(57)【要約】【課題】  熱分解ドラムで熱分解される廃棄物の性状変動により処理負荷が変動する場合でも、ダクト内の圧力差を制御し易くすると共に、逆流が生じたとしても確実に流体の流れをダクト内で遮断可能にするダンパー装置とこれを用いた熱分解処理設備を提供する。【解決手段】  筒体１６の内周面に接して前後に摺動可能なリボンスクリュー１７と、このリボンスクリュー１７の後端側に接続されリボンスクリュー１７を回転させながら前後に移動させる駆動機構１８とを有する。筒体１６の後端側に形成された弁座２０と、リボンスクリュー１７が前進した際にこのリボンスクリュー１７の後端側近傍に設けられた弁体１９とが密接可能になって、筒体１６内の流体移動を阻止可能になっているダンパー装置。【選択図】  図２
2005164096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体の内周面に接して前後に摺動可能なガス抵抗体と、このガス抵抗体の後端側に接続されガス抵抗体を前後に移動させる駆動機構とを有しており、前記筒体の後端側に形成された弁座と、前記ガス抵抗体が前進した際にこのガス抵抗体の後端側近傍に設けられた弁体とが密接可能になって、前記筒体内の流体移動を阻止可能になっているダンパー装置。
【請求項２】
前記ガス抵抗体が、前記筒体の内周面を回転しながら前後に移動可能なリボンスクリューである請求項１のダンパー装置。
【請求項３】
前記駆動機構が、前記ガス抵抗体を常時は回転させ、筒体内部に体積したダストを前進させる方向に付勢する回転手段を有している請求項１又は２のダンパー装置。
【請求項４】
間接加熱により被処理物を熱分解ガスと熱分解残渣とに熱分解する熱分解ドラムと、この熱分解ドラムから発生する前記熱分解ガスを配管途中の分岐部を介して受け入れると共に前記熱分解ドラムに加熱ガスを送給する熱分解ガス燃焼炉と、前記熱分解ドラムの下流側に位置して前記分岐部を介して前記熱分解ガスの一部を受け入れる燃焼溶融炉とを備える熱分解処理設備において、前記熱分解ガス燃焼炉と分岐部との間の配管途中に請求項１〜３のいずれかのダンパー装置が設けられていることを特徴とする熱分解処理設備。
【請求項５】
前記ダンパー装置が設けられた配管は、前記ダンパー装置の取り付け位置を挟んで下方に傾斜している請求項４の熱分解処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダンパー装置とこれを用いた熱分解処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーシュレッダーダスト等の各種産業廃棄物や家庭ゴミ等の一般廃棄物を、加熱ガス供給部から送給される加熱ガスにより間接加熱して熱分解残渣と熱分解ガスとに熱分解する熱分解ドラムを設けるタイプのガス化溶融炉は、熱分解ドラムの排出口から熱分解ガス用のダクトを分岐し、一方は燃焼溶融炉へ、他方は熱分解ガス燃焼炉へと供給している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この設備の一例としては、図４に示すように、熱分解ガス燃焼炉１において、燃焼ガスを熱分解ドラムの排出口２ｂから排出された加熱ガスと混合して、熱分解ドラム２の加熱ガス受入部２ａに送給して熱分解ドラム２での加熱源としている。
【０００４】
そして、熱分解ドラム２内で熱分解された廃棄物は、その残渣が熱分解残渣排出ケース４から取り出されると共に、加熱ガス燃焼炉１に送られた熱分解ガスの残りは下流側の燃焼溶融炉３にも送られる。熱分解残渣は、熱分解残渣選別装置７により金属などの有価物を除去された後、粉砕機８により粉砕される（チャー）。作製されたチャーは、サイロ９に集められて燃焼溶融炉３の炉頂から炉内に吹き込まれる。燃焼溶融炉３では、このチャーと送給された熱分解ガスとを同時燃焼し、チャーに含まれる灰分や、熱分解ガス中のダストを溶融する。溶融された灰分は、燃焼溶融炉３の炉底より排出され、水砕されて水砕スラグとなる。
【０００５】
