(57)【要約】【課題】クリンカの形成をより低減し得る壁部材を提供すること。【解決手段】壁部材１Ａは、気体冷却システムを有するごみ焼却炉において焼却室の側壁に使用される壁部材１Ａであって、焼却室の側壁を画定するように配置される、第一の面２と、第一の面２の裏側にあり、気体冷却システムの気体通路を画定するように配置される、第二の面３と、を備え、第二の面３が、凹部３２及び凸部の少なくとも一方を含む。【選択図】図７
2019007676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体冷却システムを有するごみ焼却炉において焼却室の側壁に使用される壁部材であって、
焼却室の側壁を画定するように配置される、第一の面と、
前記第一の面の裏側にあり、気体冷却システムの気体通路を画定するように配置される、第二の面と、
を備え、
前記第二の面が、凹部及び凸部の少なくとも一方を含む、壁部材。
【請求項２】
前記第二の面が、平面を含む、請求項１に記載の壁部材。
【請求項３】
当該壁部材が、不定形耐火物から形成されている、請求項１又は２に記載の壁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ごみ焼却炉において焼却室の側壁に使用される壁部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ごみ焼却炉では、焼却室内でごみが焼却される。焼却室では、ごみが、火格子上を移送され、移送される過程で焼却される。焼却されたごみからは、火格子上に堆積する灰と、焼却室内に飛散する飛灰と、が生じる。焼却室内に飛散した飛灰は、集塵装置によって回収される。しかしながら、飛灰の一部は、集塵装置によって回収されずに、焼却室の側壁のうち、ある一定の温度域よりも高温な部分に付着して、クリンカを形成する場合がある。焼却室の側壁に形成されたクリンカは、火格子上に堆積した灰の後工程への移動を妨げるおそれがある。また、クリンカは、焼却室の側壁の寿命を低下させる要因となり得る。このため、クリンカが側壁に許容量よりも多く形成された場合、ごみ焼却炉の操業を停止して、クリンカを側壁から除去する必要がある。したがって、ごみ焼却炉では、クリンカの形成を低減することが望ましい。
【０００３】
従来、ごみ焼却炉においてクリンカの形成を低減するための技術が知られている（例えば特許文献１，２参照）。これらのごみ焼却炉では、空冷システムによって焼却室の側壁の温度を下げることにより、焼却室内に飛散した飛灰が側壁に付着し難くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４８３０号公報
【特許文献２】実開平５−３４４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ごみ焼却炉においては、クリンカの形成をより低減し得るさらなる技術の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、気体冷却システムを有するごみ焼却炉において焼却室の側壁に使用される壁部材であって、焼却室の側壁を画定するように配置される、第一の面と、第一の面の裏側にあり、気体冷却システムの気体通路を画定するように配置される、第二の面と、を備え、第二の面が、凹部及び凸部の少なくとも一方を含む、壁部材である。
【０００７】
本開示の一態様に係る壁部材では、気体冷却システムの気体通路を画定する第二の面が、凹部及び凸部の少なくとも一方を含む。したがって、第二の面は、面の全体が平らである場合に比して、気体通路中の気体に接する面積が増大する。よって、焼却室の側壁をより効率的に冷却することが可能になり、クリンカの形成をより低減し得る。
【０００８】
第二の面が、平面を含んでもよい。また、壁部材が、不定形耐火物から形成されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、クリンカの形成をより低減し得る壁部材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る壁部材が焼却室の側壁に使用されているごみ焼却炉の内部の概略図である。
【図２】図１中のII−II矢視図である。
【図３】図１中のIII-III矢視図である。
