JPH1144581A

JPH1144581A - 非接触式温度計測装置

Info

Publication number: JPH1144581A
Application number: JP9202944A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Yamagata; 昌継山縣; Nobuhiko Tanaka; 暢彦田中; Michihiko Kamata; 充彦鎌田
Original assignee: CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU; CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO; Kubota Corp
Current assignee: CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU; CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO; Kubota Corp
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】炉内の温度を正確かつ迅速に測定することが
できる非接触式温度計測装置を提供する。【解決手段】一端を炉壁１３に形成された開口部２８
に連通させ、他端に計測窓２９を設けた筒状体２７と、
計測窓２９を介して炉内温度を計測する非接触式の測温
部３０とを備えてなる非接触式温度計測装置であって、
開口部２８への融着物を除去すべく、筒状体２７の内部
から開口部２８に突出自在な機械的除去手段Ｓを設けて
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一端を炉壁に形成
された開口部に連通させ、他端に計測窓を設けた筒状体
と、前記計測窓を介して炉内温度を計測する非接触式の
測温部とを備えてなる非接触式温度計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の非接触温度計測装置に
は、例えば、炉壁に熱電対などの測定手段を埋設してお
き、炉内の温度を間接的に測定するものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の非
接触温度計測装置によれば次のような問題があった。即
ち、埋設式の非接触温度計測装置では、あくまでも炉内
の温度を間接的に測定するものであって、真の炉内温度
を得るためには何らかの温度補正が必要となって正確な
温度を常に把握することが困難であった。また、炉の内
部と測温部との間には炉壁が存在するから、炉内の温度
変化を認識するのに幾分の時間差が生じ、例えば、羽口
から供給する燃料および酸素量を適切なタイミングで調
節することが困難である等の不都合が生じていた。炉内
の温度を正確に測定するには、例えば、消耗式の熱電対
を炉内に挿入する方法も考えられるが、この場合には、
毎回の温度測定作業が非常に煩雑であるうえに、測定間
隔も断続的にならざるをえず、炉内の温度変形に応じて
溶融対象物の投入量あるいは羽口からの酸素供給量を適
宜増減させたりするための判断要素とするには不十分で
あった。

【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、炉内の温度を正確かつ迅速に測定すること
ができる非接触式温度計測装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（構成１）本発明の非接触式温度計測装置は、請求項１
に記載したごとく、開口部への融着物を除去すべく、筒
状体の内部から前記開口部に突出自在な機械的除去手段
を設けた点に特徴を有する。（作用・効果）本構成であれば、開口部への融着物に対
して直接に外力を加えることができるから、融着物を確
実に除去することができる。

【０００６】（構成２）本発明の非接触式温度計測装置
は、請求項２に記載したごとく、筒状体から炉内に可燃
性ガスを供給し、当該可燃性ガスを開口部で燃焼させる
ことで、前記開口部へ融着した溶融物を除去するよう構
成することができる。（作用・効果）本構成のごとく、開口部から可燃性ガス
を供給して筒状体を一種のバーナーとして使用すること
で、開口部の周辺へ融着した融着物を再溶融させ、或い
は燃焼させることができるから、開口部の周辺に廃棄物
が融着するのを確実に防止することができ、開口部の閉
塞を防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【０００８】本発明の非接触式温度計測装置Ｔは、炉内
で溶融された溶融物の温度を直接計測するためのもので
あり、各種の溶融炉に対して適用可能である。本実施形
態では、各種溶融炉のうち特に廃棄物ガス化溶融炉（た
だし、以降においては単に「溶融炉」と称する）に対し
て適用する例を示す。

【０００９】（非接触式温度計測装置の全体構成）図１
には、本願発明に係る非接触式温度計測装置Ｔの適用対
象である溶融炉１を含む廃棄物溶融処理装置を示す。廃
棄物溶融処理装置は、竪型の溶融炉１と、前記溶融炉１
で発生したガスを導出する煙道２と、前記発生ガスを燃
焼させて廃熱回収すべく前記煙道２に備えられたボイラ
３と、前記ボイラ３からの排ガスを除塵するバグフィル
タ４と、前記ボイラ３により生成された蒸気により発電
する発電装置５等を設けて構成してある。

