JP4374773B2 - 廃棄物熱分解キルンのチャー取出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみの如き廃棄物を熱分解ガス化処理する廃棄物熱分解キルンのチャー取出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、廃棄物を低酸素雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解チャー(炭素分及び灰分)を燃焼・溶融炉で少ない空気量で高温にして燃焼させ、廃棄物中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、ロータリー型の熱分解キルンを採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【0003】
熱分解キルンを採用した廃棄物ガス化溶融設備は、図3にその一例の概要を示す如く、長手方向の一端側となる出口側を下傾させて横置きしたロータリー型の熱分解キルン1の長手方向他端の入口に、廃棄物2を投入するための投入ホッパ3を給じん機4を介して設けると共に、上記熱分解キルン1の出口に、廃棄物2を熱分解した後の熱分解ガス2aと熱分解チャー2bとを分離して取り出す分離室6を設け、熱分解キルン1を低速で回転させた状態において、投入ホッパ3内に投入された廃棄物2を給じん機4によって熱分解キルン1内に徐々に供給しつつ、熱分解キルン1を構成する加熱流路内に熱風を流通させることにより、熱分解キルン1内の廃棄物2を外熱により間接的に加熱、乾燥させて熱分解するようにしてある。
【0004】
又、上記熱分解キルン1内での廃棄物2の熱分解により生成された熱分解ガス2aは、分離室6の上部から取り出して下流に設置されている溶融炉7に直接送るようにし、一方、熱分解チャー2bは、金属等の不燃物5と共に分離室6の下部のチャー取出口6aに装備された取出装置8を経て、スクリューフィーダー式チャー抜出装置9に送られて抜き出され、抜き出された熱分解チャー2bは、分別装置10で金属等の大型の不燃物5が分別除去され、更に、大型の不燃物5が除去された後の熱分解チャー2bは、不燃物分離装置11へ送られて、ここで小型の不燃物が除去されて、細かい成分だけが上記溶融炉7に送られ、溶融炉7で熱分解チャー2bを低空気比の高温で燃焼させることにより溶融スラグ12として取り出すようにしてある。
【0005】
ところで、上記熱分解キルン1で発生する熱分解チャー2bを空気中へ抜き出す際には、可燃性の熱分解ガス2aが発生している状態の熱分解キルン1内へ空気が逆流して侵入することを防ぐことが要求される。
【0006】
そのため、上記熱分解チャーの取出装置8は、フラップダンパ13を内蔵したホッパケーシング14を上下2段重ねした構成として、上下のフラップダンパ13を交互に開閉することによってチャー取出口6aとスクリューフィーダー式チャー抜出装置9との間が常時遮断されて空気の逆流を防止するようにしてあり、又、上記スクリューフィーダー式チャー抜出装置9は、外壁部に冷却ジャケット15を装備させた構成として、熱分解チャー2bを70〜80℃程度に冷却して抜き出すことができるようにしてある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、廃棄物2の処理量が増大するに伴い、上記熱分解キルン1では、チャー抜出装置9は大型化してチャー冷却用の水冷ジャケット15も大型化することになり、平面的に広いスペースを取ることになり、設置が困難となるという問題がある。
【0008】
そこで、本発明は、熱分解チャーを取出口近くで冷却できるようにしてチャー抜出装置でのチャーの冷却能力の負担を軽減させることによりチャー抜出装置の小型化を図るようにし、且つ廃棄物の処理量が増えても平面的なスペースを削減することができるようにしようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、廃棄物を熱分解処理して熱分解ガスとチャーとに分離した後、チャーを取り出すようにしてある熱分解キルンのチャー取出口とチャー抜出装置との間に、フラップダンパを内蔵して該フラップダンパを支軸を介して回動させることにより上記チャー取出口を開閉できるようにしたホッパケーシングを装備させ、且つ上記フラップダンパの内部に冷却水通路を形成し、中空構造とした支軸を通し該フラップダンパの冷却水通路に給排水して水冷構造にするようにした構成とする。
