JPH04214112A - ボイラ用火格子及び該火格子を有するボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は階段状に設置されたプレ
−トにより構成され、プレ−トのうちの偶数番目のプレ
−トは駆動装置によって往復動可能であり、燃焼用空気
はプレ−トの間の隙間を通過するボイラ用火格子及び該
火格子を有するボイラに関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料が連続的又は断続的に供給される燃
焼炉において、燃え滓をできるだけ小さく保つために、
燃料をできるだけ完全に燃焼するようにする。そのため
には、燃料が完全に燃焼するのに必要な時間を得るため
に、燃料を比較的長時間火格子の上に存在させることが
望ましい。またそのとき、燃料をほぼ一様に燃焼させる
ために、該燃料は火格子上の一端から他端に向けて移動
される。この場合火格子の一端から新しい燃料が順次に
火格子上に供給され、他端に向けて移動させるので、火
格子上にはほぼ一様な燃焼状態が形成される。燃料を火
格子の一端から他端に運搬するときには、火格子の燃え
滓側端部に達しないうちに、燃料成分が火格子から落下
しないようにしなければならない。何故ならば、落下す
る燃料が場合によっては不完全燃焼状態にあるからであ
る。

【０００３】産業上の利用分野で述べた上記種類の火格
子は、ウィンケ社の装置によって周知である。該火格子
は、階段状に設置された固定のプレ−トと、該プレ−ト
の間に設置された往復動可能なプレ−トすなわち可動プ
レ−トとにより構成されている。可動のプレ−トは中空
に形成され、その間を水が貫流しているので、プレ−ト
の材料は保護される。可動の及び固定のプレ−トの間の
隙間を燃焼用の一次空気が流れ、他方ボイラ壁の側方開
口部を通って二次空気が燃料床の高さの所で流入するこ
とができる。火格子の可動のプレ−トが動くことによっ
て、燃料が火格子の段上で下流側に向かって下降し、火
格子の下流端で燃え滓容器に落下する。燃焼は燃焼室内
に於てボイラの一方の側壁から火格子に向けて形成され
た炎によって行なわれる。この炎は他の燃料、例えばガ
スによって形成される。火格子上を移動する間に生じる
燃焼能力の変化に適合する空気供給を行なうために、火
格子の下方に複数の室が設置され、燃焼用空気は異なっ
た量で該室に送り込まれ、火格子の隙間を通って供給さ
れる。火格子の上方で傾斜して設置された水冷式の耐熱
板は、火格子の上方における燃焼ガスの比較的迅速な冷
却を行なう。可動のプレ−トと固定のプレ−トとの配置
は、２つの固定プレ−トの間には１つの隙間が設けられ
、可動のプレ−トと固定のプレ−トとは直接接触した状
態になっている。

【０００４】周知の火格子には多数の欠点がある。すな
わち一次空気と二次空気を用いても、完全に制御された
燃焼はできない。同様なことは、燃焼させるのが難しい
燃料、例えばゴミを完全に燃焼できない可動の火格子用
プレ−トの水冷についても言える。固定のプレ−トに支
承された可動のプレ−トはかなり磨耗する。何故ならば
、重なり合っている２つのプレ−トが相対移動するとき
に、燃料の固い粒子が該プレ−トの表面を損なうからで
ある。又周知のボイラの他の欠点は、燃料が傾斜面上を
ずり落ちて火格子に落下することである。従って、燃料
が停止するまで、燃料が火格子上でどの位移動するかは
、全く不確かであり、燃料部分が火格子上に留まる時間
が確定しないのはそのためである。

【０００５】従って、周知のボイラでは、燃料の完全で
、十分に制御された燃焼はできず、また燃焼ガス中の有
害物質の含有量を減らすことができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、例え
ばゴミのような、場合によっては問題のある燃料を制御
して完全に燃焼させる火格子及び該火格子を有するボイ
ラを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、階段状に
設置されたプレ−トにより構成され、プレ−トのうちの
偶数番目のプレ−トは駆動装置によって往復動可能であ
り、燃焼用空気はプレ−トの間の隙間を通過するボイラ
用火格子を、固定のプレ−トは共通の第１の取付具に取
着され、可動のプレ−トは共通の第２の取付具に取着さ
れており、各々のプレ−トを取付具に取着する際に高さ
の調節ができるように構成することによって解決される
。

