专利名称：机动炉排式垃圾焚烧炉及垃圾焚烧方法
技术领域：
本发明涉及通过焚烧来对一般家庭和工厂排出的废弃物(下称城市垃圾)进行处理用的机动炉排(Skirt)式垃圾焚烧炉，和使用该机动炉排式垃圾焚烧炉的垃圾焚烧方法。
背景技术：
在通过焚烧对城市垃圾进行处理的场合，广泛使用机动炉排式垃圾焚烧炉。该机动炉排式垃圾焚烧炉不仅可连续且高效率地对大量的城市垃圾进行焚烧，而且所需的设备费用也少，具有良好的实用价值。
图3所示为现有的机动炉排式垃圾焚烧炉的一例，该机动炉排式焚烧炉40由以下几部分构成炉主体41；城市垃圾漏斗42；垃圾供给推进机43；由干燥机动炉排44a、燃烧机动炉排44b、后燃烧机动炉排44c所构成的机动炉排44；由漏斗45a、45b、45c构成的漏斗45；一次燃烧室46，二次燃烧室47；一次燃烧空气供给管48；二次燃烧空气供给管49；出灰口50及废气出口51。
投入城市垃圾漏斗42内的城市垃圾W由垃圾供给推进机43供到炉主体41内，在干燥机动炉排44a上利用从下方供给的一次燃烧空气A1a，和处于高温状态的一次燃烧室46的辐射热进行加热、干燥。这样，城市垃圾W中的水分和挥发成分便蒸发，同时放出CO(一氧化碳)和HC(碳化氢)等未燃气体(还原气体)。
干燥后的城市垃圾W接着从干燥机动炉排44a送到燃烧机动炉排44b上，通过从下方供给一次燃烧空气A1b而点火燃烧，并且在燃烧机动炉排44b的下游侧端部刚好达到燃烧终点。
在燃烧机动炉排44b的下游侧端部燃烧完毕的城市垃圾W接着被送到后燃烧机动炉排44c上。在这里，利用从后燃烧机动炉排44c下方供给的一次燃烧空气A1c进行余烬燃烧。又，余烬燃烧后未燃烧部分减少到5％以下的城市垃圾W的焚烧残渣(焚烧灰)从出灰口50排到下方。
另一方面，伴随着城市垃圾W的焚烧而产生的未燃气体和未燃物，利用从机动炉排44a、44b、44c的下方供给的一次燃烧空气A1a、A1b、A1c和供给二次燃烧室47的二次燃烧空气A2，在二次燃烧室47内进行二次燃烧，可燃物完全燃烧后的燃烧废气从废气出口51排出。
但是，现有的机动炉排式垃圾焚烧炉中，如图3所示是将干燥机动炉排44a、燃烧机动炉排44b及后燃烧机动炉排44c、以各自的前方稍向下方倾斜的姿势组合成台阶状而形成机动炉排的。
因此，不管怎样垃圾焚烧炉40的炉主体41的高度会增高，结果存在着垃圾焚烧炉40的体积增大的问题。
另外，在现有的机动炉排式垃圾焚烧炉40上，城市垃圾W产生的气体的成分和温度在其焚烧过程中变化很大，故在炉主体41内沿着城市垃圾的焚烧过程可分为CO等未燃气体多的区域；迅速燃烧而产生NOx的区域；由于过剩空气而使残存氧达到15％以上、且温度为500℃～700℃的低温区域，炉主体41内在燃烧方面成为极不均匀的状态。
在以往的机动炉排式垃圾焚烧炉40上，为了通过对该不均匀的炉内进行搅拌、混合而使炉主体40内的状态均匀，采用下述方法a、对进行了氧化性气体处理后的废气进行再循环，将其吹入炉主体内的方法；b、吹入二次燃烧空气A2(调节温度用的空气)的方法；或者C、将两者组合起来的方法等。
但是，上述a、b、c方法都必须大量吹入废气或二次燃烧空气A2，故存在着从炉主体41排出的废气量增加，设在机动炉排式垃圾焚烧炉40下游侧的废气处理装置等大型化的问题。
另外，若通过增大燃烧空气的供给量，抑制CO等未燃气体的发生量，则不能抑制NOx，反之，若减少燃烧空气供给量而抑制NOx的发生量，则存在着CO等未燃气体大量排出的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而开发的。即，本发明的主要目的在于提供一种机动炉排式垃圾焚烧炉和使用该焚烧炉的垃圾焚烧方法，这种焚烧炉和焚烧方法可以实现a、可尽量降低炉主体的高度，焚烧炉可小型化；b、可减少焚烧炉排出的废气量。另外，不管城市垃圾的种类和性能状态如何，均可使燃烧室内始终在最佳状态下进行搅拌、混合，可使未燃气体和未燃物完全燃烧，并且可抑制CO和NOx的发生。
