JP2023181690A - Dryer for asphalt plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントの骨材加熱乾燥用のドライヤに関し、特に粉体状の固形燃料を使用するアスファルトプラントの骨材加熱乾燥用のドライヤに関する。 The present invention relates to a dryer for heating and drying aggregate in an asphalt plant that produces an asphalt mixture that is a road paving material, and more particularly to a dryer for heating and drying aggregate in an asphalt plant that uses powdered solid fuel.
アスファルトプラントでは、骨材を加熱乾燥処理するドライヤに設けられるバーナの燃料として、例えば、廃棄物、間伐材等を破砕、炭化処理等を施して生成した粉体状の固形燃料を、化石燃料である重油または都市ガスなどの液体燃料や気体燃料と共に混焼させて使用し、これにより化石燃料の使用量を減らして環境負荷の低減を図るといったことが行われている。 In asphalt plants, fossil fuels are used as fuel for burners installed in dryers that heat and dry aggregates, such as powdered solid fuel produced by crushing waste, thinned wood, etc. It is being used to co-combust fuels with liquid fuels or gaseous fuels such as heavy oil or city gas, thereby reducing the amount of fossil fuels used and reducing the environmental impact.
本出願人は、特許文献1(特開2005-16200号公報)に示すように、液体燃料または気体燃料等の化石燃料を燃焼させるバーナの燃焼領域に粉体状の固形燃料である木質系微粉を吹き込んで混焼させ、供給した木質系微粉の発熱量に相当する化石燃料の使用量を減らすように図った、アスファルトプラントのドライヤを出願している。 As shown in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-16200), the present applicant has disclosed that wood-based fine powder, which is a powdered solid fuel, is placed in the combustion area of a burner that burns fossil fuels such as liquid fuel or gaseous fuel. The company has filed an application for a dryer for asphalt plants that reduces the amount of fossil fuel used by blowing in and co-combusting the wood powder, which corresponds to the calorific value of the supplied wood fine powder.
また、特許文献2(特開2015-87047号公報)に示すように、内周面にキャスターを周設したキルン本体の一端側に固形燃料の投入手段と固形燃料の燃焼を補助する助燃バーナを、他端側にキルン本体より燃焼ガスに伴って流下する飛散性未燃分を燃焼分解する二次燃焼室をそれぞれ備え、下流に配置した加熱乾燥装置へと熱風を供給する熱風供給ダクトを前記二次燃焼室の上部に連結して成る、固形燃料を主燃料とする熱風発生炉を出願している。 In addition, as shown in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-87047), a solid fuel injection means and an auxiliary combustion burner for assisting the combustion of solid fuel are provided at one end of the kiln body, which has casters around the inner peripheral surface. , the hot air supply duct is provided with a secondary combustion chamber on the other end side for burning and decomposing the scattered unburned matter flowing down with the combustion gas from the kiln main body, and supplies hot air to the heating drying device disposed downstream. The application is for a hot air generating furnace that is connected to the upper part of a secondary combustion chamber and uses solid fuel as its main fuel.
しかしながら、固形燃料は液体または気体燃料と比較すると燃焼性に劣り、上記従来装置、例えば特許文献1記載のドライヤでは、バーナの燃焼領域に吹き込んだ木質系微粉の一部が燃え尽きずに火の粉のままドライヤより排出されると、下流に設置したバグフィルタの濾布に付着して濾布を焼損させる可能性があるため、ドライヤ内にて火の粉を下流に飛散させない何らかの対策が望まれる。 However, solid fuel has inferior combustibility compared to liquid or gaseous fuels, and in the conventional device described above, for example, the dryer described in Patent Document 1, a part of the wood-based fine powder blown into the combustion area of the burner does not burn out and remains as sparks. If the sparks are discharged from the dryer, they may adhere to the filter cloth of the bag filter installed downstream and cause the filter cloth to burn out, so some kind of measure is desired to prevent the sparks from scattering downstream in the dryer.
また、特許文献2記載の熱風発生炉では、キルン本体内で燃焼した固形燃料の燃焼灰を下流の二次燃焼室にて回収しつつ、この燃焼灰に燃焼用空気を供給して燃焼灰中に残る飛散性未燃分を再燃焼させる際、場合によってはその一部が燃え尽きずに火の粉のまま下流の、例えばドライヤ等の加熱乾燥装置や更にその下流に設置されるバグフィルタ等へ飛散する可能性があり、前記加熱乾燥装置においても火の粉を下流側のバグフィルタに飛散させない何らかの対策が望まれる。
In addition, in the hot air generating furnace described in
本発明は上記の点に鑑み、粉体状の固形燃料を使用するドライヤにおいて、ドライヤの下流に配設されるバグフィルタへの火の粉の飛散を抑制可能なアスファルトプラントのドライヤを提供することを課題とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a dryer for an asphalt plant that uses powdered solid fuel and is capable of suppressing the scattering of sparks to a bag filter disposed downstream of the dryer. shall be.
