JPH0523942Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、都市ごみ、産業廃棄物などの固形廃
棄物の焼却残渣（焼却灰）に空気を供給して焼却
灰中の未燃焼炭素を燃焼させ、この燃焼発生熱を
溶融熱源として焼却灰を溶融処理する灰溶融炉、
特にその炉床を形成する火床板の形状に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、この種の灰溶融炉の炉床としては、平板
から成る複数の火床板を焼却灰の移送方向に相隣
る火床板同士の端部を上下に重ねつつ一連に布設
し、以つて、全体として傾斜した階段状の炉床を
形成したものが知られている。この複数の火床板
を階段状に重ねた炉床においては各火床板の重ね
合せ部に間隔が生じるので、この間隔を空気噴射
口として利用して焼却灰中に燃焼用空気を吹き込
めことができる。また、一枚の平らな火床板によ
り炉床を形成し、炉側部よりノズルで燃焼用空気
を吹き込む形成の灰溶融炉も知られている。灰溶
融炉はかかる燃焼用空気の供給を行つて、焼却灰
中の未燃焼炭素を燃焼させ、この燃焼発生熱を溶
融熱源として焼却灰を溶融するものである。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、従来の灰溶融炉においては、燃焼用空
気を供給しているものの、溶融スラグ（溶けた灰
＝溶湯）が炉床に沿つて流れるに際し、その溶湯
が平板たる火床板上に広がつているため、溶湯と
未燃焼灰との分離が悪く、溶湯が炉床に付着し
て、炉内を閉塞するという問題を招きやすかつ
た。

かかる溶湯の固着を防止する手段としては、油
バーナ等による火災を照射することが考えられる
が、油等の燃料を多量に必要とし、ランニングコ
ストの上昇を招くので不適当である。

本考案の目的は、火床板上を流れる溶湯を火床
上で集中化させることにより、炉床上での溶融ス
ラグの固着化を防ぎ、安定した燃焼溶融を行える
灰溶融炉を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、主燃焼炉から排出される焼却灰に空
気を供給して焼却灰中の未燃焼炭素を燃焼させ、
この燃焼発生熱を溶融熱源として焼却灰を溶湯と
して溶融処理し、排出方向へ移送する炉床板を備
えた灰溶融炉において、上記炉床板を、Ｖ字状に
形成した複数のブロツク体を階段状に、且つ該ブ
ロツク体の上面が上記燃焼灰の排出方向下流側に
傾斜するように組み合わせて形成すると共に、上
記各ブロツク体間に燃焼空気を噴き出す空気ノズ
ルを設けたことを特徴とするものである。

［作用］ 上述したように、本考案は炉床板を、Ｖ字状に
形成した複数のブロツク体を階段状に、且つ該ブ
ロツク体の上面が上記燃焼灰の排出方向下流側に
傾斜するように組み合わせて形成することによ
り、その上面がＶ字状に形成されているため、火
床板に沿つて移送されながら溶融処理される焼却
灰から生じた溶湯は、Ｖ字状の傾斜案内面に沿つ
て１箇所に集められ、集められた溶湯がＶ字状の
谷部に沿つて焼却灰の移送方向に流下する。この
ため溶湯の流れが良くなり、火床板上での溶湯の
固化が防止される。また、各ブロツク体間に燃焼
空気を噴き出す空気ノズルを設けたため、火床板
における焼却灰及び溶湯の流れを阻害することな
く、焼却灰中に十分な燃焼空気を供給することが
できる。従つて、安定で容易な操業が可能とな
る。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図に示すシステムは、都市ごみなどの固形
廃棄物を焼却処理する回転キルン式の主燃焼炉１
と、該主燃焼炉１の端部に連設されており、主燃
焼炉１から排出される未燃焼炭素を含んだ焼却残
渣（焼却灰）８を炉床上に移送させつつ燃焼さ
せ、その熱で焼却灰８を溶湯（溶融スラグ）１０
にする後燃焼灰溶融炉２から構成されている。

灰溶融炉２は耐火断熱材で覆つた炉体３を備え
ており、該炉体内部には下方に傾斜する通路４が
形成されている。炉体３の上部には、主燃焼炉１
からの灰を受け入れる導入口としてのホツパ３ａ
が形成してあり、該ホツパは通路４の上流側上部
４ａと連通している。また、炉体３の下端はスラ
グ排出通路１１と接続され、スラグ冷却水槽へと
続いている。

炉体３の通路４内には、炭化珪素等のセラミツ
クス製の複数個のブロツク体５ａが階段状に配設
され、傾斜した火床板５を形成している。各ブロ
ツク体５ａには、棒状の炭化珪素発熱体から成る
高温電気ヒータ６が一体に組込まれている。９は
通路４の両側より送り込んだ高温の燃焼空気を噴
出させる空気ノズル（散気管）であり、この空気
ノズル９は、相隣接するブロツク体５ａ同士の重
ね合せ部に生ずる間隔内に配設してある。

