專利名稱：焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焚燒廢棄物的焚燒爐。
對(duì)于垃圾或廢油等廢棄物的焚燒，為防止公害而制訂了各種各樣的規(guī)定，特別是近年來(lái)其規(guī)定越來(lái)越嚴(yán)格。而所產(chǎn)生的廢棄物多種多樣，包括垃圾、廢油、合成樹(shù)脂制品等，人們將這些廢棄物分門別類分別以專用的焚燒爐進(jìn)行焚燒。因此，希望能夠提供可將上述廢棄物一次性地進(jìn)行焚燒的焚燒爐。特別是對(duì)于船舶等場(chǎng)合，由于空間有限，這種要求更為強(qiáng)烈。
為此，本發(fā)明所要解決的課題是提供一種能夠?qū)⒍喾N多樣的廢棄物在短時(shí)間內(nèi)完全焚燒、并可減少有害燃燒廢氣排放量的焚燒爐。
本發(fā)明是為解決上述課題而提出的，技術(shù)方案1所記載的發(fā)明的特征是，具有收容廢棄物的第1燃燒室、設(shè)置在該第1燃燒室下方的第2燃燒室以及與該第2燃燒室連通的煙道，爐蓖部及爐床部構(gòu)成將上述第1燃燒室與上述第2燃燒室隔開(kāi)的隔壁。
技術(shù)方案2所記載的發(fā)明的特征是，上述爐蓖部設(shè)置在靠近上述第2燃燒室的燃燒器的一側(cè)。
技術(shù)方案3所記載的發(fā)明的特征是，上述第1燃燒室的內(nèi)側(cè)下部變窄。
技術(shù)方案4所記載的發(fā)明的特征是，上述第2燃燒室內(nèi)的上述爐蓖部與上述煙道之間設(shè)置有突出部。
技術(shù)方案5所記載的發(fā)明的特征是，上述爐床部上設(shè)置有突條部。
下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明是以具有主要收容固體廢棄物的第1燃燒室與設(shè)置在該第1燃燒室下方的第2燃燒室的焚燒爐實(shí)現(xiàn)的。這種焚燒爐在第2燃燒室內(nèi)設(shè)有燃燒器，第1燃燒室內(nèi)收容的廢棄物在第2燃燒室內(nèi)靠燃燒器的燃燒而焚燒。
上述焚燒爐是爐蓖部及爐床部構(gòu)成將第1燃燒室和第2燃燒室二者隔開(kāi)的隔壁。最好是在該隔壁上靠近燃燒器一側(cè)設(shè)置爐蓖部，在遠(yuǎn)離燃燒器一側(cè)設(shè)置爐床部。并且，在第2燃燒室內(nèi)與燃燒器相反一側(cè)的位置上設(shè)有與該第2燃燒室連通的煙道。該煙道經(jīng)爐蓖部及第2燃燒室與第1燃燒室連通。
在以上的結(jié)構(gòu)中，第1燃燒室內(nèi)主要收容固體廢棄物。此時(shí)，鮮垃圾那樣水分較多的廢棄物或成摞紙張之類的廢棄物放置在爐蓖部上，合成樹(shù)脂制品等受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物放置在爐床部上。而廢油漆和廢油等液體廢棄物則放入空罐等容器內(nèi)放置在爐床部上。其中，附著有上述液體廢棄物或受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的油脂等廢棄物的布類，在加熱時(shí)液體廢棄物和油脂等將變成流動(dòng)狀態(tài)而分離，故放置在爐床部上。
當(dāng)燃燒器開(kāi)始燃燒時(shí)，第2燃燒室首先被加熱。之后，第1燃燒室和其內(nèi)部的廢棄物由于燃燒器的火焰的熱量通過(guò)熱輻射和熱對(duì)流經(jīng)爐蓖部傳遞而被加熱。當(dāng)?shù)?燃燒室內(nèi)的廢棄物受熱、廢棄物開(kāi)始燃燒時(shí)，這些廢棄物產(chǎn)生包含有未燃燒成分的可燃燒氣體(以下稱作“可燃性氣體”)。合成樹(shù)脂制品等廢棄物受熱變成流動(dòng)狀態(tài)，而在這種廢棄物變成流動(dòng)狀態(tài)的過(guò)程中以及變成流動(dòng)狀態(tài)之后也會(huì)產(chǎn)生可燃性氣體。
第1燃燒室所產(chǎn)生的可燃性氣體通過(guò)爐蓖部流入第2燃燒室內(nèi)，流入燃燒器附近、即火焰根部附近。之后，可燃性氣體與燃燒器的火焰混合而完全燃燒。該可燃性氣體如前所述，燃燒反應(yīng)不夠充分，故有時(shí)會(huì)含有有害成分或大量的黑煙，而其流入燃燒器火焰附近而合流則可使其完全燃燒。之后，完全燃燒后的廢氣從煙道經(jīng)煙囪排出。
第1燃燒室內(nèi)的廢棄物，特別是放置在爐蓖部上的廢棄物邊燃燒邊分解成小片，該小片從爐蓖部向下落入第2燃燒室內(nèi)。該廢棄物小片在第2燃燒室內(nèi)邊下落邊被燃燒器的火焰完全燃燒，故幾乎不殘留灰燼。
如上所述，在本發(fā)明所涉及的焚燒爐中，由于可使收容于第1燃燒室的廢棄物完全燃燒，故能夠減少碳灰、黑煙、可燃性氣體等有害燃燒廢氣的排放量。
