JP7365938B2 - バケットコンベヤ - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物処理炉において廃棄物を乾留又は燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物を搬送するバケットコンベヤに関する。

コンベヤに関する従来技術として、特許文献１に、溶融炉から排出された水砕小径スラグと塊状スラグが混合した溶融炉水砕スラグを、水砕スラグ水槽から搬出するためのスラグコンベヤが開示されている。このスラグコンベヤは、溶融炉水砕スラグの移送手段としてバケットと掻き板を備え、バケットの底板とコンベヤ底板との隙間を塊状スラグ最大寸法より大きくすると共に、掻き板とコンベヤ底板との隙間をできるだけ小さくすることで、塊状スラグの隙間への噛み込みを解消しつつ、塊状スラグを搬送可能とするものである。

特開２００７－４５６４４号公報

本発明者らによる試験によると、廃棄物処理炉において廃棄物を乾留又は燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物を搬送する場合、上述のようにバケットの底板とコンベヤ底板との隙間や掻き板とコンベヤ底板との隙間を調整するだけでは、搬送中に落下物が噛み込むことによりコンベヤが過負荷となって停止する、いわゆるトリップが依然として発生することがわかった。そして、本発明者らがこのトリップの原因について調査したところ、廃棄物処理炉において廃棄物を乾留又は燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物中に、アルミニウム等の低融点金属の半溶融物が含まれることが原因の一つであることがわかった。すなわち、これら低融点金属の半溶融物をバケットコンベヤで搬送する場合、バケット底板とコンベヤ底板との隙間を狭くしても、その隙間に応じて半溶融物が変形し、搬送途中で固化することで、バケット底板とコンベヤ底板の隙間に搬送物が噛み込みトリップが発生しているということがわかった。

本発明が解決しようとする課題は、廃棄物処理炉において廃棄物を乾留又は燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物を、円滑に搬送することのできるバケットコンベヤを提供することにある。

本発明の一観点によれば、次のバケットコンベヤが提供される。
廃棄物処理炉において廃棄物を乾留又は燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物を搬送するバケットコンベヤであって、
駆動スプロケットと従動スプロケットとの間に掛け回され、前記駆動スプロケットの駆動により循環移動するチェーンと、前記チェーンに取り付けられ、当該チェーンの循環移動に伴い循環移動する複数のバケットとを備え、
前記駆動スプロケットは、前記落下物を排出する排出位置の近傍にあり、
前記従動スプロケットから前記駆動スプロケットに至る搬送経路は、前記落下物を受け入れる水平部を含むと共に、前記水平部の下流側に上方に向けて屈曲する屈曲部を含み、
前記屈曲部の上部にはチェーン押さえが配置され、当該屈曲部において前記チェーンは前記チェーン押さえにガイドされながら上方に向けて屈曲し、
前記水平部の搬送側チェーン上部にはチェーン押さえは配置されておらず、
前記屈曲部の底板と前記バケットの底板との隙間は、前記水平部の底板と前記バケットの底板との隙間より大きい、バケットコンベヤ。

本発明によれば、落下物を受け入れる水平部の搬送側チェーン上部にはチェーン押さえが配置されていないので、この水平部の底板とバケットの底板との隙間に落下物中の半溶融物等が搬送中に固化し噛み込んだとしても、バケットはチェーンと共に上方へ逃げることができる。これにより、バケットは固化した半溶融物等を乗り越えることができ、噛み込みによるトリップを抑制できる。一方、屈曲部の上部には、チェーンを上方に向けて屈曲させるためのガイドとしてチェーン押さえが配置されているが、この屈曲部の底板とバケットの底板との隙間は、水平部の底板とバケットの底板との隙間より大きいから、屈曲部においても固化した半溶融物等の噛み込みによるトリップを抑制できる。
以上より本発明によれば、廃棄物処理炉において廃棄物を乾留又は燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物を、円滑に搬送することができる。

本発明の一実施形態であるバケットコンベヤを適用した廃棄物処理炉の全体構成を示す縦断面概略図。 本発明の一実施形態であるバケットコンベヤの全体構成を示す側面概略図。 図２のバケットコンベヤの要部を示す側面概略図。 図２のバケットコンベヤの縦断面図（図２のＡ－Ａ断面相当）。

