ガス化炉の廃棄物供給装置およびガス化炉への廃棄物供給方法
【課題】廃棄物の定量供給性能がより優れたガス化炉の廃棄物供給装置を提供する。
【解決手段】廃棄物供給装置１を構成するシールシュート部７の垂直シュート部分７ａに設けられ、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパ１１と下部ダンパ１２のうち、前記下部ダンパ１２を、シールシュート部７の水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行であって、かつ垂直シュート部分７ａの相反する内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉される下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとからなり、閉状態における下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの先端部の併合線１２ｃが、前記中心線Ｌｃの上方に位置するように構成する。
【解決手段】廃棄物供給装置１を構成するシールシュート部７の垂直シュート部分７ａに設けられ、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパ１１と下部ダンパ１２のうち、前記下部ダンパ１２を、シールシュート部７の水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行であって、かつ垂直シュート部分７ａの相反する内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉される下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとからなり、閉状態における下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの先端部の併合線１２ｃが、前記中心線Ｌｃの上方に位置するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化炉に下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物を連続的に供給するガス化溶融炉の廃棄物供給装置およびガス化炉への廃棄物供給方法に係り、より詳しくは、廃棄物の定量供給性能に優れたガス化炉の廃棄物供給装置およびガス化炉への廃棄物供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物の減容化と灰の無害化を同時に実現することを可能ならしめるようにしたガス化溶融炉が注目されている。このガス化溶融炉は、ガス化炉（５００〜６００℃）で下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物をガス化して、廃棄物を可燃ガスと固定炭素分と灰分とに分解する。次いで、分解した可燃ガスと固定炭素分を溶融炉で燃焼させることにより溶融炉内の温度を１３００℃以上にして灰分を溶融すると共に、溶融スラグを、例えば水冷することにより水冷スラグとするものである。
【０００３】
ガス化炉に廃棄物を供給する廃棄物供給装置には、廃棄物の定量供給性と、シール性が求められる。
（１）廃棄物の定量供給性
廃棄物の供給量の変動を極力少なくすることにより燃焼を安定させる。これにより、溶融炉の温度も安定するため、灰分の溶融性も安定する。
（２）シール性
ガス化炉への外部空気の流入と、ガス化炉からの可燃ガス（ＣＯ，Ｈ，ＣＨ４等）の漏れ出しを防止する。
ガス化炉の廃棄物供給装置としては、例えば、シュート内に二重ダンパが設けられた構成のものが知られている。
【０００４】
以下、従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置（可燃物供給装置）を、添付図面を参照しながら説明する。図３は、従来例に係る流動層ガス化炉およびこの流動層ガス化炉に可燃物（以下、廃棄物という）を供給する可燃物供給装置（以下、廃棄物供給装置という）の概略構成を示す図である。図４に示す符号５０は、流動層ガス化炉（以下、ガス化炉という）であって、このガス化炉５０の廃棄物投入口５３にモータ６８で駆動されるスクリュコンベヤ６４を具備する廃棄物供給機構６２が設けられ、この廃棄物供給機構６２に接続された二重のダンパ５９，５９を具備するシュート６３が設けられると共に、このシュート６３に接続されたコンベヤ６５が設けられている。
【０００５】
クレーン６１等によりホッパ６６に投入された廃棄物５４は、コンベヤ６５により運び上げられ、このコンベヤ６５の先端からシュート６３の上部開口に投入される。このシュート６３に投入された廃棄物５４は、シール機能を有する二重のダンパ５９，５９の動作により間欠的に廃棄物供給機構６２に投入される。廃棄物供給機構６２はそのスクリュコンベヤ６４により、間欠的に投入された廃棄物の間欠性を緩和して所定の一定量で連続的（定量的）にガス化炉５０に投入される。
【０００６】
ガス化炉５０に投入された廃棄物５４は、底部の風箱から流入する流動化ガス５２により流動している流動層５１内の還元雰囲気下でガス化され、ガス化された生成ガス５７は流動層５１内を抜け出し、フリーボード５５を通って生成ガス出口５６から図示しない溶融炉に導かれる。この場合、シュート６３から間欠的に供給された廃棄物５４は廃棄物供給機構６２のスクリュコンベヤ６４の作用により、略一定量で連続的（定量的）に供給されるから、流動化ガス５２の供給制御や炉内温度制御等のガス化炉５０の安定したガス化運転を行うための制御が極めて容易となる。しかも、二重のダンパ５９，５９のシール機能により、廃棄物投入口５からガス化炉５０内にリークする外部空気も阻止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−５６８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置は、シュートに二重ダンパが設けられているから、シール性に関して優れており、またこの廃棄物供給機構はスクリュコンベヤを備えているから、ガス化炉に対する廃棄物の定量供給性もそれなりに優れていると考えられる。しかしながら、この従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置の廃棄物の定量供給性の観点からすれば、必ずしも十分であるとはいえず、不十分である。
【０００８】
（１）下側のダンパを開閉自在に支持する支持軸は、シュートのガス化炉側の内壁側に設けられている関係上、廃棄物は廃棄物供給機構６２のスクリュコンベヤ６４のガス化炉から最も離反した位置に供給される。従って、廃棄物がガス化炉の廃棄物投入口に到達するまでに時間を要する結果、スクリュコンベヤ６４上に廃棄物が少ない時間が存在するために、ガス化炉への廃棄物の供給量が変動する。
（２）廃棄物供給機構のスクリュコンベヤが、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えている場合、スクリュコンベヤの幅方向と長手方向に亘って廃棄物のボリュームに偏りが生じる。より詳しくは、スクリュコンベヤの長手方向に渡って、廃棄物の左側のボリュームが多くなる部分と右側のボリュームが多くなる部分とが生じるため、ガス化炉への廃棄物の供給量が変動する。
【０００９】
