JPH07225016A - 焼却炉の側壁構造および耐火レンガ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 側壁９のうちの高温帯部の燃焼室１０側には
ＳｉＣ製耐火レンガ１４が縦横に隣接して配置され、こ
の耐火レンガ１４の裏側（燃焼室反対側）に水冷管１５
が取付けられている。 【効果】 高温帯部に配置した耐火レンガの裏面には水
冷管が配置されているので、被焼却物の焼却時に水冷管
に給水することにより耐火レンガを裏面から確実に冷却
することができるので、クリンカの付着を防止すること
ができ、従来のように空冷式ではなく水冷管に給水して
耐火レンガを冷却する水冷式であるので、耐火レンガど
うしの接合部から漏風することがなく、従って被焼却物
の燃焼温度が必要以上に上昇するのを防止でき、炉壁の
クリンカ生成を抑制しまた燃焼火格子を破損することを
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼却炉の側壁構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、都市ごみなどの被焼却物を焼却す
るための焼却炉は、被焼却物を炉内に投入するための投
入口と、被焼却物を、側壁によって囲まれる燃焼室内で
乾燥、燃焼させるとともに焼却後の灰を所定の場所まで
搬送して排出する火格子とを有している。

【０００３】近年、都市ごみなどの被焼却物中には、紙
やプラスチック類が多く含まれており、これらは焼却時
に激しく燃焼する。このため、水冷管の腐食を防止する
ために、焼却炉の側壁に設けた熱回収兼用の水冷管の燃
焼室側表面に、キャスタブルを施すことにより対応して
いる。

【０００４】また水冷管の燃焼室側表面に、例えばＳｉ
Ｃ製の矩形のブロック状耐火レンガを複数個段積みし
て、各耐火レンガの隅部どうしは取付けボルトなどの取
付け具によって接合し、外側に炉体となる外板を配置
し、耐火レンガと外板とによって囲まれるスペースは耐
火レンガ冷却用の空冷室として、空冷室に送気管で空気
を送ることにより、耐火レンガの温度の上昇を押さえる
技術がある（例えば特公昭６０−９２１０号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の焼却炉にお
いて、水冷管の燃焼室側表面にキャスタブルを施すもの
では、キャスタブルは乾燥してしまうと体積が収縮する
ので、水冷管どうしの目地部分に隙間が生じてしまい、
ここに溶融した被焼却物の灰が付着し、この灰が燃焼室
側に発達して、水冷管の熱伝導率を低下させてしまう。

【０００６】また水冷管の燃焼室側表面に、矩形のブロ
ック状耐火レンガを段積みするものでは、被焼却物の焼
却中に空冷室に耐火レンガ冷却用の空気を送ると、段積
みされた耐火レンガ間の隙間から燃焼室内に空気が漏
れ、燃焼室内にある被焼却物のうち、側壁の近傍にある
被焼却物の一部が激しく燃焼していまい、これによって
炉壁にクリンカが生成し、また火格子を損傷してしまう
ことがある。

【０００７】前述したように、特に近年では、都市ごみ
の中にはプラスチック類の被焼却物が多く含まれてお
り、このような場合に燃焼室内に空気が漏れると、プラ
スチック類の被焼却物が激しく燃焼し、クリンカが生成
し、また火格子が著しく損傷してしまうといった課題が
ある。

【０００８】さらにまた空冷室に送気管で空気を送るこ
とにより耐火レンガを冷却する、いわゆる空冷式である
ため、耐火レンガに対する冷却効果が充分でないといっ
た課題がある。

【０００９】そこで本発明は、上記課題を解決し得る焼
却炉の側壁構造の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、投入口から投入された被焼却物
を、側壁によって囲まれる燃焼室内に配置した火格子上
で移動させながら燃焼させ、燃焼後の灰を所定の場所へ
排出する焼却炉において、前記側壁の燃焼室側の高温帯
部が複数の耐火レンガによって構成され、該耐火レンガ
の燃焼室反対側に水冷管が取付けられたものである。

【００１１】また複数本の水冷管の外周面に沿う断面円
弧状被覆部と、該被覆部どうしを連結する連結部とから
構成された耐火レンガであって、前記連結部に、水冷管
を取付けるための取付け具が挿入される取付け孔が形成
され、該取付け孔の周囲部の厚みが前記被覆部に比べて
肉厚に形成されたものである。

【００１２】また水冷管の外周面との間に耐火モルタル
を充填する隙間を保持するための複数の突起が水冷管の
管軸方向に離間して設けられた耐火レンガであって、前
記突起は取付け孔を中心に非対称位置に配置されたもの
である。

