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技術 炉床材およびこれを用いた焼却炉

出願人 芳本實コンプラス株式会社
発明者 芳本實
出願日 1999年4月20日 (22年3ヶ月経過) 出願番号 1999-112004
公開日 2000年11月2日 (20年8ヶ月経過) 公開番号 2000-304219
状態 特許登録済
技術分野 火格子、火格子の灰落し又はかきならし 廃棄物の焼却(2)
主要キーワード ハニカム部材 所定ピッチ毎 炉内空気 排煙ダクト 炉床材 ダストフィルタ 構成数 未燃焼物
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この項目の情報は公開日時点(2000年11月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

課題

高い燃焼効率を確保できるとともに、排ガス中の有害物質の量と焼却灰処理量を低減できる炉床材1およびこれを用いた焼却炉を提供する。

解決手段

複数枚網状体1aを重ね合わせて格子層10を形成した。この格子層10によって、燃焼過程細分化されて落下する未燃焼物を一時的に補捉して燃焼させる。

概要

背景

一般に用いられているごみ焼却炉として、火格子燃焼式焼却炉がある。このごみ焼却炉炉体の構造は、耐火物断熱材とでできた外殻の外面を、鋼板で覆ったものである。この炉体の下部には、燃焼後の焼却灰回収する排出口が設けられ、炉体上部には、排ガス大気中に放散する排煙ダクトが設けられ、炉体中央部の炉壁には、ごみを炉内に投入するシュートが設けられている。また、炉内には、投入されたごみを保持し、かつ燃焼した焼却灰を炉下部に落下させる、火格子とも呼ばれる平坦格子状の炉床が設けられている。上記焼却炉の燃焼方式は、可燃性のごみの燃焼熱を利用するものであるが、プラスチック類など難燃性のごみに対応するために、補助燃料バーナで燃焼させることが行われる。大量に処理する必要のある大型の焼却炉は、処理効率を高めるためにごみを連続的に搬送して焼却する方式であるが、燃焼方式は上記火格子燃焼式焼却炉と同じである。

概要

高い燃焼効率を確保できるとともに、排ガス中の有害物質の量と焼却灰の処理量を低減できる炉床材1およびこれを用いた焼却炉を提供する。

複数枚網状体1aを重ね合わせて格子層10を形成した。この格子層10によって、燃焼過程細分化されて落下する未燃焼物を一時的に補捉して燃焼させる。

目的

上記のような従来の問題点に鑑み、この発明は、高い燃焼効率を確保でき、補助燃料を大量に使用することなく、排ガス中の有害物質と焼却灰の排出量とを低減できる炉床材およびこれを用いた焼却炉を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

焼却炉内に設けられ、投入されたごみを保持し、かつ焼却灰を落下させてごみと分離する炉床材において、複数枚網状体を重ね合わせて構成され、燃焼過程細分化されて落下する未燃焼物を一時的に補捉する格子層を備えることを特徴とする炉床材。

請求項2

上記格子層を、上下方向に複数層形成しているとともに、上段側の格子層を構成する網状体の網目に対して、下段側の格子層を構成する網状体の網目が細かい請求項1記載の炉床材。

請求項3

複数個を敷設することにより炉床を構成するブロック体からなる請求項1記載の炉床材。

請求項4

上記網状体が、立体構造の網目を備える請求項1記載の炉床材。

請求項5

上記立体構造の網目を、網状体に形成した多数の凹凸によって構成している請求項4記載の炉床材。

請求項6

炉床に設けられ、炉内空気を通過させる複数の通風孔を有するハニカム部材と、このハニカム部材の上に敷設された請求項1記載の炉床材とを備えることを特徴とする焼却炉

技術分野

0001

この発明は、炉床材およびこれを用いた焼却炉に関する。

背景技術

0002

一般に用いられているごみの焼却炉として、火格子燃焼式焼却炉がある。このごみ焼却炉炉体の構造は、耐火物断熱材とでできた外殻の外面を、鋼板で覆ったものである。この炉体の下部には、燃焼後の焼却灰回収する排出口が設けられ、炉体上部には、排ガス大気中に放散する排煙ダクトが設けられ、炉体中央部の炉壁には、ごみを炉内に投入するシュートが設けられている。また、炉内には、投入されたごみを保持し、かつ燃焼した焼却灰を炉下部に落下させる、火格子とも呼ばれる平坦格子状の炉床が設けられている。上記焼却炉の燃焼方式は、可燃性のごみの燃焼熱を利用するものであるが、プラスチック類など難燃性のごみに対応するために、補助燃料バーナで燃焼させることが行われる。大量に処理する必要のある大型の焼却炉は、処理効率を高めるためにごみを連続的に搬送して焼却する方式であるが、燃焼方式は上記火格子燃焼式焼却炉と同じである。