従って、本発明の目的は、廃棄物の定量供給性能がより優れたガス化炉の廃棄物供給装置およびガス化炉への廃棄物供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなるガス化炉の廃棄物供給装置において、前記下部ダンパは、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を介して開閉される下部左側ダンパと下部右側ダンパとからなり、閉状態における下部左側ダンパと下部右側ダンパの先端部の併合線は、前記中心線の上方に位置するように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項２に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、請求項１に記載のガス化炉の廃棄物供給装置において、前記下部ダンパの下部左側ダンパと下部右側ダンパは、閉状態においては支持軸側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載のガス化炉の廃棄物供給装置において、前記廃棄物搬送装置は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えたスクリュコンベヤであることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項４に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、請求項３に記載のガス化炉の廃棄物供給装置において、前記スクリュコンベヤの先端前方位置に、このスクリュコンベヤにより搬送されてきた廃棄物を解砕する廃棄物解砕機を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項５に係るガス化炉への廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなる廃棄物供給装置によるガス化炉への廃棄物供給方法おいて、前記上部ダンパを閉めた後、前記下部ダンパを、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を支点として両開きさせ、前記上部ダンパが開かれた際に受け取った廃棄物を、前記廃棄物搬送装置で搬送するために、前記中心線に向かって落下させることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項６に係るガス化炉への廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、請求項５に記載のガス化炉への廃棄物供給方法において、前記廃棄物搬送装置で搬送されてきた廃棄物を、廃棄物解砕機により解砕しながらガス化炉に供給することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、下部ダンパは、廃棄物供給シュートが具備するシールシュート部の水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ廃棄物供給シュートが具備するシールシュート部の垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を介して開閉される下部左側ダンパと下部右側ダンパとからなり、閉状態における下部左側ダンパと下部右側ダンパの先端部の併合線は、前記中心線の上方に位置するように構成されている。また、本発明の請求項５に係るガス化炉への廃棄物供給方法では、上部ダンパを閉めた後、下部ダンパを、水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を支点として両開きさせ、前記上部ダンパが開かれた際に受け取った廃棄物を、廃棄物搬送装置で搬送するために、前記中心線に向かって落下させる。
【００１７】
従って、本発明の請求項１に係るガス化炉の廃棄物供給装置、または本発明の請求項５に係るガス化炉への廃棄物供給方法によれば、廃棄物搬送装置に、下部ダンパのガス化炉方向の寸法に応じた長さの廃棄物を供給することができ、しかも廃棄物は下部左側ダンパと下部右側ダンパとが開き始めた直後は廃棄物搬送装置の幅方向の中心に落下し、開き幅が広くなるに連れて幅方向の中心から離れる方向にも落下するようになる。そのため、廃棄物搬送装置上の廃棄物のガス化炉方向の長さ方向の各位置における横断断面形状は山形状になり、廃棄物の左右のボリュームの偏りが少なくなるから、廃棄物のガス化炉への定量供給性能が向上する。
【００１８】
本発明の請求項２に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、下部ダンパの下部左側ダンパと下部右側ダンパは、閉状態においては支持軸側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されている。従って、本発明の請求項２に係るガス化炉の廃棄物供給装置によれば、下部左側ダンパと下部右側ダンパの上面は開く前から傾斜していて、ホッパ状に形成されているため、前記下部左側ダンパと下部右側ダンパとが開き始めると、能率よく廃棄物を廃棄物搬送装置上に供給することができる。
【００１９】
本発明の請求項３に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、廃棄物搬送装置は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えたスクリュコンベヤである。従って、本発明の請求項３に係るガス化炉の廃棄物供給装置によれば、下部ダンパのガス化炉方向の寸法に応じた長さの廃棄物が下部ダンパから、スクリュコンベヤの一対の搬送スクリュの間に供給される。
【００２０】
本発明の請求項４に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、スクリュコンベヤの先端前方位置に、このスクリュコンベヤで搬送されてきた廃棄物を解砕する廃棄物解砕機が設けられている。また、本発明の請求項６に係るガス化炉への廃棄物供給方法では、廃棄物搬送装置で搬送されてきた廃棄物を、廃棄物解砕機により解砕しながらガス化炉に供給する。
【００２１】
従って、本発明の請求項４に係るガス化炉の廃棄物供給装置、または本発明の請求項６に係るガス化炉への廃棄物供給方法によれば、スクリュコンベヤまたは廃棄物解砕機で搬送されてきた廃棄物が廃棄物解砕機により解砕されるので、廃棄物の定量供給性能がより一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置の模式的構成説明図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であって、上部ダンパと下部ダンパの開閉状態、およびスクリュコンベヤ（廃棄物搬送装置）の一対の搬送スクリュに供給された廃棄物の形状説明図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図であって、スクリュコンベヤの一対の搬送スクリュにより搬送される廃棄物の平面状態を示す説明図である。
【００２３】
図に示す符号１は、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置である。この廃棄物供給装置１は、後述する構成になるシールシュート部７と、このシールシュート部７に連接され、ガス化炉２０の廃棄物投入口２１に斜め下向きに連通して廃棄物９を供給する先端シュート部８とからなる廃棄物供給シュート６を備えている。即ち、クレーン等の図示しない廃棄物投入装置により廃棄物ホッパ２に投入された廃棄物９は、プッシャ３により押出され、押出された廃棄物９は破砕機４により粗破砕される。そして、前記破砕機４で粗破砕された廃棄物９は、気密可能なコンベヤハウジング内に設けられてなるコンベヤ５によって斜め上方に運び上げられ、前記シールシュート部７に落下供給されるように構成されている。
【００２４】
前記シールシュート部７は、後述するシール機能を有する二重ダンパが内設され、横断断面が矩形状に形成されてなる垂直シュート部分７ａと、この垂直シュート部分７ａの下部に連なり、廃棄物９を前記ガス化炉２０側に搬送する廃棄物搬送装置である、後述するスクリュコンベヤや廃棄物解砕機が内設されてなる水平シュート部分７ｂとから構成されている。さらに、前記シールシュート部７の水平シュート部分７ａの先端下部に、前記ガス化炉２０の廃棄物投入口２１に斜め下向きに連通する先端シュート部８の上端が接続されている。
【００２５】
