ストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造、スクレーパ及びストーカ式焼却炉
【課題】ストーカ式焼却炉の内側であって火格子の上方から、火格子の設置や交換を行うことができるとともに、火格子の上方への変位自由度を確保しつつ必要以上に火格子が浮き上がることを確実に防止する。
【解決手段】ストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造において、火格子６を載せて支持する火格子受け梁８に火格子６の後端を保持する保持部８２を設け、火格子６の下側に軸ピン６６、火格子受け梁８に係合凹部８３をそれぞれ設け、且つ軸ピン６６と係合凹部８３は火格子６が上方へ変位したときに係合するように配置し、軸ピン６６と係合凹部８３の係合により火格子６の上方への変位を規制する。
【解決手段】ストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造において、火格子６を載せて支持する火格子受け梁８に火格子６の後端を保持する保持部８２を設け、火格子６の下側に軸ピン６６、火格子受け梁８に係合凹部８３をそれぞれ設け、且つ軸ピン６６と係合凹部８３は火格子６が上方へ変位したときに係合するように配置し、軸ピン６６と係合凹部８３の係合により火格子６の上方への変位を規制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストーカ式焼却炉の固定火格子と可動火格子を構成する火格子の取り付け構造と、火格子下部に装着されて火格子とともに摺動して火格子上の付着物を掻き取るスクレーパに関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃ごみの焼却処理とともに発生した有害物質の無害化処理を行うごみ焼却処理施設の焼却炉として、焼却炉の幅方向横列に沿って固定火格子列と可動火格子列を並置し、且つ焼却炉の長手方向（焼却処理対象物の移送方向）に前記固定火格子列と可動火格子列とを交互に階段状に配置してなる横列隔段往復動式のストーカ式焼却炉が広く利用されている。
近年、ごみ処理施設の多くは焼却処理としての機能に加え、熱回収施設としてボイラとタービン発電機を付設して発電を行う発電所の機能を有するようになってきている。発電所には長期に安定した電力供給機能が確保されている必要があり、焼却炉を停止させることなく、安定して連続運転ができるよう求められている。
【０００３】
かかるストーカ式焼却炉のストーカを構成する固定火格子１００Ａと可動火格子１００Ｂとして、例えば図８に示されるように、固定フレーム１０１Ａと可動フレーム１０１Ｂの上端にそれぞれ火格子受部材である火格子受け梁１０２が固定され、火格子受け梁１０２の先端に設けた突部１０２ａにスクレーパ１０３の後部に設けた係合孔部１０３ａを嵌め入れてスクレーパ１０３を取り付け、スクレーパ１０３が取り付けられた火格子受け梁１０２に火格子１０４を載せるとともに、火格子１０４の後部下面に設けた凹部１０４ａを火格子受け梁１０２の後部に設けた突部１０２ｂに嵌合させて、火格子１０４が火格子受け梁１０２上に支持されるように構成されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、固定フレームと可動フレーム上で支持される火格子の下方にばねなどの弾性体を設置し、この弾性体の一端を火格子の下部に連結して、火格子を常時下方へ弾圧付勢して設置する構成のものが知られている（例えば特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２３２１４号公報
【特許文献２】特公昭５０−４８９１号公報
【特許文献３】特開２０００−１６１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記図８に示された構成のものは、火格子１０４を火格子受け梁１０２に設けた突部１０２ｂに嵌め込むことにより取り付けることができ、火格子１０４の装着は特殊な作業を必要とせずに容易であり、火格子１０４の交換も焼却炉の内側、すなわち火格子１０４の上側からから簡易に行うことができるという利点を有する。
然し乍ら、この構成のものでは、可動火格子１００Ｂを固定火格子１００Ａ上で前後に往復動させて焼却処理対象物を移送する過程で、焼却処理対象物中の硬い異物がスクレーパ１０３と火格子１０４の先端間の隙間から火格子１０４の下側に楔状に押し入って、或いは小さな異物が火格子１０４の下側で堆積することにより、火格子１０４を火格子受け梁１０２から浮き上がらせ、火格子１０４が火格子受け梁１０２から脱落して破損したり、不燃焼状態の焼却処理対象物の塊が浮き上がった火格子１０４の下側を通り抜けて落下したりする虞があった。
また、火格子１０４の浮き上がりにより、火格子１０４の下側の焼却炉の風道から供給される一次燃焼空気が浮き上がり部に集中して炉内側へ噴出し、不均一燃焼と火格子１０４の部分的な高温酸化焼損をもたらし、火格子１０４の耐久性を著しく低下させてしまう。
【０００７】
この場合、火格子１０４を火格子受け梁１０２の上面に固定すれば火格子１０４が浮き上がることはないが、火格子１０４に鉛直上方へ変位するある程度の遊びがないと、固定火格子１００Ａと可能火格子１００Ｂの摺動面が著しく摩耗してしまい、また、固定火格子１００Ａ上面を可動火格子１００Ｂが摺動する際に、硬い異物が火格子１０４下面やスクレーパ１０３下面に楔状に噛み込むと、上方への曲げ応力により火格子１０４が折損することがある。
火格子１０４は、高温・腐食環境で使用され、形状が複雑であることから、通常、耐熱鋳鉄や耐熱鋳鋼が成形材料として用いられている。鋳造品は炭素鋼などの非鋳造品と比較して曲げ強さ、耐衝撃力が低く、前述の曲げ応力を回避する構造とする必要がある。
【０００８】
また、前記特許文献３には、火格子の下方に設けた弾性体で火格子を常時下方へ弾圧付勢して、火格子の先端側がある程度浮き上がるように構成することで、前記曲げ応力を回避することが提唱されているが、この構成では、火格子の設置や交換を、落下灰や溶融メタル、タール（乾留物）などが付着堆積した劣悪な作業環境の焼却炉の下側から行わなければならず、また、火格子の取り付けにも特殊な部材及び複雑な作業が必要となって、施工性及びメンテナンス性の点で劣り実用的でない。
【０００９】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、固定火格子上における可動火格子の前後摺動動作に支障を来さない程度に火格子の上方への変位自由度を確保しつつ必要以上に火格子が浮き上がることを確実に防止し、焼却炉の内側から火格子の設置や交換を、特殊な部品や工具を使用することなく、容易に行うことができるように構成することを課題とする。
また、前述の通り、ごみ処理施設は発電施設として長期に安定した運転が要求されていることから、焼却炉の停止機会を極力低減し、定期点検や整備も短期間で実施することが求められていることに鑑み、本発明が解決しようとする課題は、火格子の装着を安定化かつ簡素化することで火格子に起因する事故を低減し、点検整備を容易にすることにもある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造は、火格子を載せて支持する火格子受部材に火格子の後端を支持位置に保持する保持部が設けられているとともに、前記火格子の下側に係合部、前記火格子受部材に前記係合部が係合する部位である被係合部がそれぞれ設けられ、且つ前記係合部と被係合部は火格子受部材上に載せて支持された火格子が支持位置から上方へ変位したときに係合するように設けられており、
