加煤式燃烧装置以及处理物的燃烧方法

专利名称：加煤式燃烧装置以及处理物的燃烧方法
技术领域：
本发明涉及加煤式燃烧装置，特别涉及具有在炉的宽度方向上并列
配置的多个加煤单元、以及配置在这些加煤单元之间的边界块(block)
的加煤式燃烧装置。本发明还涉及使用加煤式燃烧装置来燃烧处理物的 方法。
背景技术：
以往，在炉的宽度方向上并列配置多个加煤单元、在相邻的加煤单 元之间配置边界块的加煤式燃烧装置中，需要吸收加煤单元的炉栅的热 膨胀，在炉栅和炉壁之间以及在炉栅和边界块之间不产生间隙。
在使用固定式的边界块的情况下，有很多是通过在边界块和炉栅之 间确保冷初期间隙、从而吸收位于其两侧的炉栅的热膨胀。即，在使用 固定式的边界块的情况下，焚烧炉停止的冷态时在炉栅和边界块之间形 成初期间隙地配置边界块，由该初期间隙吸收炉栅的热膨胀。
然而，形成这样的初期间隙时，焚烧炉启动时在该初期间隙中进入 异物，启动结束后间隙也被保持。在这种情况下，燃烧空气部分地被吹 出，导致燃烧不均匀。在上述初期间隙中进入异物时，无法在焚烧炉运 转时确保假想的热膨胀吸收量，炉栅被限制从而产生动作不良，在炉栅 和边界块的接触面产生异常磨损。
根据炉内的区域炉栅的热膨胀量不同的情况下，有必要对应于各区 域的热膨胀量来变更冷初期间隙。因此，上述使用了固定式边界块的情况下，需要根据各区域的不同准备不同宽度的炉栅。即使在使用了具有 吸收热膨胀的功能的边界块的情况下，若为不能根据各区域来调整热膨 胀吸收量的结构，则在炉栅的热膨胀量大的地方边界块的侧板的磨损变 得厉害，在热膨胀量的小的地方在侧板和炉栅之间产生间隙。因此，因 燃烧空气的部分吹出导致燃烧不均匀。
上述边界块和支持其的支持梁被配置在相邻的加煤单元之间，因此 这些设置场所变为极其狭窄的受限的空间。这是因为，由于边界块不具 有移送垃圾的功能，所以在边界块为大的面积(或宽的宽度)时，垃圾 停留在边界块的范围，因此需要使边界块的面积(或宽度)尽可能地狭 小。因此，若边界块不是紧凑的结构，则难以在其上附加冷却装置。边 界块的支持梁也由于炉内的传热而变成高温，因而为了减少因支持梁的 .强度保持和热膨胀引起的对其他部件的热应力从产生，产生冷却它们的 需要。因此，希望以紧凑的结构来有效地冷却其内部的边界块。
边界块被设置在因1次燃烧空气引起的冷却效果小的位置，因而易 于暴露在高温中的构成部件的高温腐蚀在多期间内进行，不得已进行部 件交换。具有吸收热膨胀的功能的边界块的情况下，边界块地内部也成 为高温，因而难以长期间地保持吸收热膨胀的功能。由于根据炉内的各 区域而温度不同，因而若不适当地进行冷却边界块的冷却空气的喷出量 的分配则会产生冷却的过不足。

发明内容
本发明就是鉴于上述现有技术的问题点而被作出的，其第l目的在 .于提供能有效地吸收加煤单元的炉栅的热膨胀、稳定地燃烧处理物的加 煤式燃烧装置以及处理物的燃烧方法。
本发明的第2目的在于提供能有效地冷却配置于相邻的加煤单元之
间的边界块、长期间稳定地燃烧处理物的加煤式燃烧装置以及处理物的 燃烧方法。
根据本发明的第1实施形态，提供一种有效地吸收加煤单元的炉栅 的热膨胀、稳定地燃烧处理物的加煤式燃烧装置。该加煤式燃烧装置具 有并列配置在炉的宽度方向上的多个加煤单元、以及配置在相邻的上述 加煤单元之间的边界块，用于燃烧被投入的处理物。上述边界块具有 侧壁，与上述加煤单元的炉栅的端面相对；上部壁，被配置在上述侧板 的上部；以及推压部，将上述侧壁弹性推压至上述炉栅的端面。
根据本发明的第2实施形态，提供一种有效地吸收加煤单元的炉栅 的热膨胀、稳定地燃烧处理物的处理物的燃烧方法。根据该方法，使用 具有并列配置在炉的宽度方向上的多个加煤单元、以及配置在相邻的上 述加煤单元之间的边界块的加煤式燃烧装置， 一边将与上述加煤单元的 炉栅的端面相对的上述边界块的侧壁向该炉栅的端面弹性推压， 一边燃 烧上述处理物。
