JP2004245559A - 給塵装置及び流動床炉システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが効果的に遮断される給塵装置を提供する。
【解決手段】ごみを受け入れるごみホッパと、ごみホッパで受け入れたごみを、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段と、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段により搬送されたごみを貯留する貯留部と、貯留部に貯留されたごみを定量的に移動させる定量供給手段とを備えた給塵装置では、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが効果的に遮断される。
【選択図】 図１
【解決手段】ごみを受け入れるごみホッパと、ごみホッパで受け入れたごみを、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段と、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段により搬送されたごみを貯留する貯留部と、貯留部に貯留されたごみを定量的に移動させる定量供給手段とを備えた給塵装置では、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが効果的に遮断される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動床炉にごみを供給する給塵装置及び該給塵装置を備える流動床炉システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給塵装置は、例えば図６に示すように、ごみホッパ１と、該ごみホッパ１の下部とその上部が連接された鉛直方向の管２と該管２の下部に設置された前段プッシャ３と、前記管２の下部の側部であって前段プッシャ３の水平押し込み方向で、その上部端の側部が連接された中間受槽４と、該中間受槽４の下部にその上部が連接されたスクリュー部５と、該スクリュー部５の前記中間受槽４から離れた水平方向端部にその上部端の側部が連接された遮断ダンパー部７と、遮断ダンパー部７の下部とその上部が連接された供給フィーダ部８を備える。
【０００３】
前記ごみホッパ１で受け入れたごみは、前記管２を通って前記前段プッシャ３の上部に堆積する。前記堆積したごみは、前段プッシャ３により、間歇的に水平方向に押し出され、前記中間受槽４に送りこまれる。中間受槽４に送り込まれたごみは、そこで貯留される。該貯留されたごみは、前記スクリュー部５のスクリュー５ａにより、前記遮断ダンパー部７へと搬送される。ここで、スクリュー駆動機６により、スクリュー５ａの回転速度は、ごみの搬出量が定量的となるように調整されている。前記遮断ダンパー部７を通ったごみは、供給フィーダー部８の供給フィーダー８ａにより押し出され、不図示のごみ焼却炉へと供給される。上記給塵装置では、前記中間受槽４にごみを一時的に貯留することにより、該ごみが、ごみホッパ１から前記焼却炉への空気の流れを遮断するように構成されている。
【０００４】
また、従来の給塵装置では、前記スクリュー部５の側壁を移動壁とし、該スクリュー部出口にごみ払い落とし装置を具備することによりごみを定量的に供給する構成としていた。（例えば、特公平１−５６３３１号公報参照）また、前記スクリュー部の出口に移動可能な解砕排出機を具備し、前記出口と解砕排出機の距離を測定し、調整することにより、ごみを安定的に供給する構成としていた。（例えば、特公平１１−２８７４２３号公報参照）
【０００５】
【特許文献１】
特公平１−５６３３１号公報（第３−４頁、第１−２図）
【特許文献２】
特公平１１−２８７４２３号公報（第３頁、第１、３−５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の給塵装置では、前記中間受槽４にごみ、特に破砕ごみ、を大量に貯留すると、ごみが圧密されて硬くなり、ブリッジを形成し、ごみの前記スクリュー部５への落下が抑えられ、ごみの供給が安定的に行われなくなるという問題があった。また、前記ブリッジのために空間層が多数形成され、前記ごみホッパ１から流動床炉への空気の流れが遮断されなくなるという問題があった。特に、シール性の確保は、ガス化目的の流動床ガス化炉において必須であるため、このような問題は避けなければならない。あるいは、前記中間受槽４のごみの貯留量が少ないと、流動床炉へのごみの供給が連続的に行えない場合があり、流動床炉の運転効率が下がるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが効果的に遮断される給塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る給塵装置は、例えば図１に示すように、ごみを受け入れるごみホッパ１１と；該ごみホッパ１１で受け入れたごみを、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段１４と；該鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段１４により搬送されたごみを貯留する貯留部１５と；該貯留部１５に貯留されたごみを定量的に外部へ供給する定量供給手段１６とを備えている。
【０００９】
このように構成すると、ごみホッパで受け入れたごみは、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段により、鉛直方向下方へ定量的に搬送され、その際にごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断する。更に、搬送されたごみは貯留部に堆積し、ごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断する。また、該貯留部に堆積したごみは、定量供給手段により、外部へ供給されるので、ごみの供給が連続的に行われる。
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項２の発明に係る給塵装置は、 例えば図１に示すように、前記鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段として立型スクリュー部１４を備えている。
【００１１】
このように構成すると、ごみは、立型スクリュー部により鉛直方向下方へ定量的に搬送され、また、立型スクリュー部は、ごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断する効果を有する。
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項３の発明に係る給塵装置では、例えば図２の模式的断面図に示すように、前記立型スクリュー部は、軸回りに回転することによりごみを移動させる立型スクリュー１４ａを有し；前記貯留部１５に貯留されたごみのレベルを検出するレベル検出装置２１と；該レベル検出装置２１からの信号により、前記立型スクリューの回転速度を制御する立型スクリュー回転速度制御装置２３を備える。
【００１３】
このように構成すると、貯留部に貯留しているごみの量に応じて、立型スクリューの回転速度が変えられ、貯留部に搬送されるごみの量が調節される。
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項４の発明に係る給塵装置では、例えば図１に示すように、前記定量供給手段が、前記貯留部１５に貯留されたごみを受け入れる掻取機ケーシング１６ｅと；該掻取機ケーシング１６ｅに対して水平方向に移動する移動軸１６ｃ回りに回転する移動軸掻取スクリュー１６ａを有する掻取機１６である。
【００１５】
このように構成すると、貯留部に貯留しているごみを掻取機により掻き取り、外部へ供給するので、ごみを確実に供給することができる。
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項５の発明に係る給塵装置では、例えば図１に示すように、前記定量供給手段が、前記掻取機ケーシング１６ｅに対して位置的に移動しない固定軸１６ｄ回りに回転する固定軸掻取スクリュー１６ｂを更に有する掻取機１６である。