前記垂直シュート部分７ａに内設されてなる二重ダンパは、上部ダンパ１１と、この上部ダンパ１１の下方に所定の間隔を隔てて設けられた下部ダンパ１２であり、これらは図２に示すように構成されている。先ず、前記上部ダンパ１１の構成を説明すると、この上部ダンパ１１は、上部左側ダンパ１１ａと、上部右側ダンパ１１ｂとを備えている。前記上部左側ダンパ１１ａは、前記水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って左内壁側に設けられた上部支持軸１１ｐを介して開閉されるようになっている。また、前記上部右側ダンパ１１ｂは、水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って右内壁側に設けられた上部支持軸１１ｐを介して開閉されるようになっている。
【００２６】
前記上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとが閉じられて相対する真直状の先端部の接触によって画成される併合線１１ｃは、前記垂直シュート部分７ａの左右方向の幅の中心、つまり水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃの上方に位置するように構成されている。そして、前記上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂが閉じられた状態においては、上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとは上部支持軸１１ｐ側から先端部側に向うに連れて低位置になるように、具体的には上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとのなす角度θが、例えば１５０°になるように構成されている。なお、本実施の形態においては、上部ダンパ１１は上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとからなる２枚構成になっているが、従来例の場合と同様に１枚構成であって、そして垂直シュート部分７ａのガス化炉２０方向の内壁側に設けられた上部支持軸を介して開閉されるように構成されていてもよい。
【００２７】
次に、前記下部ダンパ１２の構成を説明すると、この下部ダンパ１２は、下部左側ダンパ１２ａと、下部右側ダンパ１２ｂとを備えている。前記下部左側ダンパ１２ａは、前記水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って左内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉されるように構成されている。また、前記下部右側ダンパ１２ｂは、前記水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って右内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉されるように構成されている。
【００２８】
前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが閉じられて相対する真直状の先端部の接触により画成される併合線１２ｃは、前記垂直シュート部分７ａの左右方向の幅の中心、つまり水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃの上方に位置するように構成されている。そして、前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが閉じられた状態においては、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとは下部支持軸１２ｐ側から先端部側に向うに連れて低位置になるように、より具体的には、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとのなす角度θが、例えば１５０°になるように構成されている。このような構成の下部ダンパ１２によれば、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの上面は開く前から傾斜していて、ホッパ状に形成されているため、前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが開き始めると、能率よく廃棄物を後述するスクリュコンベヤ上に供給することができるという優れた効果を得ることができる。
【００２９】
前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とは、外部空気のガス化炉２０内への流入を阻止するために、前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２のうち必ず一方が閉じるように、交互に開閉されるように構成されている。
【００３０】
前記シールシュート部７の水平シュート部分７ｂの内部には、前記下部ダンパ１２から供給された廃棄物をガス化炉２０の方向に搬送するスクリュコンベヤ１３が収容されている。このスクリュコンベヤ１３は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュ１３ａを備えている。また、前記スクリュコンベヤ１３の先端側であって、かつその外方位置に、スクリュコンベヤ１３で押出された廃棄物を解砕する廃棄物解砕機１４が設けられている。なお、本実施の形態における廃棄物解砕機１４は回転式であるが、揺動式の構成のものを採用することが可能である。
【００３１】
以下、上記構成になる廃棄物供給装置１の作用態様を説明する。廃棄物ホッパ２に供給された廃棄物１０はプッシャ３によって押出され、押出された廃棄物は破砕機４によって粗破砕される。前記破砕機４で粗破砕された廃棄物は、コンベヤ５により斜め上方に運び上げられると共に、前記シールシュート部７の垂直シュート部分７ａの上部ダンパ１１の上に落下供給される。
【００３２】
前記上部ダンパ１１の上に所定量の廃棄物が溜まると上部ダンパ１１が開き、開いてから数秒後に閉じられるが、この間に、上部ダンパ１１の上に溜められた所定量の廃棄物と、コンベヤ５により斜め上方に運び上げられた廃棄物とが下部ダンパ１２の上面に投入される。次いで、上部ダンパ１１が閉じてから数秒後に、下部ダンパ１２が開き、開いてから数秒間開状態で保持される。そのため、下部ダンパ１２上に投入された廃棄物をスクリュコンベヤ１３上に供給するに際しては、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとの相対する真直状の先端部が開かれるため、水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃ上、具体的にはスクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａの間に落下する。
【００３３】
従って、スクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａ上に、下部ダンパ１２のガス化炉２０方向の寸法に応じた長さの廃棄物が供給され、しかも廃棄物はスクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａの幅方向に山形状になるため、廃棄物の左右のボリュームの偏りが少なくなる。前記スクリュコンベヤ１３に供給された廃棄物は、一対の搬送スクリュ１３ａの回転により搬送され、廃棄物解砕機１４でさらに細かく解砕され、先端シュート部８を介して廃棄物投入口２１からガス化炉２０に投入される。ガス化炉２０に投入された廃棄物は５００〜６００℃の温度でガス化され、可燃ガスと固定炭素分と灰分とに分解される。次いで、分解した可燃ガスと固定炭素分が図示しない溶融炉で燃焼され、溶融炉の１３００℃以上の温度で灰分が溶融されて溶融スラグとなる。なお、下部ダンパ１２は、廃棄物をスクリュコンベヤ１３に供給した後、数秒間で閉じると共に、先に閉じられた上部ダンパ１１が開かれるというように、前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とは、所定の秒間間隔で１回ずつ開閉されることが繰り返される。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置１では、上記のとおり、下部ダンパ１２は、廃棄物供給シュート６が具備するシールシュート部７の水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行であって、かつ廃棄物供給シュート６が具備するシールシュート部７の垂直シュート部分７ａの相反する内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉される下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとからなり、閉状態における下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの先端部の併合線１２ｃは、前記中心線Ｌｃの上方に位置するように構成されている。
