JP2002060043A

JP2002060043A - 粉粒体の冷却搬送装置

Info

Publication number: JP2002060043A
Application number: JP2000244653A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Fukami; 庸孝深海
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2002-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】粉粒体の搬送性能の低下を防止しつつ、粉粒
体を十分に冷却すると共に、装置のコンパクト化を図る
のも可能とする。【解決手段】本体６内部に導入される高温の粉粒体
を、当該本体６内部に配設される回転軸７のその上流側
のつる巻状を成すスクリュー羽根９により、その導入量
が変化してもこれに対応して高精度に切り出しながら下
流側に搬送し、この下流側に搬送される粉粒体を、回転
軸７のスクリュー羽根９より下流側に配設される各々が
独立して成るパドル羽根１０により、撹拌しながらさら
に下流側に搬送し、この撹拌により、冷却部の冷却媒体
に間接的に接触する粉粒体の面積をスクリュー羽根９の
場合に比して増大して、当該粉粒体に対する冷却効果を
高めるように構成して成るもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温の粉粒体を冷
却しながら搬送する粉粒体の冷却搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物や産業廃棄物等のごみや石炭
等の可燃物を熱分解ガス化するガス化炉では、この熱分
解ガス化により可燃性ガスが生成されると共に炉底灰が
発生する。この炉底灰は、ガス化炉底部より適宜排出さ
れ、搬送装置により所定位置まで搬送される。

【０００３】この炉底灰の搬送装置としては、炉底灰の
排出量の変化に対応して当該炉底灰の切り出し量（送り
出し量）を高精度に制御可能とすべく、スクリューコン
ベアが一般的に採用される。このスクリューコンベア
は、筒状を成す本体内部に、回転する回転軸と、この回
転軸に周設されるスクリュー羽根と、を備え、このスク
リュー羽根の回転により炉底灰を切り出しながら搬送す
る。

【０００４】また、ガス化炉より排出される炉底灰は高
温であり、この高温の炉底灰は、篩等を用いた選別工程
にて常温で選別されるため、上記スクリューコンベア
は、例えば特開平８−１５１１１３号公報に記載されて
いるように、冷却水が流れる冷却部を本体（外筒）及び
回転軸内に備え、炉底灰を搬送しながら当該炉底灰を冷
却水により間接的に冷却する構成に成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな冷却部を備えるスクリューコンベア（冷却搬送装
置）では、炉底灰に対する冷却が十分ではない。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、炉底灰を始めとした高温の粉粒
体の導入量変化に対応した当該粉粒体の高精度な切り出
し制御を可能として粉粒体の搬送性能の低下を防止しつ
つ、搬送時の粉粒体に対する冷却効果を高めて当該粉粒
体を十分に冷却し得ると共に、装置のコンパクト化を図
るのも可能とする粉粒体の冷却搬送装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による粉粒体の冷
却搬送装置は、筒状を成す本体と、この本体内部に配設
される回転軸と、この回転軸に周設される羽根と、冷却
媒体が流れる冷却部と、を備え、本体内部に導入される
高温の粉粒体を、冷却媒体により間接的に冷却しながら
羽根の回転で搬送する粉粒体の冷却搬送装置であって、
回転軸の上流側の羽根を、つる巻状を成すスクリュー羽
根とし、回転軸のスクリュー羽根より下流側の羽根を、
各々が独立して成るパドル羽根としたことを特徴として
いる。

【０００８】このように構成された粉粒体の冷却搬送装
置によれば、本体内部に導入される高温の粉粒体は、当
該本体内部に配設される回転軸のその上流側のつる巻状
を成すスクリュー羽根により、その導入量が変化しても
これに対応して高精度に切り出されながら下流側に搬送
され、この下流側に搬送される粉粒体は、回転軸のスク
リュー羽根より下流側に配設される各々が独立して成る
パドル羽根により、撹拌されながらさらに下流側に搬送
され、この撹拌により、冷却部の冷却媒体に間接的に接
触する粉粒体の面積がスクリュー羽根の場合に比して増
大されて、当該粉粒体に対する冷却効果が高められる。

【０００９】また、本発明による粉粒体の冷却搬送装置
は、筒状を成す本体と、この本体内部に配設される回転
軸と、この回転軸に周設される羽根と、を備え、本体内
部に導入される高温の粉粒体を羽根の回転で搬送する搬
送コンベアを、複数台連続搬送可能に並設し、１段目の
搬送コンベアを、羽根がつる巻状を成すスクリュー羽根
としたスクリューコンベアとし、２段目以降の搬送コン
ベアの少なくとも１台を、羽根が各々独立して成るパド
ル羽根としたパドルコンベアとし、このパドルコンベア
は、冷却媒体が流れ粉粒体を間接的に冷却する冷却部を
備えることを特徴としている。

