給されるエアの量も増加する。そのため、エア供給口２３ａの数と比較して開閉弁２６，２７，２８の数を少なくしてエア供給構造を簡単にすることができる。
【００１５】
請求項１から請求項８のうちいずれかの請求項の発明を前提とする第９の発明において、前記排気筒９は輻射筒８に連結された案内筒３２とこの案内筒３２に連結された飛灰集積筒３３とを備え、この排気筒９の案内筒３２及び飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積をこの輻射筒８における二次燃焼室３１の有効断面積よりも大きくするとともに、この排気筒９の飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積をこの排気筒９の案内筒３２における排気室３６の有効断面積よりも大きくした。また、第９の発明を前提とする第１０の発明において、前記排気筒９の案内筒３２は輻射筒８と排気筒９の飛灰集積筒３３との間で順次連結した複数段の中間筒３４，３５を備え、この各中間筒３４，３５における排気室３６の有効断面積は輻射筒８から排気筒９の飛灰集積筒３３に至るほど大きくなっている。第９〜１０の発明では、乾留ガスが輻射筒８の二次燃焼室３１から排気筒９の排気室３６に逃げる速度を抑えて二次燃焼室３１における乾留ガスの滞留時間を長くすることができる。
【００１６】
第９の発明または第１０の発明を前提とする第１１の発明においては、前記排気筒９の飛灰集積筒３３に連通する飛灰貯留筒３９を備えている。第１１の発明では、飛灰を排気筒９から飛灰貯留筒３９に回収することができる。
【００１７】
第１１の発明を前提とする第１２の発明において、前記飛灰貯留筒３９は排気筒９に対し着脱可能に設けられている。第１２の発明では、飛灰貯留筒３９に回収された飛灰を燃焼箱１内の一次燃焼室５に戻して再処理することができる。
【００１８】
請求項１から請求項８のうちいずれかの請求項の発明、または第９の発明または第１０の発明または第１１の発明または第１２の発明を前提とする第１３の発明において、前記燃焼箱１は一次燃焼室５に被焼却物を供給する供給口１０に搬送装置１２を備え、この搬送装置１２は、回転軸１３の外周に複数の回転羽根１４を回転方向１３ａへ並設してその供給口１０を各回転羽根１４により遮断した状態で各回転羽根１４により被焼却物を供給口１０から一次燃焼室５に搬送する。第１３の発明では、燃焼箱１内の一次燃焼室５で被焼却物の燃焼中に新たな被焼却物を供給口１０から一次燃焼室５に供給しても、一次燃焼室５内の温度が低下しにくくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、乾留ガスの温度設定を容易にして完全燃焼を促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態にかかる焼却炉について図１〜６を参照して説明する。
この焼却炉においては、図１に示すように、配管室６の上方で底壁２と周壁３と天壁４とで囲まれた一次燃焼室５を有する燃焼箱１と、この一次燃焼室５内でこの底壁２上の中央部に立設された火炎筒７と、この一次燃焼室５内でこの火炎筒７上に連結されてこの天壁４まで延設された輻射筒８と、この輻射筒８上に連結されてこの天壁４上から上方へ延設された排気筒９とを備えている。
【００２１】
前記燃焼箱１において、周壁３の前側上部には一次燃焼室５に被焼却物を供給する供給口１０が設けられ、周壁３の後側上部には開閉可能な窓１１が設けられている。この供給口１０内には搬送装置１２が設けられている。この搬送装置１２においては、回転軸１３の外周に複数の回転羽根１４が回転方向１３ａへ並設され、その供給口１０の内周面に各回転羽根１４の先端部が摺接して供給口１０が遮断された状態で各回転羽根１４により被焼却物が供給口１０から一次燃焼室５に搬送される。
【００２２】
前記火炎筒７において、その内部には助燃焼室１５が設けられ、その外周部にはこの助燃焼室１５を一次燃焼室５に連通する火格子１６が設けられている。この火炎筒７内の助燃焼室１５にはバーナー１７に接続された誘炎管１８とブロア１９に接続された誘空気管２０とが配管室６内を通して底壁２から導入されている。この誘炎管１８の上端部に設けられた集炎管１８ａは助燃焼室１５の上下方向中央部で上方へ開放されている。この誘空気管２０はこの誘炎管１８内を通ってこの集炎管１８ａ内の中央部から上方へ前記輻射筒８の下端部まで延び、この誘空気管２０の上端部には拡開口２０ａが設けられている。
【００２３】
図２に示すように、前記誘空気管２０には第１手動開閉弁２１が取り付けられ、この第１手動開閉弁２１と前記ブロア１９との間にエア供給量調節管２２が接続されている。そのエア供給量調節管２２に接続された口管２３は、前記燃焼箱１において底壁２から上方へ少し離間した高さで周壁３の外周面に沿って周方向へ円弧状に延びている。その口管２３には複数（例えば８個）のエア供給口２３ａが直列的に接続されて前記火炎筒７の外周で燃焼箱１の周壁３に取着され、火炎筒７の下端部の高さで誘空気管２０の付近に向けて一次燃焼室５にエアを供給するように設けられている。このエア供給量調節管２２には口管２３と前記ブロア１９との間に第２手動開閉弁２４が取り付けられている。この第２手動開閉弁２４と口管２３との間にはエア供給量調節手段２５が設けられている。