JPH0933016A - ゴミ焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴミの焼却処理効率を高めながらも、傷損を
防止して火格子を長期に渡り有効に利用することがで
き、しかも、発電効率をより向上しうるゴミ焼却炉を提
供する。 【構成】 廃熱ボイラ２２で生成された蒸気を冷却用流
体供給機構２８を介して火格子１ａ内に形成された冷却
用流路Ｑに供給して、火格子１ａを冷却すると同時に蒸
気を過熱し、火格子１ａ内での過熱蒸気を燃焼式過熱器
３０１を介してさらに過熱した後に発電装置３００によ
り発電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴミ焼却炉に関し、詳
しくは、固定フレームに取り付けられた固定火格子と可
動フレームに取り付けられた可動火格子とをゴミの搬送
方向に沿って交互に配置するとともに、前記可動フレー
ムを前記固定フレームに対して往復移動自在に配設して
ゴミを搬送しながら焼却処理するストーカ式の焼却処理
帯と、前記焼却処理帯の下方から燃焼用空気を供給する
燃焼用空気供給機構と、炉内で生じた燃焼排ガスの熱を
利用して蒸気を生成する廃熱ボイラと、前記廃熱ボイラ
で生成された蒸気を過熱して発電装置に供給する燃焼式
過熱器とを設けて構成してあるゴミ焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のゴミ焼却炉に採用されるストー
カ式の焼却処理帯は、図２に示すように、可動フレーム
１５が固定フレーム１４に対してゴミの搬送方向（図上
Ａで示す）に往復移動することにより、可動火格子１ｂ
が固定火格子１ａに対して同様に前後往復移動してゴミ
の搬送が行われるように構成してある。さらに、焼却処
理帯に採用される固定火格子及び可動火格子は、図６及
び図７に示すように、筐体１０１内に気体流路Ｐを備え
て構成されており、この気体流路Ｐへの気体の流入孔４
が筐体１０１の長手方向後端側底部に設けられ、且つ、
気体流路Ｐを流れる気体の吐き出し孔３が筐体１０１の
長手方向前端側壁に設けられていた。従って、この構成
により、焼却処理帯の下方から供給される燃焼用空気が
各火格子の気体流路Ｐを経由した後、焼却処理帯の上面
でゴミに供給されて焼却処理される。ここで、下方から
供給される燃焼用空気は、被焼却物たるゴミに対してそ
の燃焼用に供されるとともに、ゴミの燃焼により生じる
塩化水素ガスによる火格子の高温腐食防止の観点から、
火格子温度を約４００℃以下に冷却するための冷却用に
供されていた。即ち、燃焼用空気の供給量は、炉内に於
ける燃焼処理状態の調節を主として、さらに、火格子の
温度の調節をも考慮して制御されていた。

【０００３】一方、廃熱ボイラを設けて、炉内で生じた
燃焼排ガスの熱を利用して蒸気を生成し、蒸気発電等に
供することでエネルギーの有効利用が図られているので
あるが、火格子と同様に廃熱ボイラにおけるボイラ水管
の高温腐食を回避するために、生成蒸気温度はせいぜい
３００℃程度に制限せざるを得ず、高効率発電の観点か
らゴミ焼却炉の外部に別途の燃焼式過熱器を設けてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成においては、焼却処理帯の下方から供給さ
れる燃焼用空気が、ゴミの燃焼と火格子の冷却という二
つの目的に供されるため、火格子の冷却を優先させると
一次燃焼用空気が過剰供給状態となり、却ってゴミの燃
焼状態を悪化させる慮があった。一方、燃焼状態の安定
化を優先させて火格子を適切に冷却できない場合には、
ゴミの燃焼時に発生する腐食性ガスにより火格子自体に
高温腐食を起こして、火格子の寿命が短くなるという虞
があった。そして、火格子の寿命が短くなってその交換
頻度が高くなると、その交換に基づくロスタイムも増
し、燃焼効率の向上を図ることができたとしても、焼却
炉の総合的な処理性能が低下するという問題があった。
さらには、燃焼式過熱器に供給すべき化石燃料の節約と
いう点でさらなる改良の余地があった。

