JP2004003762A - ロータリーキルン - Google Patents

Abstract

【課題】未燃残滓を均一に分散して後燃焼効率を向上させる。
【解決手段】回転炉体の出口に未燃残滓を後燃焼させる後燃焼火格子装置を配置したロータリーキルンにおいて、前記後燃焼火格子装置は、入口から出口側下方に傾斜された火格子面が、火格子ブロック４１が出入口方向に配列されてかつ出入口方向に出退可能に設けられた可動火格子列Ｂと、火格子ブロック４１が出入口方向に配列された固定火格子列Ａとが幅方向に交互に配置されて構成され、火格子列Ａ，Ｂの各火格子ブロック４１に、出口側に臨む押出面４２をそれぞれ形成し、前記火格子面で、回転炉体から投入された未燃残滓の投下位置Ｐから出口側に向かって未燃残滓の層高が高くなる高層部Ｅに対応して、可動火格子列Ｂの複数の火格子ブロックを、入口側に臨む逆押出面が形成された逆搬送ブロック５１としたものである。
【選択図】　　　　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転炉から排出される焼却物を後燃焼させる火格子装置を具備したロータリーキルンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油泥や油系廃水、雑塊、木屑、プラスチック廃棄物などの多岐にわたる産業廃棄物の焼却に適したロータリーキルンには、回転炉体と火格子装置とを具備しており、回転炉体により、回転による被焼却物の攪拌混合と炉内での輻射熱を利用して焼却物を乾燥および燃焼させ、火格子装置により、未燃残滓を送って後燃焼（おき燃焼）を行うように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回転炉から火格子上に落下される未燃残滓は、１箇所に集中して火格子上の中央部に盛り上がり、そのままの状態で出口側に送られて未燃残滓層がかまぼこ形に形成されている。このような未燃残滓層では、盛り上がった中央部で燃焼空気の貫通が低下し、部分的に完全燃焼されずにカーボンなどの未燃物が残るという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決して、回転炉体から火格子上に投入される未燃残滓を均一に分散させて火格子から供給される燃焼空気を均一に貫通させ、効果的に燃焼させて後燃焼効率を向上させることができるロータリーキルンを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、回転炉体の出口に未燃残滓を後燃焼させる後燃焼火格子装置を配置したロータリーキルンにおいて、前記後燃焼火格子装置は、固定火格子列と出入口方向に出退される可動火格子列とが幅方向に交互に配置されて入口から出口側下方に傾斜される火格子面が形成され、前記可動火格子列を形成する火格子ブロックに、出口側に臨む押出面をそれぞれ形成し、前記火格子面で、回転炉体から投入された未燃残滓の投下位置から出口側に向かって未燃残滓の層高が高くなる高層部に対応して、可動火格子列に配置された所定の火格子ブロックを、入口側に臨む逆押出面が形成された逆搬送ブロックとしたものである。
【０００６】
上記構成によれば、火格子面の高層部で、可動火格子列が後退移動された時に、逆押出面で焼却残滓を押し戻すとともに、その通過部分に空間を形成する逆搬送ブロックを設けることにより、周辺の未燃残滓が崩れて高層部に形成された複数の空間部がそれぞれ埋め戻され、部分的に低層部（陥没部）が形成される。次いで可動火格子列が突出移動された時に未燃残滓全体が出口側に押し出されて前記陥没部が埋め戻される。そして高層部全体にわたってこれが繰り返されることで、高層部の未燃残滓が効果的に分散されて未燃残滓の層高が全体に均一化される。したがって、回転炉の出口から火格子上に投入される未燃残滓を均一に分散して火格子ブロックから供給される燃焼空気を均一に貫通させ、効果的に燃焼させて後燃焼効率を向上させることができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、未燃残滓層の高層部は、未燃残滓の投下位置から出口側に向かって漸次幅方向に広がって形成され、前記逆搬送ブロックが所定間隔をあけて平面視千鳥位置に配置されたものである。
【０００８】
上記構成によれば、逆搬送ブロックを、投下位置から出口側に向かって漸次幅方向に広がる高層部に、平面視千鳥位置に均等配置することにより、後退移動により形成される空間部の埋め戻しによる陥没を高層部の全体にわたって均等に形成することで、高層部の未燃残滓をより迅速にかつ均一に分散させて後燃焼効率をより向上させることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、逆搬送ブロックの逆押出面は、入口側に隣接する火格子ブロックより少なくとも１ｃｍ以上高く形成され、かつ火格子面に垂直な垂直面か、または垂直面から４５°の範囲で出口側上方に傾斜して形成されたものである。
