JP2009079804A - Grate block for waste incinerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ストーカ式廃棄物焼却炉の炉床に設置される火格子ブロックに関する。 The present invention relates to a grate block installed on the hearth of a stoker-type waste incinerator.
ストーカ式焼却炉の炉床部には、固定火格子列と可動火格子列とを前後方向に交互に配置し、可動火格子列を前後に往復移動させることにより、廃棄物を燃焼室後部の乾燥部から燃焼部を介して前部の後燃焼部に送るものがある。このような炉床部では、下方の風箱から供給される燃焼空気を、火格子ブロックで受け止めて火格子ブロックを冷却した後、火格子ブロックの前壁部に形成されたノズル口から、前壁部の前方または下方に噴出させるものが特許文献1〜3に提案されている。
しかしながら、特許文献1〜3のように、燃焼空気を前壁部から前方または下方に送り出すと、前壁部の直前で廃棄物が局部的に激しく燃焼する。この局部燃焼により、火格子ブロックの前壁部が高熱に晒されて割れが発生し、さらにこの割れから燃焼空気が噴出してさらに廃棄物を燃焼させることにより、前壁部に溶損が発生する。また廃棄物に含まれる金属が溶融し、この溶融金属が、前壁部の底面と、前方に隣接する火格子ブロックの天面との間の摺動部に流れ込んで溶着したり、また溶融金属によるヒートショックで割れが発生するという問題があった。
However, as in
本発明は上記問題点を解決して、火格子ブロックの前壁部の割れや溶損、溶融金属による割れ、溶着を防止することができる廃棄物焼却炉の火格子ブロックを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a grate block for a waste incinerator capable of solving the above-mentioned problems and preventing cracks and melting damage of the front wall portion of the grate block, cracking due to molten metal, and welding. And
請求項1記載の発明は、炉床部に設置される火格子ブロックであって、ブロック本体の底面で廃棄物の送り方向の後部に後壁部を下方に突設するとともに前部に前壁部を下方に突設し、ブロック本体の底面で前壁部と後壁部との間に前後方向の複数の凹部を形成して、これら凹部を、燃焼空気を後部から前方に案内する案内通路とし、前記案内通路の前端部にブロック本体を貫通して天面から上方に燃焼空気を噴出するノズル口を形成し、前記案内通路のノズル口の後側に、前壁部との間にノズル口への導入通路を形成する仕切り部を設け、前記仕切り部により、前記案内通路に沿って前方に案内される燃焼空気を下方に迂回させた後、前記導入通路に導くように構成したものである。
The invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、ノズル口から噴出させる燃焼空気を、ブロック本体の天面に対して前部上方に傾斜させるように、導入通路を傾斜させたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the introduction passage is inclined so that the combustion air ejected from the nozzle port is inclined upward in the front portion with respect to the top surface of the block body. is there.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の構成において、火格子ブロックを、炉床部に前後方向に交互に配置された固定火格子列と、前後方向に往復移動自在な可動火格子列とにそれぞれ設置し、ノズル口を前後方向に沿うスリット状に形成したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the grate block includes a fixed grate array alternately arranged in the front-rear direction on the hearth and a movable fire that is reciprocally movable in the front-rear direction. It is installed in each of the grid rows, and the nozzle ports are formed in a slit shape along the front-rear direction.
請求項1記載の発明によれば、ブロック本体の前部天面に、上方に燃焼空気を噴出するノズル口を設けることにより、燃焼空気により局部燃焼させる部位から、この火格子ブロックの前壁部および後側に隣接配置される隣接火格子ブロックの前壁部を離間させることができ、前壁部が局部燃焼による高熱に晒されなくなり、過熱を防止することができる。また案内通路から前方に案内される燃焼空気を、仕切り部に衝突させて下方に迂回させ、さらに燃焼空気を前壁部の内面に衝突させて導入通路に導入し、さらに前壁部の内面に沿ってノズル口に案内するので、燃焼空気と仕切り部および前壁部の内面との接触面積および接触時間を長くしてブロック本体や前壁部を効果的に冷却することができる。これにより、火格子ブロックの前壁部の割れや溶損、溶融金属による割れ、摺接部の溶着を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the front wall portion of the grate block is formed from the portion that is locally burned by the combustion air by providing the nozzle port for injecting the combustion air upward on the front top surface of the block body. And the front wall part of the adjacent grate block arrange | positioned adjacent to a rear side can be spaced apart, a front wall part is no longer exposed to the high heat by local combustion, and an overheating can be prevented. Further, the combustion air guided forward from the guide passage is caused to collide with the partition portion to be detoured downward, and further, the combustion air is caused to collide with the inner surface of the front wall portion to be introduced into the introduction passage, and further to the inner surface of the front wall portion. Therefore, the block main body and the front wall can be effectively cooled by increasing the contact area and the contact time between the combustion air and the partition wall and the inner surface of the front wall. Thereby, the crack of the front wall part of a grate block, a melting loss, the crack by a molten metal, and the welding of a sliding contact part can be prevented.