【図４】図３中のＡ部の詳細を示す拡大図である。
【図５】一実施形態に係る壁部材の第一の面を示す斜視図である。
【図６】一実施形態に係る壁部材の第二の面を示す背面図である。
【図７】図６中のVII−VII矢視断面図である。
【図８】他の実施形態に係る壁部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る壁部材を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺は変更されている場合がある。
【００１２】
［ごみ焼却炉］
図１は、一実施形態に係る壁部材が焼却室の側壁に使用されているごみ焼却炉の内部の概略図である。ごみ焼却炉１００では、ごみ（例えば、家庭ごみ等の一般廃棄物、及び、産業廃棄物）が焼却される。
【００１３】
ごみ焼却炉１００は、ごみが焼却される焼却室５０を備えている。焼却室５０では、ごみが、投入口５１から投入される。続いて、ごみは、階段状に設置された複数の火格子５２，５３，５４上を移送され、移送の過程で焼却される。焼却されたごみからは、火格子上に堆積する灰と、焼却室５０内に飛散する飛灰と、が生じる。火格子上に堆積した灰は、落下口５５を通して落下し、焼却室５０外へ排出される。焼却室５０内に飛散した飛灰は、ダクト５６を通して、集塵装置（不図示）によって回収される。
【００１４】
焼却室５０内に飛散した飛灰の一部は、側壁５７のうち、ある一定の温度域よりも高温（例えば、１０００℃〜１５００℃）な部分に付着し、集塵装置によって回収されない可能性がある。側壁５７に付着した飛灰は、クリンカを形成する。火格子５２，５３，５４のうち、火格子５３は燃焼火格子であるため、火格子５３の周辺の側壁５７が最も高温になる。このため、火格子５３の周辺の側壁５７にクリンカが形成されやすい。クリンカは、火格子上に堆積した灰の移動を妨げ、さらに、壁部材の寿命を低下させる要因となり得るため、望ましくない。なお、図１においては、火格子５３及びその周辺の側壁５７を除いて、ごみ焼却炉１００の構成要素の詳細な図示は省略されていることに留意されたい。
【００１５】
図２は、図１中のII−II矢視図であり、図３は、図１中のIII-III矢視図である。図２及び図３に示されるように、ごみ焼却炉１００は、上記のクリンカの形成を低減するための気体冷却システム６０を備えている。ごみ焼却炉１００では、気体冷却システム６０により冷却される側壁５７は、複数の壁部材（空冷板レンガとも称され得る）１Ａを有している。
【００１６】
図３に示されるように、気体冷却システム６０は、気体Ｆが進入する入口６１と、気体通路６２と、気体Ｆが出ていく出口６３と、を含む、配管を有している。気体通路６２は、複数の壁部材１Ａに沿った部分を含んでいる。なお、気体冷却システム６０は、気体Ｆを送るためのポンプ（不図示）、及び、気体を吸引するための吸引装置（不図示）等を有していてもよいことに留意されたい。気体冷却システムは、気体として空気を用いる空冷システムであってもよく、この場合、空気は、外気から取り込まれて入口６１に進入してもよい。入口６１に取り込まれる空気は、例えば約２０℃であり、出口６３における空気は、例えば約６０℃〜約１２０℃である。気体冷却システムは、他の気体を用いてもよい。
【００１７】
図２に示されるように、気体冷却システム６０の気体通路６２は、入口６１の後に、壁部材１Ａの列の数（図２では７列）に対応して分岐しており、分岐した気体通路６２は、出口６３で合流している。分岐した気体通路６２の各々は、気体の流量を調節するためのバルブＶを含んでいる。これにより、分岐した気体通路６２の各々の冷却機能を個別に調節できるようになっている。気体冷却システム６０では、壁部材１Ａを焼却室５０とは反対側の表面（第二の面３）から冷却し、焼却室５０側の表面（第一の面２）の温度を一定の温度（例えば、７００℃〜８００℃）まで下げ、これにより、クリンカの形成を低減する。
【００１８】