【００１７】
このように構成すると、貯留部に貯留しているごみを２個の掻取スクリューで掻き取るので、更に確実に、ごみを供給することができる。
【００１８】
前記目的を達成するために、請求項６の発明に係る給塵装置は、例えば図３に示すように、前記掻取機を駆動する電動機４５ａと、該電動機の電流値信号により、前記移動軸１６ｃの移動制御を行う手段３１、３２、３３、３４、３５を備えている。
【００１９】
このように構成すると、掻取機の電動機の電流値信号により、移動軸の位置を制御して、前記掻取スクリューに挟まったごみを除去することができるので、ごみを安定的に供給することができる。
【００２０】
前記目的を達成するために、請求項７の発明に係る給塵装置は、例えば図４に示すように、流動床炉からの要求信号により移動軸１６ｃの回転速度を制御する手段５１、５２、５３、５４を備えている。
【００２１】
このように構成すると、流動床炉からの要求信号により移動軸掻取スクリューの回転速度を制御して、ごみを掻き取り、供給する量を調節するので、流動床炉での燃焼に適切な量のごみを供給することができる。
【００２２】
請求項８の発明に係る流動床炉システムは、例えばの図５に示すように、請求項１乃至請求項７に記載の給塵装置と；前記給塵装置からごみの供給を受ける流動床炉とを備えている。
【００２３】
このように構成すると、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが遮断され、流動床炉の運転効率が高くなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１の断面図を参照して、本発明の第１の実施の形態である給塵装置を説明する。
【００２６】
ごみ収集トラック等により搬送されて来たごみを受け入れるごみホッパ１１は、ごみ投入口が上方に開口し、下方にすぼまったじょうご状のごみ受け部を有する。前記すぼまった部分にはごみ排出口が開口している。前記ごみ排出口には、ごみホッパ内でごみが圧密されて硬くなりブリッジを形成した場合に、該ブリッジを破砕するブレーカ１１ａが取り付けられている。また、ブレーカ１１ａは、給塵装置内のごみに火災が発生した場合に、空気の流入を遮断し、鎮火をするためにも使用される。またごみ排出口には、ごみを鉛直方向下方に導く管１２が連接されている。
【００２７】
先ず、ごみは、ごみホッパ１１に搬送され、該ごみホッパで受け入れられたごみは、管１２へと落下する。
【００２８】
管１２の下部は、平面的に閉じられており、その平面上に、ごみを押すシリンダを有し、該シリンダを油圧装置により水平方向に往復移動させるプッシャ１３が設置されている。
【００２９】
上記の管１２へ落下したごみは、前記平面上及びプッシャ１３上に堆積する。プッシャ１３では、シリンダを水平方向に移動させることにより、該堆積したごみを間歇的に水平方向に押し出す。
【００３０】
管１２の下部の側面は、プッシャの押し出し方向で開口しており、該開口に傾斜シュート１３ａが連接されている。傾斜シュート１３ａは、ごみの流路方向に下がる傾斜を有する管であり、その断面は矩形をしている。傾斜シュート１３ａの他の端部は、立型スクリュー部１４に連接されている。なお、傾斜シュートは、傾斜によりごみを立型スクリュー部へ落下させればよく、その断面の形状は矩形でなくても良い。
【００３１】
前記プッシャ１３により水平方向に押し出されたごみは、前記傾斜シュート１３ａを通って、立型スクリュー部１４に入る。
【００３２】
管１２とプッシャ１３を備えることにより、管１２の下部において堆積したごみがごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断することになり、また、確実にごみホッパ１１からのごみを立型スクリュー部１４に送ることができるが、ごみホッパ１１から、例えば傾斜シュートにより、ごみを直接立型スクリュー部１４に入れる構成としても良い。
【００３３】
立型スクリュー部１４は、鉛直方向を軸とする円筒形の立型スクリューケーシング１４ｂ中に同軸の立型スクリュー１４ａを有する。該立型スクリュー１４ａは、円筒形の表面にらせん状の突起板１４ｄを有し、該らせん状の突起板１４ｄの外縁は、前記立型スクリューケーシング１４ｂの内壁に近接する。また、立型スクリュー１４ａは、立型スクリューケーシング１４ｂ上部に設置された立型スクリュー駆動機１４ｃにより、立軸回りに回転させられる。
【００３４】
なお、ここで鉛直方向というとき、立型スクリュー部１４の軸は、厳密な鉛直方向から４５度傾いていてもよい。但し、実質的に鉛直方向を向いていることが好適であり、実質的に鉛直方向とは、厳密な鉛直方向からの傾きが１０度以内、更に好ましくは５度以内のことを言う。
【００３５】
該立型スクリュー１４ａの回転により、前記らせん状の突起板１４ｄがらせん状へ下がる方向へ回転することに連れて、立型スクリュー部に入ったごみは下方へ移動される。したがって、立型スクリュー１４ａの回転速度を変えることにより、該立型スクリュー１４ａがごみを移動させる速さが変わるので、ごみの搬送量を制御することができ、ごみの定量的な搬送が行われる。また、ごみは、立型スクリュー１４ａの回転により、立型スクリューのらせん状の突起板１４ｄの円周方向に広がる。すると、立型スクリューケーシング１４ｂの内壁と該らせん状の突起板１４ｄとの間隙がごみで充たされ、立型スクリュー部１４は、ごみホッパ１１から流動床炉への空気の流れを遮断する。なお、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段は、立型スクリューを用いていなくても良い。
【００３６】
立型スクリュー部１４の下部には、立型スクリュー部１４から搬送されたごみを受け入れる、壁で囲まれた空間である、貯留部１５が設置されている。貯留部１５は、貯留されるべきごみの量に対して、余裕のある容量を有する。
【００３７】
立型スクリュー部１４で搬送されたごみは、前記貯留部１５に排出され、そこで貯留される。貯留部１５では、前記貯留されるごみが、立型スクリュー部１４からの排出により広がり、貯留部１５に充分な量のごみが貯留されている場合には、貯留部空間のごみの流路に垂直な面を覆うようになる。ごみが、貯留部空間のごみの流路に垂直な面を覆うことにより、ごみホッパ１１から流動床炉への空気の流れを遮断することができる。貯留部１５に貯留されるごみの量は、前記立型スクリュー部１４から貯留部に排出されるごみの量を変えることにより、調節される。貯留されるごみの量が常用運転における量であるとき、ごみの上方には余裕空間が残っている。余裕空間があるので、立型スクリュー部１４による定量的搬送量と掻取機１６による定量的供給量の差をここで吸収することができる。
【００３８】
前記貯留部１５の下部には、掻取機１６が設置されている。掻取機１６は、前記貯留部１５に連接し、該貯留部に貯留されたごみを受け入れる掻取機ケーシング１６ｅと、２個の掻取スクリュー１６ａ、１６ｂとを有している。掻取スクリューでは、平板を山型に曲げ、中央部を高くし両端に行くにつれ低くなるごみを掻き出すための爪を、水平軸上の円筒形の表面に、複数固着してある。掻取スクリュー１６ａ，１６ｂは、上記爪がごみに食い込み、ごみを掻くため、貯留部１５に貯留されたごみを確実に掻き取ることができる。
【００３９】
前記掻取スクリューが中心軸回りに回転することにより、前記爪が貯留部１５に貯留されたごみを掻き出す。なお、爪の形状は、上記以外の形状、例えば、前記円筒表面上に複数の平板を軸と平行方向に立てて固着しても良いし、前記円筒表面上に複数の丸棒を立てて固着しても良い。
【００４０】
該掻取機１６では、２個の掻取スクリュー１６ａ、１６ｂが、該スクリューの間の上部にあるごみを上から下に送り込むように、反対回りに回転することにより、前記貯留部１５のごみを掻き出し、下方向に供給する。
【００４１】
２個の掻取スクリューの一の移動軸掻取スクリュー１６ａは、移動軸１６ｃに固定され、該軸１６ｃが、水平で中心軸に対して垂直方向に、掻取機ケーシング１６ｅ内で移動できるように構成されている。また、固定軸掻取スクリュー１６ｂは、固定軸１６ｄに固定され、該固定軸は掻取機ケーシング１６ｅ内で位置が移動しないように固定されている。該掻取機１６では、後述するように、２個の掻取スクリュ−の間隔を変えることにより、該２個の掻取スクリューに挟まれたごみを除去することができる。
