JPH0960827A - 階段式ストーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 階段式ストーカに於いて、ストーカの両側部
と耐火炉壁との隙間から燃焼用空気が炉内部へ漏洩する
のを防止し、前記燃焼用空気の漏洩に起因する様々な不
都合を除く。 【解決手段】 被燃焼物の送り方向に固定火格子と可動
火格子を交互に配設して成る階段式ストーカに於いて、
ストーカの両側部にサイドシール板体を配設し、サイド
シール板体を固定火格子に取り付けると共に、サイドシ
ール板体と耐火炉壁との隙間に伸縮自在なシールプレー
トを介設して前記隙間を密封し、更にストーカの両側部
に位置する可動火格子の側方にサイドシール火格子を側
方へ移動自在に連結し、サイドシール火格子を前記サイ
ドシール板体の側面へ密接させつつ可動火格子と共に前
後方向へ摺動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として都市ごみ
等の焼却炉に適用する階段式ストーカに係り、被燃焼物
の送り方向に固定火格子と可動火格子を交叉に配設した
階段式ストーカの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の階段式ストーカとして
は、例えば図５及び図６に示した構成のものが広く知ら
れている。当該階段式ストーカ５０は、固定火格子５１
と可動火格子５２とを交互に階段状に配置することによ
り形成されている。また、各火格子５１，５２は、火床
フレーム５３に取付けられ、そのうちの可動火格子用の
火床フレーム５３は、駆動フレーム５４に取付けられて
いる。往復駆動装置（図示せず）が作動されると、駆動
フレーム５４が滑台５５上を前後方向（図５の矢印方
向）に移動され、固定火格子５１に対して可動火格子５
２が往復する。これにより、ごみがストーカの上流から
下流へ移送されながら焼却される。

【０００３】ストーカの下には、落下灰を受ける灰出し
ホッパ５６が設けられ、更に、その下には、落下灰を搬
出する落下灰コンベヤ（図示せず）が設けられている。
また、燃焼用空気Ａは、灰出しホッパ６５内へ送入さ
れ、各火格子５１，５２の先端に形成されたノズル孔５
７（隣接する上下の火格子５１，５２間に形成された間
隙）からごみ層内に噴出され、ごみを燃焼する様になっ
ている。更に、各火格子５１，５２を構成する火格子体
５８は、温度を下げる為のフィン５９を備え、燃焼用空
気Ａの接触に依り熱放散が行われる様になっている。

【０００４】而して、図７は前記図６のＤ部の部分拡大
断面図であり、階段式ストーカの一方の側部に位置する
可動火格子５２と耐火炉壁６０との組合せ構造を示すも
のである。即ち、各可動火格子５２と焼却炉フレーム６
３との間にはサイド火格子６４及び耐火物レンガ６１が
介設してされており、且つ前記サイド火格子６４は焼却
炉フレーム６３に支持架台６２を介して支持固定されて
いる。また、可動火格子５２とサイド火格子６４との間
には可動火格子５２の前後方向への移動を容易ならしめ
るため、一定の幅の隙間Ｇが設けられている。

【０００５】尚、図７に於いて５６は灰出しホッパ、５
８は火格子体、５９はフィンであり、灰出しホッパ５６
は耐火物レンガ６１の支持架台６２へその上端部が固定
されている。また、前記図７は可動火格子５２と耐火炉
壁６０との組合せを示すものであるが、固定火格子５１
と耐火炉壁６０との組合せも全く同一であり、固定火格
子５１とサイド火格子６４の間には隙間Ｇが存在する。

【０００６】ところで、従前のこの種階段式ストーカ５
０に於いては、前述の通りストーカ５０の両側部に位置
する各火格子５１，５２と耐火炉壁６０側に固定したサ
イド火格子６４との間に隙間Ｇが設けられているため、
ストーカ５０の下方より供給された燃焼用空気Ａの一部
が、必然的に当該隙間Ｇを通してストーカ５０の上方へ
吹き出すことになる。その結果、ストーカ５０上の耐火
炉壁６０に近い部分のごみ層の燃焼がより促進されるこ
とになり、所謂燃焼用空気Ａの吹き抜け現象が生ずるこ
とになる。

