流動層炉からの不燃物抜出システム
不燃物抜出システム（３０２ａ）は、流動媒体（３１０）によって形成される流動層（３１２）を有する流動層炉（３０５）から不燃物を抜き出す。不燃物抜出システム（３０２ａ）は、流動媒体と不燃物とを混合させた混合物（３１０ｂ）を流動層炉（３０５）の炉底（３１１）から移送する混合物移送経路（３１６）を有する。また、不燃物抜出システム（３０２ａ）は、混合物移送経路（３１６）の下流に位置し、混合物（３１０ｂ）を流動化ガス（３３１）により流動させると共に、混合物を第１の分離混合物（３１０ｇ）と第２の分離混合物（３１０ｆ）とに分離する流動層分級室（３９０）を有する。不燃物抜出システム（３０２ａ）は、第１の分離混合物（３１０ｇ）を流動層炉（３０５）内に還流させる還流通路（３９１，３９４）と、第２の分離混合物（３１０ｆ）を流動層炉（３０５）の外部へ排出させる不燃物排出通路（３９２）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動床式燃焼炉、流動床式ガス化炉、および、循環流動層ボイラのような流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムに関し、特に、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃強化プラスチック（廃ＦＲＰ）、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物（ＡＳＲ）、廃油等の廃棄物、または不燃分を含む固体燃料等（例えば石炭）の固体可燃物を燃焼、またはガス化、若しくは熱分解処理する流動層炉から不燃物を流動媒体と共に抜き出す不燃物抜出システムに関する。また、本発明は、かかる不燃物抜出システムと流動層炉とを備える流動層炉システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、不燃物抜出システム５０２と流動床式ガス化炉（流動層炉）５０５とを備えた従来の流動床式ガス化炉システム（流動層炉システム）５０１の模式的な断面図である。不燃物抜出システム５０２は、不燃物抜出シュート５０４と、不燃物抜出コンベヤ５２０と、ダブルダンパ５１８とを備える。流動床式ガス化炉５０５に投入された固体可燃物５１４は、流動床式ガス化炉５０５内で可燃物が部分燃焼あるいはガス化され不燃物が流動媒体５１０と共に流動層５１２内を旋回する。この不燃物と流動媒体５１０の混合物５１０ａを、炉底５１１から自然流下させる垂直な、もしくは傾斜をもった不燃物抜出シュート５０４と、不燃物抜出シュート５０４と連結した不燃物抜出コンベヤ５２０とを経由して下流のダブルダンパ５１８へ移送させている。
【０００３】
流動床式ガス化炉５０５は、炉底５１１から流動層５１２へ部分燃焼用空気５２４が供給され、３５０℃から８５０℃に保持された流動媒体５１０を内部で旋回流動させる流動層５１２が形成される。流動床式ガス化炉５０５に供給された固体可燃物５１４がこの流動層５１２に投入されると、熱せられた流動媒体５１０と部分燃焼用空気５２４に接触して速やかに熱分解ガス化され、ガス、タール、固形カーボンを生成する。
【０００４】
流動層５１２で熱分解ガス化された熱分解ガスは流動層５１２上部の出口ダクト５２２より排出される。また、炉底５１１からは流動媒体５１０と不燃物の混合物５１０ａが不燃物抜出シュート５０４へ排出される。ここで排出される流動媒体５１０には、硅砂の他に鉄、鋼、アルミニュームといった不燃物およびガス化工程で発生する未燃チャー分が含まれている。
【０００５】
以上のような従来の流動床式ガス化炉システム５０１の流動床式ガス化炉５０５は、不燃物抜出シュート５０４から不燃物抜出コンベヤ５２０にかけて形成されている混合物移送経路５１６の気密状態を維持するシール性を確保することが重要である。すなわち、混合物移送経路５１６の気密状態部分のシール性が維持できなくなると、流動床式ガス化炉５０５内の未燃焼の可燃ガスや一酸化炭素等が流動床式ガス化炉５０５外に漏れ出し、爆発や人体に中毒を引き起こすという悪影響が懸念されるだけでなく、不燃物抜出シュート５０４に部分燃焼用空気５２４がリークすることによって、不燃物抜出シュート５０４内の流動媒体５１０中に混入している未燃分が燃焼、高温化し硅砂や灰分が溶解してクリンカを形成させる可能性が高まる。不燃物抜出コンベヤ５２０の出口に設けたダブルダンパ２１８は、このシール性を補うためのものである。
【０００６】
また、不燃物抜出シュート５０４から不燃物抜出コンベヤ５２０にかけての混合物移送経路５１６のシール性が確保されている状態であっても、不燃物抜出シュート５０４の上方、すなわち、流動層５１２から不燃物抜出シュート５０４への入口近傍部分５１５においては、流動媒体５１０に混入して排出されようとする未燃チャーが拡散してきた部分燃焼用空気５２４と反応して燃焼、高温化し、同じくクリンカを形成するおそれがある。このクリンカは、不燃物抜出シュート５０４を閉塞させ、流動床式ガス化炉５０５の稼働率を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、流動媒体と不燃物の混合物の不燃物濃度を高めて外部に抜き出すことのできる不燃物抜出システムを備えた流動層炉システムを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、流動層炉システムの外への未燃ガスのリークを防止することのできる不燃物抜出システムを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を流動化ガスにより流動させると共に、前記混合物を前記流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離する流動層分級室を有する。不燃物抜出システムは、前記第１の分離混合物を前記流動層炉内に還流させる還流通路と、前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路とを含む。
【００１０】
このように、不燃物抜出システムは、混合物移送経路と、流動層分級室と、還流通路と、不燃物排出通路とを備えるため、流動層分級室において、混合物移送経路により流動層炉の炉底から移送した流動媒体と不燃物とを混合させた混合物を流動化ガスにより流動させ、混合物中の流動媒体と不燃物との濃度分布を変化させ、混合物を流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離し、第１の分離混合物を貫流通路により流動層炉へ還流させ、第２の分離混合物を不燃物排出通路により流動層炉の外部へ排出させることができる。
【００１１】
本発明の好ましい態様によれば、前記不燃物排出通路は、前記流動層分級室の下流に設けられている、前記不燃物排出通路は、前記第２の分離混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させてもよい。このような不燃物排出通路により、第２の分離混合物を上方に移送させ、流動層の界面よりも高い位置から第２の分離混合物を流動層炉の外部へ排出することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様によれば、不燃物抜出システムは、前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する。あるいは、不燃物抜出システムは、前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有していてもよい。このような流動媒体移送装置により、第２の分離混合物を垂直若しくは水平面から流動媒体の安息角以上の角度で上方へ移送させることができる。
【００１３】
本発明の好ましい態様によれば、前記流動層分級室は、前記不燃物排出通路に接続される通路部を有する。前記通路部は、前記不燃物排出通路方向に進むほど徐々に断面積が増大し、前記通路部の底面は、前記不燃物排出通路に向けて下方に傾斜する。このように構成すると、通路部により第１の分離混合物と第２の分離混合物とを効率良く分離させることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路を有する。
【００１５】
このように、不燃物抜出システムは混合物移送経路と不燃物排出通路とを備えるため、混合物移送経路により流動層炉の炉底から移送した流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を、不燃物排出通路により上方に移送させ流動層の界面よりも高い位置から流動層炉の外部へ排出することができる。
【００１６】
本発明の第３の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置とを有する。不燃物抜出システムは、前記不燃物排出通路の内面から径方向内側に突出する凸部を有する。このような構成により、前記混合物の周方向の回転は抑制され、スクリューと共回りすることなく安定な搬送を維持することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムを提供する。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムはまた、前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、前記不燃物排出通路内で前記混合物を前記流動層炉の外部へ垂直上方に移送するスクリュー翼を有するスクリューコンベアとを有する。前記スクリューコンベアは、前記スクリュー翼の裏面に設けられたブロック部材を有する。
【００１８】
本発明の第５の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ前記流動層炉の外部へ移送させる流動媒体移送装置とを有する。不燃物抜出システムは、前記流動媒体移送装置の下部からガスを吹き込み、前記流動媒体移送装置の下部の圧力を上げる吹き込み装置を有する。
【００１９】
本発明の第６の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉を有する流動層炉システムが提供される。流動層炉システムは、上述した不燃物抜出システムを有する。このように構成すると、第１の分離混合物３を流動層炉へ還流させ、第２の分離混合物を流動層炉の外部へ排出させることができる。
【００２０】
本発明の上述した目的ならびにその他の目的および効果は、本発明の好ましい実施形態を一例として図示した添付図面と照らし合わせれば、以下に述べる説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態における不燃物抜出システムを図２から図１３を参照して説明する。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施の形態としてのガス化システム（流動層炉システム）３０１の模式図である。流動層炉システム３０１は、流動媒体３１０を収容する流動層炉３０５と不燃物抜出システム３０２ａとを備える。流動層炉３０５は、グランドに対して鉛直方向に立設された円筒形もしくは矩形容器である。不燃物抜出システム３０２ａは、流動層炉３０５の下方に設けられた混合物移送経路３１６と、この混合物移送経路３１６の下流に位置する流動層分級室３９０と、流動層分級室３９０の上方に設けられた還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、流動層分級室３９０の下流に設けた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、流動媒体上昇室３９１の下流に設けた還流通路としての流動媒体戻し通路３９４と、を備える。混合物移送経路３１６は、流動層炉３０５の炉底３１１に接続され鉛直方向に配置された不燃物抜出シュート３０７と、不燃物抜出シュート３０７に接続され水平に配置された混合物水平移送経路３１６ｄを備える。
【００２３】
流動層炉３０５は、被処理物としての可燃性廃棄物３１４を上部の投入口３０８から内部へ投入し、この可燃性廃棄物３１４を燃焼させる燃焼温度を有する高温の流動媒体３１０を炉底３１１から吹き込む燃焼用空気３２４により流動させ旋回流動３０６を起こし濃厚な旋回流動層３１２を形成する。この旋回流動層３１２の中で可燃性廃棄物３１４の燃焼を行う。可燃性廃棄物３１４は、例えば、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃強化プラスチック（廃ＦＲＰ）、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物（ＡＳＲ）、廃油等の廃棄物、または不燃分を含む固体燃料等（例えば石炭）の可燃物である。
【００２４】
この流動層炉３０５に投入された可燃性廃棄物３１４は、流動層炉３０５内で完全燃焼される。完全燃焼した可燃性廃棄物３１４は、流動媒体３１０と不燃物が混合した混合物３１０ａを形成し、混合物３１０ａは流動層炉３０５の炉底３１１から抜き出され混合物移送経路３１６を経由して流動層分級室３９０へ移送される。可燃性廃棄物３１４の完全燃焼により発生するガスは、流動層炉３０５の上部に設けた出口ダクト３２２から排気され、例えば、次段の溶融炉システムへ供給される。
【００２５】
混合物移送経路３１６は、流動層炉５の炉底３１１から流下した混合物３１０ａを、混合物移送経路３１６の混合物水平移送経路３１６ｄ内に配置されたスクリューコンベヤ（図示せず）により、混合物３１０ｂとして気密状態で流動層分級室３９０へ移送する。
【００２６】
流動層分級室３９０内の混合物３１０ｂは、外部から供給口３３０を介して流動化ガス３３１（例えば、酸素を含まない不活性ガス）により、流動媒体３１０の濃度が高い第１の分離混合物３１０ｇと、不燃物濃度が高い第２の分離混合物３１０ｆとに分離される。第１の分離混合物３１０ｇは流動媒体上昇室３９１を流動化ガス３３１とともに上昇し、流動媒体排出口３９３から流動媒体戻し通路３９４を経由して流動層炉３０５の還流口３９３ａへ移送され、流動層炉３０５のフリーボード部３３２に供給される。流動層分級室３９０に供給される流動化ガス３３１は第１の分離混合物３１０ｇ中の未燃分濃度が十分に低い場合は空気等の酸素含有ガスでもよい。
【００２７】
また、流動媒体上昇室３９１から排気されるガスは、流動媒体上昇室３９１の頂部に設けられた流動化ガス排気口３９７から排出され、配管を介して流動層炉３０５のガス還流口３９６へ移送し流動層炉３０５のフリーボード部３３２に供給される。この流動媒体上昇室３９１の排気ガスは、２次燃焼用ガスとして流動層炉３０５内部で有効に利用される。勿論、排気口３９７と流動媒体排出口３９３は共通としてもよい。したがって、この場合は、ガス還流口３９６と還流口３９３ａも共通にすることができる。
【００２８】
このように流動媒体上昇室３９１と流動層炉３０５のフリーボード部３３２が連通しているため、流動層炉３０５と流動媒体上昇室３９１は互いに極端な圧力差が生じることを防止できるという利点がある。
【００２９】
さらに、流動層分級室３９０に併設された第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２に流下した第２の分離混合物３１０ｆは、例えば、流動媒体移送装置としての垂直移送のスクリューコンベヤ３７８により立ち上がり室３９２内部を上昇し不燃物排出口３１７から不燃物３６０として外部へ排出され、または次段の溶融炉（図示せず）の処理システムへ移送される。ここで、図示した立ち上がり室９３９２は、グランドに対して鉛直方向に９０°の角度で立設して構成している。
【００３０】
本実施の形態では、従来のように不燃物を単に下方に抜き出すだけでなく上方に方向転換して抜き出すように構成している。また、ダブルダンパ等の機械的シール手段を設けることなく流動層炉３０５の炉内ガスまたは燃焼用空気３２４が不燃物抜出シュート３０７内へリークすることを確実に防止できる。
【００３１】
また、本実施の形態の流動層炉システム１は、抜き出される不燃物と流動媒体３１０が混合した第２の分離混合物３１０ｆ中の不燃物割合を３０％から５０％以上の割合へと飛躍的に増大させることができる。また、不燃物の割合が２０％を超えるようなシュレッダーダストなどを投入して大量の不燃物を流動媒体３１０ともに流動層炉３０５の外部へ抜き出す場合であっても第２の分離混合物３１０ｆ中の不燃物の割合を増大させることができる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、例えば、クリンカの発生を防止するために不燃物抜出シュート３０７を通過する流動媒体３１０を冷却する冷却システム（図示せず）を追加したりすることができる。このようにすると、熱ロスによる熱回収率の低下を招いたり、それに伴う不燃物抜出シュート３０７の下流部での高温流動媒体によって引き起こされるトラブルを防止し、補助燃料消費量の増大等の種々の弊害を有効に防止することができる。さらに、大量の流動媒体３１０を完全に不燃物抜出シュート３０７の下流に問題が生じないレベルにまで冷却することができる。
【００３３】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第２の実施の形態としてのガス化システムにおける不燃物抜出システム３０２ａの模式図である。図３Ａは平面水平断面図、図３Ｂは、側面断面図である。不燃物抜出システム３０２ａは、混合物移送経路３１６と、混合物排出口３１６ａと、混合物排出口３１６ａの下流に設けた流動層分級室３９０と、流動層分級室３９０の上方に設けた還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、流動層分級室３９０の下流に設けた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、を備える。
【００３４】
混合物移送経路３１６は、例えば粒径が約数十μｍから数ｍｍの流動媒体１０と短径が約数ｍｍから２００ｍｍの不燃物との混合物３１０ｂが流動層炉の炉底（図示せず）から抜き出される。混合物３１０ｂは、混合物移送経路３１６に回転可能に支持されたスクリューコンベヤ３２０により次段の流動層分級室３９０へ混合物排出口３１６ａを介して移送される。
【００３５】
流動層分級室３９０に供給された混合物３１０ｂは、粉粒体として流動層分級室３９０の内部で流動され流動層を形成する。流動層分級室３９０内で、流動層の上部では流動媒体３１０の濃度が高くなり、流動層の下部では不燃物の濃度が高くなるように、混合物３１０ｂ中の流動媒体３１０と不燃物との濃度分布を変化させ、流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物３１０ｇと不燃物の濃度が高い第２の分離混合物３１０ｆとに分離する。
【００３６】
流動層分級室３９０は、さらに流動媒体３１０の濃度が高い第１の混合物３１０ｇを流動媒体上昇室３９１を経由させ、そのまま流動層炉（図示せず）内に還流させると共に、不燃物の濃度が高い第２の混合物３１０ｆを、立ち上がり室３９２を経由させて流動層炉（図示せず）の外部に排出する。
【００３７】
不燃物抜出システム３０２ａの流動層分級室３９０は、通路部３９０ｃを有し、通路部３９０ｃの底面３９０ｂが立ち上がり室３９２に向かって下方に傾斜しており、その底面３９０ｂには流動化ガス分散ノズルとしての上部に位置する供給口３３０と下部に位置する供給口３３０ａが設けられており、この供給口３３０、３３０ａを介して酸素を含まないガスである水蒸気が流動化ガス３３１として流動層分級室３９０の内部に吹き込まれる。流動化ガス３３１は、酸素を含まないガスである炭酸ガスであってもよい。
【００３８】
ここで、流動化ガス３３１として酸素を含まないガスを用いるのは、この流動化ガス３３１が流動層炉（図示せず）側に逆流しクリンカを発生させるという不具合を未然に防止するためである。したがって、流動層分級室３９０に供給される流動化ガス３３１は、流動媒体中の未燃分濃度が十分に低い場合は空気等の酸素含有ガスでもよい。
【００３９】
流動化ガス３３１としての水蒸気は、流動層分級室３９０において、流動媒体のロックを防止するため流動媒体の終端速度以上の速度が維持されるようにブロア（図示せず）等の吹き込み装置により供給口３３０、３３０ａから流動層分級室３９０内部へ供給される。流動層分級室３９０における流動媒体３１０ｄと不燃物３１０ｃとの分級効果を十分に高めたい場合は、流動媒体の速度が最低流動化速度以上に維持されるよう流動化ガス３３１を供給するとよい。この流動媒体の流動化によって、不燃物３１０ｃは流動層分級室３９０の底面３９０ｂ側に移動し、流動媒体３１０ｄは流動層分級室３９０の上部に緩やかに移動して、流動媒体３１０ｄと不燃物３１０ｃとが分離する。
【００４０】
すなわち、流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂ近傍の混合物３１０ｂ（流動媒体３１０ｄと不燃物３１０ｃとの混合物）中の不燃物濃度が相対的に高くなり、不燃物３１０ｃが濃縮される。また、供給口３３０、３３０ａから吹き込まれる流動化ガス３３１に不燃物３１０ｃが直接接触するため不燃物３１０ｃは急速に冷却される。流動化ガス３３１に最初に接する通路部３９０ｃの底面３９０ｂの近傍に流動している不燃物３１０ｃが最も冷却される対象となる。
【００４１】
流動層分級室３９０の上部に集められた流動媒体３１０ｄを含む第１の混合物３１０ｇは、供給口３３０、３３０ａから吹き込まれる流動化ガス３３１の上昇流に伴って、流動層分級室３９０の上方に設けられた流動媒体上昇室３９１中を上昇する。この流動媒体上昇室３９１の上部には流動媒体排出口３９３が設けられており、流動媒体上昇室３９１を上昇した流動媒体３１０ｅを含む第１の混合物３１０ｇは、流動媒体排出口３９３から排出され、還流口（図示せず）を経由して流動層炉（図示せず）へ還流する。
【００４２】
また、流動媒体排出口３９３の手前には、ある一定の高さまで噴き上がった流動媒体のみが排出されるように堰３９５が設けられている。この堰３９５は、流動媒体排出口３９３、流動媒体３１０ｅを含む第１の混合物３１０ｇを充満させておく効果があり、排出先である流動層炉（図示せず）との圧力バランスを保つ効果も有する。これは流動媒体上昇室３９１の圧力を流動層炉（図示せず）の圧力と独立して制御する必要がある場合に有効である。
【００４３】
一方、通路部３９０ｃの底面３９０ｂ近傍の不燃物３１０ｃは、濃縮された流動媒体３１０と不燃物３１０ｃとを含む第２の混合物３１０ｆとして、通路部３９０ｃの底面３９０ｂに沿って立ち上がり室３９２に供給される。通路部３９０ｃの立ち上がり室３９２までの経路は、図３Ａに示すように、立ち上がり室３９２の底部に向けて垂直断面積が徐々に大きくなる通路部を構成する。
【００４４】
すなわち、混合物３１０ｂ中の不燃物濃度が高まった流動媒体が、仮にブリッジトラブルを引き起こした場合であっても、流動層分級室３９０からスムーズに立ち上がり室３９２へ流入させるように構成している。また、通路部３９０ｃの高低差と断面差により立ち上がり室３９２から第２の混合物３１０ｆが流動層分級室３９０へ逆流することも有効に防止することができるという利点がある。
【００４５】
立ち上がり室３９２には、第２の混合物３１０ｆを上方に移動せしめる流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８が設けられている。この流動媒体移送装置は、例えば、スクリューコンベヤ３７８のように搬送効率が１００％ではなく、立ち上がり室３９２内に第２の混合物３１０ｆを充満させた状態で移動させる形式のものが望ましい。
【００４６】
つまり、立ち上がり室３９２内が流動媒体を含む第２の混合物３１０ｆで充満されていないと外部の圧力とのシール性が悪化するため、供給口３３０から流動層分級室３９０に供給した流動化ガス３３１が立ち上がり室３９２の方へ流入してしまい、分級が阻害されるだけでなく、流動層分級室３９０の圧力保持が困難になり流動層炉（図示せず）内のガスが流動層分級室３９０に向けて流入し、ひいては立ち上がり室３９２を経由して外部にガスが漏れ出すおそれがあるためである。
【００４７】