【００３５】
従って、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置１によれば、スクリュコンベヤ１３に、下部ダンパ１２のガス化炉２０方向の寸法に応じた長さの廃棄物を供給することができ、しかも廃棄物は下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが開き始めた直後はスクリュコンベヤ１３の幅方向の中心（水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃの位置），つまり一対の搬送スクリュ１３ａの間に落下し、開き幅が広くなるに連れて幅方向の中心から離れる方向にも落下するようになる。そのため、スクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａ上の廃棄物９のガス化炉方向の長さ方向の各位置における横断断面形状は山形状になり、廃棄物９の左右のボリュームの偏りが少なくなるから、廃棄物のガス化炉への定量供給性能が向上する。
【００３６】
また、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置１では、下部ダンパ１２の下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂは、閉状態においては下部支持軸１２ｐ側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されている。従って、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの上面は開く前から傾斜していて、ホッパ状に形成されているため、前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが開き始めると、能率よく廃棄物をスクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａ上に供給することができる。
【００３７】
さらに、スクリュコンベヤ１３の先端前方位置に、このスクリュコンベヤ１３から押出された廃棄物を解砕する廃棄物解砕機１４を設けられており、一対の搬送スクリュ１３ａの回転により搬送された廃棄物が廃棄物解砕機１４でさらに細かく解砕されて、先端シュート部８を介して廃棄物投入口２１からガス化炉２０に投入されるため、大塊の廃棄物の供給がなくなり、定量供給の向上に大いに寄与することができる。また、排ガスの有害成分の発生抑制、ガス発生量の変動抑制が可能になり、ガス化溶融プラントの性能向上や各機器類の余裕率の引き下げが可能になるため、ガス化溶融プラントのコストダウンにも寄与することができる。
【００３８】
上記実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置は本発明の１具体例に過ぎず、従って本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在であるから、ガス化炉の廃棄物供給装置の形態は、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではない。
例えば、以上の実施の形態においては、廃棄物供給装置１にコンベヤ５が設けられている場合を例として説明した。しかしながら、コンベヤを設けずに、破砕機４で破砕したごみを直接シールシュート部７に落下供給する構成にすることができる。このような構成にすることにより、設置スペースが狭くてよく、これら設備を収容する建屋を小さくすることができるから、廃棄物供給装置に係る設備コストを低減させることができるという経済効果が得られる。
【００３９】
また、破砕機４を廃棄物供給装置１と別置き構成にすることができる。このような構成にすることにより、何らかのトラブルによって稼動中において破砕機４が停止したとしても、廃棄物供給装置１によりガス化炉２０に対して連続的に廃棄物を供給することができるから、連続操業性が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置の模式的構成説明図である。
【図２】図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であって、上部ダンパと下部ダンパの開閉状態、およびスクリュコンベヤの一対の搬送スクリュに供給された廃棄物の形状説明図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図であって、スクリュコンベヤの一対の搬送スクリュにより搬送される廃棄物の平面状態を示す説明図である。
【図３】従来例に係る流動層ガス化炉およびこの流動層ガス化炉に廃棄物を供給する廃棄物供給装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…廃棄物供給装置
２…廃棄物ホッパ
３…プッシャ
４…破砕機
５…コンベヤ
６…廃棄物供給シュート
７…シールシュート部，７ａ…垂直シュート部分，７ｂ…水平シュート部分
８…先端シュート部
９…廃棄物
１１…上部ダンパ，１１ａ…上部左側ダンパ，１１ｂ…上部右側ダンパ，１１ｃ…併合線，１１ｐ…上部支持軸
１２…下部ダンパ，１２ａ…下部左側ダンパ，１２ｂ…下部右側ダンパ，１２ｃ…併合線，１２ｐ…下部支持軸
１３…スクリュコンベヤ，１３ａ…搬送スクリュ
１４…廃棄物解砕機
２０…（流動層）ガス化炉，２１…廃棄物投入口
Ｌｃ…水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線
θ…上部左側ダンパと上部右側ダンパとのなす角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化炉に下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物を連続的に供給するガス化溶融炉の廃棄物供給装置およびガス化炉への廃棄物供給方法に係り、より詳しくは、廃棄物の定量供給性能に優れたガス化炉の廃棄物供給装置およびガス化炉への廃棄物供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物の減容化と灰の無害化を同時に実現することを可能ならしめるようにしたガス化溶融炉が注目されている。このガス化溶融炉は、ガス化炉（５００〜６００℃）で下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物をガス化して、廃棄物を可燃ガスと固定炭素分と灰分とに分解する。次いで、分解した可燃ガスと固定炭素分を溶融炉で燃焼させることにより溶融炉内の温度を１３００℃以上にして灰分を溶融すると共に、溶融スラグを、例えば水冷することにより水冷スラグとするものである。
【０００３】
ガス化炉に廃棄物を供給する廃棄物供給装置には、廃棄物の定量供給性と、シール性が求められる。
（１）廃棄物の定量供給性
