JP3611277B2 - スラグ結晶化コンベア - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種廃棄物又はその焼却灰や、事業用火力発電所から発生する石炭灰等を溶融してスラグ化する溶融炉に設備し、スラグを結晶化させるスラグ結晶化コンベアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の焼却灰を溶融するバーナ式灰溶融炉３１とその下流側に配設したスラグの結晶化コンベア３２を示す。灰溶融炉３１は、粉体化した焼却灰を加熱してスラグ化したのち、その下方にあるスラグ抜き室３３を経由して、結晶化コンベア３２に、スラグを投入する。
【０００３】
図６は、結晶化コンベア３２の下流側の断面図である。図に示すように、結晶化コンベア３２の内部には、コンベア本体３４が設けられ、コンベア本体３４にスラグ３５を受け入れるパン３６を取付けている。コンベア本体３４は、これを駆動する一対の無端チェーン３８に連結し、結晶化コンベア３２の外壁３７に沿って配設している。結晶化コンベア３２の外壁には、この結晶化コンベア３２の内外で、コンベア本体３４と無端チェーン３８を連結するための隙間３９を形成している。無端チェーン３８の側部には、これを冷却するための水冷ジャケット４０を配設している。
【０００４】
このような構成により、スラグ抜き室３３から排出されたスラグ３５は、当初約１４００℃の高温下にある。スラグ３５を結晶化させるには、８００℃以上の高温域を保持する必要があるが、スラグ３５は時間の経過とともに、急速に８００℃以下に冷却する。そのため、結晶化コンベア３２は、スラグ３５を結晶化する温度に維持するための加熱バーナ４１を設けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
加熱バーナ４１を燃焼させてスラグを高温域状態に維持すると、結晶化コンベア３２内の高温下にある排ガスａが、隙間３９から漏れだし、無端チェーン３８に直接吹きかかっていた。そのため、無端チェーン３８が加熱され、無端チェーン３８が破損することがある。これを防止するため、無端チェーン３８は、耐熱鋼を用いるとともに、水冷ジャケット４０を併設していた。
しかし、無端チェーン３８を冷却するために、水冷ジャケット４０を用いると、水冷構造を別に設備するため、結晶化コンベア構造が複雑になり、また無端チェーン３８の材質を耐熱鋼とすると、コスト高になっている。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、構造が簡単でコストの安い灰溶融炉のスラグ結晶化コンベアを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、灰溶融炉で溶融したスラグを受け入れるパンを複数個連設し、これを無端チェーンに連結して駆動すると共に、上記パンの移動経路を耐熱構造のケーシングにより覆い、上記無端チェーンを前記ケーシングの外側に設けてなるスラグ結晶化コンベアにおいて、前記ケーシングにその内部の排ガスを強制的に吸い出す吸い出し手段を設け、上記ケーシング内を負圧にして上記パンと無端チェーンの連結部に形成される隙間から空気を流入させ、同無端チェーンを空冷するようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるスラグ結晶化コンベアについて、図面を参照しながら説明する。
図１は、バーナ式灰溶融炉１と、その下流側に配設しているスラグの結晶化コンベア２と、その付帯設備を示す。灰溶融炉１には、炉室３に焼却灰を噴射するための焼却灰バーナ４と、重油を噴射する燃料バーナ５を設けた。灰溶融炉１の下部には、灰溶融炉１から流下したスラグを排出するスラグ抜き室７を配設した。
【０００８】