【０００７】尚、前記ストーカ５０の両側部に燃焼用空
気Ａの吹き抜けが生ずると、ストーカ５０の中央部分の
ごみ層の燃焼が遅れ勝ちになり、図８に示す如くストー
カの中央部分に被燃焼物Ｂの所謂燃え残りを生ずること
になる。その結果、ごみ層を均一に、しかも効率よく燃
焼させることができなくなると云う問題がある。図８に
於いてＣは燃焼残滓である。

【０００８】また、可動火格子５２が常時前後方向へ摺
動するため、前記隙間Ｇの可動火格子５２とサイド火格
子６４の部分は、灰やごみ層内の金属類が隙間Ｇ内へ入
り込むこととも相俟って激しく磨耗し、燃焼炉の運転時
間に比例して隙間Ｇが拡大して行く。その結果、隙間Ｇ
からの洩れ込み空気が益々増加することになり、旺盛な
燃焼火炎が焼却炉側壁の耐火物レンガ６１を舐めると共
に、吹き上げられた灰Ｃが耐火物レンガ６１の外表面へ
付着溶融し、クリンカを生成すると云う問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前のこの
種階段式ストーカに於ける上述の如き問題、即ち両側
部の火格子と耐火炉壁との隙間Ｇから噴出した燃焼用空
気によって、ごみ層に空気の吹き抜けが生じ、ストーカ
上の被燃焼物を均一に且つ効率よく燃焼させることがで
きないこと、前記隙間を通して噴出する燃焼用空気に
よって燃焼火炎が立ち上り、耐火炉壁を形成する耐火物
レンガが損傷を受けること等の問題を解決せんとするも
のであり、ストーカ両側部の火格子と耐火炉壁との間の
シール機能を構造的に高めることにより、両者の間隙Ｇ
を通して吹き上る燃焼用空気に起因する様々な問題の発
生を完全に防止できるようにした階段式ストーカを提供
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明は、被燃焼物の
送り方向に固定火格子と可動火格子を交互に配設して成
る階段式ストーカに於いて、ストーカの両側部にサイド
シール板体を配設し、該サイドシール板体を固定火格子
に取り付けると共に、該サイドシール板体と耐火炉壁と
の隙間に伸縮自在なシールプレートを介設して前記隙間
を密封し、更に、ストーカの両側部に位置する可動火格
子の側方にサイドシール火格子を側方へ移動自在に連結
し、該サイドシール火格子を前記サイドシール板体の側
面へ密接させつつ可動火格子と共に前後方向へ摺動させ
ることを発明の基本構成とするものである。

【００１１】また、本願発明では、固定火格子と耐火炉
壁との間はサイドシール板体とシールプレートとによっ
て気密状にシールされ、更に、可動火格子とサイドシー
ル板体の間は、サイドシール板体の側面に密接した状態
で摺動するシール火格子によって気密状にシールされ
る。その結果、ストーカの両側部と耐火炉壁との隙間か
らの燃焼用空気の漏洩が皆無となり、これに起因する様
々な不都合の発生が完全に防止される。

【００１２】

【発明の実施の態様】図１は、本発明に係る階段式スト
ーカをごみ焼却炉に適用した例を示す略式縦断側面図で
あり、図２は図１の階段式ストーカの一部を省略した縦
断側面図である。図１に於いて、１はごみ焼却炉、２は
ごみ供給ホッパ、３はごみ供給装置、４は乾燥ストー
カ、５は燃焼ストーカ、６は助燃バーナ、７は灰出しホ
ッパ、８は落下灰コンベア、９は灰出し装置、１０は階
段式ストーカの固定火格子、１１は可動火格子であり、
乾燥ストーカ４と燃焼ストーカ５は、各火格子１０，１
１を所定の前方仰角θ（θ＝２０°）だけ傾斜せしめた
状態で焼却炉支持フレーム（図示省略）へ取付け支持さ
れている。

