JP2009024966A - 廃棄物溶融炉の熱膨張吸収構造及び熱膨張吸収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄物溶融炉を収容する建築物の高さを増す必要がなく、溶融炉本体内のダスト類や高温ガスの影響を受けにくい廃棄物溶融炉の熱膨張吸収構造及び熱膨張吸収方法を提供すること。
【解決手段】溶融炉本体１に上下２重シール式の廃棄物装入装置３を接続した廃棄物溶融炉において、廃棄物装入装置３の上シール弁３ａと下シール弁３ｂとの間の中間ホッパー３ｃに伸縮管５を設け、この伸縮管によって溶融炉本体１の熱膨張を吸収する。
【選択図】図１

Description

本発明は、都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉において、溶融炉本体の熱膨張を吸収する構造及び方法に関する。

都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄物を廃棄物溶融炉で溶融処理することが知られている。この廃棄物溶融炉においては、溶融炉本体の上部に廃棄物装入装置が接続されており、廃棄物装入装置から装入された廃棄物は溶融炉本体内を下降する過程で、順次、予熱、乾燥、熱分解され、炉底部で溶融される。

従来、廃棄物装入装置としては、特許文献１、２等に記載されているような上下２重シール式の廃棄物装入装置を使用し、廃棄物装入時に溶融炉本体内のガスが外部へ吹き出すことを防止している。

図３は、上下２重シール式の廃棄物装入装置を備えた従来の廃棄物溶融炉を示す。上下２重シール式の廃棄物装入装置３は、上シール弁３ａと下シール弁３ｂとこれらの間に挟まれた中間ホッパー３ｃとを備える。装入される廃棄物は、溶融炉本体１内のガスの外部への吹き出しを防止するため、下シール弁３ｂを閉めた状態で上シール弁３ａを開けて、装入ホッパー４から投入され、一旦、中間ホッパー３ｃに貯留される。その後、上シール弁３ａを閉めてから下シール弁３ｂを開け、廃棄物を溶融炉本体１内に装入する。

この上下２重シール式の廃棄物装入装置３は、高さ、重量とも大きくなるため、溶融炉本体１で支持することは困難であり、建築構造物で支持されている。すなわち、溶融炉本体１は支持部Ａ、廃棄物装入装置３は下シール弁ケーシング３ｄを支持部Ｂ、中間ポッパー３ｃを支持部Ｃで建築構造物に支持されている。

このような支持方式では、溶融炉本体１の支持部Ａより上方の鉄皮の熱膨張を吸収するため、溶融炉本体１の上端と下部シール弁ケーシング３ｄとの間に長さ５００ｍｍ程度の伸縮管２が設けられる。この伸縮管２は、溶融炉本体１内の高温ガス（３００〜１０００℃程度）に晒されるため、図４に示すように、耐火物２ａを内張りし、伸縮管２の熱的保護を行っている。

しかし、図３に示す伸縮管２の存在は、その必要な高さ分、廃棄物溶融炉全体の高さを増加させ、この廃棄物溶融炉を収容している建築物の高さを高くし、建築コストの増加を招く。

また、伸縮管２に内張りされた耐火物２ａには、溶融炉本体１の鉄皮の熱膨張を吸収するために膨張代δを設け、この膨張代δ部分にはダスト類の侵入を防ぐために可縮性のセラミックウール２ｂ等が充填されているが、廃棄物溶融炉の運転中に、膨張代δ部分のセラミックウール２ｂ内にダスト類が侵入し、さらに、廃棄物溶融炉の停止、運転の繰り返しに伴い、ダスト類を含むセラミックウール層２ｂは溶融炉本体１内の高温ガスの影響により硬化し、さらにダスト類の侵入を招く。このため膨張代δ部分は短期間でダスト類によって置換され、ついには膨張代δ部分のセラミックウール層２ｂが伸縮機能を失うという問題が生じる。

膨張代δ部分のセラミックウール層が伸縮機能を失った状態では、溶融炉本体１の鉄皮の熱膨張を同部分で吸収できなくなるため、溶融炉本体１の鉄皮や下シール弁ケーシング３ｄの変形を招くことになる。この変形は、内張耐火物の脱落につながり、鉄皮の温度が上昇し、熱膨張による変形を進行させるという悪循環に陥る。
特開平１０−１８５１４５号公報 特開２００４−１９７９８０号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来、溶融炉本体の鉄皮の熱膨張を吸収するために溶融炉本体上端部に設けられていた伸縮管が抱える上記の諸問題を解消することにあり、具体的には、廃棄物溶融炉を収容する建築物の高さを増す必要がなく、溶融炉本体内のダスト類や高温ガスの影響を受けにくい廃棄物溶融炉の熱膨張吸収構造及び熱膨張吸収方法を提供することにある。

本発明の廃棄物溶融炉の熱膨張吸収構造は、溶融炉本体に上下２重シール式の廃棄物装入装置を接続した廃棄物溶融炉において、前記廃棄物装入装置の上シール弁と下シール弁との間の中間ホッパーに伸縮管を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の廃棄物溶融炉の熱膨張吸収方法は、溶融炉本体に上下２重シール式の廃棄物装入装置を接続した廃棄物溶融炉において、前記廃棄物装入装置の上シール弁と下シール弁との間の中間ホッパーに設けた伸縮管によって、溶融炉本体の熱膨張を吸収することを特徴とするものである。

