(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧で運転される焼却炉の炉底ダンパの外周に設けられた環状パッキン部分に、炉底ダンパの周囲から炉内に向けて均一に圧縮空気を噴出するシール空気供給手段を設けた炉底シール構造であって、炉底ダンパの外周のフランジ上に取りつけられた前記環状パッキンの内部には環状空気室を備え、この環状パッキンの内側面からこの環状空気室に連通する多数の空気噴出孔が均一に開口され、かつ、この環状空気室には、圧縮空気供給パイプが取り付けられるとともに、供給される圧縮空気は、この環状空気室を経て前記空気噴出孔から環状パッキンの内側に均一に噴出し、次いで、前記炉底ダンパの外周部分と炉体との間に形成されるシール空気噴出部からシール空気として炉内に流入するようにしたシール空気供給手段を設けたことを特徴とする焼却炉の炉底シール構造。
【請求項２】
炉底ダンパと炉体との間に形成されるシール空気噴出し部の隙間を調整し、シール空気の流速を１ｍ/ｓ以上とした請求項１記載の焼却炉の炉底シール構造。
【請求項３】
環状パッキンの先端を尖らせてシール部の面圧を１ＭＰａ以上とした請求項１記載の焼却炉の炉底シール構造。
【請求項４】
炉底ダンパの下方に形成される灰取り出しボックスに、独立した換気ラインを設けた請求項１記載の焼却炉の炉底シール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性廃棄物焼却炉のような負圧で運転される焼却炉の炉底シール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射性廃棄物焼却炉は、放射性物質が誤って外部に漏れることを防止するために、炉内全体は常に負圧状態に保たれている。そしてその炉底部から焼却灰を取り出すための炉底ダンパの部分にも、放射性物質が外部に漏れることを防止するための炉底シール構造が設けられている。
【０００３】
図５〜図７は従来の放射性廃棄物焼却炉の炉底シール構造を示す図であり、図５において１は焼却炉の炉体、２は炉体１の底部に形成された灰取り出し用の開口部、３は水平軸４を中心として機械的に開閉される炉底ダンパである。炉底ダンパ３の外周のフランジ９上には、図６、図７に示される金属製の環状パッキン５が取り付けられている。この従来の環状パッキン５は周囲の数箇所に外部と連通する放射状のスリット６を備えている。
【０００４】
上記したように炉内は常に負圧に保たれているので、炉底ダンパ３を閉じた状態ではスリット６を通じて外部の空気が吸引され、炉底ダンパ３の周囲と炉体１との隙間に炉内に向かう空気流が形成される。この空気流がシール空気となり、炉内からの放射性物質の流出を防止している。またこのシール空気は炉底ダンパ３上に落下した燃焼物の燃焼用空気としての役割も持っている。なお、図５に示すように実際には炉底ダンパ３の下方には密封された灰取り出しボックス７が形成されており、スリット６を通じて灰取り出しボックス７内の空気が吸引される。灰取り出しボックス７には外気吸引ライン８が設けられており、灰取り出しボックス７内を換気して温度上昇を防止している。
【０００５】
上記のように、従来から放射性物質が外部に漏れることを防止する炉底シール構造が形成されていたのであるが、この従来構造には下記のような問題があった。
▲１▼  環状パッキン５のスリット６の間隔が広いため、燃焼物とシール空気との接触不良が発生しやすく、未燃分が局部的に発生して炉底部に付着・堆積することがある。
▲２▼  炉底部の灰付着・堆積状態によってはシール空気の偏流が起こりやすく、燃焼性への悪影響が更に進行する悪循環に陥ることがある。
▲３▼  ポリエチレンなどを焼却すると液状化し、スリット６に流下して閉塞させ、シール空気の流量が不足する場合がある。またこれに伴って灰取り出しボックス７内の換気も不十分となり、温度上昇を招く。
