流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法
【課題】容易に耐火物層の成形を行うことができる、流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法を提供すること。
【解決手段】鏡板３００の各所定部位に基端側縦管５２０を、そのソケット５２２の傾斜先端面を成形すべき耐火物層４００の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板３００にそれぞれ固着し、前記傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を載置し、鏡板３００と前記型枠１１６との間に不定形耐火物を流し込み、耐火物層４００の成形を行い、前記型枠１１６を取り外した後、各基端側縦管５２０に吹出し管付き先端側縦管５１０をそれぞれ着脱可能に固定する。
【解決手段】鏡板３００の各所定部位に基端側縦管５２０を、そのソケット５２２の傾斜先端面を成形すべき耐火物層４００の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板３００にそれぞれ固着し、前記傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を載置し、鏡板３００と前記型枠１１６との間に不定形耐火物を流し込み、耐火物層４００の成形を行い、前記型枠１１６を取り外した後、各基端側縦管５２０に吹出し管付き先端側縦管５１０をそれぞれ着脱可能に固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ，下水汚泥などの廃棄物を焼却する流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は従来の流動床式焼却炉の要部を示す断面図である。従来の流動床式焼却炉は、図８に示すように、炉本体１内に、不燃物抜出し管入口５ａの方へと下り傾斜状に延びる耐火物層８を貫通して多数の散気ノズル９を配置した流動化空気噴出床６を設け、流動化空気噴出床６下に設けられた風箱２に供給された流動化空気を各散気ノズル９から炉内に噴出させるように構成されている。
【０００３】
散気ノズル９は、不燃物抜出し管入口５ａを中心とする同心円周上に適切なピッチで配置されている。各散気ノズル９から流動化空気を炉内に噴出させることにより、耐火物層８の傾斜方向に旋回する旋回流１２を形成させて、流動層４に投入された廃棄物を流動媒体及び空気と攪拌させつつ燃焼させるとともに、珪砂等の流動媒体及び不燃物を流動化空気噴出床６に沿って流下させ、不燃物を流動媒体とともに不燃物抜出し管５から炉外に排出させるようになっている。
【０００４】
図９は図８における流動化空気噴出床の要部を示す断面図、図１０は図９のＥ矢視平面図、図１１は図９のＦ矢視正面図である。従来の散気ノズル９は、図９〜図１１に示すように、流動化空気入口１１ａを有する縦管１１の先端に、両側に吹出し口１０ａを有する吹出し管１０が固着されており、一体型構造になっている。この散気ノズル９は、吹出し口１０ａが不燃物抜出し管入口５ａの方へ向けられ、燃焼室３（流動層４）と風箱２とを連通する状態で耐火物層８内に埋め込まれている。
【０００５】
各散気ノズル９は、その縦管１１を上下方向において略垂直にし、吹出し管１０を略水平にして設けられている。吹出し管１０が略水平姿勢となされている理由は、燃焼室３の流動層４に溜められている流動媒体が吹出し管１０を通り、縦管１１を通り抜けて風箱２内に落ち込むことを防ぐためである。
【０００６】
また、散気ノズル９を耐火物層８内に埋め込む理由は、次の通りである。すなわち、流動床式焼却炉は、廃棄物の中に混入した金属屑、陶磁器屑などの不燃物を炉外に排出させなければならないので、耐火物層８の形状をロート状にし、周辺部（外周部）に比べて最も低い中心部に不燃物抜出し管５を設け、この不燃物抜出し管５から不燃物を流動媒体とともに排出させるように構成されており、散気ノズル９を耐火物層８内に埋め込むことにより、斜面上を不燃物が不燃物抜出し管５へと移動する際、途中で引っ掛かったり、不燃物を停滞させたりしないためである。
【０００７】
耐火物層８の成形には、散気ノズル９の縦管１１を鏡板７に固定した後、吹出し管１０の上方に型枠を掛け、次いで不定形耐火物を型枠内に流し込み耐火物層８の成形を行うという工法が採られている。この場合、吹出し管１０の吹出し口１０ａからの流動化空気が燃焼室３に噴出するようにするため、吹出し口１０ａから耐火物層８表面に至る溝状空気通路８ａを設ける必要がある。そこで、耐火物層８の成形に際し、吹出し口１０ａの箇所に溝状空気通路形成用型を設置しておき、不定形耐火物が固化した後、この溝状空気通路形成用型を取り外すことにより、耐火物層８に溝状空気通路８ａを設けるようにしている。したがって、吹出し口１０ａは、耐火物層８表面より下側に位置している。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１２２４１１号公報（第７図〜第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の流動床式焼却炉では、各散気ノズル９がその吹出し管１０の吹出し口１０ａを耐火物層８表面より下側に位置させて設けられているので、耐火物層８の成形に際し、各散気ノズル９毎に溝状空気通路形成用型を設置する必要があり、これら多数の型の製作、設置工程が必要で、耐火物層８の成形に多大の手間がかっていた。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、鏡板と耐火物層と複数の散気ノズルとにより構成される流動化空気噴出床を備え、流動化気体を各散気ノズルから炉内に噴出させることによって、耐火物層上に流動媒体の流動層を形成させる流動床式焼却炉において、流動化空気噴出床を製作するにあたり、従来に比べて容易に耐火物層の成形を行うことができる、流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本願発明は次のような構成としている。
【００１２】
請求項１の発明は、鏡板と、この鏡板上に設けられ、不燃物抜き出し管入口に向かって下り傾斜状に延びる耐火物層と、前記鏡板及び前記耐火物層を貫通して配設された複数の散気ノズルとにより構成される流動化空気噴出床を備え、この流動化気体噴出床下に設けられた風箱に供給された流動化気体を前記各散気ノズルから炉内に噴出させることによって、前記耐火物層上に流動媒体の流動層を形成させる流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法において、前記各散気ノズルが、基端に前記風箱に臨む流動化気体入口を有して上下方向に延びる基端側縦管本体の先端部に、前記耐火物層の下り傾斜面に合わせた傾斜を持つ傾斜先端面を有するソケットが固着されてなる基端側縦管と、流動化気体の吹出し口を持つ吹出し管を有し、前記基端側縦管に着脱可能に固定される吹出し管付き先端側縦管とにより構成されており、前記鏡板の各所定部位に前記基端側縦管を、その前記ソケットの前記傾斜先端面を成形すべき耐火物層の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板にそれぞれ固着する工程と、前記各基端側縦管の前記ソケットの前記傾斜先端面上に該傾斜先端面によって支持される不定形耐火物用型枠を載置する工程と、前記鏡板と前記不定形耐火物用型枠との間に流動性のある不定形耐火物を流し込み、固化させることにより、耐火物層の成形を行う工程と、前記不定形耐火物用型枠を取り外す工程と、前記各基端側縦管に前記吹出し管付き先端側縦管をそれぞれ着脱可能に固定する工程とを含むことを特徴とする流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法において、前記吹出し管付き先端側縦管の前記吹出し管が、前記耐火物層の表面より上方に位置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法は、各散気ノズルが、基端側縦管に吹出し管付き先端側縦管を着脱可能に固定する２分割構造となされており、流動化空気噴出床の製作に際し、鏡板における貫通孔が設けられた各所定部位に基端側縦管を、そのソケットの傾斜先端面を成形すべき耐火物層の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板にそれぞれ固着し、次いで、各基端側縦管のソケットの傾斜先端面上に該傾斜先端面によって支持される不定形耐火物用型枠を載置し、その後、鏡板と不定形耐火物用型枠との間に流動性のある不定形耐火物を流し込み、固化させることにより、耐火物層の成形を行うようにしている。したがって、各基端側縦管のソケットの傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠を載置することで不定形耐火物用型枠の設置を容易に行うことができて、従来に比べて容易に耐火物層の成形を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法は、耐火物層の成形を行った後、吹出し管付き先端側縦管の吹出し管が耐火物層の表面より上方に位置するように、各基端側縦管に吹出し管付き先端側縦管をそれぞれ着脱可能に固定するようにしている。したがって、吹出し管付き先端側縦管の吹出し管を耐火物層の表面より上方に位置させるようにしているので、従来とは違って、耐火物層の成形に際し、各散気ノズルごとに溝状空気通路形成用型を設置しなくてすみ、これら多数の型の製作、設置工程を不要とし、手間と費用の低減を図ることができる。