【００１３】前記乾燥ストーカ４及び燃焼ストーカ５は
所謂階段式ストーカであって、図２に示す如くごみ等の
被燃焼物の送り方向（前後方向）に固定火格子１０と可
動火格子１１を交互に配列することにより形成されてい
る。また、前記各火格子１０，１１は火格子体１２、ノ
ズル孔１３、空気案内体１４、弾性体１５等から構成さ
れている。

【００１４】即ち、前記火格子体１２は、断面が略Ｈ型
を呈する火床フレーム１６にボルト１７により固定され
ており、前半下側と後側が開放された中空箱状を呈する
ものである。この例では図３及び図４に示す如く、上壁
１８とこれの前側に連設された前壁１９と、これらの両
側に設けられた左右の側壁２０と、これらの後側下部ど
うしを連結する下壁２１とから箱状に形成されている。
また、前記ノズル孔１３は、火格子体１２の前側下端に
形成されたもので、この例では、火格子体１２の前壁１
９の下端が切除され、隣接する前側の火格子体１２の上
壁１８との間に形成されている。更に、前記空気案内体
１４は、火格子体１２内に横軸廻りに俯仰可能に設けら
れ、火格子体１２の上壁１８及び前壁１９との間に火格
子体１２の後側からノズル孔１３に達する空気通路２２
を形成するものである。加えて、前記弾性体１５は、空
気案内体１４の先端を常に隣接する前側の火格子体１２
の上壁１８に摺動可能に当合させるものであり、前記空
気通路２２の気密性を保持するためのものである。

【００１５】前記固定火格子１０用の火床フレーム１６
ａは図３及び図４に示す如くストーカ取付フレーム２６
を介して焼却炉支持フレーム２５に固定されており、同
様に前記可動火格子１１用の火床フレーム１６ｂは火格
子駆動フレーム２３に取付されている。 また、前記火
格子駆動フレーム２３は固定側に横軸廻りに回転可能に
設けられたローラ２４に依り前後動可能に支持され、往
復駆動装置Ｅに依り前後方向に往復される様にしてあ
る。更に、ストーカの下には、図略しているが、落下灰
を受ける灰出しホッパが設けられ、これの下には、落下
灰を搬出する落下灰コンベアが設けられている。

【００１６】尚、前記各火格子１０，１１は所定の前方
仰角θ（θ＝３５°）だけ傾斜せしめた状態で設置され
ており、前傾仰角θは、５０°、好ましくは１０〜４０
°、特に好ましくは２０〜３０°である。前傾仰角θが
この範囲より小さくなると、ごみの攪拌効率が悪化する
傾向があり、また逆に大きくなると、ごみの搬送効率が
悪化する傾向がある。

【００１７】図３は、図１のごみ焼却炉の階段式燃焼ス
トーカを固定火格子１０の位置で縦断した一部省略正面
図、図４は可動火格子１１の位置で縦断した一部省略正
面図であり、本発明の要部を示すものである。前記図３
及び図４に於いて２５は焼却炉支持フレーム、２６はス
トーカ取付フレーム、２７はレンガ支持架台、２８は耐
火炉壁、２９はサイドシール板体、３０はサイドシール
板体の取付ボルト、３１はシールプレート、３２はシー
ルプレートの取付ボルト、３３は充填材、３４はサイド
シール火格子、３５は連結ボルト、３６はスプリングで
ある。

【００１８】図３を参照して、複数列の固定火格子１０
は固定火格子用火床フレーム１６ａ上に火格子取付ボル
ト１７により夫々固定されている。また、固定火格子用
火床フレーム１６ａは、焼却炉支持フレーム２５に固定
したストーカ取付フレーム２６へその両端部が支持固定
されている。更に、前記焼却炉支持フレーム２５の内側
面に固定したレンガ支持架台２７上には、耐火物レンガ
２８が積み重ねられており、これによって焼却炉側壁
（耐火炉壁）Ｆが形成されている。