上述第1燃燒室的內(nèi)側(cè)下部最好做得較窄。做成這種形狀可使第1燃燒室產(chǎn)生的可燃性氣體朝向燃燒器的火焰形成部分流動(dòng)。因此，可使可燃性氣體與火焰良好接觸，使可燃性氣體完全燃燒。另外，若將第1燃燒室的內(nèi)側(cè)下部做成朝向第2燃燒室逐漸變窄的形狀，可使燃燒中分解的廢棄物小片可靠地下落到第2燃燒室內(nèi)火焰形成部分。因此，可使廢棄物小片與火焰良好接觸，使廢棄物小片完全燃燒。
上述焚燒爐中，也可以在第2燃燒室內(nèi)的爐蓖部與煙道之間設(shè)置突出部。該突出部能夠防止來(lái)自第1燃燒室的可燃性氣體沿第2燃燒室的頂部即隔壁的下表面直接從煙道排放掉，因此，可使可燃性氣體與火焰良好接觸，使可燃性氣體完全燃燒。
在上述焚燒爐中，也可以在爐床部設(shè)置突條部。該突條部除了可使?fàn)t床部上表面的局部突出而形成之外，也可以是將與構(gòu)成爐床部的部件不是同一部件的另一部件設(shè)置在爐床部的上表面上而形成。該突條部能夠阻擋受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物和從空罐等容器中灑落出來(lái)的液體廢棄物，使其滯留在爐床部上。因此，該突條部能夠有效地防止變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物和液體廢棄物經(jīng)爐蓖部向下流入第2燃燒室內(nèi)。這樣，在爐床部設(shè)置突條部后，能夠防止未完全氣化的廢棄物向下流入第2燃燒室內(nèi)，因此，能夠避免第2燃燒室內(nèi)燃燒狀況惡化而產(chǎn)生黑煙。
另外，做成上述在爐床部設(shè)置突條部的結(jié)構(gòu)，可使?fàn)t床部上放置的廢棄物中的、受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量增加。也就是說(shuō)，由于流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的粘性較大，不象水那樣容易流動(dòng)，因此，即使不設(shè)置突條部，只要流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量不多，便不會(huì)從爐床部流下來(lái)；但是，流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量越多，越容易漫延于爐床部上而從爐床部流下來(lái)，因此，對(duì)爐床部上放置的廢棄物中受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量必須加以限制。為此，若如前所述，在爐床部設(shè)置突條部，該突條部能夠阻擋流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物，可使大量的流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物滯留在爐床部上。因此，能夠增加爐床部上放置的廢棄物中受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量。
此外，在上述焚燒爐中，最好是第1燃燒室內(nèi)設(shè)置有空氣供給機(jī)構(gòu)，例如空氣噴嘴。若在第1燃燒室內(nèi)設(shè)置空氣供給機(jī)構(gòu)，則能夠促使廢棄物產(chǎn)生可燃性氣體，還能夠使不再生成可燃性氣體的廢棄物高效率地完全燃燒。
上述焚燒爐的第1燃燒室設(shè)置有空氣供給機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合，能夠邊對(duì)該空氣供給機(jī)構(gòu)向第1燃燒室供給的空氣量和燃燒器向第2燃燒室供給的空氣量中的至少一方進(jìn)行調(diào)整邊進(jìn)行廢棄物的焚燒。按照這種邊對(duì)供給各燃燒室的空氣量進(jìn)行調(diào)整邊進(jìn)行廢棄物焚燒的運(yùn)行方法，能夠根據(jù)各燃燒室中的廢棄物、廢棄物所產(chǎn)生的可燃性氣體、來(lái)自燃燒器的燃料的燃燒狀況恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整空氣供給量，因此能夠使各燃燒室內(nèi)的燃燒狀況保持良好。