発明が解決しようとする課題

0003

上記の焼却炉においては、例えば800℃以下の燃焼温度ダイオキシン類が発生するという問題がある。また、炉床から落下して集積する焼却灰に未燃焼のごみが残留して、焼却灰の処理量が多くなるという問題もある。これらの問題を解決するために、補助燃料を大量に使用して燃焼効率を高めようとすると、排ガスの量が増加し、かつ処理コストが高くなる。このため、補助燃料を大量に使用することなく、燃焼効率を向上させることが求められている。

0004

上記のような従来の問題点に鑑み、この発明は、高い燃焼効率を確保でき、補助燃料を大量に使用することなく、排ガス中の有害物質と焼却灰の排出量とを低減できる炉床材およびこれを用いた焼却炉を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

上記目的を達成するためのこの発明の炉床材は、焼却炉内に設けられ、投入されたごみを保持し、かつ焼却灰を落下させてごみと分離する炉床材において、複数枚網状体を重ね合わせて構成され、燃焼過程細分化されて落下する未燃焼物を一時的に補捉する格子層を備えることを特徴とするものである。上記の構成の炉床材は、その格子層を表面積が大きく熱容量の小さい網状体で構成しているので、燃焼熱により短時間で加熱することができ、この加熱した格子層により、未燃焼ガスの燃焼を促進することができる。また、燃焼過程で細分化されて落下する未燃焼物を、上記格子層によって一時的に捕捉して燃焼させることができる。

0006

上記炉床材は、その格子層を、上下方向に複数層形成しているとともに、上段側の格子層を構成する網状体の網目に対して、下段側の格子層を構成する網状体の網目が細かいのが好ましい(請求項2)。この炉床材によれば、上段側の格子層で補捉されて細分化された未燃焼物を、下段側の格子層で再び捕捉してさらに燃焼させることができる。

0007

上記炉床材は、複数個を敷設することにより炉床を構成するブロック体からなるものであってもよく(請求項3)、この場合には、ブロック体の敷設個数に応じて任意の面積の炉床を形成することができるとともに、炉床材を既設の焼却炉の炉床にも容易に敷設することができる。また、炉床が損傷した場合に、ブロック体単位で取り換えることができる。

0008

上記網状体は、立体構造の網目を備えるのが好ましく(請求項4)、この場合には、格子層の通風性が良好となる。上記立体構造の網目は、網状体に形成した多数の凹凸によって構成しているのが好ましく(請求項5)、この場合には、エンボス加工絞り加工等によって網状体に多数の凹凸を形成するだけで、立体構造の網目を構成することができる。

0009

また、この発明の焼却炉は、炉床に設けられ、炉内空気を通過させる複数の通風孔を有するハニカム部材と、このハニカム部材の上に敷設された請求項1記載の炉床材とを備えることを特徴とするものである(請求項6)。この焼却炉についても、その炉床材の格子層を表面積が大きく熱容量の小さい網状体で構成しているので、燃焼熱により短時間で加熱することができ、この加熱した格子層により、未燃焼ガスの燃焼を促進することができる。また、燃焼過程で細分化されて落下する未燃焼物を、上記格子層によって一時的に捕捉して燃焼させることができる。しかも、ハニカム部材の通風口を通して燃焼用の空気を炉床材に効率よく供給することができる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下に、この発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。図2はこの発明の焼却炉を示す縦断面図である。この焼却炉は、断面が円形又は矩形の炉体Bを備えており、その内部には、シュート3から投入されたごみAを中空位置に保持するこの発明の炉床材1およびこの炉床材1を支承するハニカム部材2と、飛灰を捕捉するダストフィルタ4とが設けられている。また、炉体Bの壁面の前記シュート3と相対向する位置には、炉内のごみAを燃焼させるバーナ5が設けられており、炉体Bの上部には、排ガスを放散する排煙ダクト6が、炉体Bの下部には、焼却灰を排出する排出口7がそれぞれ設けられている。