図１に、本発明の一実施形態であるバケットコンベヤを適用した廃棄物処理炉の全体構成を縦断面で概略的に示している。

同図に示す廃棄物処理炉は、廃棄物を乾燥する乾燥用シャフト部１０と、乾燥用シャフト部１０で乾燥した廃棄物を乾留・燃焼する火格子部２０と、火格子部２０で乾留・燃焼した廃棄物を溶融する溶融炉部３０とを有する廃棄物ガス化溶融炉である。
なお、この廃棄物ガス化溶融炉において溶融炉部３０には、上部に設けた副資材供給口３１からコークス等の副資材が供給されると共に下部に設けた羽口３２から酸素及び空気が供給される。そして、スラグやメタルなどの廃棄物の溶融物は、溶融炉部３０の下部に設けた排出口３３から排出される。また、火格子部２０及び溶融炉部３０で発生したガスは、乾燥用シャフト部１０の上部に設けたガス排出用配管１１から排出され、燃焼室、ボイラ、減温塔及びバグフィルターを経由して煙突から大気放出される。

本実施形態において火格子部２０の温度は３００～１０００℃程度であり、廃棄物中に含まれるアルミニウム等の低融点金属は、火格子部２０で溶融又は半溶融状態となる。

この火格子部２０からは、廃棄物の乾留・燃焼により生じた灰が落下するほか、廃棄物中に含まれるアルミニウム等の低融点金属の半溶融物も落下する。これら落下物は水冷されることなく、バケットコンベヤ５０で搬送される。すなわち、バケットコンベヤ５０は、火格子部２０から水冷されることなく落下した、低融点金属の半溶融物を含む落下物を搬送する。
なお、本実施形態において火格子部２０からの落下物は、落下シュート４１，４２を介してバケットコンベヤ５０へ案内される。

図２に、本発明の一実施形態であるバケットコンベヤ５０の全体構成を側面視で概略的に示している。また図３には、このバケットコンベヤ５０の要部を側面視で概略的に示している。さらに図４には、このバケットコンベヤ５０の縦断面（図２のＡ－Ａ断面相当）を示している。

図２に示すように、バケットコンベヤ５０は、駆動スプロケット５１と従動スプロケット５２との間に掛け回されたチェーン５３を備えている。このチェーン５３は駆動スプロケット５１の駆動によりケーシング５５内を循環移動する。
このチェーン５３には、図３及び図４に示すように、複数のバケット５４が所定の間隔をおいて取り付けられている。これら複数のバケット５４はチェーン５３の循環移動に伴いチェーン５３と共にケーシング５５内を循環移動する。なお、図２では複数のバケット５４を省略している。

図２に示すように、駆動スプロケット５１はバケットコンベヤ５０で搬送される落下物を排出する排出位置５６の近傍にある。すなわち、チェーン５３及びバケット５４が循環移動する循環移動経路のうち、従動スプロケット５２から駆動スプロケット５１に至る下側の経路が落下物を搬送する搬送経路５７であり、その後、駆動スプロケット５１から従動スプロケット５２に至る上側の経路が落下物を排出した後の戻り経路５８である。

搬送経路５７は、従動スプロケット５２から延びる水平部５９を含むと共に、この水平部６０の下流端から上方に向けて屈曲する屈曲部６０を含む。そして、水平部５９において、図１で説明した廃棄物ガス化溶融炉の火格子部２０からの落下物を受け入れる。
なお、本実施形態では、図１で説明した廃棄物ガス化溶融炉を２基備える場合を想定しており、第１の廃棄物ガス化溶融炉の火格子部２０からの落下物Ａ１と、第２の廃棄物ガス化溶融炉の火格子部２０からの落下物Ａ２とをそれぞれ水平部５９に受け入れる。また、本実施形態では、落下物Ａ１，Ａ２のほかに、図１で説明した廃棄物ガス化溶融炉の燃焼室、ボイラ及び減温塔からの落下物Ｂ１，Ｂ２も水平部５９に受け入れるようにしている。これら落下物Ｂ１，Ｂ２は、灰等のダストのほかに、クリンカや耐火物破片等の塊状物を含み、図示しないコンベヤによりバケットコンベヤ５０の水平部５９に移送される。