根据本发明的第3实施形态，提供能有效地冷却配置于相邻的加煤 单元之间的边界块、长期间稳定地燃烧处理物的加煤式燃烧装置。该加 '煤式燃烧装置具有冷却流路，形成于上述边界块的内部；空气供给流 路，将冷却用的空气供给到上述冷却流路；以及空气排出流路，将在上 述冷却流路流通的空气排出至外部。
根据本发明的第4实施形态，提供能有效地冷却配置于相邻的加煤 单元之间的边界块、长期间稳定地燃烧处理物的处理物的燃烧方法。根 据该方法，使用具有并列配置在炉的宽度方向上的多个加煤单元、以及 配置在相邻的上述加煤单元之间的边界块的加煤式燃烧装置， 一边将冷 却用的空气供给至形成于上述边界块的内部的冷却流路从而冷却上述 边界块， 一边燃烧上述处理物。
本发明的效果如下
根据本发明，能有效地吸收加煤单元的炉栅的热膨胀，稳定地燃烧 处理物。能有效地冷却配置于相邻的加煤单元之间的边界块，长期间稳 定地燃烧处理物。


图1是表示本发明的一实施形态的加煤式燃烧装置的整体结构的立 体图。
图2是图1的局部放大图。
图3是表示图1的加煤式燃烧装置的边界块的一部分的立体图。 图4是表示图3的边界块的垂直剖面图。 图5是表示图3的边界块的水平剖面图。
图6是表示图1的加煤式燃烧装置的冷却空气的流动的模式图。
具体实施例方式
下面参照图1 图6对本发明的加煤(stoker)式燃烧装置的实施形 态进行详细的说明。另外，在图l 图6中，对于相同或相当的构成要 素赋予相同的符号以省略重复的说明。
图1是表示本发明的一实施形态的加煤式燃烧装置(焚烧炉)的整 体结构的立体图。如图l所示，加煤式燃烧装置(焚烧炉)具有设于焚 烧炉的两侧的炉侧壁1 (在图1中仅示出一方)、以及在这些炉侧壁1 之间沿宽度方向并行配置的3个加煤单元2。
图2是图1的局部放大图。如图2所示，各加煤单元2被固定在加 煤机框架3上，具有多个可动炉栅4和固定炉栅5。这些可动炉栅4和 固定炉栅5沿着被投入的处理物(垃圾)W的流动方向被交替地配列成阶梯状。
在可动炉栅4和固定炉栅5的下方设置油压缸6。通过该油压缸6 动作，可动炉栅4在垃圾W的流动方向上往复动作。伴随着这样的可 动炉栅4的往复动作，搅拌从垃圾漏斗(无图示)投入的垃圾W的同 时依次向下游送去，同时在炉内使其燃烧。
如图1所示，在加煤单元2和炉侧壁1之间设有可吸收可动炉栅4 和固定炉栅5的热膨胀的密封块7。作为这样的密封块7的结构，可使 用例如日本特开2001 — 173920号公报中公开的结构。相邻的加煤单元2 之间设有可吸收可动炉栅4和固定炉栅5的热膨胀的边界块10。
图3是表示图1的加煤式燃烧装置的边界块10的一部分的立体图。 图4是表示图3的边界块10的垂直剖面图。图5是表示水平剖面图。 如图3所示，边界块10由沿垃圾W的输送方向分割的多个块单元100 构成。
如图3 图5所示，各块单元100具有作为与加煤单元2的炉栅 4、 5的端面相对的侧壁的2张侧板11;作为配置在侧板11的上部的上 部壁的上部板12;以及将侧板11向加煤单元2的炉栅4、 5的端面弹性 推压的推压部13。焊接固定着加强板14的支持梁15被配置在边界块 IO的下方，边界块10经由加强板14被支持在支持梁15上。另外，支 持梁15被固定在加煤机框架3上(参照图2)。
如图4所示，侧板11具有从上端向内方突出的上部突出部21、从 下端向内方突出的下部突出部22。在上部板12的下部形成有嵌合侧板 11的上部突出部21的槽23。由于侧板11的上部突出部21和上部板12 的槽23这样嵌合，因此上部板12成为不向上方向脱离的结构。另外， 上部板12在加煤单元2的长度方向(垃圾W的输送方向)上滑动自由 地被构成，可吸收上部板12自身的热膨胀。边界块IO需要定期地进行
短期间的检査整备，但以通过螺栓等固定的方法进行检査整备需要时 间，因此在本实施形态中，整备或检査的时候，通过使边界块10从下
游侧的块单元100的上部板12依次滑动，从而可容易地卸下这些边界 块10。