このエア供給量調節手段２５においては、第１エア通路管２２ａから第２エア通路管２２ｂが分岐されて第１電磁開閉弁２６（調節弁）を介してこの第１エア通路管２２ａに戻り、この第１電磁開閉弁２６よりも上流側でこの第２エア通路管２２ｂから第３エア通路管２２ｃが分岐されて第２電磁開閉弁２７（調節弁）を介してこの第１エア通路管２２ａに戻り、この第２電磁開閉弁２７よりも上流側でこの第３エア通路管２２ｃから第４エア通路管２２ｄが分岐されて第３電磁開閉弁２８（調節弁）を介してこの第１エア通路管２２ａに戻る。すなわち、第１エア通路管２２ａと第２エア通路管２２ｂと第３エア通路管２２ｃと第４エア通路管２２ｄとが互いに並列接続され、その各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち第２エア通路管２２ｂと第３エア通路管２２ｃと第４エア通路管２２ｄとにそれぞれ電磁開閉弁２６，２７，２８が設けられている。各電磁開閉弁２６，２７，２８よりも上流側で各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを互いに接続する構成や、各電磁開閉弁２６，２７，２８よりも下流側で各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを互いに接続する構成については、適宜変更してもよい。ちなみに、各エア通路管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄについては、それらの内径を互いに同一にしたり異にしたりしてもよい。
【００２４】
前記輻射筒８において、前記火炎筒７の上端部よりも少し上方位置には上方へ広がる拡開筒部２９が設けられ、この拡開筒部２９の上端部付近に温度センサ３０が取り付けられている。この輻射筒８内では火炎筒７内の助燃焼室１５に連通する二次燃焼室３１が燃焼箱１の天壁４まで上方へ延びている。
【００２５】
前記排気筒９は前記輻射筒８の上端部に連結された案内筒３２とこの案内筒３２の上端部に連結された飛灰集積筒３３とを備えている。この飛灰集積筒３３の外周部には網３３ａが張られている。この案内筒３２は輻射筒８の上端部と飛灰集積筒３３の下端部との間で順次連結された複数段(例えば二段)の中間筒３４，３５を備えている。この排気筒９内では前記輻射筒８内の二次燃焼室３１に連通する排気室３６が燃焼箱１の天壁４から上方へ延びている。この飛灰集積筒３３の底部には案内筒３２との間で排気室３６を仕切る網状の区画板３３ｂが設けられている。この案内筒３２の各中間筒３４，３５及び飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積は前記輻射筒８における二次燃焼室３１の有効断面積よりも大きくなっている。この各中間筒３４，３５のうち上側の中間筒３５における排気室３６の有効断面積は下側の中間筒３４における排気室３６の有効断面積よりも大きくなっている。この飛灰集積筒３３における排気室３６の有効断面積はこの各中間筒３４，３５における排気室３６の有効断面積よりも大きくなっている。この排気筒９において、下側の中間筒３４の外側には載置台３７が設けられているとともに、上側の中間筒３５の外側には螺旋状の排出路３８が前記飛灰集積筒３３内の区画板３３ｂから載置台３７まで設けられている。この載置台３７には飛灰貯留筒３９が着脱可能に載せられて排出路３８に連通する。
【００２６】
図３に示すように、前記バーナー１７とブロア１９とエア供給量調節手段２５の各電磁開閉弁２６，２７，２８とは、温度センサ３０と第１メインタイマー４０と第２メインタイマー４１と第３メインタイマー４２とからの信号に基づき、コントローラ４３（制御手段）により駆動制御される。このコントローラ４３には第１サブタイマー４４と第２サブタイマー４５と第３サブタイマー４６と第４サブタイマー４７と第５サブタイマー４８と第６サブタイマー４９とが内蔵されている。
【００２７】
次に、このような焼却炉を利用して被焼却物を自動的に燃焼させる焼却制御の一例を
図４〜６を参照して詳述する。
＊ 第一段階処理（図４参照）
被焼却物を供給口１０から回転式搬送装置１２を通して燃焼箱１の一次燃焼室５に投入する。前記誘空気管２０の第１手動開閉弁２１とエア供給量調節管２２の第２手動開閉弁２４とを手動により適宜開度に設定した後、ブロア１９を稼動させる。自動モードボタン（図示せず）を選定した後にスタートボタン（図示せず）を押すと、焼却炉が自動的に起動し、エア供給量調節手段２５の各電磁開閉弁２６，２７，２８がすべて閉状態になり、ステップＳ１においてバーナー１７が着火される。バーナー１７からの炎は、誘炎管１８を通って集炎管１８ａから輻射筒８の二次燃焼室３１に向けて火炎筒７内の助燃焼室１５で吹き上がる。ブロア１９からのエアは、誘空気管２０の拡開口２０ａから広がって流出し、バーナー１７からの炎に供給される。第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）は起動前に予め設定された第１メインタイマー４０により管理される。
【００２８】
