JPH05157224A - 火炉耐火壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ごみ焼却炉等の高温耐火壁の壁面温度を低減
する空冷構造。 【構成】 積重ねられて耐火壁を構成する耐火材ブロッ
ク（６）の相互間に隙間（８）を設けるとともに、その
耐火壁の外側に間隔（１０）をへだてて設けられたケー
シング板（３）に複数の貫通孔（４）を開けて、ケーシ
ング板（３）外面を流れる冷却空気を、隙間（１０），
（８）に流す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉等の高温耐
火壁の壁面温度を低減する空冷構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空冷耐火壁には、次のようなもの
があった。 １）図４に示されるように、耐火材を中空とし、その中
空部に冷却空気を流すもの。 ２）図５に示されるように、耐火壁の背面に冷却空気を
流すもの。 ３）図６に示されるように、個々の耐火材を空気ノズル
として冷却し、その空気を炉内に噴出させるもの。 ４）図７に示されるように、耐火壁に設けられた別のノ
ズルから噴出する空気で壁面を冷却するもの。

【０００３】上記のうち１）ないし３）は、耐火材の焼
損により冷却効果または燃焼が不安定となり、４）は冷
却効果が不均一である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】耐火壁内面の温度を低
減するために空気で冷却する場合、耐火材を空気流で直
接冷却するの（例えば前記１）、２）、３）の方式）が
最も効果的である。ところが一方、耐火材は脆いので、
亀裂の発生や落下物による破損を避け難く、また高温に
より焼損することもある。このような損耗が起きると、
耐火材の欠落部から冷却空気が炉内に噴出し、壁面が均
等に冷却されなくなる上、炉内の燃焼状態が悪くなった
り、窒素酸化物の抑制が困難になるなど、安定燃焼の信
頼性が維持できなくなる。

【０００５】一方、このような問題点を解決するため
に、耐火壁に別に設けられたノズルから炉壁内面に冷空
気を吹き付ける方式（例えば前記従来技術の４））で
は、冷却効果が弱いので、多数のノズルと大量の冷却空
気を必要とする。そのため本来の燃焼が阻害されるばか
りでなく、窒素酸化物の発生を抑制するのが困難であ
る。

【０００６】上述の欠点を除去するには、壁面温度の低
減効果が若干低下しても、耐火壁をケーシング板を介し
て間接冷却する必要があるが、この場合には耐火壁とケ
ーシング板との間に形成される空隙のため、耐火壁面冷
却効果が著しく低下する恐れがある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、複数の貫通孔を有するケーシング
板と、上記複数の貫通孔の中間において上記ケーシング
板の内面から内方へ突出して設けられたラグと、相互の
間ならびに上記ラグおよび上記ケーシング板との間にそ
れぞれ隙間ができるよう上記ラグに順次嵌め込まれて耐
火壁を構成する複数の耐火材ブロックと、上記ケーシン
グ板の外面に沿って冷却空気を流す手段とを備えたこと
を特徴とする火炉耐火壁を提案するものである。

【０００８】

【作用】本発明は前記の構成を有し、耐火材ブロック外
方のケーシング板外面を冷却するので、耐火材の破損に
伴う冷却空気の炉内異常噴出が避けられる。またケーシ
ング板に設けた貫通孔を介して、ケーシング板と耐火材
ブロックとの隙間、ラグと耐火材ブロックとの隙間、耐
火材ブロック相互の隙間に、冷却空気の一部が漏出する
ので、耐火材とケーシング板との間の熱抵抗が減少し、
冷却効果が大きい。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す断面図、図２
はこの実施例を構成する耐火材ブロックの形状を示す断
面図、図３はこの実施例における耐火壁内各部の温度分
布を示す図である。

【００１０】図１の左方は炉内側、右方は大気側であ
る。この図１において、空気ジャケット（１）を構成す
る二重外板（２），（３）の内側外板（ケーシング板）
（３）に、複数の小口径孔（４）を所定間隔で設け、そ
の中間でケーシング板（３）の炉内側に、一定の長さの
ラグ（５）を取付ける。一方、上記小口径孔（４）の間
隔よりも小さくない寸法に耐火材ブロック（６）を成形
し、ブロック同士が接する面に小突起（７）（図２）を
設けて、隣接するブロックの間に細隙（８）を形成しつ
つ、ブロック背面の溝をラグ（５）に嵌め合せ、ブロッ
クを順次積み重ねて、耐火壁を構成する。各耐火材ブロ
ック（６）相互の間は空目地（カラメヂ）である。