如图4和图5所示，在侧板ll的下部突出部22形成有沿炉的宽度 方向延伸的长孔31，在该长孔31中插通有植入螺栓32。如图4所示， .植入螺栓32被安装在支持梁15上的加强板14上，通过将螺母33嵌入 到该植入螺栓32上从而侧板11被安装在支持梁15上。其中，螺母33 被松动地固结成侧板11经由长孔31可在炉的宽度方向上滑动。由此， 侧板11对应于加煤单元2的炉栅4、 5的热膨胀容易地在炉的宽度方向 上滑动。
如图4所示，推压部13包括将侧板11推压在加煤单元2的炉栅 4、 5的端面的推压板41;作为对推压板41作用(施力)的弹性体的螺 旋弹簧42;插通螺旋弹簧42的管部43;安装管部43的固定部件44; 以及支持螺旋弹簧42的端部的支持板45。固定部件44相对于支持梁 15被定位固定。通过这样的结构，侧板11通过螺旋弹簧42被弹性推压 到加煤单元2的炉栅4、 5的端面。
如图5所示，支持板45通过2根调整螺栓46被安装在固定部件44 上，通过用扳手等工具使这些调整螺栓46旋转，从而可调整支持板45 和固定部件44之间的距离。由此，可调整螺旋弹簧42的作用力，并可 调整侧板11相对于炉栅4、 5的推压力。
通过这样的结构，即使在焚烧炉停止时(冷态时)，边界块10的侧 板11通过由调整螺栓46压縮的螺旋弹簧42而紧贴在加煤单元2的炉 栅4、 5的端面上。因此，可实现冷态时和炉启动时防止异物的进入、 无偏流均匀地提供稳定的燃烧空气，可实现加煤式燃烧装置中的稳定燃
烧。可确实地吸收加煤单元2的炉栅4、 5的热膨胀，因此可消除伴随 着热膨胀的宽度方向的热应力引起的炉栅4、 5的动作的限制或炉栅4、 5和侧板11的异常磨损，可长期进行稳定的运转，可延长磨损部件的交 换周期。
相对于1张侧板11至少设有1个以上推压部13，相对于块单元100 的2张侧板11合计设有2个以上推压部。这些推压部沿着垃圾W的输 送方向被交替配置。通过调整各推压部13的调整螺栓46的紧固量，可 实现对2张侧板11的均匀的推压力。进而，推压部的设置个数最好是 相对于1张侧板11的2个。如上所述，边界块10由多个块单元100构 成，因此将炉内分为多个区域(例如干燥区域、燃烧区域、后燃烧区域 .等)，可调整各区域的侧板ll的推压力。即，由于在炉内的各区域炉栅 4、 5的热膨胀量不同，因此通过在各区域与炉栅4、 5的热膨胀量相抵 地调整螺旋弹簧42的作用力，可解决侧板11的异常磨损和侧板11与 炉栅4、 5之间的间隙的产生所引起的燃烧空气的部分吹出的问题。
其中，若边界块IO不具有上述可吸收侧板11的热膨胀吸收动作的 结构，则有侧板11的动作被限制、产生异常磨损的可能。因此，在本 实施形态中，在边界块lO的侧板ll的上部突出部21和上部板12之间 形成有水平方向的间隙24。该间隙24考虑侧板11的热膨胀吸收量被设 定，通过间隙24，上部板12不会限制侧板11热膨胀吸收动作。
如图4所示，支持边界块10的支持梁15的剖面形状为中空角形， 在支持梁15的内部形成有使冷却用空气流通的流路(空气供给流路) 50。如图5所示，在边界块10的底部形成有与支持梁15内部的空气供 给流路50相连通的多个通气孔34。由边界块10的侧板11和上部板12 形成的空间成为从空气供给流路50通过通气孔34供给的冷却用空气流 通的冷却流路51。通气孔34的尺寸对应于必要的冷却用空气的量被设 计。另外，在本实施形态中，将冷却空气从边界块10的底部导入到冷
却流路51，但不限于此，例如也可以从边界块10的上部将冷却空气导 入至冷却流路51。
图6是表示加煤式燃烧装置的冷却空气的流动的模式图。如图6所 示，加煤式燃烧装置具有与上述支持梁15内部的空气供给流路50相连 接的外部空气供给流路52、将冷却用空气送到外部空气供给流路52的 送风机53、调整供给到空气供给流路50的空气的量的风量调整调节风 门(damper) 54、排出流通形成于上述边界块10内部的冷却流路51的 空气的空气排出流路55、以及与空气排出流路55相连接的外部空气排 出流路56。