【0010】
フラップダンパを閉じた状態でチャーを受けると、フラップダンパ内を流れる冷却水によりチャーを冷却することができて、チャーを低温でチャー抜出装置へ送ることができる。したがって、チャー抜出装置の冷却能力の負担を減少させることができる。
【0011】
又、廃棄物を熱分解処理して熱分解ガスとチャーとに分離した後、チャーを取り出すようにしてある熱分解キルンのチャー取出口とチャー抜出装置との間に、フラップダンパを内蔵して該フラップダンパを支軸を介して回動させることにより上記チャー取出口を開閉できるようにしたホッパケーシングを上下方向に複数段重ねて装備させ、且つ上記フラップダンパの内部に冷却水通路を形成し、中空構造とした支軸を通し該フラップダンパの冷却水通路に給排水して水冷構造にするようにした構成とすることにより、廃棄物の処理量が増大しても平面的スペースを削減することができる。
【0012】
更に、フラップダンパを内蔵するホッパケーシングの外壁部の内側に冷却水通路を形成してホッパケーシングを水冷構造とした構成とすることにより、フラップダンパによる冷却に加えて、ホッパケーシングによってチャーを冷却することができて、チャーをより低温としてチャー抜出装置へ送ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
図1(イ)(ロ)は本発明の実施の一形態を示すもので、図3に示したと同様に、廃棄物2を熱分解して熱分解ガス2aとチャー2bとに分離して取り出すようにしてある熱分解キルン1の分離室6のチャー取出口6aに、フラップダンパ13を内蔵したホッパケーシング14を上下方向に2段重ねて装備させ、各段のフラップダンパ13を交互に開くことにより1段ずつチャー2bを落下させて行き、最下段のホッパケーシング14よりチャー抜出装置9へ送るようにしてあるチャー取出装置において、上記フラップダンパ13を2段若しくはそれ以上の段数として設け、該各フラップダンパ13を水冷構造として、該各フラップダンパ13にチャー2bを冷却できる機能をもたせてなるチャー取出装置16とする。
【0015】
詳述すると、上記チャー取出装置16は、内側上端部にホッパ部14aを形成したホッパケーシング14を、上下方向に複数段(図1では2段の場合を示す)連結して装備させ、上段のホッパケーシング14の上端を分離室6のチャー取出口6aに、又、下段のホッパケーシング14の下端をチャー抜出装置9の入口9aにそれぞれ連結するようにし、上記各ホッパケーシング14には、ホッパ部14aの下端の横の位置に、ホッパケーシング14外より水平に貫通させた支軸17を配置して、該支軸17を、ホッパケーシング14外の位置にて軸受18に回転自在に支持させると共に、支軸17の一端部に、駆動装置としてのエアシリンダ19に一端部を連結した操作レバー20の他端部を取り付け、且つ上記支軸17のホッパケーシング14内に位置する軸方向中央部に、連結アーム21を介してフラップダンパ13を取り付け、上記エアシリンダ19の伸縮作動を操作レバー20を介し支軸17に伝えてフラップダンパ13を上下方向に回動させることにより、該フラップダンパ13でホッパ部14aの下端開口を開閉できるようにしてある構成において、上記支軸17を、中央部を仕切り部材22で仕切った中空構造とし、且つ一端と他端に冷却水23の入口と出口として用いるロータリージョイント24と25を取り付けて、仕切り部材22から一端のロータリージョイント24までの間の中空部を冷却水供給路26とすると共に、仕切り部材22から他端のロータリージョイント25までの間の中空部を冷却水排出路27とし、更に、上記フラップダンパ13の内部に冷却水通路31を邪魔板30によりジグザグ状に形成すると共に、該冷却水通路31の支軸17に沿う方向の一端に給水口28を、又、冷却水通路31の他端に排水口29をそれぞれ連通させて設け、且つ上記給水口28に支軸17の冷却水供給路26を連通管32にて連通接続し、更に上記排水口29に支軸17の冷却水排水路27を連通管33にて連通接続して、ロータリージョイント24の部分から支軸17の冷却水供給路26に供給した冷却水23を、連通管32、フラップダンパ13内の冷却水通路31、連通管33、支軸17の冷却水排水路27を通してロータリージョイント25の部分から排出させるようにしてある。
