(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷式火格子上から落下する灰等の残滓が堆積する灰溜室の温度を検知する温度センサと、残滓中の未燃分を燃焼させるための空気を前記灰溜室内に噴射する給気装置と、前記温度センサと給気装置に接続され温度センサが検知した灰溜室の温度に応じて給気装置の空気噴射量を制御する制御装置とを備え、
前記灰溜室の床部には灰等の残滓を排出する排出口に向かって直線移動可能に掻出部材を設けるとともに、前記掻出部材は前記移動方向にほぼ直交する掻出面とこの掻出面の上縁部から反排出口側に下傾する傾斜面とを有する櫛形に形成され、さらに前記掻出部材には掻出部材を往復動させる駆動装置を接続した灰出し機構を備えることを特徴とする焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、廃棄物や汚泥等を焼却する焼却炉に関し、詳しくは灰溜室からの灰出しを容易にするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物や汚泥等の焼却物を火格子式の焼却炉で焼却する際、固形又は粉体の灰分はその一部が燃焼時の排ガス気流に乗って飛散する他、大部分は火格子上に残るが、最終的には、未燃炭化分も混じって灰溜室に焼却残滓となって堆積する。そして、この残滓（灰）をプッシャで押し出すか、人力で掻き出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、灰に未燃炭化分が混じっていると無公害処分することができない。この点を回避するために、未燃炭化分に対し空気を噴射して完全焼却を図る方法も考えられるが、灰の溶融温度（例えば９００℃）以上に昇温すると今度はその灰分が溶融固化し、岩石状クリンカとなって灰溜室からの排出作業に支障をきたすという問題がある。
また、焼却炉にプッシャ等の灰出し機構を備える場合には、従来、プッシャの往復動ストロークを灰溜室の全長程度にする必要があることから灰出し機構が大掛かりかつ複雑になり、焼却炉全体の設置スペースが大きくなってしまうという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記の問題を解決し、岩石状クリンカを作ること無く灰出しを容易にした焼却炉を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、以下のような焼却炉を創作した。すなわち、請求項１に係る発明は、水冷式火格子上から落下する灰等の残滓が堆積する灰溜室の温度を検知する温度センサと、残滓中の未燃分を燃焼させるための空気を前記灰溜室内に噴射する給気装置と、前記温度センサと給気装置に接続され温度センサが検知した灰溜室の温度に応じて給気装置の空気噴射量を制御する制御装置とを備え、前記灰溜室の床部には灰等の残滓を排出する排出口に向かって直線移動可能に掻出部材を設けるとともに、前記掻出部材は前記移動方向にほぼ直交する掻出面とこの掻出面の上縁部から反排出口側に下傾する傾斜面とを有する櫛形に形成され、さらに前記掻出部材には掻出部材を往復動させる駆動装置を接続した灰出し機構を備えることを特徴とする焼却炉である。
【０００７】
【作用】
したがって、請求項１に係る焼却炉においては、水冷式火格子上から落下する灰等の残滓が堆積する灰溜室の温度を温度センサが検知し、その検知温度に応じて制御装置が給気装置の空気噴射量を制御している。したがって、灰溜室の温度を灰の溶融温度以下に保って未燃焼分を完全燃焼させることができ、岩石状クリンカが生じることがない。
更に、移動方向にほぼ直交する掻出面とこの掻出面の上縁部から反排出口側に下傾する傾斜面とを有する櫛形に形成された掻出部材の往動時には掻出面が灰等の残滓を掻き出し、掻出部材の復動時には傾斜面が排出口から遠ざかって残滓の下にもぐり込む。したがって、掻出部材の往復動のストロークが灰溜室の全長より短くても残滓を順次送り出すことができ、灰溜室内で岩石状クリンカが生じないことと相まって灰出しが容易になる。
【０００９】
【実施例】
