(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉等の燃焼設備に用いられ、全体として階段状に傾斜した火格子床（１０）を構成して、該火格子床（１０）の上面を被燃焼物が斜め下方に移動されていくようにした火格子装置であって、前記火格子床（１０）はそれを構成する複数の各階段をそれぞれ座板（１１）で構成すると共に各座板（１１）には回転軸（１１ｂ）と該回転軸（１１ｂ）に対するアーム（１１ｃ）とを固定し、前記各座板（１１）毎のアーム（１１ｃ）をそれぞれ火格子駆動手段（２０）の進退ロッド（２１）に連結することで、該進退ロッド（２１）の進退位置に１対１対応する前記座板（１１）を水平方向と一定の傾斜方向とに交互に反転支持するように構成し、燃焼用空気導入手段（３０）から空気分配路（３４）を経て前記各階段に送られてきた空気を各階段の段差間隙（Ｓ）に配した複数本の空気吹込み管（３５）を介して吹き込むように構成してあることを特徴とする火格子装置。
【請求項２】
座板（１１）の基礎側には被燃焼物の落下防止用の背部（１１ａ）が一体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の火格子装置。
【請求項３】
各階段を構成する座板（１１）は、水平方向と傾斜方向との間での反転を階段毎に順次一定のタイミングで行うようにすると共に、前記一定のタイミングを調整可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の火格子装置。
【請求項４】
空気吹込み管（３５）からの空気吹き込み量は各階段毎に変更可能としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の火格子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は焼却炉等の燃焼設備に用いられる火格子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焼却炉等の燃焼設備に用いられる火格子装置として、通常の水平な固定状態の火格子の他、火格子が傾斜したものや、火格子が移動するもの等が提供されている。そして火格子の下方から燃焼用空気を火格子を介して燃焼室等に吹き込むようにしたものも提供されている。更に火格子を階段状に傾斜させたものも提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来の燃焼設備、特に焼却炉等において、被燃焼物を火格子上で移動させるようにしたものでは、被燃焼物の落下を適当に防ぎながら、同時に燃焼用空気を火格子を介して良好に被燃焼物に供給することができるような火格子装置は提供されていなかった。
特に火格子を階段状に傾斜させた従来の火格子装置においては、各階段を前後方向にスライドさせることで、被燃焼物を押し出して次の階段へと落としながら被燃焼物を移動させるものが殆どであり、火格子を介して燃焼用空気を良好な状態で各階段にある被燃焼物に供給することが困難であった。
【０００４】
そこで本発明は、被燃焼物を火格子上を傾斜方向に移動させながら、且つ燃焼用空気を火格子を介して適切に導入して良好な燃焼を行うことが可能な火格子装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する本発明の火格子装置は、焼却炉等の燃焼設備に用いられ、全体として階段状に傾斜した火格子床１０を構成して、該火格子床１０の上面を被燃焼物が斜め下方に移動されていくようにした火格子装置であって、前記火格子床１０はそれを構成する複数の各階段をそれぞれ座板１１で構成すると共に各座板１１には回転軸１１ｂと該回転軸１１ｂに対するアーム１１ｃとを固定し、前記各座板１１毎のアーム１１ｃをそれぞれ火格子駆動手段２０の進退ロッド２１に連結することで、該進退ロッド２１の進退位置に１対１対応する前記座板１１を水平位置と一定の傾斜位置とに交互に反転支持するように構成し、燃焼用空気導入手段３０から空気分配路３４を経て前記各階段に送られてきた空気を各階段の段差間隙Ｓに配した複数本の空気吹込み管３５を介して吹き込むように構成してあることを第１の特徴としている。
