JPS58205015A - ごみ焼き火格子のための火格子ブロツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 子フレームに火格子フロックが互に部分的に重なって屋
根ぶきかわら状に配列されたとみ焼き炉で火格子層を形
成するように同様なブロックと組合わせて使用すること
ができる火格子ブロックに関する。

最近の数年間にわたってごみまだは廃物の組成に変化が
あった結果、特にそのような材料の熱量が増加しただめ
、燃焼火格子が、特にその個々の部分が高い熱応力にさ
らされている。燃焼火格子が、通気手段を有する燃焼支
持体として、および燃焼すべき材料のだめの移送丑たは
搬送手段としての二重の機能を有するため、火格子構造
は交互の固定および可動火格子区分のような面を含み、
かつ比較的複雑な多部分構造体である。さらに、そのよ
うな燃焼火格子が制御ループの部分であり、かつ制御信
号にほぼ迅速に応答するように期待されるので、その動
力学は成る最小程度の精度を有しなければならない。か
くして、燃焼火格子が信頼できる仕方で作用できる境界
条件を、普通に起こる平衡を阻止するために部分的に特
別な介在により確保しなければならない。

多数の重要な境界条件のうちの一つは火格子温度である
。特別な制御の介在には、火格子層の平均温度が例えば
１０００℃の燃焼温度で３００℃を越えないように燃焼
温度制御を確立することも含まれる。

熱の蓄積により火格子層が局部的に過熱すると、腐蝕が
増加し、かつスケール生成率が増加し、最後に比較的短
時間内に火格子層の部分が完全に破壊することが良く認
識されている。これらの格子層部分は取り代えなければ
ならず、このため交換可能性が望捷れ、これは種々の構
造的配置により達成される。

比較的大きいユニットの早期破壊につながる高い腐蝕ま
たはスケール生成率および機械的摩耗の増大を防止する
だめの一つの予防手段は、火格子層の強制冷却によシ与
えられる。ほとんど例外なしに、従来技術では、冷却空
気の部分が一次燃焼空気として付加的に用いられている
。

このため、一次燃焼空気の制御が温度制御手段でもある
。

強制冷却のために、格子下の送風がおおむね格子層にぶ
っつかって流れ、そして層の空気通路開口により冷却媒
体の部分が燃焼すべきごみ床の中へ進むことができ、そ
こではその送風が一次燃焼空気として燃焼過程に参加す
る。空気開口が詰才ると、冷却空気通路の流れが減少し
かつ背圧が増加し、その結果格子層の特別な個所で熱が
蓄積する。このため、火格子部分が過〜　５　一 犬な熱応力を受け，摩耗が増加し、スケール生成率がい
っそう高くなり、短時間内に火格子部分が破壊する。

本発明の目的は、空気通路の劣化を避け、かつ冷却およ
び燃焼空気のだめの全く支障のない通路をもってその機
能を果し続ける、改良された空気通路配置を有する、同
様な火格子フロックと組合わせて使用可能な改良された
火格子フロックを提供することである。

簡単に述べると、本発明はとみ焼きシステムの火格子層
で他の同様なフロックと使用される改良された火格子フ
ロックを含む。火格子フロックが、傾斜した火格子フレ
ームに、部分的に重なって屋根かわら状に配列され、ま
たシステムには、強制冷却用空気を供給して除去し、か
つ一次燃焼空気を与えるための手段がある。改良された
フロックは、長さと幅寸法Ｌ１とＬ２を有する、長方形
の平坦な前面を含み、ここでＬｌけＴ．２に等しいか、
またはＬ２より大きい。ブロックには、また強制空気を
ブロック内から外側へ導　６　− くための複数個ｎの吹出しチャンネルがあり、前記チャ
ンネルは各々前面を通るほぼ長方形の開口に終っており
、各開口が長さと幅寸法ｄ１とｄ２を有し、ここでｄｌ
はｄ２に等しいか、またはｄ２よシ大きい。開口の寸法
は、表面積Ｆと各開口横断面積ｆを次式に従って関連さ
せるように選択する。

Ｌｌ　：Ｌ２＜ｄｌ　：　ｄ２ および ２０（Ｆ：ｎｆ（４０゜ −２□ すなわち、面の寸法の比は各開口の寸法の比より小さく
、また表面積の半分と開口面積の比が２０と４０の間に
ある。

前述の目的および他の目的が本発明によシ達成される仕
方を詳細に理解できるようにするために、その特に有利
な実施例を、：この明細書の一部を形成する付図を参照
して述べる。