【００１０】このように構成された粉粒体の冷却搬送装
置によれば、１段目のスクリューコンベアに導入される
高温の粉粒体は、当該スクリューコンベアのつる巻状を
成すスクリュー羽根の回転により、その導入量が変化し
てもこれに対応して高精度に切り出されながら搬送さ
れ、この１段目のスクリューコンベアで搬送された高温
の粉粒体は、２段目以降の少なくとも１台に採用されて
いるパドルコンベアに導入されると、このパドルコンベ
アの各々が独立して成るパドル羽根の回転により、撹拌
されながら搬送され、この撹拌により、当該パドルコン
ベアに採用されている冷却部の冷却媒体に間接的に接触
する粉粒体の面積がスクリュー羽根の場合に比して増大
されて、当該粉粒体に対する冷却効果が高められる。

【００１１】ここで、冷却媒体としては、具体的には、
例えば、冷却水が挙げられ、この冷却水が流れる冷却部
としては、具体的には、例えば、水冷ジャケットが挙げ
られ、この水冷ジャケットの形成部位としては、具体的
には、例えば、筒状を成す本体が挙げられる。このよう
な構成を採用することで、高温の粉粒体をパドル羽根で
撹拌する際の冷却効果が十分に確保される。

【００１２】また、高温の粉粒体としては、具体的に
は、例えば、可燃物を熱分解ガス化するガス化炉から排
出された炉底灰が挙げられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る粉粒体の冷却
搬送装置の好適な実施形態について添付図面を参照しな
がら説明する。本実施形態の粉粒体の冷却搬送装置は、
ごみ熱分解ガス化溶融システムに採用されているガス化
炉に付設されるもので、このガス化炉で発生する粉粒体
としての炉底灰を冷却しながら搬送するものである。

【００１４】図１は、この炉底灰の冷却搬送装置をガス
化炉と共に示す構成図、図２は、図１中の１段目の搬送
コンベアを示す図であって、（ａ）は図１のＸ１−Ｘ１
矢示図、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２矢示図、図３は、
図１中の２段目の搬送コンベアを示す断面図、図４は、
図１中の３段目の搬送コンベアを示す図であって、図１
のＸ３−Ｘ３矢示図である。なお、各図において、同一
の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【００１５】図１に示すように、このごみ熱分解ガス化
溶融システムのガス化炉１は、投入される一般廃棄物や
産業廃棄物等のごみＡを、所定の加圧（正圧）下で温度
約９００°Ｃにて熱分解ガス化する流動床型ガス化炉で
あって、この熱分解ガス化により、可燃性ガスを生成す
ると共に炉底灰を発生する。

【００１６】可燃性ガスは、後段の所定のガス処理系に
より、冷却されると共に脱有害物質、無塵とされた清浄
な可燃性ガスとして回収され、ごみ熱分解ガス化溶融シ
ステムに採用されている、例えば、ガス化炉１で発生す
る炉底灰を溶融する溶融炉の可燃性ガスとして、また、
ごみ乾燥装置の熱風炉で使用する可燃性ガスとして、ま
た、発電システムの一部を構成する燃焼炉で燃焼される
可燃性ガスとして供されて、有効利用される。

【００１７】一方、高温の炉底灰はガス化炉１底部から
適宜排出され、この排出される高温の炉底灰は、ガス化
炉１に付設される炉底灰の冷却搬送装置２により所定位
置まで冷却されながら搬送される。この炉底灰の冷却搬
送装置２は、図１〜図４に示すように、３台の搬送コン
ベア３，４，５を連続搬送可能にこの順に並設して成
り、ガス化炉１底部から高温の炉底灰が導入される１段
目の搬送コンベア３は、導入される高温の炉底灰の切り
出しを制御しつつ炉底灰を冷却しながら搬送し、２段目
及び３段目の搬送コンベア４，５は、専ら炉底灰を冷却
しながら搬送する。

【００１８】１段目の搬送コンベア３は、図２に示すよ
うに、高精度な切り出しを可能とすべく水平に設置さ
れ、筒状を成し水平方向に延在する本体６を備える。本
体６の上流側（図示右側）には、ガス化炉１底部からの
高温の炉底灰を内部に導入する導入口１８が開口され、
下流側には、搬送してきた炉底灰を排出する排出口１９
が開口されている。