上述運(yùn)行方法具體地說(shuō)就是，至少以第1焚燒工序和第2焚燒工序焚燒廢棄物。首先，第1焚燒工序從第1燃燒室內(nèi)的廢棄物開(kāi)始燃燒時(shí)開(kāi)始。當(dāng)?shù)?燃燒室內(nèi)廢棄物開(kāi)始燃燒時(shí)，如上所述，這些廢棄物開(kāi)始產(chǎn)生可燃性氣體，該可燃性氣體在第2燃燒室靠燃燒器的火焰燃燒。因此，在第1焚燒工序中，對(duì)供給第1燃燒室的空氣量進(jìn)行調(diào)整，使得第1燃燒室內(nèi)廢棄物緩慢燃燒、促使可燃性氣體的產(chǎn)生；對(duì)供給第2燃燒室的空氣量進(jìn)行調(diào)整，使得第2燃燒室內(nèi)可燃性氣體及來(lái)自燃燒器的燃料完全燃燒。并且，促使第1燃燒室內(nèi)可燃性氣體的產(chǎn)生，并使得流入第2燃燒室的可燃性氣體完全燃燒。
之后，當(dāng)?shù)?燃燒室內(nèi)的廢棄物處于基本燃盡、基本碳化的狀態(tài)時(shí)，該廢棄物將處于所謂的微火燃燒狀態(tài)，第1燃燒室內(nèi)的溫度開(kāi)始降低。此時(shí)，第1焚燒工序結(jié)束，接著開(kāi)始第2焚燒工序。
在上述第2焚燒工序中，向第1燃燒室供給的空氣量較第1焚燒工序增加，同時(shí)，向第2燃燒室供給的空氣量較第1焚燒工序減少。在第2焚燒工序中，當(dāng)向第1燃燒室供給的空氣量增加時(shí)，處于微火燃燒狀態(tài)的廢棄物將開(kāi)始急劇燃燒，因此，廢棄物在短時(shí)間內(nèi)完全燃燒。此外，在第2焚燒工序中，由于廢棄物產(chǎn)生的可燃性氣體的量很少或不再產(chǎn)生可燃性氣體，因此，第2燃燒室內(nèi)處于主要是來(lái)自燃燒器的燃料燃燒的狀況。為此，減少向第2燃燒室供給的空氣量，以防止第2燃燒室溫度降低。
如上所述，在上述焚燒爐中，以第1焚燒工序和第2焚燒工序進(jìn)行廢棄物的焚燒，可使廢棄物在短時(shí)間內(nèi)高效率地完全燃燒。
在這種運(yùn)行方法中，最好是在第1焚燒工序之前進(jìn)行預(yù)熱工序。在該預(yù)熱工序中，或者減少向第1燃燒室供給的空氣量或者不供給空氣，同時(shí)，減少向第2燃燒室供給的空氣量，這樣，可使焚燒爐在短時(shí)間內(nèi)充分預(yù)熱，因此，能夠縮短整個(gè)焚燒作業(yè)的時(shí)間。
其中，作為該焚燒爐所使用的燃燒器的燃料，可以使用通常的液體燃料(煤油、輕油、重油等)或氣體燃料(城市煤氣、天然氣、丙烷氣、氫氣等)，但也可以使用廢油和乙醇廢液等可燃性廢液，還可以將可燃性廢液與液體燃料混合后使用。特別是，以可燃性廢液作為燃料使用時(shí)可避免消耗上述通常的燃料，并且能夠?qū)⒖扇夹詮U液與廢棄物同時(shí)焚燒。


圖1是本發(fā)明所涉及的焚燒爐一實(shí)施例的縱向剖視圖。
圖2是圖1的II-II線剖視圖。
圖3是圖1的III-III線剖視圖。
圖4是圖1的IV-IV線剖視圖。
圖5是圖1的主要部分的放大圖。
圖6是展示本發(fā)明所涉及的焚燒爐一實(shí)施例進(jìn)行焚燒作業(yè)時(shí)空氣量的調(diào)整內(nèi)容及焚燒爐出口廢氣的溫度變化的說(shuō)明圖。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。其中，圖1是本發(fā)明所涉及的焚燒爐一實(shí)施例的縱向剖視圖，圖2是圖1的II-II線剖視圖，圖3是圖1的III-III線剖視圖，圖4是圖1的IV-IV線剖視圖，圖5是圖1的主要部分的放大圖，圖6是展示本發(fā)明所涉及的焚燒爐一實(shí)施例進(jìn)行焚燒作業(yè)時(shí)空氣量的調(diào)整內(nèi)容及焚燒爐出口廢氣的溫度變化的說(shuō)明圖。
圖示的焚燒爐1具有主要收容固體廢棄物的第1燃燒室2，在該第1燃燒室2的下部設(shè)置有具有燃燒器3的第2燃燒室4。上述第1燃燒室2與上述第2燃燒室4之間以爐蓖部5及爐床部6構(gòu)成的隔壁7進(jìn)行隔離。
上述第1燃燒室2的內(nèi)側(cè)下部呈朝向上述第2燃燒室4逐漸變窄的形狀。即，上述第1燃燒室2的寬度方向的下部側(cè)壁8、8如圖2所示，其相對(duì)于上述燃燒器3軸線方向的寬度越靠近上述第2燃燒室4越窄。在上述第1燃燒室2的側(cè)面設(shè)有廢棄物投入口9。此外，上述第1燃燒室2內(nèi)，在上述隔壁7的附近設(shè)置有作為空氣供給機(jī)構(gòu)的既定個(gè)數(shù)的空氣噴嘴10、10、…。這些空氣噴嘴10以適當(dāng)?shù)拈g隔設(shè)置在上述各個(gè)下部側(cè)壁8上。
上述第2燃燒室4的內(nèi)側(cè)上部呈越到頂部其寬度越窄的形狀，在該實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，上述第2燃燒室4的上方兩個(gè)壁角部的形狀為曲面。并且，上述燃燒器3設(shè)置在上述第2燃燒室4的一個(gè)側(cè)面(圖1中左側(cè)的側(cè)面)上，能夠形成大致為水平方向的火焰。