【0016】
上記構成としてあるチャー取出装置16を用いて、熱分解キルン1の分離室6からチャー2bを取り出してチャー抜出装置9へ送る場合は、上下段のフラップダンパ13の冷却水通路31に冷却水23を流通させた状態において、上下段のフラップダンパ13を、同時に開くことがないようにして交互に開閉させるようにする。すなわち、いずれかのフラップダンパ13が開いてチャー2bを落下させているときは、必ず1つのフラップダンパ13は閉じているように、各フラップダンパ13の駆動用のエアシリンダ19を同期させて運転させるようにするか、又は各フラップダンパ13の支軸17をリンク等で連結して1つの駆動装置で1段ずつ開閉させるようにする。
【0017】
今、図1(イ)において実線で示す如く、上段のフラップダンパ13が閉、下段のフラップダンパ13が開であるときには、分離室6内のチャー2bは上段のフラップダンパ13にて受けられており、このとき、上段のフラップダンパ13の冷却水通路31を流通している冷却水23によりチャー2bは間接的に冷却されることになる。
【0018】
次に、図1(イ)において二点鎖線で示す如く、下段のフラップダンパ13が閉じられた後、所要の時間差をもって上段のフラップダンパ13が開かれることにより、上段のフラップダンパ13で受けられていたチャー2bは落下させられて下段のフラップダンパ13で受けられることになり、このとき、下段のフラップダンパ13の冷却水通路31を流通している冷却水23によりチャー2bは間接的に冷却されることになる。更に、上段のフラップダンパ13が閉じられた後、下段のフラップダンパ13が開かれることによって、下段のフラップダンパ13で受けられていたチャー2bは落下させられて、下流のチャー抜出装置9の入口9aに供給される。
【0019】
以後、同様に、上段のフラップダンパ13と下段のフラップダンパ13が交互に開閉されることにより、チャー2bは分離室6から順次取り出され、チャー抜出装置9に送られることになり、この間に、各段のフラップダンパ13に接することで冷却水23による冷却を間接的に受けることになる。したがって、下流のチャー抜出装置9へ送られるチャー2bの温度を低くすることができるので、チャー抜出装置9では、チャー冷却に要する能力負担を減少させることができる。このため、チャー抜出装置9の小型化を図ることができ、平面的なスペースを削減することができる。
【0020】
次に、図2(イ)(ロ)は本発明の実施の他の形態を示すもので、図1(イ)(ロ)に示したと同様な構成において、各ホッパケーシング14を水冷構造としたものである。すなわち、各ホッパケーシング14の外壁部に、該ホッパケーシング14の外壁部との間に空間部が形成されるように水冷ジャケット34を設け、該水冷ジャケット34の適宜個所に、冷却水23の入口部35と出口部36を設けて、上記空間部を、冷却水23が流通する冷却水通路37としたものである。
【0021】
図2(イ)(ロ)に示すように、ホッパケーシング14を水冷構造にすると、熱分解キルン1の分離室6から取り出されてチャー抜出装置9へ送られるチャー2bに対し、フラップダンパ13による冷却作用に加えてホッパケーシング14による冷却作用を与えることができるので、チャー2bをより低温に効果的に冷却することができ、これにより、チャー抜出装置9の更なる小型化を図ることができる。
【0022】