立ち上がり室３９２の上部には、不燃物排出口３１７が設けられている。不燃物排出口３１７の最下部の位置３１７ａは立ち上がり室３９２に要求される層高さに応じて自由に設定できる。立ち上がり室３９２に要求される層高さとは、例えば、流動層分級室３９０内の圧力を要求される所定の値に保持するのに必要とされるシール性を発揮できる流動媒体充填層の高さを示し、流動層炉の界面（図示せず）の高さ以上の高さである。以下、不燃物排出口３１７の最下部の位置３１７ａの高さを、不燃物排出口３１７の高さという。
【００４８】
流動層分級室３９０に要求される所定の圧力とは、上流に接続された装置によって異なるが、本実施の形態の不燃物抜出システム３０２ａを用いる流動層炉システムの流動層炉（図示せず）の場合は、流動層炉の炉底近傍に位置する不燃物抜出部（図示せず）の圧力よりも高い値のことをいう。もちろん不燃物排出口３１７の高さは、立ち上がり室３９２に要求される層高さ以上であればいくらでもよい。
【００４９】
不燃物排出口３１７の高さは、上述した流動媒体充填層の高さに限定されるものではなく、それ以上の高さに設定してもよい。例えば、流動層分級室３９０の床面３９０ａから鉛直方向に１ｍの高さの位置３９２ａより高い位置であって、流動媒体充填層の高さより高い位置に設定することもできる。
【００５０】
このように外部とのシール性の強さを不燃物排出口３１７の高さにより任意に設定できるため、これまで設計面で制約のあった流動層炉（図示せず）の層高さの設計自由度をさらに拡大させることができる。したがって例えば、流動層炉システム（図示せず）のスケールアップ等に大きな自由度をもたらす。
【００５１】
また、立ち上がり室３９２は、図３Ｂに示すように鉛直方向に向けて９０°の角度で立ち上がって立設しているとよい。搬送効率を確保するためには、好ましくは８０°以上、さらに、好ましくは７０°以上、最も好ましくは６０°以上の角度で傾いていてもよい。立ち上がり角度を小さくすると流動媒体および不燃物の搬送効率を高くすることができ、搬送効率は角度６０°で１５〜２０％である。但し、立ち上がり室３９２があまりに傾くと流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ７８の機長が長くなるため合理的ではない。
【００５２】
一方、立ち上がり室３９２の傾き角度は、流動媒体の分級効果を確保するためには鉛直方向に向けて流動媒体の安息角（３５°）以上、好ましくは６０°以上、さらに好ましくは７０°以上、最も好ましくは８０°以上とするとよい。
【００５３】
さらに、スクリューコンベヤ３７８を用いる場合は、上方に位置する片持釣下部の軸シール部に流動媒体３１０が流入し損傷させることを防止するためは、立ち上がり室３９２の傾きを図示するように可能な限り９０°に近づけて設定することが望ましい。
【００５４】
上記スクリューコンベヤ３７８は、スクリュー軸を垂直にした場合、コンベヤ軸の上部のみを立ち上がり室３９２の頂部に位置決めをし、スクリュー軸を鉛直下方にぶら下げるように構成する。このように構成することで、第１に、立ち上がり室３９２下部の軸シールが不要になる。第２に、熱膨張等があってもスクリュー軸にかかる力は引っ張り応力だけになる。第３に、スクリュー軸の下方端は遥動自在なため、仮に硬い大きな不燃物がスクリューに噛みこむようなことが生じても、スクリュー軸の撓みの許容分だけスクリュー軸が逃げるスペースを確保することができるという種々の利点がある。
【００５５】
流動層分級室３９０は、不燃物と流動媒体３１０の混合物３１０ｂを受容し、不燃物と流動媒体を分級する。分級した不燃物濃度の高い第２の混合物３１０ｆは、立ち上がり室３９２を上昇し上方に設けた不燃物排出口３１７から不燃物３６０として排出され、次段の溶融炉等（図示せず）へ移送する一連のプロセスを形成させる。
【００５６】
このプロセスは、立ち上がり室３９２のスクリューコンベヤ３７８の移送量を制御するだけで流動層分級室３９０における不燃物濃度の濃縮率を調整できる。すなわち、立ち上がり室３９２のスクリューコンベヤ３７８の移動量（回転数）を減らすことによって流動層分級室３９０における不燃物濃縮率を高めることができるのである。さらにスクリューコンベヤ３７８のスクリューとケーシングとのクリアランスを流動媒体の最大径（０．８ｍｍ）の３倍以上とすることにより、当該クリアランスを通って流動媒体が下方へ滑り落ちることによる不燃物濃縮効果も期待できる。このクリアランスを適切に設定することで、従来流動層炉への流動媒体の補充は適切に選定された篩目を通過した流動媒体のみで行うのであるが、この篩工程を省略することもできる。
【００５７】
流動層炉内の流動媒体３１０中の不燃物割合は一般に約３％から約５％であるが、この不燃物の濃度は、不燃物が炉底３１１に堆積して旋回流動層３１２の健全性を失わせることの無いようにするための濃度とみなせる。一方、スクリューコンベヤ３７８等の機械的手段で適切に流動媒体３１０を抜き出せる不燃物濃度は、被処理物３１４（固体可燃物）として都市ごみを流動層炉３０５へ投入した場合に約２０％である。破砕等で不燃物の性状（大きさ、形状）を調節することで、約３０％から５０％といった高濃度で抜き出すことも可能である。
【００５８】
したがって、本実施の形態では、流動層分級室３９０で不燃物を濃縮することで系外への不燃物と流動媒体が混合した第２の混合物３１０ｆの排出量を従来に比して１０分の１、もしくはそれ以下の量にまで減らすことが可能になる。しかも、流動層炉系外に第２の混合物３１０ｆを抜き出す量が減少し、冷却されているということは流動媒体冷却システムが簡素化できる他に、外部に放出する熱量が減少するため、流動層炉システム全体の熱回収効率改善の点からも好ましい。
【００５９】
上述したように立ち上がり室３９２のスクリューコンベヤ３７８の移送量（回転数）を減じると、流動媒体と不燃物との第２の混合物３１０ｆが流動層分級室３９０側へ逆流する割合が多くなることが懸念されるが、その場合は流動層分級室３９０の圧力を立ち上がり室３９２の圧力より高めることによって第２の混合物３１０ｆの逆流を抑制することができる。
【００６０】
流動層分級室３９０の圧力を高めるためには、流動媒体上昇室３９１の側部から供給する流動化ガスの流量を減じ、流動媒体上昇室３９１内の希薄流動層の空隙率を下げればよい。また流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給口３３０、３３０ａを介して供給している流動化ガス３３１の速度が最低流動化ガス速度以下になるよう供給量を減少させることでも流動層分級室３９０の流動層の粘性が高まるので逆流抑制に導くことができる。
【００６１】
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第３の実施の形態としての流動層炉システム３０１の概略図である。図４Ａは流動層炉システム３０１の正断面図であり、図４Ｂは流動層炉システム３０１の側断面図である。
【００６２】
流動層炉システム３０１は、流動媒体３１０を収容する流動層炉３０５と、不燃物抜出システム３０２ａとを備える。流動層炉３０５の内部には、流動媒体３１０を旋回流動３０６させる旋回流動層３１２が形成されている。不燃物抜出システム３０２ａは、旋回流動層３１２の炉底３１１の下方に設置された混合物移送経路３１６と、混合物移送経路３１６の移送終端に設けられた流動層分級室３９０と、流動層分級室３９０の上部に立設された還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、流動層分級室３９０の下流に設けられた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、を備える。流動層分級室３９０は、通路部３９０ｃを有し、通路部３９０ｃは底面３９０ｂを有する。通路部３９０ｃ、底面３９０ｂは、第２の実施の形態と同様に形成されている。
【００６３】
流動層炉３０５の内部に投入された被処理物としての可燃性廃棄物（図示せず）中の不燃物を流動媒体３１０とともに混合物移送経路３１６を経由させ流動層炉３０５の外へ排出する。この混合物移送経路３１６にはスクリューコンベヤ３２０が略水平に設置されており、不燃物と流動媒体３１０との混合物を流動層分級室３９０へと導くことができる。
【００６４】
混合物移送経路３１６内部のスクリューコンベヤ３２０は、回転自在に支持されその下方から流動媒体の冷却用ガス３４０が供給されている。この冷却用ガス３４０は、典型的には蒸気が用いられるが、流動媒体中に未燃分が殆ど含まれない場合には空気等の酸素含有ガスを用いてもよい。
【００６５】
この冷却用ガス３４０は、旋回流動層３１２の上部の高温流動媒体３１０と混合しないように最低流動化速度以下の流量で供給される。但し、スクリューコンベイヤ３２０の部分での分級機能を強化するために最低流動化速度の２ないしは３倍程度までの供給速度で冷却用ガス３４０を供給することも有効である。このように旋回流動層３１２の下部の流動媒体３１０を冷却することは、スクリューコンベヤ３２０を冷却することを避ける意味もある。
【００６６】
すなわち、スクリューコンベヤ３２０を冷却するとスクリューの表面で水分が凝縮するという問題が生じるからである。一方、不燃物の濃度が高く、不燃物と流動媒体３１０との混合物を流動層炉３０５から大量に抜き出す場合は、冷却用ガス３４０に代えて水をスクリューコンベヤ２０の下方から供給してもよい。
【００６７】
流動層分級室３９０は、上述した如く底面３９０ｂから供給される流動化ガス３３１によって不燃物を底面３９０ｂ側に移動させ、流動媒体３１０を不燃物の上部に移動させて両者を緩やかに分離する。流動層分級室３９０の上部に集められた流動媒体３１０を主成分とした第１の混合物３１０ｇは、流動化ガス３３１の上昇流に伴って流動層分級室３９０の上方に設けられた流動媒体上昇室３９１に移動する。この流動媒体上昇室３９１を上昇した第１の混合物３１０ｇは流動媒体上昇室３９１内部の堰３９５ａおよび堰３９５ｂのループシール部を超えて流動層炉３０５の上部に設けられた還流口３９３ａを経由し流動層炉３０５へ還流される。
【００６８】
上記還流口３９３ａと流動媒体上昇室３９１との接続部分の最下位３９１ａの高さは、上述した流動層炉３０５の旋回流動層３１２の圧力変動を受けないように濃厚流動層の界面（旋回流動層３１２の上部表面）よりも上方に配置している。流動媒体排出口３９３ａの流動媒体上昇室３９１側には堰３９５ａおよび堰３９５ｂが設けられている。この堰３９５ａと堰３９５ｂは、流動媒体排出口３９３ａに流動媒体を主成分とした第１の混合物３１０ｇを充満させておく効果があり、流動層炉３０５内部の圧力との圧力差をシールし、流動層炉３０５内のガスが流動媒体上昇室３９１側に流入することを防止する効果をも有する。
【００６９】
流動媒体上昇室３９１は、流動媒体を主体とする第１の混合物３１０ｇの噴き上がりを促進するための手段として、例えば、流動媒体上昇室３９１の側面に流動媒体上昇用の流動化ガス３９８の分散ノズルを設けることができる。この流動媒体上昇用の流動化ガス３９８により、流動媒体上昇室３９１を流れる流動化ガスの流動化速度を所望の値に増減し、第１の混合物３１０ｇの流動媒体上昇室３９１を上昇する上昇量を調整することができる。
【００７０】
第１の混合物３１０ｇは、流動媒体上昇室３９１内部の流動化速度を高めれば高めるほど流動媒体上昇室３９１内部の流動媒体の濃度が希薄になるため、流動層分級室３９０の部分での大きな圧力上昇を招くことなく第１の混合物３１０ｇをより高く上昇させることが可能になる。
【００７１】
また、流動媒体上昇室３９１の上部には、上述した如く流動化ガス排出口３９７が設けられており、流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給された流動化ガス３３１、および流動媒体上昇室３９１の側面から供給された流動化ガス３９８が流動化ガス排出口３９７から排出される。もちろんこの流動化ガス３３１、３９８は上述した流動層炉３０５の２次燃焼用ガスとして用いてもよく、その場合は、流動媒体還流口３９３ａを共通の経路とすることができる。この場合、少なくとも堰３９５ｂは不用となる。
【００７２】
流動媒体上昇室３９１の側部から供給される流動化ガス３９８は、上述した流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給される流動化ガス３３１と同種のガスでもよく、後述する空気等の酸素を含むガスを用いてもよい。
【００７３】
ここで酸素含有ガスを用いてよい理由は、流動媒体上昇室３９１の側部から供給された流動化ガス３９８は、よほど圧力バランスが崩れるようなことが無ければ決して流動媒体上昇室３９１の下方へ流れることはないので、酸素含有ガスであっても混合物のクリンカトラブルを引き起こす要因には成り得ないからである。
【００７４】
このように、流動媒体上昇室３９１の側部からは酸素含有ガスを供給することが出来るので、第１の混合物３１０ｇ中にチャーなどの未燃分が含まれる場合でも流動媒体上昇室３９１の中で燃焼させることが出来るため、流動媒体のクリーンナップ効果や未燃ロス減少の効果も期待できる。しかも、第１の混合物３１０ｇ中の未燃分の燃焼によって高温になった流動媒体を流動層炉３０５内にそのまま還流せることができるため流動層炉３０５の熱効率向上にもプラスに作用する。
【００７５】
一方、流動層分級室３９０の通路部３９０ｃの底面３９０ｂ近傍において不燃物が濃縮された、流動媒体と不燃物とが混合した第２の混合物３１０ｆは、通路部３９０ｃの底面３９０ｂに沿って立ち上がり室３９２に供給される。立ち上がり室３９２の内部には、流動媒体と不燃物の第２の混合物３１０ｆを上方に移動せしめる例えば、スクリューコンベヤ３７８のような流動媒体移動手段を設け、立ち上がり室３９２の上部に設けられた不燃物排出口３１７から第２の混合物３１０ｆを不燃物３６０として排出する。
【００７６】
不燃物排出口３１７の最下部の位置３１７ａは、立ち上がり室３９２に要求される層高さに応じて自由に設定できる。立ち上がり室３９２に要求される層高さとは、流動層分級室３９０内の圧力を流動層炉３０５の混合物移送経路３１６の内部圧力よりも高く保持するのに必要とされるシール性を発揮できる流動媒体充填層の高さである。典型的には、流動層炉３０５の旋回流動層３１２（濃厚流動層）の界面の高さよりも高位置に設定すればよい。
【００７７】
不燃物排出口３１７の高さは、上述した流動媒体充填層の高さに限定されるものではなく、それ以上の高さに設定してもよい。例えば、流動層分級室３９０の床面３９０ａから鉛直方向に１ｍの高さの位置３９２ａより高い位置であって、流動媒体充填層の高さより高い位置に設定することもできる。
【００７８】
このように外部とのシール性の強さを不燃物排出口３１７の高さにより任意に設定できるため、これまで設計面で制約のあった流動層炉３０５の層高さの設計自由度をさらに拡大させることができる。したがって、例えば、流動層炉システム３０１のスケールアップ等に大きな自由度をもたらす。
【００７９】
立ち上がり室３９２は、その流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８の流動媒体移動量（回転速度）を減じることによって外部に排出する第２の混合物３１０ｆの不燃物濃度を高めることができる。この場合、立ち上がり室３９２内部の第２の混合物３１０ｆが流動層分級室３９０側へ逆流する割合が多くなることが懸念される。
【００８０】
この逆流を防止するためには、流動媒体上昇室３９１の側部から供給している流動化ガス３９８の流量を減じ、流動媒体上昇室３９１内部の希薄流動層の空隙率を下げ、流動層分級室３９０の圧力を高めること等が有効である。また、混合物移送経路３１６に設けられたスクリューコンベヤ３２０の移動速度（回転速度）を増速することによっても流動層分級室３９０の圧力を高めることができるので有効である。
【００８１】
本実施の形態の流動層炉システム３０１では、不燃物濃度を高めた第２の混合物３１０ｆを抜き出すことで、系外に抜き出す、不燃物と流動媒体とが混合した第２の混合物３１０ｆの排出量を重量比で従来の１０分の１、もしくはそれ以下の量にまで減らすことができる。
【００８２】
しかも抜き出される、不燃物と流動媒体との第２の混合物３１０ｆは、流動層分級室３９０で流動化ガス３３１に接触し直接冷却されているため、系外に抜き出す第２の混合物３１０ｆの量が減少し、しかも冷却されているという二重の効果が期待することができ、流動媒体を冷却する流動媒体冷却システムを簡素化できるだけでなく、外部に放出する熱量を減少させて、流動層炉システム３０１全体の熱回収効率を改善する点からも好ましい。
【００８３】
本実施の形態の他の有利な点は、従来方式のように不燃物排出口が流動層炉よりも下方に設けられているわけではないので流動層炉３０５の設置レベルを従来に比して低くすることができ、グランドにピットを掘ることなく容易に設置高を低くすることができる。
【００８４】
このように流動層炉３０５の据付期間を短縮させ、据付構造をコストを低減させ、据付構造を簡易なものとすることができるのはもちろん、流動層炉３０５の据付レベルに伴って据付レベルを下げることの出来る給塵系、すなわち被処理物としての可燃性廃棄物（図示せず）を流動層炉３０５へ供給する供給系を始めとする全ての機器に影響し、設備全体の建設期間を大幅に短縮し、建設コストを大幅に低下させることができる。
【００８５】
図５は、本発明の第４の実施の形態としての流動層炉システム３０１の模式的な系統図である。流動層炉システム３０１は、流動層炉３０５と不燃物抜出システム３０２ａとを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、混合物移送経路３１６と、流動層分級室３９０と、還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２とを備える。さらに流動層炉システム３０１は、流動層炉３０５の上部圧力と炉底圧力に基づき流動層の層高を測定する第１の差圧計４０６と、流動層炉３０５の下流に配置した流動層分級室３９０の圧力を測定する圧力検出器４１５と、流動層炉３０５の炉底圧力と流動層分級室３９０の圧力に基づきシール差圧を測定する第２の差圧計４１３と、温度制御装置４１６に接続され冷却用ガス３４０を流動層炉３０５の下方に配置した混合物移送経路３１６へ供給する第１の制御バルブ４２０と、流動層分級室３９０の圧力検出器４１５に接続され流動化ガス３３１を流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂへ供給する第２の制御バルブ４１８と、第２の差圧計４１３に接続され流動化ガス３９８を流動媒体上昇室３９１の側部へ供給する第３の制御バルブ４１２と、流動化ガス３９８を流動媒体上昇室３９１の上部に設けられた堰３９５ｂの近傍へ供給する第４の制御バルブ４０８と、流動層分級室３９０内の流動媒体温度を制御する温度制御装置４１６と、流動層炉３０５の炉底から流動媒体を抜き出す、回転自在に支持されたスクリューコンベヤ３２０と、このスクリューコンベヤ３２０を駆動する駆動モータ４００と、温度制御装置４１６および流動層分級室３９０の圧力検出器４１５から制御信号を受けて駆動モータ４００の回転数を制御する第１の回転数制御装置４１９と、流動層分級室３９０の下流に配置した立ち上がり室３９２内に回転自在に支持された流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８と、このスクリューコンベヤ３７８を駆動する駆動モータ４０１と、駆動モータ４０１の回転数を制御する第２の回転数制御装置４０２と、を備える。以下、図５を参照し、流動層炉システム３０１の動作について説明をする。
【００８６】
第１の差圧計４０６は、流動層炉３０５の上部圧力を測定する第１の圧力検出器４０４と流動層炉３０５の炉底圧力を測定する第２の圧力検出器４０７とに接続され、第１および第２の圧力検出器４０４、４０７から送信される流動層炉５の上部圧力と炉底圧力に基づき流動層の層高を測定する。
【００８７】
第２の差圧計４１３は、第２の圧力検出器４０７および第３の圧力検出器４１５から送信される炉底圧力と分級室圧力に基づきシール圧を測定するとともに、この測定データに基づき第３の制御バルブ４１２の開閉制御を実行する。
【００８８】
第３の圧力検出器４１５は、流動層炉３０５の炉底から抜き出され流動媒体を受容する流動層分級室３９０の圧力を測定すると共に、第２の制御バルブ４１８の開閉制御を実行する。
【００８９】
回転数制御装置４１９（ＳＩＣ１）は、駆動モータ４００に回転数制御信号を送信し駆動モータ４００を回転させ、回転軸を水平方向に設定したスクリューコンベヤ３２０を回転制御する。
【００９０】
温度制御装置４１６（ＴＩＣ１）は、スクリューコンベヤ３２０の移送終端から流動層分級室３９０へ入る部分４１１の流動媒体の温度を検出し、この検出信号に対応する開閉制御信号を第１の制御バルブとしての制御バルブ４２０（ＣＶ１）へ送信し、スクリューコンベヤ３２０の底部に複数設けた供給口から供給される流動媒体の冷却用ガス３４０の供給量を制御する。
【００９１】
この制御された冷却用ガス３４０により、流動層分級室３９０へ入る部分４１１の流動媒体温度を４５０℃以下に保つように制御する。本実施の形態において冷却用ガス３４０として蒸気を用いるとよい。また、冷却用ガス３４０として蒸気に代えて水を用いる場合も同様の制御方法を適用することができる。もちろん流動媒体中の未燃カーボン量が少ない場合は、冷却用ガス３４０として空気や燃焼排ガスのような酸素を含んだガスを用いてもよい。
【００９２】
差圧計４１３（ＤＰＩＡ２）は、圧力検出器４０７（ＰＩＲ２）を通じて取得する旋回流動層内部４０９の圧力と、圧力検出器４１５（ＰＩＲ３）を通じて取得する流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力とを減算器４１４を通じて差圧を入力し、流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力（ＰＩＲ３）が常に旋回流動層内の炉底圧力（ＰＩＲ２）よりも高く維持されるように制御バルブ４１２（ＣＶ３）を制御する。
【００９３】
すなわち、流動層炉３０５と流動層分級室３９０の圧力は常に差圧計４１３により監視されている。流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力維持は、主に流動媒体上昇室３９１の側部から供給される流動化ガスの制御バルブ４１２を調節し、ガス流量を減少させて調整される。本実施の形態では流動化ガス３９８として空気を用いることができる。
【００９４】
また、略水平に設置されたスクリューコンベヤ３２０から流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力（ＰＩＲ３）は、ある管理値以下になると立ち上がり室３９２から第２の混合物３１０ｆの逆流が懸念されるため、所定の圧力以下になりそうな場合は流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給する流動化ガス３３１の流量を制御する制御バルブ４１８（ＣＶ２）を絞るように制御し、流動層分級室３９０の流動化を弱めるか、スクリューコンベヤ３２０の回転数を回転数制御装置４１９により制御し回転数を上昇させ流動媒体の移動量を増すことで立ち上がり室３９２からの第２の混合物３１０ｆの逆流を防止することができる。
【００９５】
但し、スクリューコンベヤ３２０の回転数を増速すると、流動層分級室３９０へ入る部分４１０の温度（ＴＩＣ１）が所定値以上に上昇するため、流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給する流動化ガス３３１の流量減少を優先し、混合物の流動化を低くする方が有利となる。
【００９６】
第１の差圧計４０６（ＤＰＩＲ１）は、第１の圧力検出器４０４（ＰＩＲ１）および第２の圧力検出器４０７（ＰＩＲ２）に減算器４０５を介して接続され、流動層炉５のフリーボード上部４０３の圧力（ＰＩＲ１）と旋回流動層内部４０９の炉底圧力（ＰＩＲ２）の差圧を検出し旋回流動層の層高を監視する。
【００９７】
