JP2747278B2 - 冷却式火格子ブロック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特許請求の範囲の
請求項１のプレアンブルに従う冷却式火格子ブロックに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の廃棄物焼却プラントでは、廃棄物
を火格子に載せて燃焼室の中を運搬し、この工程中に、
廃棄物を乾燥させて焼却することが知られている。この
搬送機能に加えて、火格子は、また、燃焼室での熱処理
に廃棄物の新しい面を再三晒すために、廃棄物を絶え間
なく完全混合させる。この目的のために、火格子路は、
階段のように前後に配置された複数の火格子ブロック列
を有し、定置火格子ブロック列と可動火格子ブロック列
とがぞれぞれ交互に続いている。火格子の上に置かれる
廃棄物、例えばゴミは、可動火格子ブロック列の前進動
によって前方に動かされ、同時に、完全に混合される。
火格子ブロック列は、各々が、隣接して保持チューブで
支持され且つ連結ロッドによって互いに支えられた複数
の、一般的には１６ないし２４の火格子ブロックによっ
て作られる。個々の火格子ブロックは、焼却火格子の場
合に、焼却に必要な酸化剤として同時働く通気エアによ
って冷却される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】空冷にもかかわらず、
火格子ブロックは、火格子ブロックの材料に大きな熱的
張力を生じさせる高い熱負荷に晒される。この材料にク
ラックができることがあり、これが原因で腐食の恐れが
大きくなる。火格子ブロックは、高品質な材料、例え
ば、高合金鋼（high-alloy steel) で作られなければな
らない。大きな熱膨張のために、個々の火格子ブロック
の大きさが制限される。すなわち、一つの火格子ブロッ
ク列に、比較的数多くの火格子ブロックが必要とされ
る。この場合、廃棄物の焼却すべき部分が個々の火格子
ブロック間のギャップを通じて落下するという欠点があ
り、このギャップは、炉の燃焼、始動、停止の過程での
異なるブロック温度により生じる反復した膨張および収
縮によって形成され、廃棄物の一部は、燃え尽きること
なく、スラグの中に入る。２又は３つの火格子路を隣接
して用いると、連結ロッドのための保持具および漏出エ
アのためのシールを火格子の外側だけでなく、火格子路
間にも設けなければならない。かくして、個々の火格子
ブロックの交換は、複雑であり、保守に長い時間を要す
る。本発明は、最も効率的な冷却剤を適用して火格子ブ
ロックの熱負荷を低減し、また、組立および保守が簡単
であるだけでなく、改善された態様での作動に関する全
ての要求を満足する火格子の構成を可能にすることを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、請求項１の特徴部分で特定した特徴によって達成
される。本発明によって達成される利点は、特に、効率
的な冷却の中で見ることができ、その結果、火格子ブロ
ックでの熱応力および熱膨張を相当に減じることができ
る。かくして、簡単な方法で相互に連結される、数少な
い比較的幅広の火格子ブロックで火格子ブロック列を作
ることができる。その結果、組立および交換が簡単にな
るだけでなく、火格子を通って落下する廃棄物を相当に
減じることができる。同時に、火格子ブロックは従来よ
りも低品質の材料から作ることができる。

【０００５】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明を詳しく説明
する。図１は、廃棄物の熱処理のためのプラント用火格
子の一部としての火格子ブロック６’を垂直断面で示
す。それ自体既知であり且つ図面に詳細に図示しない方
法で、複数の火格子ブロック６が各々の場合に火格子ブ
ロック列で隣接して配置されて相互に連結され、また、
２つのサイドプレートに連結されている。かくして、階
段のように配置された複数の火格子ブロック列は、火格
子要素、定置火格子ブロック列および可動火格子ブロッ
ク列を形成し、これらは互いに交互に続く。同様に図示
しないが、火格子路は、複数の火格子要素からなり、一
般的に３ないし５の火格子要素が前後に配置されてい
る。更に、複数の火格子路を隣接して配置してもよい。
すなわち、通常、１ないし４の火格子路が火格子の幅を
作る。火格子要素の数および火格子路の数は、廃棄物の
全量およびその熱量による。図１、図２を参照して、火
格子ブロック６’のブロック本体２０’（成型体として
作られるのが好ましい）は実質的にＵ形状の断面を有
し、その上壁が２３’で示され、後壁が２１’で示さ
れ、前壁が２４’で示されている。後壁２１’には、少
なくとも２つのフック２２’が設けられ、これらフック
２２’は、火格子ブロック６’の幅いっぱいに離間して
いる。このフック２２’によって、火格子ブロック６’
はブロック保持チューブ（図示せず）に係合される（２
つのフック２２’の一つだけを図２で見ることができ
る）。前壁２４’はその下端にフット２６’を有する。
火格子ブロック６’のフット２６’は、夫々、次の火格
子ブロック６’の上壁２３’の外面３３’の中央部分３
３ａに割り当てられる。すなわち、これらは、互いに関
して夫々変位可能である。上壁２３’の外面３３’は積
載面を構成し、この積載面の上に、処理されるべき廃棄
物が載せられ、また、廃棄物は、この面に沿って、可動
火格子ブロック列と固定火格子ブロック列との相対的な
前進動によって運ばれる。上壁２３’の内側には、曲げ
に対するレインフォースメント５２が形成され、このレ
インフォースメント５２は火格子ブロックの幅いっぱい
に延びている。

