(57)【要約】【課題】廃棄物処理炉で発生する高温の燃焼ガスを取り扱う高温炉からダストを系外に排出するスクリューコンベア等のダスト排出装置が、高温腐食や低温腐食により損傷することを防止できるようにする。【解決手段】廃棄物処理炉で発生する高温の燃焼ガスを取り扱う高温炉１０において、沈降するダストを系外に排出するダスト排出装置３０の直上に、複数の金属管４１を一定の間隔で水平配置してなるロストル４０を配置し、金属管４１に複数の吹出口４３ｂを設け、金属管４１に外部から空気を導入し、吹出口４３ｂからダスト排出装置３０に向けて空気を噴出させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処理炉で発生する高温の燃焼ガスを取り扱う高温炉において、沈降するダストを系外に排出するダスト排出装置の直上に、複数の金属管を一定の間隔で水平配置してなるロストルを配置し、前記金属管に複数の吹出口を設け、前記金属管に外部から空気を導入し、前記吹出口からダスト排出装置に向けて空気を噴出させるダスト排出装置の保護装置を備えた高温炉のダスト排出装置。
【請求項２】
前記金属管を１本毎に上下方向に段差をつけて千鳥状に配置した請求項１に記載の高温炉のダスト排出装置。
【請求項３】
ロストル下方の温度を計測する温度センサと、この温度センサによって計測する温度が所定の範囲となるように、前記金属管に導入する空気の量を制御する制御手段とを備えた請求項１又は２に記載の高温炉のダスト排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理炉で発生する高温の燃焼ガスを取り扱う高温炉において、沈降するダストを系外に排出するダスト排出装置に関する。
【０００２】
なお、ここで言う「廃棄物」とは、都市ごみに限定されず、廃タイヤ、カーショレッダーダスト等の産業廃棄物も含むものである。
【背景技術】
【０００３】
廃棄物処理炉で発生する高温の燃焼ガスを取り扱う高温炉として、例えば燃焼ガス中の可燃性ガス及び可燃物を燃焼させる燃焼室においては、燃焼室内を沈降して底部に堆積するダストを系外に排出するダスト排出装置として、スクリューコンベアが多用されている。そして、このスクリューコンベアとしては一般的に、高温の燃焼ガスとダストの熱からの保護のためにスクリュー軸を水冷する水冷式のスクリューコンベアが採用されている。
【０００４】
しかし、スクリューコンベアの羽根は、スクリュー軸からの熱伝導により冷却されているのみであり、この羽根は６００〜８００℃の高温かつ腐食性の高いガス雰囲気に曝されるため、高温腐食あるいは熱変形により損傷しやすい。さらに、ダスト塊の落下衝突により羽根が変形、損傷することもある。
【０００５】
また、スクリュー軸は水冷されているため、燃焼室内のガス（水分２０％程度でＨＣｌ等を含む強酸）が結露して低温腐食が進行する。
【０００６】
そこで、従来から、高温炉のダスト排出装置（スクリューコンベア）を保護するための対策が施されており、特許文献１には、スクリューコンベアの上方に水冷ロストルを配置したダスト排出装置が開示されている。水冷ロストルを配置することにより、ダスト塊の落下衝突による羽根の変形、損傷はある程度防止できる。しかし、水冷ロストルを配置するだけでは、スクリューコンベアの羽根の冷却効果は乏しく、羽根の高温腐食あるいは熱変形による損傷を防止することはできない。また、水冷ロストル自体に低温腐食が発生し、水漏れを招き操業停止に至るおそれがある。
【０００７】
一方、特許文献２には、水冷ロストルとスクリューコンベアとの間のダスト落とし口の領域に空気を吹き込むようにしたダスト排出装置が開示されている。しかし、特許文献２のような空気の吹き込みによる冷却効果は局部的であり、全体的には燃焼室内のガスとの接触による高温腐食は進行する。
【０００８】
さらに、特許文献１、２のいずれの技術によっても、上述したスクリュー軸の低温腐食の問題は解消できない。
【特許文献１】特開２００１−４１４３０号公報