また、熱分解ドラム２に供給される加熱ガスが熱分解ガスの燃焼排ガスを利用するため、ＨＣｌ、ＳＯｘなど有害ガス成分を含んでおり、有害ガス成分を除去するため、循環途中において有害ガス除去処理設備が設けられている。すなわち、熱分解ドラム２の排出口２ｂから排出された加熱ガスは、加熱ガス循環ファン１０により送られて、重曹などを貯槽した中和反応剤貯槽１１から反応剤を吹き込まれながらバグフィルター１２で処理された後、加熱ガス燃焼炉１に導入される。ここで、図番１３は中和反応剤貯槽１１の反応剤を送り出すファンであり、１４は立上げ用、ダンパー装置閉時に設けられている灯油焚き熱風炉である。
【特許文献１】特開２００２−２６３６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術は、熱分解ガスが熱分解ドラムの熱分解ガス排出口４ａから熱分解ガス用ダクト５の分岐部５ａで、燃焼溶融炉３と熱分解ガス燃焼炉１へ分岐される際、分岐後の圧力損失が少ないため、圧力差により熱分解ガスの流れを管理することは難しい。そこで、分岐後に温度測定器Ｔ、圧力測定器Ｐを設け、その測定結果に基づいて管理するようにしている。
【０００７】
ところが、廃棄物処理負荷の低いゴミの場合には、発生する熱分解ガスも少なく、炉内圧の差がほとんどなくなることがある。例えば、熱分解残渣排出ケース４から排出され熱分解ガス圧が−２０ｍｍＡｑであり、燃焼溶融炉３および熱分解ガス燃焼炉１の内圧が−２５ｍｍＡｑであるところ、処理負荷の小さいゴミを扱う場合には、燃焼溶融炉３および熱分解ガス燃焼炉１の内圧が−２２ｍｍＡｑ以下程度になり、圧力差がほとんどなくなる。このようになると、圧力差により熱分解ガス排出口４ａから燃焼溶融炉３と熱分解ガス燃焼炉１へ送給することは困難となる場合がある。
【０００８】
その場合、熱分解ガス燃焼炉１から燃焼溶融炉３に逆流すると、熱分解ガス燃焼炉１の燃焼ガス（約１１００℃程度）が逆流することになるため、ダクトを遮断するダンパーを設ける必要があるが、ダクト内は各種ダストが蓄積し易く、ダンパーを設けること自体が容易でない。たとえ、熱分解用ダクト５の途中に温度測定器とダンパーを設けておき、温度測定器が通常（設定：約４５０℃）より高温であることを検知した場合に、ダンパーを閉状態にしてダクト内の逆流を防止するように作動させようとしても、熱分解ガスが高温でしかもダストを含むため、ダンパー周辺にダストが蓄積していることから、逆流時に確実に遮断することは難しく、漏れが生じることは避けられない。そして、高温の加熱ガスが逆流すると、熱分解ガス（可燃ガス）の一部がダクト内で燃焼するといった事態が生じるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の解決しようとする課題は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、熱分解ドラムで熱分解される廃棄物の性状変動により処理負荷が変動する場合でも、ダクト内の圧力差を制御し易くすると共に、処理負荷が小さいため熱分解ガスの所定の流れが得られず、逆流が生じたとしても確実に流体の流れをダクト内で遮断可能にするダンパー装置とこれを用いた熱分解処理設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係るダンパー装置の特徴構成は、筒体の内周面に接して前後に摺動可能なガス抵抗体と、このガス抵抗体の後端側に接続されガス抵抗体を前後に移動させる駆動機構とを有しており、前記筒体の後端側に形成された弁座と、前記ガス抵抗体が前進した際にこのガス抵抗体の後端側近傍に設けられた弁体とが密接可能になって、前記筒体内の流体移動を阻止可能になっていることにある。
【００１１】
この構成によれば、筒体内へのガス抵抗体の差し込み位置を調整することにより、筒体内を通流する流体の圧力損失を調整できるので、配管途中に本発明のダンパー装置を配置することにより、配管内の圧力差を制御し易くなる。しかも、筒体にダスト等の塵芥類が侵入してもガス抵抗体を回転させることにより、ダスト等を筒体から排除できるため、筒体内部や弁座にダスト等の蓄積を確実に防止でき、緊急時にも筒体内を通流する流体を確実に阻止可能になる。したがって、従来技術のように、緊急時にダンパーの閉鎖処置ができない、あるいは漏れが生じる、ということがない。
【００１２】
