ES2461769T3 - Operating method and operating control device for gasification-melting furnace - Google Patents

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Koji Minakawa
Tadashi Ito
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Abstract

Un método de funcionamiento de un horno (3,4) de gasificación-fusión para hacer funcionar dicho horno (3,4) de gasificación-fusión provisto de un horno (3) de gasificación para gasificar material de desecho de entrada, un horno (4) de fusión configurado para quemar constituyentes combustibles contenidos en gas de pirolisis producido en dicho horno (3) de gasificación e introducido en el horno (4) de fusión y fundir la ceniza en el gas de pirólisis, y un quemador (40) para combustión auxiliar provisto en dicho horno (4) de fusión, comprendiendo dicho método de funcionamiento: la operación de detener el funcionamiento de dicho quemador (40) cuando un estado de funcionamiento de dicho horno (3,4) de gasificación-fusión satisface una condición específica de detención del quemador; la operación de detener la carga del material de desecho en dicho horno (3) de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro de dicho horno (4) de fusión en la vecindad de dicho quemador (40) cae por debajo de una temperatura preestablecida de detención de la carga de residuos después de que dicho quemador (40) ha dejado de funcionar; y reencender dicho quemador (40) en un punto en el tiempo cuando la concentración de oxígeno en el gas suministrado desde dicho horno (3) de gasificación hasta dicho horno (4) de fusión se incrementa hasta una concentración preestablecida de reignición del quemador después de que se detiene la carga del material de desecho.A method of operating a gasification-melting furnace (3,4) for operating said gasification-melting furnace (3,4) provided with a gasification furnace (3) for gasifying inlet waste material, an oven ( 4) melting configured to burn combustible constituents contained in pyrolysis gas produced in said gasification furnace (3) and introduced into the melting furnace (4) and melting the ash in the pyrolysis gas, and a burner (40) for auxiliary combustion provided in said melting furnace (4), said operating method comprising: the operation of stopping the operation of said burner (40) when an operating state of said gasification-melting furnace (3,4) satisfies a condition burner stop specific; the operation of stopping the loading of waste material in said gasification furnace (3) at a point in time when the temperature inside said melting furnace (4) in the vicinity of said burner (40) falls below a preset temperature of stopping the waste load after said burner (40) has stopped working; and reigning said burner (40) at a point in time when the concentration of oxygen in the gas supplied from said gasification furnace (3) to said melting furnace (4) is increased to a pre-established concentration of burner reignition after that the loading of waste material stops.

Description

Método de funcionamiento y aparato de control de funcionamiento para horno de gasificación-fusión Operating method and operating control device for gasification-melting furnace

Campo técnico Technical field

La presente invención se refiere a un método de funcionamiento y un aparato de control de funcionamiento para un horno de gasificación-fusión para la eliminación de residuos tales como residuos sólidos municipales y residuos industriales así como a un método y un aparato para regular la basicidad de la escoria descargada del horno de fusión-gasificación. The present invention relates to an operating method and an operating control apparatus for a gasification-melting furnace for the disposal of waste such as municipal solid waste and industrial waste as well as a method and an apparatus for regulating the basicity of the slag discharged from the melting-gasification furnace.

Antecedentes de la técnica Prior art

Como medio para el desecho de residuos, se conoce convencionalmente un horno de gasificación-fusión de lecho fluidizado, por ejemplo, descrito en el documento 1 de patente. Este horno de gasificación-fusión de lecho fluidizado comprende un horno de gasificación de lecho fluidizado que tiene un lecho fluidizado formado por un gas de fluidización, y un horno de fusión dispuesto aguas abajo de él. El anteriormente mencionado horno de gasificación de lecho fluidizado produce gases de pirolisis por la combustión parcial de residuos arrojados al lecho fluidizado. El anteriormente mencionado horno de fusión quema adicionalmente los gases de pirolisis producidos por el horno de gasificación de lecho fluidizado y funde la ceniza contenida en los gases produciendo de este modo escoria. Se proporciona en la parte superior de este horno de fusión un quemador auxiliar para mantener la temperatura en el horno. As a means for waste disposal, a fluidized bed gasification-melting furnace is conventionally known, for example, described in patent document 1. This fluidized bed gasification-melting furnace comprises a fluidized bed gasification furnace having a fluidized bed formed by a fluidization gas, and a melting furnace disposed downstream of it. The aforementioned fluidized bed gasification furnace produces pyrolysis gases by the partial combustion of waste thrown into the fluidized bed. The aforementioned melting furnace additionally burns the pyrolysis gases produced by the fluidized bed gasification furnace and melts the ash contained in the gases thereby producing slag. An auxiliary burner is provided at the top of this melting furnace to maintain the temperature in the oven.

Este tipo de horno de gasificación-fusión tiene los problemas mencionados a continuación a resolver con respecto al funcionamiento del horno. This type of gasification-melting furnace has the problems mentioned below to solve with respect to the operation of the furnace.

1) Acerca del funcionamiento del quemador 1) About burner operation

En un estado en el que la temperatura interna del anteriormente mencionado horno de gasificación-fusión ya ha llegado a alrededor de 1.300ºC, incluso si está apagado el quemador auxiliar en ese estado, la combustión espontánea de componentes sin quemar mantendrá alta la temperatura dentro del horno durante un rato. Esto provoca un deseo de una apropiada detención del funcionamiento del quemador para ahorrar combustible y por problemas medioambientales (especialmente en vista de las restricciones de las emisiones de CO2). In a state in which the internal temperature of the aforementioned gasification-melting furnace has already reached around 1,300 ° C, even if the auxiliary burner is turned off in that state, spontaneous combustion of unburned components will keep the temperature inside the Bake for a while. This causes a desire for proper stopping of the burner operation to save fuel and for environmental problems (especially in view of the restrictions on CO2 emissions).

Sin embargo, después de que se detiene el quemador como se menciona anteriormente, puede ocurrir un caso en el que el quemador no consigue reanudar con éxito la combustión cuando se reenciende. Si el quemador se reenciende en un momento en el que los gases sin quemar que salen en la proximidad del quemador han alcanzado una temperatura igual o más baja que una temperatura de ignición espontánea como resultado de una rápida caída de la temperatura del horno cerca del quemador por una razón u otra después de la detención del funcionamiento del quemador, por ejemplo, puede surgir una combustión anormal. However, after the burner stops as mentioned above, a case may occur in which the burner fails to resume combustion successfully when it is reignited. If the burner is ignited at a time when the unburned gases that exit in the vicinity of the burner have reached a temperature equal to or lower than a spontaneous ignition temperature as a result of a rapid fall in the oven temperature near the burner for one reason or another after stopping the operation of the burner, for example, abnormal combustion may arise.

2) Acerca de la fluidez de la escoria 2) About slag fluidity

Para mantener la descarga estable de la escoria a través de una salida de escoria del anteriormente mencionado horno de gasificación-fusión, es importante mantener la fluidez de la escoria. Manteniendo baja la fluidez de la escoria puede ocurrir un riesgo de que la escoria pueda atascar la salida de escoria para impedir el funcionamiento continuo del horno. To maintain the stable discharge of the slag through a slag outlet of the aforementioned gasification-melting furnace, it is important to maintain the fluidity of the slag. Keeping the slag fluidity low may result in a risk that the slag may clog the slag outlet to prevent continuous oven operation.

Existen parámetros que dominan la fluidez de la escoria, que incluyen la temperatura y la basicidad (CaO/SiO2) de la escoria. Para mantener la fluidez de la escoria, la temperatura de la escoria debe ser más alta que su punto de flujo, mientras que el punto de flujo tiene una correlación significativa con la basicidad de la escoria. Específicamente, se sabe que la basicidad de la escoria que excede de un valor de aproximadamente 0,7 implica una elevación del punto de flujo de la escoria con un incremento de la basicidad. Por ejemplo, se sabe que la basicidad de la escoria de 1 produce un punto de flujo de la escoria de 1.200ºC. There are parameters that dominate the fluidity of the slag, which include the temperature and basicity (CaO / SiO2) of the slag. To maintain the flow of the slag, the temperature of the slag must be higher than its flow point, while the flow point has a significant correlation with the basicity of the slag. Specifically, it is known that the basicity of the slag that exceeds a value of approximately 0.7 implies an elevation of the slag flow point with an increase in the basicity. For example, it is known that the slag basicity of 1 produces a slag flow point of 1,200 ° C.

El ajuste de la basicidad de la escoria es por lo tanto importante para el funcionamiento continuo eficiente y estable del horno de gasificación-fusión. Aunque el horno de fusión se hace funcionar para mantener su temperatura interna generalmente constante, la fluidez real de la escoria está influida por cambios en su basicidad. Esto quiere decir que el funcionamiento estable es difícil sin mantener la basicidad de la escoria dentro de un intervalo apropiado. Mientras tanto, si se establece la temperatura interna del horno a un nivel más alto en anticipación de los cambios de basicidad anteriormente mencionados, no se puede evitar una baja eficiencia de funcionamiento. Por ejemplo, con la basicidad de 1 de la escoria, la descarga estable de la escoria a través de la salida de la escoria requiere que su temperatura sea 1.200ºC o superior. Además, considerando que la temperatura de la escoria descargada tiende a ser más baja que la temperatura en el horno de fusión en aproximadamente 100-150ºC, la temperatura en el horno de fusión resultante se debe establecer en 1.350ºC o superior para una descarga estable de la escoria. Continuar tal funcionamiento a alta temperatura durante largos periodos de tiempo no solo implica el requerimiento de incrementar la cantidad de combustible externo para el mantenimiento de la temperatura interna del horno y el incremente del coste de funcionamiento, sino también implicaría un incremento de la carga medioambiental así como en costes de The slag basicity adjustment is therefore important for the efficient and stable continuous operation of the gasification-melting furnace. Although the melting furnace is operated to maintain its generally constant internal temperature, the actual slag fluidity is influenced by changes in its basicity. This means that stable operation is difficult without maintaining the basicity of the slag within an appropriate range. Meanwhile, if the internal temperature of the oven is set to a higher level in anticipation of the basicity changes mentioned above, a low operating efficiency cannot be avoided. For example, with the basicity of 1 of the slag, the stable discharge of the slag through the slag outlet requires that its temperature be 1,200 ° C or higher. In addition, considering that the temperature of the discharged slag tends to be lower than the temperature in the melting furnace by approximately 100-150 ° C, the temperature in the resulting melting furnace must be set at 1,350 ° C or higher for a stable discharge of the scum. Continuing such operation at high temperature for long periods of time not only implies the requirement of increasing the amount of external fuel for maintaining the internal temperature of the furnace and increasing the operating cost, but would also imply an increase in the environmental load as well. as in costs of

reparación debidos a los daños a los materiales refractarios. repair due to damage to refractory materials.

En tales circunstancias, se efectúa convencionalmente suministrar ajustadores de basicidad a un sistema. Específicamente, se suministra al sistema arena de cuarzo (SiO2) o similares para disminuir la basicidad, mientras que se suministra al sistema hidróxido de calcio (Ca(OH)2) o similares para aumentar la basicidad. Este suministro de ajustadores de basicidad en cantidades apropiadas dentro del sistema permite que se mantenga la basicidad de la escoria dentro del intervalo preferible. En pocas palabras, la determinación de las cantidades apropiadas de suministro de los ajustadores de basicidad es esencial para el ajuste apropiado de la basicidad de la escoria. In such circumstances, it is conventionally provided to supply basicity adjusters to a system. Specifically, quartz sand (SiO2) or the like is supplied to the system to decrease basicity, while calcium hydroxide (Ca (OH) 2) or the like is supplied to the system to increase basicity. This supply of basicity adjusters in appropriate amounts within the system allows the slag basicity to be maintained within the preferable range. Simply put, determining the appropriate amounts of supply of the basicity adjusters is essential for the proper adjustment of the slag basicity.

Como método para determinar las cantidades del suministro de los anteriormente mencionados ajustadores de basicidad, el documento 2 de patente propone una medida de la basicidad real de la escoria por medio del uso de equipo de análisis. El método descrito en este documento incluye una etapa de analizar la composición de la escoria descargada de hecho de un horno usando un espectrómetro de fluorescencia de rayos X simplificado, etc., y una etapa para determinar la cantidad de cada adición de ajustador de basicidad basada en los resultados del análisis. As a method for determining the quantities of the supply of the aforementioned basicity adjusters, patent document 2 proposes a measure of the actual slag basicity by means of the use of analysis equipment. The method described in this document includes a step of analyzing the composition of the slag actually discharged from a furnace using a simplified X-ray fluorescence spectrometer, etc., and a step to determine the amount of each basicity adjuster addition based in the results of the analysis.

Este método, sin embargo, implica una gestión complicada de la operación. Específicamente, requiere la instalación de un analizador especializado y operaciones regulares de análisis para el cálculo de la basicidad de la escoria. Además, el analizador está generalmente instalado en una organización dedicada lejos del sitio, que requiere el transporte de muestras de escoria desde la planta de eliminación de residuos que incluye el horno de gasificaciónfusión. Esto provoca un considerable lapso de tiempo desde la toma de muestra de escoria hasta una determinación de la basicidad de la escoria. This method, however, involves complicated operation management. Specifically, it requires the installation of a specialized analyzer and regular analysis operations for the calculation of the slag basicity. In addition, the analyzer is generally installed in a dedicated organization away from the site, which requires the transport of slag samples from the waste disposal plant that includes the gasification melting furnace. This causes a considerable period of time from the sampling of slag to a determination of the basicity of the slag.

Además, en este método, es difícil de verificar la fiabilidad de los resultados del análisis. En este método, se usa generalmente un equipo de análisis instalado fuera de la instalación de desecho como se mencionó anteriormente, que puede efectuar solo un análisis periódico en intervalos relativamente largos. Es extremadamente difícil evaluar si los resultados de los análisis obtenidos en tales intervalos infrecuentes son válidos o deben ser excluidos como valores peculiares que ocurrieron erráticamente. Un fallo en esta evaluación previene la determinación de la cantidad apropiada de cada ajustador de basicidad. In addition, in this method, it is difficult to verify the reliability of the analysis results. In this method, an analysis equipment installed outside the waste facility as mentioned above is generally used, which can only perform a periodic analysis at relatively long intervals. It is extremely difficult to assess whether the results of the analyzes obtained at such infrequent intervals are valid or should be excluded as peculiar values that occurred erratically. A failure in this evaluation prevents the determination of the appropriate amount of each basicity adjuster.

Documento 1 de patente: Publicación de patente japonesa sin examinar No. 2006-29678 Patent Document 1: Unexamined Japanese Patent Publication No. 2006-29678

Documento 2 de patente: Publicación de patente japonesa sin examinar No. 2001-182924 Patent Document 2: Unexamined Japanese Patent Publication No. 2001-182924

El documento US 4.013.023 describe modos y medios para incinerar residuos orgánicos en un horno de solera múltiple equipado con un postquemador. El documento JP 2004-353944 proporciona una instalación de eliminación de desechos capaz de suministrar la cantidad apropiada de aire de combustión. US 4,013,023 describes ways and means for incinerating organic waste in a multi-hearth furnace equipped with a afterburner. JP 2004-353944 provides a waste disposal facility capable of supplying the appropriate amount of combustion air.

