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　　本专利针对传统流化床焚烧炉分隔壁结构导致的燃烧效率低、耐久性差等问题，提出无分隔壁设计。通过倾斜床壁与侧部倾斜壁引导流化床材水平循环流动，结合分散空气调控，实现燃烧区与干燥区的高效热交换，促进均匀混合燃烧，减少CO和二噁英排放，提升设备耐久性与燃烧稳定性。

　　本发明者等在特愿平5-225269号(日本专利公报特开平7-83424号)中，提出了一种流化床式焚烧炉，该焚烧炉能解决因投入到由硅砂等流动媒体及未燃垃圾、焚烧灰构成的流化床材中的被焚烧物的急速燃烧而引起的诸多问题。

　　该流化床式焚烧炉中，在炉本体的燃烧室床面两侧，立设着一对从被焚烧物投入口侧向排灰口侧延伸的分隔壁，将燃烧室沿宽度方向分成3部分。这样，流动层被分成中央流动层和左右侧流动层。在各流动层的底部分别配置着流动化空气的喷出管，通过控制从各流动层的喷出管喷出的分散空气的速度，使流化床材按照靠近投入口中央流动层→靠近排出口中央流动层→靠近排出口侧部流动层→靠近投入口侧部流动层的顺序循环流动。

　　根据上述构造，使被投入到靠近投入口中央流动层的被焚烧物流动速度降低，使其缓慢燃烧，实现稳定的燃烧，并可抑制一氧化碳、二噁英的产生。

　　①.为了提高耐热性和耐久性，分隔壁是内设有水管的水冷式分隔壁，因此分隔壁的厚度大，使中央流动层的床面狭窄，不能有效地利用床面积。另外，构造复杂，设备费高。

　　②.当流动层的层高变化时，流化床材与分隔壁高度的关系产生变化，流化床的循环不稳定，必须控制层高和流动速度。

　　③.为了使靠近入口中央流动层的床面加宽，靠近入口侧部流动层在构造上其面积变窄，分隔壁上部的出口空间变窄。因此，为了从靠近入口侧部流动层向靠近入口中央流动层输送流化床材，必须用高流速将流化床材飞溅到上方，其间不能降低流化床的流动速度。因此，使中央流动层的流化床材的流动速度降低是有限度的。

　　④.靠近入口侧部流动层和靠近入口中央流动层，由于被导引流化床材的低圆弧形顶壁复盖着，所以，不受热分解气体等的燃烧辐射热。从而热效率降低，靠近入口中央流动层和靠近出口中央流动层的温度被抑制得过低。

　　概要本发明的目的是提供一种流化床式焚烧炉，该流化床式焚烧炉中，取消了分隔壁，可以实现流化床材的低速循环，能有效利用床面，使被焚烧物缓慢地燃烧，并且能有效地使流动层升温。

　　为了实现上述目的，本发明的垃圾焚烧设备是流化床式焚烧炉，炉本体形成有燃烧室和熔化室空间，在炉本体的床面上载置着流化床材，从床面侧喷出的分散空气使流动媒体流动而形成流动层；其特征在于备有形成在炉本体前壁上的被焚烧物的投入口；形成在炉本体后方下部的被焚烧物的排灰口；在燃烧室的宽度方向分成为三部分的中央部流动层、左侧部流动层和右侧部流动层；分别配置在与中央部流动层和左右侧部流动层对应的床面上、喷出分散空气的分散空气供给机构；形成于炉本体的床面、从投入口一侧向排灰口一侧下方倾斜的倾斜床壁；分别形成于炉本体的投入口侧左右侧壁上、为了将从侧部流动层被吹上来的由流动媒体和被焚烧物构成的流化床材导向中央部流动层而从下部向上部朝着中央侧部倾斜的侧部倾斜壁；与上述两侧部倾斜壁间的空间连通的熔化室空间；从分散空气供给机构喷出的分散空气使流化床材按照投入口侧的中央部流动层→排灰口侧的中央部流动层→排灰口侧的侧部流动层→投入口侧的侧部流动层→投入口侧的中央部流动层的顺序循环移动。

