(57)【要約】      （修正有）【課題】固形燃料をスクリューコンベアで上方の燃焼部へ移送するようにした連続運転可能な燃焼炉において、水を使用せずに簡便に消火できる消火装置を提供する。【解決手段】スクリューコンベアで固形燃料を順次上方の燃焼部へ移送させ、燃焼空気を供給しつつ連続して燃焼させるようにした比較的小型の燃焼炉に関する。燃焼部Ｆを上から覆う大きさの蓋体４０と、蓋体４０を燃焼部Ｆへ設置するため炉体の燃焼部Ｆの高さ付近に設けた開閉扉を備えた開口部５０と、蓋体４０へ窒素ガスを送り込むため蓋体４０に付設した通気管に接続される窒素ガスボンベと、から構成している。蓋体４０は、互いに嵌合して逆盆形を形成するように中央から二つ割りにした半円状で、それぞれに把手を兼ねた通気管が固設されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
スクリューコンベアで固形燃料を順次上方の燃焼部へ移送させ、燃焼空気を供給しつつ連続して燃焼させるようにした燃焼炉の消火装置において、燃焼部を上から覆う大きさの蓋体と、該蓋体を燃焼部へ設置するため炉体の燃焼部の高さ付近に設けた開閉扉を備えた開口部と、該蓋体へ窒素ガスを送り込むため該蓋体に付設した通気管に接続される窒素ガスボンベと、からなることを特徴とする燃焼炉の消火装置。
【請求項２】
前記蓋体は、互いに嵌合して逆盆形を形成するように中央から二つ割りにした半円状で、それぞれに把手を兼ねた通気管が固設されたことを特徴とする請求項１記載の燃焼炉の消火装置。
【請求項３】
燃焼部の近傍から燃焼空気を供給するようにした燃焼炉においては、該燃焼空気の供給配管経路に窒素ガスボンベに接続したホースが連結され、消火時には窒素ガスに切り換え可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼炉の消火装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、有機汚泥や木質チップのような固形燃料をスクリューコンベアで順次上方の燃焼部へ供給し連続して燃焼させるようにした燃焼炉の消火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木質チップ等の固形燃料を連続して焼却する燃焼炉として、円筒状の炉体内に内筒を設け、炉体の下方からスクリューコンベアで固形燃料を直上移送するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この燃焼炉は、固形燃料を連続して保持部（火格子）上へ移送し、スクリューコンベアの周囲から燃焼空気を供給して燃焼させ、さらに上からの旋回流の燃焼空気によって高温で燃焼させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６２４１４
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の燃焼炉のように、固形燃料を連続して直上移送するスクリューコンベアを設けることにより、炉の連続運転が可能である。しかしながら、消火する場合は、簡単ではない。
すなわち、固形燃料の供給を停止すると、スクリューコンベア内の固形燃料はスクリューコンベアが稼働していても移送されずに、中に残った状態となり、供給した固形燃料を全て燃焼させることができない。また、燃焼空気の供給を停止しても、自然消火には時間がかかりすぎ、場合によっては、燃焼部からスクリューコンベア内の固形燃料へ燃焼が移ってしまうといった問題もある。
【０００６】
このため、この種の燃焼炉では、一般に、燃焼部へ水をかけて消火している。電磁弁で作動する噴射ノズルを付設して、地震などの非常時には水を噴射させて消火するようにしたものもある。
