JP6656747B2

JP6656747B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP6656747B2
Application number: JP2015066537A
Authority: JP
Inventors: 真一池上; 達也鶴野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: PH12017501713A1; KR20170131412A; WO2016158326A1; JP2016185853A

Description

本発明は、燃焼炉に投入される固形燃料を搬送する搬送経路を備えた搬送装置に関する。

従来、例えば、流動床式の燃焼設備では、ホッパーに貯留されたごみ（固形燃料）を、搬送装置によって搬送して、燃焼炉内に投入している（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の設備には、燃焼炉に通じる搬送経路において、上下方向に延在し、固形燃料を落下させる落下部が設けられている。

特開２００１−１８２９２０号公報

例えば、固形燃料として、従来と比較して硬い固形燃料を搬送する場合には、落下部の下端において、搬送経路を構成する壁体や搬送機器に固形燃料が当たることで、これらの壁体や搬送機器を摩耗するおそれがある。また、搬送経路を構成する壁体や搬送機器の摩耗を防止するために、耐摩耗材を使用すると、搬送装置の製造コストの増大を招くおそれがある。

本発明は、落下する固形燃料の速度を抑えて、搬送経路を構成する壁体や搬送機器の摩耗を抑制することが可能な搬送装置を提供することを目的とする。

本発明は、燃焼炉に投入される固形燃料を搬送する搬送経路を備えた搬送装置であって、固形燃料が落下する搬送経路内に複数の棚板を備え、複数の棚板は、複数の棚板のうち上方に配置された第１の棚板と、当該第１の棚板より下方に配置された第２の棚板と、を有し、第２の棚板は、上方から見た場合に、第１の棚板に隣接する開口部を下方から覆う位置に配置されている。

この搬送装置では、第１の棚板の上方から落下する固形燃料は、第１の棚板に堆積する。第１の棚板に堆積した固形燃料の堆積量が一定量を超えると、第１の棚板に堆積した固形燃料の一部は、第１の棚板に隣接する開口部から下方に落下する。また、第１の棚板に固形燃料が一定量堆積すると、上方から落下した固形燃料は、第１の棚板に堆積した固形燃料に当たった後に、第１の棚板に隣接する開口部から下方に落下する。同様に、搬送装置では、第２の棚板の上方から落下する固形燃料は、第２の棚板に堆積する。第２の棚板に堆積した固形燃料の堆積量が一定量を超えると、第２の棚板に堆積した固形燃料の一部は、第２の棚板に隣接する開口部から下方に落下する。また、第２の棚板に固形燃料が一定量堆積すると、上方から落下した固形燃料は、第２の棚板に堆積した固形燃料に当たった後に、第２の棚板に隣接する開口部から下方に落下する。

このように上方から落下する固形燃料は、第１の棚板及び／又は第２の棚板に堆積したり、堆積した固形燃料に当たった後に下方に落下したりするので、落下速度が減速されることになる。そのため、搬送経路を構成する壁体や搬送機器の摩耗を抑制することができる。また、固形燃料の落下速度が減速されることで、固形燃料が受ける衝撃が緩和されるので、固形燃料の破損が抑制される。また、第１の棚板及び第２の棚板には、固形燃料が堆積して、第１の棚板及び第２の棚板の表面を覆うセルフライニングが形成されるので、上方から落下する固形燃料が第１の棚板及び第２の棚板に直撃することが防止される。そのため、第１の棚板及び第２の棚板の摩耗が抑制される。また、落下する固形燃料が、セルフライニングとして機能する固形燃料に当たることで、固形燃料自体の破損が抑えられる。

また、第２の棚板は、上方から見た場合に開口部の全面を下方から覆う位置に配置されている構成でもよい。これにより、第２の棚板は、第１の棚板に隣接する開口部の全てを下方から覆うことになるので、上方から落下する固形燃料は、第１の棚板及び第２の棚板の少なくとも一方に当たることになり、確実に減速されることになる。換言すれば、第１の棚板（又は第１の棚板に堆積した固形燃料）又は第２の棚板（又は第２の棚板に堆積した固形燃料）に当たることなく、固形燃料が落下することが防止されるので、確実に固形燃料の落下速度を減速させることができる。そのため、搬送経路を構成する壁体や搬送機器の摩耗を確実に抑制することができる。

また、搬送装置は、第２の棚板上に堆積した状態の固形燃料と、第１の棚板との距離は、第１の棚板に隣接する開口部の開口幅以上である構成でもよい。この構成の搬送装置によれば、第２の棚板上に堆積した状態の固形燃料と、その上方に配置されている第１の棚板との間の隙間の開口幅は、第１の棚板に隣接する開口部の開口幅以上となっているので、固形燃料が通過可能な開口幅が確実に確保される。そのため、固形燃料が詰まるおそれを低減して、確実に固形燃料を通過させることができる。

また、第１の棚板には、当該第１の棚板に隣接する開口部側の端部で、上方に突出する堰が設けられ、第２の棚板には、第２の棚板に隣接する開口部側の端部で、上方に突出する堰が設けられている構成でもよい。この構成によれば、第１の棚板及び第２の棚板上に確実に固形燃料を堆積させることができ、堆積した固形燃料の斜面を安定させることができる。これにより、堆積した固形燃料の斜面に対して、落下する固形燃料を好適な角度で当てることができる。

