JP3790019B2

JP3790019B2 - ストーカ

Info

Publication number: JP3790019B2
Application number: JP21078397A
Authority: JP
Inventors: 宗則高橋
Original assignee: 株式会社タカハシキカン
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JPH1151359A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形燃料燃焼炉のストーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭、木屑、都市ごみ、工場ごみ等固形燃料を火格子上で連続的に燃焼させるストーカ焼却炉（燃焼炉）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のストーカ焼却炉では火格子上の燃焼温度が灰の溶融温度（例えば９００℃）以上に上昇する結果、燃焼ゾーンが灰の溶融物（クリンカ）によっておおわれて炉床や炉壁が閉塞することがあった。
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、クリンカの生成を防ぎ、かつ火格子及びストーカを形成する耐熱材料の消耗を防ぐことのできる、比較的簡素な構成のクリンカ防止ストーカを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このために、以下のようなストーカを創作した。すなわち、第１の発明は、固形燃料燃焼炉に備えるストーカにおいて、複数の通水パイプが長手方向に傾斜する状態で並設されてなる固定火格子と、隣接する前記通水パイプ間の隙間に位置して該固定火格子の火格子面から突出する突部を形成するとともに該通水パイプの延びる方向に移動して該固定火格子上の固形燃料を一方へ送ることのできる可動火格子と、その可動火格子を往復駆動する駆動装置とを有し、前記可動火格子の突部は、前記固定火格子の火格子面に対してほぼ起立する方向に延びる押出し面と、該押出し面の上縁部から該火格子面とほぼ交わる位置まで横に延びる平坦な上面とを有する形状とされていることを特徴とする。
【０００６】
上記構成のストーカでは、通水パイプ内を流れる水によって固定火格子が冷却され、同時に、隣接する可動火格子の温度上昇も抑制される。したがって、火格子上でのクリンカの生成が阻止されて炉内の安定燃焼が確保されるとともに、火格子を形成する耐熱材料の消耗が防がれる。
なお、ここでいう固定火格子には、固形燃料の性状等に対応して予め傾斜角度を適宜に設定できるようにした形式のものを含む。
【０００７】
また、ボイラの火炉としてストーカ式燃焼炉を備えたものにおいてはボイラ本体の缶水を冷却水として固定火格子（通水パイプ）へ循環させることで缶水の予熱ができ、また蒸気ボイラの場合はドラム内に発生蒸気を放出することができるから、ボイラ効率の向上に大きく寄与することができる。
【０００９】
さらに、駆動装置が可動火格子を往動させるときに、可動火格子の突部の押出し面が火格子上の固形燃料やその燃えがらを前方へ押しやる一方、復動時には、前記突部の上面が固形燃料の下に潜りこむ恰好になる（図１参照）。すなわち、単純な往復運動により固形燃料の前方への移動、散らし及び燃えがらの排除がなされ、ストーカを簡素に構成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は固形燃料燃焼炉を備えたボイラ装置の縦断正面図、図２は同ボイラ装置の縦断側面図、図３は燃焼炉の横断平面図である。なお、図１における左端部をボイラ装置及び燃焼炉の前部、右端部を後部という。
【００１１】