上記課題を解決するために、本発明に係る請求項1記載のアスファルトプラントのドライヤでは、火炎形成用の液体または気体燃料噴射ノズルと粉体状の固形燃料噴射ノズルとを併設したバーナと、該バーナの前方に配置した燃焼室と、該燃焼室の前方に回転自在に傾斜支持し、かつ回転数を可変速とした円筒状のキルン本体と、前記バーナの燃焼量と前記キルン本体の回転数とを制御する制御器とを備え、前記キルン本体の内周壁には複数の骨材掻き上げ用の掻き上げ羽根と、前記キルン本体内の骨材の流れの一部を堰き止めて滞留させる堰き止め体とを周設すると共に、前記制御器では前記バーナの燃焼量に応じて増減する固形燃料の噴射量に基づいて前記キルン本体の回転数を調整することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the dryer for an asphalt plant according to claim 1 of the present invention includes a burner that is provided with a liquid or gaseous fuel injection nozzle for flame formation and a powdery solid fuel injection nozzle; a combustion chamber disposed in front of the burner; a cylindrical kiln body tilted and rotatably supported in front of the combustion chamber and having a variable rotation speed; a combustion amount of the burner; and a rotation speed of the kiln body. a controller for controlling the flow of aggregate, and a plurality of scraping blades for scraping up aggregate on the inner peripheral wall of the kiln body, and a dam for damming and retaining a part of the flow of aggregate in the kiln body. The kiln body is characterized in that a stop body is provided around the kiln body, and the controller adjusts the rotational speed of the kiln body based on the amount of solid fuel injected that increases or decreases depending on the combustion amount of the burner.
また、請求項2記載のアスファルトプラントのドライヤでは、前記制御器では、前記バーナでの固形燃料の噴射量が多くなるほど前記キルン本体の回転数を増速するように調整することを特徴としている。 Further, in the dryer for an asphalt plant according to a second aspect of the present invention, the controller adjusts the rotational speed of the kiln main body to increase as the amount of solid fuel injected by the burner increases.
また、請求項3記載のアスファルトプラントのドライヤでは、前記制御器では、前記キルン本体に供給する骨材供給量が所定供給量以下になると前記バーナでの固形燃料の噴射を停止することを特徴としている。
The dryer for an asphalt plant according to
本発明に係る請求項1記載のアスファルトプラントのドライヤによれば、バーナでの固形燃料の噴射量に応じて増減する火の粉の量に対し、キルン本体の回転数を調整することで火の粉の量に見合った骨材のベールをキルン本体内に形成することができる結果、キルン本体内を飛散する火の粉を骨材のベールに効果的に接触・落下させて消火でき、ドライヤ下流のバグフィルタへの火の粉の飛散を抑制することができる。 According to the dryer for an asphalt plant according to claim 1 of the present invention, the amount of sparks increases or decreases depending on the amount of solid fuel injected in the burner, and the amount of sparks can be adjusted by adjusting the rotation speed of the kiln main body. As a result of being able to form a suitable aggregate veil inside the kiln body, the sparks scattered inside the kiln body can be effectively brought into contact with the aggregate veil and extinguished, thereby preventing the sparks from reaching the bag filter downstream of the dryer. It is possible to suppress the scattering of.
また、請求項2記載のアスファルトプラントのドライヤによれば、固形燃料の噴射量の増加に伴ってキルン本体内の火の粉の飛散量が増加しても、キルン本体の回転数を増速してキルン本体内に形成する骨材のベール数を増やすことにより、火の粉を確実に骨材のベールと接触・落下させて消火することができる。
Further, according to the dryer for an asphalt plant according to
また、請求項3記載のアスファルトプラントのドライヤによれば、キルン本体への骨材供給量が少ないことでキルン本体の回転数を調整してもキルン本体内に形成される骨材のベールに比較的大きな隙間が生じやすい状況となった場合には、バーナの燃焼量にかかわらず固形燃料の噴射を強制的に停止することによりバグフィルタへの火の粉の飛散を確実に防止することができる。
Further, according to the dryer for an asphalt plant according to
本発明に係るアスファルトプラントのドライヤにあっては、火炎形成用の化石燃料である液体または気体燃料噴射ノズルと粉体状の固形燃料噴射ノズルとを併設した混焼式のバーナと、該バーナの前方に配置した燃焼室と、該燃焼室の前方に回転自在に傾斜支持し、かつ回転数を可変速とした円筒状のキルン本体とを備える。 The dryer for an asphalt plant according to the present invention includes a co-firing type burner in which a fossil fuel liquid or gaseous fuel injection nozzle for flame formation and a powdery solid fuel injection nozzle are installed together, and a front part of the burner. A cylindrical kiln body is provided with a combustion chamber disposed in front of the combustion chamber, and a cylindrical kiln body which is tilted and rotatably supported in front of the combustion chamber and whose rotational speed is variable.
前記燃焼室は、内壁面に耐火キャスターを周設した縦断面円形状の横置きの構成とし、その内部に導入した着火(燃焼)状態の粉体状の固形燃料に対し、燃焼室の接線方向から撹拌用の空気を供給する撹拌空気供給管を、前記燃焼室の軸心方向に沿って所定間隔にて複数本連結する。 The combustion chamber has a horizontal configuration with a circular longitudinal section and fireproof casters installed around the inner wall surface, and the ignited (combusted) solid fuel introduced into the combustion chamber is oriented in the tangential direction of the combustion chamber. A plurality of stirring air supply pipes for supplying stirring air from the combustion chamber are connected at predetermined intervals along the axial direction of the combustion chamber.
