JP5915873B2 - Hot air generator - Google Patents

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Description

本発明は、農業用ビニールハウスなどの内部を暖房するための温風発生装置に関し、とくに、間伐材や樹皮等を粉砕加工して圧縮成形して作られた木質ペレットや畜糞等を固形化したバイオマスを燃料とする燃焼炉を備えた温風発生装置に関する。   The present invention relates to a warm air generator for heating the inside of an agricultural greenhouse, etc., in particular, solidified wood pellets or livestock excreta made by compressing and molding thinned wood or bark. The present invention relates to a hot air generator equipped with a combustion furnace using biomass as fuel.

近年、地球温暖化などの環境問題に伴い、バイオマス資源の有効利用の観点から、例えば、間伐材等を粉砕加工して圧縮成形したペレット状の固形燃料(以下、単に木質ペレットという)を用いる暖房機等の燃焼装置が見直されている。   In recent years, due to environmental problems such as global warming, from the viewpoint of effective use of biomass resources, for example, heating using pelletized solid fuel (hereinafter simply referred to as wood pellets) obtained by compressing and molding thinned wood Combustion devices such as aircraft have been reviewed.

木質ペレットは、原料である木材を粉砕して、乾燥圧縮したものである。木材をペレット化することで、形状を一定にし、燃料としての取り扱いが容易になるという利点がある。このような木質ペレットを燃料とした温風発生装置に関する従来技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1では、施設園芸用温室を暖房するシステムにおいて、木質燃料を燻炭化して一酸化炭素ガスを発生させるガス発生装置と、このガス発生装置により発生した一酸化炭素ガスを用いて温室を暖房する暖房手段とを備え、間伐材等の安価な木質燃料を用いることにより、暖房コストを低く抑えることを図ったものが提案されている。   Wood pellets are obtained by pulverizing and compressing dry wood. By pelletizing wood, there is an advantage that the shape is fixed and handling as a fuel becomes easy. For example, Patent Document 1 discloses a related art related to a hot air generator using such wood pellets as fuel. In Patent Document 1, in a system for heating a greenhouse for horticulture, a gas generator that carbonizes wood fuel to generate carbon monoxide gas, and a greenhouse using the carbon monoxide gas generated by the gas generator. There has been proposed a heating means that is provided with a heating means and that uses inexpensive wood fuel such as thinned wood to reduce the heating cost.

しかしながら、特許文献1の装置では、全木ペレットや樹皮系ペレット(以下、バークペレットという)を燃焼させる場合、燃焼に伴って発生する灰が溶融し、未燃焼物やガラス化した燃料残渣(いわゆる、クリンカ)が発生して不完全燃焼を引き起こし、連続燃焼が阻害されてしまう。とくに、バークペレットを用いた場合、燃料自体が持つ灰分が木質部ペレットよりも多いため、より効果的に燃焼室に堆積した灰を排出処理する必要がある。   However, in the apparatus of Patent Document 1, when burning whole wood pellets or bark-based pellets (hereinafter referred to as bark pellets), the ash generated with the combustion is melted, and unburned matter or vitrified fuel residue (so-called , Clinker) is generated, causing incomplete combustion, and continuous combustion is hindered. In particular, when bark pellets are used, the ash content of the fuel itself is greater than that of the wood part pellets, so it is necessary to more effectively discharge the ash deposited in the combustion chamber.

このように、全木ペレットや樹皮系ペレットを燃焼室で燃焼させる場合、燃焼に伴って発生する灰が溶融し、クリンカが発生し、不完全燃焼を引き起こし、連続燃焼が阻害されてしまう。とくに、樹皮(バーク)を多く含むペレットでは、クリンカの生成が避けられなかった。   Thus, when whole-wood pellets or bark-type pellets are burned in the combustion chamber, the ash generated with the combustion is melted, clinker is generated, incomplete combustion is caused, and continuous combustion is inhibited. In particular, in a pellet containing a lot of bark, clinker formation was inevitable.

このため、燃焼室内に設けられた燃焼皿上で木質ペレット等の固体燃料を燃焼させる燃焼装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)この燃焼装置では、固体燃料が燃焼皿の中央部に供給されると共に、新たに供給される固体燃料によって燃焼中の固体燃料が燃焼皿の外周側に移動される構成となっており、燃焼皿の外周部には固体燃料を保持する回転リングが取り付けられている。そして、回転リングと燃焼皿の間には隙間が形成されており、回転リングが燃焼皿に対して回転すると、燃焼皿上で燃焼した固形燃料の灰やクリンカが、この隙間から排出される構成となっている。   For this reason, a combustion apparatus that combusts solid fuel such as wood pellets on a combustion dish provided in the combustion chamber has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In this combustion apparatus, the solid fuel is in the center of the combustion dish. A rotating ring that holds the solid fuel on the outer peripheral portion of the combustion dish is configured such that the solid fuel that is being burned is moved to the outer peripheral side of the combustion dish by the newly supplied solid fuel. Is attached. A gap is formed between the rotating ring and the combustion dish. When the rotating ring rotates with respect to the combustion dish, solid fuel ash and clinker burned on the combustion dish are discharged from the gap. It has become.

