(57)【要約】【課題】本発明は、被処理物１５を加熱溶融処理する主室９を設けてある溶融処理炉１において、スラグ排出口８や煙道流入口１１等の通過口の縁部に付着した付着物Ｈ１，Ｈ２を、運転中に自動的に除去可能な付着物除去装置３０，４０を実現することを目的とする。【解決手段】非作用状態で先端部３１ａ，４１ａが壁部に形成された孔部１０ｂ，１２ｂ内に引退し、作用状態で先端部３１ａ，４１ａが孔部１０ｂ，１２ｂから通過口８，１１側に突出するように出退自在に保持された棒状体３１，４１と、棒状体３１，４１を非作用状態と作用状態とに出退駆動する駆動機構３２，４２とを設けてある。【選択図】　　図１
2004028432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を加熱溶融処理する主室を設けてある溶融処理炉において、前記主室で生成された溶融スラグ及び燃焼排ガスの少なくとも一方が通過する通過口の縁部に付着した付着物を除去するための付着物除去装置であって、
非作用状態で先端部が壁部に形成された孔部内に引退し、作用状態で前記先端部が前記孔部から前記通過口側に突出するように出退自在に保持された棒状体と、
前記棒状体を前記非作用状態と前記作用状態とに出退駆動する駆動機構とを設けてある溶融処理炉の付着物除去装置。
【請求項２】
前記溶融処理炉が、前記主室の底部に形成され前記主室から溶融スラグが排出されるスラグ排出口と、前記スラグ排出口の下方に形成された二次室と、前記二次室の壁部に形成され前記二次室から燃焼排ガスが流入する前記通過口としての煙道流入口とを設けて構成してあり、
非作用状態で先端部が前記煙道の壁部に形成された煙道孔部に引退し、作用状態で前記先端部が前記煙道孔部から前記煙道流入口側に突出するように前記出退自在に保持された煙道流入口用棒状体を前記棒状体として設け、
前記煙道流入口用棒状体を前記非作用状態と前記作用状態とに出退駆動する煙道流入口用駆動機構を前記駆動機構として設けてある請求項１に記載の溶融処理炉の付着物除去装置。
【請求項３】
前記溶融処理炉が、回転自在な有底筒状体の内部に形成された主室と、前記有底筒状体の底部に形成され前記主室から溶融スラグが排出される前記通過口としてのスラグ排出口と、前記スラグ排出口の下方に固定配置され前記底部に対して水封機構を介して接続された二次室とを設けて構成してあり、
非作用状態で先端部が前記二次室の側壁部に形成された二次室孔部に引退し、作用状態で前記先端部が前記二次室孔部から前記スラグ排出口側に突出するように前記出退自在に保持されたスラグ排出口用棒状体を前記棒状体として設け、
前記スラグ排出口用棒状体を前記非作用状態と前記作用状態とに出退駆動するスラグ排出口用駆動機構を前記駆動機構として設けてある請求項１又は２に記載の溶融処理炉の付着物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物を加熱溶融処理する主室を設けてある溶融処理炉において、前記主室で生成された溶融スラグ及び燃焼排ガスの少なくとも一方が通過する通過口の縁部に付着した付着物を除去するための付着物除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、都市ゴミや下水汚泥等の廃棄物、廃棄物を焼却処理して排出された焼却灰、廃棄物を乾留処理して排出された乾留残渣、又は、埋立処分場を再び掘り起こした再処理物等を被処理物として主室に供給し、その主室の被処理物を加熱溶融処理して溶融スラグ化することにより減容化する溶融処理炉が知られている。
【０００３】
また、このような溶融処理炉として回転式表面溶融炉がある。かかる回転式表面溶融炉は、同一軸芯回りに相対的に回転自在な内筒と外筒とを設け、これら内筒と外筒との間の環状空間に供給された被処理物を、内筒に備える天井部と外筒に備える底部との間に形成された主室に供給し、主室において被処理物を燃焼バーナにより加熱して溶融処理し、外筒の底部に形成されたスラグ排出口から溶融スラグを排出するように構成されている。また、スラグ排出口から排出される燃焼排ガスは、スラグ排出口の下方に形成された二次室を介して、その壁部に形成された煙道流入口に流入し、煙道に設けられた後燃焼室において後燃焼処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる溶融処理炉において、溶融スラグ及び燃焼排ガスの少なくとも一方が通過する通過口の縁部には、溶融スラグ等の付着物が付着する可能性がある。例えば、上記スラグ排出口の縁部には溶融スラグの一部が固化してつらら状に付着する可能性があり、上記煙道流入口の縁部にはスラグ等の付着物が付着する可能性がある。