本発明によれば、落下する固形燃料の速度を抑えて、搬送経路を構成する壁体や搬送機器の摩耗を抑制することができる。また、本発明の搬送装置によれば、落下した固形燃料が受ける衝撃を和らげることができるので、固形燃料の破損を抑制することができる。

本発明の一実施形態の流動層式燃焼設備を示す概略図である。図１中の火炉に固形燃料を投入する燃料供給設備を示す概略図である。固形燃料共通第１搬送ユニットと、第２燃料シュートとの接続部を示す断面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。第２燃料シュート内に設置された棚板を示す断面図である。第２燃料受入搬送部の変形例を示す概略図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示す流動層式燃焼設備１は、固形燃料が投入される循環流動層ボイラー（燃焼炉）２と、循環流動層ボイラー２に固形燃料を供給する燃料供給設備（搬送装置）３と、循環流動層ボイラー２から排出された排ガスを処理する排ガス処理設備４と、を備えている。循環流動層ボイラー２に投入される固形燃料としては、例えば、バイオマス、ＰＫＳ（パーム椰子殻）、石炭、ペーパースラッジ、ＲＰＦ（Ｒｅｆｕｓｅｐａｐｅｒ＆ＰｌａｓｔｉｃＦｕｅｌ）、ＴＤＦ（ＴｉｒｅＤｅｒｉｖｅｄＦｕｅｌ）、ＥＦＢ（ＥｍｐｔｙＦｒｕｉｔＢｕｎｃｈｅｓ）、ライスハスク（籾殻）などが挙げられる。固形燃料として、その他の可燃物を使用してもよい。バイオマスには、例えば建築廃材が含まれる。本実施形態では、バイオマス（木質）、ＰＫＳを使用する場合について説明する。

循環流動層ボイラー２は、流動層を形成し固形燃料を燃焼させる火炉５を有する。火炉５の側部には固形燃料を投入するための燃料投入口５ａが設けられている。燃料供給設備３は、燃料投入口５ａを通じて火炉５内に固形燃料を投入する。また、火炉５には、流動媒体を供給するための流動媒体供給口５ｂが設けられている。

火炉５の上部には燃焼で発生する排ガスを排出するガス出口５ｃが設けられ、ガス出口５ｃには、サイクロン６が接続されている。サイクロン６は、セパレータ、サイクロン分級装置、あるいはサイクロン分離器などと呼ばれ、固気分離装置として機能する。サイクロン６の入口６ａは上記のガス出口５ｃに接続され、サイクロン６の排出口６ｂはバックパス７を介して後段の排ガス処理設備４に接続されている。また、サイクロン６の底部出口６ｃからはダウンカマーと称されるリターンライン８が下方に延びており、リターンライン８の下端は、火炉５の下部側面連絡口５ｄを通じて、火炉５に連絡されている。

また、火炉５の底部には、火炉５内に空気を供給するための複数の空気供給口５ｅが設けられている。この空気供給口５ｅを通じて火炉５内に空気が供給される。火炉５内では、空気供給口５ｅから供給された空気によって、バイオマス、ＰＫＳ及び流動媒体が流動して流動層を形成し、固形燃料が燃焼する。

火炉５で発生した排ガスは流動媒体を同伴しながらサイクロン６に導入される。サイクロン６の内部では、排ガスの旋回流が形成され、この旋回流による遠心分離作用によって流動媒体と気体とが分離される。分離された流動媒体は、サイクロン６の底部出口６ｃから排出され、リターンライン８内を下降し、リターンライン８を通過した流動媒体は火炉５の底部に戻される。

バックパス７は、排ガスを流通させるダクトである。バックパス７には、排ガスの熱を回収するための熱回収部９が設けられている。熱回収部９は、バックパス７の内部に導入されて排ガス流路を横切るように配置された伝熱管を有する。バックパス７内を流れる排ガスの熱は、伝熱管内を流れる流体（例えばボイラ給水）に伝熱されて回収される。

排ガスは、バックパス７内を上から下に流れ、バックパス７の底部から排出されて、排ガス処理設備４に導入される。排ガス処理設備４は、排ガスに同伴する飛灰等の微粒子を除去する共に、排ガスに対して脱硫処理を行う。排ガス処理設備４で処理された排ガスは、例えば煙突１０から大気に放出される。

また、火炉５には炉壁管が形成されている。炉壁管はボイラー水を流通させるボイラーチューブと、ボイラーチューブから張り出し隣接するボイラーチューブ同士を接続するフィンとを有する。ボイラーチューブ内を流れるボイラー水は、火炉５内の燃焼による熱が伝熱されて加熱され水蒸気となる。火炉５内で流動する流動媒体は、燃焼で発生した熱を炉壁管に伝達する熱伝達媒体として機能する。ボイラーチューブで発生した水蒸気は、例えば発電用タービンに供給されて発電に利用される。なお、ボイラーで発生した水蒸気の用途は、発電に限定されず、その他の用途に水蒸気を使用してもよい。

次に、図２を参照して燃料供給設備３について説明する。燃料供給設備３は、複数種類の固形燃料（バイオマス、ＰＫＳ）を集合させて搬送し、火炉５に投入する搬送装置である。燃料供給設備３は、第１燃料受入搬送部１１、第２燃料受入搬送部１２、及び固形燃料共通搬送部１４を備える。