【００１９】本体６内部には、当該本体６と同軸を成し
回転自在に支持される回転軸７が配設される。この回転
軸７は、図示を省略した駆動モータの駆動力が、図２
（ａ）に示すように、回転軸７の一方端に固定されるプ
ーリ８に伝達されることで回転する。

【００２０】この回転軸７には、その上流側に、つる巻
状を成すスクリュー羽根９が周設され、このスクリュー
羽根９より下流側に、図２（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、複数のパドル羽根１０が周設されている。このパド
ル羽根１０は、図２（ｂ）に示すように、各々が独立し
て成り、炉底灰の搬送を可能とすべく、図２（ａ）に示
すように、各々が傾斜すると共に軸線に沿って各々が順
次搬送方向下流側に離間していくように配設されてい
る。

【００２１】また、この１段目の搬送コンベア３は、本
体６に、冷却水が流れる水冷ジャケット（冷却部；不図
示）を周方向且つ軸線方向に沿って備えると共に、回転
軸７に、当該回転軸７内を冷却水が流れる冷却水路（冷
却部；不図示）を備えている。

【００２２】さらに、搬送コンベア３は、ガス化炉１が
加圧下にあることから、当該ガス化炉１に連通する本体
６内部の加圧状態を維持すると共にこの加圧状態のリー
ク（漏出）を一早く検出することが必要であり、従っ
て、回転軸７を支持する軸受部１１をエアシールすると
共に、この軸受部１１をシールしている例えばパッキン
等から成るメカニカルシール１２のリークを検出するシ
ール及びリーク検出装置１３を、回転軸７の両端部に対
応して備えている。

【００２３】このシール及びリーク検出装置１３は、軸
受部１１及びメカニカルシール１２が位置している画成
空間１４に、Ｎ₂ガス供給源１５からＮ₂ガスを供給する
ことで軸受部１１をシールする一方で、メカニカルシー
ル１２がリークすると、Ｎ₂ガス供給源１５のガス供給
経路の流量を測定可能に配設されている流量計１６が振
れ、この流量計１６の振れが監視手段１７により検出さ
れて、早急な対応をすべく当該リークを作業者やオペレ
ータに報知する構成に成されている。

【００２４】このような構成を有する１段目の搬送コン
ベア３に接続される２段目の搬送コンベア４は、図３に
示すように、冷却距離を水平設置に比して長くすべく傾
斜設置されている。

【００２５】この２段目の搬送コンベア４は、１段目の
搬送コンベア３のスクリュー羽根９を全てパドル羽根１
０に代えたパドルコンベアである。このパドルコンベア
４の本体６は、その上流側（図示左側）に、１段目の搬
送コンベア３の排出口１９から排出される炉底灰を内部
に導入する導入口２０を備え、その下流側に、搬送して
きた炉底灰を瓦礫と選別するメッシュ２１を備えると共
に当該メッシュ２１の直下に、選別された炉底灰を排出
する炉底灰排出口２２を備え、メッシュ２１よりさらに
下流側に、当該メッシュ２１を通過しないで搬送される
瓦礫を排出する瓦礫排出口２３を備える。他の構成に関
しては１段目の搬送コンベア３と同様である。

【００２６】図１に示すように、このような２段目のパ
ドルコンベア４の炉底灰排出口２２には２重ダンパ装置
２４を介装して３段目の搬送コンベア５が接続され、瓦
礫排出口２３には２重ダンパ装置２５を介装して瓦礫コ
ンテナ２６が接続されている。

【００２７】この２重ダンパ装置２４，２５は、開閉可
能なダンパを上下方向の２箇所に備え、このダンパの開
閉を互いに排他的に行う（一方を開にして他方を閉に
し、他方を開にして一方を閉にし、これを繰り返す）こ
とで、ガス化炉１及び第１、第２段目の搬送コンベア
３，４内の圧力を外部に漏出することなく、２段目の搬
送コンベア４の搬送物を排出可能とするものであり、２
重ダンパ装置２４では炉底灰を３段目の搬送コンベア５
に排出し、一方、２重ダンパ装置２５では瓦礫を瓦礫コ
ンテナ２６に排出する。

【００２８】図４に示す３段目の搬送コンベア５は、２
段目の搬送コンベア４と同様な構成のパドルコンベアで
あり、その下流側に、搬送されてきて排出される炉底灰
を収容する炉底灰コンテナ２７が接続されている。な
お、当該パドルコンベア５は、その必要上、前述したシ
ール及びリーク検出装置１３は備えていない。

【００２９】このように構成された炉底灰の冷却搬送装
置２によれば、ガス化炉１底部から排出され、１段目の
搬送コンベア３に導入口１８を介して導入される高温の
炉底灰は、上流側のスクリュー羽根９の回転により、切
り出されながら下流側に搬送される。