図４は、図３中のＡ部の詳細を示す拡大図である。気体通路６２中には、複数の壁部材１Ａを支持するための格子状の枠体が設けられており、枠体は、縦材６４と、横材（不図示）と、を有している。図２を参照して、分岐した気体通路６２の各々は、水平方向（図２において左右方向）において隣り合う縦材６４，６４によって、画定されている。図４を参照して、壁部材１Ａの各々は、縦材６４に設けられたボルト受け部６５に対して、ボルトＢによって固定されている。なお、壁部材１Ａと、縦材６４とは、図４に示されるように接触している一方で、壁部材１Ａと、不図示の横材との間には、隙間が設けられており、隙間を気体Ｆが通り抜けるように構成されている。これにより、壁部材１Ａに沿う鉛直方向の気体Ｆの流れは、横材によって妨げられない。縦材６４からは、突起６６が、焼却室５０側に向かって突出しており、隣接する壁部材１Ａ，１Ａの間に位置している。隣接する壁部材１Ａ，１Ａの間には、例えばファイバーキャスト等の断熱材が充填されている。壁部材１Ａの座ぐり７（詳しくは後述）には、例えば、ボルトＢのボルト頭を覆うようにバルクファイバー等が充填され、続けてファイバーキャスト等が充填されている。
【００１９】
［壁部材］
次に、壁部材１Ａについて詳細に説明する。図５は、一実施形態に係る壁部材の第一の面を示す斜視図であり、図６は、一実施形態に係る壁部材の第二の面を示す背面図であり、図７は、図６中のVII−VII矢視断面図である。なお、図５〜図７に示される壁部材１Ａは、図６に示される平面視において略矩形であるが、図１に示されるように、火格子５３に沿う領域に使用される壁部材１Ａは、平面視において台形等に形成され得ることに留意されたい。図５に示されるように、壁部材１Ａは、第一の面２と、第二の面３と、一対の第一の側面４，４と、一対の第二の側面５，５と、を備えている。
【００２０】
第一の面２は、焼却室５０の側壁５７を画定するように配置される。つまり、第一の面２は、焼却室５０の内部に面するように配置される。第一の面２は、例えば、平面である。第一の側面４及び第二の側面５は、第一の面２と第二の面３とをつないでいる。第一の側面４には、ボルトＢを配置するための切欠き６が設けられている。切欠き６は、ボルトＢのボルト頭を収容するための座ぐり７を、第一の面２側に含んでいる。第二の側面５には、上記の突起６６（図４参照）を配置するための段部８が設けられている。
【００２１】
図５に示されるように、第二の面３は、第一の面２の裏側（反対側）に位置している。第二の面３は、気体冷却システム６０の気体通路６２を画定するように配置される。つまり、第二の面３は、気体通路６２の内部に面するように配置される。
【００２２】
図６に示されるように、第二の面３は、平面３１と、複数（本実施形態では、９個）の凹部３２と、を含んでいる。複数の凹部３２は、平面３１内に（すなわち、平面３１の縁部から離間して）配置されている。複数の凹部３２は、本実施形態では、３行×３列で正方形パターンに配置されている。複数の凹部３２は、他のパターン（例えば、長方形パターン等の他の多角形パターン、又は、円形パターン等）に配置されてもよい。第二の面３は、９個よりも多い若しくは少ない凹部３２を含んでもよく、又は、１個の凹部３２のみを含んでもよい。
【００２３】
凹部３２は、図６に示される平面視において、円形であるが、多角形等の他の形状であってもよい。また、図７に示されるように、凹部３２は、断面視において、半円形であるが、矩形又はＶ字形等の他の形状であってもよい。三次元で見た場合には、凹部３２は、半球状であるが、截頭錐体、多面体又は錐体等の他の形状であってもよい。
【００２４】
図２及び図４に示される縦材６４は、凹部３２を覆わないように構成されている。つまり、平面３１及び複数の凹部３２の双方が、気体通路６２を画定する。この観点において、凹部３２は、気体通路６２を画定すること（すなわち、気体通路６２を流れる気体と接すること）が要求され、気体通路６２を画定することが意図されていない部分（例えば、ボルトＢ用の切欠き６及び段部８等）は、本開示における凹部には含まれない。
【００２５】
壁部材１Ａは、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）又はシャモット質の材料（例えばＳＫ材）等の不定形耐火物から形成されている。壁部材１Ａは、他の不定形耐火物から形成されていてもよい。壁部材１Ａは、例えば、プレキャスト工法により製造することができる。具体的には、壁部材１Ａは、例えば、型枠内に材料を流し込み、次に、材料が固まった後に型枠を外し、次に、乾燥機において材料を乾燥させることにより、製造することができる。
【００２６】