前記火格子受部材で支持された火格子がその前端側を上方へ変位させたときに前記係合部と被係合部が係合することにより、火格子の上方への変位が規制されるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、火格子とこれを支持する火格子受部材に設けられた係合部と被係合部は、火格子受部材上に載せて支持された火格子が支持位置から上方へ変位したときに係合するように、つまり火格子受部材上に火格子を支持させた状態で鉛直方向に沿って所定の間隔を開けて対向するように設置されている。
火格子が前記係合部と被係合部が係合する位置まで上方へ変位可能な、いわゆる半固定状態で火格子受部材に取り付けられているので、固定火格子上で可動火格子が前後に摺動する際に、可動火格子の火格子はその後端を支点としてその前端側を上方へ僅かに変位させつつ固定火格子上をスムーズに摺動し、摺動面が著しく摩耗したり、焼却処理対象物中の硬い異物が火格子、或いは火格子とともに火格子受部材の前端に装着されるスクレーパの下面に楔状に噛み込んで火格子に曲げ応力が加わったりすることはない。
また、焼却処理対象物中の小さな異物を噛み込んで火格子の前端から異物が火格子の下側に入り込んだとしても、火格子の上方への変位に伴い前記係合部と被係合部が係合することで火格子の上方へのさらなる変位が規制され、これにより火格子の下側に大きな異物が入り込むことや、火格子の下側で小さな異物が堆積することが防止され、火格子が火格子受部材から浮き上がったり脱落したりすることを確実に防止することができる。
【００１２】
前記構成の火格子の取り付け構造において、火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つ後側突部に設けられた固定具により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、前記固定具を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成することができる。
【００１３】
これによれば、火格子の取り付けは、火格子受部材に火格子を載せ、火格子の後壁部を火格子受部材に設けられた前側突部と後側突部間に係入させ、前記後壁部が前記前側突部に接合する位置まで火格子を火格子受部材上で前方へスライドさせた状態で、火格子の後壁部を、前記前側突部と後側突部に設けられた固定具とで挟み込んで固定することにより行うことができる。また、固定具を取り外し、火格子を火格子受部材上で後方へスライドさせれば、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、そのまま火格子を上方へ持ち上げれば、火格子受部材上から取り外すことができる。
このように、火格子の着脱を、焼却炉の内側の火格子の上方における操作によって行うことができるので、火格子の設置にともなう焼却炉の施工を簡易な作業で行え、火格子を交換するなどのメンテナンスも手間をかけずに短期間で行うことが可能となる。
なお、前記固定具としては、前記火格子受部材の後側突部に着脱自在な部材であり、後側突部に装着することにより火格子の後壁部を前方へ押圧して前側突部との間に挟み込んでこれを固定するように機能する部材、例えばボルト、バネなどの弾性体などを用いることができる。
【００１４】
また、火格子を火格子受部材上で支持する別な態様して、前記構成の火格子の取り付け構造において、火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つこの後壁部と前記後側突部との間に装填されたスペーサー部材により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、前記スペーサー部材を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成することもできる。
これによる火格子の取り付けは、火格子受部材に火格子を載せ、火格子の後壁部を火格子受部材に設けられた前側突部と後側突部間に係入させた状態で、前記後壁部が前記前側突部に接合する位置まで火格子を火格子受部材上で前方へスライドさせ、前記後壁部と前記後側突部との間にスペーサー部材を装填し、このスペーサー部材と前記前側突部との間に火格子の後壁部を挟み込んで固定することにより行うことができる。また、スペーサー部材を装填位置から取り外し、火格子を火格子受部材上で後方へスライドさせれば、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、そのまま火格子を上方へ持ち上げれば、火格子受部材上から取り外すことができる。
この場合、スペーサー部材を前記後側突部に設けられた固定具により装填位置に固定し、固定具による固定を解除することにより火格子受部材からスペーサー部材を取り外せるように構成することが好ましい。スペーサー部材と固定具を用いることで、火格子受部材上の火格子のスライド可能な範囲を大きく確保することができるとともに、固定具でスペーサー部材を装填位置に固定することで、火格子の後壁部を火格子受部材の前側突部とスペーサー部材との間に挟み込んで固定状態を安定させることができる。
【００１５】
前記構成の火格子の取り付け構造において、係合部と被係合部は、火格子を火格子受部材に取り付けた状態では互いに離間しており、火格子を上方向に変位させたときに互いに係合することで、係合位置以上の火格子の上方向への変位を規制するように機能する部位をいう。前記係合部として火格子の下側に係合突部、前記被係合部として火格子受部材に断面がフック形の凹部を係合面とする係合凹部をそれぞれ設けた構成とすることができる。或いは、互いに係合する係合突部や係合凹部など適宜な係合態様のものを、それぞれの対応位置に設けて構成してもよい。
【００１６】
また、本発明のスクレーパは、火格子とともに火格子受部材に取り付けられるストーカ式焼却炉のスクレーパにおいて、火格子下面とスクレーパ上面間に入り込んだ焼却処理対象物中の異物をスクレーパ下方へ落下させるための切り欠け部がスクレーパ後部に設けられた構成を有することを特徴とする。
火格子とともに火格子受部材にスクレーパを装着して構成されるストーカ式焼却炉にあっては、このようにスクレーパの後部に切り欠け部が設けることで、火格子の下側に入り込んだ異物を、前記切り欠け部から焼却炉の下側に落下させることができ、異物は前記切り欠け部から逐次排出されて火格子下面とスクレーパ上面間で堆積するようなことはなく、堆積した異物の大きな塊により火格子が浮き上がったり脱落したりすることもない。
【００１７】
また、本発明のストーカ式焼却炉は、前記火格子の取り付け構造により火格子が取り付けられた構成を有することを特徴とし、さらに、火格子が取り付けられた被格子受部材の前端に、前記構成のスクレーパが取り付けられた構成を有することを特徴とする。
なお、本発明のスクレーパは、前記図８に示された従来の火格子とともに取り付けても、火格子の浮き上がりや脱落防止に効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態におけるストーカ式焼却炉の炉床部分を示す構成図である。