第１燃料受入搬送部１１は、複数種類の固形燃料の一つであるバイオマスを受入れて貯留し搬送する。バイオマスには、建築廃材などの木質が含まれる。第１燃料受入搬送部１１は、第１燃料貯留槽１６と、第１燃料搬送部１７とを有する。なお、第１燃料受入搬送部１１で受入れられ、貯留され、搬送される固形燃料は、バイオマスに限定されず、その他の固形燃料でもよい。また、第１燃料受入搬送部１１は、複数種類の固形燃料を、受入れ、貯留し、搬送するものでもよい。

第１燃料貯留槽１６は、バイオマスを受入れて貯留するものである。第１燃料貯留槽１６の底部には、第１燃料貯留槽１６に貯留されたバイオマスを排出するための排出口１６ａが設けられている。排出口１６ａから排出されたバイオマスは、第１燃料搬送部１７に導入される。

また、第１燃料貯留槽１６の槽内の底部には、底部に堆積しているバイオマスを搬送して排出口１６ａに導入するためのスクリューリクレーマ１６ｂが設けられている。スクリューリクレーマ１６ｂには、駆動源として電動モータが接続されており、電動モータから回転駆動力が伝達されて、スクリューリクレーマ１６ｂが回転駆動される。スクリューリクレーマ１６ｂの回転数を一定とすることで、第１燃料貯留槽１６から排出されるバイオマスの排出量を一定とする。

第１燃料搬送部１７は、第１燃料貯留槽１６で貯留されたバイオマスを搬送するための搬送経路を構成する。第１燃料搬送部１７は、第１燃料貯留槽１６と固形燃料共通搬送部１４との間で、バイオマスを搬送又は通過させる。

第１燃料搬送部１７は、第１燃料貯留槽１６の底部に接続された第１燃料シュート１８と、第１燃料シュート１８を通じて導入されたバイオマスを搬送する第１燃料搬送ユニット１９と、第１燃料搬送ユニット１９で搬送されたバイオマスを落下させる第１燃料シュート２０と、を備える。

上流側の第１燃料シュート１８の上端部は、第１燃料貯留槽１６の排出口１６ａに接続され、第１燃料シュート１８の下端部は、第１燃料搬送ユニット１９の一端側に接続されている。第１燃料シュート１８を落下したバイオマスは、第１燃料搬送ユニット１９の一端側に導入される。

第１燃料搬送ユニット１９は、例えば、スクリューコンベアであり、バイオマスを一端側から他端側に搬送する。第１燃料搬送ユニット１９の他端側の底部には、搬送されたバイオマスを排出するための排出口１９ａが設けられている。第１燃料搬送ユニット１９は、例えば、チェーンコンベアでもよく、その他の搬送ユニットでもよい。

下流側の第１燃料シュート２０の上端部は、第１燃料搬送ユニット１９の排出口１９ａに接続され、第１燃料シュート２０の下端部は、固形燃料共通搬送部１４に接続されている。第１燃料シュート２０を落下したバイオマスは、固形燃料共通搬送部１４に導入される。

第２燃料受入搬送部１２は、複数種類の固形燃料の一つであるＰＫＳを受入れて貯留し搬送する。ＰＫＳには、パーム椰子の種からパーム油を搾り取った後の殻が含まれる。第２燃料受入搬送部１２は、第２燃料貯留槽２１と、第２燃料搬送部２２とを有する。なお、第２燃料受入搬送部１２で受入れられ、貯留され、搬送される固形燃料は、ＰＫＳに限定されず、その他の固形燃料でもよく、第１燃料受入搬送部１１で扱われる固形燃料と同じ種類の固形燃料でもよい。また、第２燃料受入搬送部１２は、複数種類の固形燃料を、受入れ、貯留し、搬送するものでもよい。

第２燃料貯留槽２１は、ＰＫＳを受入れて貯留するものである。第２燃料貯留槽２１の底部には、第２燃料貯留槽２１に貯留されたＰＫＳを排出するための排出口２１ａが設けられている。排出口２１ａから排出されたＰＫＳは、第２燃料搬送部２２に導入される。

また、第２燃料貯留槽２１の槽内の底部には、底部に堆積しているＰＫＳを搬送して排出口２１ａに導入するためのスクリューリクレーマ２１ｂが設けられている。スクリューリクレーマ２１ｂには、駆動源として電動モータが接続されており、電動モータから回転駆動力が伝達されて、スクリューリクレーマ２１ｂが回転駆動される。スクリューリクレーマ２１ｂの回転数を一定とすることで、第２燃料貯留槽２１から排出されるＰＫＳの排出量を一定とする。

第２燃料搬送部２２は、第２燃料貯留槽２１で貯留されたＰＫＳを搬送するための搬送経路を構成する。第２燃料搬送部２２は、第２燃料貯留槽２１と固形燃料共通搬送部１４との間で、ＰＫＳを搬送又は通過させる。

第２燃料搬送部２２は、第２燃料貯留槽２１の底部に接続された第２燃料シュート２３と、第２燃料シュート２３を通じて導入されたＰＫＳを搬送する第２燃料搬送ユニット２４と、第２燃料搬送ユニット２４で搬送されたＰＫＳを落下させる第２燃料シュート２５と、を備える。

上流側の第２燃料シュート２３の上端部は、第２燃料貯留槽２１の排出口２１ａに接続され、第２燃料シュート２３の下端部は、第２燃料搬送ユニット２４の一端側に接続されている。第２燃料シュート２３を落下したＰＫＳは、第２燃料搬送ユニット２４の一端側に導入される。