为了达到上述目的，本申请的技术方案1如图1、图2所示，是一种机动炉排式垃圾焚烧炉，从机动炉排4的下方将一次燃烧空气A1供给机动炉排4上方的一次燃烧室7，使垃圾供给装置5所供给的机动炉排上的城市垃圾进行一次燃烧，同时将二次燃烧空气A2供给一次燃烧室7的上方的二次燃烧室8，使一次燃烧室7产生的未燃气体和未燃物进行二次燃烧，本发明的基本构成包括机动炉排4，该机动炉排是将水平状的干燥机动炉排4a、燃烧机动炉排4b及后燃烧机动炉排4c配置成台阶状而形成的，使可动炉篦16向斜上方往复滑动便将垃圾抬起，并且边搅拌、边向前方输送；一次空气供给装置11，它是这样供给一次燃烧空气A1的，即形成上述机动炉排4的干燥机动炉排4a下方的漏斗6a分割成2部分，并将燃烧机动炉排4b下方的漏斗6b分割成数个间隔室，从上述干燥机动炉排4a的下方、燃烧机动炉排4b的下方和后燃烧机动炉排4c的下方，通过挡板装置D将一次燃烧空气A1以流量可自由调节的方式供到一次燃烧室7内；燃烧气体循环路12，它将从机动炉排4下游侧的上方向炉主体2外抽出的燃烧气体G′导入二次燃烧空气A2的吹入位置20上游侧的燃烧室8内；鼓风机13，它设在上述燃烧气体循环路12上，吸引上述燃烧气体G′并将其吸入二次燃烧空气A2吹入位置20上游侧的燃烧室8内；配置在上述鼓风机13上游侧的燃烧气体循环路12上的空气预热器14；把用空气预热器14加热过的二次燃烧空气A2供给二次燃烧室8内的二次燃烧空气供给装置15。
本申请的技术方案2是在技术方案1的基础上，将燃烧机动炉排4b的下方漏斗6b分割成4个间隔室。
本申请的技术方案3是在技术方案1的基础上，垃圾焚烧炉设有分支管38，它把用空气预热器14加热过的一部分二次燃烧空气A3，以自由调节流量的方式混入从上述后燃烧机动炉排4c下方供给的一次燃烧空气A1中。
本申请的技术方案4是在从机动炉排4的下方将一次燃烧空气A1供给机动炉排4上方的一次燃烧室7，使垃圾供给装置5所供给的机动炉排4上的城市垃圾进行一次燃烧，同时将2次燃烧空气A2供给一次燃烧室7上方的二次燃烧室8，使一次燃烧室7产生的未燃气体和未燃物进行二次燃烧的机动炉排式垃圾焚烧炉中，将水平形状的干燥机动炉排4a、燃烧机动炉排4b和后燃烧机动炉排4c配置成台阶状便形成机动炉排4，使可动炉篦16向斜上方往复滑动便将垃圾抬起，并且边搅拌、边向前方输送，形成该机动炉排4的干燥机动炉排4a下方的漏斗6b分割成2部分，燃烧机动炉排4b下方的漏斗6b分割成多个间隔室，从上述干燥机动炉排4a的下方、燃烧机动炉排4b的下方和后燃烧机动炉排4c的下方供给的一次燃烧空气的供给量控制到一次空气过剩系数为1.2以下，同时将后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′抽出到炉主体2的外面，使一次燃烧室7形成高温还原性气氛，另外，用空气预热器回收上述抽出的燃烧气体G′的热量而降温，将该降温后的燃烧气体G′吹入二次燃烧空气A2的吹入位置吹入上游侧的燃烧室8内，对燃烧室8内进行搅拌、混合，这样，便使二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室8内，形成燃烧气体的成分分布和温度分布均匀的气氛，然后，将二次燃烧空气A2吹入二次燃烧室8内，设总空气过剩系数为1.3左右，使未燃气体和未燃物完全燃烧。