また本発明の火格子装置は、上記第１の特徴に加えて、座板１１の基礎側には被燃焼物の落下防止用の背部１１ａが一体に設けられていることを第２の特徴としている。
また本発明の火格子装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、各階段を構成する座板１１は、水平方向と傾斜方向との間での反転を階段毎に順次一定のタイミングで行うようにすると共に、前記一定のタイミングを調整可能としたことを第３の特徴としている。
また本発明の火格子装置は、上記第１〜３の何れかに記載の特徴に加えて、空気吹込み管３５からの空気吹き込み量は各階段毎に変更可能としたことを第４の特徴としている。
【０００６】
上記第１の特徴によれば、投入された被燃焼物は、階段状に傾斜された火格子床１０の各階段を構成する座板１１が前方へ傾けられることで、その都度、前方斜め下方へ移動していく。そして各階段の段差間隙Ｓ毎に配した複数本の空気吹込み管３５を介して燃焼用空気が各階段上にある被燃焼物に供給され、燃焼に供される。
よって第１の特徴によれば、被燃焼物を斜め下方に導きながら、且つ各階段位置で確実に燃焼用空気を被燃焼物に供給して、良好な燃焼を達成させることができる。
【０００７】
上記第２の特徴によれば、上記第１の特徴による機能、作用に加えて、階段状に傾斜された火格子床１０の各階段を構成する座板１１には、その基端側に背部１１ａを一体に設けることで、座板１１上にある被燃焼物がその基端側の段差間隙Ｓから下方に落下したりするのを確実に防止することができる。特にこの背部１１ａを設けることによって、階段上において例えプラスチック等の溶融しやすい被燃焼物が溶融することがあっても、その融液が座板１１の基端側から流れ落ちるようなことを確実に防止することができる。
【０００８】
上記第３の特徴によれば、上記第１又は第２の特徴による機能、作用に加えて、各階段を構成する座板１１は順次一定のタイミングで傾斜され、また元の水平方向に復帰される。これによって被燃焼物は、順次一定のタイミングで階段を滑り落ちながら前方下方に移動して行く。そして前記タイミングが調整されることで移動速度が調節される。
【０００９】
上記第４の特徴によれば、上記第１〜３の何れかの特徴による機能、作用に加えて、各階段の段差間隙Ｓに配した空気吹込み管３５からの燃焼用空気の吹き込み量が各階段毎に調整されることで、被燃焼物の移動に従った燃焼状態を計画的に制御できると共に、燃焼状態に応じた燃焼調整を行うことが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の１実施形態を図１〜３を参照しながら更に説明する。
図１は本発明に係る火格子装置を用いた例を示す焼却炉の縦断面図、図２は図１の焼却炉に用いた火格子装置の要部の概略縦断面図、図３は図２の火格子装置の要部の概略平面図である。
【００１１】
先ず図１を参照して、この焼却炉は、第１燃焼室Ａとガス集合室Ｂと第２燃焼室Ｃと反応室Ｄとからなり、第１燃焼室Ａ及びガス集合室Ｂは隔離壁１によって第２燃焼室Ｃ及び反応室Ｄ側と隔離されており、第１燃焼室で発生した燃焼ガスや未燃焼ガスが直接的に第２燃焼室Ｃや反応室Ｄに行かないようにしている。これによって、第１燃焼室で発生した燃焼ガスや未燃焼ガスに含まれるダイオキシン等の有害物質が十分に分解されることなく炉外に排出されるのを防止している。
投入口２から炉内に投入された被燃焼物は火格子床１０の上を前方下方に運ばれながら燃焼され、発生した燃焼ガスや未燃焼ガスは一旦、全てガス集合室Ｂに集められ、該ガス集合室Ｂで更に燃焼用空気が混合される等した後、燃焼補助ガスバーナ３からの燃料と共にガス導入口４から第２燃焼室Ｃに吹き込まれる。ここでＣＯガスが完全燃焼されてＣＯ２にされると共に、ガス中に含まれるダイオキシン等の有害物質も完全に分解される。５は第１燃焼室Ａの最上部に溜まったガスをガス集合室Ｂに導くためのガスダクトである。６はエアーカーテン用の空気吹出し口で、炉壁の突出部７と共に第２燃焼室Ｃでの燃焼が十分、完全に行われるようにするための手段である。
第２燃焼室Ｃから出たガスは、反応室Ｄを通過する間に混在する塵等を分離沈降させた後、炉外に排出されていく。前記分離沈降された塵は第２燃焼室Ｃに戻り、底壁に設けられたクリンカー落下口８より第１燃焼室Ａ内に落下して行く。