第４の制御バルブ４０８（ＣＶ４）は、バルブの開放により流動媒体上昇室３９１から流動層炉３０５へ流動媒体を還流する還流口３９３ａの上流に設けたループシール部に流動化ガス３９８（空気）を供給する。このループシール部は、流動媒体上昇室３９１と流動層炉３０５とを仕切る機能を備え、流動媒体上昇室３９１の上部に設けた頂部通過堰３９５ａと底部通過堰３９５ｂを含んで構成する。特別なことが無い限り固定流量の空気が流動化ガス３９８として供給されている。具体的な流量としては最低流動化速度の約２倍となるように固定される。
【００９８】
また、第２の回転数制御装置１０２（ＳＩＣ２）は、立ち上がり室３９２の頂部に片持ち状態で吊り下げられているスクリューコンベヤ３７８に接続する駆動モータ４０１に回転数制御信号を送信し駆動モータ４０１を回転させスクリューコンベヤ３７８を回転制御する。このスクリューコンベヤ３７８の回転数も通常は予め設定した固定値で運転される。
【００９９】
本実施の形態では、底面３９０ｂは立ち上がり室３９２に向けて下方に傾斜しており、かつ通路部３９０ｃは立ち上がり室３９２方向に進むほど垂直方向断面積が徐々に大きくなるよう形成されているため、混合物を立ち上がり室３９２の低部にスムーズに移送することができる。
【０１００】
また、流動層分級室３９０の上部には、希薄流動層が形成されるように流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから流動化ガス３３１を供給し、また流動媒体上昇室３９１の中間部から流動化ガス３９８を供給する。流動層分級室３９０の上部には流動層炉３０５に連通する開口としての還流口３９３ａが設けられ、流動媒体上昇室３９１内に噴き上げられた流動媒体を主体とする第１の混合物３１０ｇが、還流口３９３ａから再び流動層炉３０５に還流する。
【０１０１】
図６は、本発明の第５の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化溶融炉システム３０１ａの模式図である。流動層式ガス化溶融炉システム３０１ａは、流動層炉としての流動層式ガス化炉３０５ａと、不燃物抜出システム３０２ａとを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、流動層式ガス化炉３０５ａの下方に設けた混合物移送経路３１６と、混合物移送経路３１６の下流に設けた還流通路としての流動媒体上昇室３９１および第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、流動層式ガス化炉３０５ａの出口ダクト３２２に接続され下流に設けた溶融炉４３１とを備えている。ここで、流動層式ガス化炉３０５ａ、混合物移送経路３１６、流動媒体上昇室３９１、および立ち上がり室３９２は、上述した第１の実施の形態と同等の構成を用いることができるため重複した説明を省略する。図６の流動層式ガス化炉３０５ａは、図２の流動層炉５に対応する。
【０１０２】
溶融炉４３１は、１次室４２９、２次室４２８、３次室４３０を備え、流動層式ガス化炉３０５ａの出口ダクト３２２から配管４２４を経由しガス導入口４２３へ熱分解ガスを導入し、導入した熱分解ガスが１次室４２９と２次室４２８により完全燃焼し灰分をスラグ化する。また、未燃分のガスが３次室４３０により完全燃焼するように構成されている。
【０１０３】
ここで、流動媒体上昇室３９１からの排気は、流動化ガス排気口３９７から溶融炉４３１の３次室４３０に配管４２２を経由して供給するのが良い。流動媒体上昇室３９１からの排気は、酸素濃度が低く燃焼用の酸化剤としては適さず、流動層式ガス化炉３０５ａや溶融炉４３１の１次室４２９および２次室４２８に供給したのでは灰分をスラグ化するための高温化の妨げになってしまうからである。
【０１０４】
但し、本発明は、上述した溶融炉４３１の３次室４３０に配管４２２を経由して排ガスを供給する構成に限定されず、例えば、流動媒体上昇室３９１からの排気は、流動媒体と熱交換をして約５００℃にまで加温されているため、高温化への悪影響は緩和されており、排気中の酸素濃度が１５％以上ある場合は、流動媒体上昇室３９１からの排気を配管４２１に経由させて溶融炉４３１の１次室４２９や２次室４２８に供給しても良い。流動媒体中に未燃分が少ない場合は、このような構成が可能になる。いずれにしても従来のように流動媒体を高温のまま抜き出し、全て熱ロスとして処理することに比べれば大きなメリットがもたらされる。
【０１０５】
溶融炉４３１は、上記１次室４２９と２次室４２８で熱分解ガスがスラグ化して溶融炉４３１の底部４３３に落下したスラグ４３４をこの底部４３３から排出する。
【０１０６】
このように、本実施の形態の流動層式ガス化溶融炉システム３０１ａでは、流動層分級室３９０の下流に流動媒体と不燃物との第２の混合物３１０ｆを上方に移送させる立ち上がり室３９２を設け、流動層式ガス化炉３０５の旋回流動層３１２（濃厚流動層）の界面よりも高い位置から不燃物の濃度の高い第２の混合物３１０ｆを外部へ排出することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、水平面から約９０°に立設する略円筒の立ち上がり室３９２に内設する流動媒体移送装置として、第２の混合物３１０ｆを鉛直方向へ上昇させる懸垂型のスクリューコンベヤ３７８を用いるとよい。
【０１０８】
図７は、本発明の第６の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化炉システム３０１ｂの模式的な断面図である。流動層式ガス化炉システム３０１ｂは、流動層式ガス化炉３０５ａと、不燃物抜出システム３０２ａ（部分的に図示）とを備える。流動層式ガス化炉３０５ａは、水平断面形状が略円形の円筒の中に旋回流動３０６する流動媒体３１０を収容する。不燃物抜出システム３０２ａは、この旋回流動３０６する流動媒体３１０を炉底３１１から抜き出す混合物移送経路としての不燃物抜出シュート３０７と、不燃物抜出シュート３０７の下方に設けた混合物移送経路としての流動媒体抜出水平経路３１６ｄと、流動媒体抜出水平経路３１６ｄの内部に設けたスクリューコンベヤ３２０とを備える。流動媒体抜出水平経路３１６ｄには、スクリューコンベヤ３２０の移送終端部の近傍に設けた混合物排出口４４０が形成されている。不燃物抜出システム３０２ａは、さらに混合物排出口４４０から排出された、流動媒体と不燃物とが混合した混合物を受け入れる流動層分級室（図示せず）と、還流通路としての流動媒体上昇室（図示せず）と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室（図示せず）とを備える。流動層式ガス化炉システム３０１ｂは、流動媒体を旋回流動３０６させるガスのガス供給領域に設けた圧力センサ４３７と、不燃物抜出シュート３０７の外壁部に設置した温度センサ４３５と、圧力センサ４３７に接続され流動層ガス化炉３０５ａの炉底圧力を測定する圧力測定装置４３８（ＰＩＲ２）と、温度センサ４３５に接続され不燃物抜出シュート３０７の外壁温度を検出する温度測定装置４３６（ＴＩＡ）とを備える。
【０１０９】
図７においては、不燃物抜出シュート３０７の入口近傍３１５は、酸素分圧の高い部分で不燃物と流動媒体とが高温化しクリンカを生成しやすい。このため、入口近傍３１５の側面からパージ用のガスとして蒸気４３９を供給するように構成し、この蒸気４３９の供給により不燃物抜出シュート３０７の入口近傍３１５を流動化させクリンカ形成を防止する。また、付随的に不燃物抜出シュート３０７内を冷却するため、流動媒体と不燃物の温度を低下させる効果がある。
【０１１０】
また、圧力測定装置４３８（ＰＩＲ２）により、流動層炉３０５内の圧力を測定しパージ用ガスの圧力を制御し、流動層炉５内の圧力より高くなるように不燃物抜出シュート３０７内の圧力を制御する。
【０１１１】
さらに、温度測定装置４３６は、不燃物抜出シュート３０７の外壁温度を検出し不燃物抜出シュート３０７内の温度が定性的にクリンカ生成温度を超えないように監視する。この温度測定装置４３６に接続する温度センサ４３５が不燃物抜出シュート３０７内に突出して設置されると、流動媒体および不燃物の重力落下を妨げこれら混合物の排出を阻害するため、外壁温度を検出するように構成する。
【０１１２】
図８は、本発明の第７の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化炉システム３０１ｂの模式図である。流動層式ガス化炉システム３０１ｂは、流動層式ガス化炉３０５ａと、不燃物抜出システム３０２ａ（部分的に図示）とを備える。流動層式ガス化炉３０５ａは、炉底３４６の上方に、旋回流動層３１２と、フリーボード３４８とを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、炉底３４６の下方に配置された混合物移送経路としての流動媒体抜出経路３１６と、流動媒体抜出経路３１６の下部水平部３１６ｄ内に配置したスクリューコンベヤ３２０とを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、さらに混合物排出口４４０から排出された、流動媒体と不燃物とが混合した混合物を受け入れる流動層分級室（図示せず）と、還流通路としての流動媒体上昇室（図示せず）と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室（図示せず）とを備える。流動媒体抜出経路３１６の下部水平部３１６ｄには、スクリューコンベヤ３２０の移送終端部の近傍に設けた混合物排出口４４０が形成されている。流動媒体抜出経路３１６は、鉛直に配置された不燃物抜出シュート３０７と、水平に配置された下部水平部３１６ｄとを含んで構成される。
【０１１３】
炉底３４６から供給される高温状態の燃焼用空気３２４は、旋回流動層３１２内部で流動媒体３１０の内部旋廻流を発生させる。流動層式ガス化炉３０５ａに供給された被処理物としての廃棄物３１４は、温度４５０℃から６５０℃の旋回流動層３１２に接触し、熱分解ガス化し可燃ガスを発生する。可燃ガスは、フリーボード３４８上部の出口ダクト３２２から排ガスとして流動層式ガス化炉３０５ａ外へ排出される。
【０１１４】
流動媒体抜出経路３１６は、炉底３４６から流動媒体３１０を抜き出し、抜き出した流動媒体３１０をスクリューコンベヤ３２０により水平方向図８の右長手方向へ移送する。移送された流動媒体３１０は、混合物排出口４４０から排出され、流動層分級室（図示せず）へ移送される。
【０１１５】
流動媒体抜出経路３１６の最下部３６４と炉底３４６との間には、例えば、パージ用ガスとしての蒸気を供給するパージ用ガス供給口３３０が設けられている。旋回流動層３１２の内部圧力Ｐ０を例えば、１５ｋＰａに設定した場合、パージ用ガスを供給しパージ用ガス供給口３３０近傍の圧力Ｐ１をＰ０より高い約１７ｋＰａとする。
【０１１６】
流動媒体上昇室（図示せず）と、立ち上がり室（図示せず）とのシール効果により流動媒体抜出経路３１６の出口近傍での圧力Ｐ２は、大気圧より少し高い数ｋＰａに維持することができるが、パージ用ガス供給口３３０近傍の圧力Ｐ１を約１７ｋＰａに維持させることができる程度の圧力であれば大気圧でも良い。
【０１１７】
上記圧力条件でパージ用ガスをパージ用ガス供給口３３０から流動媒体抜出経路３１６内へ供給し、燃焼用空気３２４と流動媒体３１０に含まれる未燃焼ガスを流動媒体抜出経路３１６および旋回流動層３１２の炉底３４６近傍から追放することができる。
【０１１８】
この場合、旋回流動層３１２の内部圧力Ｐ０と、流動媒体抜出経路３１６の内部圧力Ｐ１と、流動媒体抜出経路３１６の排出口付近の内部圧力Ｐ２との関係は、Ｐ０＜Ｐ１＞Ｐ２の高低関係を維持する必要がある。
【０１１９】
本実施の形態では、パージ用ガス供給口３３０からパージ用ガスを供給する段階において、流動媒体上昇室（図示せず）と、立ち上がり室（図示せず）とにより流動媒体抜出経路１６の出口を密閉して上述した関係（Ｐ０＜Ｐ１＞Ｐ２）の圧力関係を維持すれば良い。
【０１２０】
本実施の形態では、流動媒体抜出経路３１６内に設けるコンベヤ３２０をチェーン式コンベヤやベルト式コンベヤを用いても良く。スクリューコンベヤを用いても良い。また、流動媒体３１０として硅砂を使用することができる。
【０１２１】
また、パージ用ガスとして窒素ガスや炭酸ガス等の不活性ガスを用いることができる。この窒素ガスや炭酸ガスを用いた場合は、流動媒体抜出経路３１６内でパージ用ガスが冷却されても水分を発生させることがなく乾燥した環境を維持することができ、流動媒体抜出経路３１６の外部へ放出しても白煙（蒸気）を発生させることもない。
【０１２２】
さらに、流動媒体と不燃物との混合物は冷却されているため、流動媒体上昇室（図示せず）と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室（図示せず）の設定条件に余裕が生じ、シール性の確保に有効である。
【０１２３】
したがって、混合物のマテリアルシールを確実にするために、不燃物抜出シュート３０７の長さを長くする必要がなく、不燃物抜出シュート３０７をグランドに設置した場合でも流動層式ガス化炉３０５ａの配置高を従来に比して低くすることができ流動層炉システムの設置費用を低減させることができる。
【０１２４】
図９は、本発明の第８の実施の形態に係る流動層炉システム３０１の模式的な系統図である。流動層システム３０１は、流動層炉３５０と、不燃物抜出システム３０２ｂとを備える。流動層炉３５０は、流動層炉３５０の炉底３４６の上方に形成された旋回流動層３４２と、フリーボード３４８と備える。不燃物抜出システム３０２ｂは、炉底３４６の下方に配置される混合物移送経路としての流動媒体抜出経路３１６と、第２の不燃物排出通路としての縦経路３７６と、縦経路３７６の上部に接続され水平に配置された第２の不燃物排出通路としての横経路３７６ａとを備える。縦経路３７６は、流動媒体３１０と不燃物３６０の混合物が内部に充満し、鉛直方向に対して６０°に傾斜した立ち上がり部３４４と、排気ダクト３５２と、流動媒体３１０と不燃物３６０を縦経路３７６から排出する不燃物排出口３５８とを有する。不燃物排出口３５８から縦経路３７６を出た流動媒体３１０と不燃物３６０は横経路３７６ａを経て、外部に排出される。
【０１２５】
旋回流動層３１２は、炉底３４６から供給される高温状態の燃焼用空気３２４を散気板３６２に通過させ、旋回流動層３１２内部で流動媒体の内部旋回流３４２を発生させている。ここで、流動層炉３５０と流動媒体抜出経路３１６は、上述した第７の実施の形態と同等の部材を用いることができ、重複する説明を省略する。
【０１２６】
縦経路３７６の立ち上がり部３４４の終端に設けた、混合物を縦経路３７６から水平方向に排出する不燃物排出口３５８は、不燃物排出口３５８の最下部の位置３５８ａが、旋回流動層３１２の界面３６６の凸凹の平均高または界面３６６の頂点より高い位置に配置し、流動媒体３１０の自重作用により不燃物排出口３５８に至る縦経路３７６の立ち上がり部３４４に流動媒体３１０を充満または滞留させる。
【０１２７】
不燃物抜出システム３０２ｂは、縦経路３７６内に配置された流動媒体移送装置としての縦軸のスクリューコンベヤ３７８をさらに備える。縦経路３７６の底部に移送された流動媒体３１０は内部で回転するスクリューコンベヤ３７８に巻き込まれ、スクリューコンベヤ３７８によって、縦経路３７６の上部へ移送される。
【０１２８】
上記縦経路３７６内の流動媒体３１０は、縦経路３７６の立ち上がり部３４４を充満または滞留し、充満した流動媒体３１０はパージ用ガス３４１が供給されるパージ用ガス供給口３３０近傍の圧力Ｐ１の低下を防止するシール効果を発揮することができる。
【０１２９】
シール装置としてのダブルダンパやロックホッパに代えて、縦経路３７６を設け、縦経路３７６の立ち上がり部３４４に流動媒体３１０を充満させるため、シール効果が向上すると共に、流動媒体抜出経路３１６の下にダブルダンパを収容するピットと称する穴の掘削工事が不要となり、流動層炉システム３０１の設置高を低く抑えるので流動層炉システム３０１の建設期間、および建設費用を低減させることができる。
【０１３０】
また、パージ用ガス３４１は、旋回流動層３１２内に含まれる未燃焼ガスが流動媒体抜出経路３１６の導入部や縦経路３７６内に進入することを防止することができる。しかも、パージ用ガスリークを防止する特殊なシール装置を設ける必要が無いので、シール装置を収容するピットを掘る掘削工程も簡略化することができる。よって、流動層炉３５０を従来に比して低位置に設置でき、架構工事費を廉価にすることができる。
【０１３１】
縦経路３７６から排出された流動媒体３１０は、不燃物排出口３５８の外へ排出し、横経路３７６ａを経て外部に排出される。排出された流動媒体３１０と不燃物３６０は、流動層炉３５０の外部に設けられた不燃物系設備としての溶融炉等（図示せず）で分離処理をしてから、各々回収される。
【０１３２】
一方、パージ用ガス３４１は、排気ダクト３５２から排出され供給経路３５４を経て排気ボイラ３５６へ供給し熱源として再利用することができる。また、排気ダクト３５２から排出される水蒸気の一部をフリーボード３４８へ供給しフリーボード３４８中の可燃ガスと水性ガス化反応を生じさせることができる。この水性ガス化反応の吸熱効果により、フリーボード３４８内の温度を適切な温度に下げることができる。
【０１３３】
このように、本実施の形態では、縦経路３７６に内設する第２の流動媒体移動手段として、水平面から少なくとも６０°以上の内角を有する傾斜角度で混合物を上方へ移送させるスクリューコンベヤ３７８を用いるとよい。
【０１３４】
図１０は、本発明の第９の実施の形態に係るガス化システムにおける不燃物抜出システム３０２ｂの模式的な断面図である。不燃物抜出システム３０２ｂは、流動媒体３１０を略水平方向に移送する水平部３７２ａを含む混合物移送経路３７２と、混合物移送経路３７２の水平部３７２ａ内で回転自在に水平方向に支持されたスクリューコンベヤ３７７と、混合物移送経路３７２の水平部３７２ａの移送終端に設けられた傾斜経路３７４と、傾斜経路３７４の下方終端から鉛直方向に立設された第２の不燃物排出通路としての縦経路３７６と、縦経路３７６の頂部から片持ち状態で釣下げられ回転自在に支持された流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８と、縦経路３７６の最上部から流動媒体３１０と不燃物３６０とを外部に排出する不燃物排出口３５８とを備える。
【０１３５】
混合物移送経路３７２の水平部３７２ａは、流動媒体３１０を横軸のスクリューコンベヤ３７７の回転により図示した右長手方向に移送させる。混合物移送経路３７２は、その右側の移送終端部に設けた傾斜経路３７４の上部まで流動媒体３１０を移送させる。流動媒体３１０は、自重作用で傾斜経路３７４を経由して縦経路３７６の底部に移動する。
【０１３６】
縦経路３７６は、内設する縦軸のスクリューコンベヤ３７８の回転により底部に溜まった流動媒体３１０をスクリュー羽根と縦経路３７６の内壁との間に捲込みながら縦経路３７６の上方へ移送する。縦軸のスクリューコンベヤ３７８で縦経路３７６の頂点方向へ上昇した流動媒体３１０は、その自重作用で不燃物排出口３５８から排出され、流動媒体抜出経路外に不燃物３６０と共に排出される。排出された不燃物３６０は、回収され、流動層炉３５０（図９参照）外で有効に利用することができる。
【０１３７】
例えば、回収された不燃物３６０は、砂としてアスファルトと共に道路等の舗装材料として利用できる。また、再利用可能な程度の硅砂は流動層炉に戻される。回収される不燃物３６０には、未燃焼ガスがほとんど含まれていないので、未燃焼ガスが大気に散逸することがない。
【０１３８】
図１０に示すように、不燃物排出口３５８の最下部の位置３５８ａは、第２の不燃物抜出排出通路としての混合物移送経路３７２の、水平部３７２ａの高さと同等の高さに位置している。パージ用ガス３４１（図９参照）をシールできる程度に流動媒体３１０を立ち上がり部３４４内部に充満させることができれば、図示した高さに不燃物排出口３５８の最下部の位置を配置してもよく、図９に示すように旋回流動層３１２の界面３６６より高い位置に不燃物排出口３５８の最下部の位置３５８ａを配置してもよい。
【０１３９】
上記縦経路３７６の上部内壁面は、下部内壁面に比して粗度を高くした粗面壁３８２で構成する。この粗面壁３８２に対向する縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリュー羽根は、横断面の直径が小さく粗面壁３８２とのクリアランスが大きくなるように構成する。例えば、流動媒体の最大粒径の３倍以上となるように構成することができる。このような構成により、流動媒体３１０と不燃物３６０が自重降下してシール性を増大させることができる。
【０１４０】
一方、下部内壁面は、上部内壁面に比して粗度を低くした平滑なライナ３８０で構成する。このライナ３８０に対向する縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリュー羽根は、横断面の直径が大きくライナ３８０とのクリアランスが小さくなるように構成するとよい。例えば、流動媒体の最大粒径の３倍未満となるように構成することが好ましい。
【０１４１】
また、縦経路３７６の立ち上がり部３４４は、上部内壁面から下部内壁面へ連続するように構成し、立ち上がり部３４４の上部内壁は、スクリュー羽根とのクリアランスを大きく（例えば、流動媒体の最大粒径の３倍以上）、下部内壁はスクリュー羽根とのクリアランスが小さく（例えば、流動媒体の最大粒径の３倍未満）なるように構成する。
【０１４２】
次に、上記縦経路３７６の作用を説明する。縦経路３７６の上部は、粗面壁３８２と対向するスクリュー羽根とのクリアランスが大きいので、流動媒体３１０の搬送効率が低い。これに対して、縦経路３７６下部は、ライナ３８０と対向するスクリュー羽根とのクリアランスが小さいので、流動媒体３１０の搬送効率が高い。
【０１４３】
上記縦経路３７６内の搬送効率の高低差により、縦経路３７６の上部は、縦経路３７６の下部に流動媒体３１０が新たに供給される場合、縦経路３７６上部の流動媒体３１０を縦経路３７６下部の流動媒体３１０で押し出して不燃物排出口３５８側へ流動媒体３１０を排出させることができる。
【０１４４】
これに対して、縦経路３７６下部に流動媒体３１０が新たに供給されない場合は、不燃物排出口３５８側へ流動媒体３１０を押し出すように搬送できないが、縦経路３７６の上部から下部に連続する立ち上がり部３４４へ、流動媒体３１０を滞留または充満させ、図１０に示すように立ち上がり部３４４の下に空隙３８４を形成することができる。この空隙３８４は、傾斜経路３７４から十分に流動媒体３１０が供給されない状態の縦経路３７６底部に形成されるパージ用ガスを充満させる空間として機能する。
【０１４５】
さらに、混合物移送経路３７２と縦経路３７６の接続箇所に空隙を積極的に形成できるような流動媒体溜り室（図示せず）を設けてもよい。この流動媒体溜り室はある程度の容量を有するタンクとすればよい。
【０１４６】
上記縦経路３７６の立ち上がり部３４４は、流動媒体３１０を滞留または充満させているので、混合物移送経路３７２側から進入するパージ用ガスをシールすることができ、空隙３８４にはパージ用ガスを留めておくこともできる。したがって、広範囲の回転数で縦軸のスクリューコンベヤ３７８を回転させても十分な流動媒体３１０を立ち上がり部３４４へ滞留または充満させておくことができる。
【０１４７】
また、空隙３８４内のパージ用ガスが傾斜経路３７４から供給される流動媒体３１０に巻き込まれて、縦経路３７６の上方へ上昇した場合には、縦経路３７６の上部に排気ダクト（図９参照）を設けパージ用ガスを排出することができる。
【０１４８】
上記縦経路３７６の下部内壁面のライナ３８０の粗度が低く、ライナ３８０と対向するスクリュー羽根とのクリアランスを小さく構成した場合、縦軸のスクリューコンベヤ３７８を縦経路３７６の上部からぶら下げる懸垂型縦軸コンベヤを使用することができる。
【０１４９】
この場合、縦経路３７６の頂部に設けた駆動モータ（図示せず）を設置し、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の上端部を上部軸受けで回転自在に支持すると共に、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の下端部を縦経路３７６の内壁面で回転自在に固定するように構成し、駆動モータで縦軸のスクリューコンベヤ３７８を回転させることができる。
【０１５０】