図１及び図２に示すボイラ装置は、固形燃料燃焼炉の上部にボイラ本体を備えた構成である。固形燃料燃焼炉の炉本体１は耐熱炉材（煉瓦）によって直方体状に形成されており、炉本体１の上部にボイラ本体２が隔壁１ａ，１ｂで支持された状態で設置されている。このボイラ本体２の直下に、詳しくは後述する火格子（固定火格子３及び可動火格子４）を備えた燃焼室５があり、燃焼室５内で発生した燃焼ガスはボイラ本体２の下部を熱して後部燃焼室６へと流れ、ついで多数の煙管２ａ内に入ってボイラ本体２内の水（缶水）と熱交換をする。これらの煙管２ａは炉本体１の後部に設けられた仕切壁１ｃよって上下２群に分けられており、下半部の煙管群を貫通した燃焼ガスは前煙室７内で反転して上半部の煙管群を貫通した後、後煙室８から煙道９へと排出されるようになっている。
なお、図中の２ｂは、ボイラ本体２の頂部に設けられた蒸気弁である。
【００１２】
炉本体１の前部には、図１に模式的に示す燃料投入装置１０が備えられ、フィーダ１０ａにて燃料投入口１１から燃焼室５内の火格子上へ固形燃料が投入される。なお、燃料投入口１１は、燃料投入時以外は蓋１２ａにより密閉されている。図中の１２ｂ，１２ｃは、燃焼中は密閉されている炉本体１の掃除口を密閉する蓋である。
【００１３】
次に、固定火格子３と可動火格子４とで構成されるストーカについて説明する。固定火格子３は、複数の通水パイプ３ａが長手方向に傾斜する状態で並設されて傾斜火格子を形成するものであり、各通水パイプ３ａの低い側の端部を繋ぐヘッダー１３に、ボイラ本体２の下部に連通する降水管１４が接続されている。他方、通水パイプ３ａの高い側の端部を繋ぐヘッダー１５には上昇管１６が接続され、上昇管１６の先端はボイラ本体２の上部に連通している。
本例の場合、ヘッダー１５と上昇管１６はロータリージョイントで相対回転可能に接続され、ヘッダー１３と降水管１４は自在ロータリージョイントで位置変位自在に接続されていて、ヘッダー１３側を図示省略の調節手段にて上下に位置変位させることによって火格子（通水パイプ３ａ）の傾斜を、固形燃料の性状等に対応した適宜な角度に設定できるように構成されている。なお、固定火格子３は傾斜角度可変のものに限るものではなく、傾斜角度固定のものであっても構わない。
【００１４】
可動火格子４は、上記固定火格子３の下側に沿わせて配置された格子体４ａに、互いに隣接する通水パイプ３ａ間の隙間から火格子面上に突出する突部４ｂが形成されたものであり、可動火格子４は、通水パイプ３ａと平行に炉壁１ｄに設けられた案内レール１ｅによりスライド可能に支持されている。そして、格子体４ａの下面側の接続部４ｃにリンク１７の一端が接続され、リンク１７の他端はシリンダ装置（エアシリンダ等）１８のロッド１８ａに連結されていて、シリンダ装置１８の作動により可動火格子４が通水パイプ３ａの延びる方向に往復駆動されるようになっている。なお、このシリンダ装置１８が本発明でいう駆動装置を構成している。
上記の突部４ｂは、火格子面に対してほぼ起立する方向に延びる押出し面４ｄと、押出し面４ｄの上縁部から火格子面とほぼ交わる位置まで横に延びる平坦な上面４ｅとを有する形状とされていて、この突部４ｂの横断面略三角形の部分が火格子面の上に突き出ている。なお、本例では、上面４ｅは通水パイプ３ａの傾斜方向とは逆方向に傾いている。図３及び図４中の４ｆは格子体４ａに形成されている孔である。
なお、図３及び図４には、可動火格子４を一体物として図示してあるが、分割構造として組み立てやメンテナンスの便を図るのが好ましい。
【００１５】
また、燃焼室５の下底部、すなわち火格子３，４の下方部分に灰溜室２０，２１が隔壁１ｆにて前後に区画された状態で形成され、灰溜室２０の床面２０ａの上には火格子の隙間から落下した灰等を灰出し口から掻き出すことのできる灰出し装置２２が備えられている。この灰出し装置２２は、掻出部材２３をシリンダ２４により往復駆動して灰等の残滓をピット３０に掻出すようにしたものである。