しかしながら、水を用いて消火すると、次に燃焼させるときに着火が困難であるという問題がある。スクリューコンベア内の湿った固形燃料を取り除いて、新たな固形燃料を供給することになりがちである。
【０００７】
そこで、本考案は、固形燃料をスクリューコンベアで上方へ移送して燃焼するようにした燃焼炉において、水を使用せずに消火する簡便な消火装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案の固形燃料の燃焼炉における消火装置は、上記の目的を達成するため、次の手段を採った。すなわち、スクリューコンベアで固形燃料を順次上方の燃焼部へ移送させ、燃焼空気を供給しつつ連続して燃焼させるようにした燃焼炉の消火装置において、燃焼部を上から覆う大きさの蓋体と、該蓋体を燃焼部へ設置するため炉体の燃焼部の高さ付近に設けた開閉扉を備えた開口部と、該蓋体へ窒素ガスを送り込むため該蓋体に付設した通気管に接続される窒素ガスボンベと、からなることを特徴としている。
【０００９】
この消火装置は、固形燃料の供給とスクリューコンベアの駆動を停止するとともに、燃焼空気の供給を停止してから、炉体の開口部を開放して、蓋体を炉内へ挿入して燃焼部の上から覆い、蓋体内へ窒素ガスを送り込んで消火するようにしたものである。
燃焼部への燃焼空気の供給が、燃焼部の近傍で蓋体を載置したとき、その内部から行われることとなるものでは、消火時に燃焼空気の供給を停止するだけでなく、請求項３に記載のように、燃焼空気に替えて窒素ガスを吹き込むように構成するとよい。
【００１０】
この消火装置は、スクリューコンベアで固形燃料を順次上方の燃焼部へ移送させて、連続して燃焼させることが可能な燃焼炉に適用するものである。燃焼炉の形状は、特に限定されない。縦型円筒形や直方体など適宜のものに適用できる。
また、スクリューコンベアは、垂直に設けたものだけでなく、傾斜して設けたものでもよい。また、燃焼部は、火格子を有しないものでもよい。
【００１１】
固形燃料は、下水汚泥、鶏糞や家畜糞、食品加工汚泥などの有機汚泥を自己燃焼可能な含水率に乾燥したもの、製紙工場におけるスラッジ、キノコの培地、その他、竹、木、タイヤ、合成樹脂などをチップにしたものなど、石油などの液体や天然ガスなどの気体燃料を除く可燃物である。なお、不燃物を含有しているものであってもよい。また、形状は、粒状、ペレット状、チップ状が望ましいが粉末でもよい。
【００１２】
固形燃料の燃焼においては、未燃の有害ガスが生成されるので、上方から旋回する燃焼空気を送り込んでこのガスを高温で燃焼させるのが望ましい。
なお、燃焼炉は負圧燃焼方式とする。これは、燃焼ガスの排出側に圧力調整が可能な吸引ファンを設けるのが簡便である。
【００１３】
蓋体は、燃焼部を覆うことができるものであれば、その形状は特にこだわらない。
蓋体を挿入するために炉体に設けられる開口部は、蓋体が燃焼部へ容易に挿入できるような大きさであればよく、燃焼部の若干上あたりに設けるとよい。
燃焼部の大きさによっては蓋体が大きなものとなる場合は、分割すればよい。例えば、請求項２に記載のように、蓋体は、中央から二つ割りにした半円状として、互いに嵌合して逆盆形を形成するようにし、それぞれに把手を兼ねる通気管を固設したものとするとよい。
【００１４】
なお、通気管は窒素ガスボンベに常時接続されている必要はなく、必要時に窒素ガスボンベに接続されたホースに継手で接続するようにすればよい。
蓋体を分割した場合は、燃焼部に設置したとき、分割部が嵌合されて一体になるように構成するとよい。
【考案の効果】
【００１５】
上記のように、本考案の固形燃料の燃焼炉における消火装置は、燃焼部を上から覆う大きさの蓋体と、該蓋体を燃焼部へ設置するため炉体の燃焼部の高さ付近に設けた開閉扉を備えた開口部と、該蓋体へ窒素ガスを送り込むため該蓋体に付設した通気管に接続される窒素ガスボンベとからなり、燃焼部を上から蓋体で覆い内部に窒素ガスを送り込むことによって消火するので、水を使用せずに極めて短時間に消火でき、しかも、次に燃焼炉を稼働させるのが容易である。
