JPH04502958A - 焼却炉内にスラッジを噴射する装置 - 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】 焼却炉内にスラッジを噴射する装置 本発明は焼却炉の燃焼室内に噴射によってスラッジを導入することを可能にする 装置に関する。

浄水場から発生するスラッジを家庭ごみの焼却炉で燃焼させることができること は公知である。しかしこの燃焼は、殊にスラッジの水分含有量が高いことと、焼 却炉内に規則的、かつ均質にスラッジを導入する必要のある二とから、克服する のに困難な問題を生じる今日、家庭ごみの焼却炉にスラッジを導入するのに用い られる様々な方法と装置があり、中でも次のものを挙げることができる。

−例えばアルキメデス・スクリュ一式の送り装置の助けを借りてごみを受け入れ る送りシュート（おとし）にスラッジを導入すること、そのような解決方法は送 りスクリューの領域内のスラッジ濃度の不均質性を生じ、これが燃焼不良を招く 。

一スラッジを事前調製して低含水量の微粒子を形成し％家庭ごみの送りホッパー の中に家庭ごみと同時に投入して焼却炉の燃焼室内に導入すること、この公知の 技法は熱乾燥作業を必要とし、エネルギーと投資の面で高価になり、言うまでも なくスラッジの取扱い、処理および運搬は当然、価格を上げ、また作業員の汚染 の原因となり得る。

一スラッジを粉砕して燃焼格子の上にひろげる送り装置の助けを借りて、焼却炉 の燃焼格子の上にスラッジを吹き付けること、この場合、克服困難な問題は、ス ラッジを計量して燃焼格子の表面上にひろげることである。

本発明は、焼却炉のａｍ室内にスラッジを導入し。

一定の流量で、急速な非汚染燃焼を保証する形で、燃焼室内に噴射することによ ってスラッジの均質供給を可能にするために、従来使用された解決方法と異なる 解決方法を与える。

よって１本発明の主題は、殊に浄水場から発生するスラッジを焼却炉、殊に家庭 ごみ焼却炉の燃焼室内に噴射することを可能にする装置であって、燃焼室の防熱 装置を貫通し、分配室を介して全部が一定の流量で供給される小口径の少なくと も１個のインジェクタを有し、各インジェクタは、円筒形であって燃焼室側に、 インジェクタからのスラッジの出口の側に拡がる円錐形ノズルを有する管から成 ること、および、インジェクタの全長に沿って直線状の温度勾配を生じ、噴射の 進行につれて、燃焼室に近い区域に表面殻を有する、計量されたスラッジのロー ルをインジェクタ内に形成させるように各インジェクタが温度調節されること、 を特徴とする装置である。

本発明の特徴によれば、各インジェクタの直径は１０〜４０ｍｍである。

本発明によれば、インジェクタの付根側で噴射管を取り囲むスリーブと該噴射管 との間に画成される囲いの中に殊に水のような冷却流体を循環させるように設計 された冷却装置を各インジェクタが具えており、該囲いの中への水のような冷却 流体の噴射は噴射管の下側でこの囲いに開口している供給ラインを通して行われ 、この冷却流体は該囲いの中で蒸発する。

本発明の主題である装置のいま一つの特徴によれば、分配室は一定断面のほぼ円 筒形を有し、その長手軸線に直角な断面の表面積は、この分配室の下部に開口す る噴射管の入口断面の表面積の合計よりも大きい。

この分配室へのスラッジの供給は、その一端または上面から行われることができ 、排出口が供給室の他端に設けられる。

本発明によれば、それぞれのインジェクタの大づまり除去および／または掃除お よび／または封鎖を可能にする装置が与えられ、装置の各々は、分配室を横断し て、対応するインジェクタの円錐形部まで噴射管の中に貫入する棒から成り、各 棒の直径は噴射管の円筒部の内腔の直径よりも小さい、これらの棒は手動で、ま たは殊にアクチュエータのような適切な駆動装置によって操作することができる 。戻し装置をそれらに設けることができる。

本発明によれば、分配室本体を通る各棒の密封は、シールの系列とグリース箱と によって保証され、大づまり除去、および／または封鎖の後で、それぞれの噴射 管から引き抜く時の各棒の冷却は、分配室内にあるスラッジの塊および該グリー ス箱内に入っているグリースを棒が通過することによって得られる。

