(57)【要約】【課題】      耐火物を冷却する冷却空気を焼却炉内に漏れ込ませずに、前記耐火物を十分に冷却することができる焼却炉の冷却構造を提供することにある。【解決手段】  焼却炉の炉壁を構成する定形耐火物２と定形耐火物２の外側に設けられる鉄製外皮１との間で、定形耐火物２に接合させて空冷ジャケット３を設け、空冷ジャケット３内に冷却空気を流すことにより、定形耐火物２を冷却するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉の炉壁を構成する耐火物と前記耐火物の外側に設けられる鉄製外皮との間で、前記耐火物に接合させて空冷ジャケットを設け、前記空冷ジャケット内に冷却空気を流すようにしたことを特徴とする焼却炉の冷却構造。
【請求項２】
前記空冷ジャケットに取り付けられた受け金具及び引張り金具により前記耐火物を保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載された焼却炉の冷却構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された焼却炉の冷却構造であって、
前記空冷ジャケット内に前記冷却空気を吸気する吸気管を当該空冷ジャケットの下方に貫通して設け、前記空冷ジャケット内の前記冷却空気を排気する排気管を当該空冷ジャケットに貫通して設けたことを特徴とする焼却炉の冷却構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された焼却炉の冷却構造であって、
前記空冷ジャケットに当該空冷ジャケット内における前記耐火物側と前記鉄製外皮側とを区分する隔壁を設け、上方では連通するようにしたことを特徴とする焼却炉の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焼却炉の炉壁を冷却する焼却炉の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴミなどを焼却する焼却炉の炉壁には、焼却灰からなるクリンカの付着を防止するため、耐火物として、定形ＳｉＣ耐火物が一般的に用いられる。
【０００３】
従来の焼却炉では、外側に鉄製外皮が配置され、この鉄製外皮の内側に定形ＳｉＣ耐火物が張られている。前記定形ＳｉＣ耐火物は、前記鉄製外皮に融着された受け金具及び引張り金具によって保持されている。
【０００４】
燃焼温度が高い焼却炉では、定形ＳｉＣ耐火物が酸化して膨張したり、金具が酸化して劣化したりするので、短期間で焼却炉の炉壁を補修する必要が生じる。
【０００５】
そのため、焼却炉の炉壁を水や空気などにより冷却し、前記定形ＳｉＣ耐火物の温度を下げて酸化を抑制することによって、前記定形ＳｉＣ耐火物自体の耐久性を向上させている。
【０００６】
下記特許文献１には、焼却炉の炉壁のレンガを空冷する焼却炉壁構造が開示されている。この焼却炉壁構造では、焼却炉の周壁から離れた位置に並設されたレンガと前記周壁との間に冷却空間が形成され、前記冷却空間からの空気の漏れを防ぐためのシールプレートが前記レンガの外側に設けられている。前記冷却空間に冷却空気を流すことにより、前記シールプレートの温度を下げ、前記レンガを冷却している。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１８６８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、焼却炉の炉壁を水により冷却する水冷方式では、漏水を防止する構造とする必要があり構造自体が複雑となるので、既設の焼却炉へ適用することは困難であると共に、製造コストが増加してしまうという問題があった。空気により炉壁を冷却する空冷方式では、水冷方式と比べて焼却炉の製造コストは低いものの、空気が焼却炉内に漏れ込んでしまい、焼却炉で安定した燃焼が得られないという問題があった。
【０００９】
