JP2009109191A - 熱い脆性材料用の空気及び水搬送／冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイラにより生じる重灰、又は燃焼、焼成等の種々の工業プロセスにおいて生じる灰及びスラグのような熱い脆性材料用の空気及び水搬送／冷却装置を提供する。
【解決手段】ボイラ２又は焼却炉に接続された調整された金属容器１を主として備え、燃焼室を出た材料３は重力効果によりボイラ又は焼却炉から落下する。前記容器１の内部には金属コンベヤベルト４が配置され、その上に冷却されるべき熱い脆性材料３が置かれる。材料３の冷却は、金属容器１の内部に設置された噴射ノズル５のシステムを介して熱い脆性材料３に対して散布された霧状の水と一体化された、外部雰囲気から取り出された空気流の供給を通じて生じる。
【選択図】図１

Description

本発明はボイラにより生じる重灰、又は燃焼、焼成等の種々の工業プロセスにおいて生じる灰及びスラグのような熱い脆性材料用の空気及び水搬送／冷却装置に関する。

真空動作される燃焼室２から生じる熱い脆性材料３用の本発明による搬送／冷却装置の模式的側面図である。 加圧動作される燃焼室７から生じる熱い脆性材料３用の本発明による搬送／冷却装置の模式的側面図である。 スロットを備えたベルトを有する本発明による搬送／冷却装置の模式的側面図である。 本発明による熱い脆性材料３の搬送／冷却装置の模式的平面図である。 金属容器１の小さい側面パネル１６にある散布システムのノズル５の平面−立体配置の模式図である。 金属容器１の上蓋にある散布システムのノズル５の平面−立体配置の模式図である。 量制御のためにコンベヤベルト４に設置された重量計測システム８の詳細模式図である。 量制御のために金属容器１に設置された鉄製ストラップ１５の詳細模式図である。 スロット６を備えた板を有する金属コンベヤベルト４の模式図である。

本発明の新規な特徴、目的及び利点は以下の説明から、また種々の図が示すいくつかの実施例に関する添付図面から非限定的に理解されるであろう。

このことに関し、種々の図面における同じ参照番号は類似の、あるいは対応する部分を示すことを明確にしておく。

本発明による搬送／冷却装置は詳細にはボイラ又は焼却炉２、７から生じる重灰及び他の燃焼副産物等の熱い脆性材料３の搬送に密封された金属容器１に挿入された鋼製金属ベルト４を有する駆動手段を用いる。

熱い脆性材料３は重力効果によりボイラ又は焼却炉２、７を出、その下に金属コンベヤベルト４が置かれ、その上に材料３が落ちて排出領域９に向って移動する連続層を形成する。

金属ベルト４から落下し、容器１の底に落ちた小さな粒子サイズの粉末状材料はチェーン又は金属ネットの付いた削ぎ落とし搬送手段１０の使用により出口９に向って搬送される。

熱交換表面を増すためにベルト上の灰の分布を最適化するようにコンベヤベルト４の速度は搬送される材料３量と個々の冷却の必要性の度合いに対して調整できる。

８００／９００℃に近い温度で燃焼室から出た脆性材料３の冷却は空気流と容器１の内部で霧状にされると水ジェットとの共同供給により行われる。

外部の空気は、搬送／冷却システムが真空動作されるボイラ２に接続されるときに燃焼室に生じる真空を用いることにより空気吸入口を通じて金属容器１に引き入れられる。燃焼が圧力７の下で生じるボイラ又は焼却炉の下流に搬送／冷却システムが設置される場合には、冷却空気は強制循環システムの助けを借りて金属容器１の内部に誘導される。

空気流は空気吸入口１２から入り、金属容器１を通過して、排出領域９に向って金属ベルト４により搬送される熱い材料３が進む流れに逆らって向けられる。

冷却工程の効率を改善するために、コンベヤベルト４の金属板はスロット６を備え、それを通って冷却空気が移動連続層の底に到達し、材料３層の内部に流れる。そのようにして、金属容器１には更なる空気吸入口１１が設けられ、その配置により前のものとは異なる更なる冷却流を発生するようになっている。