　　根据该构造，没有现有技术中的分隔壁，用分散空气供给机构使流化床流动，用倾斜床壁和侧部倾斜壁导引流化床材，使流化床材在略水平面上循环移动，所以，可以用缓慢的速度使流化床材顺利地流动，使被焚烧物缓慢地焚烧，实现稳定的燃烧。另外，可以抑制一氧化碳、二噁英的产生。由于不设置分隔壁，所以能有效地利用燃烧室的床面。另外，由于投入口侧的流动层不被低顶板壁复盖，所以，直接受到燃烧气体的辐射热而被有效地加热，提高整个流动层的热效率。

　　在上述构造中，为了把从排灰口侧的流动层送上来的流化床材导向前方，在炉本体后壁上形成从下部向上部朝着前方倾斜的后部倾斜壁。

　　根据该构造，由于后部倾斜壁促进流化床材前部侧的流动，所以，当床面的前后方向长度长时，能有效地促进流动化。

　　在上述构造中，备有配设在炉本体上的、向熔化室空间的下部喷入二次燃烧用空气的二次空气喷咀和配设在该二次空气喷咀的上部的、向熔化室空间喷入三次燃烧用空气的三次空气喷咀，使燃烧气体二级燃烧。

　　图4是图3中的I-I线所示流化床式焚烧炉的倾斜炉壁的放大侧面断面图。图5(b)是表示设在倾斜炉壁上的倾斜床分散空气管的平面断面图。

　　如图1至图3所示，炉本体1为略正方形断面，形成有燃烧室2和与其上方连续的熔化室空间3。在炉本体1的前壁1a上形成被焚烧物即垃圾的投入口4，在后壁1b的下部形成排灰口5。保持流化床材S的燃烧室2的炉底部，由倾斜床壁6和分散管床部7构成。倾斜床壁6在投入口4一侧形成由低流动化速度引起低混合并成为低温的缓慢燃烧用的干燥热分解区(也称为软床)A，分散管床部7在排灰口5的上方侧形成燃烧区(也称为主床)B。干燥热分解区A和燃烧区B的流动层在燃烧室2的宽度方向被分成中央部流动层CS和左右侧部流动层RS、LS。

　　在排灰口5设有能将流动媒体即硅砂(以下称为砂)和焚烧灰定量地排出的流化床材排出装置8，被排出的砂和焚烧灰从螺旋运料机9送到分级装置10，砂和焚烧灰和不燃物被分开。砂被砂循环装置11通过砂循环喷咀12循环地移送到投入口4。

　　在与熔化室空间3的下部对应的前壁1a和后壁1b上，分别配置着用于供给二次燃烧空气的二次空气喷咀13。在后壁1b的二次空气喷咀13的上部，配置着用于供给三次燃烧空气的三次空气喷咀14，使燃烧气体二级燃烧，以减少CO、NOX。15是从前壁1a向干燥热分解区A喷入冷却水的炉床冷却水喷雾咀。16是从上方向熔化室空间3喷入冷却水的炉顶冷却水喷雾咀。另外，还配设着图未示的助燃喷枪。

　　倾斜床壁6和分解管炉床7的前后方向长度如图3所示，设倾斜床壁6为m、分散管炉床7为M时，设定在m＜M≤1.5×m的范围内。倾斜床壁6从前壁1a向后部下方以15°以上的米乐M6 米乐M6官方网站倾斜角倾斜，使流动媒体及未燃垃圾、焚烧灰等构成的流化床材S从干燥热分解区A向燃烧区B顺利地流动。另外，在倾斜床壁6的表面，沿着倾斜方向于前后位置设有作为分散空气供给机构的前倾斜床分散空气管21A和后倾斜床分散空气管21B，并在宽度方向以一定间隔配置着。这些前后倾斜床分散空气管21A、21B分别通过连通管23A、23B与配设在炉本体1的底部外面的分散用风箱22A、22B连接，供给分散空气。

　　如图5(a)(b)所示，上述倾斜床分散空气管21A、21B，在其两侧以一定间隔穿设着多个倾斜的分散空气孔21a，这些分散空气孔21a的倾斜角为20°～40°。分散空气从这些分散空气孔21a朝着在后方侧斜下方的燃烧区B喷射，可以使流化床材S从干燥热分解区A朝着燃烧区B流动。与中央部流动层CS对应的倾斜床分散空气管21A、21B以及与左右侧部流动层RS、LS对应的倾斜床分散空气管21A、21B可分别控制分散空气的喷出速度。另外，这些倾斜床分散空气管21A、21B由于在侧面形成有分散空气孔21a，所以，不象把形成有分散空气孔的分散板用于炉床部的焚烧炉那样、防止流化床材S侵入分散空气孔的侵入防止部件突出于表面的情况，所以，不妨碍流化床材S的流动。