【００１２】
前記第１燃焼室Ａの火格子床１０は、該火格子床１０の各火格子を傾斜動作させる火格子駆動手段２０と、前記火格子床１０を介して下方から燃焼用空気を第１燃焼室Ａに導入する燃焼用空気導入手段３０、及び灰受け手段４０とで火格子装置を構成している。
【００１３】
図２、図３も参照して、前記火格子床１０は全体として前記投入口２側から階段状に傾斜して構成されている。そして火格子床１０を構成する各階段は座板１１でそれぞれ構成されており、各階段を構成する複数の座板１１を前後方向に少しずつ、ずらして配置することで、全体として前方に向かって傾斜する階段状の火格子床１０を構成した。
各座板１１の基端側には背部１１ａを一体的に設け、座板１１上に載っている被燃焼物が前記座板１１の基端側の段差間隙Ｓから下方に落下したりするのを確実に防止するようにしている。特に前記背部１１ａを設けることで、プラスチック等の低融点の被燃焼物が座板１１上で溶融し、これが座板１１の基端側から流れ落ちるのを確実に防止することができる。尚、座板１１の両側端部が少し上方に突出するようにして、溶融物が座板１１の側部から流れ落ちるのを防止するようにしてもよい
【００１４】
各座板１１は、火格子駆動手段２０により水平位置と傾斜位置との間で一定の傾斜角θで交互に反転することができるようになされている。即ち座版１１には、該座板１１を一緒に回転させる回転軸１１ｂと該回転軸１１ｂに固定されたアーム１１ｃが設けられており、このアーム１１ｃが火格子駆動手段２０の進退ロッド２１に連結されることで、該進退ロッド２１が進出すると座板１１が傾斜状態となるまで回転し、進退ロッド２１が後退すると座板１１が水平状態位置まで逆回転するようになされている。勿論、傾斜状態における角度θは調整することができる。
前記進退ロッド２１は、エアーシリンダ２２によって進退されるようになされている。
前記回転軸１１ｂ、アーム１１ｃ、進退ロッド２１、エアーシリンダ２２は各階段の座板１１毎に設けられており、エアーシリンダ２２による進退ロッド２１の進退のタイミングを各座板１１毎にずらすことで、各座板１１が順次傾いては水平方向に戻る動作を繰り返す。これによって被燃焼物が移動していく。
前記エアーシリンダ２２の駆動タイミングは、例えば各階段にあるエアーシリンダ２２に対する電気的なスイッチングのタイミングをずらすことで容易に行うことができる。また被燃焼物の移動速度は各座板１１間での動作のインターバルを変更することで容易に調整することができる。
前記火格子駆動手段２０は、進退ロッド２１、エアーシリンダ２２、及びエアーシリンダ２２の駆動を電気的にスイッチングする図示しないスイッチング機構等からなる。が、火格子駆動手段２０は、各座板１１を水平方向と傾斜方向との間で反転できる手段であれば、その具体的手段は限定されるものではない。
【００１５】
前記燃焼用空気導入手段３０は送風機３１、空気搬送路３２、空気室３３、各階段毎に空気を供給するための空気分配路３４、及び各空気分配路３４に接続される１乃至複数個の空気吹込み管３５とからなる。
送風機３１から供給される空気は、空気搬送路３２を通って空気室３３に入り、更に各空気分配路３４から空気吹込み管３５を経て、火格子床１０の各階段に吹き込まれる。
前記空気吹込み管３５の数は座板１１の幅が小さい場合は本数を少なく、幅が大きい場合は本数を多くすることで、各階段の座板１１上の被燃焼物に対して満遍なく空気が送られるようにしている。
空気吹込み管３５の先端部の空気吹込み口３５ａは、各上下の座板１１、１１で構成される各上下の階段の段差間隙Ｓに臨ませて設けている。勿論、空気吹込み口３５ａは上下の座板１１の回転の邪魔にならない位置に臨まされている。
各階段に対して吹き込まれる空気量は、階段毎にその量を調整することができるようになされている。即ち、空気室３３から各空気分配路３４への入り口にダンパー３６を設け、該ダンパー３６の開度を外部から調整できるようにしている。
火格子床１０の各階段への空気吹き込み量を調整することで、投入された被燃焼物の各位置での燃焼を計画的に制御することができる。また、例えばある階段位置での燃焼状態が悪いときには、その階段への空気吹き込み量を増加させることで、適切な燃焼に調整させることができる。