本申请的技术方案5是在技术方案4的基础上，对供给机动炉排4下方的一次燃烧空气A1的分配量，和一次燃烧空气A1的温度以及利用机动炉排4输送的城市垃圾的输送量进行控制，以使后燃烧机动炉排4c下游侧上方的空间部的温度约为600℃以上。
本申请的技术方案6是在技术方案5或技术方案4的基础上，对从后燃烧机动炉排4c下游侧的上方抽出到炉主体2外面、并吹入二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室8内的燃烧气体G′的量进行控制，以使从机动炉排式垃圾焚烧炉的废气出口10排出的废气G中的NOx浓度低于设定值。
从上述说明可知，本发明的机动炉排式垃圾焚烧炉中，是将大致水平状的干燥机动炉排4a、燃烧机动炉排4b及后燃烧机动炉排4c组合成阶梯状而形成机动炉排4，故与以往使用将形成倾斜状的各机动炉排4a、4b、4c组合成阶梯状而构成的机动炉排的场合相比，可大大降低炉主体2的高度。
本发明的机动炉排式垃圾焚烧炉采用三段燃烧方式，即将从机动炉排4下方供给的一次燃烧空气A1、A3供给量控制到一次空气过剩系数0.9～1.0，并将机动炉排下游侧上方的燃烧气体G′抽到炉体2外，使一次燃烧室7形成强还原性气氛，将该抽出的燃烧气体G′吹进二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内，对燃烧室C内进行搅拌、混合，使二次燃烧空气吹入位置上游侧的燃烧室C内，形成燃烧气体的成分分布和温度分布均匀的弱还原性气氛，然后，向二次燃烧室8吹入二次燃烧空气A2，使总空气过剩系数为1.3左右，使未燃气体和未燃物完全燃烧。
即，本发明两次将燃烧气体G′和二次燃烧空气A2吹入炉主体2内，使炉主体2内确实且良好地进行搅拌、混合，使炉主体2内成为燃烧气体成分分布和温度均匀的状态，因此，以总空气过剩系数约1.3，可使未燃气体和未燃物等完全燃烧。
其结果，由于在燃烧室C进行充分的搅拌、混合，故不像以空气过剩系数1.7～1.8进行燃烧的现有机动炉排式焚烧炉那样从炉子排出的废气量增加，而可大大减少废气量，结果，设在焚烧炉下游侧的废气处理装置等设备可小型化。
通过积极地吹入燃烧气体G′和二次燃烧空气A2，不管城市垃圾W的种类和性质状态如何，均可使燃烧室C内始终在最佳状态下进行搅拌、混合，使未然气体和未燃物完全燃烧，而且还可大幅度抑制CO和NOx、二恶英类。
另外，抽出HCl和SOx等腐蚀性气体浓度低、且粉尘量少的后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′，在该燃烧气体G′中配置空气预热器14，故不会产生空气预热器14腐蚀的问题，可延长空气预热器14的寿命。
而且，由于将空气预热器预热过的高温一次燃烧用空气A3供给下游侧的机动炉排下面(后燃烧机动炉排4C下面)，故可使后燃烧机动炉排4C上的灰中的未燃成分也能有效地燃烧。加之，通过空气预热器14对燃烧气体G′进行降温，故吸引燃烧气体G′、并将其吹入二次燃烧空气吹入位置上游侧的燃烧室C内的鼓风机13也不受燃烧气体G′的热影响，可延长鼓风机13的寿命。
图1是表示本发明机动炉排式垃圾焚烧炉的概要的纵剖面图。
图2是表示本发明机动炉排式垃圾焚烧炉使用的机动炉排的一部分的概要之纵剖面图。
图3是表示现有的机动炉排式垃圾焚烧炉的概要的纵剖面图。
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的实施形式作详细说明。
