JP2020514467A - 自動灰処理機を含む熱分解ガス化炉 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動灰処理機を含む熱分解ガス化炉に関する。具体的には、本発明の実施例によると、可燃性廃棄物が投入されて熱分解される筒部、筒部の下側に配置されて筒部を選択的に密閉させる底ドア部、筒部を支持するメインフレーム、底ドア部を支持するベースフレーム、底ドア部上に残存する、可燃性廃棄物の熱分解後に残った灰を一方向に走行しながら押し出してとり除く自動灰処理機、及び自動灰処理機を支持し、自動灰処理機の走行をガイドするガイドフレームを含む熱分解ガス化炉が提供され得る。【代表図】図１

Description

本発明は、自動灰処理機を含む熱分解ガス化炉に関する。

生活廃棄物、産業廃棄物など、多様な種類の廃棄物の処理が問題とされている。廃棄物の処理方法の一つとして、有機物を含んでおり、バイオマス燃料として活用可能な廃棄物、ポリプロピレン系列の廃合成樹脂など可燃性廃棄物を分類してそれを熱分解し、熱分解により発生した可燃性ガスを活用してタービンを駆動したりスチームを生成するなどで活用する方法がある。このように可燃性廃棄物をガス化炉で熱分解して発生したガスを活用すれば、炭酸ガスの排出量を減らして温暖化の問題を緩和することができる。

廃棄物の熱分解のための熱分解ガス化炉は、上方向にエアノズルが植え込まれている底ドア部分に空気を注入して局所燃焼を行い、その燃焼熱で周辺廃棄物を熱分解する原理であって、この局所燃焼領域内部の温度は最大１０００℃以上までも高くなる。そのため、局所燃焼領域にあるガラスがとけてそこに不燃物と土などが混じって冷えてしまうと、硬くなって固まりを形成する、いわゆるクランク現象が発生する可能性がある。

以下、本明細書において「灰」という用語は、熱分解完了後に残る白い灰とクランク減少によって発生した固まりを含む意味で使用する。

熱分解後に残った灰を処理するために、底ドアは筒部と一側がヒンジによって連結され、底ドアが筒部から分離されてヒンジを中心にピボッドし、その状態で作業者が道具を使って底の方に掻き落として灰を掃除するようになっている。

このような灰の処理過程においてクランク現象により底ドアにくっついた固まりは道具で掻き落とすことが難しく、底ドアを閉めて作業者が点検ドアから筒部内部に入って固まりをとり除いた後、底ドアをまた下方にピボットして掃除をする過程を数回繰り返さなければならない煩わしさがあった。

このような煩わしい作業のため、灰処理に必要な時間が長くなって連続的な工程に不都合を招いてしまい、熱分解工程が不必要に引き延びになって工程上の非効率をもたらすことになる問題があった。

一方， 他の従来の熱分解ガス化炉は、底ドアを油圧シリンダーを利用して下方に降ろし、台車を利用して横方向に移動した後、作業者が灰を掃除した。その時、熱分解終了以後にも底ドアに部分的に火種が残存する可能性があり、それをとり除くために底ドア上に水を振りまく作業が必要であり、その過程で周辺が汚染する可能性があるという問題があった。

さらに、クランク現象によって発生した固まりを無くすために底ドアから作業者が投入されなければならないが、熱分解以後にも筒部内部温度が高い状態である可能性があるため、作業者がやけどをする危険に遭遇する問題があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するために提案されるものであって、作業者が直接熱分解後発生する灰を手作業で処理する必要なく、自動で処理することができる灰処理装置及びそれを含む熱分解ガス化炉を提供しようとする。

