JP3188203U - 焼却炉熱を利用する無圧温水ボイラー - Google Patents
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Abstract
【課題】焼却炉を熱源とする無圧温水ボイラーを提供する。
【解決手段】上部開放式とする熱媒水収容缶体1と缶体内の熱媒水を加熱する加熱手段2とを備える無圧温水ボイラーであって、加熱手段として熱媒水を収納する缶体1の収納容量の5分の1から2分の1を占めるロストル式焼却炉20を用いる。焼却炉20は缶体1の前面10から缶体内に挿入する配置形式とし、加熱減として廃棄物焼却熱を利用できるようにする。焼却炉20の前面を除く、焼却炉壁22a、22bを缶体1内の熱媒水Wで取り囲むとともに前面を全面開放扉形式として廃棄物を大幅投入できる形式とするとともに焼却炉20の天井面には缶体1から蓋体10を通して上方に突き抜ける煙突30と廃棄物を上方からも焼却炉に小幅投入する補助燃料筒体31を設け、焼却炉の大幅な熱管理と小幅な熱管理の双方を実施できるようにした。
【選択図】図1
【解決手段】上部開放式とする熱媒水収容缶体1と缶体内の熱媒水を加熱する加熱手段2とを備える無圧温水ボイラーであって、加熱手段として熱媒水を収納する缶体1の収納容量の5分の1から2分の1を占めるロストル式焼却炉20を用いる。焼却炉20は缶体1の前面10から缶体内に挿入する配置形式とし、加熱減として廃棄物焼却熱を利用できるようにする。焼却炉20の前面を除く、焼却炉壁22a、22bを缶体1内の熱媒水Wで取り囲むとともに前面を全面開放扉形式として廃棄物を大幅投入できる形式とするとともに焼却炉20の天井面には缶体1から蓋体10を通して上方に突き抜ける煙突30と廃棄物を上方からも焼却炉に小幅投入する補助燃料筒体31を設け、焼却炉の大幅な熱管理と小幅な熱管理の双方を実施できるようにした。
【選択図】図1
Description
本考案は、大気に開放され,内部に熱媒水を貯留する缶体と、前記缶体内に設けられて、前記缶体内の熱媒水を加熱する加熱手段として焼却炉を備える、無圧温水ボイラーに関する。
かかる無圧温水ボイラーは、給湯や、暖房装置(床暖房装置等)等の熱源として用いられるもので、一般に内部が大気に開放された缶体内に熱媒水を貯留して、その缶体内の熱媒水を加熱手段により加熱するものであり、缶体は圧力容器の適用を受けないので、設置並びに取扱いが容易である。
つまり、熱媒水が収納される缶体内に加熱手段が設けられ、缶体内の上部から取り出した熱媒水を熱交換器等に送り、他方、授熱対象流体として給湯用の上水や暖房装置に循環供給する暖房用熱媒等を熱交換器に通流させて、その給湯用の上水や暖房用熱媒等を加熱するようになっている無圧温水ボイラーが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、従来の無圧温水ボイラーではエネルギー効率を向上する上で改善の余地があり、運転を制御する制御手段を備え、前記制御手段が、前記熱媒水温度検出手段にて検出される熱媒水の温度が加熱開始用設定温度以下になると前記加熱手段の加熱作動を開始し、前記加熱開始用設定温度よりも高い加熱停止用設定温度以上になると前記加熱手段の加熱作動を停止するように構成された無圧温水ボイラーも提案されている(特許文献2)。
ところで、かかる無圧温水ボイラーは熱媒水の加熱槽内での加熱手段の占める容積を小さくするため、缶体内の加熱手段として通常、バーナー加熱手段が使用され、燃料として石油又はガスを使用するが、廃棄物の焼却施設の場合、燃料として廃木材等を使用して熱媒水を加熱できるのが好ましい。
そこで、本考案は熱源として廃材を使用する焼却炉を加熱手段として利用することができる無圧温水ボイラーを提供することを目的とする。
そこで、本考案は熱源として廃材を使用する焼却炉を加熱手段として利用することができる無圧温水ボイラーを提供することを目的とする。
本考案は、ボイラーとしての有効な熱量を得る加熱源として廃棄物を熱源とする焼却炉を利用するためには、熱媒水を収納する缶体内にその収納容量の5分の1から2分の1を占めるロストル式焼却炉を採用する必要があることに鑑みてなされたもので、缶体1を上部開放式とし、蓋体10を被せた、無圧温水ボイラーとする一方、加熱手段2としてロストル式焼却炉20を缶体の前面から缶体内に挿入する形式で配置し、缶体の底面および両側面等の周囲と間隔をおき、熱媒水で焼却炉壁22a〜22eを取り囲む一方、焼却炉の前方を全面開放式として廃棄物を大幅に投入できるようにするとともに上記焼却炉の天井面には缶体から上方に突き抜ける煙突30と廃棄物を上方から焼却炉に投入可能な筒体31を設けたことを特徴とする無圧温水ボイラーにある。