【図２】図１のストーカ式焼却炉におけるストーカの固定火格子と可動火格子の構成を拡大して示した概略断面構成図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図２の火格子の上面側と下面側の斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図２のスクレーパの上面側と下面側の斜視図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は火格子受け梁に火格子とスクレーパを取り付ける手順を説明するための固定火格子と可動火格子の概略断面構成図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は火格子受け梁上の火格子の位置の違いによる係合突部である軸ピンとフック形状の係合凹部の配置を説明するための図である。
【図７】本発明の他の形態における固定火格子と可動火格子の構成を拡大して示した概略断面構成図である。
【図８】従来の一例の火格子における固定火格子と可動火格子の構成を拡大して示した概略断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態のストーカ式焼却炉の炉床部を示す構成図であり、同図に示されるように、ストーカ式焼却炉１はその炉床部１１に、焼却処理対象物の移送方向に沿って乾燥２ａ、燃焼Ｉ２ｂ、燃焼ＩＩ２ｃ、後燃焼２ｄの各処理領域にストーカ２を多段に配列して構成されている。図中、符番１２は風道であり、図示した炉床部１１は、炉の幅方向中央に中間仕切り３を設けた左右二列のユニット構成としてある。
【００２０】
ストーカ２は、炉床部１１の幅方向横列に沿って、図２に示す固定火格子４Ａ列と可動火格子４Ｂ列を交互に並置し、且つ炉床部１１の長手方向に固定火格子４Ａ列と可動火格子４Ｂ列を階段状に配置してなる横列隔段往復動式を採用し、後述する火格子６間の間隙を均一に保ち、燃焼空気の吹き抜けや落塵を極力少なくするとともに、交互に配置した固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂにより効果的な燃焼処理対象物の移動、反転、撹拌を行えるように構成されている。
また、火格子６を約１５〜２０度の押し上げ角を持って支持し、ストーカ２全体として水平乃至約５度の傾斜角に設けることで、焼却処理対象物が一定層厚を保持して移送されようにし、火格子６は燃焼熱を直接受けにくい構造となっている。
【００２１】
ストーカ２を構成する固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂは、図２に示されるように、それぞれ固定フレーム５Ａと可動フレーム５Ｂの上端に火格子受部材である火格子受け梁８が一体に固定され、それぞれの火格子受け梁８の前端にスクレーパ７を取り付け、このスクレーパ７と火格子受け梁８の上面に火格子６を重ねて取り付けた構成のものとしてある。
【００２２】
詳しくは、火格子６は、耐熱鋳鉄や耐熱鋳鋼を材質とする鋳造品であり、図３に示されるように、平面視矩形状の天面部６１の前端に前壁部６２、後端に後壁部６３をそれぞれ垂下し、後壁部６３の内側に凹部６４を設けるとともに、前壁部６２と凹部６４の間に三つの内壁部６５を並設し、前記天面部６１と各内壁部６５により区画される内部空間を空気流通路とした中空ブロック状に形成してある。
また、各内壁部６５には、その中間部から若干後方寄りの位置に突面部６５ａを下方へ突設してあり、各突面部６５ａに形成された通孔６５ｂに軸ピン６６を通して一体に嵌着してある。
【００２３】
スクレーパ７は、火格子６と同様に、耐熱鋳鉄や耐熱鋳鋼を材質とする鋳造品であり、図４に示されるように、後部に下面を凹部７１ａとした脚部７１を有するとともに、脚部７１の後面端部に切り欠け部７２を設けて脚部７１を三つに区画するとともに、脚部７１の前方に三本のアーム部７３を突設し、各アーム部７３の先端に帯状のヘラ部７４を一体に設けて形成してある。
スクレーパ７は、火格子６よりも幅広に形成されており、一つのスクレーパ７に対して複数本の火格子６を一組として火格子受け梁８に取り付けられるようになっている。
【００２４】
火格子受け梁８は、図２及び図５に示されるように、その上面前端にスクレーパ７の凹部７１ａが嵌合する突部８１を設け、その上面後部に、火格子６の後端を保持する保持部８２を設けるとともに、前記突部８１の後方に、上面及び前面を係合面としたフック形断面の係合凹部８３を一体に設けて形成してある。
前記保持部８２は、火格子受け梁８の上面後部に適宜な間隔を開けて平行に突設された前側突部８２ａ、後側突部８２ｂと、両突部間に装填されるスペーサー部材８２ｃと、後側突部８２ｂに形成された通孔に螺合して前記スペーサー部材８２ｃを両突部間に固定するボルトなどの固着具８２ｄとからなり、火格子受け梁８上に載せた火格子６の後壁部６３を前記前側突部８２ａと後側突部８２ｂの間に係入させ、さらに前記後壁部６３と後側突部８２ｂとの間にスペーサー部材８２ｃを装填し、これを固着具８２ｄで固定することにより、火格子６の後壁部６３を前記前側突部８２ａとスペーサー部材８２ｃの間に挟み込み、火格子６を支持位置に保持し固定するように構成されている。
また、係合凹部８３は、火格子６の軸ピン６６が係合する部位であり、図示されないが、火格子６の前記各突面部６５ａ間の軸ピン６６に係合するように複数の係合凹部８３を列設した形態としてある。
なお、図示されないが、スペーサー部材８２ｃを用いず、固着具８２ｄで火格子６の後壁部６３を前方へ押圧して火格子受け梁８の前側突部８２ａに押し付けて挟み込むことにより火格子６が支持位置に保持されるように設けてもよい。或いは、固着具８２ｄを用いず、スペーサー部材８２ｃの装填により、当該スペーサー部材８２ｃが火格子６の後壁部６３を前方へ押圧し、前記前側突部８２ａとの間で挟み込むように設けてもよい。
【００２５】
前記火格子６とスクレーパ７は、以下の手順で火格子受け梁８に取り付けて固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂを構成することができる。
【００２６】
先ず、図６（Ａ）に示されるように、火格子受け梁８の前端上方にスクレーパ７を配置し、火格子受け梁８の突部８１にスクレーパ７の凹部７１ａを嵌合してスクレーパ７を火格子受け梁８の前端に取り付ける。
【００２７】
次いで、火格子受け梁８の上方に火格子６を配置し、同図（Ｂ）に示されるように、火格子受け梁８の上面に火格子６を載せ、火格子６の後壁部６３を火格子受け梁８に設けられた前側突部８２ａと後側突部８２ｂの間に係入させる。
火格子受け梁８に載せた火格子６が火格子受け梁８の後方寄りに位置し、火格子６の後壁部６３が火格子受け梁８の後側突部８２ｂに接合した状態では、火格子６の下側に設けられた軸ピン６６と火格子受け梁８に設けられた係合凹部８３は、図６（Ａ）に示されるように、前後互いにずれた配置となる。
【００２８】
そして、同図（Ｃ）に示されるように、前記火格子受け梁８の後方寄りに位置した火格子６を前方へスライドさせて、火格子６の後壁部６３を火格子受け梁８の前側縁部８２ａに接合して係合させるとともに、当該後壁部６３と前記後側突部８２ｂの間にできた空間にスペーサー部材８２ｃを装填し、これを後側突部８２ｂの後方から螺合した固着具８２ｄで固定することにより、火格子６とスクレーパ７の取り付けが完了する。
火格子６が火格子受け梁８に取り付けられた状態で、火格子６はその後端が火格子受け梁８の前記保持部８２により固定されて支持位置に保持され、また、前記軸ピン６６と係合凹部８３は、図６（Ｂ）に示されるように、鉛直方向に沿って適宜な間隔を開けて上下対向位置に配置される。
