(57)【要約】【課題】焼却炉内での火格子整備作業を容易かつ安全に行うことができる焼却炉内火格子移動装置を提供する。【解決手段】焼却炉内火格子移動装置３０は、焼却炉の内部に立設される支柱３１と、支柱３１に連結され、水平面内を旋回可能なアーム４３と、アーム４３に取り付けられ、火格子１１ａ，１２ａを吊るための昇降装置４７と、を備える。支柱３１、アーム４３及び昇降装置４７を焼却炉のマンホール８から焼却炉の内部に出し入れできるように、支柱３１とアーム４３とが分割可能である。【選択図】図２
2019182631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉の内部に立設される支柱と、
前記支柱に連結され、水平面内を旋回可能なアームと、
前記アームに取り付けられ、火格子を吊るための昇降装置と、を備え、
前記支柱、前記アーム及び前記昇降装置を前記焼却炉のマンホールから前記焼却炉の内部に出し入れできるように、少なくとも前記支柱と前記アームとが分割可能であることを特徴とする焼却炉内火格子移動装置。
【請求項２】
前記支柱の下端部が、燃焼物の送り方向であるＸ方向に延びる中央仕切り板に連結されることを特徴とする請求項１に記載の焼却炉内火格子移動装置。
【請求項３】
前記支柱の上端部が、前記Ｘ方向に直角なＹ方向に延び、両端部が前記焼却炉の炉壁に接触する振れ止め部材に連結されることを特徴とする請求項２に記載の焼却炉内火格子移動装置。
【請求項４】
前記支柱は、前記支柱の前記下端部から前記Ｘ方向に離れて前記中央仕切り板に連結される倒れ防止部材によって補強されることを特徴とする請求項２又は３に記載の焼却炉内火格子移動装置。
【請求項５】
前記支柱は、下部支柱と、前記下部支柱に連結される上部支柱と、前記上部支柱に垂直軸の回りを回転可能に連結される旋回部と、を備え、
前記下部支柱、前記上部支柱及び前記旋回部が分割可能であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の焼却炉内火格子移動装置。
【請求項６】
前記アームは、前記支柱に連結される第１アームと、前記第１アームに垂直軸の回りを回転可能に連結される第２アームと、を備え、
前記第１アーム及び前記第２アームが分割可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の焼却炉内火格子移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉内で火格子を移動させるための焼却炉内火格子移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ等を焼却する焼却炉のストーカーとして、可動火格子列と固定火格子列を廃棄物の送り方向に交互に配置したものが知られている。一つ置きに配置される可動火格子列を往復運動させると、可動火格子列及び固定火格子列の上の廃棄物が送り方向に移動する。可動火格子列及び固定火格子列の各火格子には、空気吹出孔が形成される。可動火格子列及び固定火格子列の下方の風箱に供給される燃焼用空気は、各火格子の空気吹出孔から廃棄物内に吹き出される。
【０００３】
ところで、可動火格子列及び固定火格子列とは、高温下で使用され、かつ互いに摺動自在なので、火格子に灰等が融着したり、火格子が摩耗したりする。このため、火格子を定期的に整備する必要がある（特許文献１参照）。
【０００４】
従来の火格子整備作業は、ガーダと呼ばれるフレームから火格子を手作業で一つずつ取り外し、取り外した火格子を焼却炉内の作業台上に持ち運び、作業台上で火格子の研磨、清掃等を行い、必要に応じて火格子を交換することで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１１６２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、火格子１個当たりの重量は例えば２０ｋｇもあり、焼却炉内で火格子を持ち運ぶのに過度の肉体的負担がかかるため、作業者に腰痛等が生じやすいという課題がある。