しかしながら、上記隙間が大きい場合には、完全に燃焼する前の固体燃料まで排出されてしまう。反面、上記隙間が小さい場合には、灰やクリンカが良好に排出されないという問題があった。   However, when the gap is large, the solid fuel before complete combustion is discharged. On the other hand, when the gap is small, there is a problem that ash and clinker are not discharged well.

そこで、中央部に固体燃料が供給されると共に供給された固体燃料が外周側に移動されると共に、供給された固体燃料が、外周側に移動されつつ燃焼される燃焼皿と、燃焼皿の外周部に設けられると共に、一部に燃料排出口が設けられた保持部材と、燃料排出口を開閉する開閉手段とを備え、燃焼皿の外周部に設けられた保持部材の燃料排出口が開閉手段によって閉塞された状態では、燃焼皿の外周部へ移動された固体燃料は、保持部材によって保持され、燃焼皿上で良好に燃焼されて灰になり、そして、開閉手段によって保持部材の燃料排出口が開放されると、固体燃料の灰やクリンカが燃料排出口から良好に排出することができる燃焼装置(特許文献3参照。)、ロストルへの燃料供給量と空気供給量のバランスを周期的に変化させることで、ロストルの上面側を一定時間おきに空気過剰状態にすることで、ロストルの上面側でクリンカになりかけていた木質ペレットの燃焼残渣が燃焼を促進されて灰になり、クリンカの発生を抑制することができるペレットストーブ(木質ペレット燃焼器)が提案されている(特許文献4参照。)   Accordingly, the solid fuel is supplied to the central portion, and the supplied solid fuel is moved to the outer peripheral side, and the supplied solid fuel is burned while being moved to the outer peripheral side, and the outer periphery of the combustion tray A holding member provided with a fuel discharge port in part and an opening / closing means for opening and closing the fuel discharge port, and the fuel discharge port of the holding member provided on the outer peripheral portion of the combustion dish is an opening / closing means The solid fuel moved to the outer periphery of the combustion dish is held by the holding member, burned well on the combustion dish to become ash, and the fuel discharge port of the holding member by the opening / closing means When the is opened, the combustion device (see Patent Document 3), which can discharge solid fuel ash and clinker well from the fuel outlet, periodically balance the fuel supply amount to the rooster and the air supply amount To change By making the upper surface of the rooster into an excess of air at regular intervals, the combustion residue of the wood pellets that became clinker on the upper surface of the rooster is promoted to become ash and suppress the generation of clinker A pellet stove that can be used (wood pellet combustor) has been proposed (see Patent Document 4).

特開2008−104382号公報JP 2008-104382 A 特開2004−293828号公報JP 2004-293828 A 特開2007−107845号公報JP 2007-107845 A 特開2008−267709号公報JP 2008-267709 A

本発明者らもまた、鋭意研究の上、バイオマスペレットの燃焼効率の更なる向上を図るべく本発明をするに至った。すなわち、本発明は、バイオマスペレットを燃料とする燃焼炉の炉床上における灰の蓄積やクリンカの発生を抑制してバイオマスペレットを継続的に安定して燃焼させて燃焼状態を向上することができる温風発生装置を提供することを目的とする。   The present inventors have also made the present invention to further improve the combustion efficiency of biomass pellets after intensive studies. That is, the present invention is a temperature that can suppress the accumulation of ash and the generation of clinker on the hearth of a combustion furnace using biomass pellets as fuel and continuously and stably burn the biomass pellets to improve the combustion state. An object is to provide a wind generator.