以上のような壁部材１Ａが使用されているごみ焼却炉１００では、焼却室５０内でごみが焼却されている際に、気体通路６２を気体Ｆが流れる。気体Ｆにより冷却される壁部材１Ａの第二の面３が、複数の凹部３２を含んでいるため、面の全体が平らである場合に比して、気体通路６２中の気体Ｆに接する面積が増大する。よって、焼却室５０の側壁５７をより効率的に冷却することが可能になり、クリンカの形成をより低減し得る。
【００２７】
また、本実施形態では、第二の面３が、平面３１と、複数の凹部３２と、を含んでいる。このような構成は、平面３１から気体通路６２に突出する部分を有さない。したがって、気体通路６２中の気体Ｆの流れを妨げることなく、焼却室５０の側壁５７を効率的に冷却することが可能になる。
【００２８】
また、本実施形態では、壁部材１Ａが、不定形耐火物からプレキャスト工法により製造され得る。この場合、例えば油圧プレスによる圧縮の後に、乾燥及び焼成によって形成されたレンガに比して、製造期間を短くすることができる。したがって、壁部材１Ａは、側壁５７の施工の短縮、補修費の低減、及び、部分補修の容易化等をもたらし得る。
【００２９】
次に、図８は、他の実施形態に係る壁部材の断面図である。図８に示される壁部材１Ｂは、図５〜７に示される壁部材１Ａに対して、第二の面３が、凹部３２に代えて凸部３３を有している点で異なる。その他の点については、壁部材１Ｂは、壁部材１Ａと略同様であり得る。
【００３０】
複数の凸部３３は、平面３１内に（すなわち、平面３１の縁部から離間して）配置されている。複数の凸部３３は、例えば、正方形パターン若しくは長方形パターン等の多角形パターン、又は、円形パターン等に配置されてもよい。第二の面３は、１個の凸部３３のみを含み得る。凸部３３は、図８に示される断面視において、半円形であるが、矩形又はＶ字形等の他の形状であってもよい。凹部３２は、平面視において、円形であってもよく、又は、多角形等の他の形状であってもよい。三次元で見た場合には、凸部３３は、半球状であるが、截頭錐体、多面体又は錐体等の他の形状であってもよい。
【００３１】
以上のような壁部材１Ｂが使用されているごみ焼却炉も、壁部材１Ａが使用されているごみ焼却炉と同様に、クリンカの形成の低減、側壁５７の施工の短縮、補修費の低減、及び、部分補修の容易化等をもたらし得る。加えて、壁部材１Ｂでは、第二の面３が、平面３１と、複数の凸部３３と、を含んでいる。このような構成では、凸部３３が平面３１から気体通路６２に突出する。したがって、凸部３３を積極的に気体Ｆに接触させることができ、焼却室５０の側壁５７をより効率的に冷却し得る。
【００３２】
壁部材の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解するだろう。また、当業者であれば、１つの実施形態に含まれる特徴は、矛盾が生じない限り、他の実施形態に組み込むことができる、又は、他の実施形態に含まれる特徴と交換可能であることを理解するだろう。
【００３３】
例えば、図５〜７に示される壁部材１Ａは、凹部３２を有し、図８に示される壁部材１Ｂは、凸部３３を有しているが、他の実施形態では、壁部材は、凹部及び凸部の双方を有してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１Ａ，１Ｂ・・・壁部材、２・・・第一の面、３・・・第二の面、３１・・・平面、３２・・・凹部、３３・・・凸部、４・・・第一の側面、５・・・第二の側面、６・・・切欠き、７・・・座ぐり、８・・・段部、５０・・・焼却室、５１・・・投入口、５２，５３，５４・・・火格子、５５・・・落下口、５６・・・ダクト、５７・・・側壁、６０・・・気体冷却システム、６１・・・入口、６２・・・気体通路、６３・・・出口、６４・・・縦材、６５・・・ボルト受け部、６６・・・突起、１００・・・焼却炉、Ｂ・・・ボルト、Ｖ・・・バルブ。
【図１】
2019007676.tif 000003
【図２】
2019007676.tif 000004
【図３】
2019007676.tif 000005
【図４】
2019007676.tif 000006
【図５】
2019007676.tif 000007
【図６】
2019007676.tif 000008
【図７】
2019007676.tif 000009
【図８】
2019007676.tif 000010