なお、火格子６とスクレーパ７の取り外しは、上記と逆の手順で行うことができる。
【００２９】
このように構成された本形態の固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂによれば、図６（Ｃ）に示されるように、火格子６の軸ピン６６が火格子受け梁８の係合凹部８３に係合する位置まで、火格子６は上方への変位が可能であり、つまり火格子６は半固定状態で火格子受け梁８上に支持されている。
火格子６に上方へ変位する遊びが確保されていることから、固定火格子４Ａ上で可動火格子４Ｂが前後に摺動する際に、可動火格子４Ｂの火格子６はその後端を支点としてその前端側を上方へ僅かに変位させつつ固定火格子４Ａ上をスムーズに摺動し、摺動面が著しく摩耗したり、焼却処理対象物中の硬い異物が火格子６又はスクレーパ７の下面に楔状に噛み込み、火格子６に曲げ応力が加わったりすることはない。
また、焼却処理対象物中の小さな異物を噛み込んで火格子６とスクレーパ７の前端の隙間から異物が火格子６の下側に入り込んだとしても、火格子６の上方への変位に伴い前記軸ピン６６と係合凹部８３とが係合することで火格子６の上方へ変位が規制され、これにより火格子６の下側に大きな異物が入り込むことはなく、火格子６が火格子受け梁８から浮き上がったり脱落したりすることを確実に防止することができる。
また、スクレーパ７の後部に切り欠け部７２ａが設けてあり、火格子６とスクレーパ７の前端の隙間から火格子６の下側に入り込んだ異物は切り欠け部７２から炉床部１１の下方に落下させることができるので、異物が火格子６の下面とスクレーパ７の上面間で堆積するようなことはなく、堆積した異物の大きな塊により火格子６が浮き上がることを防止することが可能である。
【００３０】
図７は本発明の他の形態におけるストーカ２の固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂを示しており、これはスクレーパ７を装備せずに、火格子４を単独で火格子受け梁８に取り付け、固定フレーム５Ａと可動フレーム５Ｂの内側に冷却気体流路を設けた構成のものである。火格子６の着脱は前記と同様の手順で行われる。
このような、火格子６を単独で火格子受け梁８に取り付けた形態のものにおいても、火格子６が上方へ変位した際に火格子６の下側に設けた軸ピン６６と火格子受け梁８に設けた係合凹部８３とが係合することで、当該係合位置以上に火格子６が上方へ変位することを規制し、火格子６の浮き上がりや脱落を確実に防止することが可能である。
【００３１】
なお、図示したストーカ式焼却炉１、固定火格子４Ａ、可動火格子４Ｂ、火格子６、スクレーパ７、及び火格子受け梁８は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、本発明はこれに限定されず、他の適宜な形態で構成することが可能である。
図示した形態では、火格子６に係合突部である軸ピン６６を設け、火格子受け梁８にフック形断面の係合凹部８３を設けたが、これとは逆に火格子６側に係合凹部、火格子受け梁８側に係合突部を設けてもよく、また、係合突部や係合凹部の他に他の係合態様の係合部と被係合部を設けてもよい。また、火格子受部材として火格子受け梁８を図示して説明したが、これとは異なる形態の部材を火格子受部材として用いてもよい。
【００３２】
本発明によれば、上記の如く構成したことにより、次のような効果を奏することができた。
火格子浮き上がりや脱落機会を著しく削減することで長期に安定した連続運転（８０００時間以上）が可能となった。
火格子の浮き上がりが解消され、火格子の設置形態が安定するために、一次空気の部分噴き出しによる不均一燃焼と火格子の部分的な高温酸化焼損が抑制され、火格子の延命化が図られる。
火格子の取り付け取り外し作業が焼却炉内側から容易に行うことができるため、メンテナンス性、作業性が改善された。
火格子の整備機会が削減されることから、作業負荷の低減を図ることができた。
以上により、発電所の機能を有する焼却処理施設に要求される、長期安定運転と点検整備期間の短縮が可能となり、年間稼動率が向上し、安定した電力供給が可能なストーカ式焼却炉を提供できた。
【符号の説明】
【００３３】
１ ストーカ式焼却炉、２ ストーカ、３ 中間仕切り、４Ａ 固定火格子、４Ｂ 可動火格子、５Ａ 固定フレーム、５Ｂ 可動フレーム、６ 火格子、６６ 軸ピン、７ スクレーパ、７１ａ 切り欠け部、８ 火格子受け梁（火格子受部材）、８２ 保持部、８３ 係合凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストーカ式焼却炉の固定火格子と可動火格子を構成する火格子の取り付け構造と、火格子下部に装着されて火格子とともに摺動して火格子上の付着物を掻き取るスクレーパに関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃ごみの焼却処理とともに発生した有害物質の無害化処理を行うごみ焼却処理施設の焼却炉として、焼却炉の幅方向横列に沿って固定火格子列と可動火格子列を並置し、且つ焼却炉の長手方向（焼却処理対象物の移送方向）に前記固定火格子列と可動火格子列とを交互に階段状に配置してなる横列隔段往復動式のストーカ式焼却炉が広く利用されている。
近年、ごみ処理施設の多くは焼却処理としての機能に加え、熱回収施設としてボイラとタービン発電機を付設して発電を行う発電所の機能を有するようになってきている。発電所には長期に安定した電力供給機能が確保されている必要があり、焼却炉を停止させることなく、安定して連続運転ができるよう求められている。
【０００３】
かかるストーカ式焼却炉のストーカを構成する固定火格子１００Ａと可動火格子１００Ｂとして、例えば図８に示されるように、固定フレーム１０１Ａと可動フレーム１０１Ｂの上端にそれぞれ火格子受部材である火格子受け梁１０２が固定され、火格子受け梁１０２の先端に設けた突部１０２ａにスクレーパ１０３の後部に設けた係合孔部１０３ａを嵌め入れてスクレーパ１０３を取り付け、スクレーパ１０３が取り付けられた火格子受け梁１０２に火格子１０４を載せるとともに、火格子１０４の後部下面に設けた凹部１０４ａを火格子受け梁１０２の後部に設けた突部１０２ｂに嵌合させて、火格子１０４が火格子受け梁１０２上に支持されるように構成されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、固定フレームと可動フレーム上で支持される火格子の下方にばねなどの弾性体を設置し、この弾性体の一端を火格子の下部に連結して、火格子を常時下方へ弾圧付勢して設置する構成のものが知られている（例えば特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２３２１４号公報
【特許文献２】特公昭５０−４８９１号公報
【特許文献３】特開２０００−１６１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記図８に示された構成のものは、火格子１０４を火格子受け梁１０２に設けた突部１０２ｂに嵌め込むことにより取り付けることができ、火格子１０４の装着は特殊な作業を必要とせずに容易であり、火格子１０４の交換も焼却炉の内側、すなわち火格子１０４の上側からから簡易に行うことができるという利点を有する。
