JPS6146725B2

JPS6146725B2 -

Info

Publication number: JPS6146725B2
Application number: JP14208881A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ooshita; Osamu Ichihara
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1986-10-15
Also published as: JPS5843318A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は都市ごみなどを焼却する流動層焼却炉
から出る不燃物を排出する排出装置に関するもの
である。

近年、ごみなどの焼却炉においては、ストーカ
炉よりも燃焼効率のよい流動層炉が用いられてき
ている。特に最近開発されている、ほぼ垂直面内
に関して旋回する垂直旋回流動層を有する流動層
焼却炉においては、比較的大寸法の不燃物が混入
しても流動層の流動化が阻害されない特長があ
り、また可燃物も破砕を行なわなくとも十分効率
のよい燃焼を行なうことができるので、この形式
の炉が多く用いられるようになつた。

しかしながら、不燃物の排出装置として通常用
いられているスクリユーコンベヤにおいては、ケ
ーシングの入口直下にねじ羽根が存在するため、
大寸法のまま受け入れる不燃物中の鉄片などがね
じ羽根間に入り込まない間に送られ、入口の出口
側に近い側壁下端の入口角とスクリユー間で噛み
込んで破損を招き、或いは運転不能となる。

本第１発明はスクリユーコンベヤの入口直下の
位置にねじ羽根を備えないでおくことにより、上
記従来例の欠点をなくして入口の出口側に近い側
壁の下端の入口角とスクリユー間で輸送物が噛み
込まない流動床焼却炉の不燃物排出装置を提供す
ることを目的とする。

炉内圧のシールが不完全であるとグランドパツ
キンからのガス漏洩が生じ事故を招くおそれがあ
る。

従来スクリユーコンベヤのスクリユーにては、
流動媒体である砂と不燃物（砂中10〜20％）の輸
送と、炉内圧シールの二つの機能を持たせていた
ために、ねじ羽根とケーシングとの間のクリヤラ
ンスを極力小さくすることが望まれ、３〜10mm程
度にとられていた。このため、炉内圧のシール作
用は確保されるものの、狭い隙間は鉄片などが噛
み込むと運転不能となり、再起動も困難となり、
作業能率を著しく低下せしめ、また保守も容易で
なかつた。

本第２発明は、焼却炉の不燃物排出口に接続す
るシユートの高さを焼却炉中の流動層静止高さよ
りも大きくとる（好ましくは流動層静止高さ×砂
の見掛比重よりも大きくとり）ことにより、従来
のものの上記の欠点を除き、かなりの大きさの不
燃物が混入しても噛み込みを生ずることなく、し
かも炉内圧のシールを十分行なうことができる排
出装置を提供することを目的とするものである。

本第１発明は流動層焼却炉の不燃物排出口に上
端が接続され、不燃物及び砂を重力により降下せ
しめるよう案内するシユートと、該シユートの下
端に入口が接続されて横置きに配され、入口から
離れた位置に出口を設けたケーシングと、ケーシ
ング中に納められ回転駆動されるように支持され
たスクリユー等を含むところの流動層焼却炉の不
燃物を排出するスクユータイプの不燃物排出装置
において、前記入口の出口に近い側の側壁直下の
位置より出口に近い側の近傍位置にて輸送のため
のねじ羽根が始まり、出口側に向つて延在するス
クリユーを備えた不燃物排出装置。

であり、本第２発明は流動層焼却炉の不燃物排出口に上
端が接続され、不燃物及び砂を重力により降下せ
しめるよう案内するシユートと、該シユートの下
端に入口が接続されて横置きに配され、入口から
離れた位置に出口を設けたケーシングと、ケーシ
ング中に納められ回転駆動されるように支持され
たスクリユー等を含むところの流動層焼却炉の不
燃物を排出するスクリユータイプの不燃物排出装
置において、前記入口の出口に近い側の側壁直下
の位置より出口に近い側の近傍位置にて輸送のた
めのねじ羽根が始まり、出口側に向つて延在する
スクリユーを備え、且つ、前記シユートの高さを
流動層焼却炉中の流動層静止高さよりも大きくと
り、前記スクリユー外周とケーシング間の空〓を
十分に開けた不燃物排出装置。