本考案によれば、廃棄物焼却炉を熱源とする無圧温水ボイラーを提供することができるので、建設現場、廃棄物処理場に設置する焼却炉を兼用して温水を供給できる無圧温水ボイラーを提供でき、省エネ機器として好適である。本考案においては焼却炉としてロストル式焼却炉を用いるが、熱媒水を収納する缶体内にその収納容量の5分の1から2分の1を占める焼却炉容量を確保するので必要な熱量を得ることができる。また、ロストル式焼却炉は缶体の前面から缶体内に挿入する形式で缶体の底面および両側面など周囲とは間隔をおいて配置され、熱媒水で炉壁を包囲して熱効率を向上させるが、焼却炉からの受熱効率を考えると、炉側壁には垂直又は水平に延びる複数の受熱フィンを設けるのが好ましく、また、缶体内の熱媒水の熱分布を考慮すると、焼却炉の底面からの間隔を他の箇所より小さくして加熱バランスを採るのが好ましい。
本考案を実施するための具体的形態は、上部蓋体10を開放式とする熱媒水収容缶体1と缶体内の熱媒水を加熱する加熱手段2とから、無圧温水ボイラーを構成し、加熱手段として熱媒水を収納する缶体1の収納容量の5分の1から2分の1を占めるロストル式焼却炉20を用い、缶体1の前面10から缶体内に挿入する配置形式とし、焼却炉20の前面21を除く、焼却炉壁22a、22b、22c、22d、22eを熱媒水Wで取り囲むとともに前面21を全面開放扉形式として廃棄物を投入できる形式とするとともに上記焼却炉の天井面には缶体1から蓋体10を通して上方に突き抜ける煙突30と廃棄物を上方からも焼却炉に投入する筒体31を設けたことを特徴とし、炉側壁に複数の受熱フィン23を設け、炉側面受熱効率を向上させるとともに、焼却炉の底面22eから受熱する熱媒水容量を小さくしている。
次に、各部について説明を加える。
缶体1は、横断面形状が箱型で脚部Lで立設される一方、上部は開放され、およそ4立方メートルの容量を備える。そして、その缶体1の上部は開放可能で、蓋体10が設けてある。蓋体10には缶体1に内装された焼却炉20の煙突30を介挿させる外部煙突10a及び補助筒体31が貫通する開口10bが形成されている。
この大気開放缶1には、後方上部に熱媒水を補給する補給水路11が接続され、その補給水路には、缶体1への水補給を断続する電磁弁から成る図示しない水補給弁が設けられる。他方、缶体後方下部に熱媒水を送水する排水水路12が接続され、その排水口には、缶体1からの排水を断続する電磁弁から成る図示しない排水弁が設けられる。
缶体1は、横断面形状が箱型で脚部Lで立設される一方、上部は開放され、およそ4立方メートルの容量を備える。そして、その缶体1の上部は開放可能で、蓋体10が設けてある。蓋体10には缶体1に内装された焼却炉20の煙突30を介挿させる外部煙突10a及び補助筒体31が貫通する開口10bが形成されている。
この大気開放缶1には、後方上部に熱媒水を補給する補給水路11が接続され、その補給水路には、缶体1への水補給を断続する電磁弁から成る図示しない水補給弁が設けられる。他方、缶体後方下部に熱媒水を送水する排水水路12が接続され、その排水口には、缶体1からの排水を断続する電磁弁から成る図示しない排水弁が設けられる。
又、大気開放缶1内には、熱媒水の水位を検出する図示しない水位計が設けられ、水位計にて検出される水位を所定の設定範囲内に維持するように、補給水路11及び送水水路12を通して缶体1の熱媒水を一定量に維持すべく、水補給断続弁を開閉操作するように構成されている。つまり、缶体1内には、大気開放された状態で熱媒水が満たされ、必要に応じて完全排水のために、ドレン抜き13が缶体の中央に向かって傾斜した底部14の側方に設けられている。
さらに、熱媒水温度センサは、缶体1内の上部の熱媒水の温度を検出するように設けられ、必要に応じて水補給又は排水することができる。
この実施形態では、加熱手段として、缶体1内に収納容量の1/2のおよそ2立方メートルのロストル式箱型焼却炉20が内装配置される。焼却炉内部の燃焼室20aは側壁22a, 22bに各4枚の受熱フィン23が縦列して設けられる一方、底部には耐火レンガで支持されたロストル24が設けられる。さらに、前方の全面開放式扉25にはエア挿入口25aが設けられ、上部には覗き窓25bが、下方には灰取り出し口26が設けられている。