图1所示为本发明机动炉排式垃圾焚烧炉1的一例。本垃圾焚烧炉1由以下部分构成由炉墙构成的炉主体2；投入城市垃圾W用的垃圾漏斗3；焚烧城市垃圾W用的机动炉排4；将城市垃圾W送到机动炉排4上的垃圾供给装置5；配设在机动炉排4下方的机动炉排下漏斗6；由形成于机动炉排4上方的一次燃烧室7及形成于一次燃烧室7上方的二次燃烧室8构成的燃烧室C；排出焚烧灰的出灰口9；排出燃烧气体G0的废气出口10；将一次燃烧空气A1从机动炉排4的下方供给一次燃烧室7内的一次燃烧空气供给装置11；将燃烧气体G′从机动炉排4的下游侧的上方抽到炉主体外，再将其导向二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内的燃烧气体循环路12；设在燃烧气体循环路12上的鼓风机13；配设在鼓风机13上游侧的燃烧气体循环路12内的空气预热器14；与空气预热器14连接，将空气预热器14预热过的燃烧空气A作为二次燃烧空气A2和一次燃烧空气A3，分别供给二次燃烧室8内及后燃烧机动炉排4C的下方的二次燃烧空气供给装置15。
上述机动炉排4由干燥机动炉排4a、燃烧机动炉排4b及后燃烧机动炉排4c构成，各机动炉排4a、4b、4c的下方，作为机动炉排下漏斗6分别配设有分割成2个间隔室的干燥机动炉排用漏斗6a1、6a2，和分割成4个间隔室的燃烧机动炉排用漏斗，和后燃烧用漏斗6c。
各机动炉排4a、4b、4c如图2所示，是将可动炉篦16和固定炉篦17交替配列而形成的，通过使可动炉篦16以一定距离向斜上方往复滑动，将各机动炉排4a、4b、4c上方的城市垃圾向上提升，并进行搅拌，然后依次向前方送出。
在本发明中，载有城市垃圾W等的上述各机动炉排4a、4b、4c的整个上面形成大致平面状(水平状)，对大致形成水平状的干燥机动炉排4a和燃烧机动炉排4b及后燃烧机动炉排4c设合适的台阶，配置成阶梯状，从而形成机动炉排4。
图2中，符号16是可动炉篦，符号17是固定炉篦，符号18是固定在炉篦16、17前端的导向板，符号19是支持可动炉篦16的后端部的可动杆，符号20是支承固定炉篦17的后端部的固定杆，符号21是支承可动杆19的可动架台，符号22是框架，符号23是驱动用的液压缸，符号24是杆，符号25是轴，符号26是轴承，符号27是保护用的玻璃纤维布制的折皱筒，符号28是保护板。
另外，在上述机动炉排4的上方，设有由一次燃烧室7和二次燃烧室8构成的燃烧室C，其中一次燃烧室通过从机动炉排4下方供给的一次燃烧空气A1、A3便在机动炉排4上依次前进的城市垃圾W燃烧，二次燃烧室利用二次燃烧空气A2使在一次燃烧室7内燃烧生成的CO等未燃气体和未燃物进行燃烧。
上述一次燃烧空气供给装置11由以下几部分构成一次燃烧空气供给管29，它与机动炉排4下面的干燥机动炉排用漏斗6a1、6a2，燃烧机动炉排用漏斗6b1～6b4，后燃烧机动炉排用漏斗6c连接成分支状，将一次燃烧空气A1分别供给各机动炉排4a、4b、4c的下方；与一次燃烧空气供给管29连接的压入鼓风机30；多个风量调节挡板Da1～Dc，它们设在一次燃烧空气供给管29上，对供给各机动炉排4a、4b、4c下方的一次燃烧空气A1的供给量进行调节；对各风量调节挡板Da1～Dc进行开闭控制用的挡板驱动装置(电机或流体压汽缸，省略图示)，利用挡板驱动装置改变各风量挡板Da1～Dc的开度，这样，便可调节供给各机动炉排4a、4b、4c下方的一次燃烧空气A1的供给量。
在该实施形式中，从机动炉排4下方供给的一次燃烧空气A1、A3的供给量控制在一次空气过剩系数(一次燃烧空气量/理论燃烧空气量)为0.9～1.1的水平。又，将一次燃烧空气A1总量的约70～80％供给NOx的浓度易变成高浓度的燃烧机动炉排4b的上部，在燃烧机动炉排4b的上部形成不完全燃烧区(含有CO、HC等未燃气体的还原区)，这样，便形成难以产生NOx的气氛。另外，通过将约20％的一次燃烧空气A1、A3供给城市垃圾W中的氮成分挥发完了的后燃烧机动炉排4c上部，便不产生NOx而完全燃烧。而且，将供给后燃烧机动炉排4c的一次燃烧空气A1、A3的量设为最小限度，使产生的燃烧气体G中的残存氧量小于约1％，同时对供给各机动炉排4a、4b、4c下方的一次燃烧空气A1、A3的分配量进行控制，以使后燃烧机动炉排4c上的温度达到600℃以上(碳易氧化的温度)。