【００１０】
上記構成によれば、逆押出面を傾斜させることで、後退移動時に未燃残滓を押し戻す時の反力による逆搬送ブロックの浮き上がりを防止することができ、逆搬送ブロックへの負荷を軽減して寿命を延ばすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る後燃焼用の火格子装置を具備したロータリーキルンの実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。
【００１２】
このロータリーキルンは、図１に示すように、架台１上に支持ローラを有する回転支持装置２Ａを介して横置き円筒状の回転炉体３が入口側から出口側下方に所定の傾斜角αを有して軸心周りに回転自在に支持され、リングギヤとピニオンと駆動モータからなる回転駆動装置２Ｂにより、軸心Ｏ周りに所定速度で回転駆動される。前記回転炉体３の入口側を覆って配置された燃焼フッド４には、廃棄物の投入シュート５と起動用バーナ６と燃焼空気供給装置（図示せず）が設けられ、また出口側の固定炉体７内に、回転炉体３から排出される未燃残滓や灰（以下未燃残滓という）を後燃焼（おき燃焼）させる底部の後燃焼火格子装置８および焼却残滓排出口９と、それら上方の二次燃焼室１０および排ガス口１１とが設けられている。
【００１３】
前記後燃焼火格子装置８は、図２，図３に示すように、火床フレーム２１内に、固定火格子列Ａと、入口側から出口上方に沿う矢印Ｃ方向に往復移動される可動火格子列Ｂとが幅方向に交互に配置されて出口側下方に所定角度β（たとえば２０°程度）傾斜された火格子面２２と、前記可動火格子列Ｂを出入口方向にそれぞれ往復駆動する火格子駆動装置２３と、前記火格子面２２に下方から燃焼用空気を送る複数の風箱２４とにより構成されている。
【００１４】
図４〜図６に示すように、火格子フレーム２１の底部に取り付けられた横ビーム２１ａに、幅方向に所定間隔をあけて複数（図は５列）の固定火床支持部材２５が固定部材２５ａを介して固定され、また固定火床支持部材２５の間に複数の（図は６列）の可動火床支持部材２６がスライド部材２６ａを介して矢印Ｃ方向にスライド自在に支持されている。
【００１５】
火格子駆動装置２３は、可動火格子列Ｂを可動火床支持部材２６を介して矢印Ｃで示す入口側から出口上方に往復移動させるもので、火格子面２２の入口側で幅方向に回転自在に支持された駆動軸３３と、この駆動軸３３を受動レバー３２を介して所定角度の範囲で往復回動させる可動用シリンダ３１と、前記駆動軸３３に取り付けられた複数の駆動レバー３４と、各可動火床支持部材２６に連結された連動部材３５と、前記駆動レバー３４と連動部材３５とを連結連動する連結ロッド３６とにより構成されている。したがって、可動用シリンダ３１により受動レバー３２を介して駆動軸３３を所定角度範囲で往復回動させ、駆動軸３３に取り付けられた駆動レバー３４により、連結ロッド３６を介して連動部材３５を押し引きし各可動火床支持部材２６を介して可動火格子列Ｂを矢印Ｃ方向に往復移動することができる。
【００１６】
図８に示すように、固定火格子列Ａおよび可動火格子列Ｂに配置された火格子ブロック４１は、底面が開放された箱形に形成され、底部は出口側に天面４３に平行な底辺部４２ａと入口側上方に傾斜される傾斜底部４２ｂとが形成され、さらに左右側面に傾斜辺部４２ｂから上方に形成されて支持部材（図示せず）が嵌合される凹溝部４２ｃが形成されている。また入口側の背面に角柱状の連結用凸部４４が突設され、出口側の正面に連結用凸部４４が嵌合される矩形状の連結用穴４５が形成されている。さらに火格子ブロック４１の天面４３には複数のスリット状送風穴４６が穿設されている。そしてこれら火格子ブロック４１は高さＨ１に形成され、固定火床支持部材２５上に配列された状態では、天板３５が出口上方に僅かに（たとえば２°程度）傾斜されるとともに、出口側に隣接する火格子ブロック３１の天板３５との間に形成された段差Ｄ１が形成されており、可動火格子列Ｂでは、段差Ｄ１が未燃残滓を出口側に送り出す押出面４７に構成される。
【００１７】
ところで、図７に示すように、火格子面２２上で回転炉体３の出口から排出される未燃残滓が集中して投下され層高が高くなる高層部Ｅが、投下位置Ｐから出口側に向かって漸次幅広なるように形成される。また、出口側では幅方向の両側に高層部Ｅが形成される。このような未燃残滓の高層部Ｅでは、風箱２４から供給される燃焼空気の流通が悪化して未燃物が完全燃焼できないことが多いため、これを解消するために、前記高層部Ｅに対応して、その可動火格子列Ｂの火格子ブロック４１の一部を逆搬送ブロック５１としている。