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は火格子式の焼却炉の縦断正面図、図２は同焼却炉の縦断側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。
図１〜図３に示すように、耐熱炉材によって平面形状が長方形の筒状に形成されている炉本体１には、所定の高さ位置に水平方向に延びる水冷式火格子２が設けられていて、炉本体１に投入された固形焼却物Ｂを火格子２上で、図示省略の着火バーナーを用いて燃焼させることができるようになっている。なお、灰等は火格子２の隙間から落下して灰溜室３の床面３ａ上に残滓Ｃとなって堆積し、後述するようにして、排出口３ｂから排出される。
【００１０】
炉本体１には、灰溜室３内に空気を供給する給気装置と、その空気量を制御して残滓Ｃの温度上昇を規制する制御装置と、残滓Ｃを排出口３ｂから掻き出す灰出し機構が付設されている。
先ず、給気装置について説明する。直立する炉壁１ａには火格子２より下方位置に下向きに傾斜する多数の空気噴射孔１ｂが形成され、他方、炉壁１ａ外側には空気噴射孔１ｂに連通するエアチャンバ４ａが設けられている。エアチャンバ４ａへはダクト４ｂを介して図外のブロアーから燃焼用空気（又は酸素）が供給されるようになっており、そのダクト４ｂには例えば電磁式のダンパー４ｃ（模式的に図示する）が取付けてある。したがって、この給気装置は、ダンパー４ｃの開度に応じて空気噴射孔１ｂから灰溜室３内に所定量の空気を噴射することができる。
【００１１】
次に、前記制御装置について説明する。灰溜室３の室内温度を検知できる温度センサ５が炉壁１ａを貫通して取付けられている。この温度センサ５とダンパー４ｃとは制御装置６に接続されていて、制御装置６の制御回路は、温度センサ５が検知した灰溜室３の室内温度に応じてダンパー４ｃを開閉作動させ、灰溜室３内への空気噴射量を増減できるようになっている。制御装置６によるダンパー４ｃの制御態様の例については後述する。
【００１２】
次に、灰出し機構について説明する。灰溜室３の床面３ａ中央には、灰溜室３の奥から排出口３ｂに向かって水平かつ真直に延びる断面略Ｕ字状の一本の案内レール１ｃが敷設され、案内レール１ｃには相互に連結された掻出部材７ａ，７ｂ，７ｃがスライド可能に載置されている。掻出部材７ｂは、図４に拡大して示すように、起立する掻出面７１とこの掻出面の上縁部から反排出口側に下傾する傾斜面７２とを有する横断面略三角形の櫛形に形成されるとともに、下面側中央には案内レール１ｃに嵌まり込む断面略三角形の細幅の係合突部７３が形成され、さらに前後両端には互いに係止可能な形状の鉤状連結部７４，７５が設けられている。掻出部材７ａ，７ｃも上記掻出部材７ｂと同様構成であるが、掻出部材７ａでは掻出面７１と傾斜面７２とが各１箇所になっており、掻出部材７ｃには連結部７５が設けられていない。
【００１３】
なお、案内レール１ｃと掻出部材７ａ〜７ｃは、耐熱温度１０００℃以上の特殊鋳鋼（例えば、ＪＩＳ規格ＳＣＨ１１）製である。また、本実施例では、上記の連結部７４，７５を掻出部材７ａ〜７ｃの上面側に設けているが、下面側に設けることも可能である。
【００１４】
そして、掻出部材７ｃには、排出口３ｂから炉外へと延びる連結棒８が連結され、連結棒８の先端が炉外に配設されたエア又は電動のシリンダ９のロッド９ａに接続されている。ロッド９ａのストロークは、本実施例の場合、互いに隣接する掻出面７１の間隔程度に設定されている。なお、上記のシリンダ９が本発明でいう駆動装置であるが、シリンダ９を炉本体１の反排出口側に設け、掻出部材にて残滓Ｃを押し出すように構成することもできる。
【００１５】
灰出し機構は以上のように構成されているから、掻出部材７ａ〜７ｃは、その係合突部７ｃによって案内レール１ｃ内に溜まった残滓Ｃを左右に押し分けながらスライドし、床面３ａ上の残滓Ｃを掻出面７１にて排出口３ｂから掻き出すことができる。そして、対をなす連結部７４，７５は掻出部材７ａ〜７ｃの自重によって係合状態を維持する構成であるから、連結あるいは連結解除が容易で、しかも灰溜室３の広さに応じて掻出部材７ｂの連結個数を適宜に変更できるものとなっている。また、シリンダ９は灰溜室３の全長よりはるかに短いストロークで掻出部材７ａ〜７ｃを往復動させればよいから、灰出し機構を簡素かつコンパクトに構成することが可能になる。すなわち、従来のプッシャ式の灰出し機構と比べ焼却炉全体の設置スペースを狭くすることができるという効果がある。