Descripción de la invención Description of the invention

Un objetivo de la invención es proporcionar una tecnología para llevar a cabo el funcionamiento altamente eficiente de un horno de gasificación-fusión por detención del quemador reanudando con fiabilidad la combustión exitosa en el reignición del quemador. An object of the invention is to provide a technology for carrying out the highly efficient operation of a gasification-melting furnace by stopping the burner by reliably resuming the successful combustion in the burner reignition.

Para conseguir este objetivo, después de una parada del funcionamiento de un quemador para la combustión auxiliar del horno de fusión, el quemador se reenciende en las siguientes condiciones: si la temperatura en un horno de fusión cae hasta cierto punto, el quemador se reenciende seguido del incremento de la concentración de oxígeno en los gases suministrados desde un horno de gasificación al horno de fusión deteniendo la carga de material de desecho; o el quemador se reenciende durante un periodo cuando la temperatura en el horno de fusión permanece aún bastante alta. Este método evita el reignición del quemador en condiciones inapropiadas (por ejemplo, condiciones en las que la ignición espontánea de gas sin quemar apenas ocurre) con antelación para permitir por ello que el quemador se reencienda apropiadamente, llevando a cabo un funcionamiento altamente eficiente por la detención del quemador. To achieve this objective, after a stop of the operation of a burner for auxiliary combustion of the melting furnace, the burner is re-ignited under the following conditions: if the temperature in a melting furnace falls to a certain extent, the burner is re-ignited followed of increasing the concentration of oxygen in the gases supplied from a gasification oven to the melting furnace by stopping the loading of waste material; or the burner ignites during a period when the temperature in the melting furnace remains still quite high. This method prevents the reignition of the burner in inappropriate conditions (for example, conditions in which spontaneous ignition of gas without burning just occurs) in advance to allow the burner to re-ignite properly, carrying out a highly efficient operation by the burner stop.

También, en el transcurso de la presente invención otro objetivo era proporcionar una tecnología para facilitar un apropiado ajustador de basicidad durante el funcionamiento de un horno de gasificación-fusión, sin necesidad de analizador especial para el análisis de la composición de la escoria. Para conseguir este objetivo, los inventores emprendieron un intenso estudio del ajustador de basicidad anteriormente mencionado, dando como resultado el descubrimiento de una correlación significativa entre el valor calorífico por unidad de peso del material de desecho cargado dentro del horno de gasificación-fusión y la basicidad de la escoria descargada del horno de gasificaciónfusión. Esta correlación se puede usar para permitir que la basicidad real de la escoria se determine rápida y apropiadamente sin un analizador especial o similares. Also, in the course of the present invention another objective was to provide a technology to facilitate an appropriate basicity adjuster during the operation of a gasification-melting furnace, without the need for a special analyzer for the analysis of the slag composition. To achieve this objective, the inventors undertook an intensive study of the basicity adjuster mentioned above, resulting in the discovery of a significant correlation between the calorific value per unit weight of the waste material loaded inside the gasification-melting furnace and the basicity of the slag discharged from the gasification melting furnace. This correlation can be used to allow the actual slag basicity to be determined quickly and appropriately without a special analyzer or the like.

Por consiguiente, en el curso de la presente invención se proporciona un método para ajustar la basicidad de la escoria durante el funcionamiento de un horno de gasificación-fusión que piroliza material de desecho cargado en él y funde la ceniza en los gases de pirolisis producidos por la pirolisis para producir escoria, teniendo el horno de gasificación-fusión un puerto de descarga de escoria para descargar la escoria. Este método comprende: una etapa de suministrar un ajustador de basicidad para ajustar la basicidad de la escoria descargada a través del puerto de descarga de la escoria hasta una posición aguas arriba de él; una etapa de detectar el peso del material de desecho Accordingly, in the course of the present invention there is provided a method for adjusting the basicity of the slag during the operation of a gasification-melting furnace that pyrolyzes waste material loaded therein and melts the ash in the pyrolysis gases produced by the pyrolysis to produce slag, the gasification-melting furnace having a slag discharge port to discharge the slag. This method comprises: a step of supplying a basicity adjuster to adjust the basicity of the slag discharged through the slag discharge port to a position upstream of it; a step of detecting the weight of the waste material

cargado en el horno de gasificación-fusión por unidad de tiempo; una etapa de detectar un parámetro que corresponde al valor calorífico del material de desecho por unidad de peso; una etapa de calcular un valor esperado de la basicidad de la escoria producida dentro del horno de gasificación-fusión, basado en un valor detectado del parámetro; y una etapa de regular la cantidad del suministro de ajustador de basicidad para hacer que la basicidad de la escoria se aproxime a un valor objetivo preestablecido de la basicidad, basado en el valor esperado calculado de la basicidad. charged in the gasification-melting furnace per unit of time; a step of detecting a parameter that corresponds to the calorific value of the waste material per unit of weight; a step of calculating an expected value of the slag basicity produced within the gasification-melting furnace, based on a detected value of the parameter; and a step of regulating the amount of the basicity adjuster supply to make the slag basicity approximate a preset target value of the basicity, based on the calculated expected value of the basicity.

Este método hace uso de una correlación entre el parámetro correspondiente al valor calorífico del material de desecho por unidad de peso y la basicidad real de la escoria, permitiendo el uso que se obtenga el valor esperado de la basicidad real de la escoria sin un análisis complicado de la composición de la escoria. Específicamente, el valor esperado de la basicidad se puede calcular, basado en el valor detectado del parámetro y la anteriormente mencionada correlación. A continuación, basado en el valor esperado de la basicidad de la escoria, se determina una cantidad apropiada de adición de ajustador de basicidad. This method makes use of a correlation between the parameter corresponding to the calorific value of the waste material per unit of weight and the actual slag basicity, allowing the use to obtain the expected value of the actual slag basicity without a complicated analysis. of the composition of the slag. Specifically, the expected value of the basicity can be calculated, based on the detected value of the parameter and the aforementioned correlation. Next, based on the expected value of the slag basicity, an appropriate amount of basicity adjuster addition is determined.

Este método se puede realizar con un aparato para ajustar la basicidad de la escoria, comprendiendo el aparato: un alimentador de ajustador de basicidad para suministrar un ajustador de basicidad para ajustar la basicidad de la escoria descargada a través de un puerto de descarga de escoria en una posición aguas arriba del puerto de descarga de escoria; un detector de la cantidad de carga de material de desecho para detectar el peso de material de desecho cargado en el horno de gasificación-fusión por unidad de tiempo; un detector del parámetro para detectar un parámetro que corresponde al valor calorífico del material de desecho por unidad de peso; un calculador del valor de basicidad esperado para calcular un valor esperado de la basicidad de la escoria producida dentro del horno de gasificación-fundición basado en un valor detectado del parámetro, y un regulador de la cantidad de ajustador de basicidad para regular la cantidad del suministro de ajustador de basicidad para hacer que la basicidad de la escoria se aproxime a un valor objetivo preestablecido de la basicidad, basado en el valor esperado de la basicidad. This method can be performed with an apparatus to adjust the slag basicity, the apparatus comprising: a basicity adjuster feeder to supply a basicity adjuster to adjust the basicity of the discharged slag through a slag discharge port in a position upstream of the slag discharge port; a detector of the amount of waste material charge to detect the weight of waste material loaded in the gasification-melting furnace per unit of time; a parameter detector to detect a parameter that corresponds to the calorific value of the waste material per unit of weight; a calculator of the expected basicity value to calculate an expected value of the slag basicity produced within the gasification-smelting furnace based on a detected value of the parameter, and a regulator of the amount of basicity adjuster to regulate the supply quantity of basicity adjuster to make the slag basicity approach a preset target value of the basicity, based on the expected value of the basicity.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

La FIG: 1 es un diagrama de configuración general de una planta de eliminación de residuos provista de un horno de gasificación-fusión según una realización de la invención; FIG: 1 is a general configuration diagram of a waste disposal plant provided with a gasification-melting furnace according to an embodiment of the invention;

La FIG. 2 es un diagrama de corte transversal que muestra la estructura del horno de gasificación-fusión; FIG. 2 is a cross-sectional diagram showing the structure of the gasification-melting furnace;

La FIG. 3 es un diagrama de corte transversal que muestra un ejemplo de disposición de un termómetro del horno de gasificación-fusión; FIG. 3 is a cross-sectional diagram showing an example arrangement of a gasification-melting furnace thermometer;

La FIG. 4 es un diagrama de flujo que muestra un ejemplo de un procedimiento de control para determinar el momento oportuno de la reignición del quemador basado en la concentración de oxígeno en el gas en un procedimiento de control de funcionamiento del horno de gasificación-fusión; FIG. 4 is a flowchart showing an example of a control procedure for determining the timing of the burner reignition based on the concentration of oxygen in the gas in a gasification-melting furnace operating control procedure;

La FIG. 5 es un diagrama de flujo que muestra un ejemplo de un procedimiento de control para determinar el momento oportuno de la reignición del quemador basado en la temperatura de la parte superior del horno en un procedimiento de control de funcionamiento del horno de gasificación-fusión; FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control procedure for determining the timing of the burner reignition based on the temperature of the upper part of the furnace in a gasification-melting furnace operating control procedure;

La FIG. 6 es un diagrama que muestra un ejemplo de una instalación para ejecutar un procedimiento de control para determinar el momento oportuno de la reignición del quemador basado en un valor acumulativo de la cantidad de aire en un procedimiento de control de funcionamiento del horno de gasificación-fusión; FIG. 6 is a diagram showing an example of an installation for executing a control procedure to determine the opportune timing of the burner reignition based on a cumulative value of the amount of air in a gasification-melting furnace operating control procedure. ;

La FIG. 7 es un diagrama de flujo que muestra un ejemplo del procedimiento de control para determinar el momento oportuno de la reignición del quemador basado en la concentración de oxígeno en los gases en el procedimiento de control de funcionamiento del horno de gasificación-fusión; FIG. 7 is a flowchart showing an example of the control procedure for determining the timing of the burner reignition based on the concentration of oxygen in the gases in the operation control procedure of the gasification-melting furnace;

La FIG. 8 es un diagrama que muestra la configuración global de una planta de eliminación de residuos según una realización conseguida en el curso de la presente invención; FIG. 8 is a diagram showing the overall configuration of a waste disposal plant according to an embodiment achieved in the course of the present invention;

La FIG. 9 es una gráfica que muestra un ejemplo de cambios anuales del valor calorífico de los desechos y la basicidad de la escoria; FIG. 9 is a graph that shows an example of annual changes in the calorific value of waste and the basicity of slag;

La FIG. 10 es una gráfica que muestra un ejemplo de una correlación entre el valor calorífico de los desechos y la basicidad de la escoria; y FIG. 10 is a graph showing an example of a correlation between the calorific value of the waste and the basicity of the slag; Y

La FIG. 11 es una gráfica que muestra un ejemplo de establecimiento de la cantidad de ajustador de basicidad a suministrar basado en un valor esperado de la basicidad de la escoria. FIG. 11 is a graph showing an example of setting the amount of basicity adjuster to be supplied based on an expected value of the slag basicity.

Los mejores modos de llevar a cabo la invención The best ways of carrying out the invention

Se describe una realización preferida de la invención con referencia a las FIGS. 1 a 7. A preferred embodiment of the invention is described with reference to FIGS. 1 to 7

La FIG. 1 muestra un ejemplo de una planta de eliminación de residuos provista de un horno de gasificación-fusión FIG. 1 shows an example of a waste disposal plant equipped with a gasification-melting furnace

de lecho fluidizado. La presente invención es aplicable generalmente al funcionamiento de un horno de gasificaciónfusión que tiene un horno de gasificación y un horno de fusión. La configuración general de la planta de eliminación de residuos que adopta el horno de gasificación-fusión no está particularmente limitada. of fluidized bed. The present invention is generally applicable to the operation of a gasification melting furnace having a gasification furnace and a melting furnace. The general configuration of the waste disposal plant that adopts the gasification-melting furnace is not particularly limited.

Refiriéndonos a la FIG.1, materiales de desecho, esto es, artículos de desecho se colocan antes en un foso 1 de desechos y se arrojan en una tolva 2a de un alimentador 2 de desechos que sirve como alimentador de residuos por medio de una grúa no representada. El alimentador 2 de desechos alimenta los desechos a un horno 3 de gasificación de lecho fluidizado en las cantidades prescritas. Referring to FIG. 1, waste materials, that is, waste items are placed before in a waste pit 1 and thrown into a hopper 2a of a waste feeder 2 that serves as a waste feeder by means of a crane not represented The waste feeder 2 feeds the waste to a fluidized bed gasification furnace 3 in the prescribed amounts.

Este horno 3 de gasificación realiza un procedimiento de combustión parcial en condiciones de una relación de aire, por ejemplo, de 0,2 a 0,4, esto es, un procedimiento de pirolisis o combustión primaria, con un lecho fluidizado que incluye una capa de arena que se mantiene a una temperatura de 450ºC a 650ºC. El material no combustible contenido en los desechos arrojados dentro del alimentador 2 de desechos se retira del fondo del horno y se transporta vía un transportador 5 de tornillo, una criba 6 vibrante y un separador magnético no ilustrado para ser separados en objetos no combustibles, metales no ferrosos, metales ferrosos y arena fluidizada. La arena fluidizada entre ellos se devuelve a la capa de área en el horno 3 de gasificación para su reutilización. This gasification furnace 3 performs a partial combustion process under conditions of an air ratio, for example from 0.2 to 0.4, that is, a pyrolysis or primary combustion process, with a fluidized bed that includes a layer of sand that is maintained at a temperature of 450ºC to 650ºC. The non-combustible material contained in the wastes thrown into the waste feeder 2 is removed from the bottom of the oven and transported via a screw conveyor 5, a vibrating screen 6 and a magnetic separator not illustrated to be separated into non-combustible objects, metals non-ferrous, ferrous metals and fluidized sand. The fluidized sand between them is returned to the area layer in the gasification oven 3 for reuse.

