JPH102676A - 流動層用散気ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動層炉の運転中に於ける散気ノズルの脱落
を防止できると共に、散気ノズルの取り替えも簡単且つ
容易に行えるようにする。 【解決手段】 炉内の流動媒体層４内に配置した空気分
配ダクト５上若しくは炉内の底部に配置した分散板上に
ネジ構造により着脱自在に螺着され、流動媒体層４内に
空気ａを吹き込んで流動媒体を流動せしめるようにした
頂部が閉塞された筒状の流動層用散気ノズル１に於い
て、前記散気ノズル１の頂部付近に、同じ円周方向で且
つ接線方向へ向く複数の空気噴出孔１ｄを形成し、各空
気噴出孔１ｄから空気ａを噴出したときに生じる反力に
よって、散気ノズル１がネジを締め付ける方向へ回転す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや各種廃
棄物等を焼却処理する流動層式焼却炉に用いられるもの
であり、炉内に形成した流動媒体層内に空気を吹き込ん
で流動媒体を流動せしめるようにした流動層用散気ノズ
ルの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、流動層燃焼は、流動層を形成す
る硅砂や石灰石等の流動媒体が大きな熱量を持っている
為、通常の燃焼方法では燃料として利用し難かった高水
分のものから難燃性のものまで燃焼させることができる
うえ、二種以上の混焼も可能であるので、従来から広く
利用されている。即ち、流動層燃焼は、石炭、リグナイ
ト、木・紙・プラスチック・ＲＤＦ等の固形化燃料、バ
ーク・チップ・ソーダスト等の各種木質系廃棄物、もみ
がら・みかん粕・ビール粕・コーヒー粕等の農産廃棄
物、その他の各種産業廃棄物、都市ごみ、各種汚泥等を
良好に燃焼させることができる。

【０００３】図５は流動層燃焼を行う流動層式焼却炉の
要部を示す概略縦断面図であり、当該流動層式焼却炉
は、炉本体２０の炉底に形成した硅砂や石灰石等の流動
媒体から成る流動媒体層２１内に、多数の散気ノズル２
２を設けた複数本の空気分配ダクト２３を水平状態で並
列配置し、前記散気ノズル２２から流動媒体層２１内へ
空気ａを吹き込んで流動媒体を流動せしめると共に、こ
の流動媒体層２１に被燃焼物（都市ごみや各種廃棄物
等）を供給して流動燃焼させるようにしたものである。

【０００４】前記散気ノズル２２は、図６乃至図７に示
す如く、耐熱性や耐摩耗性等に優れた金属材により頂部
が閉塞された円筒状に形成されて居り、その頂部付近に
は軸芯位置から放射状に延びる複数の空気噴出孔２２ａ
が穿設されていると共に、下端部内周面には雌ネジ２２
ｂが形成されている。

【０００５】又、散気ノズル２２は、空気分配ダクト２
３の上面側に一定間隔を開けて着脱自在に取り付けられ
ている。即ち、散気ノズル２２は、図６に示す如く、角
パイプ製の空気分配ダクト２３の上面に、散気ノズル２
２の雌ネジ２２ｂと螺合する雄ネジ２４ａを形成した筒
状の管台２４を溶接により固着し、この管台２４の雄ネ
ジ２４ａ部分に散気ノズル２２の雌ネジ２２ｂ部分を螺
合することによって、空気分配ダクト２３に対して着脱
自在に取り付けられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、流動層式焼
却炉に於ける散気ノズル２２は、流動媒体層２１内に埋
没し、且つ流動層式焼却炉の運転中には激しく流動する
流動媒体に晒される為、摩耗の問題はどうしても避けら
れないものである。この為、散気ノズル２２は、通常５
年程度のサイクルで交換する必要があった。又、散気ノ
ズル２２は、流動層式焼却炉の運転中の微震動によっ
て、管台２４との結合が緩んで空気分配ダクト２３から
脱落する危険があった。その為、散気ノズル２２の空気
分配ダクト２３への取り付けに当たっては、散気ノズル
２２を管台２４側へ充分に締め付ける必要があった。

