JP3771505B2 - Incinerator bottom seal structure - Google Patents
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Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bottom seal structure of an incinerator operated at a negative pressure such as a radioactive waste incinerator.
[0002]
[Prior art]
In the radioactive waste incinerator, the entire interior of the furnace is always kept in a negative pressure state in order to prevent radioactive materials from accidentally leaking outside. A furnace bottom seal structure for preventing radioactive materials from leaking to the outside is also provided in the furnace bottom damper for taking out the incinerated ash from the furnace bottom.
[0003]
5 to 7 are diagrams showing a bottom seal structure of a conventional radioactive waste incinerator. In FIG. 5, 1 is a furnace body of the incinerator, and 2 is an ash removal unit formed at the bottom of the furnace body 1. The
[0004]
Since the inside of the furnace is always kept at a negative pressure as described above, outside air is sucked through the
[0005]
As described above, a furnace bottom seal structure for preventing radioactive substances from leaking to the outside has been conventionally formed. However, this conventional structure has the following problems.
(1) Since the gap between the
{Circle around (2)} Depending on the ash adhesion / deposition state at the bottom of the furnace, a drift of the sealing air is likely to occur, which may lead to a vicious circle in which the adverse effects on the combustibility further progress.
{Circle around (3)} When polyethylene or the like is incinerated, it liquefies and flows down to the
(4) Therefore, it is necessary to clean the unburned matter and ash adhering to and depositing on the bottom of the furnace once a month.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, can always stably supply seal air from the outer periphery of the furnace bottom damper, and prevents the adhesion and accumulation of unburned components and ash, greatly increasing the frequency of cleaning the furnace bottom. In order to provide a bottom seal structure for an incinerator that can be reduced to an incinerator.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The incinerator bottom seal structure of the incinerator of the present invention made to solve the above problems is provided around the periphery of the bottom bottom damper in an annular packing portion provided on the outer periphery of the bottom bottom damper of the incinerator operated at a negative pressure. A furnace bottom seal structure provided with sealing air supply means for uniformly jetting compressed air from the inside of the furnace to the inside of the furnace, wherein an annular air chamber is provided inside the annular packing attached on the outer peripheral flange of the furnace bottom damper A plurality of air ejection holes communicating with the annular air chamber from the inner side surface of the annular packing are uniformly opened, and a compressed air supply pipe is attached to the annular air chamber and the supplied compression is provided. Air is uniformly ejected from the air ejection hole to the inside of the annular packing through the annular air chamber, and then sealed from the sealing air ejection portion formed between the outer peripheral portion of the furnace bottom damper and the furnace body. In which characterized in that a sealing air supply means so as to flow into the furnace as a gas. In addition, it is preferable to adjust the clearance of the sealing air ejection part formed between the furnace bottom damper and the furnace body so that the flow velocity of the sealing air is 1 m / s or more, and the tip of the annular packing is sharpened to seal The surface pressure of the part is preferably 1 MPa or more. Furthermore, it is preferable to provide an independent ventilation line in the ash take-out box formed below the furnace bottom damper.
[0008]
In the bottom seal structure of the incinerator of the present invention, unlike the conventional outside air suction method using negative pressure in the furnace, a forced sealing method using compressed air is adopted, and the furnace bottom damper is directed from the periphery of the bottom bottom damper to the inside of the furnace. Since the compressed air is supplied uniformly, the flammability is improved, the generation of unburned material is suppressed, and the adhesion and accumulation of ash on the bottom of the furnace can be reduced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention are shown below.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a radioactive waste incinerator having a furnace bottom seal structure according to the present invention. As in the prior art, 1 is a furnace body of an incinerator and 2 is an ash formed on the bottom of the furnace body 1. An
[0010]
That is, the
[0011]
As shown in FIG. 2, for example, 0.5 MPa compressed air is supplied to the
[0012]
The top end of the
[0013]
Moreover, the clearance gap between the sealing
[0014]
Conventionally, the air in the ash take-out
[0015]
In the embodiment described above, the
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the seal air supply for uniformly ejecting compressed air from the periphery of the furnace bottom damper toward the inside of the furnace is provided on the annular packing portion provided on the outer periphery of the furnace bottom damper. By providing the means, the sealing air can be constantly supplied stably, and the frequency of cleaning the bottom of the furnace can be greatly reduced by preventing the adhesion and accumulation of unburned matter and ash.
[0017]
According to the invention of
[0018]
According to the invention of
[0019]
Furthermore, according to the invention of
[0020]
According to the present invention, it is possible to surely seal the bottom of the furnace, as well as reliably prevent unburned matter and ash from adhering to and accumulating on the bottom of the furnace, and cleaning the bottom of the furnace, which was conventionally required once a month. There is an advantage that the frequency can be significantly reduced to about once a year, and it is possible to reduce the radiation exposure and improve the equipment operation rate by shortening the cleaning time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a radioactive waste incinerator equipped with a furnace bottom seal structure of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a perspective view of an annular packing.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a radioactive waste incinerator having a conventional furnace bottom seal structure.
6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a conventional annular packing.
[Explanation of symbols]
1
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