JP2000039125A - Recombustion analysis type reburning device - Google Patents

Recombustion analysis type reburning device

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JP2000039125A
JP2000039125A JP10207622A JP20762298A JP2000039125A JP 2000039125 A JP2000039125 A JP 2000039125A JP 10207622 A JP10207622 A JP 10207622A JP 20762298 A JP20762298 A JP 20762298A JP 2000039125 A JP2000039125 A JP 2000039125A
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JP
Japan
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reburning
gas
chamber
combustion
combustion gas
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Application number
JP10207622A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadaji Obata
貞二 小畑
Hiroki Fujihira
弘樹 藤平
Umeo Inoue
梅夫 井上
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Takuma Co Ltd
Original Assignee
Takuma Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure which enables separate evaluation of the effect of thermal reaction and the effect of other chemical reactions (oxidation/reduction and the like) for the optimization of a reburning device for a combustion apparatus for wastes and such as boiler. SOLUTION: In a reburning device for reburning a combustion gas G generated in a main combustion chamber 54a of a combustion apparatus is constituted of a gas inlet part 18 into which the combustion gas G flows, a reburning chamber 20 to return the combustion gas G flowing in, a reburning triggering means 26 to trigger the reburning of the combustion gas G in the reburning chamber 20, a gas outlet part 24 to release the combustion gas G from the reburning chamber 20, a bypass pipe 28 so arranged to have an inflow end 28a near the gas inlet part 18 while having an outflow end 28b outside the reburning chamber 20 near the gas outlet part 24. The combustion gas G flowing in is shunted in two directions into the reburning chamber 20 and into the bypass pipe 28. It is so arranged that thermal reaction and other chemical reactions act in the reburning chamber 20 and the thermal reaction alone acts in the bypass pipe 28. The combustion gases to be released from the gas outlet part 24 and an outflow end 28b undergo a contrast analysis to evaluate actions of both types of reactions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼ガスの再燃焼
のメカニズム等を分析できるようにした再燃焼分析型の
リバーニング装置に関するものであり、燃焼ガスの再燃
焼の基礎的機構を解明するための実験や廃棄物焼却炉等
に設けたリバーニング装置の運転制御、廃棄物燃焼炉や
ボイラ等の燃焼ガスのリバーニングに主として利用され
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reburning analysis type reburning apparatus capable of analyzing the mechanism of reburning of combustion gas and the like, and clarifies the basic mechanism of reburning of combustion gas. It is mainly used for experiments for experiments, operation control of reburning devices provided in waste incinerators and the like, and reburning of combustion gas from waste combustion furnaces and boilers.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、廃棄物焼却炉やボイラ等の燃焼
装置から排出される燃焼ガス中には、窒素酸化物(NO
x)、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)等の各種
の成分が含まれており、これらの含有物をより完全に燃
焼させるため、燃焼ガスを再燃焼させるようにした所謂
リバーニング方式が開発され、利用に供されている。
2. Description of the Related Art Generally, nitrogen oxides (NO) are contained in combustion gas discharged from a combustion device such as a waste incinerator or a boiler.
x), various components such as carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC), and so-called reburning in which the combustion gas is reburned in order to burn these contents more completely. A method has been developed and is available for use.