前記固形燃料噴射ノズルより噴射する粉体状の固形燃料としては、環境負荷の低減が期待できかつ比較的容易に調達が可能な、例えば籾殻等を粉体状に粉砕処理してなる固形燃料(バイオマス燃料)を好適に採用することができる。ただし、前記のように、籾殻を粉砕処理した固形燃料を採用した場合、その一部が前記燃焼室内(底部付近)に滞留し、約1,000℃以上の高温に約10分程度以上晒され続けると、発がん性が示唆されているクリストバライトが生成される可能性があるため、前記撹拌空気供給管により燃焼室の接線方向から外気を内壁面に沿って旋回させるように導入することで、燃焼室内で燃焼している前記固形燃料を効果的に撹拌して燃焼室内での滞留を軽減し、有害物質の生成を抑制可能とする構成とすると好ましい。 The powdered solid fuel injected from the solid fuel injection nozzle may be a solid fuel that is expected to reduce environmental impact and is relatively easily procured, such as solid fuel made by pulverizing rice husks or the like into powder ( biomass fuel) can be suitably employed. However, as mentioned above, when using solid fuel made by pulverizing rice husks, some of it remains in the combustion chamber (near the bottom) and is exposed to high temperatures of about 1,000°C or more for about 10 minutes or more. If this continues, there is a possibility that cristobalite, which has been suggested to be carcinogenic, may be produced. Therefore, by introducing outside air from the tangential direction of the combustion chamber through the stirring air supply pipe so as to swirl it along the inner wall surface, combustion It is preferable to adopt a configuration that can effectively agitate the solid fuel burning indoors to reduce retention in the combustion chamber and suppress the generation of harmful substances.
前記キルン本体は、その内周壁に複数の骨材掻き上げ用の掻き上げ羽根と、キルン本体内の骨材の流れの一部を堰き止めて滞留させる、所定高さを有した略リング形状の堰き止め体とを周設する。前記堰き止め体は、前記掻き上げ羽根と干渉しない位置で、かつキルン本体の長手方向略中央付近から熱風の流下方向の下流側に亘って複数列周設する。 The kiln body has a plurality of scraping blades for scraping up aggregate on its inner peripheral wall, and a roughly ring-shaped blade having a predetermined height that dams and retains a part of the aggregate flow inside the kiln body. A dam body is installed around the area. A plurality of rows of the damming bodies are provided around the kiln body at positions that do not interfere with the raking blades and extending from approximately the center in the longitudinal direction of the kiln main body to the downstream side in the flowing direction of the hot air.
前記キルン本体内に前記堰き止め体を周設することにより、キルン本体の回転数(回転速度)を変化させてもキルン本体内の骨材滞留量を大きく変動させずにキルン本体内底部に所定層厚の骨材層を保持できる結果、少なくとも前記掻き上げ羽根の掻き上げ容量に見合った(キルン本体内に骨材をベール状に落下させる上で適正量の)骨材量をキルン本体内底部に確保可能とする。 By disposing the damming body around the kiln body, even if the number of rotations (rotational speed) of the kiln body changes, the amount of aggregate retained within the kiln body does not change significantly, and the amount of aggregate retained at the bottom of the kiln body is maintained at a predetermined level. As a result of being able to maintain a thick aggregate layer, an amount of aggregate at least commensurate with the raking capacity of the raking blades (an appropriate amount for dropping the aggregate in a bale shape into the kiln main body) is transferred to the bottom of the kiln main body. It is possible to secure the
また、前記混焼式のバーナの燃焼量(液体または気体燃料と固形燃料の各噴射量)と、前記キルン本体の回転数とを制御する制御器を備える。前記制御器では、前記バーナの燃焼量に応じ、液体または気体燃料の噴射量と共に増減する固形燃料の噴射量に基づいて前記キルン本体の回転数を調整し、前記燃焼室より下流のキルン本体へと飛散する固形燃料の火の粉を、キルン本体内に形成される骨材のベールに効果的に接触・落下させて消火を図り、更に下流側に配置されるバグフィルタへ火の粉のまま排出されるのを抑制する構成とする。 The kiln also includes a controller that controls the combustion amount of the co-combustion type burner (each injection amount of liquid or gaseous fuel and solid fuel) and the rotation speed of the kiln main body. The controller adjusts the rotation speed of the kiln main body based on the injection amount of solid fuel, which increases and decreases with the injection amount of liquid or gaseous fuel, according to the combustion amount of the burner, and controls the rotation speed of the kiln main body downstream from the combustion chamber. The sparks from the solid fuel that are scattered are effectively brought into contact with the veil of aggregate formed inside the kiln body to extinguish the fire, and are then discharged as sparks to the bag filter located downstream. The structure is designed to suppress
そして、上記構成のアスファルトプラントのドライヤにて骨材を加熱乾燥処理するときには、先ず、前記バーナの液体または気体燃料噴射ノズルから化石燃料のみを単独で噴射して着火燃焼させ、燃焼室およびキルン本体内を予熱し、予熱が完了するとキルン本体内への骨材の供給を開始する。 When the aggregate is heated and dried in the dryer of the asphalt plant having the above configuration, first, only the fossil fuel is injected singly from the liquid or gaseous fuel injection nozzle of the burner, ignited and combusted, and the combustion chamber and the kiln body are The inside of the kiln is preheated, and when preheating is completed, the supply of aggregate into the kiln body begins.