上記縦軸のスクリューコンベヤ３７８によれば、縦経路３７６の底部に位置する縦軸のスクリューコンベヤ３７８の下端部を回転自在に固定する下部軸受けを省略することもできるが、信頼性を高めるために下部軸受けを設けて、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の回転横振れをより少なくするように構成することもできる。
【０１５１】
したがって、縦経路３７６のメンテナンス期間が長くなり、不燃物抜出システム３０２ｂの稼働率を向上させることができる。また、下部軸受けに代えて平滑面を有する耐磨耗性のライナ３８０を備えるので、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の軸横振れを有効に防止することができる。
【０１５２】
さらに、流動媒体３１０の移送能力を混合物移送経路３７２と縦経路３７６との間で調整することにより、空隙３８４の生成期間を調整することができる。例えば、同一搬送能力の横軸および縦軸のスクリューコンベヤに用いた場合には、横軸のスクリューコンベヤ３７７の回転数を縦軸のスクリューコンベヤ３７８の回転数より低くし、横軸のスクリューコンベヤ３７７の移送能力を縦軸のスクリューコンベヤ３７８の搬送能力より低く設定することができる。この場合、縦経路３７６への乗り継ぎ部に生成する空隙３８４の残留期間が延長され、パージ用ガスのシール効果を増大させることができる。
【０１５３】
上記実施の形態では、横軸と縦軸のスクリューコンベヤ３７７、３７８の回転数を調整したが、本実施の形態では、横軸のスクリューコンベヤ３７７のスクリューピッチを縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリューピッチより広げたり、横軸のスクリューコンベヤ３７７のスクリュー直径を縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリュー直径より小さく調整することにより、横軸のスクリューコンベヤ３７７の移送能力を縦軸のスクリューコンベヤ３７８の移送能力より低く構成することができる。この構成により、空隙３８４を不燃物抜出経路３７０のバッファとして機能させて、パージ用ガスのリークを防止し、混合物移送経路３７２内のパージ用ガスの圧力を維持することができる。
【０１５４】
スクリュー軸が水平面から６０°以上傾斜したスクリューコンベアにおいては、水平のスクリューコンベヤにおいて被搬送物に作用する重力のように、スクリュー軸に垂直外向きかつ一定方向に作用する力の成分が弱い。この被搬送物に作用する力は被搬送物がスクリュー軸の回転に伴って共回りすることを防止し、安定な搬送を可能にする非常に重要な力である。従って、スクリュー軸が水平面から６０°以上傾斜したスクリューコンベアにおいて搬送効率を維持するためには、重力に頼ることなく搬送物がスクリューと共回りするのを防止する必要がある。
【０１５５】
被搬送物から見て回転するスクリューに抗して周方向に回転させられるのを抑制するには、固定されているスクリューケーシング面との摩擦を利用するしかない。但し、その摩擦力は搬送方向すなわちスクリュー軸の軸方向よりも周方向に対して作用しやすくするのが良く、具体的方法としては、ケーシング面にスクリュー軸に平行にレールのように連続的な凹凸を設けるのが良い。
【０１５６】
図１１は、本発明に係るスクリューコンベヤ４５０の断面図である。図１１は、スクリューコンベヤのスクリュー軸に垂直な切断面を表したものである。図１１ではスクリューケーシング２００の内面にＣ形鋼２０３を６本スクリュー軸２０１に平行に溶接して取り付けているが、Ｃ形鋼以外にもＬ形鋼やフラットバーを用いても良い。このような構成にすることで被搬送物の周方向の回転は抑制され、スクリューと共回りすることなく安定な搬送を維持することができる。
【０１５７】
しかしながら、不燃物の性状（大きさや形状）によっては、図１１のような構成では、凸部４５２とスクリュー翼４５４端に不燃物がかみこむ危険性がある。この噛み込みを防止するためには、凸部４５２とスクリュー翼４５４端とのクリアランスを適切に選定する必要があるが、一般廃棄物の不燃物の場合は２０ｍｍ以上とするのが良く、必要に応じて２０ｍｍから７５ｍｍまでの値を採用することができる。
【０１５８】
また、図１１のようにスクリューケーシング４５３内面にスクリュー軸４５１と平行に凸部４５２を設ける方法以外でも、単にスクリューケーシング４５３内面とスクリュー翼４５４端のクリアランスを適正な寸法にまで狭めるだけで、同様な効果を上げることができる。特に被搬送物中に含まれる不燃物の大きさが凸部４５２の断面積よりも小さな場合には不燃物が隣接する凸部４５２の間に堆積し、結果的に凸部４５２の間に空間が無いのと同様な状態になってしまうことから、このような場合には、凸部４５２を設けずに、単にスクリューケーシング４５３内面とスクリュー翼４５４端のクリアランスを適正な寸法にまで狭めるだけで良い。
【０１５９】
スクリューケーシング４５３内面とスクリュー翼４５４端のクリアランスの具体的な寸法としては、もちろん投入される原料に含まれる不燃物の性状（大きさや形状）によるが、一般廃棄物を原料とする場合は７５ｍｍ以下、好ましくは５０ｍｍ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ以下とするのが良い。但し、クリアランスを狭めると、スクリュー翼４５４とスクリューケーシング４５３の間に不燃物を噛み込むリスクが増大するので、あまり狭めすぎてはならず、一般廃棄物の場合、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上、最も好ましいのは１５ｍｍ以上とするのが良い。
【０１６０】
また、スクリュー軸が水平面から６０°以上傾斜したスクリューコンベアは元来コンベヤ内に被搬送物を充満させ、炉内からガスが外部にリークするのを抑制するために考案したものであるが、考案者等が実験的に性能を確認したところ、水平面からの傾斜角が大きくなればなるほど、スクリュー翼搬送面の裏側に空間ができやすく、この空間を通ってガスがリークしやすくなることが判明した。従ってガスのシール性を維持するにはこのスクリュー搬送面裏側に形成される空間（ガス流路）を遮断する工夫が必要となる。
【０１６１】
スクリュー搬送面の裏側にできる空間を埋める方法として一般的なのは、スクリュー翼の強度増すためにしばしば用いられる裏羽根を用いることができる。これはスクリュー翼の搬送面の裏側に対角に連続的に補強部材を溶接して取り付けるものである。それとは別の方式としてスクリュー翼搬送面裏側にスクリュー翼とスクリュー軸にほぼ垂直になるようにリブを立ててもよい。
【０１６２】
裏羽根方式に比べると、スクリュー裏側の空間でできたガス流炉の遮断の手段としてはリブ方式の方が優れている。なぜなら、リブ方式ではリブが被搬送物を掻き取るスクレーパのような状態で接するため、掻き取られた被搬送物が確実に隙間を埋める働きをし、裏羽根方式のように被搬送物と面で接触するのに比べてガス流路遮断効果が大きいからである。
【０１６３】
また、リブであれば砂との接触によって磨耗し、最終的には最も理想的な形状に自律的に成形されるという特長も活かすことができ、ある程度ラフに大きめのリブにしておきさえすれば、シール性を維持しながらリブが自然に成形されることを期待しても良い。
【０１６４】
しかしながら、シール性を高めるためにリブ高さを高くして砂との接触度合いを高めると、被搬送物の共回りを促進したり、過剰負荷でモータの許容動力を超えてトリップしたりする恐れがあるので、できるだけ適切なリブ形状にしておく必要がある。
【０１６５】
本発明者等はスクリューコンベヤの水平面からの傾斜角度とスクリュー搬送面に乗った流動媒体の安息角度を用いて最適なリブ形状を決定することができることを見出した。すなわち、スクリュー翼の搬送面裏にできる空間によって形成されるガス流路を遮断するのに適したリブ形状の基本形は、スクリュー翼面とスクリュー軸に対してほぼ垂直になるように立てられた平板の直角三角形で、スクリュー軸からのスクリュー翼高さを一辺とし、かつスクリューコンベヤの水平面からの傾斜角をＡ（度）、被搬送物である流動媒体安息角をＢ（度）とした場合、スクリュー翼面との角度が（（９０−Ａ）＋Ｂ）°となるように形成された三角形とするのが良い。
【０１６６】
もちろんこれはあくまでも基本形であり、被搬送物の性状を勘案し必要に応じてスクリュー翼に接する辺の長さをスクリュー翼高さより短くしたり長くしたりすることはもちろん、スクリュー翼面もしくはスクリュー軸に対して垂直でなくても良い。また平板を用いなくても、曲面を持った板でリブを形成しても構わない。また、被搬送物が流動床燃焼炉や流動床ガス化炉の流動媒体が主体である場合の流動媒体安息角Ｂの具体的数値は、３０〜４５°、好ましくは３０〜４０°、さらに好ましくは３０〜３５°とするのが良い。
【０１６７】
図１２に示す例においては、スクリューコンベヤ４５０ａのスクリュー軸４５１が水平面に対して７５°の角度で傾斜しており、被搬送物の安息角度は３０°である。従って、スクリュー翼４５４の搬送面裏側に取り付けられたリブ４５５は、スクリュー翼４５４との底角が４５°（＝９０°−７５°＋３０°）となるように形成された三角形としている。
【０１６８】
スクリュー軸４５１の周りに１８０°または３６０°のピッチでリブ４５５を設けないことが好ましい。スクリュー軸４５１の周りに１８０°または３６０°のピッチでリブ４５５を設けた場合には、リブ４５５のシール性能がスクリュー軸４５１の回転に同期して脈動を生じる。
【０１６９】
図１３は、本発明の他の実施の形態におけるスクリューコンベヤ４５０ｂを示す正面図である。スクリューコンベヤ４５０ｂは、スクリュー翼４５４の裏面に連続的に設けられた裏羽根４５６を有している。裏羽根４５６は、図１２に示すリブ４５５と同様に、スクリュー翼４５４との底角が４５°（＝９０°−７５°＋３０°）となるように形成された三角形としている。
【０１７０】
さらに、本発明者等は水平面から６０°以上で傾斜したスクリューコンベアにおいて回転数以外に搬送量を制御するパラメータがあることを見出した。一般にスクリューコンベヤ設計においては被搬送物との相対速度が最も大きくなる部位、すなわちスクリュー翼端の摩耗を抑制することを念頭に設計され、そのことによって搬送能力の上限が規定される。すなわち搬送能力を高めるために回転数を高めたり、スクリュー翼径を大きくしたりしても、共に比例してスクリュー翼端の速度を増大させるため、搬送能力の限界があることが知られている。
【０１７１】
また、水平面から６０°以上で傾斜したスクリューコンベアの搬送効率は、水平に配置した場合の３０％以下と大きく低下することが本発明者等の実験によって判明しており、搬送能力を高めることのできる装置を必要としていたが、本発明者等は傾斜したスクリューコンベヤの下部、すなわち被搬送物の流れからすると上流部にあたる部分の圧力を高めることで、スクリューコンベヤの搬送能力が増大することを見出した。
【０１７２】
上述したように、スクリューコンベアの下部の圧力を高めるために空気等のガスを吹き込んでもよい。例えば、図３Ｂにおいて、スクリューコンベヤ３７８の上流の流動媒体分級室３９０に流動化ガス３３１を吹き込んでもよい。流動化ガス３３１の量を調節することで、スクリューコンベア３７８の下部の圧力を調節することができる。流動化ガス３３１は、蒸気、窒素等の不活性ガス、炭酸ガス、酸素、およびそれらの混合ガスとすることができる。スクリューコンベヤ３７８の下部の圧力は吹き込まれる流動化ガス３３１の量に比例するので、圧力の調節が簡単である。
【０１７３】
本発明者等は、吹き込むガスとして空気を用いた実験により、ガス吹き込みの無い場合に比べて搬送能力が２倍以上高まることを確認した。この実験結果は、磨耗防止のためにスクリュー翼端の周速に限界があるスクリューコンベヤの設計領域を大きく広げられることを示している。
【０１７４】
本発明の不燃物抜出システムおよび流動層炉システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃強化プラスチック（廃ＦＲＰ）、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物（ＡＳＲ）、廃油等の廃棄物、または不燃分を含む固体燃料等（例えば石炭）の固体可燃物を燃焼、またはガス化、若しくは熱分解処理する流動層炉から排出される流動媒体と共に不燃物を抜き出す不燃物抜出システムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】図１は、従来の流動床ガス化炉システムの模式的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態としてのガス化システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第２の実施の形態としてのガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図４】図４Ａおよび図５Ｂは、本発明の第３の実施の形態としての流動層炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施の形態としての流動層炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図６】図６は、本発明の第５の実施の形態としての流動床ガス化炉およびスラグ燃焼炉の不燃物抜出システムの模式図である。
【図７】図７は、本発明の第６の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図８】図８は、本発明の第７の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図９】図９は、本発明の第８の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の第９の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１０の実施の形態としての不燃物抜出システムのスクリューコンベヤを示す模式的な断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１１の実施の形態としての不燃物抜出システムのスクリューコンベヤを示す正面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１２の実施の形態としての不燃物抜出システムのスクリューコンベヤを示す正面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動床式燃焼炉、流動床式ガス化炉、および、循環流動層ボイラのような流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムに関し、特に、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃強化プラスチック（廃ＦＲＰ）、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物（ＡＳＲ）、廃油等の廃棄物、または不燃分を含む固体燃料等（例えば石炭）の固体可燃物を燃焼、またはガス化、若しくは熱分解処理する流動層炉から不燃物を流動媒体と共に抜き出す不燃物抜出システムに関する。また、本発明は、かかる不燃物抜出システムと流動層炉とを備える流動層炉システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、不燃物抜出システム５０２と流動床式ガス化炉（流動層炉）５０５とを備えた従来の流動床式ガス化炉システム（流動層炉システム）５０１の模式的な断面図である。不燃物抜出システム５０２は、不燃物抜出シュート５０４と、不燃物抜出コンベヤ５２０と、ダブルダンパ５１８とを備える。流動床式ガス化炉５０５に投入された固体可燃物５１４は、流動床式ガス化炉５０５内で可燃物が部分燃焼あるいはガス化され不燃物が流動媒体５１０と共に流動層５１２内を旋回する。この不燃物と流動媒体５１０の混合物５１０ａを、炉底５１１から自然流下させる垂直な、もしくは傾斜をもった不燃物抜出シュート５０４と、不燃物抜出シュート５０４と連結した不燃物抜出コンベヤ５２０とを経由して下流のダブルダンパ５１８へ移送させている。
【０００３】
流動床式ガス化炉５０５は、炉底５１１から流動層５１２へ部分燃焼用空気５２４が供給され、３５０℃から８５０℃に保持された流動媒体５１０を内部で旋回流動させる流動層５１２が形成される。流動床式ガス化炉５０５に供給された固体可燃物５１４がこの流動層５１２に投入されると、熱せられた流動媒体５１０と部分燃焼用空気５２４に接触して速やかに熱分解ガス化され、ガス、タール、固形カーボンを生成する。
【０００４】
流動層５１２で熱分解ガス化された熱分解ガスは流動層５１２上部の出口ダクト５２２より排出される。また、炉底５１１からは流動媒体５１０と不燃物の混合物５１０ａが不燃物抜出シュート５０４へ排出される。ここで排出される流動媒体５１０には、硅砂の他に鉄、鋼、アルミニュームといった不燃物およびガス化工程で発生する未燃チャー分が含まれている。
【０００５】
以上のような従来の流動床式ガス化炉システム５０１の流動床式ガス化炉５０５は、不燃物抜出シュート５０４から不燃物抜出コンベヤ５２０にかけて形成されている混合物移送経路５１６の気密状態を維持するシール性を確保することが重要である。すなわち、混合物移送経路５１６の気密状態部分のシール性が維持できなくなると、流動床式ガス化炉５０５内の未燃焼の可燃ガスや一酸化炭素等が流動床式ガス化炉５０５外に漏れ出し、爆発や人体に中毒を引き起こすという悪影響が懸念されるだけでなく、不燃物抜出シュート５０４に部分燃焼用空気５２４がリークすることによって、不燃物抜出シュート５０４内の流動媒体５１０中に混入している未燃分が燃焼、高温化し硅砂や灰分が溶解してクリンカを形成させる可能性が高まる。不燃物抜出コンベヤ５２０の出口に設けたダブルダンパ２１８は、このシール性を補うためのものである。
【０００６】
また、不燃物抜出シュート５０４から不燃物抜出コンベヤ５２０にかけての混合物移送経路５１６のシール性が確保されている状態であっても、不燃物抜出シュート５０４の上方、すなわち、流動層５１２から不燃物抜出シュート５０４への入口近傍部分５１５においては、流動媒体５１０に混入して排出されようとする未燃チャーが拡散してきた部分燃焼用空気５２４と反応して燃焼、高温化し、同じくクリンカを形成するおそれがある。このクリンカは、不燃物抜出シュート５０４を閉塞させ、流動床式ガス化炉５０５の稼働率を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、流動媒体と不燃物の混合物の不燃物濃度を高めて外部に抜き出すことのできる不燃物抜出システムを備えた流動層炉システムを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、流動層炉システムの外への未燃ガスのリークを防止することのできる不燃物抜出システムを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を流動化ガスにより流動させると共に、前記混合物を前記流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離する流動層分級室を有する。不燃物抜出システムは、前記第１の分離混合物を前記流動層炉内に還流させる還流通路と、前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路とを含む。
【００１０】
このように、不燃物抜出システムは、混合物移送経路と、流動層分級室と、還流通路と、不燃物排出通路とを備えるため、流動層分級室において、混合物移送経路により流動層炉の炉底から移送した流動媒体と不燃物とを混合させた混合物を流動化ガスにより流動させ、混合物中の流動媒体と不燃物との濃度分布を変化させ、混合物を流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離し、第１の分離混合物を貫流通路により流動層炉へ還流させ、第２の分離混合物を不燃物排出通路により流動層炉の外部へ排出させることができる。
【００１１】
本発明の好ましい態様によれば、前記不燃物排出通路は、前記流動層分級室の下流に設けられている、前記不燃物排出通路は、前記第２の分離混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させてもよい。このような不燃物排出通路により、第２の分離混合物を上方に移送させ、流動層の界面よりも高い位置から第２の分離混合物を流動層炉の外部へ排出することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様によれば、不燃物抜出システムは、前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する。あるいは、不燃物抜出システムは、前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有していてもよい。このような流動媒体移送装置により、第２の分離混合物を垂直若しくは水平面から流動媒体の安息角以上の角度で上方へ移送させることができる。
【００１３】
本発明の好ましい態様によれば、前記流動層分級室は、前記不燃物排出通路に接続される通路部を有する。前記通路部は、前記不燃物排出通路方向に進むほど徐々に断面積が増大し、前記通路部の底面は、前記不燃物排出通路に向けて下方に傾斜する。このように構成すると、通路部により第１の分離混合物と第２の分離混合物とを効率良く分離させることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路を有する。
【００１５】
このように、不燃物抜出システムは混合物移送経路と不燃物排出通路とを備えるため、混合物移送経路により流動層炉の炉底から移送した流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を、不燃物排出通路により上方に移送させ流動層の界面よりも高い位置から流動層炉の外部へ排出することができる。
【００１６】
本発明の第３の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置とを有する。不燃物抜出システムは、前記不燃物排出通路の内面から径方向内側に突出する凸部を有する。このような構成により、前記混合物の周方向の回転は抑制され、スクリューと共回りすることなく安定な搬送を維持することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムを提供する。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムはまた、前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、前記不燃物排出通路内で前記混合物を前記流動層炉の外部へ垂直上方に移送するスクリュー翼を有するスクリューコンベアとを有する。前記スクリューコンベアは、前記スクリュー翼の裏面に設けられたブロック部材を有する。
【００１８】
本発明の第５の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムが提供される。不燃物抜出システムは、前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路を有する。不燃物抜出システムは、前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ前記流動層炉の外部へ移送させる流動媒体移送装置とを有する。不燃物抜出システムは、前記流動媒体移送装置の下部からガスを吹き込み、前記流動媒体移送装置の下部の圧力を上げる吹き込み装置を有する。
【００１９】
本発明の第６の態様によれば、流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉を有する流動層炉システムが提供される。流動層炉システムは、上述した不燃物抜出システムを有する。このように構成すると、第１の分離混合物３を流動層炉へ還流させ、第２の分離混合物を流動層炉の外部へ排出させることができる。
