(57)【要約】【課題】  ストーカ式ゴミ焼却炉によるゴミの焼却処理において、プッシャのゴミ供給量と各ストーカのゴミ搬送量とのバランスを保ちながら、ゴミの送りムラを低減すること。【解決手段】  プッシャ１と、燃焼処理を行う少なくとも１つのゾーン２と、前記ゾーンにおけるストーカ機構Ｓを往復駆動する駆動手段３とを備えたストーカ式焼却炉であって、前記プッシャ１および前記駆動手段３を制御する制御手段４を有しており、前記制御手段４は、前記プッシャ１の作動速度と前記ストーカ機構Ｓの作動速度との速度比が一定になるように前記プッシャ１および前記駆動手段３を制御し、前記燃焼処理の実行中において、前記プッシャ１の作動速度および前記ストーカ機構Ｓの作動速度が連動して変更可能であるストーカ式焼却炉。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プッシャと、燃焼処理を行う少なくとも１つのゾーンと、前記ゾーンにおけるストーカ機構を往復駆動する駆動手段とを備えたストーカ式焼却炉であって、
前記プッシャおよび前記駆動手段を制御する制御手段を有しており、前記制御手段は、前記プッシャの作動速度と前記ストーカ機構の作動速度との速度比が一定になるように前記プッシャおよび前記駆動手段を制御し、前記燃焼処理の実行中において、前記プッシャの作動速度および前記ストーカ機構の作動速度が連動して変更可能であるストーカ式焼却炉。
【請求項２】
前記制御手段は、前記プッシャの作動速度および前記ストーカ機構の作動速度を常時検出し、各作動速度を指定作動速度にリアルタイムで変更するように前記プッシャおよび前記駆動手段を制御する請求項１に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項３】
前記制御手段は、前記プッシャおよび前記ストーカ機構の前進速度と後進速度とが所定の速度比になるように前記プッシャおよび前記ストーカ機構の作動速度を変更する請求項１または２に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ストーカ機構の作動速度を前記ゾーン毎に変更可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載のストーカ式焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴミ焼却場等において使用される焼却炉に関し、より詳細には、プッシャおよびストーカ機構を往復駆動させてゴミの搬送を行いながら燃焼処理を実行するストーカ式焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常の社会生活において排出された都市ゴミ等は、その多くがゴミ焼却場等に集められ、焼却処理されている。ゴミ焼却場において使用される焼却炉の一つとして、ストーカ式焼却炉がある。ストーカ式焼却炉は、一般に、ゴミを投入するホッパ、ホッパに貯留されたゴミを押出して供給するプッシャ、ゴミを乾燥させる乾燥ストーカ、乾燥したゴミを燃焼させる燃焼ストーカ、ゴミを灰化させる後燃焼ストーカ等から構成されている。ストーカ式焼却炉は、ゴミの連続的な燃焼処理を行うのに適しているため、多くのゴミ焼却場で採用されている。
【０００３】
しかし、ストーカ式ゴミ焼却炉による燃焼処理には次のような欠点がある。ストーカ式焼却炉では、燃料となるゴミの供給はプッシャの往復作動によって行われているため、プッシャが戻り動作を行っているときにはゴミはストーカに供給されない。このため、一連のゴミ燃焼処理において局所的にゴミの送りムラが起こり、ゴミの燃焼状態にバラツキが発生する。ゴミの燃焼状態のバラツキは不完全燃焼となって一酸化炭素やダイオキシン類などの有害物質が発生するおそれもあり好ましくない。
【０００４】