キルン本体内へ供給された骨材は前記堰き止め体によりキルン本体内に一時的に滞留し、その滞留量が所定量、例えば、キルン本体内を飛散する固形燃料の火の粉を、漏らさず接触・落下させて消火可能な程度の骨材のベールを形成できる骨材滞留量となると、前記制御器では、バーナ燃焼量に応じた固形燃料の噴射量を算出し、この算出した噴射量の固形燃料を前記液体または気体燃料の燃焼で形成した火炎領域に吹き込んで着火燃焼させる。このとき、液体または気体燃料の噴射量は、固形燃料の噴射量の発熱量に相当する分だけ減少させる。 The aggregate supplied into the kiln body is temporarily retained in the kiln body by the damming body, and the amount of the retained aggregate is a predetermined amount. When the amount of accumulated aggregate is such that a veil of aggregate can be formed to the extent that it can be dropped to extinguish the fire, the controller calculates the injection amount of solid fuel according to the burner combustion amount, and is blown into the flame region formed by combustion of the liquid or gaseous fuel to ignite and burn it. At this time, the amount of liquid or gaseous fuel injected is reduced by an amount corresponding to the calorific value of the amount of solid fuel injected.
着火した前記固形燃料が前方の燃焼室内に導入されると、燃焼室の内壁面に沿って供給される撹拌空気により効果的に撹拌され、燃焼室内の内壁面上(底部付近)に滞留することなく好適に燃焼し、これら固形燃料と、液体または気体燃料の燃焼(混焼)によって生じた熱風は下流のキルン本体へと導出される。 When the ignited solid fuel is introduced into the front combustion chamber, it is effectively agitated by stirring air supplied along the inner wall surface of the combustion chamber, and remains on the inner wall surface (near the bottom) of the combustion chamber. The hot air generated by the combustion (mixed combustion) of these solid fuels and liquid or gaseous fuels is led downstream to the kiln main body.
このとき、キルン本体内では前記堰き止め体により十分な量の骨材が滞留した状態にあるため、前記掻き上げ羽根での骨材の掻き上げ・落下によりキルン本体内に形成されるベールには、骨材と熱風とが接触することなく吹き抜けてしまうような大きな隙間は生じず、骨材は効率よく加熱乾燥処理される。 At this time, a sufficient amount of aggregate remains in the kiln body due to the damming body, so the bale formed inside the kiln body due to the raking and falling of the aggregate by the raking blades , there is no large gap where the aggregate and hot air can blow through without coming into contact with each other, and the aggregate is efficiently heated and dried.
一方、前記燃焼室において、燃焼性に劣る固形燃料の一部は完全に燃え尽きず、火の粉の状態のまま下流のキルン本体へと飛散していく可能性がある。その場合にあっても、前記のように、キルン本体内には大きな隙間のない骨材のベールが複数形成されているため、前記火の粉は前記骨材のベールと漏れなく接触・落下し、キルン本体底部に滞留する骨材層内に取り込まれ消火される。このとき、キルン本体底部に滞留する骨材層に含まれる骨材はまだ加熱乾燥途中にあって、温度が比較的低い上、幾分かの水分を含んでいることも手伝い、骨材層内に取り込まれた火の粉は効果的に消火される。 On the other hand, in the combustion chamber, a portion of the solid fuel with poor combustibility may not be completely burnt out and may remain in the form of sparks and scatter toward the downstream kiln main body. Even in that case, as mentioned above, there are multiple bales of aggregate with no large gaps formed inside the kiln main body, so the sparks come into contact with the bales of aggregate without leaking and fall, and the kiln The fire is absorbed into the aggregate layer that accumulates at the bottom of the main body and is extinguished. At this time, the aggregate contained in the aggregate layer staying at the bottom of the kiln body is still in the process of heating and drying, and the temperature is relatively low and it also contains some moisture, so the aggregate layer Sparks trapped in the fire are effectively extinguished.
また、好ましくは、前記制御器では、前記混焼式のバーナでの固形燃料の噴射量が多くなるほど前記キルン本体の回転数(回転速度)を増速するように調整するとよい。例えば、バーナ燃焼量を上げたり、固形燃料の混焼割合を増やすことで固形燃料の噴射量が増えると、それに伴ってキルン本体内に飛散する火の粉の量も増えることになるが、それに応じてキルン本体の回転数を増速することにより、キルン本体内に形成される骨材のベール数を増やせ、増加した火の粉を漏らすことなく確実に骨材のベールと接触・落下させて消火することができる。 Preferably, the controller adjusts the number of rotations (rotational speed) of the kiln main body to increase as the amount of solid fuel injected by the co-firing burner increases. For example, if the amount of solid fuel injected increases by increasing the burner combustion amount or increasing the co-firing ratio of solid fuel, the amount of sparks scattered inside the kiln body will also increase, but the kiln will By increasing the rotational speed of the main body, the number of bales of aggregate formed within the kiln main body can be increased, and the increased sparks can reliably come into contact with and fall to the bales of aggregate to extinguish the fire without leaking. .
さらに、好ましくは、前記制御器では、前記キルン本体に供給する骨材供給量が所定供給量以下になると前記混焼式のバーナでの固形燃料の噴射を停止するとよい。骨材供給量が少なくなってキルン本体内の骨材滞留量が減ると、掻き上げ羽根では掻き上げ容量に満たない少量の骨材しか掻き上げられず、例えキルン本体の回転数を増速させても火の粉が吹き抜けてしまうような大きな隙間を有したベールしか形成されない可能性がある。このような場合には、バーナの燃焼量にかかわらず固形燃料の噴射を強制的に停止し、バグフィルタへの火の粉の飛散防止を優先する制御をとる。このとき、噴射を停止した固形燃料の発熱量に相当する分だけ、液体または気体燃料の噴射量を増加させる。 Furthermore, preferably, the controller stops the injection of solid fuel in the mixed combustion type burner when the amount of aggregate supplied to the kiln body becomes less than a predetermined amount. When the amount of aggregate supplied decreases and the amount of aggregate retained in the kiln body decreases, the scraping blades can only scrape up a small amount of aggregate that is less than the scraping capacity, even if the rotation speed of the kiln body is increased. However, there is a possibility that only a veil will form with large gaps that allow sparks to blow through. In such a case, the injection of solid fuel is forcibly stopped regardless of the amount of combustion in the burner, and control is performed to give priority to preventing sparks from scattering to the bag filter. At this time, the injection amount of liquid or gaseous fuel is increased by an amount corresponding to the calorific value of the solid fuel whose injection has been stopped.