請求項2記載の発明によれば、燃焼空気をノズル口から前部上方に噴出させることにより、局部燃焼部位を前方にずらせて、隣接火格子ブロックの前壁部からさらに離間させることにより、前壁部の過熱をより効果的に防止することができる。また導入通路を形成する前壁部の内面を傾斜させて前壁部の下部を厚肉に形成することにより、耐久性を高めることができる。 According to the second aspect of the invention, the combustion air is jetted upward from the nozzle opening to shift the local combustion site forward and further away from the front wall portion of the adjacent grate block. Overheating of the wall portion can be prevented more effectively. Moreover, durability can be improved by inclining the inner surface of the front wall part which forms an introduction channel | path, and forming the lower part of a front wall part thickly.
請求項3記載の発明によれば、ノズル口を前後方向に沿うスリット状に形成することにより、廃棄物の侵入を防止できるとともに、可動火格子列の火格子ブロックの往復動により、ノズル口に侵入した廃棄物を効果的に落下させることができ、ノズル口の詰まりを防止することができる。
According to the invention described in
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施の形態1]
図6に示すように、本発明に係る廃棄物焼却炉の火格子ブロック11は、ストーカ式焼却炉の炉床部1に設置されるもので、焼却炉の燃焼室2には、図示しない後端部の廃棄物投入口から前端部の灰排出口にかけて、炉床部1上に乾燥部、燃焼部、後燃焼部が形成され、下方に配置された風箱から燃焼空気を炉床部1を介して燃焼室2に供給するように構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 6, the
炉床部1には、幅方向に複数の火格子ブロック11を配置した固定火格子列3と、幅方向に複数の火格子ブロック11を配置した可動火格子列4とが前後方向に交互に設けられ、送り駆動装置5により、可動火格子列4の火格子ブロック11を所定のストロークL(図5)で往復駆動して廃棄物を乾燥部から燃焼部、後燃焼部に順次搬送するように構成されている。
In the
本発明に係る火格子ブロック11は、たとえば後燃焼部を除く乾燥部と燃焼部の固定火格子列3および可動火格子列4にそれぞれ設置されるものである。
すなわち、火格子ブロック11は、図1〜図4に示すように、後側に隣接配置される隣接火格子ブロック11および廃棄物を下方から支持する平面視矩形状のブロック本体12と、ブロック本体12の前端部から全幅にわたって下方に垂設された前壁部13と、ブロック本体12の後部側から全幅にわたって下方に垂設された後壁部14と、後壁部14から後方に突出されて支持軸22(または駆動軸)の嵌合空間15aを形成するブラケット部15とを具備している。
The
That is, as shown in FIGS. 1 to 4, the
前壁部13はブロック本体12の天面前端から面取り部13aを介して下方に垂下された前面部13bと、後部上方に傾斜角(後述する噴出角と同一)θで傾斜された傾斜内面13cとを有し、下端部の前後方向の厚みTがブロック本体12の厚みtの約3〜4倍で、下端側ほど厚い厚肉状に形成され、耐久性の増加が図られている。また前壁部13の下端面には、全幅方向にわたって逆台形断面(アリ溝形)の係合溝13dが形成され、この係合溝13dにスライドピース19が着脱自在に装着されている。
The
後壁部14は前壁部13と略同一長さに形成されるとともに、ブラケット部15より長く形成されて下方に突出されている。そして、下端面にビス23aを介して装着板23を装着する複数のビス穴14aが形成され、装着板23により嵌合空間15aに嵌合された支持軸22(または駆動軸)を抜け止めする。
The
ブロック本体12の天面後部には、後側に隣接配置される隣接火格子ブロック11のスライドピース19がストロークL(図5)の範囲で摺接される前側の摺動面12aが形成され、天面の前部には、摺動面12aより下位に形成されて廃棄物を燃焼させる燃焼面12bが形成され、摺動面12aと燃焼面12bとが傾斜面12cにより接続されている。
At the rear of the top surface of the
ブロック本体12の底面で前壁部13と後壁部14の間には、左右側面に沿う左右一対の外縦リブ16Aが下方に突設され、また外縦リブ16A間には、外縦リブ16Aに平行な3枚の内縦リブ16Bが下方に突設されて一体成形されている。そしてこれら外内縦リブ16A,16B間に形成された4本の凹部が、風箱から吹き込まれた燃焼空気を後部から前方に案内する案内通路17に構成されている。
A pair of left and right outer
各案内通路17の前端部には、ブロック本体12を貫通して燃焼面12bに開口するノズル口20がそれぞれ形成されている。またノズル口20の下部には、案内通路17の一部を区画してノズル口20への導入通路18を形成する仕切り部21aが設けられている。この仕切り部21aは、ブロック本体12の厚肉部12dに、取付ボルト21bを介して基板部21cが取り付けられたL字形断面の仕切り部材21により形成されているが、図9に示すように、鋳造成形により仕切り部21aをブロック本体12に一体に形成してもよい。
