JP3746837B2

JP3746837B2 - 並列揺動型ストーカ

Info

Publication number: JP3746837B2
Application number: JP13155296A
Authority: JP
Inventors: 晃一郎土井; 孝次陣原; 良二鮫島; 義人福間; 明彦三谷; 明夫田中; *** 山本
Original assignee: Takuma KK
Current assignee: Takuma KK
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2016-05-27
Also published as: JPH09318032A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばごみ焼却炉に適用される並列揺動型ストーカに係り、とりわけ燃焼ストーカの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の並列揺動型ストーカとしては、例えば特公昭６２−５５０５３号に記載されたものや実公平２−１２４３５号に記載されたものが知られている。
前者のものは、基本的には、固定火格子と、固定火格子に隣接して前後方向に移動可能に設けられた可動火格子と、両火格子の下部に前後方向に分割して設けられた複数のホッパと、各ホッパに空気を供給する空気供給路とから構成されている。而して、この様なものは、空気供給源からの空気が各空気供給路、各ホッパ、各火格子間の隙間を経て炉内に供給される様になっている。
後者のものは、基本的には、固定火格子と、固定火格子に隣接して前後方向に移動可能に設けられた可動火格子と、両火格子の下部に設けられたホッパと、各火格子の内部に形成された空気通路と、各空気通路の上流側に空気を供給する空気供給路と、各空気通路と炉内とを連通する上方口と、各空気通路とホッパとを連通する下方口とから構成されている。而して、この様なものは、空気供給源からの空気が空気供給路、空気通路、上方口を経て炉内に供給されると共に、空気通路に達した空気が下方口、ホッパ、各火格子間の隙間を経て炉内に供給される様になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者のものは、ホッパを前後方向に複数に分割して設けているだけであるので、各火格子の構造が簡単であるものの、各火格子の冷却効果が芳しくなかった。後者のものは、各火格子に空気通路を形成しているので、各火格子の冷却効果が期待できるものの、各火格子には上方口や下方口を形成せねばならなかったので、構造が複雑であったり、ホッパの分割区分毎に炉内に供給する空気量を制御する事が困難であった。
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その目的とする処は、各火格子の構造を簡単化して冷却効率を高めると共に、分割されたホッパ内の空気圧力を適切に制御して、ストーカ上の燃焼の進行等望ましい状態の変化に適合した空気量の配分供給ができる様にした並列揺動型ストーカを提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の並列揺動型ストーカは、基本的には、固定火格子と、固定火格子に隣接して前後方向に移動可能に設けられた可動火格子と、両火格子の下部に前後方向に分割して設けられた複数のホッパと、各火格子の内部に形成された空気通路と、各空気通路の上流側に空気を供給する第一空気供給路と、各空気通路の下流側と同側のホッパとを連通する連通路と、残りのホッパに空気を供給する第二空気供給路と、から構成した事に特徴が存する。
空気通路の上流側には、微粒水を噴霧する微粒水噴霧手段を設けるのが好ましい。
【０００５】