スラグ抜き室７の下部には、上記した結晶化コンベア２を設置している。図２及び図３は、耐熱構造のケーシング１０で覆われた結晶化コンベア２内部の下流端側の断面図である。断面が環円状の結晶化コンベア２は、内部にコンベア本体１２を設け、コンベア本体１２には、スラグ１１を収容して結晶化コンベア２内を移動する複数個のパン８を連設している。結晶化コンベア２は、コンベア本体１２を伝動させるための無端チェーン９を、結晶化コンベア２の軸方向に沿って隣接させている。この無端チェーン９の材質は、非耐熱性のものを使用している。結晶化コンベア２の側部には、結晶化コンベア２の内外にあるコンベア本体１２と無端チェーン９とを結合できるようにするため、隙間１４をそれらの結合部に沿って形成している。この隙間１４を設けた部位のケーシング１０の内壁には、排ガスを隙間１４から流出させにくくした、一対の堰１４ａを形成している。結晶化コンベア２のケーシング１０の上部には、スラグ１１を加熱するための燃焼バーナ１５ａ，１５ｂを設けた。
【０００９】
図１及び図２に示すように、結晶化コンベア２には、ケーシング１０の上部、すなわちケーシング１０内を上下に区画するコンベア本体１２の上部空間１０ａに、その内部のガスを排気させる吸い出し口１６を設けている。吸い出し口１６は、ダクト１７を介して、ダンパー１８及び排気ファン１９を設けている。排気ファン１９の入口近傍には温度検知器２０を設け、この検知器２０の測定結果により、ダンパー１８の開度を調整するダンパー開閉調整器２１を設けた。
また、ケーシング１０の下部、すなわちコンベア本体１２の下部空間１０ｂには、冷却空気用の吸い出し口１３を設け、吸い出し口１３はダクト１７に連通している。
図１に示すように、灰溶融炉１の上部には二次燃焼室６を配設し、結晶化コンベア２の下流側端部には、結晶化したスラグ１１を水砕する水槽２２を設置した。灰溶融炉１の上部に配設している二次燃焼室６には、ダクトを介して排ガス処理系のガス冷却塔２３、ファン２４及び洗煙塔２５が接続されている。
【００１０】
以上、本発明の実施の形態によるスラグ結晶化コンベアの構成について説明したが、次にその作用について説明する。
焼却灰の粉体は、バーナ４から炉室３に噴射されると、燃料バーナ５から噴射された助燃料が燃焼する。焼却灰は、炉室３内において、約１３００〜１６００℃の高温下で加熱されることにより溶融してスラグ化し、灰溶融炉１の下方にあるスラグ抜き室７に流下する。他方、炉室３で燃焼したガスは、上昇して二次燃焼室６に導入され、下流側の工程で処理されたのち排出される。
【００１１】
スラグ抜き室７に流下したスラグは、結晶化コンベア２内に投入され、その内部に配設したパン８に収容され、ゆっくりとコンベア本体１２上を移動する。上記したように、ほぼ１４００℃の状態にあるスラグ１１は、放置すると急速に冷却するが、結晶化するために図４に示す温度域になるように調節される。すなわち、スラグ１１は７００℃ゾーンＢで１時間程度維持され、次いで結晶化するため下流側の９００℃ゾーンＡで、１時間程度維持される。この温度維持は、燃焼バーナ１５ａ，１５ｂを燃焼して行う。
【００１２】
結晶化コンベア２のケーシング１０内は、上記ような高温状態が維持されるが、排気ファン１９を駆動することにより、燃焼バーナ１５の排ガスは吸引され、ケーシング１０内からダクト１７を通り排気される。この際、ケーシング１０内の上部空間１０ａは負圧になり、図２に示すように外部から隙間１４を通り、エアーｂがその内部に入り込む。よって、無端チェーン９は、従来のように排ガスが吹きかかることなく、逆に空気により冷される。なお、エアーｂは、吸い出し口１３がダクト１７に連通していることから、下部空間１０ｂに流れ込む。
本実施の形態では、温度検知器２０及びダンパー開閉調整器２１を用い、また下部空間１０ｂの冷風をダクト１７に導入して、排気ファン１９の入口が常に３００℃以下になるようにして、結晶化コンベア２内の各９００℃ゾーンＡ，７００℃ゾーンＢの温度（但し、各温度の設定はスラグ性状により、若干、変化する）を維持する。ケーシング１０に設けた堰１４ａは、その上部空間１０ａの高温空気、及び下部空間１０ｂの冷たい空気を混合させにくくするので、上記ゾーンＡ，Ｂの温度を、所定の温度に効果的に維持させることができる。排気ファン１９から排気された排ガスは、ダクト１７を通り洗煙塔２５の下流側ダクトの排ガス系に合流される。
結晶化コンベア２内の結晶化したスラグは、結晶化コンベア２の先端から水槽２２へ排出され、水砕が施される。