このため本発明は、バイオマス由来の固形燃料を燃焼させる燃焼炉と、この燃焼炉を内部に水平方向に回転する燃焼皿を配置し、外部から供給される空気を前記燃焼炉で加熱して温風を発生させる温風発生装置において、前記燃焼皿は、その中央部が高く外周部が低い円錐台形形状に形成され、当該燃焼皿の下方には、燃焼用空気を排出する空気吹出孔が貫通されており、この空気吹出孔から外方に排出した空気を燃焼皿やその周囲の燃料に供給して燃焼させる前記固形燃料が供給される燃焼炉の炉床面の半径方向に沿って配置され、燃焼中の前記固形燃料を撹拌及び生成途中のクリンカを解砕するスクレパーを設けたことを第1の特徴とする。また、スクレパーは、燃焼床の1100〜1250℃の高温温度帯に突出する突起を有していることを第2の特徴とする。さらに、燃焼皿は、燃料搬送部から押し上げられる固形燃料が通過する孔状の開口部を備えていることを第3の特徴とする。またさらに、燃焼皿とスクレパーとは相対的に回転することを第4の特徴とする。   For this reason, the present invention arranges a combustion furnace for burning biomass-derived solid fuel and a combustion dish that rotates the combustion furnace in the horizontal direction, and heats the air supplied from the outside in the combustion furnace. In the hot air generator for generating wind, the combustion dish is formed in a truncated cone shape having a high central part and a low outer peripheral part, and an air blowing hole for discharging combustion air penetrates below the combustion dish. It is arranged along the radial direction of the hearth surface of the combustion furnace to which the solid fuel to be supplied is burned by supplying the air discharged outward from the air blowing holes to the combustion dish and the surrounding fuel. The first feature is that a scraper for agitating the solid fuel during combustion and crushing the clinker during production is provided. A second feature of the scraper is that it has a protrusion protruding in a high temperature range of 1100 to 1250 ° C. of the combustion bed. Furthermore, the combustion dish has a third feature in that it includes a hole-shaped opening through which the solid fuel pushed up from the fuel transport section passes. Still further, a fourth feature is that the combustion dish and the scraper rotate relatively.

本発明装置によれば、以下の優れた効果がある。
(1)供給される固形燃料を炉床(火皿)上で均一に燃焼させると共に、燃焼後のクリンカや灰が炉床(火皿)に付着することがなく燃焼性とメンテナンス性に優れている。
(2)炉床(火皿)を円錐台形型としているので、燃焼するペレット燃料は火格子を形成する傾斜面に沿って落下しながら完全に燃焼される。
(3)炉床(火皿)上のクリンカの生成し易い燃焼温度帯域(燃焼温度の一番高い位置)に撹拌邪魔板となる突起又は舌片が位置するように形成されたスクレパーを設けたので、クリンカの生成を抑制することができる。
The device according to the present invention has the following excellent effects.
(1) The supplied solid fuel is uniformly burned on the hearth (fireplate), and the clinker and ash after combustion do not adhere to the hearth (fireplate) and are excellent in combustibility and maintainability.
(2) Since the hearth (fireplate) has a truncated cone shape, the burning pellet fuel is completely burned while falling along an inclined surface forming a grate.
(3) Since the scraper formed so that the protrusion or tongue piece serving as the stirring baffle plate is located in the combustion temperature zone (the highest position of the combustion temperature) where the clinker is easily generated on the hearth (fireplate) The production of clinker can be suppressed.

本発明に係る温風発生装置を示す正面図である。It is a front view which shows the warm air generator which concerns on this invention. 図1の右側面図である。It is a right view of FIG. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図1のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 燃焼火皿周りの斜視図である。It is a perspective view around a combustion pan. (a)は燃焼火皿の平面図、(b)はC−C線断面図である。(A) is a top view of a combustion pan, (b) is CC sectional view taken on the line. スクレパーの一実施例を示す側面図である。It is a side view which shows one Example of a scraper. スクレパーの他の実施例を示す側面図である。It is a side view which shows the other Example of a scraper. 炉床(火皿)の燃焼温度帯を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the combustion temperature zone of a hearth (fireplate). 白金灰の示差熱分析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the differential thermal analysis result of platinum ash.

以下、図面にしたがって本発明の温風発生装置の一実施例を説明する。   An embodiment of the hot air generator of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1乃至図4に示すように、本発明に係る温風発生装置1は、装置本体の内部に木質ペレットなどの固形燃料Pを燃焼させる燃焼炉2を備え、この燃焼炉2によって加熱された空気を熱交換器3に送出し、吸気ファン4で装置本体内に吸い込んだ外気を熱交換器3により加熱して得られた暖気を暖気送風口5から農業用ビニールハウス等の施設内に供給する装置である。   As shown in FIG. 1 to FIG. 4, a hot air generator 1 according to the present invention includes a combustion furnace 2 that burns solid fuel P such as wood pellets inside the apparatus body, and is heated by the combustion furnace 2. Air is sent to the heat exchanger 3, and the warm air obtained by heating the outside air sucked into the apparatus main body by the intake fan 4 by the heat exchanger 3 is supplied from the warm air blower port 5 to facilities such as agricultural greenhouses. It is a device to do.