以下、本発明の実施例を図面によシ説明する。

本発明の検討に入る前に、以前に試みられて確かな欠点
を示しだ成る解決を論議することも役に立つだろう。こ
の目的のために、火格子フロックの空気通路の配置を概
略的に示す第１ａ　−１ａ図を用意したが、これらの図
には各フロックの前端部のみを示しである。これらの四
つの従来技術の構造の各々について、概略側面図と正面
図を示しである。各場合に、矢印りは空気通路開口５ａ
〜５ｄを通って流出する全体通路を象徴化したものであ
る。第１ａ−１ｄの具体例では、空気開口５ａ、　５ｂ
ガスロツトとして構成され、かつ第１ｅ−１ａ図に示し
た具体例では、開口が円形通路の形をしている。これら
はそれぞれ、実際に使用されたが、どれも成巧しなかっ
た配置と形態に相当する。

第１ａ図と第１ｂ図に示した構造は、火格子フロックの
前面の全幅を横切って延在する鼻状突出部２を有する。

突出部２の底を横切ってスロット状開口５ａがある。冷
たい空気流りの部分が空気案内要素（図示省略）により
スロット状開口５ａに到達し、ブロック１の前面とほぼ
平行な方向にスロットから進む。理解されるように、こ
れらのブロックは各々、第２図に示した本発明のブロッ
クとほぼ同じ仕方で他の同様なブロックと組立てられる
ように意図されている。第２図では、各火格子ブロック
が隣り合うブロックと部分的に重なって、屋根かわらの
重なり合う配置と同様な配置を形成するように配置され
ている。第１ａ図、第１ｂ図の具体例では、流出する空
気が、隣接して下にある火格子ブロックの上部に直接突
き当る。火格子層より上の燃焼ごみ床が空気の流れを分
配するが、空気開口の附近で過熱の局部化によりだんだ
んケーキ化して詰まってくるので、スロット状開口の対
向縁が徐々にゝ−緒に大きくなる“。この時点で、温度
制御装置の局部的破壊があシ、そして過熱により急速に
スケールが形成される。

この問題を除去するために、第１Ｃ図および第１ｄ図に
示した技術を用いることにより、−次燃焼空気が同一の
まだは隣接する火格子ブロックにぶっつかって直接流れ
ないように防止した。

流れが火格子ブロックの前面から約９００の角度で　９
　− 全体的に出現するように流れを指向させている。

最初の構造のスロットに対し垂直な二つのスロット状空
気出口５ｂを設けたことにより、冷却空気すなわち二次
空気りをごみ床に直接吹き込むことができ、空気が下に
ある隣接した火格子ブロックと有意な接触をすることが
ない。驚くべきことには、このような対策にも拘わらず
、空気隙間の附近でケーキ化する点に関して同じ不利な
影響が起こシ、このため隙間の側部が互に向ってゆっく
りと犬きくなシ、これに伴ってスケールが生成して、火
格子フロックを取り代える必要が出てくる。

スロット状空気出口がそのようなケーキ化を受けやすい
点を考慮して、これらの出口を、第１ｅ図と第１ｆ図に
示したような円形ノズル状開口により置き代えるのが適
当であると思われた。

十分な量の二次空気を燃焼ごみ床に供給するために、開
口５Ｃが火格子ブロック１”の前面にできるだけ低く設
定され、隣接する火格子ブロックの頂部に沿って平行な
流れＬを確保するために１０− あらゆる努力がなされた。しかしながら、その結果はな
お不満足なことが実証され、かつ再設計された空気出口
が灰捷たは非鉄溶融金属で詰まり、そのため当然の如く
スケールが生成されてブロックが破壊した。

第１ｇ、　ｌｈ図には、複数の火格子フロックを重ねて
置くことにより形成されるくさび状凹所またはくぼみの
上方に空気出口をできるだけ高く位置させた次の段階の
試みを示しである。このくさび状凹所には、溶融スラッ
プまたは非鉄金属の集中を予想しなければならない。火
格子フロック前面の中心より上に空気出口を配置すれば
、詰まりがちな開口を問題の範囲からいっそう好ましい
範囲に移動させるのに役立つ。たとえそうでも、今やご
み床に若干高く出現する空気流しが一次通気に適当であ
ると、―われるだろう。

しかしながら、灰と、一部溶融非鉄金属も、第１ｇ図に
矢印Ａで示したように流れ方向りと反集中した所を３で
示す。ここで再び、火格子フロックを通る二次空気の流
れが、従って冷却作用が徐々に減少して、前述した破壊
につながる。