このように、キルン本体内に所定量以上の骨材を滞留させてキルン本体底部に一定の骨材層を確保すると共に、固形燃料の噴射量に応じてキルン本体の回転数を増減調整し、キルン本体内に飛散する火の粉の量に見合うだけの骨材のベールを形成させる構成としたことにより、熱風と共に飛散してくる火の粉を効果的に骨材と接触・落下させて消火でき、ドライヤの下流に配設されるバグフィルタへの火の粉の飛散(濾布の焼損)を抑制することができる。 In this way, a predetermined amount or more of aggregate is retained in the kiln body to ensure a constant aggregate layer at the bottom of the kiln body, and the rotation speed of the kiln body is adjusted to increase or decrease depending on the amount of solid fuel injected. By forming a veil of aggregate in proportion to the amount of sparks scattered inside the kiln body, the sparks scattered with hot air can be effectively extinguished by coming into contact with the aggregate and falling, making it easier to use the dryer. It is possible to suppress the scattering of sparks (burnout of the filter cloth) to the bag filter disposed downstream.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
図1中の1はアスファルトプラントのドライヤであって、灯油や重油等の液体燃料(または都市ガスやLPG等の気体燃料)と、例えば籾殻等を破砕処理して得られる粉体状の固形燃料とを混焼させる混焼式のバーナ2、縦断面円形状の燃焼室3、アスファルト混合物の材料となる骨材を加熱乾燥処理するロータリーキルン構造のキルン本体4、該キルン本体4から排出する排ガスを清浄化処理するバグフィルタ5、排風機6、煙突7等にて構成している。
1 in Fig. 1 is a dryer of an asphalt plant, which uses liquid fuel such as kerosene or heavy oil (or gaseous fuel such as city gas or LPG) and solid fuel in powder form obtained by crushing rice husks, etc. A
前記バーナ2は、円筒状のバーナ本体8を備え、該バーナ本体8の先端部には略截頭円錐形状のスロート9を接続し、基端部には送風ダクト10を介して燃焼用空気供給用の送風機11を連結している。該送風機11の駆動モータ12には回転数調整用のインバータ(図示せず)を備え、該インバータにて前記駆動モータ12の回転数を調整することでバーナ燃焼量に見合った燃焼用空気量を吸気口13より吸引してバーナ本体8に供給可能としている。
The
前記バーナ本体8の略中心部(円筒軸心部)には、火炎形成用に液体燃料(または気体燃料)を噴射する液体燃料噴射ノズル(または気体燃料噴射ノズル)14を備え、該液体燃料噴射ノズル14前方位置のスロート9内にはバーナ本体8の内径より若干大径で環状の保炎板15を備えている。また、前記液体燃料噴射ノズル14の周囲には、該液体燃料噴射ノズル14を中心とした同心円状に所定間隔にて複数、例えば4~8本程度(本実施例では6本)の固形燃料噴射ノズル16を備えている。
A liquid fuel injection nozzle (or gaseous fuel injection nozzle) 14 for injecting liquid fuel (or gaseous fuel) for flame formation is provided approximately at the center (cylindrical axial center) of the burner body 8, and the liquid
図中の17は、前記液体燃料噴射ノズル14に灯油や重油等の液体燃料を供給する液体燃料供給装置であって、液体燃料タンク(図示せず)からの燃料を前記液体燃料噴射ノズル14へと送る燃料供給ポンプ(図示せず)を内蔵し、該燃料供給ポンプから液体燃料噴射ノズル14へと液体燃料を送る送り配管18と、液体燃料噴射ノズル14から前記燃料供給ポンプ上流側の送り配管18へと液体燃料を戻す戻り配管19とを備えている。また、前記液体燃料供給装置17内の戻り配管19には流量調整バルブ(図示せず)を介在させてその開度を調整することで液体燃料の戻り量を調整し、これによって液体燃料噴射ノズル14からの液体燃料の噴射量を調整するようにしている。
17 in the figure is a liquid fuel supply device that supplies liquid fuel such as kerosene or heavy oil to the liquid
前記各固形燃料噴射ノズル16は、略L字形状の曲管構造とし、その先端部(噴射口)は前記保炎板15を貫通させて前記液体燃料噴射ノズル14の先端部(噴射口)よりも前方に延設し、固形燃料噴射ノズル16より噴射する粉体状の固形燃料を液体燃料噴射ノズル14前方のスロート9内に形成する火炎領域に吹き込めるようにしている一方、基端部はバーナ本体8の中心部側に略直角に折曲して分配器20に連結している。
Each of the solid