そこで、このようなストーカ式ゴミ焼却炉に見られる問題点を解消することを目的として、ゴミを供給する際に、プッシャの押出し速度よりも後進速度を速くして、ゴミがストーカに供給されない期間をできるだけ少なくしようとするゴミ焼却炉があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１のゴミ供給方法において使用されているゴミ焼却炉では、ゴミの供給動作において、プッシャが実際にゴミを供給しているときは通常速度で動作し、無効ストロークとなるプッシャの後進時および前進時の初期ストロークにおいては、プッシャが最大速度で動作するように駆動機構を制御している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２１３１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に開示されるゴミ焼却炉では、プッシャの後進時において単純にプッシャの作動速度を最大にしているだけなので、プッシャによるゴミ供給量と各ストーカにおけるゴミ搬送量とのバランスが崩れてしまうという問題がある。すなわち、特許文献１のゴミ焼却炉では、プッシャの後進速度を最大にしてゴミの送りムラをできるだけ少なくしても、後段にある各ストーカの動作については何ら調整されていないので、安定した燃焼処理を長時間行うことはできない。また、このような場合における燃焼処理の制御も困難を伴う。
【０００８】
従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ストーカ式ゴミ焼却炉によるゴミの焼却処理において、プッシャのゴミ供給量と各ストーカのゴミ搬送量とのバランスを保ちながら、ゴミの送りムラを低減すること、すなわち、安定したゴミの燃焼処理を行うことが可能なストーカ式ゴミ焼却炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るストーカ式焼却炉の特徴構成は、プッシャと、燃焼処理を行う少なくとも１つのゾーンと、前記ゾーンにおけるストーカ機構を往復駆動する駆動手段とを備えたストーカ式焼却炉であって、前記プッシャおよび前記駆動手段を制御する制御手段を有しており、前記制御手段は、前記プッシャの作動速度と前記ストーカ機構の作動速度との速度比が一定になるように前記プッシャおよび前記駆動手段を制御し、前記燃焼処理の実行中において、前記プッシャの作動速度および前記ストーカ機構の作動速度が連動して変更可能である点にある。
【００１０】
本構成のストーカ式焼却炉であれば、プッシャの作動速度とストーカ機構の作動速度との速度比が一定になるように制御され、さらに燃焼処理の実行中において、プッシャの作動速度およびストーカ機構の作動速度は前記速度比を維持しながら連動して変更可能であるので、ゴミ送りのムラを低減しつつ、プッシャから各ゾーンに渡る領域においてゴミの移動のバランスを良好に維持することができる。その結果、長時間安定したゴミの燃焼処理が可能となる。
【００１１】
本発明のストーカ式焼却炉では、前記制御手段は、前記プッシャの作動速度および前記ストーカ機構の作動速度を常時検出し、各作動速度をリアルタイムで指定作動速度に変更するように前記プッシャおよび前記駆動手段を制御することも可能である。
【００１２】
本構成のストーカ式焼却炉であれば、プッシャの作動速度およびストーカ機構の作動速度を常時検出し、それらをリアルタイムで指定速度に変更することができるので、たとえ燃焼処理中に何らかの異常が発生しても、直ちにプッシャおよびストーカ機構の作動速度を低下させる等の適切な対応をとることが可能となる。
【００１３】
本発明のストーカ式焼却炉では、前記制御手段は、前記プッシャおよび前記ストーカ機構の前進速度と後進速度とが所定の速度比になるように前記プッシャおよび前記ストーカ機構の作動速度を変更することも可能である。
【００１４】
本構成のストーカ式焼却炉であれば、往復駆動するプッシャおよびストーカ機構の作動速度を変更することができるので、例えば、ゴミの性状に応じてプッシャおよびストーカ機構の前進速度と後進速度とを適切な速度比に設定し、ゴミの送りムラを低減しながら最適な燃焼処理を行うことが可能となる。
【００１５】
本発明のストーカ式焼却炉では、前記制御手段は、前記ストーカ機構の作動速度を前記ゾーン毎に変更することも可能である。
【００１６】