【００２０】
本発明の上述した目的ならびにその他の目的および効果は、本発明の好ましい実施形態を一例として図示した添付図面と照らし合わせれば、以下に述べる説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態における不燃物抜出システムを図２から図１３を参照して説明する。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施の形態としてのガス化システム（流動層炉システム）３０１の模式図である。流動層炉システム３０１は、流動媒体３１０を収容する流動層炉３０５と不燃物抜出システム３０２ａとを備える。流動層炉３０５は、グランドに対して鉛直方向に立設された円筒形もしくは矩形容器である。不燃物抜出システム３０２ａは、流動層炉３０５の下方に設けられた混合物移送経路３１６と、この混合物移送経路３１６の下流に位置する流動層分級室３９０と、流動層分級室３９０の上方に設けられた還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、流動層分級室３９０の下流に設けた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、流動媒体上昇室３９１の下流に設けた還流通路としての流動媒体戻し通路３９４と、を備える。混合物移送経路３１６は、流動層炉３０５の炉底３１１に接続され鉛直方向に配置された不燃物抜出シュート３０７と、不燃物抜出シュート３０７に接続され水平に配置された混合物水平移送経路３１６ｄを備える。
【００２３】
流動層炉３０５は、被処理物としての可燃性廃棄物３１４を上部の投入口３０８から内部へ投入し、この可燃性廃棄物３１４を燃焼させる燃焼温度を有する高温の流動媒体３１０を炉底３１１から吹き込む燃焼用空気３２４により流動させ旋回流動３０６を起こし濃厚な旋回流動層３１２を形成する。この旋回流動層３１２の中で可燃性廃棄物３１４の燃焼を行う。可燃性廃棄物３１４は、例えば、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃強化プラスチック（廃ＦＲＰ）、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物（ＡＳＲ）、廃油等の廃棄物、または不燃分を含む固体燃料等（例えば石炭）の可燃物である。
【００２４】
この流動層炉３０５に投入された可燃性廃棄物３１４は、流動層炉３０５内で完全燃焼される。完全燃焼した可燃性廃棄物３１４は、流動媒体３１０と不燃物が混合した混合物３１０ａを形成し、混合物３１０ａは流動層炉３０５の炉底３１１から抜き出され混合物移送経路３１６を経由して流動層分級室３９０へ移送される。可燃性廃棄物３１４の完全燃焼により発生するガスは、流動層炉３０５の上部に設けた出口ダクト３２２から排気され、例えば、次段の溶融炉システムへ供給される。
【００２５】
混合物移送経路３１６は、流動層炉５の炉底３１１から流下した混合物３１０ａを、混合物移送経路３１６の混合物水平移送経路３１６ｄ内に配置されたスクリューコンベヤ（図示せず）により、混合物３１０ｂとして気密状態で流動層分級室３９０へ移送する。
【００２６】
流動層分級室３９０内の混合物３１０ｂは、外部から供給口３３０を介して流動化ガス３３１（例えば、酸素を含まない不活性ガス）により、流動媒体３１０の濃度が高い第１の分離混合物３１０ｇと、不燃物濃度が高い第２の分離混合物３１０ｆとに分離される。第１の分離混合物３１０ｇは流動媒体上昇室３９１を流動化ガス３３１とともに上昇し、流動媒体排出口３９３から流動媒体戻し通路３９４を経由して流動層炉３０５の還流口３９３ａへ移送され、流動層炉３０５のフリーボード部３３２に供給される。流動層分級室３９０に供給される流動化ガス３３１は第１の分離混合物３１０ｇ中の未燃分濃度が十分に低い場合は空気等の酸素含有ガスでもよい。
【００２７】
また、流動媒体上昇室３９１から排気されるガスは、流動媒体上昇室３９１の頂部に設けられた流動化ガス排気口３９７から排出され、配管を介して流動層炉３０５のガス還流口３９６へ移送し流動層炉３０５のフリーボード部３３２に供給される。この流動媒体上昇室３９１の排気ガスは、２次燃焼用ガスとして流動層炉３０５内部で有効に利用される。勿論、排気口３９７と流動媒体排出口３９３は共通としてもよい。したがって、この場合は、ガス還流口３９６と還流口３９３ａも共通にすることができる。
【００２８】
このように流動媒体上昇室３９１と流動層炉３０５のフリーボード部３３２が連通しているため、流動層炉３０５と流動媒体上昇室３９１は互いに極端な圧力差が生じることを防止できるという利点がある。
【００２９】
さらに、流動層分級室３９０に併設された第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２に流下した第２の分離混合物３１０ｆは、例えば、流動媒体移送装置としての垂直移送のスクリューコンベヤ３７８により立ち上がり室３９２内部を上昇し不燃物排出口３１７から不燃物３６０として外部へ排出され、または次段の溶融炉（図示せず）の処理システムへ移送される。ここで、図示した立ち上がり室９３９２は、グランドに対して鉛直方向に９０°の角度で立設して構成している。
【００３０】
本実施の形態では、従来のように不燃物を単に下方に抜き出すだけでなく上方に方向転換して抜き出すように構成している。また、ダブルダンパ等の機械的シール手段を設けることなく流動層炉３０５の炉内ガスまたは燃焼用空気３２４が不燃物抜出シュート３０７内へリークすることを確実に防止できる。
【００３１】
また、本実施の形態の流動層炉システム１は、抜き出される不燃物と流動媒体３１０が混合した第２の分離混合物３１０ｆ中の不燃物割合を３０％から５０％以上の割合へと飛躍的に増大させることができる。また、不燃物の割合が２０％を超えるようなシュレッダーダストなどを投入して大量の不燃物を流動媒体３１０ともに流動層炉３０５の外部へ抜き出す場合であっても第２の分離混合物３１０ｆ中の不燃物の割合を増大させることができる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、例えば、クリンカの発生を防止するために不燃物抜出シュート３０７を通過する流動媒体３１０を冷却する冷却システム（図示せず）を追加したりすることができる。このようにすると、熱ロスによる熱回収率の低下を招いたり、それに伴う不燃物抜出シュート３０７の下流部での高温流動媒体によって引き起こされるトラブルを防止し、補助燃料消費量の増大等の種々の弊害を有効に防止することができる。さらに、大量の流動媒体３１０を完全に不燃物抜出シュート３０７の下流に問題が生じないレベルにまで冷却することができる。
【００３３】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第２の実施の形態としてのガス化システムにおける不燃物抜出システム３０２ａの模式図である。図３Ａは平面水平断面図、図３Ｂは、側面断面図である。不燃物抜出システム３０２ａは、混合物移送経路３１６と、混合物排出口３１６ａと、混合物排出口３１６ａの下流に設けた流動層分級室３９０と、流動層分級室３９０の上方に設けた還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、流動層分級室３９０の下流に設けた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、を備える。
【００３４】
混合物移送経路３１６は、例えば粒径が約数十μｍから数ｍｍの流動媒体１０と短径が約数ｍｍから２００ｍｍの不燃物との混合物３１０ｂが流動層炉の炉底（図示せず）から抜き出される。混合物３１０ｂは、混合物移送経路３１６に回転可能に支持されたスクリューコンベヤ３２０により次段の流動層分級室３９０へ混合物排出口３１６ａを介して移送される。
【００３５】
流動層分級室３９０に供給された混合物３１０ｂは、粉粒体として流動層分級室３９０の内部で流動され流動層を形成する。流動層分級室３９０内で、流動層の上部では流動媒体３１０の濃度が高くなり、流動層の下部では不燃物の濃度が高くなるように、混合物３１０ｂ中の流動媒体３１０と不燃物との濃度分布を変化させ、流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物３１０ｇと不燃物の濃度が高い第２の分離混合物３１０ｆとに分離する。
【００３６】
流動層分級室３９０は、さらに流動媒体３１０の濃度が高い第１の混合物３１０ｇを流動媒体上昇室３９１を経由させ、そのまま流動層炉（図示せず）内に還流させると共に、不燃物の濃度が高い第２の混合物３１０ｆを、立ち上がり室３９２を経由させて流動層炉（図示せず）の外部に排出する。
【００３７】
不燃物抜出システム３０２ａの流動層分級室３９０は、通路部３９０ｃを有し、通路部３９０ｃの底面３９０ｂが立ち上がり室３９２に向かって下方に傾斜しており、その底面３９０ｂには流動化ガス分散ノズルとしての上部に位置する供給口３３０と下部に位置する供給口３３０ａが設けられており、この供給口３３０、３３０ａを介して酸素を含まないガスである水蒸気が流動化ガス３３１として流動層分級室３９０の内部に吹き込まれる。流動化ガス３３１は、酸素を含まないガスである炭酸ガスであってもよい。
【００３８】
ここで、流動化ガス３３１として酸素を含まないガスを用いるのは、この流動化ガス３３１が流動層炉（図示せず）側に逆流しクリンカを発生させるという不具合を未然に防止するためである。したがって、流動層分級室３９０に供給される流動化ガス３３１は、流動媒体中の未燃分濃度が十分に低い場合は空気等の酸素含有ガスでもよい。
【００３９】
流動化ガス３３１としての水蒸気は、流動層分級室３９０において、流動媒体のロックを防止するため流動媒体の終端速度以上の速度が維持されるようにブロア（図示せず）等の吹き込み装置により供給口３３０、３３０ａから流動層分級室３９０内部へ供給される。流動層分級室３９０における流動媒体３１０ｄと不燃物３１０ｃとの分級効果を十分に高めたい場合は、流動媒体の速度が最低流動化速度以上に維持されるよう流動化ガス３３１を供給するとよい。この流動媒体の流動化によって、不燃物３１０ｃは流動層分級室３９０の底面３９０ｂ側に移動し、流動媒体３１０ｄは流動層分級室３９０の上部に緩やかに移動して、流動媒体３１０ｄと不燃物３１０ｃとが分離する。
【００４０】
すなわち、流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂ近傍の混合物３１０ｂ（流動媒体３１０ｄと不燃物３１０ｃとの混合物）中の不燃物濃度が相対的に高くなり、不燃物３１０ｃが濃縮される。また、供給口３３０、３３０ａから吹き込まれる流動化ガス３３１に不燃物３１０ｃが直接接触するため不燃物３１０ｃは急速に冷却される。流動化ガス３３１に最初に接する通路部３９０ｃの底面３９０ｂの近傍に流動している不燃物３１０ｃが最も冷却される対象となる。
【００４１】
流動層分級室３９０の上部に集められた流動媒体３１０ｄを含む第１の混合物３１０ｇは、供給口３３０、３３０ａから吹き込まれる流動化ガス３３１の上昇流に伴って、流動層分級室３９０の上方に設けられた流動媒体上昇室３９１中を上昇する。この流動媒体上昇室３９１の上部には流動媒体排出口３９３が設けられており、流動媒体上昇室３９１を上昇した流動媒体３１０ｅを含む第１の混合物３１０ｇは、流動媒体排出口３９３から排出され、還流口（図示せず）を経由して流動層炉（図示せず）へ還流する。
【００４２】
また、流動媒体排出口３９３の手前には、ある一定の高さまで噴き上がった流動媒体のみが排出されるように堰３９５が設けられている。この堰３９５は、流動媒体排出口３９３、流動媒体３１０ｅを含む第１の混合物３１０ｇを充満させておく効果があり、排出先である流動層炉（図示せず）との圧力バランスを保つ効果も有する。これは流動媒体上昇室３９１の圧力を流動層炉（図示せず）の圧力と独立して制御する必要がある場合に有効である。
【００４３】
一方、通路部３９０ｃの底面３９０ｂ近傍の不燃物３１０ｃは、濃縮された流動媒体３１０と不燃物３１０ｃとを含む第２の混合物３１０ｆとして、通路部３９０ｃの底面３９０ｂに沿って立ち上がり室３９２に供給される。通路部３９０ｃの立ち上がり室３９２までの経路は、図３Ａに示すように、立ち上がり室３９２の底部に向けて垂直断面積が徐々に大きくなる通路部を構成する。
【００４４】
すなわち、混合物３１０ｂ中の不燃物濃度が高まった流動媒体が、仮にブリッジトラブルを引き起こした場合であっても、流動層分級室３９０からスムーズに立ち上がり室３９２へ流入させるように構成している。また、通路部３９０ｃの高低差と断面差により立ち上がり室３９２から第２の混合物３１０ｆが流動層分級室３９０へ逆流することも有効に防止することができるという利点がある。
【００４５】
立ち上がり室３９２には、第２の混合物３１０ｆを上方に移動せしめる流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８が設けられている。この流動媒体移送装置は、例えば、スクリューコンベヤ３７８のように搬送効率が１００％ではなく、立ち上がり室３９２内に第２の混合物３１０ｆを充満させた状態で移動させる形式のものが望ましい。
【００４６】
つまり、立ち上がり室３９２内が流動媒体を含む第２の混合物３１０ｆで充満されていないと外部の圧力とのシール性が悪化するため、供給口３３０から流動層分級室３９０に供給した流動化ガス３３１が立ち上がり室３９２の方へ流入してしまい、分級が阻害されるだけでなく、流動層分級室３９０の圧力保持が困難になり流動層炉（図示せず）内のガスが流動層分級室３９０に向けて流入し、ひいては立ち上がり室３９２を経由して外部にガスが漏れ出すおそれがあるためである。
【００４７】
立ち上がり室３９２の上部には、不燃物排出口３１７が設けられている。不燃物排出口３１７の最下部の位置３１７ａは立ち上がり室３９２に要求される層高さに応じて自由に設定できる。立ち上がり室３９２に要求される層高さとは、例えば、流動層分級室３９０内の圧力を要求される所定の値に保持するのに必要とされるシール性を発揮できる流動媒体充填層の高さを示し、流動層炉の界面（図示せず）の高さ以上の高さである。以下、不燃物排出口３１７の最下部の位置３１７ａの高さを、不燃物排出口３１７の高さという。
【００４８】
流動層分級室３９０に要求される所定の圧力とは、上流に接続された装置によって異なるが、本実施の形態の不燃物抜出システム３０２ａを用いる流動層炉システムの流動層炉（図示せず）の場合は、流動層炉の炉底近傍に位置する不燃物抜出部（図示せず）の圧力よりも高い値のことをいう。もちろん不燃物排出口３１７の高さは、立ち上がり室３９２に要求される層高さ以上であればいくらでもよい。
【００４９】
不燃物排出口３１７の高さは、上述した流動媒体充填層の高さに限定されるものではなく、それ以上の高さに設定してもよい。例えば、流動層分級室３９０の床面３９０ａから鉛直方向に１ｍの高さの位置３９２ａより高い位置であって、流動媒体充填層の高さより高い位置に設定することもできる。
【００５０】
このように外部とのシール性の強さを不燃物排出口３１７の高さにより任意に設定できるため、これまで設計面で制約のあった流動層炉（図示せず）の層高さの設計自由度をさらに拡大させることができる。したがって例えば、流動層炉システム（図示せず）のスケールアップ等に大きな自由度をもたらす。
【００５１】
また、立ち上がり室３９２は、図３Ｂに示すように鉛直方向に向けて９０°の角度で立ち上がって立設しているとよい。搬送効率を確保するためには、好ましくは８０°以上、さらに、好ましくは７０°以上、最も好ましくは６０°以上の角度で傾いていてもよい。立ち上がり角度を小さくすると流動媒体および不燃物の搬送効率を高くすることができ、搬送効率は角度６０°で１５〜２０％である。但し、立ち上がり室３９２があまりに傾くと流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ７８の機長が長くなるため合理的ではない。
【００５２】
一方、立ち上がり室３９２の傾き角度は、流動媒体の分級効果を確保するためには鉛直方向に向けて流動媒体の安息角（３５°）以上、好ましくは６０°以上、さらに好ましくは７０°以上、最も好ましくは８０°以上とするとよい。
【００５３】
さらに、スクリューコンベヤ３７８を用いる場合は、上方に位置する片持釣下部の軸シール部に流動媒体３１０が流入し損傷させることを防止するためは、立ち上がり室３９２の傾きを図示するように可能な限り９０°に近づけて設定することが望ましい。
【００５４】
上記スクリューコンベヤ３７８は、スクリュー軸を垂直にした場合、コンベヤ軸の上部のみを立ち上がり室３９２の頂部に位置決めをし、スクリュー軸を鉛直下方にぶら下げるように構成する。このように構成することで、第１に、立ち上がり室３９２下部の軸シールが不要になる。第２に、熱膨張等があってもスクリュー軸にかかる力は引っ張り応力だけになる。第３に、スクリュー軸の下方端は遥動自在なため、仮に硬い大きな不燃物がスクリューに噛みこむようなことが生じても、スクリュー軸の撓みの許容分だけスクリュー軸が逃げるスペースを確保することができるという種々の利点がある。
【００５５】
流動層分級室３９０は、不燃物と流動媒体３１０の混合物３１０ｂを受容し、不燃物と流動媒体を分級する。分級した不燃物濃度の高い第２の混合物３１０ｆは、立ち上がり室３９２を上昇し上方に設けた不燃物排出口３１７から不燃物３６０として排出され、次段の溶融炉等（図示せず）へ移送する一連のプロセスを形成させる。
【００５６】
このプロセスは、立ち上がり室３９２のスクリューコンベヤ３７８の移送量を制御するだけで流動層分級室３９０における不燃物濃度の濃縮率を調整できる。すなわち、立ち上がり室３９２のスクリューコンベヤ３７８の移動量（回転数）を減らすことによって流動層分級室３９０における不燃物濃縮率を高めることができるのである。さらにスクリューコンベヤ３７８のスクリューとケーシングとのクリアランスを流動媒体の最大径（０．８ｍｍ）の３倍以上とすることにより、当該クリアランスを通って流動媒体が下方へ滑り落ちることによる不燃物濃縮効果も期待できる。このクリアランスを適切に設定することで、従来流動層炉への流動媒体の補充は適切に選定された篩目を通過した流動媒体のみで行うのであるが、この篩工程を省略することもできる。
【００５７】
流動層炉内の流動媒体３１０中の不燃物割合は一般に約３％から約５％であるが、この不燃物の濃度は、不燃物が炉底３１１に堆積して旋回流動層３１２の健全性を失わせることの無いようにするための濃度とみなせる。一方、スクリューコンベヤ３７８等の機械的手段で適切に流動媒体３１０を抜き出せる不燃物濃度は、被処理物３１４（固体可燃物）として都市ごみを流動層炉３０５へ投入した場合に約２０％である。破砕等で不燃物の性状（大きさ、形状）を調節することで、約３０％から５０％といった高濃度で抜き出すことも可能である。
【００５８】
したがって、本実施の形態では、流動層分級室３９０で不燃物を濃縮することで系外への不燃物と流動媒体が混合した第２の混合物３１０ｆの排出量を従来に比して１０分の１、もしくはそれ以下の量にまで減らすことが可能になる。しかも、流動層炉系外に第２の混合物３１０ｆを抜き出す量が減少し、冷却されているということは流動媒体冷却システムが簡素化できる他に、外部に放出する熱量が減少するため、流動層炉システム全体の熱回収効率改善の点からも好ましい。
【００５９】
上述したように立ち上がり室３９２のスクリューコンベヤ３７８の移送量（回転数）を減じると、流動媒体と不燃物との第２の混合物３１０ｆが流動層分級室３９０側へ逆流する割合が多くなることが懸念されるが、その場合は流動層分級室３９０の圧力を立ち上がり室３９２の圧力より高めることによって第２の混合物３１０ｆの逆流を抑制することができる。
【００６０】
流動層分級室３９０の圧力を高めるためには、流動媒体上昇室３９１の側部から供給する流動化ガスの流量を減じ、流動媒体上昇室３９１内の希薄流動層の空隙率を下げればよい。また流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給口３３０、３３０ａを介して供給している流動化ガス３３１の速度が最低流動化ガス速度以下になるよう供給量を減少させることでも流動層分級室３９０の流動層の粘性が高まるので逆流抑制に導くことができる。
【００６１】
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第３の実施の形態としての流動層炉システム３０１の概略図である。図４Ａは流動層炉システム３０１の正断面図であり、図４Ｂは流動層炉システム３０１の側断面図である。
【００６２】
流動層炉システム３０１は、流動媒体３１０を収容する流動層炉３０５と、不燃物抜出システム３０２ａとを備える。流動層炉３０５の内部には、流動媒体３１０を旋回流動３０６させる旋回流動層３１２が形成されている。不燃物抜出システム３０２ａは、旋回流動層３１２の炉底３１１の下方に設置された混合物移送経路３１６と、混合物移送経路３１６の移送終端に設けられた流動層分級室３９０と、流動層分級室３９０の上部に立設された還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、流動層分級室３９０の下流に設けられた第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、を備える。流動層分級室３９０は、通路部３９０ｃを有し、通路部３９０ｃは底面３９０ｂを有する。通路部３９０ｃ、底面３９０ｂは、第２の実施の形態と同様に形成されている。
【００６３】
流動層炉３０５の内部に投入された被処理物としての可燃性廃棄物（図示せず）中の不燃物を流動媒体３１０とともに混合物移送経路３１６を経由させ流動層炉３０５の外へ排出する。この混合物移送経路３１６にはスクリューコンベヤ３２０が略水平に設置されており、不燃物と流動媒体３１０との混合物を流動層分級室３９０へと導くことができる。
【００６４】
混合物移送経路３１６内部のスクリューコンベヤ３２０は、回転自在に支持されその下方から流動媒体の冷却用ガス３４０が供給されている。この冷却用ガス３４０は、典型的には蒸気が用いられるが、流動媒体中に未燃分が殆ど含まれない場合には空気等の酸素含有ガスを用いてもよい。
【００６５】
この冷却用ガス３４０は、旋回流動層３１２の上部の高温流動媒体３１０と混合しないように最低流動化速度以下の流量で供給される。但し、スクリューコンベイヤ３２０の部分での分級機能を強化するために最低流動化速度の２ないしは３倍程度までの供給速度で冷却用ガス３４０を供給することも有効である。このように旋回流動層３１２の下部の流動媒体３１０を冷却することは、スクリューコンベヤ３２０を冷却することを避ける意味もある。
【００６６】
すなわち、スクリューコンベヤ３２０を冷却するとスクリューの表面で水分が凝縮するという問題が生じるからである。一方、不燃物の濃度が高く、不燃物と流動媒体３１０との混合物を流動層炉３０５から大量に抜き出す場合は、冷却用ガス３４０に代えて水をスクリューコンベヤ２０の下方から供給してもよい。
【００６７】
流動層分級室３９０は、上述した如く底面３９０ｂから供給される流動化ガス３３１によって不燃物を底面３９０ｂ側に移動させ、流動媒体３１０を不燃物の上部に移動させて両者を緩やかに分離する。流動層分級室３９０の上部に集められた流動媒体３１０を主成分とした第１の混合物３１０ｇは、流動化ガス３３１の上昇流に伴って流動層分級室３９０の上方に設けられた流動媒体上昇室３９１に移動する。この流動媒体上昇室３９１を上昇した第１の混合物３１０ｇは流動媒体上昇室３９１内部の堰３９５ａおよび堰３９５ｂのループシール部を超えて流動層炉３０５の上部に設けられた還流口３９３ａを経由し流動層炉３０５へ還流される。
【００６８】