上述爐蓖部5設(shè)在靠近上述燃燒器3的一側(cè)，通過(guò)上述爐蓖部5使上述第1燃燒室2和上述第2燃燒室4二者連通。在該實(shí)施例中，上述爐蓖部5的構(gòu)成如圖1和圖2所示，以既定個(gè)數(shù)的封閉部件11、11、…對(duì)上述第1燃燒室2的底部、即在上述各個(gè)下部側(cè)壁8的下端處與上述第2燃燒室4相連通的連通部12進(jìn)行選擇性封閉。即，上述各封閉部件11與相鄰的各封閉部件11之間隔開(kāi)既定間隔而各自得到上述各下部側(cè)壁8的支撐。因此，上述各封閉部件11之間構(gòu)成了使上述第1燃燒室2和上述第2燃燒室4連通的連通口(省略了編號(hào))。
在這里，對(duì)上述各封閉部件11詳細(xì)說(shuō)明如下。上述各封閉部件11為越靠下方其寬度越窄的形狀，即如圖2所示的倒置臺(tái)形，以與上述各下部側(cè)壁8緊密嵌合。
上述爐床部6設(shè)置在距上述燃燒器3較遠(yuǎn)的一側(cè)，在該實(shí)施例中，上述爐床部6的構(gòu)成如圖1和圖3所示，將既定個(gè)數(shù)的上述封閉部件11以彼此緊密接觸的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置而將上述連通部12封閉。另外，在該實(shí)施例中，上述爐床部6的上表面為大致平整的形狀，因此，上述爐床部6為所謂的平爐床。
在上述第2燃燒室4中面向上述燃燒器3的一側(cè)(圖1中的右側(cè))上設(shè)有煙道13。該煙道13在上述第2燃燒室4的側(cè)方大致垂直地形成，以上述第1燃燒室2的側(cè)壁14同上述第1燃燒室2隔開(kāi)。即，上述煙道13與上述第2燃燒室4直接連通，而通過(guò)上述第2燃燒室4及上述爐蓖部5與上述第1燃燒室2間接連通。
并且，在上述隔壁7的下表面上，在上述爐蓖部5與上述煙道13之間設(shè)有突出部15。在該實(shí)施例中，該突出部15如圖1和圖3所示，設(shè)在上述各封閉部件11之中位于上述爐蓖部5與上述爐床部6二者之邊界部分的封閉部件11上，使得該封閉部件11的下端較其它封閉部件11更向下方突出。
此外，在本實(shí)施例中，上述突出部15的形成位置是位于上述爐蓖部5與上述爐床部6二者的邊界部分，但并不限于在該位置上，也可以形成于上述爐蓖部5與上述煙道13之間。另外，上述突出部15的形成，除了可使上述隔壁7在上述爐蓖部5與上述煙道13之間的一部分突出而形成之外，也可以使上述爐蓖部5與上述煙道13之間的整個(gè)部分自上述爐蓖部5的下表面向下方突出而形成。
此外，上述突出部15向上述第2燃燒室4的突出量為其高度能夠防止來(lái)自上述爐蓖部5的可燃性氣體沿上述隔壁7的下表面從上述煙道13徑直流失。并且，上述突出部15的突出量設(shè)定成既不直接與上述燃燒器3噴出的火焰接觸又不妨礙火焰的形成。上述突出部15的寬度(圖3中左右方向上的尺寸)這樣設(shè)定，即，與上述同樣，能夠防止來(lái)自上述爐蓖部5的可燃性氣體沿上述隔壁7的下表面從上述煙道13徑直流失。在本實(shí)施例中，上述突出部1 5的寬度與上述連通部12的寬度大致相同。
上述爐床部6上設(shè)有突條部16，該突條部16用來(lái)防止因受熱而呈流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物或自空罐等容器內(nèi)灑出的液體廢棄物向下流向上述第2燃燒室4。在本實(shí)施例中，該突條部16如圖5所詳細(xì)展示，與構(gòu)成上述爐床部6的上述各封閉部件11中位于上述爐蓖部5一側(cè)的封閉部件11一體地形成。并且，上述突條部16的形成位置為上述爐床部6的端部、即上述爐床部6與上述爐蓖部5二者的邊界部。
上述突條部16的寬度如圖3和圖4所示，與上述爐床部6的寬度、即形成上述突條部16的封閉部件11的寬度相同。而上述突條部16自上述爐床部6突出的高度這樣設(shè)定，即，根據(jù)置于上述爐床部6的廢棄物的量，特別是呈流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物或液體廢棄物的量，應(yīng)能夠阻擋這些處于流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物。這樣，通過(guò)在上述爐床部6與上述爐蓖部5二者的邊界部設(shè)置上述突條部16，能夠使處于流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物或液體廢棄物滯留在整個(gè)上述爐床部6上。