本構成のストーカ式焼却炉であれば、ストーカ機構の作動速度をゾーン毎に変更することができるので、例えば、難燃性のゴミが混入した場合では、燃焼ゾーンにおけるストーカ機構の作動速度を遅くするなどの調整を行うことにより、ゴミの性状や燃焼状態の変化に柔軟に対応することが可能となり、安定したゴミの燃焼処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本発明のストーカ式焼却炉１００を示す概略図である。ストーカ式焼却炉１００は、プッシャ１と、少なくとも１つのゾーン２と、駆動手段３とを備えている。プッシャ１は往復作動可能に構成され、その往路における前進動作により、ホッパ５に投入されたゴミをゾーン２に押出して供給することができる。ゾーン２は、図１のように、例えば、乾燥ゾーン２１、燃焼ゾーン２２、および後燃焼ゾーン２３で構成することができ、それぞれのゾーンにはブロア６からエアーが供給されている。乾燥ゾーン２１ではプッシャ１によって供給されたゴミの乾燥を行っている。燃焼ゾーン２２では乾燥ゾーン２１で乾燥させたゴミを燃焼させている。後燃焼ゾーン２３ではゴミを完全に燃焼させて灰化している。また、乾燥ゾーン２１、燃焼ゾーン２２、および後燃焼ゾーン２３はそれぞれ、ゴミを搬送するためのストーカ機構Ｓから構成されている。
【００１９】
ストーカ機構Ｓは、図２のように交互に配設された可動ストーカ２４と固定ストーカ２５とから構成されており、このうち可動ストーカ２４には、駆動手段３が接続されている。ここで、駆動手段３を駆動させると、可動ストーカ２４は前後に挟まれた固定ストーカ２５の間で摺動し、各ゾーン２１、２２、２３上にゴミがあるとき、これを下流方向に搬送することができる。駆動手段３は、例えば、バルブ付きの油圧シリンダを採用することができる。この場合、可動ストーカ２４の作動速度の調節には油圧シリンダのバルブ開度の調節をするだけよいので、比較的簡単な構成でありながら正確な制御を実現することが可能となる。また、油圧シリンダは、焼却炉のように常に高温に曝される過酷な条件下であっても高い信頼性があるので、ストーカ式焼却炉の駆動手段として好適である。
【００２０】
ストーカ式焼却炉１００のプッシャ１および駆動手段３は、制御手段４によって制御されている。具体的には、この制御手段４は、プッシャ１および駆動手段３の作動速度を制御しており、本発明の実施形態では、プッシャ１の作動速度とストーカ機構Ｓ（可動ストーカ２４）の作動速度との速度比が一定になるようにプッシャ１およびストーカ機構Ｓの制御が行われる。例えば、ある条件では、プッシャの前進速度と、乾燥ゾーン２１におけるストーカ機構Ｓの作動速度と、燃焼ゾーン２２におけるストーカ機構Ｓの作動速度と、後燃焼ゾーン２３におけるストーカ機構Ｓの作動速度との速度比を、１：３：２：１に調節すると、プッシャ１によるゴミ供給量と各ゾーン２１、２２、２３におけるストーカ機構Ｓのゴミ搬送速度とのバランスを最適に保つことができる。
【００２１】
また、制御手段４は、燃焼処理の実行中において、プッシャ１の作動速度と可動ストーカ２４の作動速度とを連動させて変更することができる。例えば、プッシャ１の前進速度と、乾燥ゾーン２１・燃焼ゾーン２２・後燃焼ゾーン２３の各々におけるストーカ機構Ｓの作動速度が、それぞれａ、３ａ、２ａ、ａであったとき、燃焼処理促進のためプッシャ１の前進速度をａから２ａに増大させると、乾燥ゾーン２１・燃焼ゾーン２２・後燃焼ゾーン２３におけるストーカ機構Ｓの作動速度は、それぞれ６ａ、４ａ、２ａとなる。このように、本発明のストーカ式焼却炉１００の制御手段４によれば、プッシャ１と各ゾーン２１、２２、２３におけるストーカ機構Ｓとの速度比を維持しながらプッシャ１の作動速度に連動したストーカ機構Ｓの作動速度の調節が可能となる。そして、このような制御を行うことにより、ゴミ送りのムラを低減しながら、プッシャ１から各ゾーン２１、２２、２３に渡る領域においてゴミの移動のバランスを良好に維持することができるようになり、長時間安定したゴミの燃焼処理が実現可能となる。
【００２２】
