JP3746941B2 - ストーカ火格子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば廃棄物のストーカ式焼却炉に用いられるストーカ火格子（火格子）の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の火格子としては、例えば特開平９-６０８５１号や特開平９-２１０３２７号に記載されたものが知られている。
当該火格子は、火床フレームに取付けられて後側から前側下部に亘って空気通路が形成された中空状を呈する火格子体と、火格子体の前側に脱着可能に設けられて空気通路の一部を形成すると共に前段の火格子体の上面に摺動可能に当合される摺動体と、火格子体の前側下端と摺動体の前側上端との間に形成されて空気通路に連通する空気吹出口と、から構成されている。
而して、この様な火格子は、前後方向に交互に配設された階段摺動式ストーカの固定火格子と可動火格子に適用され、火床上のごみ層の如何に拘わらず、空気吹出口から常に均一な燃焼空気を送り込む様にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この様なものは、ごみが略燃え切っている燃焼ストーカの下流部及び後燃焼ストーカに於ては、ごみと灰の層が薄いので、これらの通風抵抗が少ない為に局部的な空気の吹出しが生じると共に、火格子の焼損防止の為に必要以上の空気が供給されるので、空気過剰な状態となり、排ガス量の増加やＮＯｘ濃度の増加の原因となっていた。又、燃焼空気は、空気吹出口から大きな流速をもって焼却炉内に供給されるので、後燃焼ストーカ上に堆積する灰が巻き上げられて飛灰量が増加し、後段のボイラーのダスト堆積の原因となっていた。
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、その課題とする処は、過剰な燃焼空気の供給やストーカ上に堆積する灰の飛散を防止し、均一な空気分配を図る事ができるストーカ火格子を提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のストーカ火格子は、基本的には、火床フレームに取付けられて少なくとも下方が開放された中空状を呈する火格子体と、火格子体の前側に昇降可能に設けられて前段の火格子体の上面に摺動可能に当合される摺動体と、少なくとも火格子体を耐熱性多孔質材料で作製する事に依り形成されて燃焼空気が通過可能な多数の微細孔と、から構成した事に特徴が存する。
【０００５】
固定火格子に対して可動火格子が前後方向に往復されると、ごみが火床の上流から下流へ移送されながら焼却される。
燃焼空気は、火格子体の下方から中空部を通過して火格子体の全体に形成された多数の微細孔から焼却炉内に噴射される。
その結果、過剰な燃焼空気の供給やストーカ上に堆積する灰の飛散が防止され、均一な空気分配を図る事ができる。
少なくとも火格子体を耐熱性多孔質材料で作製する事に依り微細孔を形成しているので、従来の様な空気吹出口が不要となり、それだけ火格子の構造が簡単化されてコストの低減を図る事ができる。
【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、本発明の第一例に係るストーカ火格子の概要を示す縦断側面図。図２は、図１の拡大縦断面図である。
【０００７】
ストーカ火格子（火格子）１は、火格子体２、摺動体３、微細孔４とからその主要部が構成されて居り、前後方向（ごみ送り方向、図１に於て左右方向）に交互に配設された階段摺動式ストーカ（ストーカ）１００の固定火格子１０１と可動火格子１０２の何れか一方又は両方に適用される。
而して、火格子１は、一般に、乾燥、燃焼、後燃焼で構成されるストーカのうちの燃焼ストーカの下流部と後燃焼ストーカに採用される。
【０００８】