その結果、熱分解ドラムで熱分解される廃棄物の性状変動により処理負荷が変動する場合でも、配管内の圧力差を制御し易くすると共に、処理負荷が小さいため熱分解ガスの所定の流れが得られず、逆流が生じたとしても確実に流体の流れを配管内で遮断可能にするダンパー装置を提供することができた。
【００１３】
前記ガス抵抗体が、前記筒体の内周面を回転しながら前後に移動可能なリボンスクリューであることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、筒体内への差し込み長さを調整することにより、筒体内を通流する流体に対する抵抗を定量的に容易に変更でき、配管内の圧力差を微調整でき、リボンスクリューの回転によりダストなどの清掃が容易かつ確実となる。
【００１５】
前記駆動機構が、前記ガス抵抗体を常時は回転させ、筒体内部に体積したダストを前進させる方向に付勢する回転手段を有していることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、緊急時の閉鎖処置に対して迅速に対処できる。
【００１７】
又、本発明に係る熱分解処理設備の特徴構成は、間接加熱により被処理物を熱分解ガスと熱分解残渣とに熱分解する熱分解ドラムと、この熱分解ドラムから発生する前記熱分解ガスを配管途中の分岐部を介して受け入れると共に前記熱分解ドラムに加熱ガスを送給する熱分解ガス燃焼炉と、前記熱分解ドラムの下流側に位置して前記分岐部を介して前記熱分解ガスの一部を受け入れる燃焼溶融炉とを備える熱分解処理設備において、前記熱分解ガス燃焼炉と分岐部との間の配管途中に請求項１〜３のいずれかのダンパー装置が設けられていることにある。
【００１８】
この構成によれば、熱分解ドラムで熱分解される廃棄物の性状変動により処理負荷が変動する場合でも、配管内の圧力差を制御し易くすると共に、処理負荷が小さいため熱分解ガスの所定の流れが得られず、逆流が生じたとしても確実に流体の流れをダクト内で遮断可能にするダンパー装置を用いた熱分解処理設備を提供することができる。
【００１９】
前記ダンパー装置が設けられた配管は、前記ダンパー装置の取り付け位置を挟んで下方に傾斜していることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、ダンパー装置に付着したり蓄積されるダスト等をダンパー装置外に一層確実に排除できるので、ダンパー装置の開閉機能を常時十分に発揮し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る熱分解処理設備の全体構成を示す。この熱分解処理設備は、従来技術と同様に、粉砕機で粉砕される等、必要に応じて前処理された廃棄物（被処理物に相当）を投入され、熱分解する熱分解ドラム２と、この熱分解ドラム２に加熱ガスを送給する熱分解ガス燃焼炉１と、その下流側に位置する燃焼溶融炉３と、更にその下流側には、図示はしないが、発電などに利用可能なボイラ設備、排ガス処理設備などを備えている。
【００２２】
そして、本実施形態では、従来技術と異なり、熱分解ドラム２の熱分解ガス排出口４ａから熱分解ガスが熱分解ガス用ダクト５（配管に相当）内を通って排出される途中、燃焼溶融炉３と熱分解ガス燃焼炉１へ送給される分岐部５ａと熱分解ガス燃焼炉１との間において、ダクト内での圧力差を調整する差圧調整式のダンパー装置６が設けられている特徴を有する。
【００２３】
以下、各部の構成を詳細に説明する。
【００２４】
＜熱分解ドラム２＞
被処理物である廃棄物は、図１に示すように、熱分解ドラム２に投入された後、可変速制御機構（ＶＶＶＦ）を有する電動機などにより駆動・搬送され、幾分傾斜したドラム内の下流側に搬送されると共に、熱分解ドラム２の下流側の加熱ガス受入部２ａに供給された約５３０℃程度に保持された加熱空気により、間接的に加熱され分解される。
【００２５】
