JP3881536B2 - 階段式ストーカ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば都市ごみ等の焼却炉に用いられる階段式ストーカの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の階段式ストーカとしては、例えば本出願人が先に提供した特願２０００−１１８６０８号に記載されている図５乃至図７に示すものが知られている。
【０００３】
当該階段式ストーカ５０は、基本的には、被燃焼物の送り方向Ａに交互に配設された固定火格子５１及び可動火格子５２と、固定火格子５１及び可動火格子５２の両側部に位置されたサイドプレート５３とを備え、サイドプレート５３を、概ね固定火格子５１の側面に対向する第１サイドプレート片５４と、概ね可動火格子５２の側面に対向する第２サイドプレート片５５とに交換可能に分割し、各第１サイドプレート片５４を夫々対向する固定火格子５１に着脱可能に固定すると共に、各第２サイドプレート片５５を隣接する第１サイドプレート片５４に着脱可能に固定したものである。
【０００４】
而して、この様なものは、サイドプレートの形状を各火格子の上面よりできるだけ突出しない様にしたので、それだけサイドプレートの焼損が少なくなると共に、第１サイドプレート片を固定火格子に、第２サイドプレート片を隣接する第１サイドプレート片に夫々着脱可能に固定したので、各サイドプレート片毎に取外しができ、交換作業が容易に行なえる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この様なものは、固定火格子と第１サイドプレート片とが隙間なく固定されているので、これらの間から燃焼用空気が吹き出す事がないものの、可動火格子と第２サイドプレートとの間には、可動火格子が移動する為の隙間が形成されているので、その隙間から燃焼用空気が吹き出し、その近傍の廃棄物の燃焼熱に依り高温となってサイドプレートが焼損していた。焼損が進めば、更に吹き出す燃焼用空気の量が増加するので、焼損が加速される事になる。
つまり、従来のものは、可動火格子とサイドプレートとの隙間から噴出する燃焼用空気に依りその近傍の温度が上がり、サイドプレートが焼損するという問題があった。
【０００６】
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、サイドプレートの焼損を防止する様にした階段式ストーカを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の階段式ストーカは、基本的には、被燃焼物の送り方向に交互に配設された固定火格子及び可動火格子と、固定火格子及び可動火格子の両側部に位置されたサイドプレートとを備え、サイドプレートを、概ね固定火格子の側面に対向する第１サイドプレート片と、概ね可動火格子の側面に対向する第２サイドプレート片とに交換可能に分割し、各第１サイドプレート片を夫々対向する固定火格子に着脱可能に固定すると共に、各第２サイドプレート片を隣接する第１サイドプレートに着脱可能に固定した階段式ストーカに於て、前記サイドプレートには、冷却空気を通流させる空気通路を形成した事に特徴が存する。
【０００８】
空気通路に冷却空気が通流されると、冷却空気に依りサイドプレートが冷却される。サイドプレートが冷却つまり空冷されるので、サイドプレートの焼損が防止される。
サイドプレートは、概ね固定火格子の側面に対向する第１サイドプレート片と、概ね可動火格子の側面に対向する第２サイドプレート片とに交換可能に分割され、第１サイドプレート片が対向する固定火格子に着脱可能に固定されると共に、第２サイドプレート片が隣接する第１サイドプレート片に着脱可能に固定されているので、各サイドプレート片が焼損した場合には、焼損したサイドプレート片のみを容易に交換する事ができる。
【０００９】
空気通路は、被燃焼物の送り方向とは逆方向に冷却空気を通流させる様に形成されているのが好ましい。この様にすれば、入出口が夫々一つの直列的なものになるので、並列的なものに比べて冷却空気の供給が行ない易くなると共に、燃焼温度が高い被燃焼物の送り方向の下流側から冷却空気を供給するので、冷却効果が向上する。
【００１０】
空気通路は、サイドプレートの上部のみに形成されているのが好ましい。この様にすれば、サイドプレートの焼損が激しい上部のみを冷却する事ができ、効率的な冷却が期待できると共に、冷却空気の供給量を少なくできる。
【００１１】
空気通路に供給する冷却空気の供給量は、空気通路の最終箇所の空気温度を検出して制御するのが好ましい。この様にすれば、冷却空気の供給が効率的に行なえる。
【００１２】