　　如图4所示，在干燥热分解区A的左右侧壁1c、1d上，分别形成从下部向上部朝着中央侧倾斜的耐磨耗性侧部倾斜壁24R、24L，该倾斜壁24R、24L相对于燃烧室2宽度Wa以1/4～1/8的伸出量Wb向中央侧伸出，将从干燥热分解区A(投入口一侧)侧的左右侧部流动层RS、RL被吹上来的流化床材S往中央部流动层CS侧送出。

　　流化床材S通过该侧部倾斜壁24R、24L被高高地喷上，该流化床材S最好是象雨般地降落到中央部流动层CS上，将垃圾推入流化床材S内，并且，该流化床材S的流动最好不要从横向直接推压中央部流动层CS而促进中央部流动层CS的混合搅拌。另外，由于流化床材S从斜向碰撞侧部倾斜壁24R、24L的耐火物时磨耗少，所以伸出量Wb少时，富有耐久性。因此，在不太提高流化床材S的流动速度范围内，最好将侧部倾斜壁23R、24L的倾斜角设计得缓一些。

　　形成燃烧区B的分散管床部7，是将作为分散空气供给机构的宽度方向的独立分散管25在水平面内沿前后方向隔开一定间隔地配置而成的。这样，容许含有不燃物和灰的流化床材S通过，同时从形成于侧面的分散空气孔喷射出的分散空气使流化床材S流动化。

　　在燃烧区B侧的后壁1b上形成耐磨耗性的后部倾斜壁26，该后部倾斜壁26的前端以与侧部倾斜壁24R、24L约相同的伸出量Wc向前方伸出，并且从下部向上部朝中央侧倾斜。依靠该后部倾斜壁26可使从燃烧区B(排灰口一侧)侧的左右侧部流动层材RS、LS和中央部流动层CS吹上来的流化床材S导向前方并使其循环。尤其是在燃烧室2的前后方向长度长的情况下，可有效地促进流化床材S的流动化。

　　上述构造中，当垃圾从投入口4投入到燃烧室2内后，在干燥热分解区A流化床材S被垃圾复盖并混合加热、干燥而热分解。热分解的气体在上方的熔化室空间3燃烧，依靠这时的辐射热对干燥热分解区的流化床材S和垃圾加热。垃圾与流化床材S一起被送到燃烧区B燃烧。其燃烧灰通过分散管床部7的独立分散管25之间降下后，由流化床材排出装置8从排灰口5排出。在这里由分级装置10分离成焚烧灰和砂，砂通过砂循环装置11和砂循环喷咀12再次被投入燃烧室2。

　　燃烧气体在熔化室空间3内被从二次空气喷咀13喷入的二次燃烧用空气燃烧，再被从三次空气喷咀14喷入的三次燃烧空气完全燃烧。通过该二级燃烧可减少排气中的CO和NOX。

　　在该焚烧时，由于倾斜床壁6和倾斜床分散空气管21A、21B和侧部倾斜壁24R、24L的作用，流化床材S如箭头所示地按照投入口4侧的中央部流动层CS→排灰口5侧的中央部流动层CS→排灰口5侧的侧部流动层RS、LS→投入口4侧的侧部流动层RS、LS→投入口4侧的中央部流动层CS的顺序在约水平面上循环，燃烧室2保持于均等的温度，流化床材S的混合被促进，有效地燃烧。这时，为了实现充分的循环移动，也可以根据燃烧状态、把从与侧部流动层RS、LS对应的倾斜床分散空气管21A、21B喷出的分散空气的速度(例如为1.5m/s)控制为比其它倾斜床分散空气管21A、21B的分散空气速度(例如为0.6m/s)快3倍以下。

　　上述实施例有以下效果①.不设置现有技术中那样的分隔壁，使流化床材S循环，所以可有效地利用燃烧室2的床面积。

　　②.侧部倾斜壁24R、24L不象设置分隔壁时那样地两侧被加热，所以，可采用通常的耐火物即浇注成形衬里等，在耐久性方面没有问题。

　　③.由于侧部倾斜壁24R、24L从低位置形成，所以，即使层高变化也极少影响流化床材S的流动、循环，即使缓慢的分散空气速度也能充分使流化床材S向上方流动，使其向投入口4侧中央部流动层CS顺利地循环。