0011

図1も参照して、この炉床材1は、複数枚の網状体1aからなる格子層10を、上下方向に3層形成したものであり、その外形は炉体Bの内周形状に一致する円板状又は矩形状を呈している。上記網状体1aは、ジグザグ状耐熱鋼製のワイヤ1bを、縦、横等間隔にて網状に組んで、水平方向と鉛直方向とに立体的に網目を形成したものである(図3参照)。上記ワイヤ1bは、直線上のワイヤを曲げ加工することにより、角形の凹凸1cを連続的に形成してジグザグ状としたものである(図4参照)。

0012

各格子層10は、上記網状体1aを上下方向に複数枚積層することにより構成されている。下段の格子層10を構成する網状体1aの網目の大きさは、中段の格子層10を構成する網状体1aの網目の大きさよりも細かくなっており、この中段の格子層10を構成する網状体1aの網目の大きさは、上段の格子層10を構成する網状体1aの網目の大きさよりも細かくなっている(図1参照)。但し、何れの網目についても、ごみAの燃焼過程で細分化されて落下する未燃焼物を、一時的に補捉できる大きさに設定されている。なお、上記網状体1aの網目の大きさは、上記ジグザグ状に曲げ加工されたワイヤ1bの曲げピッチと高さとを変えることにより調整されている。また、網状体1aの網目の大きさは、各格子層10毎に統一されている。

0013

上記ハニカム部材2は、短尺の耐熱鋼パイプ21を複数個束ねたもので、各々の耐熱鋼パイプ21の内部が、炉内空気の通風孔2aおよび焼却灰が落下する通路として構成されている。このハニカム部材2は、上記炉床材1とともに炉床Rを構成している。上記ダストフィルタ4は、上記炉床材1の上方に所定距離を置いて支持されている。当該ダストフィルタ4は、炉床材1と同様な構造の網状体を複数枚積層して格子層4aを構成し、この格子層4aを上下方向に複数層形成したものである。但し、上記炉床材1とは逆に、下段側の格子層4aを構成する網状体の網目よりも、上段側の格子層4aを構成する網状体の網目が細かくなっている。

0014

以上の構成であれば、炉床材1の各格子層10が、ワイヤ1bからなる網状体1aで構成されているので、その熱容量が小さく、当該炉床材1をごみAおよびバーナ5の燃焼熱により急速に加熱することができ、この加熱した炉床材1により、未燃焼ガスの燃焼を促進することができる。また、ごみAの燃焼過程で生じる細分化された未燃焼物を、その落下途中において格子層10によって一時的に捕捉して、当該格子層10の熱により燃焼させることができる。このため、ごみAの燃焼効率を高めることができ、ひいては、排ガス中の有害物質の量を低減できるとともに、補助燃料の使用量を節減できる。また、焼却灰中に未燃焼物が残留し難いので、焼却灰を効果的に減容させて、その処理量を少なくすることができる。

0015

特に、上記実施の形態においては、格子層10を3段形成し、各格子層10を構成する網状体1aの網目を、上段、中段、下段の順に細かくしているので、上段の格子層10における燃焼過程でさらに細分化された未燃焼物を、中段の格子層10によつて再び補捉してさらに燃焼させることができ、その燃焼過程でさらに細分化された未燃焼物を、下段の格子層10によってさらに補捉して燃焼させることができる。このため、ごみAの燃焼効率をより効果的に高めることができる。

0016

また、各格子層10を構成する網状体1aが、立体構造の網目を備えるので、各格子層10の通風性を良好に確保することができる。このため、各格子層10により補捉した未燃焼物の燃焼がより促進される。しかも、ハニカム部材2の通風孔2aを通して燃焼用の空気を炉床材1に効率よく供給することができるので、各格子層10が立体構造の網目を備える点と相まって、各格子層10により補捉した未燃焼物の燃焼がさらに効果的に促進される。

0017

上記炉床材1は、炉床Rを複数に区分した大きさのブロック体Xとして構成してもよく(図5参照)、この場合には、ブロック体Xの敷設個数に応じて任意の面積の炉床Rを構成することができる。また、上記ブロック体Xは、既設の焼却炉の炉床上にも容易に敷設することができるので、当該既設の焼却炉の燃焼効率を高める対策として有効なものとなる。しかも、格子層10が損傷した場合に、ブロック体X単位で取り換えることができるので、その補修が容易となる。なお、上記ブロック体Xは、網目の大きさの異なる複数層の各格子層10を一体化して構成する場合のほか、各格子層10単位で構成する場合もあり(図6参照)、この場合には、複数枚の網状体1aを左右方向に積層することにより各格子層10を構成することもできる(図7参照)。