上記の掻出部材２３は、図５に拡大して示すように、床面２０ａに対し起立する掻出面２３ａとこの掻出面の上縁部から反排出口側に下傾する傾斜面２３ｂとを有する横断面略三角形の櫛形に形成されるとともに、下面側中央には床面２０ａに設けられた案内レール（図示省略）に嵌まり込む断面略三角形の細幅の係合突部２３ｃが形成され、さらに前後両端には互いに係止可能な形状の鉤状連結部２３ｄ，２３ｅが設けられている。そして、掻出部材２３は連結ロッド２４ａを介してシリンダ２４に接続され、往復駆動されるようになっている。
【００１６】
奥の灰溜室２１にはプッシャ式の灰出し装置２６が備えられ、シリンダ２７により灰等の残滓を炉本体１の後部側方に押し出すようになっている。なお、可動火格子４及び掻出部材２３は、耐熱温度１０００℃以上の特殊鋳鋼製である。
【００１７】
以上の説明のように、ボイラ装置の固形燃料燃焼炉が備えるストーカは、燃料投入装置１０と、固定火格子３及び可動火格子４と、シリンダ装置１８とで構成される。次に、上記ストーカの作用について説明する。
さて、燃料投入装置１０のフィーダ１０ａにて火格子３，４上に固形燃料（石炭、木屑、都市ごみ、工場ごみ等の焼却物）Ｂを投入し、図示省略の着火バーナーで着火して燃焼させる。その後、シリンダ装置１８にて可動火格子４を適宜に往復動させることによって固形燃料やその燃えがらを奥の方へ押しやって火格子上に適当に散らす一方、微細化した未燃炭化分と灰分とが混じった残滓Ｃは固定火格子３や可動火格子４の隙間から灰溜室２０へ落下させる。
そして、固定火格子３の通水パイプ３ａにはボイラ本体２の缶水が降水管１４を介して供給され、通水パイプ３ａ内で加熱された水は上昇管１６を通ってボイラ本体２へ戻る。すなわち、循環する缶水が固定火格子３を通るときに加熱（予熱）される一方、固定火格子３は缶水により冷却され、かつ、隣接する可動火格子４の過熱が防がれる。このとき、通水量を適宜に設定するなどして火格子の温度が残滓Ｃの溶融温度（例えば９００℃）を越えないようにし、クリンカが生じないようにすることができる。
【００１８】
そして、灰溜室２０の掻出部材２３の上に残滓Ｃが堆積したら、灰出し装置のシリンダ２４にて掻出部材２３を適宜に往復動させ、残滓Ｃを排出口からピット３０の灰箱３０ａ内に掻き落とす。その後、灰箱３０ａを引き出して灰の処理をする。また、灰溜室２１内に落ちた灰は灰出し装置２６にて処理する。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、水冷火格子によって、クリンカ生成域の燃焼温度を抑制するとともに火格子を形成する耐熱材料の消耗を防ぎ、炉内の安定燃焼を確保することができる。しかも、固定火格子に沿わせて往復動する可動火格子の押出し面で固形燃料を前方へ押しやり、同時に燃えがらを火格子上から排除するように形成したものであるから、ストーカの構成が簡素になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】焼却炉の縦断正面図である。
【図２】焼却炉の縦断側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】可動火格子の説明図である。
【図５】掻出部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１炉本体
１ｅ案内レール
２ボイラ本体
２ａ煙管
３固定火格子
３ａ通水パイプ
４可動火格子
４ｂ突部
４ｄ押出し面
４ｅ上面
１８シリンダ装置（駆動装置）
Ｂ固形燃料（焼却物）
Ｃ残滓

Claims

固形燃料燃焼炉に備えるストーカにおいて、複数の通水パイプが長手方向に傾斜する状態で並設されてなる固定火格子と、隣接する前記通水パイプ間の隙間に位置して該固定火格子の火格子面から突出する突部を形成するとともに該通水パイプの延びる方向に移動して該固定火格子上の固形燃料を一方へ送ることのできる可動火格子と、その可動火格子を往復駆動する駆動装置とを有し、
前記可動火格子の突部は、前記固定火格子の火格子面に対してほぼ起立する方向に延びる押出し面と、該押出し面の上縁部から該火格子面とほぼ交わる位置まで横に延びる平坦な上面とを有する形状とされていることを特徴とするストーカ。