(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉側壁の内面にそれぞれ配置した一対のサイド火格子と、該一対のサイド火格子間に跨って配列した複数の火格子とを有するストーカ式燃焼装置において、
前記サイド火格子は、その下端が炉側壁を支持する支持フレームに取付けられたブラケットに炉幅方向に摺動自在に支持され、該サイド火格子の裏面側に当接させて炉幅方向に移動自在に配置した該サイド火格子の長さ方向に沿って延びる可動梁と、炉側壁の外部からの操作で装着位置の調整が可能な弾性部材を介して内方に付勢されて、前記火格子に向かって進退自在に構成されていることを特徴とするストーカ式燃焼装置。
【請求項２】
前記弾性部材は前記可動梁の長さ方向に沿った任意の位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載のストーカ式燃焼装置。
【請求項３】
前記弾性部材はコイルスプリングで構成され、調整ボルトを介してその装着位置が調整できるよう構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のストーカ式燃焼装置。
【請求項４】
前記サイド火格子の上方には、サイド火格子の上面と摺接してサイド火格子と炉側壁との間に設けた隙間をシールするシールブロックが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のストーカ式燃焼装置。
【請求項５】
炉側壁の内面にそれぞれ配置した一対のサイド火格子と、該一対のサイド火格子間に跨って配列した複数の火格子とを有するストーカ式燃焼装置において、
前記サイド火格子は、該サイド火格子の裏面側にこの長さ方向に沿って配置した可動梁と、炉側壁の外部からの操作で装着位置の調整が可能な弾性部材を介して内方に付勢されて、前記火格子に向かって進退自在に構成され、
前記サイド火格子の上方には、サイド火格子の上面と摺接してサイド火格子と炉側壁との間に設けた隙間をシールするシールブロックが配置され、
前記シールブロックは、耐熱鋳物または炭化珪素質れんがで構成され、上下方向に配置したピンを介して上下動自在で且つ水平方向への動きが規制されていることを特徴とするストーカ式燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の焼却等に使用される横列往復動ストーカ式燃焼装置に係り、特にストーカの熱膨張を吸収して安定した燃焼が行えるようにしたストーカ式燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炉側壁間に跨って延びる可動火格子と固定火格子とを、交互かつごみの流れ方向に沿って階段状に配列し、可動火格子が往復動することで、ごみを攪拌しつつ順次下方に送りながら燃焼させるようにした、いわゆる横列往復動ストーカ式燃焼装置にあっては、火格子の熱膨張を吸収して、火格子と炉側壁との間に隙間が生じないようにする必要がある。
【０００３】
このため、従来、図４に示すように、焼却炉内に配列した火格子１の端面に対向する炉側壁２の内面に、燃焼空気の吹き抜けと耐火物壁の摩耗防止を目的としたサイド火格子３をブラケット４上に内方に進退自在に配置し、このサイド火格子３を炉側壁２の内部に収納したコイルスプリング５と押圧棒６を介して内方に付勢させ、これによって、火格子１が炉幅方向に熱膨張した時に、火格子１の熱膨張に伴ってサイド火格子３をコイルスプリング５の弾性力に抗して外方に後退させることで、火格子１とサイド火格子３との間をシールしつつ、火格子１の熱膨張をコイルスプリング５の弾性力で吸収することが広く行われている。
【０００４】
ここで、コイルスプリング５は、冷間で火格子１とサイド火格子３との間に圧接力がない自由長の状態で、すなわち、火格子１が熱膨張した時に始めてこの端面がサイド火格子３の表面に圧接するようにセットされている。また、サイド火格子３の端面と炉側壁２の内面との間には、火格子１の熱膨張に伴うサイド火格子３の移動を吸収する膨張吸収代としての隙間が設けられ、この隙間には、灰等の侵入を防止するための耐熱ウール等の充填材７が充填されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、冷間時にコイルスプリング５が自由長の状態であるため、火格子１、サイド火格子３及びコイルスプリング５の位置決めが困難で、冷間で火格子１の端面とサイド火格子３の表面との間に隙間が発生する場合がある。そして、このように火格子１とサイド火格子３との間に隙間が発生すると、焼却炉の立上げ時にこの隙間に異物が噛み込み、立上げ完了後も隙間が保持され、燃焼空気の部分吹出しが発生して、燃焼が不均一となることがあった。