【０００７】
また、火格子が重いので、作業者が火格子から手を離したときに火格子の下に指を挟む等の災害を引き起こすおそれがあり、安全性の面でも課題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、焼却炉内での火格子整備作業を容易かつ安全に行うことができる焼却炉内火格子移動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、焼却炉の内部に立設される支柱と、前記支柱に連結され、水平面内を旋回可能なアームと、前記アームに取り付けられ、火格子を吊るための昇降装置と、を備え、前記支柱、前記アーム及び前記昇降装置を前記焼却炉のマンホールから前記焼却炉の内部に出し入れできるように、少なくとも前記支柱と前記アームとが分割可能であることを特徴とする焼却炉内火格子移動装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、焼却炉の内部に支柱、アーム及び昇降装置を備える焼却炉内火格子移動装置を組み立てることができる。この焼却炉内火格子移動装置を使用して火格子を移動させれば、火格子整備作業を容易かつ安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の火格子移動装置が適用される焼却炉の縦断面図である。
【図２】本実施形態の火格子移動装置の側面図（Ｙ方向から見た側面図）である。
【図３】本実施形態の火格子移動装置の側面図（Ｘ方向から見た側面図）である。
【図４】火格子整備作業中の焼却炉の縦断面図である。
【図５】火格子整備作業中の焼却炉の水平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の焼却炉内火格子移動装置（以下、単に火格子移動装置という）を詳細に説明する。ただし、本発明の火格子移動装置は種々の形態で具体化することができ、明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（焼却炉）
【００１３】
まず、本発明の一実施形態の火格子移動装置が使用される焼却炉の構成を説明する。図１は、焼却炉の縦断面図を示す。１はホッパ、２は燃焼室、３はガス混合室である。
【００１４】
クレーン４によってホッパ１に投入された廃棄物は、給じん装置５によって所定量ずつ燃焼室２に投入される。
【００１５】
燃焼室２には、廃棄物を燃焼させながら送り方向（Ｘ方向）に移動させる火格子６ａ，６ｂ，６ｃが設けられる。火格子６ａ，６ｂ，６ｃは、廃棄物の送り方向に交互に配置された可動火格子列と固定火格子列を備え、一つ置きに配置される可動火格子列を往復運動させて、廃棄物を送り方向に移動させる。可動火格子列と固定火格子列の詳細は後述する。
【００１６】
火格子６ａ，６ｂ，６ｃは、上流側から乾燥段の火格子６ａ（Ｎｏ．１の風箱上の火格子６ａ）、燃焼段の火格子６ｂ（Ｎｏ．２、Ｎｏ．３の風箱上の火格子６ｂ）、後燃焼段の火格子６ｃ（Ｎｏ．４の風箱上の火格子６ｃ）に分類される。乾燥段の火格子６ａは、廃棄物を乾燥及び一部を熱分解させる。燃焼段の火格子６ｂは、廃棄物を熱分解して、熱分解により発生させた可燃性ガス及び固形分を燃焼させる。後燃焼段の火格子６ｃは、固定炭素などの未燃分を燃焼させる。燃焼後の灰は、灰落下口７から排出される。
【００１７】
ガス混合室３には、燃焼室２で燃焼した排ガス、及び燃焼室２で燃焼しきれなかった未燃ガスが送られる。ガス混合室３では、二次燃焼用空気を供給して未燃ガスを二次燃焼させる。二次燃焼させた後の排ガスは、ボイラーで熱回収された後に外部に放出される。
（火格子移動装置）
【００１８】
焼却炉での廃棄物の焼却に伴い、火格子６ａ，６ｂ，６ｃに灰等が融着し、摩耗する。このため、火格子６ａ，６ｂ，６ｃを定期的に整備する必要がある。火格子整備作業にあたって、火格子移動装置が使用される。
【００１９】