【0003】図5は従前のこの種リバーニング装置を備
えた廃棄物焼却炉の一例を示すものであり、図5に於い
て50は廃棄物焼却炉、51はホッパー、52はプッシ
ャー、53はストーカ、54aは主燃焼室、54bは燃
焼室、55は廃熱ボイラ、56は排ガス浄化装置、57
は誘引送風機、58は煙突、59は混合ガス供給ノズ
ル、60は2次空気供給ノズル、61は混合器、62は
再循環ガス送風機、63は天然ガス供給源、64は2次
空気送風機、65はスラグ冷却槽、Aは2次空気、Bは
廃棄物、Cは天然ガスと再循環ガスとの混合ガス、Nは
天然ガス、Gは燃焼ガス、GO は再循環ガス、Fは燃焼
残滓である。
FIG. 5 shows an example of a conventional waste incinerator equipped with this kind of reburning apparatus. In FIG. 5, reference numeral 50 denotes a waste incinerator, 51 denotes a hopper, 52 denotes a pusher, and 53 denotes a pusher. Stalker, 54a a main combustion chamber, 54b a combustion chamber, 55 a waste heat boiler, 56 an exhaust gas purification device, 57
Is an induction blower, 58 is a chimney, 59 is a mixed gas supply nozzle, 60 is a secondary air supply nozzle, 61 is a mixer, 62 is a recirculating gas blower, 63 is a natural gas supply source, 64 is a secondary air blower, 65 Is a slag cooling tank, A is secondary air, B is waste, C is a mixed gas of natural gas and recirculated gas, N is natural gas, G is combustion gas, G O is recirculated gas, and F is combustion residue. It is.

【0004】ホッパー50から、プッシャー52によっ
て炉本体内へ供給された廃棄物Bは、ストーカ5の下方
より一次燃焼空気(図示省略)が供給されることにより
乾燥ストーカ53a、燃焼ストーカ53b及び後燃焼ス
トーカ53cを経て順次燃焼され、燃焼により生じた燃
焼残滓Fはスラグ冷却槽65から水砕スラグとして外部
へ取り出されて行く。また、廃棄物Bの燃焼により主燃
焼室54a内に発生した燃焼ガスGは、誘引送風機57
により燃焼室54b、廃熱ボイラ55及びガス浄化装置
56等を経て炉本体外へ誘引され、煙突58より大気中
へ放出されて行く。
[0004] The waste B supplied from the hopper 50 into the furnace body by the pusher 52 is supplied with primary combustion air (not shown) from below the stoker 5 to dry stoker 53a, combustion stoker 53b and post-combustion. Combustion residue F generated by the combustion is sequentially taken out through the stoker 53c and taken out of the slag cooling tank 65 as granulated slag. The combustion gas G generated in the main combustion chamber 54a by the combustion of the waste B is supplied to the induction blower 57.
As a result, it is drawn out of the furnace main body through the combustion chamber 54b, the waste heat boiler 55, the gas purification device 56 and the like, and is discharged from the chimney 58 to the atmosphere.

【0005】前記ストーカ53上の主燃焼室54a内で
発生した燃焼ガスGは、前述の通り燃焼室54b内を矢
印イ方向に上昇して行くが、燃焼室54b下方部に於い
て当該燃焼ガスG内へ、混合ガス供給ノズル59から天
然ガスNと再循環ガスGO との混合ガスCが供給され
る。
The combustion gas G generated in the main combustion chamber 54a on the stoker 53 rises in the combustion chamber 54b in the direction indicated by the arrow A as described above. into G, a gas mixture C of natural gas N and recycle gas G O is supplied from the mixed gas supply nozzle 59.

