説明

燃焼炉

【課題】セラミックボールの加熱効果を利用することにより燃焼温度を高温度に安定して維持させて、安価の装置により確実に燃焼できると共に、未燃焼物や、灰、ダイオキシンなどの炉外への飛散を防止した燃焼炉を提供するものである。
【解決手段】一次燃焼室1の底部側にロストル4を設け、この下部に送風機7を取付け、ロストル4の上にセラミックボール層10を設けると共に、この上方の一次燃焼室1の側壁6に着火バーナー11を取付けると共に、この上方の側壁6にホッパー14から投入された燃焼物15を供給するスクリューコンベア12を取付け、更に一次燃焼室1の側壁6に燃焼ガスの排出口19を設け、これに連通して着火バーナー21を取付けた二次燃焼室20を設けて、更にこれに連通して送風機7を取付けた三次燃焼室22を設けたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セラミックボールの加熱効果を利用した燃焼炉に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に木チップ、畜糞、もみ殻、食品残渣などの有機物の燃焼に燃焼炉が広く使用されている(例えば特許文献1)。従来の燃焼炉では、燃焼物の投入量や性状の変化により、炉内の温度や発生するガス量が変化して安定した運転ができない問題があった。また燃焼物の性状によってはダイオキシンや未燃焼物、灰などの炉外へ飛散し、これらを除去するための排ガス処理設備が大掛かりになる問題もあった。
【特許文献1】特開2002−195529
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は上記問題を改善し、セラミックボールの加熱効果を利用することにより燃焼温度を高温度に安定して維持させて、安価の装置により確実に燃焼できると共に、ダイオキシンや悪臭、未燃焼物、灰などの炉外への飛散を防止した燃焼炉を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の請求項1記載の燃焼炉は、一次燃焼室の底部側にロストルを設け、このロストルの下部に送風機を取付け、ロストルの上にセラミックボール層を設けると共に、この上方の一次燃焼室の側壁に着火バーナーを取付けると共に、この上方の側壁にホッパーから投入された燃焼物を供給するスクリューコンベアを取付け、更に一次燃焼室の側壁に燃焼ガスの排出口を設け、この排出口に連通して二次燃焼室を設けて、ここに着火バーナーを取付け、前記一次燃焼室の着火バーナーの燃焼炎とこれにより加熱されたセラミックボール層で燃焼物を焼却し、更にこの燃焼ガスを二次燃焼室に供給して、着火バーナーの燃焼炎で燃焼させることを特徴とするものである。
【0005】
本発明の請求項2記載の燃焼炉は、請求項1の燃焼炉に、更に二次燃焼室の排気側に三次燃焼室を設けて、ここに送風機を取付けて、燃焼ガスを更に高温で燃焼させることを特徴とするものである。
【0006】
本発明の請求項3記載の燃焼炉は、請求項1または2において、燃焼室の天井がドーム形に形成されていることを特徴とするものである。
【0007】
本発明の請求項4記載の燃焼炉は、請求項1または2若しくは3記載の燃焼炉において、スクリューコンベアが、燃焼室内に挿入される先端側に向かって上方に傾斜して取付けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る請求項1記載の燃焼炉によれば、一次燃焼室内に投入された燃焼物は、赤熱されて高温になっているセラミックボール層と着火バーナーのバーナー炎により加熱燃焼され、更に二次燃焼室で未燃焼物が高温に加熱され確実に焼却されてダイオキシンや悪臭、未燃焼物、灰の炉外への飛散もなく、安定した運転を行なうことができる。
【0009】
また請求項2記載の燃焼炉によれば、更に二次燃焼室の排気側に三次燃焼室を設けて、ここに送風機を取付けて、燃焼ガスを更に高温で燃焼させることができるので、有害物質の発生や炉外への飛散も確実に防止することができる。
【0010】
また請求項3記載の燃焼炉によれば、一次燃焼室の天井がドーム形に形成されているので、燃焼炎が炉内全体に回って効率よく燃焼することができる。
【0011】
