(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層内に流動空気を噴出する噴気孔を有する分散管を備えた流動層式焼却設備において、
前記分散管内部を仕切り板により仕切って複数の仕切り室を形成し、前記仕切り室に各々噴気孔を設け、
前記仕切り室を介して前記噴気孔から噴出される流動空気量が前記仕切り室毎に異なるように制御し、前記分散管上に形成される渦領域の位置を変更する
ことを特徴とする堆積物除去装置。
【請求項２】
流動層内に流動空気を噴出する噴気孔を有する分散管を備えた流動層式焼却設備において、
前記分散管内部を仕切り板により仕切るとともに前記仕切り板の端部と前記分散管との間には隙間を設け、
前記仕切られた分散管のそれぞれの領域に送る空気を遮断弁の開閉により制御し、
前記分散管上に形成される渦領域の位置を変更する
ことを特徴とする堆積物除去装置。
【請求項３】
請求項２に記載の堆積物除去装置において、
前記分散管との間で隙間を設けられた仕切り板に代えて、通気孔を備えた前記隙間のない仕切り板とすることを特徴とする堆積物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみや産業廃棄物を焼却する流動層式焼却設備において、流動層内に配置した燃焼用空気を供給する分散管上の不燃物等の堆積物を除去する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に焼却炉の断面図を示す。図４において、４０１は流動層式焼却炉、４０２は焼却物、４０３は流動媒体、４０４は分散管、４０５は金属類などの堆積物、４０６は堆積物ブローノズル、４０７は不燃物排出装置である。流動層式焼却炉４０１は、高温に熱せられた流動媒体４０３を分散管４０４より噴出する流動空気により流動させ、その中で焼却物４０２を乾燥、焼却するというものである。
【０００３】
流動層式焼却炉４０１に投入された焼却物４０２はほとんどの場合、完全に焼却されるが、針金などの金属類は不燃物として焼却炉内に残る。こうした不燃物は分散管４０４間から炉底に向かって沈降し、最終的には不燃物排出装置４０７により炉内から排出される。
【０００４】
次に分散管の断面図を図５に示す。図５において、５０１は分散管、５０３は噴気孔、５０４は渦領域、５０５は金属類などの不燃物である。図４において、不燃物は分散管間から炉底に向かって沈降し、最終的には不燃物排出装置より炉内から排出されることは説明したが、図５に示すように分散管５０１の真上には流動空気の流れにより形成される渦領域５０４があり、周囲と比較して負圧となっているこの部分に不燃物５０５が落下すると、分散管上に安定に滞留する。
【０００５】
図６に不燃物が堆積した焼却炉の断面図を示す。図６において６０１は流動層式焼却炉、６０２は焼却物、６０３は流動媒体、６０４は分散管、６０５は堆積した不燃物、６０６は堆積物ブローノズル、６０７は不燃物排出装置である。図５にて説明した渦領域に不燃物が落下した状態が長時間続くと、図６に示すように分散管上の不燃物同士が絡み合い、分散管６０４間から炉底に沈降できない大きさにまで成長してしまう。
【０００６】
特に産業用廃棄物焼却炉ではダンボール用止め金具や縫針、ハンガーなどのお互いに絡まりやすい針金状の金属類が多く含まれたごみを処理することが多く、渦領域に落下した不燃物が渦領域を通過して炉底に沈降する前に次の不燃物が落下してきてしまうため、上記の現象が発生する。このようにして堆積物が増加すると流動化が阻害され、焼却炉本来の性能が発揮できなくなるため、堆積物を分散管上から除去する作業が発生する。
【０００７】
堆積物除去作業は、焼却炉を停止させ、流動媒体を冷却した後、流動媒体を炉内から排出して実施しなければならず、その間は焼却炉を停止しなければならない。この問題を解消するために、流動媒体６０３を炉外に排出せずに、堆積物６０５だけを炉外に排出する機構として焼却炉６０１壁に堆積物ブローノズル６０６を設置し、ブローエアにより強制的に分散管上の堆積物６０５を炉底に沈降させる手段を講じた例があるが、堆積物ブローノズル６０６を焼却炉中心まで延長すると、層中に構造物を配置することが流動化の点から、また摩耗および損傷を受ける点から問題があるため、焼却炉中央部分の堆積物には対応できなかった。
【０００８】