火格子体２は、火床フレーム５に取付けられて少なくとも下方が開放された中空状を呈するもので、この例では、上壁６と、これの前側に連設された前壁７と、これらの両側に設けられた左右の側壁８と、これらに依り形成された中空部９とから成って居り、下方と後方（図１に於て左方）が開放されている。上壁６と前壁７との角部は、円弧状にされている。
火格子体２は、掛合手段１０に依り火床フレーム５に着脱可能に取付けられる。掛合手段１０は、横方向の移動を許容してそれ以外の移動を阻止するもので、火床フレーム５の上部に設けられて前後に分割されたアリ１１と、これに適合されて火格子体２の両側壁８の後側下部に削設されたアリ溝１２とから成っている。而して、火格子体２は、横方向にスライドされて掛合手段１０に依り火床フレーム５に嵌め込まれて行く。この様な取付構造に依り火格子１の浮き上がりや下がりが防止されると共に、熱膨張や収縮が吸収される。当然、火格子１の横方向の隣接間は、隙間が生じない様に火格子１の両端部から締め付ける様にして置く。この様にしたならば、火格子１が火床フレーム５に略固定される事になり、摺動体３に火格子１の重量を掛けなくて済む。もし、火格子１の重量が摺動体３に掛る様にしたならば、摺動面の磨耗が激しくなり、短期間に取替えの必要が生じる事になる。
【０００９】
摺動体３は、火格子体２の前側に昇降可能に設けられて前段の火格子体２の上面に摺動可能に当合されるもので、この例では、断面略凸型を呈し、嵌合手段１３に依り常時密封されつつ直線昇降可能に設けられ、前端が火格子体２の前端下方まで延びている。嵌合手段１３は、火格子体２の前壁の下部に窪設されて下方が開放された凹溝１４と、これに適合されて摺動体３の上部に突設された凸条１５とから成っている。
摺動体３は、鋳鉄等の金属に依り作製されるが、材質を火格子体２とは異なる例えば火格子体２より柔らかい材質を使用すれば、火格子体２の磨耗を少なくする事ができる。この場合、摺動体３は、一定量の磨耗が生じた段階で取り替える事ができる。
摺動体３は、火格子体２の横幅の１〜５倍（整数倍）の長さにされ、自重に依り前段の火格子体２の上面に摺動可能に当合される。この長さは、長ければ長い程、自重が増して摺動体３と前段の火格子体２との当合度が高まり、ここからの燃焼空気Ａの漏洩が少なくなる。
摺動体３は、嵌合手段１３に依り火格子体２に脱着可能に設けられているので、摺動体３が磨耗してもこれが下方に下がるだけで、燃焼空気Ａが嵌合手段１３に依り常にシールされ、ここから燃焼空気Ａが洩れる事がない。
【００１０】
微細孔４は、少なくとも火格子体２を耐熱性多孔質材料で作製する事に依り形成されて燃焼空気Ａが通過可能な多数のもので、この例では、火格子体２をセラミックス１６で作製する事に依り形成して居り、燃焼空気Ａが火格子体２の全体から均一に噴出される様に、火格子体２の全体に斑なく形成されて直径が略数十〜数百μｍの大きさを備えている。
而して、火格子体２は、セラミックス１６の内側に支持体として金属製のパンチングメタル１７を添設して所謂二層にするのが好ましい。パンチングメタル１７は、数ｍｍ程度の多数の貫孔１８を規則正しく備えている。この様にすれば、衝撃に弱いセラミックス１６の欠点を金属製のパンチングメタル１７に依り補完する事ができる。又、パンチングメタル１７は、直接燃焼熱を受けないので、冷却の為の空気量を増やす必要はない。
【００１１】
次に、この様な構成に基づいて、作用を述解する。
図略した往復駆動装置が作動されて作動フレームが前後方向に移動されると、固定火格子１０１に対して可動火格子１０２が往復され、ごみが火床の上流から下流へ移送されながら焼却される。
燃焼空気Ａは、灰出しホッパ内を経て火格子体２の下方から中空部９に供給され、火格子体２の全体に形成された多数の微細孔４から、具体的には、パンチングメタル１７の多数の貫孔１８を経てセラミックス１６の全体に形成された多数の微細孔４から火床上のごみ層に噴出される。