【００１８】
この逆搬送ブロック５１は、図８（ａ）に示すように、その高さをＨ１からＨ２に高く（図では約１．４倍程度に）変更したもので、他は火格子ブロック４１と同一に形成にされている。これら逆搬送ブロック５１は、高層部Ｅに対応して、少なくともブロック１つごとに平面視で千鳥状となる均等位置に配置されている。また逆搬送ブロック５１は、入口側に隣接する火格子ブロック３１との間に少なくとも１ｃｍ以上の逆の段差Ｄ２が形成されて、火格子面２２に対して略垂直で入口側に臨む逆押出面５２が形成されている。また出口側に隣接する火格子ブロック３１との間に、通常の段差Ｄ１よりも大きい段差Ｄ３が形成される。
【００１９】
前記逆搬送ブロック５１の重要な働きは、可動火格子列Ｂが後退移動された時に、逆押出面５２により未燃残滓を入口側や上方に押し戻して拡散させるとともに逆搬送ブロック５１の通過部分に空間を形成する点にあり、周辺の焼却残滓がこれら空間にそれぞれ落下して埋め戻され陥没部が形成されることで、部分的に層高が低くなり、次いで可動火格子列Ｂが突出移動された時に、未燃残滓層の全体が出口側に押出されて陥没部が埋め戻される。これが高層部Ｅの全域で均等に繰り返されることにより、高層部Ｅの未燃残滓が分散されて層高が次第に均一化され、未燃残滓の層高が平坦に改善される。
【００２０】
ここで、逆押出面５２を火格子面２２に略垂直に形成しているが、図９に示すように、傾斜角θ＝０°〜４５°の範囲で出口側上方に傾斜させた逆押出面５２ａを有する逆搬送ブロック５１Ａ〜５１Ｃとしてもよい。この逆押出面５２ａにより、後退移動時に押しもどされる未燃残滓の反力で逆搬送ブロック５１Ａ〜５１Ｃが浮き上がるのが防止される。たとえば図９（ａ）に示す逆搬送ブロック５１Ａは、傾斜角θ＝４０゜の逆押出面５２ａが形成され、このような作用を奏する逆押出面５２ａの傾斜角θは、３０°〜４５°が望ましい。
【００２１】
また、上記実施の形態では、出口側に隣接する火格子ブロック３１との段差Ｄ３が火格子ブロック４１の段差Ｄ１が約２倍程度と大きく、大きい搬送力を確保しているが、可動火格子ブロックＢ全体として必要な搬送力が確保されれば、逆搬送ブロック５１の段差Ｄ３により大きい搬送力を付与する必要は無く、これにより逆搬送ブロック５１への負荷を小さくして寿命を長くできる。このため、図９（ｂ），図９（ｃ）に示す逆搬送ブロック５１Ｂ，５１Ｃでは、周辺の火格子ブロック４１の段差Ｄ１と同じ段差Ｄ４か、または段差Ｄ１が０または０に接近するＤ５となるように、天面４３に出口側下方に傾斜する出口側傾斜面５３ａ，５３ｂを形成している。
【００２２】
次に上記構成における作用効果を説明する。
都市ごみや産業廃棄物からなる焼却物が投入シュート５から、回転駆動装置２Ｂにより回転される回転炉体３内に投入され、回転炉体３内で回転されつつ攪拌され、図示しない燃焼空気供給装置から供給される燃焼空気により加熱乾燥されて燃焼される。そして、回転炉体３の出口から後燃焼火格子装置８の火格子面２２の投入位置Ｐを中心に投下される。
【００２３】
後燃焼火格子装置８では、火格子駆動装置２３により可動火格子列ＢがＣ方向に出退駆動され、未燃残滓が順次出口側に送られて焼却残滓排出口９に排出される。燃焼ガスは二次燃焼室１０で燃焼されて排ガス口１１から排ガス処理装置（図示せず）を介して大気中に排出される。
【００２４】
火格子面２２の投入位置Ｐに投下された未燃残滓は、従来では投入位置Ｐから下流側が頂部となって盛り上がる高層部Ｅがかまぼこ形に形成されていたが、高層部に対応して千鳥位置に配置された可動火格子列Ｂの逆搬送ブロック５１が後退されると、その逆押出面５２により未燃残滓が押し戻されて分散され、さらに通過した各空間に周辺の未燃残滓が埋め戻されて、層高部Ｅの全域にわたってこれら陥没部が均等に形成され、次いで可動火格子列Ｂが突出移動されることにより、未燃残滓層が出口側に押出されて陥没部が埋め戻される。これが繰り返されることにより、高層部Ｅの未燃残滓が層高の低い部分へと分散されつつ攪拌、流動され、全体として均一な層高に形成される。したがって、風箱２４から火格子ブロック１１の送風穴４５や隙間を介して未燃残滓中に吹き込まれる燃焼空気が、火格子面２２の全面にわたって均等に貫通通過されて効率良く後燃焼される。
【００２５】