固形燃料Pが供給される燃焼炉2には、固形燃料Pを保持しながら燃焼状態を維持する円錐台形状の炉床(火皿)6が搭載されている。この炉床(火皿)6は水平方向に回転可能に軸支されており、炉床6上で固形燃料Pを転動あるいは流動させながら燃焼できるように構成されている。これにより、木材や樹皮(バーク)を原料とした木質ペレットを長時間にわたり連続燃焼させて安定した暖気を発生させて所望する施設内に送気できるようにされている。   In the combustion furnace 2 to which the solid fuel P is supplied, a frusto-conical hearth (fireplate) 6 that holds the solid fuel P and maintains a combustion state is mounted. This hearth (fireplate) 6 is pivotally supported so as to be rotatable in the horizontal direction, and is configured to be able to burn while rolling or flowing the solid fuel P on the hearth 6. As a result, wood pellets made from wood or bark are continuously burned over a long period of time to generate stable warm air that can be fed into the desired facility.

温風発生装置1は、上記したようにビニールハウスなどの植物栽培用温室や家屋などの施設内部を暖房するために使用することができる。本実施例の温風発生装置1で送風する暖気は、燃焼気体ではなく、熱交換器3によって加温された外気であるので、一酸化炭素などの有害物質を含んでおらず、安心してハウスや家屋などの暖房に用いることができる。   As described above, the hot air generator 1 can be used to heat the inside of a facility such as a greenhouse for plant cultivation such as a greenhouse or a house. The warm air blown by the hot air generator 1 of the present embodiment is not combustion gas but outside air heated by the heat exchanger 3, and therefore does not contain harmful substances such as carbon monoxide, so It can be used for heating of houses and houses.

バイオマス由来の固形燃料としては、例えば、木質系ペレットなどの固体燃料が挙げられる。こうした木質系ペレットは木材を原料とする燃料であり、地球温暖化対策に関して、カーボンニュートラル型の燃料として注目されている。木質ペレットとしては、針葉樹、広葉樹を原料としたもの等多くの種類があり、樹皮だけを原料としたバークペレット、樹皮を除き幹部だけを原料としたホワイトペレット、間伐材などのように木部全体を原料とした全木ペレットなどが挙げられ、いずれも本発明の温風発生装置の燃料として用いることができる。他にも畜糞を乾燥固形化したものなどもバイオマス燃料に含まれる。以下、便宜上これらのバイオマス固形燃料を単に「ペレットP」と称して説明する。   Examples of the solid fuel derived from biomass include solid fuels such as wood pellets. These wood-based pellets are fuels made from wood, and are attracting attention as carbon-neutral fuels for global warming countermeasures. There are many types of wood pellets, such as those made from conifers and hardwoods. The whole xylem, such as bark pellets made only from the bark, white pellets made from only the trunk except the bark, and thinned wood. The whole wood pellet etc. which used as a raw material etc. are mentioned, All can be used as a fuel of the warm air generator of this invention. In addition, those obtained by drying and solidifying livestock dung are also included in the biomass fuel. Hereinafter, for convenience, these biomass solid fuels will be simply referred to as “pellet P”.

燃焼炉2は、ペレットPを燃焼させる筒体容器である。燃焼炉2に投入されたペレットPは、燃焼炉2の頂部に設けられた円錐台形状の炉床(火皿)6に載置保持されながら燃焼して、加熱された空気を熱交換器3に送出する構造になっている。円錐台形状の炉床(火皿)6は、燃焼炉2に投入されたペレットPを保持しつつ水平方向に回転して連続的に燃焼を維持させる機能を有する。   The combustion furnace 2 is a cylindrical container that burns the pellets P. The pellet P put into the combustion furnace 2 burns while being placed and held on a frustoconical hearth (fireplate) 6 provided at the top of the combustion furnace 2, and the heated air is transferred to the heat exchanger 3. It is structured to send out. The frusto-conical hearth (fireplate) 6 has a function of continuously maintaining combustion by rotating in the horizontal direction while holding the pellets P charged in the combustion furnace 2.