第２図及び第３図において、各ブロツク体５ａ
は、ブロツク本体５０と、溶湯のまわり込みを阻
止するための鍔部５１とを有し、鍔部５１とブロ
ツク本体５０とは上面が連続していてブロツク体
５ａの上面をなしている。このブロツク体５ａの
上面５２は、第２図から良く分るように、溶湯を
集めて流下させるためＶ字状に形成されている。
具体的には、火床板のＶ字状の上面５２は、これ
に沿つて移送されながら溶融処理される焼却灰８
から生じる溶湯を１箇所に集める傾斜案内面５２
ａと、集めた溶湯を焼却灰８の移送方向に流下さ
せる谷部５２ｂとから成る。

この実施例では、各ブロツク体５ａのＶ字状の
傾斜案内面５２ａの勾配αは約10°としてある。
また、Ｖ字状の谷部５２ｂは、ブロツク体５ａの
中央に且つ焼却灰８の送り方向に向つて直線的に
走るように設けている。しかし、本考案はこれら
に限定されるものではない。例えば、谷部５２ｂ
は火床板５の中央から外れた位置にあつてもよ
く、また多少湾曲していてもよい。要するに、ブ
ロツク体５ａの上面の形状は、溶湯を集めて流下
させることができるようなＶ字状に形成すれば足
りる。

第４図に示すように、ブロツク体５ａは、その
鍔部５１を焼却灰８の移送方向下流側にして配置
し、上側のブロツク体５ａの鍔部５１を相隣る下
側の火床板５の重ね合せ、以つて階段状の火床板
５を形成するように配列される。そして、階段状
の火床板５を形成するこれらブロツク体５ａは、
その各鍔部５１の上角を結ぶ包絡線、即ち炉床の
上面が一定の傾斜角θとなるように配置される。
この実施例では、各火床板５の個々の傾斜角βに
ついてはそれぞれ約5°、各鍔部５１の上角を結ぶ
炉床全体の傾斜角θとしては約20°となるように、
各ブロツク体５ａを配置している。しかし、ブロ
ツク体５ａのこれらの傾斜角β，θや傾斜案内面
５２ａの勾配αは、事情に応じて適当な角度に変
更することができる。

一方、各ブロツク体５ａには、そのブロツク本
体５０の下部に、絶縁材料から成るヒータ保護体
５３が一体に設けてあり、このヒータ保護体５３
には電気ヒータ６の挿入穴５４が穿設されてい
る。電気ヒータ６は、このヒータ保護体５３の挿
入穴５４に収められ、ブロツク体５ａと一体化さ
れる。即ち、電気ヒータ６はブロツク体５ａと一
体化される結果、溶湯の流入から保護されると共
に、効率よくブロツク体５ａを加熱する。尚、５
５は火床板本体５０に設けた熱電対用の穴を示
す。

さて、都市ごみなどの固形廃棄物７は、投入口
から主燃焼炉１に供給され、そこで助燃バーナで
着火され、以後燃焼空気によつて自燃し、その焼
却灰８は、ホツパー部３ａから灰溶融炉２に導入
される。その際、焼却灰８中には未燃炭素が残留
するが、特にその量が７〜25重量％好ましくは10
〜20重量％の範囲に残留するように、主燃焼炉１
内での燃焼を制御される。具体的には、ごみの投
入量、燃焼用空気量及びストーカ式炉ではストー
カの送り速度、回転キルン式炉では、回転速度な
どを調節することで残存させる。

未燃炭素を含んだ焼却灰８は、ホツパー部３ａ
を通つて溶融炉２内の火床板５に積層し、空気ノ
ズル９から吹き出す高温の燃焼空気によつて未燃
炭素が燃焼し、その時発生する熱によつて加熱さ
れ、溶融スラグ即ち溶湯１０となる。この溶湯１
０は、Ｖ字状の各ブロツク体５ａの傾斜案内面５
２ａ上を谷部５２ｂに向つて集められ、谷部５２
ｂに沿う一条の流れとなつて湯口部（火床板５の
最先端部）５ｄへ流れる。この間の焼却灰８の燃
焼、溶融の促進のため、ブロツク体５ａの温度
は、900℃の予熱帯、1100℃の燃焼帯、1300℃の
溶融帯、1350℃の湯口部５ｄの如く、数区画に分
て制御される。また燃焼用空気も、予熱帯で20
％、燃焼帯で60％、溶融帯で20％の如く制御さ
れ、焼却灰８の燃焼・溶融が効率的に行われる。
溶湯はブロツク体５ａ上をそのＶ字状の谷部に沿
つて流れブロツク体５ａ上に広がらないので、溶
湯の流れは良好であり、平らな火床板の場合のよ
うな固着の徴候を示さない。こうして火床板５上
を流れて湯口５ｄから出た溶融スラグ即ち溶湯１
０は、スラグ排出通路１１を経てスラグ冷却水槽
（図示せず）に落ち、そこで冷却固化される。