【０００８】

【作用及び効果】火格子に取着された個々のプレ−トの
高さの調整によって、燃焼用空気が通過する異なった隙
間を調節することができる。その目的は、該隙間を異な
った燃料に適合させること、及び火格子の全長に亘って
上記隙間を異なって調整して、火格子を通過する燃料用
空気に望ましい流量変化を発生させることである。本発
明によれば、上記調整によって火格子の発端部で化学量
論的に定められた量以下の条件での燃焼を行なわせ、端
部では化学量論的以上の条件の下に燃焼させることによ
り、全体として完全な燃焼を行なわせることができる。 このためには、プレ−トの間の隙間は火格子の下流側端
部に向かって拡げられる。

【０００９】本発明の火格子の好適な実施例では、プレ
−ト間の隙間を通過する一次空気のみによって燃焼を行
なわせ、二次空気は使用しないように構成されている。 この場合固定のプレ−トと可動のプレ−トとはそれぞれ
共通の取付具に、隣接する固定のプレ−トと可動のプレ
−トの支承位置が個別的に調節できるように取付けられ
る。これにより、一方の種類のプレ−トを他方の種類の
プレ−トに載置させる必要はなくなり、上記他方の種類
のプレ−トに負荷される一方の種類に基づくかなり大き
な機械的荷重は除去された。本発明に基づいて、固定プ
レ−トと、該プレ−トに隣接する２つの可動プレ−トと
の間、又は可動プレ−トと、該プレ−トに隣接する２つ
の固定プレ−トの間には空気ギャップが生じる。従って
可動プレ−ト用の共通の取付具を用いて、全部の取付具
を往復動させることにより、可動プレ−トを往復動させ
る駆動装置は容易に実現される。

【００１０】上記の場合に於て可動のプレ−トが、往復
動の極端な位置にあっても、２つの隣接する固定プレ−
トと重なり合うように配置されていることは好ましい。 これにより、燃料が火格子の間を通って落下するのが防
止される。

【００１１】又好適な実施例に於ては、プレ−トが、垂
直方向に設けられたプレ−ト状の支持部材に載置され、
該支持部材が共通の取付具に高さの調節が可能に取着さ
れているので、各プレ−トの高さの調節は極めて容易で
ある。

【００１２】可動のプレ−トを取着する共通の第２の取
付具の好ましい例は、断面がほぼチャンネル形の枠とし
て形成されており、該枠の側壁には、可動のプレ−ト用
の垂直方句に設けられた支持部材が取着されていること
は好ましく、可動なプレ−トは、ボルトによって、垂直
方向に設けられた支持部材に結合されている。

【００１３】共通の第１の取付具に結合され垂直方向に
設けられたプレ−ト状の支持部材は上縁が階段状に形成
され、段部によって形成された窪みは固定のプレ−トを
収容する。上記の窪みは傾斜方向上流側に配置された支
持部材に向かって開放されているので、固定のプレ−ト
は２つの隣接したプレ−ト状の支持部材によって支持さ
れている。

【００１４】垂直方向の支持部材は密接配置されており
、燃焼用空気は垂直方向の支持部材の内側で供給される
のが好ましい。このようにして、側方からの二次空気の
供給は確実に防止される。

【００１５】上記の火格子を有する本発明のボイラは、
プレ−トの間の隙間のみを通過する燃焼用空気で作動す
る。燃焼用空気が、燃焼室から下流方向に設けられた吸
引源によって、隙間の間を移動することが好ましい。従
って燃焼室は低圧下にあり、該低圧のために燃焼空気は
火格子用プレ−トの間の隙間を通って吸引され、精密に
定められた燃焼比は上記の低圧の値を変化することによ
って調節される。この場合燃料床の低温を維持すること
は特に好ましい。燃料床のこの低温によって、塩基性の
添加剤の添加によって結合された灰の中に残存する造酸
物が燃焼床が高温の場合のように分解し、有害なガスと
して燃焼ガスに作用することはない。

【００１６】本発明のボイラには再燃焼室を附属させる
ことが好ましい。この場合放射熱と良好に形成された熱
絶縁構造によって非常な高温を発生させ、この高温によ
って非化合の有害物質を高熱によって無害のガスに分解
させることができる。