燃料供給ホッパー15から投入されたペレットPは、スクリュー式のペレット供給コンベア10により水平方向に押し出されて燃焼炉2内に搬送される。燃焼炉2は、このペレット供給コンベア10の先端部側から直上に開放して立設形成された円筒状のペレット供給筒8と、ペレット供給筒8の頂部に取り付けられた円錐台形状の炉床(火皿)6とから構成され、ペレットPが炉床(火皿)6の中央に設けられた開口6aから押し出されて、炉床(火皿)6の上面に噴出供給されたペレットPは、その傾斜面を漸次下降しながら連続的に燃焼される。尚、この炉床(火皿)6には上下に貫通するロストル孔6bが複数穿孔されており、燃焼用の空気を炉床(火皿)6上のペレットPに供給すると共に、炉床(火皿)6面上で完全燃焼した燃焼灰を落下させて排出する。   The pellets P introduced from the fuel supply hopper 15 are pushed out in the horizontal direction by the screw-type pellet supply conveyor 10 and conveyed into the combustion furnace 2. The combustion furnace 2 includes a cylindrical pellet supply cylinder 8 that is formed upright from the front end side of the pellet supply conveyor 10 and a truncated cone-shaped hearth that is attached to the top of the pellet supply cylinder 8. (Pellet) 6 and the pellet P is extruded from an opening 6a provided in the center of the hearth (fireplate) 6 and blown and supplied to the upper surface of the hearth (fireplate) 6. It is burned continuously while gradually descending the surface. The hearth (fireplate) 6 is provided with a plurality of rooster holes 6b penetrating vertically, supplying combustion air to the pellets P on the hearth (fireplate) 6, and the hearth (fireplate). The combustion ash that burns completely on the 6th surface is dropped and discharged.

ここで、ペレット供給コンベア10は、円筒状パイプ10aの軸心に沿ってスクリュー羽根10cを備えたシャフト10bが貫装され、このシャフト10bを駆動させる電動モーター11などの駆動部を備えており、円筒状パイプ10aの基端側に燃料供給ホッパー15に連設されている。   Here, the pellet supply conveyor 10 includes a shaft 10b including screw blades 10c along the axis of the cylindrical pipe 10a, and includes a drive unit such as an electric motor 11 that drives the shaft 10b. The fuel supply hopper 15 is connected to the base end side of the cylindrical pipe 10a.

このように、ペレットPを炉床(火皿)6の下面側から噴出させながらペレットPを炉床6の上面に供給することで、炉床(火皿)6のペレット供給開口6aを通過するペレットPの流動によって、開口6aの辺縁に灰や未燃焼物、クリンカなどが付着して封鎖されることがなく、燃焼状態を常に一定に保持することができる。尚、炉床(火皿)6は、水平方向にギアドモータ(図示せず)等により回動可能に設けられており、炉床6の中心部のペレットPがスクリューフィーダーにより持ち上がって来る位置に設けられたコイル状の電気ヒーター等(図示せず)で一旦着火されたペレットPを順次連続的に燃焼するように構成されている。   Thus, the pellet P passing through the pellet supply opening 6a of the hearth (fireplate) 6 by supplying the pellet P to the upper surface of the hearth 6 while ejecting the pellet P from the lower surface side of the hearth (fireplate) 6. As a result of this flow, ash, unburned matter, clinker, and the like are not attached and blocked on the edge of the opening 6a, and the combustion state can be kept constant at all times. The hearth (fireplate) 6 is provided so as to be rotatable by a geared motor (not shown) or the like in the horizontal direction, and is provided at a position where the pellet P at the center of the hearth 6 is lifted by a screw feeder. The pellet P once ignited by a coiled electric heater or the like (not shown) is sequentially burned successively.

また、炉床(火皿)6にはスクレパー7が付設されている。スクレパー7は、燃焼炉2の筒体2aの外周面に固定される脚部7cと炉床(火床)6の半径方向に沿って所定の間隙を有して旋回する突起又は突片7aを備えて構成された耐熱鋼製や耐摩耗性鋼製などの略L字型の部材である。スクレパー7は、図7に示すように、ロストルの傾斜角度が大きいとき(例えば、傾斜角5度以上)は、ロストルの周縁に6cのリブを持ち、リブから灰を落とす手段として、7bの突起で掻き揚げるようにするとよい。本実施例に係るスクレパー7は二つの突起7a及び7bを有し、これらは所定の間隔をおいてスクレパー7の直角方向に分岐して、邪魔板としての突起7aと炉床6周縁部分に堆積しがちな燃焼灰を除去する突片7bを備えている。そして、炉床(火皿)6を回転させることによって、炉床(火皿)6上で燃焼しているペレットPを撹拌又は未燃焼物を解砕すると共に、燃焼灰を炉床(火皿)6のロストル孔6bから燃焼炉外に効率よく落下排出させることができる。   Further, a scraper 7 is attached to the hearth (fireplate) 6. The scraper 7 includes protrusions or projecting pieces 7a that swivel with a predetermined gap along the radial direction of the leg 7c and the hearth (fired floor) 6 fixed to the outer peripheral surface of the cylinder 2a of the combustion furnace 2. It is a substantially L-shaped member such as made of heat-resistant steel or wear-resistant steel. As shown in FIG. 7, the scraper 7 has a 6c rib on the periphery of the rooster when the tilt angle of the rooster is large (for example, an inclination angle of 5 degrees or more). It is recommended that you fry in. The scraper 7 according to the present embodiment has two protrusions 7a and 7b, which branch in a direction perpendicular to the scraper 7 at a predetermined interval, and are deposited on the protrusion 7a as a baffle plate and the periphery of the hearth 6 A protruding piece 7b for removing the burning ash which tends to be present is provided. Then, by rotating the hearth (fireplate) 6, the pellet P burning on the hearth (fireplate) 6 is agitated or unburned material is crushed, and combustion ash is removed from the hearth (fireplate) 6. It can be efficiently dropped and discharged out of the combustion furnace from the rooster hole 6b.