廃棄物の供給量の変動を極力少なくすることにより燃焼を安定させる。これにより、溶融炉の温度も安定するため、灰分の溶融性も安定する。
（２）シール性
ガス化炉への外部空気の流入と、ガス化炉からの可燃ガス（ＣＯ，Ｈ，ＣＨ４等）の漏れ出しを防止する。
ガス化炉の廃棄物供給装置としては、例えば、シュート内に二重ダンパが設けられた構成のものが知られている。
【０００４】
以下、従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置（可燃物供給装置）を、添付図面を参照しながら説明する。図３は、従来例に係る流動層ガス化炉およびこの流動層ガス化炉に可燃物（以下、廃棄物という）を供給する可燃物供給装置（以下、廃棄物供給装置という）の概略構成を示す図である。図４に示す符号５０は、流動層ガス化炉（以下、ガス化炉という）であって、このガス化炉５０の廃棄物投入口５３にモータ６８で駆動されるスクリュコンベヤ６４を具備する廃棄物供給機構６２が設けられ、この廃棄物供給機構６２に接続された二重のダンパ５９，５９を具備するシュート６３が設けられると共に、このシュート６３に接続されたコンベヤ６５が設けられている。
【０００５】
クレーン６１等によりホッパ６６に投入された廃棄物５４は、コンベヤ６５により運び上げられ、このコンベヤ６５の先端からシュート６３の上部開口に投入される。このシュート６３に投入された廃棄物５４は、シール機能を有する二重のダンパ５９，５９の動作により間欠的に廃棄物供給機構６２に投入される。廃棄物供給機構６２はそのスクリュコンベヤ６４により、間欠的に投入された廃棄物の間欠性を緩和して所定の一定量で連続的（定量的）にガス化炉５０に投入される。
【０００６】
ガス化炉５０に投入された廃棄物５４は、底部の風箱から流入する流動化ガス５２により流動している流動層５１内の還元雰囲気下でガス化され、ガス化された生成ガス５７は流動層５１内を抜け出し、フリーボード５５を通って生成ガス出口５６から図示しない溶融炉に導かれる。この場合、シュート６３から間欠的に供給された廃棄物５４は廃棄物供給機構６２のスクリュコンベヤ６４の作用により、略一定量で連続的（定量的）に供給されるから、流動化ガス５２の供給制御や炉内温度制御等のガス化炉５０の安定したガス化運転を行うための制御が極めて容易となる。しかも、二重のダンパ５９，５９のシール機能により、廃棄物投入口５からガス化炉５０内にリークする外部空気も阻止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−５６８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置は、シュートに二重ダンパが設けられているから、シール性に関して優れており、またこの廃棄物供給機構はスクリュコンベヤを備えているから、ガス化炉に対する廃棄物の定量供給性もそれなりに優れていると考えられる。しかしながら、この従来例に係るガス化炉の廃棄物供給装置の廃棄物の定量供給性の観点からすれば、必ずしも十分であるとはいえず、不十分である。
【０００８】
（１）下側のダンパを開閉自在に支持する支持軸は、シュートのガス化炉側の内壁側に設けられている関係上、廃棄物は廃棄物供給機構６２のスクリュコンベヤ６４のガス化炉から最も離反した位置に供給される。従って、廃棄物がガス化炉の廃棄物投入口に到達するまでに時間を要する結果、スクリュコンベヤ６４上に廃棄物が少ない時間が存在するために、ガス化炉への廃棄物の供給量が変動する。
（２）廃棄物供給機構のスクリュコンベヤが、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えている場合、スクリュコンベヤの幅方向と長手方向に亘って廃棄物のボリュームに偏りが生じる。より詳しくは、スクリュコンベヤの長手方向に渡って、廃棄物の左側のボリュームが多くなる部分と右側のボリュームが多くなる部分とが生じるため、ガス化炉への廃棄物の供給量が変動する。
【０００９】
従って、本発明の目的は、廃棄物の定量供給性能がより優れたガス化炉の廃棄物供給装置およびガス化炉への廃棄物供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなるガス化炉の廃棄物供給装置において、前記下部ダンパは、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を介して開閉される下部左側ダンパと下部右側ダンパとからなり、閉状態における下部左側ダンパと下部右側ダンパの先端部の併合線は、前記中心線の上方に位置するように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項２に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、請求項１に記載のガス化炉の廃棄物供給装置において、前記下部ダンパの下部左側ダンパと下部右側ダンパは、閉状態においては支持軸側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載のガス化炉の廃棄物供給装置において、前記廃棄物搬送装置は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えたスクリュコンベヤであることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項４に係るガス化炉の廃棄物供給装置が採用した手段の要旨は、請求項３に記載のガス化炉の廃棄物供給装置において、前記スクリュコンベヤの先端前方位置に、このスクリュコンベヤにより搬送されてきた廃棄物を解砕する廃棄物解砕機を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項５に係るガス化炉への廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなる廃棄物供給装置によるガス化炉への廃棄物供給方法おいて、前記上部ダンパを閉めた後、前記下部ダンパを、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を支点として両開きさせ、前記上部ダンパが開かれた際に受け取った廃棄物を、前記廃棄物搬送装置で搬送するために、前記中心線に向かって落下させることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項６に係るガス化炉への廃棄物供給方法が採用した手段の要旨は、請求項５に記載のガス化炉への廃棄物供給方法において、前記廃棄物搬送装置で搬送されてきた廃棄物を、廃棄物解砕機により解砕しながらガス化炉に供給することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、下部ダンパは、廃棄物供給シュートが具備するシールシュート部の水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ廃棄物供給シュートが具備するシールシュート部の垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を介して開閉される下部左側ダンパと下部右側ダンパとからなり、閉状態における下部左側ダンパと下部右側ダンパの先端部の併合線は、前記中心線の上方に位置するように構成されている。また、本発明の請求項５に係るガス化炉への廃棄物供給方法では、上部ダンパを閉めた後、下部ダンパを、水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を支点として両開きさせ、前記上部ダンパが開かれた際に受け取った廃棄物を、廃棄物搬送装置で搬送するために、前記中心線に向かって落下させる。
【００１７】
従って、本発明の請求項１に係るガス化炉の廃棄物供給装置、または本発明の請求項５に係るガス化炉への廃棄物供給方法によれば、廃棄物搬送装置に、下部ダンパのガス化炉方向の寸法に応じた長さの廃棄物を供給することができ、しかも廃棄物は下部左側ダンパと下部右側ダンパとが開き始めた直後は廃棄物搬送装置の幅方向の中心に落下し、開き幅が広くなるに連れて幅方向の中心から離れる方向にも落下するようになる。そのため、廃棄物搬送装置上の廃棄物のガス化炉方向の長さ方向の各位置における横断断面形状は山形状になり、廃棄物の左右のボリュームの偏りが少なくなるから、廃棄物のガス化炉への定量供給性能が向上する。