図２はＹ方向から見た本実施形態の火格子移動装置３０の側面図を示し、図３はＸ方向から見た火格子移動装置３０の側面図を示す。なお、以下において、説明の便宜上、図２、図３に示すＸ、Ｙ、Ｚの各方向を用いて、火格子移動装置３０の各構成を説明する。Ｘ方向は送り方向であり、Ｙ方向は焼却炉の幅方向であり、Ｚ方向は上下方向である。
【００２０】
火格子移動装置３０は、支柱３１、アーム４３及び昇降装置４７を備える。支柱３１、アーム４３及び昇降装置４７は分割可能であり、焼却炉のマンホール８（図１参照）から出し入れされる。
【００２１】
支柱３１は、Ｚ方向に延びる。支柱３１は、下部支柱３２、上部支柱３３、旋回部３４を備える。支柱３１は、水平面内で旋回するアーム４３を支持する役割を持つ。
【００２２】
下部支柱３２は、焼却炉のＸ方向に延びる中央仕切り板９（図５も参照）に連結される。中央仕切り板９には、下部支柱３２を固定するためのねじ穴等を加工できない。このため、下部支柱３２は、以下のように中央仕切り板９に連結される。
【００２３】
図３に示すように、下部支柱３２の下端部３２ａは、断面コ字状に形成されていて、互いに対向する一対の側壁３６ｂと、一対の側壁３６ｂを繋げる上部壁３６ａと、を備える（なお、図３には、倒れ防止部材３５ａ，３５ｂの連結部３６の側壁３６ｂ及び上部壁３６ａを示すが、下部支柱３２の下端部３２ａも同一の構成なので、同一の符号を使用する）。一対の側壁３６ｂが中央仕切り板９を挟むように下部支柱３２の下端部３２ａを中央仕切り板９上に載せ、一対の側壁３６ｂに螺合させたボルトで中央仕切り板９を両側から挟むように締め付けて、下部支柱３２の下端部３２ａを中央仕切り板９に連結する。
【００２４】
図２に示すように、下部支柱３２の下端部３２ａを中央仕切り板９に連結するだけでは、支柱３１がＸ方向に倒れるおそれがある。支柱３１がＸ方向に倒れないように、支柱３１はＸ方向の両側に設けられる倒れ防止部材３５ａ，３５ｂによって補強される。
【００２５】
倒れ防止部材３５ａ，３５ｂは、下部支柱３２の下端部３２ａからＸ方向に離れて中央仕切り板９に連結される連結部３６と、連結部３６と支柱３１との間に掛け渡される補強バー３７と、を備える。連結部３６は、上記のように断面コ字状に形成される。一対の側壁３６ｂに螺合させたボルトで中央仕切り板９を両側から挟むように締め付けて、連結部３６を中央仕切り板９に連結する。
【００２６】
上部支柱３３は、下部支柱３２の上端部に連結される。下部支柱３２の上端部には、フランジ３２ｂが一体に形成される。上部支柱３３の下端部にも、フランジ３３ａが一体に形成される。下部支柱３２と上部支柱３３とは、フランジ３２ｂ，３３ａに通したボルトによって連結される。
【００２７】
旋回部３４は、上部支柱３３の上端部に連結される。旋回部３４は、上部支柱３３に固定された垂直軸３８と、ベアリングを介して垂直軸３８に回転可能に連結される本体部３９と、を備える。垂直軸３８の下端部には、フランジ３８ａが一体に形成される。上部支柱３３の上端部には、フランジ３３ｂが一体に形成される。旋回部３４と上部支柱３３とは、フランジ３８ａ，３３ｂに通したボルトによって連結される。
【００２８】
また、下部支柱３２、上部支柱３３及び旋回部３４は、例えば作業員が２人で焼却炉に出し入れできるような重さである。
【００２９】
アーム４３は、支柱３１の旋回部３４に連結される。アーム４３は、第１アーム４４、第２アーム４５、垂直軸４６を備える。アーム４３は、水平面内で旋回可能であり、昇降装置４７が吊り上げた火格子６ａ，６ｂ，６ｃを水平方向に移動させる役割を持つ。アーム４３は、手作業によって移動させられても、モータ等の駆動源によって移動させられてもよい。
【００３０】
第１アーム４４は、旋回部３４に連結される。第１アーム４４の基部には、フランジ４４ａが一体に形成される。旋回部３４の本体部３９にも、フランジ３９ａが一体に形成される。第１アーム４４と旋回部３４とは、フランジ４４ａ，３９ａに通したボルトによって連結される。第１アーム４４は、旋回部３４に片持ち支持されるので、トラス構造によって補強される。
【００３１】