ステップＳ２において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されると、ステップＳ３においてエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が増加する。第１電磁開閉弁２６の開状態時間（例えば５分）は第１サブタイマー４４により自動的に管理される。ステップＳ４において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えたと判断されるか、またはステップＳ５において第１電磁開閉弁２６の開状態時間（例えば５分）が経過して第１サブタイマー４４がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ６においてバーナー１７が消火されるとともに、エア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が閉状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が減少する。
【００２９】
その後、ステップＳ７において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃未満になったと判断されると、ステップＳ８においてエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が再び開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が増加する。さらに、ステップＳ９において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃未満になったと判断されると、ステップＳ１０においてバーナー１７が着火される。
【００３０】
一方、ステップＳ１におけるバーナー１７の着火後に第２サブタイマー４５がステップＳ１１において所定時間（例えば３０分）を経過してタイムアップした後に、ステップＳ１２において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃未満になったと判断されると、ステップＳ１３においてエア供給量調節手段２５の第２電磁開閉弁２７が開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量がより一層増加する。さらに、ステップＳ１４において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃未満になったと判断されると、ステップＳ１０においてバーナー１７が着火される。
【００３１】
バーナー１７の着火時間（例えば５分）は第３サブタイマー４６により自動的に管理される。ステップＳ１５において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えたと判断されるか、またはステップＳ１６においてバーナー１７の着火時間（例えば５分）が経過して第３サブタイマー４６がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ１７においてステップＳ１におけるバーナー１７の着火後に第１メインタイマー４０が第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ６に戻り、再び、バーナー１７が消火されるとともに、エア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６が閉状態となる。タイムアップしたと判断した場合には、次の第二段階処理に移る。
【００３２】
この第一段階処理では、輻射筒８の二次燃焼室３１内の温度が、第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）で、第一段階の所定温度範囲として８００〜９００℃程度に維持される。
【００３３】
＊ 第二段階処理（図５参照）
第一段階処理でステップＳ１におけるバーナー１７の着火後にステップＳ１７において第１メインタイマー４０が第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）を経過してタイムアップしたと判断した場合には、ステップＳ１８において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えていないと判断されると、ステップＳ１９においてエア供給量調節手段２５の第３電磁開閉弁２８が開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量がより一層増加する。第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）は起動前に予め設定された第２メインタイマー４１により管理される。ステップＳ２０において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されると、ステップＳ２１においてバーナー１７が消火される。その後、ステップＳ２２において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が７００℃未満になったと判断されると、ステップＳ２３においてバーナー１７が着火される。バーナー１７の着火時間（例えば２分）は第４サブタイマー４７により自動的に管理される。ステップＳ２４において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されるか、またはステップＳ２５においてバーナー１７の着火時間（例えば２分）が経過して第４サブタイマー４７がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ２６においてバーナー１７が消火される。ステップＳ２７においては、ステップＳ１９で第３電磁開閉弁２８が開状態となった後に第２メインタイマー４１が第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ２２に戻る。タイムアップしたと判断した場合には、次の第三段階処理に移る。