【特許文献２】特開２００１−４１４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、廃棄物処理炉で発生する高温の燃焼ガスを取り扱う高温炉からダストを系外に排出するスクリューコンベア等のダスト排出装置が、高温腐食や低温腐食により損傷することを防止できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の高温炉のダスト排出装置は、廃棄物処理炉で発生する高温の燃焼ガスを取り扱う高温炉において、沈降するダストを系外に排出するダスト排出装置の直上に、複数の金属管を一定の間隔で水平配置してなるロストルを配置し、前記金属管に複数の吹出口を設け、前記金属管に外部から空気を導入し、前記吹出口からダスト排出装置に向けて空気を噴出させるダスト排出装置の保護装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このようにロストルを構成する金属管からダスト排出装置に向けて空気を噴出させることで、ロストルの下方を空気雰囲気とし、ダスト排出装置を高温炉の炉内ガスに対して絶縁することができる。すなわち、空気は炉内ガスに比べ十分低温なので比重が高く、炉内ガスとの間で自然対流は発生せず、ロストル周り及びロストルより下方に滞留する。この空気の層によってダスト排出装置を高温炉の炉内ガスに対して絶縁することができる。したがって、炉内ガスによるダスト排出装置の高温腐食、及びダスト排出装置の水冷部分（スクリューコンベアのスクリュー軸等）の低温腐食を防止できる。
【００１２】
また、ロストル自体は、その外周側は空冷式であるので、ロストル自体の低温腐食も防止できる。
【００１３】
本発明において、ロストルを構成する金属管は１本毎に上下方向に段差をつけて千鳥状に配置することが好ましい。このように金属管を千鳥状に配置することで、ダストの流路を確保しつつ金属管どうしの平面視での間隔を狭くでき、金属管を密に配置することができるので、高温の炉内ガスからの直接輻射によるダスト排出装置の加熱を効果的に防止できる。より好ましくは、平面視すなわち鉛直投影面積において、ロストル（金属管）によってダスト排出装置直上の５０〜８０％を遮蔽する。
【００１４】
本発明のダスト排出装置は、ロストル下方の温度を計測する温度センサと、この温度センサによって計測する温度が所定の範囲となるように、前記金属管に導入する空気の量を制御する制御手段とを備えたものとすることができる。これによって、ロストルから噴出する空気の量を必要最小限とすることができ、炉内低温時に、ロストルから噴出する空気によって炉内温度がさらに低下することを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ダスト排出装置が高温腐食や低温腐食により損傷することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明のダスト排出装置の側面縦断面図、図２は、本発明のダスト排出装置の要部の平面図である。
【００１８】
図面に示す実施例は、本発明を、廃棄物処理炉で発生した高温の燃焼ガス中の可燃性ガス及び可燃物を燃焼させる燃焼室１０のダスト排出装置（スクリューコンベア３０）に適用した例である。
【００１９】
燃焼室１０には、その底部に形成されたダスト落とし口１１に上部が連通する水冷構造もしくは耐火物構造のケーシング２０が設けられ、このケーシング２０内に、軸３１に冷却水が流れる水冷式のスクリューコンベア３０がダスト排出装置として配置されている。そして、スクリューコンベア３０の下流側に位置するケーシング２０の端部にはダスト排出口２１が設けられている。
【００２０】
また、スクリューコンベア３０の上方には、燃焼室１０にて生成する溶融ダスト塊の落下によるスクリューコンベア３０の羽根３２の損傷防止のために、ロストル４０が配置されている。ロストル４０は、スクリューコンベア３０の軸３１方向と直交する方向に一定間隔で水平配置された複数本（実施例では７本）の金属管４１からなる。金属管４１は図１に示すように１本毎に上下方向に段差をつけて千鳥状に配置されている。なお、金属管４１は、千鳥状ではなく水平面内に配置してもよい。
【００２１】
図３は金属管４１の構造の一例を示し、（ａ）は側面縦断面図、（ｂ）は金属管の外管の正面縦断面図である。
【００２２】
図３に示す金属管４１は、内管４２とこれを取り囲む外管４３とからなる２重管構造とした例である。この金属管４１の内管４２には、基端側の冷却水入口４２ａから冷却水を導入し、冷却水出口４２ｂから排出することで冷却水を循環させる。また、外管４３には基端側上部の空気入口４３ａから空気を導入し、内管４２に沿って空気を通すようにしている。したがって、内管４２の外表面は炉内ガスから保護され、外管４３は導入された空気と内管４２の冷輻射により、高温化を防ぐことができる。そして、外管４３内に導入された空気（以下「冷却空気」という。）は、外管４３の下部に設けた吹出口４３ｂから、図１に矢印で示すようにスクリューコンベア３０側に向けて噴出される。
【００２３】