【０００６】ブロック本体２０’には、更に、フット２
６’に隣接する壁３６が設けられ、壁３６は、もし適当
であれば、ブロックの内部へ傾斜して差し向けられて、
火格子ブロック６’の全幅にわたって均等に分散された
複数のノズル３７によって前壁２４’に連結されてい
る。この傾斜して配置されたノズル３７には、前壁２
４’の領域で傾斜した出口部分３９を有する開口３８が
設けられている。例えば、焼却に必要な酸化剤としての
エアは、開口３８を通って下方から矢印Ｌ（図１参照）
の方向に焼却されるべき廃棄物に供給される。ブロック
本体２０’は、各々にネジ孔４８が設けられた２つの側
壁２９’を有し、このネジ孔４８によって、火格子ブロ
ック６’が互いにネジ止めされるのが好ましい。加え
て、側壁２９’にはラグ４９が設けられ、このラグ４９
によって火格子ブロック６’は、例えばネジ止めによ
り、上述したサイドプレート（図示せず）に連結され
る。この場合、各固定火格子ブロック列の最も外側の火
格子ブロック６’がサイドプレートにネジ止めされる。
後壁２１’には、その下端にショルダ面４４が設けら
れ、また、傾斜壁３６の上側領域にはショルダ面４５が
形成されている。絶縁層５０が設けられたベース２８’
（例えば、金属シートから作られる）は、ショルダ面４
４、４５に、適当ならば溶接により、密閉状態で取り付
けられる。

【０００７】かくして、冷却室２７’がブロック本体２
０’の内部に形成され、ベース２８’によって閉じら
れ、冷却水供給ラインおよび熱水排出ラインによって、
冷却水低圧システム又は熱交換器を組み込んだクローズ
ド冷却水システムに連結される。適当な水ラインの構成
は、スイス特許出願第３４５２／９４、Ａ１０５９９に
詳細に述べられている。本発明による個々の火格子ブロ
ックの水冷却においては、エアに比べて水の好ましい熱
伝達率により、火格子での平均温度の値を相当に小さく
することができる。この値は、例えばエア冷却で３５０
℃ないし７００℃の間であれば、水冷却によれば約５０
℃ないし１００℃まで小さくなる。エア冷却式火格子ブ
ロック６’で用いられる材料の高い熱応力および熱膨張
は、本発明による水冷却の場合では不用となる。その結
果、従来の火格子構造とは逆に、火格子ブロック列の中
に少ない数の（３又は４）、幅広の火格子ブロック６’
を隣接して簡単に配置して、火格子路の全幅を形成する
ことができる。同様に、連結ロッドによる従来の連結を
不用にすることができる。すなわち、火格子ブロック列
の火格子ブロック６’を簡単な方法で互いにネジ止めす
ることができる。マルチ路の火格子の場合、個々の路間
の連結ロッドのために従来必要な保持具が不用になる。
その結果、火格子ブロック６’に必要な交換が相当に簡
単になり、短い保守時間でよい。加えて、従来の高い温
度の場合、そのような交換は、例えば１年ごとにという
ようにしばしば必要であった。本発明によれば、数少な
い火格子ブロック６’を用いるとにより、又は、ギャッ
プが無いことにより、火格子を通って落ちる廃棄物が相
当に少なくなるという利点がある。すなわち、非鉄重金
属の危険又は例えば火格子を通って落ちて焼却されるこ
となくスラグの中に入るダストが相当に少なくなる。

【０００８】火格子ブロック６’の低い温度及び低い熱
負荷によって、腐食を進行させるクラックが熱応力によ
って材料の中に発生する恐れが相当に小さくなる。かく
して、火格子ブロック６’のために、それほど高品質で
ない材料の使用を考慮に入れることができる。本発明に
よれば、冷却室２７’の底を閉塞するベース２８’の外
側に絶縁層５０を配置させることによって、冷却室２
７’での温度と、火格子の下の温度との温度差によるベ
ース２８’の熱応力を回避することができる。その結
果、全体的な火格子ブロック６’全体の保守期間を延長
することができる。更に、焼却される廃棄物と直接的に
接触する状態にはないが、それにもかかわらず比較的高
温である火格子ブロックの下側ベース２８’を冷却する
ために、不必要な冷却能力を示さない。この冷却能力
は、最大の熱負荷を受ける火格子ブロック６’又はブロ
ック本体２０’の上部又は前部を冷却するのに大抵の場
合に用いられる。この手法は、特定の理由（例えば、低
熱量の廃棄物）のために、予熱した空気を下から開口３
８を通じて廃棄物に供給するときに、特に効果的であ
る。増量した冷却水を補充して冷却容量を大きくするこ
とは、本発明では不用にすることができる。冷却システ
ムを変更することなく、又は、冷媒の流量を増大するこ
となく、火格子ブロック冷却用の冷媒への全ての要求
を、焼却プラント用の火格子構造では普通でない簡単な
構造的手段つまり火格子ブロック６’の一部に絶縁層を
設けることによって、減じることができる。