制限を意味しない本発明の説明的な実施例を図解する添付図面を参照しつつ、以 下になされる説明から本発明の他の特徴および利点が明らかになるであろう。

図１は、本発明の主題である装置の実施例を図解する説明的上面図である。

図２は１本発明によるスラッジ・インジェクタの軸方向垂直断面を示す詳細図で ある。

図３は、インジェクタとそれに対応する掃除および／または封鎖棒の軸線に沿う 垂直断面を示す同様の詳細図である。

図４は、焼却炉の燃焼室壁にスラッジ・インジェクタを取付ける例を図解する、 垂直面を通る部分断面を示す詳細図である。

前記のように、本発明の主題である装置は、焼却炉の燃焼室内にスラッジを導入 することを可能にする、この室もしくは炉またはボイラーのスクリーンの防熱材 を貫通する少なくとも１個のインジェクタを含む。

本発明によフて克服される問題は、この燃焼室に一定流量のスラッジを均質に供 給することであり、このために、本発明によれば、このように燃焼室内に導入さ れるスラッジのロールを計量するように温度調節される各インジェクタを通して スラッジが押出される。

図を参照すると１本発明の主題である装置は実質的に下記の要素を有することが 判る。

−少なくとも１個のインジェクタ１０、−特別な形態の分配室１２であって、こ の室に開口する各インジェクタｌＯから一定流量での均質な分配を可能にする室 １２゜ 一インジェクタ１０の冷却を可能にする装置１６、−各インジェクタ１０の六づ まり除去および／または掃除および／または封鎖を保証するように設計された装 置１４、 一長期間、装置を休止させる時、排出および掃除を可能にする装置。

本発明によれば、自動機械１本スラッジ噴射装置の様々な制御器および安全装置 による管理の体系を与えることも可能である。

殊に図２を参照すると、各インジェクタは円筒形の管１８から成り、その出口２ ０側はスラッジ出口に広い口径をもつ円錐形を有し、これは後述するように、六 づまりを防ぐためのものである。噴射管１８の他端は適当な装置、例えば図２で 明らかなように、フランジとナツトの系列によって、分配室１２に固定される各 インジェクタは直径の小さな入口を有し、これは本発明によれば１０〜４０ｍ＋ ａである。インジェクタ付根のスラッジ入口とインジェクタのノズルの端の出口 ２０との間の長さは例えば３５０＋ｕ＋程度である。

図４は家庭ごみ焼却炉の壁６２のスクリーン管６０のフィンにインジェクタ１０ を取付ける方法を、非限定的な例によって図解する。他の固定装置、例えば燃焼 室の構造に直接に取付けるとか、回収系統を具えていない焼却炉のれんが構造に 取付けることも考えられ各インジェクタ１０へのスラッジの供給は、供給ポンプ （図示せず）によってスラッジが送りこまれる分、配室１２を介して行われる０ 図３で明らかなように、この室はほぼ管形の本体４０の形をとり、その上部は検 査ぶたとしての役目を果すことができるように、取外すことができる。この分配 室へのスラッジの導入は室の端壁の一つを通すか、またはこの室の本体の上部４ ２に設けた導入オリフィスによるかして行うことができる０図示の非限定的な説 明用実施例において１本体４０の−ｆａ仁ある供給パイプ４４を介してスラッジ の導入が行われ、このパイプ上に入口弁４６が設けられている。スラッジ入口（ パイプ４４）とは反対の分配室本体の端に、弁３８を具えた汚水溝連結パイプ３ ６が設けられている。

図３で明らかなように１分配室の本体の下部には各インジェクタが開口するオリ フィス４８がある０本発明によれば、各インジェクタ１０が一定流量で均質の供 給を保証されるためには、長手軸線に直角な断面の分配室１２の面積は、各イン ジェクタへのスラッジの供給が行われるオリフィス４８の表面積の合計よりも大 きい。