【００３０】このスクリュー羽根９は、炉底灰の導入量
が変化してもこれに対応して回転数を変えることで高精
度に炉底灰を切り出すのが可能であるため、当該炉底灰
は、導入量の変化に関係なく高精度に切り出されながら
搬送される。

【００３１】このスクリュー羽根９の回転により下流側
に搬送される高温の炉底灰は、パドル羽根１０に達する
と、回転するパドル羽根１０により、撹拌されながらさ
らに下流側に搬送される。この撹拌により、高温の炉底
灰は、本体６の水冷ジャケット及び回転軸７の冷却水路
を流れる冷却水に間接的に接触する面積がスクリュー羽
根９の場合に比して増大され、冷却効果が高められなが
ら下流側に搬送される。

【００３２】このようにして１段目の搬送コンベア３で
冷却された炉底灰は、排出口１９、導入口２０を介して
２段目のパドルコンベア４に導入され、この導入された
炉底灰は、回転軸７の全長に渡って周設されるパドル羽
根１０の回転により、撹拌されながら搬送される。従っ
て、炉底灰は、この撹拌により、１段目の搬送コンベア
３のパドル羽根１０による場合と同様にして冷却効果が
高められながら、全長を搬送される。

【００３３】２段目のパドルコンベア４でさらに冷却さ
れた炉底灰は、メッシュ２１で選別され、瓦礫はさらに
搬送されて、瓦礫排出口２３、２重ダンパ装置２５を介
して瓦礫コンテナ２６に排出される。

【００３４】一方、２段目のパドルコンベア４のメッシ
ュ２１で選別された炉底灰は、炉底灰排出口２２、２重
ダンパ装置２４を介して３段目のパドルコンベア５に導
入され、この３段目のパドルコンベア５で、２段目のパ
ドルコンベア４と同様にして冷却効果が高められながら
全長を搬送されて、炉底灰コンテナ２７に排出される。

【００３５】そして、この炉底灰は、例えば、前述した
脱有害物質、無塵とされた清浄な可燃性ガスと共に溶融
炉に導入され、この可燃性ガスを燃料の一部とした火炎
により溶融される。

【００３６】このように、本実施形態においては、１段
目の搬送コンベア３の上流側がスクリュー羽根９とさ
れ、このスクリュー羽根９より下流側がパドル羽根１０
とされているため、導入される高温の炉底灰が、スクリ
ュー羽根９により、その導入量が変化してもこれに対応
して高精度に切り出されながら下流側に搬送され、炉底
灰の搬送性能の低下が防止されていると共に、高温の炉
底灰が、パドル羽根１０により、撹拌されながら搬送さ
れ、この撹拌により、冷却水に間接的に接触する炉底灰
の面積がスクリュー羽根の場合に比して増大され当該炉
底灰に対する冷却効果が高められて、高温の炉底灰を十
分に冷却するのが可能とされていると共に、装置のコン
パクト化を図るのも可能とされている。

【００３７】また、２段目以降の搬送コンベアとして、
パドルコンベア４，５が採用されているため、炉底灰を
より一層冷却するのが可能とされている。

【００３８】以上、本発明をその実施形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施形態においては、冷却媒
体を冷却水としているが、他の冷却用液体でも良く、ま
た、冷却用気体であっても良い。

【００３９】また、搬送コンベアを、複数台連続搬送可
能に並設する場合には、１段目の搬送コンベアを、スク
リュー羽根９を全長に有するスクリューコンベアとし、
２段目以降の搬送コンベアの少なくとも１台を、全長に
パドル羽根１０を有するパドルコンベアとし、このパド
ルコンベアに、冷却媒体が流れ炉底灰を間接的に冷却す
る冷却部を備える構成としても良い。このように構成す
れば、１段目のスクリューコンベアにより、正確な切り
出し量が制御されて高温の炉底灰が搬送され、２段目以
降のパドルコンベアにより、高温の炉底灰が撹拌されな
がら搬送され、この撹拌により当該炉底灰が、冷却媒体
が流れる冷却部に間接的に良好に接触して冷却されるこ
とになり、上記実施形態とほぼ同様な効果を得ることが
できる。

【００４０】また、上記実施形態においては、ごみＡを
熱分解ガス化するガス化炉１に対する適用が述べられて
いるが、可燃物を石炭として当該石炭を熱分解ガス化す
るガス化炉に対しても同様に適用可能である。