【００１６】
さらに、排出口３ｂの外側にはカバー３ｃが設けられ、カバー３ｃの下側に、耐火キャスター貼りの灰箱１０がエアシールされた状態で離接移動可能に配置されている。
なお、図１中、１ｄは灰の積もり具合を観察するための覗き窓である。
【００１７】
次に、上記構成の焼却炉の作用について説明する。
さて、炉本体１に投入された固形焼却物Ｂは火格子２上に載置された状態で図示省略の着火バーナーで着火されて燃焼し、微細化した未燃炭化分と灰分とが混じった残滓Ｃが火格子２の隙間から落下して灰溜室３の床面３ａ上に堆積する。この状態で制御装置６は、温度センサ５が検知した灰溜室３の室内温度に対応して給気装置のダンパー４ｃの開度を制御する。すなわち、灰溜室３の室内温度が設定温度（例えば７００℃）以下のときは、ダンパー４ｃが開いて灰溜室３に燃焼空気が噴射されているが、それ以上の温度になったときにはダンパー４ｃが全閉状態になり、灰溜室３に対する燃焼空気の供給が遮断されて燃焼が制限され、床面３ａ上の残滓Ｃの温度が溶融温度（例えば９００℃）以下に保たれるのである。したがって、灰溜室３の灰の未燃分を、岩石状クリンカを生じさせないようにして完全燃焼させることができる。
【００１８】
なお、本例では設定温度を境にして空気噴射をオンオフする単純なものを説明したが、これに限らず、温度設定を複数にしてそれぞれの設定温度に対応させた空気噴射量となるように制御装置６にて電磁式ダンパー４ｃの開度を段階的にきめ細かく制御するようにしても良い。
【００１９】
そして、灰溜室３に残滓Ｃが溜まったら、灰出し機構のシリンダ９にて掻出部材７ａ〜７ｃを適宜に往復動させ、残滓Ｃを排出口３ｂから灰箱１０内に掻き落とす。
なお、シリンダ９の駆動は、作業者が覗き窓１ｃから監視した残滓Ｃの溜まり具合によって往復回数や速度を設定しても良いし、残滓Ｃの溜まり具合を検知できるセンサを別途設けて、自動運転するように構成しても良い。
その後、灰箱１０を引き出して灰の処理をする。
【００２０】
【発明の効果】
すなわち、本発明においては、水冷式火格子から落下する灰等の残滓が堆積する灰溜室の温度をセンサが検知し、その検知温度に応じて制御装置が給気装置の空気噴射量を制御しているから、灰溜室の温度を灰の溶融温度以下に保って岩石状クリンカが生じないようにして未燃焼分を完全燃焼させることができる。
また、灰出し機構は、掻出部材の往動時には掻出面が堆積する灰等の残滓を掻き出し、復動時には傾斜面が残滓の下にもぐり込むようにした往復駆動式であるから、掻出部材の往復動のストロークが灰溜室の全長より小さくても残滓を順次排出することができ、灰出し機構を簡素かつコンパクトに構成できる。したがって、岩石状クリンカが生じないことと相まって灰出しが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】焼却炉の縦断正面図である。
【図２】焼却炉の縦断側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】掻出部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  炉本体
１ｂ  空気噴射孔
２  火格子
３  灰溜室
３ｂ  排出口
４ａ  エアチャンバ
４ｂ  ダクト
４ｃ  ダンパー
５  温度センサ
６  制御装置
７ａ，７ｂ，７ｃ  掻出部材
９  シリンダ
７１  掻出し面
７２  傾斜面
Ｂ  固形焼却物
Ｃ  残滓（灰）
【図１】
0003560639.tif 000002
【図２】
0003560639.tif 000003
【図３】
0003560639.tif 000004
【図４】
0003560639.tif 000005