【００１０】前記溶融炉１は、下部の拡大した形状の竪
型炉で、炉内６には上から順に乾燥帯７、熱分解帯８、
燃焼溶融帯９という三つの処理帯が形成される。ゴミ収
集車により収集された都市ゴミ等の廃棄物は、前記溶融
炉１の上方に設けたホッパ１０に投入され、前記ホッパ
１０の下部に二段に設けた上部ダンパ１１Ａおよび下部
ダンパ１１Ｂを交互に開閉することにより前記溶融炉１
に投入される。上部ダンパ１１Ａおよび下部ダンパ１１
Ｂは、溶融炉１で生じたガスがホッパ１０に吹き上がる
のを防止すると同時に、炉外１２の空気が炉内６に吸引
されるのを防止する。前記ホッパ１０から投入された廃
棄物は、約３００℃から５００℃に維持される乾燥帯７
で乾燥される。その後、廃棄物は約５００℃から８００
℃に維持される熱分解帯８に下降し、廃棄物中の有機物
が、メタン、水素、一酸化炭素等の可燃性ガス及び二酸
化炭素等に熱分解される。また、廃棄物に含まれる塩化
ビニル等は、前記乾燥帯７の後半から当該熱分解帯８で
分解される過程において塩化水素等の腐食性ガスを発生
させる。これらの熱分解ガスは、熱分解帯８の炉壁１３
の外部に設けられた環状ダクト１４を介して前記煙道２
に排出される。尚、熱分解帯８と環状ダクト１４とは、
炉壁１３に対してその周方向に複数設けられた排気口１
５を介して連通している。前記熱分解ガスを排出した後
のいわゆる残渣は、炉内６をさらに下降し、燃焼溶融帯
９で溶融処理される。当該燃焼溶融帯９では、炉壁１３
に形成された羽口１６から空気や酸素富化ガスが供給さ
れる。当該羽口１６は、燃焼溶融帯９の上下方向におけ
る中間位置よりも下方にあって、溶融炉１の中心に向か
って幾分下向きに形成してある。残渣は、羽口１６から
供給される空気等と燃焼反応して高熱を発し、約１５０
０℃に保持される。後述するごとく、当該羽口１６近傍
の炉壁１３には燃焼溶融帯９の温度を測定するための非
接触式温度計測装置Ｔを設けてある。この測定結果に基
づき、羽口１６から供給する酸素量あるいは可燃性ガス
量等の制御を行って燃焼溶融帯９の温度管理を行う。燃
焼溶融帯９において、残渣中の灰分や無機物は更にガス
化溶融処理され、残渣は完全に酸化されて未燃分を含ま
ない溶融スラグとなる。尚、燃焼反応により発生した熱
の一部は溶融炉１の上方に拡散し、前記熱分解帯８にお
ける廃棄物の熱分解処理、前記乾燥帯７における廃棄物
の乾燥処理に供される。また、燃焼溶融帯９での発熱量
を増大させたい場合、あるいは、前記熱分解処理や前記
乾燥処理に供する発熱量をより多く確保したい場合に
は、前記酸素富化ガスにメタンガス等の補助燃料を添加
したものを羽口１６から供給すればよい。

【００１１】前記燃焼溶融帯９の下部側方にはスラグ排
出口１７を設けてある。前記溶融炉１の炉底部１８は前
記スラグ排出口１７に向けて下り傾斜させてある。溶融
スラグは前記炉底部１８の傾斜に沿って流下し、スラグ
排出口１７から水冷槽１９の中に滴下する。溶融スラグ
は、水冷槽１９に蓄えられている冷却水２０によって急
冷され、水砕スラグとなる。当該水砕スラグは、水冷槽
１９の底部に設けてあるコンベア２１によって排出され
る。