上述燃烧气体循环路12是将机动炉排4的下游侧上方(后燃烧机动炉排4c上方)的燃烧气体G′抽到炉主体外，并导向二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内的循环路，它由吸引室31、数个燃烧气体吹入口32和燃烧气体供给管33构成，其中吸引室以连通后燃烧机动炉排4c上方的炉墙和一次燃烧室7的方式形成，对后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′进行吸引；燃烧气体吸入口形成于二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C的炉墙上；燃烧气体供给管将吸引室31和燃烧气体吹入口32连接成连通状。通过设在燃烧气体供给管33上的鼓风机13，将后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′吸入吸引室31，使该吸入的燃烧气体G′通过燃烧气体供给管33c，以高速度从燃烧气体吸入口32吹入二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内。
将后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′抽到炉外是因为燃烧气体G′一旦流到燃烧机动炉排4b上方，便会产生NOx的缘故。又，将抽出的燃烧气体G′吹入二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内是为了将一次燃烧室7内产生的燃烧气体G搅拌、混合，使二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内形成燃烧气体G的成分分布和温度分布呈均匀的弱还原性气氛的缘故。
上述空气预热器14配置在设于燃烧气体供给管33上的鼓风机13的上游侧的燃烧气体循环路12内，使得从后燃烧机动炉排4c上方抽出、并吹入二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内的燃烧气体G′降温，并且，对从后述的二次燃烧空气供给装置15供到二次燃烧室8内的二次燃烧空气A2和供到后燃烧机动炉排4c下方的一次燃烧空气A3进行预热。
燃烧气体G中的HCl和SOx等腐蚀性气体是含在城市垃圾W中的聚乙烯等塑料类物质燃烧产生的。塑料类在350℃～500℃温度下分解、燃烧，其燃烧速度也快，故在燃烧机动炉排4b上燃烧。因此，腐蚀性气体主要在燃烧机动炉排4b上产生，多存在于燃烧机动炉排4b和干燥机动炉排4a上方的燃烧气体G中，后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′中几乎不残存腐蚀性气体和粉尘。
因此，即使将上述空气预热器14配置在抽吸后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′的燃烧气体供给管33内，也几乎不产生高温腐蚀现象，从燃烧气体G′回收热量，可通过鼓风机13将降温到300℃～350℃的燃烧气体G′吹入二次燃烧室8内。
