JPS609210B2

JPS609210B2 - 焼却炉側壁構造

Info

Publication number: JPS609210B2
Application number: JP8176680A
Authority: JP
Inventors: 一士赤木
Original assignee: Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1985-03-08
Also published as: JPS5710015A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は焼却炉側壁構造に関するものである。

焼却炉の炉内燃暁室を形成するレンガ側壁、特にこのレ
ンガ側壁における炉内燃糠城帯に面する部分は非常に苛
酸な条件で使用されるため、高級な炭化桂素質レンガ（
ＳＩＣレンガ）が使用される。このＳＩＣレンガは、耐
摩耗性、耐浸食性、耐スポール性及び熱間強度等の点で
他のレンガに比較すれば数多くの利点を有しているが、
高温度のガス雰囲気で酸化膨脹し、それに伴ないしンガ
壁が膨出するという唯一の欠点を有する。ＳＩＣレンガ
の酸化の原因は、酸素（０２）、炭酸ガス（Ｃ０２）、
水蒸気（日２０）の高温度の雰囲気で酸化反応して炭化
珪素（ＳＩＣ）が石英（Ｓｉ０２）に変化するところに
ある。酸化の物理的現象としてＳＩＣがＳｉ０２に変化
した場合、重量で１．５倍、容積で約２倍となり、垂直
なしンガ壁が弓状に膨出する。したがってその補修は、
壁全面を取替えて行なうことを要する。ＳＩＣレンガの
酸化進行率は、このような酸化性雰囲気ガス中であって
も、ガス温度と水分量の影響により異なる。一般にガス
温度８００ｑｏ程度から酸化が始まるが、その進行は比
較的小さく、激しくなるのは１０００００以上からであ
る。この頃向は実機プラントにおいても経験済みである
。特に最近では、都市ごみのようにプラスチック類の含
有率の大きいものではカロリーの急激な上昇に伴なつて
ガス温度も上昇し、レンガの酸化傾向が顕著である。本
発明は、レンガが酸化された場合に発生する種々の不都
合を解消するために行なう補修、あるし・は築炉に際し
、特殊な技術を用いることのない部分的な補修あるいは
短期間での葵炉を容易に可能としたものであり、しかも
レンガ温度の過昇に伴なう酸化を防止してその耐久寿命
の飛躍的な向上を計ったものである。

本発明は、多数の支持板を格子状に設け、厚み方向中央
部に段部を有しかつ該段部より炉外側部が炉内側部より
小さい相似形であるとともに該炉内側部のコーナ部が炉
外側部のコーナ部より大きく切欠いたレンガを、議しン
ガの炉外側部を前記支持板で囲まれる複数の空間に鉄込
んで縦横に並設し、隣接するレンガの対応切欠部により
形成される透孔に挿通しかつ前記支持板の格子点部に設
けられたナットに螺着したボルトの頭部と前記ナットと
により前記隣接するレンガ同士を前記コーナ部切欠きに
より生じた段部を介して挟持したものである。

さらに本発明は縦横に並設したレンガ連結体の背部を空
冷室に構成し、該空冷室を炉内に通じる燃焼用空気供給
管に送気管及び排気管を介して運通したものである。

以下本発明の実施例を第１図〜第７図に基づき説明する
。

第１図に焼却炉が示される。

焼却炉内部に、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、乾燥火格子１の
上部に廃棄物投入ホッパ４、後燃焼火格子３の下部に水
封コンベア水槽５が設けられる。廃棄物Ａはクレーン等
によって投入ホツパ４へ投入された後、乾燥火格子１上
で水分が蒸発せしめられ、燃焼火格子２上で火焔を上げ
て勢いよく高温焼却され、さらに後燃焼火格子３上で最
終的に焼き上り、禾燃部分の少ない灰Ｂとなって水封コ
ンベア水槽５内へ排出され、そしてここで冷却された後
取出される。炉内で生じた燃焼ガスは炉上部ボィラ６を
通過して煙道７へ導入される。ボィラ−ドラムが符号８
で示される。燃焼炉の側壁１０は、そのほとんど全面が
、多数の小さいレンガ１１を横方向では同一レベルで、
縦方向では段違い状に並べあるし・は積層して構成され
るが、その一部、すなわち炉内燃燦城帯に面する部分は
その周囲のレンガ１１より大きいＳＩＣレンガ１２Ａを
縦横に所要数づつ並設した形態のレンガ連結体１２を懐
め込んだ状態に構成される。図示例において炉内燃焼域
帯は、燃焼火格子２の上部と、乾燥火格子１及び後燃焼
火格子３の各一部分の上部とに形成される。なお炉内燃
暁域帯に面していない部分のレンガ１１は従釆より側壁
用レンガとして用いられていたものと同質、同形のもの
である。第６図、第７図によく示されるように、レンガ
連結体１２を構成している各一枚のＳＩＣレンガ１２Ａ
は、正面視において矩形状（たとえば５００夕×５０血
×１２仇）をなし、その厚み方向中央部に段部１３を有
しかっこの毅部１３より炉外側部１２ａが炉内側部１２
ｂよりも小さい相似形状のものとなり、しかも炉外側部
１２ａ及び炉内側部１２ｂの各コーナ部を享円弧状に切
欠いた状態となるように成形される。

