JP2014532161A - 摺動火格子のための格子段モジュール - Google Patents

Abstract

大規模設備におけるごみ焼却用摺動火格子のための格子段モジュール（１）は格子段（３、４）のための支持部（２）、ちょうど１つの固定格子段（３）、ちょうど１つの可動格子段（４）及び格子段駆動部を有している。この可動格子段（４）は固定格子段（３）に対して、格子段駆動部を使って往復運動で摺動可能である。この格子段モジュール（１）は、別の格子段モジュール（１）と隙間なく数珠つなぎでき、それにより摺動火格子を形成している。【選択図】図１

Description

本発明は、大規模設備におけるごみ焼却用摺動火格子のための請求項１に従った格子段モジュールに関する。

本発明は特に、大規模設備におけるごみ焼却用摺動火格子のための格子段モジュールに関し、その際格子段モジュールは格子段用支持部を備えている。

ごみ焼却用摺動火格子はずっと以前から公知である。この種類の摺動火格子は、多数の可動格子段を備え、これら可動格子段は摺動ストロークを実行し、火格子上の焼却物を所望の方向に搬送することに適している。典型的にはこのような送り格子では１つ置きに格子段が固定されて配置されており、及びその間にある格子段は機械的に可動に支承されている。また、このような摺動火格子は、稼働中に非常に大きな機械的負荷、熱負荷、化学的負荷にさらされることも知られている。したがって基本的に重い金属製構造であり、その取付け及び整備は、非常に重量が大きいために、及び摩耗が大きいために、通常非常に費用がかさむ。

大規模設備におけるごみ焼却用摺動火格子モジュールの一例として、特許文献１が公知である。このモジュールは複数の互いに可動である格子段から構成され、この格子段は一次給気と燃殻受け部からなる。このモジュールはすべての駆動力供給要素と制御要素を含む全体として、分割不可能な完成した組込みモジュールである。このモジュールは、すべての格子段のための、又は格子全体のための支持車台型枠構造を備えている。特に支持要素と格子を軽量化した薄板−中空体から作ることによって軽量化が実現されているが、これらは取り付けられた状態で液状媒体が貫流可能であり、それによって冷却される。最も重要な要素の液冷によって、構成部材は比較的低い温度に保たれかつ温度変化も小さく維持され、その結果格子段列が狭い場合は、それどころか膨張補正要素でさえ少なくとも部分的に省略可能である。全体としてこのモジュール構造の着想はなるほど使用されてはいるが、明らかに全体として組込可能な、道路輸送可能な完成モジュールを目指したものである。このことは新規に構築する場合には有利であるかもしれないが、整備及び適合作業においてはどちらかというと有利ではない。なぜなら整備作業の際に大きなモジュールを交換しなければならないか、又は適合作業の場合はモジュール構成が特殊であるために柔軟性の限界を甘受せざるを得ず、望ましくないからである。

特許文献１では、可動格子段それぞれが固有の油圧シリンダー−ピストンユニットで駆動される。冷媒の供給ライン、遮断エア流入チャンネル、及び一次空気排気口が格子段の直下、火格子の長手方向に伸びている。このことは、稼働中に場合によって必要となる既存のゾーン−空気分離の適合又は変更が、少なくとも著しく阻害され得るということを当然ながら意味する。周知のように火格子はさまざまな燃焼ゾーンに分割されている。なぜなら、燃焼ゾーンごとに状況が大幅に異なっており、それぞれ異なった換気と冷却も必要となるからである。ゾーン適合は、例えば燃やすごみの種類や組合せを常に変更する場合に必要となり得る。

国際公開第９５／１８３３３号パンフレット

したがって本発明の課題は、組立て及び整備時に取り扱いが簡単で、ゾーン−空気分離の適合作業における柔軟性が高い、大規模設備におけるごみ焼却用摺動火格子のための格子段モジュールを提示することである。

この課題は、請求項１の特徴の組み合わせによって解決される。

この解決法では、この種類の格子段モジュールにおいて、ちょうど１つの固定格子段とちょうど１つの可動格子段及び付属している格子段駆動部を備えている。その際可動格子段は、固定格子段に対して、格子段駆動部を使って往復運動で摺動可能である。加えてこの格子段モジュールは別の同種の格子段モジュールと隙間なく数珠つなぎできる。これはまず、簡単な方法で摺動火格子を任意の長さに構成できることにより有利である。

この構成はしかしまた、基本的に２つの格子段モジュールの間に簡単な方法でゾーン−空気分離をゾーン分離プレートの形で取り付けることができるという追加の利点をもたらす。これにより、ごみ焼却設備におけるゾーン−空気分離に関して望まれるより大きな柔軟性が実現される。