【００１７】本発明のボイラは追加バ−ナなしに作動す
る。何故ならば、燃料の燃焼は火格子に供給される燃料
の量の時間的割合と、火格子による燃料搬送の時間的割
合を制御することによって定められ、性質が非常に変化
する燃料に対しても、定められた温度とすぐれた燃焼状
態とが達成できるからである。

【００１８】火格子に燃料を供給する供給手段として用
いられる供給用底部が火格子の上流側発端部の高さに設
置されていることにより、火格子に対する燃料の供給を
所定の割合で安定に行なうことができる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。

【００２０】燃料は、蓋部に設置された揚げ蓋１を通し
て、図１に概略的に示した燃焼炉に供給される。中和反
応によって造酸物を結合して無害の塩にするため、燃料
を塩基性の添加剤と均等に混合することは好ましい。燃
料は送り用底部２に落下する。該送り用底部２は鋸歯状
の楔形部材３を有し、該楔形部材３のうちの少なくとも
複数個は駆動装置４によって往復動可能である。燃料が
鋸歯状の楔形部材３の平らな傾斜面を越えて移動できる
が、急斜面から前方に押し出されるので、燃料は送り用
底部２の前側縁部４´に移動し、一定時間毎に揺動する
ように懸架された蓋５を押し退けて、底部６に落下する
。該底部６では、タペット７が駆動装置８によって往復
動される。図１に２つの矢印で示すように、燃焼炉の蓋
部から、底部６にある燃料に、液状の塩基性の添加剤が
添加される。燃料が添加前に塩基性の添加剤と均等に混
合されている場合には、添加剤を添加する必要はない。

【００２１】火格子９の上流側端部すなわち発端部は、
底部６と同じ高さの所で、底部６に続いている。火格子
９は階段状に設置された固定のプレ−ト１０と、該プレ
−ト１０の間に設置された可動のプレ−ト１１とにより
構成されている。図１は、可動のプレ−ト１１が引っ込
められた位置にあることを示している。この位置では、
可動のプレ−ト１１は、該プレ−ト１１の下方に設置さ
れた固定のプレ−ト１０と幾らか重なり合っている。タ
ペット７を駆動するのと同じ駆動装置８によって生起さ
れた往復動によって、燃料は火格子９上で順次斜め下方
に移動し、完全燃焼して燃え滓容器１２に落下する。燃
え滓すなわち灰は、例えばねじコンベヤ１３によって燃
え滓容器１２から搬出される。火格子９の上方に設置さ
れた燃焼室１４は、底部６及び送り用底部２の側で壁１
５によって区画されている。該壁１５は、図１及び図２
の（ａ）に示すように、火格子発端部の幾らか上方に設
置された取付具１６に保持される。燃焼ガスは、燃焼室
４の蓋部の下方に形成された排出口１７を通ってボイラ
の出口１８に達する。ボイラ用壁が絶縁性が良好で、熱
容量が大きく、場合によっては熱放射を行なう限り、火
格子９の上方の燃焼室１４は高温に加熱され、燃焼ガス
に含有される有害物質を無害の成分に分解することがで
きる。ボイラの出口１８には、熱交換器、フィルタ等（
図示せず）が接続されている。

【００２２】以下、火格子９の構造を図２の（ｂ）を参
照にして説明する。移動可能なプレ−ト、すなわち可動
プレ−ト１１は、固定されたプレ−トすなわちプレ−ト
１０と同様に、火格子９の幅全体に亘って延びている。 この幅の内側に、断面がほぼコの字形の２個の成形体１
９が設置されており、この成形体１９は共通の第１の取
付具２０として、固定プレ−ト１０の支持に用いられる
。図３の（ｂ）には１個の成形体１９が示されている。 成形体１９には８対の穴２１が開けられており、この穴
を介してそれぞれプレ−ト状の支持部材２２（以下、単
に支持部材という）が成形体１９に螺着されている。支
持部材２２は２つの長穴２３，２４を有し、両者のうち
一方はＴ字形に形成されており、垂直及び水平方向への
調節が可能である。支持部材２２を長穴２３，２４に螺
着することによって、支持部材２２は共通の第１の取付
具２０に対して高さの調節が可能となっている。 支持部材２２は上縁に段部２５が形成され、該段部２５
によって窪み２６が形成され、この窪み２６は搬送方向
に対して上流側にある支持部材２２側に開放されている
。この窪み２６には固定のプレ−ト１０が配置されおり
、該プレ−ト１０は、対向するボイラ用壁付近に設置さ
れた２つの垂直方向の支持部材２２に載置されている。 図２では、８つの垂直方向の支持部材２２は密接配置さ
れ、その間に継ぎ目２７を形成している。