At the front end of each
仕切り部21aは板状に形成されるとともに、その内面が、対向する前壁部13の傾斜内面13cと平行な傾斜角θに傾斜され、この仕切り部21aの内面と導入通路18を傾斜内面13cとにより導入通路18を前部上方に傾斜させている。これにより、ノズル口20から噴出させる燃焼空気を前部上方に噴出角θで傾斜させることができる。
The
ここで、ノズル口20からの燃焼空気に噴出角θを持たせることで、燃焼面12b上における廃棄物の局部燃焼部位を前方にずらせて、局部燃焼部位を、摺動面12aの前端部まで移動される隣接火格子ブロック11の前壁部13から離間させ、前壁部13が局部燃焼による高熱に晒されないようにしている。なお、図では、燃焼空気の噴出角θを10°で示したが、この噴出角θは5°以上で30°の範囲が適しており、噴出角θが5°未満では局部燃焼部の前方へのずれ量か少ないためであり、また噴出角θが30°を越えると、前壁部13が下端部で厚肉になりすぎて重量が増加し過ぎるためである。
Here, by giving the combustion air from the
そして仕切り部21aにより、案内通路17に沿って後部から前方に案内された燃焼空気を衝突させ、一旦下方に迂回させて冷却しつつ、さらに前壁部13の傾斜内面13cに衝突させて導入通路18に導入することで、仕切り部21aを介してブロック本体12を冷却するとともに、燃焼空気と傾斜内面13cとの接触面積と接触時間とを十分に確保して、前壁部13をより効果的に冷却するように構成されている。
Then, the combustion air guided forward from the rear portion along the
またノズル口20は、可動火格子列4の移動方向に対応して、前後方向に長いスリット状に形成されている。これは、廃棄物の侵入を防止するとともに、可動火格子列4の往復移動により侵入した廃棄物を短時間で下方に落下させ、廃棄物の詰まりを防止するためである。
The
上記構成において、図5に示すように、風箱からの燃焼空気aは、炉床部1の底面に吹き付けられ、固定火格子列3および可動火格子列4でそれぞれ前部上方に傾斜された火格子ブロック11の底面後部で受け止められる。そして、燃焼空気aが案内通路17に沿って前方に案内されて、ブロック本体12を底面側から冷却する。さらに燃焼空気aが仕切り部21aに衝突して下方に迂回された後、前壁部13の傾斜内面13cに衝突して導入通路18に導入されるが、この時、燃焼空気aが仕切り部21aの表面と前壁部13の傾斜内面13cに沿って流れ、燃焼空気aと火格子ブロック11との接触面積および接触時間が増大されて、ブロック本体12と前壁部13とが効果的に冷却される。さらに燃焼空気aがノズル口20から燃焼室2に傾斜角θで吹き込まれ、燃焼面12b上で廃棄物を燃焼させる。
In the above configuration, as shown in FIG. 5, the combustion air a from the wind box is blown to the bottom surface of the
上記実施の形態によれば、ブロック本体12の天面前部の燃焼面12bから上方に燃焼空気を噴出するノズル口20を形成することにより、後側に隣接配置される隣接火格子ブロック11の前壁部13、およびこの火格子ブロックの前壁部13からそれぞれ離れた部位で、廃棄物を局部燃焼させることができ、前壁部13が局部燃焼による高熱に晒されるのを防止することができる。また仕切り部21aにより、案内通路17から導入通路18に流入する燃焼空気aを一旦下方に迂回させ、さらに前壁部13の傾斜内面13cを介して導入通路18に導入することで、燃焼空気aを仕切り部21aと前壁部13の傾斜内面13cにそれぞれに十分に接触させて効果的に冷却することができる。これにより、火格子ブロック11の前壁部13の割れや溶損を効果的に防止することができ、また溶融金属が摺動面12aに侵入して固着したり割れが発生するのを防止することができる。
According to the above-described embodiment, the front of the
またノズル口20から噴出される燃焼空気に噴出角θを設けたので、局部燃焼部位を前方にずらせて、摺動面12aの隣接火格子ブロック11の前壁部13からさらに離間させることができ、前壁部13の過熱を効果的に防止することができる。さらに噴出角θを形成するために導入通路18の傾斜内面13cを噴出角θに平行に傾斜させることで、前壁部13の下部を十分に厚肉に形成することができ、耐久性を高めることができる。
Moreover, since the ejection angle θ is provided in the combustion air ejected from the
さらにまた、前壁部13の下端面に係合溝13dを介してスライドピース19を着脱自在に取り付けたので、スライドピース19を容易に交換することができ、磨耗対策を容易に行える。
Furthermore, since the
また、ノズル口20を、可動火格子列の移動方向(廃棄物の移動方向)である前後方向に長いスリット状に形成することにより、廃棄物の侵入を防止するとともに、侵入した廃棄物を速やかに落下させることができ、ノズル口20の詰まりを防止することができる。
In addition, the