特許文献１に開示されたモジュール構成と比較すると、格子段の直下に伸びている、空気又は冷媒を給送するための縦方向チャンネルが火格子の給送方向に広範囲に存在しないか又は完全に欠如していることは、当然ながらゾーン−空気分離の適合性に関して柔軟性がより大きいことが認められる。別の実施形態では、これに関して望まれている柔軟性が、多くの場合格子段の上の格子段プレートの特別な造形によって、実際に実現可能であることが示される。すなわち一方では格子段プレートの従来形の造形であっても火格子のすべてのゾーンで常に追加の冷却を必要とするわけではないこと、及び他方で、以下で言及される格子段プレートの特別な造形によって、わずかなゾーン又はゾーンエリアでしか冷却が必要ではなくなることが追加的に達成可能であることが企図される。好ましくは個別に固定可能な格子段プレートの特別な造形は、格子段プレートの焼却物の方を向いた側に適切な溶接被覆を備えている。これにより冷却されていない格子段プレートにおいても、溶接被覆のない一般的な格子段プレートに比べて高い耐摩耗性が達成される。当然このような格子段プレートは内側にもさらにもう一つ、格子段プレートを通って冷媒を案内するための蛇行チャンネルが備えられてよく、これは当然ながら冷却の効果で格子段プレートの耐摩耗性をさらに高める。言うまでもなく、サイズの小さい比較的単純なモジュールを備えたモジュール方式というコンセプトは、冷却必要性とは無関係に、個々のゾーン内又は個々のモジュールグループで保守が全般的に軽減されるため、常に有意義であり有利である。

単純なモジュール式構造の別の利点は、格子段モジュールが基本的に異なった段高さ又は異なった段形状を備え得ることにある。このように異なった形状に形成された格子段モジュールを隙間なく数珠つなぎするために必要なことは、常に最小限の構造的適合だけである。さらに、異なった段高さ又は異なった段形状はもちろん固定格子段においても可動格子段においても形成可能である。このような成形における差異は、焼却物をさらに先へ確実に搬送するために有利である。

本発明による格子段モジュールの別の利点は、特に単純で信頼性の高い、可動格子段の往復運動を生じさせる機構である。そのために格子段駆動部は格子段モジュールの両側に油圧シリンダーを備え、その際油圧シリンダーは当然同時に及び一緒に制御される。この油圧シリンダーは両側の駆動レバー、駆動軸、別の駆動レバー及びリバースレバーを介して可動格子段の往復移動を生じさせる。こうして簡単な方法で駆動軸の回転運動を可動格子段の純粋な往復平行移動に変換し、油圧シリンダーは力を生じさせる駆動要素として、危険にさらされることの少ないサイドエリアに配置されている。その際可動格子段の平行移動案内は、可動格子段と固定的に結合されているガイドキャリアを介して、及び支持部に取り付けられたガイドローラーを介して行われる。

本発明による格子段モジュールの実施形態はさらに、非常に幅の広い格子を簡単に実現することを可能にする。重量負荷が高まったことにより、基本的に格子段モジュールの要素だけが、特に当然支持部が、強度に関して相応に設計されていなければならない。一般的な構造の公知の格子は、通常幅約２〜３ｍの格子列に個々に分割されている。これら格子列の間には、膨張を吸収するためのセンターバーが取り付けられている。このセンターバーは製造だけでなく維持にも非常にコストがかかる。本発明による格子段モジュールの実施形態では、基本的に格子も連続して６ｍを超える幅を持ち、センターバーなしで実施することができる。個々のコンポーネントの熱膨張を吸収するためにはもちろん適切な技術的対策を備えていなければならないが、これは一般に、センターバーを省略することが可能であるなら、より簡単に形成できる。

以下では、図を使用して本発明を詳細に説明する。

本発明による複数の格子段モジュールが数珠つなぎになっている、摺動火格子の模式的側面図である。 可動格子段が前へ送られた、格子段モジュールを後ろから見た立体部分図である。 可動格子段が引き戻された、図２の格子段モジュールを後ろから見た立体部分図である。 ゾーン分離プレートが取り付けられた、図２の格子段モジュールを後ろから見た立体部分図である。 図４の格子段モジュールを前から見た立体部分図である。 図２〜図５に従った格子段モジュールを前から見た立体部分図である。

図１は、摺動火格子の模式的側面図であり、ここでは本発明による複数の格子段モジュール（１）が数珠つなぎになっている。格子段モジュール（１）は、支持部（２）、ちょうど１つの固定格子段（３）、ちょうど１つの可動格子段（４）及び力を生じさせる駆動要素として油圧シリンダー（５）付き格子段駆動部を含んでいる。可動格子段（４）は固定格子段（３）に対して、格子段駆動部を使って往復運動で摺動可能である。格子段モジュール（１）は、別の格子段モジュール（１）と隙間なく数珠つなぎでき、それにより完全な摺動火格子を形成している。ここでは例として、数珠つなぎされた６つの格子段モジュール（１）を示しているが、数珠つなぎされた格子段モジュール（１）の数は基本的に自由に選択可能である。