冷却空气由送风机53被吸入，由风量调整调节风门54调整风量后， 通过外部空气供给流路52被导入至支持梁15内部的空气供给流路50。 该空气供给流路50内的冷却空气从各块单元100的通气孔34被排出到 边界块10的内部的冷却流路51。该冷却空气流过边界块10内部的冷却 流路51冷却边界块10内部的螺旋弹簧42或管部43等的同时被导入至 空气排出流路55。导入至空气排出流路55的空气通过外部空气排出流 路56被导入例如燃烧空气用的送风机(无图示)的吸入侧，作为燃烧 空气被使用。
如上所述，在边界块10的侧板11的上部突出部21和上部板12之 间为了吸收炉栅4、 5的热膨胀而形成间隙24，但考虑到若有这样的间 隙24，则冷却流路51内的冷却空气漏到炉内、炉内温度下降。也考虑 到会产生由于边界块10被设置在与垃圾或焚烧灰相接触的位置、因此 垃圾或焚烧灰侵入到边界块10的内部、阻碍侧板11的热膨胀吸收动作、 闭塞通气孔34或冷却流路51这样的重大问题。因此，在本实施形态中， 如图4所示，通过在侧板11的上部突出部21和上部板12之间的间隙 24配置密封部件25，确实地密封边界块10的冷却流路51，从而防止冷 却空气向炉内的泄漏、垃圾或焚烧灰侵入到边界块10内。因此，可润 滑地进行相对于侧板11的热膨胀的动作，防止通气孔或冷却流路51的 闭塞等，长期维持稳定的功能。可使冷却空气确实地接触边界块10的 构成部件来提高冷却效果，提高边界块10的构成部件的耐久性。
其中，若将边界块10的冷却后的空气直接提供到炉内，则由于炉 内供给空气的场所被限制在边界块10的周围，因此作为1次燃烧空气 可有助于燃烧的量变少。因此，作为过剩空气冷却炉内之外，也导致增 加气体量的弊病。因此，在本实施形态中，将冷却空气从边界块10的 冷却流路51通过空气排出流路55向炉的外部引导，使从边界块10的 内部向炉内泄漏的空气减少。由此，可防止过剩空气所致的炉内的冷却 或气体量的增加这样的弊病，不会影响燃烧空气量的控制，可长期维持 稳定的燃烧。
在本实施形态中，由干将支持梁15的内部用作空气供给流路50， 因此可有效地活用加煤式燃烧装置内的有限的空间，也合并进行支持梁 15的冷却。进而，由于将冷却空气供给到边界块10的内部的冷却流路 51，因此可确实地冷却边界块10内的螺旋弹簧42或其他构成部件。在 温度不同的炉内的多个区域内，对应于该温度设定边界块10的通气孔 的尺寸(径)适当地分配冷却空气，由此有效地冷却边界块10内的螺 旋弹簧42，长期间地确保其功能，提高边界块10的构成部件的耐久性。
如上所述，在本实施形态中，通过作为弹性体的螺旋弹簧42的推 压力，将边界块10的侧板11向加煤单元2的炉栅4、 5的端面弹性推 压，因此可提高炉栅4、 5的端面和边界块10的侧板11之间的密封性， 可防止上述燃烧空气的部分吹出或不燃物等的进入。因此，可长期地进 行稳定的燃烧空气的供给。可确实地吸收炉栅4、 5的热膨胀，减少由炉栅4、 5的热膨胀引起的驱动阻力。因此，可实现驱动力的降低、炉 栅4、 5的机械稳定性的提高、加煤机框架3的负荷的减少、炉栅4、 5 和侧板11的磨损减少，可格外地延长加煤式燃烧装置的耐用年数。
由于使冷却空气在边界块10的内部的冷却流路51中流通，因此可 确实地冷却边界块10。由于在侧板11的上部突出部21和上部板之间的 间隙24配置密封部件25，因此可防止冷却空气向炉内的漏入，可将冷 却空气作为1次或2次空气进行再利用(循环使用)。因此，与以往的 加煤式燃烧装置相比可更稳定地进行燃烧控制，避免部分高负荷燃烧和 过加热，抑制炉栅4、 5和侧板11中的高温腐蚀的进行。
到此为止对本发明的一实施形态进行了说明，但本发明并不限于上 述实施形态，不言而喻，在其技术思想范围内种种不同的形态可被实施。
权利要求
1. 一种加煤式燃烧装置，具有并列配置在炉的宽度方向上的多个加煤单元、以及配置在相邻的上述加煤单元之间的边界块，用于燃烧被投入的处理物，其特征在于，上述边界块具有侧壁，与上述加煤单元的炉栅的端面相对；上部壁，被配置在上述侧板的上部；以及推压部，将上述侧壁弹性推压至上述炉栅的端面。