【0006】混合ガスCが混入された燃焼ガスGは引き
続き上昇し、燃焼室54bのほぼ中央部(リバーニング
部R)に於いて更にその内部へ2次空気ノズル60から
2次空気Aが供給される。当該2次空気Aの混合によ
り、混合ガスCを含む燃焼ガスGはリバーニング部Rに
於いて所謂再燃焼されることになり、その結果、燃焼ガ
スGや再循環ガスG O 内に含まれているNOxやCO、
HC等の各種の不完全燃焼物質が再燃焼されることにな
る。また、リバーニング部Rに於いて含有する不完全燃
焼物質がほぼ完全に燃焼された燃焼ガスGは、前述の通
り集塵機やバグフィルター等から成る排ガス浄化装置5
6に於いてNOx成分やSOx成分が除去されたあと、
安全なCO2 やH2O等の完全燃焼成分を含む排ガスと
して大気中へ排出されて行く。
[0006] The combustion gas G mixed with the mixed gas C is drawn.
Then, it rises and is almost at the center of the combustion chamber 54b (reburning).
In the part R) further into the inside from the secondary air nozzle 60
Secondary air A is supplied. Due to the mixing of the secondary air A
The combustion gas G containing the mixed gas C flows to the reburning part R.
In the so-called reburn, as a result, the combustion gas
G and recirculated gas G ONOx and CO contained in
Various incompletely burned substances such as HC will be reburned.
You. In addition, incomplete fuel contained in the reburning part R
The combustion gas G from which the burned material has been almost completely burned is passed through the aforementioned gas.
Exhaust gas purifier 5 consisting of dust collector, bag filter, etc.
After the NOx component and SOx component are removed in 6,
Safe COTwoAnd HTwoExhaust gas containing complete combustion components such as O
And is discharged into the atmosphere.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記図5に示したリバ
ーニング装置に於いては、燃焼ガスG内に含まれる不完
全燃焼物質の相当量を再燃焼させることができ、優れた
実用的効用を奏するものである。しかし、従前のリバー
ニング装置に於いては、再燃焼の反応機構が十分に解明
されていない状態のままでリバーニング装置として製造
販売されていたため、天然ガスNや再循環ガスGO 、2
次空気A等の供給量及びその供給位置等についても所謂
経験や勘によって決定される部分が多く残されており、
安定したリバーニング装置の自動運転を常にしかも簡単
に行なえるまでには至っていない。
In the reburning apparatus shown in FIG. 5, a considerable amount of incompletely combusted substances contained in the combustion gas G can be reburned, and excellent practical utility is obtained. Is played. However, at the conventional reburning device, since the reaction mechanism of the reburning have been manufactured and sold as a reburning device remain not fully understood, natural gas N or recycle gas G O, 2
The supply amount of the secondary air A and the supply position thereof are also largely determined by so-called experience and intuition.
The automatic operation of a stable reburning device has not been able to be performed constantly and easily.

【0008】即ち、リバーニング装置に於いては、CO
をCO2 にしたり、各種の炭化水素(HC)をH2 Oと
CO2 に分解したりする必要があり、装置の内部では酸
化反応、還元反応、熱反応等が混在しているのが実情で
ある。しかし、その中で、どの反応が再燃焼に最も効果
的であるのか等については、ほとんど考究されていない
状態である。
That is, in the reburning apparatus, CO 2
Must be converted to CO 2 , and various hydrocarbons (HC) must be decomposed into H 2 O and CO 2 , and the inside of the apparatus is mixed with oxidation, reduction, and thermal reactions. It is. However, among them, it is hardly considered which reaction is most effective for reburning.