吸入口１１により吸引される第二の空気流に関し、その一部は排出領域９に向ってコンベヤベルト４の下の容器１の底を流れ、そこで空気吸入口１２から来る第一の流れと混ざり、一方残りの部分はコンベヤベルト４の金属板に作られたスロット６を通って流れる。コンベヤベルトの上部と下部の間に存在する圧力差を利用することにより、空気は熱い材料３の移動連続層の厚さ全体を通過してその底及び内側の層を冷却する。

コンベヤベルト４の板に作られるスロット６の寸法、数及び配置は搬送される材料３の化学的・物理的特徴と所望の冷却度の関数として、起こりえる漏れを防止するように定められる。

吸入弁１１から入る流れの二つの冷却部に対する使用空気の割合は排出領域９に近接する金属容器１の下部に置かれた調整機構１３により測定し分けることができる。

冷却空気の量は空気吸入口１１、１２と金属容器１内に達成される圧力差の関数であり、吸入弁の調整部材に作用することにより測定できる。

空気は、金属ベルト４の前進走行と戻り走行の両方において、熱い材料３、輻射加熱された金属容器１の壁、金属ベルトとの空気の直接対流熱交換により、材料３が放出する熱を、また最後には搬送された材料３にある未燃焼物の起こり得る後燃焼による熱を吸収する。特定の場合、金属コンベヤベルト４が前進走行において熱い脆性材料３からの熱を吸収し、それを戻り走行中に冷却空気に放出することにより再生熱交換器として働くことを明確にしておくと好都合である。

搬送／冷却装置がボイラ又は真空動作される焼却炉２に適用されるときは、このように加熱された空気は燃焼室に引き入れられ、それは主燃焼空気と混合され、そうして熱い材料３の冷却段階中に蓄積された熱エネルギーの一部を回収する。そうではなくてシステムが加圧動作される燃焼室７に適用されるときは、空気は揮発性物質を回収する適当なフィルタリングの後、直接大気に排出される。

金属ベルト４により搬送される熱い材料３の温度を更に下げるために、空冷システムが水冷システムと一体化される。

水冷システムは所定数のノズル５で作られ、これは空気のみの冷却能力が所望の熱削減を保証するほど十分でないときに作動される。排出領域９に向う前進走行中に金属ベルト４により搬送される熱い脆性材料３の上部に霧状ジェットが向けられるようにノズル５は配置される。

霧状水を散布するシステムの一体化は搬送される材料３の熱交換を増加させ、従って、空気のみで行われる冷却と比較して金属容器１の水平寸法を小さくできる。

散布システムはまた目的が搬送される材料３の温度の低下であるだけでなく、その材料の所定の湿潤化を達成することである用途においても使用できる。

その中のノズル５の数、それらの金属容器１内部の平面−立体配置及び各単一ノズル５の種類は搬送される材料３の化学的・物理的特性、その材料の量及び所望の冷却度によって予め定められる。

散布システムは、水と空気の成分の量を適当に測定し分けることにより冷却を最適化する必要性に対して水と空気を共に霧状にするように圧縮空気ネットワークに接続される。

ノズル５の容量、介在シーケンス及び作動の持続時間は、金属容器１内部に設置された温度センサ１４と、材料３の量の値とにより受信される信号のオンライン処理を通じて材料３の温度、その材料の量のレベルにより定められる。

搬送される熱い脆性材料３の量の瞬間値は、コンベヤベルト４に直接接続された重量計測システム８を利用するか、搬送される材料３の層の高さの検出に適した金属容器１の上蓋にヒンジされた鉄製ストラップ１５を用いるかして測定できる。

特許請求の範囲により規定される保護範囲からはみ出ることなく、例示的に、しかし非限定的に述べられた発明の実施例に対し、機能上等価な他のものを用いて要素のいくつかの変形、調整、追加、変更及び交換を成し得ることは明らかである。

１ 金属容器
２ ボイラ又は焼却炉
３ 熱い脆性材料
４ コンベヤベルト
５ ノズル
６ スロット
７ ボイラ又は焼却炉
８ 重量計測システム
９ 排出領域
１０ 削ぎ落としコンベヤ
１１ 吸入口
１２ 吸入口
１４ 温度センサ
１５ 鉄製ストラップ

Claims (18)