上記実施の形態によれば、高層部Ｅに対応する可動火格子列Ｂの火格子ブロック４１のうち、所定の火格子ブロックを入口側に隣接する火格子ブロック４１との間に逆押出面５２を形成する逆搬送ブロック５１として、これを高層部Ｅに均一に配置したので、後退移動時の作用で形成される層高部Ｅの未燃残滓が押し戻されるとともに、陥没部を形成し、突出移動によりこれら陥没部が埋め戻されることにより、高層部Ｅの未燃残滓が拡散されて未燃残滓全体の層高を均一化することができる。したがって、火格子面２２において燃焼空気を均一に通過させて後燃焼を効果的に行うことができ、未燃残滓が残ることなく、完全燃焼させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、火格子面の高層部で、可動火格子列が後退移動された時に、逆押出面で焼却残滓を押し戻すとともに、その通過部分に空間を形成する逆搬送ブロックを設けることにより、周辺の未燃残滓が崩れて高層部に形成された複数の空間部がそれぞれ埋め戻され、部分的に低層部（陥没部）が形成される。次いで可動火格子列が突出移動された時に未燃残滓全体が出口側に押し出されて前記陥没部が埋め戻される。そして高層部全体にわたってこれが繰り返されることで、高層部の未燃残滓が効果的に分散されて未燃残滓の層高が全体に均一化される。したがって、回転炉の出口から火格子上に投入される未燃残滓を均一に分散して火格子ブロックから供給される燃焼空気を均一に貫通させ、効果的に燃焼させて後燃焼効率を向上させることができる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、逆搬送ブロックを、投下位置から出口側に向かって漸次幅方向に広がる高層部に、平面視千鳥位置に均等配置することにより、後退移動により形成される空間部の埋め戻しによる陥没を高層部の全体にわたって均等に形成することで、高層部の未燃残滓をより迅速にかつ均一に分散させて後燃焼効率をより向上させることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、逆押出面を傾斜させることで、後退移動時に未燃残滓を押し戻す時の反力による逆搬送ブロックの浮き上がりを防止することができ、逆搬送ブロックへの負荷を軽減して寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータリーキルンの実施の形態を示す全体側面図である。
【図２】同ロータリーキルンの後燃焼用火格子装置を示す側面図である。
【図３】同ロータリーキルンの後燃焼用火格子装置を示す背面図である。
【図４】同後燃焼用火格子装置の可動火格子列を示す側面断面図である。
【図５】同後燃焼用火格子装置の固定火格子列を示す側面断面図である。
【図６】同後燃焼用火格子装置の火格子駆動装置を示す正面図である。
【図７】同後燃焼用火格子装置の火格子面を説明する全体平面図である。
【図８】同後燃焼用火格子装置の火格子ブロックを示し、（ａ）は火格子ブロックを示す斜視図、（ｂ）は逆搬送ブロックを示す斜視図、（ｃ）は火格子ブロックを示す部分組立斜視図である。
【図９】同（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ逆搬送ブロックの他の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ　　固定火格子列
Ｂ　　可動火格子列
Ｅ　　高層部
３　　回転炉体
５　　投入シュート
７　　固定炉体
８　　後燃焼用火格子装置
９　　焼却残滓排出口
１０　　二次燃焼室
２２　　火格子面
２３　　火格子駆動装置
２４　　風箱
３１　　可動用シリンダ
４１　　火格子ブロック
４６　　送風穴
４７　　押出面
５１　　逆搬送ブロック
５２　　逆押出面

Claims (3)

1. 回転炉体の出口に未燃残滓を後燃焼させる後燃焼火格子装置を配置したロータリーキルンにおいて、
   前記後燃焼火格子装置は、固定火格子列と出入口方向に出退される可動火格子列とが幅方向に交互に配置されて入口から出口側下方に傾斜される火格子面が形成され、
   前記可動火格子列を形成する火格子ブロックに、出口側に臨む押出面をそれぞれ形成し、
   前記火格子面で、回転炉体から投入された未燃残滓の投下位置から出口側に向かって未燃残滓の層高が高くなる高層部に対応して、可動火格子列に配置された所定の火格子ブロックを、入口側に臨む逆押出面が形成された逆搬送ブロックとした
   ことを特徴とするロータリーキルン。
2. 未燃残滓層の高層部は、未燃残滓の投下位置から出口側に向かって漸次幅方向に広がって形成され、
   前記逆搬送ブロックが所定間隔をあけて平面視千鳥位置に配置された
   ことを特徴とする請求項１記載のロータリーキルン。
3. 逆搬送ブロックの逆押出面は、入口側に隣接する火格子ブロックより少なくとも１ｃｍ以上高く形成され、かつ火格子面に垂直な垂直面か、または垂直面から４５°の範囲で出口側上方に傾斜して形成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のロータリーキルン。

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