スクレパー7は、炉床(火皿)6の傾斜角(例えば、3〜10度)の上面傾斜に沿うように、その半径方向に延出しており、途中に下方に突出した突起又は突片7aが一つ又は複数一体的に形成されている。この突起又は突片7aは、炉床(火皿)6上でクリンカの生成し易い燃焼温度帯域(燃焼温度の一番高くなる帯域)に位置するように配置され、燃焼中のペレットPを撹拌又はクリンカに生成しかけた未燃焼物を解砕する邪魔板の作用を発揮し、クリンカの生成を抑制することができる。尚、この突起又は突片7aの下端は、炉床(火皿)6上面と遊び程度のほんの僅かな間隙を持って配置されるのが好ましく、クリンカ生成を効果的に抑制できる。   The scraper 7 extends in the radial direction so as to follow the upper surface inclination of the inclination angle (for example, 3 to 10 degrees) of the hearth (fireplate) 6, and a protrusion or protruding piece 7 a protruding downward in the middle is provided. One or a plurality are integrally formed. The protrusions or projecting pieces 7a are disposed on the hearth (fireplate) 6 so as to be positioned in a combustion temperature zone where clinker is likely to be generated (a zone where the combustion temperature is highest), and the pellet P during combustion is stirred or The action of a baffle plate that crushes the unburned matter that has been generated on the clinker can be exhibited, and the generation of clinker can be suppressed. In addition, it is preferable to arrange | position the lower end of this processus | protrusion or the protrusion piece 7a with a slight gap | interval of the hearth (fireplate) 6 upper surface and a play extent, and can suppress clinker production | generation effectively.

尚、図8に示すように、ロストルの傾斜角度が水平又は小さければ(例えば、傾斜角5度未満)ロストルの周縁の周壁(リブ)6cは不要となり、スクレパー7には1本の突起7aのみを設ければよい。本実施例に係るスクレパー7は二つの突起7a及び7bを有し、これらは所定の間隔をおいてスクレパー7の直角方向に分岐して、邪魔板としての突起7aと炉床6周縁部分に堆積しがちな燃焼灰を除去する突片7bを備えている。そして、炉床(火皿)6を回転させることによって、炉床6上で燃焼しているペレットPを撹拌又は未燃焼物を解砕すると共に、燃焼灰を炉床(火皿)6のロストル孔6bから燃焼炉外に効率よく落下排出させることができる。   As shown in FIG. 8, if the inclination angle of the rooster is horizontal or small (for example, less than 5 degrees), the peripheral wall (rib) 6c at the periphery of the rooster is not necessary, and the scraper 7 has only one protrusion 7a. May be provided. The scraper 7 according to the present embodiment has two protrusions 7a and 7b, which branch in a direction perpendicular to the scraper 7 at a predetermined interval, and are deposited on the protrusion 7a as a baffle plate and the periphery of the hearth 6 A protruding piece 7b for removing the burning ash which tends to be present is provided. Then, by rotating the hearth (fireplate) 6, the pellets P burning on the hearth 6 are agitated or unburned material is crushed, and the combustion ash is lost in the rooster hole 6 b of the hearth (fireplate) 6. Can be efficiently dropped to the outside of the combustion furnace.