本発明の一実施例によると、可燃性廃棄物が投入されて熱分解される筒部、前記筒部の下側に配置されて前記筒部を選択的に密閉させる底ドア部、前記筒部を支持するメインフレーム、前記底ドア部を支持するベースフレーム、前記底ドア部上に残存する、前記可燃性廃棄物の熱分解後に残った灰を一方向に走行しながら押し出してとり除く自動灰処理機、及び前記自動灰処理機を支持し、前記自動灰処理機の走行をガイドするガイドフレームを含む、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記メインフレーム、前記ベースフレーム及び前記ガイドフレームのいずれか一つに連結されて支持され、上面にラックギアが形成されるラックギアフレームをさらに含み、前記自動灰処理機は、前記ラックギアとかみ合うように構成される駆動ギア、及び前記駆動ギアと連結されて前記駆動ギアに回転力を提供する駆動部材を含む、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記ラックギアフレームは前記自動灰処理機の走行方向に沿って延長形成され、前記駆動ギアの回転によって前記自動灰処理機が走行する、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記自動灰処理機は、前記駆動ギアと同軸連結される従動ホイールをさらに含み、前記ガイドフレームは、前記従動ホイールの少なくとも一部が収容されて前記従動ホイールの移動を案内する走行ガイドを含む、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記自動灰処理機は、前記駆動ギアと同軸連結される第１従動ホイール、及び前記第１従動ホイールと異なる軸を有する第２従動ホイールをさらに含み、前記ガイドフレームは、前記第１従動ホイール及び前記第２従動ホイールの少なくとも一部が収容されて前記第１従動ホイール及び前記第２従動ホイールの移動を案内する走行ガイドを含む、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記自動灰処理機は、前方部に提供され、灰を押し出すためのプッシュプレートをさらに含み、前記自動灰処理機が前記ガイドフレームに沿って走行する時、前記底ドア部の上側に積もった灰が前記プッシュプレートによって押されて前記底ドア部から除去される、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記底ドア部は、ドアボディー、前記ベースフレームに固定され、前記ドアボディーに端部が連結されて前記ドアボディーを昇下降させる昇下降手段、及び前記ベースフレームに上下移動可能に設置され、上側端部が前記ドアボディーに連結されるガイドポストを含む、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記昇下降手段の駆動を制御する制御部をさらに含み、前記ドアボディーの上側に積もった灰の量に応じて前記ドアボディーの高さが調節される、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記ベースフレームに固定され、前記ガイドポストが上下移動可能に通過されるメインハウジング、及び前記メインハウジングに設置されるオイル供給体をさらに含み、前記メインハウジングの側面から前記ガイドポストの表面側へオイル供給ホールが貫通形成され、前記オイル供給体が前記オイル供給ホールに設置され、前記オイル供給体から前記オイル供給ホールを通じて潤滑油が前記ガイドポストの表面に供給される、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記メインハウジングの上側に固定設置され、前記ガイドポストが上下移動可能に通過されるリテーナハウジング、前記メインハウジングの下側に固定設置され、前記ガイドポストが上下移動可能に通過されるポストハウジング、及び前記ガイドポストの表面に供給された潤滑油が前記リテーナハウジング及び前記ポストハウジングの外部に流出されることが防止されるように設置されるオイルリテーナをさらに含む、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記オイルリテーナは、前記ガイドポストと接するように、前記リテーナハウジングの上部及び前記ポストハウジングの下部に設置される、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記メインハウジングは、前記ガイドポストが通過するホールの表面に垂直溝及び水平溝が形成され、前記垂直溝は上下方向に表面から凹入され前記ガイドポストが通過するホールの円周に沿って少なくとも一つ以上が形成され、前記水平溝は前記ガイドポストが通過するホールの円周に沿って表面から凹入形成される、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記底ドア部はドアボディー、及び前記ドアボディー内に提供され、空気が捕集されるエアポケットを含み、前記エアポケットと連結され、前記エアポケットへ空気を供給するための通路を提供する空気供給ダクト、及び前記空気供給ダクトの端部と連結され外部空気を前記エアポケットへ供給する送風ファンをさらに含み、前記空気供給ダクトは少なくとも一部が伸縮可能なベローズ管で構成される、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記底ドア部はドアボディー、及び前記ドアボディー内に提供され、内部に冷媒が循環されることができる空間を含む下部冷却ジャケットを含み、前記下部冷却ジャケットと連結され、前記下部冷却ジャケットへ冷媒を供給するための通路を提供する冷媒供給管、前記下部冷却ジャケットと連結され、前記下部冷却ジャケットから冷媒を排出するための通路を提供する冷媒排出管、及び前記冷媒供給管及び前記冷媒排出管と連結され、前記ドアボディーの昇下降に対応して形状が変形するケーブルベア（登録商標）をさらに含む、熱分解ガス化炉が提供される。

また、前記冷媒排出管及び前記冷媒供給管は途中で高圧ホースまたはフレキシブルホースと連結される、熱分解ガス化炉が提供される。

本発明の実施例によると、作業者が手作業で灰を処理する必要なく、自動で灰の処理が可能であるため、熱分解への連続的な稼動が可能になり、手動で灰を処理するのに必要な時間が減り、工程効率が高くなるという効果がある。

また、作業者が灰処理過程で残存する火種などによってやけどをする危険をとり除くことができるという効果がある。

本発明の一実施例による熱分解ガス化炉を示す図である。 図１の熱分解ガス化炉の下部を示す平面図である。 図１の熱分解ガス化炉の下部を拡大して示す図である。 図１の熱分解ガス化炉の下部を図３とは異なる側面から見て示す図である。 図１のガイドポストを拡大した図である。 図５のメインハウジングの平面図である。 図６のＡ−Ａ’断面図である。 図１の自動灰処理機を詳細に示す図である。 図１の自動灰処理機を詳細に示す図である。 図１の自動灰処理機を詳細に示す図である。 図１の自動灰処理機を利用して底ドア部上の灰を除去する過程を示す図である。

以下においては、本発明の思想を具現するための具体的な実施例について図面を参照して詳しく説明する。本発明を説明するにおいて、関連する公知構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする恐れがあると判断した場合にはその詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例による熱分解ガス化炉を図示した図であり、図２は、図１の熱分解ガス化炉の下部を図示した平面図であり、図３は、図１の熱分解ガス化炉の下部を拡大して図示した図であり、図４は、図１の熱分解ガス化炉の下部を図３とは異なる側面から見た図である。