各インジェクタの付根側（換言すれば分配室１２側）の部分は円筒管１８を囲む スリーブ２２を具えて室２４を画成し、その中に冷却流体、殊に水、が循環して 、室の中で蒸発する０図２で判るように、スリーブ２２の下部に設けられたオリ フィス２６に開口する供給パイプによって、この冷却流体が室２４の中に導入さ れる。このオリフィス２６はインジェクタの付根の近くにある。冷却流体の排出 はオリフィス２６とは反対のスリーブ２２の側にあるオリフィス２８を通じて行 われる６図１には、冷却流体を供給するライン３０が見られる。この冷却流体は 各インジェクタの管の下部から導入されるので、出口オリフィス２８との間に高 さの差が生じて、必要あれば分配室１２の本体の排出弁の下流の汚水溝連結パイ プ３６の中に固形残滓を排出することのできる安全策となる。この流体の流量は 、管３０に取付けられた弁３２を用いて手動または自動の何れかで調整すること ができ、分配室１２の壁に取付けられたセンサーと温度調節器３４によって、二 の弁３２をパイロット制御して流量に決定することができる（図３）。

水の循環によるインジェクタｌＯの冷却は、装置を構成する全ての要素の許容限 界を超える温度上昇の場合に殊に必要である。スラッジ噴射中の冷却はインジェ クタ内のスラッジの循環によって得られる。

本発明は各インジェクタ管の大づまり除去および／または掃除および／または封 鎖を可能にする装置を与える０図面、殊に図３に示す説明用実施例において、こ れらの装置は各インジェクタ毎に、該インジェクタへのスラッジの供給が行われ るオリフィス４８とは反対の側にあるオリフィス４９を通して分配室の本体４０ の壁を貫通する棒を含む、この棒の直径はインジェクタの管１８よりも小さく、 行程はインジェクタの円錐部２０まで管の中に貫入することから決まる。非限定 的実例として、インジェクタ人口径２２＋ａｍの場合、各穴づまり除去棒の直径 は２０ｍｍである。棒５０の端末部品はオリフィス４８に対するポンチ（穴あけ 具）の役目をもつ、棒５０は適当な装置、殊に分配器７８の助けを借りた気圧ま たは油圧アクチュエータ５２、もしくは機械アクチュエータによって作動するこ とができる。シールの系列１例えばリップシール５４、が分配室本体４０と各ア クチュエータ５２のシリンダを結合するスペーサ５６と、各棒５０との間に設け られ、さらに各アクチュエータ５２の固定装置の前にグリース箱５８が設けられ る。

スラッジが噴射される時、各棒５０は図３に示すように、引込み位置にあり、棒 ５０の前進・後退運動はインジェクタがつまった場合にのみ行われる。この場合 、装置が長期間休止する度に、棒５０は対応するイ′　ンジェクタの管の中に導 入され、下記の目的によりこの位置に保持される。

一スラッジの噴射の停止、 一焼却炉内にみなぎるガスまたは高温度が装置内に入るのを阻止、 一スラッジの乾燥防止、 一掃除するために分配室１２からスラッジ供給体を隔離。

本発明によれば、六づまり除去の後でインジェクタ１０から引き出される時、各 棒５０は、分配室１２内にあるスラッジ塊を通過し、つぎにグリース箱５８に入 っているグリースを通過することによって冷却される。さらに、棒５０の外周上 に薄膜の形で付着しているこのグリースの存在は、この棒の自浄作用を保証し、 スラッジの固着を防止することを可能にする。

本発明による装置が長期間、休止される時に、該装置からスラッジを排出して掃 除することを可能にする装置も設けられる。実際、装置が休止している場合には 、スラッジが分配室内に溜って乾燥するのを防止するために分配室１２をからに して掃除する必要があるよって、装置は本体４０の上部に配置されるのが望まし い清掃ノズル６４を含み、それぞれ弁７０．７２を設けられた供給回路６６．６ ８を介して圧縮空気と加圧水とを交互にこれらのノズル６４に供給することが可 能である。