燃焼室21は、ほぼ中央に天井から缶体1の蓋体10の開口10bを通して上方に突き抜ける補助燃料筒体31とその後方から缶体1の外部煙突10aを通して上方に延びる煙突30が設けられており、必要に応じて筒体31から蓋31aを取って燃料を追加できるようになっている。
本考案においては、後方上部補給水口12から缶体1内に熱媒水を注入し、満杯にする。次いで、前方炉扉を開放して廃材を投入し、火付けして燃焼させて焼却炉を加熱作動させると、焼却炉の周囲には熱媒水が接触しつつ対流するので徐々に加熱される。焼却炉の側壁には受熱フィンが設けられているので内部熱が受熱フィンを介して炉壁に伝達され、熱効率を向上させている。また、焼却炉はロストル式で底部の熱効率は側壁及び天井壁に比してやや悪くなるので、焼却炉底壁と缶体底部との間隔は焼却炉側壁と缶体側部との間隔より狭く形成し、缶体内部の熱バランスが良好となるようにしている。熱媒水は焼却炉の炉壁で加熱されながら対流により、加熱された高温の熱媒水が上方に流動して、缶体1内には、所定温度の熱媒水が貯留される。缶体内の熱倍水は必要に応じて後方下部の送水口12から熱媒水を取り出し、所望の位置に運ばれる。缶体内の熱媒水の量がある一定値より減少すると、後方上部補給水口11から所定量の熱媒水を注入する。
次に、本考案の無圧温水ボイラーは特に制御の必要はないが、熱媒水の貯水量、温度管理を制御することもできる。例えば、熱媒水温度センサにて検出される熱媒水の温度Tが加熱開始用設定温度Ta以下になると加熱手段2の加熱作動を開始し、加熱開始用設定温度Taよりも高い加熱停止用設定温度Tb以上になると加熱手段2の加熱作動を停止する。また、外部熱交換器での授熱対象流体の加熱の開始(即ち、熱出力)が指令されると、授熱用循環ポンプを作動させるようにすることができる。
ちなみに、加熱開始用設定温度Taは、例えば80℃に、加熱停止用設定温度Tbは、例えば85℃に、夫々設定されていると、加熱開始用設定温度Taと加熱停止用設定温度Tbとの間に熱媒水の温度が調整される。
ちなみに、加熱開始用設定温度Taは、例えば80℃に、加熱停止用設定温度Tbは、例えば85℃に、夫々設定されていると、加熱開始用設定温度Taと加熱停止用設定温度Tbとの間に熱媒水の温度が調整される。
本考案においては大幅な温度上昇、急激な温度上昇には焼却炉前面の投入扉21を開放して廃材を投入するのが良いが、小幅な温度上昇では筒体31の蓋31aを取って筒体上部から廃材を投入して調整するのがよい。
以上説明したように、本考案によれば、焼却炉を利用して大幅な温度管理と小幅な温度管理を兼ね備え、廃材を有効利用して運転し得る無圧温水ボイラーを提供することができる。
1 缶体
2 加熱手段
10 蓋体
20 焼却炉
20 a 燃焼室
24 ロストル
30 煙突
31 補助燃料筒体
2 加熱手段
10 蓋体
20 焼却炉
20 a 燃焼室
24 ロストル
30 煙突
31 補助燃料筒体
Claims (2)
- 上部開放式とする熱媒水収容缶体1と缶体内の熱媒水を加熱する加熱手段2とを備える無圧温水ボイラーにおいて、加熱手段として熱媒水を収納する缶体1の収納容量の5分の1から2分の1を占めるロストル式焼却炉20を用い、缶体1の前面10から缶体内に挿入する配置形式とし、焼却炉20の前面21を除く、焼却炉壁22a〜22eを熱媒水Wで取り囲むとともに前面21を全面開放扉形式として廃棄物を大幅投入できる形式とし、上記焼却炉の天井面には缶体1から蓋体10を通して上方に突き抜ける煙突30と廃棄物を上方からも焼却炉に小幅投入する補助燃料筒体31を設け、焼却炉の大幅な熱管理と小幅な熱管理の双方を実施できるようにしたことを特徴とする無圧温水ボイラー。
- 炉側壁に受熱フィン25を設け、炉側面受熱効率を向上させるとともに、焼却炉の底面から受熱する熱媒水容量を小さくする請求項1記載の無圧温水ボイラー。
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3188203U true JP3188203U (ja) | 2014-01-09 |
Family
ID=
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