然し乍ら、この構成のものでは、可動火格子１００Ｂを固定火格子１００Ａ上で前後に往復動させて焼却処理対象物を移送する過程で、焼却処理対象物中の硬い異物がスクレーパ１０３と火格子１０４の先端間の隙間から火格子１０４の下側に楔状に押し入って、或いは小さな異物が火格子１０４の下側で堆積することにより、火格子１０４を火格子受け梁１０２から浮き上がらせ、火格子１０４が火格子受け梁１０２から脱落して破損したり、不燃焼状態の焼却処理対象物の塊が浮き上がった火格子１０４の下側を通り抜けて落下したりする虞があった。
また、火格子１０４の浮き上がりにより、火格子１０４の下側の焼却炉の風道から供給される一次燃焼空気が浮き上がり部に集中して炉内側へ噴出し、不均一燃焼と火格子１０４の部分的な高温酸化焼損をもたらし、火格子１０４の耐久性を著しく低下させてしまう。
【０００７】
この場合、火格子１０４を火格子受け梁１０２の上面に固定すれば火格子１０４が浮き上がることはないが、火格子１０４に鉛直上方へ変位するある程度の遊びがないと、固定火格子１００Ａと可能火格子１００Ｂの摺動面が著しく摩耗してしまい、また、固定火格子１００Ａ上面を可動火格子１００Ｂが摺動する際に、硬い異物が火格子１０４下面やスクレーパ１０３下面に楔状に噛み込むと、上方への曲げ応力により火格子１０４が折損することがある。
火格子１０４は、高温・腐食環境で使用され、形状が複雑であることから、通常、耐熱鋳鉄や耐熱鋳鋼が成形材料として用いられている。鋳造品は炭素鋼などの非鋳造品と比較して曲げ強さ、耐衝撃力が低く、前述の曲げ応力を回避する構造とする必要がある。
【０００８】
また、前記特許文献３には、火格子の下方に設けた弾性体で火格子を常時下方へ弾圧付勢して、火格子の先端側がある程度浮き上がるように構成することで、前記曲げ応力を回避することが提唱されているが、この構成では、火格子の設置や交換を、落下灰や溶融メタル、タール（乾留物）などが付着堆積した劣悪な作業環境の焼却炉の下側から行わなければならず、また、火格子の取り付けにも特殊な部材及び複雑な作業が必要となって、施工性及びメンテナンス性の点で劣り実用的でない。
【０００９】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、固定火格子上における可動火格子の前後摺動動作に支障を来さない程度に火格子の上方への変位自由度を確保しつつ必要以上に火格子が浮き上がることを確実に防止し、焼却炉の内側から火格子の設置や交換を、特殊な部品や工具を使用することなく、容易に行うことができるように構成することを課題とする。
また、前述の通り、ごみ処理施設は発電施設として長期に安定した運転が要求されていることから、焼却炉の停止機会を極力低減し、定期点検や整備も短期間で実施することが求められていることに鑑み、本発明が解決しようとする課題は、火格子の装着を安定化かつ簡素化することで火格子に起因する事故を低減し、点検整備を容易にすることにもある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造は、火格子を載せて支持する火格子受部材に火格子の後端を支持位置に保持する保持部が設けられているとともに、前記火格子の下側に係合部、前記火格子受部材に前記係合部が係合する部位である被係合部がそれぞれ設けられ、且つ前記係合部と被係合部は火格子受部材上に載せて支持された火格子が支持位置から上方へ変位したときに係合するように設けられており、
前記火格子受部材で支持された火格子がその前端側を上方へ変位させたときに前記係合部と被係合部が係合することにより、火格子の上方への変位が規制されるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、火格子とこれを支持する火格子受部材に設けられた係合部と被係合部は、火格子受部材上に載せて支持された火格子が支持位置から上方へ変位したときに係合するように、つまり火格子受部材上に火格子を支持させた状態で鉛直方向に沿って所定の間隔を開けて対向するように設置されている。
火格子が前記係合部と被係合部が係合する位置まで上方へ変位可能な、いわゆる半固定状態で火格子受部材に取り付けられているので、固定火格子上で可動火格子が前後に摺動する際に、可動火格子の火格子はその後端を支点としてその前端側を上方へ僅かに変位させつつ固定火格子上をスムーズに摺動し、摺動面が著しく摩耗したり、焼却処理対象物中の硬い異物が火格子、或いは火格子とともに火格子受部材の前端に装着されるスクレーパの下面に楔状に噛み込んで火格子に曲げ応力が加わったりすることはない。
また、焼却処理対象物中の小さな異物を噛み込んで火格子の前端から異物が火格子の下側に入り込んだとしても、火格子の上方への変位に伴い前記係合部と被係合部が係合することで火格子の上方へのさらなる変位が規制され、これにより火格子の下側に大きな異物が入り込むことや、火格子の下側で小さな異物が堆積することが防止され、火格子が火格子受部材から浮き上がったり脱落したりすることを確実に防止することができる。
【００１２】
前記構成の火格子の取り付け構造において、火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つ後側突部に設けられた固定具により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、前記固定具を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成することができる。
【００１３】
これによれば、火格子の取り付けは、火格子受部材に火格子を載せ、火格子の後壁部を火格子受部材に設けられた前側突部と後側突部間に係入させ、前記後壁部が前記前側突部に接合する位置まで火格子を火格子受部材上で前方へスライドさせた状態で、火格子の後壁部を、前記前側突部と後側突部に設けられた固定具とで挟み込んで固定することにより行うことができる。また、固定具を取り外し、火格子を火格子受部材上で後方へスライドさせれば、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、そのまま火格子を上方へ持ち上げれば、火格子受部材上から取り外すことができる。
このように、火格子の着脱を、焼却炉の内側の火格子の上方における操作によって行うことができるので、火格子の設置にともなう焼却炉の施工を簡易な作業で行え、火格子を交換するなどのメンテナンスも手間をかけずに短期間で行うことが可能となる。
なお、前記固定具としては、前記火格子受部材の後側突部に着脱自在な部材であり、後側突部に装着することにより火格子の後壁部を前方へ押圧して前側突部との間に挟み込んでこれを固定するように機能する部材、例えばボルト、バネなどの弾性体などを用いることができる。
【００１４】
また、火格子を火格子受部材上で支持する別な態様して、前記構成の火格子の取り付け構造において、火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つこの後壁部と前記後側突部との間に装填されたスペーサー部材により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、前記スペーサー部材を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成することもできる。