【００４２】
掻取機１６は、掻取スクリューを２個有しているので、貯留部１５に貯留されたごみを広い範囲から確実に掻き取ることができる。但し、掻取機１６の掻取スクリューは１個であってもよい。掻取スクリューが１個であると、掻取機を小さくでき、費用も安くなる。掻取機１６により供給されたごみは、給塵を強制的に停止する機能を有する遮断ダンパー部１７を落下し、流動床炉へ供給される。
【００４３】
次に、図２の模式的断面図を参照して、スクリュー部１４の構成につき、更に詳細に説明する。貯留部１５に貯留されるごみが少なくなると、ごみが貯留部空間のごみの流路に垂直な面を覆うことがなくなり、ごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断することができなくなる。あるいは、掻き取るごみが少なくなり、掻取機１６により定量的にごみを供給することができなくなる。
【００４４】
そこで、ごみの貯留量、すなわち、ごみのレベルを検出するための超音波レベル計２１を前記貯留部１５に備える。ごみのレベルを検出するための装置としては、超音波レベル計ではなく、光センサ、リミットスイッチあるいは圧電センサであっても良い。該超音波レベル計２１からの信号は、レベル信号伝達ケーブル２２を通して、立型スクリュー回転速度制御装置２３へ伝達される。
【００４５】
前記立型スクリュー回転速度制御装置２３では、貯留部１５のごみのレベルが規定値より低ければ、立型スクリュー１４ａの回転速度を速め、立型スクリュー部１４が供給するごみの量を増やし、逆に、貯留部１５のごみのレベルが高すぎれば、立型スクリュー１４ａの回転速度を遅め、立型スクリュー部１４が供給するごみの量を減らすように、立型スクリュー１４ａの回転速度を求める。該回転速度は、回転速度伝達信号ケーブル２４を通して、立型スクリュー駆動機１４ｃへ伝達され、該立型スクリュー駆動機１４ｃが伝達された回転速度で立型スクリュー１４ａを回転させる。したがって、立型スクリュー１４ａは、適切な量のごみを供給する。
【００４６】
次に、図３の模式的断面図を参照して、掻取機１６の構成を詳細に説明する。流動床炉を効率よく運転するためには、適切な量のごみが安定的に供給されることが好ましい。流動床炉へのごみの供給量は、前記掻取スクリューがごみを掻き出し、下部へ供給する量である。
【００４７】
まず、図３（ａ）の移動軸掻取スクリュー廻りの模式的断面図を参照して、移動軸の移動について説明する。
【００４８】
掻取機を駆動するための電動機４５ａと電源５１とを連結する動力線上に電動機４５ａに供給される電流値を検出する電流計３１を設置する。該電流計３１で検出された電流値は電流値信号伝達ケーブル３２を通って、移動軸の移動制御装置３３へ伝達される。移動制御装置３３からの信号は、移動軸移動信号ケーブル３４を通ってアクチュエータ３５に伝達される構成になっている。
【００４９】
２個の掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間のごみに異物が混入するなどして、ごみが挟まると、掻取スクリューの回転が妨げられ、掻取スクリューが回転するための負荷が増加する。すなわち、掻取機を駆動するための電動機４５ａの電流値（電流計３１で検出された電流値）が、上昇する。該電流値は電流値信号伝達ケーブル３２を通って、移動制御装置３３に伝達される。移動制御装置３３では、前記電流値が予め設定された電流値を超えた場合には、移動軸掻取スクリュー１６ａの位置を固定軸掻取スクリュー１６ｂから離れる方向へ動かし、掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間のごみの流路３９を広げるように信号を送る。該信号は、移動軸移動信号ケーブル３４を通ってアクチュエータ３５に伝達され、アクチュエータ３５が移動軸の位置を移動させる。
【００５０】
移動軸掻取スクリュー１６ａが固定軸掻取スクリュー１６ｂから離れる方向へ移動し、２個の掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間のごみの流路３９が広がることにより、掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間に挟まったごみは、挟まれることがなくなり、下部へ落下する。
【００５１】
移動制御装置３３では、一定時間後に前記電流値信号が、前記予め設定された電流値より低い値で安定していることが確認されると、移動軸の位置を予め設定された常用運転での位置に移動させるように信号を送る。該信号は、移動軸移動信号ケーブル３４を通ってアクチュエータ３５に伝達され、アクチュエータ３５が移動軸を常用運転での位置に移動させる。
【００５２】
図３（ｂ）の軸受け部分の拡大図を参照して、アクチュエータにより移動軸を移動させる構成を説明する。移動軸１６ｃの軸受け３７は、軸受けケーシング３６により支持されている。該軸受けケーシング３６は、掻取機ケーシング１６ｅに固定された掻取スクリュー受け台３８上で、水平で中心軸に対して垂直方向に移動できるよう構成されている。前記アクチュエータ３５が、該軸受けケーシング３６を水平方向に移動させることにより、軸受け３７の移動に連動して移動軸１６ｃは移動する。移動軸掻取スクリュー１６ａは、移動軸１６ｃに固定されているので、移動軸１６ｃの移動により移動する。
【００５３】
なお、図３（ｂ）では、１個の軸受けしか示していないが、軸受けは、少なくとも、掻取スクリューの両側に２個必要であり、いずれの軸受けもスクリュー受け台３８上で移動可能な軸受けケーシングに支持され、いずれの軸受けケーシングも同じ移動をする。そのために、アクチュエータが２台以上あっても良いし、１台のアクチュエータで全ての軸受けケーシングを移動させるように構成しても良い。
【００５４】
移動軸の移動は、上記の説明以外の構成により行っても良い。例えば、前記掻取機を駆動する電動機も、前記掻取機架台に固定し、該掻取機架台を、前記掻取機ケーシング上で、水平で中心軸に対して垂直方向に移動できるよう構成し、アクチュエータが、前記掻取機架台と該掻取機架台に支持された軸受けケーシング、移動軸、移動軸掻取スクリュー、電動機などの全てを水平方向に移動させてもよい。この場合には、掻取機架台を移動させるのに、より大きな力を必要とするが、電動機と移動軸の間隔が一定であるので、電動機から移動軸への力の伝達が安定し、また、より大きな移動が可能となる。
【００５５】
なお、固定軸掻取スクリュー１６ｂを有さないで、移動軸掻取スクリュー１６ａが掻取機ケーシング１６ｅの内壁と対向することによりごみが搬送される流路を形成し、移動軸掻取スクリュー１６ａの移動によりごみの流路の幅を広げる構成としても良い。
【００５６】
次に、図４の移動軸掻取スクリュー廻りを抽出して示す模式的正面図を参照して、掻取スクリューの回転速度の調整について説明する。
【００５７】
給塵装置から流動床炉へ供給されるごみの量は、掻取機が供給するごみの量である。掻取機が供給するごみの量は、掻取スクリューが前記貯留部のごみを掻き出し、下部へ供給する量である。そこで、掻取スクリューの回転速度を変えることにより、給塵装置から流動床炉へ供給されるごみの量を調節することができる。
【００５８】
ここで、給塵装置から流動床炉へのごみの供給量の調節について説明する。不図示の流動床炉は、一般的には、計画量に合わせたごみの量を燃焼するよう運転される。しかし、運転状態が適切ではなくなるときには、例えば、燃焼空気の供給量だけではなく、ごみの供給量をも調整して、適切な運転状態を維持することになる。ここで、適切な運転状態とは、典型的には、流動床炉として効率の良い運転状態であり、炉からの可燃ガスや排出ガスなどの成分や排出量が適切な運転状態である。流動床炉は、該運転状態を維持するための運転制御装置を備えている。運転制御装置では、炉床温度、炉頂温度、酸素濃度を始めとする種々のパラメータの測定から運転状態を把握し、適切な運転状態を維持するための種々の制御信号を出す。給塵装置に対しては、該運転制御装置から、適切なごみの供給量を要求する要求信号が送られる。
【００５９】