このように本実施形態では、落下物Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を水平部５９に受け入れ、これら落下物を搬送経路５７に沿って搬送する。具体的にはこれら落下物は、チェーン５３及びバケット５４の循環移動に伴い、水平部５９から屈曲部６０を経由して排出位置５６まで搬送される。本実施形態では、排出位置５６としてダスト排出位置５６ａと塊状物排出位置５６ｂとを含む。ダスト排出位置５６ａには、篩目が１００ｍｍ程度の篩（図示省略）が設置されており、この篩を通過した灰等のダストがダスト排出位置５６ａから排出される。そして、ダスト排出位置５６ａの篩上に残った塊状物が塊状物排出位置５６ｂから排出される。なお、塊状物排出位置５６ｂから排出される塊状物には、上述した低融点金属の半溶融物が固化したものも含まれ得る。
排出位置５６で落下物を排出した後、チェーン５３及びバケット５４は戻り経路５８に沿って移動し、搬送経路５７に戻る。

図４に示すように、チェーン５３は、その循環移動経路（搬送経路５７及び戻り経路５８）において、基本的にチェーン押さえ６１又はチェーン支え６２にガイドされながら循環移動する。ただし、本実施形態では、図３に概念的に示しているように、搬送経路５７の水平部５９の上部にはチェーン押さえ６１を配置していない。これは、水平部５９の底板５９ａとバケット５４の底板５４ａとの隙間Ｄ１に落下物中の固化した半溶融物等が挟まったとしても、バケット５４がチェーン５３と共に上方へ逃げることができるようにするためである。これにより、水平部５９においてバケット５４は固化した半溶融物等を乗り越えることができ、噛み込みによるトリップを抑制できる。
また、水平部５９においてバケット５４は固化した半溶融物等を乗り越えることができるから、水平部５９の底板５９ａとバケット５４の底板５４ａとの隙間Ｄ１は、落下物中の固化した半溶融物等の塊状物の最大寸法より小さくすることができる。これにより、水平部５９において落下物を効率的に搬送できる。

この隙間Ｄ１の大きさの最小値は、水平部５９のチェーン支え６２の設置位置により規定される。すなわち、水平部５９においてチェーン５３はチェーン支え６２より下方には下がらないので、水平部５９においてチェーン５３がチェーン支え６２に接するときに隙間Ｄ１は最小値となる。ちなみに、水平部５９を含む搬送経路５７においてチェーン５３には駆動スプロケット５１の駆動による張力が作用しているから、水平部５９においてチェーン５３は、屈曲部６０へ近づくにつれて上方に持ち上げられて、チェーン支え６２からは離れることになる。すなわち、水平部５９における隙間Ｄ１の大きさは、チェーン５３がチェーン支え６２に接するときの大きさを下限として、その後、屈曲部６０へ近づくにつれて徐々に大きくなる。例えば隙間Ｄ１は５～３０ｍｍ程度とすることができる。

なお、図３においてチェーン支え６２は図示を省略しているが、図４に示すように、チェーン支え６２はチェーン５３の下方位置に、チェーン５３の循環移動経路の全長にわたって配置されている。また、チェーン押さえ６１も、水平部５９の上部を除いてチェーン５３の循環移動経路に沿って配置されている。

搬送経路５７の屈曲部６０の上部には、チェーン押さえ６１を配置する必要がある。すなわち、上述のとおり搬送経路５７においてチェーン５３には駆動スプロケット５１の駆動による張力が作用しているから、このチェーン５３を上方に向けて屈曲させるためにはチェーン押さえ６１が必要である。具体的には図４に示すように、屈曲部６０においてチェーン５３はチェーン押さえ６１にガイドされながら上方に向けて屈曲する。
なお、従来技術では、チェーンを屈曲させるために、その屈曲部に従動スプロケットを配置することがあるが、本実施形態では屈曲部６０には従動スプロケットを配置せず、チェーン押さえ６１でガイドしながら上方に向けて屈曲させるようにしている。より具体的には本実施形態では、チェーン５３の循環移動経路には、駆動スプロケット５１と従動スプロケット５２以外のスプロケットを配置していない。

このように、搬送経路５７の屈曲部６０の上部にはチェーン押さえ６１が配置されているから、この屈曲部６０においてチェーン５３は上方へ逃げることはできない。そこで、本実施形態では、屈曲部６０の底板６０ａとバケット５４の底板５４ａとの隙間Ｄ２を、上述した水平部５９の底板５９ａとバケット５４の底板５４ａとの隙間Ｄ１より大きくしている。これにより、屈曲部６０においても半溶融物等が噛み込むことを抑制できる。なお、上述のとおり隙間Ｄ１の大きさは一定ではないが、本実施形態において隙間Ｄ２が隙間Ｄ１より大きいとは、隙間Ｄ２が隙間Ｄ１の最大値より大きいことをいう。

