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公開番号2025037205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-17
出願番号2023150204
出願日2023-09-15
発明の名称灰押出装置
出願人三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社
代理人弁理士法人真田特許事務所
主分類F23J 1/02 20060101AFI20250310BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】水位計と注水管とを後方配置する構成でありながら、水流を阻害することなく水位計の故障を防止し且つ水位計の自動洗浄を可能にする。
【解決手段】灰押出装置1は、先端に水を噴射するノズル11aを備え且つスクレーパ4が最も後進した状態におけるスクレーパ4の後端4eの位置であるスクレーパ最後端位置よりも後進の方向へ配置された後方配置の注水管11と、棒状の1本または複数本のセンサを備えた後方配置の水位計10と、当該センサが挿通され且つ上記噴射された水が当該センサに向かう主な進路には遮蔽物がなく、当該センサの下方の移動を規制して当該センサの折れ曲がりを防止する柵状の保護具とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
焼却灰が導入される筒状の壁面からなる導入口及び貯留水で冷却された前記焼却灰を排出する排出口を備えた冷却槽と、
前記冷却槽内に配置され、先端が前記冷却槽の底板の全幅に亘って接するとともに前記焼却灰を前記排出口側へ押し出すスクレーパと、
前記導入口に対し前記排出口と逆側に配置され、前記スクレーパを駆動する駆動装置とを有し、
前記冷却槽の前記底板は、前記導入口の直下から前記排出口が形成された開口端に向かって上り傾斜となる第一傾斜面と、前記第一傾斜面と同一幅であって前記導入口の直下から前記第一傾斜面の逆側に向かって上り傾斜となる第二傾斜面とを備え、
前記貯留水は、前記冷却槽内に、前記壁面の下端よりも上方且つ前記排出口よりも下方である所定水位で貯えられ、
前記駆動装置は、前記第二傾斜面の上方に配置された駆動軸を備え、前記駆動軸が回動することで前記駆動軸と前記スクレーパとに接続されたアームによって前記スクレーパを前記底板に沿って前進及び後進の往復動作させる灰押出装置であって、
先端に水を噴射するノズルを備え、前記スクレーパが最も後進した状態における前記スクレーパの後端の位置であるスクレーパ最後端位置よりも前記後進の方向へ配置された後方配置の注水管と、
棒状の１本または複数本のセンサを備えた前記後方配置の水位計と、
前記センサが挿通され、前記噴射された水が前記センサに向かう主な進路には遮蔽物がなく、前記センサの下方の移動を規制して前記センサの折れ曲がりを防止する柵状の保護具と
を有し、
前記注水管と前記水位計とは、前記第二傾斜面の上方且つ前記駆動装置の上方に配置された駆動部天井板を貫通して配置され、
前記保護具は、前記駆動部天井板に固定され、
前記貯留水が前記所定水位を下回った場合、前記ノズルから水が噴射されて前記冷却槽へ注水がなされ、前記噴射される水の少なくとも一部により前記センサが洗浄される灰押出装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記保護具は、
前記駆動部天井板に固定される第一環状部と、
前記第一環状部より下方に配置され、前記移動を規制する第二環状部と、
前記第一環状部と前記第二環状部とに接続される少なくとも３本以上の複数の連結棒とを有し、
水平面で見て、前記複数の連結棒のうち隣接する両端の連結棒同士を結ぶ第一仮想線と垂直をなし、且つ、前記第一環状部または前記第二環状部の中心を通る第二仮想線に、前記ノズルが配置される請求項１に記載の灰押出装置。
【請求項３】
前記水位計は、
前記センサとして棒状の複数の電極と、
前記複数の電極同士の接触を防止するセパレータと
を備えた請求項２に記載の灰押出装置。
【請求項４】
前記複数の電極は、
共通電極と、
前記貯留水を介して前記共通電極と通電することで水位を検知する検知用電極と
を備え、
前記水平面で見て、前記共通電極と前記検知用電極とを結ぶ第三仮想線は、前記第二仮想線と９０°、または前記第二仮想線から９０°未満に傾けて設定される請求項３に記載の灰押出装置。
【請求項５】
前記ノズルは、前記水位計よりも前記後進の方向、または、前記水位計よりも前記前進の方向のいずれか一方に配置された請求項４に記載の灰押出装置。
【請求項６】
前記第二傾斜面の上方であって、前記往復動作する前記スクレーパ及び前記アームに接触しない位置に一端から他端まで配置されたガス配管をさらに有し、