図１ないし図４を参照すると、本発明の一実施例による熱分解ガス化炉１は、可燃性廃棄物が投入されて熱分解される筒部１０、筒部１０の下側に配置されて筒部１０を選択的に密閉させる底ドア部２０、筒部１０を支持するメインフレーム３０、底ドア部２０を支持するベースフレーム４０及び底ドア部２０上の灰Ｘをとり除くための灰処理部５０を含む。

メインフレーム３０、ベースフレーム４０及び後述するガイドフレーム５００は、それぞれＩビームが複数個お互いに接合連結された六面体フレーム形状の構造物として構成され得る。また、メインフレーム３０の上部には第１ホイスト３１０及び第２ホイスト３２０が設置されることができ、側面には上下方向に延長形成されるバスケット走行レール３４０が設置されることができる。バスケット走行レール３４０には廃棄物投入バスケット３３０が係合されることができ、廃棄物投入バスケット３３０は第１ホイスト３１０と連結されてバスケット走行レール３４０に沿って上昇することができるように提供される。

これによって、後述する蓋１１０と連結されている第２ホイスト３２０の作動によって蓋１１０が開放されると、第１ホイスト３１０の作動によって、廃棄物が内部に積載されている廃棄物投入バスケット３３０が筒部１０の上側開口側に上昇して内部の廃棄物を筒部１０内の廃棄物燃焼室１００に投入することができる。

熱分解される廃棄物の例としては、廃棄物固形燃料（ＳＲＦ）成型燃料、ＳＲＦ非成型燃料、バイオＳＲＦ、廃タイヤ、廃タイヤ由来燃料（ＴＤＦ）、その他の生活廃棄物または産業廃棄物を機械的破砕、粉砕、選別してリサイクルするように生産した可燃性混合廃棄物などがあげられる。

筒部１０は、廃棄物が熱分解される熱分解空間を有する廃棄物燃焼室１００と、廃棄物燃焼室１００の上面を開閉する蓋１１０と、筒部１０の下部に提供されて廃棄物に着火させるための着火ユニット１２０と、廃棄物燃焼室１００下面に取り付けられた下部フランジ１３０を含む。

廃棄物燃焼室１００は、上面と下面が開けられている円筒形状を有することができ、熱分解空間の上部は蓋１１０によって開閉され、下部は後述する底ドア部２０によって開閉される。また、蓋１１０及び底ドア部２０によって廃棄物燃焼室１００が閉鎖された状態では外部に対して密封された状態が維持される。そのため、廃棄物が熱分解される間には廃棄物燃焼室１００内の燃焼火花、ガスなどが外部排出されない。

また、廃棄物燃焼室１００は内側から外側の方向に、側部耐火壁、側部冷却ジャケット、外壁の順に積層されて構成され得る。側部冷却ジャケットは外部から冷媒が受け渡されて内部に流れるように構成され、内部に流れる冷媒が熱分解空間と熱交換しながら温度が高くなる。このように冷媒に蓄積された熱エネルギーは外部に排出されてリサイクルされることができる。

側部冷却ジャケットと熱分解空間の間には側部耐火壁が配置され、側部耐火壁は断熱性能を持つ材質で構成され、側部冷却ジャケットと熱分解空間の間の熱交換を一部妨げることで側部冷却ジャケット内部の冷媒が過度に高い温度になったり、熱分解空間内部の温度が過度に低くならないようにする役目をする。このような側部耐火壁の厚さ（ｔ）は５０〜１００ｍｍ範囲内で決まり、このような厚さ範囲内で側部耐火壁の厚さ（ｔ）が決まることによって耐火材としての機能を喪失する危険もなく、熱分解温度が過度に上昇する問題も解決できる。

蓋１１０は、廃棄物燃焼室１００内側方向に耐火壁１１２が形成され、蓋１１０が閉まった状態では廃棄物燃焼室１００内部の熱気が上方に放出されることを抑制する。また、蓋１１０は廃棄物燃焼室１００に対して一端がピボット可能に構成されることによって容易に開閉可能に構成され得る。そのために、蓋１１０の一端には廃棄物燃焼室１００と回転可能に蓋１１０を廃棄物燃焼室１００に連結させるヒンジ１１６が提供され、蓋１１０が閉まった時に廃棄物燃焼室１００の上部と接触する蓋１１０の下面には廃棄物燃焼室１００と接触する部分にシール部材１１４が提供される。このようなシール部材１１４によって廃棄物燃焼室１００内部のガスが外部に排出されることが防止される。

着火ユニット１２０は、筒部１０の下部に形成されて廃棄物燃焼室１００内部の可燃性廃棄物に着火をして火炎を発生させ、熱分解が始まるようにする機能を遂行することができる。そのために、着火ユニット１２０は廃棄物燃焼室１００の内部に火花が投入される通路を提供する点火管と、点火管の内部に火花を発生させる点火プラグと、点火管の端部に提供されるダンパーと、ダンパーをスライドさせて点火管の端部を開閉させるシリンダーを含む。シリンダーは空圧シリンダー、油圧シリンダー、または螺旋ジャッキなどで構成され得る。