【００１３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、コンベア本体１２を移動させる無端チェーン９にケーシング１０内の排ガスが吹きかかることがなく、また無端チェーン９は空気により冷却されるので、高温になることがない。よって、無端チェーン９に、非耐熱性の材料を用いることができ、かつ従来使用していた水冷構造を廃止できるので、結晶化コンベア２を簡易化するとともに、コストを安くすることができる。
結晶化コンベア２内で発生する排ガスは、排ガス処理系に導入したので、未処理の排ガスが外部に漏れることがない。さらに、排ガスは３００℃以下であるので、ガス冷却塔２３を通さず、直接洗煙塔２５に導入することができ、ガス冷却塔２３及びファン２４の負担になることもない。排気ファン１９は、通常のファン材質で使用可能である。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態によれば、排ガスを排気する吸い出し口１６を９００℃ゾーンＡに設けたが、吸い出し口は９００℃ゾーンＡに限らず、７００℃ゾーンＢに設けてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、コンベア本体を移動させる無端チェーンにケーシング内の排ガスが吹きかかることがなく、また無端チェーンは空気により冷却されるので、高温になることがない。よって、無端チェーンの材質を、非耐熱性材料を用いることができ、かつ従来使用していた水冷構造も廃止できるので、結晶化コンベアを簡易化するとともに、コストを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるスラグ結晶化コンベアとバーナ式灰溶融炉の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態によるスラグ結晶化コンベアの概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態によるスラグ結晶化コンベアの無端チェーンとパンを示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態によるスラグ結晶化コンベアにてスラグを結晶化する条件を示す線図である。
【図５】従来例によるスラグ結晶化コンベアとバーナ式灰溶融炉の概略図である。
【図６】本発明の実施の形態によるスラグ結晶化コンベアの概略断面図である。
【符号の説明】
１ バーナ式灰溶融炉
２ 結晶化コンベア
３ 炉室
４ 焼却灰バーナ
５ 燃焼バーナ
６ 二次燃焼室
７ スラグ抜き室
８ パン
９ 無端チェーン
１０ ケーシング
１１ スラグ
１２ コンベア本体
１３，１６ 吸い出し口
１４ 隙間
１４ａ 堰
１５ａ，１５ｂ 燃焼バーナ
１７ ダクト
１８ ダンパー
１９ 排気ファン
２０ 温度検知機
２１ ダンパー開閉調整器
２２ 水槽
２３ ガス冷却塔
２４ ファン
２５ 洗煙塔

Claims (3)

1. 溶融炉で溶融したスラグを受け入れるパンを配設し、これを無端チェーンに連結して駆動すると共に、上記パンの移動経路を耐熱構造のケーシングにより覆い、上記無端チェーンを前記ケーシングの外側に設けてなるスラグ結晶化コンベアにおいて、上記ケーシングにその内部の排ガスを吸い出す排気手段を設け、上記ケーシング内を負圧にして上記パンと無端チェーンの連結部に形成した隙間から空気を吸入させ、該無端チェーンを空冷するようにしたことを特徴とするスラグ結晶化コンベア。
2. 上記排気手段の入口側排ガス温度が所定温度となるよう排ガスの吸い出し量を調整する調整手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のスラグ結晶化コンベア。
3. 上記排気手段から排気された排ガスを上記溶融炉から排出される排ガスの処理装置に導く排ガスファンにて構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスラグ結晶化コンベア。

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