Los gases de pirolisis producidos en el horno 3 de gasificación se conducen a un horno 4 de fusión para quemarse adicionalmente allí en condiciones de una relación de aire de 1,3, por ejemplo. Se realiza en este horno 4 de fusión un procedimiento de combustión a alta temperatura a alrededor de 1.300ºC con un flujo en espiral producido en él. Esta combustión de alta temperatura genera calor, que funde la ceniza contenida en los gases de pirolisis para separar la ceniza como escoria de los gases de pirolisis descomponiendo las substancias peligrosas como dioxinas contenidas en los gases. La escoria fundida se retira del fondo del horno 4 de fusión, se lleva a cabo por medio de una unidad 7 de retirada de escoria que incluye un transportador, se enfría en una unidad 8 de enfriamiento de escoria proporcionada aquí a continuación, y se recoge a continuación. The pyrolysis gases produced in the gasification furnace 3 are conducted to a melting furnace 4 to be further burned there under conditions of an air ratio of 1.3, for example. A high temperature combustion process is performed in this melting furnace 4 at about 1,300 ° C with a spiral flow produced therein. This high temperature combustion generates heat, which melts the ash contained in the pyrolysis gases to separate the ash as slag from the pyrolysis gases by decomposing the hazardous substances such as dioxins contained in the gases. The molten slag is removed from the bottom of the melting furnace 4, carried out by means of a slag removal unit 7 that includes a conveyor, cooled in a slag cooling unit 8 provided hereinafter, and collected then.

Los gases de escape descargados del horno 4 de fusión de flujo turbulento se conducen a través de un calentador 9 de aire y una caldera 10 de recuperación de calor, en la que se recupera calor de los gases de pirolisis. Los gases de escape después de la recuperación de calor se enfrían adicionalmente en una unidad 11 de enfriamiento de gases y se desempolvan por medio de un filtro 12 de bolsa. Los gases de escape limpiados de este modo se conducen por medio de un ventilador 13 de tiro inducido a través de la unidad 14 de desnitración para ser expulsados a través de una chimenea 15. Exhaust gases discharged from the turbulent melting furnace 4 are conducted through an air heater 9 and a heat recovery boiler 10, in which heat is recovered from the pyrolysis gases. The exhaust gases after heat recovery are further cooled in a gas cooling unit 11 and dusted by means of a bag filter 12. Exhaust gases cleaned in this way are conducted by means of an induced draft fan 13 through the denitration unit 14 to be expelled through a chimney 15.

La FIG. 2 muestra detalles de la estructura del horno de gasificación-fusión configurado con el horno 3 de gasificación y el horno 4 de fusión. FIG. 2 shows details of the structure of the gasification-melting furnace configured with the gasification furnace 3 and the melting furnace 4.

Refiriéndonos a la Fig. 2, se proporciona una placa 20 de dispersión que tiene un gran número de orificios 22 de inyección de gas en el fondo del horno 3 de gasificación, una caja 24 de viento formada debajo de la placa 20 de dispersión. Desde la caja 24 de viento se expulsa gas de fluidización por ejemplo hacia arriba a través de los orificios 22 de inyección de gas en la placa 20 de dispersión, formando de este modo un lecho 26 fluidizado de partículas de arena por encima de la placa 20 de dispersión. El centro de la placa 20 de dispersión está provisto de una salida 28 de material no combustible, a través de la cual se retira el material no combustible para ser conducido al transportador 5 de tornillo y criba 6 vibrante. Referring to Fig. 2, a dispersion plate 20 is provided having a large number of gas injection holes 22 at the bottom of the gasification furnace 3, a wind box 24 formed under the dispersion plate 20. From the wind box 24, fluidization gas is expelled, for example, upwardly through the gas injection holes 22 in the dispersion plate 20, thereby forming a fluidized bed 26 of sand particles above the plate 20 dispersion. The center of the dispersion plate 20 is provided with an outlet 28 of non-combustible material, through which the non-combustible material is removed to be driven to the screw conveyor 5 and vibrating screen 6.

Por encima del lecho 26 fluidizado se proporciona un puerto 30 de entrada de desechos conectado al alimentador 2 de desechos. En un camino entre el puerto 30 de entrada de desechos y el alimentador 2 de desechos se proporciona una válvula de vertido 32 para abrir y cerrar el camino. A alrededor de la misma altura que el puerto 30 de entrada de desechos se proporciona un quemador 34 para calentar el horno de gasificación. Adicionalmente por encima del quemador 34 para calentar el horno de gasificación se forma un alojamiento 36 libre para la combustión secundaria. En la parte superior del horno se proporciona un puerto 38 de salida del gas de pirolisis. Above the fluidized bed 26 a waste inlet port 30 is provided connected to the waste feeder 2. A discharge valve 32 is provided on a path between the waste inlet port 30 and the waste feeder 2 to open and close the path. At around the same height as the waste inlet port 30 a burner 34 is provided to heat the gasification furnace. Additionally, a free housing 36 for secondary combustion is formed above the burner 34 for heating the gasification furnace. A port 38 of pyrolysis gas outlet is provided at the top of the oven.

Los gases de pirolisis descargados por el puerto 38 de salida del gas de pirolisis se alimentan a la porción superior del horno 4 de fusión. En una localización apropiada (la parte superior del horno en el ejemplo ilustrado) del horno 4 de flujo turbulento, se proporciona hacia abajo un quemador 40 para combustión auxiliar. Inmediatamente debajo de este quemador 40 se proporciona un puerto 42 de entrada del gas de pirolisis, que está conectado al puerto 38 de salida de gas de pirolisis del horno 3 de gasificación vía una conducción 44 que sirve como canal de gas de pirolisis. El quemador 40 se usa para elevar y mantener la temperatura del horno 4 de fusión (por ejemplo, para mantener un estado a una temperatura de 1.300ºC o mayor). El funcionamiento de este quemador 40 se describirá después con detalle. The pyrolysis gases discharged through the outlet port 38 of the pyrolysis gas are fed to the upper portion of the melting furnace 4. In a suitable location (the upper part of the furnace in the illustrated example) of the turbulent flow furnace 4, a burner 40 for auxiliary combustion is provided down. Immediately below this burner 40, a port 42 of pyrolysis gas inlet is provided, which is connected to the pyrolysis gas outlet port 38 of the gasification furnace 3 via a line 44 which serves as a pyrolysis gas channel. The burner 40 is used to raise and maintain the temperature of the melting furnace 4 (for example, to maintain a state at a temperature of 1,300 ° C or higher). The operation of this burner 40 will then be described in detail.

Además, el horno 4 de fusión está provisto de un puerto 43 de descarga de escoria en su fondo, al que está conectada la unidad 7 de retirad de escoria. In addition, the melting furnace 4 is provided with a slag discharge port 43 at its bottom, to which the slag removal unit 7 is connected.

La conducción 44 está provista de un analizador 45 de oxígeno, que detecta la concentración de oxígeno contenido en la alimentación de gases del horno 3 de gasificación al horno 4 de fusión. En la vecindad el quemador 40 (es decir, en una localización próxima a la parte superior del horno 4 de fusión de flujo turbulento en esta realización), se proporciona un termómetro 46 para detectar la temperatura en el horno en la localización (es decir, la temperatura en la parte superior del horno en esta realización). The conduit 44 is provided with an oxygen analyzer 45, which detects the concentration of oxygen contained in the gas feed of the gasification furnace 3 to the melting furnace 4. In the vicinity the burner 40 (that is, at a location near the top of the turbulent melting furnace 4 in this embodiment), a thermometer 46 is provided to detect the temperature in the furnace at the location (i.e., the temperature at the top of the oven in this embodiment).

El analizador 45 de oxígeno preferentemente, tiene durabilidad superior. Es específicamente preferible, por ejemplo, un analizador de oxígeno de tipo de circonia. The oxygen analyzer 45 preferably has superior durability. It is specifically preferable, for example, a zirconia type oxygen analyzer.

El termómetro 46 preferentemente tiene magnífica durabilidad y excelente precisión de medida en un intervalo de alta temperatura. Específicamente, es preferible un pirómetro de radiación (especialmente un pirómetro de radiación infrarroja) o similares. La localización de este termómetro 46, aunque se determine posiblemente que es apropiada dentro de un intervalo detectable para la temperatura de la parte superior del horno, se determina preferentemente para permitir realizar una monitorización tan estable como sea posible. Por ejemplo, en el caso en el que se proporciona una boquilla 48 de alimentación de aire de combustión para el horno de fusión mostrada en la FIG. 3 cerca del puerto 42 de entrada de gas de pirolisis del horno 4 de fusión, el termómetro 46 se dispone preferentemente en una posición aguas arriba de la boquilla 48, desde la que el termómetro 46 puede monitorizar el interior de la parte superior del horno 4 de fusión a través de la boquilla 48, como se ilustra. Esta localización del termómetro 46 permite usar un flujo de aire de combustión desde la boquilla 48 al interior del horno 4a de fusión para la prevención de que la ceniza o similares en el horno 4 de fusión obstruyan una ventana de detección del termómetro 46, realizando por ello una monitorización de temperatura de una manera estable. The thermometer 46 preferably has superb durability and excellent measurement accuracy in a high temperature range. Specifically, a radiation pyrometer (especially an infrared radiation pyrometer) or the like is preferable. The location of this thermometer 46, although it is possibly determined to be appropriate within a detectable range for the temperature of the upper part of the oven, is preferably determined to allow monitoring as stable as possible. For example, in the case where a combustion air supply nozzle 48 is provided for the melting furnace shown in FIG. 3 near the pyrolysis gas inlet port 42 of the melting furnace 4, the thermometer 46 is preferably disposed in a position upstream of the nozzle 48, from which the thermometer 46 can monitor the inside of the upper part of the furnace 4 melting through the nozzle 48, as illustrated. This location of the thermometer 46 allows a flow of combustion air to be used from the nozzle 48 to the interior of the melting furnace 4a to prevent ash or the like in the melting furnace 4 from obstructing a thermometer detection window 46, by this a temperature monitoring in a stable way.

La posición del termómetro 46 se puede escoger dentro de un intervalo cerca del quemador 40, especialmente en un intervalo tan cerca del quemador 40 que la ignición del quemador 40 puede provocar la combustión de los gases sin quemar. The position of the thermometer 46 can be chosen within a range near the burner 40, especially in an interval so close to the burner 40 that ignition of the burner 40 can cause combustion of the unburned gases.

Este horno de gasificación-fusión está adicionalmente provisto de un sistema 50 de control mostrado en la FIG. 2, en el que se introducen individualmente señales de salida (señales de detección) del analizador 45 de oxígeno y del termómetro 46. This gasification-melting furnace is additionally provided with a control system 50 shown in FIG. 2, in which output signals (detection signals) of the oxygen analyzer 45 and the thermometer 46 are individually input.

Este sistema 50 de control está configurado con un ordenador etc., que incluye funcionalmente una sección 52 de control del quemador y una sección 54 de control del alimentador de desechos. La sección 52 de control del quemador genera las señales de orden respectivas para efectuar la detención temporal y la reignición del quemador This control system 50 is configured with a computer etc., which functionally includes a burner control section 52 and a waste feeder control section 54. The burner control section 52 generates the respective order signals to effect the temporary stop and the reignition of the burner

40. La sección 54 de control del alimentador de desechos genera las señales de orden respectivas para efectuar el cierre temporal y la apertura del alimentador 2 de desechos. 40. Control section 54 of the waste feeder generates the respective order signals to effect the temporary closure and opening of the waste feeder 2.

Se describe a continuación el funcionamiento de este horno de gasificación-fusión y un procedimiento de control de funcionamiento realizado por el sistema 50 de control haciendo referencia también a un diagrama de flujo de la FIG. The operation of this gasification-melting furnace and an operation control procedure performed by the control system 50 are also described below with reference also to a flow chart of FIG.

4. Four.

En un “estado de funcionamiento normal” (etapa S1) mostrado en la FIG. 4, el alimentador 2 de desechos está activado y el quemador 40 del horno 4 de fusión se ha encendido. En este estado de funcionamiento normal, el alimentador 2 de desechos alimenta desechos tales como residuos sólidos municipales al horno 3 de gasificación a través del puerto 30 de entrada de desechos del horno 3. Los desechos se llevan a una combustión primaria en el lecho 26 fluidizado dentro del horno 3, produciendo por ello gases de pirolisis. Los gases de pirolisis se alimentan desde el puerto 38 de salida de gas de pirolisis en la parte superior del horno hasta el puerto 42 de entrada de gases de pirolisis del horno 4 de fusión a través de la conducción 44 y se introducen en la parte superior del horno 4 a través del puerto 42 de entrada. En el horno 4 de fusión, los constituyentes combustibles en los gases de pirolisis se queman adicionalmente a alta temperatura, produciendo de este modo calor que funde la ceniza contenida en el gas en forma de escoria. Esta escoria se adhiere a las paredes del horno, y fluye adicionalmente hacia abajo al puerto 43 de descarga de escoria en el fondo del horno para ser retirada al exterior del horno. In a "normal operating state" (step S1) shown in FIG. 4, the waste feeder 2 is activated and the burner 40 of the melting furnace 4 has been ignited. In this normal operating state, the waste feeder 2 feeds waste such as municipal solid waste to the gasification furnace 3 through the furnace waste inlet port 30 3. The wastes are carried to a primary combustion in the fluidized bed 26 inside the oven 3, thereby producing pyrolysis gases. The pyrolysis gases are fed from the pyrolysis gas outlet port 38 in the upper part of the furnace to the pyrolysis gas inlet port 42 of the melting furnace 4 through the conduit 44 and are introduced in the upper part from oven 4 through the inlet port 42. In the melting furnace 4, the combustible constituents in the pyrolysis gases are additionally burned at high temperature, thereby producing heat that melts the ash contained in the slag-shaped gas. This slag adheres to the oven walls, and additionally flows down to the slag discharge port 43 at the bottom of the oven to be removed outside the oven.

La temperatura en la parte superior del horno 4 de fusión se mantiene alta por medio del quemador 40 ya encendido. Sin embargo, con la temperatura de la parte superior del horno ya en 1.300ºC, la combustión espontánea de componentes no quemados puede mantener la temperatura en el horno alta durante un rato, incluso si se detiene el funcionamiento del quemador auxiliar. Por consiguiente, desde un punto de vista de ahorro de combustible y de temas medioambientales (en vista de las restricciones de las emisiones de CO2), es deseable una apropiada detención del funcionamiento del quemador. The temperature in the upper part of the melting furnace 4 is kept high by means of the burner 40 already lit. However, with the temperature of the top of the oven already at 1,300 ° C, spontaneous combustion of unburned components can keep the temperature in the oven high for a while, even if the auxiliary burner operation stops. Therefore, from a fuel saving and environmental issues point of view (in view of the restrictions on CO2 emissions), an appropriate stop of the burner operation is desirable.

Por este motivo, cuando un presente estado de funcionamiento coincide con un estado de detención del quemador preestablecido (etapa S2), el sistema 50 de control genera una señal de orden de detención del quemador (etapa S3) para detener el funcionamiento del quemador 40. For this reason, when a present operating state coincides with a preset burner stop state (step S2), the control system 50 generates a burner stop order signal (step S3) to stop the operation of the burner 40.

Las condiciones de detención del quemador se pueden establecer de varios modos. Por ejemplo, el estado puede incluir preferentemente lo siguiente. The burner stop conditions can be set in several ways. For example, the state may preferably include the following.