本発明による格子段モジュール（１）は、図１に示されたように隙間なく数珠つなぎされており、このようにして典型的に火格子で使用されるパターンが生まれる。このパターンでは１つ置きに格子段が固定して配置されており、その間にある格子段は機械的に可動に支承されている。図１による表示では、さらに可動格子段４に通常適用される制御原理も図示されており、この制御原理ではそれぞれ１つの可動格子段４が最大限に前へ送られた位置（Ａ）にあり、他方でそれぞれ１つの別の後続の可動格子段４が最大限に引き戻された位置（Ｂ）にあり、格子段モジュール１が２つを超える場合には順番が入れ替わる。このようにして、（図示していない）焼却物が摺動火格子の上で徐々に搬送方向（Ｔ）前方にずらされる。個々の可動格子段４は、その際それぞれ方向（Ｓ）に平行移動で往復運動する。

格子段駆動部として、ここではコンポーネントのグループが示され、これによって格子段４が平行移動で運動する。これらコンポーネントのいくつかは、図１で少なくとも部分的に見ることができる（別の明確な表示は特に図２を参照）。旋回可能に取り付けられた油圧シリンダー５は駆動レバー６に作用し、この駆動レバーは駆動軸７を回転運動させる。駆動軸７には角度をずらして別の駆動レバー８が取り付けられている。別の駆動レバー８にはリバースレバー９が連結され、このリバースレバーは可動格子段４にも連結されている。このようにして油圧シリンダー５のピストンの元々は平行移動の往復運動が、駆動軸７の回転運動に、及び最終的に再び可動性の格子プレート４の平行移動の往復運動に変換される。この機構が図１では可動格子段４のところで最大限に前へ送られた位置（Ａ）にあることが、特にはっきり認められる。

図２は、可動格子段４が最大限に前へ送られた位置（Ａ）にある、格子段モジュール１を後ろから見た立体部分図である。ここでは固定格子段３の一部が省略され、その下にある機構がはっきり分かるようになっている。

駆動軸７は外側の駆動軸受１０と内側の駆動軸受１１を備え、これらによって支持部２に支承されている。この軸受については図５でさらに説明される。固定格子段３はサポート１２に取り付けられ、このサポートは支持部２と固定して結合されている。可動格子段４は、後方へ突き出ているガイドキャリア１３を備え、このガイドキャリアは可動格子段と固定して結合されている。さらに支持部２にはガイドローラー１４が取り付けられており、ガイドローラーの上にはガイドキャリア１３が載っており、それによりガイドキャリア１３が、及びそれによって可動の格子プレート４も、往復運動を行う。

図２では同様に、固定格子段３も可動格子段４も個々の格子段プレート１５から構成されていることが、はっきり認められる。格子段プレート１５はその際個別にプレートキャリア１６に固定可能である。

図３は、可動格子段４が最大限に引き戻された位置（Ｂ）にある、図２の格子段モジュールを後ろから見た立体部分図である。ガイドキャリア１３がこの位置でいくらか後方へ突き出ていることがはっきり認められる。しかしこの突出は、数珠つなぎの格子段モジュール１において、後ろにあるモジュールの機能をなんら妨害することはない。

図４は、ゾーン分離プレート１７が取り付けられた、図２の格子段モジュールを後ろから見た立体部分図である。ゾーン分離プレート１７は一体的に連続したカバー部分として仕上げられていてよく、好ましくは適切な形で支持部２に取り外し可能に固定される。このようにして、数珠つなぎになった火格子の個々の格子段モジュール１の間で、所望の又は必要な箇所に必要に応じてゾーン−空気分離を導入することが可能になる。このようにして特有の燃焼ゾーン内に、格子段プレート１５の換気スリット１８を通って燃焼室に入るべき給送新鮮空気の量が、目的に合わせて柔軟に制御できる。表示を単純化にするために、当然ながら同じく火格子の下にある新鮮空気の送込みと分配のための手段は、図示されていない。これはしかし、燃殻搬出の手段についてだけではなく、さらに説明の必要がない一般的な構造に関することでもある。

図５は、図４の格子段モジュールを前から見た立体部分図である。ここでは、駆動軸７とその固定部が特にはっきりと見て取れる。加えて支持部２は間隔を置いて支持パーツ１９を備え、この支持パーツには駆動軸７が内側の駆動軸受１１により１つの方法で取り外し可能に固定され、駆動軸は全体として、支持部２を分解することなく（図示していない）火格子枠から取り外し可能である。しかしこの目的のために外側の駆動軸受１０（図２参照）と油圧シリンダーは前もって同様に取り外しておかなければならない。このようにして格子段モジュール１の部品でさえ現場で交換可能であることが確保される。