本発明では、溶融炉本体の熱膨張を吸収するための伸縮管を中間ホッパーに設置し、図３に示した従来の伸縮管２は廃止する。したがって、伸縮管設置のための高さを新たに設ける必要はなく、図３に示した従来の伸縮管２を廃止した高さ分、廃棄物溶融炉全体の高さを減ずることができる。言い換えれば。廃棄物溶融炉及びこれを収容する建築物の高さを増すことなく、溶融炉本体の熱膨張を吸収するための伸縮管を設置することができ、廃棄物溶融炉の建築コストを低減することができる。

また、中間ホッパーに設置した伸縮管は溶融炉本体内のダスト類や高温ガスの影響を直接受けないので、図４に示したような内張りの耐火物２ａやセラミックウール充填された膨張代δは不要となり、膨張代δ部分へのダスト類の堆積、固着に伴う伸縮機能喪失等の問題から解放される。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の廃棄物溶融炉の熱膨張吸収構造の一実施例を示す。同図に示す廃棄物溶融炉おいては、溶融炉本体１の上部に上下２重シール式の廃棄物装入装置３が接続されており、さらにこの廃棄物装入装置３の上部に装入ホッパー４が接続されている。

上下２重シール式の廃棄物装入装置３は、上シール弁３ａと下シール弁３ｂとこれらの間に挟まれた中間ホッパー３ｃとを備える。装入される廃棄物は、溶融炉本体１内のガスの外部への吹き出しを防止するため、下シール弁３ｂを閉めた状態で上シール弁３ａを開けて、装入ホッパー４から投入され、一旦、中間ホッパー３ｃに貯留される。その後、上シール弁３ａを閉めてから下シール弁３ｂを開け、廃棄物を溶融炉本体１内に装入する。この廃棄物は溶融炉本体内を下降する過程で、順次、予熱、乾燥、熱分解され、炉底部で溶融される。

このような構成において、廃棄物装入装置３の中間ホッパー３ｃの直胴部に、溶融炉本体１の鉄皮の熱膨張を吸収するための伸縮管５を設置している。すなわち、図３に示した従来の伸縮管２は廃止し、中間ホッパー３ｃの直胴部に伸縮管５を設置する。

中間ポッパー３ｃ部分は、下シール弁３ｂによって溶融炉本体１と隔離されるので、溶融炉本体内のダスト類や高温ガスの影響を直接受けることはなく、５０〜１００℃程度の環境である。したがって、中間ポッパー３ｃに設置される伸縮管５には、図４に示したような内張りの耐火物２ａやセラミックウール充填された膨張代δは不要であり、伸縮管５は、図２に示すように、長さ３００〜５００ｍｍ程度の金属ベローズに保護内筒５ａを設けた簡単な構造とすることができる。保護内筒５ａは２個の筒体を嵌め合わせた構造で、伸縮可能となっている。なお、伸縮管５は溶融炉本体内のダスト類や高温ガスの影響を直接受けないので、金属ベローズの代わりにゴムや樹脂などの非金属の材質を使用してもよい。

また、伸縮管５は廃棄物装入装置３の中間ホッパー３ｃに設置されるので、伸縮管５以下の廃棄物装入装置３の荷重は溶融炉本体１で支持し、最終的には溶融炉本体１の荷重と併せて支持部Ａで支持するようにすることができる。このような支持方式とすると、図３に示した従来の廃棄物溶融炉において下シール弁ケーシング３ｄを支持していた支持部Ｂを廃止することができ、そのための建築構造物の支持床が不要となり、建築コストを低減することができる。なお、伸縮管５より上方の廃棄物装入装置３及び装入ホッパー４の荷重は従来と同様に支持部Ｃで支持する。

本発明の廃棄物溶融炉の熱膨張吸収構造の一実施例を示す。 図１の熱膨張吸収構造における伸縮管部分の詳細を示す。 従来の廃棄物溶融炉を示す。 図３の廃棄物溶融炉における伸縮管部分の詳細を示す。

符号の説明

１ 溶融炉本体
２ 伸縮管
２ａ 耐火物
２ｂ セラミックウール
３ 廃棄物装入装置
３ａ 上シール弁
３ｂ 下シール弁
３ｃ 中間ホッパー
３ｄ 下シール弁ケーシング
４ 装入ホッパー
５ 伸縮管
５ａ 保護内筒

Claims (2)

1. 溶融炉本体に上下２重シール式の廃棄物装入装置を接続した廃棄物溶融炉において、前記廃棄物装入装置の上シール弁と下シール弁との間の中間ホッパーに伸縮管を設けたことを特徴とする廃棄物溶融炉の熱膨張吸収構造。
2. 溶融炉本体に上下２重シール式の廃棄物装入装置を接続した廃棄物溶融炉において、前記廃棄物装入装置の上シール弁と下シール弁との間の中間ホッパーに設けた伸縮管によって、溶融炉本体の熱膨張を吸収することを特徴とする廃棄物溶融炉の熱膨張吸収方法。

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