▲４▼  そこで毎月１回程度、炉底部に付着・堆積した未燃分や灰の清掃を行わねばならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、炉底ダンパの外周からシール空気を常に安定供給することができ、未燃分や灰の付着・堆積を防止して炉底部の清掃頻度を大幅に減少させることができる焼却炉の炉底シール構造を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の焼却炉の炉底シール構造は、負圧で運転される焼却炉の炉底ダンパの外周に設けられた環状パッキン部分に、炉底ダンパの周囲から炉内に向けて均一に圧縮空気を噴出するシール空気供給手段を設けた炉底シール構造であって、炉底ダンパの外周のフランジ上に取りつけられた前記環状パッキンの内部には環状空気室を備え、この環状パッキンの内側面からこの環状空気室に連通する多数の空気噴出孔が均一に開口され、かつ、この環状空気室には、圧縮空気供給パイプが取り付けられるとともに、供給される圧縮空気は、この環状空気室を経て前記空気噴出孔から環状パッキンの内側に均一に噴出し、次いで、前記炉底ダンパの外周部分と炉体との間に形成されるシール空気噴出部からシール空気として炉内に流入するようにしたシール空気供給手段を設けたことを特徴とするものである。なお、炉底ダンパと炉体との間に形成されるシール空気噴出し部の隙間を調整し、シール空気の流速を１ｍ/ｓ以上とすることが好ましく、環状パッキンの先端を尖らせてシール部の面圧を１ＭＰａ以上とすることが好ましい。さらに、炉底ダンパの下方に形成される灰取り出しボックスに、独立した換気ラインを設けることが好ましい。
【０００８】
本発明の焼却炉の炉底シール構造においては、従来の炉内負圧を利用した外気吸引方式とは異なり、圧縮空気による強制シール方式を採用し、炉底ダンパの周囲から炉内に向けて均一に圧縮空気を供給するようにしたので、燃焼性が向上して未燃物の発生が抑制され、炉底部への灰の付着・堆積も低下させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は本発明の炉底シール構造を備えた放射性廃棄物の焼却炉を示す断面図であり、従来と同様に１は焼却炉の炉体、２は炉体１の底部に形成された灰取り出し用の開口部、３は水平軸４を中心として機械的に開閉される炉底ダンパである。しかし炉底ダンパ３の外周のフランジ９上に取り付けられた金属製の環状パッキン１０は従来のものとは異なり、図２、図３に示すとおりの構造のものである。
【００１０】
すなわち、この環状パッキン１０は内部に環状空気室１１を備えたもので、その内壁面１２には環状空気室１１に連通する多数の空気噴出孔１３が均一に開口し、シール空気供給手段を形成している。この実施形態では直径２ｍｍの孔が全周に７２個形成されているが、その数や孔径は適宜設定すればよい。
【００１１】
図２に示すように、環状パッキン１０の環状空気室１１には炉底ダンパ３の開閉に対応できるフレキシブルパイプ１４を通じて、例えば０.５ＭＰａの圧縮空気が供給される。圧縮空気は空気噴出孔１３から環状パッキン１０の内側に均一に噴出し、さらに炉底ダンパ３と炉体１との間に形成されるシール空気噴出し部１５からシール空気として炉内に流入する。このシール用空気によって炉内からの放射性物質の漏洩を防止するとともに、このシール用空気が燃焼用空気となって炉底ダンパ３上の未燃物を燃焼させる。このような圧縮空気による強制シールは従来の外気吸引式のシールよりも強力であり、空気噴出孔１３の数を増加させたこととも相まって、未燃物の発生が確実に抑制され、炉底部への灰の付着・堆積も低下する。
【００１２】
なお、環状パッキン１０の内壁面１２の上部先端は炉体１の底部と接触するシール部１７となっているが、この実施形態ではこのシール部１７をとがらせてシール面圧を１ＭＰａ以上、実際には従来のシール面圧の１０倍に相当する３ＭＰａとしてある。このようにシール面圧を１ＭＰａ以上とすることにより、灰の噛み込みがなくなり確実なシールが可能となる。
【００１３】
また、炉底ダンパ３と炉体１との間に形成されるシール空気噴出し部１５の隙間を調整し、シール空気の流速を１ｍ/ｓ以上、実際には４ｍ/ｓとしてある。従来の外気吸引式のシールでは炉内外の圧力差が小さいためにシール空気の流速を０．６ｍ/ｓ以上とすることが難しかったが、本発明の強制シール方式ではシール空気の流速を１ｍ/ｓ以上とし、液状化したポリエチレンなどの流れ込みを確実に防止することができる。