そして、廃棄物は間接的に加熱されながら、無酸素あるいは低酸素雰囲気で熱分解ガスと熱分解残渣とに熱分解され、熱分解ガスは熱分解ガス燃焼炉１へ送られるが、余剰の熱分解ガスは燃焼溶融炉３に送られて、飛灰の溶融などに利用される。熱分解残渣は、熱分解残渣排出ケース４から取り出され、熱分解残渣選別装置７に送られて、鉄、アルミニウム等の有価物は選別回収され、カーボン残渣（チャー）は燃焼溶融炉３の炉頂に送られ吹き込まれる等して燃焼に利用される。熱分解ドラム２の加熱ガス排出部２ｂから排出された加熱ガスは、約３００℃程度に保持され、加熱ガス循環ファン１０によって、有害ガス処理設備であるバグフィルター１２に送られるが、途中、中和反応剤貯槽１１からファン１３により重曹などの反応剤の送給を受けて中和処理される。
【００２６】
＜熱分解ガス燃焼炉１＞
熱分解ガスを炉頂側から吹き込み燃焼して、約１０００〜１２００℃程度の高温排ガスを生成する。熱分解ガスが熱分解ドラムの熱分解ガス排出口４ａから熱分解ガス用ダクト５の分岐部５ａで、燃焼溶融炉３と熱分解ガス燃焼炉１へ分岐された後、分岐後の圧力差を形成するため、熱分解ガス燃焼炉１側のダクト５ｂの途中に差圧式ダンパー装置６が設けられている。
【００２７】
＜差圧調整式のダンパー装置６＞
このダンパー装置６は、図２，３にその構造を詳細に示すように、熱分解ガス燃焼炉１側のダクト５ｂの途中である、熱分解ガス燃焼炉１と分岐部５ａとの間に設けられている。このダンパー装置６を挟んで、互いに下方に傾斜して配置されている上流側ダクト５ｂ１と下流側ダクト５ｂ２とを接続する連結ダクト（筒体に相当）１６の内部に、リボン状の羽根を有するガス抵抗体の１種であるリボンスクリュー１７が、連結ダクト１６の内周面に接しつつ前後に回転および摺動可能に配置されている。リボンスクリュー１７の先端は、下流側ダクト５ｂ２の内部にまで回転しながら前進・移動可能になっていると共に、後端側にはリボンスクリュー１７を前後に移動させる駆動機構１８が軸２１を介して接続されている。
【００２８】
リボンスクリュー１７の後端側近傍の軸２１には、鍔状をした弁体１９が設けられていて、常時は弁体１９を開状態にしておき、加熱ガスの逆流が生じたことを温度測定器Ｔが検知したような場合には、軸２１を前進させて、弁体１９を連結ダクト１６の端部に設けられている弁座２０に密接させ、加熱ガスの逆流を遮断できるようになっている。連結ダクト１６の端部に形成された弁座２０は、下流側ダクト５ｂ２内に幾分張り出していることが好ましい。
【００２９】
リボンスクリュー１７の羽根は連結ダクト１６の内周面に接して、回転しながら前後に摺動するようになっているため、操業中の適度なタイミングでリボンスクリュー１７を前後に摺動させておくことにより、連結ダクト１６内に蓄積されたダスト等は下方に傾斜した上流側ダクト５ｂ１または下流側ダクト５ｂ２のいずれかに排出させておくことができる。その結果、緊急時などで流体の流れを遮断したい場合には、図３に示すように、リボンスクリュー１７を前進させると、弁体１９と連結ダクト１６に設けられている弁座２０とが確実に密接される。
【００３０】
加熱ガス燃焼炉１から熱分解ドラム側に熱分解ガスが逆流した場合には、加熱ガス燃焼炉１から熱分解ドラムの加熱ガス受入部２ａに熱分解ガスが送られなくなるが、その場合でも、熱分解ドラム２の加熱ガス受入部２ａに灯油焚き熱風炉１４から加熱ガスが送給されるようになっているので、設備全体を停止させることなく、操業を続けることができる。
【００３１】
本実施形態のダンパー装置は、このような構成であるため、従来技術のように、緊急時にダンパーを遮断しようとしても、蓄積したダストのために確実に遮断できない、といった事態は生じない。のみならず、リボンスクリュー１７を連結ダクト１６内に前後に移動可能で、かつ所定箇所で位置固定可能に構成されているため、リボンスクリュー１７の差し込み長さを連結ダクト１６内で調整することにより、熱分解ガス燃焼炉１側の下流側ダクト５ｂ２と上流側ダクト５ｂ１との圧力差を調整できる。例えば、下流側ダクト５ｂ２内の圧力を−４０ｍｍＡｑの場合、リボンスクリュー１７を回転させつつ連結ダクト１６内に挿入して配置させることにより、上流側ダクト５ｂ１内を−２０ｍｍＡｑ程度にすることができる。このことは、燃焼溶融炉３側に設けられている排気手段（図示略）により、排気量を制御したりする等により、熱分解ドラム出口側圧力と燃焼溶融炉内の圧力差を微調整できることになり、ダクト内を通流する熱分解ガスを管理し易い構成となって、安定な操業を維持できる。