【００１８】
本発明の請求項２に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、下部ダンパの下部左側ダンパと下部右側ダンパは、閉状態においては支持軸側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されている。従って、本発明の請求項２に係るガス化炉の廃棄物供給装置によれば、下部左側ダンパと下部右側ダンパの上面は開く前から傾斜していて、ホッパ状に形成されているため、前記下部左側ダンパと下部右側ダンパとが開き始めると、能率よく廃棄物を廃棄物搬送装置上に供給することができる。
【００１９】
本発明の請求項３に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、廃棄物搬送装置は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えたスクリュコンベヤである。従って、本発明の請求項３に係るガス化炉の廃棄物供給装置によれば、下部ダンパのガス化炉方向の寸法に応じた長さの廃棄物が下部ダンパから、スクリュコンベヤの一対の搬送スクリュの間に供給される。
【００２０】
本発明の請求項４に係るガス化炉の廃棄物供給装置では、スクリュコンベヤの先端前方位置に、このスクリュコンベヤで搬送されてきた廃棄物を解砕する廃棄物解砕機が設けられている。また、本発明の請求項６に係るガス化炉への廃棄物供給方法では、廃棄物搬送装置で搬送されてきた廃棄物を、廃棄物解砕機により解砕しながらガス化炉に供給する。
【００２１】
従って、本発明の請求項４に係るガス化炉の廃棄物供給装置、または本発明の請求項６に係るガス化炉への廃棄物供給方法によれば、スクリュコンベヤまたは廃棄物解砕機で搬送されてきた廃棄物が廃棄物解砕機により解砕されるので、廃棄物の定量供給性能がより一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置の模式的構成説明図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であって、上部ダンパと下部ダンパの開閉状態、およびスクリュコンベヤ（廃棄物搬送装置）の一対の搬送スクリュに供給された廃棄物の形状説明図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図であって、スクリュコンベヤの一対の搬送スクリュにより搬送される廃棄物の平面状態を示す説明図である。
【００２３】
図に示す符号１は、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置である。この廃棄物供給装置１は、後述する構成になるシールシュート部７と、このシールシュート部７に連接され、ガス化炉２０の廃棄物投入口２１に斜め下向きに連通して廃棄物９を供給する先端シュート部８とからなる廃棄物供給シュート６を備えている。即ち、クレーン等の図示しない廃棄物投入装置により廃棄物ホッパ２に投入された廃棄物９は、プッシャ３により押出され、押出された廃棄物９は破砕機４により粗破砕される。そして、前記破砕機４で粗破砕された廃棄物９は、気密可能なコンベヤハウジング内に設けられてなるコンベヤ５によって斜め上方に運び上げられ、前記シールシュート部７に落下供給されるように構成されている。
【００２４】
前記シールシュート部７は、後述するシール機能を有する二重ダンパが内設され、横断断面が矩形状に形成されてなる垂直シュート部分７ａと、この垂直シュート部分７ａの下部に連なり、廃棄物９を前記ガス化炉２０側に搬送する廃棄物搬送装置である、後述するスクリュコンベヤや廃棄物解砕機が内設されてなる水平シュート部分７ｂとから構成されている。さらに、前記シールシュート部７の水平シュート部分７ａの先端下部に、前記ガス化炉２０の廃棄物投入口２１に斜め下向きに連通する先端シュート部８の上端が接続されている。
【００２５】
前記垂直シュート部分７ａに内設されてなる二重ダンパは、上部ダンパ１１と、この上部ダンパ１１の下方に所定の間隔を隔てて設けられた下部ダンパ１２であり、これらは図２に示すように構成されている。先ず、前記上部ダンパ１１の構成を説明すると、この上部ダンパ１１は、上部左側ダンパ１１ａと、上部右側ダンパ１１ｂとを備えている。前記上部左側ダンパ１１ａは、前記水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って左内壁側に設けられた上部支持軸１１ｐを介して開閉されるようになっている。また、前記上部右側ダンパ１１ｂは、水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って右内壁側に設けられた上部支持軸１１ｐを介して開閉されるようになっている。
【００２６】
前記上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとが閉じられて相対する真直状の先端部の接触によって画成される併合線１１ｃは、前記垂直シュート部分７ａの左右方向の幅の中心、つまり水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃの上方に位置するように構成されている。そして、前記上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂが閉じられた状態においては、上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとは上部支持軸１１ｐ側から先端部側に向うに連れて低位置になるように、具体的には上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとのなす角度θが、例えば１５０°になるように構成されている。なお、本実施の形態においては、上部ダンパ１１は上部左側ダンパ１１ａと上部右側ダンパ１１ｂとからなる２枚構成になっているが、従来例の場合と同様に１枚構成であって、そして垂直シュート部分７ａのガス化炉２０方向の内壁側に設けられた上部支持軸を介して開閉されるように構成されていてもよい。
【００２７】
次に、前記下部ダンパ１２の構成を説明すると、この下部ダンパ１２は、下部左側ダンパ１２ａと、下部右側ダンパ１２ｂとを備えている。前記下部左側ダンパ１２ａは、前記水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って左内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉されるように構成されている。また、前記下部右側ダンパ１２ｂは、前記水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行、かつ垂直シュート部分７ａのガス化炉２０の方向に向って右内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉されるように構成されている。
【００２８】
前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが閉じられて相対する真直状の先端部の接触により画成される併合線１２ｃは、前記垂直シュート部分７ａの左右方向の幅の中心、つまり水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃの上方に位置するように構成されている。そして、前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが閉じられた状態においては、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとは下部支持軸１２ｐ側から先端部側に向うに連れて低位置になるように、より具体的には、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとのなす角度θが、例えば１５０°になるように構成されている。このような構成の下部ダンパ１２によれば、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの上面は開く前から傾斜していて、ホッパ状に形成されているため、前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが開き始めると、能率よく廃棄物を後述するスクリュコンベヤ上に供給することができるという優れた効果を得ることができる。