【０００７】ところが、管台２４側へきつく締め付けて
取り付けた散気ノズル２２は、高温に晒されることによ
って、管台２４との結合部（ネジ部分）が焼付き現象を
起こし、簡単には取り外せない状態となることが多かっ
た。特に、大型の流動層式焼却炉にあっては、散気ノズ
ル２２の数が多く、１炉当り数百個〜千個に達する為、
散気ノズル２２が上述した焼付き現象を起こした場合に
は散気ノズル２２の交換に多大の労力と時間を必要とす
ることになる。

【０００８】このように、従来の散気ノズル２２に於い
ては、散気ノズル２２の管台２４への締め付けを緩くす
ると、焼付き現象を起こし難くなって散気ノズル２２の
交換を簡単に行える反面、散気ノズル２２が空気分配ダ
クト２３から簡単に脱落してしまうと云う問題が発生す
ることになり、又、反対に散気ノズル２２を管台２４へ
強く締め付けると、散気ノズル２２の脱落を防止できる
反面、焼付き現象を起こして散気ノズル２２の交換を簡
単には行えないと云う問題が発生することなり、相反す
る両方の問題を同時に解決できるものではなかった。

【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みて為さ
れたものであり、その目的は散気ノズルの脱落を防止で
きると共に、散気ノズルの交換を簡単且つ容易に行える
ようにした流動層用散気ノズルを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明は、炉内の流動媒体層内に配置した空気分配
ダクト上若しくは炉内の底部に配置した分散板上にネジ
構造により着脱自在に螺着され、流動媒体層内に空気を
吹き込んで流動媒体を流動せしめるようにした頂部が閉
塞された筒状の流動層用散気ノズルに於いて、前記散気
ノズルの頂部付近に、同じ円周方向で且つ接線方向へ向
く複数の空気噴出孔を形成し、該散気ノズルが、各空気
噴出孔から空気を噴出したときに生じる反力により、ネ
ジを締め付ける方向へ回転するように構成したものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の流動層用散
気ノズル１を用いた流動層式焼却炉の一例を示す一部切
欠斜視図であり、当該流動層式焼却炉は、内部に燃焼室
２を形成した角形の炉本体３と、炉本体３の炉底に形成
された硅砂や石灰石等の流動媒体から成る流動媒体層４
と、流動媒体層４内に水平姿勢で並列配置された複数本
の角パイプ製の空気分配ダクト５と、空気分配ダクト５
の上面側に一定間隔毎に取り付けられた多数の散気ノズ
ル１と、炉外に配置されて各空気分配ダクト５の端部に
連通接続されたウインドボックス６と、炉本体３の燃焼
排ガス出口に設けられたボイラ７等を具備して居り、散
気ノズル１以外は従来公知のものと同様構造に構成され
ている。

【００１２】尚、図１に於いて、８は炉本体３の炉底に
形成した流動媒体や不燃物の排出口、９は炉本体３の側
壁に形成され、炉内へ都市ごみや各種廃棄物等の被燃焼
物を供給する為の供給口、１０は流動媒体層４内に配置
され、ボイラ８の伝熱管の一部を構成する層内伝熱管、
１１はウインドボックス６に接続された空気供給ダクト
である。

【００１３】而して、前記流動層式焼却炉に於いて、通
風機（図示省略）から空気予熱器（図示省略）、空気供
給ダクト１１及びウインドボックス６を経て各空気分配
ダクト５に供給された適宜の温度の空気ａは、散気ノズ
ル１から流動媒体層４内へ噴出される。これによって、
空気分配ダクト５より上方側の流動媒体層４部分に於い
ては、散気ノズル１から噴出される空気ａによって流動
媒体が流動せしめられ、流動層が形成される。又、空気
分配ダクト５より下方側の流動媒体層４部分に於いて
は、流動媒体が散気ノズル１から噴出される空気ａによ
る流動作用を受けずに静止せしめられ、貯留層が形成さ
れる。尚、散気ノズル１から噴出される空気ａは、流動
媒体を流動させる他、一次燃焼用空気としても利用され
る。