なお、上記実施の形態では、フラップダンパ13とホッパケーシング14との組み合わせを上下方向に2段重ね構造として設けた場合を示したが、段数は、1段であってもよく、又、廃棄物2の処理量、ホッパケーシング14内でのチャー2bの滞留時間等に応じて3段以上にしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0023】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の廃棄物熱分解キルンのチャー取出装置によれば、廃棄物を熱分解処理して熱分解ガスとチャーとに分離した後、チャーを取り出すようにしてある熱分解キルンのチャー取出口とチャー抜出装置との間に、フラップダンパを内蔵して該フラップダンパを支軸を介して回動させることにより上記チャー取出口を開閉できるようにしたホッパケーシングを装備させ、且つ上記フラップダンパの内部に冷却水通路を形成し、中空構造とした支軸を通し該フラップダンパの冷却水通路に給排水して水冷構造にするようにした構成としてあるので、フラップダンパを閉じてチャーを受けると、受けたチャーをフラップダンパで冷却することができ、したがって、チャー抜出装置へ送るチャーの温度を低くすることができることにより、チャー抜出装置の冷却能力の負担を減少させることができ、チャー抜出装置の小型化を図ることができて平面的なスペースを削減することができ、又、廃棄物を熱分解処理して熱分解ガスとチャーとに分離した後、チャーを取り出すようにしてある熱分解キルンのチャー取出口とチャー抜出装置との間に、フラップダンパを内蔵して該フラップダンパを支軸を介して回動させることにより上記チャー取出口を開閉できるようにしたホッパケーシングを上下方向に複数段重ねて装備させ、且つ上記フラップダンパの内部に冷却水通路を形成し、中空構造とした支軸を通し該フラップダンパの冷却水通路に給排水して水冷構造にするようにした構成とすることにより、廃棄物の処理量が増大しても平面上のスペースを削減でき、更に、フラップダンパを内蔵するホッパケーシングの外壁部の内側に冷却水通路を形成してホッパケーシングを水冷構造とした構成とすることにより、チャーをフラップダンパで冷却できることに加えて、ホッパケーシングでも冷却できるようになるので、チャー抜出装置の更なる小型化が可能となる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃棄物熱分解キルンのチャー取出装置の実施の一形態を示すもので、(イ)は切断側面図、(ロ)は(イ)のA−A方向矢視図である。
【図2】本発明の実施の他の形態を示すもので、(イ)は切断側面図、(ロ)は(イ)のB−B方向矢視図である。
【図3】廃棄物ガス化溶融設備の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
1 熱分解キルン
2 廃棄物
2a 熱分解ガス
2b チャー
6a チャー取出口
9 チャー抜出装置
13 フラップダンパ
14 ホッパケーシング
17 支軸
31 冷却水通路
37 冷却水通路
Claims (3)
- 廃棄物を熱分解処理して熱分解ガスとチャーとに分離した後、チャーを取り出すようにしてある熱分解キルンのチャー取出口とチャー抜出装置との間に、フラップダンパを内蔵して該フラップダンパを支軸を介して回動させることにより上記チャー取出口を開閉できるようにしたホッパケーシングを装備させ、且つ上記フラップダンパの内部に冷却水通路を形成し、中空構造とした支軸を通し該フラップダンパの冷却水通路に給排水して水冷構造にするようにした構成を有することを特徴とする廃棄物熱分解キルンのチャー取出装置。
- 廃棄物を熱分解処理して熱分解ガスとチャーとに分離した後、チャーを取り出すようにしてある熱分解キルンのチャー取出口とチャー抜出装置との間に、フラップダンパを内蔵して該フラップダンパを支軸を介して回動させることにより上記チャー取出口を開閉できるようにしたホッパケーシングを上下方向に複数段重ねて装備させ、且つ上記フラップダンパの内部に冷却水通路を形成し、中空構造とした支軸を通し該フラップダンパの冷却水通路に給排水して水冷構造にするようにした構成を有することを特徴とする廃棄物熱分解キルンのチャー取出装置。
- フラップダンパを内蔵するホッパケーシングの外壁部の内側に冷却水通路を形成してホッパケーシングを水冷構造とした請求項1又は2記載の廃棄物熱分解キルンのチャー取出装置。
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