【００１６】
また、本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法によって得られる流動化空気噴出床は、各散気ノズルが、吹出し管を有する吹出し管付き先端側縦管と、耐火物層に埋め込まれて固定された基端側縦管とを備えるとともに、基端側縦管に吹出し管付き先端側縦管を着脱可能に固定する２分割構造とされている。これにより、吹出し管付き先端側縦管の方に異物が侵入した場合でも、この吹出し管付き先端側縦管を基端側縦管より取り外すことにより、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、耐火物層に埋め込まれた基端側縦管に異物が侵入した場合でも、上下方向に延びる基端側縦管はその流動化空気通路が略直線状をなしているので、容易に清掃、異物除去を行うことができる。
【００１７】
さらに、本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法によって得られる流動化空気噴出床において、各散気ノズルの吹出し管が、耐火物層の表面より上方に位置され、かつ、耐火物層の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢に保持されるとともに、吹出し口を不燃物抜出し管入口の方へ向くように設けられているものでは、焼却炉の運転を停止したときに、不燃物抜出し管入口に向かって耐火物層上を流れ下る溶融した低融点金属類が、吹出し管内に侵入することがないので、廃棄物に含まれ溶融したスズ，鉛，亜鉛，アルミニウム，マグネシウムなどの低融点金属類の侵入による散気ノズルのノズル詰まりが発生することがなくて、多大の労力と費用がかかるノズル詰まりの除去作業をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床が備えられた流動床式焼却炉の全体構成を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１９】
この流動床式焼却炉は、図１に示すように、炉本体１０１内の下部に、不燃物抜出し管入口１１４ａの方へと下り傾斜状に延びる耐火物層４００を貫通して複数の散気ノズル５００を配置した流動化空気噴出床２００を設け、流動化空気噴出床２００下に設けられた風箱１０２に供給された流動化空気を各散気ノズル５００から炉内に噴出させることによって、耐火物層４００上の燃焼室１０３にて珪砂等の粒状の流動媒体による流動層１０４を形成させるように構成されている。１０２ａは風箱１０２の流動化空気供給口、１０９は給塵装置、１１０は廃棄物投入口（ごみ投入口）である。
【００２０】
流動化空気噴出床２００は、鋼製の鏡板３００と、この鏡板３００上に設けられた耐火物層４００と、耐火物層４００を貫通して設けられた複数の散気ノズル５００とにより構成されている。この例の流動床式焼却炉では、炉本体１０１の炉底中心部に不燃物抜出し管入口１１４ａを有する不燃物抜出し管１１４が設けられており、耐火物層４００の形状は全体としてロート状（すり鉢状）をなしている。不燃物抜出し管１１４は、不燃物を流動媒体とともに排出するものである。
【００２１】
散気ノズル５００は、不燃物抜出し管入口１１４ａを中心とする複数の同心円周上に適切なピッチで配置されている（図２参照）。これらの散気ノズル５００から流動化空気を炉内に噴出させ、流動層１０４に投入された廃棄物を流動媒体及び空気と攪拌させつつガス化・燃焼させるようになっている。
【００２２】
図３は図１における流動化空気噴出床の要部を示す断面図、図４は図３のＢ矢視平面図である。
【００２３】
散気ノズル５００は、図３及び図４に示すように、吹出し管５１１を有し、吹出し管５１１が溶接によって固着された吹出し管付き先端側縦管５１０と、流動化空気入口５２１ａを有し、下り傾斜する耐火物層４００に埋め込まれて固定された基端側縦管５２０とを備えるとともに、ねじ部５１２ａ，５２２ａによって構成される取付け・取外し手段により、吹出し管付き先端側縦管５１０を基端側縦管５２０に取付け・取外し可能とした２分割型構造となされている。
【００２４】
基端側縦管５２０は、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の基端側縦管本体５２１の先端外周部に、円筒状をなし、先端が耐火物層４００の下り傾斜に略合わせて傾斜先端面となされたステンレス鋼製のソケット５２２を溶接によって固着するとともに、ソケット５２２の傾斜先端面上に円環状をなすステンレス鋼製の薄肉の流動媒体シール５２３を溶接によって固着してなるものである。ソケット５２２の内周面には、吹出し管付き先端側縦管５１０を取り付けるための雌ねじ部５２２ａが設けられている。また、ソケット５２２の内側基端部には、吹出し管付き先端側縦管５１０との密着性を高めるために膨張黒鉛等のノンアスベスト製のパッキン５２４が取り付けられる。
【００２５】
吹出し管付き先端側縦管５１０は、両側に流動化空気の吹出し口５１１ａを有し、Ｕ字状をなすステンレス鋼製の吹出し管５１１を、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の先端側縦管５１２に溶接によって固着してなるものである。先端側縦管５１２の基端部外周面には、基端側縦管５２０のソケット５２２に設けられた雌ねじ部５２２ａに螺合する雄ねじ部５１２ａが設けられている。吹出し管付き先端側縦管５１０が基端側縦管５２０に取り付けられた際には、吹出し管５１１は、耐火物層４００表面より隙間を有して上方に位置し、かつ、耐火物層４００の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢をなすとともに、両方の吹出し口５１１ａが不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けられるようになっている。ここでは、吹出し管５１１を先端側縦管５１２に溶接固定したが、吹出し口５１１ａの向きを可変とするために、先端側縦管５１２に吹出し管５１１を回動自在に接続してもよい。
【００２６】
次に、このような複数の散気ノズル５００を備えた流動化空気噴出床２００の製作について説明する。まず、耐火物層４００を成形していない状態において、ソケット５２２を固着してなる基端側縦管本体５２１を、そのソケット５２２の傾斜先端面が成形すべき耐火物層４００の表面位置に一致するように位置決めして、鏡板３００の所定孔部に溶接によって固着する。流動化空気噴出床２００は、炉の大きさにより、通常数十本〜数百本の散気ノズル５００を備えているので、ソケット５２２を固着してなる基端側縦管本体５２１は、これらの数だけものが鏡板３００に取り付けられることになる。ソケット５２２を固着してなる基端側縦管本体５２１を鏡板３００に溶接によって固着した後、適度の強度とはがし易さとを持つガムテープなどにより、ソケット５２２の先端口を塞ぐ。
【００２７】
次に、各ソケット５２２の傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を設置し、しかる後、水と混練した流動性のある不定形耐火物を鏡板３００と不定形耐火物用型枠１１６との間に流し込み、固化させることにより、不燃物抜出し管入口１１４ａへ向けて下り傾斜状に延びるロート状をなす耐火物層４００の成形を行う。この場合、各ソケット５２２の傾斜先端面の位置を成形すべき耐火物層４００の傾斜をなす表面に位置合わせてあるので、各ソケット５２２の傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を載置することで容易に不定形耐火物用型枠１１６の設置を行うことができ、ひいては従来に比べて容易に耐火物層４００の成形を行うことができる。