【００１９】前記複数列の固定火格子の内、ストーカの
両側部に位置する固定火格子１０の外側面には、上端部
を耐火炉壁Ｆ側へ折り曲げしたサイドシール板体２９が
配設されており、各固定火格子１０の側面へサイドシー
ル取付ボルト３０によって固定されている。即ち、前記
サイドシール板体２９は断面形状が逆Ｌ字型で且つ細幅
の長方形状に形成されており、上端部の折り曲げ片を耐
火炉壁Ｆ側へ突出させた状態で、固定火格子１０の側壁
２０の外方へ配設固定されている。

【００２０】前記サイドシール板体２９と耐火炉壁Ｆを
形成する耐火物レンガ２８の間には、断面Ｕ字型の弾性
を有する樋状のシールプレート３１が配設され、シール
プレート取付ボルト３２によりストーカ取付フレーム２
６へ支持固定されている。また、前記断面形状がＵ字型
の樋状のシールプレート３１の内部には弾力性を有する
耐熱性充填材３３が充填されており、前記サイドシール
板体２９の上端折曲げ片２９ａが充填材３３の上面へ密
接している。

【００２１】即ち、階段式ストーカを形成する固定火格
子１０の両側部と耐火炉壁Ｆを形成する耐火物レンガ２
８との間は、サイドシール板体２９と弾性を有する樋状
のシールプレート３１によって気密状に密封されてお
り、その結果、耐火炉壁Ｆと固定火格子１０との間隙を
通して燃焼用空気がストーカ上方へ吹き上がることは皆
無となる。

【００２２】同様にストーカＳを構成する複数列の可動
火格子１１は、図４に示す如く、可動火格子用火床フレ
ーム１６ｂ上に火格子取付ボルト１７により支持固定さ
れている。また、当該可動火格子用火床フレーム１６ｂ
は火格子駆動フレーム（図示省略）上に支持固定されて
おり、図２に示す如く、当該火格子駆動フレーム２３を
介して前後方向に移動される。

【００２３】また、前記ストーカＳを構成する複数列の
可動火格子１１の内、ストーカＳの両側部に位置する各
可動火格子１１と前記サイドシール板体２９との間に
は、サイドシール火格子３４が介設してされている。そ
して、当該サイドシール火格子３４は、可動火格子１１
の側壁２０を貫通せしめた連結ボルト３５の先端をこれ
に螺着することにより、可動火格子１１と階段式ストー
カＳの横幅方向へ移動自在に連結されている。

【００２４】尚、前記連結ボルト３５にはスプリング３
６が介挿されており、当該スプリング３６の弾力により
サイドシール火格子３４は常時サイドシール板体２９側
へ付勢されており、可動火格子１１が前後方向へ移動す
ることにより、サイドシール火格子３４はこれと一体と
なって、サイドシール板体の内側側面と摺接しつつ移動
する。

【００２５】また、前記サイドシール火格子３４の上端
部には、炉の内方へ向けて上壁突片３４ａが突設されて
おり、且つ当該上壁突片３４ａは、隣接する可動火格子
１１の上壁１８から外側方へ突出せしめた上壁突片１８
ａと段違い状に組合わされている。即ち、両者の摺接面
の加工精度を上げて気密状の面接触とすることにより、
両上壁突片１８ａ，３４ａの間隙からの空気漏れがほぼ
完全に防止されている。

【００２６】更に、本実施態様ではストーカＳの下方の
灰出しホッパ７の上端部が、図３及び図４に示す如くシ
ールプレート３１を支持するストーカ取付フレーム２６
へ支持固定されている。即ち、灰出しホッパ７の外周端
部の上方は、シールプレート３１及びストーカ取付フレ
ーム２６によって完全に炉内部と遮断された構成となっ
ており、従前の灰出しホッパのように、耐火炉壁の内側
面に沿ってホッパ外周端縁から炉内方へ燃焼用空気が漏
出することが皆無となる。