そして、スラグ排出口や煙道流入口等の通過口の縁部に付着した付着物は、溶融スラグ又は燃焼排ガスの円滑な通過を妨げ、運転状態が不安定となることがある。
また、上記通過口の縁部に付着した付着物により通過口が閉鎖されてしまう虞があるので、定期的なメンテナンスによりその付着物を清掃除去する必要があり、溶融処理炉の連続運転の妨げとなる。
【０００５】
従って、本発明は、上記の事情に鑑みて、上記スラグ排出口や上記煙道流入口等の通過口の縁部に付着した付着物を、運転中に自動的に除去可能な付着物除去装置を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明に係る溶融処理炉の付着物除去装置の第一特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した如く、非作用状態で先端部が壁部に形成された孔部内に引退し、作用状態で前記先端部が前記孔部から前記通過口側に突出するように出退自在に保持された棒状体と、前記棒状体を前記非作用状態と前記作用状態とに出退駆動する駆動機構とを設けてある点にある。
【０００７】
即ち、本発明に係る溶融処理炉の付着物除去装置の上記第一の特徴構成によれば、上記駆動機構により上記棒状体を、先端部が孔部内に引退させた非作用状態から、先端部が孔部から付着物が付着した通過口側に突き出す作用状態とすることで、通過口の縁部に付着した付着物を、突き出した棒状体により削ぎ落として除去することができ、通過口の縮小又は閉鎖を防止して、通過口における溶融スラグ又は燃焼排ガスの円滑な通過を維持することができる。
従って、通過口の縁部に付着した付着物を運転中に自動的に除去可能な付着物除去装置を実現することができる。
【０００８】
本発明に係る溶融処理炉の付着物除去装置の第二特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した如く、上記第一特徴構成に加えて、前記溶融処理炉が、前記主室の底部に形成され前記主室から溶融スラグが排出されるスラグ排出口と、前記スラグ排出口の下方に形成された二次室と、前記二次室の壁部に形成され前記二次室から燃焼排ガスが流入する前記通過口としての煙道流入口とを設けて構成してあり、非作用状態で先端部が前記煙道の壁部に形成された煙道孔部に引退し、作用状態で前記先端部が前記煙道孔部から前記煙道流入口側に突出するように前記出退自在に保持された煙道流入口用棒状体を前記棒状体として設け、前記煙道流入口用棒状体を前記非作用状態と前記作用状態とに出退駆動する煙道流入口用駆動機構を前記駆動機構として設けてある点にある。
【０００９】
即ち、本発明に係る溶融処理炉の付着物除去装置の上記第二の特徴構成によれば、上記煙道流入口用駆動機構により上記煙道流入口用棒状体を、先端部が煙道の壁部に形成された煙道孔部内に引退させた非作用状態から、先端部が煙道孔部から付着物が付着した煙道流入口側に突き出す作用状態とすることで、煙道流入口の縁部に付着したクリンカやダスト等の付着物を、突き出した煙道流入口用棒状体により削ぎ落として除去することができ、煙道流入口の縮小又は閉鎖を防止して、煙道流入口における燃焼排ガスの円滑な通過を維持することができる。
【００１０】
本発明に係る溶融処理炉の付着物除去装置の第三特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した如く、上記第一又は第二特徴構成に加えて、前記溶融処理炉が、回転自在な有底筒状体の内部に形成された主室と、前記有底筒状体の底部に形成され前記主室から溶融スラグが排出される前記通過口としてのスラグ排出口と、前記スラグ排出口の下方に固定配置され前記底部に対して水封機構を介して接続された二次室とを設けて構成してあり、非作用状態で先端部が前記二次室の側壁部に形成された二次室孔部に引退し、作用状態で前記先端部が前記二次室孔部から前記スラグ排出口側に突出するように前記出退自在に保持されたスラグ排出口用棒状体を前記棒状体として設け、前記スラグ排出口用棒状体を前記非作用状態と前記作用状態とに出退駆動するスラグ排出口用駆動機構を前記駆動機構として設けてある点にある。