【０００６】
また、サイド火格子３と炉側壁２との間に設けた膨張吸収代（隙間）は、耐熱ウール等の充填材７でシールされているが、この種の充填材７は、時間の経過とともに圧縮されてシール性を失う。このため、この膨張吸収代に灰や不燃物が侵入し堆積して、サイド火格子３の熱膨張吸収動作を拘束し、火格子１に異常摩耗を発生させるばかりでなく、炉の立下げ時に隙間の増加による異物の噛み込み発生が助長されるといった問題があった。
【０００７】
ここで、サイド火格子３を内方に押付けるコイルスプリング５の配置位置は、サイド火格子３の鋳物形状で決定され、また、焼却炉を支持する炉体支持柱は、サイド火格子３の位置とは無関係に炉壁の外面側の任意の位置に設置される。このため、コイルスプリング５を炉側壁２の内部に収納して、コイルスプリング５の配置位置と炉体支持柱の設置位置とが互いに干渉する場合に対処する必要があった。従って、コイルスプリング５の作用力を、炉の停止中、運転中とも炉外から調整することができなかった。
【０００８】
本発明は上記に鑑み、部分吹き抜けのない燃焼空気の供給を長期に亘って安定して行えるようにしたストーカ式燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、炉側壁の内面にそれぞれ配置した一対のサイド火格子と、該一対のサイド火格子間に跨って配列した複数の火格子とを有するストーカ式燃焼装置において、前記サイド火格子は、その下端が炉側壁を支持する支持フレームに取付けられたブラケットに炉幅方向に摺動自在に支持され、該サイド火格子の裏面側に当接させて炉幅方向に移動自在に配置した該サイド火格子の長さ方向に沿って延びる可動梁と、炉側壁の外部からの操作で装着位置の調整が可能な弾性部材を介して内方に付勢されて、前記火格子に向かって進退自在に構成されていることを特徴とするストーカ式燃焼装置である。
【００１０】
これにより、サイド火格子をこの裏面側に配置した可動梁と弾性部材を介して内方に付勢させることで、サイド火格子の鋳物形状に拘わらず、弾性部材を外部からの操作で装着位置が調整可能な任意の位置に配置することができる。そして、焼却炉の停止時（冷間時）等に、火格子とストーカ火格子とが密着するように、弾性部材の装着位置を外部からの操作で調整することで、冷間時及び炉の立上げ時の異物の噛み込みを防止して、部分吹出しのない均一で安定した燃焼空気の供給ができる。また、サイド火格子の据付け誤差があっても、この誤差を十分吸収して、サイド火格子の据付け作業が容易となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記弾性部材は前記可動梁の長さ方向に沿った任意の位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載のストーカ式燃焼装置である。これにより、弾性部材の装着位置を外部からの操作で調整する際に、例えば炉側壁の外方に配置された炉体支持柱等によって、この操作が阻害されないようにすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記弾性部材はコイルスプリングで構成され、調整ボルトを介してその装着位置が調整できるよう構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のストーカ式燃焼装置である。これにより、調整ボルトを炉外から回転させることで、弾性部材としてのコイルスプリングの装着位置を調整することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記サイド火格子の上方には、サイド火格子の上面と摺接してサイド火格子と炉側壁との間に設けた隙間をシールするシールブロックが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のストーカ式燃焼装置である。
【００１４】