　　当不水平循环、使中央部流动层CS为缓慢流动速度时，虽然能缓慢燃烧，但是燃烧速度慢，炉床负荷变小，在大型炉的情形时，会产生未燃物与从炉床下流出的流化床材S混合的问题。

　　但是，在本实施例中，用水平循环能将最终的燃烧剩余物移动到燃烧区B，使其燃烧，所以，在中央部流动层CS进行正常稳定的缓慢燃烧。因此，可以减慢在干燥热分解区A中的流化床材S的流动速度，用缓慢的燃烧减少燃烧变化，可抑制CO和二噁英的产生。

　　④.侧部倾斜壁24R、24L使干燥热分解区A的上方开放并与熔化室空间3连续，所以，可利用熔化室空间3内的燃烧辐射热有效地加热流化床材S。

　　权利要求1.一种流化床式焚烧炉，炉本体(1)形成有燃烧室(2)和与其上方连续的熔化室空间(3)，在炉本体(1)的床面上载置着流化床材(S)，通过从床面侧喷出的分散空气使流化床材S流动而形成流动层；其特征在于备有形成在炉本体(1)的前壁(1a)上的被焚烧物的投入口(4)；形成在炉本体(1)的后方下部的被焚烧物的排灰口(5)；在燃烧室(2)的宽度方向分成三部分的中央部流动层(CS)、左侧部流动层(LS)和右侧部流动层(RS)；分别配置在与中央部流动层(CS)和左右侧部流动层(LS、RS)对应的床面上、喷出分散空气的分散空气供给机构(21A、21B、25)；形成于炉本体(1)的床面、从投入口(4)一侧向排灰口(5)一侧下方倾斜的倾斜床壁(6)；分别形成于炉本体(1)的投入口(4)侧左右侧壁(1c、1d)上、为了将从侧部流动层(LS、RS)被吹上来的流化床材(S)导向中央部流动层(CS)、从下部向上部朝着中央侧部倾斜的侧部倾斜壁(24R、24L)；通过从分散空气供给机构(21A、21B、25)喷出的分散空气使流化床材(S)按照投入口(4)侧的中央部流动层(CS)→排灰口(5)侧的中央部流动层(CS)→排灰口(5)侧的侧部流动层(RS、LS)→投入口(4)侧的侧部流动层(RS、LS)→投入口(4)侧的中央部流动层(CS)的顺序循环移动。

　　2.如权利要求1所述的流化床式焚烧炉，其特征在于，在炉本体(1)的后壁(1b)上形成有从下部至上部朝着前方倾斜的后部倾斜壁(26)，该后部倾斜壁(26)将从排灰口(5)侧流动层被吹上来的流化床材(S)导向前方。

　　3.如权利要求1或2所述的流化床式焚烧炉，其特征在于，备有配设在炉本体(1)上、向熔化室空间(3)的下部喷入二次燃烧用空气的二次空气喷咀(13)和配设在该二次空气喷咀(13)的上部、向熔化室空间(3)喷入三次燃烧用空气的三次空气喷咀(14)，使燃烧气体二级燃烧。

　　全文摘要本发明提供的流化床式焚烧炉中,不设置分隔壁,使流化床材(S)在约水平面上循环移动。为了在干燥热分解区用缓慢的流动速度进行缓慢的燃烧,使炉本体(1)的倾斜床壁(6)从投入口(4)侧向排灰口(5)侧朝下方倾斜。为了将从侧部流动层(RS、LS)送上来的流化床材(S)导向中央部流动层(CS),在炉本体(1)的投入口(4)侧的左右侧壁(1c、1d)上分别形成朝中央部倾斜的侧部倾斜壁(24R、24L)。从分散空气供给机构(21A、21B、25)喷出的分散空气使流化床材(S)按照投入口(4)侧的中央部流动层(CS)→排灰口(5)侧的中央部流动层(CS)→排灰口(5)侧的侧部流动层(RS、LS)→投入口(4)侧的侧部流动层(RS、LS)→投入口(4)侧的中央部流动层(CS)的顺序循环移动。

　　发明者中井诚一, 志治良三, 松井健, 青木智广, 三浦祥正, 冈田裕介 申请人:日立造船株式会社

　　技术研发人员：中井诚一;志治良三;松井健;青木智广;三浦祥正;冈田裕介

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