JP2000088231A - 燃焼室用の格子を冷却する方法並びに燃焼室用の格子 - Google Patents

燃焼室用の格子を冷却する方法並びに燃焼室用の格子

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JP2000088231A
JP2000088231A JP11258865A JP25886599A JP2000088231A JP 2000088231 A JP2000088231 A JP 2000088231A JP 11258865 A JP11258865 A JP 11258865A JP 25886599 A JP25886599 A JP 25886599A JP 2000088231 A JP2000088231 A JP 2000088231A
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grating
bar
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grate
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Max Kuenzli
キュンツリ マックス
John Millard
ミラード ジョン
Peter Serck-Hanssen
ゼルック−ハンセン ペーター
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ABB AB
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ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H3/00Grates with hollow bars
    • F23H3/04Grates with hollow bars externally cooled, e.g. with water, steam or air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
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    • F23H3/02Grates with hollow bars internally cooled
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    • F23H2900/03021Liquid cooled grates

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 格子を冷却する効果的な方法を開示する。 【解決手段】 燃焼室(9)内の格子に冷却液体を供給
して冷却する。供給した冷却液体を格子(2)と接触さ
せてほぼ完全に蒸発させ、その際気化熱を格子(2)か
ら取り去るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内の格子に
冷却液体を供給して冷却する方法並びに格子棒の順次に
続く複数の列と、冷却液体供給装置とを備え、冷却液体
供給装置はそのつど個々の格子棒あるいは格子棒の列に
通じている形式の燃焼室用の格子に関する。このような
形式の格子は、例えばごみ焼却装置の燃焼室において使
用される。冷却は、格子材料が燃焼熱の作用で形成する
スケールを減少させて、耐用寿命を長くするために行わ
れる。
【0002】
【従来の技術】例えば DE-A-44 09 992 から、格子棒を
水によって冷却し、この水を、縦方向で格子棒の後端部
から先端部に、かつ後端部に戻るように格子棒を通して
導かれている通路によって、導くことが公知である。こ
の冷却形式の作用は、対流の熱伝達及び水の熱容量及び
温度範囲から生ずるような水の熱受容能力によって制限
されている。冷却水の温度は沸点以下に保たなければな
らず、このことは全容積における比較的に大きな流動速
度を維持することを必要とする。したがって格子棒の制
作費は必然的にかなり高価であり、冷却水循環を維持す
る冷却装置は高価である。1つの列の複数の格子棒が1
つのつながった格子板によってとって代わられている類
似の構成は EP-B-0 621 449 から公知である。この場
合、大きな流動横断面によって冷却水が比較的にわずか
に加熱される状態で充分な冷却が保証されるけれども、
このことは、大きな冷却水流量を必要とし、こに大きな
冷却水流量は高価な冷却装置によってだけ維持すること
ができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、格子
を冷却する効果的な方法並びに本発明による冷却法に特
に適した格子を開示することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は、供給した冷
却液体を格子と接触させてほぼ完全に蒸発させ、その際