これにより、サイド火格子と炉側壁との間に設けた熱膨張吸収代としての隙間の上方を、シールブロックで常にシールして、この内部への焼却灰や不燃物の侵入を防止することができる。従って、この熱膨張吸収代（隙間）を長期間に亘り確保し、サイド火格子と火格子との間の異常摩耗の問題を解消して、交換周期を延長することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、炉側壁の内面にそれぞれ配置した一対のサイド火格子と、該一対のサイド火格子間に跨って配列した複数の火格子とを有するストーカ式燃焼装置において、前記サイド火格子は、該サイド火格子の裏面側にこの長さ方向に沿って配置した可動梁と、炉側壁の外部からの操作で装着位置の調整が可能な弾性部材を介して内方に付勢されて、前記火格子に向かって進退自在に構成され、前記サイド火格子の上方には、サイド火格子の上面と摺接してサイド火格子と炉側壁との間に設けた隙間をシールするシールブロックが配置され、前記シールブロックは、耐熱鋳物または炭化珪素質れんがで構成され、上下方向に配置したピンを介して上下動自在で且つ水平方向への動きが規制されていることを特徴とするストーカ式燃焼装置ある。これにより、熱膨張によるサイド火格子の動作がシールブロックによって阻害されることが防止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態のストーカ式燃焼装置の全体構成を示す図である。同図に示すように、焼却炉の内部には、炉側壁１０（図２及び図３参照）の間に跨って、固定火格子１２と可動火格子１４とが、交互かつごみの流れ方向に沿って階段状に配列され、これらの上流端には、エンド火格子１６が配置されている。この固定火格子１２は固定フレーム１８に固着され、可動火格子１４は油圧シリンダ２０の作動に伴って車輪２２とレール２４を介して往復動する可動フレーム２６に固着されている。更に、固定火格子１２と可動火格子１４には、下方に位置する固定火格子１２または可動火格子１４の上面を摺動するスクレーパ２８が取付けられている。
【００１７】
また、炉側壁１０の固定火格子１２、可動火格子１４及びエンド火格子１６の端面に対向する位置にはサイド火格子３０が配置され、このサイド火格子３０の上方にシールブロック３２が配置されている。
【００１８】
これにより、可動火格子１４の往復動に伴って、ごみホッパ（図示せず）から投入されたごみを攪拌しつつ順次下方に送りながら燃焼させる。この時、固定火格子１２、可動火格子１４及びエンド火格子１６の端面がサイド火格子３０の表面に圧接してここをシールし、またサイド火格子３０と炉側壁１０との間の隙間をシールブロック３２がシールするようになっている。
【００１９】
図２は、サイド火格子３０及びシールブロック３２の取付け状態を示す斜視図で、図３は、同じく断面図である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、炉側壁１０を支持する支持フレーム３４の内面には、横断面Ｌ状のブラケット３６が取付けられ、このブラケット３６には、火格子１２，１４，１６の熱膨張方向である炉幅方向に延びる長穴３６ａが設けられている。そして、この長穴３６ａの内部を挿通させ、緩く締付けたボルト３８を介して、サイド火格子３０がブラケット３６に取付けられている。これにより、火格子１２，１４，１６の熱膨張に伴うサイド火格子３０の移動を妨げないように構成されている。
【００２１】
サイド火格子３０の裏面側には、該サイド火格子３０の長手方向のほぼ全長に亘って延びる可動梁４０がサイド火格子３０の裏面と接して配置されている。この可動梁４０は、例えば横断面Ｈ状の本体４２の下面に摺動板４４を取付けて構成され、炉側壁１０の支持とシールを兼ねた支持ボックス５０の底板５２上に、炉幅方向に沿ってこの上面を容易に滑るように配置されている。
【００２２】
更に、炉側壁１０の内部を貫通して支持ボックス５０の内部に達するガイド管５４が設けられ、このガイド管５４の焼却炉側端部には、可動梁４０に固着した円柱状のピース部材５６が遊嵌されている。また、このガイド管５４の内部には、四角柱状の頭部５８ａを外部に露出させた状態で、調整ボルト５８が収納され、この調整ボルト５８の先端に設けた大径ガイド部５８ｂがガイド管５４に遊嵌されている。更に、この大径ガイド部５８ｂと前記ピース部材５６との間に、弾性部材としてのコイルスプリング６０が装着されている。一方、炉側壁１０の外面のケーシング６２には、前記調整ボルト５８と螺合するナット６４がフランジ６６を介して固着されている。これにより、例えばスパナ等を用いて調整ボルト５８を炉側壁の外部から回転させることで、コイルスプリング６０の装着位置を調整できるようになっている。
【００２３】
ここで、可動梁４０は、サイド火格子３０の長さ方向に沿ったほぼ全長に設けられているため、サイド火格子３０の鋳物形状に拘わらず、可動梁４０の長さ方向の任意の位置を押圧することで、サイド火格子３０を押圧することができる。従って、炉体支持柱６８に干渉しない位置にガイド管５４及び調整ボルト５８等の押圧手段を配置することができ、これによって、炉側壁１０の外部からのコイルスプリング６０の装着位置の調整が可能となる。
【００２４】