第２燃料搬送ユニット２４は、例えば、スクリューコンベアであり、ＰＫＳを一端側から他端側に搬送する。第２燃料搬送ユニット２４の他端側の底部には、搬送されたＰＫＳを排出するための排出口２４ａが設けられている。第２燃料搬送ユニット２４は、例えば、チェーンコンベアでもよく、その他の搬送ユニットでもよい。

下流側の第２燃料シュート２５の上端部は、第２燃料搬送ユニット２４の排出口２４ａに接続され、第２燃料シュート２５の下端部は、固形燃料共通搬送部１４に接続されている。第２燃料シュート２５を落下したＰＫＳは、固形燃料共通搬送部１４に導入される。

また、第２燃料シュート２５の内部には、図３〜図５に示されるように、複数の棚板５１，５２が設けられている。複数の棚板５１，５２については、詳しくは後述する。

固形燃料共通搬送部１４は、バイオマス及びＰＫＳを合流させて搬送する固形燃料共通第１搬送ユニット３２と、固形燃料共通第１搬送ユニット３２で搬送されたバイオマス及びＰＫＳを落下させる固形燃料共通シュート３５と、固形燃料共通シュート３５を通じて導入されたバイオマス及びＰＫＳを搬送する固形燃料共通第２搬送ユニット３６と、を備える。

固形燃料共通第１搬送ユニット３２は、バイオマスを当該搬送ユニットの内部に流入させるための第１燃料導入シュート（第１流入部）３２ａと、ＰＫＳを搬送ユニットの内部に流入させるための第２燃料導入シュート（第２流入部）３２ｂと、を有する。第１燃料導入シュート３２ａ及び第２燃料導入シュート３２ｂは、例えば開口部の断面が矩形であるダクトである。第１燃料導入シュート３２ａは、第１燃料シュート２０の下端に接続され、第２燃料導入シュート３２ｂは、第２燃料シュート２５の下端に接続されている。

第１燃料導入シュート３２ａは、固形燃料共通第１搬送ユニット３２の搬送方向において、一端側である上流側に配置され、第２燃料導入シュート３２ｂは、第１燃料導入シュート３２ａよりも下流に配置されている。第２燃料導入シュート３２ｂは、例えば、固形燃料共通第１搬送ユニット３２の搬送方向において、中間部に配置されている。

固形燃料共通第１搬送ユニット３２は、例えば、チェーンコンベアである。固形燃料共通第１搬送ユニット３２は、バイオマス及びＰＫＳの搬送経路を構成するダクト３２ｃと、ダクト３２ｃ内に配置され、バイオマス及びＰＫＳを掻き寄せて搬送する複数のフライト３２ｄと、複数のフライト３２ｄを所定の間隔で支持する無端チェーン３２ｅと、無端チェーン３２ｅが掛け渡された複数のスプロケット３２ｆとを備える。第１燃料導入シュート３２ａ及び第２燃料導入シュート３２ｂは、ダクト３２ｃの天板に設けられている。天板の第１燃料導入シュート３２ａ及び第２燃料導入シュート３２ｂに対応する位置には、それぞれ開口が設けられている。

複数のスプロケット３２ｆは、駆動用スプロケットと、従動用スプロケットとを含む。駆動用スプロケットは、駆動源である電動モータ（不図示）が接続されて回転駆動される。従動用スプロケットは、無端チェーン３２ｅの周回軌道に沿って配置され、無端チェーン３２ｅを支持すると共に無端チェーン３２ｅの動きに連動して回転する。電動モータから回転駆動力が伝達されて駆動用スプロケットが回転駆動されると、無端チェーン３２ｅ及びフライト３２ｄが周回軌道に沿って回転する。固形燃料共通第１搬送ユニット３２は、下引きのチェーンコンベアであり、下側に配置されたフライト３２ｄが搬送方向に移動する。上流側で第１燃料導入シュート３２ａから流入したバイオマスは、複数のフライト３２ｄによって掻き寄せられて下流側に搬送され、下流の第２燃料導入シュート３２ｂから流入したＰＫＳは、複数のフライト３２ｄによって、バイオマスと共に掻き寄せられて下流側に搬送される。

また、ダクト３２ｃの他端側の底板には、搬送されたバイオマス及びＰＫＳを排出するための排出シュート３２ｇが設けられている。ダクト３２ｃ内を搬送されたバイオマス及びＰＫＳは、排出シュート３２ｇを通り、固形燃料共通シュート３５に導入される。

固形燃料共通シュート３５は、上下方向に延在し、固形燃料共通第１搬送ユニット３２と固形燃料共通第２搬送ユニット３６とを接続する。固形燃料共通シュート３５の上端部は、固形燃料共通第１搬送ユニット３２の排出シュート３２ｇに接続され、固形燃料共通シュート３５の下端部は、固形燃料共通第２搬送ユニット３６の一端側（上端側）に接続されている。固形燃料共通シュート３５を落下した固形燃料は、固形燃料共通第２搬送ユニット３６に導入される。

固形燃料共通第２搬送ユニット３６は、例えば、スクリューコンベアであり、固形燃料を一端側から他端側に搬送する。固形燃料共通第２搬送ユニット３６の他端側は、火炉５の燃料投入口５ａに接続されている。固形燃料共通第２搬送ユニット３６のダクト３６ａ及び搬送スクリュー３６ｂは、水平方向に対して傾斜して配置されている。ダクト３６ａ及び搬送スクリュー３６ｂは、上流側から下流側に向かって下方に配置されている。固形燃料共通第２搬送ユニット３６は、例えば、チェーンコンベアでもよく、その他の搬送ユニットでもよい。