【００２８】
不定形耐火物が固化してから不定形耐火物用型枠１１６を取り外し、次いで、ソケット５２２の先端口を塞ぐガムテープなどを剥がした後、ソケット５２２の内側基端部に円環状をなすパッキン５２４を取り付ける。このパッキン５２４の取付け後、ソケット５２２の傾斜先端面上に円環状をなす流動媒体シール５２３を溶接によって固着する。このようにして各基端側縦管５２０が得られる。
【００２９】
そして、最後に、基端側縦管５２０のソケット５２２内に上方より吹出し管付き先端側縦管５１０を差し入れ、吹出し管付き先端側縦管５１０をまわしてねじ部５１２ａ，５２２ａを螺合する。これにより、吹出し管５１１を耐火物層４００表面より上方に位置させ、かつ、耐火物層４００の下り傾斜に沿って下り傾斜姿勢にさせるとともに、吹出し口５１１ａを不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けた状態で、基端側縦管５２０に吹出し管付き先端側縦管５１０をねじ部５１２ａ，５２２ａにて取り付けて固定することができる。焼却炉運転中には、流動化空気は、風箱１０２から基端側縦管本体５２１、先端側縦管５１２及び吹出し管５１１を経て両側の吹出し口５１１ａから炉内に噴出されることになる。なお、流動媒体シール５２３は、ソケット５２２内に流動媒体が入ることを防ぐためのものである。
【００３０】
このように構成される流動床式焼却炉においては、廃棄物を燃焼室１０３の流動層１０４内で４５０〜７５０℃、フリーボード部１０５にて約８００℃以上の温度で燃焼させる。この場合、廃棄物に含まれるスズ，鉛，亜鉛などは５００℃以下の融点であり、また、アルミニウム，マグネシウムなどは６７０℃以下の融点であるので、これらの低融点金属類は、流動層１０４内で溶融し、飛灰とともに排ガス出口１０７から炉外へ排出されるか、又は、流動媒体中に混入する。なお、図１中、１０６は助燃バーナであり、１０８は二次空気入口である。
【００３１】
焼却炉の運転中、流動媒体は、炉本体１０１内、不燃物抜出し管１１４、不燃物抜出し装置１１１、振動篩い１１２及び流動媒体循環装置１１３という経路を循環している。よって、不燃物と、流動媒体中に混入している溶融した低融点金属類とは、流動媒体とともに不燃物抜出し管１１４、不燃物抜出し装置１１１を経て振動篩い１１２に運ばれて、この振動篩い１１２により大きさの大小別にふるい分けされるとともに、自然冷却される。この冷却され固化した低融点金属類のうちの振動篩い１１２のふるい目より大きいものと、不燃物のうちのふるい目より大きいものとは、炉外へ排出される。一方、冷却され固化した低融点金属類のうちの振動篩い１１２のふるい目より小さいものと、不燃物のうちのふるい目より小さいものとは、流動媒体循環装置１１３を経て再び炉本体１０１内に戻されるようになっている。焼却炉運転中は、各散気ノズル５００の吹出し管５１１から流動化空気が吹き出されている。
【００３２】
そして、焼却炉の運転を停止すると、流動媒体の流動と流動媒体循環装置１１３による循環が止まるので、流動媒体中に混入していた溶融した低融点金属類は、流動媒体間の隙間を通って耐火物層４００上に溜まる。次いで、この溶融した低融点金属類が、耐火物層４００上をその下り傾斜面に沿って不燃物抜出し管入口１１４ａに向かって流れ下る。
【００３３】
ここで、前述したように、各散気ノズル５００の吹出し管５１１が、耐火物層４００表面より上方に位置され、かつ、耐火物層４００の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢に保持されるとともに、流動化空気の吹出し口５１１ａを不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けて設けられている。なお、吹出し管５１１の傾斜角度は、流動化空気噴出床２００（耐火物層４００）の傾斜角度と必ずしも同一である必要はない。
【００３４】
これにより、この流動床式焼却炉によれば、焼却炉の運転を停止したときに、不燃物抜出し管入口１１４ａに向かって耐火物層４００上を流れ下る溶融した低融点金属類が、重力に抗して吹出し管５１１内に侵入することがないので、溶融した低融点金属類の侵入による散気ノズル５００のノズル詰まりが発生することがなくて、多大の労力と費用がかかるノズル詰まりの除去作業をなくすことができる。また、吹出し管５１１を耐火物層４００表面より上方に位置されるようにしたものであるから、従来とは違って、耐火物層４００の成形に際し、各散気ノズル５００毎に溝状空気通路形成用型を設置しなくてすみ、これらの型の製作、設置工程を不要とすることができる。
【００３５】
また、この流動床式焼却炉では、各散気ノズル５００が基端側縦管５２０に吹出し管付き先端側縦管５１０を取付け・取外し可能とした２分割型構造とされている。
【００３６】
これにより、この流動床式焼却炉によれば、前述した散気ノズル５００のノズル詰まりをなくしうることに加え、吹出し管付き先端側縦管５１０の方に異物が侵入した場合でも、この吹出し管付き先端側縦管５１０を基端側縦管５２０より取り外すことにより、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、耐火物層４００に埋め込まれた基端側縦管５２０に異物が侵入した場合でも、該基端側縦管５２０はその流動化空気通路が略直線状をなしているので、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、吹出し管付き先端側縦管５１０は、取付け・取外し可能なことから適宜容易に交換可能である。
【００３７】
さらに、耐火物層４００の成形に際し、各基端側縦管５２０のソケット５２２の傾斜先端面の位置を成形すべき耐火物層４００の傾斜をなす表面に合わせてあるので、各ソケット５２２の傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を載置することで容易に不定形耐火物用型枠１１６の設置を行うことができ、ひいては従来に比べて容易に耐火物層４００の成形を行うことができる。
【００３８】
図５は本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床の他の例の要部を示す断面図、図６は図５のＣ矢視平面図、図７は図５のＤ−Ｄ線断面図である。ここで、前記図３に示す流動化空気噴出床との相違点は、流動化空気噴出床の散気ノズルの構成にあり、それ以外の構成については前記図３に示す流動化空気噴出床と同一であるので、この相違点についてのみ説明する。なお、前記図３に示す流動化空気噴出床と同一構成の部分には該流動化空気噴出床と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
散気ノズル７００は、図５〜図７に示すように、吹出し管７１１を有しており、この吹出し管７１１が溶接によって固着された吹出し管付き先端側縦管７１０と、下り傾斜する耐火物層４００に埋め込まれて固定された基端側縦管７２０とを備えている。散気ノズル７００は、さらに、ロッド７３１、ナット７３５及び圧縮コイルバネ７３２などにより構成される取付け・取外し手段を備え、この取付け・取外し手段により、吹出し管付き先端側縦管７１０を基端側縦管７２０に取付け・取外し可能とした２分割型構造に構成されている。
【００４０】
基端側縦管７２０は、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の基端側縦管本体７２１の先端外周部に、円筒状をなし、先端が耐火物層４００の下り傾斜に合わせて傾斜先端面となされたステンレス鋼製のソケット７２２を溶接によって固着するとともに、ソケット７２２の傾斜先端面上に円環状をなすステンレス鋼製の薄肉の流動媒体シール７２３を溶接によって固着してなるものである。ソケット７２２の内側基端部には、吹出し管付き先端側縦管７１０との密着性を高めるために膨張黒鉛等のノンアスベスト製のパッキン７２４が取り付けられる。また、基端側縦管本体７２１の基端外周部には、流動化空気入口７２１ａが設けられている。
【００４１】
吹出し管付き先端側縦管７１０は、両側に流動化空気の吹出し口７１１ａを有し、Ｕ字状をなすステンレス鋼製の吹出し管７１１を、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の先端側縦管７１２に溶接によって固着してなるものである。