これによる火格子の取り付けは、火格子受部材に火格子を載せ、火格子の後壁部を火格子受部材に設けられた前側突部と後側突部間に係入させた状態で、前記後壁部が前記前側突部に接合する位置まで火格子を火格子受部材上で前方へスライドさせ、前記後壁部と前記後側突部との間にスペーサー部材を装填し、このスペーサー部材と前記前側突部との間に火格子の後壁部を挟み込んで固定することにより行うことができる。また、スペーサー部材を装填位置から取り外し、火格子を火格子受部材上で後方へスライドさせれば、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、そのまま火格子を上方へ持ち上げれば、火格子受部材上から取り外すことができる。
この場合、スペーサー部材を前記後側突部に設けられた固定具により装填位置に固定し、固定具による固定を解除することにより火格子受部材からスペーサー部材を取り外せるように構成することが好ましい。スペーサー部材と固定具を用いることで、火格子受部材上の火格子のスライド可能な範囲を大きく確保することができるとともに、固定具でスペーサー部材を装填位置に固定することで、火格子の後壁部を火格子受部材の前側突部とスペーサー部材との間に挟み込んで固定状態を安定させることができる。
【００１５】
前記構成の火格子の取り付け構造において、係合部と被係合部は、火格子を火格子受部材に取り付けた状態では互いに離間しており、火格子を上方向に変位させたときに互いに係合することで、係合位置以上の火格子の上方向への変位を規制するように機能する部位をいう。前記係合部として火格子の下側に係合突部、前記被係合部として火格子受部材に断面がフック形の凹部を係合面とする係合凹部をそれぞれ設けた構成とすることができる。或いは、互いに係合する係合突部や係合凹部など適宜な係合態様のものを、それぞれの対応位置に設けて構成してもよい。
【００１６】
また、本発明のスクレーパは、火格子とともに火格子受部材に取り付けられるストーカ式焼却炉のスクレーパにおいて、火格子下面とスクレーパ上面間に入り込んだ焼却処理対象物中の異物をスクレーパ下方へ落下させるための切り欠け部がスクレーパ後部に設けられた構成を有することを特徴とする。
火格子とともに火格子受部材にスクレーパを装着して構成されるストーカ式焼却炉にあっては、このようにスクレーパの後部に切り欠け部が設けることで、火格子の下側に入り込んだ異物を、前記切り欠け部から焼却炉の下側に落下させることができ、異物は前記切り欠け部から逐次排出されて火格子下面とスクレーパ上面間で堆積するようなことはなく、堆積した異物の大きな塊により火格子が浮き上がったり脱落したりすることもない。
【００１７】
また、本発明のストーカ式焼却炉は、前記火格子の取り付け構造により火格子が取り付けられた構成を有することを特徴とし、さらに、火格子が取り付けられた被格子受部材の前端に、前記構成のスクレーパが取り付けられた構成を有することを特徴とする。
なお、本発明のスクレーパは、前記図８に示された従来の火格子とともに取り付けても、火格子の浮き上がりや脱落防止に効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態におけるストーカ式焼却炉の炉床部分を示す構成図である。
【図２】図１のストーカ式焼却炉におけるストーカの固定火格子と可動火格子の構成を拡大して示した概略断面構成図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図２の火格子の上面側と下面側の斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図２のスクレーパの上面側と下面側の斜視図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は火格子受け梁に火格子とスクレーパを取り付ける手順を説明するための固定火格子と可動火格子の概略断面構成図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は火格子受け梁上の火格子の位置の違いによる係合突部である軸ピンとフック形状の係合凹部の配置を説明するための図である。
【図７】本発明の他の形態における固定火格子と可動火格子の構成を拡大して示した概略断面構成図である。
【図８】従来の一例の火格子における固定火格子と可動火格子の構成を拡大して示した概略断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態のストーカ式焼却炉の炉床部を示す構成図であり、同図に示されるように、ストーカ式焼却炉１はその炉床部１１に、焼却処理対象物の移送方向に沿って乾燥２ａ、燃焼Ｉ２ｂ、燃焼ＩＩ２ｃ、後燃焼２ｄの各処理領域にストーカ２を多段に配列して構成されている。図中、符番１２は風道であり、図示した炉床部１１は、炉の幅方向中央に中間仕切り３を設けた左右二列のユニット構成としてある。
【００２０】
ストーカ２は、炉床部１１の幅方向横列に沿って、図２に示す固定火格子４Ａ列と可動火格子４Ｂ列を交互に並置し、且つ炉床部１１の長手方向に固定火格子４Ａ列と可動火格子４Ｂ列を階段状に配置してなる横列隔段往復動式を採用し、後述する火格子６間の間隙を均一に保ち、燃焼空気の吹き抜けや落塵を極力少なくするとともに、交互に配置した固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂにより効果的な燃焼処理対象物の移動、反転、撹拌を行えるように構成されている。
また、火格子６を約１５〜２０度の押し上げ角を持って支持し、ストーカ２全体として水平乃至約５度の傾斜角に設けることで、焼却処理対象物が一定層厚を保持して移送されようにし、火格子６は燃焼熱を直接受けにくい構造となっている。
【００２１】
ストーカ２を構成する固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂは、図２に示されるように、それぞれ固定フレーム５Ａと可動フレーム５Ｂの上端に火格子受部材である火格子受け梁８が一体に固定され、それぞれの火格子受け梁８の前端にスクレーパ７を取り付け、このスクレーパ７と火格子受け梁８の上面に火格子６を重ねて取り付けた構成のものとしてある。
【００２２】
詳しくは、火格子６は、耐熱鋳鉄や耐熱鋳鋼を材質とする鋳造品であり、図３に示されるように、平面視矩形状の天面部６１の前端に前壁部６２、後端に後壁部６３をそれぞれ垂下し、後壁部６３の内側に凹部６４を設けるとともに、前壁部６２と凹部６４の間に三つの内壁部６５を並設し、前記天面部６１と各内壁部６５により区画される内部空間を空気流通路とした中空ブロック状に形成してある。
また、各内壁部６５には、その中間部から若干後方寄りの位置に突面部６５ａを下方へ突設してあり、各突面部６５ａに形成された通孔６５ｂに軸ピン６６を通して一体に嵌着してある。
【００２３】
スクレーパ７は、火格子６と同様に、耐熱鋳鉄や耐熱鋳鋼を材質とする鋳造品であり、図４に示されるように、後部に下面を凹部７１ａとした脚部７１を有するとともに、脚部７１の後面端部に切り欠け部７２を設けて脚部７１を三つに区画するとともに、脚部７１の前方に三本のアーム部７３を突設し、各アーム部７３の先端に帯状のヘラ部７４を一体に設けて形成してある。
スクレーパ７は、火格子６よりも幅広に形成されており、一つのスクレーパ７に対して複数本の火格子６を一組として火格子受け梁８に取り付けられるようになっている。
【００２４】