固形燃料共通第２搬送ユニット３６によって搬送された固形燃料は、燃料投入口５ａを通じて、火炉５内に供給される。

次に、図３〜図５を参照して、第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂの内部に設けられた複数の棚板５１，５２について説明する。なお、図３〜図５において、直交する３方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向として図示している。Ｘ方向は、固形燃料共通第１搬送ユニット３２における搬送方向であり、Ｙ方向は、固形燃料共通第１搬送ユニット３２の搬送方向に直交する幅方向であり、Ｚ方向は、上下方向である。

図３に示されるように、複数の棚板５１，５２は、ＰＫＳが落下する搬送経路を構成する第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂの内部に設置されて、落下するＰＫＳの一部を堆積させるものである。図３及び図５では、複数の棚板５１，５２上にＰＫＳが堆積した状態を示している。

ＰＫＳが落下する搬送経路を構成する第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂは、図４に示されるように、それぞれ、Ｘ方向に対向しＺ方向に延在する一対の壁体５３，５４と、Ｙ方向に対向しＺ方向に延在する一対の壁体５５，５６と、を有する。これらの壁体５３〜５６によって囲まれた領域が、ＰＫＳが落下する搬送経路である。

複数の棚板５１，５２は、Ｘ方向に対向する壁体５３，５４からそれぞれ張り出すように配置されている。一方の壁体５３から棚板（第１の棚板）５１が張り出し、他方の壁体５４から棚板（第２の棚板）５２が張り出している。棚板５１は、Ｘ方向の一方側に配置され、棚板５２は、Ｘ方向の他方側に配置されている。

複数の棚板５１，５２は、Ｚ方向において、第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂの全長に亘って、所定の間隔で配置されている。棚板５１及び棚板５２は、上下方向において交互に配置されている。

図４に示されるように、棚板５１，５２は、Ｚ方向から見た場合に、それぞれ、第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂの開口部４０の全面積の半分の大きさを成している。開口部４０は、第２燃料シュート２５の矩形の開口部、又は第２燃料導入シュート３２ｂの矩形の開口部である。開口部４０は、Ｘ方向に対向しＺ方向に延在する一対の壁体５３，５４と、Ｙ方向に対向しＺ方向に延在する一対の壁体５５，５６とによって囲まれた空間である。なお、図４に示される直線Ｌ１は、Ｘ方向において、開口部４０の中心を通り、Ｙ方向に延在する直線である開口部４０のＸ方向における開口幅Ｄ_０は、壁体５３と壁体５４との間の距離である。

棚板５１は、開口部４０のうち、直線Ｌ１と壁体５３との間の開口領域（第１の開口領域）４１を下方から覆うように配置され、棚板５２は、開口部４０のうち、直線Ｌ１と壁体５４との間の開口領域（第２の開口領域）４２を下方から覆うように配置されている。開口領域４１のＸ方向における開口幅Ｄ_１と、開口領域４２のＸ方向における開口幅Ｄ_２とは等しくなっている。また、Ｘ方向において、棚板５１の壁体５３からの張り出し長さは、開口幅Ｄ_１に対応し、棚板５２の壁体５４からの張り出し長さは、開口幅Ｄ_２に対応している。Ｚ方向から見た場合に、棚板５２に隣接する開口領域４１は、棚板５１によって覆われ、棚板５１に隣接する開口領域４２は、棚板５２によって覆われている。そして、Ｚ方向から見た場合に、棚板５１と棚板５２とによって、開口部４０の全面積が覆われるようになっている。

また、棚板５１，５２の先端部５１ａ，５２ａには、図５に示されるように、上方に突出する堰５７が設けられている。棚板５１の先端部５１ａは、開口領域４２に隣接する端部であり、棚板５２の先端部５２ａは、開口領域４１に隣接する端部である。堰５７は、先端部５１ａ，５２ａで、Ｙ方向において棚板５１，５２の全長に亘って形成されている。堰５７は、棚板５１，５２の天面５１ｂ，５２ｂから、例えば、２５ｍｍ突出している。堰５７は、棚板５１，５２の天面５１ｂ，５２ｂにおいて、ＰＫＳを貯留可能な貯留部を形成する。棚板５１上の貯留部は、棚板５１の天面５１ｂ、壁体５３，５５，５６、及び堰５７によって囲まれた領域であり、棚板５２上の貯留部は、棚板５２の天面５２ｂ、壁体５４，５５，５６によって囲まれた領域である。このような堰５７を設けることで、棚板５１，５２上にＰＫＳが確実に堆積する。棚板５１，５２上に堆積したＰＫＳは、安息角θを形成する。

次に、棚板５１，５２の取付構造について説明する。棚板５１，５２の底面５１ｃ，５２ｃには、支持片５８ａと、リブ５８ｂとが設けられている。なお、図３では、支持片５８ａ及びリブ５８ｂの図示を省略している。支持片５８ａは、板状を成し、厚さ方向がＸ方向に沿うように配置され、棚板５１，５２の底面５１ｃ，５２ｃから下方に張り出すように形成されている。また、支持片５８ａは、Ｙ方向に延在し、Ｙ方向における長さは、棚板５１，５２のＹ方向の長さに対応している。支持片５８ａは、例えば溶接によって棚板５１，５２に接合されている。棚板５１に設けられた支持片５７ａは、壁体５３に当接し、棚板５２に設けられた支持片５８ａは、壁体５４に当接する。また、支持片５８ａには、ボルト穴（不図示）が設けられている。