【００４２】
このような複数の散気ノズル７００を備えた流動化空気噴出床２００の製作については、前記図３に示す流動化空気噴出床の場合と基本的に同様であるので省略し、耐火物層４００に埋め込まれて固定された基端側縦管７２０に、吹出し管付き先端側縦管７１０を取り付ける手順について、以下説明する。
【００４３】
まず、基端側縦管７２０のソケット７２２内に上方より吹出し管付き先端側縦管７１０を差し入れることにより、この吹出し管付き先端側縦管７１０に固定されているロッド７３１を基端側縦管本体７２１内を通し、ロッド７３１の先端部を基端側縦管本体７２１より風箱１０２内に突出させる。次いで、風箱１０２内に突出しているロッド７３１の先端部の外側に、円環状をなす鋼製のバネ用固定側座板７３３、鋼製の圧縮コイルバネ７３２、及び円環状をなす鋼製のバネ用可動側座板７３４をこの順に嵌める。
【００４４】
そして、ロッド７３１の先端部に設けられているねじ部７３１ａにナット７３５を装着し、このナット７３５を前進させることによる圧縮コイルバネ７３２のバネ作用によって、吹出し管付き先端側縦管７１０を基端側縦管７２０に引き付けて固定する。この結果、吹出し管７１１は、この例では、流動媒体シール７２３の厚み分だけの隙間距離を有して耐火物層４００の表面に極めて近接して位置し、かつ、耐火物層４００の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢に保持されるとともに、吹出し口７１１ａが不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けられる。なお、先端側縦管７１２の長さを変えることにより、吹出し管７１１を耐火物層４００（流動化空気噴出床２００）の表面のより上方に位置させることもできる。
【００４５】
焼却炉運転中には、流動化空気は、図５に示す矢印の向きに、風箱１０２から基端側縦管本体７２１、先端側縦管７１２及び吹出し管７１１を経て両側の吹出し口７１１ａから炉内に噴出される。この場合、圧縮コイルバネ７３２のバネ作用により、ロッド７３１が熱による温度変動によって伸縮しても、常に吹出し管付き先端側縦管７１０を基端側縦管７２０側に引っ張って固定しているため、振動や回転による緩みの発生が防止できる。また、ロッド７３１のねじ部７３１ａは、耐火物層４００表面側（炉内側）に比べて温度が低い風箱１０２内に位置されているので、高温による変形などの損傷を生じることがない。
【００４６】
これにより、この流動化空気噴出床２００を備えた流動床式焼却炉によれば、前記図３に示す流動化空気噴出床の場合と同様に、焼却炉の運転を停止したときに、溶融した低融点金属類の侵入による散気ノズル７００のノズル詰まりが発生することがなく、多大の労力と費用がかかるノズル詰まりの除去作業をなくすことができる。また、吹出し管７１１を耐火物層４００表面より上方に位置されるようにしたものであるから、従来とは違って、耐火物層４００の成形に際し、各散気ノズル７００毎に溝状空気通路形成用型を設置しなくてすみ、これらの型の製作、設置工程を不要とすることができる。
【００４７】
また、この流動床式焼却炉では、ロッド７３１、圧縮コイルバネ７３２、ナット７３５及びバネ用座板７３３，７３４によって構成される取付け・取外し手段により、基端側縦管７２０に吹出し管付き先端側縦管７１０を取付け・取外し可能とした２分割型構造とされている。これにより、吹出し管付き先端側縦管７１０の方に異物が侵入した場合でも、ロッド７３１が固着されている吹出し管付き先端側縦管７１０を耐火物層４００に埋め込まれた基端側縦管７２０より取り外すことにより、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、耐火物層４００に埋め込まれた基端側縦管７２０に異物が侵入した場合でも、該基端側縦管７２０はその流動化空気通路が略直線状をなしているので、容易に清掃、異物除去を行うことができる。
【００４８】
さらに、この散気ノズル７００では、吹出し管付き先端側縦管７１０の取付け・取外しに際し、前記吹出し管付き先端側縦管５１０とは違って、吹出し管付き先端側縦管７１０全体を回転させる必要がない。したがって、隣接する散気ノズル７００同士の間隔距離を前記散気ノズル５００に比べて小さくすることができ、耐火物層４００においてより密に散気ノズル７００を配設することができる。また、吹出し管７１１を薄肉の流動媒体シール７２３を介して耐火物層４００の表面に極めて近接させて、耐火物層４００の表面よりの吹出し管７１１の高さ位置を極めて低くすることができる。これにより、ごみに混入している不燃物を吹出し管７１１（吹出し管付き先端側縦管７１０）に引っ掛かり難くすることができ、不燃物は流動媒体とともに不燃物抜出し管入口１１４ａに向けて排出され易い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床が備えられた流動床式焼却炉の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１における流動化空気噴出床の要部を示す断面図である。
【図４】図３のＢ矢視平面図である。
【図５】本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床の他の例の要部を示す断面図である。
【図６】図５のＣ矢視平面図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】従来の流動床式焼却炉の要部を示す断面図である。
【図９】図８における流動化空気噴出床の要部を示す断面図である。
【図１０】図９のＥ矢視平面図である。
【図１１】図９のＦ矢視正面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０１…炉本体 １０２…風箱 １０２ａ…流動化空気供給口 １０３…燃焼室 １０４…流動層 １０５…フリーボード部 １０６…助燃バーナ １０７…排ガス出口 １０８…二次空気入口 １０９…給塵装置 １１０…廃棄物投入口 １１１…不燃物抜出し装置 １１２…振動篩い １１３…流動媒体循環装置 １１４…不燃物抜出し管 １１４ａ…不燃物抜出し管入口 １１６…不定形耐火物用型枠 ２００…流動化空気噴出床 ３００…鏡板 ４００…耐火物層 ５００…散気ノズル ５１０…吹出し管付き先端側縦管 ５１１…吹出し管 ５１１ａ…吹出し口 ５１２…先端側縦管 ５１２ａ…雄ねじ部 ５２０…基端側縦管 ５２１…基端側縦管本体 ５２１ａ…流動化空気入口 ５２２…ソケット ５２２ａ…雌ねじ部 ５２３…流動媒体シール ５２４…パッキン ７００…散気ノズル ７１０…吹出し管付き先端側縦管 ７１１…吹出し管 ７１１ａ…吹出し口 ７１２…先端側縦管 ７２０…基端側縦管 ７２１…基端側縦管本体 ７２１ａ…流動化空気入口 ７２２…ソケット ７２３…流動媒体シール ７２４…パッキン ７３１…ロッド ７３１ａ…ねじ部 ７３１ｂ…ブラケット ７３２…圧縮コイルバネ ７３３…バネ用固定側座板 ７３４…バネ用可動側座板 ７３５…ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ，下水汚泥などの廃棄物を焼却する流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は従来の流動床式焼却炉の要部を示す断面図である。従来の流動床式焼却炉は、図８に示すように、炉本体１内に、不燃物抜出し管入口５ａの方へと下り傾斜状に延びる耐火物層８を貫通して多数の散気ノズル９を配置した流動化空気噴出床６を設け、流動化空気噴出床６下に設けられた風箱２に供給された流動化空気を各散気ノズル９から炉内に噴出させるように構成されている。
【０００３】
散気ノズル９は、不燃物抜出し管入口５ａを中心とする同心円周上に適切なピッチで配置されている。各散気ノズル９から流動化空気を炉内に噴出させることにより、耐火物層８の傾斜方向に旋回する旋回流１２を形成させて、流動層４に投入された廃棄物を流動媒体及び空気と攪拌させつつ燃焼させるとともに、珪砂等の流動媒体及び不燃物を流動化空気噴出床６に沿って流下させ、不燃物を流動媒体とともに不燃物抜出し管５から炉外に排出させるようになっている。
【０００４】
図９は図８における流動化空気噴出床の要部を示す断面図、図１０は図９のＥ矢視平面図、図１１は図９のＦ矢視正面図である。従来の散気ノズル９は、図９〜図１１に示すように、流動化空気入口１１ａを有する縦管１１の先端に、両側に吹出し口１０ａを有する吹出し管１０が固着されており、一体型構造になっている。この散気ノズル９は、吹出し口１０ａが不燃物抜出し管入口５ａの方へ向けられ、燃焼室３（流動層４）と風箱２とを連通する状態で耐火物層８内に埋め込まれている。