このようにして、火格子フロックの以前のものから相当
な新発展を示す空気流通路を含む火格子フロックを工夫
することが必要であった。

本発明による火格子フロックを第３ａ図および第３ｂ図
に示す。第３ａ図は、二つの長方形の吹出し開口１５な
らびに第３ｂ図に最も良く見られる前面の斜角部首たは
面取如部１２を有する火格子フロック１０の正面図であ
る。開口１５をフロックの面１０′に面取り部１２の下
に位置決めする際の種々の寸法上の関係は有意であるこ
とが見出だされた。

これらのことと関連して、次の項を用いるがこれらは第
４ａ図に示しである。

ｄｌは吹出し開口１５の大きい方の寸法、ｄ２は開口１
５の小さい１．？５の寸法、Ｌｌは面取り部を含まない
前面１０′の大きい方の寸法、Ｌ２は前面１０′の小さ
い方の寸法、 ｆは開口１５の横断面積、 Ｆは前面の全表面積である。

それから、空気通路を配置する際に次の関係を認めなけ
ればならない。

（１）　Ｌ　、　”、　Ｌ２　（ｄ　１：　ｄ　２　　
　　Ｌ　］−≧−Ｌ２およびｄ１乏ｄ２のとき （２）　２０　＜　２　Ｆ　：　ｎｆ　（４０ここでｎ
は正の整数である。

それから、前面１０′の範囲を、次の式に従って複数の
長方形領域または副範囲に分割されたものとして見るこ
とができる。

（３）　Ｌ＋（＋−ｉ）　　　２（］−Ｄ　　−朕Ｊ×
Ｌ ここで１およびｊは等しい正の整数である。

これらの範囲は第４ｂ図、第４Ｃ図に示しである。

好適な実施例では、 Ｌ、　：　Ｌ２＝１．７　　　Ｌ、　＝２０６ｍｍのフ
ロックについてｄｌ：ｄ２≧２２ （ｎＦ／２）　：　ｎｆは約３４と３８の間の値および
ｎ　＝　２を有する。

はとんど例外なしに、二つの吹出し開口の配置、すなわ
ち第４ｂ図に示したように領域Ｚ１、とＺ１４にそれぞ
れ一つずつの吹出し開口の配置は、前１３− 述の関係に従って選択された寸法で満足であることが判
明した。開口を領域Ｙ１１とＹ１３に配置して構成され
かつ第４Ｃ図に示したフロックを用いた場合になお使用
可能な結果が生じたが、その成巧は幾分、前面の開口の
位置に依存していたことが分った。第４ｂ図と第４Ｃ図
は、辺Ｌ１とＬ２を有する長方形により形成された前面
の一様な分配を示すものとして理解しなければならない
。

その場合、表示Ｚｌｌはその上方左側角の１／］６部を
意味し、表示Ｚ１４は上方右側角の範囲の１／１６部を
意味する。ＬｌとＬ２がそれぞれ四つの等しい大きな部
分に細分割されている。Ｙ１ｊ領域を有する第４Ｃ図に
示した分割は幾分制限の仕方が小さく、このような三つ
の部分への分割によシ吹出し開口の位置決めのために比
較的大きな範囲が与えられる。範囲ＹｌｌとＹ１３の外
側に吹出開口を配置すれば、ますます、火格子ブロック
の長期間の安定性が低下し始める前述した困難性に立ち
至ることになる。

灰や溶融金属が吹込み開口を通って火格子フ１４− ロックの内部に侵入しないように防止するだめの本発明
の構造の付加的特徴を第３ｂ図に示しである。そのフロ
ックにおいて、ウェブ３０が開口１５から傾斜して内方
へ延びており、かつ相応して傾斜した平行な頂部面３１
が、下方へ外方に傾斜する吹出しチャンネル３３を区画
するように形成されており、そのスロ−プが、この例で
は、かつ与えられた寸法に関して、火格子フロックの上
面に対して約′］“５°と約２５°の間の角αを形成し
ている。その角度を決めるには、流れ出る一次空気が、
開口の前に位置決めされた、隣接する下方の火格子フロ
ックをはずれるようにしなければならない。この条件を
第２図に示しである。