この場合炉内側部１２ｂの切欠部１４Ｂは炉外側部１２
ａの切欠部１４Ａより大き〈切欠いて形成される。叙上
のレンガ連結体１２は、側壁１０の外側を覆う炉体外板
１５に連結される。

すなわち第２図〜第５図に示されるように、多数のＳＩ
Ｃレンガ１２Ａをその切欠部１４同士を突合せて縦横に
並設した場合には、隣接する４個のＳＩＣレンガ１２Ａ
の各切欠部１４により透孔１６が形成される。この透孔
１６は小軽部１６Ａと膨径部１６Ｂとからなり、その４
・蚤部１６Ａにボルト１７の軸部１７Ａが挿通される。
その際ボルト１７の頭部１７Ｂはワッシャ１８を介して
段部１９に受止められる。これに対し、前記外板１５に
複数の支持材２０が縦方向に固着される。なわち複数の
支持材２川ま、前記ＳＩＣレンガ１２Ａの縦方向に延び
る継目ごとに対応するように等ピッチおきに設けられ、
これらの支持材２０に多数の支持板２１が格子状に配置
固定される。そしてその格子点部、すなわち４枚の支持
板２１の端面間にナット２２が配置され、このナット２
２が支持材２川こ固着される。すなわち複数のＳＩＣレ
ンガ１２Ａは４枚の支持板２１で囲まれる複数空間に、
それぞれその炉外側部１２ａが鞍込まれ、そして前記ボ
ルト１７の先端部がナット２２に螺俄され、締付けられ
る。換言すれば、４枚の支持板２１で囲まれる複数の空
間にＳＩＣレンガ１２Ａを順次その炉外側部１２ａを介
して鉄め込むと、複数のＳＩＣレンガ１２Ａがその炉内
側部１２ｂ機面を互に接した状態で縦横に並設される。
この状態で透孔１６にワッシャ１８を介してボルト１７
を挿通させ、その先端部をナット２２に螺鼓し、縦付け
るのである。なお膨蓬部１６Ｂ内にはキャスタが装填さ
れる。このようにすれば相隣接する４個のＳＩＣレンガ
１２Ａがボルト頭部１７Ｂとナット２２とによって挟持
された状態で連結され、レンガ連結体１２が構成される
。このようなしンガ連結体１２では、特定のＳＩＣレン
ガ１２Ａのみの取替えを４本のボルト１７を取外すこと
で容易に行なうことができる。なお、第１図〜第３図に
示す実施例では火格子の煩斜に沿って少数のレンガ１１
を所定の形状に積み重ね、このレンガ１１の上方に正面
視において矩形、状ＳＩＣレンガ１２Ａを配置してい
るが、第８図に示すように、火格子の煩斜に合わせて下
部を整形したＳＩＣレンガ１２Ｂを使用し、その上方に
矩形状のＳＩＣレンガ１２Ａを配置する構成であっても
よい。第２図のように、レンガ連結体１２と外板１５と
の間の空間周囲に囲板２３が設けられ、その内部が空冷
室２４とされる。

第２図から明らかなように、この空冷室２４に送気管２
５及び排気管２６が蓮通運設される。すなわち送気管２
５は、送風ファン２７から炉内に通じる燃焼用空気供給
管２８から分岐されて空冷室２４の下部に至り、そして
その中間部にダンパ２９が介在される。また排気管２６
は空冷室２４の上部から前記燃焼用空気供給管２８の終
端部に至る。燃焼用空気供Ｖ給管２８には、排気管２６
及び送気管２５の各接続部間にダンパ３０が介在される
。以上によれば、炉運転中にダンパ２９，３０の開度を
調節することによって燃焼用空気の一部を空冷室２４を
通してバイパスさせることができる。

バイパスせしめられた常温の燃焼用空気の一部は空冷室
２４内においてレンガ連結体１２を冷却し、それ自体は
昇温後燃焼用空気として炉内へ供給される。したがって
レンガ連結体１２の酸化防止と廃棄物Ａの燃焼効率の向
上とが同時に達成される。図示例においてレンガ連結体
１２はＳＩＣレンガ１２Ａにより構成されるが、このＳ
ＩＣレンガは熱伝導率が１２．７Ｋｃａｌ／ｍ町℃（１
０００℃）であり、普通のシヤモツトレンガにおける１
．２Ｋｃａｌ／ｍｈｑＣ（１００ぴ０）に比べ、実に１
２倍の高い熱伝導率を有している。

そのため前記した燃焼用空気の一部利用による冷却効果
が有効に働き、炉内ガス温度が１０００℃以上となって
もＳＩＣレンガ１２Ａ自身の温度を９００ｑｏ以下に
保持し得る。このような運転状態を維持するための燃焼
用空気のバイパス量は、レンガ連結体１２の冷却面１平
方メートル当り２５州で′ｈ〜３０側め／ｈという小容
量のもので十分である。発明者は前記したバイパス量に
より約２年間、（１６００餌時間）の連続運転を行なっ
た。