【００１２】前記溶融炉１で発生した約４００℃〜５０
０℃の熱分解ガスは煙道２を介してボイラ３に導かれ
る。当該ボイラ３の燃焼室には助燃空気が加えられ、熱
分解ガスのうち、メタン、水素、一酸化炭素等の可燃性
ガスが燃焼処理される。当該燃焼処理により生じた熱
は、ボイラ３の内部に併設してある水管２２と接触し、
水管２２内の循環水を加熱して蒸気を発生させる。当該
蒸気は発電装置５に供給され、蒸気タービンを回転させ
て発電機を駆動する。当該発電装置５で得られた電力
は、廃棄物溶融処理施設の稼働用の電力として使用さ
れ、余剰電力は他の産業施設等に供給される。

【００１３】燃焼処理された前記熱分解ガスはボイラ３
の下流側に設けてある反応室２３に導かれる。ここで
は、塩素ガスの除去が行われる。即ち、反応室２３の内
部には脱硫・脱塩剤２４である石灰粉末等が供給され、
塩素ガスは中和反応により塩化カルシウム等の塩類とな
る。ここで生成した塩類は、反応室の下流側に設けたバ
グフィルタ４において捕捉除去される。塩類の除去が行
われた燃焼排ガスは、誘引送風機２５により誘引され煙
突２６から排気される。

【００１４】（非接触式温度計測装置）本発明に係る非
接触式温度計測装置Ｔの縦断面図を図２に示す。当該非
接触式温度計測装置Ｔは、燃焼溶融帯９の溶融物の温度
を測定すべく溶融炉１の炉壁１３に筒状体２７を貫通さ
せた状態に設ける。当該筒状体２７の両端部のうち、炉
内６側の端部は炉内６に開放した開口部２８とし、一方
の炉外１２側の端部は、炉内６と炉外１２とを隔離する
状態に計測窓２９を設けて構成する。測温部３０は、当
該計測窓２９の炉外側に設ける。計測窓２９としては、
例えば、耐熱性の光学ガラスを用いて構成する。即ち、
当該計測窓２９を介して炉内６の溶融廃棄物から発せら
れる赤外線の波長等を測定することにより、溶融部の温
度を測定することができる。当該測温部３０に用いる温
度計としては、例えば、放射温度計を用いることができ
る。

【００１５】（清掃棒）ただし、筒内空間３１は炉内６
に向けて開放状態にあるため、炉壁１３の内面を伝って
落下する溶融物によって、常に前記開口部２８は閉塞さ
れようとする。これを防止すべく、本発明においては、
筒状体２７の内部に設けた筒内空間３１に機械的除去手
段Ｓである清掃棒３２を挿入配置してある。当該清掃棒
３２は、図２に示すごとく、例えば前記筒状体２７の内
部に当該筒状体２７の軸芯と略同軸芯上に設けることが
できる。当該清掃棒３２は、筒状体２７の軸芯方向に沿
って出退自在であり、清掃棒３２を炉内６側に押し出し
た場合には、清掃棒３２の先端部が炉壁１３の内面より
も若干突出可能となるように構成する。本構成により、
開口部２８へ融着した融着物を除去することができる。
前記清掃棒３２の先端近傍には、清掃棒３２の先端部が
常に筒状体２７の略軸芯上に位置するよう防振部３３を
設けてある。当該防振部３３は、前記開口部２８の視野
を確保すべく、清掃棒３２の軸芯に対して直角方向に複
数箇所に設ける。前記防振部３３の長さは、測温部３０
に放射温度計を用いる場合に確保すべき視野は直径２ｍ
ｍ程度は必要であるから、当該必要面積を考慮して適宜
設定する。尚、清掃棒３２は、手動あるいは自動の何れ
の態様で作動させるものであってもよい。自動で行う場
合には、例えば、前記開口部２８への廃棄物の融着状況
に応じて適宜作動させるものであってもよいし、前記開
口部２８が閉塞しているか否かに拘わらず一定時間毎に
清掃棒３２を動作させるものであってもよい。本実施形
態では、単に前記清掃棒３２を出退させて融着物を除去
する例を示したが、この他にも、例えば前記清掃棒３２
の先端部に複数の羽根部材を設けておき、前記清掃棒３
２を適宜回転させて融着物を除去するものであってもよ
い。