一方、燃焼排ガスは溶融スラグ１０が流れるの
と同方向にブロワー（図示せず）により吸引さ
れ、火床板５の湯口部５ｄの冷却を防止しつつ煙
道１６より排出される。

大プツシヤー１２及び小プツシヤー１３は連係
動作により焼却灰８の攪拌・移送を行い、以つて
焼却灰８の燃焼・溶融制御に寄与すると共に、焼
却灰８の架橋防止、溶融不適物の強制排出を行う
ものである。コントローラ１５は、大プツシヤー
１２の送り出しに際し、大プツシヤー１２に所属
するエンコーダ１４から発生される単位時間当り
の出力パルス数（送り出し速度）が所定値を下ま
わるかどうかを監視し、所定値を下まわる場合に
は、スラグ固着の徴候があると判断する。また、
エンコーダ１４から発生される単位時間当りの出
力パルス数がゼロ、即ち大プツシヤー１２が停止
した場合には、大プツシヤー１２が原位置から停
止するまでの間にエンコーダ１４から発生された
出力パルス数の積算値を、予め定めた設定値と比
較し、積算値がまだ設定値に達していなければ、
クリンカの発生が原因して停止したと判断する。
そして、コントローラ１５は、このようなクリン
カを検出したときは、クリンカ発生部分の電気ヒ
ータ６の通電を強めると共に、大プツシヤー１
２、小プツシヤー１３のコンビネーシヨン動作に
より、固着スラグの剥離、排出を行う。

上記実施例では、炉床を複数個のブロツク体５
ａからなる火床板５により形成した場合について
説明したが、本考案はかかる形態の炉床に限られ
るものではなく、一板の平らな火床板であつて
も、その上面をＶ字状に形成することにより、本
考案の所期の効果を得られるものである。

［考案の効果］ 以上のように、本考案の灰溶融炉では、火床板
の上面がＶ字状に、かつ溶湯の排出方向に傾斜し
て形成されているため、火床板に沿つて移送され
ながら溶融処理される焼却灰から生じた溶湯は、
Ｖ字状の傾斜案内面に沿つて１箇所に集められ、
集められた溶湯がＶ字状の谷部に沿つて焼却灰の
移送方向に流下するため、溶湯の流れが良くな
る。この結果、溶湯と未溶融灰との混在が防止さ
れ、焼却灰層の通気抵抗が減少して燃焼が良くな
る。また未溶融灰との伴流れが防止され、火床上
での溶融の滞留等による固着がなくなる。さら
に、各ブロツク体間に燃焼空気を噴き出す空気ノ
ズルを設けることにより、火床板における焼却灰
及び溶湯の流れを阻害することなく、焼却灰中に
十分な燃焼空気を供給することができるため、焼
却灰の溶融処理効率が向上する。従つて、焼却炉
の安定した操業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は主燃焼炉に連設された本考案の灰溶融
炉の実施例を示す断面図、第２図はその火床板を
構成するブロツク体の正面図、第３図はブロツク
体の側面図、第４図はブロツク体を連ねて形成し
た火床板の説明に供する図である。 図中、１は主燃焼炉、２は灰溶融炉、３は炉
体、５は火床板、５ａはブロツク体、６は電気ヒ
ータ、８は焼却灰、９は空気ノズル、１０は溶
湯、１２は大プツシヤー、１３は小プツシヤー、
５０はブロツク本体、５１は鍔部、５２はブロツ
ク体の上面、５２ａは傾斜案内面、５２ｂは谷
部、５３はヒータ保護体、５４は挿入穴を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主燃焼炉から排出される焼却灰に空気を供給し
   て焼却灰中の未燃焼炭素を燃焼させ、この燃焼発
   生熱を溶融熱源として焼却灰を溶湯として溶融処
   理し、排出方向へ移送する炉床板を備えた灰溶融
   炉において、上記炉床板を、Ｖ字状に形成した複
   数のブロツク体を階段状に、且つ該ブロツク体の
   上面が上記燃焼灰の排出方向下流側に傾斜するよ
   うに組み合わせて形成すると共に、上記各ブロツ
   ク体間に燃焼空気を噴き出す空気ノズルを設けた
   ことを特徴とする灰溶融炉。