(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉本体の一端側に灰供給口を設け、他端側に溶融スラグの排出口を形成し、前記灰供給口から供給された灰を傾斜した炉底に沿って前記排出口側へ移動させながらバーナにより加熱溶融するとともに、溶融した溶融灰を前記炉底の他端側に設けた堰により形成されたスラグ池に溶融スラグとして貯留され、且つ該貯留された溶融スラグを炉底末端に設けられ且つ堰の中央に設けたスラグ出滓口より排出されるように構成した灰溶融炉において、
前記スラグ池の炉底面をスラグ出滓口に向かう方向に下降させて形成し、
且つ、前記炉底の他端側に設けた堰の両側壁を炉底末端に設けた出滓口に収束する案内面として形成するとともに、
該案内面を形成する両側壁が前記スラグ出滓口へ向けての溶融スラグの流入幅を除々に挟幅とする直線若しくは曲線状面形状であることを特徴とする灰溶融炉。
【請求項２】
請求項１記載の灰溶融炉が、炉本体の中央軸芯上に設けられたバーナにより加熱溶融されて、溶融した溶融灰を前記炉底の他端側に設けた堰の中央に設けたスラグ出滓口より排出されるように構成した灰溶融炉である場合において、
前記スラグ出滓口が前記堰の中央部に設けられ、前記炉底末端がその中央軸芯部をスラグ出滓口に向け下降する凹状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の灰溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物の焼却炉より排出される焼却灰や飛灰並びに石炭焚事業用ボイラ等から排出される灰等の被溶融部材である灰の表面を、バーナにより加熱溶融して、溶融灰を溶融スラグとして排出する灰溶融炉における溶融スラグの排出流動性を高めた効率的出滓部を備えた灰溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記一般に使用されているバーナ式灰溶融炉には、円形回転式表面溶融炉と角型固定式表面溶融炉とがあるが、本発明が適用される角型固定式表面溶融炉により概略の機能を説明する。
図５に示すように、角型固定式表面灰溶融炉は、斜めに下降する傾斜状の炉底５５と、炉本体の一端側に設けた灰供給部５３と、他端側に設けた排出口５７と、炉天井５６に設けた固定バーナ５２とよりなる。前記灰供給部５３は下端に灰供給口５４を備えた灰貯留部６０よりなり、灰貯留部６０は焼却灰等の被溶融部材を貯留し、その下部より貯留する前記被溶融部材である灰５０をプッシャ５８を介して排出口５７に向け、炉底５５の傾斜面に沿って灰供給層５９を形成させる構造にしてある。
【０００３】
そして、前記固定バーナ５２は、炉天井５６の中央軸線上に設けられ、該バーナ内に圧送された液体燃料を高圧空気ないし排熱ボイラの蒸気により微粒子化して噴射し、それとともに供給される高温の燃焼空気と混合させて前記微粒化された燃料を燃焼させ、その火炎輻射熱が灰供給層５９の表面を加熱溶融し溶融灰２５を形成するようにしている。
前記排出口５７に向け移動を続ける灰供給層５９の外表面の灰は、上記のように加熱溶融され溶融灰２５を形成してスラグ池６５に貯留された後、溶融スラグ２５ａとして堰６３に設けたスラグ出滓口６４を介して排出口５７の下部へ滴下させ、図示してない水封コンベアを介して外部へ排出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記スラグ池６５を形成する堰６３と、該堰上に設けたスラグ出滓口６４とは、図５と図５のIV−IV視図である図６に見るように、スラグ池６５は略長方形状の溜め池状に形成され、前記角型のスラグ池６５に貯留された溶融灰２５は中央に設けられたスラグ出滓口６４より排出されるわけであるが、堰６３側の二つの角型隅の溶融灰２５の動きは澱み状を呈し、該澱み部は温度低下とともに肥大化して流路を狭め、スラグ流の流動性低下の原因を形成している。
【０００５】