第２アーム４５は、垂直軸４６を介して第１アーム４４の先端部に連結される。第１アーム４４と第２アーム４５とは、肘関節のように屈曲可能である。第２アーム４５は、垂直軸４６を介して第１アーム４４に片持ち支持されるので、トラス構造によって補強される。
【００３２】
昇降装置４７は、チェーンブロック、電動式ホイスト等から構成される。昇降装置４７は、火格子６ａ，６ｂ，６ｃを吊り上げる役割を持つ。昇降装置４７は、フック等により第２アーム４５の先端に取り付けられる。昇降装置４７の下端部には、火格子６ａ，６ｂ，６ｃを掴むクランプ４８が設けられる。
【００３３】
図３に示すように、振れ止め部材４１は、中央部ロッド４１ａ、一対の端部ロッド４１ｂ、一対のジャッキ４１ｃを備える。振れ止め部材４１は、支柱３１の上端部に連結される。振れ止め部材４１は、Ｙ方向に延びて対向する一対の炉壁４０，４０間に掛け渡される。振れ止め部材４１は、支柱３１がＹ方向に倒れないように補強する役割を持つ。
【００３４】
中央部ロッド４１ａは、旋回部３４の垂直軸３８に連結される。一対の端部ロッド４１ｂは、中央部ロッド４１ａに対して軸方向に位置調節可能に連結される。ジャッキ４１ｃは、端部ロッド４１ｂに取り付けられる。振れ止め部材４１の長さを調節した後、ジャッキ４１ｃを作動させて、振れ止め部材４１を炉壁４０にしっかりと固定する。
【００３５】
第１アーム４４、第２アーム４５、昇降装置４７及び振れ止め部材４１は、例えば作業員が１人で焼却炉に出し入れできるような重さである。
【００３６】
以上に本実施形態の火格子移動装置３０の構成を説明した。本実施形態の火格子移動装置３０によれば、以下の効果を奏する。
【００３７】
火格子移動装置３０が、支柱３１、アーム４３及び昇降装置４７を備えるので、火格子移動装置３０によって火格子６ａ，６ｂ，６ｃを吊り上げ、吊り上げた火格子６ａ，６ｂ，６ｃを焼却炉内で移動させることができる。また、支柱３１、アーム４３及び昇降装置４７が分割可能であるので、焼却炉のマンホール８からこれらを出し入れし、焼却炉内で火格子移動装置３０を組み立てることができる。
【００３８】
支柱３１の下端部３２ａを焼却炉のＸ方向に延びる中央仕切り板９に連結するので、焼却炉の中央に火格子移動装置３０を配置することができる。
【００３９】
支柱３１の上端部にＹ方向に延びる振れ止め部材４１を連結するので、支柱３１がＹ方向に倒れるのを防止できる。
【００４０】
支柱３１をＸ方向に離れて配置される倒れ防止部材３５ａ，３５ｂによって補強するので、支柱３１がＸ方向に倒れるのを防止することができる。
【００４１】
下部支柱３２、上部支柱３３、旋回部３４が分割可能であるので、焼却炉内への支柱３１の出し入れが容易になる。
【００４２】
アーム４３が第１アーム４４、第２アーム４５、垂直軸４６を備えるので、アーム４３の作動範囲を広げることができ、火格子６ａ，６ｂ，６ｃを吊り上げるときの芯出しが容易になる。また、第１アーム４４、第２アーム４５が分割可能であるので、焼却炉内へのアーム４３の出し入れが容易になる。
（火格子整備作業）
【００４３】
図４は火格子整備作業中の焼却炉の縦断面図を示し、図５は火格子整備作業中の焼却炉の水平断面図を示す。なお、図４、図５においては、廃棄物の送り方向であるＸ方向が図１と逆であり、右側が上流側で左側が下流側である。
【００４４】
図４、図５を参照して、可動火格子列１１、固定火格子列１２を説明する。図４に示すように、可動火格子列１１と固定火格子列１２は、送り方向Ｘに交互に配置される。図５に示すように、可動火格子列１１は、Ｘ方向に直角なＹ方向に並べられた複数の可動火格子１１ａ（以下、単に火格子１１ａという）によって構成される。固定火格子列１２も、Ｙ方向に並べられた複数の固定火格子１２ａ（以下、単に火格子１２ａという）から構成される。
【００４５】