火格子受け梁８は、図２及び図５に示されるように、その上面前端にスクレーパ７の凹部７１ａが嵌合する突部８１を設け、その上面後部に、火格子６の後端を保持する保持部８２を設けるとともに、前記突部８１の後方に、上面及び前面を係合面としたフック形断面の係合凹部８３を一体に設けて形成してある。
前記保持部８２は、火格子受け梁８の上面後部に適宜な間隔を開けて平行に突設された前側突部８２ａ、後側突部８２ｂと、両突部間に装填されるスペーサー部材８２ｃと、後側突部８２ｂに形成された通孔に螺合して前記スペーサー部材８２ｃを両突部間に固定するボルトなどの固着具８２ｄとからなり、火格子受け梁８上に載せた火格子６の後壁部６３を前記前側突部８２ａと後側突部８２ｂの間に係入させ、さらに前記後壁部６３と後側突部８２ｂとの間にスペーサー部材８２ｃを装填し、これを固着具８２ｄで固定することにより、火格子６の後壁部６３を前記前側突部８２ａとスペーサー部材８２ｃの間に挟み込み、火格子６を支持位置に保持し固定するように構成されている。
また、係合凹部８３は、火格子６の軸ピン６６が係合する部位であり、図示されないが、火格子６の前記各突面部６５ａ間の軸ピン６６に係合するように複数の係合凹部８３を列設した形態としてある。
なお、図示されないが、スペーサー部材８２ｃを用いず、固着具８２ｄで火格子６の後壁部６３を前方へ押圧して火格子受け梁８の前側突部８２ａに押し付けて挟み込むことにより火格子６が支持位置に保持されるように設けてもよい。或いは、固着具８２ｄを用いず、スペーサー部材８２ｃの装填により、当該スペーサー部材８２ｃが火格子６の後壁部６３を前方へ押圧し、前記前側突部８２ａとの間で挟み込むように設けてもよい。
【００２５】
前記火格子６とスクレーパ７は、以下の手順で火格子受け梁８に取り付けて固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂを構成することができる。
【００２６】
先ず、図６（Ａ）に示されるように、火格子受け梁８の前端上方にスクレーパ７を配置し、火格子受け梁８の突部８１にスクレーパ７の凹部７１ａを嵌合してスクレーパ７を火格子受け梁８の前端に取り付ける。
【００２７】
次いで、火格子受け梁８の上方に火格子６を配置し、同図（Ｂ）に示されるように、火格子受け梁８の上面に火格子６を載せ、火格子６の後壁部６３を火格子受け梁８に設けられた前側突部８２ａと後側突部８２ｂの間に係入させる。
火格子受け梁８に載せた火格子６が火格子受け梁８の後方寄りに位置し、火格子６の後壁部６３が火格子受け梁８の後側突部８２ｂに接合した状態では、火格子６の下側に設けられた軸ピン６６と火格子受け梁８に設けられた係合凹部８３は、図６（Ａ）に示されるように、前後互いにずれた配置となる。
【００２８】
そして、同図（Ｃ）に示されるように、前記火格子受け梁８の後方寄りに位置した火格子６を前方へスライドさせて、火格子６の後壁部６３を火格子受け梁８の前側縁部８２ａに接合して係合させるとともに、当該後壁部６３と前記後側突部８２ｂの間にできた空間にスペーサー部材８２ｃを装填し、これを後側突部８２ｂの後方から螺合した固着具８２ｄで固定することにより、火格子６とスクレーパ７の取り付けが完了する。
火格子６が火格子受け梁８に取り付けられた状態で、火格子６はその後端が火格子受け梁８の前記保持部８２により固定されて支持位置に保持され、また、前記軸ピン６６と係合凹部８３は、図６（Ｂ）に示されるように、鉛直方向に沿って適宜な間隔を開けて上下対向位置に配置される。
なお、火格子６とスクレーパ７の取り外しは、上記と逆の手順で行うことができる。
【００２９】
このように構成された本形態の固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂによれば、図６（Ｃ）に示されるように、火格子６の軸ピン６６が火格子受け梁８の係合凹部８３に係合する位置まで、火格子６は上方への変位が可能であり、つまり火格子６は半固定状態で火格子受け梁８上に支持されている。
火格子６に上方へ変位する遊びが確保されていることから、固定火格子４Ａ上で可動火格子４Ｂが前後に摺動する際に、可動火格子４Ｂの火格子６はその後端を支点としてその前端側を上方へ僅かに変位させつつ固定火格子４Ａ上をスムーズに摺動し、摺動面が著しく摩耗したり、焼却処理対象物中の硬い異物が火格子６又はスクレーパ７の下面に楔状に噛み込み、火格子６に曲げ応力が加わったりすることはない。
また、焼却処理対象物中の小さな異物を噛み込んで火格子６とスクレーパ７の前端の隙間から異物が火格子６の下側に入り込んだとしても、火格子６の上方への変位に伴い前記軸ピン６６と係合凹部８３とが係合することで火格子６の上方へ変位が規制され、これにより火格子６の下側に大きな異物が入り込むことはなく、火格子６が火格子受け梁８から浮き上がったり脱落したりすることを確実に防止することができる。
また、スクレーパ７の後部に切り欠け部７２ａが設けてあり、火格子６とスクレーパ７の前端の隙間から火格子６の下側に入り込んだ異物は切り欠け部７２から炉床部１１の下方に落下させることができるので、異物が火格子６の下面とスクレーパ７の上面間で堆積するようなことはなく、堆積した異物の大きな塊により火格子６が浮き上がることを防止することが可能である。
【００３０】
図７は本発明の他の形態におけるストーカ２の固定火格子４Ａと可動火格子４Ｂを示しており、これはスクレーパ７を装備せずに、火格子４を単独で火格子受け梁８に取り付け、固定フレーム５Ａと可動フレーム５Ｂの内側に冷却気体流路を設けた構成のものである。火格子６の着脱は前記と同様の手順で行われる。
このような、火格子６を単独で火格子受け梁８に取り付けた形態のものにおいても、火格子６が上方へ変位した際に火格子６の下側に設けた軸ピン６６と火格子受け梁８に設けた係合凹部８３とが係合することで、当該係合位置以上に火格子６が上方へ変位することを規制し、火格子６の浮き上がりや脱落を確実に防止することが可能である。
【００３１】
なお、図示したストーカ式焼却炉１、固定火格子４Ａ、可動火格子４Ｂ、火格子６、スクレーパ７、及び火格子受け梁８は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、本発明はこれに限定されず、他の適宜な形態で構成することが可能である。
図示した形態では、火格子６に係合突部である軸ピン６６を設け、火格子受け梁８にフック形断面の係合凹部８３を設けたが、これとは逆に火格子６側に係合凹部、火格子受け梁８側に係合突部を設けてもよく、また、係合突部や係合凹部の他に他の係合態様の係合部と被係合部を設けてもよい。また、火格子受部材として火格子受け梁８を図示して説明したが、これとは異なる形態の部材を火格子受部材として用いてもよい。
【００３２】
本発明によれば、上記の如く構成したことにより、次のような効果を奏することができた。
火格子浮き上がりや脱落機会を著しく削減することで長期に安定した連続運転（８０００時間以上）が可能となった。
火格子の浮き上がりが解消され、火格子の設置形態が安定するために、一次空気の部分噴き出しによる不均一燃焼と火格子の部分的な高温酸化焼損が抑制され、火格子の延命化が図られる。
火格子の取り付け取り外し作業が焼却炉内側から容易に行うことができるため、メンテナンス性、作業性が改善された。
火格子の整備機会が削減されることから、作業負荷の低減を図ることができた。
以上により、発電所の機能を有する焼却処理施設に要求される、長期安定運転と点検整備期間の短縮が可能となり、年間稼動率が向上し、安定した電力供給が可能なストーカ式焼却炉を提供できた。
【符号の説明】
【００３３】