【００４１】さらにまた、本発明の冷却搬送装置は、炉
底灰を排出するガス化炉に対する適用に限定されるもの
ではなく、高温の粉粒体を排出する装置に対して全て適
用可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明による粉粒体の冷却搬送装置は、
本体内部に導入される高温の粉粒体を、当該本体内部に
配設される回転軸のその上流側のつる巻状を成すスクリ
ュー羽根により、その導入量が変化してもこれに対応し
て高精度に切り出しながら下流側に搬送するように構成
したものであるから、粉粒体の搬送性能の低下を防止す
るのが可能であると共に、この下流側に搬送される粉粒
体を、回転軸のスクリュー羽根より下流側に配設される
各々が独立して成るパドル羽根により、撹拌しながらさ
らに下流側に搬送し、この撹拌により、冷却部の冷却媒
体に間接的に接触する粉粒体の面積をスクリュー羽根の
場合に比して増大して、当該粉粒体に対する冷却効果を
高めるように構成したものであるから、粉粒体を十分に
冷却するのが可能となると共に、装置のコンパクト化を
図るのも可能となる。

【００４３】また、本発明による粉粒体の冷却搬送装置
は、１段目のスクリューコンベアに導入される高温の粉
粒体を、当該スクリューコンベアのつる巻状を成すスク
リュー羽根の回転により、その導入量が変化してもこれ
に対応して高精度に切り出しながら搬送するように構成
したものであるから、粉粒体の搬送性能の低下を防止す
るのが可能であると共に、この１段目のスクリューコン
ベアで搬送された高温の粉粒体を、２段目以降の少なく
とも１台に採用されているパドルコンベアに導入するこ
とで、このパドルコンベアの各々が独立して成るパドル
羽根の回転により、撹拌しながら搬送し、この撹拌によ
り、当該パドルコンベアに採用されている冷却部の冷却
媒体に間接的に接触する粉粒体の面積をスクリュー羽根
の場合に比して増大して、当該粉粒体に対する冷却効果
を高めるように構成したものであるから、粉粒体を十分
に冷却するのが可能となると共に、装置のコンパクト化
を図るのも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による炉底灰の冷却搬送装置をガス化炉
と共に示す構成図である。

【図２】図１中の１段目の搬送コンベアを示す図であ
り、（ａ）は図１のＸ１−Ｘ１矢示図、（ｂ）は（ａ）
のＸ２−Ｘ２矢示図である。

【図３】図１中の２段目の搬送コンベアを示す断面図で
ある。

【図４】図１中の３段目の搬送コンベアを示す図であ
り、図１のＸ３−Ｘ３矢示図である。

【符号の説明】

１…ガス化炉、２…炉底灰の冷却搬送装置、３…搬送コ
ンベア（粉粒体の冷却搬送装置）、４，５…パドルコン
ベア（２段目以降の搬送コンベア）、６…本体、７…回
転軸、９…スクリュー羽根、１０…パドル羽根。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２８Ｄ 11/02 Ｆ２８Ｄ 11/06 11/06 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状を成す本体と、この本体内部に配設
される回転軸と、この回転軸に周設される羽根と、冷却
媒体が流れる冷却部と、を備え、前記本体内部に導入さ
れる高温の粉粒体を、前記冷却媒体により間接的に冷却
しながら前記羽根の回転で搬送する粉粒体の冷却搬送装
置であって、前記回転軸の上流側の羽根を、つる巻状を成すスクリュ
ー羽根とし、前記回転軸の前記スクリュー羽根より下流側の羽根を、
各々が独立して成るパドル羽根としたことを特徴とする
粉粒体の冷却搬送装置。
【請求項２】筒状を成す本体と、この本体内部に配設
される回転軸と、この回転軸に周設される羽根と、を備
え、前記本体内部に導入される高温の粉粒体を前記羽根
の回転で搬送する搬送コンベアを、複数台連続搬送可能
に並設し、１段目の搬送コンベアを、前記羽根がつる巻状を成すス
クリュー羽根としたスクリューコンベアとし、２段目以降の搬送コンベアの少なくとも１台を、前記羽
根が各々独立して成るパドル羽根としたパドルコンベア
とし、このパドルコンベアは、冷却媒体が流れ前記粉粒体を間
接的に冷却する冷却部を備えることを特徴とする粉粒体
の冷却搬送装置。
【請求項３】前記冷却媒体は、冷却水であり、この冷
却水が流れる前記冷却部としての水冷ジャケットが、前
記筒状を成す本体に形成されていることを特徴とする請
求項１または２記載の粉粒体の冷却搬送装置。
【請求項４】前記高温の粉粒体は、可燃物を熱分解ガ
ス化するガス化炉から排出された炉底灰であることを特
徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の粉粒体の冷
却搬送装置。