空気通路を形成したサイドプレートは、空気通路を形成しないサイドプレートとの間で互換性を持たせているのが好ましい。この様にすれば、空気通路を形成したサイドプレートと空気通路を形成しないサイドプレートとの相互間で容易に交換が行なえる。この為、例えば乾燥ストーカと燃焼ストーカと後燃焼ストーカを備えた焼却炉にあっては、燃焼ストーカには、空気通路を形成したサイドプレートを用いると共に、乾燥ストーカと後燃焼ストーカには、空気通路を形成しないサイドプレートを用いる事ができる。その結果、燃焼の激しい燃焼ストーカのサイドプレートを空冷できると共に、各ストーカ間でサイドプレートの交換が行なえる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の階段式ストーカを示す縦断側面図。図２は、図１の２−２線拡大図。図３は、図１の３−３線拡大図。図４は、図１のサイドプレートを断面して示す縦断側面図である。
【００１４】
階段式ストーカ１は、固定火格子２、可動火格子３、サイドプレート４、空気通路５とからその主要部が構成され、この他に耐火炉壁６とシールプレート７と耐火シール材８とを備え、都市ごみ等の焼却炉のとりわけ燃焼ストーカに適用される。
【００１５】
固定火格子２及び可動火格子３は、被燃焼物（図示せず）の送り方向Ａに交互に配設されたもので、所定の前方仰角θ（例えば２０°）だけ傾斜した状態でレール状を呈する火床フレーム９に側方から嵌め込まれ、多少動く様に取付けられている。
固定火格子２用の火床フレーム９は、ストーカフレーム１０を介して支持フレーム（図示せず）に取付けられている。
可動火格子３用の火床フレーム９は、ストーカフレーム１０に対して前後動可能に支持された駆動フレーム（図示せず）に取付けられて居り、往復駆動装置（図示せず）に依り前後方向に往復動される。
【００１６】
耐火炉壁６は、焼却炉の側壁を形成するものであり、図略しているが、支持フレームと、これの内側に固定されたレンガ支架台と、これの上に積み重ねられた耐火物レンガと、支持フレームの内側でレンガ支架台の下方に設けられたストーカ支持台１１と、これに支持されたストーカフレーム１０とを含んでいる。ストーカフレーム１０の内側には、灰出しホッパが取付けられている。
【００１７】
シールプレート７は、ストーカフレーム１０及びストーカ支持台１１と耐火炉壁６との間に設けられたもので、板状を呈して下部が締結ボルト１２に依りストーカ支持台１１に取付けられている。
【００１８】
耐火シール材８は、サイドプレート４及びシールプレート７と耐火炉壁６との間を密封する伸縮可能なもので、セラミックフェルトンやバルグファイバー等が用いられて充填されている。
【００１９】
サイドプレート４は、固定火格子２及び可動火格子３の両側部に位置されたもので、概ね固定火格子２の側面に対向する第１サイドプレート片１３と、概ね可動火格子３の側面に対向する第２サイドプレート片１４とに交換可能に分割され、各第１サイドプレート片１３が夫々対向する固定火格子２に着脱可能に固定されると共に、各第２サイドプレート片１４が隣接する第１サイドプレート１３に着脱可能に固定されている。
【００２０】
つまり、サイドプレート４は、第１サイドプレート片１３と第２サイドプレート片１４とを交互に複数個だけ組み付け固定する事に依り側面形状が被燃焼物の送り方向Ａに沿って長い略長方形状となる様に形成されている。
【００２１】
第１サイドプレート片１３と第２サイドプレート片１４とは、側面形状が略菱形の盤状体を分割線Ｂに略沿って２分割した形状を呈している。第２サイドプレート片１４は、第１サイドプレート片１３に対して分割線Ｂに沿う斜め上方向のみに移動可能に配置されている。一組の両サイドプレート片１３，１４の結合ユニット同士は、分割線Ｂに沿う斜め上下方向に移動可能に配置されている。
【００２２】
そして、各第１サイドプレート片１３は、取付ボルト１５に依って夫々固定火格子２の側面に着脱可能に固定されている。各第１サイドプレート片１３ の下流側（図１に於て左側）に位置する第２サイドプレート片１４は、連結ボルト１６に依って上流側に隣接する第１サイドプレート片１４に夫々着脱可能に固定されている。
【００２３】
各第１サイドプレート片１３及び第２サイドプレート片１４の正面形状は、図２及び図３に示す様に細幅な長方形状を呈し、これらの端面同士は、凹凸の組合せに係る所謂いんろう構造に依り組付けられて左右方向（図２及び図３に於て左右方向）の相互移動の防止が図られている。組合せの継目には、セラミックフェルトン等の伸縮可能な耐火シール材（図示せず）が介設された後に、両者が組付けられて燃焼用空気の漏洩の防止が図られている。
【００２４】