【００１１】二重外板（２），（３）の間の空気ジャケ
ット（１）に供給された冷却空気は、外側外板（２）を
冷却して外気温度Ｂ（図３）に近い温度に保持すると同
時に、内側外板（３）をも冷却し、大部分は出口から排
出されて燃焼用空気等として使用される。冷却空気の一
部は、内側外板（３）に設けた小口径孔（４）列を通っ
て耐火材ブロック（６）と内側外板（３）との間の空隙
部（１０）に流入する。そして、その空隙部（１０）の
よどみを破壊しながら、空隙部（１０）を通過した後、
内側外板（３）の内面に設けられたラグ（５）と耐火材
ブロック（６）との隙間および耐火材ブロック（６）相
互間の隙間（８）を通過して、最後に炉内に噴出する。
この漏出空気は、内側外板（３）と耐火材ブロック
（６）間の空隙（１０）のよどみを破壊する最小限に止
めるので、細隙通過時に耐火材ブロック（６）を冷却す
る効果は大きくないが、耐火材ブロック（６）相互間に
は小突起（７）により一定の細隙（８）が形成されてい
るので、穏やかな均一冷却が行なわれる。このようにし
て、図３に示されるように、炉内温度Ａに対し耐火壁内
面温度はＣに低減される。

【００１２】本実施例では、耐火壁（６）の外側に二重
外板（ケーシング）（２），（３）を置き、それら外板
を空気で冷却する間接冷却構造なので、耐火物欠損に起
因して冷却空気が炉内へ異常に流入するのを防止するこ
とができる。一般にこのような間接冷却の場合、耐火壁
と外板との間の空隙が、耐火壁面の冷却を阻害する、す
なわち二重外板内（空気ジャケット内）を流れる冷却空
気へ耐火壁から熱が移動しにくくなるが、そのような障
害を防ぐため、本実施例では二重外板の内側外板、すな
わち耐火材ブロック（６）の背面に接する内側外板（ケ
ーシング板）（３）に複数の小口径孔（４）を開け、冷
却空気の一部をその小口径孔（４）から耐火材ブロック
（６）と内側外板（３）との間の空隙（１０）に流入さ
せて、その空隙のよどみを破壊させるのである。

【００１３】前記実施例における耐火材ブロック（６）
端面の小突起（７）は、すべてまたはその一部を省略し
てもよい。また、耐火材ブロック（６）相互の間は原則
として空目地とするが、部分的に目地を使用してもよ
い。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。 １）耐火材の外方のケーシング板外面を冷却する間接冷
却方式なので、耐火壁面冷却効果は低いが、耐火材の破
損に伴う冷却空気の炉内異常噴出、ひいては燃焼阻害に
至る危険がなく信頼性が高い。 ２）冷却空気の一部をケーシング板に設けた貫通孔から
炉内側に漏出させることにより、耐火材とケーシング板
の間の空隙による熱抵抗が減少するので、間接冷却方式
としては耐火壁面冷却効果を大きくとることができる。 ３）耐火材ブロック相互間の細隙に漏出空気を通過させ
ることにより、耐火材温度の低減効果を一層高めること
ができる。 ４）漏出空気量が小さいので、炉内噴出時の空気温度が
高く、脆い耐火材の破損が発生し難い。また万一破損し
ても、燃焼に影響を及ぼす惧れがない。 ５）漏出空気量はケーシング板に設けた貫通孔で規制さ
れるので、流れの分布が均一化される。 ６）耐火材の組立て、取り替えが容易である。 ７）熱膨張係数の大きい耐火材でも、高温下でのせり出
しが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図２は上記実施例を構成する耐火材ブロックの
形状を示す断面図である。

【図３】図３は上記実施例における耐火壁内各部の温度
分布を示す図である。

【図４】図４は従来の火炉耐火壁の一例を示す断面図で
ある。

【図５】図５は従来の火炉耐火壁の他の例を示す断面図
である。

【図６】図６は従来の火炉耐火壁の更に他の例を示す断
面図である。

【図７】図７は従来の火炉耐火壁の更に異なる例を示す
断面図である。

【符号の説明】

（１） 空気ジャケット （２） 外側外板 （３） 内側外板（ケーシング板） （４） 小口径孔 （５） ラグ （６） 耐火材ブロック （７） 小突起

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の貫通孔を有するケーシング板と、
   上記複数の貫通孔の中間において上記ケーシング板の内
   面から内方へ突出して設けられたラグと、相互の間なら
   びに上記ラグおよび上記ケーシング板との間にそれぞれ
   隙間ができるよう上記ラグに順次嵌め込まれて耐火壁を
   構成する複数の耐火材ブロックと、上記ケーシング板の
   外面に沿って冷却空気を流す手段とを備えたことを特徴
   とする火炉耐火壁。