上記特許文献１に記載の燃焼炉壁構造では、耐火物は冷却されるものの、前記耐火物の冷却効果は、冷却空気に曝される前記シールプレートの面積に依存するため、前記耐火物を十分に冷却できないおそれがあるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、前記耐火物を冷却する冷却空気を焼却炉内に漏れ込ませずに、前記耐火物を十分に冷却することができる焼却炉の冷却構造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】
【００１１】
上述した課題を解決する第１の発明に係る焼却炉の冷却構造は、焼却炉の炉壁を構成する耐火物と前記耐火物の外側に設けられる鉄製外皮との間で、前記耐火物に接合させて空冷ジャケットを設け、前記空冷ジャケット内に冷却空気を流すようにしたことを特徴とする。
【００１２】
上述した課題を解決する第２の発明に係る焼却炉の冷却構造は、第１の発明に記載された焼却炉の冷却構造であって、前記空冷ジャケットに取り付けられた受け金具及び引張り金具により前記耐火物を保持するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
上述した課題を解決する第３の発明に係る焼却炉の冷却構造は、第１の発明または第２の発明に記載された焼却炉の冷却構造であって、前記空冷ジャケット内に前記冷却空気を吸気する吸気管を当該空冷ジャケットの下方に貫通して設け、前記空冷ジャケット内の前記冷却空気を排気する排気管を当該空冷ジャケットに貫通して設けたことを特徴とする。
【００１４】
上述した課題を解決する第４の発明に係る焼却炉の冷却構造は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかに記載された焼却炉の冷却構造であって、前記空冷ジャケットに当該空冷ジャケット内における前記耐火物側と前記鉄製外皮側とを区分する隔壁を設け、上方では連通するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明に係る焼却炉の冷却構造によれば、焼却炉の炉壁を構成する耐火物と前記耐火物の外側に設けられる鉄製外皮との間で、前記耐火物に接合させて空冷ジャケットを設け、前記空冷ジャケット内に冷却空気を流すようにしたことにより、前記耐火物の熱が前記空冷ジャケットに伝わると共に、前記空冷ジャケットは前記冷却空気により冷却され、前記耐火物の温度が下がり酸化は抑制される。その結果、前記耐火物の寿命が延び、前記耐火物の補修間隔は長くなる。また、前記冷却空気は、前記空冷ジャケット内を流れるので、前記冷却空気が前記焼却炉の炉内に漏れ込まなくなり、前記焼却炉で安定した燃焼がえられる。
【００１６】
第２の発明に係る焼却炉の冷却構造によれば、第１の発明に記載された焼却炉の冷却構造であって、前記空冷ジャケットに取り付けられた受け金具及び引張り金具により前記耐火物を保持するようにしたことにより、前記耐火物と前記空冷ジャケットとの接合が密接になり、前記空冷ジャケットに前記耐火物の熱がより確実に伝わる。よって、前記耐火物の温度が下がり酸化は抑制されて、前記耐火物の寿命が延びるので、前記耐火物の補修間隔は長くなる。
【００１７】
第３の発明に係る焼却炉の冷却構造では、第１の発明または第２の発明に記載された焼却炉の冷却構造であって、前記空冷ジャケット内に前記冷却空気を吸気する吸気管を当該空冷ジャケットの下方に貫通して設け、前記空冷ジャケット内の前記冷却空気を排気する排気管を当該空冷ジャケットに貫通して設けたことにより、前記冷却空気は前記吸気管から前記空冷ジャケット内に吸気されると共に、前記空冷ジャケット内で熱交換された前記冷却空気は前記排気管から排気される。よって、前記空冷ジャケット内に新鮮な前記冷却空気が流れて、前記空冷ジャケットはさらに冷却され、前記耐火物の温度が下がり酸化は抑制される。その結果、前記耐火物の寿命が延び、前記耐火物の補修間隔はさらに長くなる。
【００１８】