図４に示すように、可動火格子列１１の各火格子１１ａには、上流側端部の下側に係合凹部１３が形成され、下流側端部に空気吹出孔１４が形成される。火格子１１ａの係合凹部１３は、Ｙ方向に延びるシャフト１５に着脱可能に載置される。火格子１１ａの下流側端部は、下流側に位置する固定火格子列１２の火格子１２ａの上に載る。シャフト１５は、可動フレーム１６に支持される。可動フレーム１６は、油圧シリンダ１７によって往復運動される。可動フレーム１６が往復運動すると、可動フレーム１６と一緒に可動火格子列１１が往復運動し、廃棄物がＸ方向に送られる。
【００４６】
固定火格子列１２の火格子１２ａにも、火格子１１ａと同様に係合凹部１９と空気吹出孔２０が形成される。係合凹部１９は、Ｙ方向に延びるシャフト２１に着脱可能に載置される。火格子１２ａの下流側端部は、下流側に位置する可動火格子列１１の火格子１１ａの上に載る。シャフト２１は、固定フレーム２２に支持される。
【００４７】
図４、図５を参照して、火格子移動装置３０の組み立て後の整備作業を説明する。可動火格子列１１のＹ方向に隣り合う火格子１１ａは、ボルトによって連結されている。固定火格子列１２のＹ方向に隣り合う火格子１２ａも同様である。火格子１１ａ，１２ａの整備作業にあたって、まず作業員Ａが火格子１１ａ，１２ａを連結するボルトを取り外す。取り外し作業は、火格子１１ａ，１２ａ下の風箱内で行われる。
【００４８】
図５に示すように、取り外された火格子１１ａ，１２ａは、火格子移動装置３０を使用して作業台５１上に移動される。作業台５１では、作業員Ｂが火格子１１ａ，１２ａを点検する。点検を終えた火格子１１ａ，１２ａは、火格子移動装置３０を使用して作業台５２上に移動される。作業台５２では、作業員Ｃ，Ｄはグラインダーやエアーチッパーにより火格子１１ａ，１２ａを研磨、清掃する。研磨、清掃を終えた火格子１１ａ，１２ａは、火格子移動装置３０を使用して可動火格子列１１及び固定火格子列１２の所定の位置に戻される。なお、図５において、９は中央仕切り板、１０ａ，１０ｂはサイドシール金物、１０ｃはフレームに載せられる足場板である。
【００４９】
火格子移動装置３０を使用することで、以下の理由により整備作業が容易になる。火格子１１ａ，１２ａをまとめて、例えば５個連結した状態で脱着でき、残りのボルトは作業台上で楽な姿勢で脱着できるので、整備作業が容易になる。また、火格子１１ａ，１２ａ下の風箱内でのボルトの脱着数も減るので、整備作業が容易になる。
【００５０】
火格子移動装置３０を使用することで、以下の理由から安全性も向上する。手作業による重量物のハンドリングが研磨、清掃、ボルト脱着時の最低限に激減するので、安全性が向上する。また、従来では、固定火格子列１２のボルト脱着は、可動火格子列１１の前進端で行い、可動火格子列１１のボルト脱着は、可動火格子列１１の後進端で行う必要があった。すなわち、可動火格子列１１の前進端と後進端の２回に分けて、ボルト脱着を行う必要があった。しかし、火格子移動装置３０を使用すれば、火格子１１ａ，１２ａを引き出すことができるので、可動火格子列１１の中間位置で固定火格子列１２と可動火格子列１１両方のボルト脱着を行うことができる。さらに、火格子整備作業中に可動火格子列１１を動かさないので、安全性が向上する。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に変更可能である。
【００５２】
上記実施形態では、固定火格子列と可動火格子列を水平に配置しているが、固定火格子列と可動火格子列を階段状に配列することも斜めに配置することも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
８…マンホール
９…中央仕切り板
１１ａ，１２ａ…火格子
３０…焼却炉内火格子移動装置
３１…支柱
３２…下部支柱
３２ａ…支柱の下端部
３３…上部支柱
３４…旋回部
３５ａ，３５ｂ…倒れ防止部材
３８…垂直軸
４０…炉壁
４１…振れ止め部材
４３…アーム
４４…第１アーム
４５…第２アーム
４６…垂直軸
４７…昇降装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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