JP6487614B2 - Grate cooling method, grate cooling mechanism, and stoker-type incinerator equipped with the cooling mechanism - Google Patents

Grate cooling method, grate cooling mechanism, and stoker-type incinerator equipped with the cooling mechanism Download PDF

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本願の発明は、ストーカ式焼却炉において、火格子(ロストル)の底面側に空気等の気体を吹きあてて火格子を空冷する冷却方法と、火格子の冷却機構及び該冷却機構を備えたストーカ式焼却炉に関する。   The invention of the present application relates to a stoker type incinerator, a cooling method for air-cooling a grate by blowing a gas such as air onto the bottom side of a grate (rooster), a grate cooling mechanism, and a stoker equipped with the cooling mechanism It relates to a type incinerator.

一般にゴミ焼却施設では、火格子のロストル金物の上にホッパーから投入された可燃ゴミを順次供給していきながら、送り込まれたゴミを順次連続的に燃焼させていく階段式のストーカ式焼却炉が用いられていることが多い。ストーカ式焼却炉の一般的な運用では、まず、ごみピットに集積されたゴミはクレーン等で保持されて、上方のホッパーから、ストーカ式焼却炉の階段状に多段に配されたストーカを備えた炉内上流側へと投入される。炉内の熱で「乾燥」されたゴミは、ストーカ上を移動して、やがて炉内中央の燃焼部で「燃焼」し、下流側のストーカ側で「後燃焼」されるようにして、灰となり、下流から灰出し用のコンベアで排出される。炉内でのゴミや焼却灰は、たとえばストーカの一部あるいは全部を可動式にしておき、ストーカを前後あるいは左右に機械的に揺動することで、上流から下流へと順次送られていくようになっている。   Generally, in a garbage incineration facility, a stair-type stoker-type incinerator is used to sequentially burn combusted waste that is fed in sequence while supplying combustible waste thrown in from a hopper onto the grate rooster hardware. Often used. In general operation of a stoker-type incinerator, first, garbage collected in the garbage pit is held by a crane or the like, and provided with stalkers arranged in multiple stages from the upper hopper in a staircase-type incinerator. It is thrown into the upstream side of the furnace. Garbage that has been “dried” by the heat in the furnace moves on the stoker, eventually “burns” in the combustion section in the center of the furnace, and “post-combustes” on the downstream stoker side, so that the ash It is discharged from the downstream by the conveyor for ash removal. Garbage and incinerated ash in the furnace are sent sequentially from upstream to downstream by, for example, making part or all of the stoker movable, and mechanically swinging the stoker back and forth or left and right. It has become.

炉内の燃焼温度はダイオキシン類の分解とNOxの抑制の観点からは適切な温度範囲で運用されることが有用であることから、800℃から950℃といった温度域で使用されており、またストーカ炉はバッチ処理ではなく連続運転で使用されるので、燃焼温度が安定的に維持し易いものとなっている。また連続的に運転することで低温燃焼下で生じやすいダイオキシン類の生成を可及的に回避することができる。さらに近時はダイオキシン抑制の観点から1000℃以上でのさらなる高温焼却の運用が試行されている。そして、通常の燃焼炉は、ストーカの上部に燃焼室が設けられ、ストーカの下方に設けた空間に、燃焼用空気を外部から導入している。燃焼用空気は、たとえば150〜200℃程度に予め昇温されており、送風機とダクトを介して外部から送風されて炉内に供給されている。 The combustion temperature in the furnace is used in a temperature range of 800 ° C to 950 ° C because it is useful to operate in an appropriate temperature range from the viewpoint of decomposition of dioxins and suppression of NO x , and Since the stoker furnace is used not in batch processing but in continuous operation, the combustion temperature is easily maintained stably. Moreover, the production | generation of the dioxins which are easy to occur under low temperature combustion can be avoided as much as possible by operating continuously. Furthermore, the operation of further high-temperature incineration at 1000 ° C. or higher has been attempted from the viewpoint of dioxin suppression. In a normal combustion furnace, a combustion chamber is provided above the stoker, and combustion air is introduced from the outside into a space provided below the stoker. The combustion air is preheated to about 150 to 200 ° C., for example, and is blown from the outside through a blower and a duct and is supplied into the furnace.

さらに、近時、ゴミ焼却施設についても省エネルギーな焼却施設が志向されており、焼却炉から排出される排ガス量を削減することによって、さらに下流側の集塵機や通風設備を小型化・小規模化するといった試みがなされている。たとえば、余分な燃焼空気を減らすことによって、燃焼ガスの発生量を低減するなどしている低空気比燃焼炉が次世代型のストーカ炉として注目されている。   Recently, energy-saving incineration facilities have also been aimed at incineration facilities, and by reducing the amount of exhaust gas discharged from incinerators, further downsizing and downsizing of dust collectors and ventilation equipment on the downstream side Attempts have been made. For example, a low air ratio combustion furnace that reduces the amount of combustion gas generated by reducing excess combustion air has attracted attention as a next-generation stoker furnace.

たしかに低空気比運転を行うと、燃焼ガスの発生量は減少するが、その分だけ焼却時の炉内が高温になりやすくなるので、従来に比して、火格子や耐火物が熱損耗して痛みやすくなる。そこで、火格子を焼損させない対応が特に緊喫の課題となっている。すなわち、ストーカ式焼却炉の火格子(ロストル金物)は、その表面温度が500℃以上になると先端部分の損耗が著しく進みやすくなるからである。   Surely, if the low air ratio operation is performed, the amount of combustion gas generated decreases, but the furnace interior during incineration tends to become high temperature, and the grate and refractory are subject to thermal wear compared to the conventional method. And become painful. Therefore, a countermeasure not to burn the grate is a particularly urgent issue. That is, when the surface temperature of the stoker type incinerator grate (rooster hardware) reaches 500 ° C. or more, the wear of the tip portion is remarkably easily advanced.

ダイオキシンの発生や燃焼効率を考慮した場合には燃焼炉内は高温に保つことが望ましいので、一方では炉内の燃焼部を高温に保ちつつも、他方では火格子の金物表面温度を450℃未満に保持することが望ましい。従来はそうした火格子の放熱としては、火格子の上表面側にフィンを設けるなどして、炉内に供給する燃焼用の空気によって放熱していた。しかし、焼却炉内の燃焼室の火格子は、火格子が使用される場所によって温度が異なるので熱損耗の度合いも違っており、ゴミが乾燥する箇所、激しく燃焼する箇所などの使用場所によって冷却されるべき度合いにも差がある。これらを炉底部のダクトから導入される焼却炉用の一次燃焼空気でもって空冷するだけであると、効率的に局所的・集中的に冷却することには適していなかった。   In consideration of dioxin generation and combustion efficiency, it is desirable to keep the inside of the combustion furnace at a high temperature. On the one hand, while keeping the combustion part in the furnace at a high temperature, on the other hand, the metal surface temperature of the grate is less than 450 ° C. It is desirable to hold on. Conventionally, the heat radiation of such a grate has been radiated by the combustion air supplied into the furnace by providing fins on the upper surface side of the grate. However, the temperature of the grate in the combustion chamber in the incinerator varies depending on the location where the grate is used, so the degree of thermal wear also varies. There is also a difference in the degree to be done. If these were only air-cooled with primary combustion air for an incinerator introduced from a duct at the bottom of the furnace, it was not suitable for efficient local and concentrated cooling.

そこで、従来から火格子を空冷したり、液冷したりする手法が次のように試みられている。たとえば、その1つは、冷却専用に外部より冷却用の空気を炉内下方へと導き、空気通路を備えた火格子の金物に通風することで火格子を強制的に冷却する方法である。具体的には、可動式と固定式のフレーム上に火格子を載置し、その下方にウインドボックスを配置したストーカ式焼却炉で、火格子、可動フレーム、固定フレーム、ウインドボックスを中空構造とし、このウインドボックスとノズルを介して火格子下側に冷却気体を導入する気体流路を構成し、前記中空構造を有する火格子及びスクレーパの内面側に、又は火格子単独構造の場合は、火格子下面に補強リブ兼用の放熱用フィンで冷却気体が通る流路溝を形成すると共に、前記ノズルは、前記流路溝内の全て又は一部に配列されており、火格子列が広がろうとした場合、広がりをノズルの機械的拘束により抑制するように構成したことを特徴とするストーカ式燃焼炉用焼却装置における冷却機構である(たとえば特許文献1参照。)。   Therefore, conventionally, methods for air-cooling the grate or liquid-cooling have been tried as follows. For example, one of them is a method for forcibly cooling a grate by guiding cooling air from the outside downward to the inside of the furnace exclusively for cooling and ventilating the hardware of the grate provided with an air passage. Specifically, it is a stoker-type incinerator in which a grate is placed on a movable frame and a fixed frame, and a wind box is placed below it, and the grate, movable frame, fixed frame, and wind box have a hollow structure. The gas flow path for introducing the cooling gas to the lower side of the grate via the window box and the nozzle is configured, and in the case of the grate having the hollow structure and the inner side of the scraper, or in the case of the grate alone structure, A channel groove through which cooling gas passes with a heat-radiating fin that also serves as a reinforcing rib is formed on the lower surface of the grid, and the nozzles are arranged in all or a part of the channel groove, so that the grate train is widened. In this case, the cooling mechanism in the incinerator for stoker type combustion furnace is characterized in that the spread is suppressed by the mechanical restraint of the nozzle (see, for example, Patent Document 1).

たしかに、外部から冷却用の空気を新規に導入することから、燃焼用の空気とは無関係に火格子を効率よく冷却することに適しているといえよう。
しかしながら、冷却用に特化した空気を別途大量に供給する必要がある。すると、火格子内部に空気通路が必要となることから、冷却空気用の多くの配管が必要となり、また冷却通風用の空気通路を備えた特殊形状の「専用の火格子」が必要となってくる。それでは従来のストーカ式焼却炉や、従来の火格子にそのまま適用できるわけではなく、改良目的での導入しやすい機構とはなり難く、またストーカ炉の火格子は可動する方式であることが一般であることからすると、ストーカの駆動装置を含めた焼却炉全体の設計を見直す必要も生じてしまうことが考えられるなど、その構造も複雑化することがネックとなるものであった。
Certainly, since cooling air is newly introduced from the outside, it can be said that it is suitable for efficiently cooling the grate regardless of the combustion air.
However, it is necessary to supply a large amount of air specialized for cooling. Then, since an air passage is required inside the grate, a lot of piping for cooling air is required, and a special-shaped “dedicated grate” with an air passage for cooling ventilation is required. come. Then, it cannot be applied to a conventional stoker-type incinerator or a conventional grate as it is, and it is difficult to be a mechanism that is easy to introduce for improvement purposes, and the grate of a stoker furnace is generally a movable system. For some reasons, the design of the entire incinerator, including the stalker drive system, may need to be reviewed, and the complexity of the structure has become a bottleneck.

さらに、燃焼用の空気と冷却用の空気が合算されて排ガスとして排出されることになるのであれば、排煙処理設備への負荷は小さくならないので、排ガス量の削減によって排ガス処理に伴うエネルギーを削減することにはなじまず、省エネルギーな焼却炉システムの運用目的からすれば、迂遠な方法となってしまっている。   Furthermore, if the combustion air and cooling air are added together and discharged as exhaust gas, the load on the flue gas treatment facility will not be reduced, so reducing the amount of exhaust gas will reduce the energy associated with exhaust gas treatment. It is not suitable for the reduction, and it has become a roundabout method for the purpose of operating an energy-saving incinerator system.