第４の発明に係る焼却炉の冷却構造では、第１の発明乃至第３の発明のいずれかに記載された焼却炉の冷却構造であって、前記空冷ジャケットに当該空冷ジャケット内における前記耐火物側と前記鉄製外皮側とを区分する隔壁を設け、上方では連通するようにしたことにより、前記空冷ジャケット内の前記耐火物側で熱交換されて温まった前記冷却空気は前記鉄製外皮側に排気されると共に、前記空冷ジャケット内における前記耐火物側には新鮮な前記冷却空気が供給され、つまり、前記空冷ジャケットにおける前記耐火物側は常に新鮮な前記冷却空気に曝されて、前記空冷ジャケットはより一層冷却され、前記耐火物の温度が下がり酸化は抑制される。その結果、前記耐火物の寿命が延び、当該耐火物の補修間隔はより一層長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る焼却炉の冷却構造を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施例に係る焼却炉の冷却構造の側断面図であり、図３における囲み線Ａに相当する。図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図であり、図３は、本発明の第１の実施例に係る燃焼炉の冷却構造を備えるごみ焼却炉の概略図である。
【００２１】
図３に示す様に、ごみ焼却炉本体１０は、ごみを燃焼する燃焼用空気を供給する燃焼ストーカ１１と、燃焼ストーカ１１の上部に設けられ、燃焼ストーカ１１とごみ焼却炉本体１０の炉内１０ａとを区分する火格子１２と、を有する。火格子１２の入側側には、ごみを投入する投入口であるごみ投入口１３が形成されている。ごみ投入口１３の下部には、炉内１０ａにごみを押し出す（供給する）ごみ押し出し機であるフイーダ１４が設けられている。火格子１２の出側には、火格子１２の上部で燃焼してなる灰を排出する排出口１５が形成されている。火格子１２の上方には、ごみの焼却により生じるガスを排気する排気口１６が形成されている。ごみ焼却炉本体１０の側壁として、定形耐火物２（図１参照）が用いられる。
【００２２】
フイーダ１４により押し出されたゴミが燃焼し始める火格子１２の入側部（図中の囲み線Ａに示す部位）、すなわちごみ焼却炉本体１０で最も高温となる位置の定形耐火物２の外側に、ステンレス製の箱状の空冷ジャケット３（図１参照）が設けられる。具体的には、図１に示す様に、空冷ジャケット３は、ごみ焼却炉１０の炉壁を構成する定形耐火物２の側壁２ａと、定形耐火物２の外側に設けられる鉄製外皮１との間に設けられる。空冷ジャケット３における定形耐火物２側に位置する一側壁３ｃと定形耐火物２の側壁２ａとは接合される。空冷ジャケット３の他側壁３ｄは鉄製外皮１に溶接９で固定される。
【００２３】
空冷ジャケット３の一側壁３ｃに取り付けられたステンレス製の引張り金具４と、空冷ジャケット３の下部３ｅに取り付けられたステンレス製の受け金具５とにより、定形耐火物２は空冷ジャケット３に密着して保持される。なお、引張り金具４および受け金具５の空冷ジャケット３への取り付けは、溶接により行われる。
【００２４】
空冷ジャケット３に空冷ジャケット３内における定形耐火物２側と鉄製外皮１側とを区分する隔壁８が設けられ、上方では定形耐火物２側と鉄製外皮１側とは連通されている。
【００２５】
図１および図２に示す様に、吸気管６は空冷ジャケット３の下方で、且つ一側側３ａの近傍に貫通して設けられる。吸気管６は隔壁８も貫通することにより、空冷ジャケット３を冷却する冷却空気である外気は空冷ジャケット３内における定形耐火物２側に吸気される。排気管７は空冷ジャケット３の下方、具体的には吸気管６より上方で且つ他側側３ｂの近傍に貫通して設けられる。図示しないファンにより冷却空気は、吸気管６から冷却ジャケット３内に吸気され、空冷ジャケット３内における定形耐火物２側を下方から上方に流れ、続いて鉄製外皮１側を上方から下方に流れ、排気管７から排気される。
【００２６】
定形耐火物２の側壁２ａと空冷ジャケット３の一側壁３ｃとは接合されるので、定形耐火物２の熱は定形耐火物２から空冷ジャケット３に伝わる。また、空冷ジャケット３に引張り金具４および受け金具５を取り付けたことにより前記側壁２ａと前記一側壁３ｃとは密着されるので、空冷ジャケット３に前記定形耐火物２の熱がより確実に伝わる。