図６は、最後に補足的な方法で図２〜図５に従った格子段モジュールを前から見た立体部分図である。特に格子段駆動部の部品、例えば駆動軸７、別の駆動レバーは、内側及び外側の駆動軸受１１、１０と同様、ここではより明確に確認できる。加えて例えば駆動軸７を駆動軸ピースに分割していること、又は外側の駆動軸受１０を油圧シリンダー５によって取り外しやすくしていることなど、駆動軸７の交換を容易にするための別の対策が備えられていることが見て取れる。

１ 格子段モジュール
２ 支持部
３ 固定格子段
４ 可動格子段
５ 油圧シリンダー
６ 駆動レバー
７ 駆動軸
８ 別の駆動レバー
９ リバースレバー
１０ 外側の駆動軸受
１１ 内側の駆動軸受
１２ サポート（固定格子段用）
１３ ガイドキャリア
１４ ガイドローラー
１５ 格子段プレート
１６ プレートキャリア
１７ ゾーン分離プレート
１８ 換気スリット
１９ 支持パーツ
Ａ 最大限に前へ送られた位置
Ｂ 最大限に引き戻された位置
Ｔ 焼却物の搬送方向
Ｓ 往復運動の方向

Claims (12)

1. 大規模設備におけるごみ焼却用摺動火格子のための格子段モジュール（１）であって、その際前記格子段モジュール（１）が格子段（３、４）のための支持部（２）を有している格子段モジュールにおいて、前記格子段モジュール（１）がちょうど１つの固定格子段（３）とちょうど１つの可動格子段（４）及び格子段駆動部を有しており、その際前記可動格子段（４）が前記固定格子段（３）に対して、前記格子段駆動部を使って往復運動摺動可能であり、及びその際前記摺動火格子を形成するために前記格子段モジュール（１）が別の格子段モジュール（１）と隙間なく数珠つなぎできることを特徴とする、格子段モジュール。
2. 請求項１に記載の格子段モジュール（１）であって、格子段モジュール（１）がゾーン−空気分離をゾーン分離プレート（１７）の形で有していることを特徴とする、前記格子段モジュール。
3. 請求項２に記載の格子段モジュール（１）であって、前記ゾーン分離プレート（１７）が取り外し可能に前記支持部（２）の後方に取り付け可能であることを特徴とする、格子段モジュール。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の格子段モジュール（１）であって、前記格子段駆動部が前記格子段モジュール（１）の両側にそれぞれ１つの油圧シリンダー（５）を有し、その際前記油圧シリンダー（５）が一緒に制御されることを特徴とする、格子段モジュール。
5. 請求項４に記載の格子段モジュール（１）であって、前記油圧シリンダー（５）が両側の駆動レバー（６）、駆動軸（７）、別の駆動レバー（８）及びリバースレバー（９）を介して前記可動格子段（４）の往復移動を生じさせることを特徴とする、格子段モジュール。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の格子段モジュール（１）であって、可動格子段（４）の案内が、前記可動格子段（４）と固定して結合されているガイドキャリア（１３）を介して、及び前記支持部（２）に取り付けられているガイドローラー（１４）を介して行われることを特徴とする、格子段モジュール。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の格子段モジュール（１）であって、前記固定及び可動格子段（３、４）が個別に固定可能な格子段プレート（１５）を備えていることを特徴とする、格子段モジュール。
8. 請求項７に記載の格子段モジュール（１）であって、前記格子段プレート（１５）の焼却物の方を向いた側に溶接被覆を備えていることを特徴とする、格子段モジュール。
9. 請求項７又は８に記載の格子段モジュール（１）であって、前記格子段プレート（１５）が前記格子段プレートを通って冷媒を案内するための蛇行チャンネルを備えていることを特徴とする、格子段モジュール。
10. 請求項１に記載の少なくとも２つの格子段モジュール（１）を備えた、大規模設備におけるごみ焼却用火格子であって、前記格子段モジュール（１）が隙間なく数珠つなぎされており及び前記格子段駆動部が互いに調節されていることを特徴とする、火格子。
11. 請求項１０に記載の少なくとも２つの格子段モジュール（１）を備えた、大規模設備におけるごみ焼却用火格子であって、前記格子段モジュール（１）が異なった段高さ又は異なった段形状を有していることを特徴とする、火格子。
12. 請求項１１に記載の少なくとも２つの格子段モジュール（１）を備えた、大規模設備におけるごみ焼却用火格子であって、前記異なった段高さ又は異なった段形状が固定又は可動の格子段において形成されていることを特徴とする、火格子。

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