別な手段として、冷却用の空気を外部から導入するように用意するのではなく、炉内に導入している燃焼用空気の送風風量を増加させて放熱を促す方法も試みられている。たしかに、別途、冷却用の空気を導入するための設備は不要となる。しかしながら、燃焼用空気は、炉内の温度を全体として制御することが必要となるため、その流量は燃焼制御に左右されるようにして供給され、律速されているものである。すなわち、吹き当てる空気量が冷却とは別な要因で変化することとなることから、燃焼効率が優先される結果、冷却効率を一定には保ちにくいものであって、無闇に風量を増加できない。他方で火格子の金物の熱焼損は温度が高くなると急激に進むことから、火格子を痛めないように冷却する、という観点においては、燃焼用空気の送風量を全体として上昇させるのみでは、必ずしも十分とはいい難かった。   As another means, instead of preparing to introduce cooling air from the outside, a method has also been attempted in which heat radiation is promoted by increasing the amount of blowing air of the combustion air introduced into the furnace. Certainly, a separate facility for introducing cooling air is not required. However, since it is necessary to control the temperature in the furnace as a whole, the flow rate of combustion air is supplied and controlled in a manner that depends on the combustion control. That is, since the amount of air to be blown changes due to a factor different from cooling, priority is given to the combustion efficiency. As a result, it is difficult to keep the cooling efficiency constant, and the air volume cannot be increased in a dark manner. On the other hand, the thermal burnout of the hardware of the grate proceeds abruptly as the temperature rises, so from the viewpoint of cooling so as not to damage the grate, it is not always necessary to raise the amount of combustion air blown as a whole. It was difficult to say enough.

その他の手段として、冷却する火格子を限定して、一部の火格子のみを冷却することで、冷却に必要な空気を少なくして、燃焼空気量の変化の影響をなくす方式もある。たしかに、冷却に伴う燃焼空気量の変化が小さくなるので、その影響は受けにくいものとなる。しかしながら、一部の火格子しか冷却しないため、想定外の火格子損耗に対して対処が困難といえた。また、冷却空気用の配管やノズルを一部の火格子の直近に設ける必要があるために従来の火格子に後付けでの追加の設置が難しいといえる。結局、すると、当初から専用の火格子で設計していることが必要的となり、火格子の揺動の駆動装置を含め、構造が複雑化することも否めないものであった。   As another means, there is a method of limiting the grate to be cooled and cooling only a part of the grate, thereby reducing the air required for cooling and eliminating the influence of the change in the amount of combustion air. Certainly, the change in the amount of combustion air that accompanies the cooling is small, so that it is not easily affected. However, since only a part of the grate is cooled, it is difficult to cope with unexpected grate wear. In addition, since it is necessary to provide piping and nozzles for cooling air in the immediate vicinity of some of the grate, it can be said that it is difficult to add the retrofit to the conventional grate. In the end, it was necessary to design with a dedicated grate from the beginning, and the structure including the drive device for swinging the grate could not be denied.

また、空冷以外にも、火格子そのものを液冷するといったことも考えられている(たとえば特許文献2参照。)。しかしながら冷却水を通水する配管を火格子の下方に密着させるように配置するとなれば、設置への自由度は少なく、実質的には新規設備に限られてしまう。従来の空冷式の設備において、火格子そのものを液冷式に対応したものへと置き換えることは、設置スペースや配管などの関係で必ずしも容易に実施ができるものとはいい難い。また、揺動する火格子の間を張りめぐらせる水冷ジャケットには、揺動への追従のみならず、沸点の低い水等を冷却媒体に用いることへの対応が必要となるので、配管や継手の耐圧対策も講じなければならないなど、設置導入はどうしても大がかりなものとならざるを得なかった。   In addition to air cooling, it is also conceivable to cool the grate itself (see, for example, Patent Document 2). However, if the piping for passing the cooling water is arranged so as to be in close contact with the lower side of the grate, the degree of freedom in installation is small, and it is substantially limited to new equipment. In conventional air-cooled equipment, replacing the grate itself with a liquid-cooled one is not always easy to implement due to the installation space and piping. In addition, the water cooling jacket that stretches between the swinging grate needs not only to follow the swing but also to use water with a low boiling point as the cooling medium. The installation and introduction was inevitably large because it had to take measures against pressure.

特許第3922992号公報Japanese Patent No. 3922993 特開2000−146141号公報JP 2000-146141 A 実公昭57−46035号公報Japanese Utility Model Publication No. 57-46035

火格子を効率よく冷却させるためには、燃焼用空気に速度を与えることにより効果的であることから、火格子下部の燃焼空気室内に、扇風機のような風速を与える装置を設けることができれば攪拌が容易となる。しかしながら、燃焼空気室は約120℃から250℃程度までの燃焼用の空気(燃焼空気)が内部に充満することから、電動機を内蔵した装置等を使用するにも困難を伴い容易ではない。また、動力を外部に設置することになると、構造が複雑化するほか、既存施設に設置するにはスペース等の制約が大きいため、必ずしも望ましくない。   In order to cool the grate efficiently, it is effective by giving a speed to the combustion air. Therefore, if a device that gives a wind speed like a fan can be installed in the combustion air chamber below the grate, stirring is possible. Becomes easy. However, since the combustion air chamber is filled with combustion air (combustion air) from about 120 ° C. to about 250 ° C., it is difficult and difficult to use a device with a built-in electric motor. In addition, when the power is installed outside, the structure becomes complicated, and it is not always desirable to install the power in an existing facility because of a large space restriction.

すなわち、上述のような従来の冷却方法においては、次のような問題がみられる。たとえば、既存のストーカ炉に設置されている火格子は、階段式のストーカ炉の大きさや、火格子の形状が種々にあり多様であることから、汎用品としての大量な供給が難しく、各炉にあわせて適用しなければならず、冷却用に専用の火格子形状のものに置き換えることはコスト的にも現実的には容易とはいえない。また、専用の冷却空気を導入するには、新たに配管を敷設することが望ましいものの、既存の焼却炉の火格子直下の燃焼空気室の空間にはスペースに限りがあるので、必ずしもそうした配管の設置および最適な配置が容易に追加できない事情もある。   That is, the following problems are observed in the conventional cooling method as described above. For example, the grate installed in existing stoker furnaces is difficult to supply in large quantities as a general-purpose product because the staircase type stoker furnace and the shape of the grate are various and diverse. Therefore, it is not practically easy to replace it with a dedicated grate shape for cooling. In order to introduce dedicated cooling air, it is desirable to install new piping, but the space of the combustion air chamber directly under the grate of the existing incinerator is limited, so it is not always necessary to install such piping. There are also circumstances where installation and optimal placement cannot be easily added.

その他に、火格子の一部を冷却する方法も考えられるが、それではどうしても冷却箇所が偏りやすくなるので、冷却箇所の効率化をはかるべく、選択や配置を最適化することが望まれるが、ストーカ炉のサイズも形状も様々であるから、適合箇所を最適化せず、気にせずに施工実施することもできず、現実的には容易とはいえなかった。   In addition, a method of cooling a part of the grate is conceivable, but since the cooling points are apt to be biased inevitably, it is desirable to optimize the selection and arrangement in order to improve the efficiency of the cooling points. Since the size and shape of the furnace are various, it was impossible to optimize the location of the fitting and to carry out the work without worrying about it.

さらに、焼却物の適切な燃焼を目的として供給送風する燃焼用空気以外に冷却用空気を導入すれば、炉に流入する空気量が全体として増加すると考えられる。しかし、それでは排煙設備への負荷が高まってしまう。他方、燃焼用空気をストーカの下方に漫然と導入しても、ゆっくりと引き込まれるのみなので、空気の流動性が低く火格子下面直下周辺の燃焼空気はすぐに熱せられて滞留してしまい、十分な放熱や冷却が進みにくくなる。   Furthermore, if cooling air is introduced in addition to the combustion air that is supplied and blown for the purpose of appropriate combustion of the incinerator, it is considered that the amount of air flowing into the furnace increases as a whole. However, this increases the load on the smoke exhaust facility. On the other hand, even if the combustion air is gently introduced below the stoker, it is only drawn slowly, so the air fluidity is low and the combustion air immediately below the bottom of the grate is immediately heated and stagnates. Heat dissipation and cooling are difficult to proceed.

また、焼却炉のオペレーションは、あくまで投入されたゴミの適切な焼却処理が優先されることとなるので、燃焼用空気の制御は、火格子の冷却に主眼はなく、火格子の冷却に十分となるように供給量を増やすことは必ずしも容易ではない。燃焼状態に影響されることとなるので、火格子の熱損耗が避け難いものといえた。   In addition, the operation of the incinerator will give priority to the appropriate incineration of the input waste, so the control of the combustion air is not focused on grate cooling and is sufficient for grate cooling. It is not always easy to increase the supply amount. Since it is affected by the combustion state, it can be said that the thermal wear of the grate is difficult to avoid.

さらに、乾燥、焼却、後焼却と場所によって火格子の温度状況は全く異なるので、全ての火格子を一様に冷却することは効果的とはいえず、焼損耗しやすい箇所を効率よく冷却するほうが、排気量を増やすことにならず、効率的であるから、火格子の設置箇所や火格子の部位に応じて適宜冷却しうることが、望まれている。   Furthermore, since the temperature conditions of the grate are completely different depending on the location, such as drying, incineration, and post-incineration, it is not effective to cool all the grate uniformly. However, since it is more efficient without increasing the displacement, it is desired that the grate can be appropriately cooled according to the installation location of the grate and the location of the grate.

そこで従来の方法におけるこれらの問題点を改善するべく、本発明が解決しようとする課題は、炉底部にゆっくりした流れで投入される燃焼用空気を火格子下方側において効率よく対流させるように流動可能とさせることで火格子の適度な放熱・冷却を促し、高温になる火格子上表面の熱損耗を可及的に防ぐことで火格子の交換寿命を長くしうる、ストーカ式焼却炉の火格子の冷却装置および冷却の方法を提供することである。そのために基本的な燃焼用空気の供給量を冷却のために変動させるのではなく、かといって外部空気を大量に導入しての冷却に頼るのではなく、火格子下面の空気が熱せられて滞留することに着目して、外部空気の導入量を抑えつつも燃焼空気を効果的に対流させて滞留する空気を流動させて放熱を促すことで冷却効率を向上させる方法を提供することである。また、効率的に必要な箇所を集中的に冷却しうるようにすることで、空気の排出量を可及的に低減して、エネルギー負荷の少ない焼却装置を実現しうるようにすることである。   Therefore, in order to improve these problems in the conventional method, the problem to be solved by the present invention is that the combustion air that is introduced into the bottom of the furnace in a slow flow is flowed so as to efficiently convection on the lower side of the grate. The stoker-type incinerator fire that promotes appropriate heat dissipation and cooling of the grate by enabling it and prolongs the replacement life of the grate as much as possible by preventing thermal wear on the upper surface of the grate as much as possible. It is to provide a grid cooling apparatus and cooling method. Therefore, instead of changing the basic supply of combustion air for cooling, rather than relying on cooling by introducing a large amount of external air, the air on the underside of the grate is heated. Focusing on stagnation, it is to provide a method of improving cooling efficiency by encouraging heat dissipation by effectively convection of combustion air while flowing the stagnation air while suppressing the introduction amount of external air. . Moreover, it is to be able to realize an incinerator with less energy load by reducing the amount of air discharge as much as possible by making it possible to cool the necessary places in an intensive manner. .