リブ５７ｂは、板状を成し、厚さ方向がＹ方向に沿うように配置され、棚板５１，５２の底面５１ｃ，５２ｃから下方に張り出すように形成されている。また、リブ５８ｂは、棚板５１，５２及び支持片５８ａに直交するように配置されている。リブ５８ｂは、例えば、Ｙ方向の中央で、Ｘ方向に沿うように配置されている。リブ５８ｂは、Ｘ方向において、支持片５８ａから張り出し、棚板５１，５２の先端部まで延在している。リブ５８ｂは、例えば、溶接によって棚板５１，５２及びリブ５８ｂに接合されている。リブ５８ｂは、下方から棚板５１，５２を支持すると共に、棚板５１，５２の変形を防止する。

そして、棚板５１，５２は、支持片５８ａのボルト穴に挿通されたボルト（不図示）によって、対向する壁体５３，５４に支持片５８ａが固定されている。棚板５１，５２は、壁体５３，５４に対して、それぞれ着脱可能に取り付けられている。なお、棚板５１，５２は、Ｙ方向に対向する壁体５５，５６に対して取り付けられていてもよい。また、棚板５１，５２は、例えば溶接等によって、壁体５３，５４に接合されていてもよい。

次に、図５を参照して、複数の棚板５１，５２のＺ方向（上下方向）における間隔について説明する。複数の棚板５１，５２のＺ方向における間隔は、例えば、棚板５１，５２上に堆積したＰＫＳであるセルフライニング６０を考慮して決定されている。上方からＰＫＳが落下すると、ＰＫＳは、図５に示されるように、棚板５１，５２上に堆積し、棚板５１，５２の天面５１ｂ，５２ｂに対して安息角θで傾斜する斜面６０ａを有するセルフライニング６０を形成する。

例えば、棚板５２上に形成されたセルフライニング６０の斜面６０ａと棚板５１との距離Ｄ_３は、棚板５１に隣接する開口領域４２の開口幅Ｄ_２以上となっている（Ｄ_３≧Ｄ_２）。距離Ｄ_３は、斜面６０ａと直交する方向における距離である。

このとき、Ｚ方向における棚板５１の底面５１ｃと、棚板５２の天面５２ｂとの距離を高さＨ_０とし、堰５７の天面（セルフライニング６０の棚板５２の先端部５２ａ側の頂点）と棚板５１の底面５１ｃとの距離を高さＨ_１とし、堰５７の高さを高さＨ_５７とすると、次式（１）が成立する。
Ｈ_０＝Ｈ_１＋Ｈ_５７…（１）

また、高さＨ_１は、距離Ｄ_３及び安息角θを用いて次式（２）によって表すことができる。
Ｈ_１＝Ｄ_３／ＣＯＳθ…（２）
そして、式（１）に式（２）を代入すると、次式（３）が成立する。
Ｈ_０＝Ｄ_３／ＣＯＳθ＋Ｈ_５７…（３）
よって、式（３）を用いて、棚板５１，棚板５２との間隔を算出することができる。
棚板５１の上方に配置された棚板５２と、棚板５１との間隔についても、式（３）を用いて算出することができる。

なお、安息角θは、棚板５１，５２上にＰＫＳを堆積させて、セルフライニング６０を形成させて、このセルフライニング６０の斜面６０ａを計測することで求めることができる。なお、高さＨ_１は、開口幅Ｄ_２の１．５倍程度であることが好ましい。高さＨ_１が、開口幅Ｄ_２の１．５倍程度である場合には、落下する固形燃料の詰まりを防止することができると共に、第２燃料シュート２５の強大化を防止して適正な大きさとすることができる。

次に、流動層式燃焼設備１の燃料供給設備３の作用について説明する。

第１燃料貯留槽１６に貯留されたバイオマスは、第１燃料シュート１８に導入される。第１燃料シュート１８を通過したバイオマスは、第１燃料搬送ユニット１９に供給される。第１燃料搬送ユニット１９に供給されたバイオマスは、単位時間当たりの搬送量が一定となるように搬送されて、第１燃料シュート２０を通り、固形燃料共通第１搬送ユニット３２に供給される。

第２燃料貯留槽２１に貯留されたＰＫＳは、第２燃料シュート２３に導入される。第２燃料シュート２３を通過したＰＫＳは、第２燃料搬送ユニット２４に供給される。第２燃料搬送ユニット２４に供給されたＰＫＳは、単位時間当たりの搬送量が一定となるように搬送されて、第２燃料シュート２５を通り、固形燃料共通第１搬送ユニット３２に供給される。

固形燃料共通第１搬送ユニット３２では、上流側の第１燃料導入シュート３２ａからバイオマスが導入されて、第１燃料導入シュート３２ａより下流の第２燃料導入シュート３２ｂからＰＫＳが導入される。上流側に導入されたバイオマスは、固形燃料共通第１搬送ユニット３２によって下流に搬送され、第２燃料導入シュート３２ｂから導入されたＰＫＳと合流する。第２燃料導入シュート３２ｂの下流では、バイオマスは、ＰＫＳと共に搬送される。バイオマス及びＰＫＳは、固形燃料共通第１搬送ユニット３２によって搬送されて、固形燃料共通シュート３５に供給される。