【００３４】
一方、ステップＳ１８において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃を超えたと判断されると、ステップＳ２８においてバーナー１７が消火されるとともにエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６及び第２電磁開閉弁２７がいずれも閉状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量が減少する。その後、ステップＳ２９において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が９００℃未満になったと判断されると、ステップＳ３０においてエア供給量調節手段２５の第１電磁開閉弁２６と第２電磁開閉弁２７と第３電磁開閉弁２８とがいずれも開状態となり、各エア供給口２３ａから燃焼箱１の一次燃焼室５に供給されるエアの量がより一層増加する。その後、ステップＳ３１において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が８００℃を超えたと判断されると、前記ステップＳ２２に移る。その後、ステップＳ２２からステップＳ２２〜２６を経てステップＳ２７に移るが、ステップＳ２７においては、ステップＳ３０で第３電磁開閉弁２８が開状態となった後に第２メインタイマー４１が第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ２２に戻る。タイムアップしたと判断した場合には、次の第三段階処理に移る。
【００３５】
この第二段階処理では、輻射筒８の二次燃焼室３１内の温度が、第一段階の所定処理時間範囲（例えば１時間）よりも短い第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）で、第一段階の所定温度範囲よりも低い第二段階の所定温度範囲として７００〜８００℃程度に維持される。
【００３６】
＊ 第三段階処理（図６参照）
第二段階処理でステップＳ１９において第３電磁開閉弁２８が開状態となった後に第２メインタイマー４１がステップＳ２７において第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）を経過してタイムアップしたと判断した場合には、ステップＳ３２においてブロア１９からのエア供給量が増加する。そのため、火炎筒７の助燃焼室１５や輻射筒８の二次燃焼室３１が攪拌されて飛灰等が燃焼され易くなる。その後、ステップＳ３３において輻射筒８の二次燃焼室３１で温度センサ３０による検出温度が６００℃未満になったか否かを判断する。６００℃未満になった場合、ステップＳ３４においてバーナー１７が着火される。第三段階の所定処理時間範囲（例えば１５分）は起動前に予め設定された第３メインタイマー４２により管理される。ステップＳ３５においてバーナー１７の着火時間（例えば１分）が経過して第５サブタイマー４８がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ３６においてバーナー１７が消火される。ステップＳ３７においてバーナー１７の消火時間（例えば２分）が経過して第６サブタイマー４９がタイムアップしたと判断されると、ステップＳ３８において第３メインタイマー４２が第三段階の所定処理時間範囲（例えば１５分）を経過してタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていないと判断した場合には、ステップＳ３４に戻り、再び、バーナー１７が着火される。タイムアップしたと判断した場合には、ステップＳ３９において手動モードに切り替わる。その手動モードでは補充的な後処理が行われる。
【００３７】
この第三段階処理では、輻射筒８の二次燃焼室３１内の温度が第二段階の所定処理時間範囲（例えば３０分）よりも短い第三段階の所定処理時間範囲（例えば１５分）で、第二段階の所定温度範囲よりも低い第三段階の所定温度範囲として６００〜７００℃程度に維持される。
【００３８】