【００１６】（ミラー）前記筒状体２７は炉外１２にお
いて屈曲させ、この屈曲部３４には測温部３０の視準方
向を炉内６の方向に変更するためのミラー３５を配置す
る。当該ミラー３５を設けることにより、測温部３０を
前記清掃棒３２の延出方向と異なる位置に配設すること
ができる。前記筒状体２７の断面形状が円形の場合に
は、前記ミラー３５の平面形状は楕円形になる。前記清
掃棒３２は、前記ミラー３５の中央を挿通する状態に取
り付けられる。

【００１７】（冷却管）図２に示すごとく、前記筒状体
２７の外周部には当該筒状体２７を冷却するための冷却
管３６を設ける。冷却管３６の内部には冷却用の媒体と
して例えば水を循環させる。筒状体２７を冷却し、筒状
体２７の炉内６側の先端を溶融廃棄物の温度に対して低
温に維持することで、炉壁１３および筒状体２７の熱浸
蝕を防止できる。また、筒状体２７を冷却することで、
筒状体２７に取り付けられる前記ミラー３５や測温部３
０が熱で損傷することの防止を図ることができる。

【００１８】〔別実施形態〕前記開口部２８は、図３に
示すごとく炉壁１３の内面よりやや引退した位置に設け
てもよい。この場合には、炉内６に向かって拡径する凹
部３７を炉壁１３に設け、当該凹部３７の底部に前記開
口部２８が位置するように構成する。本構成の場合に
は、前記筒状体２７に可燃性ガス供給機構Ｇ２を設けて
おき、可燃性ガス供給部３８から前記筒状体２７および
前記開口部２８を介して可燃性ガス３９を供給し、筒状
体２７を一種のバーナーとして使用することで、凹部３
７の周囲に融着する融着物の量を低減化することができ
る。つまり、開口部２８から炉内６に向かって形成され
る燃焼炎４０の高温部を、ちょうど炉壁１３の内面位置
に一致させるように燃焼用燃料の供給量を調節すること
で、凹部３７の周辺へ融着した融着物を再溶融させ、或
いは燃焼させることができるからである。この結果、開
口部２８の周辺に廃棄物が融着するのを確実に防止する
ことができ、開口部２８の閉塞を防止することができ
る。

【００１９】尚、上記特許請求の範囲の記載中、図面を
参照し、図面との対照を便利にするために符号を記す
が、当該記入により本発明が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】本発明の非接触式温度計測装置を適用する溶融
炉の構成を示す説明図

【図２】本発明の非接触式温度計測装置を示す縦断面図

【図３】別実施形態に係る非接触式温度計測装置を示す
縦断面図

【符号の説明】

６炉内１３炉壁２７筒状体２８開口部２９計測窓３０測温部３９可燃性ガスＳ機械的除去手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鎌田充彦兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ技術開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端を炉壁（１３）に形成された開口部
（２８）に連通させ、他端に計測窓（２９）を設けた筒
状体（２７）と、前記計測窓（２９）を介して炉内温度
を計測する非接触式の測温部（３０）とを備えてなる非
接触式温度計測装置であって、前記開口部（２８）への融着物を除去すべく、前記筒状
体（２７）の内部から前記開口部（２８）に突出自在な
機械的除去手段（Ｓ）を設けてある非接触式温度計測装
置。
【請求項２】一端を炉壁（１３）に形成された開口部
（２８）に連通させ、他端に計測窓（２９）を設けた筒
状体（２７）と、前記計測窓（２９）を介して炉内温度
を計測する非接触式の測温部（３０）とを備えてなる非
接触式温度計測装置であって、前記筒状体（２７）から炉内（６）に可燃性ガス（３
９）を供給し、当該可燃性ガス（３９）を前記開口部
（２８）で燃焼させることで、前記開口部（２８）への
溶融物の融着を阻止する非接触式温度計測装置。