上記還流口３９３ａと流動媒体上昇室３９１との接続部分の最下位３９１ａの高さは、上述した流動層炉３０５の旋回流動層３１２の圧力変動を受けないように濃厚流動層の界面（旋回流動層３１２の上部表面）よりも上方に配置している。流動媒体排出口３９３ａの流動媒体上昇室３９１側には堰３９５ａおよび堰３９５ｂが設けられている。この堰３９５ａと堰３９５ｂは、流動媒体排出口３９３ａに流動媒体を主成分とした第１の混合物３１０ｇを充満させておく効果があり、流動層炉３０５内部の圧力との圧力差をシールし、流動層炉３０５内のガスが流動媒体上昇室３９１側に流入することを防止する効果をも有する。
【００６９】
流動媒体上昇室３９１は、流動媒体を主体とする第１の混合物３１０ｇの噴き上がりを促進するための手段として、例えば、流動媒体上昇室３９１の側面に流動媒体上昇用の流動化ガス３９８の分散ノズルを設けることができる。この流動媒体上昇用の流動化ガス３９８により、流動媒体上昇室３９１を流れる流動化ガスの流動化速度を所望の値に増減し、第１の混合物３１０ｇの流動媒体上昇室３９１を上昇する上昇量を調整することができる。
【００７０】
第１の混合物３１０ｇは、流動媒体上昇室３９１内部の流動化速度を高めれば高めるほど流動媒体上昇室３９１内部の流動媒体の濃度が希薄になるため、流動層分級室３９０の部分での大きな圧力上昇を招くことなく第１の混合物３１０ｇをより高く上昇させることが可能になる。
【００７１】
また、流動媒体上昇室３９１の上部には、上述した如く流動化ガス排出口３９７が設けられており、流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給された流動化ガス３３１、および流動媒体上昇室３９１の側面から供給された流動化ガス３９８が流動化ガス排出口３９７から排出される。もちろんこの流動化ガス３３１、３９８は上述した流動層炉３０５の２次燃焼用ガスとして用いてもよく、その場合は、流動媒体還流口３９３ａを共通の経路とすることができる。この場合、少なくとも堰３９５ｂは不用となる。
【００７２】
流動媒体上昇室３９１の側部から供給される流動化ガス３９８は、上述した流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給される流動化ガス３３１と同種のガスでもよく、後述する空気等の酸素を含むガスを用いてもよい。
【００７３】
ここで酸素含有ガスを用いてよい理由は、流動媒体上昇室３９１の側部から供給された流動化ガス３９８は、よほど圧力バランスが崩れるようなことが無ければ決して流動媒体上昇室３９１の下方へ流れることはないので、酸素含有ガスであっても混合物のクリンカトラブルを引き起こす要因には成り得ないからである。
【００７４】
このように、流動媒体上昇室３９１の側部からは酸素含有ガスを供給することが出来るので、第１の混合物３１０ｇ中にチャーなどの未燃分が含まれる場合でも流動媒体上昇室３９１の中で燃焼させることが出来るため、流動媒体のクリーンナップ効果や未燃ロス減少の効果も期待できる。しかも、第１の混合物３１０ｇ中の未燃分の燃焼によって高温になった流動媒体を流動層炉３０５内にそのまま還流せることができるため流動層炉３０５の熱効率向上にもプラスに作用する。
【００７５】
一方、流動層分級室３９０の通路部３９０ｃの底面３９０ｂ近傍において不燃物が濃縮された、流動媒体と不燃物とが混合した第２の混合物３１０ｆは、通路部３９０ｃの底面３９０ｂに沿って立ち上がり室３９２に供給される。立ち上がり室３９２の内部には、流動媒体と不燃物の第２の混合物３１０ｆを上方に移動せしめる例えば、スクリューコンベヤ３７８のような流動媒体移動手段を設け、立ち上がり室３９２の上部に設けられた不燃物排出口３１７から第２の混合物３１０ｆを不燃物３６０として排出する。
【００７６】
不燃物排出口３１７の最下部の位置３１７ａは、立ち上がり室３９２に要求される層高さに応じて自由に設定できる。立ち上がり室３９２に要求される層高さとは、流動層分級室３９０内の圧力を流動層炉３０５の混合物移送経路３１６の内部圧力よりも高く保持するのに必要とされるシール性を発揮できる流動媒体充填層の高さである。典型的には、流動層炉３０５の旋回流動層３１２（濃厚流動層）の界面の高さよりも高位置に設定すればよい。
【００７７】
不燃物排出口３１７の高さは、上述した流動媒体充填層の高さに限定されるものではなく、それ以上の高さに設定してもよい。例えば、流動層分級室３９０の床面３９０ａから鉛直方向に１ｍの高さの位置３９２ａより高い位置であって、流動媒体充填層の高さより高い位置に設定することもできる。
【００７８】
このように外部とのシール性の強さを不燃物排出口３１７の高さにより任意に設定できるため、これまで設計面で制約のあった流動層炉３０５の層高さの設計自由度をさらに拡大させることができる。したがって、例えば、流動層炉システム３０１のスケールアップ等に大きな自由度をもたらす。
【００７９】
立ち上がり室３９２は、その流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８の流動媒体移動量（回転速度）を減じることによって外部に排出する第２の混合物３１０ｆの不燃物濃度を高めることができる。この場合、立ち上がり室３９２内部の第２の混合物３１０ｆが流動層分級室３９０側へ逆流する割合が多くなることが懸念される。
【００８０】
この逆流を防止するためには、流動媒体上昇室３９１の側部から供給している流動化ガス３９８の流量を減じ、流動媒体上昇室３９１内部の希薄流動層の空隙率を下げ、流動層分級室３９０の圧力を高めること等が有効である。また、混合物移送経路３１６に設けられたスクリューコンベヤ３２０の移動速度（回転速度）を増速することによっても流動層分級室３９０の圧力を高めることができるので有効である。
【００８１】
本実施の形態の流動層炉システム３０１では、不燃物濃度を高めた第２の混合物３１０ｆを抜き出すことで、系外に抜き出す、不燃物と流動媒体とが混合した第２の混合物３１０ｆの排出量を重量比で従来の１０分の１、もしくはそれ以下の量にまで減らすことができる。
【００８２】
しかも抜き出される、不燃物と流動媒体との第２の混合物３１０ｆは、流動層分級室３９０で流動化ガス３３１に接触し直接冷却されているため、系外に抜き出す第２の混合物３１０ｆの量が減少し、しかも冷却されているという二重の効果が期待することができ、流動媒体を冷却する流動媒体冷却システムを簡素化できるだけでなく、外部に放出する熱量を減少させて、流動層炉システム３０１全体の熱回収効率を改善する点からも好ましい。
【００８３】
本実施の形態の他の有利な点は、従来方式のように不燃物排出口が流動層炉よりも下方に設けられているわけではないので流動層炉３０５の設置レベルを従来に比して低くすることができ、グランドにピットを掘ることなく容易に設置高を低くすることができる。
【００８４】
このように流動層炉３０５の据付期間を短縮させ、据付構造をコストを低減させ、据付構造を簡易なものとすることができるのはもちろん、流動層炉３０５の据付レベルに伴って据付レベルを下げることの出来る給塵系、すなわち被処理物としての可燃性廃棄物（図示せず）を流動層炉３０５へ供給する供給系を始めとする全ての機器に影響し、設備全体の建設期間を大幅に短縮し、建設コストを大幅に低下させることができる。
【００８５】
図５は、本発明の第４の実施の形態としての流動層炉システム３０１の模式的な系統図である。流動層炉システム３０１は、流動層炉３０５と不燃物抜出システム３０２ａとを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、混合物移送経路３１６と、流動層分級室３９０と、還流通路としての流動媒体上昇室３９１と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２とを備える。さらに流動層炉システム３０１は、流動層炉３０５の上部圧力と炉底圧力に基づき流動層の層高を測定する第１の差圧計４０６と、流動層炉３０５の下流に配置した流動層分級室３９０の圧力を測定する圧力検出器４１５と、流動層炉３０５の炉底圧力と流動層分級室３９０の圧力に基づきシール差圧を測定する第２の差圧計４１３と、温度制御装置４１６に接続され冷却用ガス３４０を流動層炉３０５の下方に配置した混合物移送経路３１６へ供給する第１の制御バルブ４２０と、流動層分級室３９０の圧力検出器４１５に接続され流動化ガス３３１を流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂへ供給する第２の制御バルブ４１８と、第２の差圧計４１３に接続され流動化ガス３９８を流動媒体上昇室３９１の側部へ供給する第３の制御バルブ４１２と、流動化ガス３９８を流動媒体上昇室３９１の上部に設けられた堰３９５ｂの近傍へ供給する第４の制御バルブ４０８と、流動層分級室３９０内の流動媒体温度を制御する温度制御装置４１６と、流動層炉３０５の炉底から流動媒体を抜き出す、回転自在に支持されたスクリューコンベヤ３２０と、このスクリューコンベヤ３２０を駆動する駆動モータ４００と、温度制御装置４１６および流動層分級室３９０の圧力検出器４１５から制御信号を受けて駆動モータ４００の回転数を制御する第１の回転数制御装置４１９と、流動層分級室３９０の下流に配置した立ち上がり室３９２内に回転自在に支持された流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８と、このスクリューコンベヤ３７８を駆動する駆動モータ４０１と、駆動モータ４０１の回転数を制御する第２の回転数制御装置４０２と、を備える。以下、図５を参照し、流動層炉システム３０１の動作について説明をする。
【００８６】
第１の差圧計４０６は、流動層炉３０５の上部圧力を測定する第１の圧力検出器４０４と流動層炉３０５の炉底圧力を測定する第２の圧力検出器４０７とに接続され、第１および第２の圧力検出器４０４、４０７から送信される流動層炉５の上部圧力と炉底圧力に基づき流動層の層高を測定する。
【００８７】
第２の差圧計４１３は、第２の圧力検出器４０７および第３の圧力検出器４１５から送信される炉底圧力と分級室圧力に基づきシール圧を測定するとともに、この測定データに基づき第３の制御バルブ４１２の開閉制御を実行する。
【００８８】
第３の圧力検出器４１５は、流動層炉３０５の炉底から抜き出され流動媒体を受容する流動層分級室３９０の圧力を測定すると共に、第２の制御バルブ４１８の開閉制御を実行する。
【００８９】
回転数制御装置４１９（ＳＩＣ１）は、駆動モータ４００に回転数制御信号を送信し駆動モータ４００を回転させ、回転軸を水平方向に設定したスクリューコンベヤ３２０を回転制御する。
【００９０】
温度制御装置４１６（ＴＩＣ１）は、スクリューコンベヤ３２０の移送終端から流動層分級室３９０へ入る部分４１１の流動媒体の温度を検出し、この検出信号に対応する開閉制御信号を第１の制御バルブとしての制御バルブ４２０（ＣＶ１）へ送信し、スクリューコンベヤ３２０の底部に複数設けた供給口から供給される流動媒体の冷却用ガス３４０の供給量を制御する。
【００９１】
この制御された冷却用ガス３４０により、流動層分級室３９０へ入る部分４１１の流動媒体温度を４５０℃以下に保つように制御する。本実施の形態において冷却用ガス３４０として蒸気を用いるとよい。また、冷却用ガス３４０として蒸気に代えて水を用いる場合も同様の制御方法を適用することができる。もちろん流動媒体中の未燃カーボン量が少ない場合は、冷却用ガス３４０として空気や燃焼排ガスのような酸素を含んだガスを用いてもよい。
【００９２】
差圧計４１３（ＤＰＩＡ２）は、圧力検出器４０７（ＰＩＲ２）を通じて取得する旋回流動層内部４０９の圧力と、圧力検出器４１５（ＰＩＲ３）を通じて取得する流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力とを減算器４１４を通じて差圧を入力し、流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力（ＰＩＲ３）が常に旋回流動層内の炉底圧力（ＰＩＲ２）よりも高く維持されるように制御バルブ４１２（ＣＶ３）を制御する。
【００９３】
すなわち、流動層炉３０５と流動層分級室３９０の圧力は常に差圧計４１３により監視されている。流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力維持は、主に流動媒体上昇室３９１の側部から供給される流動化ガスの制御バルブ４１２を調節し、ガス流量を減少させて調整される。本実施の形態では流動化ガス３９８として空気を用いることができる。
【００９４】
また、略水平に設置されたスクリューコンベヤ３２０から流動層分級室３９０へ入る部分４１０の圧力（ＰＩＲ３）は、ある管理値以下になると立ち上がり室３９２から第２の混合物３１０ｆの逆流が懸念されるため、所定の圧力以下になりそうな場合は流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給する流動化ガス３３１の流量を制御する制御バルブ４１８（ＣＶ２）を絞るように制御し、流動層分級室３９０の流動化を弱めるか、スクリューコンベヤ３２０の回転数を回転数制御装置４１９により制御し回転数を上昇させ流動媒体の移動量を増すことで立ち上がり室３９２からの第２の混合物３１０ｆの逆流を防止することができる。
【００９５】
但し、スクリューコンベヤ３２０の回転数を増速すると、流動層分級室３９０へ入る部分４１０の温度（ＴＩＣ１）が所定値以上に上昇するため、流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから供給する流動化ガス３３１の流量減少を優先し、混合物の流動化を低くする方が有利となる。
【００９６】
第１の差圧計４０６（ＤＰＩＲ１）は、第１の圧力検出器４０４（ＰＩＲ１）および第２の圧力検出器４０７（ＰＩＲ２）に減算器４０５を介して接続され、流動層炉５のフリーボード上部４０３の圧力（ＰＩＲ１）と旋回流動層内部４０９の炉底圧力（ＰＩＲ２）の差圧を検出し旋回流動層の層高を監視する。
【００９７】
第４の制御バルブ４０８（ＣＶ４）は、バルブの開放により流動媒体上昇室３９１から流動層炉３０５へ流動媒体を還流する還流口３９３ａの上流に設けたループシール部に流動化ガス３９８（空気）を供給する。このループシール部は、流動媒体上昇室３９１と流動層炉３０５とを仕切る機能を備え、流動媒体上昇室３９１の上部に設けた頂部通過堰３９５ａと底部通過堰３９５ｂを含んで構成する。特別なことが無い限り固定流量の空気が流動化ガス３９８として供給されている。具体的な流量としては最低流動化速度の約２倍となるように固定される。
【００９８】
また、第２の回転数制御装置１０２（ＳＩＣ２）は、立ち上がり室３９２の頂部に片持ち状態で吊り下げられているスクリューコンベヤ３７８に接続する駆動モータ４０１に回転数制御信号を送信し駆動モータ４０１を回転させスクリューコンベヤ３７８を回転制御する。このスクリューコンベヤ３７８の回転数も通常は予め設定した固定値で運転される。
【００９９】
本実施の形態では、底面３９０ｂは立ち上がり室３９２に向けて下方に傾斜しており、かつ通路部３９０ｃは立ち上がり室３９２方向に進むほど垂直方向断面積が徐々に大きくなるよう形成されているため、混合物を立ち上がり室３９２の低部にスムーズに移送することができる。
【０１００】
また、流動層分級室３９０の上部には、希薄流動層が形成されるように流動層分級室３９０において通路部３９０ｃの底面３９０ｂから流動化ガス３３１を供給し、また流動媒体上昇室３９１の中間部から流動化ガス３９８を供給する。流動層分級室３９０の上部には流動層炉３０５に連通する開口としての還流口３９３ａが設けられ、流動媒体上昇室３９１内に噴き上げられた流動媒体を主体とする第１の混合物３１０ｇが、還流口３９３ａから再び流動層炉３０５に還流する。
【０１０１】
図６は、本発明の第５の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化溶融炉システム３０１ａの模式図である。流動層式ガス化溶融炉システム３０１ａは、流動層炉としての流動層式ガス化炉３０５ａと、不燃物抜出システム３０２ａとを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、流動層式ガス化炉３０５ａの下方に設けた混合物移送経路３１６と、混合物移送経路３１６の下流に設けた還流通路としての流動媒体上昇室３９１および第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室３９２と、流動層式ガス化炉３０５ａの出口ダクト３２２に接続され下流に設けた溶融炉４３１とを備えている。ここで、流動層式ガス化炉３０５ａ、混合物移送経路３１６、流動媒体上昇室３９１、および立ち上がり室３９２は、上述した第１の実施の形態と同等の構成を用いることができるため重複した説明を省略する。図６の流動層式ガス化炉３０５ａは、図２の流動層炉５に対応する。
【０１０２】
溶融炉４３１は、１次室４２９、２次室４２８、３次室４３０を備え、流動層式ガス化炉３０５ａの出口ダクト３２２から配管４２４を経由しガス導入口４２３へ熱分解ガスを導入し、導入した熱分解ガスが１次室４２９と２次室４２８により完全燃焼し灰分をスラグ化する。また、未燃分のガスが３次室４３０により完全燃焼するように構成されている。
【０１０３】
ここで、流動媒体上昇室３９１からの排気は、流動化ガス排気口３９７から溶融炉４３１の３次室４３０に配管４２２を経由して供給するのが良い。流動媒体上昇室３９１からの排気は、酸素濃度が低く燃焼用の酸化剤としては適さず、流動層式ガス化炉３０５ａや溶融炉４３１の１次室４２９および２次室４２８に供給したのでは灰分をスラグ化するための高温化の妨げになってしまうからである。
【０１０４】
但し、本発明は、上述した溶融炉４３１の３次室４３０に配管４２２を経由して排ガスを供給する構成に限定されず、例えば、流動媒体上昇室３９１からの排気は、流動媒体と熱交換をして約５００℃にまで加温されているため、高温化への悪影響は緩和されており、排気中の酸素濃度が１５％以上ある場合は、流動媒体上昇室３９１からの排気を配管４２１に経由させて溶融炉４３１の１次室４２９や２次室４２８に供給しても良い。流動媒体中に未燃分が少ない場合は、このような構成が可能になる。いずれにしても従来のように流動媒体を高温のまま抜き出し、全て熱ロスとして処理することに比べれば大きなメリットがもたらされる。
【０１０５】
溶融炉４３１は、上記１次室４２９と２次室４２８で熱分解ガスがスラグ化して溶融炉４３１の底部４３３に落下したスラグ４３４をこの底部４３３から排出する。
【０１０６】
このように、本実施の形態の流動層式ガス化溶融炉システム３０１ａでは、流動層分級室３９０の下流に流動媒体と不燃物との第２の混合物３１０ｆを上方に移送させる立ち上がり室３９２を設け、流動層式ガス化炉３０５の旋回流動層３１２（濃厚流動層）の界面よりも高い位置から不燃物の濃度の高い第２の混合物３１０ｆを外部へ排出することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、水平面から約９０°に立設する略円筒の立ち上がり室３９２に内設する流動媒体移送装置として、第２の混合物３１０ｆを鉛直方向へ上昇させる懸垂型のスクリューコンベヤ３７８を用いるとよい。
【０１０８】
図７は、本発明の第６の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化炉システム３０１ｂの模式的な断面図である。流動層式ガス化炉システム３０１ｂは、流動層式ガス化炉３０５ａと、不燃物抜出システム３０２ａ（部分的に図示）とを備える。流動層式ガス化炉３０５ａは、水平断面形状が略円形の円筒の中に旋回流動３０６する流動媒体３１０を収容する。不燃物抜出システム３０２ａは、この旋回流動３０６する流動媒体３１０を炉底３１１から抜き出す混合物移送経路としての不燃物抜出シュート３０７と、不燃物抜出シュート３０７の下方に設けた混合物移送経路としての流動媒体抜出水平経路３１６ｄと、流動媒体抜出水平経路３１６ｄの内部に設けたスクリューコンベヤ３２０とを備える。流動媒体抜出水平経路３１６ｄには、スクリューコンベヤ３２０の移送終端部の近傍に設けた混合物排出口４４０が形成されている。不燃物抜出システム３０２ａは、さらに混合物排出口４４０から排出された、流動媒体と不燃物とが混合した混合物を受け入れる流動層分級室（図示せず）と、還流通路としての流動媒体上昇室（図示せず）と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室（図示せず）とを備える。流動層式ガス化炉システム３０１ｂは、流動媒体を旋回流動３０６させるガスのガス供給領域に設けた圧力センサ４３７と、不燃物抜出シュート３０７の外壁部に設置した温度センサ４３５と、圧力センサ４３７に接続され流動層ガス化炉３０５ａの炉底圧力を測定する圧力測定装置４３８（ＰＩＲ２）と、温度センサ４３５に接続され不燃物抜出シュート３０７の外壁温度を検出する温度測定装置４３６（ＴＩＡ）とを備える。
【０１０９】
図７においては、不燃物抜出シュート３０７の入口近傍３１５は、酸素分圧の高い部分で不燃物と流動媒体とが高温化しクリンカを生成しやすい。このため、入口近傍３１５の側面からパージ用のガスとして蒸気４３９を供給するように構成し、この蒸気４３９の供給により不燃物抜出シュート３０７の入口近傍３１５を流動化させクリンカ形成を防止する。また、付随的に不燃物抜出シュート３０７内を冷却するため、流動媒体と不燃物の温度を低下させる効果がある。
【０１１０】
また、圧力測定装置４３８（ＰＩＲ２）により、流動層炉３０５内の圧力を測定しパージ用ガスの圧力を制御し、流動層炉５内の圧力より高くなるように不燃物抜出シュート３０７内の圧力を制御する。
【０１１１】
さらに、温度測定装置４３６は、不燃物抜出シュート３０７の外壁温度を検出し不燃物抜出シュート３０７内の温度が定性的にクリンカ生成温度を超えないように監視する。この温度測定装置４３６に接続する温度センサ４３５が不燃物抜出シュート３０７内に突出して設置されると、流動媒体および不燃物の重力落下を妨げこれら混合物の排出を阻害するため、外壁温度を検出するように構成する。
【０１１２】
図８は、本発明の第７の実施の形態としての、流動層炉システムとしての流動層式ガス化炉システム３０１ｂの模式図である。流動層式ガス化炉システム３０１ｂは、流動層式ガス化炉３０５ａと、不燃物抜出システム３０２ａ（部分的に図示）とを備える。流動層式ガス化炉３０５ａは、炉底３４６の上方に、旋回流動層３１２と、フリーボード３４８とを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、炉底３４６の下方に配置された混合物移送経路としての流動媒体抜出経路３１６と、流動媒体抜出経路３１６の下部水平部３１６ｄ内に配置したスクリューコンベヤ３２０とを備える。不燃物抜出システム３０２ａは、さらに混合物排出口４４０から排出された、流動媒体と不燃物とが混合した混合物を受け入れる流動層分級室（図示せず）と、還流通路としての流動媒体上昇室（図示せず）と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室（図示せず）とを備える。流動媒体抜出経路３１６の下部水平部３１６ｄには、スクリューコンベヤ３２０の移送終端部の近傍に設けた混合物排出口４４０が形成されている。流動媒体抜出経路３１６は、鉛直に配置された不燃物抜出シュート３０７と、水平に配置された下部水平部３１６ｄとを含んで構成される。
【０１１３】
炉底３４６から供給される高温状態の燃焼用空気３２４は、旋回流動層３１２内部で流動媒体３１０の内部旋廻流を発生させる。流動層式ガス化炉３０５ａに供給された被処理物としての廃棄物３１４は、温度４５０℃から６５０℃の旋回流動層３１２に接触し、熱分解ガス化し可燃ガスを発生する。可燃ガスは、フリーボード３４８上部の出口ダクト３２２から排ガスとして流動層式ガス化炉３０５ａ外へ排出される。
【０１１４】
流動媒体抜出経路３１６は、炉底３４６から流動媒体３１０を抜き出し、抜き出した流動媒体３１０をスクリューコンベヤ３２０により水平方向図８の右長手方向へ移送する。移送された流動媒体３１０は、混合物排出口４４０から排出され、流動層分級室（図示せず）へ移送される。
【０１１５】
流動媒体抜出経路３１６の最下部３６４と炉底３４６との間には、例えば、パージ用ガスとしての蒸気を供給するパージ用ガス供給口３３０が設けられている。旋回流動層３１２の内部圧力Ｐ０を例えば、１５ｋＰａに設定した場合、パージ用ガスを供給しパージ用ガス供給口３３０近傍の圧力Ｐ１をＰ０より高い約１７ｋＰａとする。