このようにして第一段階処理と第二段階処理と第三段階処理とを順次経る間に、所定処理時間範囲が次第に短くなるとともに所定温度範囲が次第に低くなる時間差予約燃焼方式による焼却が行われ、輻射筒８からの輻射熱により、燃焼箱１の一次燃焼室５内で被焼却物が燃焼されてガス化及び炭化される。その際に発生する乾留ガスは、一次燃焼室５から火格子１６を通り、火炎筒７内の助燃焼室１５を経て輻射筒８の二次燃焼室３１内に流れ、完全燃焼される。さらに、輻射筒８の二次燃焼室３１から排気筒９の排気室３６に流れた飛灰は、飛灰集積筒３３から排出路３８を通って飛灰貯留筒３９に集められる。その飛灰貯留筒３９を排気筒９から取り外し、燃焼箱１で飛灰を窓１１から一次燃焼室５に戻して再処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態にかかる焼却炉を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は本実施形態にかかる焼却炉を示す部分横断面図であり、（ｂ）はエア供給回路図である。
【図３】概略的電気ブロック回路図である。
【図４】フローチャートである。
【図５】フローチャートである。
【図６】フローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１…燃焼箱、５…一次燃焼室、７…火炎筒、８…輻射筒、９…排気筒、１５…助燃焼室、１７…バーナー、１９…ブロア、２０…誘空気管、２２…エア供給量調節管、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…エア通路管、２３…口管、２３ａ…エア供給口、２５…エア供給量調節手段、２６，２７，２８…調節弁としての電磁開閉弁、３０…温度センサ、３１…二次燃焼室、３６…排気室、４０，４１，４２…メインタイマー、４３…制御手段としてのコントローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼却物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、この一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、この一次燃焼室でこの火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する二次燃焼室を設けた輻射筒と、この輻射筒に連結されて二次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを備えた焼却炉において、前記一次燃焼室にエアを供給するエア供給口を燃焼箱に設け、このエア供給口から一次燃焼室に供給されるエアの量を調節するエア供給量調節手段を備えたことを特徴とする焼却炉。
【請求項２】
被焼却物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、この一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、この一次燃焼室でこの火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する二次燃焼室を設けた輻射筒と、この輻射筒に連結されて二次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを備えた焼却炉において、前記火炎筒の外周で一次燃焼室にエアを供給する複数のエア供給口を燃焼箱に対し周方向へ並べて配設したことを特徴とする焼却炉。
【請求項３】
前記各エア供給口は、燃焼箱の外周で周方向へ巻いた口管に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の焼却炉。
【請求項４】
前記口管に接続したエア供給量調節管にエア供給量調節手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の焼却炉。
【請求項５】
前記エア供給量調節管は、ブロアにより火炎筒の助燃焼室にエアを供給する誘空気管から分岐されていることを特徴とする請求項４に記載の焼却炉。
【請求項６】
請求項１または請求項４または請求項５に記載の焼却炉において、前記輻射筒で二次燃焼室の温度を検出する温度センサと、前記エア供給量調節手段でエアの量を調節する調節弁と、前記火炎筒で火炎を生じさせるバーナーとを備え、この温度センサからの信号に基づき、この調節弁の開度を調節するとともにこのバーナーを着火または消火させる制御手段を備えたことを特徴とする焼却炉。
【請求項７】
前記制御手段は、
タイマーにより設定された第一段階の所定処理時間範囲内で、温度センサからの信号に基づき、調節弁としての開閉弁を開動または閉動するとともにバーナーを着火または消火して、輻射筒における二次燃焼室の温度を第一段階の所定温度範囲内に維持する第一段階処理と、
この第一段階処理の終了後に、タイマーにより設定された第二段階の所定処理時間範囲内で、温度センサからの信号に基づき、調節弁としての開閉弁を開動または閉動するとともにバーナーを着火または消火して、輻射筒における二次燃焼室の温度を第一段階の所定温度範囲よりも低い第二段階の所定温度範囲内に維持する第二段階処理と、
この第二段階処理の終了後に、温度センサからの信号に基づき、輻射筒における二次燃焼室の温度が第二段階の所定温度範囲よりも低い所定温度以下であると判断した場合、タイマーにより設定された第三段階の所定処理時間範囲内で、タイマーによりバーナーを着火または消火する第三段階処理と
を行うことを特徴とする請求項６に記載の焼却炉。
【請求項８】