また、蓋体は、消火時にのみ、炉内に挿入して使用するものであるので、簡便で、炉内の改造も必要とせず、既設の燃焼炉への適用が容易であり、故障も起きづらい。
【００１６】
また、蓋体を、互いに嵌合して逆盆形を形成するように中央から二つ割りにした半円状として、それぞれに把手を兼ねる通気管を固設したもの（請求項２）とすれば、扱いやすいものとすることができ、炉体の開口部も小さくできる。
【００１７】
また、燃焼空気が燃焼部の近傍から供給されるされる構成を備えた燃焼炉では、燃焼空気の供給配管経路に窒素ガスボンベに接続したホースを連結し、消火時に窒素ガスに切り換えできるようにすれば（請求項３）、迅速かつ確実に消火できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の燃焼炉の消火装置の実施の形態を示す全体正面図である。
【図２】同、Ａ−Ａ視拡大図である。
【図３】同、消火装置の蓋体、および窒素ガスの供給手段の実施の形態を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、本考案の実施の形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、下水汚泥を乾燥させてペレットにしたものを固形燃料として、直上へ移送する垂直のスクリューコンベアを備えたボイラ用燃焼炉に適用した実施の形態を示すものである。
この燃焼炉１０は、炉体を形成する縦型円筒状の外壁１１が架台１３上に固設され、その下部中央にスクリューコンベア１２が設けられている。そして、スクリューコンベア１２の上方には、外壁１１と同芯の円筒状の中壁１４が設けられている。
【００２０】
スクリューコンベア１２は、ケーシング筒１２ａと、スクリュー羽根１２ｂを螺旋状に固設した回転軸１２ｃとからなり、回転軸１２ｃは、架台１３の側部に設けられた駆動手段２５から動力伝達されるように構成されている。
スクリューコンベア１２の上部には、移送された固形燃料の上端部を中央部が高い円錐状に形成させるための案内部材１５が設けられている。
【００２１】
スクリューコンベア１２のケーシング筒１２ａの側面下部には、固形燃料を供給するため、外壁１１を貫通した燃料供給ホッパー１７が固設されており、図示してないが、ベルトコンベアなどの搬送手段がこれに連結されている。
また、外壁１１の上部には、固形燃料の上端部に液体燃料を吹き付けて点火させる着火手段２１が設けられている。
【００２２】
一方、外壁１１の上端部には、送風機に配管されたエア供給口２２が外壁１１の接線方向へ向けた状態で設けられており、燃焼空気は中壁１４の外周を旋回するようにして下降し、燃焼部Ｆへ吹きつけられる。
また、スクリューコンベア１２のケーシング筒１２ａの上端縁の円周には空洞が設けられ、送風機に配管されたエア供給口２３が設けられている。そして、上端縁の内周面および上面には複数の噴出孔が設けられ燃焼空気が噴出されている。さらに、スクリューコンベア１２の回転軸１２ｃは、中空に形成され、その直下の駆動手段２５からの伝達部品の下端に送風機に配管されたエア供給口２４が設けられ、燃焼空気が固形燃料の下方からも吹き込むようにしている。
また、エア供給口２３および２４は、図示してないが、送風機との配管途中で、窒素ガスボンベに配管で連通され、燃焼空気と窒素ガスを切り換え可能としている。
【００２３】
また、ケーシング筒１２ａの外径は、中壁１４とほぼ同径で、外壁１１とは、かなり間隔がある。そして、スクリューコンベア１２の下方は、周囲が塞がれた灰貯留部１６が形成されている。灰貯留部１６は、図示してないが、灰を取り出すための取出口と、スクリューコンベア１２の上端から落下した未燃や半焼の固形燃料が、完全燃焼されるように燃焼空気を供給するためのエア供給口が設けられ、このエア供給口は送風機に連通されている。