その結果、側壁の膨出事故は全くなく、またＳＩＣレン
ガを被断してその酸化進行状況を調査したが、酸化現象
は全く認められなかった。したがってレンガ連結体の耐
用年数は想定がつかず、１０羊以上の耐用期間を保持し
ていると思われる。さらに炉内面に付着したクリンカー
（燃焼ガス中の灰が溶融し、レンガ面に付着固化するこ
とにより生成した成形物）が極めて薄く、しかもレンガ
との肌分かれも良好であった。同時に、普通炭素鋼で製
作された支持材、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１私）で製作
された支持板及びボルトの熱による焼損状況も調査した
が、これらの金物も冷却されるために全然焼損がなく、
耐用年数も想定し得えない良好な結果が得られた。さら
にまた当初の築炉状況についても調査した。その結果、
レンガ連結体を構成するためにＳＩＣレンガを取付ける
ための所要時間が作業員３名で１の固／ｈとなり、従来
の葵炉効法に比較してその工期が豪〜寿となった上、し
ンガ乾燥費用も不要となった。しかも従来のような高度
かつ複雑な葵炉技術が不要で素手による作業も可能であ
ることがわかった。以上の説明から明らかなように、本
発明によれば、支持板で囲まれる複数の空間にレンガの
炉外側部を鉄込んで、炉内から４個のレンガの対向する
部分をボルトにより固定するので、築炉が容易でかつそ
の工期が短縮されるのみならず、特定のレンガの取替え
も炉内から４本のボルトを取外すことで容易に行なえ、
側壁の部分補修が特殊技術を用いることなく実施できる
ものであり、しかもボルト頭部はしンガの炉内側部のコ
ーナ部切欠き内に位置するため、炉の高温雰囲気に直接
に曝されることがない。さらに燃焼用空気の一部を空冷
室を通じてバイパスさせる場合は、側壁及びボルト等の
酸化焼損に伴なう不都合が完全に解消されるので、その
耐用期間が飛躍的に長くなり、たとえば１０王間という
長期に亘る炉の連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示したものであり、
第１図は焼却炉の概略縦断側面図、第２図は第１図にお
ける１−１断面矢視図に相当する拡大断面図、第３図は
第２図におけるＤ矢視図、第４図は第２図における拡大
したｍ−ｍ断面矢視図、第５図は第４図におけるＷ失視
図、第６図はＳＩＣレンガ１２Ａの正面図、第７図は同
側面図、第８図は火格子の傾斜に合わせて下部を整形し
たＳＩＣレンガを用いた場合の説明図である。２・・・・・・燃焼火格子、１０・・・・・・側壁、１
１…・・・レンガ、１２・・・・・・レンガ連結体、１
２Ａ・…・・ＳＩＣレンガ、１３・・・・・・段部、１
４……切欠部、１５・・・・・・炉体外板、１６・・・
・・・透孔、１７・・・・・・ボルト、１７Ａ・・…・
ボルト軸部、１７Ｂ・・・・・・ボルト頭部、１８……
ワッシャ、２０……支持材、２１……支持板、２２・・
・・・・ナット、２３・・・・・・圏板、２４・・・・
・・空冷室、２５・・・・・・送気管、２６・・・・・
・排気管、２８・・・・・・燃焼用空気供給管、２９，
３０・・・・・・ダンパ。第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】１多数の支持板を格子状に設け、厚み方向中央部に段
部を有しかつ該段部より炉外側部が炉内側部より小さい
相似形であるとともに該炉内側部のコーナ部が炉外側部
のコーナ部より大きく切欠いたレンガを、該レンガの炉
外側部を前記支持板で囲まれる複数の空間に嵌込んで縦
横に並設し、隣接するレンガの対応切欠部により形成さ
れる透孔に挿通しかつ前記支持板の格子点部に設けられ
たナツトに螺着したボルトの頭部と前記ナツトとにより
前記隣接するレンガ同士を前記コーナ部切欠きにより生
じた段部を介して挾持したことを特徴とする焼却炉側壁
構造。２焼却炉の側壁に沿って縦方向に複数の支持材を設け
、該支持材に多数の支持板を格子状に固定し、厚み方向
中央部に段部を有しかつ該段部より炉外側部が炉内側部
より小さい相似形であるとともに該炉内側部のコーナ部
が炉外側部のコーナ部より大きく切欠いたレンガを、該
レンガの炉外側部を前記支持板で囲まれる複数の空間に
嵌込んで縦横に並設し、隣接するレンガの対応切欠部に
より形成される透孔に挿通しかつ前記支持板の格子点部
で前記支持材に固定されたナツトに螺着したボルトの頭
部と前記ナツトとにより前記隣接するレンガ同士を前記
コーナ部切欠きにより生じた段部を介して挾持し、前記
支持材によって構成される空冷室を炉内に通じる燃焼用
空気供給管に送気管及び排気管を介して連通したことを
特徴とする焼却炉側壁構造。