上記の課題を解決するための本発明の手段について以下に説明する。その第1の手段は、ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に、外部から圧縮空気を導入して流速を高めることのできる風量増幅型エアノズルを用いたもので、該エアノズルの吐出口を火格子に向けてかつ火格子の下面(裏面側)と離間させて配設せしめたことを特徴とするストーカ式焼却炉の火格子冷却機構である。   The means of the present invention for solving the above problems will be described below. The first means uses an air volume amplification type air nozzle capable of increasing the flow velocity by introducing compressed air from the outside into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker incinerator. A grate cooling mechanism for a stoker-type incinerator, characterized in that the discharge port of the air nozzle faces the grate and is separated from the lower surface (back side) of the grate.

ストーカ式焼却炉の火格子は、順次その上に送り込まれてくる焼却対象のゴミ等を800〜950℃程度の温度で燃焼させていることから、その温度は上昇しやすい。火格子の上の燃焼室に送り込まれる燃焼空気は、一般に予め余熱されてダクトから送風されてきており、ダクトの先が大きく拡がって火格子の下方につながっており、燃焼空気を火格子の下方から送り込んでいる。燃焼空気が火格子へ到達する経路上に風量増幅型エアノズルを設置することで燃焼空気の流速を上昇させ、エアノズルから火格子下面に燃焼空気を排出して、火格子の放熱を促進させるのである。   The grate of the stoker-type incinerator easily burns the garbage to be incinerated, which is sequentially fed onto it, at a temperature of about 800 to 950 ° C., so that the temperature tends to rise. The combustion air sent into the combustion chamber above the grate is generally preheated and blown from the duct, and the tip of the duct spreads widely and is connected to the lower part of the grate. It is sent from. By installing an air volume amplification type air nozzle on the path where the combustion air reaches the grate, the flow velocity of the combustion air is increased, and the combustion air is discharged from the air nozzle to the lower surface of the grate to promote heat dissipation of the grate. .

風量増幅型エアノズルは、一般の扇風機型の送風機とは異なり、モーター等を用いておらず、電熱機器を内蔵していないので、そもそもそうした機器への熱対策等の必要性もなく、故障によるトラブルもない。燃焼空気室内のエアノズルの管内へ別途外部から加圧された空気(圧縮空気)を導入することで、エアノズルの管内に取り込まれる燃焼空気の流速を上昇させて、火格子下面に向けてエアノズルの吐出口から吹き出すことで燃焼空気を対流させて、火格子下面直下に熱い空気が滞留しないようにする。   Unlike general fan-type blowers, air volume amplification type air nozzles do not use motors and do not have built-in electric heating equipment, so there is no need for countermeasures against such heat in the first place. Nor. By introducing separately pressurized air (compressed air) from the outside into the air nozzle pipe in the combustion air chamber, the flow velocity of the combustion air taken into the air nozzle pipe is increased, and the air nozzle discharges toward the lower surface of the grate. Combustion air is convected by blowing from the outlet, so that hot air does not stay immediately below the grate bottom surface.

燃焼空気を加速させて火格子下面に効率よく到達させ火格子下面の滞留空気を対流させるための、本発明の外部から圧縮空気を導入する方式の風量増幅型エアノズルとしては、図2に示すようなトランスベクターが好適である。その他に、図3(a)に示すようなエジェクタ方式のエアノズル(少量の噴射空気あるいは空気流を経路途中が細くなった導管内部へ放出することで通過する流体の速度を上昇させる装置)や図4(b)に示す吹き出し口からの圧縮空気を経路途中を細くくびれさせた円筒管の手前に吹き出させることで内壁面の周囲の流速を上昇させるコアンダ効果を利用したエアノズルなど、その他の風量増幅型エアノズルを用いることもできる。   As shown in FIG. 2, an air volume amplification type air nozzle of the type that introduces compressed air from the outside of the present invention for accelerating combustion air to efficiently reach the lower surface of the grate and convect the staying air on the lower surface of the grate A suitable transvector is preferred. In addition, as shown in FIG. 3A, an ejector-type air nozzle (a device for increasing the speed of fluid passing by discharging a small amount of jet air or air flow into a conduit whose path is narrowed) Other air volume amplification such as an air nozzle that uses the Coanda effect to increase the flow velocity around the inner wall surface by blowing compressed air from the outlet shown in 4 (b) in front of a cylindrical tube narrowed in the middle of the path A mold air nozzle can also be used.

課題を解決するための本発明の第2の手段は、前記風量増幅型エアノズルの燃焼空気室内への配設位置を、該エアノズルの吐出口を火格子の下面と15cmから100cm離間させるように配設してものであることを特徴とする、前記第1の手段に記載しているストーカ式焼却炉の火格子冷却機構である。   A second means of the present invention for solving the problem is to arrange the air volume amplification type air nozzle in the combustion air chamber so that the discharge port of the air nozzle is spaced from the bottom surface of the grate from 15 cm to 100 cm. A stoker-type incinerator grate cooling mechanism described in the first means, characterized in that it is provided.

前記離間距離を15cm以上の範囲とすると、風量増幅型エアノズルで加速された燃焼空気が拡がって火格子下面へ広汎に付与しうることとなるから、離間させながらも効率よく滞留した空気を流動させることができる。他方、離間距離があまりに大きいと、火格子下面到達時の加速された燃焼空気の流速が落ちてしまい、滞留した空気を十分に流動させて火格子下面からの放熱を促進する効果が小さくなってくる。そこで、離間距離は15〜100cm程度が、冷却範囲と効率の観点からより好適といえる。   If the separation distance is in the range of 15 cm or more, the combustion air accelerated by the air volume amplification type air nozzle spreads and can be widely applied to the lower surface of the grate. be able to. On the other hand, if the separation distance is too large, the flow rate of the accelerated combustion air when reaching the lower surface of the grate will drop, and the effect of promoting the heat radiation from the lower surface of the grate by sufficiently flowing the staying air will be reduced. come. Therefore, it can be said that a distance of about 15 to 100 cm is more preferable from the viewpoint of the cooling range and efficiency.

課題を解決するための本発明の第3の手段は、前記風量増幅型エアノズルの燃焼空気室内への配置に際しての吐出口の向きについてのもので、該エアノズルの吐出口を火格子の下面に対して斜めに向けてかつ該火格子下面と離間させて配置せしめたことを特徴とする前記第1の手段または第2の手段に記載のストーカ式焼却炉の火格子冷却機構である。   A third means of the present invention for solving the problem relates to the direction of the discharge port when the air volume amplification type air nozzle is disposed in the combustion air chamber, and the discharge port of the air nozzle is directed to the lower surface of the grate. The stoker-type incinerator grate cooling mechanism according to the first or second means, wherein the grate cooling mechanism is arranged obliquely and spaced apart from the lower surface of the grate.

課題を解決するための本発明の第4の手段は、前記の外部圧縮空気導入式の風量増幅型エアノズルとして、トランスベクターを用いたものであることを特徴とする前記第1から第3の手段のいずれかの手段に記載のストーカ式焼却炉の火格子冷却機構である。   A fourth means of the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that a transvector is used as the external compressed air introduction type air volume amplification type air nozzle. A grate cooling mechanism for a stoker-type incinerator according to any one of the above means.

トランスベクターとは、風量増幅方エアノズルのひとつであり、米国のVORTEC社開発の技術等をもとにした公知の低圧・高風量機器をいう(たとえば特許文献3参照。)。トランスベクターは、図2に示すように、取込口から管内に向かって円錐状に口径が小さくなることでベルヌーイの定理に示されるように管内を通過する気体の流速が増すことに加えて、円筒管の内面壁の途中に外部からの圧縮空気を排出するための細いスリットを横断方向内周面にぐるっと設けて、スリットから円筒の内面壁に沿うようにして吐出口方向へと圧縮空気を速い流速で吹き出させることで、それに連られて円筒内での取込口から取り込まれた空気の移動も加速され、全体の気体の流速が増すことで吐出口から吐出される空気の流量と風速が大きく増加するというものである。   A transvector is one of air volume amplifying air nozzles, and is a known low pressure / high air volume device based on the technology developed by VORTEC in the United States (see, for example, Patent Document 3). In addition to increasing the flow velocity of the gas passing through the tube as shown in Bernoulli's theorem, as shown in FIG. A thin slit for discharging compressed air from the outside is provided in the middle of the inner wall of the cylindrical tube around the inner circumferential surface in the transverse direction, and the compressed air is supplied from the slit along the inner wall of the cylinder toward the discharge port. By blowing at a high flow rate, the movement of the air taken in from the intake port in the cylinder is accelerated, and the flow rate of the air discharged from the discharge port and the wind speed are increased by increasing the overall gas flow rate. Is greatly increased.

課題を解決するための本発明の第5の手段は、前記の外部圧縮空気導入式の風量増幅型エアノズルは、圧縮空気の導入圧力もしくは導入風量を調整することで該エアノズル吐出口の風量を調整しうる調整手段を備えたものであることを特徴とする第1から第4のいずれか1の手段に記載のストーカ式焼却炉の火格子冷却機構である。   The fifth means of the present invention for solving the problems is that the external compressed air introduction type air volume amplification type air nozzle adjusts the air pressure of the air nozzle outlet by adjusting the introduction pressure or the introduction air volume of the compressed air. The grate cooling mechanism for a stoker-type incinerator according to any one of the first to fourth means, characterized in that the adjusting means is provided.

圧縮空気の導入に際してその圧力や導入風量を調整するバルブやスロットルを外部圧縮空気の経路上に設けたり、加圧するポンプの回転速度を調整したりすることで圧力を調整することができる。   The pressure can be adjusted by providing a valve or throttle for adjusting the pressure and the amount of air introduced when the compressed air is introduced on the path of the external compressed air, or adjusting the rotational speed of the pump to be pressurized.

さらに、燃焼空気や燃焼室の空気の温度、火格子表面(上平面もしくは下面)の温度を計測する赤外線放射温度計などのセンサーを設置して、測定結果を圧縮空気の導入風量の調整に反映させるようにすることで、効率的な冷却が実現可能となり、さらにフィードバック制御させるようにすると、所期の設定温度領域に火格子の冷却温度が最適化され、燃焼室の空気の余計な増加を避けることができる。   In addition, sensors such as an infrared radiation thermometer that measures the temperature of combustion air and combustion chamber air and the temperature of the grate surface (upper or lower surface) are installed, and the measurement results are reflected in the adjustment of the amount of compressed air introduced. By doing so, efficient cooling can be realized, and further feedback control will optimize the grate cooling temperature to the desired set temperature range, and increase the combustion chamber air further. Can be avoided.