【００１３】また複数本の水冷管の外周面に沿う断面円
弧状被覆部と、該被覆部どうしを連結する連結部とから
構成されるとともに水冷管の外周面との間に耐火モルタ
ルを充填する隙間を保持するための複数の突起が水冷管
の管軸方向に離間して設けられた耐火レンガであって、
前記連結部に、水冷管を取付けるための取付け具が挿入
される取付け孔が形成され、前記突起は取付け孔を中心
に非対称位置に配置されたものである。

【００１４】

【作用】上記構成において、高温帯部に配置した耐火レ
ンガの裏面に水冷管を配置し、被焼却物の焼却時に水冷
管に給水することにより耐火レンガを裏面から確実に冷
却する。

【００１５】また被覆部を水冷管の燃焼室側に当接する
とともに、水冷管側に設けた取付け具を連結部の取付け
孔に位置合わせして挿入し、締結具で締結することによ
り、水冷管に耐火レンガを固定する。

【００１６】耐火レンガの被覆部を水冷管の燃焼室側か
ら近付けて、突起を水冷管の表面に当接し、耐火モルタ
ルを水冷管に充填するとともに水冷管側に設けた取付け
具を連結部の取付け孔に位置合わせして挿入し、締結具
で締結して水冷管と耐火レンガとを固定する。このとき
いずれかの突起が水冷管の接合部に位置してしまうよう
な場合、耐火レンガの上下を反転させて突起を接合部に
当てることなく耐火レンガを水冷管に取付ける。

【００１７】

【実施例】以下、本発明焼却炉の側壁構造および耐火レ
ンガの実施例を図面に基づいて説明する。まず本発明の
第一実施例に係る側壁構造を、図１の焼却炉Ａの全体側
面図に基づいて説明すると、これは、内部に乾燥火格子
１、燃焼火格子２、後燃焼火格子３をこの順に階段状に
備えており、前記乾燥火格子１の上側に被焼却物４投入
用ホッパー５が配置され、前記後燃焼火格子３の排出側
に焼却後の灰６を水封コンベアー水槽７に排出するため
の排出路８が設けられている。

【００１８】前記燃焼火格子２の上側は、側壁９によっ
て囲まれる燃焼室１０とされ、該燃焼室１０は煙道１１
を介して排煙口１２に連通されている。前記側壁９のう
ち、前記乾燥火格子１の燃焼火格子２側端部、燃焼火格
子２、後燃焼火格子３の燃焼火格子２側端部のそれぞれ
に対応する部分は高温帯部であり、この高温帯部におけ
る側壁９の燃焼室１０側には、複数個のＳｉＣ製耐火レ
ンガ１４が縦横に隣接して配置され、この耐火レンガ１
４の裏側（燃焼室反対側）に耐火レンガ冷却用の水冷管
１５が取付けられている。

【００１９】なお高温帯部に面しない部分にもレンガま
たはキャスタブル１６が配置されており、このレンガま
たはキャスタブル１６は、従来から側壁用レンガとして
用いられているものと同質のものである。

【００２０】上記構成において、高温帯部に配置した耐
火レンガ１４の裏面には水冷管１５が配置されているの
で、被焼却物４の焼却時に水冷管１５に給水することに
より耐火レンガ１４を裏面から確実に冷却することがで
き、また従来のように空冷式ではなく水冷管１５に給水
して耐火レンガ１４を冷却する水冷式であるので、従来
のように耐火レンガどうしの接合部から漏風することが
なく、従って被焼却物４の燃焼温度が必要以上に上昇し
てしまうのを防止でき、もって炉壁へのクリンカ生成の
抑制および燃焼火格子２を破損することを防止できる。

【００２１】次に本発明の第二実施例に係る耐火レンガ
１４を、図２の耐火レンガの単体斜視図、図３の水平断
面図、図４の背面図、図５の垂直断面図に基づいて説明
すると、これは、図２および図３に示すように、第一実
施例で示した焼却炉Ａの側壁９の高温帯部に設ける耐火
レンガ１４であって、一個の耐火レンガ１４が、複数本
（図中では２本）の水冷管１５の燃焼室１０側外周面に
沿うとともに所定の長さを有する断面円弧状の被覆部２
１，２１と、該被覆部２１，２１どうしを連結する連結
部２２とから構成されている。

【００２２】前記水冷管１５どうしは、その間に設けた
取付け部材２３によって取付けられ、該取付け部材２３
の所定位置に前記連結部２２と水冷管１５の取付け部材
２３を取付けるための取付け具２４が設けられ（例えば
スタッドボルトが溶接され）、前記耐火レンガ１４の連
結部２２中央に、前記取付け具２４を挿入するための取
付け孔２５が形成され、該取付け孔２５の周囲部の厚み
が被覆部２１，２１に比べて肉厚に形成されている。