ここで、炉床(火皿)6の回転機構としては、例えば、炉床(火皿)6の下端円周部に複数のギア歯9を等間隔に配置すると共に、ペレット送りシャフト11bの先端側にこのギア歯9に順次係合可能な回転羽根11aを同軸に固定し、ペレット送りシャフト11bの回動に同期してギア歯9を押圧して回転するピニオンラック式の回転機構を採用することができる。この場合、炉床(火皿)6の回転速度としては、例えば、0.5〜0.15rpmの範囲が好ましく、これより速いと未燃焼となり、遅いとクリンカが生成しやすいことが実験により分かった。尚、本実施例では炉床(火皿)6が回動し、スクレパー7が固定された構成としているが、逆の構成でもよく炉床(火皿)6又スクレパー7のどちらか一方が他方に対して相対的に回転運動する構成であればよい。   Here, as a rotation mechanism of the hearth (bakeware) 6, for example, a plurality of gear teeth 9 are arranged at equal intervals on the lower circumferential portion of the hearth (bakeware) 6, and at the front end side of the pellet feed shaft 11 b. It is possible to employ a pinion rack type rotation mechanism in which the rotating blades 11a that can be sequentially engaged with the gear teeth 9 are fixed coaxially, and are rotated by pressing the gear teeth 9 in synchronization with the rotation of the pellet feed shaft 11b. it can. In this case, the rotation speed of the hearth (fireplate) 6 is preferably, for example, in the range of 0.5 to 0.15 rpm. If it is faster than this, it is unburned, and if it is slow, it has been found that clinker is likely to be generated. . In this embodiment, the hearth (fireplate) 6 is rotated and the scraper 7 is fixed. However, the reverse configuration may be used, and either the hearth (fireplate) 6 or the scraper 7 is in relation to the other. Any configuration that relatively rotates can be used.

燃焼灰は、燃焼炉2の下方に設けられた灰出しフィーダー13を灰出しフィーダー用モーター14で駆動して外部に装置排出できる。この灰出しフィーダー13は、ペレット供給コンベア10と同仕様のスクリューコンベアである。 Combustion ash can be discharged to the outside by driving an ash removal feeder 13 provided below the combustion furnace 2 with an ash removal feeder motor 14. The ash removal feeder 13 is a screw conveyor having the same specifications as the pellet supply conveyor 10.

尚、本発明者らは、図9に示すように、炉床(火皿)6の火炎の温度は850〜900℃で、1100〜1250℃の高温温度帯が炉床(火皿)6の中心から同心円のリング状に現れ、この環状部分にクリンカが生成することを知得した。すなわち、この1100〜1250℃の高温温度帯にあるペレットPを突き崩すことにより燃焼温度が低下し、クリンカの発生を防止できることが分かった。また、図10のグラフに示すように、白金灰によるクリンカを示差熱分析すると、吸熱点、すなわち、凝固点が約1250℃であることが分かった。したがって、理論上はクリンカが生成される1250℃未満の温度帯域にあるペレットPの燃焼物をスクレパー7で撹拌、解砕すればクリンカの発生を防止できるが、確実性を担保するため、実用上はスクレパー7を炉床6の1100〜1250℃の高温温度帯に突出するようにすることで所望の効果を得ることができる。   In addition, as shown in FIG. 9, the present inventors have a flame temperature of the hearth (fireplate) 6 of 850 to 900 ° C., and a high temperature zone of 1100 to 1250 ° C. from the center of the hearth (fireplate) 6. Appearing in the shape of a concentric ring, it was learned that clinker was formed in this annular part. That is, it has been found that the combustion temperature is lowered by collapsing the pellet P in the high temperature range of 1100 to 1250 ° C., and the generation of clinker can be prevented. Moreover, as shown in the graph of FIG. 10, when the clinker by platinum ash was subjected to differential thermal analysis, it was found that the endothermic point, that is, the freezing point was about 1250 ° C. Therefore, theoretically, the combustion of pellets P in the temperature range below 1250 ° C. where clinker is generated can be prevented by generating and pulverizing with a scraper 7, but in order to ensure certainty, The desired effect can be obtained by projecting the scraper 7 into a high temperature range of 1100 to 1250 ° C. of the hearth 6.

尚、本実施例の温風発生装置1において、燃焼炉2内の温度を検知する温度センサーで測定される温度測定値に基づいて、炉床6の回転速度調整、暖気の送風操作をそれぞれ制御する制御部を備えることもできる。また、温度センサーで測定される温度測定値に基づいて、炉床(火皿)6へのペレットPの供給量の調整も行うことができる。   In the hot air generator 1 of this embodiment, the rotational speed adjustment of the hearth 6 and the warm air blowing operation are controlled based on the temperature measurement values measured by the temperature sensor that detects the temperature in the combustion furnace 2. It is also possible to provide a control unit. Moreover, the supply amount of the pellet P to the hearth (fireplate) 6 can also be adjusted based on the temperature measurement value measured by the temperature sensor.