【００２３】共通の第１の取付具２０の下方には、断面
がほぼチャンネル形の１個の枠２８が設置されており、
該枠２８は可動のプレ−ト１１用の共通の第２の取付具
２９を形成している。図３の（ａ）には１個の枠２８は
示されており、矩形の底部３０と２つの側壁３１とによ
り構成される。側壁３１の高さは火格子９の傾斜に従っ
て搬送方向に向かって低くなっている。側壁３１には、
一直線上に並ぶ対の穴３２が形成されている。対の穴３
２によって、垂直方向に設置されたプレ−ト状の支持部
材３３（以下、単に支持部材という）がそれぞれ枠２８
の側壁３１に取着されている。ここでも、対の長穴３４
，３５によって支持部材３３が取着されるので、該支持
部材３３の高さは調節が可能である。支持部材３３の上
縁３６には、それぞれ可動のプレ−ト１１が支持されて
いる。該プレ−ト１１の上記支持はＬ形部材で形成され
た角ブラケットを用いて支持部材３３に螺着することに
よって行なわれる。可動のプレ−ト１１も２つの垂直方
向の支持部材３３によって保持されており、支持点の間
隔は、垂直の支持部材２２によって支持される固定のプ
レ−ト１０の支持点の間隔よりも幾らか狭い。垂直の支
持部材３３も密接配置され、その間に継ぎ目３７を形成
している。

【００２４】断面がほぼチャンネル形の枠２８内に空気
が流入する。この流入は火格子９の上方に生起され、プ
レ−ト１０，１１の間の空気を吸出する低圧に基づいて
行なわれる。上記低圧によって生起された空気流出によ
り、極めて一様な空気流が生じ、該空気流は火格子の発
端部から後端部までのプレ−ト１０，１１までの間隔を
種々制御する。上記制御により、火格子の発端部で化学
量論的に定められた反応以下の低温炭化がなされ、後端
部では化学量論的に定められた量以上の反応が行なわれ
、全体として完全燃焼が行なわれても、燃料床の温度が
許容できないようにすることができる。このようにして
も、燃料が火格子の後端部で著しく灰化されているので
、燃焼用空気が供給過剰であるにも拘らず、温度が許容
限度以上に上昇しないのである。ここで過剰となった酸
素は、再反応室において、有害物質の熱分解を促進する
ことができる。

【００２５】プレ−ト１０，１１は垂直方向の支持部材
２２及び３３の縁部によって、両プレ−ト１０，１１の
両端部付近の２本の線上でのみ支持されるので、一定の
最大限の長さ以下のプレ−トのみが用いられる。何故な
らば、長すぎるプレ−トを用いた場合には、プレ−ト１
０，１１が撓んで、そのために所望の燃焼用空気が供給
されない危険性があるからである。燃焼炉に要求される
能力に応じるために、幅の広い火格子が必要である場合
には、該火格子は、図４に概略を示すように、並列に設
けられた複数個の火格子によって構成されていてもよい
。図示の実施例では３つの個々の火格子９を構成するプ
レ−ト１０，１１は、著しい隙間なしに、補い合って火
格子９の望ましい全体幅を形成するので、プレ−ト１０
，１１のそれぞれに過大な負荷が加わって撓む危険性な
しに、広い火格子を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】特にゴミ用の燃焼炉の略図である。