課題を解決するための第6の手段は、第1から第5のいずれかの手段に記載の火格子冷却機構を備えたストーカ式焼却炉である。すなわち、本発明の手段は、ストーカ式焼却炉の火格子(ロストル)そのものにエアノズルを接触させることなく実施しうるので、従来設置済みの階段摺動式ストーカ(たとえば階段状のストーカの縦1列を1列飛ばしで摺動するもの。)および平行揺動式ストーカ(たとえば階段状のストーカの横1段を1段飛ばしに前後に揺動するもの。)等のストーカ式焼却炉の形式を問わず、広くストーカ式焼却炉の火格子の冷却に適用可能である。   A sixth means for solving the problem is a stoker-type incinerator provided with the grate cooling mechanism according to any one of the first to fifth means. That is, the means of the present invention can be carried out without bringing the air nozzle into contact with the grate (rooster) itself of the stoker-type incinerator, so that a conventional stair-sliding stoker (for example, a vertical row of stair-like stokers) Any type of stoker-type incinerator, such as one that skips in a single row) or a parallel-oscillating stalker (for example, one that oscillates back and forth one step of a stair-like stalker) Therefore, it can be widely applied to cooling the grate of a stoker-type incinerator.

なお、火格子冷却機構は後からでも適用可能な構造であるため、新設のストーカ式焼却炉に本発明の火格子冷却機構を備え付ける場合のみならず、従来式のストーカ式焼却炉に本件発明の火格子冷却機構を備え付ける場合も含む。   Since the grate cooling mechanism can be applied later, not only when installing the grate cooling mechanism of the present invention in a new stoker-type incinerator, but also in a conventional stoker-type incinerator of the present invention. This includes cases where a grate cooling mechanism is provided.

課題を解決するための本発明の第7の手段は、ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に送り込まれた燃焼空気を、該燃焼空気室内の風量増幅型エアノズルの取込口から該エアノズルの管内に取り込み、該燃焼空気とは別に外部から導入する圧縮空気を該エアノズルの管内に供給せしめて管内の燃焼空気の空気流を加速せしめ、該加速された空気流を該エアノズルの吐出口から火格子下面に向かって放出することで、火格子下面の周囲の滞留空気を流動させ、火格子下面の放熱を促進させることで火格子上表面の冷却を促進するストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法である。   The seventh means of the present invention for solving the problem is that the combustion air sent into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker type incinerator is taken up by the air volume amplification type air nozzle in the combustion air chamber. The compressed air introduced from the outside into the pipe of the air nozzle and introduced from the outside separately from the combustion air is supplied into the pipe of the air nozzle to accelerate the air flow of the combustion air in the pipe, and the accelerated air flow is A stoker-type incineration that promotes cooling of the upper surface of the grate by releasing the air from the discharge port of the air nozzle toward the lower surface of the grate, causing the accumulated air around the lower surface of the grate to flow, and promoting heat dissipation from the lower surface of the grate This is a method for cooling a furnace grate.

前記の火格子冷却機構を用いて、外部からの圧縮空気を用いて燃焼空気の対流速度を上昇させ、火格子の直下で熱せられて滞留している空気を順次効率よく循環させることで、火格子下面からの放熱を促進するのである。空気の熱伝導率は決して高くないので、熱せられた軽い空気が火格子直下に対流すると、放熱が進みにくくなる。そこで、燃焼空気を強い風量で吹き付けることにより、滞留した空気を押し出すことが効率的な冷却に非常に有効である。   By using the grate cooling mechanism described above, the convection speed of combustion air is increased using compressed air from the outside, and the air that has been heated and stays directly under the grate is circulated efficiently and sequentially. It promotes heat dissipation from the bottom of the grid. Since the thermal conductivity of air is never high, if the heated light air convects directly under the grate, it will be difficult to release heat. Therefore, it is very effective for efficient cooling to push out the accumulated air by blowing the combustion air with a strong air volume.

課題を解決するための本発明の第8の手段は、ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に送り込まれた燃焼空気を、該燃焼空気室内の風量増幅型エアノズルの取込口から該エアノズルの管内に取り込み、該燃焼空気とは別に外部から導入する圧縮空気を該エアノズルの管内に供給せしめて管内の燃焼空気の空気流を加速せしめ、該加速された空気流を該エアノズルの吐出口から火格子下面に向かって15cmから100cm離間した位置から斜め上方に放出することで、火格子下面直下の滞留空気を流動させ、火格子下面の放熱を促進させることで火格子上表面の冷却を促進するストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法である。   The eighth means of the present invention for solving the problem is that the combustion air sent into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker-type incinerator is taken up by the air volume amplification type air nozzle in the combustion air chamber. The compressed air introduced from the outside into the pipe of the air nozzle and introduced from the outside separately from the combustion air is supplied into the pipe of the air nozzle to accelerate the air flow of the combustion air in the pipe, and the accelerated air flow is By discharging upward from a position 15 cm to 100 cm away from the discharge port of the air nozzle toward the lower surface of the grate, the staying air immediately below the lower surface of the grate flows and promotes heat dissipation on the lower surface of the grate. A method for cooling a grate of a stoker-type incinerator that promotes surface cooling.

課題を解決するための本発明の第9の手段は、ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に送り込まれた燃焼空気を、該燃焼空気室内の風量増幅型エアノズルの取込口から該エアノズルの管内に取り込み、該燃焼空気とは別に外部から導入する圧縮空気を圧力もしくは風量を調整可能に該エアノズルの管内へと供給することで管内の燃焼空気の空気流を加速せしめ、該加速された空気流を該エアノズルの吐出口から火格子下面に向かって風量調整可能に放出させることで、火格子下面の周囲の滞留空気を流動させ、火格子下面の放熱を促進させることで火格子上表面の冷却を促進するストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法である。   The ninth means of the present invention for solving the problem is that the combustion air sent into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker incinerator is taken up by the air volume amplification type air nozzle in the combustion air chamber. The air flow of the combustion air in the pipe is accelerated by supplying the compressed air introduced into the pipe of the air nozzle from the inlet and introduced from the outside separately from the combustion air into the pipe of the air nozzle so that the pressure or the air volume can be adjusted. , By releasing the accelerated air flow from the discharge port of the air nozzle toward the lower surface of the grate so that the air volume can be adjusted, the stagnant air around the lower surface of the grate flows to promote heat dissipation on the lower surface of the grate This is a method for cooling the grate of a stoker-type incinerator that promotes cooling of the surface of the grate.

前記外部から導入する圧縮空気の圧力もしくは風量の調整は、圧力の調整であれば圧縮空気の加圧力を加圧ポンプの速度を切り替えるなどして行い、風量の調整であれば圧縮空気の経路上にある風量調整バルブの開閉度合いを調整する。圧力と風量のいずれも組み合わせてもよい。エアノズルの管内に投入される圧縮空気の圧力が高いと、管内に導入される圧縮空気の噴出圧力が上昇するので、従動的に燃焼空気の空気流も加速されることとなる。また、投入される圧縮空気の風量が増加すると、流入する圧縮空気の噴出量が増加して速度が上昇するので、同様に燃焼空気の空気流も加速されることとなる。   The pressure or air volume of the compressed air introduced from the outside is adjusted by adjusting the pressure of the compressed air by changing the pressure of the pressurizing pump if the pressure is adjusted, and on the compressed air path if the air volume is adjusted. Adjust the degree of opening and closing of the air volume adjustment valve at. Both pressure and air volume may be combined. When the pressure of the compressed air introduced into the pipe of the air nozzle is high, the jet pressure of the compressed air introduced into the pipe rises, so that the air flow of the combustion air is also accelerated. Further, when the flow rate of the compressed air to be input increases, the amount of compressed air flowing in increases and the speed increases, so that the air flow of the combustion air is also accelerated.

課題を解決するための本発明の第10の手段は、第9の手段の調整度合いを、火格子表面の温度に基づいたフィードバック制御とするものである。すなわち、火格子表面の温度が所期の設定温度よりも高いときには前記圧縮空気の圧力もしくは風量を調整することで前記エアノズルの管内に導入する供給を増やし、所期の設定温度領域よりも火格子表面の温度が低いときには前記圧縮空気の圧力もしくは風量を調整することで前記エアノズルの管内に導入する供給を減らす、という火格子表面の温度に応じたフィードバック制御によって火格子表面の冷却温度を所期の設定温度領域に保持せしめることを特徴とする、第9の手段記載のストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法である。   The tenth means of the present invention for solving the problem is that the adjustment degree of the ninth means is feedback control based on the temperature of the grate surface. That is, when the temperature of the grate surface is higher than a predetermined set temperature, the supply of air introduced into the pipe of the air nozzle is increased by adjusting the pressure or the air volume of the compressed air, so that the grate than the predetermined set temperature range. When the surface temperature is low, the cooling temperature of the grate surface is controlled by feedback control according to the temperature of the grate surface, such as reducing the supply introduced into the tube of the air nozzle by adjusting the pressure or air volume of the compressed air. This is a method for cooling a grate of a stoker-type incinerator according to the ninth means, wherein the grate is held in the set temperature region.

火格子の表面温度を計測し、フィードバックさせることで圧縮空気の導入風量を決定するようにすると、焼却室での燃焼に用いられる燃焼空気と圧縮空気の合計が必要以上に増えることがない。これにより燃焼室の高温での燃焼温度の維持と排気ガスの総量低減が最適化された運用が効率よく可能となる。   When the surface temperature of the grate is measured and fed back to determine the amount of compressed air introduced, the sum of the combustion air and the compressed air used for combustion in the incinerator does not increase more than necessary. As a result, the operation in which the combustion temperature at the high temperature of the combustion chamber is maintained and the total amount of exhaust gas is optimized can be efficiently performed.

たとえば、火格子の上表面の温度を赤外線放射温度計で測定し、温度が所期の設定領域より高いときは圧縮空気の導入風量を大きくし、火格子下面からの放熱を促進させる一方で、温度が所期の設定領域より低いときには、圧縮空気の導入風量を抑え、燃焼室の空気量を必要以上に増やさないようにするのである。   For example, the temperature of the upper surface of the grate is measured with an infrared radiation thermometer, and when the temperature is higher than the desired setting area, the amount of compressed air introduced is increased to promote heat dissipation from the lower surface of the grate, When the temperature is lower than the desired setting range, the amount of compressed air introduced is suppressed, and the amount of air in the combustion chamber is not increased more than necessary.

所期の設定温度領域は、火格子の焼損、損耗が進行しにくい温度領域であって、かつ冷却のために導入空気を必要以上に増やさないで済む領域である。そこで、たとえば上限を400℃とし、下限を350℃としたりする。上限に近づいた段階で風量を増やすなどして、予め設定温度領域内をキープしやすくするなど、設定温度領域内でも段階的な制御が可能にしておくことができる。また、フィードバック制御に際しては、各焼却炉毎の火格子の温度変化の様子と導入する圧縮空気の風量や圧力との関係をベースにしつつも、さらにダクトからの燃焼空気量の変化も勘案してもよい。こうすることで、圧縮空気との関係に加えて、燃焼空気量との関係も踏まえた好適なフィードバック条件が設定でき、火格子表面の余計な温度変動を抑えることができるので、排気ガス量を必要以上に増加させない運用がより簡易に実現しうるものとなる。   The intended set temperature range is a temperature range in which the grate burnout and wear are unlikely to proceed, and the introduction air is not increased more than necessary for cooling. Therefore, for example, the upper limit is set to 400 ° C. and the lower limit is set to 350 ° C. Stepwise control can be made possible even within the set temperature range, for example, by increasing the air volume when approaching the upper limit, thereby making it easier to keep in the set temperature range in advance. Also, feedback control is based on the relationship between the state of the grate temperature change for each incinerator and the volume and pressure of the compressed air to be introduced, while taking into account the change in the amount of combustion air from the duct. Also good. In this way, in addition to the relationship with the compressed air, it is possible to set a suitable feedback condition based on the relationship with the amount of combustion air, and it is possible to suppress excessive temperature fluctuations on the grate surface. Operation that does not increase more than necessary can be realized more easily.