本発明はかかる課題の解決のためになされたもので、前記スラグ池に貯留された溶融灰よりなる溶融スラグのスラグ排出口への流れに高い流動性を持たせ、溶融スラグの排出速度の向上を図った灰溶融炉、特に角型固定式表面灰溶融炉の提供を目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の灰溶融炉は、炉本体の一端側に灰供給口を設け、他端側に溶融スラグの排出口を形成し、前記灰供給口から供給された灰を傾斜した炉底に沿って前記排出口側へ移動させながらバーナにより加熱溶融するとともに、溶融した溶融灰を前記炉底の他端側に設けた堰により形成されたスラグ池に溶融スラグとして貯留され、且つ該貯留された溶融スラグを炉底末端に設けられ且つ堰の中央に設けたスラグ出滓口より排出されるように構成した灰溶融炉において、
前記スラグ池の炉底面をスラグ出滓口に向かう方向に下降させて形成し、
且つ、前記炉底の他端側に設けた堰の両側壁を炉底末端に設けた出滓口に収束する案内面として形成するとともに、
該案内面を形成する両側壁が前記スラグ出滓口へ向けての溶融スラグの流入幅を除々に挟幅とする直線若しくは曲線状面形状であることを特徴とする。
【０００７】
また、前記案内面は前記スラグ出滓口へ向けての溶融スラグの流入幅を除々に挟幅とする直線状または曲線状面形状にするのがよい。
【０００８】
また、請求項１記載の灰溶融炉が、炉本体の中央軸芯上に設けられたバーナにより加熱溶融されて、溶融した溶融灰を前記炉底の他端側に設けた堰の中央に設けたスラグ出滓口より排出されるように構成した灰溶融炉である場合において、
前記スラグ出滓口は、前記堰の中央部に設け、前記炉底末端がその中央軸芯部をスラグ出滓口に向け、好ましくは徐々に下降する凹状に形成させるのがよい。
【０００９】
【作用】
上記発明によれば、上記溶融スラグを貯留するスラグ池の堰側側壁にスラグ出滓口への溶融スラグの円滑な流れを惹起させるべく該案内面を設けたため、前記バーナにより加熱溶融された溶融灰はスラグ池の出口であるスラグ出滓口へ向け、滞留部を形成することなく澱みなく移動させることができ、スラグ出滓口に前記溶融灰を効率的に集中でき、溶融スラグの円滑な排出を可能にすることができる。
【００１０】
また、上記発明によれば、前記案内面が前記スラグ出滓口へ向けて溶融スラグの流入幅を徐々に挟幅とする面形状であるために、スラグ池の形状をスラグ出滓口へ向け漏斗状に形成させ、堰側の二つの角型隅を削除して澱みの原因を排除することができる。また壁にぶつかる方向の流速が小さくなり、侵食を低減することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の灰溶融炉が、炉本体の中央軸芯上に設けられたバーナにより加熱溶融されて、溶融した溶融灰を前記炉底の他端側に設けた堰の中央に設けたスラグ出滓口より排出されるように構成した灰溶融炉である場合において、スラグ出滓口を堰の中央部に設ける構成としたため、炉体本体の中央軸芯上に設けられたバーナにより加熱溶融されて、炉底中央軸芯上に流れの中心を形成する溶融灰の流れに対しても円滑な流れを持たせることができる。
また、前記炉底の末端の中央軸芯部を徐々に下降させる凹状に形成したため、前記スラグ出滓口への溶融灰の流れが前記出滓口から離れた位置からも容易に方向付け且つ集中させることができる。
なお、上記スラグ出滓口の切り欠き形状は、船底形状に形成させ溶融スラグの前記出滓口における動きを円滑にしても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例の形態を、図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお従来例を示す図面と同一部材については同一符号を使用する。
【００１３】
図１は本発明が適用される角型固定式表面灰溶融炉の概略の構成を示す図で、本発明の角型固定式表面灰溶融炉は、炉体本体の一端側には灰供給部５３とその下部に灰供給口５４が設けられ、灰５０は前記灰供給口５４よりその下部に設けられた炉底５５上に供給され、傾斜する炉底５５に沿って灰供給層５９を形成させながら炉底５５の末端に向け移動させるとともに、炉体本体の上部の炉天井５６の中央軸芯に設けた固定バーナ５２により前記灰供給層５９の表面の灰を加熱溶融させ、溶融された溶融灰２５は、前記炉底５５の末端に設けた堰１２により形成されたスラグ池１０に溶融スラグとして貯留され、且つ該貯留された溶融スラグは前記堰１２の中央に設けたスラグ出滓口１１より排出口５７の下部へ排出されるように構成する。