【００２９】
前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とは、外部空気のガス化炉２０内への流入を阻止するために、前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２のうち必ず一方が閉じるように、交互に開閉されるように構成されている。
【００３０】
前記シールシュート部７の水平シュート部分７ｂの内部には、前記下部ダンパ１２から供給された廃棄物をガス化炉２０の方向に搬送するスクリュコンベヤ１３が収容されている。このスクリュコンベヤ１３は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュ１３ａを備えている。また、前記スクリュコンベヤ１３の先端側であって、かつその外方位置に、スクリュコンベヤ１３で押出された廃棄物を解砕する廃棄物解砕機１４が設けられている。なお、本実施の形態における廃棄物解砕機１４は回転式であるが、揺動式の構成のものを採用することが可能である。
【００３１】
以下、上記構成になる廃棄物供給装置１の作用態様を説明する。廃棄物ホッパ２に供給された廃棄物１０はプッシャ３によって押出され、押出された廃棄物は破砕機４によって粗破砕される。前記破砕機４で粗破砕された廃棄物は、コンベヤ５により斜め上方に運び上げられると共に、前記シールシュート部７の垂直シュート部分７ａの上部ダンパ１１の上に落下供給される。
【００３２】
前記上部ダンパ１１の上に所定量の廃棄物が溜まると上部ダンパ１１が開き、開いてから数秒後に閉じられるが、この間に、上部ダンパ１１の上に溜められた所定量の廃棄物と、コンベヤ５により斜め上方に運び上げられた廃棄物とが下部ダンパ１２の上面に投入される。次いで、上部ダンパ１１が閉じてから数秒後に、下部ダンパ１２が開き、開いてから数秒間開状態で保持される。そのため、下部ダンパ１２上に投入された廃棄物をスクリュコンベヤ１３上に供給するに際しては、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとの相対する真直状の先端部が開かれるため、水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃ上、具体的にはスクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａの間に落下する。
【００３３】
従って、スクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａ上に、下部ダンパ１２のガス化炉２０方向の寸法に応じた長さの廃棄物が供給され、しかも廃棄物はスクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａの幅方向に山形状になるため、廃棄物の左右のボリュームの偏りが少なくなる。前記スクリュコンベヤ１３に供給された廃棄物は、一対の搬送スクリュ１３ａの回転により搬送され、廃棄物解砕機１４でさらに細かく解砕され、先端シュート部８を介して廃棄物投入口２１からガス化炉２０に投入される。ガス化炉２０に投入された廃棄物は５００〜６００℃の温度でガス化され、可燃ガスと固定炭素分と灰分とに分解される。次いで、分解した可燃ガスと固定炭素分が図示しない溶融炉で燃焼され、溶融炉の１３００℃以上の温度で灰分が溶融されて溶融スラグとなる。なお、下部ダンパ１２は、廃棄物をスクリュコンベヤ１３に供給した後、数秒間で閉じると共に、先に閉じられた上部ダンパ１１が開かれるというように、前記上部ダンパ１１と下部ダンパ１２とは、所定の秒間間隔で１回ずつ開閉されることが繰り返される。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置１では、上記のとおり、下部ダンパ１２は、廃棄物供給シュート６が具備するシールシュート部７の水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃと平行であって、かつ廃棄物供給シュート６が具備するシールシュート部７の垂直シュート部分７ａの相反する内壁側に設けられた下部支持軸１２ｐを介して開閉される下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとからなり、閉状態における下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの先端部の併合線１２ｃは、前記中心線Ｌｃの上方に位置するように構成されている。
【００３５】
従って、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置１によれば、スクリュコンベヤ１３に、下部ダンパ１２のガス化炉２０方向の寸法に応じた長さの廃棄物を供給することができ、しかも廃棄物は下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが開き始めた直後はスクリュコンベヤ１３の幅方向の中心（水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線Ｌｃの位置），つまり一対の搬送スクリュ１３ａの間に落下し、開き幅が広くなるに連れて幅方向の中心から離れる方向にも落下するようになる。そのため、スクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａ上の廃棄物９のガス化炉方向の長さ方向の各位置における横断断面形状は山形状になり、廃棄物９の左右のボリュームの偏りが少なくなるから、廃棄物のガス化炉への定量供給性能が向上する。
【００３６】
また、本発明の実施の形態に係る廃棄物供給装置１では、下部ダンパ１２の下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂは、閉状態においては下部支持軸１２ｐ側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されている。従って、下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂの上面は開く前から傾斜していて、ホッパ状に形成されているため、前記下部左側ダンパ１２ａと下部右側ダンパ１２ｂとが開き始めると、能率よく廃棄物をスクリュコンベヤ１３の一対の搬送スクリュ１３ａ上に供給することができる。
【００３７】
さらに、スクリュコンベヤ１３の先端前方位置に、このスクリュコンベヤ１３から押出された廃棄物を解砕する廃棄物解砕機１４を設けられており、一対の搬送スクリュ１３ａの回転により搬送された廃棄物が廃棄物解砕機１４でさらに細かく解砕されて、先端シュート部８を介して廃棄物投入口２１からガス化炉２０に投入されるため、大塊の廃棄物の供給がなくなり、定量供給の向上に大いに寄与することができる。また、排ガスの有害成分の発生抑制、ガス発生量の変動抑制が可能になり、ガス化溶融プラントの性能向上や各機器類の余裕率の引き下げが可能になるため、ガス化溶融プラントのコストダウンにも寄与することができる。
【００３８】
上記実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置は本発明の１具体例に過ぎず、従って本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在であるから、ガス化炉の廃棄物供給装置の形態は、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではない。