ここで、隙間Ｄ２の大きさは、屈曲部６０の上部のチェーン押さえ６１の設置位置により調整可能である。具体的に隙間Ｄ２の大きさは、落下物中の半溶融物等の塊状物の最大寸法を目安としてこの最大寸法より若干大きくすることができ、例えば７０～８０ｍｍ程度とすることができる。

以上、本実施形態によれば、落下物Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を受け入れる水平部５９の搬送側チェーン５３上部にはチェーン押さえが配置されていないので、この水平部５９の底板５９ａとバケット５４の底板５４ａとの隙間Ｄ１に落下物中の半溶融物等が挟まったとしても、バケット５４はチェーン５３と共に上方へ逃げることができる。これにより、バケット５４は固化した半溶融物等を乗り越えることができ、噛み込みによるトリップを抑制できる。一方、屈曲部６０の上部には、チェーン５３を上方に向けて屈曲させるためのガイドとしてチェーン押さえ６１が配置されているが、この屈曲部６０の底板６０ａとバケット５４の底板５４ａとの隙間Ｄ２は上述の隙間Ｄ１の最大値より大きいから、屈曲部６０においても半溶融物等が噛み込むことを抑制できる。
以上より、本実施形態によれば、廃棄物処理炉において廃棄物を乾留・燃焼する火格子部２０から水冷されることなく落下した落下物を、円滑に搬送することができる。

なお、本実施形態では、水平部５９の上部を除いてチェーン押さえ６１を設置したが、チェーン押さえ６１は屈曲部６０の上部のほか、必要な箇所にのみ設置することもできる。チェーン支え６２についても同様に、必要な箇所にのみ設置することもできる。

また、本実施形態のバケットコンベヤ５０は、乾燥用シャフト部１０と火格子部２０と溶融炉部３０とを有する廃棄物ガス化溶融炉に適用したものであるが、本発明のバケットコンベヤは、廃棄物ガス化溶融炉以外の廃棄物処理炉にも適用できる。例えば、火格子部で廃棄物を燃焼する廃棄物燃焼炉に適用することもできる。この場合、廃棄物を燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物を搬送する。

１０ 乾燥用シャフト部
１１ ガス排出用配管
２０ 火格子部
３０ 溶融炉部
３１ 副資材供給口
３２ 羽口
３３ 排出口
４１，４２ 落下シュート
５０ バケットコンベヤ
５１ 駆動スプロケット
５２ 従動スプロケット
５３ チェーン
５４ バケット
５４ａ バケットの底板
５５ ケーシング
５６ 排出位置
５６ａ ダスト排出位置
５６ｂ 塊状物排出位置
５７ 搬送経路
５８ 戻り経路
５９ 水平部
５９ａ 水平部の底板
６０ 屈曲部
６０ａ 屈曲部の底板
６１ チェーン押さえ
６２ チェーン支え

Claims (1)

1. 廃棄物処理炉において廃棄物を乾留又は燃焼する火格子部から水冷されることなく落下した落下物を搬送するバケットコンベヤであって、
   駆動スプロケットと従動スプロケットとの間に掛け回され、前記駆動スプロケットの駆動により循環移動するチェーンと、前記チェーンに取り付けられ、当該チェーンの循環移動に伴い循環移動する複数のバケットとを備え、
   前記駆動スプロケットは、前記落下物を排出する排出位置の近傍にあり、
   前記従動スプロケットから前記駆動スプロケットに至る搬送経路は、前記落下物を受け入れる水平部を含むと共に、前記水平部の下流側に上方に向けて屈曲する屈曲部を含み、
   前記屈曲部の上部にはチェーン押さえが配置され、当該屈曲部において前記チェーンは前記チェーン押さえにガイドされながら上方に向けて屈曲し、
   前記水平部の搬送側チェーン上部にはチェーン押さえは配置されておらず、
   前記屈曲部の底板と前記バケットの底板との隙間は、前記水平部の底板と前記バケットの底板との隙間より大きい、バケットコンベヤ。
   

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