【００２７】上記本実施態様では、スプリング３６とし
てコイルスプリングを使用しているが、これに代えて板
バネやその他のバネを使用してもよいことは勿論であ
る。また、本実施態様ではサイドシール火格子３４の上
壁突片３４ａと可動火格子１１の上壁突片１８ａとを段
違い状に組み合せしているが、対向する両端面に凹凸体
を形成し、両者を噛み合わせる形式の組み合せとしても
よい。

【００２８】次に、本発明に係る階段式ストーカの作動
について説明する。往復駆動装置（図示省略）に依り固
定火格子１０に対して可動火格子１１が前後方向に往復
されると、ごみＢが火床の上流から下流へ移送されなが
ら焼却される。燃焼用空気Ａは、各火格子体１２の後側
から空気案内体１４に依り形成された空気通路２２を通
過してノズル孔１３から噴射される。この為、灰出しホ
ッパ７内に供給された燃焼用空気Ａは、各火格子体１２
の前側に形成されたノズル孔１３から高速で且つ排出空
気量が等しく噴出される。その結果、火床上のごみ層の
如何に拘らず、常に均一な空気分布を得る事ができる。

【００２９】固定火格子１０と耐火炉壁Ｆとの間は、弾
性を有するシールプレート３１の両端部がサイドシール
板体２９及び耐火炉壁面へ密着接当することによりほぼ
密封状態となっている。また、温度上昇によって炉構成
材が熱膨張をしても、シールプレート３１が弾性変形を
することによって膨張寸法が完全に吸収される。その結
果、前記両者の間隙から燃焼用空気が炉内へ漏洩するの
はほぼ完全に防止される。

【００３０】同様に、可動火格子１１が前後方向へ移動
をすると、サイドシール火格子３４もスプリング３６の
弾性力によりサイドシール板体２９側へ押圧された状態
で移動をする。その結果、サイドシール板体２９とサイ
ドシール火格子３４との摺接面からの空気漏れは、ほぼ
完全に防止される。

【００３１】また、サイドシール火格子３４の上壁突片
３４ａと可動火格子１１の上壁突片１８ａは、密着した
状態で両者が前後方向へ一体となって移動をするため、
前記両上壁突片１８ａ，３４ａの接当面を通しての空気
漏れもほぼ完全に防止される。その結果、従前の階段式
ストーカのように耐火炉壁とストーカ側部の間隙Ｇを通
して漏れる燃焼用空気が皆無となり、これによって起生
する様々な不都合がほぼ完全に防止されることになる。

【００３２】

【発明の効果】上述の通り、本発明の階段式ストーカで
は、ストーカＳの両側部と耐火炉壁との間にサイドシー
ル板体を配設してこれを固定火格子の側壁へ固定すると
共に、サイドシール板体と耐火炉壁の間に弾性を有する
シールプレートを設ける構成としている。そのため、固
定火格子と耐火炉壁との間隙を通して炉内方へ漏出する
燃焼用空気は、ほぼ零となる。

【００３３】また、可動火格子と前記サイドシール板体
との間にはサイドシール火格子を設け、これをサイドシ
ール板体側へ押圧しつつ可動火格子と一体的に前後方向
へ摺動させる構成としている。そのため、サイドシール
板体とサイドシール火格子との摺接面はほぼ気密状に保
持されることになり、当該摺接面を通しての燃焼用空気
の漏洩、即ち可動火格子と耐火炉壁との間隙からの燃焼
用空気の漏洩が皆無となる。その結果本発明の階段式ス
トーカに於いては、前述の如く燃焼用空気の漏洩に起因
する様々な不都合の発生が完全に防止され、ストーカ上
のごみ層を均一にしかも効率よく燃焼させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る階段式ストーカをごみ焼却炉に適
用した例を示す略式縦断側面図である。

