廃棄物焼却炉の設計は、廃棄物の種類と現場の毎日の処理量に基づいて行う必要があります。小規模な地域社会や医療機関向けの焼却炉の設計能力は一般に 0.5 ～ 5 トン/日ですが、中規模から大規模の都市廃棄物焼却施設では 50 ～ 500 トン/日に達することがあります。設計では、効率的かつ安全な燃焼を確保するために、廃棄物の組成、水分含有量、発熱量も考慮する必要があります。
焼却炉の設計では、通常 850 ～ 1200 度の高温で廃棄物が完全に燃焼するようにする必要があります。設計では、均一な空気流と高い残留物燃焼を確保するために、燃焼室と二次燃焼室の合理的なレイアウトを考慮する必要があります。燃焼室の材質は、高温耐性、耐食性の高い鋼材や耐火レンガを使用し、長期の高温運転においても亀裂や変形が生じないことを熱応力解析により確認する必要があります。
排気システムの設計は環境排出基準に準拠し、排ガス中の粒子状物質、酸性ガス、有害物質が国または地域の制限を確実に満たすようにする必要があります。効率的な排ガス浄化を確保するために、設計には集塵機、酸ミスト中和装置、活性炭吸着システムを含める必要があります。排気ダクトは耐熱性と耐食性を備えている必要があり、安定した安全な排出を確保するためにその排ガスの速度と流量を考慮する必要があります。
設計仕様では、焼却炉には包括的な安全保護と自動制御システムが備わっている必要があります。装置には温度と圧力の監視装置と警報装置が装備されており、緊急停止機能が備わっている必要があります。自動制御システムは空気流量、燃焼時間、排気処理を調整して、人的ミスのリスクを軽減しながら効率的な運用を実現します。オペレーターの安全を確保するために、装置のドア、供給入口、灰排出口には保護装置を設置する必要があります。
焼却炉の全体構造は、設置、検査、定期メンテナンスが容易になるように合理的にレイアウトする必要があります。主要コンポーネントは分解、交換、潤滑が容易である必要があり、制御システムのインターフェースはシンプルで直感的である必要があります。機器の基礎と設置スペースは、高温燃焼や機械的振動に耐えられるように安定して設計する必要があります。