1) Se ha mantenido un estado en el que la temperatura de la parte superior del horno detectada por el termómetro 46 es igual o mayor que una temperatura preestablecida de detención del quemador (por ejemplo, 1.100ºC), durante un periodo específico de tiempo (por ejemplo, 30 minutos). Una estimación de la “temperatura de la parte superior del horno” se puede efectuar comprobando un valor instantáneo en intervalos de muestreo apropiados o basada en un valor promedio móvil de la temperatura de la parte superior del horno durante un periodo apropiado de tiempo (por ejemplo, el anteriormente mencionado periodo de tiempo específico). Establecer este 1) como condición tiene una ventaja de permitir que el termómetro 46 para el cumplimiento confirmadamente de la condición se use también como medio para tomar una elección de detener la carga de desechos descrita posteriormente o reencender el 1) A state has been maintained in which the temperature of the upper part of the oven detected by the thermometer 46 is equal to or greater than a pre-set temperature of the burner stop (for example, 1,100 ° C), for a specific period of time ( for example, 30 minutes). An estimate of the "temperature of the upper part of the oven" can be made by checking an instantaneous value at appropriate sampling intervals or based on a moving average value of the temperature of the upper part of the oven for an appropriate period of time (for example , the aforementioned specific time period). Establishing this 1) as a condition has an advantage of allowing the thermometer 46 to confirm compliance with the condition also be used as a means to make a choice to stop the waste load described below or to restart the

quemador burner

2) Un valor promedio móvil de bajos valores caloríficos es igual o mayor que un valor calorífico preestablecido (por ejemplo 2.000 kcal/kg). El “bajo valor calorífico” al que nos referimos aquí quiere decir la cantidad de calor poseído por los desechos alimentados por el alimentador 2 de desechos al horno 3 de gasificación por unidad de tiempo, que corresponde a la cantidad de calor del material de desecho. 2) A moving average value of low calorific values is equal to or greater than a preset calorific value (for example 2,000 kcal / kg). The "low calorific value" referred to here means the amount of heat possessed by the wastes fed by the waste feeder 2 to the gasification oven 3 per unit of time, which corresponds to the amount of heat of the waste material.

La cantidad de calor que poseen los desechos, posiblemente calculado del balance de calor de la planta de eliminación de residuos, por ejemplo, como se describe en la publicación de patente japonesa sin examinar No. 2004-37049, se puede considerar aproximadamente que es igual a la generación Q de calor del gas de escape calculada basado en el caudal de gas de escape Fe (Nm3/h) detectado por un medidor de caudal de gas de escape provisto en una localización aguas abajo del filtro 12 de bolsa y la temperatura del gas de escape Te (ºC) detectada por un sensor de temperatura del gas de escape provisto en una localización similar. Específicamente, dado el calor específico cE del gas de escape, la generación Q (kcal/h) de calor de escape es expresa en la siguiente ecuación: The amount of heat possessed by the wastes, possibly calculated from the heat balance of the waste disposal plant, for example, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-37049, can be considered approximately equal to the Q generation of calculated exhaust gas heat based on the exhaust gas flow rate Fe (Nm3 / h) detected by an exhaust gas flowmeter provided at a location downstream of the bag filter 12 and the temperature of the Exhaust gas Te (ºC) detected by an exhaust gas temperature sensor provided in a similar location. Specifically, given the specific heat cE of the exhaust gas, the Q (kcal / h) generation of exhaust heat is expressed in the following equation:

Q = cE x Fe x Te Q = cE x Fe x Te

Para un cálculo calorífico más preciso, se tiene en cuenta preferentemente la entrada de calor por otros medios (por ejemplo, aire, agua y combustible auxiliar del quemador 40) y la generación de calor por estos medios, además de la generación Q de calor del gas de escape, para el cálculo del valor calorífico. For a more precise calorific calculation, the heat input by other means (for example, air, water and auxiliary fuel of the burner 40) and the heat generation by these means, in addition to the heat generation Q of the heat exhaust gas, for the calculation of the calorific value.

Solo uno o ambos de 1) y 2) mencionados anteriormente se pueden emplear como condición de detención del quemador. Específicamente, se puede provocar que se detenga el quemador 40 cuando se satisface por lo menos uno de 1) y 2) o cuando se satisfacen ambos de 1) y 2). Only one or both of 1) and 2) mentioned above can be used as a burner stop condition. Specifically, burner 40 may be caused to stop when at least one of 1) and 2) is satisfied or when both of 1) and 2) are satisfied.

El resultado de la señal de orden de detección del quemador en la etapa S3 se puede usar directamente como señal de control, o utilizarla como señal de notificación para un operador. En el anterior caso, la señal de orden de detención del quemador puede realizar el control automático del quemador 40, cuando entra en un accionador del quemador 40. En el último caso, la señal de orden de detención del quemador se puede introducir por ejemplo en un panel de funcionamiento para que haga lucir un indicador sobre el panel de funcionamiento, notificando de este modo al operador un momento apropiado de detención del quemador para permitirle detener el funcionamiento del quemador 40, por intervención manual, en un momento apropiado. The result of the burner detection order signal in step S3 can be used directly as a control signal, or used as a notification signal for an operator. In the previous case, the burner stop order signal can perform automatic control of the burner 40, when it enters a burner actuator 40. In the latter case, the stop burner order signal can be entered for example in an operation panel to display an indicator on the operation panel, thereby notifying the operator of an appropriate burner stop time to allow it to stop the operation of the burner 40, by manual intervention, at an appropriate time.

Después de detener de este modo el funcionamiento del quemador 40, se reenciende el quemador 40 en un momento apropiado. Si el quemador 40 se reenciende a una temperatura igual o inferior a la temperatura de ignición espontánea de los gases sin quemar después de que la temperatura de la parte superior del horno se ha vuelto igual After stopping the operation of the burner 40, the burner 40 is re-ignited at an appropriate time. If the burner 40 is reignited at a temperature equal to or lower than the temperature of spontaneous ignition of the unburned gases after the temperature of the upper part of the oven has become the same

o inferior a la temperatura de ignición espontánea por una razón u otra después de una detención temporal del quemador 40, la reignición del quemador 40 puede inducir potencialmente una explosión dependiendo de la concentración de gases sin quemar. or below the temperature of spontaneous ignition for one reason or another after a temporary stop of the burner 40, the reignition of the burner 40 can potentially induce an explosion depending on the concentration of unburned gases.

Por consiguiente, el sistema 50 de control de esta realización envía la señal de orden de detención de la carga de desechos para detener la operación de carga de desechos del alimentador 2 de desechos (etapa S5) en un punto en el tiempo cuando la temperatura de la parte superior del horno detectada por el termómetro 46 cae por debajo de una temperatura preestablecida de detención de la carga de residuos (900ºC en esta realización) (Si en la etapa S4). Similarmente a la señal de orden de detención del quemador, la señal de orden de detención de la carga de desechos también puede entrar directamente en, por ejemplo, una porción motora del alimentador 2 de desechos para que funcione como señal para detener automáticamente la operación de carga de desechos del alimentador 2 de desechos, o puede entrar en el panel de funcionamiento y similares para encender su indicador para funcionar como señal para notificar al operador un tiempo apropiado de detención de la carga de desechos. Accordingly, the control system 50 of this embodiment sends the stop order signal of the waste load to stop the waste loading operation of the waste feeder 2 (step S5) at a point in time when the temperature of the upper part of the oven detected by the thermometer 46 falls below a pre-set temperature for stopping the waste load (900 ° C in this embodiment) (If in step S4). Similar to the burner stop order signal, the stop load stop signal can also enter directly into, for example, a motor portion of the waste feeder 2 to function as a signal to automatically stop the operation of waste load from waste feeder 2, or it may enter the operation panel and the like to turn on its indicator to function as a signal to notify the operator of an appropriate time to stop the waste load.

En la etapa S4 anterior, la señal de orden de detención de la carga de desechos se puede producir inmediatamente al caer la temperatura de la parte superior del horno hasta la temperatura de detención de la carga de residuos. Sin embargo, para excluir el riesgo de reignición en un punto en el tiempo cuando la temperatura de la parte superior del horno ha caído repentinamente por una razón u otra, es preferible que la señal de orden de detención de la carga de residuos se produzca después de un estado en el que la temperatura de la parte superior del horno ha descendido hasta que la temperatura de detención de la carga de residuos ha continuado durante un periodo específico de tiempo (por ejemplo, de 2 a 20 segundos). In step S4 above, the stop order signal of the waste load can be produced immediately upon lowering the temperature of the upper part of the oven to the stop temperature of the waste load. However, to exclude the risk of reignition at a point in time when the temperature of the top of the furnace has suddenly dropped for one reason or another, it is preferable that the stop order signal of the waste load occurs afterwards. of a state in which the temperature of the upper part of the furnace has decreased until the stopping temperature of the waste load has continued for a specific period of time (for example, from 2 to 20 seconds).

La anteriormente mencionada detención de la operación de carga de desechos incrementa la concentración de oxígeno contenido en los gases alimentados desde el horno 3 de gasificación al horno 4 de fusión para crear un estado seguro para la reignición del quemador 40 en el interior del horno 4 de fusión. En vista de esto, el sistema 50 de control monitoriza la concentración de oxígeno en los gases detectada por el analizador 45 de oxígeno y produce una señal de orden de reignición del quemador (etapa S8) en un punto en el tiempo cuando la concentración ha llegado a una concentración preestablecida de reignición del quemador (10% en esta realización) (Si en la etapa S6). The aforementioned stoppage of the waste loading operation increases the concentration of oxygen contained in the gases fed from the gasification furnace 3 to the melting furnace 4 to create a safe state for the reignition of the burner 40 inside the furnace 4 fusion. In view of this, the control system 50 monitors the concentration of oxygen in the gases detected by the oxygen analyzer 45 and produces a burner reignition order signal (step S8) at a point in time when the concentration has reached at a pre-set concentration of burner reignition (10% in this embodiment) (If in step S6).

Si la concentración de oxígeno no se ha incrementado hasta la concentración de reignición del quemador, el sistema 50 de control envía la señal de orden de reignición del quemador en un punto en el tiempo cuando la temperatura de If the oxygen concentration has not increased to the burner reignition concentration, the control system 50 sends the burner reignition order signal at a point in time when the temperature of

la parte superior del horno llega a una temperatura específica (950ºC en esta realización) mayor que la temperatura de reignición del quemador debido a un incremento de la temperatura de la parte superior del horno por una razón u otra (Si en la etapa S7). Como la señal de detención del quemador, esta señal también se puede enviar directamente al accionador del quemador 40 para reencender automáticamente el quemador 40, o se puede enviar al panel de funcionamiento para indicar al operador un momento apropiado de reignición del quemador. the upper part of the oven reaches a specific temperature (950 ° C in this embodiment) higher than the burner re-ignition temperature due to an increase in the temperature of the upper part of the oven for one reason or another (If in step S7). Like the burner stop signal, this signal can also be sent directly to the burner actuator 40 to automatically re-ignite the burner 40, or it can be sent to the operating panel to indicate to the operator an appropriate burner re-ignition time.

Después de eso, verificando que el alimentador 2 de desechos está listo para reiniciar (Si en la etapa S9), el sistema de control 50 produce una señal de orden de reinicio al alimentador 2 de desechos para reiniciarlo (etapa S10). Esta etapa de reinicio se puede efectuar también manualmente por el operador. After that, verifying that the waste feeder 2 is ready to restart (If in step S9), the control system 50 produces a reset command signal to the waste feeder 2 to restart it (step S10). This restart stage can also be performed manually by the operator.

El funcionamiento anteriormente descrito asegura un alto grado de seguridad de reinicio del quemador 40 pretendiendo ahorro de combustible y supresión de las emisiones de CO2 por la detención del quemador en el momento apropiado. The operation described above ensures a high degree of safety of burner reset 40 in order to save fuel and suppress CO2 emissions by stopping the burner at the appropriate time.

Otro ejemplo de funcionamiento para asegurar tal alto grado de seguridad se muestra en la FIG. 5. El procedimiento de control de funcionamiento mostrado en esta Figura incluye el funcionamiento hasta un punto de producir la señal de orden de reignición del quemador (etapa S3) que es igual a lo que se muestra en la FIG. 4. Después de la producción de esa señal, el sistema 50 de control produce la señal de orden de reignición del quemador (etapa S12) en un punto en el tiempo cuando la temperatura de la parte superior del horno ha caído hasta una temperatura preestablecida de reignición del quemador (1000ºC en esta realización) (Si en la etapa S11). Another example of operation to ensure such a high degree of safety is shown in FIG. 5. The operation control procedure shown in this Figure includes operation to a point of producing the burner reignition order signal (step S3) that is equal to what is shown in FIG. 4. After the production of that signal, the control system 50 produces the burner reignition order signal (step S12) at a point in time when the temperature of the top of the oven has fallen to a pre-set temperature of burner reignition (1000 ° C in this embodiment) (If in step S11).

La temperatura de reignición del quemador se establece en una temperatura tan alta como para prevenir fiablemente la combustión anormal de los gases sin quemar debido a la reignición del quemador 40 a esa temperatura para asegurar por ello un alto grado de seguridad. En general, se emplea deseablemente una temperatura a la que se ha asegurado la seguridad por ensayo o similares, siendo obtenida la temperatura multiplicando la temperatura de ignición espontánea de los gases sin quemar (apropiadamente 680ºC en el caso de gas natural, por ejemplo) por un factor de seguridad suficiente. The burner reignition temperature is set at such a high temperature as to reliably prevent abnormal combustion of unburned gases due to the burner 40 reignition at that temperature to thereby ensure a high degree of safety. In general, a temperature at which safety has been ensured by test or the like is desirably employed, the temperature being obtained by multiplying the temperature of spontaneous ignition of unburned gases (appropriately 680 ° C in the case of natural gas, for example) by A sufficient safety factor.

Este tipo de funcionamiento puede prevenir también el enfriamiento excesivo del interior del horno 4 de fusión con antelación y asegurar un alto grado de seguridad de reignición del quemador, reencendiendo el quemador 40 durante la caída de la temperatura en el horno poco después de la detención temporal del quemador 40. This type of operation can also prevent excessive cooling of the interior of the melting furnace 4 in advance and ensure a high degree of re-ignition safety of the burner, reigning the burner 40 during the temperature drop in the oven shortly after the temporary stop of the burner 40.

Este funcionamiento se puede efectuar en combinación con el funcionamiento mostrado en la FIG. 4, esto es, el funcionamiento de detener la carga de desechos para incrementar la concentración de oxígeno en los gases en el puerto de salida del horno de gasificación, para proporcionar una característica de seguro de fallos en el caso de que el quemador 40 no se cierre incluso cuando se produce la señal de orden de reignición del quemador en la etapa S12 o se vuelve imposible producir esta señal. This operation can be carried out in combination with the operation shown in FIG. 4, that is, the operation of stopping the waste load to increase the concentration of oxygen in the gases at the exit port of the gasification furnace, to provide a fault insurance feature in the event that the burner 40 is not close even when the burner reignition order signal occurs in step S12 or it becomes impossible to produce this signal.