【００１４】
上記スラグ池１０は図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す上から見た平面図に見るように、炉底５５の末端に設けられ、堰１２の中央軸芯Ｙ−Ｙ上に設けたスラグ出滓口１１に向け略漏斗状の形状で構成され、例えば三角型スラグ池１０ａないし放物型スラグ池１０ｂまたは漏斗状スラグ池１０ｃよりなり、堰１２の側壁に直線状案内面１１ａないし曲線状案内面１１ｂまたは漏斗状案内面１１ｃを設け、溶融スラグのスラグ出滓口１１への流入幅を上記連続的案内面１１ａ／１１ｂ／１１ｃにより除々に狭め、溶融スラグの流れが自然にスラグ出滓口１１へ収束するように構成する。
【００１５】
また、上記スラグ池１０の側面より見た構造を、図１のIII−III視図である図３及び図４に示してある。
図に見るように、底の形状は図３に示すように、中央軸芯Ｚ−Ｚで最低凹部形成する船底型とし、且つ炉底の長さ方向に対しては、その中央軸芯Ｙ−Ｙ（図２参照）に沿って暫時下降させた船底型炉底１３（隅線で図示）により構成してある。該船底型炉底１３により、溶融スラグの流れは中央軸芯Ｙ−Ｙに収束される。
なお、上記スラグ出滓口の切り欠き形状は、船底形状に形成させ溶融スラグの出滓口における動きを円滑にしても良い。
【００１６】
【発明の効果】
上記記載のように、本発明の角型固定式表面灰溶融炉によれば、前記バーナにより加熱溶融された溶融灰はスラグ池の出口であるスラグ出滓口へ向け、滞留部を形成することなく澱みなく移動させることができ、スラグ出滓口に前記溶融灰を効率的に収束でき、溶融スラグの円滑な排出を可能にすることができ、溶融スラグの流出速度を上げ、さらに底面との接触面が少なく、表面積も小さくなるので、熱ロスは小さくなる。
【００１７】
また、本発明によれば、スラグ池の形状をスラグ出滓口へ向け漏斗状に形成させたため、堰側の二つの角型隅を削除して澱みの原因を排除するとともに、溶融スラグの流れをスラグ出滓口へ向け無理なく収束させることができる。さらに壁に向かう流速が小さいので堰部の耐火材の侵食が小さくなる。
【００１８】
また、請求項２記載の発明によれば、スラグ出滓口を堰の中央部に設ける構成としたため、炉体本体の中央軸芯上に設けられたバーナにより加熱溶融されて、炉底中央軸芯上に流れの中心を形成する溶融灰の流れに対して、円滑な流れを持たせることができる。
また、前記炉底の末端がその中央軸芯に沿って暫時下降させ、凹状に形成させたため、前記スラグ出滓口への溶融灰の流れが前記出滓口から離れた位置からも容易に方向付け且つ収束させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の灰溶融炉の概略の構成を示す図である。
【図２】  図１のスラグ池の上から見た平面図の実施例を示す図で、（Ａ）は三角型スラグ池を示し、（Ｂ）は放物型スラグ池を示し、（Ｃ）漏斗状スラグ池を示す図である。
【図３】  図１のIII−III視図である。
【図４】  図１のスラグ池の縦断面図である。
【図５】  従来の灰溶融炉の概略の構成を示す図である。
【図６】  図５のIV−IV視図である。
【符号の説明】
１０    スラグ池
１０ａ  三角型スラグ池
１０ｂ  放物型スラグ池
１０ｃ  漏斗状スラグ池
１１    スラグ出滓口
１１ａ  直線状案内面
１１ｂ  曲線状案内面
１１ｃ  漏斗状案内面
１２    堰
１３    船底型炉底
２５    溶融灰
２５ａ  溶融スラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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