【0009】例えば、もしも熱反応が再燃焼に最も効果
的であるならば、リバーニング部Rでは加熱反応を主体
に考えればよい。また、酸化・還元反応が再燃焼に効果
的であるならば、酸化・還元反応を中心にリバーニング
部Rを構成すればよいことになる。ところが、従来は、
前述の通りこのような反応の素過程を解明することなし
にリバーニング装置を構成していたため、リバーニング
装置の排出口から放出されるガスを分析して、結果論的
にリバーニング効率を判断する以外に方法がなく、廃棄
物焼却炉等のリバーニング装置の設計やその運転制御を
行なう上で、多くの問題を生じる原因となっている。
For example, if a thermal reaction is most effective for reburning, the reburning section R may be mainly concerned with a heating reaction. Further, if the oxidation / reduction reaction is effective for reburning, the reburning portion R may be constituted mainly by the oxidation / reduction reaction. However, conventionally,
As described above, since the reburning device was configured without elucidating the elementary process of such a reaction, the gas released from the outlet of the reburning device was analyzed, and the reburning efficiency was determined consequently. There is no other method than this, and it causes many problems in designing a reburning device such as a waste incinerator and controlling its operation.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の如き問
題を解消するためになされたものであり、本発明に係る
再燃焼分析型のリバーニング装置は、燃焼装置の主燃焼
室内で生成された燃焼ガスを再燃焼させるリバーニング
装置において、燃焼ガスが流入するガス入口部と、この
流入した燃焼ガスを再燃焼させる再燃焼室と、この再燃
焼室内で燃焼ガスの再燃焼を生起させる再燃焼生起手段
と、再燃焼室から燃焼ガスを排出するガス出口部と、ガ
ス入口部近傍に流入端を有し且つガス出口部近傍の再燃
焼室外に流出端を有するように配置されたバイパス管と
から構成され、ガス入口部から流入した燃焼ガスを再燃
焼室内とバイパス管内の2方向に分流させ、ガス出口部
とバイパス管の流出端から排出した燃焼ガスを夫々対比
分析できる点に特徴を有するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a reburning analysis type reburning apparatus according to the present invention is produced in a main combustion chamber of a combustion apparatus. In a reburning device for reburning the burned combustion gas, a gas inlet portion into which the combustion gas flows, a reburning chamber for reburning the flowing combustion gas, and reburning of the combustion gas in the reburning chamber Reburning generating means, a gas outlet for discharging combustion gas from the reburning chamber, and a bypass having an inflow end near the gas inlet and an outflow end outside the reburning chamber near the gas outlet. The combustion gas flowing from the gas inlet is divided into two directions, the recombustion chamber and the bypass pipe, and the combustion gas discharged from the gas outlet and the outlet of the bypass pipe can be compared and analyzed. And it has a.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明においては、流入した燃焼
ガスを再燃焼させる再燃焼室内にバイパス管を配置し、
ガス入口部から流入した燃焼ガスを再燃焼室内とバイパ
ス管内の2方向に分流するようにした。再燃焼室内に流
入した燃焼ガスは、各種の化学反応(酸化・還元反応な
ど)や熱反応を受けることになる。再燃焼室内には、再
燃焼用の燃料が注入されると共に再燃焼用の空気も注入
されるから、燃焼ガスは燃料と再反応したり、その発生
熱により各種の化学反応を促進されることになる。そし
て、最終的には完全に燃焼された燃焼ガスとして排出さ
れ、脱硝・脱硫の後、大気中に放出される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a bypass pipe is arranged in a reburning chamber for reburning an inflowing combustion gas,
The combustion gas flowing from the gas inlet is divided into two directions, that is, the combustion gas and the bypass pipe. The combustion gas that has flowed into the reburning chamber undergoes various chemical reactions (eg, oxidation and reduction reactions) and thermal reactions. Since the fuel for reburning is injected into the reburning chamber and the air for reburning is also injected, the combustion gas reacts with the fuel again, and the generated heat promotes various chemical reactions. become. Then, it is finally discharged as a completely burned combustion gas, and after the denitration and desulfurization, is released into the atmosphere.

【0012】一方、バイパス管内に流入した燃焼ガス
は、再燃焼用の燃料や空気の注入を一切受けることな
く、排出される。ところで、バイパス管は再燃焼室内に
配置されているから、バイパス管の各所の温度は再燃焼
室内の対応する位置の温度に一致しているはずである。
従って、バイパス管を流通する燃焼ガスは、この温度で
の加熱条件下で熱反応だけを受けることになる。
On the other hand, the combustion gas that has flowed into the bypass pipe is discharged without receiving any injection of reburning fuel or air. By the way, since the bypass pipe is disposed in the reburning chamber, the temperature of each part of the bypass pipe should match the temperature of the corresponding position in the reburning chamber.
Therefore, the combustion gas flowing through the bypass pipe undergoes only a thermal reaction under the heating condition at this temperature.