そのため、点火プラグから火花が発生すると、点火管を通じて廃棄物燃焼室１００の内部に火花が伝達されて着火が行われ、所定時間の間に着火が実施された後に可燃性廃棄物に燃焼が始まると、ダンパーがスライドして点火管の端部を閉鎖する。これによって、着火に必要な時間だけ火花を伝達することができ、作業者が手動で着火をしなくても自動で安全に廃棄物に対する着火が行われる。

また、着火ユニット１２０は、廃棄物燃焼室１００の周りに沿って複数の位置に設置されることができ、一例として、一定間隔を置いて４か所に配置されることができる。また、着火ユニット１２０が複数固提供される場合には図示していない制御部によって一括して制御されることができる。

下部フランジ１３０は四角形状であって、内部に熱分解空間と連通する連通孔が形成されるように構成され得る。また、下部フランジ１３０は廃棄物燃焼室１００の下面に取り付けられる部材で、底ドア部２０の密封リングによって圧着されると廃棄物燃焼室１００と底ドア部２０の間のギャップが密封されるパッキング部材を含む。前記パッキング部材は密封環境を構成するための弾性材質からなり、底ドア部２０に対向して提供され、下部フランジ１３０の形状によっては四角形リングの形状にて提供される。

一方、底ドア部２０は筒部１０の下側に配置されて筒部１０を選択的に密閉させるように提供される。これによって、底ドア部２０は筒部１０の下側から筒部１０に向けて進んで密着された時に筒部１０の下部を閉鎖させることができる。

このような底ドア部２０は、ドアボディー２００と、上面に提供される下部耐火壁２０２と、熱分解空間に燃焼に必要な空気を供給するための空気供給ノズル２１０と、内部に空気を捕集することができる空間を有し、空気供給ノズル２１０と連結されて内部に捕集された空気が空気供給ノズル２１０を通じて排出するエアポケット２２０と、エアポケット２２０と連結されてエアポケット２２０に空気を供給するための通路を提供する空気供給ダクト２３０と、ドアボディー２００の内部に提供され、内部に冷媒が循環され得る空間を含む下部冷却ジャケット２４０と、ベースフレーム４０に固定され、ドアボディー２００に端部が連結されてドアボディー２００を昇下降させる昇下降手段２５０及びベースフレーム４０に上下移動可能に設置され、上側端部がドアボディー２００に連結されるガイドポスト２６０を含むことができる。

空気供給ノズル２１０は下部耐火壁２０２のノズル収容溝に突出するように形成され、複数固が提供される。また、空気供給ダクト２３０は少なくとも一部がベローズ管２３２で構成され、底ドア部２０が上昇または下降される時にそれに従って延長または収縮されるように提供される。また、空気供給ダクト２３０の端部と連結されて外部空気をエアポケット２２０に供給する送風ファン２３４をさらに含む。

また、ドアボディー２００は上部から下部耐火壁２０２、下部冷却ジャケット２４０、エアポケット２２０の順に積層され得る。

下部耐火壁２０２は、側部耐火壁と同じ材質で構成されることができ、上面には空気供給ノズル２１０の端部が収容されるノズル収容溝が複数個形成される。ノズル収容溝に空気供給ノズル２１０の端部が収容されることによって、下部耐火壁２０２の上面の上側に空気供給ノズル２１０が突出しないため、空気供給ノズル２１０が投入される廃棄物と衝突して破損する危険を防ぐことができる。また、下部耐火壁２０２は縁部に提供された円形枠によって底ドア部２０内での位置が固定される。

下部冷却ジャケット２４０は、側部冷却ジャケットと同様に外部から冷媒を受け渡されて冷媒が内部に流れるように構成され、内部に流れる冷媒が熱分解空間と熱交換しながら温度が高くなる。このように冷媒に蓄積された熱エネルギーは外部に排出されてリサイクルされることができる。また、下部耐火壁２０２によって下部冷却ジャケット２４０と熱分解空間の間の熱交換が一部妨げられることにより、下部冷却ジャケット２４０内部の冷媒が過度に高い温度になったり、熱分解空間内部の温度が過度に低くならないようにする役目をする。このような下部耐火壁２０２の厚さは側部耐火壁と同じく５０〜１００ｍｍ範囲内で決まることができる。

そのために、下部冷却ジャケット２４０は外部の冷媒供給源（図示せず）から冷媒が供給される通路を提供する冷媒供給管２４２及び冷媒が外部に排出される通路を提供する冷媒排出管２４４と連結される。また、冷媒供給管２４２と冷媒排出管２４４は途中に高圧ホースまたはフレキシブルホースと繋がれ、高圧ホースまたはフレキシブルホースはドアボディー２００の昇下降に対応して形状が変形され得るケーブルベア２４６によって支持されるように提供される。そのため、ドアボディー２００の上昇または下降によって冷媒供給管２４２及び冷媒排出管２４４が破損されることを防止することができる。