例えば、以上の実施の形態においては、廃棄物供給装置１にコンベヤ５が設けられている場合を例として説明した。しかしながら、コンベヤを設けずに、破砕機４で破砕したごみを直接シールシュート部７に落下供給する構成にすることができる。このような構成にすることにより、設置スペースが狭くてよく、これら設備を収容する建屋を小さくすることができるから、廃棄物供給装置に係る設備コストを低減させることができるという経済効果が得られる。
【００３９】
また、破砕機４を廃棄物供給装置１と別置き構成にすることができる。このような構成にすることにより、何らかのトラブルによって稼動中において破砕機４が停止したとしても、廃棄物供給装置１によりガス化炉２０に対して連続的に廃棄物を供給することができるから、連続操業性が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係るガス化炉の廃棄物供給装置の模式的構成説明図である。
【図２】図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であって、上部ダンパと下部ダンパの開閉状態、およびスクリュコンベヤの一対の搬送スクリュに供給された廃棄物の形状説明図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図であって、スクリュコンベヤの一対の搬送スクリュにより搬送される廃棄物の平面状態を示す説明図である。
【図３】従来例に係る流動層ガス化炉およびこの流動層ガス化炉に廃棄物を供給する廃棄物供給装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…廃棄物供給装置
２…廃棄物ホッパ
３…プッシャ
４…破砕機
５…コンベヤ
６…廃棄物供給シュート
７…シールシュート部，７ａ…垂直シュート部分，７ｂ…水平シュート部分
８…先端シュート部
９…廃棄物
１１…上部ダンパ，１１ａ…上部左側ダンパ，１１ｂ…上部右側ダンパ，１１ｃ…併合線，１１ｐ…上部支持軸
１２…下部ダンパ，１２ａ…下部左側ダンパ，１２ｂ…下部右側ダンパ，１２ｃ…併合線，１２ｐ…下部支持軸
１３…スクリュコンベヤ，１３ａ…搬送スクリュ
１４…廃棄物解砕機
２０…（流動層）ガス化炉，２１…廃棄物投入口
Ｌｃ…水平シュート部分７ｂの幅方向の中心をとおる長手方向の中心線
θ…上部左側ダンパと上部右側ダンパとのなす角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなるガス化炉の廃棄物供給装置において、前記下部ダンパは、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を介して開閉される下部左側ダンパと下部右側ダンパとからなり、閉状態における下部左側ダンパと下部右側ダンパの先端部の併合線は、前記中心線の上方に位置するように構成されてなることを特徴とするガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項２】
前記下部ダンパの下部左側ダンパと下部右側ダンパは、閉状態においては支持軸側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項３】
前記廃棄物搬送装置は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えたスクリュコンベヤであることを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載のガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項４】
前記スクリュコンベヤの先端前方位置に、このスクリュコンベヤにより搬送されてきた廃棄物を解砕する廃棄物解砕機を設けたことを特徴とする請求項３に記載のガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項５】
外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなる廃棄物供給装置によるガス化炉への廃棄物供給方法おいて、前記上部ダンパを閉めた後、前記下部ダンパを、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を支点として両開きさせ、前記上部ダンパが開かれた際に受け取った廃棄物を、前記廃棄物搬送装置で搬送するために、前記中心線に向かって落下させることを特徴とするガス化炉への廃棄物供給方法。
【請求項６】
前記廃棄物搬送装置で搬送されてきた廃棄物を、廃棄物解砕機により解砕しながらガス化炉に供給することを特徴とする請求項５に記載のガス化炉への廃棄物供給方法。
【請求項１】
外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなるガス化炉の廃棄物供給装置において、前記下部ダンパは、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を介して開閉される下部左側ダンパと下部右側ダンパとからなり、閉状態における下部左側ダンパと下部右側ダンパの先端部の併合線は、前記中心線の上方に位置するように構成されてなることを特徴とするガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項２】
前記下部ダンパの下部左側ダンパと下部右側ダンパは、閉状態においては支持軸側から先端側に向うに連れて低位置になるように構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項３】
前記廃棄物搬送装置は、水平面上おいて互いに平行な回転中心を有する一対の搬送スクリュを備えたスクリュコンベヤであることを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載のガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項４】
前記スクリュコンベヤの先端前方位置に、このスクリュコンベヤにより搬送されてきた廃棄物を解砕する廃棄物解砕機を設けたことを特徴とする請求項３に記載のガス化炉の廃棄物供給装置。
【請求項５】
外部空気のガス化炉内への流入を阻止するシール機能を有し、交互に開閉操作される上部ダンパと下部ダンパとが上下方向に所定の間隔を隔てて設けられた垂直シュート部分と、この垂直シュート部分の下端部に連なり、前記下部ダンパを経て供給される廃棄物を前記ガス化炉の方向に搬送する廃棄物搬送装置が設けられた水平シュート部分とからなるシールシュート部を具備する廃棄物供給シュートを備えてなる廃棄物供給装置によるガス化炉への廃棄物供給方法おいて、前記上部ダンパを閉めた後、前記下部ダンパを、前記水平シュート部分の幅方向の中心をとおる長手方向の中心線と平行であって、かつ前記垂直シュート部分の相反する内壁側に設けられた支持軸を支点として両開きさせ、前記上部ダンパが開かれた際に受け取った廃棄物を、前記廃棄物搬送装置で搬送するために、前記中心線に向かって落下させることを特徴とするガス化炉への廃棄物供給方法。
【請求項６】
前記廃棄物搬送装置で搬送されてきた廃棄物を、廃棄物解砕機により解砕しながらガス化炉に供給することを特徴とする請求項５に記載のガス化炉への廃棄物供給方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−４７３７２（Ｐ２００９−４７３７２Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１４９２６（Ｐ２００７−２１４９２６）
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
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