【００１１】
即ち、本発明に係る溶融処理炉の付着物除去装置の上記第三の特徴構成によれば、上記スラグ排出口用駆動機構により上記スラグ排出口用棒状体を、先端部が二次室の側壁部に形成された二次室孔部内に引退させた非作用状態から、先端部が二次室孔部から付着物が付着したスラグ排出口側に突き出す作用状態とすることで、スラグ排出口の縁部につらら状に付着したスラグ等の付着物を、突き出したスラグ排出口用棒状体により削ぎ落として除去することができ、スラグ排出口の縮小又は閉鎖を防止して、スラグ排出口における溶融スラグ及び燃焼排ガスの円滑な通過を維持することができる。
【００１２】
また、高温となる有底筒状体の底部の熱が、上記水封機構により、二次室の側壁部に伝わり難いので、上記二次室の側壁部に形成され上記スラグ排出口用棒状体が内挿されている二次室孔部を比較的低温に維持して、上記スラグ排出口用棒状体の熱損傷を抑制することができる。
【００１３】
上記水封機構の下方の比較的低温で且つ単純な構造である二次室の側壁部に、スラグ排出口用棒状体が内挿される二次室孔部を設けているので、上記二次室孔部の構造を単純なものとすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る溶融処理炉の付着物除去装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示す溶融処理炉１は、固定された内筒２と、前記内筒２と同一軸芯回りに回転駆動装置２１により回転駆動される外筒６（有底筒状体の一例）とを設け、前記内筒２に、前記内筒２と前記外筒６との間の環状空間を覆う環状天井部５を設け、前記環状空間に被処理物１５を蓄積する堆積部Ｓを設け、前記内筒２に備える炉天井部３と前記外筒６に備える炉底７（有底筒状体の底部）との間に、前記堆積部Ｓから供給される被処理物１５を燃焼バーナ４により加熱溶融処理する主室９を設けてある。更に、前記炉底７に前記被処理物１５が溶融して生成した溶融スラグＲを排出するスラグ排出口８を設けてある。
また、スラグ排出口８から滴下した溶融スラグＲは、二次室１０を経てスラグ回収機構１３により回収される。
【００１６】
前記溶融処理炉１に被処理物１５を供給する被処理物供給装置２０から被処理物１５を前記環状空間に投入して前記堆積部Ｓに被処理物１５を蓄積させる。そして、前記内筒２と前記外筒６との相対回転により前記主室９に前記被処理物１５を切出し供給する切出羽根１４によって前記被処理物１５を前記主室９に供給する。供給された被処理物１５の炉内表面を燃焼バーナ４により加熱溶融処理することにより、前記堆積部Ｓの炉内表面が前記主室９の熱により溶融した溶融表面を形成し、そこに生成した溶融スラグＲが炉内表面に沿って流下することで、擂り鉢状の溶融表面が形成される。
【００１７】
尚、本実施の形態では、前記内筒２を固定し、前記外筒６を回転自在としたが、その逆の前記外筒６を固定し、前記内筒２を回転自在としてもよく、前記内筒２と前記外筒６とが逆向きに回転する形態であってもよい。つまり、前記内筒２と前記外筒６とが、同一軸心回りに相対的に回転自在に構成されてあればよい。
【００１８】
更に、主室９で生成された燃焼排ガスＢは、スラグ排出口８の下方に形成された二次室１０に排出され、この二次室１０に排出された燃焼排ガスＢは、二次室１０の側壁部に形成された煙道流入口１１に流入し、煙道１２から後燃焼室３０に供給されて後燃焼処理される。
また、後燃焼室３０で後燃焼処理され煙道３２に排出された排ガスは、適宜冷却処理、無害化処理、及び集塵処理等を行った後に排出される。
【００１９】
また、環状天井部５の外周と前記外筒６の上部外周との間には、堆積部Ｓを外部に対して気密に維持するための環状水封機構２５が設けられ、更に、外筒６の底部７と二次室１０との間には、主室９及び二次室１０を外部に対して気密に維持するための環状水封機構２６が設けられている。
【００２０】
溶融処理炉１には、主室９で生成された溶融スラグＲ及び燃焼排ガスＢの少なくとも一方が通過する通過口としての上記スラグ排出口８及び煙道流入口１１の縁部に付着した付着物Ｈ１，Ｈ２を除去するための付着物除去装置３０，４０が設けられており、その詳細について以下に説明する。