吹出口４３ｂは、図３（ａ）に示すように等間隔で複数設けられると共に、図３（ｂ）に示すように垂直軸に対して対称に設けられる。実施例では、手前側の吹出口４３ｂ（図３（ａ）に示す吹出口４３ｂ）と裏側の吹出口４３ｂを垂直軸に対して４５°の角度をなすように設け、手前側の吹出口４３ｂ及び裏側の吹出口４３ｂとをそれぞれ９０ｍｍ間隔で設け、かつ手前側の吹出口４３ｂと裏側の吹出口４３ｂとが千鳥状配置となるように設けている。
【００２４】
図１に示す例では下段側の金属管４１を図３の構造とし、上段側の金属管４１は図３において吹出口４３ｂを最下端に設けた構造とした。そして、このような吹出口４３ｂを設けた金属管４１を図１及び図２に示すように例えば７本配置することで、高温に曝されるダスト落とし口１１の直下に位置するスクリューコンベア３０の羽根３２の全体が、吹出口４３ｂから噴出される冷却空気によって確実に冷却されるようにしている。すなわち、各吹出口４３ｂから噴出される冷却空気によって、ダスト落とし口１１の直下に位置するスクリューコンベア３０の羽根３２の全体領域がカバーされるようにしている。より好ましくは、各吹出口４３ｂから吹き込まれる冷却空気によって、ダスト落とし口１１の直下に位置するケーシング２０の全体領域がカバーされるようにする。
【００２５】
また、実施例では、直径約９０ｍｍの外管４３に、直径４０ｍｍの吹出口４３ｂを設け、各吹出口４３ｂから噴出する冷却空気の流速が１０ｍ／ｓ以下になるようにしている。各吹出口４３ｂから噴出する空気の流速が１０ｍ／ｓを超えると、その空気の勢いによって炉内ガスの攪拌のおそれが高くなり、安定した空気層が形成されにくくなるからである。各吹出口４３ｂから噴出する空気の流速の下限は、とくに限定されないが、金属管４１内への炉内ガス侵入防止のため、５ｍ／ｓ以上とすることが好ましい。
【００２６】
さらに実施例においては、図１に示すように、ロストル４０下方の温度を計測する温度センサ５０を設け、この温度センサ５０によって計測する温度が３００〜５００℃の範囲となるように、制御手段６０によって、金属管４０の外管４３に導入する空気の量を制御し、これによって吹出口４３ｂから噴出する冷却空気の量を調整するようにしている。
【００２７】
すなわち、ロストル４０から噴出する冷却空気の量は、ロストル４０下方の温度が３００〜５００℃の範囲となるような必要最小限の量とする。このようにロストル４０から噴出する空気の量を制御することによって、その空気の量を必要最小限とすることができ、炉内低温時に、ロストル４０から噴出する空気によって炉内温度がさらに低下することを防止できる。なお、この場合においても、各吹出口４３ｂから噴出する冷却空気の流速は１０ｍ／ｓ以下になるようにすることが好ましい。
【００２８】
以上の構成において、燃焼室１０内のダストは、ダスト落とし口１１からケーシング２０内に落下し、スクリューコンベア３０の回転により搬送され、ダスト排出口２１から排出される。
【００２９】
このとき、ロストル４０を構成する各金属管４１の外管４３の各吹出口４３ａから、下方側、具体的にはスクリューコンベア３０の羽根３２部分側に向けて、冷却空気が噴出されているので、ロストル４０の下方が空気雰囲気となり、スクリューコンベア３０を燃焼室１０内の高温の炉内ガスに対して絶縁することができる。したがって、炉内ガスによるスクリューコンベア３０の高温腐食、及び水冷されている軸３１部分の低温腐食を防止できる。
【００３０】
さらに、ロストル４０を構成する金属管４１は、その外周側の外管４３が空冷及び内管４２の冷輻射により冷却される方式のため、外管４３は結露温度以上に維持され、低温腐食が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のダスト排出装置の側面縦断面図である。
【図２】本発明のダスト排出装置の要部の平面図である。
【図３】金属管の構造の一例を示し、（ａ）は側面縦断面図、（ｂ）は金属管の外管の正面縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  燃焼室（高温炉）
１１  ダスト落とし口
２０  ケーシング
２１  ダスト排出口
３０  スクリューコンベア（ダスト排出装置）
３１  軸
３２  羽根
４０  ロストル
４１  金属管
４２  内管
４２ａ  冷却水入口
４２ｂ  冷却水出口
４３  外管
４３ａ  空気入口
４３ｂ  吹出口
５０  温度センサ
６０  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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