【０１１６】
流動媒体上昇室（図示せず）と、立ち上がり室（図示せず）とのシール効果により流動媒体抜出経路３１６の出口近傍での圧力Ｐ２は、大気圧より少し高い数ｋＰａに維持することができるが、パージ用ガス供給口３３０近傍の圧力Ｐ１を約１７ｋＰａに維持させることができる程度の圧力であれば大気圧でも良い。
【０１１７】
上記圧力条件でパージ用ガスをパージ用ガス供給口３３０から流動媒体抜出経路３１６内へ供給し、燃焼用空気３２４と流動媒体３１０に含まれる未燃焼ガスを流動媒体抜出経路３１６および旋回流動層３１２の炉底３４６近傍から追放することができる。
【０１１８】
この場合、旋回流動層３１２の内部圧力Ｐ０と、流動媒体抜出経路３１６の内部圧力Ｐ１と、流動媒体抜出経路３１６の排出口付近の内部圧力Ｐ２との関係は、Ｐ０＜Ｐ１＞Ｐ２の高低関係を維持する必要がある。
【０１１９】
本実施の形態では、パージ用ガス供給口３３０からパージ用ガスを供給する段階において、流動媒体上昇室（図示せず）と、立ち上がり室（図示せず）とにより流動媒体抜出経路１６の出口を密閉して上述した関係（Ｐ０＜Ｐ１＞Ｐ２）の圧力関係を維持すれば良い。
【０１２０】
本実施の形態では、流動媒体抜出経路３１６内に設けるコンベヤ３２０をチェーン式コンベヤやベルト式コンベヤを用いても良く。スクリューコンベヤを用いても良い。また、流動媒体３１０として硅砂を使用することができる。
【０１２１】
また、パージ用ガスとして窒素ガスや炭酸ガス等の不活性ガスを用いることができる。この窒素ガスや炭酸ガスを用いた場合は、流動媒体抜出経路３１６内でパージ用ガスが冷却されても水分を発生させることがなく乾燥した環境を維持することができ、流動媒体抜出経路３１６の外部へ放出しても白煙（蒸気）を発生させることもない。
【０１２２】
さらに、流動媒体と不燃物との混合物は冷却されているため、流動媒体上昇室（図示せず）と、第１の不燃物排出通路としての立ち上がり室（図示せず）の設定条件に余裕が生じ、シール性の確保に有効である。
【０１２３】
したがって、混合物のマテリアルシールを確実にするために、不燃物抜出シュート３０７の長さを長くする必要がなく、不燃物抜出シュート３０７をグランドに設置した場合でも流動層式ガス化炉３０５ａの配置高を従来に比して低くすることができ流動層炉システムの設置費用を低減させることができる。
【０１２４】
図９は、本発明の第８の実施の形態に係る流動層炉システム３０１の模式的な系統図である。流動層システム３０１は、流動層炉３５０と、不燃物抜出システム３０２ｂとを備える。流動層炉３５０は、流動層炉３５０の炉底３４６の上方に形成された旋回流動層３４２と、フリーボード３４８と備える。不燃物抜出システム３０２ｂは、炉底３４６の下方に配置される混合物移送経路としての流動媒体抜出経路３１６と、第２の不燃物排出通路としての縦経路３７６と、縦経路３７６の上部に接続され水平に配置された第２の不燃物排出通路としての横経路３７６ａとを備える。縦経路３７６は、流動媒体３１０と不燃物３６０の混合物が内部に充満し、鉛直方向に対して６０°に傾斜した立ち上がり部３４４と、排気ダクト３５２と、流動媒体３１０と不燃物３６０を縦経路３７６から排出する不燃物排出口３５８とを有する。不燃物排出口３５８から縦経路３７６を出た流動媒体３１０と不燃物３６０は横経路３７６ａを経て、外部に排出される。
【０１２５】
旋回流動層３１２は、炉底３４６から供給される高温状態の燃焼用空気３２４を散気板３６２に通過させ、旋回流動層３１２内部で流動媒体の内部旋回流３４２を発生させている。ここで、流動層炉３５０と流動媒体抜出経路３１６は、上述した第７の実施の形態と同等の部材を用いることができ、重複する説明を省略する。
【０１２６】
縦経路３７６の立ち上がり部３４４の終端に設けた、混合物を縦経路３７６から水平方向に排出する不燃物排出口３５８は、不燃物排出口３５８の最下部の位置３５８ａが、旋回流動層３１２の界面３６６の凸凹の平均高または界面３６６の頂点より高い位置に配置し、流動媒体３１０の自重作用により不燃物排出口３５８に至る縦経路３７６の立ち上がり部３４４に流動媒体３１０を充満または滞留させる。
【０１２７】
不燃物抜出システム３０２ｂは、縦経路３７６内に配置された流動媒体移送装置としての縦軸のスクリューコンベヤ３７８をさらに備える。縦経路３７６の底部に移送された流動媒体３１０は内部で回転するスクリューコンベヤ３７８に巻き込まれ、スクリューコンベヤ３７８によって、縦経路３７６の上部へ移送される。
【０１２８】
上記縦経路３７６内の流動媒体３１０は、縦経路３７６の立ち上がり部３４４を充満または滞留し、充満した流動媒体３１０はパージ用ガス３４１が供給されるパージ用ガス供給口３３０近傍の圧力Ｐ１の低下を防止するシール効果を発揮することができる。
【０１２９】
シール装置としてのダブルダンパやロックホッパに代えて、縦経路３７６を設け、縦経路３７６の立ち上がり部３４４に流動媒体３１０を充満させるため、シール効果が向上すると共に、流動媒体抜出経路３１６の下にダブルダンパを収容するピットと称する穴の掘削工事が不要となり、流動層炉システム３０１の設置高を低く抑えるので流動層炉システム３０１の建設期間、および建設費用を低減させることができる。
【０１３０】
また、パージ用ガス３４１は、旋回流動層３１２内に含まれる未燃焼ガスが流動媒体抜出経路３１６の導入部や縦経路３７６内に進入することを防止することができる。しかも、パージ用ガスリークを防止する特殊なシール装置を設ける必要が無いので、シール装置を収容するピットを掘る掘削工程も簡略化することができる。よって、流動層炉３５０を従来に比して低位置に設置でき、架構工事費を廉価にすることができる。
【０１３１】
縦経路３７６から排出された流動媒体３１０は、不燃物排出口３５８の外へ排出し、横経路３７６ａを経て外部に排出される。排出された流動媒体３１０と不燃物３６０は、流動層炉３５０の外部に設けられた不燃物系設備としての溶融炉等（図示せず）で分離処理をしてから、各々回収される。
【０１３２】
一方、パージ用ガス３４１は、排気ダクト３５２から排出され供給経路３５４を経て排気ボイラ３５６へ供給し熱源として再利用することができる。また、排気ダクト３５２から排出される水蒸気の一部をフリーボード３４８へ供給しフリーボード３４８中の可燃ガスと水性ガス化反応を生じさせることができる。この水性ガス化反応の吸熱効果により、フリーボード３４８内の温度を適切な温度に下げることができる。
【０１３３】
このように、本実施の形態では、縦経路３７６に内設する第２の流動媒体移動手段として、水平面から少なくとも６０°以上の内角を有する傾斜角度で混合物を上方へ移送させるスクリューコンベヤ３７８を用いるとよい。
【０１３４】
図１０は、本発明の第９の実施の形態に係るガス化システムにおける不燃物抜出システム３０２ｂの模式的な断面図である。不燃物抜出システム３０２ｂは、流動媒体３１０を略水平方向に移送する水平部３７２ａを含む混合物移送経路３７２と、混合物移送経路３７２の水平部３７２ａ内で回転自在に水平方向に支持されたスクリューコンベヤ３７７と、混合物移送経路３７２の水平部３７２ａの移送終端に設けられた傾斜経路３７４と、傾斜経路３７４の下方終端から鉛直方向に立設された第２の不燃物排出通路としての縦経路３７６と、縦経路３７６の頂部から片持ち状態で釣下げられ回転自在に支持された流動媒体移送装置としてのスクリューコンベヤ３７８と、縦経路３７６の最上部から流動媒体３１０と不燃物３６０とを外部に排出する不燃物排出口３５８とを備える。
【０１３５】
混合物移送経路３７２の水平部３７２ａは、流動媒体３１０を横軸のスクリューコンベヤ３７７の回転により図示した右長手方向に移送させる。混合物移送経路３７２は、その右側の移送終端部に設けた傾斜経路３７４の上部まで流動媒体３１０を移送させる。流動媒体３１０は、自重作用で傾斜経路３７４を経由して縦経路３７６の底部に移動する。
【０１３６】
縦経路３７６は、内設する縦軸のスクリューコンベヤ３７８の回転により底部に溜まった流動媒体３１０をスクリュー羽根と縦経路３７６の内壁との間に捲込みながら縦経路３７６の上方へ移送する。縦軸のスクリューコンベヤ３７８で縦経路３７６の頂点方向へ上昇した流動媒体３１０は、その自重作用で不燃物排出口３５８から排出され、流動媒体抜出経路外に不燃物３６０と共に排出される。排出された不燃物３６０は、回収され、流動層炉３５０（図９参照）外で有効に利用することができる。
【０１３７】
例えば、回収された不燃物３６０は、砂としてアスファルトと共に道路等の舗装材料として利用できる。また、再利用可能な程度の硅砂は流動層炉に戻される。回収される不燃物３６０には、未燃焼ガスがほとんど含まれていないので、未燃焼ガスが大気に散逸することがない。
【０１３８】
図１０に示すように、不燃物排出口３５８の最下部の位置３５８ａは、第２の不燃物抜出排出通路としての混合物移送経路３７２の、水平部３７２ａの高さと同等の高さに位置している。パージ用ガス３４１（図９参照）をシールできる程度に流動媒体３１０を立ち上がり部３４４内部に充満させることができれば、図示した高さに不燃物排出口３５８の最下部の位置を配置してもよく、図９に示すように旋回流動層３１２の界面３６６より高い位置に不燃物排出口３５８の最下部の位置３５８ａを配置してもよい。
【０１３９】
上記縦経路３７６の上部内壁面は、下部内壁面に比して粗度を高くした粗面壁３８２で構成する。この粗面壁３８２に対向する縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリュー羽根は、横断面の直径が小さく粗面壁３８２とのクリアランスが大きくなるように構成する。例えば、流動媒体の最大粒径の３倍以上となるように構成することができる。このような構成により、流動媒体３１０と不燃物３６０が自重降下してシール性を増大させることができる。
【０１４０】
一方、下部内壁面は、上部内壁面に比して粗度を低くした平滑なライナ３８０で構成する。このライナ３８０に対向する縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリュー羽根は、横断面の直径が大きくライナ３８０とのクリアランスが小さくなるように構成するとよい。例えば、流動媒体の最大粒径の３倍未満となるように構成することが好ましい。
【０１４１】
また、縦経路３７６の立ち上がり部３４４は、上部内壁面から下部内壁面へ連続するように構成し、立ち上がり部３４４の上部内壁は、スクリュー羽根とのクリアランスを大きく（例えば、流動媒体の最大粒径の３倍以上）、下部内壁はスクリュー羽根とのクリアランスが小さく（例えば、流動媒体の最大粒径の３倍未満）なるように構成する。
【０１４２】
次に、上記縦経路３７６の作用を説明する。縦経路３７６の上部は、粗面壁３８２と対向するスクリュー羽根とのクリアランスが大きいので、流動媒体３１０の搬送効率が低い。これに対して、縦経路３７６下部は、ライナ３８０と対向するスクリュー羽根とのクリアランスが小さいので、流動媒体３１０の搬送効率が高い。
【０１４３】
上記縦経路３７６内の搬送効率の高低差により、縦経路３７６の上部は、縦経路３７６の下部に流動媒体３１０が新たに供給される場合、縦経路３７６上部の流動媒体３１０を縦経路３７６下部の流動媒体３１０で押し出して不燃物排出口３５８側へ流動媒体３１０を排出させることができる。
【０１４４】
これに対して、縦経路３７６下部に流動媒体３１０が新たに供給されない場合は、不燃物排出口３５８側へ流動媒体３１０を押し出すように搬送できないが、縦経路３７６の上部から下部に連続する立ち上がり部３４４へ、流動媒体３１０を滞留または充満させ、図１０に示すように立ち上がり部３４４の下に空隙３８４を形成することができる。この空隙３８４は、傾斜経路３７４から十分に流動媒体３１０が供給されない状態の縦経路３７６底部に形成されるパージ用ガスを充満させる空間として機能する。
【０１４５】
さらに、混合物移送経路３７２と縦経路３７６の接続箇所に空隙を積極的に形成できるような流動媒体溜り室（図示せず）を設けてもよい。この流動媒体溜り室はある程度の容量を有するタンクとすればよい。
【０１４６】
上記縦経路３７６の立ち上がり部３４４は、流動媒体３１０を滞留または充満させているので、混合物移送経路３７２側から進入するパージ用ガスをシールすることができ、空隙３８４にはパージ用ガスを留めておくこともできる。したがって、広範囲の回転数で縦軸のスクリューコンベヤ３７８を回転させても十分な流動媒体３１０を立ち上がり部３４４へ滞留または充満させておくことができる。
【０１４７】
また、空隙３８４内のパージ用ガスが傾斜経路３７４から供給される流動媒体３１０に巻き込まれて、縦経路３７６の上方へ上昇した場合には、縦経路３７６の上部に排気ダクト（図９参照）を設けパージ用ガスを排出することができる。
【０１４８】
上記縦経路３７６の下部内壁面のライナ３８０の粗度が低く、ライナ３８０と対向するスクリュー羽根とのクリアランスを小さく構成した場合、縦軸のスクリューコンベヤ３７８を縦経路３７６の上部からぶら下げる懸垂型縦軸コンベヤを使用することができる。
【０１４９】
この場合、縦経路３７６の頂部に設けた駆動モータ（図示せず）を設置し、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の上端部を上部軸受けで回転自在に支持すると共に、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の下端部を縦経路３７６の内壁面で回転自在に固定するように構成し、駆動モータで縦軸のスクリューコンベヤ３７８を回転させることができる。
【０１５０】
上記縦軸のスクリューコンベヤ３７８によれば、縦経路３７６の底部に位置する縦軸のスクリューコンベヤ３７８の下端部を回転自在に固定する下部軸受けを省略することもできるが、信頼性を高めるために下部軸受けを設けて、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の回転横振れをより少なくするように構成することもできる。
【０１５１】
したがって、縦経路３７６のメンテナンス期間が長くなり、不燃物抜出システム３０２ｂの稼働率を向上させることができる。また、下部軸受けに代えて平滑面を有する耐磨耗性のライナ３８０を備えるので、縦軸のスクリューコンベヤ３７８の軸横振れを有効に防止することができる。
【０１５２】
さらに、流動媒体３１０の移送能力を混合物移送経路３７２と縦経路３７６との間で調整することにより、空隙３８４の生成期間を調整することができる。例えば、同一搬送能力の横軸および縦軸のスクリューコンベヤに用いた場合には、横軸のスクリューコンベヤ３７７の回転数を縦軸のスクリューコンベヤ３７８の回転数より低くし、横軸のスクリューコンベヤ３７７の移送能力を縦軸のスクリューコンベヤ３７８の搬送能力より低く設定することができる。この場合、縦経路３７６への乗り継ぎ部に生成する空隙３８４の残留期間が延長され、パージ用ガスのシール効果を増大させることができる。
【０１５３】
上記実施の形態では、横軸と縦軸のスクリューコンベヤ３７７、３７８の回転数を調整したが、本実施の形態では、横軸のスクリューコンベヤ３７７のスクリューピッチを縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリューピッチより広げたり、横軸のスクリューコンベヤ３７７のスクリュー直径を縦軸のスクリューコンベヤ３７８のスクリュー直径より小さく調整することにより、横軸のスクリューコンベヤ３７７の移送能力を縦軸のスクリューコンベヤ３７８の移送能力より低く構成することができる。この構成により、空隙３８４を不燃物抜出経路３７０のバッファとして機能させて、パージ用ガスのリークを防止し、混合物移送経路３７２内のパージ用ガスの圧力を維持することができる。
【０１５４】
スクリュー軸が水平面から６０°以上傾斜したスクリューコンベアにおいては、水平のスクリューコンベヤにおいて被搬送物に作用する重力のように、スクリュー軸に垂直外向きかつ一定方向に作用する力の成分が弱い。この被搬送物に作用する力は被搬送物がスクリュー軸の回転に伴って共回りすることを防止し、安定な搬送を可能にする非常に重要な力である。従って、スクリュー軸が水平面から６０°以上傾斜したスクリューコンベアにおいて搬送効率を維持するためには、重力に頼ることなく搬送物がスクリューと共回りするのを防止する必要がある。
【０１５５】
被搬送物から見て回転するスクリューに抗して周方向に回転させられるのを抑制するには、固定されているスクリューケーシング面との摩擦を利用するしかない。但し、その摩擦力は搬送方向すなわちスクリュー軸の軸方向よりも周方向に対して作用しやすくするのが良く、具体的方法としては、ケーシング面にスクリュー軸に平行にレールのように連続的な凹凸を設けるのが良い。
【０１５６】
図１１は、本発明に係るスクリューコンベヤ４５０の断面図である。図１１は、スクリューコンベヤのスクリュー軸に垂直な切断面を表したものである。図１１ではスクリューケーシング２００の内面にＣ形鋼２０３を６本スクリュー軸２０１に平行に溶接して取り付けているが、Ｃ形鋼以外にもＬ形鋼やフラットバーを用いても良い。このような構成にすることで被搬送物の周方向の回転は抑制され、スクリューと共回りすることなく安定な搬送を維持することができる。
【０１５７】
しかしながら、不燃物の性状（大きさや形状）によっては、図１１のような構成では、凸部４５２とスクリュー翼４５４端に不燃物がかみこむ危険性がある。この噛み込みを防止するためには、凸部４５２とスクリュー翼４５４端とのクリアランスを適切に選定する必要があるが、一般廃棄物の不燃物の場合は２０ｍｍ以上とするのが良く、必要に応じて２０ｍｍから７５ｍｍまでの値を採用することができる。
【０１５８】
また、図１１のようにスクリューケーシング４５３内面にスクリュー軸４５１と平行に凸部４５２を設ける方法以外でも、単にスクリューケーシング４５３内面とスクリュー翼４５４端のクリアランスを適正な寸法にまで狭めるだけで、同様な効果を上げることができる。特に被搬送物中に含まれる不燃物の大きさが凸部４５２の断面積よりも小さな場合には不燃物が隣接する凸部４５２の間に堆積し、結果的に凸部４５２の間に空間が無いのと同様な状態になってしまうことから、このような場合には、凸部４５２を設けずに、単にスクリューケーシング４５３内面とスクリュー翼４５４端のクリアランスを適正な寸法にまで狭めるだけで良い。
【０１５９】
スクリューケーシング４５３内面とスクリュー翼４５４端のクリアランスの具体的な寸法としては、もちろん投入される原料に含まれる不燃物の性状（大きさや形状）によるが、一般廃棄物を原料とする場合は７５ｍｍ以下、好ましくは５０ｍｍ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ以下とするのが良い。但し、クリアランスを狭めると、スクリュー翼４５４とスクリューケーシング４５３の間に不燃物を噛み込むリスクが増大するので、あまり狭めすぎてはならず、一般廃棄物の場合、好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上、最も好ましいのは１５ｍｍ以上とするのが良い。
【０１６０】
また、スクリュー軸が水平面から６０°以上傾斜したスクリューコンベアは元来コンベヤ内に被搬送物を充満させ、炉内からガスが外部にリークするのを抑制するために考案したものであるが、考案者等が実験的に性能を確認したところ、水平面からの傾斜角が大きくなればなるほど、スクリュー翼搬送面の裏側に空間ができやすく、この空間を通ってガスがリークしやすくなることが判明した。従ってガスのシール性を維持するにはこのスクリュー搬送面裏側に形成される空間（ガス流路）を遮断する工夫が必要となる。
【０１６１】
スクリュー搬送面の裏側にできる空間を埋める方法として一般的なのは、スクリュー翼の強度増すためにしばしば用いられる裏羽根を用いることができる。これはスクリュー翼の搬送面の裏側に対角に連続的に補強部材を溶接して取り付けるものである。それとは別の方式としてスクリュー翼搬送面裏側にスクリュー翼とスクリュー軸にほぼ垂直になるようにリブを立ててもよい。
【０１６２】
裏羽根方式に比べると、スクリュー裏側の空間でできたガス流炉の遮断の手段としてはリブ方式の方が優れている。なぜなら、リブ方式ではリブが被搬送物を掻き取るスクレーパのような状態で接するため、掻き取られた被搬送物が確実に隙間を埋める働きをし、裏羽根方式のように被搬送物と面で接触するのに比べてガス流路遮断効果が大きいからである。
【０１６３】
また、リブであれば砂との接触によって磨耗し、最終的には最も理想的な形状に自律的に成形されるという特長も活かすことができ、ある程度ラフに大きめのリブにしておきさえすれば、シール性を維持しながらリブが自然に成形されることを期待しても良い。
【０１６４】
しかしながら、シール性を高めるためにリブ高さを高くして砂との接触度合いを高めると、被搬送物の共回りを促進したり、過剰負荷でモータの許容動力を超えてトリップしたりする恐れがあるので、できるだけ適切なリブ形状にしておく必要がある。
【０１６５】
本発明者等はスクリューコンベヤの水平面からの傾斜角度とスクリュー搬送面に乗った流動媒体の安息角度を用いて最適なリブ形状を決定することができることを見出した。すなわち、スクリュー翼の搬送面裏にできる空間によって形成されるガス流路を遮断するのに適したリブ形状の基本形は、スクリュー翼面とスクリュー軸に対してほぼ垂直になるように立てられた平板の直角三角形で、スクリュー軸からのスクリュー翼高さを一辺とし、かつスクリューコンベヤの水平面からの傾斜角をＡ（度）、被搬送物である流動媒体安息角をＢ（度）とした場合、スクリュー翼面との角度が（（９０−Ａ）＋Ｂ）°となるように形成された三角形とするのが良い。
【０１６６】
もちろんこれはあくまでも基本形であり、被搬送物の性状を勘案し必要に応じてスクリュー翼に接する辺の長さをスクリュー翼高さより短くしたり長くしたりすることはもちろん、スクリュー翼面もしくはスクリュー軸に対して垂直でなくても良い。また平板を用いなくても、曲面を持った板でリブを形成しても構わない。また、被搬送物が流動床燃焼炉や流動床ガス化炉の流動媒体が主体である場合の流動媒体安息角Ｂの具体的数値は、３０〜４５°、好ましくは３０〜４０°、さらに好ましくは３０〜３５°とするのが良い。
【０１６７】
図１２に示す例においては、スクリューコンベヤ４５０ａのスクリュー軸４５１が水平面に対して７５°の角度で傾斜しており、被搬送物の安息角度は３０°である。従って、スクリュー翼４５４の搬送面裏側に取り付けられたリブ４５５は、スクリュー翼４５４との底角が４５°（＝９０°−７５°＋３０°）となるように形成された三角形としている。
【０１６８】
スクリュー軸４５１の周りに１８０°または３６０°のピッチでリブ４５５を設けないことが好ましい。スクリュー軸４５１の周りに１８０°または３６０°のピッチでリブ４５５を設けた場合には、リブ４５５のシール性能がスクリュー軸４５１の回転に同期して脈動を生じる。
【０１６９】
図１３は、本発明の他の実施の形態におけるスクリューコンベヤ４５０ｂを示す正面図である。スクリューコンベヤ４５０ｂは、スクリュー翼４５４の裏面に連続的に設けられた裏羽根４５６を有している。裏羽根４５６は、図１２に示すリブ４５５と同様に、スクリュー翼４５４との底角が４５°（＝９０°−７５°＋３０°）となるように形成された三角形としている。
【０１７０】
さらに、本発明者等は水平面から６０°以上で傾斜したスクリューコンベアにおいて回転数以外に搬送量を制御するパラメータがあることを見出した。一般にスクリューコンベヤ設計においては被搬送物との相対速度が最も大きくなる部位、すなわちスクリュー翼端の摩耗を抑制することを念頭に設計され、そのことによって搬送能力の上限が規定される。すなわち搬送能力を高めるために回転数を高めたり、スクリュー翼径を大きくしたりしても、共に比例してスクリュー翼端の速度を増大させるため、搬送能力の限界があることが知られている。
【０１７１】
また、水平面から６０°以上で傾斜したスクリューコンベアの搬送効率は、水平に配置した場合の３０％以下と大きく低下することが本発明者等の実験によって判明しており、搬送能力を高めることのできる装置を必要としていたが、本発明者等は傾斜したスクリューコンベヤの下部、すなわち被搬送物の流れからすると上流部にあたる部分の圧力を高めることで、スクリューコンベヤの搬送能力が増大することを見出した。