El procedimiento de control de funcionamiento mostrado en la FIG. 4 incluye determinar la cadencia de reignición del quemador basada en la concentración de oxígeno en el gas después de detener la operación de carga de los desechos; sin embargo, como parámetro que afecta directamente a la concentración de oxígeno se puede monitorizar un valor acumulativo de la cantidad de aire suministrado a una corriente ascendente lateral desde el horno 4 de fusión después de la detención de la operación de carga de desechos, para determinar el momento de reignición del quemador basado en este valor acumulativo. Un ejemplo de esto se describirá con referencia a las FIGS. 6 y 7. The operation control procedure shown in FIG. 4 includes determining the rate of burner reignition based on the concentration of oxygen in the gas after stopping the waste loading operation; however, as a parameter that directly affects the oxygen concentration, a cumulative value of the amount of air supplied to a lateral upstream from the melting furnace 4 after stopping the waste loading operation can be monitored, to determine the burner reignition time based on this cumulative value. An example of this will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

Se proporciona una instalación mostrada en la FIG. 6 con un ventilador 60 y un medidor de flujo 62. El ventilador 60 es para suministrar aire al horno 3 de gasificación, aire que se suministra al interior de la caja 24 de viento del horno 3 de gasificación como gas de fluidización, y se suministra adicionalmente al interior del alojamiento 36 libre como aire de purga en algunos casos. El puerto 38 de salida de aire de pirolisis está provisto en la parte superior del horno. El medidor de flujo 62 se proporciona en una salida lateral del ventilador 60 para detectar el caudal de aire suministrado desde el ventilador 60 hasta el horno 3 de gasificación y producir una señal de detección referente al caudal detectado. Esta señal de detección se introduce en el sistema 50 de control. An installation shown in FIG. 6 with a fan 60 and a flow meter 62. The fan 60 is for supplying air to the gasification oven 3, air that is supplied inside the wind box 24 of the gasification oven 3 as a fluidization gas, and is supplied additionally inside the free housing 36 as purge air in some cases. The pyrolysis air outlet port 38 is provided at the top of the oven. The flow meter 62 is provided at a side outlet of the fan 60 to detect the flow of air supplied from the fan 60 to the gasification oven 3 and produce a detection signal relative to the detected flow rate. This detection signal is introduced into the control system 50.

La FIG. 7 muestra la operación de control del sistema 50 de control. La FIG. 7 muestra la operación hasta un punto de producir la señal de orden de detención de carga de desechos (etapas S1-S5) que es igual a la operación realizada en el procedimiento de control mostrado en la FIG. 4. Después de la producción de la señal de orden de detención de la carga de desechos, la sección 52 de control del quemador, desde un punto en el tiempo cuando se detiene la operación de carga de desechos, acumula la cantidad de aire suministrado al horno 3 de gasificación basada en la anteriormente mencionada señal de detección (etapa S6A), y produce la señal de orden de reignición del quemador (etapa S8) en un punto en el tiempo cuando el valor acumulativo obtenido de este modo llega a un valor fijo preestablecido (Si en la etapa S6B). FIG. 7 shows the control operation of the control system 50. FIG. 7 shows the operation to a point of producing the waste load stop order signal (steps S1-S5) that is equal to the operation performed in the control procedure shown in FIG. 4. After the production of the waste load stop order signal, the burner control section 52, from a point in time when the waste load operation is stopped, accumulates the amount of air supplied to the gasification oven 3 based on the aforementioned detection signal (step S6A), and produces the burner reignition order signal (step S8) at a point in time when the cumulative value obtained in this way reaches a fixed value preset (If in step S6B).

Esta operación de control permite también que el quemador 40 se reencienda en un momento cuando la concentración de oxígeno en la vecindad del quemador 40 se puede suponer que se ha incrementado hasta cierto punto como resultado del suministro de aire desde el ventilador 60 después de la detención temporal del quemador This control operation also allows the burner 40 to be restarted at a time when the oxygen concentration in the vicinity of the burner 40 can be assumed to have increased to some extent as a result of the supply of air from the fan 60 after stopping. temporary burner

40. Esto sirve para asegurar un alto grado de seguridad en el momento de reiniciar el quemador 40. 40. This serves to ensure a high degree of safety at the time of resetting the burner 40.

El aire sometido a la anteriormente mencionada etapa de acumulación incluye aire que se suministra de este modo a la corriente ascendente lateral del horno 4 de fusión para contribuir a una concentración incrementada de oxígeno dentro del horno 4 de fusión. Este aire no está por lo tanto limitado al aire suministrado al interior del horno 3 de gasificación. Por ejemplo, el aire de purga, si se suministra a la conducción 44 provista entre el horno 3 de gasificación y el horno 4 de fusión, está también incluido en el aire sometido a la etapa de acumulación. The air subjected to the aforementioned accumulation stage includes air that is thus supplied to the side updraft of the melting furnace 4 to contribute to an increased concentration of oxygen within the melting furnace 4. This air is therefore not limited to the air supplied to the interior of the gasification oven 3. For example, the purge air, if supplied to the line 44 provided between the gasification furnace 3 and the melting furnace 4, is also included in the air subjected to the accumulation stage.

Como se describe adicionalmente de este modo, la presente invención proporciona un método de funcionamiento para hacer funcionar un horno de gasificación-fusión provisto de un horno de gasificación para gasificar material de desecho de entrada, un horno de fusión configurado para quemar constituyentes combustibles contenidos en el gas de pirolisis producido en dicho horno de gasificación e introducido en el horno de fusión y fundir ceniza en el gas de pirolisis, y un quemador para la combustión auxiliar proporcionado en el horno de fusión. Este método de funcionamiento comprende: detener el funcionamiento del quemador cuando un estado de funcionamiento del horno de gasificación-fusión satisface una condición específica de detención del quemador; detener la carga del material de desecho en el horno de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador cae hasta una temperatura de detención de la carga de residuos preestablecida después de que el funcionamiento del quemador se ha detenido; reencender el horno en un punto en el tiempo cuando la concentración de oxígeno en el gas suministrado desde el horno de gasificación al horno de fusión se incrementa hasta una concentración de reignición del quemador preestablecida después de que se detiene la carga del material de desecho. As further described in this way, the present invention provides a method of operation for operating a gasification-melting furnace provided with a gasification furnace for gasifying inlet waste material, a melting furnace configured to burn combustible constituents contained in the pyrolysis gas produced in said gasification furnace and introduced into the melting furnace and melting ash in the pyrolysis gas, and a burner for auxiliary combustion provided in the melting furnace. This method of operation comprises: stopping the operation of the burner when a state of operation of the gasification-melting furnace satisfies a specific condition of stopping the burner; stop loading the waste material in the gasification furnace at a point in time when the temperature inside the melting furnace in the vicinity of the burner falls to a stop temperature of the preset waste load after the operation of the burner It has stopped; re-ignite the furnace at a point in time when the concentration of oxygen in the gas supplied from the gasification furnace to the melting furnace is increased to a pre-set burner re-concentration concentration after the loading of the waste material is stopped.

La posición en la que se detecta la “temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador”, se puede determinar apropiadamente dentro de un intervalo en el que la reignición del quemador puede provocar una combustión de gas sin quemar. The position in which the “temperature inside the melting furnace in the vicinity of the burner” is detected, can be properly determined within a range in which the reignition of the burner can cause combustion of unburned gas.

La expresión “detener la carga del material de desecho en el horno de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador cae hasta una temperatura preestablecida de detención de la carga de residuos” incluye no solo detener la carga del material de desecho en el momento cuando la temperatura dentro del horno de gasificación ha caído de la temperatura de detención de la carga de residuos, sino también detener la carga del material de desecho después de un estado en el que la temperatura de detención de la carga de residuos ha continuado durante un periodo preestablecido de tiempo, para excluir un caso de caída repentina de la temperatura de la parte superior del horno. The expression "stop loading the waste material in the gasification furnace at a point in time when the temperature inside the melting furnace in the vicinity of the burner falls to a pre-set temperature of stopping the waste load" includes not only stop loading the waste material at the time when the temperature inside the gasification furnace has fallen from the stopping temperature of the waste load, but also stop loading the waste material after a state in which the temperature of Detention of the waste load has continued for a pre-established period of time, to exclude a case of sudden temperature drop from the top of the oven.

Según este método de funcionamiento, en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del horno cae hasta una temperatura de detención de la carga de residuos (por ejemplo, en la aparición de un estado de temperatura en el que la combustión espontánea del gas sin quemar se ha vuelto difícil) después de que se detiene el funcionamiento del quemador, primeramente, detener la carga del material de desecho en el horno de gasificación puede incrementar la concentración de oxígeno en el gas suministrado desde el horno de gasificación al horno de fusión, y a continuación, la reignición del quemador en un punto en el tiempo cuando la concentración de oxígeno se ha incrementado hasta la concentración de reignición del quemador preestablecida puede asegurar la prevención de la combustión anormal del gas in quemar debido a la reignición, asegurando de este modo la combustión con éxito. According to this method of operation, at a point in time when the temperature inside the melting furnace in the vicinity of the furnace falls to a stop temperature of the waste load (for example, in the appearance of a temperature state in the that spontaneous combustion of unburned gas has become difficult) after the operation of the burner stops, first, stopping the loading of waste material in the gasification oven can increase the concentration of oxygen in the gas supplied from the oven from gasification to the melting furnace, and then the reignition of the burner at a point in time when the oxygen concentration has increased to the pre-established burner reignition concentration can ensure the prevention of abnormal combustion of the burning gas due to the reignition, thus ensuring combustion successfully.

Mientras tanto, en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador se incrementa hasta una temperatura preestablecida mayor que la temperatura de detención de la carga de residuos (por ejemplo, una temperatura suficientemente alta para prevenir la combustión anormal del gas sin quemar) después de que el quemador ha detenido su funcionamiento, el quemador se puede reencender sin tener en cuenta la concentración de oxígeno. Meanwhile, at a point in time when the temperature inside the melting furnace in the vicinity of the burner is increased to a pre-set temperature greater than the stopping temperature of the waste load (for example, a temperature high enough to prevent abnormal combustion of unburned gas) after the burner has stopped functioning, the burner can be re-ignited regardless of the oxygen concentration.

En este método de funcionamiento, después de que el funcionamiento del quemador se detiene cuando el estado de funcionamiento del horno de gasificación satisface una condición especificada de detención del quemador, el quemador se puede reencender en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador ha descendido hasta la temperatura de detención de la carga de residuos preestablecida. Este enfoque puede prevenir también la reignición del quemador en uno de sus intervalos de temperatura excesivamente baja (por ejemplo, un intervalo de temperatura en el que la combustión espontánea del gas sin quemar apenas ocurre), asegurando de este modo la combustión con éxito. In this method of operation, after the operation of the burner stops when the operating state of the gasification furnace satisfies a specified condition of stopping the burner, the burner can be re-ignited at a point in time when the temperature inside the oven melting in the vicinity of the burner has dropped to the stop temperature of the preset waste load. This approach can also prevent the reignition of the burner in one of its excessively low temperature ranges (for example, a temperature range in which spontaneous combustion of unburned gas hardly occurs), thereby ensuring successful combustion.

La condición de detención del quemador se puede establecer según sea apropiado. Sin embargo, si esta condición de detención del quemador es una condición tal que la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador o uno de sus valores promedio móviles se ha mantenido igual o mayor que una temperatura preestablecida de detención del quemador durante un periodo de tiempo específico, se pueden usar medios para detectar la anteriormente mencionada temperatura para elegir el momento de detención de la carga de residuos o el momento de reignición del quemador así como decidir sobre la condición de detención del quemador. The burner stop condition can be set as appropriate. However, if this burner stop condition is a condition such that the temperature inside the melting furnace in the vicinity of the burner or one of its moving average values has remained equal to or greater than a pre-set burner stop temperature during a specific period of time, means can be used to detect the aforementioned temperature to choose the moment of stopping of the waste load or the moment of reignition of the burner as well as deciding on the condition of stopping the burner.

En este método de funcionamiento, después de detener el funcionamiento del quemador cuando el estado de funcionamiento del horno de gasificación-fusión satisface la condición específica de detención de quemador y detener la carga del material de desecho en el horno de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador cae por debajo de la temperatura de carga de residuos In this method of operation, after stopping the operation of the burner when the operating state of the gasification-melting furnace satisfies the specific condition of stopping the burner and stopping the loading of waste material in the gasification furnace at a point in the time when the temperature inside the melting furnace in the vicinity of the burner falls below the waste loading temperature

preestablecida después de que el quemador ha detenido el funcionamiento, la operación para reencender el quemador se puede efectuar cuando el valor acumulativo de la cantidad de aire suministrado a la corriente ascendente lateral del horno de fusión desde un punto en el tiempo cuando la carga del material de desecho se detiene llega a un valor fijado. Este rendimiento permite una reignición asegurando una concentración de oxígeno suficiente en un intervalo de combustión del quemador, asegurando de este modo una combustión con éxito. preset after the burner has stopped operation, the operation to reignite the burner can be performed when the cumulative value of the amount of air supplied to the upstream side of the melting furnace from a point in time when the material load of waste stops it reaches a set value. This performance allows a reignition ensuring a sufficient oxygen concentration in a combustion range of the burner, thereby ensuring successful combustion.

Se proporciona como aparato de control de funcionamiento para efectuar el anteriormente mencionado método de funcionamiento un aparato que comprende: un alimentador de residuos para cargar el material de desecho en el horno de gasificación; un termómetro para detectar la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador; un analizador de oxígeno para detectar la concentración de oxígeno en la alimentación de gas desde el horno de gasificación al horno de fusión; y un sistema de control para controlar el funcionamiento del horno de gasificación basado en los resultados de detección del termómetro y del analizador de oxígeno. El anteriormente mencionado sistema de control incluye un controlador del quemador que produce una señal de orden de detención del quemador para detener el funcionamiento del quemador cuando un estado de funcionamiento del horno de gasificación-fusión satisface una condición de detención específica del quemador, y un controlador de carga de residuos que produce una señal de orden de detección de carga de residuos para detener que la carga de residuos cargue el material de desecho en el horno de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura detectada por el termómetro cae por debajo de una temperatura de detención de la carga de residuos después de que el quemador ha dejado de funcionar. El controlador del quemador produce una señal de orden de reignición del quemador en un punto en el tiempo cuando la concentración de oxígeno detectada por el analizador de oxígeno se incrementa hasta una concentración preestablecida de reignición del quemador después de que el alimentador de residuos ha dejado de cargar el material de desecho. An operation control apparatus for carrying out the above-mentioned method of operation is provided with an apparatus comprising: a waste feeder for loading the waste material in the gasification furnace; a thermometer to detect the temperature inside the melting furnace in the vicinity of the burner; an oxygen analyzer to detect the concentration of oxygen in the gas feed from the gasification oven to the melting furnace; and a control system to control the operation of the gasification furnace based on the detection results of the thermometer and the oxygen analyzer. The aforementioned control system includes a burner controller that produces a burner stop order signal to stop the burner operation when a gasification-melting furnace operating state satisfies a specific burner stop condition, and a controller of waste load that produces a waste load detection order signal to stop the waste load from loading the waste material in the gasification furnace at a point in time when the temperature detected by the thermometer falls below a stop temperature of the waste load after the burner has stopped working. The burner controller produces a burner reignition order signal at a point in time when the oxygen concentration detected by the oxygen analyzer is increased to a pre-set concentration of burner reignition after the waste feeder has stopped Load waste material.