【００２３】そしてこのように構成された耐火レンガ１
４が複数個、焼却炉Ａの側壁９の燃焼室１０側に配置さ
れている。上記構成において、耐火レンガ１４の被覆部
２１，２１を水冷管１５の燃焼室１０側に当接するとと
もに、取付け具２４を取付け孔２５に位置合わせして挿
入し、取付け孔２５に締結具（例えばナットが用いられ
る）を挿入して締結することにより、水冷管１５に耐火
レンガ１４を固定する。

【００２４】そして取付け孔２５の周囲部の厚みを被覆
部２１，２１に比べて肉厚に形成することにより締結具
の締結力に耐え、締結具の締結に伴う耐火レンガ１４の
割れを防止できる。

【００２５】また取付け孔２５の周囲だけを被覆部２
１，２１に比べて肉厚に形成するので、水冷管１５への
熱伝導を低下させることもない。ここで比較例としての
耐火レンガ１４を図６に示す。これは水冷管１５への取
付けの際の補強のために、全体を直方体状に形成し、水
冷管１５と当接する裏側部分を波状に形成したものであ
る。しかしこの耐火レンガ１４では、補強が不要な部分
も肉厚であるので、製作の際、材料を多く必要とする。

【００２６】次に本発明の第三実施例に係る耐火レンガ
１４を、図７の水冷管に取付けた状態の水平断面図、図
８の側面図、図９の単体の正面図に基づいて説明する
と、これは、上記第二実施例と同様に耐火レンガ１４
が、水冷管１５の燃焼室１０側外周面に沿うとともに所
定の高さを有する断面円弧状の被覆部２１，２１と、該
被覆部２１，２１間で被覆部２１，２１どうしを連結す
る連結部２２とから構成され、該連結部２２の中央に取
付け孔２５が形成され、前記水冷管１５の取付け部材２
３に、前記連結部２２と水冷管１５の取付け部材２３と
を取付けるための取付け具２４が設けられている。

【００２７】また前記各被覆部２１，２１の裏面中心
に、前記水冷管１５の外周面との間に耐火モルタル３０
を充填する隙間を保持するための一対の突起３２，３３
が水冷管１５の管軸方向（鉛直方向）に離間して形成さ
れ、前記突起３２，３３は、前記取付け孔２５を中心に
非対称位置に配置されている。

【００２８】例えば、一方の突起３２は、取付け孔２５
からＬ１＝８０ｍｍの高さ位置、他方の突起３３は取付
け孔２５からＬ２＝６０ｍｍの位置に設けるようにす
る。なお前記水冷管１５は、図８に示すように、所定の
箇所に溶接３４によって接合された接合部を有してい
る。

【００２９】上記構成において、耐火レンガ１４の被覆
部２１，２１に形成した突起３２，３３を水冷管１５の
燃焼室１０側から水冷管１５の表面に当接し、耐火モル
タル３０を水冷管１５との間に充填するとともに取付け
具２４を連結部２２の取付け孔２５に位置合わせして挿
入し、締結具で締結することにより水冷管１５に耐火レ
ンガ１４を固定する。

【００３０】ところで耐火レンガ１４を水冷管１５に取
付ける際、いずれかの突起３２，３３が水冷管１５の接
合部に位置してしまうような場合、耐火レンガ１４の上
下を反転させて取付けるようにすると、突起３２，３３
は取付け孔２５を中心に非対称位置に形成されているの
で、一方の突起３２が水冷管１５の接合部１４に位置す
るのであれば、耐火レンガ１４の上下を反転させること
により、他方の突起３３はその接合部を回避でき、突起
３２，３３が接合部１４に当たることなく耐火レンガ１
４を水冷管１５に取付けることができる。

【００３１】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、第一実施例で説明した焼却炉Ａの高温帯部に
用いる耐火レンガ１４を、第二実施例または第三実施例
に示した耐火レンガ１４とすることもできる。

【００３２】また第二実施例では、耐火レンガ１４の被
覆部２１，２１は２個としたがこれに限定されるもので
はなく、図１０および図１１に示すように、三個の被覆
部２１を有して、被覆部２１間の各連結部２２に形成し
た取付け孔２５の周囲を被覆部２１，２１よりも肉厚に
形成するようにしても、上記第二実施例と同様の作用効
果を奏し得る。

【００３３】また上記第三実施例では、前記突起３２，
３３は被覆部２１，２１の裏面中心に配置したが、これ
に限定されるものではなく、中心から円弧の周方向に連
結部２２側に所定の角度θ（例えば４５°の範囲）だけ
ずらした位置に配置するようにしてもよい。