【０１７２】
上述したように、スクリューコンベアの下部の圧力を高めるために空気等のガスを吹き込んでもよい。例えば、図３Ｂにおいて、スクリューコンベヤ３７８の上流の流動媒体分級室３９０に流動化ガス３３１を吹き込んでもよい。流動化ガス３３１の量を調節することで、スクリューコンベア３７８の下部の圧力を調節することができる。流動化ガス３３１は、蒸気、窒素等の不活性ガス、炭酸ガス、酸素、およびそれらの混合ガスとすることができる。スクリューコンベヤ３７８の下部の圧力は吹き込まれる流動化ガス３３１の量に比例するので、圧力の調節が簡単である。
【０１７３】
本発明者等は、吹き込むガスとして空気を用いた実験により、ガス吹き込みの無い場合に比べて搬送能力が２倍以上高まることを確認した。この実験結果は、磨耗防止のためにスクリュー翼端の周速に限界があるスクリューコンベヤの設計領域を大きく広げられることを示している。
【０１７４】
本発明の不燃物抜出システムおよび流動層炉システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、都市ごみ、固形化燃料（ＲＤＦ）、廃プラスチック、廃強化プラスチック（廃ＦＲＰ）、バイオマス廃棄物、自動車廃棄物（ＡＳＲ）、廃油等の廃棄物、または不燃分を含む固体燃料等（例えば石炭）の固体可燃物を燃焼、またはガス化、若しくは熱分解処理する流動層炉から排出される流動媒体と共に不燃物を抜き出す不燃物抜出システムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】図１は、従来の流動床ガス化炉システムの模式的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態としてのガス化システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第２の実施の形態としてのガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図４】図４Ａおよび図５Ｂは、本発明の第３の実施の形態としての流動層炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施の形態としての流動層炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図６】図６は、本発明の第５の実施の形態としての流動床ガス化炉およびスラグ燃焼炉の不燃物抜出システムの模式図である。
【図７】図７は、本発明の第６の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図８】図８は、本発明の第７の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図９】図９は、本発明の第８の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の第９の実施の形態としての流動床ガス化炉システムの不燃物抜出システムの模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１０の実施の形態としての不燃物抜出システムのスクリューコンベヤを示す模式的な断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１１の実施の形態としての不燃物抜出システムのスクリューコンベヤを示す正面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１２の実施の形態としての不燃物抜出システムのスクリューコンベヤを示す正面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を流動化ガスにより流動させると共に、前記混合物を前記流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離する流動層分級室と、
前記第１の分離混合物を前記流動層炉内に還流させる還流通路と、
前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項２】
前記不燃物排出通路は、前記流動層分級室の下流に設けられている、請求項１に記載の不燃物抜出システム。
【請求項３】
前記不燃物排出通路は、前記第２の分離混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる、請求項２に記載の不燃物抜出システム。
【請求項４】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項３に記載の不燃物抜出システム。
【請求項５】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項３に記載の不燃物抜出システム。
【請求項６】
前記流動層分級室は、前記不燃物排出通路に接続される通路部を有し、
前記通路部は、前記不燃物排出通路方向に進むほど徐々に断面積が増大し、前記通路部の底面は、前記不燃物排出通路に向けて下方に傾斜する、請求項１に記載の不燃物抜出システム。
【請求項７】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項８】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項７に記載の不燃物抜出システム。
【請求項９】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項７に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１０】
前記不燃物排出通路は、前記不燃物排出通路の内面と前記流動媒体移送装置との間に小さなクリアランスが形成されるように配置されている、請求項９に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１１】
前記クリアランスは約５ｍｍから約７５ｍｍの範囲にある、請求項１０に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１２】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記不燃物排出通路の内面から径方向内側に突出する凸部と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項１３】
前記凸部は、前記凸部と前記流動媒体移送装置との間に約２０ｍｍ以上のクリアランスを形成するように配置されている、請求項１２に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１４】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を前記流動層炉の外部へ垂直上方に移送するスクリュー翼と、前記スクリュー翼の裏面に設けられたブロック部材とを有するスクリューコンベアと、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項１５】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に連続的に設けられた裏羽根である、請求項１４に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１６】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に取り付けられた複数のリブである、請求項１４に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１７】
Ａを前記スクリュー翼の傾斜角、Ｂを前記混合物の安息角として、前記ブロック部材は前記スクリュー翼と（９０−Ａ＋Ｂ）の角度をなす、請求項１４に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１８】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ前記流動層炉の外部へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記流動媒体移送装置の下部からガスを吹き込み、前記流動媒体移送装置の下部の圧力を上げる吹き込み装置と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項１９】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を流動化ガスにより流動させると共に、前記混合物を前記流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離する流動層分級室と、
前記第１の分離混合物を前記流動層炉内に還流させる還流通路と、
前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項２０】
前記不燃物排出通路は、前記流動層分級室の下流に設けられている、請求項１９に記載の流動層炉システム。
【請求項２１】
前記不燃物排出通路は、前記第２の分離混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる、請求項２０に記載の流動層炉システム。
【請求項２２】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２１に記載の流動層炉システム。
【請求項２３】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２１に記載の流動層炉システム。
【請求項２４】
前記流動層分級室は、前記不燃物排出通路に接続される通路部を有し、
前記通路部は、前記不燃物排出通路方向に進むほど徐々に断面積が増大し、前記通路部の底面は、前記不燃物排出通路に向けて下方に傾斜する、請求項１９に記載の流動層炉システム。
【請求項２５】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項２６】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２５に記載の流動層炉システム。
【請求項２７】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２５に記載の流動層炉システム。
【請求項２８】
前記不燃物排出通路は、前記不燃物排出通路の内面と前記流動媒体移送装置との間に小さなクリアランスが形成されるように配置されている、請求項２７に記載の流動層炉システム。
【請求項２９】
前記クリアランスは約５ｍｍから約７５ｍｍの範囲にある、請求項１０に記載の流動層炉システム。
【請求項３０】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記不燃物排出通路の内面から径方向内側に突出する凸部と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項３１】
前記凸部は、前記凸部と前記流動媒体移送装置との間に約２０ｍｍ以上のクリアランスを形成するように配置されている、請求項３０に記載の流動層炉システム。
【請求項３２】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を前記流動層炉の外部へ垂直上方に移送するスクリュー翼と、前記スクリュー翼の裏面に設けられたブロック部材とを有するスクリューコンベアと、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項３３】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に連続的に設けられた裏羽根である、請求項３２に記載の流動層炉システム。
【請求項３４】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に取り付けられた複数のリブである、請求３２に記載の流動層炉システム。
【請求項３５】
Ａを前記スクリュー翼の傾斜角、Ｂを前記混合物の安息角として、前記ブロック部材は前記スクリュー翼と（９０−Ａ＋Ｂ）の角度をなす、請求項３２に記載の流動層炉システム。
【請求項３６】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ前記流動層炉の外部へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記流動媒体移送装置の下部からガスを吹き込み、前記流動媒体移送装置の下部の圧力を上げる吹き込み装置と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する流動層炉システム。
【請求項１】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を流動化ガスにより流動させると共に、前記混合物を前記流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離する流動層分級室と、
前記第１の分離混合物を前記流動層炉内に還流させる還流通路と、
前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項２】
前記不燃物排出通路は、前記流動層分級室の下流に設けられている、請求項１に記載の不燃物抜出システム。
【請求項３】
前記不燃物排出通路は、前記第２の分離混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる、請求項２に記載の不燃物抜出システム。
【請求項４】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項３に記載の不燃物抜出システム。
【請求項５】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項３に記載の不燃物抜出システム。
【請求項６】
前記流動層分級室は、前記不燃物排出通路に接続される通路部を有し、
前記通路部は、前記不燃物排出通路方向に進むほど徐々に断面積が増大し、前記通路部の底面は、前記不燃物排出通路に向けて下方に傾斜する、請求項１に記載の不燃物抜出システム。
【請求項７】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項８】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項７に記載の不燃物抜出システム。
【請求項９】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項７に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１０】
前記不燃物排出通路は、前記不燃物排出通路の内面と前記流動媒体移送装置との間に小さなクリアランスが形成されるように配置されている、請求項９に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１１】
前記クリアランスは約５ｍｍから約７５ｍｍの範囲にある、請求項１０に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１２】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記不燃物排出通路の内面から径方向内側に突出する凸部と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項１３】
前記凸部は、前記凸部と前記流動媒体移送装置との間に約２０ｍｍ以上のクリアランスを形成するように配置されている、請求項１２に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１４】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を前記流動層炉の外部へ垂直上方に移送するスクリュー翼と、前記スクリュー翼の裏面に設けられたブロック部材とを有するスクリューコンベアと、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項１５】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に連続的に設けられた裏羽根である、請求項１４に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１６】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に取り付けられた複数のリブである、請求項１４に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１７】
Ａを前記スクリュー翼の傾斜角、Ｂを前記混合物の安息角として、前記ブロック部材は前記スクリュー翼と（９０−Ａ＋Ｂ）の角度をなす、請求項１４に記載の不燃物抜出システム。
【請求項１８】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成する流動層炉から不燃物を抜き出す不燃物抜出システムであって、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ前記流動層炉の外部へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記流動媒体移送装置の下部からガスを吹き込み、前記流動媒体移送装置の下部の圧力を上げる吹き込み装置と、
を有する、不燃物抜出システム。
【請求項１９】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を流動化ガスにより流動させると共に、前記混合物を前記流動媒体の濃度が高い第１の分離混合物と前記不燃物の濃度が高い第２の分離混合物とに分離する流動層分級室と、
前記第１の分離混合物を前記流動層炉内に還流させる還流通路と、
前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項２０】
前記不燃物排出通路は、前記流動層分級室の下流に設けられている、請求項１９に記載の流動層炉システム。
【請求項２１】
前記不燃物排出通路は、前記第２の分離混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記第２の分離混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる、請求項２０に記載の流動層炉システム。
【請求項２２】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２１に記載の流動層炉システム。
【請求項２３】
前記不燃物排出通路内で前記第２の分離混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２１に記載の流動層炉システム。
【請求項２４】
前記流動層分級室は、前記不燃物排出通路に接続される通路部を有し、
前記通路部は、前記不燃物排出通路方向に進むほど徐々に断面積が増大し、前記通路部の底面は、前記不燃物排出通路に向けて下方に傾斜する、請求項１９に記載の流動層炉システム。
【請求項２５】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記混合物移送経路の下流に位置し、前記混合物を垂直上方に移送し、前記流動層の界面よりも高い位置から前記混合物を前記流動層炉の外部へ排出させる不燃物排出通路と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項２６】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２５に記載の流動層炉システム。
【請求項２７】
前記不燃物排出通路内で前記混合物を水平面に対して前記流動媒体の安息角以上の角度で移送させる流動媒体移送装置をさらに有する、請求項２５に記載の流動層炉システム。
【請求項２８】
前記不燃物排出通路は、前記不燃物排出通路の内面と前記流動媒体移送装置との間に小さなクリアランスが形成されるように配置されている、請求項２７に記載の流動層炉システム。
【請求項２９】
前記クリアランスは約５ｍｍから約７５ｍｍの範囲にある、請求項１０に記載の流動層炉システム。
【請求項３０】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記不燃物排出通路の内面から径方向内側に突出する凸部と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項３１】
前記凸部は、前記凸部と前記流動媒体移送装置との間に約２０ｍｍ以上のクリアランスを形成するように配置されている、請求項３０に記載の流動層炉システム。
【請求項３２】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を前記流動層炉の外部へ垂直上方に移送するスクリュー翼と、前記スクリュー翼の裏面に設けられたブロック部材とを有するスクリューコンベアと、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する、流動層炉システム。
【請求項３３】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に連続的に設けられた裏羽根である、請求項３２に記載の流動層炉システム。
【請求項３４】
前記ブロック部材は、前記スクリュー翼の裏面に取り付けられた複数のリブである、請求３２に記載の流動層炉システム。
【請求項３５】
Ａを前記スクリュー翼の傾斜角、Ｂを前記混合物の安息角として、前記ブロック部材は前記スクリュー翼と（９０−Ａ＋Ｂ）の角度をなす、請求項３２に記載の流動層炉システム。
【請求項３６】
流動媒体を内部で流動させて流動層を形成し、不燃物含有物を燃焼、ガス化、または熱分解する流動層炉と、
前記流動媒体と前記不燃物とを混合させた混合物を前記流動層炉の炉底から移送する混合物移送経路と、
前記流動層分級室の下流に設けられた不燃物排出通路と、
前記不燃物排出通路内で前記混合物を垂直方向へ前記流動層炉の外部へ移送させる流動媒体移送装置と、
前記流動媒体移送装置の下部からガスを吹き込み、前記流動媒体移送装置の下部の圧力を上げる吹き込み装置と、
を有する不燃物抜出システムと、
を有する流動層炉システム。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００７−５０６９２７（Ｐ２００７−５０６９２７Ａ）
【公表日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１５３９６（Ｐ２００６−５１５３９６）
【出願日】平成１６年３月２４日（２００４．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００４０４３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３１２１１
【国際公開日】平成１７年４月７日（２００５．４．７）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年３月２４日（２００４．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００４０４３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３１２１１
【国際公開日】平成１７年４月７日（２００５．４．７）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
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