【００２７】
空冷ジャケット３に吸気管６、排気管７および隔壁８を設けたことにより、空冷ジャケット３内における定形耐火物２側に新鮮な前記冷却空気は供給され、つまり、空冷ジャケット３における定形耐火物２側が常に新鮮な前記冷却空気に曝されると共に、空冷ジャケット３内の定形耐火物２側で熱交換されて温まった前記冷却空気は鉄製外皮１側に排気され、空冷ジャケット３は冷却されて、定形耐火物２の温度が下がり酸化は抑制される。その結果、定形耐火物２の寿命が延び、定形耐火物２の補修間隔は長くなる。前記冷却空気は空冷ジャケット３内に流されるので、前記冷却空気がごみ焼却炉１０の炉内１０ａに漏れ込まなくなり、ごみ焼却炉１０では安定した燃焼がえられる。
【００２８】
なお、空冷ジャケット３は、内部に隔壁８を１つ有する２段構造に限定されるものではなく、隔壁を有さない１段構造や２つの隔壁を有する３段構造としても良い。また、ごみ焼却炉１０内で最も高温となる位置の定形耐火物２の全体を単一の空冷ジャケット３で覆うようにしても良いし、複数の空冷ジャケット３で覆うようにしても良い。
【００２９】
上記構成を有するごみ焼却炉１０にあっては、ごみ焼却炉本体１０で最も高温となる火格子１２の入側部を定形ＳｉＣ耐火物の表面温度が酸化し始める９００℃以下とすることが可能となる。
【００３０】
したがって、本発明の第１の実施例に係る焼却炉の冷却壁構造によれば、定形耐火物２と鉄製外皮１との間で、定形耐火物２に接合させて空冷ジャケット３を設け、この空冷ジャケット３内に冷却空気を流すようにしたことにより、定形耐火物２の熱が空冷ジャケット３に伝わると共に、空冷ジャケット３は冷却空気により冷却される。
【００３１】
空冷ジャケット３に装着された受け金具５及び引張り金具４により定形耐火物２を保持するようにしたことにより、定形耐火物２と空冷ジャケット３との接合が密接になり、空冷ジャケット３に定形耐火物２の熱がより確実に伝わる。
【００３２】
吸気管６を空冷ジャケット３の下方に貫通して設け、排気管７を空冷ジャケット３に貫通して設けたことにより、前記冷却空気は吸気管６から空冷ジャケット３内に吸気されると共に、空冷ジャケット３内で熱交換された前記冷却空気は排気管７から排気され、空冷ジャケット３内に新鮮な前記冷却空気が流れるので、空冷ジャケット３はさらに冷却される。
【００３３】
空冷ジャケット３に、空冷ジャケット３内における定形耐火物２側と鉄製外皮１側とを区分する隔壁８を設け、上方では連通するようにしたことにより、空冷ジャケット３内の定形耐火物２側で熱交換されて温まった前記冷却空気は鉄製外皮１側に排気されると共に、定形耐火物２側に新鮮な前記冷却空気は供給され、空冷ジャケット３における定形耐火物２側が常に新鮮な前記冷却空気に曝されるので、空冷ジャケット３はより一層冷却される。
【００３４】
よって、定形耐火物２の温度が下がり酸化は抑制され、定形耐火物２の寿命が延びるので、定形耐火物２の補修間隔は長くなる。
【００３５】
また、冷却空気は、空冷ジャケット３内を流れるので、前記冷却空気がごみ焼却炉１０の炉内１０ａに漏れ込まなくなり、ごみ燃焼炉１０で安定した燃焼がえられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施例に係る焼却炉の冷却構造の側断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る燃焼炉の冷却構造を備えるごみ焼却炉の概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      鉄製外皮
２      定形耐火物
３      空冷ジャケット
４      引張り金具
５      受け金具
６      吸気管
７      排気管
８      隔壁
９      溶接
１０    ごみ焼却炉（本体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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