また請求項4記載の燃焼炉によれば、スクリューコンベアが、燃焼室内に挿入される先端側に向かって上方に傾斜して取付けられているので、ホッパーから投入された燃焼物が、順次供給されて上方に搬送され円筒ケース内に密に詰め込まれた状態となって、一次燃焼室内の熱風が外部に漏れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下本発明の実施の一形態を図1および図2を参照して詳細に説明する。図において1は一次燃焼室で、これはセラミックなどの耐火材で構成され、天井2がドーム形に形成され、この頂点部に監視窓3が形成されている。一次燃焼室1の底部側には、ロストル4が水平に取付けられ、この下方に灰回収部5が形成されている。この灰回収部5の背面側の側壁6には送風機7が取付けられている。
【0013】
またロストル4の上部にはセラミックボール9を積み重ねたセラミックボール層10が形成されている。このセラミックボール9はセラミック粉末を水で混練して焼結したもので、その直径は25〜40mm程度が好ましい。このセラミックボール層10の上方の側壁6には着火バーナー11が取付けられ、更にこの上方の側壁6には、円筒ケース内を回転するスクリューコンベア12が取付けられている。
【0014】
このスクリューコンベア12はインバーターで制御されるモーター13で回転駆動するようになっている。またスクリューコンベア12の投入側にはホッパー14が取付けられ、ここに木チップ、畜糞、もみ殻、食品残渣などの有機物の燃焼物15を投入し、スクリューコンベア12の回転により、一次燃焼室1に順次供給するようになっている。また図2に示すように送風機7と反対側の側壁6の全面には開口部17が形成され、ここに扉18が開閉自在に取付けられている。
【0015】
また一次燃焼室1のスクリューコンベア12と対向する側壁6には排気口19が設けられ、ここに連通して二次燃焼室20が取付けられている。この二次燃焼室20はステンレスなどの耐熱性の金属でダクト状に形成されている。この二次燃焼室20には、着火バーナー21が取付けられ、一次燃焼室1から排出された一次燃焼ガスを再度加熱するようになっている。
【0016】
更に二次燃焼室20の排出側にはステンレスなどの耐熱性の金属でダクト状に形成された三次燃焼室22が設けられている。三次燃焼室22には前記送風機7から分岐した送風パイプ23が接続され、酸素を供給しながら二次燃焼ガスを更に燃焼させるようになっている。この三次燃焼室22には温度センサー24と、排出側には排気口25が設けられ、図示しない乾燥炉やボイラーに接続されている。また温度センサー24は図示しない制御装置に接続され、スクリューコンベア12のモーター13の回転速度や、送風機7の風量、着火バーナー11、21の燃料供給量やスイッチのオン・オフを制御するようになっている。
【0017】
上記構成の燃焼炉は、図1に示すように送風機7から空気を送風すると共に、着火バーナー11を点火してバーナー炎によりセラミックボール層10を加熱すると、これが赤熱されて高温になる。この状態でモーター13を駆動させると円筒ケース内をスクリューコンベア12が回転して、ホッパー14に投入した木チップ、畜糞、もみ殻、食品残渣などの有機物の燃焼物15が順次前方に送られて一次燃焼室1内に供給される。この供給量はモーター13の回転をインバーターで制御して行なう。
【0018】
一次燃焼室1内に順次供給された燃焼物15は、高温に赤熱したセラミックボール層10に接触すると共に、バーナー炎により加熱燃焼する。従って、未燃焼物があっても、高温になって赤熱しているセラミックボール層10に接触して確実に燃焼し、安定した運転を行なうことができる。また天井2はドーム形に形成されているので、燃焼炎が全体に回り更に効率よく燃焼させることができる。
【0019】
また一次燃焼室1に燃焼物15を供給するスクリューコンベア12は、円筒ケース内を回転する構造で、外部と遮断された状態で燃焼物15が供給されるので、燃焼ガスや未燃焼物が投入部から外部に漏れることがない。
【0020】
一次燃焼室1内で燃焼した燃焼物15の燃焼ガスは、図2に示すように側壁6に形成した排気口19から二次燃焼室20に流入し、更にここに設けた着火バーナー21のバーナー炎により更に高温に加熱されて、未燃焼物が燃焼される。この高温の燃焼ガスは更に三次燃焼室22に送られ、ここで送風機7に接続した送風パイプ23からの空気により燃焼ガス中に残留する未燃焼物は更に確実に燃焼することができる。