上述二次燃烧空气供给装置15由以下部分构成与空气预热器14连接的上游侧二次燃烧空气供给管34；与上游侧二次燃烧空气供给管34连接的压缩鼓风机35；形成于二次燃烧室8的炉墙上的数个二次燃烧空气供给口36；与空气预热器14及二次燃烧空气供给口36连接的下游侧二次燃烧室空气供给管37；以及与二次燃烧空气供给管37及后燃烧机动炉排4c下方的后燃烧机动炉排用漏斗6c连接的分支管38等。燃烧空气A由空气预热器14预热，该预热后的燃烧空气A作为二次燃烧空气A2和一次燃烧空气A3分别供给二次燃烧室8内和后燃烧机动炉排4c下方。
吹入二次燃烧室8内的二次燃烧空气A2的量由压缩鼓风机35调节。供给后燃烧机动炉排4c下方的一次燃烧空气A3的量由设在分支管38上的风量挡板Dd及控制风量调节挡板Dd的挡板驱动装置(图示省略)调节。
该实施形式中，将供给二次燃烧室8的二次燃烧空气A2的供给量控制在二次空气过剩系数(二次燃烧空气量/理论燃烧空气量)为0.2～0.4。又，将一次燃烧空气A1、A2和二次燃烧空气A2的合计空气量控制在空气过剩系数为1.3左右。将供给后燃烧机动炉排4c下方的一次燃烧空气A1、A3的量调节到后燃烧机动炉排4c上的温度为600℃以上，当后燃烧机动炉排4c上的温度低于600℃时，一次燃烧空气A3的比率便会增大。
机动炉排式垃圾焚烧的动作在本发明的机动炉排式垃圾焚烧炉1上，从垃圾漏斗3投入炉主体内的城市垃圾W一面依次在干燥机动炉排4a、燃烧机动炉排4b及后燃烧机动炉排4c上前进，一面通过一次燃烧空气A1和从分支管38供给后燃烧机动炉排4c下方的一次燃烧空气A3进行一次燃烧，其中一次燃烧空气A1从压缩鼓风机30通过一次燃烧空气供给管29及各机动炉排4a、4b、4c供到一次燃烧室7内。
即，从垃圾漏斗3投入炉内的城市垃圾W通过垃圾供给装置5连续地供到干燥机动炉排4a上，在此，利用从干燥机动炉排4a下方供给的一次燃烧空气A1，和在后段的燃烧机动炉排4b以及后燃烧机动炉排4c上的燃烧产生的高温燃烧气体G进行干燥，与此同时，一部分城市垃圾开始燃烧。
这样，城市垃圾W中的水分蒸发，同时排放出CO和HC等未燃气体。
接着，干燥的城市垃圾W继续从干燥机动炉排4a被送到燃烧机动炉排4b上，在这里利用从燃烧机动炉排4b供给的一次燃烧空气A1点火燃烧，并且，在燃烧机动炉排4b的下游侧端部正好达到燃烧终点。
然后，在燃烧机动炉排4b的下游侧端部燃烧完毕的城市垃圾W接着被送到后燃烧机动炉排4c上，在此，利用从后燃烧机动炉排4c下方供给的一次燃烧空气A1、A3进行余烬燃烧，变成几乎没有未燃烧物的焚烧灰之后，再从出灰口9落下排出到冷却水槽(图示省略)内。
在该机动炉排式垃圾焚烧炉1上，将从机动炉排4下方供给的一次燃烧空气A1、A3的供给量控制到一次空气过剩系数为0.9～1.1，其中将一次燃烧空气A1总量的约7 0％～8 0％供给燃烧机动炉排4b的上部，形成不完全燃烧区(含有CO、HC等未燃烧气体的还原区)，同时，将约20％的一次燃烧空气A1、A3供给城市垃圾W中的氮成分基本挥发完的后燃烧机动炉排4c上部。
另外，对供给各机动炉排4a、4b、4c下方的一次燃烧空气A1、A3的分配量进行控制，并将供给后燃烧机动炉排4c的一次燃烧空气A1、A3的量尽可能控制到最小限度，使产生的燃烧气体G中的残存氧达到约1％以下。因此，机动炉排上方的一次燃烧室7保持在强还原性气氛，可大大抑制NOx的发生量，而且，可使废弃物W完全燃烧。
在该机动炉排式垃圾焚烧炉1上，由鼓风机13通过吸引室31将后燃烧机动炉排4c上方的燃烧气体G′(温度600℃～700℃)吸引到炉主体2外，通过空气预热器14从燃烧气体G′回收热量之后，将降温后的燃烧气体G′(温度300℃～350℃)以高速(50m/s)、通过燃烧气体供给管33从燃烧气体吹入口32吹入二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内(二次燃烧空气供给口36下方侧的燃烧室C内)，对一次燃烧室7内产生的燃烧气体G进行搅拌、混合，使二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内形成燃烧气体G的化学成分和温度均匀的弱还原性气氛之后，再用压缩风机35进行压入，通过下游侧二次燃烧空气供给管37，将空气预热器14预热过的二次燃烧空气A2从二次燃烧空气供给口36吹入二次燃烧室8内。