前記ガス配管は、前記一端が前記所定水位よりも下方に配置されるとともに、前記一端に、前記他端から導入されたガスを前記第二傾斜面と前記スクレーパとの間に向けて噴出するガス噴出口を備え、
前記ガス噴出口から噴出された前記ガスにより生じる前記貯留水の水流と前記ガスによる泡とによって、前記第二傾斜面側に堆積しようとする戻り灰を攪拌する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の灰押出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却灰を冷却して排出する灰押出装置に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ごみ等の被焼却物を焼却するプラントとして焼却炉プラントが知られている。このプラント内の焼却炉（例えば、ストーカ炉）では、被焼却物を燃焼することで生成された灰（焼却灰）が灰シュートから灰押出装置へ落とされ、灰押出装置の冷却槽内の貯留水で冷却された後に灰押出装置から搬送装置へ排出される。灰押出装置には、貯留水で冷却された焼却灰を排出口へ押し出すスクレーパ（「プッシャー」とも呼ばれる）が設けられる。スクレーパは、駆動装置により、排出口側に向かう前進方向と、これとは逆の後進方向とに往復動作して貯留水内の焼却灰を排出口へ押し出す。
また、灰押出装置には、貯留水の水位を計測する水位計と、冷却槽に所定水位の水を貯留するために注水する注水管が配置される。
【０００３】
灰押出装置内に設置される水位計と注水管の位置関係は多種ありうる。このうち、スクレーパが最も後進した状態におけるスクレーパの後端の位置（以下、「スクレーパ最後端位置」という）よりもスクレーパの後進方向側に水位計や注水管が配置（以下、スクレーパ最後端位置よりも後進方向側に配置される場合を「後方配置」という）されるのは、例えば、灰押出装置の他に設置されている周囲の装置の配置や配管の影響で、水位計や注水管をスクレーパ最後端位置よりもスクレーパの前進方向側に配置（以下、スクレーパ最後端位置よりも前進方向側に配置される場合を「前方配置」という）できない場合などである。
しかしながら、灰押出装置において水位計や注水管が後方配置される場合、前方配置される場合に比べ、水位計や注水管が歩廊の近くに配置されることから、作業者にとってメンテナンスしやすいという点で優れる。
【０００４】
また、注水管が後方配置される場合、次の点においても優れる。
灰押出装置において、導入口に導入された焼却灰の一部は、スクレーパの前進および後進の往復動作の際に導入口とスクレーパとの間に生じる隙間から、駆動装置側へ入り込み、スクレーパの裏面と駆動装置側の底板の間に焼却灰（以下、「戻り灰」という）が堆積する場合がある。そこで、戻り灰の堆積を抑制するために、当該底板とスクレーパの裏側の間に向けてガスを噴出する技術（特許文献１参照）が開発されている。当該ガスを噴出することで、戻り灰を撹拌して堆積を抑制するとともに、上記隙間から導入口側へ当該撹拌した戻り灰を排出することができるが、この際、注水管が後方配置されていると、注水管からの注水で生じる水流で、当該排出を効果的に行うことができる。
そして、注水管のみならず、水位計も後方配置し、水位計を注水管の近傍に配置すると、注水管から注水される際、当該注水される水で水位計を自動的に洗浄することができ、水位計の誤計測を防止することができるという利点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６７１８５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、先述のように、スクレーパの往復動作の際に生じる導入口とスクレーパとの間の隙間から、焼却灰が駆動装置側へ入り込む。この焼却灰は、粉状や粒状の灰のみならず比較的大きな塊もありうる。当該隙間から駆動装置側へこの大きな塊が入り込んだ際、水流に乗って当該大きな塊が水位計に当たり、水位計に当接したまま当該水流に乗って移動を継続すると、水位計が湾曲可能な限界を超えて水位計が折れ曲がり、場合によっては曲がったままになる、または、折れるなどの故障が発生するおそれがある。
そこで、水位計の下方を除く周囲全体を遮蔽することが考えられるが、それでは、注水管の注水を利用した水位計の自動洗浄ができない。また、当該遮蔽により水流を阻害するため、上記隙間から導入口側への戻り灰の排出を円滑に行うことができない恐れがある。