En este aparato, después de que el quemador ha dejado de funcionar, el controlador del quemador puede producir la señal de reignición del quemador sin tener en cuenta la concentración de oxígeno en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro del horno de fusión en la vecindad del quemador detectada por el termómetro se incrementa hasta una temperatura preestablecida más alta que la temperatura de detención de carga de residuos. In this apparatus, after the burner has stopped working, the burner controller can produce the burner reignition signal without taking into account the oxygen concentration at a point in time when the temperature inside the melting furnace in the Burner vicinity detected by the thermometer is increased to a preset temperature higher than the waste load stop temperature.

También se proporciona como otro aparato de control de funcionamiento para efectuar el anteriormente mencionado método de funcionamiento un aparato que comprende: un alimentador de residuos para cargar material de desecho en un horno de gasificación; un termómetro para detectar la temperatura dentro de un horno de fusión en la vecindad de un quemador; y un sistema de control para controlar el funcionamiento del quemador basado en los resultados de detección del termómetro; en el que el sistema de control produce una señal de detención del quemador para detener el funcionamiento del quemador cuando un estado de funcionamiento del horno de gasificación-fusión satisface una condición específica de detención del quemador así como una señal de reignición del quemador para reiniciar el funcionamiento del quemador en un punto en el tiempo cuando la temperatura detectada por el termómetro cae por debajo de una concentración preestablecida de reignición del quemador después de que el quemador ha detenido el funcionamiento. Also provided as another operation control apparatus for carrying out the aforementioned method of operation is an apparatus comprising: a waste feeder for loading waste material in a gasification furnace; a thermometer to detect the temperature inside a melting furnace in the vicinity of a burner; and a control system to control burner operation based on thermometer detection results; wherein the control system produces a burner stop signal to stop the burner operation when a gasification-melting furnace operating state satisfies a specific burner stop condition as well as a burner reignition signal to reset the burner. burner operation at a point in time when the temperature detected by the thermometer falls below a pre-set concentration of burner reignition after the burner has stopped operation.

Es preferible que la condición de detención del quemador del anteriormente descrito aparato incluya que la temperatura detectada por el termómetro o su valor promedio móvil se haya mantenido igual o mayor que una temperatura de detención del quemador preestablecida durante un periodo de tiempo específico. It is preferable that the burner stop condition of the above described apparatus includes that the temperature detected by the thermometer or its moving average value has been maintained equal to or greater than a preset burner stop temperature for a specific period of time.

También se proporciona como otro aparato de control de funcionamiento para efectuar el anteriormente descrito método de funcionamiento un aparato que comprende: un controlador del quemador que produce una señal de detención del quemador para detener el funcionamiento de un quemador cuando un estado de funcionamiento de un horno de gasificación-fusión satisface una condición específica de detención del quemador; y un controlador de carga de residuos que produce una señal de orden de detención de carga de residuos para detener que un alimentador de residuos cargue el material de desecho en un horno de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura detectada por un termómetro cae por debajo de una temperatura preestablecida de detención de la carga de residuos después de que el quemador ha detenido el funcionamiento, en el que el controlador del quemador acumula la cantidad de aire detectada por un detector de la cantidad de aire desde un punto en el tiempo cuando el alimentador de residuos ha dejado de cargar el material de desecho y genera una señal de reignición del quemador para reiniciar el funcionamiento del quemador en un punto en el tiempo cuando un valor acumulativo obtenido de este modo llega a un valor fijo preestablecido. Also provided as another operation control apparatus for effecting the above-described method of operation is an apparatus comprising: a burner controller that produces a burner stop signal to stop the operation of a burner when an oven operating state gasification-fusion satisfies a specific burner stop condition; and a waste charge controller that produces a stop loading order signal to stop a waste feeder from loading the waste material in a gasification oven at a point in time when the temperature detected by a thermometer drops below a pre-set temperature for stopping the waste load after the burner has stopped operation, in which the burner controller accumulates the amount of air detected by a detector of the amount of air from a point in time when the waste feeder has stopped loading the waste material and generates a burner reignition signal to restart the burner operation at a point in time when a cumulative value obtained in this way reaches a predetermined fixed value.

Cada uno de los aparatos de control de funcionamiento anteriormente descrito puede configurar un excelente horno de gasificación-fusión en combinación con un horno de gasificación para gasificar material de desecho de entrada, un alimentador de residuos para cargar material de desecho en el horno de gasificación, un horno de fusión configurado para quemar constituyentes combustibles contenidos en el gas de pirolisis producido en dicho horno de gasificación e introducido en el horno de fusión y fundir la ceniza en el gas de pirolisis, y un quemador para combustión proporcionado en el horno de fusión. Each of the operation control devices described above can configure an excellent gasification-melting furnace in combination with a gasification furnace for gasifying inlet waste material, a waste feeder for loading waste material into the gasification furnace, a melting furnace configured to burn combustible constituents contained in the pyrolysis gas produced in said gasification furnace and introduced into the melting furnace and melting the ash in the pyrolysis gas, and a combustion burner provided in the melting furnace.

A continuación se describe una realización como se obtiene en el curso de la presente invención con referencia a la FIG. 8. An embodiment is described below as obtained in the course of the present invention with reference to FIG. 8.

La FIG. 8 muestra la configuración global de una planta de eliminación de residuos que incluye un horno de FIG. 8 shows the global configuration of a waste disposal plant that includes a furnace

gasificación-fusión al que se aplica la presente segunda invención. Esta planta está provista de un horno 110 de gasificación-fusión, una sección 112 de alimentación de desechos para alimental materiales de desecho, esto es, artículos de desecho para el horno 110 de gasificación-fusión y una sección 114 de tratamiento de gas para tratar gases descargados del horno 110 de gasificación-fusión. gasification-fusion to which the present second invention is applied. This plant is provided with a gasification-melting furnace 110, a waste feed section 112 for feed waste materials, that is, waste articles for the gasification-melting furnace 110 and a gas treatment section 114 for treating gases discharged from the gasification-fusion furnace 110.

La sección 112 de alimentación de desechos está equipada con un foso 116 de desechos, un transportador 118 de desechos y un alimentador 120 de desechos. El foso 116 de desechos recibe y almacena antes los artículos de desecho a tratar que se llevan desde el exterior de la planta. El transportador 118 de desechos, provisto de una grúa, agarra los desechos en el foso 116 de desechos y mueve los mismos al alimentador 120 de desechos. El alimentador 120 de desechos tiene una tolva 122, que recibe los desechos alimentados del transportador 118 de desechos. La cantidad de desechos cargados corresponde a una cantidad de carga de desechos alimentados al horno 110 de gasificación-fusión. El alimentador 120 de desechos, que incorpora un transportador de tornillo, suministra los desechos arrojados a la tolva 122 para el horno 110 de gasificación-fusión. The waste feed section 112 is equipped with a waste pit 116, a waste conveyor 118 and a waste feeder 120. Waste pit 116 receives and stores beforehand the waste items to be treated that are carried from outside the plant. The waste conveyor 118, provided with a crane, grabs the waste in the waste pit 116 and moves it to the waste feeder 120. The waste feeder 120 has a hopper 122, which receives the waste fed from the waste conveyor 118. The amount of charged waste corresponds to a load amount of waste fed to the gasification-melting furnace 110. The waste feeder 120, which incorporates a screw conveyor, supplies the waste thrown into the hopper 122 for the gasification-melting furnace 110.

El horno 110 de gasificación-fusión tiene un horno 124 de gasificación y un horno 126 de fusión. El horno 124 de gasificación efectúa la pirolisis de los desechos cargados del alimentador 120 de desechos, produciendo por ello gases de pirolisis. Como horno 124 de gasificación, se puede emplear, por ejemplo, un conocido horno de lecho fluidizado o kiln. El horno 126 de fusión quema los constituyentes combustibles en los gases de pirolisis a alta temperatura para fundir las cenizas contenidas en los gases en forma de escoria. La escoria se adhiere a la pared del horno del horno 126 de fusión, por ejemplo. El horno 126 de fusión está provisto de un puerto 128 de descarga de escoria en el fondo del horno. El puerto 128 de descarga de escoria es para descargar la escoria que se adhiere a la pared del horno y fluye hacia abajo desde allí hasta el exterior del horno. En este horno 126 de fusión, se efectúa según se requiera la combustión de combustible auxiliar por medio de un quemador no dibujado para ajustar la temperatura dentro del horno. The gasification-melting furnace 110 has a gasification furnace 124 and a melting furnace 126. The gasification furnace 124 effects the pyrolysis of the wastes loaded from the waste feeder 120, thereby producing pyrolysis gases. As gasification furnace 124, for example, a known fluidized bed kiln or kiln can be used. The melting furnace 126 burns the combustible constituents in the high temperature pyrolysis gases to melt the ashes contained in the slag-shaped gases. The slag adheres to the furnace wall of the melting furnace 126, for example. The melting furnace 126 is provided with a slag discharge port 128 at the bottom of the furnace. The slag discharge port 128 is for discharging the slag that adheres to the oven wall and flows down from there to the outside of the oven. In this melting furnace 126, combustion of auxiliary fuel is carried out by means of a burner not drawn to adjust the temperature inside the furnace.

La sección 114 de tratamiento de gas está provista de una caldera 130 de recuperación de calor, una cámara 132 de enfriamiento, un colector 134 de polvo, un ventilador 136 de tiro inducido y una chimenea 138. The gas treatment section 114 is provided with a heat recovery boiler 130, a cooling chamber 132, a dust collector 134, an induced draft fan 136 and a chimney 138.

La caldera 130 de recuperación de calor es para recuperar calor del gas de escape de alta temperatura descargado del horno 126 de fusión, específicamente para producir vapor de agua usando el calor que posee el gas de escape y descargando el vapor de agua. El caudal de la corriente de vapor de agua, es decir, la cantidad de vapor de agua producido en la caldera 130 de recuperación de calor por unidad de tiempo, sirve como parámetro correspondiente al valor calorífico de los desechos cargados en el horno 110 de gasificación-fusión por unidad de tiempo. The heat recovery boiler 130 is for recovering heat from the high temperature exhaust gas discharged from the melting furnace 126, specifically to produce water vapor using the heat possessed by the exhaust gas and discharging the water vapor. The flow rate of the water vapor stream, that is, the amount of water vapor produced in the heat recovery boiler 130 per unit of time, serves as a parameter corresponding to the calorific value of the wastes loaded in the gasification furnace 110 -fusion per unit of time.

La cámara 132 de enfriamiento está equipada con una estructura de torre en la que se introduce el gas descargado de la caldera 130 de recuperación de calor, un pulverizador para pulverizar agua de refrigeración dentro de la estructura de la torre, un sensor de temperatura para detectar la temperatura del gas en una salida de la estructura de torre y un controlador para regular el caudal del agua de refrigeración suministrada por el pulverizador para hacer que la temperatura del gas de salida detectada por el sensor de temperatura se mantenga constante. The cooling chamber 132 is equipped with a tower structure in which the gas discharged from the heat recovery boiler 130, a sprayer for spraying cooling water into the tower structure, a temperature sensor to detect is introduced the temperature of the gas at an outlet of the tower structure and a controller to regulate the flow of the cooling water supplied by the sprayer to make the temperature of the outlet gas detected by the temperature sensor remain constant.

El colector 134 de polvo captura polvo o similares contenido en el gas descargado de la cámara 132 de enfriamiento. El gas sin el polvo del colector 134 de polvo se descarga a través de la chimenea 138 vía el ventilador 136 de tiro inducido. The dust collector 134 captures dust or the like contained in the gas discharged from the cooling chamber 132. The dust-free gas from the dust collector 134 is discharged through the chimney 138 via the induced draft fan 136.

Esta planta adicionalmente incluye una unidad 140 de ajustador de basicidad. La unidad 140 de ajustador de basicidad, para ajustar la basicidad de la escoria descargada a través del puerto 128 de descarga de escoria del horno 126 de fusión, comprende un alimentador 142 del ajustador de basicidad, un medidor 144 del caudal de vapor de agua, una porción 146 de producción de la cantidad de carga de desechos y un controlador 150. This plant additionally includes a basicity adjuster unit 140. The basicity adjuster unit 140, to adjust the basicity of the slag discharged through the slag discharge port 128 of the melting furnace 126, comprises a feeder 142 of the basicity adjuster, a water vapor flow meter 144, a production portion 146 of the amount of waste load and a controller 150.

El alimentador 142 del ajustador de basicidad, para suministrar un ajustador de basicidad a los desechos cargados en el horno 124 de gasificación, comprende un transportador 147 de tornillo que sirve como medio de transporte para suministrar el ajustador de basicidad y un motor 148 para mover el transportador 147 de tornillo. El ajustador de basicidad se selecciona apropiadamente. Esta realización está destinada solo para excesivamente alta basicidad de la escoria descargada, de modo que se selecciona como ajustador de basicidad arena de cuarzo (SiO2) para disminuir la basicidad de la escoria. The feeder 142 of the basicity adjuster, for supplying a basicity adjuster to the wastes loaded in the gasification furnace 124, comprises a screw conveyor 147 which serves as a means of transport for supplying the basicity adjuster and a motor 148 for moving the screw conveyor 147. The basicity adjuster is selected appropriately. This embodiment is intended only for excessively high basicity of the discharged slag, so that quartz sand (SiO2) basicity adjuster is selected to decrease the basicity of the slag.

El medidor 144 de caudal de vapor de agua mide el caudal del vapor de agua descargado, esto es, la cantidad de vapor de agua producido en la caldera 130 de recuperación de calor por unidad de tiempo. The water vapor flow meter 144 measures the flow rate of the discharged water vapor, that is, the amount of water vapor produced in the heat recovery boiler 130 per unit of time.

La porción 146 de producción de la cantidad de carga de desechos produce una señal de información con respecto al peso de los desechos cargados en el horno 124 de gasificación por unidad de tiempo. Específicamente, la porción 146 de producción de la cantidad de carga de desechos se proporciona adicionalmente al transportador 118 de desechos para calcular la cantidad de desechos transportada basada en la carga de peso aplicada el transportador 118 de desechos y al número de operaciones de transporte, y para proporcionarla al controlador 150 como información respecto a la cantidad de carga de desechos en el horno 110 de gasificación-fusión. The production portion 146 of the amount of waste load produces an information signal regarding the weight of the waste loaded in the gasification oven 124 per unit of time. Specifically, the production portion 146 of the amount of waste load is additionally provided to the waste conveyor 118 to calculate the amount of waste transported based on the weight load applied to the waste conveyor 118 and the number of transport operations, and to provide it to controller 150 as information regarding the amount of waste loading in the gasification-melting furnace 110.