課題を解決するための本発明の第11の手段は、前記風量増幅型エアノズルとしてトランスベクターを用いたものであることを特徴とする前記第7から第10の手段のいずれかの手段に記載のストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法である。   The eleventh means of the present invention for solving the problem is the one of the seventh to tenth means characterized in that a transvector is used as the air volume amplification type air nozzle. This is a method for cooling a grate of a stoker-type incinerator.

本発明では、風量増幅型エアノズルに外部から少量の圧縮空気を導入することで、周囲の燃焼空気をエアノズルの取り込み口から大量に引き込んで勢いよく流動させることとなるので、結果的に投入した圧縮空気の何倍もの気体風量に増幅でき、流速を加速させることとなる。とりわけトランスベクターは効率がよく外部圧縮空気に比して5〜20倍もの気体をエアノズルから吐出することができるので、その分だけ流速を大きく加速させることができる。そして、風速を増して火格子下面に時間あたりに接触しうる風量を増加させることで、燃焼空気室内にダクトから取り込まれた燃焼空気をさらに効率よく火格子下面に対流させて勢いよく吹き当てることができる。すると、火格子下面周辺で熱せあれた燃焼空気が滞留しにくくなり、燃焼空気と入れ代わるように対流することとなるので、火格子下面直下の燃焼空気の温度が下がり、下面からの放熱をより大きく促すことが容易となる。さらに火格子内部の熱伝導によって、火格子の上表面の温度も下がりやすくなるので、火格子上表面が焼損しにくくなり、十分に冷却されるので火格子の寿命が伸び、長期の利用が可能となる。燃焼空気の量に対して圧縮空気の量は少ないので、焼却室部への空気量への影響を抑えつつ、冷却効果を効率的に得ることができる。   In the present invention, by introducing a small amount of compressed air from the outside into the air volume amplification type air nozzle, a large amount of surrounding combustion air is drawn from the intake port of the air nozzle and flows vigorously. It can be amplified to a gas air volume many times that of air, and the flow velocity will be accelerated. In particular, transvectors are efficient and can discharge 5 to 20 times as much gas from the air nozzle as compared to external compressed air, so that the flow velocity can be greatly increased accordingly. And by increasing the wind speed and increasing the amount of air that can contact the lower surface of the grate per hour, the combustion air taken from the duct into the combustion air chamber can be more efficiently convected and blown vigorously Can do. As a result, the combustion air heated around the bottom of the grate is less likely to stay and convection to replace the combustion air, so the temperature of the combustion air immediately below the bottom of the grate is lowered and heat radiation from the bottom is increased. It becomes easy to prompt. In addition, due to the heat conduction inside the grate, the temperature of the upper surface of the grate is also likely to drop, making it difficult for the upper surface of the grate to burn out and being cooled sufficiently, extending the life of the grate and enabling long-term use It becomes. Since the amount of compressed air is smaller than the amount of combustion air, a cooling effect can be efficiently obtained while suppressing the influence on the amount of air to the incineration chamber.

なお、トランスベクターでは、その吐出口を緩くテーパ状に拡がるように開口せしめることができ、吐き出す方向を15度程度まで拡散させることができる。こうすることで吹き出す際にトランスベクターの吐出口の外周の周囲の燃焼空気も誘引するようになり、より多くの気体を巻き込むようにしながら移動させることができる。   In the transvector, the discharge port can be opened so as to be loosely tapered, and the discharge direction can be diffused to about 15 degrees. By doing so, the combustion air around the outer periphery of the transvector discharge port is also attracted when blowing out, and can be moved while entraining more gas.

また、本発明の第3の手段のように、風量増幅型エアノズルの吐出口を燃焼空気室内の火格子下面とやや離間した距離から斜め上方に向けて設置することで、コアンダ効果によって火格子の下面に沿うようにして流れるので、離間した距離からでも火格子下面に流速の速い燃焼空気を効率よく付与することができる。火格子の下面で熱せられて滞留していた空気が効率よく対流されるので、それだけ放熱効率が上昇することとなり、より高い冷却効果が得られ、火格子の過熱が回避されることとなる。火格子下面の熱くなった滞留空気を大きく流動させることができるので、離間させることでより広い下面に燃焼空気を吹きあてることで滞留空気を広範囲で効率的に流動させることができる。   Further, as in the third means of the present invention, the discharge port of the air volume amplifying type air nozzle is installed obliquely upward from a distance slightly spaced from the lower surface of the grate in the combustion air chamber. Since it flows along the lower surface, combustion air having a high flow rate can be efficiently applied to the lower surface of the grate even from a distance. Since the air that has been heated and stayed on the lower surface of the grate is efficiently convected, the heat radiation efficiency is increased accordingly, and a higher cooling effect is obtained, and overheating of the grate is avoided. Since the heated staying air on the lower surface of the grate can be greatly flowed, the staying air can be efficiently flowed in a wide range by blowing the combustion air on a wider lower surface by separating the hot air.

風量増幅型エアノズルの吐出口と火格子下面との離間距離を15〜100cmの範囲で変えることで、火格子下面へ付与する範囲や燃焼空気の流速を調整できる。離間距離が大きいと広範な火格子に吹き出す範囲は拡がる一方で火格子下面に到達する風速は遅くなる。離間距離が短ければ、より狭い火格子に速い風速で強く吹きつけることができることとなる。   By changing the separation distance between the discharge port of the air volume amplification type air nozzle and the lower surface of the grate within a range of 15 to 100 cm, the range applied to the lower surface of the grate and the flow velocity of the combustion air can be adjusted. When the separation distance is large, the range that blows out to a wide grate increases, while the wind speed reaching the grate lower surface becomes slower. If the separation distance is short, the narrow grate can be strongly blown at a high wind speed.

複数の風量増幅型エアノズルを火格子下面に配置する場合には、外部から導入される圧縮空気の配管を共通としたときでも、各エアノズルの吐出口毎に火格子下面との離間距離を変えることができるので、燃焼部直下の火格子を重点的に冷却するといったことが容易にできることとなる。こうした離間距離を変えての配置が可能なことにより、余計な外部の圧縮空気を導入せずに済むので、燃焼室への空気量を徒に増やすこともないので、燃焼効率を容易に維持しうる。   When multiple air volume amplification type air nozzles are arranged on the lower surface of the grate, the distance from the lower surface of the grate should be changed for each air nozzle outlet even if the compressed air pipe introduced from the outside is shared. Therefore, it becomes easy to intensively cool the grate immediately below the combustion part. Since the arrangement with such a separation distance is possible, it is not necessary to introduce extra external compressed air, so there is no need to increase the amount of air to the combustion chamber. sell.

導入される外部の圧縮空気の風量や圧力を変動調整可能とすることで、エアノズルから吐出される燃焼空気の風速、風量を調整可能に変動させることができるので、火格子下面への燃焼空気の対流を効率化できる。とりわけ、火格子表面の温度に基づいて圧縮空気の導入風量が変動するようにすれば、冷却の必要がある場合にだけ、冷却をすることができ、過度な冷却しすぎといった状態も回避できるので、最低限の圧縮空気量の導入で、火格子の最適な冷却効果を得ることができ、余計な廃棄ガスの増加を回避し、燃焼室の温度制御への影響を低減することができる。   By making the air volume and pressure of the external compressed air introduced to be adjustable, it is possible to adjust the air speed and air volume of the combustion air discharged from the air nozzle in an adjustable manner. Convection can be made efficient. In particular, if the flow rate of compressed air is changed based on the temperature of the grate surface, it can be cooled only when it is necessary to cool, and excessive cooling can be avoided. By introducing the minimum amount of compressed air, an optimum cooling effect of the grate can be obtained, an increase in unnecessary waste gas can be avoided, and the influence on the temperature control of the combustion chamber can be reduced.

本発明を実施するための形態について、図面を適宜用いながら以下に説明する。なお、以後、風量増幅型エアノズルとしては、トランスベクターを例に説明するが、他の風量増幅型エアノズル4の使用を排除するものではない(たとえば図3。)。さて、本発明に用いるストーカ式焼却炉は、その火格子の形状やゴミを送る方式には種々あるが、一般的なものとして、図6に階段揺動式ストーカを、図7に平行揺動式ストーカの火格子の配列と揺動してゴミの送り動作をする様子を示す。本発明は、ストーカ式焼却炉の火格子そのものにエアノズルを接触させずに実施しうるものであるから、ストーカ式焼却炉一般に適用しうるものである。そこで、以下の説明では、図1に示すストーカ式焼却炉1として、平行揺動式ストーカを例に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described below with appropriate reference to the drawings. Hereinafter, a transvector will be described as an example of the air volume amplification type air nozzle, but the use of another air volume amplification type air nozzle 4 is not excluded (for example, FIG. 3). There are various types of stoker-type incinerators for use in the present invention, such as the shape of the grate and the method of sending garbage. As a general one, the stair-swing type stoker is shown in FIG. This shows how to move the garbage by moving with the grate arrangement of the stoker. Since the present invention can be carried out without bringing the air nozzle into contact with the grate itself of the stoker-type incinerator, it can be applied to a general stoker-type incinerator. Therefore, in the following description, a parallel rocking stalker will be described as an example of the stalker incinerator 1 shown in FIG.

図1にストーカ式焼却炉1の火格子2を中心とした位置関係を概略的に示している。ゴミなどの焼却物は、連続的に移動しながら焼却されており、図面右側上方のホッパー8から投入されて、火格子2の上で焼却されて後燃焼されたのち、焼却灰となって左側下方の焼却灰排出口9から排出されていく。図1の火格子2は、多数の金物を並べて多段の階段状になっており、横10列×縦9段の階段状の領域を1セットとして、右側上段の燃焼用の火格子のセットと、左側下段の後燃焼用火格子のセットからなっている。火格子2は、1段飛ばしに横1列が前後に揺動するようにして、焼却物を順次送り出すことができる。   FIG. 1 schematically shows a positional relationship around the grate 2 of the stoker-type incinerator 1. Incineration materials such as trash are incinerated while continuously moving, and are put in from the hopper 8 on the upper right side of the drawing, incinerated on the grate 2 and then burned, and then left as incinerated ash. It is discharged from the lower incineration ash discharge port 9. The grate 2 in FIG. 1 is a multi-step staircase with a large number of hardware arranged side by side, and a set of a horizontal staircase of 10 rows x 9 vertical steps as one set, It consists of a set of post combustion grate for the lower left side. The grate 2 can sequentially send out the incinerated materials such that one row is swung back and forth in one step.