そこで、本発明は、水位計と注水管とを後方配置する構成でありながら、水流を阻害することなく水位計の故障を防止するとともに水位計の自動洗浄が可能な灰押出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の灰押出装置は、焼却灰が導入される筒状の壁面からなる導入口及び貯留水で冷却された前記焼却灰を排出する排出口を備えた冷却槽と、前記冷却槽内に配置され、先端が前記冷却槽の底板の全幅に亘って接するとともに前記焼却灰を前記排出口側へ押し出すスクレーパと、前記導入口に対し前記排出口と逆側に配置され、前記スクレーパを駆動する駆動装置とを有し、前記冷却槽の前記底板は、前記導入口の直下から前記排出口が形成された開口端に向かって上り傾斜となる第一傾斜面と、前記第一傾斜面と同一幅であって前記導入口の直下から前記第一傾斜面の逆側に向かって上り傾斜となる第二傾斜面とを備え、前記貯留水は、前記冷却槽内に、前記壁面の下端よりも上方且つ前記排出口よりも下方である所定水位で貯えられ、前記駆動装置は、前記第二傾斜面の上方に配置された駆動軸を備え、前記駆動軸が回動することで前記駆動軸と前記スクレーパとに接続されたアームによって前記スクレーパを前記底板に沿って前進及び後進の往復動作をさせる灰押出装置である。
そして、本発明の灰押出装置は、先端に水を噴射するノズルを備え、前記スクレーパが最も後進した状態における前記スクレーパの後端の位置であるスクレーパ最後端位置よりも前記後進の方向へ配置された後方配置の注水管と、棒状の１本または複数本のセンサを備えた前記後方配置の水位計と、前記センサが挿通され、前記噴射された水が前記センサに向かう主な進路には遮蔽物がなく、前記センサの下方の移動を規制して前記センサの折れ曲がりを防止する柵状の保護具とを有し、前記注水管と前記水位計とは、前記第二傾斜面の上方且つ前記駆動装置の上方に配置された駆動部天井板を貫通して配置され、前記保護具は、前記駆動部天井板に固定され、前記貯留水が前記所定水位を下回った場合、前記ノズルから水が噴射されて前記冷却槽へ注水がなされ、前記噴射される水の少なくとも一部により前記センサが洗浄される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の灰押出装置によれば、スクレーパ最後端位置よりも水位計と注水管とを「後方配置」する構成でありながら、駆動部天井板に固定された保護具に水位計を挿通して、水位計の棒状のセンサの下方の移動を規制するので、焼却灰が水流などで移動してセンサに当接したとしても、センサは許容される程度を超えて湾曲することはない。従って、水位計の故障を防止することができる。
また、保護具には、保護具が保護する水位計に向かって注水管のノズルから噴射された水の主な進路に遮蔽物がないため、当該噴射された水によって水位計は効果的かつ十分に自動洗浄され、水位計による正確な水位計測（誤動作防止）が可能となる。
さらに、保護具は柵状であるため、水流を阻害せず、上記隙間から導入口側への戻り灰の排出を円滑に行うことができる。
すなわち、水位計と注水管とを後方配置する構成でありながら、水流を阻害することなく水位計の故障を防止するとともに、水位計の自動洗浄が可能な灰押出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る灰押出装置の断面図である。
図１に示す灰押出装置の保護具近傍の要部拡大図である。
図２に示す保護具１８の側面図である。
図３の保護具１８を矢印Ａ、Ｂ、Ｃから見た断面図である。
図２に示す保護具１８の変形例である保護具１８´の側面図である。
図５の保護具１８´を矢印Ａ、Ｂ、Ｃから見た断面図である。
図２に示す保護具１８の連結棒の配置を変えた例を示す図である。
図５に示す保護具１８´の連結棒の配置を変えた例を示す図である。
保護具と水位計の棒状のセンサの配置を示す図である。
保護具とノズルとの位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１乃至図１０を用いて、本発明の実施形態である灰押出装置およびその必須の構成である保護具などを説明する。これら各図においては、説明の簡便のため、適宜、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸による直交座標系を用いて説明する。
実施形態はあくまでも例示に過ぎず、明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明に必須の構成を除き、実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択したり、種々変形して実施することができる。
以下、まずは灰押出装置の全体構成を説明し、次いで、保護具の構成を詳述する。
なお、以下の説明においては、本願発明者による特許文献１のガス配管１７を用いた構灰押出装置を説明するが、本発明は、特許文献１の技術を使用しない灰押出装置にも適用できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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