空気通路５は、サイドプレート４に形成されて冷却空気Ｃを通流させるもので、被燃焼物の送り方向Ａとは逆方向に冷却空気Ｃを通流させる様に形成されていると共に、サイドプレート４の上部のみに形成されている。
【００２５】
つまり、サイドプレート４を構成する第１サイドプレート片１３及び第２サイドプレート片１４のうち最上流側のサイドプレート片（この例では、図１及び図４の最右側の第１サイドプレート片１３）を除くものは、中空状を呈し、中空部分を上下に分割する仕切り壁１７が設けられていると共に、被燃焼物の送り方向Ａとは逆方向に沿って前後に入口１８と出口１９が形成されている。
最上流側のサイドプレート片（この例では、図１及び図４の最右側の第１サイドプレート片１３）は、中空状を呈し、前側には入口１８が下側には出口１９が夫々形成されている。
そして、隣接する前後のサイドプレート片１３，１４は、夫々隣接する出口１９と入口１８とが連通されて一体化されている。
【００２６】
従って、空気通路５としては、前側（下流側）に入口１８を後側（上流側）に出口１９を夫々一つづつ備えた直列的なものになっている。
空気通路５の入口１８（図１及び図４の最左側の第２サイドプレート片１４の入口１８）には、冷却空気Ｃを供給する送風機（空冷ファン）２０が接続されていると共に、その途中には、冷却空気Ｃの供給量を調節するダンパ２１が介設されている。
空気通路５の出口１９（図１及び図４の最右側の第１サイドプレート片１３の出口１９）は、灰出しホッパ内に接続されている。
【００２７】
ダンパ２１は、左右の空気通路５に対応して左右二つ設けられて居り、空気通路５の最終箇所の空気温度を検出する温度検出器２２に依りそのアクチュエータ（モータ）が制御されて空気通路５に供給する冷却空気Ａの供給量を制御する様になっている。
温度検出器２２は、空気通路５の出口１９（図１及び図４の最右側の第１サイドプレート片１３の出口１９）付近の冷却空気Ｃの温度を測定してその温度が３００℃程度となる様にダンパ２１を制御する様にしてある。
【００２８】
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
往復駆動装置が作動されると、固定火格子２に対して可動火格子３が往復動され、ごみ等の被燃焼物が火床の上流から下流へ送り方向Ａに移送されながら焼却される。
送風機２０からの冷却空気Ｃは、ダンパ２１に依り流量が調節されてサイドプレート４に形成された空気通路５の入口１８に供給される。空気通路５の入口１８に供給された冷却空気Ｃは、空気通路５内に通流されてこの冷却空気Ｃに依りサイドプレート４が冷却される。空気通路５内に通流された冷却空気Ｃは、空気通路５の出口１９からストーカの下部に位置する灰出しホッパに排出されて燃焼用空気の一部として使用される。
【００２９】
空気通路５に供給される冷却空気Ｃの供給量は、空気通路５の出口１９付近の冷却空気Ｃの温度を温度検出器２２に依り測定してその温度が３００℃程度となる様にダンパ２１に依り調節される。
この様にして、サイドプレート４が冷却つまり空冷されるので、サイドプレート４の焼損が防止される。
【００３０】
サイドプレート４のうちの例えば第２サイドプレート片１４の一つに焼損が生じた場合には、当該第２サイドプレート片１４が連結されている第１サイドプレート片１３と固定火格子２とを固定している取付ボルト１５を解離し、第１サイドプレート片１３を固定火格子２から解放する。
次に、第１サイドプレート片１３と第２サイドプレート片１４とを一体として分割線Ｂに沿う上方向に引き抜いた後に、連結ボルト１６を解離して両者を分解する。そして、焼損した第２サイドプレート片１４を新たなものと取替える。その後の組立は、前述の分解の逆の手順に依り行なう。
【００３１】
サイドプレート４は、概ね固定火格子２の側面に対向する第１サイドプレート片１３と、概ね可動火格子３の側面に対向する第２サイドプレート片１４とに交換可能に分割され、第１サイドプレート片１３が対向する固定火格子２に着脱可能に固定されると共に、第２サイドプレート片１４が隣接する第１サイドプレート片１３に着脱可能に固定されているので、各サイドプレート片１３，１４が焼損した場合には、焼損したサイドプレート片１３，１４のみを容易に交換する事ができ、補修費の削減を図る事ができる。
【００３２】
固定火格子２の側部に第１サイドプレート片１３を取付けたので、固定火格子２と第１サイドプレート片１３との間から燃焼用空気が漏洩したり、灰や未燃物が落下したりしない。可動火格子３と第２サイドプレート片１４との間は、可動火格子３が可動できる僅かな隙間に調整されているので、燃焼用空気が漏洩したり、灰や未燃物が落下するのを最小限にする事ができる。サイドプレート４及びシールプレート７と耐火炉壁５との間には、伸縮可能な耐火シール材８が介設されているので、各火格子２，３の幅方向の膨張・収縮が吸収され、これらの間から燃焼用空気が漏洩したり、灰や未燃物が落下したりしない。