【００３２】
リボンスクリュー１７の羽根（リボン）のピッチは、図示した形態に限定されるものではなく、ダクトのサイズ、制御範囲、廃棄物の性状などに基づいて種々に変更することができる。
【００３３】
リボンスクリュー１７を前後に移動させる駆動機構１８は、レール２９上を走行し、軸支持部２５を載置・固定している台車２４の後部に接続された伝達軸３１を前進・後退させるパワーシリンダー２２を備えており、このシリンダー２２内のピストン軸２３を繰り出し、あるいは後退させることにより、リボンスクリュー１７を前後に移動させるようになっている。パワーシリンダー２２の構成としては、油圧機構あるいは水圧機構などが考えられる。そして、常時（弁体１９の開状態）は、パワーシリンダー２２内のピストン軸２３を繰り出させておき、弁体１９の閉状態にする場合には、図３に示すように、ピストン軸２３をシリンダー２２内へ後退させる。
【００３４】
この場合、台車２４を移動させるに当たり、緊急時の遮断能力を高めるため、伝達軸３１とピストン軸２３の間に圧縮スプリングのような付勢手段３０を介在させておき、閉時は、弁体１９を弁座２０側に押圧力を作用させる構成としてもよい。
【００３５】
リボンスクリュー１７を回転させるため、モータＭの軸側プーリー２６と軸２１の後端部に形成されたプーリー２７とがベルト２８により連結されていて、ベルト駆動可能になっている。もっとも、リボンスクリュー１７を回転させるべく軸２１を回転させるには、モータＭは必ずしも必要ではなく、ハンドルを別に設けて手動で回転させるようにしてもよいし、駆動伝達方式もベルト駆動方式に限定されるものではなく、他の方式を採用してもよい。なお、図番３１は、軸受けである。
【００３６】
＜燃焼溶融炉３＞  
熱分解ドラム２から発生した熱分解ガスの内、熱分解ガス燃焼炉１に送給されなかったガスが送給され、１２００℃程度に加熱されて、飛灰の溶融などに利用されるようになっている。また、カーボン残渣、集塵ダスト等を熱分解ガス燃焼炉１の炉頂側から吹き込み、これらを旋回燃焼してもよい。焼却灰、集塵ダストは溶融され、炉底から連続排出される。
【００３７】
燃焼溶融炉３から排出される排ガスは、図示はしないが、更に下流側に配置されたボイラ設備に送給され、ボイラで熱回収された蒸気は、タービン・発電機（図示略）で電気として利用される。
【００３８】
ボイラ発電設備から排出された排ガスは、排ガス処理設備に送給される。排ガス処理設備は、排ガスを冷却するガス冷却室やバグフィルタ等を備えて構成されており、排ガス処理され無害にされた排ガスは、煙突などから放出される。
〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態では、弁体１９が鍔状をした例を示したが、これに限定されるものではなく、軸２１自体を大径にして、軸端部が弁座２０に密接するようにしてもよい。要は、緊急時に加熱ガスの通流を阻止してガスの流れを遮断できればよい。
（２）上記実施形態では、駆動機構１８として油圧あるいは水圧機構によるパワーシリンダを用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、電動式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る熱分解処理設備を示す概略全体構成図
【図２】本発明に係るダンパー装置を説明する部分断面図
【図３】本発明に係るダンパー装置の作動を説明する図２と同様な図
【図４】従来技術に係る熱分解処理設備の概略全体構成図
【符号の説明】
【００４０】
１        熱分解ガス燃焼炉
２        熱分解ドラム
３        燃焼溶融炉
５        配管
５ａ      分岐部
６        ダンパー装置
１６      筒体
１７      リボンスクリュー
１８      駆動機構
１９      弁体
２０      弁座
【図１】
2005164096.tif 000003
【図２】
2005164096.tif 000004
【図３】
2005164096.tif 000005
【図４】
2005164096.tif 000006