【０００５】
各散気ノズル９は、その縦管１１を上下方向において略垂直にし、吹出し管１０を略水平にして設けられている。吹出し管１０が略水平姿勢となされている理由は、燃焼室３の流動層４に溜められている流動媒体が吹出し管１０を通り、縦管１１を通り抜けて風箱２内に落ち込むことを防ぐためである。
【０００６】
また、散気ノズル９を耐火物層８内に埋め込む理由は、次の通りである。すなわち、流動床式焼却炉は、廃棄物の中に混入した金属屑、陶磁器屑などの不燃物を炉外に排出させなければならないので、耐火物層８の形状をロート状にし、周辺部（外周部）に比べて最も低い中心部に不燃物抜出し管５を設け、この不燃物抜出し管５から不燃物を流動媒体とともに排出させるように構成されており、散気ノズル９を耐火物層８内に埋め込むことにより、斜面上を不燃物が不燃物抜出し管５へと移動する際、途中で引っ掛かったり、不燃物を停滞させたりしないためである。
【０００７】
耐火物層８の成形には、散気ノズル９の縦管１１を鏡板７に固定した後、吹出し管１０の上方に型枠を掛け、次いで不定形耐火物を型枠内に流し込み耐火物層８の成形を行うという工法が採られている。この場合、吹出し管１０の吹出し口１０ａからの流動化空気が燃焼室３に噴出するようにするため、吹出し口１０ａから耐火物層８表面に至る溝状空気通路８ａを設ける必要がある。そこで、耐火物層８の成形に際し、吹出し口１０ａの箇所に溝状空気通路形成用型を設置しておき、不定形耐火物が固化した後、この溝状空気通路形成用型を取り外すことにより、耐火物層８に溝状空気通路８ａを設けるようにしている。したがって、吹出し口１０ａは、耐火物層８表面より下側に位置している。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１２２４１１号公報（第７図〜第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の流動床式焼却炉では、各散気ノズル９がその吹出し管１０の吹出し口１０ａを耐火物層８表面より下側に位置させて設けられているので、耐火物層８の成形に際し、各散気ノズル９毎に溝状空気通路形成用型を設置する必要があり、これら多数の型の製作、設置工程が必要で、耐火物層８の成形に多大の手間がかっていた。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、鏡板と耐火物層と複数の散気ノズルとにより構成される流動化空気噴出床を備え、流動化気体を各散気ノズルから炉内に噴出させることによって、耐火物層上に流動媒体の流動層を形成させる流動床式焼却炉において、流動化空気噴出床を製作するにあたり、従来に比べて容易に耐火物層の成形を行うことができる、流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本願発明は次のような構成としている。
【００１２】
請求項１の発明は、鏡板と、この鏡板上に設けられ、不燃物抜き出し管入口に向かって下り傾斜状に延びる耐火物層と、前記鏡板及び前記耐火物層を貫通して配設された複数の散気ノズルとにより構成される流動化空気噴出床を備え、この流動化気体噴出床下に設けられた風箱に供給された流動化気体を前記各散気ノズルから炉内に噴出させることによって、前記耐火物層上に流動媒体の流動層を形成させる流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法において、前記各散気ノズルが、基端に前記風箱に臨む流動化気体入口を有して上下方向に延びる基端側縦管本体の先端部に、前記耐火物層の下り傾斜面に合わせた傾斜を持つ傾斜先端面を有するソケットが固着されてなる基端側縦管と、流動化気体の吹出し口を持つ吹出し管を有し、前記基端側縦管に着脱可能に固定される吹出し管付き先端側縦管とにより構成されており、前記鏡板の各所定部位に前記基端側縦管を、その前記ソケットの前記傾斜先端面を成形すべき耐火物層の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板にそれぞれ固着する工程と、前記各基端側縦管の前記ソケットの前記傾斜先端面上に該傾斜先端面によって支持される不定形耐火物用型枠を載置する工程と、前記鏡板と前記不定形耐火物用型枠との間に流動性のある不定形耐火物を流し込み、固化させることにより、耐火物層の成形を行う工程と、前記不定形耐火物用型枠を取り外す工程と、前記各基端側縦管に前記吹出し管付き先端側縦管をそれぞれ着脱可能に固定する工程とを含むことを特徴とする流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法において、前記吹出し管付き先端側縦管の前記吹出し管が、前記耐火物層の表面より上方に位置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法は、各散気ノズルが、基端側縦管に吹出し管付き先端側縦管を着脱可能に固定する２分割構造となされており、流動化空気噴出床の製作に際し、鏡板における貫通孔が設けられた各所定部位に基端側縦管を、そのソケットの傾斜先端面を成形すべき耐火物層の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板にそれぞれ固着し、次いで、各基端側縦管のソケットの傾斜先端面上に該傾斜先端面によって支持される不定形耐火物用型枠を載置し、その後、鏡板と不定形耐火物用型枠との間に流動性のある不定形耐火物を流し込み、固化させることにより、耐火物層の成形を行うようにしている。したがって、各基端側縦管のソケットの傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠を載置することで不定形耐火物用型枠の設置を容易に行うことができて、従来に比べて容易に耐火物層の成形を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法は、耐火物層の成形を行った後、吹出し管付き先端側縦管の吹出し管が耐火物層の表面より上方に位置するように、各基端側縦管に吹出し管付き先端側縦管をそれぞれ着脱可能に固定するようにしている。したがって、吹出し管付き先端側縦管の吹出し管を耐火物層の表面より上方に位置させるようにしているので、従来とは違って、耐火物層の成形に際し、各散気ノズルごとに溝状空気通路形成用型を設置しなくてすみ、これら多数の型の製作、設置工程を不要とし、手間と費用の低減を図ることができる。
【００１６】
また、本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法によって得られる流動化空気噴出床は、各散気ノズルが、吹出し管を有する吹出し管付き先端側縦管と、耐火物層に埋め込まれて固定された基端側縦管とを備えるとともに、基端側縦管に吹出し管付き先端側縦管を着脱可能に固定する２分割構造とされている。これにより、吹出し管付き先端側縦管の方に異物が侵入した場合でも、この吹出し管付き先端側縦管を基端側縦管より取り外すことにより、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、耐火物層に埋め込まれた基端側縦管に異物が侵入した場合でも、上下方向に延びる基端側縦管はその流動化空気通路が略直線状をなしているので、容易に清掃、異物除去を行うことができる。
【００１７】
さらに、本発明の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法によって得られる流動化空気噴出床において、各散気ノズルの吹出し管が、耐火物層の表面より上方に位置され、かつ、耐火物層の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢に保持されるとともに、吹出し口を不燃物抜出し管入口の方へ向くように設けられているものでは、焼却炉の運転を停止したときに、不燃物抜出し管入口に向かって耐火物層上を流れ下る溶融した低融点金属類が、吹出し管内に侵入することがないので、廃棄物に含まれ溶融したスズ，鉛，亜鉛，アルミニウム，マグネシウムなどの低融点金属類の侵入による散気ノズルのノズル詰まりが発生することがなくて、多大の労力と費用がかかるノズル詰まりの除去作業をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床が備えられた流動床式焼却炉の全体構成を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１９】