気化熱を格子から取り去ることによって、かつ、格子の
中空室がそれぞれ特に下方に向かって開いているように
することによって、解決される。
【0005】
【発明の効果】本発明による方法においては、格子に供
給される冷却液体が格子と接触せしめられて、ほぼ完全
に蒸気に変換せしめられ、これによって冷却液体はわず
かな消費量で極めて多量の熱を排出することができる。
それは、熱の伝達が著しく改善されるとともに、気化の
際に受け取る熱エネルギが液状の凝集状態での単なる加
熱によって受け取ることができる熱エネルギよりも遙か
に大きいからである。生ぜしめられた蒸気は元に戻して
はならず、例えば格子の下方にある範囲に流出させるこ
とができる。このことは、極めて簡単に構成された格子
及び冷却装置を使用することを可能にする。それにもか
かわらず、蒸気によって受け取られた熱は熱回収によっ
て煙道ガスから少なくとも部分的に取り戻すことができ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、請求項2
及び3並びに5〜13に記載したとおりである。
【0007】
【実施例】以下においては、図面に示した実施例に基づ
いて本発明の構成を具体的に説明する。
【0008】本発明によるごみ焼却装置の燃焼室内の格
子は、図1に示した第1実施例では、公知の形式で、互
いに並べて配置された比較的に幅狭い格子棒2の、燃焼
室の縦方向で部分的に重なり合って順次に続いている複
数の列1、1′から成っている。格子棒の後端部はそれ
ぞれ横方向に延びる支持棒3、3′上に支えられている
のに対し、前端部は、その都度先行する列の格子棒上に
のっている。支持棒3、3′はそれぞれ交互に不動及び
可動、換言すれば前後にしゅう動可能に構成されてい
る。例えば不動の支持棒3は格子棒2の不動の列1を支
持しているのに対し、可動の支持棒3′は、格子棒2
の、その他の点では同じであるが可動である列1′を支
持している。順次に続く支持棒3′の運動は、それぞれ
運動の互いに逆の終端位置を示している図1のa及びb
から分かるように、それぞれ逆向きに同じ距離だけ行わ
れる。
【0009】格子棒2のそれぞれは、上方に位置するカ
バー壁4を有しており、このカバー壁はその前端部を下
方に曲げられ、次いで滑りシュー5に折り曲げられてい
る。この滑りシューはその都度先行の格子棒に上面に沿
って滑動する。更にカバー壁4には側方から下方に曲げ
られた側壁6が接続しており、カバー壁4と側壁6とは
下方に向かって開いた中空室7を取り囲んでいる。格子
棒2は簡単な形状であり、したがって一体に製作可能
で、相応して安価である。
【0010】格子の下方に位置する格子下通風範囲8内
には一次空気も導入せしめられ、この一次空気は格子棒
2の間のすき間あるいは格子棒の開口を通って、格子の
上方に位置する燃焼室9内に達する。格子下通風範囲8
内には噴霧装置が配置されており、この噴霧装置は横方
向に延びる不動の噴霧管10から成っており、これらの
噴霧管のそれぞれ1つは格子棒2の1つの列1、1′に
所属している。噴霧管10は順次に続く噴霧ノズル11
を有しており、これらの噴霧ノズルは冷却液体としての
水を、格子の幅に沿ってほぼ均一な特定の角度範囲12
に噴霧する。
【0011】角度範囲12はそれぞれ次のように調整さ
れている。すなわち、不動の列1に所属する格子棒2に
おいては、大体においてカバー壁4の全下面が噴霧され
るのに対し、可動の列1′に所属する格子棒2において
は、前方の終端位置にしゅう動せしめられている場合に
だけ、カバー壁の全下面に噴霧が行われるように、調整
されている。これによって格子下通風範囲8内に生じた
蒸気は一般に部分的又は完全に一次空気と一緒に燃焼室
9内に達する。次いで、蒸気の中に含まれている気化熱
は熱回収によって煙道ガスから取り戻すことができる。
しかしながら蒸気の少なくとも一部分を格子下通風範囲
8内で冷却されている面に凝縮させること、あるいは格
子下通風範囲から取り出して、凝縮器に供給し、このよ
うにして蒸気を分離して、例えば冷却水循環路に戻しか
つ同時に気化熱を直接に取り戻すことも、可能である。
【0012】図2のa及びbに示した第2実施例では、
格子は大部分の重要な特徴において第1実施例に関連し
て説明した格子と同じに構成されている。しかしながら
噴霧装置は格子棒2の1つの列1、1′について3つの
横方向に延びる噴霧管10a、10b、10cから成っ
ており、これらの噴霧管はそれぞれカバー壁4の直ぐ下
側を延びていて、格子棒2の所属の列1、1′に対して
不動である。換言すれば、不動の列1に所属する噴霧管
10a、10b、10cはやはり空間内で不動に配置さ
れているが、可動の列1′に所属する噴霧管は可動の列
あるいはそれを支持する横方向の支持棒3′と、一緒に
動くように結合されている。
【0013】噴霧管10a、10b、10cはやはり噴
霧ノズルによって冷却水を角度範囲12a、12b、1
2c内に噴霧し、これらの角度範囲12a、12b、1
2cは、カバー壁4の下面の、互いに部分的にわずかに
重なり合う範囲をそれぞれカバーするように、調整され