上述突條部16不僅可以象本實(shí)施例這樣只設(shè)置一條，也可以設(shè)置多條。在設(shè)置多條上述突條部16的情況下，例如可分別設(shè)置于構(gòu)成上述爐床部6的上述各封閉部件11上，也可以設(shè)置于上述各封閉部件11中適宜的封閉部件11上。
在這里，對(duì)上述焚燒爐1的其它結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下。首先，上述各空氣噴嘴10上連接有第1空氣供給管線17。上述燃燒器3上連接有第2空氣供給管線18和燃料供給管線19。上述第1空氣供給管線17和上述第2空氣供給管線18的供氣量可分別單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整。在本實(shí)施例中，上述燃料供給管線19向上述燃燒器3供給廢油作為燃料。
其次，上述煙道13的終端上設(shè)有用來(lái)促使廢氣排出并進(jìn)行冷卻的噴射裝置20。經(jīng)該噴射裝置20而連接有煙囪(圖中省略)。
下面，結(jié)合圖1～圖6對(duì)利用上述焚燒爐1進(jìn)行的焚燒作業(yè)加以說(shuō)明。在這里，焚燒爐1按照預(yù)熱工序、第1焚燒工序和第2焚燒工序的順序進(jìn)行廢棄物焚燒運(yùn)行。
首先，打開(kāi)上述廢棄物投入口9，向上述第1燃燒室2內(nèi)放入廢棄物。此時(shí)，鮮垃圾那樣水分較多的廢棄物和雜志之類成摞紙張等廢棄物放置在上述爐蓖部5上，合成樹(shù)脂制品等受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物放置在上述爐床部6上。而廢油漆和廢油等液體廢棄物盛在空罐等容器內(nèi)放置在上述爐床部6上。其中，附著有上述液體廢棄物或受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的油脂之類廢棄物的布等在受熱時(shí)液體廢棄物和油脂等將變成流動(dòng)狀態(tài)，因此，放置在上述爐床部6上。
之后，通過(guò)上述第1空氣供給管線17向上述各空氣噴嘴10供給空氣，同時(shí)，通過(guò)上述第2空氣供給管線18向上述燃燒器3供給空氣。此時(shí)，經(jīng)上述各空氣噴嘴10向上述第1燃燒室2供給的空氣量為可使廢棄物緩慢燃燒、促使可燃性氣體產(chǎn)生的量。該空氣供給量為在既定時(shí)間內(nèi)將上述第1燃燒室2內(nèi)的廢棄物完全焚燒所必須的單位時(shí)間空氣供給量的數(shù)分之一至數(shù)十分之一(例如1/5～1/50)的量，在本實(shí)施例中為1/10。而經(jīng)上述燃燒器3向上述第2燃燒室4供給的空氣量為可使相對(duì)于供給上述燃燒器3的燃料、即廢油其空氣比大體適當(dāng)或稍多一些的預(yù)先設(shè)定好的量。
在這種狀態(tài)下，通過(guò)上述燃料供給管線19向上述燃燒器3供給廢油并點(diǎn)火，開(kāi)始預(yù)熱工序。在預(yù)熱工序中，上述第2燃燒室4在上述燃燒器3的直接加熱下首先被預(yù)熱。在預(yù)熱工序中，由于處在只有上述燃燒器3所供給的廢油燃燒的狀態(tài)，因此，以空氣比低于后述的第1焚燒工序的狀態(tài)燃燒，能夠以較短的時(shí)間完成上述第2燃燒室4的預(yù)熱。
然后，上述第2燃燒室4內(nèi)上述燃燒器3所產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱輻射和熱對(duì)流經(jīng)上述爐蓖部5向上述第1燃燒室2內(nèi)傳遞，因此，上述第1燃燒室2也在短時(shí)間內(nèi)完成預(yù)熱。隨著上述第1燃燒室2的預(yù)熱，上述第1燃燒室2內(nèi)的廢棄物被加熱，當(dāng)這些廢棄物開(kāi)始燃燒時(shí)，這些廢棄物將產(chǎn)生可燃性氣體。
此時(shí)，若上述爐蓖部5上放置的是諸如鮮垃圾那樣含有大量水分的廢棄物，則促使水分蒸發(fā)，短時(shí)間內(nèi)即可干燥并開(kāi)始燃燒。
而在上述爐床部6上放置的是合成樹(shù)脂制品類廢棄物的情況下，這些廢棄物受熱而變成流動(dòng)狀態(tài)。這類廢棄物在變成流動(dòng)狀態(tài)的過(guò)程中乃至變成流動(dòng)狀態(tài)之后也會(huì)產(chǎn)生可燃性氣體。這些呈流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物受到上述突條部16的阻擋而滯留在上述爐床部6上。因此，能夠防止未完全氣化的廢棄物向下流入上述第2燃燒室4內(nèi)，防止在上述第2燃燒室4內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生碳灰或黑煙。