El controlador 150, configurado con un microordenador etc., tiene una función de controlar totalmente toda la planta, incluyendo un calculador 152 del valor de basicidad esperado y un regulador 154 de la cantidad de ajustador de The controller 150, configured with a microcomputer etc., has a function of fully controlling the entire plant, including a calculator 152 of the expected basicity value and a regulator 154 of the amount of adjuster of

basicidad para servir como función de ajuste de la basicidad de la escoria. basicity to serve as a function to adjust the basicity of the slag.

La calculadora 152 del valor de basicidad esperado calcula un valor previsto de la basicidad de la escoria descargada del puerto 128 de descarga de escoria, basado en la señal de información respecto al peso de los desechos cargados en el horno 124 de gasificación por unidad de tiempo y del caudal del vapor de agua medido por el medidor 144 del caudal de vapor de agua. El cálculo de este valor esperado se consigue por una etapa de calcular el valor calorífico de los desechos por unidad de peso basado en la cantidad de desechos cargados por unidad de tiempo y el caudal del vapor de agua y una etapa de calcular el valor previsto de la basicidad basado en el valor calorífico de los desechos por unidad de peso. The calculator 152 of the expected basicity value calculates an expected value of the basicity of the slag discharged from the slag discharge port 128, based on the information signal regarding the weight of the waste loaded in the gasification furnace 124 per unit of time and of the water vapor flow rate measured by the water vapor flow meter 144. The calculation of this expected value is achieved by a step of calculating the calorific value of the waste per unit of weight based on the amount of waste loaded per unit of time and the flow rate of the water vapor and a step of calculating the expected value of the basicity based on the calorific value of the waste per unit of weight.

Hay una correlación entre el caudal del vapor de agua descargado o el valor calorífico de los desechos por unidad de peso y la basicidad de la escoria. Esta correlación se puede predeterminar por medidas reales. Específicamente, medir la basicidad real de la escoria que corresponde al caudal del vapor de agua por medio de un analizador durante un periodo de tiempo particular permite estimar la correlación, como se muestra en los Ejemplos discutidos posteriormente. La correlación se puede expresar aproximadamente, por ejemplo, en una ecuación de primer grado (ecuación lineal). There is a correlation between the discharge of the water vapor discharged or the calorific value of the waste per unit of weight and the basicity of the slag. This correlation can be predetermined by real measurements. Specifically, measuring the actual slag basicity that corresponds to the water vapor flow rate by means of an analyzer during a particular period of time allows the correlation to be estimated, as shown in the Examples discussed below. The correlation can be expressed approximately, for example, in a first degree equation (linear equation).

La calculadora 152 del valor de basicidad esperado almacena la correlación y calcula el valor esperado de la basicidad basado en la correlación y el caudal del vapor de agua medido de hecho por el medidor 144 del caudal de vapor de agua. The calculator 152 of the expected basicity value stores the correlation and calculates the expected value of the basicity based on the correlation and the water vapor flow measured in fact by the water vapor flow meter 144.

Como valor de caudal del vapor de agua descargado en el que está basado el cálculo del valor esperado de la basicidad, se adopta un valor medio de los valores del medidor 144 de caudal durante un periodo específico de tiempo. Este periodo de tiempo se puede establecer según sea apropiado, preferentemente en alrededor de 6 a 24 horas en términos generales. As the flow rate of the discharged water vapor on which the calculation of the expected value of the basicity is based, an average value of the values of the flow meter 144 is adopted over a specific period of time. This period of time can be established as appropriate, preferably in about 6 to 24 hours in general terms.

El regulador 154 de la cantidad de ajustador de basicidad determina la cantidad de ajustador de basicidad suministrada para hacer que la basicidad se aproxime a un valor objetivo preestablecido (por ejemplo, 0,5), basado en el valor esperado de la basicidad de la escoria calculado por la calculadora 152 del valor de basicidad esperado y la señal de información con respecto al peso de la entrada de desechos cargados desde la porción 146 de producción de la cantidad de carga de desechos. A continuación, para obtener la cantidad determinada de suministros, el regulador 154 de la cantidad de ajustador de basicidad produce una señal de control para el motor 148 del alimentador 142 del ajustador de basicidad para controlar su velocidad de rotación. Con antelación se puede preparar una relación entre el valor esperado y la cantidad real de suministro de ajustador de basicidad, basada en la teoría o simulación. The regulator 154 of the amount of basicity adjuster determines the amount of basicity adjuster supplied to make the basicity approximate a preset target value (e.g. 0.5), based on the expected value of the slag basicity calculated by calculator 152 of the expected basicity value and the information signal with respect to the weight of the input of waste loaded from the production portion 146 of the amount of waste load. Then, to obtain the determined quantity of supplies, the regulator 154 of the basicity adjuster quantity produces a control signal for the motor 148 of the feeder 142 of the basicity adjuster to control its rotation speed. A relationship between the expected value and the actual amount of basicity adjuster supply can be prepared in advance, based on theory or simulation.

En el anteriormente descrito aparato y método de ajuste de la basicidad de la escoria efectuado en este aparato, centrado en el parámetro (caudal del vapor de agua descargado de la caldera 130 de recuperación de calor aquí) con respecto al valor calorífico de los desechos que está relacionado estrechamente con la basicidad, el valor esperado de la basicidad se calcula basado en los valores detectados de ese parámetro y en la relación. Esto permite que la cantidad de ajustador de basicidad a suministrar se determine rápida y apropiadamente con una configuración simple usando una planta existente, al contrario de un método convencional en el que la operación se lleva a cabo por medio de una medida paralela de la basicidad real de la escoria por un analizador. In the above-described apparatus and method of adjustment of the slag basicity carried out in this apparatus, centered on the parameter (flow of water vapor discharged from the heat recovery boiler 130 here) with respect to the calorific value of the waste that is closely related to the basicity, the expected value of the basicity is calculated based on the detected values of that parameter and the relationship. This allows the amount of basicity adjuster to be supplied to be determined quickly and appropriately with a simple configuration using an existing plant, contrary to a conventional method in which the operation is carried out by means of a parallel measurement of the actual basicity of slag by an analyzer.

Este método se puede llevar a cabo incluso dentro de una planta que no incluye la anteriormente mencionada caldera 130 de recuperación de calor. En este caso, como parámetro con respecto al valor calorífico de los desechos se puede seleccionar, por ejemplo, un caudal del suministro de agua de refrigeración en la cámara 132 de enfriamiento. Dado que esta cámara 132 de enfriamiento, como se describe previamente, está provista de sensor de temperatura para detectar la temperatura del gas en la salida de la estructura de torre y de controlador para regular el caudal del suministro de agua de enfriamiento por el pulverizador para mantener constante la temperatura del gas de salida detectada por el sensor de temperatura, el caudal del suministro de agua de refrigeración corresponde al valor calorífico de los desechos cargados en el horno 110 de gasificación-fusión por unidad de tiempo. This method can be carried out even within a plant that does not include the aforementioned heat recovery boiler 130. In this case, for example, with respect to the calorific value of the waste, a flow rate of the cooling water supply in the cooling chamber 132 can be selected. Since this cooling chamber 132, as previously described, is provided with a temperature sensor to detect the temperature of the gas at the outlet of the tower structure and controller to regulate the flow of the cooling water supply by the sprayer to keep the temperature of the outlet gas detected by the temperature sensor constant, the flow rate of the cooling water supply corresponds to the calorific value of the waste loaded in the gasification-melting furnace 110 per unit of time.

La posición de alimentación del ajustador de basicidad no está limitada a una entrada lateral el horno 124 de gasificación, permitida que esté determinada apropiadamente en un intervalo aguas arriba del puerto 128 de descarga de escoria. Por ejemplo, la posición se puede determinar dentro de un intervalo entre el horno 124 de gasificación y el horno 126 de fusión o dentro de una cámara de combustión del horno 126 de fusión aguas arriba de su puerto 128 de descarga de escoria. The feed position of the basicity adjuster is not limited to a side inlet of the gasification furnace 124, allowed to be properly determined in a range upstream of the slag discharge port 128. For example, the position can be determined within a range between the gasification furnace 124 and the melting furnace 126 or within a combustion chamber of the melting furnace 126 upstream of its slag discharge port 128.

Ejemplos (no son parte de la presente invención) Examples (are not part of the present invention)

Aquí se describen ejemplos con respecto al ajuste de la basicidad de la escoria en la planta de eliminación de residuos mostrada en la FIG. 8 Examples are described here regarding the adjustment of the slag basicity in the waste disposal plant shown in FIG. 8

1) Acerca de la correlación entre valor calorífico de los desechos por unidad de peso y basicidad de la escoria. 1) About the correlation between calorific value of waste per unit weight and slag basicity.

Existe una correlación entre el valor calorífico de los desechos por unidad de peso y la basicidad de la escoria, correlación que se puede suponer que es aproximadamente una función de primer grado. There is a correlation between the calorific value of the wastes per unit of weight and the basicity of the slag, a correlation that can be assumed to be approximately a first degree function.

La FIG. 9 muestra los cambios anuales en el valor calorífico de los desechos por unidad de peso (kcal/kg) y la basicidad de la escoria en una cierta planta de eliminación de residuos. Esta figura indica claramente que el valor calorífico de los desechos y la basicidad varían similarmente entre sí. FIG. 9 shows the annual changes in the calorific value of the waste per unit of weight (kcal / kg) and the basicity of the slag in a certain waste disposal plant. This figure clearly indicates that the calorific value of the wastes and the basicity vary similarly with each other.

La FIG. 10 es una representación gráfica de las relaciones respectivas entre el valor calorífico de los desechos y la basicidad de la escoria determinada por las medidas reales en dos plantas de desecho de residuos (planta A y planta B). Como se muestra en esta Figura, cualquiera de las plantas A y B tiene una relación específica entre el valor calorífico de los desechos y la basicidad de la escoria. Las dos plantas A y B son tan diferentes entre sí en componentes de los desechos cargados en sus hornos de gasificación-fusión que las respectivas relaciones entre el valor calorífico de los desechos y la basicidad de la escoria en las plantas A y B difieren entre sí, aunque ambas relaciones se puede suponer aproximadamente que son funciones de primer grado. Por consiguiente, cada relación, cuando se introduce y almacena en la calculadora 152 del valor de basicidad esperada con antelación, permite a la calculadora 152 calcular rápidamente un valor esperado de la basicidad de la escoria basado en el parámetro correspondiente al valor calorífico de los desechos (por ejemplo, caudal del vapor de agua descargado de la caldera 30 de recuperación de calor). FIG. 10 is a graphic representation of the respective relationships between the calorific value of the waste and the basicity of the slag determined by the actual measurements in two waste disposal plants (plant A and plant B). As shown in this Figure, any of the plants A and B has a specific relationship between the calorific value of the waste and the basicity of the slag. The two plants A and B are so different from each other in components of the waste loaded in their gasification-melting furnaces that the respective relationships between the calorific value of the waste and the basicity of the slag in plants A and B differ from each other. , although both relationships can be approximately assumed to be first degree functions. Therefore, each relationship, when entered and stored in the calculator 152 of the expected basicity value in advance, allows the calculator 152 to quickly calculate an expected value of the slag basicity based on the parameter corresponding to the calorific value of the waste (for example, flow of water vapor discharged from heat recovery boiler 30).

2) Acerca de la relación entre valor esperado de basicidad de la escoria y cantidad de ajustador de basicidad. 2) About the relationship between expected slag basicity value and basicity adjuster amount.

Es posible determinar la relación entre el valor esperado de la basicidad de la escoria y la cantidad de suministro de ajustador de basicidad con antelación basado en la teoría o la simulación. Por ejemplo, con la suposición de solo ajuste hacia abajo de la basicidad de la escoria, se preestablece preferentemente como se muestra en la FIG. 11 una relación entre la cantidad de ajustador de basicidad (por ejemplo, arena de cuarzo) a suministrar (la cantidad de suministro correspondiente a la cantidad de desechos cargados por unidad de tiempo) y el valor esperado de la basicidad. Según este ajuste, cuando el valor esperado de la basicidad excede de un valor objetivo (por ejemplo, 0,5), se suministra el ajustador de basicidad en una cantidad correspondiente a una cantidad en exceso del valor esperado. It is possible to determine the relationship between the expected value of the slag basicity and the amount of basicity adjuster supply in advance based on theory or simulation. For example, with the assumption of only downward adjustment of the slag basicity, it is preferably preset as shown in FIG. 11 a relationship between the amount of basicity adjuster (for example, quartz sand) to be supplied (the amount of supply corresponding to the amount of waste loaded per unit of time) and the expected value of the basicity. According to this setting, when the expected value of the basicity exceeds an objective value (for example, 0.5), the basicity adjuster is supplied in an amount corresponding to an amount in excess of the expected value.

Como se describe hasta ahora de este modo, esta realización proporciona un método para ajustar la basicidad de la escoria al hacer funcionar un horno de gasificación-fusión que piroliza material de desecho cargado y funde las cenizas en el gas de pirolisis producido por la pirolisis, teniendo el horno de gasificación-fusión un puerto de descarga de escoria para descargar la escoria producida fundiendo la ceniza. Comprendiendo el método de ajuste de la basicidad: una etapa de suministrar un ajustador de basicidad para ajustar la basicidad de la escoria descargada por el puerto de descarga de escoria en una posición aguas arriba de él; una etapa de detectar el peso del material de desecho cargado en el horno de gasificación-fusión por unidad de tiempo; una etapa de detectar un parámetro que corresponde al valor calorífico del material de desecho por unidad de peso; una etapa de calcular un valor esperado de la basicidad de la escoria producida dentro del horno de gasificación-fusión basada en un valor detectado del parámetro, y una etapa de regular la cantidad de suministro del ajustador de basicidad a un valor objetivo preestablecido de la basicidad, basado en el valor esperado calculado de la basicidad. As so far described in this way, this embodiment provides a method for adjusting the basicity of the slag by operating a gasification-melting furnace that pyrolyzes charged waste material and melts the ashes into the pyrolysis gas produced by the pyrolysis, the gasification-melting furnace having a slag discharge port to discharge the slag produced by melting the ash. Understanding the basicity adjustment method: a step of supplying a basicity adjuster to adjust the basicity of the slag discharged by the slag discharge port in a position upstream of it; a step of detecting the weight of the waste material loaded in the gasification-melting furnace per unit of time; a step of detecting a parameter that corresponds to the calorific value of the waste material per unit of weight; a step of calculating an expected value of the slag basicity produced within the gasification-melting furnace based on a detected value of the parameter, and a step of regulating the supply amount of the basicity adjuster to a predetermined target value of the basicity , based on the calculated expected value of the basicity.