尚、図１において、煙道１２付近以外の構造については側断面図で描かれているが、煙道１１付近の構造については上記付着物除去装置４０の構造が明確に示すために平断面図で描かれている。
【００２１】
スラグ排出口８の縁部につらら状に付着した溶融スラグ８である付着物Ｈ１を除去するための付着物除去装置３０は、図２（イ）に示す非作用状態で先端部３１ａが二次室１０の耐火物からなる側壁部１０ａに形成された二次室孔部１０ｂに引退し、図２（ロ）に示す作用状態で先端部３１ａが二次室孔部１０ｂからスラグ排出口８側に突出するように出退自在に保持されたスラグ排出口用棒状体３１を設け、更に、スラグ排出口用棒状体３１を非作用状態と作用状態とに出退駆動するスラグ排出口用駆動機構３２を設けて構成されている。
【００２２】
詳しくは、上記スラグ排出口用棒状体３１は、先端部３１ａが円形鋼板を溶接して塞がれた耐熱金属製の鋼管で構成されており、鉛直面上において鉛直方向に対して任意の角度に傾斜させた軸芯を有し、先端部３１ａをスラグ排出口８側に向けた状態で、二次室１０の側壁部１０ａに形成された上記二次室孔部１０ｂに内挿されている。
【００２３】
また、上記スラグ排出口用棒状体３１は、上記二次室孔部１０ｂの二次室１０とは反対側に設けられたシール保持部３５により出退自在に保持され、更に、このシール保持部３５により、上記スラグ排出口用棒状体３１と二次室孔部１０ｂの隙間が、ガスの流通が抑制されたシール構造とされ、上記二次室１０の気密性が維持されている。
【００２４】
スラグ排出口用駆動機構３２は、上記スラグ排出口用棒状体３１の先端部３１ａとは反対側の端部に接続されたシリンダロッド３２ａを出退駆動させる油圧シリンダで構成されている。
【００２５】
そして、このような付着物除去装置３０により、上記スラグ排出口用棒状体３１の先端部３１ａを、所定の時間毎に、図２（イ）に示す上記非作用状態から図２（ロ）に示す作用状態へと、スラグ排出口８側に突出させると共に、その作用状態を、スラグ排出口８が形成された外筒６が二次室１０に対して１回転以上相対回転する間維持することで、自動的に、スラグ排出口８の縁部の全周にわたって付着している付着物Ｈ１をスラグ排出口用棒状体３１に当てて除去することができる。
【００２６】
また、上記付着物除去装置３０において、スラグ排出口用棒状体３１を連続的に出退駆動することで、金属の含有率が高く粘性が高い付着物Ｈ１を、そのスラグ排出口８の側壁から中心に向かう方向に押して、良好に剥がし落とすことができる。
【００２７】
また、付着物除去装置３０の上記二次室孔部１０ｂの二次室１０側には、上記スラグ排出口用棒状体３１の外表面に沿って先端部３１ａに向かう方向に鋭利な剥離部材３７が設けられている。そして、スラグ排出口用棒状体３１が作用状態から非作用状態へと変化するとき、即ち、スラグ排出口用棒状体３１が二次室孔部１０ｂに引退するときに、スラグ排出口用棒状体３１の外表面に付着した付着物を、この剥離部材３７により剥離除去することができる。
【００２８】
煙道流入口１１の縁部に付着したクリンカ及びダスト等の付着物Ｈ２を除去するための付着物除去装置４０は、図３（イ）及び（ロ）に示すように、１つの煙道流入口１１に対して２つ設けられている。そして、夫々の付着物除去装置４０は、前述の付着物除去装置３０と同様に、先端部４１ａが煙道１２の耐火物からなる壁部１２ａに形成された煙道孔部１２ｂに引退し、作用状態で先端部４１ａが煙道孔部１２ｂから煙道流入口１１側に突出するように出退自在に保持された煙道流入口用棒状体４１を設け、更に、煙道流入口用棒状体４１を非作用状態と作用状態とに出退駆動する煙道流入口用駆動機構４２を設けて構成されている。
【００２９】
詳しくは、上記煙道流入口用棒状体４１は、前述のスラグ排出口用棒状体３１と同様に、先端部３１ａが円形鋼板を溶接して塞がれた耐熱金属製の鋼管で構成されており、水平面上において煙道１２のガス流通方向に対して４５度程傾斜させた軸芯を有し、先端部４１ａを煙道流入口１１側に向けた状態で、煙道１２の壁部１２ａに形成された上記煙道孔部１２ｂに内挿されている。
【００３０】
また、この煙道流入口用棒状体４１も、上記煙道孔部１２ｂの煙道１２とは反対側に設けられたシール保持部４５により出退自在に保持され、更に、このシール保持部４５により、上記煙道流入口用棒状体４１と煙道孔部１２ｂの隙間が、ガスの流通が抑制されたシール構造とされ、上記煙道１２の気密性が維持されている。
【００３１】