１ ストーカ式焼却炉、２ ストーカ、３ 中間仕切り、４Ａ 固定火格子、４Ｂ 可動火格子、５Ａ 固定フレーム、５Ｂ 可動フレーム、６ 火格子、６６ 軸ピン、７ スクレーパ、７１ａ 切り欠け部、８ 火格子受け梁（火格子受部材）、８２ 保持部、８３ 係合凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火格子を載せて支持する火格子受部材に火格子の後端を支持位置に保持する保持部が設けられているとともに、前記火格子の下側に係合部、前記火格子受部材に前記係合部が係合する部位である被係合部がそれぞれ設けられ、且つ前記係合部と被係合部は火格子受部材上に載せて支持された火格子が支持位置から上方へ変位したときに係合するように設けられており、
前記火格子受部材で支持された火格子がその前端側を上方へ変位させたときに前記係合部と被係合部が係合することにより、火格子の上方への変位が規制されるように構成されていることを特徴とするストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項２】
前記火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つ後側突部に設けられた固定具により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、
前記固定具を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項３】
前記火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つこの後壁部と前記後側突部との間に装填されたスペーサー部材により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、
前記スペーサー部材を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項４】
火格子の後壁部と火格子受部材の後側突部との間に装填されたスペーサー部材は、前記後側突部に設けられた固定具により装填位置に固定され、固定具による固定を解除することにより火格子受部材から取り外せるように設けた構成を有する請求項３に記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項５】
前記係合部として火格子の下側に係合突部、前記被係合部として火格子受部材に断面がフック形の凹部を係合面とする係合凹部がそれぞれ設けられた構成を有する請求項１〜４の何れかに記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項６】
火格子とともに火格子受部材に取り付けられるストーカ式焼却炉のスクレーパにおいて、火格子下面とスクレーパ上面間に入り込んだ焼却処理対象物中の異物をスクレーパ下方へ落下させるための切り欠け部がスクレーパ後部に設けられた構成を有することを特徴とするストーカ式焼却炉のスクレーパ。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の火格子の取り付け構造により火格子が取り付けられた構成を有するストーカ式焼却炉。
【請求項８】
前記火格子が取り付けられた火格子受部材の前端に、請求項６に記載されたスクレーパが取り付けられた構成を有する請求項７に記載のストーカ式焼却炉。
【請求項１】
火格子を載せて支持する火格子受部材に火格子の後端を支持位置に保持する保持部が設けられているとともに、前記火格子の下側に係合部、前記火格子受部材に前記係合部が係合する部位である被係合部がそれぞれ設けられ、且つ前記係合部と被係合部は火格子受部材上に載せて支持された火格子が支持位置から上方へ変位したときに係合するように設けられており、
前記火格子受部材で支持された火格子がその前端側を上方へ変位させたときに前記係合部と被係合部が係合することにより、火格子の上方への変位が規制されるように構成されていることを特徴とするストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項２】
前記火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つ後側突部に設けられた固定具により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、
前記固定具を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項３】
前記火格子受部材上に載せられた火格子は、その後壁部を、火格子受部材の上面後部に突設された前側突部と後側突部の間に係入させ、且つこの後壁部と前記後側突部との間に装填されたスペーサー部材により前記前側突部に係合せしめられて支持位置に挟持され、この状態で前記係合部と被係合部は上下対向位置に配置されるとともに、
前記スペーサー部材を取り外し、火格子受部材上に載せられた火格子が、その後壁部が前記後側突部に接合する位置まで移動した状態では、前記係合部と被係合部が前後互いにずれた配置となり、この状態で火格子を火格子受部材上から取り外すことができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項４】
火格子の後壁部と火格子受部材の後側突部との間に装填されたスペーサー部材は、前記後側突部に設けられた固定具により装填位置に固定され、固定具による固定を解除することにより火格子受部材から取り外せるように設けた構成を有する請求項３に記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項５】
前記係合部として火格子の下側に係合突部、前記被係合部として火格子受部材に断面がフック形の凹部を係合面とする係合凹部がそれぞれ設けられた構成を有する請求項１〜４の何れかに記載のストーカ式焼却炉の火格子の取り付け構造。
【請求項６】
火格子とともに火格子受部材に取り付けられるストーカ式焼却炉のスクレーパにおいて、火格子下面とスクレーパ上面間に入り込んだ焼却処理対象物中の異物をスクレーパ下方へ落下させるための切り欠け部がスクレーパ後部に設けられた構成を有することを特徴とするストーカ式焼却炉のスクレーパ。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の火格子の取り付け構造により火格子が取り付けられた構成を有するストーカ式焼却炉。
【請求項８】
前記火格子が取り付けられた火格子受部材の前端に、請求項６に記載されたスクレーパが取り付けられた構成を有する請求項７に記載のストーカ式焼却炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７２６２８（Ｐ２０１３−７２６２８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４１９０（Ｐ２０１１−２１４１９０）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（３０８０２４３９５）荏原環境プラント株式会社 (8)
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（３０８０２４３９５）荏原環境プラント株式会社 (8)
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