【００２４】
一方、燃焼炉１０の直上には、熱交換器３０が設けられている。
熱交換器３０は、燃焼炉１０の外壁１１と同芯の筒体３０ａ内の内壁に水管３２が螺旋状に配置されている。そして、下端の中央部には、燃焼ガスが流入するガス流入口３１が設けられ、炉体３０ａの下部側には図示してない灰回収塔に連結された燃焼ガス管１８が付設されている。
【００２５】
消火装置は、外壁１１に開閉可能に設けられた開口部５０と、スクリューコンベア１２の上端部に形成された燃焼部Ｆを上から覆う蓋体４０と、蓋体４０の中に窒素ガスを吹き込む手段と、から構成されている。
開口部５０は、燃焼部Ｆの高さより若干上に位置する外壁１１に設けられており、開閉扉５０ａが付設されている。
【００２６】
蓋体４０は、図３に示すように、それぞれ通気管４３が固設された半円状の右蓋体４１と左蓋体４２とからなっている。
右蓋体４１は、半円状の天板部４１ａと、その周囲に縁取られた側縁部４１ｂと、この側縁部４１ｂの内側に固設された係止部４１ｄと、天板部４１ａ中央部上面に形成された凸状の嵌合部４１ｃとからなる。また、左蓋体４２は、同様に、天板部４２ａと側縁部４２ｂと係止部４２ｄと嵌合部４２ｃとからなっている。
【００２７】
蓋体４０は、スクリューコンベア１２のケーシング筒１２ａより若干大きな径としており、蓋体４０を燃焼部Ｆへ置いたとき、側縁部４１ｂおよび側縁部４２ｂは、ケーシング筒１２ａを上から被さり、係止部４１ｄおよび係止部４２ｄがケーシング筒１２ａの上端に係止する。
また、嵌合部４２ｃと嵌合部４１ｃとは、互いに嵌合するように形成され、嵌合部４１ｃの上から嵌合部４２ｃ重ねて置くことにより蓋体４１と蓋体４２が逆盆形状の一体の蓋体４０となり、中央寄りには通気管４３が２本延出された状態のものとなる。
【００２８】
蓋体４０に固設された通気管４３は、窒素ガスボンベ４６にホース４５で連結できるようになっている。すなわち、通気管４３の先端には、それぞれ継手４４ａが付設されており、ホース４５の先端に付設された継手４４ｂと脱着できるようにしている。
【００２９】
次に、上記のように構成した燃焼炉と消火装置の作用について説明する。
まず、固形燃料を燃料供給ホッパー１７へ搬送するベルトコンベアを駆動させるとともに、駆動手段２５を駆動しスクリューコンベア１２を作動させる。
これにより、燃料供給ホッパー１７に貯留されている固形燃料は、スクリューコンベア１２の下部から順次上昇移送される。
【００３０】
そして、送風機（図示してない）を駆動させて、エア供給口２２、２３，２４、並びに灰貯留部１６に設けられたエア供給口から燃焼空気が噴出させる。
エア供給口２２からの燃焼空気は中壁１４の外周を旋回して下降して燃焼部Ｆの上方から吹きつけ、また、エア供給口２４からの燃焼空気はスクリューコンベア１２の回転軸１２ｃ内を通して案内部材１５に設けられた噴出孔から、燃焼部Ｆの下側から上方に向けて吹き付けられる。さらに、ケーシング筒１２ａの上端のエア供給口２３からの燃焼空気が燃焼部Ｆの側方から吹き付けられる。
【００３１】
スクリューコンベア１２の上端へ移送された固形燃料は、案内部材１５によって、中央部が周囲より速く送られ、ケーシング筒１２ａの上端（燃焼部Ｆ）では固形燃料が円錐状に形成される。
続いて、燃焼部Ｆの固形燃料へ、着火手段２１を作動させて着火する。
【００３２】
これにより、固形燃料は燃焼し、燃焼空気の供給によりその表面が８００度以上の高温で完全燃焼し、燃焼ガスとともに浮上しない焼却灰は順次下から移送される固形燃料によって盛り上がり、ずり落ちて灰貯留部１６へ落下する。なお、落下するものの中には未燃のものや燃焼途中のもの、さらには、不燃物が含まれる場合もある。
灰貯留部１６へは燃焼空気が別途供給されているので、未燃や半焼のものは、ここで、さらに燃焼する。
【００３３】