En este método de ajuste de la basicidad, que utiliza una correlación entre el parámetro que corresponde al valor calorífico del material de desecho por unidad de peso y la basicidad real de la escoria a obtener sin un análisis complicado de la composición de la escoria. Resumiendo, el valor esperado de la basicidad se puede calcular basado en el valor detectado del parámetro y la correlación Basado en el valor esperado de la basicidad de la escoria, se determina una cantidad apropiada de la adición del ajustador de basicidad. In this basicity adjustment method, which uses a correlation between the parameter corresponding to the calorific value of the waste material per unit of weight and the actual slag basicity to be obtained without a complicated analysis of the slag composition. In summary, the expected value of the basicity can be calculated based on the detected value of the parameter and the correlation Based on the expected value of the slag basicity, an appropriate amount of the basicity adjuster addition is determined.

Específicamente, como parámetro que corresponde al valor calorífico del material de desecho por unidad de peso se detecta efectivamente una cantidad de vapor de agua producido en una caldera de recuperación de calor por unidad de tiempo por el uso del calor del gas descargado del horno de gasificación-fusión. La cantidad de producción de vapor de agua se detecta fácilmente. Además, basado en la cantidad de vapor de agua producido de este modo y en la cantidad de material de desecho cargada en el horno de gasificación-fusión por unidad de tiempo, se puede calcular apropiadamente el valor calorífico del material de desecho por unidad de peso. Specifically, as a parameter corresponding to the calorific value of the waste material per unit of weight, an amount of water vapor produced in a heat recovery boiler per unit of time is effectively detected by the use of the gas heat discharged from the gasification furnace -fusion. The amount of water vapor production is easily detected. Furthermore, based on the amount of water vapor produced in this way and the amount of waste material loaded in the gasification-melting furnace per unit of time, the calorific value of the waste material per unit of weight can be properly calculated. .

Como medio específico para calcular el valor esperado de la basicidad, por ejemplo, es efectivo un método que incluye una etapa de determinar una relación entre el parámetro y la basicidad real de la escoria por la medida real, con antelación a la etapa de calcular el valor esperado de la basicidad de la escoria producida en el horno de gasificación-fusión, en la que el valor esperado de la basicidad se calcula basado en la relación y el valor detectado del parámetro. En este método, un apropiado valor esperado de la basicidad de la escoria se calcula rápidamente basado en la relación entre el parámetro predeterminado y la basicidad real de la escoria. As a specific means to calculate the expected value of the basicity, for example, a method that includes a step of determining a relationship between the parameter and the actual slag basicity by the actual measurement is effective, in advance of the step of calculating the expected value of the slag basicity produced in the gasification-melting furnace, in which the expected value of the basicity is calculated based on the ratio and the detected value of the parameter. In this method, an appropriate expected value of the slag basicity is quickly calculated based on the relationship between the predetermined parameter and the actual slag basicity.

También se proporciona un aparato de ajuste de la basicidad de un horno de gasificación-fusión para efectuar el anteriormente mencionado método de ajuste de la basicidad. Este aparato comprende: un alimentador de ajustador de basicidad para suministrar un ajustador de basicidad para ajustar la basicidad de la escoria descargada por un puerto de descarga de escoria en una posición aguas arriba de él; un detector de la cantidad de carga de material de desecho en el horno de gasificación-fusión por unidad de tiempo; un detector del parámetro para detectar un parámetro que corresponde al valor calorífico del material de desecho por unidad de peso; una calculadora del valor de basicidad esperada para calcular un valor esperado de la basicidad de la escoria producida dentro de un horno de gasificación-fusión basado en un valor detectado del parámetro; y un regulador de la cantidad de ajustador de basicidad para regular la cantidad de suministro de ajustador de basicidad para que la basicidad de la escoria se acerque a un valor objetivo preestablecido de la basicidad, basado en el valor esperado de la basicidad. An apparatus for adjusting the basicity of a gasification-melting furnace is also provided to effect the aforementioned basicity adjustment method. This apparatus comprises: a basicity adjuster feeder for supplying a basicity adjuster to adjust the basicity of the slag discharged by a slag discharge port in a position upstream of it; a detector of the amount of waste material charge in the gasification-melting furnace per unit of time; a parameter detector to detect a parameter that corresponds to the calorific value of the waste material per unit of weight; a basicity value calculator expected to calculate an expected value of the slag basicity produced within a gasification-melting furnace based on a detected value of the parameter; and a regulator of the amount of basicity adjuster to regulate the amount of basicity adjuster supply so that the slag basicity approaches a preset target value of the basicity, based on the expected value of the basicity.

El detector del parámetro de este aparato, por ejemplo, preferentemente detecta la cantidad de vapor de agua producida en una caldera de recuperación de calor por unidad de tiempo por el uso del calor del gas descargado del The parameter detector of this apparatus, for example, preferably detects the amount of water vapor produced in a heat recovery boiler per unit of time by the use of heat from the gas discharged from the

5 horno de gasificación-fusión. En este caso, la calculadora del valor de la basicidad esperado puede calcular el valor calorífico del material de desecho por unidad de peso basado en el parámetro detectado por el detector del parámetro y la cantidad del material de desecho cargado en el horno de gasificación-fusión por unidad de tiempo. 5 gasification-melting furnace. In this case, the expected basicity value calculator can calculate the calorific value of the waste material per unit of weight based on the parameter detected by the parameter detector and the amount of waste material loaded in the gasification-melting furnace per unit of time.

También, el regulador de la cantidad de ajustador de basicidad, por ejemplo, preferentemente almacena una relación entre el parámetro determinado por la medida real y la basicidad real de la escoria, y determina la cantidad del Also, the regulator of the amount of basicity adjuster, for example, preferably stores a relationship between the parameter determined by the actual measurement and the actual basicity of the slag, and determines the amount of the

10 suministro de ajustador de basicidad basada en la relación almacenada de este modo y el valor detectado del parámetro. 10 supply of basicity adjuster based on the ratio stored in this way and the detected value of the parameter.

Claims (6)

REIVINDICACIONES 1. Un método de funcionamiento de un horno (3,4) de gasificación-fusión para hacer funcionar dicho horno (3,4) de gasificación-fusión provisto de un horno (3) de gasificación para gasificar material de desecho de entrada, un horno (4) de fusión configurado para quemar constituyentes combustibles contenidos en gas de pirolisis producido en dicho horno (3) de gasificación e introducido en el horno (4) de fusión y fundir la ceniza en el gas de pirólisis, y un quemador (40) para combustión auxiliar provisto en dicho horno (4) de fusión, comprendiendo dicho método de funcionamiento: 1. A method of operating a gasification-melting furnace (3,4) for operating said gasification-melting furnace (3,4) provided with a gasification furnace (3) for gasifying inlet waste material, a melting furnace (4) configured to burn combustible constituents contained in pyrolysis gas produced in said gasification furnace (3) and introduced into the melting furnace (4) and melting the ash in the pyrolysis gas, and a burner (40 ) for auxiliary combustion provided in said melting furnace (4), said operating method comprising: la operación de detener el funcionamiento de dicho quemador (40) cuando un estado de funcionamiento de dicho horno (3,4) de gasificación-fusión satisface una condición específica de detención del quemador; the operation of stopping the operation of said burner (40) when a state of operation of said gasification-melting furnace (3,4) satisfies a specific condition of stopping the burner; la operación de detener la carga del material de desecho en dicho horno (3) de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro de dicho horno (4) de fusión en la vecindad de dicho quemador (40) cae por debajo de una temperatura preestablecida de detención de la carga de residuos después de que dicho quemador (40) ha dejado de funcionar; y the operation of stopping the loading of waste material in said gasification furnace (3) at a point in time when the temperature inside said melting furnace (4) in the vicinity of said burner (40) falls below a preset temperature of stopping the waste load after said burner (40) has stopped working; Y reencender dicho quemador (40) en un punto en el tiempo cuando la concentración de oxígeno en el gas suministrado desde dicho horno (3) de gasificación hasta dicho horno (4) de fusión se incrementa hasta una concentración preestablecida de reignición del quemador después de que se detiene la carga del material de desecho. reigning said burner (40) at a point in time when the concentration of oxygen in the gas supplied from said gasification furnace (3) to said melting furnace (4) is increased to a pre-established concentration of burner reignition after waste material loading stops.
2. 2.
El método de funcionamiento del horno de gasificación-fusión como se describe en la reivindicación 1, en el que dicho quemador (40) se reenciende sin tener en cuenta la concentración de oxígeno en un punto en el tiempo cuando la temperatura dentro de dicho horno (4) de fusión en la vecindad de dicho quemador (40) se incrementa hasta una temperatura preestablecida más alta que la temperatura de detención de la carga de residuos, después de que dicho quemador (40) ha dejado de funcionar. The method of operation of the gasification-melting furnace as described in claim 1, wherein said burner (40) is ignited without taking into account the concentration of oxygen at a point in time when the temperature inside said furnace ( 4) melting in the vicinity of said burner (40) is increased to a preset temperature higher than the stopping temperature of the waste load, after said burner (40) has stopped working.
3. 3.
El método de funcionamiento del horno (3,4) de gasificación-fusión como se describe en la reivindicación 1 The method of operation of the gasification-melting furnace (3,4) as described in claim 1
o 2, en el que la condición de detención del quemador incluye que un estado en el que la temperatura dentro de dicho horno (4) de fusión en la vecindad de dicho quemador (40) o su valor promedio móvil es igual o mayor que una temperatura preestablecida de detención del quemador se mantiene durante un periodo de tiempo específico. or 2, wherein the burner stop condition includes that a state in which the temperature within said melting furnace (4) in the vicinity of said burner (40) or its moving average value is equal to or greater than a Preset burner stop temperature is maintained for a specific period of time.
4. Un aparato de control de funcionamiento de un horno (3,4) de gasificación-fusión para controlar el funcionamiento de dicho horno (3,4) de gasificación-fusión provisto de un horno (3) de gasificación para gasificar material de desecho de entrada, un horno de fusión (4) configurado para quemar constituyentes combustibles contenidos en gas de pirolisis producido en dicho horno (3) de gasificación e introducido en el horno (4) de fusión y fundir ceniza en el gas de pirolisis, y un quemador (40) para combustión auxiliar provisto en dicho horno (4) de fusión, comprendiendo dicho aparato de control de funcionamiento: un alimentador (2) de residuos para cargar el material de desecho en dicho horno (3) de gasificación; y un termómetro (46) para detectar la temperatura dentro de dicho horno (4) de fusión en la vecindad de dicho quemador (40); estando caracterizado el aparato de control de funcionamiento porque: 4. An operating control apparatus of a gasification-melting furnace (3,4) for controlling the operation of said gasification-melting furnace (3,4) provided with a gasification furnace (3) for gasifying waste material Inlet, a melting furnace (4) configured to burn combustible constituents contained in pyrolysis gas produced in said gasification furnace (3) and introduced into the melting furnace (4) and melting ash in the pyrolysis gas, and a burner (40) for auxiliary combustion provided in said melting furnace (4), said operating control apparatus comprising: a waste feeder (2) for loading the waste material into said gasification furnace (3); and a thermometer (46) for detecting the temperature inside said melting furnace (4) in the vicinity of said burner (40); the operation control apparatus being characterized because: el aparato de control adicionalmente comprende: un analizador (45) de oxígeno para detectar la concentración de oxígeno en el gas alimentado desde dicho horno (3) de gasificación hasta dicho horno (4) de fusión; y un sistema (50 de control para controlar el funcionamiento de dicho horno (3) de gasificación basado en los resultados de detección de dicho termómetro (46) y dicho analizador (45) de oxígeno, incluyendo dicho sistema (50) de control: un controlador (52) del quemador que produce una señal de orden de detención del quemador para detener el funcionamiento de dicho quemador (40) cuando un estado de funcionamiento de dicho horno (3,4) de gasificaciónfusión satisface una condición específica de detención del quemador; The control apparatus additionally comprises: an oxygen analyzer (45) for detecting the concentration of oxygen in the gas fed from said gasification furnace (3) to said melting furnace (4); and a control system (50 for controlling the operation of said gasification furnace (3) based on the detection results of said thermometer (46) and said oxygen analyzer (45), including said control system (50): a burner controller (52) that produces a burner stop order signal to stop the operation of said burner (40) when a state of operation of said gasification melting furnace (3,4) satisfies a specific burner stop condition; un controlador (54) de carga de residuos que produce una señal de orden de detención de la carga para impedir que dicha carga de residuos cargue el material de desecho en dicho horno (3) de gasificación en un punto en el tiempo cuando la temperatura detectada por dicho termómetro cae hasta una temperatura preestablecida de detención de la carga de residuos después de que dicho quemador (40) ha dejado de funcionar; y a waste charge controller (54) that produces a load stop order signal to prevent said waste load from loading the waste material into said gasification furnace (3) at a point in time when the temperature detected by said thermometer it falls to a pre-established temperature of stopping the waste load after said burner (40) has stopped working; Y el controlador (52) del quemador produce una señal de orden de reignición del quemador para reencender dicho quemador (40) en un punto en el tiempo cuando la concentración de oxígeno detectada por dicho analizador (45) de oxígeno se incrementa hasta una concentración preestablecida de reignición del quemador después de que dicho alimentador (2) de residuos ha detenido la carga de material de desecho. the burner controller (52) produces a burner reignition order signal to reignite said burner (40) at a point in time when the oxygen concentration detected by said oxygen analyzer (45) is increased to a predetermined concentration of reignition of the burner after said waste feeder (2) has stopped loading waste material. 5. El aparato de control de funcionamiento del horno (3,4) de gasificación-fusión como se describe en la reivindicación 4, en el que el controlador (52) del quemador produce la señal de reignición del quemador sin tener en cuenta la concentración de oxígeno en un punto en el tiempo cuando la temperatura detectada por dicho termómetro 5. The operation control apparatus of the gasification-melting furnace (3,4) as described in claim 4, wherein the burner controller (52) produces the burner reignition signal regardless of the concentration of oxygen at a point in time when the temperature detected by said thermometer (46) se incrementa hasta una temperatura preestablecida mayor que la temperatura de detención de la carga de residuos después de que dicho quemador (40) ha dejado de funcionar. (46) is increased to a preset temperature greater than the stopping temperature of the waste load after said burner (40) has stopped working. 6. El aparato de control de funcionamiento del horno (3,4) de gasificación-fusión según se describe en la reivindicación 4 o 5, en el que la condición de detención del quemador incluye que la temperatura detectada por dicho termómetro (46) o uno de sus valores promedio móviles se ha mantenido igual o mayor que una temperatura preestablecida de detención del quemador durante un periodo de tiempo específico. 6. The operation control apparatus of the gasification-melting furnace (3,4) as described in claim 4 or 5, wherein the burner stop condition includes that the temperature detected by said thermometer (46) or one of its moving average values has remained the same or higher than a pre-set temperature of the burner stop for a specific period of time.
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