1. 主としてボイラ又は焼却炉２、７に接続された密封された金属容器１を備える、ボイラ及び種々の工業プロセスにより発生する固体の熱い脆性材料３の搬送／冷却装置であって、金属コンベヤベルト４が配置され、その上で熱い脆性材料３が収集され、それが重力効果により燃焼室を出て材料の移動連続層を形成し、その冷却が霧状の水ジェット及び空気流の共同供給を通じて行われることを特徴とする搬送／冷却装置。
2. 前記コンベヤベルト４が、排出領域９に向って前進走行中に前記材料３から熱を吸収し、戻り走行においてそれを空気に放出する再生熱交換器から成ることを特徴とする請求項１に記載の搬送／冷却装置。
3. 前記装置がボイラ又は焼却炉の下に設置でき、外部雰囲気に対して真空又は圧力の下に燃焼が生じることを特徴とする請求項１に記載の搬送／冷却装置。
4. 装置が真空下で動作するときに前記熱い材料３から取られた熱エネルギーの回収を可能にし、前記材料３により放出された熱を用いて加熱された空気を前記ボイラ２の前記燃焼室に導入し、そうしてそれを主燃焼空気と混合することにより前記回収が行われることを特徴とする請求項３に記載の搬送／冷却装置。
5. 空気吸入口１１、１２から前記金属容器１への吸入空気量を、冷却を最適化するために調整できることを特徴とする請求項１に記載の搬送／冷却装置。
6. 前記容器に付着し、排出領域に向って搬送される材料の粉末を前記容器１の底から削ぎ落とすために、チェーン又は金属ネットの付いた削ぎ落としコンベヤ１０が設けられることを特徴とする請求項１に記載の搬送／冷却装置。
7. 前記燃焼室２、７から生じる熱い脆性材料３の冷却を増すために、所定数のノズル５により構成される霧状の水を散布するシステムが用いられることを特徴とする請求項１に記載の搬送／冷却装置。
8. 中にあるノズルの数５、前記金属容器１の内部のそれらの平面−立体配置及び各単一ノズル５のタイプが、搬送される材料３の化学的・物理的特性、その材料の量及び所望の冷却度により予め設定されることを特徴とする請求項７に記載の搬送／冷却装置。
9. 前記ノズル５の容量、介在シーケンス及び作動の持続時間が前記材料３の温度とその材料の量のレベルによって定められることを特徴とする請求項７又は８に記載の搬送／冷却装置。
10. 前記金属容器１の内部にいくつかの温度センサ１４が設置され、その信号が霧状の水を散布するシステムの動作を調整するために用いられることを特徴とする請求項９に記載の搬送／冷却装置。
11. 前記ノズル５のスプレー角度が前記熱い材料３により形成される移動層の表面全体を覆うことを特徴とする請求項８に記載の搬送／冷却装置。
12. 水と空気の量を適切に測定し分けることにより冷却を最適化する必要性に対して前記二つの成分を共に霧状にするために前記霧状の水を散布するシステムのノズルが圧縮空気プラントに接続されることを特徴とする請求項７に記載の搬送／冷却装置。
13. 前記装置が、前記冷却手段（空気と水）の強度を調整するのに適した基準値の決定を可能にする前記金属ベルト４により搬送される前記熱い脆性材料３の量制御システムを備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送／冷却装置。
14. 搬送される前記熱い脆性材料３の前記量制御が前記コンベヤベルト４に直接接続される重量計測システム８を用いることにより行われることを特徴とする請求項１３に記載の搬送／冷却装置。
15. 搬送される前記熱い脆性材料３の前記量制御が前記金属容器１の蓋にヒンジされた鉄製ストラップ１５を用いることにより行われることを特徴とする請求項１３に記載の搬送／冷却装置。
16. 前記金属ベルト４の上を移動する前記熱い脆性材料３により形成される連続層の層全体を通る冷却空気流の通過を可能にするために、前記金属コンベヤベルト４の板が適当なスロット６を備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送／冷却装置。
17. 前記金属コンベヤベルト４の板に作られた前記スロット６の寸法、数及び配置が、搬送される前記材料３が漏れて前記金属容器１の底に落下するのを防止するように搬送される前記材料３のタイプと量の関数として、また主として粒子サイズに対して定められることを特徴とする請求項１６に記載の搬送／冷却装置。
18. 個々の冷却の必要性、あり得る未燃焼物の存在に対して前記金属ベルト４の前記板に作られた前記スロット６を通り抜ける冷却空気流の割合を調整できることを特徴とする請求項１６に記載の搬送／冷却装置。

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