一点鎖線で示した流れＬがチャンネル３３から開口１５
を通って出現して、次の隣接するブロックの面取りした
」一方部分を迂回しそいる。

さらい、第２図に示しだよう［１、支持部８と９に支持
された支承手段１１にフロック１０が装着されており、
フロックは支承手段１１に対して回転可能である。タイ
ロッド７がフロックを支持するために設けられかつ一緒
に連結されているので、フロックが群をなして移動可能
でありかつ火格子組立体の長手方向に対し垂直に一緒に
結合されている。参照数字６は、必要な保持クリップを
示す。吹出しチャンネル３３が吹出し開口１５で終って
いて、前述したように広がる空気流りを発生させ、まだ
吹出しチャンネル３３は、火格子に位置したごみ床の偏
向作用もなく面取り部１２の縁のちょうど上を延びる開
口から離れるように方向づけられている。線Ｈは火格子
路の適尚な傾斜を示す、重力に垂直な水平線である。−
次空気の排出中高い圧力降下が発生する結果、空気出口
の横断面積を前述したように選択することによシ、多か
れ少なかれ、ごみでおおわれた格子面の上のごみ層厚さ
と無関係な燃焼空気の分布を許し、：燃焼パターンが比
較的一様になる。制御ル］ブの部分として、火格子は、
一方では良好な搬送および攪拌特性を有しなければなら
ず、他方では、一様な燃焼パターンを確保しなければな
らない。その際、非常に重要な役１」は冷却と前述した
圧力降下によりなされる。

本発明を例証するために確かな有利な実施例を選んだが
、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱せ
ずに種々の変更と修正をなしうろことを当業者であれば
理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１．ａ−１ｂ図は本発明により克服される問題を示す
従来技術の構造の概略側面図と正面図、第２図は火格子
層に組立てられた本発明による火格子フロックを示す、
部分断面した部分側面図、第３ａ図は本発明による火格
子フロックの正面図、第３ｂ図は第３ａ図の線３ｂ　−
３ｂに沿って断面した側面図、第４ａ図はその寸法」二
の関係を示す本発明による火格子フロックの簡単な正面
図、第４ｂおよび４Ｃ図は空気通路開口を位置決めする
際に有用な細分割を示す火格子フロックの前面のダイア
グラムである。 １０・・・火格子フロック　　１０′・拳・前面】５・
・・長方形の開口　　　３３・・・吹出しチャンネル１
７一 ＦＩＧ４ａ ＦＩＧ、　ｌ、ｃ ７７−

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）傾斜した火格子フレームにフロックが部分的に重
   なって屋根ぶきかわら状に配列されたとみ焼きシステム
   の火格子層で他の同様なフロックと使用される改良され
   た火格子フロックでるって、とみ焼きシステムが、強制
   冷却空気を供給して除去しかつ一次燃焼空気を与えるだ
   めの手段を有する火格子フロックにおいて、長さと幅寸
   法Ｌ１とＬ２を有するほぼ長方形の、平坦な前面を備え
   、ここでＬｌ＞Ｌ２でろシ、また強制空気をフロック内
   からその外側へ導くだめの複数個ｎの吹出しチャンネル
   を区画する前記フロックにおける手段を備え、前記チャ
   ンネルが各々前記前面を通るほぼ長方形の開口に終って
   いて、各開口が長さと幅寸法ｄ１とｄ２を有し、ここで
   ｄ工〉ｄ２であシ、前記開口の寸法は、表面積Ｆと各開
   口横断面積ｆを次式 ％式％：２ （４０ に従って関連させるように選択することを特徴とする火
   格子フロック。
2. （２）前面を、Ｌ、／１とＬ２／Ｊの距離だけ隔置され
   た格子の線によシ区画された複数の副範囲に分割し、そ
   れによって副範囲Ｚ（ｉ、　ｊ）を区画し、各開口が前
   記副範囲のうちの一つの中にあるようにした、特許請求
   の範囲第１項記載の火格子フロック。
3. （３）面と開口面積を、 ３４二Ｆ／２ｆ二３８ のように選択し、開口を前記面の上方かど部の副範囲Ｚ
   （１，１）とＺ（］、　４）に位置決めするようにした
   、特許請求の範囲第２項記載の火格子フロック。
4. （４）各チャンネルをフロックの頂面に対し鋭角で傾斜
   させた、特許請求の範囲第３項記載の火格子フロック。
5. （５）鋭角が約１５°と約２５°の間にある、特許請求
   の範囲第４項記載の火格子フロック。
6. （６）各チャンネルをフロックの頂面に対し鋭角で傾斜
   させた、特許請求の範囲第１項記載の火格子フロック。
7. （７）鋭角が約１５°と約２５°の間にある、特許請求
   の範囲第６項記載の火格子フロック。