この流動床式焼却炉は、図１に示すように、炉本体１０１内の下部に、不燃物抜出し管入口１１４ａの方へと下り傾斜状に延びる耐火物層４００を貫通して複数の散気ノズル５００を配置した流動化空気噴出床２００を設け、流動化空気噴出床２００下に設けられた風箱１０２に供給された流動化空気を各散気ノズル５００から炉内に噴出させることによって、耐火物層４００上の燃焼室１０３にて珪砂等の粒状の流動媒体による流動層１０４を形成させるように構成されている。１０２ａは風箱１０２の流動化空気供給口、１０９は給塵装置、１１０は廃棄物投入口（ごみ投入口）である。
【００２０】
流動化空気噴出床２００は、鋼製の鏡板３００と、この鏡板３００上に設けられた耐火物層４００と、耐火物層４００を貫通して設けられた複数の散気ノズル５００とにより構成されている。この例の流動床式焼却炉では、炉本体１０１の炉底中心部に不燃物抜出し管入口１１４ａを有する不燃物抜出し管１１４が設けられており、耐火物層４００の形状は全体としてロート状（すり鉢状）をなしている。不燃物抜出し管１１４は、不燃物を流動媒体とともに排出するものである。
【００２１】
散気ノズル５００は、不燃物抜出し管入口１１４ａを中心とする複数の同心円周上に適切なピッチで配置されている（図２参照）。これらの散気ノズル５００から流動化空気を炉内に噴出させ、流動層１０４に投入された廃棄物を流動媒体及び空気と攪拌させつつガス化・燃焼させるようになっている。
【００２２】
図３は図１における流動化空気噴出床の要部を示す断面図、図４は図３のＢ矢視平面図である。
【００２３】
散気ノズル５００は、図３及び図４に示すように、吹出し管５１１を有し、吹出し管５１１が溶接によって固着された吹出し管付き先端側縦管５１０と、流動化空気入口５２１ａを有し、下り傾斜する耐火物層４００に埋め込まれて固定された基端側縦管５２０とを備えるとともに、ねじ部５１２ａ，５２２ａによって構成される取付け・取外し手段により、吹出し管付き先端側縦管５１０を基端側縦管５２０に取付け・取外し可能とした２分割型構造となされている。
【００２４】
基端側縦管５２０は、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の基端側縦管本体５２１の先端外周部に、円筒状をなし、先端が耐火物層４００の下り傾斜に略合わせて傾斜先端面となされたステンレス鋼製のソケット５２２を溶接によって固着するとともに、ソケット５２２の傾斜先端面上に円環状をなすステンレス鋼製の薄肉の流動媒体シール５２３を溶接によって固着してなるものである。ソケット５２２の内周面には、吹出し管付き先端側縦管５１０を取り付けるための雌ねじ部５２２ａが設けられている。また、ソケット５２２の内側基端部には、吹出し管付き先端側縦管５１０との密着性を高めるために膨張黒鉛等のノンアスベスト製のパッキン５２４が取り付けられる。
【００２５】
吹出し管付き先端側縦管５１０は、両側に流動化空気の吹出し口５１１ａを有し、Ｕ字状をなすステンレス鋼製の吹出し管５１１を、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の先端側縦管５１２に溶接によって固着してなるものである。先端側縦管５１２の基端部外周面には、基端側縦管５２０のソケット５２２に設けられた雌ねじ部５２２ａに螺合する雄ねじ部５１２ａが設けられている。吹出し管付き先端側縦管５１０が基端側縦管５２０に取り付けられた際には、吹出し管５１１は、耐火物層４００表面より隙間を有して上方に位置し、かつ、耐火物層４００の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢をなすとともに、両方の吹出し口５１１ａが不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けられるようになっている。ここでは、吹出し管５１１を先端側縦管５１２に溶接固定したが、吹出し口５１１ａの向きを可変とするために、先端側縦管５１２に吹出し管５１１を回動自在に接続してもよい。
【００２６】
次に、このような複数の散気ノズル５００を備えた流動化空気噴出床２００の製作について説明する。まず、耐火物層４００を成形していない状態において、ソケット５２２を固着してなる基端側縦管本体５２１を、そのソケット５２２の傾斜先端面が成形すべき耐火物層４００の表面位置に一致するように位置決めして、鏡板３００の所定孔部に溶接によって固着する。流動化空気噴出床２００は、炉の大きさにより、通常数十本〜数百本の散気ノズル５００を備えているので、ソケット５２２を固着してなる基端側縦管本体５２１は、これらの数だけものが鏡板３００に取り付けられることになる。ソケット５２２を固着してなる基端側縦管本体５２１を鏡板３００に溶接によって固着した後、適度の強度とはがし易さとを持つガムテープなどにより、ソケット５２２の先端口を塞ぐ。
【００２７】
次に、各ソケット５２２の傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を設置し、しかる後、水と混練した流動性のある不定形耐火物を鏡板３００と不定形耐火物用型枠１１６との間に流し込み、固化させることにより、不燃物抜出し管入口１１４ａへ向けて下り傾斜状に延びるロート状をなす耐火物層４００の成形を行う。この場合、各ソケット５２２の傾斜先端面の位置を成形すべき耐火物層４００の傾斜をなす表面に位置合わせてあるので、各ソケット５２２の傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を載置することで容易に不定形耐火物用型枠１１６の設置を行うことができ、ひいては従来に比べて容易に耐火物層４００の成形を行うことができる。
【００２８】
不定形耐火物が固化してから不定形耐火物用型枠１１６を取り外し、次いで、ソケット５２２の先端口を塞ぐガムテープなどを剥がした後、ソケット５２２の内側基端部に円環状をなすパッキン５２４を取り付ける。このパッキン５２４の取付け後、ソケット５２２の傾斜先端面上に円環状をなす流動媒体シール５２３を溶接によって固着する。このようにして各基端側縦管５２０が得られる。
【００２９】
そして、最後に、基端側縦管５２０のソケット５２２内に上方より吹出し管付き先端側縦管５１０を差し入れ、吹出し管付き先端側縦管５１０をまわしてねじ部５１２ａ，５２２ａを螺合する。これにより、吹出し管５１１を耐火物層４００表面より上方に位置させ、かつ、耐火物層４００の下り傾斜に沿って下り傾斜姿勢にさせるとともに、吹出し口５１１ａを不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けた状態で、基端側縦管５２０に吹出し管付き先端側縦管５１０をねじ部５１２ａ，５２２ａにて取り付けて固定することができる。焼却炉運転中には、流動化空気は、風箱１０２から基端側縦管本体５２１、先端側縦管５１２及び吹出し管５１１を経て両側の吹出し口５１１ａから炉内に噴出されることになる。なお、流動媒体シール５２３は、ソケット５２２内に流動媒体が入ることを防ぐためのものである。
【００３０】
このように構成される流動床式焼却炉においては、廃棄物を燃焼室１０３の流動層１０４内で４５０〜７５０℃、フリーボード部１０５にて約８００℃以上の温度で燃焼させる。この場合、廃棄物に含まれるスズ，鉛，亜鉛などは５００℃以下の融点であり、また、アルミニウム，マグネシウムなどは６７０℃以下の融点であるので、これらの低融点金属類は、流動層１０４内で溶融し、飛灰とともに排ガス出口１０７から炉外へ排出されるか、又は、流動媒体中に混入する。なお、図１中、１０６は助燃バーナであり、１０８は二次空気入口である。
【００３１】
焼却炉の運転中、流動媒体は、炉本体１０１内、不燃物抜出し管１１４、不燃物抜出し装置１１１、振動篩い１１２及び流動媒体循環装置１１３という経路を循環している。よって、不燃物と、流動媒体中に混入している溶融した低融点金属類とは、流動媒体とともに不燃物抜出し管１１４、不燃物抜出し装置１１１を経て振動篩い１１２に運ばれて、この振動篩い１１２により大きさの大小別にふるい分けされるとともに、自然冷却される。この冷却され固化した低融点金属類のうちの振動篩い１１２のふるい目より大きいものと、不燃物のうちのふるい目より大きいものとは、炉外へ排出される。一方、冷却され固化した低融点金属類のうちの振動篩い１１２のふるい目より小さいものと、不燃物のうちのふるい目より小さいものとは、流動媒体循環装置１１３を経て再び炉本体１０１内に戻されるようになっている。焼却炉運転中は、各散気ノズル５００の吹出し管５１１から流動化空気が吹き出されている。