ている。噴霧装置は次のように制御される。すなわちそ
の都度単に最も前方の噴霧管10aだけが連続して運転
せしめられ、これに対し後方の噴霧管10b、10c
は、それによって噴霧される列1、1′の格子棒2の範
囲が次の列1′、1の格子棒2によって燃焼室9に対し
て被われているときに、それぞれ運転を停止せしめられ
るように、制御が行われる。要するにこの場合、不動の
列1に所属する格子棒2においても、また可動の列1′
に所属する格子棒2においても、大体において、その表
面が、燃焼室9内で露出している格子表面を形成してい
るカバー壁4の区分だけが冷却される。この形式で、冷
却水消費量を特に低くし、極めて一様な冷却を行うこと
が可能である。
【0014】ほかの点では第1実施例及び第2実施例に
相応している第3実施例(図3)においては、格子棒2
はそれぞれ複数の部分を溶接して構成されていて、特に
二重壁に構成されており、換言すればカバー壁4に対し
て平行に間隔をおいて下壁13が延びており、この下壁
は中空室7を格子下通風範囲8に対して閉じている。し
かし中空室は格子下通風範囲に対して次の箇所において
開いている。すなわち中空室はその最も上方の範囲、つ
まり上昇している格子棒2の前端範囲において排出開口
14を有しており、この排出開口は格子下通風範囲8内
に通じている短い短管15の開口部によって形成されて
いる。
【0015】不動の列1のすべて同じ高さに位置してい
る格子棒2は中空室7内に通じている導管16を介して
第1の貯蔵容器17に接続されており、この貯蔵容器の
水面はフロート18及びこのフロートの位置に関連して
制御される補給弁19によって自体公知の形式でコンス
タントに、それも排出開口14の直ぐ下の水準に、保た
れる。各格子棒2内で冷却水の蒸発及び排出開口14を
通しての蒸気の排出によって生ぜしめられる冷却水の損
失は貯蔵容器17からの冷却水の流入によって直ちに補
償され、格子棒2内の水面はコンスタントに保たれる。
【0016】可動の列1′の、後方終端位置ではやはり
同じ高さに位置する格子棒2は、それぞれ、中空室7内
に通じている閉じたホース16′を介して、あるいは導
管とホースとを介して、第2の貯蔵容器17′に接続さ
れており、この第2の貯蔵容器の水面は第1の貯蔵容器
17におけると同じ形式でコンスタントに保たれる。ホ
ース16′あるいは導管とホースは、逆止め弁20を有
している。貯蔵容器17′の水面は、右から2番目の格
子棒2のように、格子棒2が後方の終端位置にある場合
の排出開口14の直ぐ下に位置している。
【0017】格子棒2がこの後方終端位置から前方に、
かつこれにより幾分か上方にしゅう動せしめられると、
逆止め弁20が閉じ、格子棒2からの逆流が阻止され
る。それにもかかわらず、格子棒2内の水面は低下す
る。それは、中空室7内で、それもなかんずくカバー壁
4に沿ったところで、冷却水が蒸発するからである。蒸
気は中空室7内で上方に流れ、排出開口14を通って格
子下通風範囲8内に逃げる。この理由から、前方の終端
位置においては、左側の格子棒において示されているよ
うに、中空室7内の水面は排出開口14よりも明らかに
下方に位置している。仮に蒸発が行われないとすれば、
中空室7内の水面は破線で示した位置にとどまることに
なる。次いで格子棒2が前方の終端位置から引き戻され
ると、格子棒内の水面が貯蔵容器17′よりも低くなる
と直ちに、逆止め弁20が開いて、格子棒2は再び充て
んされ、後方の終端位置において水面が再び排出開口1
4の直ぐ下に位置するようになる。
【0018】冷却装置は、純粋に機械的に構成しておく
ことができる全く簡単な制御装置で充分に制御すること
ができる。したがって冷却装置は極めて安価に製作する
ことができ、ほとんど保守を必要としない。
【0019】本発明の範囲内で、以上述べた格子を種々
に変化させることができる。例えば格子棒の側壁を省略
して、中空室が格子棒の列全体にわたっているようにす
ることができる。また、格子棒の列をそれぞれ一体に構
成して、つながった格子板を形成するようにすることも
考えられる。また本発明による方法は種々に変化させる
ことができる。特に、本発明による方法は本発明による
格子とは別の格子でも実施することができる。例えば冷
却水循環路は、本発明による格子の実施例に関連して説
明したような開いた循環路ではなしに、閉じた循環路に
することもできる。換言すれば各格子棒から戻し導管を
設け、この戻し導管を通して蒸気を中空室から取り出
し、例えば凝縮器に供給し、液体の形で再び冷却水循環
路に戻すことができる。取り戻した熱は別の形式で利用
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】aは第1実施例の格子の1区分の第1位置にお
ける縦断面図であり、bは格子が第2位置にある場合の
a相応の縦断面図である。
【図2】aは第2実施例の格子の1区分の第1位置にお
ける縦断面図であり、bは格子が第2位置にある場合の
a相応の縦断面図である。
【図3】概略的に示した冷却装置を有する第3実施例の
格子の1区分の縦断面図である。