該運転制御装置からの要求信号は、要求信号伝達ケーブル５２を通って、回転速度制御装置５３へ伝達される。回転速度制御装置５３では、前記要求信号に基づき、適切なごみ供給量となるように移動軸１６ｃの回転速度を調整するための信号を送る。該信号は、回転速度信号伝達ケーブル５４を通って前記電源５１に伝達され、該電源から前記電動機４５ａに供給される電力の電圧が変わり、そのために前記電動機４５ａの回転速度が変化する。
【００６０】
該電動機４５ａの回転は、電動機プーリ４３からベルト４４を介して移動軸プーリ４２へと伝えられる。移動軸掻取スクリュー１６ａ及び移動軸プーリ４２は、軸受け３７により支持されている移動軸１６ｃを介して互いに同一の回転をするので、電動機の回転速度の変化により、移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度が変化する。例えば、ごみの供給量を増やすときには、電流計３１の電流値が高くなるように、電源５１の電圧を高くする。すると、電動機４５ａへの電流が増え、移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度は速くなり、より多くのごみを掻き取り、ごみの供給量が増える。
【００６１】
なお、上記の実施の形態では、電動機４５ａから移動軸への力がベルトとプーリを介して伝達されるとして説明したが、他の方法で伝達しても良い。例えば、チェーンとスプロケットを介して伝達しても良いし、歯車を介して伝達しても良い。ベルトとプーリを介して伝達する方が、構造が簡単で、費用的に安くできるが、チェーンとスプロケットあるいは歯車を介して伝達する方が、大きな力を伝達することができる。前述のように、電動機を移動させずに移動軸だけを移動する場合には、両者の間隔が変化するので、特に、チェーンとスプロケット又は歯車を介して伝達する方法では、構造が複雑になる。
【００６２】
前記固定軸掻取スクリュー１６ｂの回転速度は、不図示の同期チェーン又は同期歯車により、前記移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度と同期させる。２個の掻取スクリューの回転速度が同期していると、貯留部１５に貯留されたごみを均等に掻き出し、また、掻取スクリュー間のごみの移動速さの違いにより生ずる摩擦力が発生せず、掻取スクリューを回転させるための余分な力が不要である。なお、固定軸掻取スクリュー１６ｂの回転速度を、前記と同様に調整しても良い。あるいは、構造を簡単にするために、移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度だけを、又は固定軸掻取スクリュー１６ｂの回転速度だけを調整しても良い。
【００６３】
本発明の第１の実施の形態によれば、給塵装置を構成する機器数が従来の給塵装置より減少する。その結果、機器間を接続するフランジ数が少なくなり、フランジ面を通しての給塵装置内から外部への空気のリークが減少され、ごみ臭気漏れを防止できる。また、メンテナンスも容易になり、更に機器数減少による給塵装置費の削減、及び運転費の削減が図れる。更に、機器数の減少と立型スクリュー部の採用により、設置面積も小さくできる。
【００６４】
次に、図５の模式的断面図を参照して、本発明の第２の実施の形態である流動床炉システムについて説明する。流動床炉１９内では、炉底に送入される燃焼空気ｂにより、流動床炉１９内の炉底に設けられた空気分散板１９ａ上に硅砂ｃの流動層が形成される。ごみは、この４５０〜６５０℃の温度に保持された硅砂の流動層に落下することにより、熱せられた硅砂ｃと燃焼空気ｂに接触して速やかに熱分解ガス化され、ガス、タール、固形カーボンとなる。
【００６５】
固形カーボンは流動層の活発な撹乱運動により微粉砕される。流動床炉１９に形成されたフリーボード１９ｂにも燃焼空気ｂが吹き込まれ、６５０〜８５０℃の高温にてタールと固形カーボンのガス化が行われる。微細化した固形カーボンを同伴しつつ流動床炉１９を出た生成ガスは、不図示の旋回溶融炉に供給され、予熱された燃焼空気ｂと旋回流中で混合しながら、１２００〜１５００℃の高温で高速燃焼する。炉底では不燃物排出装置１９ｃにより硅砂ｃと不燃物ｄが排出され、次いで分級される。
【００６６】
上記のガス化炉においては、可燃性ガスが生成されるために負圧にして、可燃性ガスの外部への漏洩を防ぎ、また、生成されたガスに空気などの不純ガスが大量に混在すると、ガスが燃焼してしまうなど、負圧を保つことが必要である。このような目的のために、本発明の第１の実施の形態による給塵装置はごみホッパからガス化炉への空気の流れを効果的に遮断するので、好適である。
【００６７】
流動床炉１９としては、典型的には、上記のガス化溶融装置に用いられる流動床ガス化炉や、ガス化室と燃焼室を内部に備え、炭化残渣（チャー）を燃焼させた熱でガス化室にて可燃物をガス化する統合型ガス化炉を用いるが、他の流動床ガス化炉を用いても良い。
【００６８】
流動床炉１９に供給されるごみは、先ず、ごみホッパ１１に搬送され、ごみホッパ１１で受け入れられた後に、管１２を通って管底部の平面上及びプッシャ１３上に堆積させられ、プッシャ１３により水平方向に押されて、立型スクリュー部１４に送られる。該立型スクリュー部１４に送られたごみは、立型スクリュー部１４で鉛直方向下方に定量的に搬送され、貯留部１５で貯留させられる。該貯留させられたごみは、掻取機１６により定量的に遮断ダンパー部１７へ供給され、遮断ダンパー部１７から傾斜シュート１８を通って、流動床炉１９へと供給される。すなわち、ごみホッパで受け入れられたごみは、立型スクリュー部１４により、鉛直方向下方へ定量的に搬送され、また、搬送されたごみは貯留部１５に堆積し、ごみホッパから流動床炉１９への空気の流れを遮断する。また、該貯留部１５に堆積したごみは、遮断ダンパー部１７及び傾斜シュート１８を通って、掻取機１６により、流動床炉１９へと定量的に供給されるので、流動床炉１９には適切な量のごみが連続的に供給される。したがって、流動床炉１９は効率よく運転される。
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが効果的に遮断される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である給塵装置の断面図である。
【図２】立型スクリュー部の構成を説明する模式的断面図である。
【図３】掻取機の構成を説明する模式的断面図である。
【図４】移動軸掻取スクリュー廻りの模式的部分正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である流動床炉システムの模式的断面図である。
【図６】従来の給塵装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ごみホッパ
２ 管
３ 前段プッシャ
４ 中間受槽
５ スクリュー部
５ａ スクリュー
６ 給塵機
７ 遮断ダンパー部
８ 供給フィーダ部
８ａ 供給フィーダ
１１ ごみホッパ
１１ａ ブレーカ
１２ 管
１３ プッシャ
１３ａ 傾斜シュート
１４ 立型スクリュー部
１４ａ 立型スクリュー
１４ｂ 立型スクリューケーシング
１４ｃ 立型スクリュー駆動機
１４ｄ らせん状の突起板
１５ 貯留部
１６ 掻取機
１６ａ 移動軸
１６ｂ 固定軸
１６ｃ 移動軸掻取スクリュー
１６ｄ 固定軸掻取スクリュー
１６ｅ 掻取機ケーシング
１７ 遮断ダンパー部
１８ 傾斜シュート
１９ 流動床炉
１９ａ 空気分散板
１９ｂ フリーボード
１９ｃ 不燃物排出装置
２１ レベル検出装置
２２ レベル信号伝達ケーブル
２３ 立型スクリュー回転速度制御装置
２４ 回転速度伝達信号ケーブル
３１ 電流値検出装置
３２ 電流値信号伝達ケーブル
３３ 移動制御装置
３４ 移動軸移動信号ケーブル
３５ アクチュエータ
３６ 軸受けケーシング
３７ 軸受け
３８ 掻取スクリュー受け台
３９ ごみの流路
４２ 移動軸プーリ
４３ 電動機プーリ
４４ ベルト
４５ａ 電動機
５１ 電源
５２ 要求信号伝達ケーブル
５３ 回転速度制御装置
５４ 回転速度信号伝達ケーブル
ａ ごみ
ｂ 燃焼空気
ｃ 硅砂
ｄ 不燃物