这时，将供给二次燃烧室8的二次燃烧空气A2的供给量控制到二次燃烧空气过剩系数为0.2～0.4，并且将一次燃烧空气A1、A3和二次燃烧空气A2的合计空气量控制到空气过剩系数约为1.3。因此，一次燃烧室7产生的未燃气体和含有未燃物的燃烧气体G，利用从燃烧气体吹入口32吹入位于二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内的燃烧气体G′、和吹入二次燃烧室8的二次燃烧空气A2进行二次搅拌、混合。
即，各机动炉排4a、4b、4c产生的成分不同的燃烧气体G，利用吹入炉主体2内的燃烧气体G′和二次燃烧空气A2，进行二次良好且确实的搅拌、混合，使其成分分布和温度分布均匀，而且和二次燃烧空气A2进行充分混合。其结果，在不向炉主体2内吹入大量燃烧空气的情况下，可使燃烧气体G中的未燃气体和未燃物完全燃烧，同时，还可充分抑制CO、二恶英类、NOx等的发生(CO＜10ppm，DxN＜0.5ng TEQ/m3N，NOx＜60ppm)。
从后燃烧机动炉排4c上方抽出的燃烧气体G′基本不含腐蚀性气体即HCl等，故空气预热器14也不产生腐蚀的问题，寿命可大大延长。
又，因流入鼓风机13的燃烧气体G′通过空气预热器14降温，故鼓风机13不受燃烧气体G′的热影响，鼓风机13的寿命也可以延长。
未燃气体和含有未燃物的燃烧气体G通过吹入二次燃烧空气A2的吹入位置上游侧的燃烧室C内的燃烧气体G′，和吹入二次燃烧室8内的二次燃烧空气A2完全燃烧之后，成为废气G0而从排气口10排出，经过锅炉(图示省略)及废气处理装置(图未省略)等之后排放到大气中。
在上述实施形式中，空气预热器14配置在炉主体2的外方，但在其他的实施形式中，也可将空气预热器14、过滤器、锅炉水管或过热器等配置在吸引室31内。
在上述实施形式中，虽然设有吸引室31，但也可省略吸引室31，将燃烧气体供给管33的上游端与炉主体2内连通，在该燃烧气体供给管33的中途设置空气预热器14和鼓风机13。
权利要求
1.一种机动炉排式垃圾焚烧炉，从机动炉排(4)的下方将一次燃烧空气(A1)供给机动炉排(4)上方的一次燃烧室(7)，使垃圾供给装置(5)所供给的机动炉排上的城市垃圾进行一次燃烧，同时将二次燃烧空气(A2)供给一次燃烧室(7)上方的二次燃烧室(8)，使一次燃烧室(7)产生的未燃气体和未燃物进行二次燃烧，其特征在于，它包括以下部分机动炉排(4)，该机动炉排是将水平状的干燥机动炉排(4a)、燃烧机动炉排(4b)及后燃烧机动炉排(4c)配置成台阶状而形成的，使可动炉篦(16)向斜上方往复滑动便将垃圾抬起，并且边搅拌边向前方输送；一次空气供给装置(11)，它是这样供给一次燃烧空气(A1)的，即形成上述机动炉排(4)的干燥机动炉排(4a)下方的漏斗(6a)分割成2部分，并将燃烧机动炉排(4b)下方的漏斗(6b)分割成数个间隔室，从上述干燥机动炉排(4a)的下方、燃烧机动炉排(4b)的下方和后燃烧机动炉排(4c)的下方，通过挡板装置(D)将一次燃烧空气(A1)以流量可自由调节的方式供到一次燃烧室(7)内；燃烧气体循环路(12)，它将从机动炉排(4)下游侧的上方向炉主体(2)外抽出的燃烧气体(G′)导入二次燃烧空气(A2)的吹入位置(20)上游侧的燃烧室(8)内；鼓风机(13)，它设在上述燃烧气体循环路(12)上，用于吸引上述燃烧气体(G′)并将其吹入二次燃烧空气(A2)的吹入位置(20)上游侧的燃烧室(8)内；配置在上述鼓风机(13)上游侧的燃烧气体循环路(12)上的空气预热器(14)；把用空气预热器(14)加热过的二次燃烧空气(A2)供给二次燃烧室(8)内的二次燃烧空气供给装置(15)。