サイド火格子３０の端面と炉側壁１０の内面との間には、火格子１２，１４，１６の熱膨張に伴うサイド火格子３０の移動を吸収する膨張吸収代としての隙間Ｓが設けられており、この上部にこの隙間をシールする、例えば耐熱鋳物または炭化珪素れんが製のシールブロック３２が配置されている。
【００２５】
このシールブロック３２は、上下方向に配置したピン７０を介して上下動自在かつ内方への移動が規制されて配置され、このピン７０は、支持ボックス５０の頂板７２にボルト７４を介して取付けた支持板７６に脱着自在に保持されている。更に、シールブロック３２の上部と炉側壁１０との間にはシール部材７８が介装されている。なお、このシール部材７８は、必ずしも必要でないことは勿論である。
【００２６】
これにより、シールブロック３２は、その自重でサイド火格子３０の上面に当接してここをシールし、しかも上下に移動することで、熱膨張に伴うサイド火格子３０の動作を阻害することはない。また、サイド火格子３０や火格子１２，１４，１６に触れることなく、単独で容易に交換できる。
【００２７】
従って、サイド火格子３０と炉側壁１０との間の隙間（熱膨張吸収代）Ｓの上方をシールブロック３２で常にシールして、この内部への焼却灰や不燃物の侵入を防止し、これによって、この隙間Ｓを長期間に亘り確保し、サイド火格子３０と火格子１２，１４，１６との間の異常摩耗の問題を解消して、交換周期を延長することができる。
【００２８】
この実施の形態において、先ず初期調整にあっては、調整ボルト５８を介してコイルスプリング６０を後退させた状態で、火格子１２，１４，１６及びサイド火格子３０を所定の位置にセットし、しかる後、調整ボルト５８を介してコイルスプリング６０を前進させてサイド火格子３０を火格子１２，１４，１６に向けて移動させ、このコイルスプリング６０の弾性力でサイド火格子３０の表面を火格子１２，１４，１６の端面に圧接させる。これにより、初期段階でサイド火格子３０の表面と火格子１２，１４，１６の端面との間に隙間が生じることを防止する。また、ピン７０を介してシールブロック３２を取付けて、サイド火格子３０と炉側壁１０との間の隙間（熱膨張吸収代）Ｓの上方をシールブロック３２でシールする。そして、一定時間運転後に炉内状況を見て再調整を行うこともできる。
【００２９】
また、運転時にあっては、火格子１２，１４，１６の炉幅方向の熱膨張に伴ってサイド火格子３０をコイルスプリング６０の弾性力に抗して外方に後退させることで、火格子１２，１４，１６とサイド火格子３０との間をシールしつつ、火格子１２，１４，１６の熱膨張をコイルスプリング６０の弾性力で吸収する。この時、サイド火格子３０と炉側壁１０との間の隙間（熱膨張吸収代）Ｓの上方は、シールブロック３２でシールされており、このため、このシール効果が時間経過と共に損なわれてしまうことはない。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、火格子とサイド火格子との間、及び火格子間同士の密着性を向上させ、燃焼空気の部分吹抜け防止を図って、長期に渡って安定した燃焼空気の供給を行うことができる。これにより、従来より安定した燃焼制御ができるとともに、部分的な高負荷燃焼を避けて、火格子の高温腐食の進行を抑制することができる。また熱膨張を確実に吸収して、火格子の膨張による駆動抵抗を減少させ、駆動力の低減、火格子の機械的安定性の向上、ストーカフレームの負荷軽減、サイド火格子の摩耗軽減を図って、ストーカの耐用年数を格段に延長できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のストーカ式燃焼装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態のサイド火格子及びシールブロックの取付け状態を示す斜視図である。
【図３】同じく、断面図である。
【図４】従来のストーカ式燃焼装置の図３相当図である。
【符号の説明】
１０  炉側壁
１２  固定火格子
１４  可動火格子
１６  エンド火格子
１８  固定フレーム
２０  油圧シリンダ
２２  車輪
２４  レール
２６  可動フレーム
２８  スクレーパ
３０  サイド火格子
３２  シールブロック
４０  可動梁
５０  支持ボックス
５４  ガイド管
５８  調整ボルト
６０  コイルスプリング
６４  ナット
７０  ピン
７８  シール部材
Ｓ  隙間
【図１】
0003871484.tif 000002
【図２】
0003871484.tif 000003
【図３】
0003871484.tif 000004
【図４】
0003871484.tif 000005