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動床炉にごみを供給する給塵装置及び該給塵装置を備える流動床炉システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給塵装置は、例えば図６に示すように、ごみホッパ１と、該ごみホッパ１の下部とその上部が連接された鉛直方向の管２と該管２の下部に設置された前段プッシャ３と、前記管２の下部の側部であって前段プッシャ３の水平押し込み方向で、その上部端の側部が連接された中間受槽４と、該中間受槽４の下部にその上部が連接されたスクリュー部５と、該スクリュー部５の前記中間受槽４から離れた水平方向端部にその上部端の側部が連接された遮断ダンパー部７と、遮断ダンパー部７の下部とその上部が連接された供給フィーダ部８を備える。
【０００３】
前記ごみホッパ１で受け入れたごみは、前記管２を通って前記前段プッシャ３の上部に堆積する。前記堆積したごみは、前段プッシャ３により、間歇的に水平方向に押し出され、前記中間受槽４に送りこまれる。中間受槽４に送り込まれたごみは、そこで貯留される。該貯留されたごみは、前記スクリュー部５のスクリュー５ａにより、前記遮断ダンパー部７へと搬送される。ここで、スクリュー駆動機６により、スクリュー５ａの回転速度は、ごみの搬出量が定量的となるように調整されている。前記遮断ダンパー部７を通ったごみは、供給フィーダー部８の供給フィーダー８ａにより押し出され、不図示のごみ焼却炉へと供給される。上記給塵装置では、前記中間受槽４にごみを一時的に貯留することにより、該ごみが、ごみホッパ１から前記焼却炉への空気の流れを遮断するように構成されている。
【０００４】
また、従来の給塵装置では、前記スクリュー部５の側壁を移動壁とし、該スクリュー部出口にごみ払い落とし装置を具備することによりごみを定量的に供給する構成としていた。（例えば、特公平１−５６３３１号公報参照）また、前記スクリュー部の出口に移動可能な解砕排出機を具備し、前記出口と解砕排出機の距離を測定し、調整することにより、ごみを安定的に供給する構成としていた。（例えば、特公平１１−２８７４２３号公報参照）
【０００５】
【特許文献１】
特公平１−５６３３１号公報（第３−４頁、第１−２図）
【特許文献２】
特公平１１−２８７４２３号公報（第３頁、第１、３−５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の給塵装置では、前記中間受槽４にごみ、特に破砕ごみ、を大量に貯留すると、ごみが圧密されて硬くなり、ブリッジを形成し、ごみの前記スクリュー部５への落下が抑えられ、ごみの供給が安定的に行われなくなるという問題があった。また、前記ブリッジのために空間層が多数形成され、前記ごみホッパ１から流動床炉への空気の流れが遮断されなくなるという問題があった。特に、シール性の確保は、ガス化目的の流動床ガス化炉において必須であるため、このような問題は避けなければならない。あるいは、前記中間受槽４のごみの貯留量が少ないと、流動床炉へのごみの供給が連続的に行えない場合があり、流動床炉の運転効率が下がるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが効果的に遮断される給塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る給塵装置は、例えば図１に示すように、ごみを受け入れるごみホッパ１１と；該ごみホッパ１１で受け入れたごみを、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段１４と；該鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段１４により搬送されたごみを貯留する貯留部１５と；該貯留部１５に貯留されたごみを定量的に外部へ供給する定量供給手段１６とを備えている。
【０００９】
このように構成すると、ごみホッパで受け入れたごみは、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段により、鉛直方向下方へ定量的に搬送され、その際にごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断する。更に、搬送されたごみは貯留部に堆積し、ごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断する。また、該貯留部に堆積したごみは、定量供給手段により、外部へ供給されるので、ごみの供給が連続的に行われる。
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項２の発明に係る給塵装置は、 例えば図１に示すように、前記鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段として立型スクリュー部１４を備えている。
【００１１】
このように構成すると、ごみは、立型スクリュー部により鉛直方向下方へ定量的に搬送され、また、立型スクリュー部は、ごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断する効果を有する。
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項３の発明に係る給塵装置では、例えば図２の模式的断面図に示すように、前記立型スクリュー部は、軸回りに回転することによりごみを移動させる立型スクリュー１４ａを有し；前記貯留部１５に貯留されたごみのレベルを検出するレベル検出装置２１と；該レベル検出装置２１からの信号により、前記立型スクリューの回転速度を制御する立型スクリュー回転速度制御装置２３を備える。
【００１３】
このように構成すると、貯留部に貯留しているごみの量に応じて、立型スクリューの回転速度が変えられ、貯留部に搬送されるごみの量が調節される。
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項４の発明に係る給塵装置では、例えば図１に示すように、前記定量供給手段が、前記貯留部１５に貯留されたごみを受け入れる掻取機ケーシング１６ｅと；該掻取機ケーシング１６ｅに対して水平方向に移動する移動軸１６ｃ回りに回転する移動軸掻取スクリュー１６ａを有する掻取機１６である。
【００１５】
このように構成すると、貯留部に貯留しているごみを掻取機により掻き取り、外部へ供給するので、ごみを確実に供給することができる。
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項５の発明に係る給塵装置では、例えば図１に示すように、前記定量供給手段が、前記掻取機ケーシング１６ｅに対して位置的に移動しない固定軸１６ｄ回りに回転する固定軸掻取スクリュー１６ｂを更に有する掻取機１６である。
【００１７】
このように構成すると、貯留部に貯留しているごみを２個の掻取スクリューで掻き取るので、更に確実に、ごみを供給することができる。
【００１８】
前記目的を達成するために、請求項６の発明に係る給塵装置は、例えば図３に示すように、前記掻取機を駆動する電動機４５ａと、該電動機の電流値信号により、前記移動軸１６ｃの移動制御を行う手段３１、３２、３３、３４、３５を備えている。
【００１９】
このように構成すると、掻取機の電動機の電流値信号により、移動軸の位置を制御して、前記掻取スクリューに挟まったごみを除去することができるので、ごみを安定的に供給することができる。
【００２０】
前記目的を達成するために、請求項７の発明に係る給塵装置は、例えば図４に示すように、流動床炉からの要求信号により移動軸１６ｃの回転速度を制御する手段５１、５２、５３、５４を備えている。
【００２１】
このように構成すると、流動床炉からの要求信号により移動軸掻取スクリューの回転速度を制御して、ごみを掻き取り、供給する量を調節するので、流動床炉での燃焼に適切な量のごみを供給することができる。
【００２２】
請求項８の発明に係る流動床炉システムは、例えばの図５に示すように、請求項１乃至請求項７に記載の給塵装置と；前記給塵装置からごみの供給を受ける流動床炉とを備えている。
【００２３】