火格子2の右側のセットの上には、燃焼室部4であり、焼却物が高温で焼却される部分である。燃焼室部4の上方は、焼却ガスの処理装置につながっている。火格子2の左側のセットの上は後燃焼室部5であり、燃焼室部4で焼却された残渣物が火格子上が後燃焼して灰となっていく。火格子の左右の各セットの下には、それぞれ燃焼空気室3が備えられており、各燃焼空気室3にはダクト7から120〜250℃程度に余熱された燃焼空気6が順次供給されている。燃焼空気6は、燃焼空気室3に送り込まれた後、火格子2の下方から上方に抜けて、燃焼室部4もしくは後燃焼部5へと送り出される。燃焼室部4や後燃焼室5の燃焼温度は、燃焼空気6の供給量によって燃焼温度がコントロールされており、ダクト7から送風する量を制御することでコントロールしている。   Above the set on the right side of the grate 2 is a combustion chamber portion 4, which is a portion where the incinerated product is incinerated at a high temperature. The upper part of the combustion chamber 4 is connected to an incineration gas treatment device. Above the set on the left side of the grate 2 is the post-combustion chamber 5, and the residue incinerated in the combustion chamber 4 is combusted on the grate and becomes ash. Under each set of left and right grate, combustion air chambers 3 are provided, and combustion air 6 preheated to about 120 to 250 ° C. is sequentially supplied to each combustion air chamber 3 from duct 7. Yes. After the combustion air 6 is sent into the combustion air chamber 3, it escapes upward from below the grate 2 and is sent out to the combustion chamber portion 4 or the post-combustion portion 5. The combustion temperature of the combustion chamber section 4 and the post-combustion chamber 5 is controlled by controlling the amount of air blown from the duct 7 because the combustion temperature is controlled by the supply amount of the combustion air 6.

燃焼空気室3の内部には、図4および図5に示すように、風量増量型エアノズル4としてトランスベクター11が火格子下面20から離間された位置に配置されている。図4および図5では、トランスベクター11は45度傾けられており、燃焼空気6はトランスベクター11の管内を、右斜め下の吸入口12から左斜め上の吐出口15に向かって吐出されることとなる。トランスベクター11には、燃焼空気室3へと別途外部から配管で加圧して送り込まれる圧縮空気を投入している。この圧縮空気を管内内壁スリットから噴出させることで管内を通過する大量の燃焼空気6の流速を効率よく上昇させている。なお、外部からの圧縮空気の配管は風量増幅型エアノズルに連結されているものであって、外部に圧縮するための加圧ポンプや、風量や圧力を調整する調整弁などが設けられている。配管は、外部から燃焼空気室のダクト内を通って燃焼空気室内へ導くこともできるし、燃焼空気室の側壁に穴を開けて、外部からの配管を挿通させたうえで、その配管を主配管として分岐させ、複数配列された風量増幅型エアノズルの圧縮空気取入口へと分岐された配管の先を接続する。   Inside the combustion air chamber 3, as shown in FIGS. 4 and 5, a transvector 11 is arranged at a position separated from the grate lower surface 20 as an air volume increasing type air nozzle 4. 4 and 5, the transvector 11 is inclined 45 degrees, and the combustion air 6 is discharged through the pipe of the transvector 11 from the lower right suction port 12 toward the upper left discharge port 15. It will be. The transvector 11 is supplied with compressed air that is separately pressurized into the combustion air chamber 3 and sent from outside. By ejecting this compressed air from the inner wall slit of the pipe, the flow rate of a large amount of combustion air 6 passing through the pipe is efficiently increased. The external compressed air piping is connected to an air volume amplification type air nozzle, and is provided with a pressurizing pump for compressing the air externally, an adjustment valve for adjusting the air volume and pressure, and the like. The piping can be led from the outside through the duct of the combustion air chamber into the combustion air chamber, or a hole is made in the side wall of the combustion air chamber and the piping from the outside is inserted, and then the piping is main. A pipe is branched and connected to the compressed air intake of a plurality of arranged air volume amplification type air nozzles.

火格子下面20の直下の空気は放熱作用で熱くなり、軽いのでそのまま滞留しやすいものである。吐出口15から吐出された燃焼空気6は、周囲の空気を流動させながら、火格子下面20の直下に達すると、火格子下面に沿って移動することとなる。コアンダ効果により火格子下面に沿って移動するのであるから、トランスベクター11は、離間した距離に配置することができる。そして火格子下面に滞留した空気が対流させられ、より温度の低い燃焼空気6を効率よく供給することとなる。当然ながら熱は温度の高いところから低いところに伝わるので、温度差が大きくなると、その分だけ火格子下面20から火格子2の熱が燃焼空気6への放熱が促進されることとなるので、火格子2の温度が下がることとなり、燃焼室部4の温度は高いままでも、火格子上表面21の温度は低下しうるものとなる。   The air immediately below the grate lower surface 20 becomes hot due to the heat radiation action, and is light and easily stays there. When the combustion air 6 discharged from the discharge port 15 reaches just below the grate lower surface 20 while flowing the surrounding air, it moves along the grate lower surface. Since it moves along the grate lower surface by the Coanda effect, the transvector 11 can be disposed at a distance. Then, the air staying on the lower surface of the grate is convected and the combustion air 6 having a lower temperature is efficiently supplied. Naturally, heat is transmitted from a high temperature to a low temperature, so that if the temperature difference increases, the heat of the grate 2 from the grate lower surface 20 is promoted to be released to the combustion air 6 accordingly. The temperature of the grate 2 is lowered, and the temperature of the grate upper surface 21 can be lowered even if the temperature of the combustion chamber portion 4 remains high.

さて、トランスベクター11を動作させるために外部から送り込む必要な圧縮空気13は、これにより促進搬送される燃焼空気6の1/5〜1/20程度の量でよいため、投入される圧縮空気13が燃焼室部4に送られる燃焼空気6に加味されたとしても、全体の空気量が供給過剰になることは回避することが容易である。さらに、あらかじめ燃焼空気6のダクト7からの投入量を圧縮空気13の分量だけ減少させておくなどすれば、ストーカ式焼却炉1の焼却室部4の燃焼に用いられる空気量を抑制的に運用できるので、燃焼室部4での燃焼温度をコントロールしながら効率のよい運転は容易に実現しうる。   Now, the compressed air 13 necessary to be sent from the outside in order to operate the transvector 11 may be about 1/5 to 1/20 of the combustion air 6 promoted and conveyed by this, so that the compressed air 13 to be input is supplied. Even if it is added to the combustion air 6 sent to the combustion chamber 4, it is easy to avoid that the entire amount of air is excessively supplied. Furthermore, if the input amount of the combustion air 6 from the duct 7 is reduced in advance by the amount of the compressed air 13, the amount of air used for combustion in the incineration chamber portion 4 of the stoker-type incinerator 1 is suppressed and operated. Therefore, efficient operation can be easily realized while controlling the combustion temperature in the combustion chamber 4.

なお、トランスベクターは図2に示すような構造の風量増量型エアノズルである。吸入口12から吸入空気16(燃焼空気6)が取り込まれる。管内に向かって円錐状に口径が小さくなることでベルヌーイの定理に示されるように管内を通過する燃焼空気6の流速が増すことに加えて、円筒管の内面壁の途中に外部から導入される圧縮空気13を排出するための細いスリット14を横断方向内周面にぐるっと設けて、スリット14から円筒の内面壁に沿うようにして吐出口15の方向へと圧縮空気13を速い流速で吹き出させることで、それに連られて円筒内での吸入口12から取り込まれた空気の移動も加速され、全体の気体の流速が増すことで吐出口15から吐出される吐出空気19の流量と風速が大きく上昇するというものである。吐出空気19は吐出口15周辺の空気も誘引する(誘引空気18)。   The transvector is an air volume increasing type air nozzle having a structure as shown in FIG. The intake air 16 (combustion air 6) is taken from the intake port 12. In addition to increasing the flow velocity of the combustion air 6 passing through the inside of the pipe as shown by Bernoulli's theorem as the diameter of the pipe decreases in a conical shape toward the inside of the pipe, it is introduced from the outside into the middle of the inner wall of the cylindrical pipe. A narrow slit 14 for discharging the compressed air 13 is provided around the inner circumferential surface in the transverse direction, and the compressed air 13 is blown out at a high flow rate from the slit 14 toward the discharge port 15 along the inner wall of the cylinder. Thus, the movement of the air taken in from the suction port 12 in the cylinder is accelerated, and the flow rate and the wind speed of the discharge air 19 discharged from the discharge port 15 are increased by increasing the flow velocity of the entire gas. It rises. The discharge air 19 also attracts air around the discharge port 15 (attraction air 18).

ところで、トランスベクター11は、後述のとおり、風速が毎秒約2mが9mにまで上昇するなど、小型で吐出速度も大きいことから、火格子2から50cm程度離間したところに設置しても火格子下面20近傍に対して十分な風速を付与しうる。したがって設置に際して火格子2を揺動させる駆動装置などの構造物の影響を受けにくく、きわめて自由度が高い配置ができる。そこで、専用の火格子等を用いずとも、また、火格子に隣接させずとも、既存のストーカ炉に新たな特殊な火格子形状への交換等をすることなしに、設置しうるものである。   By the way, as will be described later, the transvector 11 is small and has a high discharge speed such as a wind speed rising from about 2 m per second to 9 m. Therefore, even if the transvector 11 is installed about 50 cm away from the grate 2, Sufficient wind speed can be applied to the vicinity of 20. Therefore, it is difficult to be affected by a structure such as a drive device that swings the grate 2 during installation, and an arrangement with a very high degree of freedom can be achieved. Therefore, it is possible to install an existing stoker furnace without replacing it with a new special grate shape without using a dedicated grate etc. or adjacent to the grate. .

なお、火格子2の冷却に際しては、複数枚の火格子2を広汎に冷却するか、局部的な火格子の冷却をするかを、トランスベクターの取付方法の変更等により選択が可能である。たとえば、燃焼室部4と、後燃焼室部5とでは燃焼室部4のほうが温度が高いなど、火格子上表面の表面温度は場所によって異なっている。そこで広汎な領域をカバーするために少し距離を大きくとってトランスベクター11を配置する部分と、離間距離を短めにして、トランスベクターの個数を増やして配置する部分と、離間距離にバリエーションを設けつつ、配置することにしてもよい。このようにすることで、外部配管から供給される圧縮空気13を複数のトランスベクターで共用することができ、その分だけ内部構造を簡単にすることができる。   When the grate 2 is cooled, it is possible to select whether to cool a plurality of grate 2 extensively or to locally cool the grate 2 by changing a transvector mounting method or the like. For example, the surface temperature of the upper surface of the grate differs depending on the location, for example, the combustion chamber portion 4 and the post-combustion chamber portion 5 have higher temperatures in the combustion chamber portion 4. Therefore, in order to cover a wide area, the transvector 11 is arranged with a little distance, the separation distance is shortened and the number of transvectors is increased, and the separation distance is varied. You may decide to arrange. By doing in this way, the compressed air 13 supplied from external piping can be shared by a plurality of transvectors, and the internal structure can be simplified correspondingly.

たとえば、本願出願人の虹技製の市販のトランスベクター、モデル903は、最小口径40mm、圧縮空気投入量が360〜730Nリットル/分、増幅比は1:8である。モデル904は、最小口径78mm、圧縮空気が730〜1470Nリットル/分であり、増幅比は最大1:10である。モデル903は全長82mm、904は170mmであり、比較的小型であり、燃焼空気室3内の比較的狭い空間であっても、火格子下面20からたとえば50cm程度離間するように配置することは十分可能といえる。   For example, a commercially available transvector, model 903, manufactured by Niigi of the present applicant has a minimum aperture of 40 mm, a compressed air input amount of 360 to 730 Nl / min, and an amplification ratio of 1: 8. The model 904 has a minimum diameter of 78 mm, compressed air of 730 to 1470 N liters / minute, and an amplification ratio of 1:10 at the maximum. The model 903 has an overall length of 82 mm and 904 has a size of 170 mm. The model 903 is relatively small, and even in a relatively narrow space in the combustion air chamber 3, it is sufficient to arrange the model 903 so as to be separated from the grate lower surface 20 by, for example, about 50 cm It's possible.