図中の21は、粉体状の固形燃料を貯蔵する固形燃料貯蔵ビンであって、その下端部には固形燃料の噴射量に応じた量の固形燃料を連続的に切り出し可能なロータリーバルブ22を備え、該ロータリーバルブ22の下部排出部を固形燃料圧送管23に接続し、前記ロータリーバルブ22にて切り出す固形燃料を、圧送ファン24からの送風にて前記分配器20へとエア圧送し、該分配器20を介して複数の固形燃料噴射ノズル16へ略均等に供給可能としている。
21 in the figure is a solid fuel storage bin that stores powdered solid fuel, and at its lower end there is a
前記圧送ファン24には送風量調整用のインバータ(図示せず)を備え、固形燃料の噴射量に応じて前記固形燃料貯蔵ビン21下部のロータリーバルブ22より切り出される固形燃料量に見合った送風量となるように調整・制御している。
The
また、前記バーナ2の前方に設置した縦断面円形状の横置き構成の燃焼室3には、図2に示すように、燃焼室3の内壁面に耐熱性(蓄熱性)のキャスター25を周設し、燃焼室3内を高温雰囲気に維持可能とする一方、燃焼する固形燃料が燃焼室3内壁面(底部付近)上に滞留しないように、燃焼室3の接線方向から内壁面に沿って外気を供給する撹拌空気供給管26を、前記燃焼室3の軸心方向に沿って所定間隔にて複数本、例えば、2~6本程度(本実施例では3本)連結している。
In addition, as shown in FIG. 2, in the
前記撹拌空気供給管26の基端部は、送風量調整用のインバータ(図示せず)を備えた外気供給ファン27に連結し、前記バーナ2の燃焼量に応じて増減する固形燃料の噴射量に基づき、燃焼室3の内壁面(底部付近)上に前記固形燃料が滞留しない程度の過不足のない送風量となるように調整している。なお、燃焼室3内に必要以上に送風を行うと熱風温度が低下して燃費の悪化を招くことになるため、前記のように過不足のない送風量に調整する制御とすることが好ましい。
The base end of the stirring
また、前記燃焼室3からの熱風を導入して骨材を加熱乾燥処理する円筒状のキルン本体4は、内周部に多数の骨材掻き上げ用の掻き上げ羽根28を周設していると共に、機台29上の支持ローラ30によって回転自在に傾斜支持し、駆動モータ31によって所定速度(回転数)で回転させるようにしている。なお、前記キルン本体4は、前記バーナ2からの熱風の流下方向と、骨材の流下方向とが対向する向流式のものを採用している。
Further, the cylindrical kiln
また、前記キルン本体4の一端部には、前記燃焼室3と連結したホットホッパ32を、他端部には排気煙道33と連結したコールドホッパ34をそれぞれ配設し、前記ホットホッパ32下端部には骨材温度センサ35を備えた骨材排出口36を配設する一方、前記コールドホッパ34にはキルン本体4に供給する骨材を計量可能とするコンベヤスケール37を具備した骨材投入コンベヤ38を配設している。前記排気煙道33には、排ガス温度を検出する排ガス温度センサ39を備えていると共に、排ガス中のダスト分を集塵処理して清浄化するバグフィルタ5、排ガス導出用の排風機6を介在させ、末端を煙突7に連結させている。
Further, a
また、前記ホットホッパ32の上端隅部には静圧を検出する静圧センサ40を備え、該静圧センサ40にて検出する静圧値が所定の負圧値、例えば大気圧と同等程度か、或いは大気圧よりも僅かに低い程度に維持されるように、前記排風機6の回転数を調整制御する静圧/排風量制御器41を備えており、回転自在に備えたキルン本体4両端部の隙間部分から熱風が外部へと噴き出さないようにしながらも、キルン本体4内に燃費の悪化の原因となる余分な外気ができるだけ侵入しないようにしている。
Further, a
また、キルン本体4の長手方向の略中央付近から熱風の流下方向下流側の内周壁には、骨材の流れを一部堰き止めて滞留させる堰き止め体42を、前記掻き上げ羽根28と干渉しない位置でかつ所定間隔をおいて複数列(本実施例では三列)周設しており、キルン本体4内に供給された骨材を前記各堰き止め体42によって一時的に堰き止め、キルン本体4の略中央付近から熱風の流下方向下流側に亘るキルン本体4の底部に一定量の骨材を滞留させ、所定層厚の骨材層を確保するようにしている。
Further, on the inner circumferential wall of the
前記堰き止め体42は、図4に示すように、キルン本体4内周壁に沿って周設した略リング形状としており、その高さサイズは、例えば、所定層厚の骨材層を確保可能な約250mm程度とすると共に、該リング形状の堰き止め体42を適宜数に分割して、例えば約75mm程度の隙間Dを設けながらキルン本体4内周壁に固着することにより、骨材供給終了後にキルン本体4内に滞留する骨材は前記隙間Dを徐々に通り抜けてキルン本体4から排出され、キルン本体4内に骨材が残留しないように図っている。
As shown in FIG. 4, the damming
また、図6に示すように、断面略J字形状に形成した掻き上げ羽根28は、キルン本体4の回転によりキルン本体4の底部付近の骨材層Eの骨材を羽根内に満たした状態で掻き上げると、キルン本体4の底部位置(0°位置)から上方へ約90°程度回転した比較的早い段階から掻き上げた骨材の一部が羽根先端側よりこぼれ落ちだしていくと共に、約180°を若干越える位置に至るまでの比較的広範囲に亘って骨材が落下し続け、キルン本体4内の径方向の一面に骨材のベールFを形成可能な構成としている。
Further, as shown in FIG. 6, the
図中の43は、本ドライヤ1の各装置・機器の制御用の制御器であって、前記排ガス温度センサ39、骨材温度センサ35及びコンベヤスケール37等からの入力信号、液体燃料供給装置17、送風機11及びキルン本体4駆動用の各駆動モータ12、31、ロータリーバルブ22、圧送ファン24及び外気供給ファン27等への制御信号を入出力する入出力部44と、本ドライヤ1を構成する各装置・機器等を駆動制御する制御部45とを有している。