【０００９】以上説明した火格子ブロック６’の好まし
い実施例では、絶縁層５０がベース２８’の外側に設け
られている。この場合、例えば、絶縁層５０は、接着又
は機械的な取り付け手段（ネジ、リベットなど）によっ
てベース２８’に連結された鉱質綿の層であってもよ
く、この鉱質綿の層は、厚さ約２０mmであるのが好まし
い。しかしながら、ベース２８’の内側に非腐食性絶縁
層を設け、ベース２８’を完全に冷却システムから除外
することも考えられる。このような場合、火格子の下の
温度に依存するベース２８’の熱膨張を考慮に入れなけ
ればならない。接着又は機械的に取り付けられた絶縁層
から離れ、スプレーで塗布した断熱層を考慮に入れても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の火格子ブロックの縦断面図。

【図２】ブロック本体の一部を下から見た図。

【符号の説明】

２０ ブロック本体 ２１’ 後壁 ２３’ 上壁 ２４’ 前壁 ２６’ フット ２７’ 冷却室 ３３’ 上壁の外面 ３６ ブロック本体の内部に差し向けられた壁 ３７ ノズル ３８ 開口 ３９ 傾斜した出口部分 ４４ 後壁のショルダ面 ４５ ショルダ面 ５０ 絶縁層

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上壁(23') を有し、該上壁(23') の外面
   (33') が、処理すべき廃棄物をその上に載せる積載面を
   形成し、また、この積載面に沿って廃棄物が、互いの下
   流側に配置された火格子ブロックの相対動によって運ば
   れる、廃棄物の熱処理プラントのための、火格子の一部
   としての冷却式火格子ブロックにおいて、 前記上壁(23') が、ブロック本体(20') の一部として、
   冷却室(27') の頂を囲み、該冷却室(27') は、前記ブロ
   ック本体(20') の中に作られ、冷却水システムに連結さ
   れ、また、絶縁層(50)が設けられたベース(28') によっ
   て、その底がシールした状態で閉塞されている、ことを
   特徴とする冷却式火格子ブロック。
2. 【請求項２】 前記ブロック本体(20') がフット（26')
   を有し、前壁(24')に隣接し、また、その後ろで、前記
   ブロック本体(20') の内部に差し向けられた壁(36)に連
   結され、前記ベース(28') は、一方が、後壁(21') のシ
   ョルダ面(44)に取り付けられ、他方が、前記ブロック本
   体(20') の内部に差し向けられた前記壁(36)のショルダ
   面（45) に取り付けられている、ことを特徴とする請求
   項１の冷却式火格子ブロック。
3. 【請求項３】 前記ブロック本体(20') の内部に差し向
   けられた前記壁(36)が、前記火格子ブロックの幅方向に
   沿って均等に配置され且つ前記冷却室(27')に通じる複
   数のノズル(37)によって前記前壁(24') に連結され、前
   記２つの壁(36 、24')および前記ノズル(37)には、連続
   する開口(38 、39) が設けられている、ことを特徴とす
   る請求項２の冷却式火格子ブロック。
4. 【請求項４】 前記絶縁層（50) が、前記ベース(28')
   の外側に設けられている、ことを特徴とする請求項１な
   いし請求項３のいずれか１項の冷却式火格子ブロック。
5. 【請求項５】 前記絶縁層（50) が、前記一体のブロッ
   ク本体（20')に取り付けられた前記ベース（28')の全表
   面に延びている、ことを特徴とする請求項１ないし請求
   項４のいずれか１項の冷却式火格子ブロック。
6. 【請求項６】 前記絶縁層（50) が鉱質綿の層で形成さ
   れている、ことを特徴とする請求項４又は請求項５の冷
   却式火格子ブロック。
7. 【請求項７】 前記絶縁層（50) が約１５mmないし約２
   ５mmの厚みを有する、ことを特徴とする請求項６の冷却
   式火格子ブロック。
8. 【請求項８】 前記絶縁層（50) が前記ベース（28')に
   接合されている、ことを特徴とする請求項６又は請求項
   ７の冷却式火格子ブロック。
9. 【請求項９】 前記絶縁層（50) が前記ベース（28')に
   機械的に取り付けられている、ことを特徴とする請求項
   ６又は請求項７の冷却式火格子ブロック。
10. 【請求項１０】 前記絶縁層（50) が、前記ベース（2
    8')の上にスプレーされた断熱層によって形成されてい
    る、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれ
    か１項の冷却式火格子ブロック。