昇下降手段２５０は、延長及び収縮可能な部材で提供され、一例として油圧シリンダー、空圧シリンダーまたは 螺旋ジャッキなどで構成されることができる。また、昇下降手段２５０は複数個がベースフレーム４０に固定され、ベースフレーム４０から延長及び収縮される端部は、ドアボディー２００の下面に接合されて外部から駆動力を受けると延長または収縮されることによりドアボディー２００を上昇または下降させることができる。また、昇下降手段２５０の駆動を制御する制御部（図示せず）がさらに具備され、制御部はドアボディー２００の上側に積もった灰Ｘの量に応じてドアボディー２００の高さが調節されるように昇下降手段２５０を駆動させることができる。

ガイドポスト２６０はベースフレーム４０に上下移動可能に貫通ホールに挿入通過されて設置されることができる。また、ガイドポスト２６０がベースフレーム４０に堅固に固定されて円滑に昇下降することができるように補助する構成が提供される。これに関する具体的な説明を図５ないし図７を参照して説明する。

図５は図１のガイドポストを拡大した図であり、図６は図５のメインハウジングの平面図であり、図７は図６のＡ−Ａ’ 断面図である。

図５ないし図７を参照すると、ベースフレーム４０に固定され、ガイドポスト２６０が上下移動可能に通過されるメインハウジング２６２、メインハウジング２６２に設置されるオイル供給体２６１、メインハウジング２６２の上側に固定設置され、ガイドポスト２６０が上下移動可能に通過されるリテーナハウジング２６４、メインハウジング２６２の下側に固定設置され、ガイドポスト２６０が上下移動可能に通過されるポストハウジング２６６、及びガイドポスト２６０の表面に供給された潤滑油がリテーナハウジング２６４及びポストハウジング２６６の外部に流出されることが防止されるように設置されるリテーナハウジング２６４が提供される。

メインハウジング２６２、リテーナハウジング２６４及びポストハウジング２６６はすべて全体的に円形に構成され、中央部にガイドポスト２６０が挿入通過されるホールが形成される。

メインハウジング２６２は、上面に円周に沿って所定間隔で離隔される複数の締結孔２６２２が形成され、締結孔２６２２が形成された部分から中央部に向けて段差が形成された形状を有する。このような段差が形成された部分の側面には潤滑油供給のためのオイル供給ホール２６３が中央部のホールまで貫通形成され、オイル供給ホール２６３の外側端部にはオイル供給体２６１が設置される。

オイル供給体２６１は、オイル供給ホール２６３を通じて潤滑油を周期的に供給する部材であり、一例としてグリースオイルニップルで構成され得る。これによって、ガイドポスト２６０が挿入されたメインハウジング２６２の中央部ホールの表面に潤滑油が周期的に供給されてガイドポスト２６０の昇下降移動が円滑に行われることができる。

一方、メインハウジング２６２のガイドポスト２６０が通過する中央部ホールの表面には垂直溝２６２４、及び水平溝２６２６が形成され、垂直溝２６２４は上下方向にホールの表面から凹入されてガイドポスト２６０が通過する中央部ホールの円周に沿って少なくとも一つ以上が形成される。また、水平溝２６２６はガイドポスト２６０が通過する中央部ホールの円周に沿って表面から凹入形成される。このような水平溝２６２６は一つ形成されることもでき、高さによって複数個が形成されることもできる。

このような垂直溝２６２４、及び水平溝２６２６によって、オイル供給体２６１から供給された潤滑油が垂直方向及び水平方向にむらなく広がってガイドポスト２６０に対する潤滑作用がより効果的に行われる。

リテーナハウジング２６４はメインハウジング２６２の上側に固定され、一例としてメインハウジング２６２とボルトで締結され得る。また、リテーナハウジング２６４の上面中央部のガイドポスト２６０と接触する部分にリング状のオイルリテーナ２６８が提供される。

また、ポストハウジング２６６はメインハウジング２６２の下側に固定され、一例としてメインハウジング２６２に形成された締結孔２６２２に対応するホールを有し、それによってメインハウジング２６２、及びベースフレーム４０とボルトで固定され得る。また、ポストハウジング２６６の下面中央部のガイドポスト２６０と接触する部分にリング状のオイルリテーナ２６８が提供される。

このように、ガイドポスト２６０の表面に供給された潤滑油が外部に流出されることを防止するため、リテーナハウジング２６４の上面とポストハウジング２６６の下面にそれぞれオイルリテーナ２６８が提供され、潤滑油が外部に流出されることを防ぐことができる。

以下においては、図８ないし図１０を参照して灰処理部５０の具体的な構成について説明する。図８ないし図１０は、図１の自動灰処理機を詳細に図示した図である。

図８ないし図１０を参照すると、灰処理部５０は底ドア部２０上に残存する灰Ｘを一方向に走行しながら押し出してとり除く自動灰処理機５１０、自動灰処理機５１０を支持し、自動灰処理機５１０の走行をガイドするガイドフレーム５００、ベースフレーム４０に連結されて支持され、上面にラックギア５２２が形成されるラックギアフレーム５２０を含む。

ガイドフレーム５００は、自動灰処理機５１０の従動ホイール５１７、５１８の少なくとも一部が収容されて従動ホイール５１７、５１８の移動を案内する走行ガイド５０２、及び自動灰処理機５１０がガイドフレーム５００の外側に離脱しないように防ぐストッパ５０４を含む。