固形燃料共通シュート３５を通過したバイオマス及びＰＫＳは、固形燃料共通第２搬送ユニット３６に供給される。そして、固形燃料共通第２搬送ユニット３６に導入されたバイオマス及びＰＫＳは、単位時間当たりの搬送量が一定となるように搬送されて、燃料投入口５ａを通り、火炉５内に供給される。

このような燃料供給設備３では、第２燃料シュート２５及第２燃料導入シュート３２ｂの内部に複数の棚板５１，５２が設けられているので、上方から落下するＰＫＳは、棚板５１，５２上に堆積する。これにより、棚板５１，５２上にセルフライニング６０が形成されることになる。そして、上方から落下するＰＫＳは、棚板５１上のセルフライニング６０の斜面６０ａに当たって減速される。この斜面６０ａに当たったＰＫＳは、棚板５１に隣接する開口領域４２を通過する。開口領域４２を通過して落下したＰＫＳは、棚板５２上のセルフライニング６０の斜面６０ａに当たって減速される。この斜面６０ａに当たったＰＫＳは、棚板５２に隣接する開口領域４１を通過して更に下方に落下する。このようにして、ＰＫＳはセルフライニング６０の斜面６０ａに当たって減速し、開口領域４２，４１を順々に通過して、第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂを通過し、速度の上昇が抑制されて、固形燃料共通第１搬送ユニット３２に導入されることになる。

そのため、搬送経路を構成する壁体５３〜５６や固形燃料共通第１搬送ユニット３２の摩耗を抑制することができる。具体的には、固形燃料共通第１搬送ユニット３２において、フライト３２ｄやダクト３２ｃの壁体の摩耗が低減される。

また、ＰＫＳの落下速度が減速されることで、ＰＫＳが受ける衝撃が緩和されるので、ＰＫＳの破損が抑制される。また、棚板５１，５２には、ＰＫＳが堆積して、当該棚板５１，５２の天面５１ｂ，５２ｂを覆うセルフライニング６０が形成されるので、上方から落下するＰＫＳが棚板５１，５２に直撃することが防止される。そのため、棚板５１，５２の摩耗が抑制される。また、落下するＰＫＳは、セルフライニング６０として機能するＰＫＳに当たることで、ＰＫＳ自体の破損が抑えられる。

また、上方から見た場合に、棚板５１は、棚板５２に隣接する開口領域４１の全面を下方から覆うように配置され、棚板５２は、棚板５１に隣接する開口領域４２の全面を下方から覆うように配置されている。これにより、上方か落下するＰＫＳは、棚板５１上に形成されたセルフライニング６０、及び、棚板５２上に形成されたセルフライニング６０の少なくとも一方に当たることになり、確実に減速されることになる。換言すれば、棚板５１上に形成されたセルフライニング６０、又は、棚板５２上に形成されたセルフライニング６０に当たることなく、ＰＫＳが第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂを通過してしまうことが防止される。これにより、確実にＰＫＳの落下速度を減速させることができ、搬送経路を構成する壁体５３〜５６や固形燃料共通第１搬送ユニット３２の摩耗を確実に抑制することができる。

また、第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂでは、棚板５２上のセルフライニング６０と、その上方の棚板５１との距離Ｄ_３は、棚板５１に隣接する開口領域４２の開口幅Ｄ_２以上となっている。同様に、棚板５１上のセルフライニング６０と、その上方の棚板５２との距離は、棚板５２に隣接する開口領域４１の開口幅Ｄ_１以上となっている。これにより、第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂの全長において、開口幅が確実に確保されて、ＰＫＳが詰まるおそれを低減して、ＰＫＳを確実に流すことができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記実施形態では、第２燃料シュート２５及び第２燃料導入シュート３２ｂの全長にわっって、棚板５１，５２が設置されている構成について説明しているが、棚板５１，５２は上下方向において部分的に設置されていてもよい。例えば、第２燃料導入シュート３２ｂのみに設けられていてもよく、第２燃料シュート２５のみに設けられていてもよく、第２燃料シュート２５の下端側だけに設けられていてもよい。

また、棚板５１，５２は、第２燃料シュート２３に設けられていてもよい。また、棚板５１，５２は、固形燃料共通シュート３５に設けられていてもよい。また、棚板５１，５２は、第１燃料シュート１８，２０や第１燃料導入シュート３２ａに設けられていてもよい。

また、上記実施形態において、壁体５３，５４からＸ方向に張り出す棚板５１，５２について説明しているが、棚板５１，５２は、壁体５５，５６からＹ方向に張り出すように設置されているものでもよく、その他の方向に張り出すものでよい。また、棚板５１，５２は、ＸＹ平面に対して所定の傾斜角度で配置されているものでもよい。要は、棚板５１，５２上に固形燃料を堆積できればよい。また、棚板５１，５２上には、その他の物を事前に堆積させておいてもよい。

また、棚板５１，５２の形状は、矩形状に限定されず、例えば、三角形でもよく、台形でもよく、半円形状でもよい。例えば、搬送経路の断面形状が円形である場合には、半円形状や、扇形などその他の形状でもよい。また、上記実施形態では、上方から見た場合に、開口部が２分割された開口領域に、棚板５１，５２がそれぞれ配置されているが、開口部が３つ以上に分割された開口領域に、複数の棚板がそれぞれ配置されている構成でもよい。