燃焼によって生じた燃焼ガスは、中壁１４の内側へ吹き上がり、上部のガス流入口３１から熱交換器３０へ流入する。そして、水管３２を加熱し蒸気を生成する。
焼却灰を含む燃焼ガスは、その大半が燃焼ガス管１８から炉外の灰回収塔４０へ送られる。なお、灰貯留部１６で燃焼した燃焼ガスも上昇して同様に送られる。
燃焼ガス管１８からの燃焼ガスは、図示してないサイクロンへ送られ、灰はガスと分離して回収され、燃焼ガスは排気筒から排出される。
【００３４】
次に、消火装置の作用について説明する。
消火するときは、炉体の近傍に置かれている蓋体４０を用意し、右蓋体４１と左蓋体４２の通気管４３それぞれを窒素ガスボンベ４６に連結されたホース４５に連結する。
次に、エア供給口２２，２３，２４へ供給されている燃焼空気および灰貯留部１６へ供給されている燃焼空気の供給を停止し、燃料供給ホッパー１７への固形燃料を供給するコンベアを停止するとともに、スクリューコンベア１２の駆動手段２５を停止する。
【００３５】
次に、開閉扉５０ａを開放し、右蓋体４１の通気管４３の部分を持って、開口部５０から炉内へ挿入して燃焼部Ｆの上から係止部４１ｄがケーシング筒１２ａの上端に当接するようにして置く。続いて、左蓋体４２を同様に、係止部４２ｄがケーシング筒１２ａの上端に当接するようにするとともに、嵌合部４２ｃが右蓋体４１の嵌合部４１ｃに重なるようにして置く。
これにより、燃焼部Ｆの全体が蓋体４０によって覆われる。なお、炉内は負圧であるので、開閉扉５０ａを開放しても火が炉外へ出てくるようなことはない。
【００３６】
そして、窒素ガスボンベ４６の開閉弁を開けて蓋体４０へ窒素ガスを供給する。また、エア供給口２３，２４へ窒素ガスボンベ４６からの窒素ガスが供給されるようにバルブを切り換える。
これにより、蓋体４０内は窒素ガスで充満し、燃焼部Ｆの固形燃料は消火する。窒素ガスの供給は１０〜２０秒程度でよい。なお、灰貯留部１６へ落下した燃焼途中の固形燃料は、燃焼空気の供給を停止することで早期に自然消火するので、灰貯留部１６への窒素ガスの供給は行わなくてもよい。
【００３７】
上記の蓋体４０は、次に燃焼炉を稼働させるときまで、燃焼部Ｆに置いたままでよい。燃焼炉を再稼働させる場合は、燃焼部Ｆを覆っている蓋体４０を炉外へ取り出す。
これは、左蓋体４２の通気管４３を持って、上へ持ち上げて嵌合部４２ｃを嵌合部４１ｃから外し、開口部４５の右側へ移動させて開口部４５から取り出す。続いて、左蓋体４１を取り出し、開口部５０の開閉扉５０ａを閉める。
【００３８】
続いて、エア供給口２２，２３，２４へ燃焼空気を供給するとともに灰貯留部１６へ燃焼空気を供給する。そして、駆動手段２５を作動させてスクリューコンベア１２を稼働し、燃料供給ホッパー１７への固形燃料を供給するコンベアも稼働させる。
燃焼部Ｆで固形燃料が円錐状の状態に形成されたら、着火手段２１を作動させて着火する。
【符号の説明】
【００３９】
１０  燃焼炉
１１  外壁
１２  スクリューコンベア
１２ａ  ケーシング筒
１２ｂ  スクリュー羽根
１２ｃ  回転軸
１３  架台
１３ａ  支持台
１４  中壁
１５  案内部材
１６  灰貯留部
１７  燃料供給ホッパー
１８  燃焼ガス管
２１  着火手段
２２  エア供給口
２３  エア供給口
２４  エア供給口
２５  駆動手段
３０  熱交換器
３０ａ  筒体
３１  ガス流入口
３２  水管
４０  蓋体
４１  右蓋体
４１ａ  天板部
４１ｂ  側縁部
４１ｃ  嵌合部
４１ｄ  係止部
４２  左蓋体
４２ａ  天板部
４２ｂ  側縁部
４２ｃ  嵌合部
４２ｄ  係止部
４３  通気管
４４ａ  継手
４４ｂ  継手
４５  ホース
４６  窒素ガスボンベ
５０  開口部
５０ａ  開閉扉
Ｆ  燃焼部
【図１】
0003170139.tif 000003
【図２】
0003170139.tif 000004
【図３】
0003170139.tif 000005