【0013】即ち、再燃焼室から排出されるガスは熱反
応と他の化学反応を受けたガスであるが、バイパス管か
ら排出されるガスは熱反応だけを受けたガスという点で
異なっている。つまり、2種類の排出ガスの物性等の差
異から、その他の化学反応の影響を分析することが可能
になる。また、これによって、再燃焼室に注入される燃
料の種類や注入量、また空気の注入量の最善モードが決
定できることになる。これらの諸量は再燃焼室の形状や
バイパス管の配管状態によっても影響を受けるから、最
善モードの決定に当っては十分なる検討が必要となる。
That is, the gas discharged from the reburning chamber is a gas which has undergone a thermal reaction and another chemical reaction, but the gas discharged from the bypass pipe is a gas which has undergone only a thermal reaction. . That is, it is possible to analyze the influence of other chemical reactions from the difference in the physical properties and the like of the two types of exhaust gas. In addition, this makes it possible to determine the type and amount of fuel injected into the reburning chamber and the best mode of the amount of air injected. Since these quantities are also affected by the shape of the reburning chamber and the piping condition of the bypass pipe, a thorough study is required in determining the best mode.

【0014】前述した例では、再燃焼用の燃料注入部と
空気吹込部が再燃焼生起手段となるが、再燃焼生起手段
としてはどちらか一方だけでも構わない。例えば、燃焼
ガスが酸素不足の状態にあるなら空気吹込だけで完全燃
焼化を図ることが可能となる場合もあり、また酸素過剰
の状態にあれば、燃料注入だけで事が足りる場合もある
からである。
In the above-described example, the fuel injection section for reburning and the air blowing section serve as reburning generating means. However, only one of the reburning generating means may be used. For example, if the combustion gas is in a state of lack of oxygen, it may be possible to achieve complete combustion only by blowing air, and if there is an excess of oxygen, it may be sufficient to simply inject fuel. It is.

【0015】燃料注入部と空気吹込部の両者を設ける場
合において、両手段を再燃焼室内のほぼ同一位置に設け
る場合には、燃焼ガスの完全燃焼化の目的は達せられて
も、燃焼ガスも燃料も同時的に燃焼するため、燃焼ガス
の完全燃焼過程が十分解明できないという弱点がある。
そのため、燃料注入部をガス入口部付近に設け、空気吹
込部を燃焼室の中間位置に設けて、空気吹込部よりガス
入口部側を還元領域に、空気吹込部よりガス出口部側を
酸化領域に分離することができる。また、燃料注入部か
らは、天然ガス等の燃料のみを注入しても、或いは天然
ガス等の燃料と再燃焼室から排出されたガスの一部(再
循環ガス)との混合流体を注入してもよい。
In the case where both the fuel injection section and the air blowing section are provided, if both means are provided at substantially the same position in the reburning chamber, even if the purpose of complete combustion of the combustion gas can be achieved, the combustion gas can also be obtained. There is a weak point that the complete combustion process of combustion gas cannot be sufficiently elucidated because fuel is also burned simultaneously.
Therefore, the fuel injection section is provided near the gas inlet section, the air blowing section is provided at an intermediate position of the combustion chamber, and the gas inlet side of the air blowing section is in the reduction area, and the gas outlet side of the air blowing section is in the oxidizing area. Can be separated. In addition, only the fuel such as natural gas may be injected from the fuel injection portion, or a mixed fluid of the fuel such as natural gas and a part of the gas discharged from the reburning chamber (recirculated gas) may be injected. You may.

【0016】還元領域では、燃焼ガスは燃料過剰とな
り、注入した燃料が燃焼してその発生熱により燃焼ガス
温度が上昇する。酸化領域では、未燃燃料が酸化するだ
けでなく燃焼ガスの不完全燃焼物質も酸化される。ま
た、全領域を通して発生熱により燃焼ガスの酸化が進行
し、再燃焼室内において燃焼ガスの完全燃焼化が達成さ
れる。
In the reduction region, the combustion gas becomes excessive in fuel, the injected fuel burns, and the heat generated thereby raises the temperature of the combustion gas. In the oxidation region, not only the unburned fuel is oxidized, but also the incompletely combusted substances of the combustion gas. Further, the oxidation of the combustion gas proceeds by the generated heat throughout the entire region, and complete combustion of the combustion gas is achieved in the reburning chamber.