である。

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれ
ば、第１図は都市ごみ焼却設備における一例であ
り、ビツト１に貯留されたごみをクレーン２のバ
ケツト３によりホツパ４に投じ、給じん装置５に
より焼却炉６に供給するようになつている。焼却
炉６においては、ブロワ７により供給された流動
化空気が、分散板８から上方に炉内に噴出し、傾
斜壁９に当たつてはほぼ垂直面内の旋回流１０と
なり、砂などの流動媒体をこれに沿つて流動せし
めて、旋回流動層が形成される。さらに、炉内中
央に下降移動層が形成され、この旋回流動層及び
下降移動層によつてごみは短時間に良好な燃焼を
行ない、破砕が予め行なわれなくとも、流動化を
阻害することなく高い燃焼効率を得ることができ
る。

１１は燃焼排ガスダクト、１２は不燃物排出装
置、１３は振動篩、１４は塊状不燃物排出用のコ
ンベヤ、１５は砂などの流動媒体の回収用のエレ
ベータである。

給じん装置５において、１６はごみの入口、１
７は砂袋、破壊されたあとのごみの出口、１８は
焼却炉６に入れることが許されない大きな不燃物
の排出口、１９は戻しシユートである。

給じん装置５は、例えば発明者らが発明し、先
に昭和55年11月17日付で出願した給じん装置の明
細書に示す如き構造のものが用いられる。即ち、
互に逆ねじれ方向の２本のスクリユーが平行に、
かつ互に逆方向に回転するように配備され、該２
本のスクリユーの軸間距離に対して、挾み込まれ
るごみにより、該２本のスクリユーを押し広げよ
うとする拡大力が、所定の許容拡大力を越えない
ように軸間距離調節が行なわれ、また、この２本
のスクリユーの軸間距離が、所定の定常時最大軸
間距離に達しても前記拡大力がなお前記許容拡大
力を越えている場合には、前記２本のスクリユー
は、逆移送のための逆回転を行ない、前記軸間距
離は前記定常時最大軸間距離より拡大せしめら
れ、異物を逆移送し排出するようにしてある。

このような構成の給じん装置５により、ごみは
予め破砕をすることを必要とせず、給じん装置５
により破袋、破壊を行なう程度でごみを焼却炉６
に供給することができ、可燃物も不燃物もかなり
寸法の大きいものでも通過を許す。

上記の如き構成の一対のスクリユーを複数対並
べて配備してもよい。

次に本発明の不燃物排出装置１２の実施例につ
き述べる。

第２図及び第３図において、焼却炉６の炉底の
傾斜した分散板８の最下端に、不燃物を排出する
排出口２１に接続し、不燃物を重力により降下せ
しめるよう案内する急勾配のシユート２２が設け
られている。シユート２２の下端にはスクリユー
コンベヤ２３が接続している。

第４図はスクリユーコンベヤの縦断面図、第５
図は第４図の一部拡大図、第６図は第４図のＡ−
Ａ断面図、第７図は第４図のＢ−Ｂ断面図であ
る。機台２４に固定された円筒形のケーシング２
５には軸２６に外周の直径の大きい一対の互に逆
方向にねじれたねじ羽根２７を備えたスクリユー
２８が挿通しており、ケーシング２５外にて機台
２４に固定された台２０に固定された軸受２９に
軸２６の両端に固定されたジヤーナル部２６ａが
嵌入して軸２６は支持されており、ジヤーナル部
２６ａ端には図示されない駆動源より駆動される
チエンホイル３１が固定されている。スクリユー
２８の軸方向の中央はねじ羽根を有せずその下方
に出口３２が設けてある。

ねじ羽根２７は入口２５ａの出口３２に近い側
の側壁２５ｂ直下の位置より出口３２に近い側の
近傍位置にて始まり、出口側に向つて延在してい
る。かゝるねじ羽根２７の始まる位置のため、入
口２５ａから送入される大きなかたまりの不燃物
は従来例のように入口２５ａ直下でねじ羽根外周
により送られ、入口２５ａの出口３２側の側壁下
端側の入口角２５ｃとスクリユー２３との間で噛
み込むことがなく第１発明の目的が達成される。