このように構成すると、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが遮断され、流動床炉の運転効率が高くなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１の断面図を参照して、本発明の第１の実施の形態である給塵装置を説明する。
【００２６】
ごみ収集トラック等により搬送されて来たごみを受け入れるごみホッパ１１は、ごみ投入口が上方に開口し、下方にすぼまったじょうご状のごみ受け部を有する。前記すぼまった部分にはごみ排出口が開口している。前記ごみ排出口には、ごみホッパ内でごみが圧密されて硬くなりブリッジを形成した場合に、該ブリッジを破砕するブレーカ１１ａが取り付けられている。また、ブレーカ１１ａは、給塵装置内のごみに火災が発生した場合に、空気の流入を遮断し、鎮火をするためにも使用される。またごみ排出口には、ごみを鉛直方向下方に導く管１２が連接されている。
【００２７】
先ず、ごみは、ごみホッパ１１に搬送され、該ごみホッパで受け入れられたごみは、管１２へと落下する。
【００２８】
管１２の下部は、平面的に閉じられており、その平面上に、ごみを押すシリンダを有し、該シリンダを油圧装置により水平方向に往復移動させるプッシャ１３が設置されている。
【００２９】
上記の管１２へ落下したごみは、前記平面上及びプッシャ１３上に堆積する。プッシャ１３では、シリンダを水平方向に移動させることにより、該堆積したごみを間歇的に水平方向に押し出す。
【００３０】
管１２の下部の側面は、プッシャの押し出し方向で開口しており、該開口に傾斜シュート１３ａが連接されている。傾斜シュート１３ａは、ごみの流路方向に下がる傾斜を有する管であり、その断面は矩形をしている。傾斜シュート１３ａの他の端部は、立型スクリュー部１４に連接されている。なお、傾斜シュートは、傾斜によりごみを立型スクリュー部へ落下させればよく、その断面の形状は矩形でなくても良い。
【００３１】
前記プッシャ１３により水平方向に押し出されたごみは、前記傾斜シュート１３ａを通って、立型スクリュー部１４に入る。
【００３２】
管１２とプッシャ１３を備えることにより、管１２の下部において堆積したごみがごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断することになり、また、確実にごみホッパ１１からのごみを立型スクリュー部１４に送ることができるが、ごみホッパ１１から、例えば傾斜シュートにより、ごみを直接立型スクリュー部１４に入れる構成としても良い。
【００３３】
立型スクリュー部１４は、鉛直方向を軸とする円筒形の立型スクリューケーシング１４ｂ中に同軸の立型スクリュー１４ａを有する。該立型スクリュー１４ａは、円筒形の表面にらせん状の突起板１４ｄを有し、該らせん状の突起板１４ｄの外縁は、前記立型スクリューケーシング１４ｂの内壁に近接する。また、立型スクリュー１４ａは、立型スクリューケーシング１４ｂ上部に設置された立型スクリュー駆動機１４ｃにより、立軸回りに回転させられる。
【００３４】
なお、ここで鉛直方向というとき、立型スクリュー部１４の軸は、厳密な鉛直方向から４５度傾いていてもよい。但し、実質的に鉛直方向を向いていることが好適であり、実質的に鉛直方向とは、厳密な鉛直方向からの傾きが１０度以内、更に好ましくは５度以内のことを言う。
【００３５】
該立型スクリュー１４ａの回転により、前記らせん状の突起板１４ｄがらせん状へ下がる方向へ回転することに連れて、立型スクリュー部に入ったごみは下方へ移動される。したがって、立型スクリュー１４ａの回転速度を変えることにより、該立型スクリュー１４ａがごみを移動させる速さが変わるので、ごみの搬送量を制御することができ、ごみの定量的な搬送が行われる。また、ごみは、立型スクリュー１４ａの回転により、立型スクリューのらせん状の突起板１４ｄの円周方向に広がる。すると、立型スクリューケーシング１４ｂの内壁と該らせん状の突起板１４ｄとの間隙がごみで充たされ、立型スクリュー部１４は、ごみホッパ１１から流動床炉への空気の流れを遮断する。なお、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段は、立型スクリューを用いていなくても良い。
【００３６】
立型スクリュー部１４の下部には、立型スクリュー部１４から搬送されたごみを受け入れる、壁で囲まれた空間である、貯留部１５が設置されている。貯留部１５は、貯留されるべきごみの量に対して、余裕のある容量を有する。
【００３７】
立型スクリュー部１４で搬送されたごみは、前記貯留部１５に排出され、そこで貯留される。貯留部１５では、前記貯留されるごみが、立型スクリュー部１４からの排出により広がり、貯留部１５に充分な量のごみが貯留されている場合には、貯留部空間のごみの流路に垂直な面を覆うようになる。ごみが、貯留部空間のごみの流路に垂直な面を覆うことにより、ごみホッパ１１から流動床炉への空気の流れを遮断することができる。貯留部１５に貯留されるごみの量は、前記立型スクリュー部１４から貯留部に排出されるごみの量を変えることにより、調節される。貯留されるごみの量が常用運転における量であるとき、ごみの上方には余裕空間が残っている。余裕空間があるので、立型スクリュー部１４による定量的搬送量と掻取機１６による定量的供給量の差をここで吸収することができる。
【００３８】
前記貯留部１５の下部には、掻取機１６が設置されている。掻取機１６は、前記貯留部１５に連接し、該貯留部に貯留されたごみを受け入れる掻取機ケーシング１６ｅと、２個の掻取スクリュー１６ａ、１６ｂとを有している。掻取スクリューでは、平板を山型に曲げ、中央部を高くし両端に行くにつれ低くなるごみを掻き出すための爪を、水平軸上の円筒形の表面に、複数固着してある。掻取スクリュー１６ａ，１６ｂは、上記爪がごみに食い込み、ごみを掻くため、貯留部１５に貯留されたごみを確実に掻き取ることができる。
【００３９】
前記掻取スクリューが中心軸回りに回転することにより、前記爪が貯留部１５に貯留されたごみを掻き出す。なお、爪の形状は、上記以外の形状、例えば、前記円筒表面上に複数の平板を軸と平行方向に立てて固着しても良いし、前記円筒表面上に複数の丸棒を立てて固着しても良い。
【００４０】
該掻取機１６では、２個の掻取スクリュー１６ａ、１６ｂが、該スクリューの間の上部にあるごみを上から下に送り込むように、反対回りに回転することにより、前記貯留部１５のごみを掻き出し、下方向に供給する。
【００４１】
２個の掻取スクリューの一の移動軸掻取スクリュー１６ａは、移動軸１６ｃに固定され、該軸１６ｃが、水平で中心軸に対して垂直方向に、掻取機ケーシング１６ｅ内で移動できるように構成されている。また、固定軸掻取スクリュー１６ｂは、固定軸１６ｄに固定され、該固定軸は掻取機ケーシング１６ｅ内で位置が移動しないように固定されている。該掻取機１６では、後述するように、２個の掻取スクリュ−の間隔を変えることにより、該２個の掻取スクリューに挟まれたごみを除去することができる。
【００４２】
掻取機１６は、掻取スクリューを２個有しているので、貯留部１５に貯留されたごみを広い範囲から確実に掻き取ることができる。但し、掻取機１６の掻取スクリューは１個であってもよい。掻取スクリューが１個であると、掻取機を小さくでき、費用も安くなる。掻取機１６により供給されたごみは、給塵を強制的に停止する機能を有する遮断ダンパー部１７を落下し、流動床炉へ供給される。
【００４３】
次に、図２の模式的断面図を参照して、スクリュー部１４の構成につき、更に詳細に説明する。貯留部１５に貯留されるごみが少なくなると、ごみが貯留部空間のごみの流路に垂直な面を覆うことがなくなり、ごみホッパから流動床炉への空気の流れを遮断することができなくなる。あるいは、掻き取るごみが少なくなり、掻取機１６により定量的にごみを供給することができなくなる。
【００４４】
そこで、ごみの貯留量、すなわち、ごみのレベルを検出するための超音波レベル計２１を前記貯留部１５に備える。ごみのレベルを検出するための装置としては、超音波レベル計ではなく、光センサ、リミットスイッチあるいは圧電センサであっても良い。該超音波レベル計２１からの信号は、レベル信号伝達ケーブル２２を通して、立型スクリュー回転速度制御装置２３へ伝達される。
【００４５】