如上所述，廢棄物將開(kāi)始燃燒，但預(yù)熱工序是在廢棄物燃燒之前進(jìn)行的，因此，在廢棄物開(kāi)始燃燒時(shí)，上述第1燃燒室2及上述第2燃燒室4的內(nèi)部和壁面的溫度已經(jīng)升溫到了足以使該燃燒得以維持的溫度。
當(dāng)廢棄物開(kāi)始燃燒時(shí)，如上所述，由于向上述第1燃燒室2內(nèi)供給的空氣量少，因此，廢棄物伴隨著一些火焰而燃燒，同時(shí)，廢棄物產(chǎn)生出可燃性氣體。這種可燃性氣體經(jīng)上述爐蓖部5流入上述第2燃燒室4內(nèi)，與上述燃燒器3的火焰混合而完全燃燒。這樣，當(dāng)廢棄物或該廢棄物所產(chǎn)生的可燃性氣體開(kāi)始燃燒時(shí)，該燃燒會(huì)消耗空氣使得空氣比降低，從而上述焚燒爐1的出口、即上述煙道13內(nèi)的廢氣溫度將急劇升高(參照?qǐng)D6)。
對(duì)廢氣溫度的這種變化以設(shè)在上述煙道13內(nèi)的溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)(圖中省略)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)上述煙道13內(nèi)的廢氣溫度達(dá)到預(yù)定溫度例如800℃時(shí)，開(kāi)始第1焚燒工序。在第1焚燒工序中，增加向上述燃燒器3供給的空氣量。此時(shí)，向上述燃燒器3增加的空氣供給量為可使廢棄物所產(chǎn)生的可燃性氣體燃燒的量。
如上所述，在第1焚燒工序中，向上述燃燒器3供給的空氣量、即向上述第2燃燒室4內(nèi)供給的空氣量增加，故上述第2燃燒室4內(nèi)的空氣比提高，使得上述第2燃燒室4內(nèi)的燃燒溫度受到限制。因此，可使上述煙道13內(nèi)廢氣的溫度降低。此外，由于向上述第2燃燒室4內(nèi)供給的空氣量為足以使可燃性氣體燃燒的量，因此，不會(huì)發(fā)生不完全燃燒的情況。
此時(shí)，由于上述爐蓖部5是設(shè)置在靠近上述燃燒器3一側(cè)，因而，上述第1燃燒室2內(nèi)的廢棄物所產(chǎn)生的可燃性氣體將流向上述燃燒器3的火焰的根部。因此，可燃性氣體與火焰二者接觸的時(shí)間變長(zhǎng)，可燃性氣體能夠完全燃燒。此外，由于上述第1燃燒室2的內(nèi)側(cè)下部呈朝向上述第2燃燒室4變窄的形狀，因而可使可燃性氣體集中后流入上述燃燒器3的火焰形成區(qū)域，因此，可使可燃性氣體與火焰切實(shí)接觸而完全燃燒。
另外，這種可燃性氣體在通過(guò)上述爐蓖部5后，將沿上述第2燃燒室4的頂部、即上述隔壁7的下表面流向上述煙道13，但由于有上述突出部15的遮擋，能夠防止未完全燃燒的可燃性氣體徑直從上述煙道13排出。并且，由于存在上述突出部15，可燃性氣體的流向變成向下，故能夠與上述燃燒器3的火焰良好接觸而完全燃燒。
上述第1燃燒室2內(nèi)的廢棄物中，放置在上述爐床部6上的廢棄物在產(chǎn)生可燃性氣體的同時(shí)原樣燃燒。而上述爐蓖部5上的廢棄物在產(chǎn)生可燃性氣體的同時(shí)在上述第1燃燒室2內(nèi)邊分解成小片邊燃燒。特別是，諸如鮮垃圾那樣含有大量水分的廢棄物經(jīng)過(guò)在上述爐蓖部5上加熱而加速干燥，干燥的部分邊分解成小片邊燃燒。之后，這類廢棄物的小片在經(jīng)上述爐蓖部5向上述第2燃燒室4內(nèi)落下的過(guò)程中，被上述燃燒器3的火焰完全燃燒。
如上所述，當(dāng)上述爐蓖部5上的廢棄物分解成小片時(shí)，廢棄物的表面面積增大，故容易燃燒，并且在經(jīng)上述爐蓖部5向上述第2燃燒室4內(nèi)下落時(shí)，受到上述燃燒器3噴出的火焰的扇動(dòng)，進(jìn)一步分解為更小的小片，因此可在短時(shí)間內(nèi)完全燃燒。
而且，上述第1燃燒室2的內(nèi)側(cè)下部的形狀是朝向上述第2燃燒室4逐漸變窄，故可促使廢棄物小片落下，使其可靠地落入上述第2燃燒室4內(nèi)，并且可使這些小片朝上述燃燒器3的火焰形成部分落下，因此，廢棄物小片與火焰的接觸良好，可使廢棄物小片完全燃燒。因此，也不會(huì)有碳灰、黑煙等從煙囪排出。
之后，當(dāng)廢棄物不再產(chǎn)生可燃性氣體時(shí)，廢棄物基本上燒盡，處于所謂的微火燃燒狀態(tài)。因此，在成為微火燃燒狀態(tài)時(shí)，發(fā)熱量不夠大，上述第1燃燒室2及上述第2燃燒室4的溫度開(kāi)始降低。對(duì)于直到變成該微火燃燒狀態(tài)的時(shí)間，可在第1焚燒工序開(kāi)始后按一定時(shí)間進(jìn)行估計(jì)。在本實(shí)施例中，從第1焚燒工序開(kāi)始后經(jīng)過(guò)例如40分鐘時(shí)第1焚燒工序結(jié)束，接著開(kāi)始第2焚燒工序。