第２発明においてはその詳細は後述するように
シユート２２の高さを流動層焼却炉中の流動層静
止高さよりも大きくとつたからねじ羽根２７の外
周とケーシング２５の内壁との間の空〓Ｇは比較
的大きく半径方向に50〜200mm程度を有する。ケ
ーシング２５の両端には砂の流れに沿つた傾斜
（θ＝45〜70゜）の傾斜壁３３を持つ傾斜ケーシ
ング３４が嵌入しており、傾斜ケーシング３４の
フランジを間にしてケーシング台２０と一体の端
板３５を重ねて傾斜ケーシング３４、端板３５が
ケーシング２５に固定されている。

端板３５の中心にはスタフイングボツクス３６
が形成され、スタフイングボツクス３６には軸封
材３７が嵌入しており、スタフイングボツクス３
６に嵌入して図示されない植ボルトとナツトによ
りスタフイングボツクス３６に向つて推進させら
れるようにパツキン押え４１が設けてある。

傾斜ケーシング３４は前述した取付のための端
部フランジ部分よりケーシング２５に若干の〓間
おいた円筒形外周材とねじ羽根３０の外周とは〓
間を少くした円筒形内周材と第７図に示すように
上部が方形で下部が楕円形の平面の傾斜壁３３よ
りなつている。ねじ羽根３０は図示のようにシユ
ート２２下方に若干出ている。ねじ羽根２７はケ
ーシング２５の入口２５ａの扱い物がねじ羽根２
７により送られる方向の側の側壁２５ｂのほぼ直
下よりも輸送方向側にて始まつている。

ねじ羽根３０の作用はスタフイングボツクス３
６に向けて砂が移動し軸封装置を損傷するのを防
止するためのものでそのねじれ方向は同一側にあ
るねじ羽根２７と同じねじれ方向である。従つて
ねじ羽根３０をなくして傾斜ケーシング３４の内
周を軸２６と〓間を少くして嵌合しスタフイング
ボツクス３６に向けて砂が移動しないようにして
もよい。３８，４０はケーシング２５の点検口を
蔽つてケーシング２５に固定せられたカバーであ
る。４３はジヤーナル部２６ａのフランジ外周に
設けた軸封リングである。

スクリユーコンベヤ２３の出口３２はシユート
３９を介して振動篩１３に接続する。第１図に示
す如く、振動篩１３の篩上分（大寸法の金属片な
どの不燃物）はコンベヤ１４により移送され、篩
下分（流動媒体その他細粉の不燃物）は、必要に
応じて流動媒体を分離再生してエレベータ１５に
より再び焼却炉６に投入される。

作用につき説明する。

先ず炉内圧シール作用につき説明すれば、焼却
炉６の流動層最下部（排出口２１の下端）におけ
る圧力Ｐは風量Ｑに関して第８図に示す如く変化
する。第８図において横軸は風量Ｑm³/H（立方
米／時間）を縦軸は圧力Ｐを示す。シユート２２
の下端は大気圧にあるものとする。

流動層最下部における圧力Ｐは流動層が形成さ
れる状態で約2000mmAqとなる。炉内砂の静止高
さがｈであるときのＰ−Ｑの関係は第８図の曲線
Ａにて示す如くである。Ｇ_nfは流動化開始が行な
われる風量である。Ｑが1G_nfに達するまではＰ
はＱにほぼ比例して上昇するが、1G_nfに達する
と流動化を開始し、その後は終末速度（砂が吹き
上げられ飛散し始める前の速度）までの間はＰは
ほぼ一定となる。

流動層とシユート２２部の砂径が同一であるた
め、第２図に示されるシユート２２部の砂高さＨ
_sによつてシユート22部のＰ−Ｑの関係はＨ_s＞ｈ
なるときは第８図の曲線Ｂの如く、またＨ_s＜ｈ
なるときは曲線Ｃの如くなる。