空気供給源からの一部の空気は、第一空気供給路→各空気通路→各連通路→下流側のホッパ→各火格子間の隙間→炉内に供給されると共に、空気供給源からの残りの空気は、第二空気供給路→残りのホッパ→各火格子間の隙間→炉内に供給される。
各火格子は、空気通路を形成するだけであるので、構造が簡単である。
空気供給源からの空気の内、第一空気供給路に流入する空気は、下流側ホッパの区分にある焼却物（ごみ）の燃焼等に必要な量に調節されて各火格子の内部に形成された空気通路全長にわたり流量減少を伴わずに通流されるので、各火格子の冷却効率が向上される。又、空気供給源から第二空気供給路へ流入する空気は、残りのホッパに夫々のホッパ区分にある焼却物の燃焼等に必要な量に調節されて供給され、ストーカ上の焼却物の流れに従って最適の燃焼等の進行を得る様に制御される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の並列揺動型ストーカの概要を示す縦断側面図。図２は、図１のａ−ａ断面図。図３は、図１のｂ−ｂ断面図。図４は、図１のｃ−ｃ断面図。図５は、図１の要部拡大図。図６は、図５のｄ−ｄ断面図である。
【０００７】
並列揺動型ストーカ１は、固定火格子２、可動火格子３、ホッパ４、空気通路５、第一空気供給路６、連通路７、第二空気供給路８、微粒水噴霧手段９とからその主要部が構成されている。
【０００８】
固定火格子２は、並列揺動型ストーカ１の基本部分を為すもので、この例では、複数（四つ）のものが幅方向に並列され、断面溝形を呈する風箱（溝形フレーム）１０と、これの上に取付けられた複数の火格子枠１１と、これらの上方開口を閉塞すべく嵌合されたクリップ（火床板）１２とを備えている。固定火格子２は、前後方向に所定間隔を置いて設けられた複数のストーカフレーム１３上に固定体１４を介して固定されている。
【０００９】
ストーカフレーム１３は、この例では、最上流側のものが角筒状を呈して空気流路１５が形成されたダクトにしてあると共に、それ以外のものがＬ状を呈して居り、これらの上部にはスライドシュー１６が設けられている。
【００１０】
可動火格子３は、固定火格子２に隣接して前後方向に移動可能に設けられたもので、この例では、複数（五つ）のものが固定火格子２に隣接して並列され、固定火格子２と同様に、断面溝形を呈する風箱（溝形フレーム）１０と、これの上に取付けられた複数の火格子枠１１と、これらの上方開口を閉塞すべく嵌合されたクリップ（火床板）１２とを備えて互換性を持たせている。可動火格子３は、風箱１０の下部に摺動体１７を備え、ストーカフレーム１３のスライドシュー１６上に前後方向に摺動可能に載置されている。可動火格子３は、図略した駆動装置に依りストーカフレーム１３及び固定火格子２に対して前後方向に往復駆動される。
【００１１】
各固定火格子２と可動火格子３との間並びに可動火格子３と炉壁１８との間には、所定の隙間Ｓが形成されている。
【００１２】
ホッパ４は、両火格子２，３の下部に前後方向に分割して設けられた複数のもので、この例では、三つに分割して設けてあり、各ホッパ４間には隔壁１９が設けられ、これらの上部にはストーカフレーム１３が設けられている。
【００１３】
空気通路５は、各火格子２，３の内部に形成されたもので、この例では、各火格子２，３の風箱１０と火格子枠１１とクリップ１２とで囲繞される断面矩形の空間がこれに相当し、風箱１０と火格子枠１１との間並びに火格子枠１１とクリップ１２との間には僅かな隙間が存在するものの、略密閉状態を呈している。
【００１４】
第一空気供給路６は、各空気通路５の上流側に空気（一次空気）Ａを供給するもので、この例では、上流側の固定体１４に形成されて固定火格子２の空気通路５とストーカフレーム１３の空気流路１５とを連通させる連絡路２０と、上流側の摺動体１７とスライドシュー１６に形成されて可動火格子３の空気通路５とストーカフレーム１３の空気流路１５とを可動火格子３の往復運動に関係なく常時連通させる連絡路２１と、ストーカフレーム１３の空気流路１５と空気供給源（押込送風機）２２とを連通する連通管２３と、これの途中に介設された流量調節ダンパ２４及び流量計２５とから成っている。