【０００５】本発明の目的は、上述した従来の問題点に
鑑み、ゴミの焼却処理効率を高めながらも、傷損を防止
して火格子を長期に渡り有効に利用することができ、し
かも、発電効率をより向上しうるゴミ焼却炉を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明に係るゴミ焼却炉の特徴構成は、固定火格子の内
部に冷却用流路を形成し、前記冷却用流路に対する流体
供給部及び流体排出部を前記固定火格子と前記側壁との
間に設け、前記廃熱ボイラで生成された蒸気を前記側壁
を介して前記流体供給部から供給し、前記流体排出部か
ら取り出された蒸気を前記側壁を介して前記燃焼式過熱
器に供給する冷却用流体供給機構を設けてある点にあ
る。

【作用】固定火格子の冷却が、側壁外より冷却用流体供
給機構によって供給される冷却用流体によって行われ
る。即ち、側壁より、流体供給部を介して固定火格子内
に供給される流体は、この中に備えられている冷却用流
路内を流れて、固定火格子を冷却した後、流体排出部よ
り排出される。この時、冷却用流体は加熱（予熱）され
る。従って、本願のゴミ焼却炉においては、少なくとも
固定火格子に対して、その冷却が炉下方より供給される
燃焼用空気とは独立に行われるため、焼却処理帯の下方
からの燃焼用空気の供給量を燃焼に必要な量以上に供給
せずとも、固定火格子の冷却、延いては可動火格子の冷
却を均一、且つ、確実に行うことが可能となるととも
に、上述した燃焼状態の悪化を招くことなく火格子を寿
命長くして有効に利用することができるようになる。さ
らに、冷却用の流体として廃熱ボイラで生成された蒸気
を利用することになるので蒸気を３００℃以上のある程
度の温度まで過熱でき、燃焼式過熱器に供される化石燃
料が節約できるようになる。

【０００７】

【発明の効果】従って、本発明によれば、ゴミの焼却処
理効率を高めながらも、傷損を防止して火格子を長期に
渡り有効に利用することができ、しかも、発電効率をよ
り向上しうるゴミ焼却炉を提供することができるように
なった。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した
部分は同一又は相当の部分を示している。

【０００９】ゴミ焼却炉は、図１に示すように、ゴミを
蓄積するホッパー１０と、その下部に備えたプッシャー
１１と、炉内へ投入されたゴミを焼却処理する焼却処理
帯１２と、焼却処理された灰を集める灰ピット１３等を
備え、前記焼却処理帯１２の上方に、焼却処理によって
発生する排ガスを二次燃焼させる二次燃焼領域としての
煙道２１を備え、その煙道２１の下手側に炉内で生じた
燃焼排ガスの熱を利用して蒸気を生成する廃熱ボイラ２
２、排ガス処理装置２３等を配して構成してあり、廃熱
ボイラ２２で生成された蒸気を過熱して、蒸気タービン
や発電機等で構成される発電装置３００に供給する燃焼
式過熱器３０１を設けてある。

【００１０】前記焼却処理帯１２は、ゴミを攪拌搬送し
ながら乾燥させる乾燥帯ａ、燃焼させる燃焼帯ｂ、灰化
する後燃焼帯ｃの三段の処理帯を、搬送方向に階段状に
配置して構成してある。各処理帯ａ，ｂ，ｃは、それぞ
れ図２に示すように、固定フレーム１４と、固定フレー
ム１４に対してゴミの搬送方向Ａに沿って前後に往復移
動自在の可動フレーム１５との夫々に横架した支持部材
１６に、処理帯１２の幅方向に火格子１を複数個並設
し、且つ、固定フレーム１４に設けた固定火格子１ａと
可動フレーム１５に設けた可動火格子１ｂとを搬送方向
Ａに沿って交互に配置して構成してある。可動フレーム
１５を油圧シリンダー１７を用いて往復移動させること
により、可動フレーム１５に配した可動火格子１ｂが固
定フレーム１４に配した固定火格子１ａに摺動しながら
前記支持部材１６を軸として斜め上下方向に往復移動す
ることにより、可動火格子１ｂの前端面でゴミを押圧し
て搬送し、以て、ストーカ式の搬送機構５００を構成し
てある。ここに、可動火格子１ｂの構造は、先に説明し
た従来構成の火格子（図６，７に示す）と同様である
が、固定火格子１ａは、後述するように、側壁２４より
冷却用流体（具体的には蒸気）を受け入れて、火格子１
ａを冷却（冷却用流体は過熱される）した後、再度側壁
２４へ戻す構成が採用されている。