【００３２】
そして、焼却炉の運転を停止すると、流動媒体の流動と流動媒体循環装置１１３による循環が止まるので、流動媒体中に混入していた溶融した低融点金属類は、流動媒体間の隙間を通って耐火物層４００上に溜まる。次いで、この溶融した低融点金属類が、耐火物層４００上をその下り傾斜面に沿って不燃物抜出し管入口１１４ａに向かって流れ下る。
【００３３】
ここで、前述したように、各散気ノズル５００の吹出し管５１１が、耐火物層４００表面より上方に位置され、かつ、耐火物層４００の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢に保持されるとともに、流動化空気の吹出し口５１１ａを不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けて設けられている。なお、吹出し管５１１の傾斜角度は、流動化空気噴出床２００（耐火物層４００）の傾斜角度と必ずしも同一である必要はない。
【００３４】
これにより、この流動床式焼却炉によれば、焼却炉の運転を停止したときに、不燃物抜出し管入口１１４ａに向かって耐火物層４００上を流れ下る溶融した低融点金属類が、重力に抗して吹出し管５１１内に侵入することがないので、溶融した低融点金属類の侵入による散気ノズル５００のノズル詰まりが発生することがなくて、多大の労力と費用がかかるノズル詰まりの除去作業をなくすことができる。また、吹出し管５１１を耐火物層４００表面より上方に位置されるようにしたものであるから、従来とは違って、耐火物層４００の成形に際し、各散気ノズル５００毎に溝状空気通路形成用型を設置しなくてすみ、これらの型の製作、設置工程を不要とすることができる。
【００３５】
また、この流動床式焼却炉では、各散気ノズル５００が基端側縦管５２０に吹出し管付き先端側縦管５１０を取付け・取外し可能とした２分割型構造とされている。
【００３６】
これにより、この流動床式焼却炉によれば、前述した散気ノズル５００のノズル詰まりをなくしうることに加え、吹出し管付き先端側縦管５１０の方に異物が侵入した場合でも、この吹出し管付き先端側縦管５１０を基端側縦管５２０より取り外すことにより、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、耐火物層４００に埋め込まれた基端側縦管５２０に異物が侵入した場合でも、該基端側縦管５２０はその流動化空気通路が略直線状をなしているので、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、吹出し管付き先端側縦管５１０は、取付け・取外し可能なことから適宜容易に交換可能である。
【００３７】
さらに、耐火物層４００の成形に際し、各基端側縦管５２０のソケット５２２の傾斜先端面の位置を成形すべき耐火物層４００の傾斜をなす表面に合わせてあるので、各ソケット５２２の傾斜先端面上に不定形耐火物用型枠１１６を載置することで容易に不定形耐火物用型枠１１６の設置を行うことができ、ひいては従来に比べて容易に耐火物層４００の成形を行うことができる。
【００３８】
図５は本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床の他の例の要部を示す断面図、図６は図５のＣ矢視平面図、図７は図５のＤ−Ｄ線断面図である。ここで、前記図３に示す流動化空気噴出床との相違点は、流動化空気噴出床の散気ノズルの構成にあり、それ以外の構成については前記図３に示す流動化空気噴出床と同一であるので、この相違点についてのみ説明する。なお、前記図３に示す流動化空気噴出床と同一構成の部分には該流動化空気噴出床と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
散気ノズル７００は、図５〜図７に示すように、吹出し管７１１を有しており、この吹出し管７１１が溶接によって固着された吹出し管付き先端側縦管７１０と、下り傾斜する耐火物層４００に埋め込まれて固定された基端側縦管７２０とを備えている。散気ノズル７００は、さらに、ロッド７３１、ナット７３５及び圧縮コイルバネ７３２などにより構成される取付け・取外し手段を備え、この取付け・取外し手段により、吹出し管付き先端側縦管７１０を基端側縦管７２０に取付け・取外し可能とした２分割型構造に構成されている。
【００４０】
基端側縦管７２０は、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の基端側縦管本体７２１の先端外周部に、円筒状をなし、先端が耐火物層４００の下り傾斜に合わせて傾斜先端面となされたステンレス鋼製のソケット７２２を溶接によって固着するとともに、ソケット７２２の傾斜先端面上に円環状をなすステンレス鋼製の薄肉の流動媒体シール７２３を溶接によって固着してなるものである。ソケット７２２の内側基端部には、吹出し管付き先端側縦管７１０との密着性を高めるために膨張黒鉛等のノンアスベスト製のパッキン７２４が取り付けられる。また、基端側縦管本体７２１の基端外周部には、流動化空気入口７２１ａが設けられている。
【００４１】
吹出し管付き先端側縦管７１０は、両側に流動化空気の吹出し口７１１ａを有し、Ｕ字状をなすステンレス鋼製の吹出し管７１１を、上下方向略垂直に延びるステンレス鋼製の先端側縦管７１２に溶接によって固着してなるものである。
【００４２】
このような複数の散気ノズル７００を備えた流動化空気噴出床２００の製作については、前記図３に示す流動化空気噴出床の場合と基本的に同様であるので省略し、耐火物層４００に埋め込まれて固定された基端側縦管７２０に、吹出し管付き先端側縦管７１０を取り付ける手順について、以下説明する。
【００４３】
まず、基端側縦管７２０のソケット７２２内に上方より吹出し管付き先端側縦管７１０を差し入れることにより、この吹出し管付き先端側縦管７１０に固定されているロッド７３１を基端側縦管本体７２１内を通し、ロッド７３１の先端部を基端側縦管本体７２１より風箱１０２内に突出させる。次いで、風箱１０２内に突出しているロッド７３１の先端部の外側に、円環状をなす鋼製のバネ用固定側座板７３３、鋼製の圧縮コイルバネ７３２、及び円環状をなす鋼製のバネ用可動側座板７３４をこの順に嵌める。
【００４４】
そして、ロッド７３１の先端部に設けられているねじ部７３１ａにナット７３５を装着し、このナット７３５を前進させることによる圧縮コイルバネ７３２のバネ作用によって、吹出し管付き先端側縦管７１０を基端側縦管７２０に引き付けて固定する。この結果、吹出し管７１１は、この例では、流動媒体シール７２３の厚み分だけの隙間距離を有して耐火物層４００の表面に極めて近接して位置し、かつ、耐火物層４００の傾斜方向に略沿って下り傾斜姿勢に保持されるとともに、吹出し口７１１ａが不燃物抜出し管入口１１４ａの方へ向けられる。なお、先端側縦管７１２の長さを変えることにより、吹出し管７１１を耐火物層４００（流動化空気噴出床２００）の表面のより上方に位置させることもできる。
【００４５】
焼却炉運転中には、流動化空気は、図５に示す矢印の向きに、風箱１０２から基端側縦管本体７２１、先端側縦管７１２及び吹出し管７１１を経て両側の吹出し口７１１ａから炉内に噴出される。この場合、圧縮コイルバネ７３２のバネ作用により、ロッド７３１が熱による温度変動によって伸縮しても、常に吹出し管付き先端側縦管７１０を基端側縦管７２０側に引っ張って固定しているため、振動や回転による緩みの発生が防止できる。また、ロッド７３１のねじ部７３１ａは、耐火物層４００表面側（炉内側）に比べて温度が低い風箱１０２内に位置されているので、高温による変形などの損傷を生じることがない。
【００４６】
これにより、この流動化空気噴出床２００を備えた流動床式焼却炉によれば、前記図３に示す流動化空気噴出床の場合と同様に、焼却炉の運転を停止したときに、溶融した低融点金属類の侵入による散気ノズル７００のノズル詰まりが発生することがなく、多大の労力と費用がかかるノズル詰まりの除去作業をなくすことができる。また、吹出し管７１１を耐火物層４００表面より上方に位置されるようにしたものであるから、従来とは違って、耐火物層４００の成形に際し、各散気ノズル７００毎に溝状空気通路形成用型を設置しなくてすみ、これらの型の製作、設置工程を不要とすることができる。
【００４７】