在第2焚燒工序中，增加向上述各空氣噴嘴10供給的空氣量、即向上述第1燃燒室2供給的空氣量，并且減少向上述燃燒器3供給的空氣量、即向上述第2燃燒室4供給的空氣量。此時(shí)，向上述第1燃燒室2供給的空氣量與以既定時(shí)間將上述第1燃燒室2內(nèi)的廢棄物完全焚燒所必需的單位時(shí)間的空氣供給量的比為數(shù)分之一(例如1/2～1/4)，其量為第1焚燒工序中空氣供給量的數(shù)倍。
其中，自第1焚燒工序轉(zhuǎn)到第2焚燒工序時(shí)向上述第1燃燒室2供給的空氣量的增加量與從預(yù)熱工序轉(zhuǎn)到第1焚燒工序時(shí)向上述第2燃燒室4供給的空氣量的增加量大致相同。另外，在第2焚燒工序中，向上述第2燃燒室4供給的空氣量與預(yù)熱工序中向上述第2燃燒室4供給的空氣量大致相同。
在第2焚燒工序中，當(dāng)向上述第1燃燒室2供給的空氣量增加時(shí)，處于微火燃燒狀態(tài)的廢棄物將開(kāi)始急劇燃燒。另外，在該第2焚燒工序中，上述各空氣噴嘴10噴出的空氣對(duì)上述第1燃燒室2內(nèi)進(jìn)行攪伴，故廢棄物將進(jìn)一步邊分解成小片邊燃燒。因此，在第2焚燒工序中，可使處于微火燃燒狀態(tài)的廢棄物在短時(shí)間內(nèi)完全燃燒。
如上所述，按照上述焚燒爐1，可使收容于上述第1燃燒室2內(nèi)的廢棄物完全燃燒，故能夠減少碳灰、黑煙、可燃性氣體等有害燃燒廢氣的排放量。此外，以上述第1焚燒工序和第2焚燒工序進(jìn)行廢棄物的焚燒不需要復(fù)雜的燃燒控制，僅對(duì)供給上述第1燃燒室2和第2燃燒室4的空氣量進(jìn)行控制即可使廢棄物在短時(shí)間內(nèi)高效率地完全燃燒，并且能夠減少上述有害燃燒廢氣的排放量。另外，在預(yù)熱工序中，向上述第2燃燒室4供給較少的空氣量進(jìn)行燃燒，故能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)上述第1燃燒室2和第2燃燒室4進(jìn)行充分預(yù)熱，縮短預(yù)熱工序所需時(shí)間。
并且，在上述焚燒爐1中，上述爐床部6上設(shè)有上述突條部16，故放置在上述爐床部6上的廢棄物中受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量可以增加。即，流動(dòng)狀態(tài)廢棄物的粘性大而不象水那樣容易流動(dòng)。因此，即使上述爐床部6上不設(shè)置上述突條部16，只要流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物較少，便不會(huì)從上述爐床部6上流下來(lái)。但是，流動(dòng)狀態(tài)廢棄物的量越多，隨著在上述爐床部6上擴(kuò)散越易于從上述爐床部6上流下來(lái)，故必須對(duì)于放置在上述爐床部6上的廢棄物中受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量進(jìn)行限制。為此，如上所述地設(shè)置了上述突條部16，這樣，上述突條部16能夠阻擋流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物，可使較大量的流動(dòng)狀態(tài)廢棄物滯留在上述爐床部6上。因此，能夠使放置在上述爐床部6上的廢棄物中受熱變成流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物的量增加。
此外，在上述焚燒爐1中，上述突條部16是設(shè)置在上述爐床部6與上述爐蓖部5二者的邊界部，故能夠使流動(dòng)狀態(tài)廢棄物滯留在整個(gè)上述爐床部6上。因此，可滯留在上述爐床部6上的流動(dòng)狀態(tài)廢棄物的量可以增加，因而可使上述爐床部6上可放置的廢棄物的量進(jìn)一步增加。