【００１１】焼却処理帯１２の下方には、図１に示すよ
うに、ファン１８と、ファン１８からの燃焼用空気を燃
焼炉の排ガスを利用して約２００℃に加熱する加熱器２
０とそれを介して焼却処理帯１２上面のゴミに供給する
風箱１９とからなる燃焼用空気供給機構Ｂを設けてあ
り、風箱１９から供給される燃焼用の空気が、図６，７
に示すように可動火格子１ｂの流入口４から火格子内の
気体流路Ｐに導かれ、気体流路Ｐを流れる際にリブ２等
を介して熱を吸収した後に先端部に形成された吐き出し
孔３から噴出されて、焼却処理帯１２上のゴミの焼却処
理の用に供される。図３に示すように、焼却処理帯１２
の側部には、炉を形成する側壁２４が備えられ、前記燃
焼帯ｂの側壁２４の下方内部には、ファンブロア１８か
ら吸引した側壁冷却用の空気が流れる冷却流路Ｒが備え
られており、この流路Ｒからの予熱された空気も炉内に
吹き込まれて燃焼用空気として利用される。

【００１２】一方、図２から図４に示すように、固定火
格子１ａは本願独特の冷却用流体の供給、排出構成が採
用されている。即ち、固定火格子１ａは、炉の横断方向
においてその中央部位で二部材に別れて構成され、各部
材に属する固定火格子１ａ内に冷却用流体が流れる冷却
用流路Ｑが備えられている。この冷却用流路Ｑは、図４
に示すように、内部に設けられるリブ２００によって、
火格子内部をジグザグに通過するように構成され、その
冷却効率が確保されている。さらに、図３に示すよう
に、この冷却用流路Ｑに対する流体供給部２５及び流体
排出部２６が、固定火格子１ａと側壁２４との間に設け
られ、冷却用流路Ｑに側壁外より、冷却用流体を供給す
る冷却用流体供給機構２７が備えられている。さらに具
体的には、流体供給部２５及び流体排出部２６は、互い
の部材間をラビリンス構成として、冷却用流体の漏れの
無い良好な供給及び排出が行えるように構成されてい
る。冷却用気体供給機構２７は、前記廃熱ボイラ２２で
生成された約３００℃の蒸気を前記流体供給部２５に供
給する往路となる蒸気流路２７ａと、前記冷却用流路Ｑ
を通過することにより約３８０℃に過熱された蒸気を前
記流体排出部２６から前記燃焼式過熱器３０１に供給す
る復路となる蒸気流路２７ｂとからなる。

【００１３】以下、さらに詳細に固定火格子１ａについ
て説明する。図４，５に示すように、本体は、耐熱鋳鋼
品（ＳＣＨ２等）よりなる筐体１００にて構成されてい
る。筐体１００内には、炉の横幅方向（Ｂで図２に示
す）に沿って連なる三本のリブ２００で仕切った冷却用
流路Ｑが形成されている。このリブ２００には、複数の
フィン２０１が備えられている。前記筐体１００の後端
部には、前述の固定フレーム１４に架け渡した支持部材
１６への枢支用の円弧状の凹部６が形成されている。ま
た、前記筐体１００における前記凹部６の近傍部分から
先端側部分にかけての底部には、一般構造用鋼（ＳＳ４
００等）製の蓋体７が取り付けられている。この構成を
取ることにより、火格子温度を約４００℃以下に冷却す
ることにより高温腐食を回避するとともに固定火格子１
ａの低コスト化、軽量、耐久性向上を図ることができ
る。