図7は、実施の形態の火格子ブロック11について、使用時における表面温度分布の解析結果を示す図である。図8はその比較例であり、特許文献3の従来の火格子ブロックについて、使用時における表面温度分布の解析結果を示した図である。この解析結果により、前壁部13の表面温度を、比較例に比べて約30℃低減できることがわかった。また摺動面12aの表面温度を、比較例に比べて約40℃低減することができることがわかった。これにより、十分な冷却効果が得られることが判明した。
FIG. 7 is a diagram illustrating an analysis result of the surface temperature distribution during use of the
1 炉床部
3 固定火格子列
4 可動火格子列
11 火格子ブロック
12 ブロック本体
12a 摺動面
12b 燃焼面
13 前壁部
13c 傾斜内面
13d 係合溝
14 後壁部
15 ブラケット部
15a 嵌合空間
16A 外縦リブ
16B 内縦リブ
17 案内通路
18 導入通路
19 スライドピース
20 ノズル口
21 仕切り部材
21a 仕切り部
22 支持軸(駆動軸)
23 装着板
DESCRIPTION OF
23 Mounting plate
Claims (3)
ブロック本体の底面で廃棄物の送り方向の後部に後壁部を下方に突設するとともに前部に前壁部を下方に突設し、
ブロック本体の底面で前壁部と後壁部との間に前後方向の複数の凹部を形成して、これら凹部を、燃焼空気を後部から前方に案内する案内通路とし、
前記案内通路の前端部にブロック本体を貫通して天面から上方に燃焼空気を噴出するノズル口を形成し、
前記案内通路のノズル口の後側に、前壁部との間にノズル口への導入通路を形成する仕切り部を設け、
前記仕切り部により、前記案内通路に沿って前方に案内される燃焼空気を下方に迂回させた後、前記導入通路に導くように構成した
ことを特徴とする廃棄物焼却炉の火格子ブロック。 A grate block installed in the hearth,
At the bottom of the block main body, the rear wall part protrudes downward at the rear part in the waste feed direction, and the front wall part protrudes downward at the front part,
A plurality of concave portions in the front-rear direction are formed between the front wall portion and the rear wall portion on the bottom surface of the block main body, and these concave portions serve as guide passages for guiding combustion air forward from the rear portion,
Forming a nozzle port through the block body at the front end portion of the guide passage and ejecting combustion air upward from the top surface;
On the rear side of the nozzle opening of the guide passage, a partition part is provided that forms an introduction passage to the nozzle opening between the front wall part,
A grate block for a waste incinerator characterized in that the partitioning portion causes the combustion air guided forward along the guide passage to be detoured downward and then led to the introduction passage.
ことを特徴とする請求項1記載の廃棄物焼却炉の火格子ブロック。 The grate block of the waste incinerator according to claim 1, wherein the introduction passage is inclined so that the combustion air ejected from the nozzle port is inclined upward in the front part with respect to the top surface of the block body. .
ノズル口を、前後方向に沿うスリット状に形成した
ことを特徴とする請求項1または2記載の廃棄物焼却炉の火格子ブロック。 Grate blocks are installed in fixed grate rows arranged alternately in the front-rear direction on the hearth and movable grate rows that can reciprocate in the front-rear direction,
The grate block of the waste incinerator according to claim 1, wherein the nozzle port is formed in a slit shape along the front-rear direction.
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