在此，對(duì)于上述焚燒爐1中上述爐床部6上設(shè)置有上述突條部16以防止流動(dòng)狀態(tài)的廢棄物流下來(lái)的結(jié)構(gòu)，以本發(fā)明所涉及的焚燒爐用于船舶的例子進(jìn)行說(shuō)明。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于船舶用焚燒爐，隨著船舶的搖擺，會(huì)發(fā)生上述焚燒爐1傾斜的情況；但在上述焚燒爐1傾斜的情況下，上述突條部16可阻擋上述爐床部6上未完全氣化的流動(dòng)狀態(tài)廢棄物，防止其向上述第2燃燒室4內(nèi)流下，因此，能夠防止產(chǎn)生碳灰和黑煙。特別是，若如上所述，做成設(shè)置有多條上述突條部16的結(jié)構(gòu)，則作為船舶用焚燒爐具有更顯著的效果。即，上述焚燒爐1如上所述地傾斜時(shí)，上述各突條部16各自起到阻擋流動(dòng)狀態(tài)廢棄物的作用，能夠使更多的流動(dòng)狀態(tài)廢棄物滯留在上述爐床部6上，防止向下流入上述第2燃燒室。
在以上的說(shuō)明中，上述隔壁7、上述爐蓖部5、上述爐床部6、上述突出部15以及上述突條部16等部分是在上述第1燃燒室2的底部選擇性地設(shè)置上述封閉部件11而構(gòu)成的，但所有這些部分或者這些部分中的一部分也可以是在形成上述第1燃燒室2或上述第2燃燒室4時(shí)一體地構(gòu)成。
此外，以上述焚燒爐1進(jìn)行焚燒作業(yè)時(shí)，第2焚燒工序也可以在第1焚燒工序開(kāi)始之后廢氣溫度低于既定溫度時(shí)開(kāi)始。比如，第1焚燒工序開(kāi)始之后廢氣溫度低于870℃時(shí)開(kāi)始第2焚燒工序。這樣做的著眼點(diǎn)是如圖6所示，上述煙道13內(nèi)廢氣的溫度在廢棄物開(kāi)始燃燒時(shí)升高，達(dá)到某一溫度后開(kāi)始降低。此外，第2焚燒工序也可以是在第1焚燒工序開(kāi)始之后經(jīng)過(guò)既定時(shí)間、廢氣溫度低于既定溫度時(shí)開(kāi)始。例如，第1焚燒工序開(kāi)始后經(jīng)過(guò)20分鐘、廢氣溫度低于870℃時(shí)開(kāi)始第2焚燒工序。因此，第1焚燒工序和第2焚燒工序是根據(jù)上述煙道13內(nèi)的廢氣溫度或第1焚燒工序開(kāi)始之后進(jìn)行的計(jì)時(shí)開(kāi)始的，故不需要使用氧氣濃度計(jì)等特殊傳感器。
此外，以上所說(shuō)明的上述焚燒爐1的運(yùn)行方法是在第1焚燒工序結(jié)束后立即進(jìn)行第2焚燒工序，但也可以不等第1焚燒工序結(jié)束即開(kāi)始第2焚燒工序。此時(shí)，將第2焚燒工序的開(kāi)始時(shí)間提前。例如，對(duì)于第1焚燒工序在其開(kāi)始之后40分鐘結(jié)束的情況下，第2焚燒工序在第1焚燒工序開(kāi)始之后經(jīng)過(guò)35分鐘時(shí)開(kāi)始。
如上所述，按照本發(fā)明所涉及的焚燒爐能夠?qū)⒏鞣N各樣的廢棄物在短時(shí)間內(nèi)完全焚燒，并且能夠減少有害燃燒廢氣的排放量。
權(quán)利要求
1.一種焚燒爐，其特征是，具有收容廢棄物的第1燃燒室(2)、設(shè)置在該第1燃燒室(2)下方的第2燃燒室(4)以及與該第2燃燒室(4)連通的煙道(13)，爐蓖部(5)及爐床部(6)構(gòu)成將上述第1燃燒室(2)與上述第2燃燒室(4)隔開(kāi)的隔壁(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征是，上述爐蓖部(5)設(shè)置在靠近上述第2燃燒室(4)的燃燒器(3)的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的焚燒爐，其特征是，上述第1燃燒室(2)的內(nèi)側(cè)下部變窄。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的焚燒爐，其特征是，上述第2燃燒室(4)內(nèi)的上述爐蓖部(5)與上述煙道(13)之間設(shè)置有突出部(15)。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的焚燒爐，其特征是，上述爐床部(6)上設(shè)置有突條部(16)。
全文摘要
一種可將各種各樣的廢棄物在短時(shí)間內(nèi)完全焚燒、并可減少有害燃燒廢氣的排放量的焚燒爐。具有收容廢棄物的第1燃燒室2、設(shè)置在該第1燃燒室2下方的第2燃燒室4以及與該第2燃燒室4連通的煙道13,爐箅部5及爐床部6構(gòu)成將上述第1燃燒室2與上述第2燃燒室4隔開(kāi)的隔壁7。
文檔編號(hào)F23G5/16GK1258829SQ9912706
公開(kāi)日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1999年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月25日
發(fā)明者田中宇紀(jì)夫, 池田和弘, 立和名慎一 申請(qǐng)人:三浦工業(yè)株式會(huì)社