分配室１２の中に開口する清掃ノズル６４に供給するために、圧縮空気回路６６ の弁７０を開き、スラッジ供給弁４６を閉じることによって排出が行われる。

この室の中にあるスラッジはインジェクタ１０を通して排出され、室１２内のス ラッジはインジェクタが開口する穴４８の上部のレベルにまで下る。つぎに圧縮 空気取入れ弁７０を閉じ、インジェクタを棒５０により閉鎖し、汚水溝連結弁３ ８を開き、清掃水取入れ弁７２を開く、ノズル６４を介して分配室１２に導入さ れたこの水はこの室を清掃し、残留分は連結管３６を通して汚水溝に排出される 。掃除が終了した時、弁７２は再び閉じられる。噴射装置を再始動する時は、弁 ３８を閉じ、スラッジ供給弁４６を開き、装置を再始動することができる。棒が 引込み位置にあることは当然である。インジェクタへのスラッジの供給をここで 再開することができる。

分配室への消毒剤の加圧供給にもこの清掃ノズル６４の系統を用いることができ ることに注目すべきヤある。

本発明の主題である装置は、焼却炉の燃焼室へ一定流量のスラッジを均質供給す ることを可能にする。この供給は各インジェクタを通して押出されるロールの形 で行われる。各インジェクタの全長に沿う直線勾配による温度調節を考慮して、 計量された均質の供給が得られる。さらに各インジェクタのノズルが円錐形であ るという特徴により、燃焼室から発生する高温ガスが、形成されたロールとイン ジェクタのノズル壁との間に浸透することができ、これがロール上に表面殻を形 成させ、ロールの燃焼を促進し、さらには各インジェクタ端の自浄を生じる。

本発明によれば、分配室の基部の長手に沿って規則的に配分された複数のインジ ェクタを用いることが望ましい、各々の内径が２２ｍｍのインジェクタ２２個を 有し、乾燥物成分２５％のスラッジの噴射量１　ｔｏｎ　７時の、前記の本発明 による装置をもって、６　ｔｏｎ　７時の家庭ごみ処理能力を有する焼却炉にお いて優秀な結果が得られた０分配室１２内の噴射圧力は０．８バール（ｂａｒ） であった。

本発明の主題である装置は、分配室本体内の圧力上昇に対する簡単な警報器と、 臨界しきい値を超えた時に分配室へスラッジを供給するポンプの停止を制御する 系統とをもち、圧力センサー７４からこの警報器を制御し得るようにして、オー トメ化することなく１機能を果すことができる。しかし、殊に監視と保守の時間 を著しく削減するために、オートメ化することが望ましいこともある。このオー トメーションは、本発明によれば１次のことが可能となる。

−分配室１２内に適切な圧力を保つこと、−圧力が上昇したら直ちにインジェク タの六づまりを除去すること、 一インジェクタのつまり除去と封鎖のための棒５０の行程を点検すること、 一警報器を発動すること、 一スラッジを分配室１２に供給するためのポンプをパイロット制御すること。

一規定の頻度でインジェクタの管を清掃すること。

使用されるオートメーション装置は、分配室の入口に置かれる圧力センサー７４ と、プログラム自在の自動機械７６と、殊にインジェクタへの冷却流体を供給す るためにパイプ３０に設けられたサーモスタット弁３２を含む冷却調節系と、を 有する。

本発明によれば、３つの昇圧しきい値を設けることができる。

一第１の昇圧しきい値、これは最小しきい値で、１個以上のインジェクタまたは 分配室１２のオリフィス４８の穴づまり、もしくは噴射されるスラッジの質の変 化の何れかを示す、この時、警報器を発動する。

−第２の昇圧しきい値、圧力が上昇し続ける時、自動機械７６は問題のアクチュ エータ５２の分配器７８に電気信号を送る。そこでこのアクチュエータの棒５０ は対応するインジェクタのノズルのつまり除去のため、ノズル内を往復運動する 。

一第３の昇圧しきい値、最大昇圧に達した時、自動機械７６はスラッジ供給ポン プへの電気の供給を止める本発明によれば、プログラムされた穴づまり除去サイ クルを与えることが可能であり、これを実行すると、昇圧しきい値に達すること を防ぎ、焼却炉内にインジェクタによって導入されるロールの一定な計量を保つ ことが可能になる。