走行ガイド５０２は、ガイドフレーム５００の一部を構成する一方向に延長されたＩビームの側部として提供されることができ、具体的に、Ｉビームの側部を構成する断面が「コ」字型である空間として定義されることができる。このような「コ」字型空間に従動ホイール５１７、５１８が収容されて走行することにより自動灰処理機５１０の走行が走行ガイド５０２によって案内され得る。

ストッパ５０４は、自動灰処理機５１０が走行ガイド５０２の外部に離脱することを防止するために、自動灰処理機５１０が灰Ｘを処理する前に待機する位置における従動ホイール５１７、５１８と走行方向の反対側で接触する位置に配置されることができ、走行ガイド５０２の「コ」字型空間を一部閉鎖するように提供されることができる。ただし、これは一例に過ぎず、ストッパ５０４がラックギアフレーム５２０に提供されて自動灰処理機５１０の離脱を防止することも可能である。

自動灰処理機５１０は、ラックギア５２２とかみ合うように構成される駆動ギア５１６、駆動ギア５１６と連結されて駆動ギア５１６に回転力を提供する駆動部材５１２、駆動部材５１２と駆動ギア５１６を連結して駆動部材５１２で発生する動力を駆動ギア５１６に伝達する駆動ベルト５１４、駆動ギア５１６と同軸連結される第１従動ホイール５１７、第１従動ホイール５１７と違う軸を有する第２従動ホイール５１８、自動灰処理機５１０の前方部に提供されて灰Ｘを押し出すためのプッシュプレート５１９を含むことができる。本実施例では駆動部材５１２と駆動ギア５１６が駆動ベルトを通じて連結された場合を例にあげて説明したが、駆動ベルト以外に駆動チェーンなどが適用されることも可能である。

自動灰処理機５１０は、駆動部材５１２の作動が始まると駆動ギア５１６が回転しながらラックギア５２２に付いて進むようになることで直線運動を始め、その時、走行ガイド５０２によって従動ホイール５１７、５１８が案内されることによって走行経路が設定され得る。このように自動灰処理機５１０がガイドフレーム５００に沿って走行する時、底ドア部２０の上側に積もった灰Ｘがプッシュプレート５１９によって押されて底ドア部２０から除去される。プッシュプレート５１９によって押された灰Ｘは地面に設置された移送コンベヤー５３０上に積載されて排出されることができる。

ラックギアフレーム５２０は自動灰処理機５１０の走行方向に延長形成され、ベースフレーム４０に設置されることができる。ラックギアフレーム５２０の上面にはラックギア５２２が形成され、ラックギア５２２にかみ合った駆動ギア５１６が回転することによりラックギア５２２に付いて自動灰処理機５１０が走行して灰Ｘをとり除くことができる。

本実施例では、ラックギアフレーム５２０がベースフレーム４０に固定設置された場合を例にあげて図示したが、これは一例に過ぎず、ラックギアフレーム５２０はベースフレーム４０以外にもメインフレーム３０またはガイドフレーム５００に設置されることができる。

以下には上述したような構成を有する本発明の実施例による熱分解ガス化炉の作用及び効果について図１１を参照して説明する。図１１は、図１の自動灰処理機を利用して底ドア部上の灰をとり除く過程を示した図である。

廃棄物の燃焼が始まるためには、まず筒部１０内の廃棄物燃焼室１００に廃棄物が満たされなければならない。そのため、廃棄物が別途のクレーンまたはダンプなどの手段で廃棄物投入バスケット３３０に積載される。廃棄物が廃棄物投入バスケット３３０に積載完了すると、第２ホイスト３２０が駆動して蓋１１０が開放された後、第１ホイスト３１０が駆動されて廃棄物投入バスケット３３０がバスケット走行レール３４０に沿って上昇して蓋１１０側に近付くことができる。

蓋１１０側にはバスケット走行レール３４０が蓋１１０に向かって曲がっているため、蓋１１０側で廃棄物投入バスケット３３０が回動して筒部１０の廃棄物燃焼室１００内部に廃棄物が流れ込んで積載される。このように廃棄物燃焼室１００に廃棄物の積載が完了すると、蓋１１０がまた閉鎖されて廃棄物燃焼室１００が密封された後、廃棄物の燃焼が行われる。

燃焼が完了して底ドア部２０のドアボディー２００の上側に灰Ｘが残るようになる。このような灰Ｘをとり除くため、昇下降手段２５０が駆動してドアボディー２００が降りる。その時、残存する灰Ｘの量によって下降する程度が決まることが可能であり、そのために昇下降手段２５０を制御する制御部は灰Ｘの量を測定するためのセンシング手段（図示せず）をさらに含むことができる。また、昇下降手段２５０が降りる時にガイドポスト２６０も一緒に下降することができる。その時、オイル供給体２６１によってガイドポスト２６０の表面側に潤滑油が供給されることができる。

適切な程度にドアボディー２００が下降すると、灰処理部５０の自動灰処理機５１０が走行を始めることができる。そのために、駆動部材５１２が駆動を始めると、駆動部材５１２の駆動力が駆動ベルト５１４を通じて駆動ギア５１６に伝達され、駆動ギア５１６が回転を始めることができる。