【００１５】
連通路７は、各空気通路５の下流側と同側のホッパ４とを連通するもので、この例では、各火格子２，３の風箱１０の下流側下部に穿設されて充分な開口面積を持った貫孔にしてある。
【００１６】
第二空気供給路８は、残りのホッパ４に空気Ｃ及びＢを供給するもので、この例では、上流側と中程のホッパ４の側部に連通されたダクト２６と、これらと空気供給源２２とを連通する連通管２７と、これらの途中に介設された流量調節ダンパ２８、流量計２９及び空気予熱器３０とから成っている。
【００１７】
微粒水噴霧手段９は、空気通路５の上流側に微粒水Ｄを噴霧するもので、この例では、ストーカフレーム１３の空気流路１５に設けられて各連絡路２０，２１に向けられた上向きの微粒水噴霧ノズル３１と、これらと給水源（図示せず）とを連通する給水管３２と、これの途中に介設された水量調節弁３３と、例えば下流側等の代表的な固定火格子２のクリップ１２に設けられてこれの温度を検出して水量調節弁３３を制御する温度検出器３４とから成っている。
【００１８】
次に、この様な構成に基づいて、作用を述解する。
駆動装置が作動されると、各可動火格子３がストーカフレーム１３並びに各固定火格子２に対して前後方向に往復移動され、上流側から供給された焼却物（ごみ）Ｅが漸次下流側へ移動されながら燃焼される。
【００１９】
空気供給源２２からの空気Ａは、第一空気供給路６の連通管２３→流量計２５→流量調節ダンパ２４→ストーカフレーム１３の空気流路１５→連絡路２０，２１→各火格子２，３の空気通路５→各連通路７→下流側のホッパ４に供給されて均圧化された後、これの上方に位置する各火格子２，３間の隙間Ｓを経て炉内に供給され、ストーカ１の下流側の燃焼に供される。
【００２０】
他方、空気供給源２２からの空気Ｃ及びＢは、第二空気供給路８→空気予熱器３０→連通管２７→流量計２９→流量調節ダンパ２８→ダクト２６→上流側と中程のホッパ４に供給されて均圧化された後、当該上流側と中程のホッパ４の上方に位置する各火格子２，３間の隙間Ｓを経て炉内に供給され、ストーカ１の上流側と中程の燃焼に供される。
【００２１】
各火格子２，３は、風箱１０と火格子枠１１とクリップ１２を一体構造にしてその内部に断面矩形の空気通路５を形成するだけであるので、構造が簡単であると共に、各ホッパ４間の空気の漏洩を防止するシール機構が簡単確実に行なえ、燃焼用空気の配分が適切に行なわれる。
空気供給源２２からの空気Ａは、各火格子２，３の内部に形成された空気通路５に通流されるので、各火格子２，３の冷却効率が向上される。
【００２２】
各流量調節ダンパ２４，２８を作動させると、空気供給源２２から各ホッパ４を経たストーカ１への空気Ａ，Ｂ．Ｃの供給量が可変され、ごみの燃焼進行に呼応して三段階に調節され、最適な燃焼が行なわれる。つまり、ホッパ４のコンパートメント化に依る燃焼空気の段階的調節を行なう事ができ、燃焼の進行に適切な配分を行なう事ができる。
【００２３】
各火格子２，３の冷却に用いた空気Ａは、全て特に予熱に就いての制約の少ないストーカ１の下流側の燃焼に用いるので、各火格子２，３の冷却に適当な温度状態になる様に微粒水噴霧手段９を機能させる事ができ、合理的である。
ストーカ１の上流側と中程へ供給される空気Ｃ及びＢは、空気予熱器３０に依り焼却物Ｅの質に応じて適当な温度に昇温する事ができる。
【００２４】
給水源からの水は、微粒水噴霧手段９の給水管３２→水量調節弁３３→微粒水噴霧ノズル３１から微粒水Ｂとして噴霧され、ストーカフレーム１３の空気流路１５からの空気Ａに乗って各連絡路２０，２１を介して各火格子２，３の上流側に供給され、当該微粒水Ｂの蒸発熱に依り各火格子２，３が更に冷却される。