【００３４】さらに第三実施例で示したような突起３
２，３３を、第二実施例で示した取付け孔２５の周囲を
肉厚に形成した耐火レンガ１４に対して設けてもよく、
この場合、取付け孔２５の補強ができるとともに、取付
けの際に連結部２２の接合部に突起３２，３３が当たる
ことなく連結部２２に耐火レンガ１４を取付けることが
できる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、焼却炉の側壁の高温帯部に耐火レンガを設け、この
耐火レンガの燃焼室反対側に水冷管を取付けるよう構成
したので、被焼却物の焼却時に確実に耐火レンガの冷却
ができ、また従来の空冷式の場合に生じていた耐火レン
ガの間からの燃焼室内への漏風がなく、従って被焼却物
の燃焼温度が異常に高くなることを防止でき、もってク
リンカの生成抑制および火格子の焼損を防止することが
できる。

【００３６】また耐火レンガを、水冷管を被覆する被覆
部と、この被覆部どうしを連結する連結部から構成し、
この連結部に形成した取付け孔の周囲を、被覆部に比べ
て肉厚に形成することにより補強したので、所定の厚み
を有する被覆部によって必要な熱伝導率を保持できると
ともに耐火レンガを連結部に取付ける際、取付け具によ
る締結力に耐え、耐火レンガが取付け具の締結力で割れ
てしまうのを防止できる。

【００３７】また水冷管の外周面との間に耐火モルタル
を充填する隙間を保持するための複数の突起を、取付け
孔を中心に非対称位置に配置したので、一方の突起が水
冷管の接合部に位置する場合、耐火レンガの上下を反転
させることにより、他方の突起はその接合部を回避し、
突起を接合部に当てることなく耐火レンガを水冷管に取
付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す焼却炉の全体側面図
である。

【図２】本発明の第二実施例を示す耐火レンガの単体斜
視図である。

【図３】同じく水平断面図である。

【図４】同じく背面図である。

【図５】同じく垂直断面図である。

【図６】比較例を示す耐火レンガの使用状態を示す斜視
図である。

【図７】本発明の第三実施例を示す耐火レンガの使用状
態を示す断面図である。

【図８】同じく垂直断面図である。

【図９】同じく耐火レンガの単体正面図である。

【図１０】他の実施例を示す耐火レンガの単体斜視図で
ある。

【図１１】同じく水平断面図である。

【符号の説明】

１ 乾燥火格子 ２ 燃焼火格子 ３ 後燃焼火格子 ４ 被焼却物 ９ 側壁 １０ 燃焼室 １４ 耐火レンガ １５ 水冷管 ２１ 被覆部 ２２ 連結部 ２３ 取付け部材 ２４ 取付け具 ２５ 取付け孔 ３０ 耐火モルタル ３２ 突起 ３３ 突起

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入口から投入された被焼却物を、側壁
   によって囲まれる燃焼室内に配置した火格子上で移動さ
   せながら燃焼させ、燃焼後の灰を所定の場所へ排出する
   焼却炉において、前記側壁の燃焼室側の高温帯部が複数
   の耐火レンガによって構成され、該耐火レンガの燃焼室
   反対側に水冷管が取付けられたことを特徴とする焼却炉
   の側壁構造。
2. 【請求項２】 複数本の水冷管の外周面に沿う断面円弧
   状被覆部と、該被覆部どうしを連結する連結部とから構
   成された耐火レンガであって、前記連結部に、水冷管を
   取付けるための取付け具が挿入される取付け孔が形成さ
   れ、該取付け孔の周囲部の厚みが前記被覆部に比べて肉
   厚に形成されたことを特徴とする耐火レンガ。
3. 【請求項３】 水冷管の外周面との間に耐火モルタルを
   充填する隙間を保持するための複数の突起が水冷管の管
   軸方向に離間して設けられた耐火レンガであって、前記
   突起は取付け孔を中心に非対称位置に配置されたことを
   特徴とする請求項２記載の耐火レンガ。
4. 【請求項４】 複数本の水冷管の外周面に沿う断面円弧
   状被覆部と、該被覆部どうしを連結する連結部とから構
   成されるとともに水冷管の外周面との間に耐火モルタル
   を充填する隙間を保持するための複数の突起が水冷管の
   管軸方向に離間して設けられた耐火レンガであって、前
   記連結部に、水冷管を取付けるための取付け具が挿入さ
   れる取付け孔が形成され、前記突起は取付け孔を中心に
   非対称位置に配置されたことを特徴とする耐火レンガ。
5. 【請求項５】 請求項２ないし請求項４記載のいずれか
   の耐火レンガを有したことを特徴とする請求項１記載の
   焼却炉の側壁構造。