【００１４】一方、都市ごみや各種廃棄物等の被燃焼物
は、破砕機、粉砕機、定量フィーダー、供給コンベヤ、
供給フィーダー（何れも図示省略）を経て供給口９から
炉内へ投入される。炉内へ投入された被燃焼物の大部分
は、高温で流動する流動層内で激しく攪拌されながら、
散気ノズル１から噴出される空気ａと燃焼室２に供給さ
れる二次燃焼用空気とにより流動燃焼される。又、一部
の極軽量の可燃性のごみと流動層からの灰は、燃焼室２
で浮遊燃焼される。

【００１５】そして、燃焼によって生じた高温の燃焼排
ガスＧは、ボイラ７により熱回収された後、空気予熱
器、排ガス処理装置及び煙突（何れも図示省略）を経て
大気中へ放出される。又、不燃物を含む流動媒体は、排
出口８から順次引き抜かれ、振動スクリーン（図示省
略）で不燃物が除去された後、コンベヤ（図示省略）に
より搬送され、炉本体３の側壁に形成した流動媒体投入
口（図示省略）から炉内へ再投入されている。

【００１６】本発明の散気ノズル１は、図２及び図３に
示す如く、耐熱性や耐摩耗性等に優れた金属材により頂
部が閉塞された筒状に形成されて居り、空気分配ダクト
５上にネジ構造により着脱自在に螺着されている。

【００１７】即ち、散気ノズル１は、下端部内周面に雌
ネジ１ａを形成した円筒状の筒部１ｂと、筒部１ｂの上
端に連設されて上端開口を閉塞する盲板１ｃとから成
り、散気ノズル１の上端部外周面は六角形状に形成され
ている。又、空気分配ダクト５の上面には、長手方向に
沿って一定間隔毎に空気出口５ａが形成されて居り、各
空気出口５ａの周囲には、散気ノズル１の雌ネジ１ａと
螺合する雄ネジ１２ａを形成した筒状の管台１２が雄ネ
ジ１２ａ部分を上方にした状態で溶接により固着されて
いる。従って、散気ノズル１は、その雌ネジ１ａを管台
１２の雄ネジ１２ａに螺合することによって、空気分配
ダクト５に対して着脱自在に取り付けられることにな
る。

【００１８】そして、前記各散気ノズル１の頂部付近
（六角形状に形成された部分）には、図３及び図４に示
す如く、空気分配ダクト５に供給された空気ａを流動媒
体層４内へ吹き込む為の空気噴出孔１ｄが同じ円周方向
で且つ接線方向へ向って等角度毎に複数個穿設されてい
る。従って、各散気ノズル１には、空気噴出孔１ｄから
空気ａを噴出したときに、反力が生じて空気ａの噴出す
る方向とは逆方向の回転力（図４に示す散気ノズル１の
場合には時計回り方向の回転力）が作用することにな
る。このときの各空気噴出孔１ｄの向きは、反力により
生じた回転力の方向が散気ノズル１を管台１２側へ締め
付ける方向になるように設定されている。尚、空気噴出
孔１ｄは、散気ノズル１の六角形状に形成した部分に穿
設されている為、空気噴出孔１ｄが接線方向へ向いてい
ても、該空気噴出孔１ｄを散気ノズル１へ簡単且つ容易
に穿設することができる。

【００１９】このように、前記各散気ノズル１は、各空
気噴出孔１ｄから空気ａを噴出したときに生じる反力に
よりネジを締め付ける方向へ回転するようになっている
為、流動層式焼却炉の運転中の微震動によって、管台１
２との結合が緩んで空気分配ダクト５から脱落すると云
うこともない。従って、散気ノズル１の取り付けに際し
ては、散気ノズル１の脱落を防止する為に過度の締め付
けを行う必要もない。この結果、散気ノズル１と管台１
２との結合部（ネジ部分）の焼付きによる固着を防止す
ることができ、散気ノズル１の取り替え時に散気ノズル
１を簡単且つ容易に取り外すことができる。