さらに、本発明のストーカ式焼却炉１００の制御手段４は、プッシャ１の作動速度および各ゾーン２１、２２、２３におけるストーカ機構Ｓの作動速度を常時検出し、各作動速度を指定作動速度にリアルタイムで変更するようにプッシャ１および駆動手段３を制御することも可能である。具体的には、本発明のストーカ式焼却炉１００は、プッシャ１およびストーカ機構Ｓの位置を検出する位置検出機構を有しており、プッシャ１およびストーカ機構Ｓの位置変化から作動速度をリアルタイムで算出することができる。この位置検出機構としては、ポテンショメータ等の任意の機構を用いることができる。制御手段４は、位置検出機構によって常時検出されるプッシャ１の作動速度および各ゾーン２１、２２、２３におけるストーカ機構Ｓの作動速度をリアルタイムで指定速度に変更することができるので、たとえ燃焼処理中に何らかの異常が発生しても、直ちに作動速度を低下させる等の適切な対応をとることが可能となる。このため、本発明のストーカ式焼却炉１００は、安全性の面においても優れている。
【００２３】
なお、プッシャ１と各ゾーン２１、２２、２３におけるストーカ機構Ｓとの速度比は、本実施形態では、上記のように１：３：２：１が例示されるが、この速度比は自由に変更することが可能であり、ストーカ機構Ｓの作動速度はそれぞれのゾーン２１、２２、２３毎に変更することができる。このようにすることで、本発明のストーカ式焼却炉１００では、例えば、難燃性のゴミが混入した場合では、燃焼ゾーン２２におけるストーカ機構Ｓの作動速度を遅くするなどの調整を行うことにより、ゴミの性状や燃焼状態の変化に柔軟に対応することが可能となり、安定したゴミの燃焼処理を実現することができる。
【００２４】
さらに、制御手段４は、プッシャ１およびストーカ機構Ｓの前進速度と後進速度とが所定の速度比になるようにプッシャ１およびストーカ機構Ｓの作動速度を変更することもできる。例えば、ある条件において、制御手段４がプッシャ１およびストーカ機構Ｓの作動速度を、後進速度が前進速度よりも大きくなるように設定すると（例えば、前進速度：後進速度＝１：５）、ゴミがストーカに供給されている期間が燃焼処理期間の大部分を占めるようになるため、ゴミの送りムラが低減し、最適な燃焼処理を行うことが可能となる。
【００２５】
なお、本発明のストーカ式焼却炉１００では、上述のように、制御手段４はプッシャ１の作動速度および各ゾーン２１、２２、２３におけるストーカ機構Ｓの作動速度を連動して変更することができるので、プッシャ１の前進時に、プッシャ、乾燥ゾーン２１のストーカ機構、燃焼ゾーン２２のストーカ機構、後燃焼ゾーン２３のストーカ機構の速度が、例えば、上述の例のようにそれぞれａ、３ａ、２ａ、ａであるとき、これらの速度比の関係を維持したままプッシャ１の後進時の速度を変更することも可能である。例えば、上述のごとく前進速度と後進速度との速度比を１：５とすると、後進時のプッシャと各ゾーン２１、２２、２３との速度は、それぞれ５ａ、１５ａ、１０ａ、５ａとなる。
【００２６】
また、上記実施形態では、プッシャ１およびストーカ機構Ｓの前進速度と後進速度との速度比を１：５として説明したが、本発明はこの速度比に限定されるものではなく、制御手段４は、プッシャ１の前進速度および後進速度を任意の速度比に調節することができる。
【００２７】
以上のように、本発明のストーカ式焼却炉１００では、プッシャ１のゴミ供給量と各ゾーン２１、２２、２３におけるストーカ機構Ｓのゴミ搬送量との関係を考慮し、両者のバランスを保ちながらゴミの送りムラを低減することができるので、ゴミの効率的な燃焼処理を実現することができる。また、本発明のストーカ式焼却炉１００ではゴミの不完全燃焼を低減することができることから、一酸化炭素やダイオキシン類の発生が抑制され、環境に対する負荷も小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のストーカ式焼却炉を示す概略図
【図２】可動ストーカと固定ストーカとから構成されたストーカ機構を示す概略図
【符号の説明】
【００２９】
１  プッシャ
２  ゾーン
３  駆動手段
４  制御手段
５  ホッパ
６  ブロア
２１  乾燥ゾーン
２２  燃焼ゾーン
２３  後燃焼ゾーン
１００  ストーカ式焼却炉
【図１】
2005214454.tif 000003
【図２】
2005214454.tif 000004