【００１２】
火格子体２は、セラミックス１６で作製されているので、冷却用の燃焼空気Ａを大量に炉内に送り込む事なく、焼損を防ぐ事ができると共に、燃焼空気Ａの温度を高くする事ができるので、完全燃焼に有効である。
過剰な燃焼空気Ａを減らす事ができるので、排ガス量が減少され、排ガス設備の規模の縮小化を図る事ができる。又、炉内が強酸化雰囲気とならないので、ＮＯｘの抑制が可能である。
【００１３】
燃焼空気Ａは、セラミックス１６の孔質性を利用して、火格子体２の全体に形成された微細孔４から噴射されると共に、充分な通風抵抗が得られるので、均一な供給が可能である。従って、ストーカ上に堆積する灰を巻き上げる事はなく、安定した燃焼が可能であり、飛灰量が従来と比較して減少するので、後段のボイラへのダスト堆積が減少すると共に、ボイラ水管の摩耗量も減る。
火格子体２は、中空部９が形成されているので、ここを通過する燃焼空気Ａに依り上壁６並びに前壁７が冷却され、ごみ層からの輻射熱を受けても焼損が防止される。
火格子体２は、セラミックス１６の内側に金属製のパンチングメタル１７を添設して構成したので、衝撃に強いものにする事ができ、強度的に問題がない。
【００１４】
摺動体３は、火格子体２に脱着可能に設けられて常に前段の火格子体２の上面に摺動可能に当合しているので、ここから燃焼空気Ａが漏れる事がないと共に、火格子体２上の焼却灰Ｂを前方へ押し出す事ができる。
微細孔４は、火格子体２の全体に形成されているので、燃焼空気Ａを均一に噴出できる。
微細孔４は、直径が略数十〜数百μｍの大きさの微細なものであるので、ここから焼却灰Ｂが中空部９に侵入する惧れがなく、これが焼却灰Ｂに依り閉塞される事もない。
火格子１は、従来の様な空気吹出口が必要でないので、それだけ複雑な加工が不要となると共に、コストの低減を図る事ができる。
【００１６】
尚、火格子１は、先の例では、燃焼ストーカの下流部及び後燃焼ストーカに適用したが、これに限らず、例えば乾燥ストーカや燃焼ストーカの下流部以外に適用しても良い。
火格子体２は、先の例では、上壁６と前壁７との角部が円弧状であったが、これに限らず、例えば傾斜状でも良い。
摺動体３は、先の例では、直線昇降可能に設けていたが、これに限らず、例えば横軸廻りに俯仰昇降可能に設けても良い。
微細孔４は、先の例では、火格子体２だけに形成したが、これに限らず、例えば火格子体２と摺動体３の両方に形成しても良い。
【００１７】
【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） 火格子体、摺動体、微細孔とで構成し、とりわけ、少なくとも火格子体を耐熱性多孔質材料で作製する事に依り燃焼空気が通過可能な多数の微細孔を形成したので、過剰な燃焼空気の供給やストーカ上に堆積する灰の飛散が防止され、均一な空気分配を図る事ができる。
（２） 少なくとも火格子体を耐熱性多孔質材料で作製する事に依り燃焼空気が通過可能な多数の微細孔を形成したので、従来の様な空気吹出口が不要となり、それだけ火格子の構造が簡単化されてコストの低減を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一例に係るストーカ火格子の概要を示す縦断側面図。
【図２】 図１の拡大縦断面図。

Claims (1)

1. 火床フレームに取付けられて少なくとも下方が開放された中空状を呈する火格子体と、火格子体の前側に昇降可能に設けられて前段の火格子体の上面に摺動可能に当合される摺動体と、少なくとも火格子体を耐熱性多孔質材料で作製する事に依り形成されて燃焼空気が通過可能な多数の微細孔と、から構成し、火格子体は、セラミックスの内側に金属製のパンチングメタルを添設して構成した事を特徴とするストーカ火格子。

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