また、上記実施形態では、開口部の全面積を下方から覆うように、棚板５１，５２が配置されているが、複数の棚板５１，５２によって、開口部が部分的に塞がれるものでもよい。また、棚板５１，５２は一枚の板によって構成されているものに限定されず、複数枚の棚板が板厚方向と直交する方向に並べられて構成されているものでもよく、複数の棚板が板厚方向に重ねられて構成されているものでもよい。

また、固形燃料が落下し、棚板５１，５２が設置される搬送経路は、鉛直方向に延在する場合に限定されず、鉛直方向に対して傾斜する搬送経路に、棚板５１，５２を設置してもよい。

また、上記実施形態では、燃料供給設備３において、複数種類の固形燃料を集合させて、火炉５に投入しているが、複数種類の固形燃料を別々に搬送するものでもよい。また、単独の固形燃料のみを、火炉５に供給する燃料供給設備３に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、燃焼炉として、循環流動層ボイラーを例示しているが、その他のボイラーでもよく、ごみ焼却炉などでもよい。

また、上記実施形態では、第２燃料受入搬送部１２において、第２燃料貯留槽２１の内部にスクリューリクレーマを備える構成としているが、第２燃料貯留槽２１の内部にスクリューリクレーマ２１ｂを備えていない構成でもよい。例えば、スクリューリクレーマ２１ｂに代えて、図６に示されるように、第２燃料貯留槽６１，６１Ｂの外部に配置された搬送ユニット６２，６２Ｂ，６２Ｃを備える構成でもよい。また、第２燃料搬送部は、第２燃料シュート２３を備えていない構成でもよい。

例えば、第２燃料受入搬送部は、図６（ａ）に示されるように、第２燃料貯留槽６１及び搬送ユニット６２を備える構成でもよい。第２燃料貯留槽６１は、例えば、ホッパーであり、底部の排出口から排出された固形燃料は、搬送ユニット６２に供給される。

搬送ユニット６２は、ベルトコンベア６２ａ及びチェーンコンベア６２ｂを有する。搬送ユニット６２では、上段にベルトコンベア６２ａが配置され、下段にチェーンコンベア６２ｂが配置されている。第２燃料貯留槽６１から供給された固形燃料は、ベルトコンベア６２ａに供給されて搬送される。チェーンコンベア６２ｂは、ダクトの内部で、ベルトコンベア６２ａから落下した固形燃料（粉末）を搬送する。搬送ユニット６２で搬送された固形燃料は、第２燃料搬送ユニット２４に導入される。

また、第２燃料受入搬送部は、図６（ｂ）に示されるように、スクリューコンベアである搬送ユニット６２Ｂを備える構成でもよい。また、第２燃料貯留槽６１Ｂは、複数の排出口を有するものである。この排出口は、搬送ユニット６２Ｂの搬送方向において前後に配置されている。また、第２燃料受入搬送部は、図６（ｃ）に示されるように、チェーンコンベアである搬送ユニット６２Ｃを備える構成でもよい。また、第１燃料受入搬送部において、第２燃料貯留槽６１，６１Ｂ及び搬送ユニット６２，６２Ｂ，６２Ｃを備える構成でもよい。

１…流動層式燃焼設備、２…循環流動層ボイラー（燃焼炉）、３…燃料供給設備（搬送装置）、２５…第２燃料シュート（搬送経路）、３２…固形燃料共通第１搬送ユニット（搬送機器）、３２ｂ…第２燃料導入シュート（搬送経路）、４０…開口部、４１…開口領域（第２の棚板に隣接する開口部）、４２…開口領域（第１の棚板に隣接する開口部）、５１…棚板（第１の棚板）、５２…棚板（第２の棚板）、５７…堰。

Claims

燃焼炉に投入される固形燃料を搬送する搬送経路を備えた搬送装置であって、
前記固形燃料が落下する前記搬送経路内に複数の棚板を備え、
前記複数の棚板は、
前記複数の棚板のうち上方に配置された第１の棚板と、
前記第１の棚板より下方に配置された第２の棚板と、を有し、
前記第２の棚板は、上方から見た場合に、前記第１の棚板に隣接する開口部を下方から
覆う位置に配置され、
前記第２の棚板上に堆積した状態の前記固形燃料と、前記第１の棚板との距離は、前記
第１の棚板に隣接する前記開口部の開口幅以上である搬送装置。
前記第２の棚板は、上方から見た場合に前記第１の棚板に隣接する前記開口部の全面を
下方から覆う位置に配置されている請求項１に記載の搬送装置。
前記第１の棚板には、前記第１の棚板に隣接する前記開口部側の端部で、上方に突出す
る堰が設けられ、
前記第２の棚板には、前記第２の棚板に隣接する前記開口部側の端部で、上方に突出す
る堰が設けられている請求項１又は２に記載の搬送装置。
前記搬送経路は、
前記固形燃料を搬送する搬送部と、
前記搬送部の搬送方向における上流側に接続され、前記搬送部へ前記固形燃料を落下
させる第１の固形燃料シュートと、
前記搬送部の前記搬送方向における下流側に接続され、前記搬送部で搬送された前記
固形燃料を前記燃焼炉へ落下させる第２の固形燃料シュートと、を備え、
前記複数の棚板は、前記第１の固形燃料シュートに設けられている、請求項１〜３の何
れか一項に記載の搬送装置。