前記立型スクリュー回転速度制御装置２３では、貯留部１５のごみのレベルが規定値より低ければ、立型スクリュー１４ａの回転速度を速め、立型スクリュー部１４が供給するごみの量を増やし、逆に、貯留部１５のごみのレベルが高すぎれば、立型スクリュー１４ａの回転速度を遅め、立型スクリュー部１４が供給するごみの量を減らすように、立型スクリュー１４ａの回転速度を求める。該回転速度は、回転速度伝達信号ケーブル２４を通して、立型スクリュー駆動機１４ｃへ伝達され、該立型スクリュー駆動機１４ｃが伝達された回転速度で立型スクリュー１４ａを回転させる。したがって、立型スクリュー１４ａは、適切な量のごみを供給する。
【００４６】
次に、図３の模式的断面図を参照して、掻取機１６の構成を詳細に説明する。流動床炉を効率よく運転するためには、適切な量のごみが安定的に供給されることが好ましい。流動床炉へのごみの供給量は、前記掻取スクリューがごみを掻き出し、下部へ供給する量である。
【００４７】
まず、図３（ａ）の移動軸掻取スクリュー廻りの模式的断面図を参照して、移動軸の移動について説明する。
【００４８】
掻取機を駆動するための電動機４５ａと電源５１とを連結する動力線上に電動機４５ａに供給される電流値を検出する電流計３１を設置する。該電流計３１で検出された電流値は電流値信号伝達ケーブル３２を通って、移動軸の移動制御装置３３へ伝達される。移動制御装置３３からの信号は、移動軸移動信号ケーブル３４を通ってアクチュエータ３５に伝達される構成になっている。
【００４９】
２個の掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間のごみに異物が混入するなどして、ごみが挟まると、掻取スクリューの回転が妨げられ、掻取スクリューが回転するための負荷が増加する。すなわち、掻取機を駆動するための電動機４５ａの電流値（電流計３１で検出された電流値）が、上昇する。該電流値は電流値信号伝達ケーブル３２を通って、移動制御装置３３に伝達される。移動制御装置３３では、前記電流値が予め設定された電流値を超えた場合には、移動軸掻取スクリュー１６ａの位置を固定軸掻取スクリュー１６ｂから離れる方向へ動かし、掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間のごみの流路３９を広げるように信号を送る。該信号は、移動軸移動信号ケーブル３４を通ってアクチュエータ３５に伝達され、アクチュエータ３５が移動軸の位置を移動させる。
【００５０】
移動軸掻取スクリュー１６ａが固定軸掻取スクリュー１６ｂから離れる方向へ移動し、２個の掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間のごみの流路３９が広がることにより、掻取スクリュー１６ａ，１６ｂの間に挟まったごみは、挟まれることがなくなり、下部へ落下する。
【００５１】
移動制御装置３３では、一定時間後に前記電流値信号が、前記予め設定された電流値より低い値で安定していることが確認されると、移動軸の位置を予め設定された常用運転での位置に移動させるように信号を送る。該信号は、移動軸移動信号ケーブル３４を通ってアクチュエータ３５に伝達され、アクチュエータ３５が移動軸を常用運転での位置に移動させる。
【００５２】
図３（ｂ）の軸受け部分の拡大図を参照して、アクチュエータにより移動軸を移動させる構成を説明する。移動軸１６ｃの軸受け３７は、軸受けケーシング３６により支持されている。該軸受けケーシング３６は、掻取機ケーシング１６ｅに固定された掻取スクリュー受け台３８上で、水平で中心軸に対して垂直方向に移動できるよう構成されている。前記アクチュエータ３５が、該軸受けケーシング３６を水平方向に移動させることにより、軸受け３７の移動に連動して移動軸１６ｃは移動する。移動軸掻取スクリュー１６ａは、移動軸１６ｃに固定されているので、移動軸１６ｃの移動により移動する。
【００５３】
なお、図３（ｂ）では、１個の軸受けしか示していないが、軸受けは、少なくとも、掻取スクリューの両側に２個必要であり、いずれの軸受けもスクリュー受け台３８上で移動可能な軸受けケーシングに支持され、いずれの軸受けケーシングも同じ移動をする。そのために、アクチュエータが２台以上あっても良いし、１台のアクチュエータで全ての軸受けケーシングを移動させるように構成しても良い。
【００５４】
移動軸の移動は、上記の説明以外の構成により行っても良い。例えば、前記掻取機を駆動する電動機も、前記掻取機架台に固定し、該掻取機架台を、前記掻取機ケーシング上で、水平で中心軸に対して垂直方向に移動できるよう構成し、アクチュエータが、前記掻取機架台と該掻取機架台に支持された軸受けケーシング、移動軸、移動軸掻取スクリュー、電動機などの全てを水平方向に移動させてもよい。この場合には、掻取機架台を移動させるのに、より大きな力を必要とするが、電動機と移動軸の間隔が一定であるので、電動機から移動軸への力の伝達が安定し、また、より大きな移動が可能となる。
【００５５】
なお、固定軸掻取スクリュー１６ｂを有さないで、移動軸掻取スクリュー１６ａが掻取機ケーシング１６ｅの内壁と対向することによりごみが搬送される流路を形成し、移動軸掻取スクリュー１６ａの移動によりごみの流路の幅を広げる構成としても良い。
【００５６】
次に、図４の移動軸掻取スクリュー廻りを抽出して示す模式的正面図を参照して、掻取スクリューの回転速度の調整について説明する。
【００５７】
給塵装置から流動床炉へ供給されるごみの量は、掻取機が供給するごみの量である。掻取機が供給するごみの量は、掻取スクリューが前記貯留部のごみを掻き出し、下部へ供給する量である。そこで、掻取スクリューの回転速度を変えることにより、給塵装置から流動床炉へ供給されるごみの量を調節することができる。
【００５８】
ここで、給塵装置から流動床炉へのごみの供給量の調節について説明する。不図示の流動床炉は、一般的には、計画量に合わせたごみの量を燃焼するよう運転される。しかし、運転状態が適切ではなくなるときには、例えば、燃焼空気の供給量だけではなく、ごみの供給量をも調整して、適切な運転状態を維持することになる。ここで、適切な運転状態とは、典型的には、流動床炉として効率の良い運転状態であり、炉からの可燃ガスや排出ガスなどの成分や排出量が適切な運転状態である。流動床炉は、該運転状態を維持するための運転制御装置を備えている。運転制御装置では、炉床温度、炉頂温度、酸素濃度を始めとする種々のパラメータの測定から運転状態を把握し、適切な運転状態を維持するための種々の制御信号を出す。給塵装置に対しては、該運転制御装置から、適切なごみの供給量を要求する要求信号が送られる。
【００５９】
該運転制御装置からの要求信号は、要求信号伝達ケーブル５２を通って、回転速度制御装置５３へ伝達される。回転速度制御装置５３では、前記要求信号に基づき、適切なごみ供給量となるように移動軸１６ｃの回転速度を調整するための信号を送る。該信号は、回転速度信号伝達ケーブル５４を通って前記電源５１に伝達され、該電源から前記電動機４５ａに供給される電力の電圧が変わり、そのために前記電動機４５ａの回転速度が変化する。
【００６０】
該電動機４５ａの回転は、電動機プーリ４３からベルト４４を介して移動軸プーリ４２へと伝えられる。移動軸掻取スクリュー１６ａ及び移動軸プーリ４２は、軸受け３７により支持されている移動軸１６ｃを介して互いに同一の回転をするので、電動機の回転速度の変化により、移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度が変化する。例えば、ごみの供給量を増やすときには、電流計３１の電流値が高くなるように、電源５１の電圧を高くする。すると、電動機４５ａへの電流が増え、移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度は速くなり、より多くのごみを掻き取り、ごみの供給量が増える。
【００６１】
なお、上記の実施の形態では、電動機４５ａから移動軸への力がベルトとプーリを介して伝達されるとして説明したが、他の方法で伝達しても良い。例えば、チェーンとスプロケットを介して伝達しても良いし、歯車を介して伝達しても良い。ベルトとプーリを介して伝達する方が、構造が簡単で、費用的に安くできるが、チェーンとスプロケットあるいは歯車を介して伝達する方が、大きな力を伝達することができる。前述のように、電動機を移動させずに移動軸だけを移動する場合には、両者の間隔が変化するので、特に、チェーンとスプロケット又は歯車を介して伝達する方法では、構造が複雑になる。