前記エア供給量調節手段においては、複数のエア通路管を互いに並列接続し、その各エア通路管のうち少なくとも一つのエア通路管に調節弁としての開閉弁を設け、この開閉弁の開閉動に伴いエアの量を調節することを特徴とする請求項１または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７に記載の焼却炉。
【請求項１】
被焼却物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、この一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、この一次燃焼室でこの火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する二次燃焼室を設けた輻射筒と、この輻射筒に連結されて二次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを備えた焼却炉において、前記一次燃焼室にエアを供給するエア供給口を燃焼箱に設け、このエア供給口から一次燃焼室に供給されるエアの量を調節するエア供給量調節手段を備えたことを特徴とする焼却炉。
【請求項２】
被焼却物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、この一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、この一次燃焼室でこの火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する二次燃焼室を設けた輻射筒と、この輻射筒に連結されて二次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを備えた焼却炉において、前記火炎筒の外周で一次燃焼室にエアを供給する複数のエア供給口を燃焼箱に対し周方向へ並べて配設したことを特徴とする焼却炉。
【請求項３】
前記各エア供給口は、燃焼箱の外周で周方向へ巻いた口管に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の焼却炉。
【請求項４】
前記口管に接続したエア供給量調節管にエア供給量調節手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の焼却炉。
【請求項５】
前記エア供給量調節管は、ブロアにより火炎筒の助燃焼室にエアを供給する誘空気管から分岐されていることを特徴とする請求項４に記載の焼却炉。
【請求項６】
請求項１または請求項４または請求項５に記載の焼却炉において、前記輻射筒で二次燃焼室の温度を検出する温度センサと、前記エア供給量調節手段でエアの量を調節する調節弁と、前記火炎筒で火炎を生じさせるバーナーとを備え、この温度センサからの信号に基づき、この調節弁の開度を調節するとともにこのバーナーを着火または消火させる制御手段を備えたことを特徴とする焼却炉。
【請求項７】
前記制御手段は、
タイマーにより設定された第一段階の所定処理時間範囲内で、温度センサからの信号に基づき、調節弁としての開閉弁を開動または閉動するとともにバーナーを着火または消火して、輻射筒における二次燃焼室の温度を第一段階の所定温度範囲内に維持する第一段階処理と、
この第一段階処理の終了後に、タイマーにより設定された第二段階の所定処理時間範囲内で、温度センサからの信号に基づき、調節弁としての開閉弁を開動または閉動するとともにバーナーを着火または消火して、輻射筒における二次燃焼室の温度を第一段階の所定温度範囲よりも低い第二段階の所定温度範囲内に維持する第二段階処理と、
この第二段階処理の終了後に、温度センサからの信号に基づき、輻射筒における二次燃焼室の温度が第二段階の所定温度範囲よりも低い所定温度以下であると判断した場合、タイマーにより設定された第三段階の所定処理時間範囲内で、タイマーによりバーナーを着火または消火する第三段階処理と
を行うことを特徴とする請求項６に記載の焼却炉。
【請求項８】
前記エア供給量調節手段においては、複数のエア通路管を互いに並列接続し、その各エア通路管のうち少なくとも一つのエア通路管に調節弁としての開閉弁を設け、この開閉弁の開閉動に伴いエアの量を調節することを特徴とする請求項１または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７に記載の焼却炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３１２４（Ｐ２００７−３１２４Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８５０４５（Ｐ２００５−１８５０４５）
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（３９２０２８８４８）クマクラ工業株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（３９２０２８８４８）クマクラ工業株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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