2. 如权利要求l所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 上述推压部具有将上述侧壁向上述炉栅的端面推压地作用的弹性体。
3. 如权利要求2所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 上述推压部还具有调整上述弹性体的作用力的调整螺栓。
4. 如权利要求1 3任一项所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 上述侧壁由互相相对的侧板构成，上述推压部包含推压上述相对的侧板的一个的第1推压部、和推 压上述相对的侧板的另一个的第2推压部，沿着上述处理物的输送方向交替设置上述第1推压部和上述第2 推压部。
5. 如权利要求1 4任一项所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 上述侧壁沿着上述处理物的输送方向被分割。
6. —种处理物的燃烧方法，其是使用具有并列配置在炉的宽度 方向上的多个加煤单元、以及配置在相邻的上述加煤单元之间的边界 块的加煤式燃烧装置来燃烧处理物的方法，其特征在于，一边将与上述加煤单元的炉栅的端面相对的上述边界块的侧壁 向该炉栅的端面弹性推压， 一边燃烧上述处理物。
7. —种加煤式燃烧装置，具有并列配置在炉的宽度方向上的多 个加煤单元、以及配置在相邻的上述加煤单元之间的边界块，用于燃 烧被投入的处理物，其特征在于，具有-冷却流路，形成于上述边界块的内部；空气供给流路，将冷却用的空气供给到上述冷却流路；以及 空气排出流路，将在上述冷却流路流通的空气排出至外部。
8. 如权利要求7所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 上述边界块具有与上述加煤单元的炉栅的端面相对的侧板、以及配置于上述侧板的上部的上部板，将由上述侧板和上述上部板形成的空间作为上述冷却流路。
9. 如权利要求8所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 上述侧板具有从上端向内方突出的突出部， 上述上部板具有使上述侧板的突出部嵌合的槽。
10. 如权利要求9所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 在上述侧板的突出部和上述上部板的间隙配置有密封部件。
11. 如权利要求7 10任一项所述的加煤式燃烧装置，其特征在于，上述空气供给流路被形成在内部，还具有支持上述边界块的支持梁。
12. 如权利要求ll所述的加煤式燃烧装置，其特征在于， 上述边界块具有通气 L，该通气孔将上述冷却用的空气从上述支持梁的内部的上述空气供给流路导入至该边界块的内部的上述冷却 流路。
13. —种处理物的燃烧方法，其是使用具有并列配置在炉的宽度 方向上的多个加煤单元、以及配置在相邻的上述加煤单元之间的边界 块的加煤式燃烧装置来燃烧处理物的方法，其特征在于，一边将冷却用的空气供给至形成于上述边界块的内部的冷却流路从而冷却上述边界块， 一边燃烧上述处理物。
14.如权利要求13所述的处理物的燃烧方法，其特征在于， 由密封材料密封上述冷却流路。
全文摘要
本发明提供一种有效地吸收加煤单元的炉栅的热膨胀、稳定地燃烧处理物的加煤式燃烧装置。加煤式燃烧装置具有并列配置在炉的宽度方向上的多个加煤单元(2)、以及配置在相邻的加煤单元(2)之间的边界块(10)，燃烧被投入的处理物(W)。边界块(10)具有侧板(11)，与加煤单元(2)的炉栅(4、5)的端面相对；上部板(12)，被配置在侧壁(11)的上部；以及推压部(13)，将侧板(11)弹性推压至炉栅(4、5)的端面。
文档编号F23K3/08GK101206032SQ20061016904
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者浦上嘉信 申请人:株式会社荏原制作所