【図２】図１の階段式ストーカの一部を省略した略式縦
断側面図である。

【図３】図１の階段式ストーカを固定火格子の部分で縦
断した一部省略縦断正面図である。

【図４】図１の階段式ストーカを可動火格子の部分で縦
断した一部省略縦断正面図である。

【図５】従来のごみ焼却炉用の階段式ストーカの構造を
示す斜視図。

【図６】可動火格子の後退状態を示す作動図。

【図７】図５に於けるＤ部の部分拡大断面図である。

【図８】従前の階段式ストーカに於けるストーカ上のご
みの燃焼状態を示す説明図。

【符号の説明】

Ａ ・・ 燃焼用空気 ９ ・・ 灰出し装
置 Ｓ ・・ 階段式ストーカ １０・・ 固定火格
子 Ｂ ・・ 被燃焼物 １１・・ 可動火格
子 Ｃ ・・ 燃焼残滓 １２・・ 火格子体 Ｅ ・・ 往復動駆動装置 １３・・ ノズル孔 Ｆ ・・ 耐火炉壁 １４・・ 空気案内
体 １ ・・ ごみ焼却炉 １５・・ 弾性体 ２ ・・ ごみ供給ホッパ １６・・ 火床フレ
ーム ３ ・・ ごみ供給装置 １６ａ・ 固定火格
子用火床フレーム ４ ・・ 乾燥ストーカ １６ｂ・・可動火格
子用火床フレーム ５ ・・ 燃焼ストーカ １７・・ 火格子取
付ボルト ６ ・・ 助燃バーナ １８・・ 上壁 ７ ・・ 灰出しホッパ １８ａ・ 可動火格
子の上壁突片 ８ ・・ 落下灰コンベア １９・・ 前壁 ２０・・ 側壁 ２９ａ・・上端折曲
げ片 ２１・・ 下壁 ３０・・ サイドシ
ール板体の取付ボルト ２２・・ 空気通路 ３１・・ シールプ
レート ２３・・ 火格子駆動フレーム ３２・・ シールプ
レート取付ボルト ２４・・ ローラ ３３・・ 充填材 ２５・・ 焼却炉支持フレーム ３４・・ サイドシ
ール火格子 ２６・・ ストーカ取付フレーム ３４ａ・ サイドシ
ール火格子の上壁突片 ２７・・ レンガ支持架台 ３５・・ 連結ボル
ト ２８・・ 耐火炉壁 ３６・・ スプリン
グ ２９・・ サイドシール板体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被燃焼物の送り方向に固定火格子と可動
   火格子を交互に配設して成る階段式ストーカに於いて、
   ストーカの両側部にサイドシール板体を配設し、該サイ
   ドシール板体を固定火格子に取り付けると共に、該サイ
   ドシール板体と耐火炉壁との隙間に伸縮自在なシールプ
   レートを介設して前記隙間を密封し、更にストーカの両
   側部に位置する可動火格子の側方にサイドシール火格子
   を側方へ移動自在に連結し、当該サイドシール火格子を
   前記サイドシール板体の側面へ密接させつつ可動火格子
   と共に前後方向へ摺動させる構成としたことを特徴とす
   る階段式ストーカ。
2. 【請求項２】 サイドシール板体を上端部を側方へ折り
   曲げせしめた断面形状が逆Ｌ型の細長い板状体とすると
   共に、シールプレートを断面形状がＵ字状の樋状体とし
   た請求項１に記載の階段式ストーカ。
3. 【請求項３】 サイドシール火格子と可動火格子とを該
   可動火格子の側壁を挿通せしめた連結ボルトにより連結
   すると共に、スプリングによりサイドシール火格子をサ
   イドシール板体側へ押圧する構成とした請求項１に記載
   の階段式ストーカ。
4. 【請求項４】 シールプレートに、該シールプレートの
   支持部材を介して灰出しホッパの上端を気密状に固定す
   る構成とした請求項１に記載の階段式ストーカ。