【００１４】次に、可動火格子１ｂについて説明する
と、図６、図７に示すように、その本体は、耐熱鋳鋼品
（ＳＣＨ２等）よりなる筐体１０１にて構成されてい
る。筐体１０１内には、その長手方向に沿って連なる三
本のリブ２で仕切った四つの気体流路Ｐが形成されてい
る。尚、前記鋳鋼品よりなる筐体１０１は、前記三本の
リブ２の長手方向中央線に沿って夫々長手方向に分割さ
れてなる四つの筐体エレメントを一体的に組み立てるこ
とにより構成されている。前記筐体１０１の前端の横幅
方向中間位置には、流入孔４から流入して前記気体流路
Ｐを流れる気体の吐き出し孔３が形成されている。更に
詳しくは、孔形状が円形である吐き出し孔３が、前記四
つの気体流路Ｐについて夫々一個ずつ、前記四つの気体
流路Ｐの前端中央（即ち、各筐体エレメントの前端中央
部）に開口形成されている。尚、前記リブ２の前端側部
分には、隣接する気体流路Ｐを相互に連通させる連通孔
５が形成されている。また、前記吐き出し孔３の周縁部
は、耐熱耐食合金にて構成されている。前記筐体１０１
の後端部には、前述の可動フレーム１５に架け渡した支
持部材１６への枢支用の円弧状の凹部６が形成されてい
る。また、前記筐体１０１における前記凹部６の近傍部
分から先端側部分にかけての底部には、ステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４等）製の蓋体７が取り付けられている。

【００１５】以下に別実施例を説明する。上述の実施例
は、固定火格子１ａを、炉の横幅方向において２部材と
し、夫々の部材内に冷却用流路Ｑを設けるとともに、固
定火格子１ａに対してその片側の側壁より、冷却用流体
を供給、排出する例を示したが、これは、固定火格子１
ａとしては、炉の横幅方向Ｂにおいて、火格子を単一の
部材で構成しておき、その片側の側壁から冷却用気体を
供給、排出する構成を採用する他に、一方側の側壁から
気体を供給するとともに、他方側の側壁側へ排出する構
成としてもよい。この構成のものを図８に示した。又、
上述の実施例では、乾燥帯ａ、燃焼帯ｂ、後燃焼帯ｃの
各固定火格子に対して外部流体（蒸気）による冷却構造
を採用する旨説明したが、少なくとも燃焼帯ｂの固定火
格子に対して該構造を採用すればよい。又、冷却用流体
は蒸気に限るものではなく、空気等を用いてもよい。

【００１６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼却炉のブロック構成図

【図２】ストーカ式搬送機構の斜視図

【図３】焼却炉の断面図

【図４】固定火格子に於ける冷却用気体の供給・排出構
成を示す図

【図５】固定火格子の断面図

【図６】可動火格子の冷却用気体の回流構成を示す図

【図７】可動火格子の断面図

【図８】本願の別実施例を示す図

【符号の説明】

１ａ 固定火格子 １ｂ 可動火格子 １２ 燃焼処理帯 １４ 固定フレーム １５ 可動フレーム ２２ 廃熱ボイラ ２４ 側壁 ２５ 流体供給部 ２６ 流体排出部 ２７ 冷却用流体供給機構 ３００ 発電装置 ３０１ 燃焼式加熱器 Ｑ 冷却用流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｈ 3/02 ＺＡＢ Ｆ２３Ｈ 3/02 ＺＡＢＺ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定フレーム（１４）に取り付けられた
   固定火格子（１ａ）と可動フレーム（１５）に取り付け
   られた可動火格子（１ｂ）とをゴミの搬送方向に沿って
   交互に配置するとともに、前記可動フレーム（１５）を
   前記固定フレーム（１４）に対して往復移動自在に配置
   してゴミを搬送しながら焼却処理するストーカ式の焼却
   処理帯（１２）と、 前記焼却処理帯（１２）の下方から燃焼用空気を供給す
   る燃焼用空気供給機構（Ｂ）と、 炉内で生じた燃焼排ガスの熱を利用して蒸気を生成する
   廃熱ボイラ（２２）と、 前記廃熱ボイラ（２２）で生成された蒸気を過熱して発
   電装置（３００）に供給する燃焼式過熱器（３０１）と
   を設けて構成してあるゴミ焼却炉であって、 前記固定火格子（１ａ）の内部に冷却用流路（Ｑ）を形
   成し、前記冷却用流路（Ｑ）に対する流体供給部（２
   ５）及び流体排出部（２６）を前記固定火格子（１ａ）
   と前記側壁（２４）との間に設け、 前記廃熱ボイラ（２２）で生成された蒸気を前記側壁
   （２４）を介して前記流体供給部（２５）から供給し、
   前記流体排出部（２６）から取り出された蒸気を前記側
   壁（２４）を介して前記燃焼式過熱器（３０１）に供給
   する冷却用流体供給機構（２７）を設けてあるゴミ焼却
   炉。