2.根据权利要求1所述的机动炉排式垃圾焚烧炉，燃烧机动炉排(4b)下方的漏斗(6b)被分割成4个间隔室。
3.根据权利要求1所述的机动炉排式垃圾焚烧炉，设有分支管(38)，它把用空气预热器(14)加热过的一部分二次燃烧空气(A3)以自由调节流量的方式混入从上述后燃烧机动炉排(4c)下方供给的一次燃烧空气(A1)中。
4.一种机动炉排式垃圾焚烧炉的垃圾焚烧的方法，在机动炉排式垃圾焚烧炉上，将一次燃烧空气(A1)从机动炉排(4)的下方供给机动炉排(4)上方的一次燃烧室(7)，使垃圾供给装置(5)所供给的机动炉排(4)上的城市垃圾进行一次燃烧，同时将2次燃烧空气(A2)供给一次燃烧室(7)上方的二次燃烧室(8)，使一次燃烧室(7)产生的未燃气体和未燃物进行二次燃烧，其特征在于，将水平形状的干燥机动炉排(4a)、燃烧机动炉排(4b)和后燃烧机动炉排(4c)配置成台阶状便形成机动炉排(4)，使可动炉篦(16)向斜上方往复滑动便将垃圾抬起，并且边搅拌边向前方输送，形成该机动炉排(4)的干燥机动炉排(4a)下方的漏斗(6a)分割成2部分，燃烧机动炉排(4b)下方的漏斗(6b)分割成多个间隔室，从上述干燥机动炉排(4a)的下方、燃烧机动炉排(4b)的下方和后燃烧机动炉排(4c)的下方供给的一次燃烧空气的供给量，控制到一次空气过剩系数为1.2以下，同时将后燃烧机动炉排(4c)上方的燃烧气体(G′)抽出到炉主体(2)的外面，使一次燃烧室(7)形成高温还原性气氛，另外，用空气预热器(14)回收上述抽出的燃烧气体(G′)的热量而降温，将该降温后的燃烧气体吹入二次燃烧空气(A2)的吹入位置上游侧的燃烧室(8)内，对燃烧室(8)内进行搅拌、混合，这样，便使二次燃烧空气(A2)的吹入位置上游侧的燃烧室(8)内形成燃烧气体的成分分布和温度分布均匀的气氛，然后，将二次燃烧空气(A2)吹入二次燃烧室(8)内，设总空气过剩系数为1.3左右，使未燃气体和未燃物完全燃烧。
5.根据权利要求4所述的机动炉排式垃圾焚烧炉的垃圾焚烧方法，对供给机动炉排(4)下方的一次燃烧空气(A1)的分配量，和一次燃烧空气(A1)的温度以及利用机动炉排(4)输送的城市垃圾(W)的输送量进行控制，以使后燃烧机动炉排(4c)下游侧上方的空间部的温度约为600℃以上。
6.根据权利要求4或5所述的机动炉排式垃圾焚烧炉的垃圾焚烧方法，对从后燃烧机动炉排(4c)下游侧的上方抽出到炉主体(2)外面、并吹入二次燃烧空气(A2)的吹入位置上游侧的燃烧室(8)内的燃烧气体(G′)的量进行控制，以使从机动炉排式垃圾焚烧炉的废气出口(10)排出的废气(G)中的NOx浓度低于设定值。
全文摘要
一种机动炉排式垃圾焚烧炉，将形成水平状的干燥机动炉排、燃烧机动炉排和后燃烧机动炉排配设成阶梯状，便可尽量降低炉主体的高度。另外，通过适当地调节供给机动炉排式垃圾焚烧炉的炉主体内的一次燃烧用空气、二次燃烧用空气以及从炉主体内的下游侧上方抽出的燃烧气体的量，便可减少从炉主体排出的废气排出量，同时，根据焚烧的城市垃圾的种类和性质状态，始终在最佳状态下对燃烧室内进行搅拌、混合，可使未燃气体等进行完全燃烧、可抑制NO
文档编号F23G5/24GK1521448SQ0310410
公开日2004年8月18日 申请日期2003年2月12日 优先权日2003年2月12日
发明者片冈静夫, 鲛岛良二, 麻生知宣, 西垣正秀, 日尾英明, 筱原武, 二, 宣, 明, 秀 申请人:株式会社田熊