(火格子下方への接触風速について)
たとえば、8時間あたり10tのゴミを処理しうる階段状のストーカ式焼却炉において、従来のように、設定温度170℃の燃焼空気を下方から燃焼空気室内へとゆっくりと送り込む場合には、約10m2の180枚の火格子(横10枚×縦9段×2)に対して8195Nm3/hの風量であれば、火格子の下表面には、約2.3m/sの風速で接触することとなる。
(About the contact wind speed below the grate)
For example, in a staircase-type stoker-type incinerator capable of treating 10 tons of waste for 8 hours, when the combustion air having a set temperature of 170 ° C. is slowly fed into the combustion air chamber from below as in the prior art, it is about 10 m. if air volume of 8195Nm 3 / h against 2 180 sheets grate (horizontal 10 sheets × 9 vertical stages × 2), on the lower surface of the grate, in contact with air velocity of about 2.3 m / s It will be.

他方、吐出口を45度上方へ向けた空気流量増幅器のトランスベクターを、火格子下部の燃焼空気室内の火格子から500mm下方に火格子と離間して設置させて、トランスベクター1台あたり10枚の火格子をカバーするように18台設置した場合には、同じ設定温度170℃の燃焼空気を同量の8195Nm3/hの風量で送り込むときでも、トランスベクターによる風速の上昇により、実質的な風量は24585Nm3/h増加することができる。すると、火格子への接触風量は、合計で32780Nm3/hとなり、火格子下表面には、約9.1m/sの風速で接触することとなる。これは気象庁の風力階級で表せば、風力2から風力5に上昇したこととなる。従来と比べて、火格子下面の接触風量が約4倍に上昇するので、より燃焼空気が流動しやすく、火格子下面からの放熱が良好に行なわれることとなる。 On the other hand, the transvector of the air flow rate amplifier with the discharge port directed upward by 45 degrees is placed 500 mm below the grate in the combustion air chamber below the grate and spaced apart from the grate, and 10 per transvector. When 18 units are installed so as to cover the grate of the above, even when combustion air having the same set temperature of 170 ° C. is sent in the same amount of air flow of 8195 Nm 3 / h, the increase in the wind speed due to the transvector causes a substantial increase. The air volume can be increased by 24585 Nm 3 / h. Then, the total amount of contact airflow to the grate is 32780 Nm 3 / h, and the lower surface of the grate comes into contact at a wind speed of about 9.1 m / s. If this is expressed in the wind class of the Japan Meteorological Agency, it means that it has increased from wind power 2 to wind power 5. Compared with the prior art, the amount of contact air on the lower surface of the grate rises about four times, so that the combustion air flows more easily and heat radiation from the lower surface of the grate is performed well.

(火格子表面温度の変化について)
本発明の空気流量増幅器の使用による火格子表面温度の温度上昇抑制の効果を確認するべく、小型の実験炉において、トランスベクターを使用しながら、燃焼室の炉内温度を850℃まで上昇させた場合と、その後850℃で保持しつつトランスベクターを停止させた場合について、火格子表面温度、火格子下面温度の変化する様子を観察した。なお、トランスベクター使用時と、トランスベクター停止時のいずれも、小型実験炉へ導入される空気の総量は、約13m3/hとすることで、燃焼室への風量の総量はほぼ同量として、燃焼室内の温度を同様な条件でコントロールしている。トランスベクター稼動時の各箇所の温度変化の様子を図8に、トランスベクター停止後の温度変化の様子を図9にグラフで示す。
(About changes in grate surface temperature)
In order to confirm the effect of suppressing the temperature rise of the grate surface temperature by using the air flow amplifier of the present invention, the furnace temperature in the combustion chamber was raised to 850 ° C. while using a transvector in a small experimental furnace. The case where the grate surface temperature and the grate lower surface temperature were changed was observed for the case and the case where the transvector was stopped while being held at 850 ° C. thereafter. Note that the total amount of air introduced into the small experimental reactor is approximately 13 m 3 / h when using the transvector and when the transvector is stopped, so that the total amount of air flowing into the combustion chamber is approximately the same. The temperature in the combustion chamber is controlled under similar conditions. FIG. 8 is a graph showing the temperature change at each location during operation of the transvector, and FIG. 9 is a graph showing the temperature change after the transvector is stopped.

トランスベクターを稼動させることで火格子下面側への燃焼空気の接触風量を増加させた場合には、図8に示すように、炉内温度が850℃の時点で、火格子上表面の温度は325℃、火格子下面温度は226℃であった。なお、燃焼室の燃焼空気は火格子下面に接触するように流動され、攪拌された結果、予熱投入時130℃だったものが145℃前後まで上昇した。燃焼空気が火格子下方の燃焼空気室において攪拌されたことで、火格子表面の温度は焼損が大きくなる400℃を大きく下回った。   When the contact air volume of the combustion air to the lower side of the grate is increased by operating the transvector, the temperature of the upper surface of the grate at the time when the furnace temperature is 850 ° C. as shown in FIG. The grate bottom surface temperature was 226 ° C. The combustion air in the combustion chamber was flowed so as to be in contact with the lower surface of the grate, and as a result of stirring, what was 130 ° C. at the time of preheating was increased to about 145 ° C. Since the combustion air was stirred in the combustion air chamber below the grate, the temperature of the grate surface was much lower than 400 ° C. at which burning out increased.

他方、炉内温度850℃を保持した状態でトランスベクターを停止すると、図9に示すように、16分後には火格子表面温度が400℃に到達し、30分後には435℃に達した。火格子下面温度は30分経過時に240℃であった。なお、燃焼空気は、130℃前後であった。   On the other hand, when the transvector was stopped while the furnace temperature was maintained at 850 ° C., as shown in FIG. 9, the grate surface temperature reached 400 ° C. after 16 minutes and reached 435 ° C. after 30 minutes. The grate bottom surface temperature was 240 ° C. after 30 minutes. The combustion air was around 130 ° C.

トランスベクターを使用した場合と使用しなかった場合とでは火格子下面に接触する燃焼空気の風速が大きく異なってくるので、使用しない場合には、火格子下面に熱い空気が滞留し、放熱を妨げるのに対して、トランスベクターを使用して、火格子下面に燃焼空気を付与しつづけると火格子下面から放熱しやすくなるので、トランスベクターを使用した本発明の場合には火格子上表面の温度が使用しない場合と比して100℃近くも低温で維持しうることが実験においても確認された。   When using a transvector, the wind speed of the combustion air that contacts the lower surface of the grate is greatly different between when the transvector is used and when it is not used, hot air stays on the lower surface of the grate and prevents heat dissipation. On the other hand, if a transvector is used and combustion air is continuously applied to the lower surface of the grate, heat is easily released from the lower surface of the grate, so in the present invention using a transvector, the temperature of the upper surface of the grate In experiments, it was confirmed that it can be maintained at a low temperature as close to 100 ° C. as compared with the case of not using it.

以上のように、本発明の冷却機構によると、火格子の冷却が効率的にでき冷却性能が高いことから、エアノズルの吐出口からの風量を調整することで、冷却効率の最適化をはかることが十分に可能といえる。そこで、具体的には、たとえばPID制御で、入力値の制御を出力値と目標値との偏差、その積分、および微分の3つの要素によって行うフィードバック制御をすることとし、火格子上表面、火格子下面、燃焼空気温度、などの温度状況に応じて、外部から導入する圧縮空気の圧力や風量を調整し、エアノズル吐出口からの吐出風量を調整することとする。   As described above, according to the cooling mechanism of the present invention, the grate can be efficiently cooled and the cooling performance is high, so that the cooling efficiency can be optimized by adjusting the air volume from the discharge port of the air nozzle. Is sufficiently possible. Therefore, specifically, for example, in PID control, feedback control is performed in which the input value is controlled by three elements, namely, the deviation between the output value and the target value, its integration, and differentiation. The pressure and air volume of compressed air introduced from the outside are adjusted according to the temperature conditions such as the lattice lower surface and the combustion air temperature, and the air volume discharged from the air nozzle outlet is adjusted.

たとえば、火格子上表面の設定温度を380℃とする。これは、火格子の焼損が極端に進むことがない温度を選択しつつも、燃焼室の焼却温度が下らないように影響の少ない温度設定をして、排ガス量を増やさないことにつながる。火格子上表面の温度以外にも、火格子下面およびその周辺の滞留空気の温度、燃焼空気の温度、外部からの圧縮空気の温度、圧力、調整弁の開閉具合、などを計測しており、火格子上表面の温度が上昇すれば、外部から導入する圧縮空気の圧力もしくは風量を増し、火格子の上表面の温度が下降しそうになれば圧縮空気の圧力もしくは風量を減らしていくが、その際、PID制御を用いることで、目標値である380℃に向かっての比例制御での偏差が早めに修正することができ、また修正動作に伴う変動を大きくしないことが容易となるので、より安定的な連続的な燃焼運転が可能となる。これにより、連続式の処理をするストーカ式焼却炉における燃焼運転において、安定的に火格子を冷却し続けることができる。   For example, the set temperature on the surface of the grate is 380 ° C. This leads to not increasing the amount of exhaust gas by selecting a temperature at which the burnout of the grate does not extremely proceed, but setting the temperature with less influence so as not to lower the incineration temperature of the combustion chamber. In addition to the temperature of the upper surface of the grate, the temperature of the stagnant air around the grate and its surroundings, the temperature of the combustion air, the temperature of the compressed air from the outside, the pressure, the opening / closing status of the regulating valve, etc. are measured. If the temperature of the upper surface of the grate rises, the pressure or air volume of the compressed air introduced from outside will increase, and if the temperature of the upper surface of the grate tends to fall, the pressure or air volume of the compressed air will decrease. At this time, by using the PID control, the deviation in the proportional control toward the target value of 380 ° C. can be corrected early, and it becomes easy not to increase the fluctuation caused by the correction operation. Stable and continuous combustion operation is possible. Thereby, it is possible to continue cooling the grate stably in the combustion operation in the stoker type incinerator that performs the continuous treatment.

ストーカ式焼却炉の火格子を中心とした位置関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the positional relationship centering on the grate of a stoker type incinerator. トランスベクターの長手方向断面図を用いて、取込口、スリット、管内、吐出口近辺での空気の流れの様子を示した図である。It is the figure which showed the mode of the flow of the air in the intake port, a slit, the inside of a pipe | tube, and the discharge port vicinity using the longitudinal direction sectional drawing of a transvector. (a)はエジェクタ方式の風量増幅型エアノズルの、(b)はコアンダ効果を利用した風量増幅型エアノズルの空気の流れを示した概略図である。(A) is the schematic which showed the flow of the air of an ejector type air volume amplification type air nozzle, and (b) the air volume amplification type air nozzle using the Coanda effect. 風量増幅型エアノズルの階段揺動式ストーカへの配置図である。It is an arrangement view of the air volume amplification type air nozzle to the stair swinging stalker. 風量増幅型エアノズルの平行揺動式ストーカへの配置図である。It is an arrangement view of the air volume amplification type air nozzle on the parallel swing type stalker. 階段摺動式ストーカの火格子の配列と揺動する様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that it swung with the arrangement | sequence of the grate of a stair slide type stoker. 平行揺動式ストーカの火格子の配列と、1段おきに揺動する様子を(a)(b)に示した図である。It is the figure which showed the arrangement | sequence of the grate | grating of a parallel rocking | swiveling type stoker, and a mode that it rocks every other stage in (a) and (b). トランスベクター稼動時の小型実験炉の各所の温度変化の様子を示した図である。It is the figure which showed the mode of the temperature change of each place of the small experimental furnace at the time of transvector operation. トランスベクター停止時の小型実験炉の各所の温度変化の様子を示した図である。It is the figure which showed the mode of the temperature change of the various places of a small experimental furnace at the time of a transvector stop.