駆動ギア５１６はラックギアフレーム５２０のラックギア５２２に付いて回転しながら同時に進むようになり、それとともに駆動ギア５１６と同軸連結された第１従動ホイール５１７も回転を始めながらガイドフレーム５００の走行ガイド５０２に付いて案内されながら走行することができる。

自動灰処理機５１０が走行することにつれ、図１１に図示するようにプッシュプレート５１９が灰Ｘをドアボディー２００の外側に押し出して灰Ｘを落下させることができる。また、灰Ｘが落下される地点には移送コンベヤー５３０が配置され、落下した灰Ｘが移送コンベヤー５３０によって排出されることができる。

自動灰処理機５１０が灰Ｘを押し出す過程で、積もっている灰Ｘの荷重及び燃焼過程で発生したクランク現象によって、昇下降手段２５０に相当な水準の横方向荷重が作用する可能性がある。このような荷重が昇下降手段２５０に完全に作用する場合、昇下降手段２５０が破損する危険がある。

そのためにガイドポスト２６０が提供され、ガイドポスト２６０によって横方向荷重が分散して昇下降手段２５０に作用する横方向荷重を大幅に減少させることができる。

また、積もっている灰Ｘの荷重及び燃焼過程で発生したクランク現象によって、自動灰処理機５１０の走行においても相当な水準の抵抗力が作用するようになる。それを相殺するため、駆動ギア５１６に駆動力を提供してラックギア５２２に付いて回転することにより走行するように構成されるため、単純にホイールに駆動力を提供することに比べて適切な水準の駆動力を確保することができる。それによって、Ｘの荷重及び燃焼過程で発生したクランク現象にもかかわらず、灰Ｘの処理が円滑に行われることができる。

上述したような本実施例による自動灰処理機を含む熱分解ガス化炉によると、作業者が手作業で灰を処理する必要がなく、自動で灰の処理ができるので、熱分解ガス化炉の連続的な稼動が可能になり、手動で灰を処理するために必要な時間が減って工程効率が高くなるという効果がある。また、作業者が灰処理過程で残存する火種などによってやけどをする危険をとり除くことができるという効果がある。

以上において、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施できることを理解できるだろう。例えば当業者は、各構成要素の材質、大きさなどを適用分野によって変更したり、実施形態を組合せまたは切り替えて本発明の実施例に明確に開示していない形態で実施することができるが、これもまた本発明の範囲を逸脱しないものである。そのため、前述した実施例はすべての面で例示的なもので、限定されるものとして理解されてはならず、かかる変形された実施例は本発明の特許請求範囲に記載の技術思想に含まれるものとしなければならない。

１ 熱分解ガス化炉
１０ 筒部
２０ 底ドア部
３０ メインフレーム
４０ ベースフレーム
５０ 灰処理部
１００ 廃棄物燃焼室
１１０ 蓋
１１２ 耐火壁
１１４ シール部材
１１６ ヒンジ
１２０ 着火ユニット
１３０ 下部フランジ
２００ ドアボディー
２０２ 下部耐火壁
２１０ 空気供給ノズル
２２０ エアポケット
２３０ 空気供給ダクト
２３２ ベローズ管
２３４ 送風ファン
２４０ 下部冷却ジャケット
２４２ 冷媒供給管
２４６ ケーブルベア（登録商標）
２５０ 昇下降手段
２６０ ガイドポスト
２６１ オイル供給体
２６２ メインハウジング
２６３ オイル供給ホール
２６４ リテーナハウジング
２６６ ポストハウジング
２６８ オイルリテーナ
３１０ 第１ホイスト
３２０ 第２ホイスト
３３０ 廃棄物投入バスケット
３４０ バスケット走行レール
５００ ガイドフレーム
５０２ 走行ガイド
５０４ ストッパ
５１０ 自動灰処理機
５１２ 駆動部材
５１４ 駆動ベルト
５１６ 駆動ギア
５１７ 第１従動ホイール
５１８ 第２従動ホイール
５１９ プッシュプレート
５２０ ラックギアフレーム
５２２ ラックギア
５３０ 移送コンベヤー
２６２２ 締結孔
２６２４ 垂直溝
２６２６ 水平溝

Claims (15)