即ち、シユート２２部の砂高さＨ_sがＨ_s＜ｈな
る場合は第８図の曲線Ｃと流動層最下部圧力Ｐと
の交点にて示す如くシユート２２部の砂高さＨ_s
による抵抗が流動層砂層高ｈによる圧力PmmAq
に負け、通風抵抗を加味した風量Q₂が吹き抜
け、砂とともに流出する。Ｈ_s＞ｈなる場合は、
第８図の曲線Ｂと流動層最下部圧力Ｐとの交点に
て示す如く、シユート２２部の砂高さＨ_sによる
抵抗が流動層砂層高ｈによる圧力PmmAqに打ち
勝ち、シユート内の砂は流出（流動化）すること
なく、風量Q₁Nm³/Hの極めてわずかな風量のみ
が、漏れるだけのものとなる。

シユー２２部砂高さＨ_s＜ｈの場合には、第８
図より、シユート２２部砂高さＨ_sによる通風抵
抗P₂は流動層圧力Ｐより小さいため流動層の流動
化空気はシユート２２部の方へ流れ易くなり、シ
ユート２２部の砂は下向きの流動化状態となり、
下降し、もはやシール機能を果し得なくなる。

なお、従来のスクリユーコンベヤではケーシン
グとスクリユー羽根との間〓を数mmとして砂を充
満させてシユート部の砂高さを稼いでいたもので
あるが、本第２発明ののは不燃物の噛込み防止の
ため空〓を大きく開けるため、シールとしての砂
層は期待できない。従つてシユート部砂層高のみ
で十分な高さを保つことが必要となる。

シユート２２の高さＨ_sは、流動層内の砂の静
止高さをｈ、砂の見掛比重をＳとするとき、Ｈ_s＞ｈ・Ｓなることが一層好ましい。

次に噛み込み防止作用につき説明する。

前述の如く、垂直面内に旋回流を有する流動層
炉においては、かなり大寸法の不燃物が投入され
ても流動層の形成を阻害することなく、その不燃
物を通過せしめることができるので、排出装置と
しては、この大寸法の不燃物を円滑に移送し排出
することが必要となる。

前述の如き給じん装置５においては、２本のス
クリユー軸間の間〓は通常は或る特定寸法（例え
ば125mm程度）であり、大きな異物を噛み込んだ
とき、定常時最大軸間距離に相当する軸間の最大
間〓（例えば200mm程度）まで拡がりながら移送
を行なうようになつているので、この最大間〓を
通過する程度の寸法の異物がスクリユーコンベヤ
２３に投入される。

スクリユーコンベヤ２３の入口２５ａよりケー
シング２５内に入つた異物は入口直下のねじ羽根
２７のない位置へ入る。従つてケーシング２５と
軸２６間には充分な〓間があり、異物はねじ羽根
２７の始まる位置より軸方向にねじ羽根２７間と
空〓Ｇ間を占めてねじ羽根２７の回転につれて軸
方向に中央へ送られる。この入口２５ａ直下にね
じ羽根２７がないため空〓Ｇよりも大きい異物が
進入した場合に入口直下ではもしその位置にねじ
羽根２７があるとねじ羽根２７の外周とケーシン
グ２５内壁との間で異物は噛み込まれる場合が生
ずる。特に入口２５ａのスクリユー２８による輸
送物進行方向のケーシング２５の上半円の入口角
２５ｃにおいてはねじ羽根２７の回転とねじ羽根
２７の軸方向推進作用があるから噛み込みが生じ
易い。処がこの発明では入口２５ａ直下にはねじ
羽根２７はないから、異物はねじ羽根２７軸方向
の端部から入るから空〓Ｇより大きい異物もねじ
羽根２７間に入る。