最後に２本発明によれば、図３に説明的に示す行程端センサー８０を設けること ができ、六づまり除去装置の作動不良を検知し、保守を容易にすることが可能と なる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．殊に浄水場から発生するスラッジを焼却炉、殊に家庭ごみ焼却炉、の燃焼室 内に噴射することを可能にする装置であって、該燃焼室の防熱装置を貫通し、分 配室（１２）を介して全部が一定の流量でスラッジを供給される小口径の少なく とも１個のインジェクタ（１０）を有し、該各インジェクタは、円筒形で燃焼室 側に、該インジェクタからのスラッジ出口側に拡がる円錐形ノズル（２０）を有 する管（１８）から成ること、および該インジェクタの全長に沿って直線形の温 度勾配を生じ、噴射の進行につれて、該燃焼室に近い区域に表面積を有する計量 されたスラッジのロールを該インジェクタ内に形成させるように、該各インジェ クタが温度調節されること、を特徴とする装置。
2. ２．該各インジェクタ（１０）の直径は１０〜４０ｍｍである、請求項１の装置 。
3. ３．インジェクタ付根側で噴射管（１８）を取り囲むスリーブ（２２）と該噴射 管との間に画成される囲いの中に冷却流体、殊に水、を循環させるように設計さ れた冷却装置（１６）を該各インジェクタ（１０）が具えており、該囲いの中へ の水のような該冷却流体の噴射は該噴射管の下側にあるオリフィス（２６）を介 して該囲いの中に開口している供給ライン（３０）を通して行われ、この冷却流 体は該囲いの中で蒸発する、請求項１または２の装置。
4. ４．該分配室は一定断面のほぼ管状の本体（４０）を有し、その長手軸線に直角 な断面の表面積は、該分配室の下部の中に開口する該噴射管の入口オリフィス（ ４８）の断面の表面積の合計よりも大きい、請求項１ないし３のいずれか１項記 載の装置。
5. ５．該分配室へのスラッジの供給はその一端または上面の何れかに設けられた取 入れパイプ（４４）を通して行うことができ、該供給端とは反対側の端に排出の ための出口（３６）が設けられる、請求項４の装置。
6. ６．それぞれの該インジェクタの穴づまり除去および／または掃除および／また は封鎖を可能にする装置が設けられ、該装置の各々は、該分配室（１２）の壁を 横断して、対応するインジェクタの管の中に、該インジェクタの円錐形部にまで 貫入する棒（５０）から成り、該棒の各々の直径は該噴射管の円筒形部の内腔の 直径よりも小さい、請求項１ないし５のいずれか１項記載の装置。
7. ７．該棒（５０）は手動で、または殊に気圧、油圧または機械アクチュエータの ような適当な駆動装置によって操作することができ、該アクチュエータには戻し 装置を設けることができる、請求項６の装置。
8. ８．該分配室の本体（４０）の壁を通る該棒（５０）の各々の密封は、シール系 列（５４）とグリース箱（５８）とによって保証され、穴づまり除去および／ま たは封鎖の後で、それそれの噴射管から引き抜く時の該棒の各々の冷却は、該分 配室内にあるスラッジ塊および該ダリース箱に入っているグリースを該棒が通過 することによって得られる、請求項６または７の装置。
9. ９．装置の長期の休止中に、装置をからにして掃除するために、該分配室（１２ ）の中に開口して、それぞれのインジェクタの中にスラッジを放出するための圧 縮空気と、そのあと該分配室を清帰するための水および／または消毒液とを継続 して吹きこまれる清掃ノズル（６４）を含む装置が設けられる、請求項１ないし ８のいずれか１項記載の装置。
10. １０．プログラム自在の自動機械（７６）と、該分配室の入口に置かれる圧力セ ンサー（７４）と、該インジェクタの冷却を調節する系統とを含むオートメーシ ョン・システムの制御の下で装置が動作し、該オートメーション・システムは： ｉ．該分配室（１２）の内部の圧力を正しい値に保つ、 ｉｉ．該分配室の圧力が上昇すると直ちに該インジェクタのいずれか一つの穴づ まりを除去する、ｉｉｉ．該インジェクタの穴づまり除去および封鎖のための装 置の該棒（５０）の行程を点検する、ｉｖ．警報器を発動する、 ｖ．該分配室内にスラッジを供給するポンプをパイロット制御する、 ｖｉ．プログラムされた頻度で該インジェクタを清掃する； という諸機能を果すように設計されている、請求項１ないし９のいずれか１項記 載の装置。