【図２】図１に示した燃焼炉の壁と取付具との結合を示
す図（ａ）と該火格子の詳細図（ｂ）を示す。

【図３】可動のプレ−ト用の、断面がほぼチャンネル形
の枠の図（ａ）及び固定のプレ−トを一側で支持する成
形体の図（ｂ）を示す。

【図４】図２に基づく並設された３つの個々の火格子に
よって構成される幅の広い火格子の図である。

【符号の説明】

９…火格子、１０…可動のプレ−ト、１１…固定のプレ
−ト、２０…取付具、２２…支持部材、２５…段部、２
６…窪み、２８…枠、２９…取付具、３１…側壁、３３
…支持部材。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　階段状に設置されたプレ−ト（１０，
   １１）により構成され、該プレ−ト（１０，１１）のう
   ちの偶数番目のプレ−ト（１１）は駆動装置によって往
   復動可能であり、燃焼用空気は前記プレ−ト（１０，１
   １）の間の隙間を通過するボイラ用火格子において、固
   定の前記プレ−ト（１０）は共通の第１の取付具（２０
   ）に取着され、可動の前記プレ−ト（１１）は共通の第
   ２の取付具（２９）に取着されていること、及び各々の
   前記プレ−ト（１０，１１）を前記取付具（２０，２９
   ）に取着する際に高さの調節ができること、を特徴とす
   るボイラ用火格子。
2. 【請求項２】　　可動の前記プレ−ト（１１）は、往復
   動の極端な位置でも、２つの隣接する固定の前記プレ−
   ト（１０）と重なるように設置されていること、を特徴
   とする請求項１に記載のボイラ用火格子。
3. 【請求項３】　　前記プレ−ト（１０，１１）は、垂直
   方向に設けられたプレ−ト状の支持部材（２２，３３）
   に載置されており、該支持部材（２２，３３）は共通の
   前記取付具（２０，２９）に高さの調節が可能に取着さ
   れていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のボ
   イラ用火格子。
4. 【請求項４】　　可動の前記プレ−ト（１１）を取着す
   る共通の第２の前記取付具（２９）は、断面がほぼチャ
   ンネル形の枠（２８）として形成されており、該枠（２
   ８）の側壁（３１）には、可動の前記プレ−ト（１１）
   用の垂直方句に設けられた支持部材（３３）が取着され
   ていること、を特徴とする請求項３に記載のボイラ用火
   格子。
5. 【請求項５】　　可動な前記プレ−ト（１１）は、ボル
   トによって、垂直方向に設けられた支持部材（３３）に
   結合されていること、を特徴とする請求項４に記載のボ
   イラ用火格子。
6. 【請求項６】　　共通の第１の前記取付具（２０）に結
   合され垂直方向に設けられたプレ−ト状の支持部材（２
   ２）は上縁が階段状であること、及び段部（２５）によ
   って形成された窪み（２６）は、固定の前記プレ−ト（
   １０）を収容すること、を特徴とする請求項１乃至５の
   いずれか１に記載のボイラ用火格子。
7. 【請求項７】　　前記窪み（２６）は、傾斜方向に延び
   ている支持部材（２２）に向かって解放されていること
   、を特徴とする請求項６に記載のボイラ用火格子。
8. 【請求項８】　　垂直方向の前記支持部材（２２，３３
   ）は密接していること、及び空気は垂直方向の該支持部
   材（２２，３３）の内側で供給されること、を特徴とす
   る請求項３乃至７のいずれか１に記載のボイラ用火格子
   。
9. 【請求項９】　　燃焼用空気は前記プレ−ト（１０，１
   １）の間の隙間のみを通過すること、を特徴とする請求
   項１乃至８のいずれか１に記載のボイラ用火格子を有す
   るボイラ。
10. 【請求項１０】　　燃焼用空気は、燃焼室から下流方向
    に設けられた吸引源によって、隙間の間を移動させられ
    ること、を特徴とする請求項９に記載のボイラ。
11. 【請求項１１】　　前記プレ−ト（１０，１１）の間の
    前記隙間は、火格子（９）の間を通る空気の所定の流量
    を調節するために、種々の高さに調節されていること、
    を特徴とする請求項９又は１０に記載のボイラ。
12. 【請求項１２】　　前記隙間は前記火格子（９）の端部
    に向かって拡がっていること、を特徴とする請求項１１
    に記載のボイラ。
13. 【請求項１３】　　前記火格子（９）の発端部の高さに
    設置された供給用底部（６）が、前記火格子（９）の方
    に燃料を供給する供給手段として設けられていること、
    を特徴とする請求項９乃至１２のいずれかの１に記載の
    ボイラ。