また、堆積物に対するブローは、媒体が流動している状態で行わないと効果を奏しないが、その場合、流動空気流量の総和が増加してしまい燃焼状態に悪影響を与えてしまうため、実運転状態では使用できないという問題があり、堆積物のブローは空運転時に限定されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来方式には次のような解決すべき課題があった。
【００１０】
焼却炉壁から堆積物をノズル等を使用してブローする手段は、分散管中央部に堆積する不燃物に対応できないため、焼却炉中央部に徐々に不燃物が堆積し、流動媒体の流動化が阻害される。
【００１１】
また、ノズル等を使用してブローする手段は、一方向のみの噴射のため既堆積物のほぐしを行うことができないので成長しつつある堆積物に対する効果が低い。
【００１２】
焼却炉の実運転中に堆積物除去を目的としてブローを実施すると、流動空気流量の総和が増加し燃焼状態に影響を与えるため、堆積物のブローは焼却炉の空運転時に限定されてしまう。
【００１３】
本発明の目的は上記の課題を解決し、安定した連続運転を可能とした焼却炉を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
【００１５】
流動層内に流動空気を噴出する噴気孔を有する分散管を備えた流動層式焼却設備において、
前記分散管内部を仕切り板により仕切って複数の仕切り室を形成し、前記仕切り室に各々噴気孔を設け、
前記仕切り室を介して前記噴気孔から噴出される流動空気量が前記仕切り室毎に異なるように制御し、前記分散管上に形成される渦領域の位置を変更する堆積物除去装置。
【００１７】
また、流動層内に流動空気を噴出する噴気孔を有する分散管を備えた流動層式焼却設備において、
前記分散管内部を仕切り板により仕切るとともに前記仕切り板の端部と前記分散管との間には隙間を設け、
前記仕切られた分散管のそれぞれの領域に送る空気を遮断弁の開閉により制御し、
前記分散管上に形成される渦領域の位置を変更する堆積物除去装置。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１、図２に基づき具体的に説明する。
【００１９】
図１に堆積物除去装置の全体構成図を示す。図１において、１０１は流動層式焼却炉、１０２は流動ブロワ、１０３はヘッダ、１０４は分散管、１０５は仕切り板、１０６は渦領域調節ダンパａ，１０７は渦領域調節ダンパｂ、１０８は渦領域制御演算装置である。流動空気は流動ブロワ１０２からヘッダ１０３、分散管１０４を介して焼却炉１０１に送られるが、その時に渦領域制御演算装置１０８は、渦領域が分散管１０４の斜め上方に形成される開度指令を渦領域調節ダンパａ１０６と渦領域調節ダンパｂ１０７に送出し、一定時間毎に渦領域調節ダンパａとｂの開度の比を逆転させることにより渦領域の位置を移動させ、分散管上に不燃物が堆積することを防止する。
【００２０】
図２に分散管の断面図を示す。図２において、２０１は分散管、２０２は分散管仕切り板、２０３は噴気孔、２０４は渦領域、２０５は堆積物である。分散管２０１は、分散管仕切り板２０２によって内部を仕切り、左右の噴気孔２０３より噴出する流動空気流量を各々調節できるものとする。焼却炉運転時は、分散管２０１の左右の噴気孔２０３より噴出する流動空気流量を片方を少量とし、もう一方を多量とする。
【００２１】
このようにすることにより、本来、分散管２０１の真上に形成されていた流動渦位置を左右どちらかに偏らせ、分散管上の堆積物を炉底に沈降することが可能となる。また、不燃物の堆積が著しい場合は、分散管の左右に設置された噴気孔２０３より噴出する流動空気の比を逆転させる動作を短時間で実施し、成長した堆積物に衝撃を与えることにより、堆積物をほぐし炉底に沈降することが可能となる。
【００２２】
図１及び図２に示す本発明の実施形態によれば、分散管左右の噴気孔より噴出される空気量を相違させることにより、渦領域の位置が分散管の真上から斜め上方にずれ、不燃物などの堆積物が分散管上から滑り落ちやすくなり、滞留しなくなる。また、分散管の左右から噴出される空気量を交互に大小させることにより渦領域を左右に移動させ、これにより能動的に堆積物を分散管上から炉底に沈降させ、炉外に排出できる。
【００２３】