1 ストーカ式焼却炉1
2 火格子
3 燃焼空気室
4 燃焼室部
5 後燃焼室部
6 燃焼空気
7 ダクト
8 ホッパー
9 焼却灰排出口
10 風量増幅型エアノズル
11 トランスベクター
12 吸入口
13 圧縮空気
14 スリット
15 吐出口
16 吸引空気
18 誘引空気
19 吐出空気
20 火格子下面
21 火格子上表面
1 Stoker-type incinerator 1
2 Grate 3 Combustion Air Chamber 4 Combustion Chamber Part 5 Post Combustion Chamber Part 6 Combustion Air 7 Duct 8 Hopper 9 Incineration Ash Discharge Port 10 Air Volume Amplification Type Air Nozzle 11 Transvector 12 Suction Port 13 Compressed Air 14 Slit 15 Discharge Port 16 Suction Air 18 Attracting air 19 Discharged air 20 Grate lower surface 21 Grate upper surface

Claims (11)

ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に、外部から圧縮空気を導入してエアノズルの管内に取り込まれる燃焼空気室内の燃焼空気の流速を高めることで、外部圧縮空気に比してエアノズル吐出口からの燃焼空気の排出風量を増量させる外部圧縮空気導入式の風量増幅型エアノズルを、該エアノズルの吐出口を火格子に向けてかつ火格子の下面と離間させて配設せしめたことを特徴とする、ストーカ式焼却炉の火格子冷却機構。 Compared to external compressed air by introducing compressed air from the outside into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker-type incinerator and increasing the flow velocity of the combustion air in the combustion air chamber taken into the pipe of the air nozzle. Then, an external compressed air introduction type air volume amplification type air nozzle that increases the discharge air volume of the combustion air from the air nozzle discharge port is disposed with the discharge port of the air nozzle directed toward the grate and separated from the lower surface of the grate. A grate cooling mechanism for a stoker-type incinerator. 前記風量増幅型エアノズルは、該エアノズルの吐出口を火格子の下面と15cmから100cm離間させて燃焼空気室内に配設されたものであることを特徴とする、請求項1記載のストーカ式焼却炉の火格子冷却機構。   The stoker-type incinerator according to claim 1, wherein the air volume amplification type air nozzle is disposed in a combustion air chamber with a discharge port of the air nozzle spaced apart from a lower surface of a grate from 15 cm to 100 cm. Grate cooling mechanism. 前記風量増幅型エアノズルは、該エアノズルの吐出口を火格子の下面に対して斜めに向けてかつ該火格子下面と離間させて配置せしめたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のストーカ式焼却炉の火格子冷却機構。   3. The air volume amplification type air nozzle is arranged such that the discharge port of the air nozzle is inclined with respect to the lower surface of the grate and is separated from the lower surface of the grate. 4. Grate cooling mechanism of the new stoker-type incinerator. 外部圧縮空気導入式の風量増幅型エアノズルは、ノズルの流路の横断方向内周面に設けられたスリットから噴出させる外部圧縮空気を、内壁面に沿うように吐出させることでエアノズル吐出口からの燃焼空気の風量を増幅させるトランスベクターを用いたものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のストーカ式焼却炉の火格子冷却機構。 An external compressed air introduction type air volume amplification type air nozzle is designed to discharge external compressed air ejected from a slit provided on the inner circumferential surface in the transverse direction of the flow path of the nozzle along the inner wall surface, thereby discharging from the air nozzle outlet. The grate cooling mechanism for a stoker-type incinerator according to any one of claims 1 to 3, wherein a transvector for amplifying the air volume of combustion air is used. 外部圧縮空気導入式の風量増幅型エアノズルは、圧縮空気の導入圧力もしくは導入風量を調整することで該エアノズル吐出口の風量を調整しうる調整手段を備えたものであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のストーカ式焼却炉の火格子冷却機構。   The external compressed air introduction type air volume amplification type air nozzle is provided with an adjusting means capable of adjusting the air volume of the air nozzle outlet by adjusting the introduction pressure or the air volume of the compressed air. The grate cooling mechanism of the stoker-type incinerator according to any one of claims 1 to 4. 前記請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の火格子冷却機構を備えたストーカ式焼却炉。   A stoker-type incinerator comprising the grate cooling mechanism according to any one of claims 1 to 5. ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に送り込まれた燃焼空気を、該燃焼空気室内の風量増幅型エアノズルの取込口から該エアノズルの管内に取り込み、該燃焼空気とは別に外部から導入する圧縮空気(外部空気)を該エアノズルの管内に供給せしめて管内の燃焼空気の空気流を加速せしめ、該加速された空気流を該エアノズルの吐出口から火格子下面に向かって放出させることで、火格子下面の周囲の滞留空気を流動させ、火格子下面の放熱を促進させることで火格子上表面の冷却を促進するストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法。 The combustion air sent into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker-type incinerator is taken into the air nozzle pipe from the intake port of the air volume amplification type air nozzle in the combustion air chamber. Separately, compressed air (external air) introduced from the outside is supplied into the tube of the air nozzle to accelerate the air flow of the combustion air in the tube, and the accelerated air flow is directed from the discharge port of the air nozzle toward the lower surface of the grate. A method for cooling a grate of a stoker-type incinerator that promotes cooling of the upper surface of the grate by causing the stagnant air around the lower surface of the grate to flow by releasing and promoting heat dissipation of the lower surface of the grate. ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に送り込まれた燃焼空気を、該燃焼空気室内の風量増幅型エアノズルの取込口から該エアノズルの管内に取り込み、該燃焼空気とは別に外部から導入する圧縮空気(外部空気)を該エアノズルの管内に供給せしめて管内の燃焼空気の空気流を加速せしめ、該加速された空気流を該エアノズルの吐出口から火格子下面に向かって15cmから100cm離間した位置から斜め上方に放出させることで、火格子下面直下の滞留空気を流動させ、火格子下面の放熱を促進させることで火格子上表面の冷却を促進するストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法。 The combustion air sent into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker-type incinerator is taken into the air nozzle pipe from the intake port of the air volume amplification type air nozzle in the combustion air chamber. Separately, compressed air (external air) introduced from the outside is supplied into the tube of the air nozzle to accelerate the air flow of the combustion air in the tube, and the accelerated air flow is directed from the discharge port of the air nozzle toward the lower surface of the grate. A stoker-type incinerator that promotes cooling of the upper surface of the grate by causing the staying air immediately below the grate lower surface to flow by releasing it obliquely upward from a position 15 cm to 100 cm apart and promoting heat dissipation on the lower surface of the grate Grate cooling method. ストーカ式焼却炉の火格子の下方に備えられた燃焼空気室内に送り込まれた燃焼空気を、該燃焼空気室内の風量増幅型エアノズルの取込口から該エアノズルの管内に取り込み、該燃焼空気とは別に外部から導入する圧縮空気(外部空気)を圧力もしくは風量を調整可能に該エアノズルの管内へと供給することで管内の燃焼空気の空気流を加速せしめ、該加速された空気流を該エアノズルの吐出口から火格子下面に向かって風量調整可能に放出させることで、火格子下面の周囲の滞留空気を流動させ、火格子下面の放熱を促進させることで火格子上表面の冷却を促進するストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法。 The combustion air sent into the combustion air chamber provided below the grate of the stoker-type incinerator is taken into the air nozzle pipe from the intake port of the air volume amplification type air nozzle in the combustion air chamber. Separately, compressed air (external air) introduced from the outside is supplied into the pipe of the air nozzle so that the pressure or the air volume can be adjusted, thereby accelerating the air flow of the combustion air in the pipe. A stoker that promotes cooling of the upper surface of the grate by allowing the air remaining in the vicinity of the lower surface of the grate to flow and releasing heat from the lower surface of the grate by releasing the air flow from the discharge port toward the lower surface of the grate. To cool the grate of the incinerator. 火格子表面の温度が所期の設定温度よりも高いときには前記圧縮空気の圧力もしくは風量を調整することで前記エアノズルの管内に導入する供給を増やし、所期の設定温度領域よりも火格子表面の温度が低いときには前記圧縮空気の圧力もしくは風量を調整することで前記エアノズルの管内に導入する供給を減らす、という火格子表面の温度に応じたフィードバック制御によって火格子表面の冷却温度を所期の設定温度領域に保持せしめることを特徴とする、請求項9記載のストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法。   When the temperature of the grate surface is higher than the desired set temperature, the supply to be introduced into the pipe of the air nozzle is increased by adjusting the pressure or the air volume of the compressed air, and the grate surface temperature is higher than the desired set temperature range. When the temperature is low, the cooling temperature of the grate surface is set by the feedback control according to the temperature of the grate surface, which reduces the supply introduced into the pipe of the air nozzle by adjusting the pressure or air volume of the compressed air. The method for cooling a grate of a stoker-type incinerator according to claim 9, wherein the grate is held in a temperature region. 前記風量増幅型エアノズルとしてノズルの流路の横断方向内周面に設けられたスリットから噴出させる外部圧縮空気を、内壁面に沿うように吐出させることでエアノズル吐出口からの燃焼空気の風量を増幅させるトランスベクターを用いたものであることを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか1項に記載のストーカ式焼却炉の火格子の冷却方法。 As the air volume amplification type air nozzle, external compressed air ejected from a slit provided on the inner peripheral surface in the transverse direction of the nozzle flow path is discharged along the inner wall surface to amplify the air volume of the combustion air from the air nozzle outlet. The method for cooling a grate of a stoker-type incinerator according to any one of claims 7 to 10, wherein a transvector to be used is used.
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GB769155A (en) * 1954-08-21 1957-02-27 Bronswerk Nv Ship's outboard-exhaust valve, adapted to operate as a non-return valve or as a tonnage valve
JPS5746035Y2 (en) * 1981-03-09 1982-10-09
US4876972A (en) * 1987-01-21 1989-10-31 Louis Mrklas Grate bar element for a sliding grate furnace for garbage incineration
JPH076621B2 (en) * 1990-06-21 1995-01-30 株式会社クボタ Secondary air blowing method of incinerator
JP2000146141A (en) * 1998-11-06 2000-05-26 Hitachi Zosen Corp Cooling structure for fire grate in stoker type refuse incinerator
JP2000154915A (en) * 1998-11-18 2000-06-06 Kubota Corp Fire grate for stoker type incinerator
JP2000161618A (en) * 1998-11-30 2000-06-16 Takuma Co Ltd Step grate stoker
JP2002181311A (en) * 2000-12-11 2002-06-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Stoker furnace
JP3922992B2 (en) * 2002-09-24 2007-05-30 株式会社荏原製作所 Stoker-type incinerator combustion equipment

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