【００１４】
なお、従来は灰取り出しボックス７内の空気が吸引され、外気吸引ライン８から流入する外気によって灰取り出しボックス７内を換気していたのであるが、本発明ではフレキシブルパイプ１４を通じて外部から圧縮空気が供給されるので、灰取り出しボックス７内の空気が吸引されることはない。そこで図１に示すようにシール空気供給系とは独立した換気ライン１６を設け、積極的に灰取り出しボックス７内を換気してその温度上昇を防止することが好ましい。
【００１５】
上記した実施形態では環状パッキン１０の底面側に環状空気室１１を形成し、下側から圧縮空気を供給するようにしたが、図４に示すように環状パッキン１０の上面側に環状空気室１１を形成し、フレキシブルパイプ１４を外周側に接続するようにしてもよい。この場合にも内壁面１２に多数の空気噴出孔１３を開口させ、均一にシール用空気を吹き込めるようにしておくものとする。このように環状パッキン１０の構造は実施形態のものに限定されることはない。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１の発明によれば炉底ダンパの外周に設けられた環状パッキン部分に、炉底ダンパの周囲から炉内に向けて均一に圧縮空気を噴出するシール空気供給手段を設けたことによって、シール空気を常に安定供給することができ、未燃分や灰の付着・堆積を防止して炉底部の清掃頻度を大幅に減少させることができる。
【００１７】
また請求項２の発明によれば、炉底ダンパと炉体との間に形成されるシール空気噴出し部の隙間を調整し、シール空気の流速を１ｍ/ｓ以上としたことによって、液状化したポリエチレンなどの流れ込みを確実に防止することができ、シール空気噴出し部の閉塞によるシール空気不足を防止することができる。
【００１８】
また請求項３の発明によれば、環状パッキンの先端を尖らせてシール部の面圧を１ＭＰａ以上としたことによって、シール部への灰の噛み込みがなくなり、より確実なシールが可能となる。
【００１９】
さらに請求項４の発明によれば、炉底ダンパの下方に形成される灰取り出しボックスに独立した換気ラインを設けたことによって、積極的に灰取り出しボックス７内を換気し、その温度上昇を防止することができる。
【００２０】
本発明によれば、炉底部の確実なシールができることはもちろん、炉底部への未燃分や灰の付着・堆積を確実に防止して、従来は毎月１回必要であった炉底部の清掃頻度を、年１回程度にまで大幅に減少させることができる利点があり、清掃時間の短縮による放射線被曝の低減と設備稼働率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炉底シール構造を備えた放射性廃棄物の焼却炉を示す断面図である。
【図２】図１の要部の拡大断面図である。
【図３】環状パッキンの斜視図である。
【図４】他の実施形態を示す要部の拡大断面図である。
【図５】従来の炉底シール構造を備えた放射性廃棄物の焼却炉を示す断面図である。
【図６】図５の要部の拡大断面図である。
【図７】従来の環状パッキンの斜視図である。
【符号の説明】
１  焼却炉の炉体、２  灰取り出し用の開口部、３  炉底ダンパ、４  水平軸、５  従来の環状パッキン、６  スリット、７  灰取り出しボックス、８  外気吸引ライン、９  炉底ダンパの外周のフランジ、１０  本発明の環状パッキン、１１  環状空気室、１２  内壁面、１３  空気噴出孔、１４  フレキシブルパイプ、１５  シール空気噴出し部、１６  換気ライン、１７  シール部
【図１】
0003771505.tif 000002
【図２】
0003771505.tif 000003
【図３】
0003771505.tif 000004
【図４】
0003771505.tif 000005
【図５】
0003771505.tif 000006
【図６】
0003771505.tif 000007
【図７】
0003771505.tif 000008