前記制御部45には混焼割合制御部及びキルン回転数制御部を備えていると共に、前記混焼割合制御部には、予め、使用する液体燃料(例えば、灯油や重油)及び固形燃料(例えば、粉砕処理した籾殻)の各単位発熱量を設定登録している。そして、前記制御器43に骨材温度センサ35にて検出した骨材温度が入力されると、その骨材温度に基づいたバーナ燃焼量を算出し、算出したバーナ燃焼量に対する液体燃料換算での発熱量を算出し、次いで発熱量換算での所定の混焼割合、例えば固形燃料の混焼率が30%となるような固形燃料の噴射量を算出すると共に、残る液体燃料の噴射量を算出するようにしている。
The
また、前記混焼割合制御部には固形燃料供給制御部及び液体燃料供給制御部を更に備えており、前記固形燃料供給制御部では、算出された固形燃料の噴射量となるようにロータリーバルブ22、圧送ファン24、並びに外気供給ファン27等を制御する一方、液体燃料供給制御部では、算出された液体燃料の噴射量となるように液体燃料供給装置17、駆動モータ12等を制御するようにしている。
The mixed combustion ratio control section further includes a solid fuel supply control section and a liquid fuel supply control section, and the solid fuel supply control section includes a
一方、前記制御部45のキルン回転数制御部では、算出された固形燃料の噴射量に基づいて前記キルン本体4の回転数を調整し、固形燃料の燃焼に伴って飛散する火の粉を、キルン本体4内に形成される骨材のベールにて漏れなく接触・落下させて消火するように制御する。前記バーナ2の燃焼量に応じ、液体燃料の噴射量と共に固形燃料の噴射量も増減するが、それに伴って火の粉の飛散量も増減することになるため、この火の粉の飛散量に見合った(火の粉がキルン本体4内をそのまま通過できない)骨材のベールを形成すべく、キルン本体4の回転数を増減調整する。
On the other hand, the kiln rotational speed control section of the
なお、前記キルン本体4の回転数は、常に骨材のベールが多数形成されるように、常時速く回転させれば良いというわけではない。骨材のベール数が多くなると、バーナ2からの熱風との接触機会が増えて加熱効率が向上する結果、排ガス温度が不必要に低下し、場合によっては排気煙道33やバグフィルタ5内部で結露を生じ、煙道等の腐食や濾布の閉塞といった不具合を招く可能性がある。
Note that the rotational speed of the kiln
したがって、予め燃焼実験等を行い、火の粉の飛散量に加えて、骨材の加熱効率や排ガス温度等も考慮した上で、基準となる所定のバーナ燃焼量(固形燃料の噴射量)時のキルン本体4の適正な回転数を求めて基準回転数として設定登録しておき、バーナ燃焼量(固形燃料の噴射量)が増減した場合には、前記基準回転数をベースに回転数を増減調整するようにすると好ましい。なお、前記バーナ燃焼量の増減量に対するキルン本体4の回転数の増減調整量についても、燃焼実験等によって予め求めて登録しておくとよい。
Therefore, after conducting combustion experiments in advance and taking into account the heating efficiency of aggregates, exhaust gas temperature, etc. in addition to the amount of sparks scattered, An appropriate rotation speed of the
そして、上記構成のアスファルトプラントのドライヤ1を使用して、例えば、固形燃料である粉体状の籾殻と、液体燃料である重油とを混焼させてアスファルト混合物の材料である骨材を加熱乾燥処理するときには、先ず、液体燃料供給装置17からバーナ2へと重油を供給し、着火燃焼させて燃焼室3およびキルン本体4内を予熱する。この間、バーナ2は重油の専焼運転となる。次いで、予熱が完了すると、キルン本体4への骨材の供給を開始する。
Then, using the dryer 1 of the asphalt plant having the above configuration, for example, powdered rice husk as a solid fuel and heavy oil as a liquid fuel are co-combusted to heat and dry aggregate, which is a material of an asphalt mixture. When doing so, first, heavy oil is supplied from the liquid
キルン本体4内へ供給された骨材は、前記堰き止め体42によってキルン本体4内に一時的に滞留され、その骨材滞留量(例えば、骨材投入コンベヤ38のコンベヤスケール37にて計量された所定時間あたりの骨材供給量)が所定量以上、例えば、キルン本体4内を飛散する籾殻の火の粉を、漏らさず接触・落下させて消火可能な程度の骨材のベールを形成できる量となると、前記制御器43では、予め設定した重油と籾殻との混焼割合と、バーナ燃焼量とから、籾殻の噴射量を算出する。
The aggregate supplied into the kiln
そして、算出した噴射量に相当する籾殻をロータリーバルブ22から切り出し、圧送ファン24からの送風によって分配器20を介して各固形燃料噴射ノズル16から噴射し、液体燃料噴射ノズル14から噴射した重油の燃焼によってスロート9内に形成された燃焼領域に吹き込んで着火燃焼(混焼)させる。このとき、重油の噴射量は、籾殻の噴射量の発熱量に相当する分だけ減じる。
Then, rice husks corresponding to the calculated injection amount are cut out from the