また、この流動床式焼却炉では、ロッド７３１、圧縮コイルバネ７３２、ナット７３５及びバネ用座板７３３，７３４によって構成される取付け・取外し手段により、基端側縦管７２０に吹出し管付き先端側縦管７１０を取付け・取外し可能とした２分割型構造とされている。これにより、吹出し管付き先端側縦管７１０の方に異物が侵入した場合でも、ロッド７３１が固着されている吹出し管付き先端側縦管７１０を耐火物層４００に埋め込まれた基端側縦管７２０より取り外すことにより、容易に清掃、異物除去を行うことができる。また、耐火物層４００に埋め込まれた基端側縦管７２０に異物が侵入した場合でも、該基端側縦管７２０はその流動化空気通路が略直線状をなしているので、容易に清掃、異物除去を行うことができる。
【００４８】
さらに、この散気ノズル７００では、吹出し管付き先端側縦管７１０の取付け・取外しに際し、前記吹出し管付き先端側縦管５１０とは違って、吹出し管付き先端側縦管７１０全体を回転させる必要がない。したがって、隣接する散気ノズル７００同士の間隔距離を前記散気ノズル５００に比べて小さくすることができ、耐火物層４００においてより密に散気ノズル７００を配設することができる。また、吹出し管７１１を薄肉の流動媒体シール７２３を介して耐火物層４００の表面に極めて近接させて、耐火物層４００の表面よりの吹出し管７１１の高さ位置を極めて低くすることができる。これにより、ごみに混入している不燃物を吹出し管７１１（吹出し管付き先端側縦管７１０）に引っ掛かり難くすることができ、不燃物は流動媒体とともに不燃物抜出し管入口１１４ａに向けて排出され易い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床が備えられた流動床式焼却炉の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１における流動化空気噴出床の要部を示す断面図である。
【図４】図３のＢ矢視平面図である。
【図５】本発明の方法によって製作される流動化空気噴出床の他の例の要部を示す断面図である。
【図６】図５のＣ矢視平面図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】従来の流動床式焼却炉の要部を示す断面図である。
【図９】図８における流動化空気噴出床の要部を示す断面図である。
【図１０】図９のＥ矢視平面図である。
【図１１】図９のＦ矢視正面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０１…炉本体 １０２…風箱 １０２ａ…流動化空気供給口 １０３…燃焼室 １０４…流動層 １０５…フリーボード部 １０６…助燃バーナ １０７…排ガス出口 １０８…二次空気入口 １０９…給塵装置 １１０…廃棄物投入口 １１１…不燃物抜出し装置 １１２…振動篩い １１３…流動媒体循環装置 １１４…不燃物抜出し管 １１４ａ…不燃物抜出し管入口 １１６…不定形耐火物用型枠 ２００…流動化空気噴出床 ３００…鏡板 ４００…耐火物層 ５００…散気ノズル ５１０…吹出し管付き先端側縦管 ５１１…吹出し管 ５１１ａ…吹出し口 ５１２…先端側縦管 ５１２ａ…雄ねじ部 ５２０…基端側縦管 ５２１…基端側縦管本体 ５２１ａ…流動化空気入口 ５２２…ソケット ５２２ａ…雌ねじ部 ５２３…流動媒体シール ５２４…パッキン ７００…散気ノズル ７１０…吹出し管付き先端側縦管 ７１１…吹出し管 ７１１ａ…吹出し口 ７１２…先端側縦管 ７２０…基端側縦管 ７２１…基端側縦管本体 ７２１ａ…流動化空気入口 ７２２…ソケット ７２３…流動媒体シール ７２４…パッキン ７３１…ロッド ７３１ａ…ねじ部 ７３１ｂ…ブラケット ７３２…圧縮コイルバネ ７３３…バネ用固定側座板 ７３４…バネ用可動側座板 ７３５…ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板と、この鏡板上に設けられ、不燃物抜き出し管入口に向かって下り傾斜状に延びる耐火物層と、前記鏡板及び前記耐火物層を貫通して配設された複数の散気ノズルとにより構成される流動化空気噴出床を備え、この流動化気体噴出床下に設けられた風箱に供給された流動化気体を前記各散気ノズルから炉内に噴出させることによって、前記耐火物層上に流動媒体の流動層を形成させる流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法において、
前記各散気ノズルが、基端に前記風箱に臨む流動化気体入口を有して上下方向に延びる基端側縦管本体の先端部に、前記耐火物層の下り傾斜面に合わせた傾斜を持つ傾斜先端面を有するソケットが固着されてなる基端側縦管と、流動化気体の吹出し口を持つ吹出し管を有し、前記基端側縦管に着脱可能に固定される吹出し管付き先端側縦管とにより構成されており、
前記鏡板の各所定部位に前記基端側縦管を、その前記ソケットの前記傾斜先端面を成形すべき耐火物層の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板にそれぞれ固着する工程と、前記各基端側縦管の前記ソケットの前記傾斜先端面上に該傾斜先端面によって支持される不定形耐火物用型枠を載置する工程と、前記鏡板と前記不定形耐火物用型枠との間に流動性のある不定形耐火物を流し込み、固化させることにより、耐火物層の成形を行う工程と、前記不定形耐火物用型枠を取り外す工程と、前記各基端側縦管に前記吹出し管付き先端側縦管をそれぞれ着脱可能に固定する工程とを含むことを特徴とする流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法。
【請求項２】
前記吹出し管付き先端側縦管の前記吹出し管が、前記耐火物層の表面より上方に位置されていることを特徴とする請求項１記載の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法。
【請求項１】
鏡板と、この鏡板上に設けられ、不燃物抜き出し管入口に向かって下り傾斜状に延びる耐火物層と、前記鏡板及び前記耐火物層を貫通して配設された複数の散気ノズルとにより構成される流動化空気噴出床を備え、この流動化気体噴出床下に設けられた風箱に供給された流動化気体を前記各散気ノズルから炉内に噴出させることによって、前記耐火物層上に流動媒体の流動層を形成させる流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法において、
前記各散気ノズルが、基端に前記風箱に臨む流動化気体入口を有して上下方向に延びる基端側縦管本体の先端部に、前記耐火物層の下り傾斜面に合わせた傾斜を持つ傾斜先端面を有するソケットが固着されてなる基端側縦管と、流動化気体の吹出し口を持つ吹出し管を有し、前記基端側縦管に着脱可能に固定される吹出し管付き先端側縦管とにより構成されており、
前記鏡板の各所定部位に前記基端側縦管を、その前記ソケットの前記傾斜先端面を成形すべき耐火物層の表面位置に位置合わせした状態で、該鏡板にそれぞれ固着する工程と、前記各基端側縦管の前記ソケットの前記傾斜先端面上に該傾斜先端面によって支持される不定形耐火物用型枠を載置する工程と、前記鏡板と前記不定形耐火物用型枠との間に流動性のある不定形耐火物を流し込み、固化させることにより、耐火物層の成形を行う工程と、前記不定形耐火物用型枠を取り外す工程と、前記各基端側縦管に前記吹出し管付き先端側縦管をそれぞれ着脱可能に固定する工程とを含むことを特徴とする流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法。
【請求項２】
前記吹出し管付き先端側縦管の前記吹出し管が、前記耐火物層の表面より上方に位置されていることを特徴とする請求項１記載の流動床式焼却炉における流動化空気噴出床の製作方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３２７７４２（Ｐ２００７−３２７７４２Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０４２４８（Ｐ２００７−２０４２４８）
【出願日】平成１９年８月６日（２００７．８．６）
【分割の表示】特願２００３−５６０４５（Ｐ２００３−５６０４５）の分割
【原出願日】平成１５年３月３日（２００３．３．３）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月６日（２００７．８．６）
【分割の表示】特願２００３−５６０４５（Ｐ２００３−５６０４５）の分割
【原出願日】平成１５年３月３日（２００３．３．３）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
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