この時、水量調節弁３３は、温度検出器３４で検出された固定火格子２の温度に依り制御され、炉内雰囲気の中で火格子材が腐食の生じない温度領域（１５０〜２５０℃）に制御される。
つまり、ストーカ１の最終段階に供給する水分Ｄを添加した空気Ａに依り常に各火格子２，３が腐食を伴わない温度領域に制御する事ができる。この為、各火格子２，３は、材質を高級品とする必要がなく、建設費並びに維持経費が節減できる。
【００２５】
又、空気Ａ中に含まれる水蒸気が混合状態で炉内に吹込まれる事に依り過激な燃焼が緩慢化され、ＮＯｘ並びにクリンカの発生を抑制する事もできる。
ＮＯｘが抑制できる理由は、▲１▼ストーカ上の実酸素濃度の低下に依る還元性雰囲気の助長（水蒸気に依る希釈効果）、▲２▼水性ガス（ＣＯ、Ｈ₂）の生成に依る還元反応（３Ｃ＋１／２Ｏ₂＋２Ｈ₂Ｏ→２Ｈ₂＋３ＣＯ）の促進、が挙げられる。
【００２６】
尚、並列揺動型ストーカ１は、先の例では、燃焼ストーカであったが、これに限らず、例えば乾燥ストーカや後燃焼ストーカであっても良い。
ホッパ４は、先の例では、三つに分割して設けたが、これに限らず、例えば二つや四つ以上に分割して設けても良い。
空気予熱器３０は、先の例では、設けているが、これに限らず、例えばこれを省略しても良い。
温度検出器３４は、先の例では、固定火格子２の下流側に設けたが、これに限らず、例えばこれ以外の箇所に設けても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）固定火格子、可動火格子、ホッパ、空気通路、第一空気供給路、連通路、第二空気供給路とで構成し、とりわけ、ホッパを複数にして各火格子の内部に空気通路を形成し、各空気通路の上流側に空気を供給する第一空気供給路を設けると共に、各空気通路の下流側と同側のホッパとを連通路に依り連通し、残りのホッパに空気を供給する第二空気供給路を設けたので、各火格子の構造を簡単化して冷却効率を高める事ができると共に、ホッパの分割数に応じて、ストーカへの空気の配分が確立され、燃焼等に最適の空気供給を行なう事ができる。
（２）空気通路の上流側に微粒水を噴霧する微粒水噴霧手段を設けたので、各火格子の冷却効果が一層向上されると共に、ストーカの最終段階に於て発生するＮＯｘやクリンカを抑制する事もできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の並列揺動型ストーカの概要を示す縦断側面図。
【図２】図１のａ−ａ断面図。
【図３】図１のｂ−ｂ断面図。
【図４】図１のｃ−ｃ断面図。
【図５】図１の要部拡大図。
【図６】図５のｄ−ｄ断面図。
【符号の説明】
１…並列揺動型ストーカ、２…固定火格子、３…可動火格子、４…ホッパ、５…空気通路、６…第一空気供給路、７…連通路、８…第二空気供給路、９…微粒水噴霧手段、１０…風箱、１１…火格子枠、１２…クリップ、１３…ストーカフレーム、１４…固定体、１５…空気流路、１６…スライドシュー、１７…摺動体、１８…炉壁、１９…隔壁、２０，２１…連絡路、２２…空気供給源、２３，２７…連通管、２４，２８…流量調節ダンパ、２５，２９…流量計、３０…空気予熱器、３１…微粒水噴霧ノズル、３２…給水管、３３…水量調節弁、３４…温度検出器、Ａ，Ｂ，Ｃ…空気、Ｄ…微粒水、Ｅ…焼却物、Ｓ…隙間。

Claims

固定火格子と、固定火格子に隣接して前後方向に移動可能に設けられた可動火格子と、両火格子の下部に前後方向に分割して設けられた複数のホッパと、各火格子の内部に形成された空気通路と、各空気通路の上流側に空気を供給する第一空気供給路と、各空気通路の下流側と同側のホッパとを連通する連通路と、残りのホッパに空気を供給する第二空気供給路と、から構成し、連通路は、各火格子の下流側下部に穿設された貫孔にしてあり、空気通路の上流側に微粒水を噴霧する微粒水噴霧手段を設けた事を特徴とする並列揺動型ストーカ。