【００３３】
サイドプレート４に空気通路５を形成して冷却する必要があるのは、燃焼過程で最も燃焼負荷が高い処であり、都市ごみ等の焼却炉に於ては、燃焼ストーカの部分である。
つまり、都市ごみ等の焼却炉は、乾燥ストーカと燃焼ストーカと後燃焼ストーカとを備え、燃焼ストーカには、空気通路５を形成したサイドプレート４を用いると共に、乾燥ストーカと後燃焼ストーカには、空気通路５を形成しないサイドプレート４を用いる。
この場合、空気通路５を形成したサイドプレート４は、空気通路５を形成しないサイドプレート４との間で互換性を持たせているので、空気通路５を形成したサイドプレート４と空気通路５を形成しないサイドプレート４との相互間で容易に交換が行なえる。
【００３４】
尚、サイドプレート４は、先の例では、分割線Ｂの方向が可動火格子３の移動の方向（即ち前方仰角θ）と同一にしたが、これに限らず、例えば交換可能であればどのような方向でも良い。
サイドプレート４は、先の例では、第１サイドプレート片１３の側面形状を略固定火格子２の側面形状に、第２サイドプレート片１４の側面形状を略可動火格子３の側面形状に夫々合致するものにしたが、これに限らず、適宜の形状にしても良い。
空気通路５は、先の例では、入出口１８，１９を夫々一つづつ備えた直列的なものであったが、これに限らず、例えば各サイドプレート片１３，１４毎に入出口１８，１９を備えた並列的なものでも良い。
空気通路５は、先の例では、サイドプレート４の上部のみに形成したが、これに限らず、例えば仕切り壁１７を省略してサイドプレート４の全体に形成しても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１） 固定火格子、可動火格子、サイドプレート、空気通路とで構成され、とりわけサイドプレートには、冷却空気を通流させる空気通路を形成したので、サイドプレートが空冷されてサイドプレートの焼損を防止する事ができる。
（２） サイドプレートの焼損を防止できるので、サイドプレートと可動火格子との隙間を最小限に且つ一定に保つ事ができ、燃焼用空気の吹き抜けがなくなる。
（３） サイドプレートの焼損を防止できるので、サイドプレートの長寿命化を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の階段式ストーカの一部を示す縦断側面図。
【図２】図１の２−２線拡大図。
【図３】図１の３−３線拡大図。
【図４】図１のサイドプレートを断面して示す縦断側面図。
【図５】従来の階段式ストーカの一部を示す縦断側面図。
【図６】図５の６−６線拡大図。
【図７】図５の７−７線拡大図。
【符号の説明】
１，５０…階段式ストーカ、２，５１…固定火格子、３，５２…可動火格子、４，５３…サイドプレート、５…空気通路、６…耐火炉壁、７…シールプレート、８…耐火シール材、９…火床フレーム、１０…ストーカフレーム、１１…ストーカ支持台、１２…締結ボルト、１３，５４…第１サイドプレート片、１４，５５…第２サイドプレート片、１５…取付ボルト、１６…連結ボルト、１７…仕切り壁、１８…入口、１９…出口、２０…送風機、２１…ダンパ、２２…温度検出器、Ａ…送り方向、Ｂ…分割線、Ｃ…冷却空気、θ…前方仰角。

Claims (5)

1. 被燃焼物の送り方向に交互に配設された固定火格子及び可動火格子と、固定火格子及び可動火格子の両側部に位置されたサイドプレートとを備え、サイドプレートを、概ね固定火格子の側面に対向する第１サイドプレート片と、概ね可動火格子の側面に対向する第２サイドプレート片とに交換可能に分割し、各第１サイドプレート片を夫々対向する固定火格子に着脱可能に固定すると共に、各第２サイドプレート片を隣接する第１サイドプレートに着脱可能に固定した階段式ストーカに於て、前記サイドプレートには、冷却空気を通流させる空気通路を形成した事を特徴とする階段式ストーカ。
2. 空気通路は、被燃焼物の送り方向とは逆方向に冷却空気を通流させる様に形成されている請求項１に記載の階段式ストーカ。
3. 空気通路は、サイドプレートの上部のみに形成されている請求項２に記載の階段式ストーカ。
4. 空気通路に供給する冷却空気の供給量は、空気通路の最終箇所の空気温度を検出して制御する請求項１乃至３に記載の階段式ストーカ。
5. 空気通路を形成したサイドプレートは、空気通路を形成しないサイドプレートとの間で互換性を持たせている請求項１乃至４の何れかに記載の階段式ストーカ。

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