以上の説明では、仕切り板２０２により２つの仕切り室を設けた実施形態について述べたが、複数の仕切り板により複数の仕切り室を設けてそれぞれに噴気孔を備えさせて渦領域を左右に移動させても良い。
【００２４】
次に、本発明の他の実施形態を図３に示す。図３で、３０１は分散管、３０２は分散管仕切り板、３０３は噴気孔である。本実施形態では、分散管内を不完全に分割する。即ち、図３に示すように、仕切り板３０２の両端部と分散管３０２との間には隙間を設けるものである。また、通気孔を備えた仕切り板３０２を設けても良い。そして、分散管の左右に仕切られたそれぞれの領域に送る空気を遮断弁の開閉により制御するものである。
【００２５】
分散管内を仕切り板により完全に分割した場合に、遮断弁を用いて本発明を実施すると、遮断弁が閉となったときに分散管から噴出する空気が零となるため、分散管の焼け、分散管左右の温度差が原因で発生する熱膨張による曲がり、噴気孔からの流動媒体の侵入などが問題となる。
【００２６】
本実施形態では仕切り板の通気孔、仕切り板の隙間を設けることにより、分散管内の片方の領域に対する送風が遮断された場合においても、一方の領域から少量の空気が流れ、内部圧力が保たれるため、空気量の制御に遮断弁を用いることが可能となる。以上のことから本実施形態は設備の低価格化と制御の簡素化において効果があり、また、制御弁を用いた場合においても装置保護のインターロックの効果がある。
【００２７】
以上説明したように、本発明の実施形態は、次のような機能、作用を奏するものを含むものである。
【００２８】
分散管より噴出する流動空気量を分散管の左右で相違させ、分散管上に形成される渦領域の位置を制御するものであり、本実施形態は、流動層式ごみ焼却炉において、本来、分散管の左右から噴出される同量の流動空気を、分散管の左右で相違させ、分散管上に形成される渦領域を右から左に偏るように制御することにより、分散管上に不燃物が堆積することを防止する。
【００２９】
また、分散管の左右から噴出する流動空気量の比を短時間で逆転するように制御することにより、成長しつつある堆積物に対して衝撃を与え、堆積物のほぐしと排出を促すことができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、流動層式ごみ焼却設備において、分散管上に形成される渦領域の位置を制御することにより、分散管上に堆積する不燃物を焼却炉の燃焼空気量の総量を変えずに焼却炉運転状態で炉下部へ排出することができるので、焼却炉を停止する必要がないため、焼却炉の連続運転が可能であり設備の運用効率が高い点で有利である。
【００３１】
堆積物が大きくならない内に炉外に排出するため、不燃物排出装置以降に設置される不燃物の搬送・処理設備にかかる負担が小さい点で有利である。
【００３２】
ブローノズル方式では炉の大きさに比例して設置するノズルの本数が増大するが、本発明は炉の大きさに依存しないため、施工費用が安価である点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る堆積物除去装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態の分散管の断面と堆積物の状態を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る分散管の断面を示す図である。
【図４】従来の焼却炉の断面を示す図である。
【図５】従来の分散管の断面と堆積物の状態を示す図である。
【図６】従来の焼却炉における堆積物の状態を示す図である。
【符号の説明】
１０１  流動層式焼却炉
１０２  流動ブロワ
１０３  ヘッダ
１０４  分散管
１０５  仕切り板
１０６  渦領域調節ダンパａ
１０７  渦領域調節ダンパｂ
１０８  渦領域制御演算装置
２０１，３０１  分散管
２０２，３０２  分散管仕切り板
２０３，３０３  噴気孔
２０４，５０４  渦領域
２０５  堆積物
４０１  流動層式焼却炉
４０２  焼却物
４０３  流動媒体
４０４，５０１  分散管
４０５，５０５  金属類などの堆積物
４０６  堆積物ブローノズル
４０７  不燃物排出装置
５０３  噴気孔
【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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