1. 可燃性廃棄物が投入されて熱分解される筒部、
   前記筒部の下側に配置されて前記筒部を選択的に密閉させる底ドア部、
   前記筒部を支持するメインフレーム、
   前記底ドア部を支持するベースフレーム、
   前記底ドア部上に残存する、前記可燃性廃棄物の熱分解後に残った灰を一方向に走行しながら押し出してとり除く自動灰処理機、及び
   前記自動灰処理機を支持し、前記自動灰処理機の走行をガイドするガイドフレームを含む、ことを特徴とする熱分解ガス化炉。
2. 前記メインフレーム、前記ベースフレーム及び前記ガイドフレームのいずれか一つに連結されて支持され、上面にラックギアが形成されるラックギアフレームをさらに含み、
   前記自動灰処理機は、前記ラックギアとかみ合うように構成される駆動ギア、及び
   前記駆動ギアと連結されて前記駆動ギアに回転力を提供する駆動部材を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の熱分解ガス化炉。
3. 前記ラックギアフレームは前記自動灰処理機の走行方向に沿って延長形成され、
   前記駆動ギアの回転によって前記自動灰処理機が走行する、ことを特徴とする請求項２に記載の熱分解ガス化炉。
4. 前記自動灰処理機は、
   前記駆動ギアと同軸連結される従動ホイールをさらに含み、
   前記ガイドフレームは、
   前記従動ホイールの少なくとも一部が収容されて前記従動ホイールの移動を案内する走行ガイドを含む、ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の熱分解ガス化炉。
5. 前記自動灰処理機は、
   前記駆動ギアと同軸連結される第１従動ホイール、及び
   前記第１従動ホイールと異なる軸を有する第２従動ホイールをさらに含み、
   前記ガイドフレームは、
   前記第１従動ホイール及び前記第２従動ホイールの少なくとも一部が収容されて前記第１従動ホイール及び前記第２従動ホイールの移動を案内する走行ガイドを含む、ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の熱分解ガス化炉。
6. 前記自動灰処理機は、
   前方部に提供され、灰を押し出すためのプッシュプレートをさらに含み、
   前記自動灰処理機が前記ガイドフレームに沿って走行する時、前記底ドア部の上側に積もった灰が前記プッシュプレートによって押されて前記底ドア部から除去される、ことを特徴とする請求項１に記載の熱分解ガス化炉。
7. 前記底ドア部は、
   ドアボディー、
   前記ベースフレームに固定され、前記ドアボディーに端部が連結されて前記ドアボディーを昇下降させる昇下降手段、及び
   前記ベースフレームに上下移動可能に設置され、上側端部が前記ドアボディーに連結されるガイドポストを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の熱分解ガス化炉。
8. 前記昇下降手段の駆動を制御する制御部をさらに含み、
   前記ドアボディーの上側に積もった灰の量によって前記ドアボディーの高さが調節される、ことを特徴とする請求項７に記載の熱分解ガス化炉。
9. 前記ベースフレームに固定され、前記ガイドポストが上下移動可能に通過されるメインハウジング、及び
   前記メインハウジングに設置されるオイル供給体をさらに含み、
   前記メインハウジングの側面から前記ガイドポストの表面側へオイル供給ホールが貫通形成され、
   前記オイル供給体が前記オイル供給ホールに設置され、前記オイル供給体から前記オイル供給ホールを通じて潤滑油が前記ガイドポストの表面に供給される、ことを特徴とする請求項７に記載の熱分解ガス化炉。
10. 前記メインハウジングの上側に固定設置され、前記ガイドポストが上下移動可能に通過されるリテーナハウジング、
    前記メインハウジングの下側に固定設置され、前記ガイドポストが上下移動可能に通過されるポストハウジング、及び
    前記ガイドポストの表面に供給された潤滑油が前記リテーナハウジング及び前記ポストハウジングの外部に流出されることが防止されるように設置されるオイルリテーナをさらに含む、ことを特徴とする請求項９に記載の熱分解ガス化炉。
11. 前記オイルリテーナは、
    前記ガイドポストと接するように、前記リテーナハウジングの上部及び前記ポストハウジングの下部に設置される、ことを特徴とする請求項１０に記載の熱分解ガス化炉。
12. 前記メインハウジングは、
    前記ガイドポストが通過するホールの表面に垂直溝及び水平溝が形成され、
    前記垂直溝は上下方向に表面から凹入され前記ガイドポストが通過するホールの円周に沿って少なくとも一つ以上が形成され、
    前記水平溝は前記ガイドポストが通過するホールの円周に沿って表面から凹入形成される、ことを特徴とする請求項９に記載の熱分解ガス化炉。
13. 前記底ドア部はドアボディー、及び前記ドアボディー内に提供され、空気が捕集されるエアポケットを含み、
    前記エアポケットと連結され、前記エアポケットへ空気を供給するための通路を提供する空気供給ダクト、及び
    前記空気供給ダクトの端部と連結され外部空気を前記エアポケットへ供給する送風ファンをさらに含み、
    前記空気供給ダクトは少なくとも一部が伸縮可能なベローズ管で構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の熱分解ガス化炉。
14. 前記底ドア部はドアボディー、及び前記ドアボディー内に提供され、内部に冷媒が循環されることができる空間を含む下部冷却ジャケットを含み、
    前記下部冷却ジャケットと連結され、前記下部冷却ジャケットへ冷媒を供給するための通路を提供する冷媒供給管、
    前記下部冷却ジャケットと連結され、前記下部冷却ジャケットから冷媒を排出するための通路を提供する冷媒排出管、及び
    前記冷媒供給管及び前記冷媒排出管と連結され、前記ドアボディーの昇下降に対応して形状が変形するケーブルベアをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の熱分解ガス化炉。
15. 前記冷媒排出管及び前記冷媒供給管は途中で高圧ホースまたはフレキシブルホースと連結される、ことを特徴とする請求項１４に記載の熱分解ガス化炉。
    
    
    

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