煙道流入口用駆動機構４２は、前述のスラグ排出口用駆動機構３２と同様に、上記煙道流入口用棒状体４１の先端部４１ａとは反対側の端部に接続されたシリンダロッド４２ａを出退駆動させる油圧シリンダで構成されている。
【００３２】
そして、このような付着物除去装置４０により、図３（イ）に示すように、一方の煙道流入口用棒状体４１の先端部４１ａを煙道流入口１１側に突出させる状態と、図３（ロ）に示すように、他方の煙道流入口用棒状体４１の先端部４１ａを煙道流入口１１側に突出させる状態とを、交互に切り換える動作を、所定の時間毎に行い、煙道流入口１１の縁部に付着している付着物Ｈ２を、突き出した煙道流入口用棒状体４１により、二次室１０側に削ぎ落として除去することができる。
【００３３】
また、これまで説明してきた付着物除去装置３０，４０の棒状体３１，４１は、図４に示すような冷却機構を有する棒状体５０として構成することもできる。即ち、棒状体５０は、互いに径が異なり同一軸心を有する鋼管製の管材５１，５２で構成され、外側の管材５１には先端部５１ａが形成され、更に、内側の管材５２は、管材５１の先端部５１ａに対して、端部を若干離間させて固定されている。
また、管材５１の先端部５１ａの反対側にはフレキシブルチューブ５６に接続された接続管５４が設けられ、同じく、管材５２の先端部５１ａの反対側にはフレキシブルチューブ５７に接続された接続管５５が設けられている。
そして、上記環状水封機構２６に供給される水などの冷却水が、フレキシブルチューブ５７から接続管５５に供給される。その供給された冷却水は、管材５２内を通過した後に先端部５１ａ側に到達し、管材５１と管材５２との間を通過し、接続管５４からフレキシブルチューブを介して排出される。
よって、このように管材５１，５２の内部に冷却水を通過させる冷却機構により、棒状体５０を内部から冷却することもできる。
【００３４】
〔別実施の形態〕
次に、本発明の付着物除去装置の別の実施の形態を説明する。
〈１〉　上記実施の形態において、駆動機構３２，４２を油圧シリンダにより構成したが、このような駆動機構３２，４２は、棒状体３１，４１を出退駆動自在な機構であればよく、例えば、油圧シリンダの他に、棒状体３１，４１に接続したラックをピニオンにより摺動させるような機構でも構わない。
【００３５】
〈２〉　上記実施の形態において、付着物除去装置３０，４０を、所定の時間毎に作動させて、通過口８，１１の付着物Ｈ１，Ｈ２を除去するように構成したが、例えば、テレビカメラ等で通過口８，１１における付着物Ｈ１，Ｈ２の付着状態として例えば通過口８，１１の閉塞状態を監視して、その状態がある一定以上となったことを人がモニタを確認して認識したり、その状態が一定以上となったことを画像分析により自動的に認識したときに、上記付着物除去装置３０，４０を作動させても構わない。
【００３６】
〈３〉　上記実施の形態において、本発明に係る付着物除去装置の実施の形態として、スラグ排出口８及び煙道流入口１１の縁部に付着した付着物Ｈ１，Ｈ２を除去する付着物除去装置３０，４０について説明したが、本発明に係る付着物除去装置は、スラグ排出口８及び煙道流入口１１以外の溶融スラグＲ又は燃焼排ガスＢが通過する通過口がある場合に、その通過口の縁部に付着する付着物を除去する付着物を除去するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶融処理炉を示す全体概略図
【図２】スラグ排出口用の付着物除去装置の非作用状態（イ）及び作用状態（ロ）を示す概略図
【図３】煙道流入口用の付着物除去装置の状態を示す概略図
【図４】棒状体の冷却構造を示す断面図
【符号の説明】
１：溶融処理炉
６：外筒（有底筒状体）
７：炉底（底部）
８：スラグ排出口
９：主室
１０：二次室
１０ａ：側壁部
１０ｂ：二次室孔部
１１：煙道流入口
１２：煙道
１２ａ：壁部
１２ｂ：煙道孔部
１５：被処理物
１６：後燃焼室
２５，２６：環状水封機構
３０：付着物除去装置
３１：スラグ排出口用棒状体
３１ａ：先端部
３２：スラグ排出口用駆動機構
４０：付着物除去装置
４１：煙道流入口用棒状体
４１ａ：先端部
４２：煙道流入口用駆動機構
Ｈ１，Ｈ２：付着物
【図１】
2004028432.tif 000003
【図２】
2004028432.tif 000004
【図３】
2004028432.tif 000005
【図４】
2004028432.tif 000006