着火した籾殻が前方の燃焼室3内に導入されると、燃焼室3の接線方向から撹拌空気供給管26を介して旋回するように供給される撹拌空気により効果的に撹拌され、燃焼室3内壁面上(底部付近)に滞留することなく燃焼し、これら籾殻と重油の燃焼(混焼)によって生じた熱風は下流のキルン本体4へと導出されていく。なお、前記燃焼室3内で燃焼する籾殻は、クリストバライトの生成条件である、約1,000℃以上の高温に約10分程度以上晒されるといったこともなく、好適に燃焼する。
When the ignited rice husks are introduced into the
熱風が導入されるキルン本体4内では、前記堰き止め体42によって所定量(ベール形成に十分な量)の骨材が滞留した状態にあるため、例えば、前記掻き上げ羽根28がキルン本体4底部位置から上方へ約90°程度回転した比較的早い段階から骨材が落下し始めると共に、約180°を若干越える位置に至るまでの比較的広範囲に亘って骨材が落下し続けることになる。その結果、キルン本体4内に形成される骨材のベールには、骨材と熱風とが接触することなく吹き抜けてしまうような大きな隙間は生じず、骨材は効率よく加熱乾燥処理されていく。
In the kiln
一方、前記燃焼室3において、燃焼性に劣る籾殻の一部は完全に燃え尽きず、火の粉のままキルン本体4へと飛散していく可能性がある。その場合にあっても、前記のように、キルン本体4内には大きな隙間のない骨材のベールが複数形成されているため、前記火の粉は、前記骨材のベールと漏れなく接触・落下し、キルン本体4底部に滞留する加熱乾燥途中(温度が比較的低く、かつ幾分かの水分を含んだ状態)の骨材層に取り込まれて効果的に消火されていく。
On the other hand, in the
そして、骨材層内で一度消火された火の粉は、掻き上げ羽根28により骨材と共に上方(熱風中)へ掻き上げられても再着火する(着火温度に至る)ようなことはなく、飛灰として粉塵と共にキルン本体4より導出され、排気煙道33を介してバグフィルタ5に導入されて内蔵している濾布に捕捉され、清浄化された排ガスは煙突7から大気中に放出されていく。
Even if the sparks once extinguished in the aggregate layer are scraped up (into the hot air) together with the aggregate by the
なお、前記キルン本体4内に骨材投入コンベヤ38から供給する骨材供給量が所定量以下となると、前記制御器43より、ロータリーバルブ22を停止する制御信号を出力し、バーナ2での籾殻の噴射を停止するようにしてもよい。
Note that when the amount of aggregate supplied from the
骨材供給量が少なくなってキルン本体4内の骨材滞留量が減ると、掻き上げ羽根28では掻き上げ容量に満たない少量の骨材しか掻き上げられず、場合によっては、前記掻き上げ羽根28がキルン本体4底部位置から上方に約90°以上回転しても骨材の落下が始まらない結果、例えキルン本体4の回転数を増速させても火の粉が吹き抜けてしまうような大きな隙間を有したベールしか形成されない可能性がある。このような場合には、バーナ2の燃焼量にかかわらず、籾殻の噴射を強制的に停止し、バグフィルタ5への火の粉の飛散防止を優先する制御をとるとよい。
When the aggregate supply amount decreases and the amount of aggregate retained in the
また、前記排気煙道33に備えた排ガス温度センサ39にて、所定温度以上の排ガス温度を検知した場合においても、燃焼状態の火の粉がキルン本体4を通過したものと見なし、前記同様に、バーナ2での籾殻の噴射を停止するようにしてもよい。
Further, even if the exhaust
なお、本実施例ではキルン本体4内に供給する骨材量として、骨材投入コンベヤ38のコンベヤスケール37の計量値を用いたが、これに限定されず、例えば、骨材投入コンベヤ38の上流に設置している骨材ホッパ(図示しない)からの骨材種毎の切り出し量を用いてもよく、キルン本体4内への骨材の供給量を把握できるものであれば採用することができる。
In this embodiment, the measured value of the
また、各掻き上げ羽根28の配置方法は本実施例の形態に限らず、図7及び図8に示すように、各堰き止め体42を挟んで骨材流下方向の前後に位置する各掻き上げ羽根28を、キルン本体29の周方向に所定角度ずらして段違いとなるように配置してもよい。
In addition, the arrangement method of each raking
上記配置とすることで、各堰き止め体42を挟んで前後に位置する各掻き上げ羽根28の骨材の落下開始位置が所定角度ずつずれることになる結果、キルン本体4内に形成される骨材のベールに大きな隙間がより生じづらくなり、下流のバグフィルタ5へ火の粉が飛散するのを一層抑制することが可能となると共に、前記混焼式のバーナ2での籾殻(固形燃料)の使用量(混焼率)を増やすといったことも期待できる。
With the above arrangement, the falling start positions of the aggregate of each of the
また、前記混焼式のバーナ2は本実施例の形態に限定されるものではなく、粉体状の固形燃料と液体(気体)燃料とを混焼できるものであれば種々様々な形態の混焼式のバーナを採用することができる。
Further, the
2…バーナ 3…燃焼室
4…キルン本体 5…バグフィルタ
6…排風機 14…液体燃料噴射ノズル
16…固形燃料噴射ノズル 28…掻き上げ羽根
33…排気煙道 37…コンベヤスケール
38…骨材投入コンベヤ 42…堰き止め体
43…制御器
2...
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