【００２０】尚、上記例に於いては、散気ノズル１の上
端部外周を六角形状に形成したが、他の例に於いては、
散気ノズル１の上端部外周を八角形状や円形等に形成し
ても良い。

【００２１】上記例に於いては、散気ノズル１を角パイ
プ製の空気分配ダクト５に着脱自在に取り付けるように
したが、他の例に於いては、散気ノズル１を丸パイプ製
の空気分配ダクト５にネジ構造により着脱自在に取り付
けるようにしても良く、或いは散気ノズル１を炉内の底
部に配置されて流動媒体層（４）を支持する傾斜状の分
散板（図示省略）上にネジ構造により着脱自在に取り付
けるようにしても良い。

【００２２】上記例に於いては、散気ノズル１を管台１
２を介して空気分配ダクト５に着脱自在に取り付けるよ
うにしたが、他の例に於いては、散気ノズル１を直に空
気分配ダクト５や分散板に着脱自在に螺着するようにし
ても良い。

【００２３】上記例に於いては、散気ノズル１に反時計
回り方向へ向く六つの空気噴出孔１ｄを形成するように
したが、空気噴出孔１ｄの数や向きは上記例に限定され
るものではなく、流動媒体を流動せしめて良好な流動燃
焼を得ることができ、且つ散気ノズル１にこれを管台１
２側へ締め付ける方向の回転力を生じさせることができ
れば、その数や向きは任意である。

【００２４】

【発明の効果】上述の通り、本発明は、空気分配ダクト
上若しくは分散板上に着脱自在に螺着された散気ノズル
の頂部付近に、同じ円周方向で且つ接線方向へ向く複数
の空気噴出孔を形成し、各空気噴出孔から空気を噴出し
たときに生じる反力によって、散気ノズルが空気分配ダ
クト側へ締め付けられる方向へ回転するように構成して
いる為、流動層式焼却炉の運転中に於ける散気ノズルの
脱落を確実に防止することができる。又、散気ノズルの
交換時に於ける散気ノズルの取り外しも簡単且つ容易に
行える。即ち、散気ノズルの取り付け時には、散気ノズ
ルを空気分配ダクト側へ強く締め付ける必要もなく、手
回しによる締め付け作業だけで良く、多数の散気ノズル
を工具を用いて締め付ける必要もない。然も、散気ノズ
ルを緩く締め付けることができる為、散気ノズルの焼付
きを防止することができ、散気ノズルの交換時に旧い散
気ノズルが焼付いて取り外しが困難になると云うことも
ない。その結果、散気ノズルの交換に多大の労力と時間
を要すると云うこともなく、散気ノズルの取り替え作業
が極めて簡単且つ容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流動層用散気ノズルを用いた流動層式
焼却炉の一例を示す一部切欠斜視図である。

【図２】本発明の流動層用散気ノズルを管台を介して空
気分配ダクトに取り付けた状態の側面図である。

【図３】同じく散気ノズルを管台を介して空気分配ダク
トに取り付けた状態の縦断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】従来の散気ノズルを用いた流動層式焼却炉の要
部の概略縦断面図である。

【図６】従来の散気ノズルを管台を介して空気分配ダク
トに取り付けた状態の縦断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の簡単な説明】

１は散気ノズル、１ｄは空気噴出孔、４は流動媒体層、
５は空気分配ダクト、ａは空気。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉内の流動媒体層（４）内に配置した空
   気分配ダクト（５）上若しくは炉内の底部に配置した分
   散板上にネジ構造により着脱自在に螺着され、流動媒体
   層（４）内に空気（ａ）を吹き込んで流動媒体を流動せ
   しめるようにした頂部が閉塞された筒状の流動層用散気
   ノズル（１）に於いて、前記散気ノズル（１）の頂部付
   近に、同じ円周方向で且つ接線方向へ向く複数の空気噴
   出孔（１ｄ）を形成し、該散気ノズル（１）は、各空気
   噴出孔（１ｄ）から空気（ａ）を噴出したときに生じる
   反力により、ネジを締め付ける方向へ回転するように構
   成されていることを特徴とする流動層用散気ノズル。