0018

上記格子層10を構成する網状体1aは、直線状のワイヤ1dを縦横に配列又は編組した平坦な網状体11に、エンボス加工や絞り加工等にて多数の凹凸1eを形成することによって立体構造の網目を構成したものであってもよく(図8参照)、この場合には、立体構造の網目を容易に形成することができる。

0019

この発明の炉床材1は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、例えば、格子層10を形成する複数枚の網状体1aを、その凹凸を交互に逆向きにした状態で積層すること(図9参照)、円弧状の凸部1fを所定ピッチ毎に形成したジグザグ状のワイヤ1bで上記網状体1aを構成すること(図10参照)、網状体1aとして、上記した立体構造の網目のものでなく平面構造の網目のものを使用すること(図11参照)、格子層10の構成数増減すること等、種々の設計変更を施すことができる。

発明の効果

0020

以上のように、請求項1に係る炉床材によれば、加熱された格子層によって、未燃焼ガスの燃焼を促進することができるとともに、燃焼過程で細分化されて落下する未燃焼物を一時的に捕捉して燃焼させることができる。このため、ごみの燃焼効率を高めることができ、排ガス中の有害物質の量を低減できるとともに、補助燃料の使用量を節減できる。また、焼却灰中に未燃焼物が残留し難いので、焼却灰を効果的に減容させて、その処理量を少なくすることができる。

0021

請求項2記載の炉床材によれば、上段側の格子層で補捉されて細分化された未燃焼物を、下段側の格子層で再び捕捉してさらに燃焼させることができるので、未燃焼物をより効果的に燃焼させることができる。このため、ごみの燃焼効率をさらに高めることができる。

0022

請求項3記載の炉床材によれば、上記炉床材がブロック体からなるので、ブロック体の敷設個数に応じて任意の面積の炉床を形成することができる。また、炉床材を既設の焼却炉の炉床にも容易に敷設することができるので、既存の焼却炉についても、その燃焼効率を容易に高めることができる。さらに、ブロック体単位で取り換えることができるので、補修が簡単である。

0023

請求項4記載の炉床材によれば、網状体が立体構造の網目を備えるので、格子層の通風性が良好となり、未燃焼物をより効果的に燃焼させることができる。このため、燃焼効率をさらに高めることができる。

0024

請求項5記載の炉床材によれば、網状体に多数の凹凸を形成するだけで、立体構造の網目を構成することができるので、当該網目の製造が容易となる。

0025

請求項6記載の焼却炉によれば、加熱された格子層によって、未燃焼ガスの燃焼を促進することができるとともに、燃焼過程で細分化されて落下する未燃焼物を一時的に捕捉して燃焼させることができるので、ごみの燃焼効率を高めることができる。このため、ごみの燃焼効率を高めることができ、排ガス中の有害物質の量を低減できるとともに、補助燃料の使用量を節減できる。また、焼却灰中に未燃焼物が残留し難いので、焼却灰を効果的に減容させて、その処理量を少なくすることができる。しかも、ハニカム部材の通風口を通して燃焼用の空気を炉床材に効率よく供給することができるので、炉床材におけるごみの燃焼効率をさらに効果的に高めることができる。

図面の簡単な説明

0026

図1この発明の炉床材の一つの実施の形態を示す断面図である。
図2この発明の炉床材を用いた焼却炉を示す縦断面図である。
図3網状体を示す要部拡大斜視図である。
図4網状体の要部拡大正面図である。
図5ブロック体を示す斜視図である。
図6ブロック体の他の実施の形態を示す斜視図である。
図7炉床材の他の実施の形態を示す断面図である。
図8炉床材のさらに他の実施の形態を示す図であり、(a)は凹凸を成形する前を、(b)は凹凸を成形した後をそれぞれ示す断面図である。
図9炉床材のさらに他の実施の形態を示す図である。
図10網状体の他の実施の形態を示す要部拡大斜視図である。
図11網状体のさらに他の実施の形態を示す断面図である。

--

0027

1炉床材
1a網状体
10格子層
2ハニカム部材
2a通風孔
1d凹凸
R炉床
X ブロック体

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