空〓Ｇより小さい物はスクリユー２８が焼却後
の廃棄物、砂でうずまるから軸方向に移動してケ
ーシング２５の中央に向う。従つてスクリユー２
８のねじ羽根２７のねじ羽根間の輸送物は比較的
急速度で送られ、ねじ羽根２７の外周よりケーシ
ング２５内壁に離れるにつれて速度は遅くなる。
従つて、ケーシング２５の摩耗は著しく減ずる。
又は、空〓Ｇの小さい従来例ではケーシング２５
の内壁とねじ羽根２７外周間の〓間に挾まれた砂
により著しい摩耗を生じる。しかし本発明ではこ
の現象が解消する。

異物のうち、かさ、大型缶類、なべなどのもの
は高熱で軟化しており、スクリユーコンベヤ２３
中のねじ羽根２７により加圧され且つ異物同志と
も加圧撹拌されて簡単につぶされて排出される。
つぶされない粗大不燃物（例えばコンクリートブ
ロツク、鋼材、アイロン、ハンマーの頭、砲丸、
機械部品など）は噛み込むことなくそのまま移
送、排出される。

入口２５ａとスタフイングボツクス３６間にお
いて外周の小さいねじ羽根３０を備えて傾斜ケー
シング３４の内周と該ねじ羽根３０の外周を接近
して設けたのでスタフイングボツクス３６より離
れる方向に砂は移動させられる。

かくして中央のねじ羽根２７のない位置に送れ
てくると出口３２上部はねじ羽根はなく、重力で
両側のねじ羽根２７側より出口３２に砂、異物、
焼却灰等は落下する。入口２５ａへはシユート２
２中の砂が重力によりすべり込み傾斜壁３３によ
り滑かにケーシング２５内に入り輸送のための押
込み力を特に必要としない。

上記実施例は第２発明についてのべたが第１発
明には上記においてスクリユーの軸２６のねじ羽
根２７の始まる位置に関して、入口２５ａの出口
側に近い側の側壁２５ｂの直下よりも出口３２側
の側壁２５ｂの直下位置近傍で始まるものであ
り、ケーシング２５とスクリユー２７との間〓が
少ない場合はスクリユーコンベヤ２３の部分でマ
テリアルシールをするようにしてもよい。

以上のとおり、本第１発明は流動層焼却炉の不
燃物排出口に上端が接続され、不燃物及び砂を重
力により降下せしめるよう案内するシユートと、
該シユートの下端に入口が接続されて横置きに配
され、入口から離れた位置に出口を設けたケーシ
ングと、ケーシング中に納められ回転駆動される
ように支持されたスクリユー等を含むところの流
動層焼却炉の不燃物を排出するスクリユータイプ
の不燃物排出装置において、前記入口の出口に近
い側の側壁直下の位置より出口に近い側の近傍位
置にて輸送のためのねじ羽根が始まり、出口側に
向つて延在するスクリユーを備えた不燃物排出装
置としたから大型ごみのスクリユーとコンベヤの
ケーシング間におけるかみ込みが生じない。

本第２発明は流動層焼却炉の不燃物排出口に上
端が接続され、不燃物及び砂を重力により降下せ
しめるよう案内するシユートと、該シユートの下
端に入口が接続されて横置きに配され、入口から
離れた位置に出口を設けたケーシングと、ケーシ
ング中に納められ回転駆動されるように支持され
たスクリユー等を含むところの流動層焼却炉の不
燃物を排出するスクリユータイプの不燃物排出装
置において、前記入口の出口に近い側の側壁直下
の位置より出口に近い側の近傍位置にて輸送のた
めのねじ羽根が始まり、出口側に向つて延在する
スクリユーを備え、且つ、前記シユートの高さを
流動層焼却炉中の流動層静止高さよりも大きくと
り、前記スクリユー外周とケーシング間の空〓を
十分に開けた不燃物排出装置としたから大型ごみ
のスクリユーとコンベヤのケーシング間における
かみ込みが生じない。該ケーシングとスクリユー
の摩耗が著しく減少する。