【符号の説明】
1、1′ 列、 2 格子棒、 3、3′ 支持棒、
4 カバー壁、 5滑りシュー、 6 側壁、 7 中
空室、 8 格子下通風範囲、 9 燃焼室、 10、
10a,10b,10c 噴霧管、 11 噴霧ノズ
ル、 12,12a,12b,12c 角度範囲、 1
3 下壁、 14 排出開口、 15短管、 16 導
管、 16′ ホース、 17、17′ 貯蔵容器、
18フロート、 19 補給弁、 20 逆止め弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ミラード イギリス国 ロンドン リトル ヴェニス セント メリーズ テラス オズボーン ハウス フラット 7 (72)発明者 ペーター ゼルック−ハンセン スイス国 チューリッヒ ベルゲラーシュ トラーセ 7

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室内の格子に冷却液体を供給して冷
    却する方法において、供給した冷却液体を格子と接触さ
    せてほぼ完全に蒸発させ、その際気化熱を格子から取り
    去ることを特徴とする、燃焼室用の格子を冷却する方
    法。
  2. 【請求項2】 冷却液体を格子に下方から供給すること
    を特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 その都度格子の露出表面を形成している
    格子部分だけに冷却液体を供給することを特徴とする、
    請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 格子棒(2)の順次に続く複数の列
    (1、1′)と、冷却液体供給装置とを備え、冷却液体
    供給装置はそのつど個々の格子棒(2)あるいは格子棒
    (2)の列(1、1′)に通じている形式の燃焼室用の
    格子において、中空室(7)がそれぞれ特に下方に向か
    って開いていることを特徴とする、燃焼室用の格子。
  5. 【請求項5】 格子棒(2)が一重壁に構成されてい
    て、下方に向かってほぼ完全に開いている中空室(7)
    を有しており、冷却液体供給装置が格子棒(2)の下方
    に配置された噴霧装置として構成されていて、格子棒
    (2)の下面に向けられた噴霧ノズル(11)を有して
    いることを特徴とする、請求項4記載の格子。
  6. 【請求項6】 噴霧ノズル(11)が不動に配置されて
    いることを特徴とする、請求項5記載の格子。
  7. 【請求項7】 格子棒(2)の一部の列(1′)が燃焼
    室の縦方向で前後にしゅう動可能であり、この一部の列
    の格子棒の下面に向けられた噴霧ノズル(11)がそれ
    ぞれ格子棒と一緒にしゅう動可能であることを特徴とす
    る、請求項5記載の格子。
  8. 【請求項8】 格子棒(2)が二重壁に構成されてい
    て、それぞれ中空室(7)を有しており、この中空室内
    に冷却液体供給装置が開口しており、かつこの中空室は
    少なくとも1つの排出開口(14)を有していることを
    特徴とする、請求項4記載の格子。
  9. 【請求項9】 少なくとも1つの排出開口(14)が中
    空室(7)の最も上方の範囲に配置されていることを特
    徴とする、請求項8記載の格子。
  10. 【請求項10】 排出開口(14)が格子棒(2)の下
    面に通じていることを特徴とする、請求項8又は9記載
    の格子。
  11. 【請求項11】 冷却液体供給装置がそれぞれ導管(1
    6)として、あるいはホース(16′)として構成され
    ていることを特徴とする、請求項8から10までのいず
    れか1項記載の格子。
  12. 【請求項12】 導管(16)又はホース(16′)が
    それぞれ1つの貯蔵容器(17、17′)から出てお
    り、この貯蔵容器の水面は常に排出開口(14)の下方
    の水準に調節されていることを特徴とする、請求項11
    記載の格子。
  13. 【請求項13】 格子棒(2)の列(1、1′)が交互
    に不動及び燃焼室縦方向で前後にしゅう動可能であり、
    その際しゅう動可能な列の格子棒は前方にしゅう動する
    場合には同時に持ち上げられ、かつしゅう動可能な列
    (1′)の格子棒(2)と所属の貯蔵容器(17′)と
    の接続は、それぞれ逆止め弁(20)を介して行われて
    いることを特徴とする、請求項12記載の格子。
JP11258865A 1998-09-15 1999-09-13 燃焼室用の格子を冷却する方法並びに燃焼室用の格子 Pending JP2000088231A (ja)

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EP98810918.7 1998-09-15
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