【0021】
三次燃焼室22で燃焼した燃焼ガスは、排気口25から外部に排出されるが、この熱を有効利用するために、乾燥炉やボイラーの熱源として利用する。また三次燃焼室22内の燃焼ガスの温度は、ここに設けられた温度センサー24で検知して、図示しない制御装置により、スクリューコンベア12のモーター13の回転速度や、送風機7の風量、着火バーナー11、21の燃料供給量やスイッチのオン・オフを制御して、燃焼ガスの温度が800℃以上になるように全体の燃焼状態を調整する。
【0022】
従って投入された燃焼物15は、一次燃焼室1で赤熱されて高温になったセラミックボール層10と着火バーナー11のバーナー炎により加熱燃焼され、またドーム形の天井2により、燃焼炎が炉内全体に回って効率よく燃焼される。更に二次燃焼室20と三次燃焼室22で未燃焼物が順次高温に加熱され800℃以上の高温で燃焼させることができるので、確実に焼却されてダイオキシンの発生がなく、悪臭や未燃焼物、灰の炉外への飛散もなく、安定した運転を行なうことができる。
【0023】
図3は本発明の他の実施の形態を示すもので、スクリューコンベア12が、燃焼室1内に挿入される先端側に向かって上方に傾斜して取付けられている。この構造では、ホッパー14から投入された燃焼物15が、自重により滑り落ちようとしながら順次供給されて上方に搬送されるので、燃焼物15は円筒ケース内に密に詰め込まれた状態で搬送され、一次燃焼室1内の熱風が外部に漏れるのを防止することができる。
【0024】
なお上記説明では一次燃焼室1と二次燃焼室20および三次燃焼室22の3段に設けた場合について説明したが、一次燃焼室1と二次燃焼室20の2段に設けた構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の実施の一形態による燃焼炉の縦断面図である。
【図2】図1の燃焼炉を示す水平断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態による燃焼炉の縦断面図である。
【符号の説明】
【0026】
1 一次燃焼室
2 天井
3 監視窓
4 ロストル
5 灰回収部
6 側壁
7 送風機
9 セラミックボール
10 セラミックボール層
11 着火バーナー
12 スクリューコンベア
13 モーター
14 ホッパー
15 燃焼物
17 開口部
18 扉
19 排気口
20 二次燃焼室
21 着火バーナー
22 三次燃焼室
23 送風パイプ
24 温度センサー
25 排気口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一次燃焼室の底部側にロストルを設け、このロストルの下部に送風機を取付け、ロストルの上にセラミックボール層を設けると共に、この上方の一次燃焼室の側壁に着火バーナーを取付けると共に、この上方の側壁にホッパーから投入された燃焼物を供給するスクリューコンベアを取付け、更に一次燃焼室の側壁に燃焼ガスの排出口を設け、この排出口に連通して二次燃焼室を設けて、ここに着火バーナーを取付け、前記一次燃焼室の着火バーナーの燃焼炎とこれにより加熱されたセラミックボール層で燃焼物を焼却し、更にこの燃焼ガスを二次燃焼室に供給して、着火バーナーの燃焼炎で燃焼させることを特徴とする燃焼炉。
【請求項2】
請求項1の燃焼炉に、更に二次燃焼室の排気側に三次燃焼室を設けて、ここに送風機を取付けて、燃焼ガスを更に高温で燃焼させることを特徴とする燃焼炉。
【請求項3】
燃焼室の天井がドーム形に形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の燃焼炉。
【請求項4】
スクリューコンベアが、燃焼室内に挿入される先端側に向かって上方に傾斜して取付けられていることを特徴とする請求項1または2若しくは3記載の燃焼炉。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−25933(P2008−25933A)
【公開日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−200388(P2006−200388)
【出願日】平成18年7月24日(2006.7.24)
【出願人】(502376375)國分農場有限会社 (3)
【Fターム(参考)】