各本発明は実施の態様として入口の出口とは遠
い側の側壁下端の中央より入口直下に向けて砂の
流れに沿つた傾斜壁をもつた傾斜ケーシングを設
けたからスクリユーコンベヤ入口直上のシユート
よりの砂が滑かにねじ羽根２７間に送り込まれ
る。前記傾斜ケーシングの内側に流れ込む砂を排
出するための小さな径のねじ羽根をスクリユー端
部に設けたから軸封装置への砂の進行が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はごみ焼却設備の断面正面図、第２図及
び第３図は本発明の実施例の断面正面図及び断面
側面図、第４図はごみ焼却設備の排出スクリユー
コンベヤ付近の縦断面正面図、第５図は第４図の
一部拡大図、第６図は第４図のＡ−Ａ断面図、第
７図は第４図のＢ−Ｂ断面図、第８図は流動層下
部圧力Ｐと風量Ｑとの関係線図である。１……ピツト、２……クレーン、３……バケツ
ト、４……ホツパ、５……給じん装置、６……焼
却炉、７……ブロワ、８……分散板、９……傾斜
壁、１０……旋回流、１１……燃焼排ガスダク
ト、１２……不燃物排出装置、１３……振動篩、
１４……コンベヤ、１５……エレベータ、１６…
…ごみの入口、１７……ごみの出口、１８……排
出口、１９……戻しシユート、２１……排出口、
２２……シユート、２３……スクリユーコンベ
ヤ、２４……機台、２５……ケーシング、２５ａ
……入口、２５ｂ……側壁、２６……軸、２７…
…ねじ羽根、２８……スクリユー、２９……軸
受、３０……ねじ羽根、３１……チエンホイル、
３２……出口、３３……傾斜壁、３４……傾斜ケ
ーシング、３５……端板、３６……スタフイング
ボツクス、３７……軸封材、３８……カバー、３
９……シユート、４０……カバー、４１……パツ
キン押え。

Claims

【特許請求の範囲】１流動層焼却炉の不燃物排出口に上端が接続さ
れ、不燃物及び砂を重力により降下せしめるよう
案内するシユートと、該シユートの下端に入口が
接続されて横置きに配され、入口から離れた位置
に出口を設けたケーシングと、ケーシング中に納
められ回転駆動されるように支持されたスクリユ
ー等を含むところの流動層焼却炉の不燃物を排出
するスクリユータイプの不燃物排出装置におい
て、前記入口の出口に近い側の側壁直下の位置よ
り出口に近い側の近傍位置にて輸送のためのねじ
羽根が始まり、出口側に向つて延在するスクリユ
ーを備えた不燃物排出装置。２入口の出口とは遠い側の側壁下端の中央より
入口直下に向けて砂の流れに沿つた傾斜壁をもつ
た傾斜ケーシングを設けた特許請求の範囲第１項
記載の不燃物排出装置。３前記傾斜ケーシングの内側に流れ込む砂を排
出するため小さな径のねじ羽根をスクリユー端部
に設けた特許請求の範囲第２項記載の不燃物排出
装置。４流動層焼却炉の不燃物排出口に上端が接続さ
れ、不燃物及び砂を重力により降下せしめるよう
案内するシユートと、該シユートの下端に入口が
接続されて横置きに配され、入口から離れた位置
に出口を設けたケーシングと、ケーシング中に納
められ回転駆動されるように支持されたスクリユ
ー等を含むところの流動層焼却炉の不燃物を排出
するスクリユータイプの不燃物排出装置におい
て、前記入口の出口に近い側の側壁直下の位置よ
り出口に近い側の近傍位置にて輸送のためのねじ
羽根が始まり、出口側に向つて延在するスクリユ
ーを備え、且つ、前記シユートの高さを流動層焼
却炉中の流動層静止高さよりも大きくとり、前記
スクリユー外周とケーシング間の空〓を十分に開
けた不燃物排出装置。５入口の出口とは遠い側の側壁下端の中央より
入口直下に向けて砂の流れに沿つた傾斜壁をもつ
た傾斜ケーシングを設けた特許請求の範囲第４項
記載の不燃物排出装置。６前記傾斜ケーシングの内側に流れ込む砂を排
出するため小さな径のねじ羽根をスクリユー端部
に設けた特許請求の範囲第５項記載の不燃物排出
装置。