【００６２】
前記固定軸掻取スクリュー１６ｂの回転速度は、不図示の同期チェーン又は同期歯車により、前記移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度と同期させる。２個の掻取スクリューの回転速度が同期していると、貯留部１５に貯留されたごみを均等に掻き出し、また、掻取スクリュー間のごみの移動速さの違いにより生ずる摩擦力が発生せず、掻取スクリューを回転させるための余分な力が不要である。なお、固定軸掻取スクリュー１６ｂの回転速度を、前記と同様に調整しても良い。あるいは、構造を簡単にするために、移動軸掻取スクリュー１６ａの回転速度だけを、又は固定軸掻取スクリュー１６ｂの回転速度だけを調整しても良い。
【００６３】
本発明の第１の実施の形態によれば、給塵装置を構成する機器数が従来の給塵装置より減少する。その結果、機器間を接続するフランジ数が少なくなり、フランジ面を通しての給塵装置内から外部への空気のリークが減少され、ごみ臭気漏れを防止できる。また、メンテナンスも容易になり、更に機器数減少による給塵装置費の削減、及び運転費の削減が図れる。更に、機器数の減少と立型スクリュー部の採用により、設置面積も小さくできる。
【００６４】
次に、図５の模式的断面図を参照して、本発明の第２の実施の形態である流動床炉システムについて説明する。流動床炉１９内では、炉底に送入される燃焼空気ｂにより、流動床炉１９内の炉底に設けられた空気分散板１９ａ上に硅砂ｃの流動層が形成される。ごみは、この４５０〜６５０℃の温度に保持された硅砂の流動層に落下することにより、熱せられた硅砂ｃと燃焼空気ｂに接触して速やかに熱分解ガス化され、ガス、タール、固形カーボンとなる。
【００６５】
固形カーボンは流動層の活発な撹乱運動により微粉砕される。流動床炉１９に形成されたフリーボード１９ｂにも燃焼空気ｂが吹き込まれ、６５０〜８５０℃の高温にてタールと固形カーボンのガス化が行われる。微細化した固形カーボンを同伴しつつ流動床炉１９を出た生成ガスは、不図示の旋回溶融炉に供給され、予熱された燃焼空気ｂと旋回流中で混合しながら、１２００〜１５００℃の高温で高速燃焼する。炉底では不燃物排出装置１９ｃにより硅砂ｃと不燃物ｄが排出され、次いで分級される。
【００６６】
上記のガス化炉においては、可燃性ガスが生成されるために負圧にして、可燃性ガスの外部への漏洩を防ぎ、また、生成されたガスに空気などの不純ガスが大量に混在すると、ガスが燃焼してしまうなど、負圧を保つことが必要である。このような目的のために、本発明の第１の実施の形態による給塵装置はごみホッパからガス化炉への空気の流れを効果的に遮断するので、好適である。
【００６７】
流動床炉１９としては、典型的には、上記のガス化溶融装置に用いられる流動床ガス化炉や、ガス化室と燃焼室を内部に備え、炭化残渣（チャー）を燃焼させた熱でガス化室にて可燃物をガス化する統合型ガス化炉を用いるが、他の流動床ガス化炉を用いても良い。
【００６８】
流動床炉１９に供給されるごみは、先ず、ごみホッパ１１に搬送され、ごみホッパ１１で受け入れられた後に、管１２を通って管底部の平面上及びプッシャ１３上に堆積させられ、プッシャ１３により水平方向に押されて、立型スクリュー部１４に送られる。該立型スクリュー部１４に送られたごみは、立型スクリュー部１４で鉛直方向下方に定量的に搬送され、貯留部１５で貯留させられる。該貯留させられたごみは、掻取機１６により定量的に遮断ダンパー部１７へ供給され、遮断ダンパー部１７から傾斜シュート１８を通って、流動床炉１９へと供給される。すなわち、ごみホッパで受け入れられたごみは、立型スクリュー部１４により、鉛直方向下方へ定量的に搬送され、また、搬送されたごみは貯留部１５に堆積し、ごみホッパから流動床炉１９への空気の流れを遮断する。また、該貯留部１５に堆積したごみは、遮断ダンパー部１７及び傾斜シュート１８を通って、掻取機１６により、流動床炉１９へと定量的に供給されるので、流動床炉１９には適切な量のごみが連続的に供給される。したがって、流動床炉１９は効率よく運転される。
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ごみが定量的に流動床炉に供給され、ごみホッパから流動床炉への空気の流れが効果的に遮断される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である給塵装置の断面図である。
【図２】立型スクリュー部の構成を説明する模式的断面図である。
【図３】掻取機の構成を説明する模式的断面図である。
【図４】移動軸掻取スクリュー廻りの模式的部分正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である流動床炉システムの模式的断面図である。
【図６】従来の給塵装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ごみホッパ
２ 管
３ 前段プッシャ
４ 中間受槽
５ スクリュー部
５ａ スクリュー
６ 給塵機
７ 遮断ダンパー部
８ 供給フィーダ部
８ａ 供給フィーダ
１１ ごみホッパ
１１ａ ブレーカ
１２ 管
１３ プッシャ
１３ａ 傾斜シュート
１４ 立型スクリュー部
１４ａ 立型スクリュー
１４ｂ 立型スクリューケーシング
１４ｃ 立型スクリュー駆動機
１４ｄ らせん状の突起板
１５ 貯留部
１６ 掻取機
１６ａ 移動軸
１６ｂ 固定軸
１６ｃ 移動軸掻取スクリュー
１６ｄ 固定軸掻取スクリュー
１６ｅ 掻取機ケーシング
１７ 遮断ダンパー部
１８ 傾斜シュート
１９ 流動床炉
１９ａ 空気分散板
１９ｂ フリーボード
１９ｃ 不燃物排出装置
２１ レベル検出装置
２２ レベル信号伝達ケーブル
２３ 立型スクリュー回転速度制御装置
２４ 回転速度伝達信号ケーブル
３１ 電流値検出装置
３２ 電流値信号伝達ケーブル
３３ 移動制御装置
３４ 移動軸移動信号ケーブル
３５ アクチュエータ
３６ 軸受けケーシング
３７ 軸受け
３８ 掻取スクリュー受け台
３９ ごみの流路
４２ 移動軸プーリ
４３ 電動機プーリ
４４ ベルト
４５ａ 電動機
５１ 電源
５２ 要求信号伝達ケーブル
５３ 回転速度制御装置
５４ 回転速度信号伝達ケーブル
ａ ごみ
ｂ 燃焼空気
ｃ 硅砂
ｄ 不燃物
Claims (8)
- ごみを受け入れるごみホッパと；
該ごみホッパで受け入れたごみを、鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段と；
該鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段により搬送されたごみを貯留する貯留部と；
該貯留部に貯留されたごみを定量的に外部へ供給する定量供給手段とを備えた；
給塵装置。 - 前記鉛直方向下方へ定量的に搬送する手段として立型スクリュー部を備えた；
請求項１に記載の給塵装置。 - 前記立型スクリュー部は、軸回りに回転することによりごみを移動させる立型スクリューを有し；
前記貯留部に貯留されたごみのレベルを検出するレベル検出装置と；
該レベル検出装置からの信号により、前記立型スクリューの回転速度を制御する制御装置を備える；
請求項２に記載の給塵装置。 - 前記定量供給手段が、前記貯留部に貯留されたごみを受け入れる掻取機ケーシングと；
該掻取機ケーシングに対して水平方向に移動する移動軸回りに回転する移動軸掻取スクリューを有する掻取機である；
請求項１乃至請求項３に記載の給塵装置。 - 前記掻取機が、前記掻取機ケーシングに対して位置的に移動しない固定軸回りに回転する固定軸掻取スクリューを更に有する掻取機である；
請求項４に記載の給塵装置。 - 前記掻取機を駆動する電動機と；
該電動機の電流値信号により、前記移動軸の移動制御を行う手段を備えた；
請求項４又は請求項５に記載の給塵装置。 - 流動床炉からの要求信号により前記掻取機の移動軸の回転速度を制御する手段を備えた；
請求項４乃至請求項６のいずれか１に記載の給塵装置。 - 請求項１乃至請求項７に記載の給塵装置と；
前記定量供給装置からごみの供給を受ける流動床炉とを備えた；
流動床炉システム。
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