こうした制御部には、温度センサーや温風センサーなどの各種センサー類に加えて、コンベア及び駆動用モーター、吸排気ファンや燃焼空気押し込みファンなどが各々電気的に連繋され、動作プログラムで予め設定された温度測定値データ等に基づいて燃焼炉2の燃焼状態を判断して、炉床の回転速度やペレットPの供給量、外気及び暖気の送風量などを適正に制御することができる。このように、ペレットPの燃焼状態を制御することで、長時間にわたり安定的に温風を送出することができる。   In addition to various sensors such as a temperature sensor and a hot air sensor, such a control unit is electrically connected to a conveyor, a driving motor, an intake / exhaust fan, a combustion air pushing fan, etc., and is preset by an operation program. The combustion state of the combustion furnace 2 can be determined based on the measured temperature data and the like, and the hearth rotation speed, the amount of pellets P supplied, the amount of outside air and warm air can be controlled appropriately. Thus, by controlling the combustion state of the pellets P, it is possible to send out hot air stably over a long period of time.

本発明の温風発生装置は、バイオマスペレットを燃料としながらも安定的な温風の送風が得られ、長時間にわたり安定的な温風を送出することができるので、産業上の利用可能性が極めて高い。   The hot air generator of the present invention can provide stable hot air while using biomass pellets as fuel, and can send out stable hot air over a long period of time. Extremely expensive.

1 温風発生装置
2 燃焼炉
2a 炉床保持筒体
3 熱交換器
4 吸気ファン(大気)
5 暖気送風口
6 炉床(火皿)
6a ペレット供給口
6b ロストル孔
6c 周縁ガイド(周壁)
7 スクレパー
7a 突起
8 ペレット供給筒(支軸)
9 ギア歯
10 ペレット供給コンベア
10a 円筒状パイプ
10b ペレット送りシャフト
10c スクリュー羽根
11 ペレット供給コンベア用モーター
11a 回転羽根
11b ペレット送りシャフト
12 燃焼空気押し込みファン
13 灰出しフィーダー
14 灰出しフィーダー用モーター
15 ペレット供給ホッパー
P ペレット(固形燃料)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot air generator 2 Combustion furnace 2a Hearth holding cylinder 3 Heat exchanger 4 Intake fan (atmosphere)
5 Warm air vent 6 Hearth (fireplate)
6a Pellet supply port 6b Rooster hole 6c Peripheral guide (peripheral wall)
7 Scraper 7a Protrusion 8 Pellet supply tube (support shaft)
9 Gear teeth 10 Pellet feed conveyor 10a Cylindrical pipe 10b Pellet feed shaft 10c Screw blade 11 Pellet feed conveyor motor 11a Rotating blade 11b Pellet feed shaft 12 Combustion air pushing fan 13 Ashing feeder 14 Ashing feeder motor 15 Pellet feeding hopper P pellet (solid fuel)

Claims (3)

バイオマス由来の固形燃料を燃焼させる燃焼炉と、この燃焼炉を内部に水平方向に回転する燃焼皿を配置し、外部から供給される空気を前記燃焼炉で加熱して温風を発生させる温風発生装置において、前記燃焼皿は、その中央部が高く外周部が低い円錐台形形状に形成され、当該燃焼皿の下方には、燃焼用空気を排出する空気吹出孔が貫通されており、この空気吹出孔から外方に排出した空気を燃焼皿やその周囲の燃料に供給して燃焼させる前記固形燃料が供給される燃焼炉の炉床面の半径方向に沿って配置され、燃焼中の前記固形燃料を撹拌及び生成途中のクリンカを解砕するスクレパーを設け、該スクレパーは、燃焼皿の1100〜1250℃の高温温度帯に突出する突起を有していることを特徴とする温風発生装置。 A hot air which arranges a combustion furnace which burns biomass-derived solid fuel and a combustion dish which rotates this combustion furnace in a horizontal direction inside, and heats air supplied from the outside in the combustion furnace to generate hot air In the generator, the combustion dish is formed in a truncated cone shape having a high center part and a low outer peripheral part, and an air blowing hole for discharging combustion air is penetrated below the combustion dish. Arranged along the radial direction of the hearth surface of the combustion furnace to which the solid fuel to be supplied is burned by supplying the air discharged outward from the blow hole to the combustion dish and the surrounding fuel, and burning the solid A hot air generator comprising a scraper that stirs fuel and pulverizes a clinker that is being produced , and has a protrusion protruding in a high temperature zone of 1100 to 1250 ° C. of the combustion dish . 燃焼皿は、燃料搬送部から押し上げられる固形燃料が通過する孔状の開口部を備えていることを特徴とする請求項1記載の温風発生装置。 The hot air generator according to claim 1 , wherein the combustion dish includes a hole-shaped opening through which the solid fuel pushed up from the fuel conveyance unit passes . 燃焼皿とスクレパーとは相対的に回転することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の温風発生装置。 The hot air generator according to claim 1 or 2 , wherein the combustion dish and the scraper rotate relatively .
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