前記各階段での吹き込み量の調整は、要するに各階段における空気吹込み管３５からの空気量を調節できれば、前記ダンパー３６を用いる方法に限定されるものではない。
【００１６】
前記灰受け手段４０は、第１燃焼室Ａに対して全体的に空気を送り込むための一般空気室４１の底壁をその一部とする灰受け壁４２と、該灰受け壁４２の一部に設けられた灰材排出部４３、４４からなる。前方に位置する灰材排出部４４は、火格子床１０の先端から落下してくる被燃焼物（燃焼済みである）を受け入れる。そして更に灰材排出部４３、４４から灰材が炉外に排出される。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上の構成、作用よりなり、請求項１に記載の火格子装置によれば、焼却炉等の燃焼設備に用いられ、全体として階段状に傾斜した火格子床を構成して、該火格子床の上面を被燃焼物が斜め下方に移動されていくようにした火格子装置であって、前記火格子床はそれを構成する複数の各階段をそれぞれ座板で構成すると共に各座板には回転軸と該回転軸に対するアームとを固定し、前記各座板毎のアームをそれぞれ火格子駆動手段の進退ロッドに連結することで、該進退ロッドの進退位置に１対１対応する前記座板を水平位置と一定の傾斜位置とに交互に反転支持するように構成し、燃焼用空気導入手段から空気分配路を経て前記各階段に送られてきた空気を各階段の段差間隙に配した複数本の空気吹込み管を介して吹き込むように構成してあるので、
火格子床上を前方下方に移動していく被燃焼物に対して、各階段の段差間隙から十分な空気を吹き込むことができ、各階段毎に被燃焼物の良好な燃焼を確実に達成することができる。
また請求項２に記載の火格子装置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、座板の基端側には被燃焼物の落下防止用の背部が一体に設けられているので、
座板上にある被燃焼物が、その基端側の階段の段差間隙から下方に落下したりするのを確実に防止することができる。特にこの背部を設けることによって、階段上において、例えプラスチック等の溶融しやすい被燃焼物が溶融することがあっても、その融液が座板の基端側から流れ落ちるようなことを確実に防止することができる。
また請求項３に記載の火格子装置によれば、上記請求項１又は２に記載の構成による効果に加えて、各階段を構成する座板は、水平方向と傾斜方向との間での反転を階段毎に順次一定のタイミングで行うようにすると共に、前記一定のタイミングを調整可能としたので、
火格子床上に投入された被燃焼物を順次一定のタイミングで下段へ移動させて行くことができると共に、被燃焼物の種類や状況に応じて、その移動速度を調整することができる。よって目標通りの燃焼を容易に行うことができる。
また請求項４に記載の火格子装置によれば、上記請求項１〜３に何れかに記載の構成による効果に加えて、空気吹込み管からの空気吹き込み量は各階段毎に変更可能としたので、
燃焼用空気の吹き込み量を各階段毎に調整することができ、被燃焼物の移動に従った燃焼状態を計画的に制御できる。また各段階における燃焼状態に応じて、その段階での空気量を増減調整することで、燃焼状態が悪いところをなくす等、各階段毎の燃焼調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る火格子装置を用いた例を示す焼却炉の縦断面図である。
【図２】図１の焼却炉に用いた火格子装置の要部の概略縦断面図である。
【図３】図２の火格子装置の要部の概略平面図である。
【符号の説明】
１０    火格子床
１１    座板
１１ａ  背部
１１ｂ  回転軸
１１ｃ  アーム
２０    火格子駆動手段
２１    進退ロッド
２２    エアーシリンダー
３０    燃焼用空気導入手段
３１    送風機
３２    空気搬送路
３３    空気室
３４    空気分配路
３５    空気吹込み管
３５ａ  空気吹込み口
４０    灰受け手段
４１    一般空気室
４２    灰受け壁
４３    灰材排出部
４４    灰材排出部
θ      傾斜角
Ｓ      段差間隙
【図１】
0003763732.tif 000002
【図２】
0003763732.tif 000003
【図３】
0003763732.tif 000004