【0017】これらの反応を検討するために、再燃焼室
やバイパス管の所望位置に燃焼ガスを抽出するためのサ
ンプリング手段を設けることができる。具体的には、例
えばバルブを有した小管を挿入しておけば、このバルブ
を開放して各箇所の燃焼ガスをサンプリングできる。こ
のサンプリングによる再燃焼の分析の結果から、ガス入
口部、燃料注入部および空気吹込部の流入量を可変にす
れば、再燃焼過程を自在に制御することが可能となる。
サンプリングとガス分析と前記各部の開閉量をコンピュ
ータ制御すれば、一連の工程を自動化することもでき
る。
In order to examine these reactions, sampling means for extracting combustion gas can be provided at a desired position in the reburning chamber or the bypass pipe. Specifically, for example, if a small tube having a valve is inserted, the valve can be opened to sample the combustion gas at each location. From the result of the analysis of the reburning by the sampling, if the inflow amount of the gas inlet, the fuel injection unit and the air blowing unit is made variable, the reburning process can be freely controlled.
If sampling, gas analysis, and the opening / closing amount of each part are computer-controlled, a series of steps can be automated.

【0018】また、当該再燃焼分析型リバーニング装置
は、所謂リバーニングの試験装置として適用できること
は勿論、廃棄物焼却炉の燃焼室の外側部にこれと並列状
に当該再燃焼分析型リバーニング装置の再燃焼室やバイ
パス管等を配設し、再燃焼室のガス出口及びバイパス管
のガス流出端からの各排出ガスの分析値に基づいて、廃
棄物焼却炉の燃焼室内への燃料や2次空気の吹き込み量
を自動制御するようにしてもよい。
Further, the reburning analysis type reburning apparatus can be applied as a so-called reburning test apparatus, and of course, in parallel with the reburning analysis type reburning apparatus on the outside of the combustion chamber of a waste incinerator. A reburning chamber and a bypass pipe etc. of the device are provided, and based on the analysis value of each exhaust gas from the gas outlet of the reburning chamber and the gas outlet end of the bypass pipe, the fuel and The blowing amount of the secondary air may be automatically controlled.

【0019】更に、当該再燃焼分析型リバーニング装置
は、廃棄物焼却炉の燃焼室そのものを再燃焼室とし、こ
の内部にバイパス管路を配置すると共に、燃料注入部及
び2次空気注入部を燃焼室に設けることにより、廃棄物
焼却炉の再燃焼分析型リバーニング装置とすることもで
きる。
Further, in the reburning analysis type reburning apparatus, the combustion chamber itself of the waste incinerator is used as a reburning chamber, a bypass pipe is disposed in the inside thereof, and a fuel injection section and a secondary air injection section are provided. By providing it in the combustion chamber, a reburning analysis type reburning device for a waste incinerator can be provided.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明の第1実施例の簡略断面図であ
り、本発明を所謂リバーニングの試験装置や廃棄物焼却
炉に設けたリバーニング装置の制御装置の一部として活
用する場合を示すものである。図1を参照して、廃棄物
焼却炉燃焼室やボイラ燃焼室等の主燃焼室54aでは廃
棄物や燃料等が燃焼され、生成された燃焼ガスGがリバ
ーニング装置16のガス入口部18から再燃焼室20に
流入する。即ち、囲壁22により再燃焼室20が形成さ
れており、燃焼ガス14はガス出口部24から排出され
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a simplified cross-sectional view of a first embodiment of the present invention, showing a case where the present invention is utilized as a part of a so-called reburning test device or a control device of a reburning device provided in a waste incinerator. Things. Referring to FIG. 1, in a main combustion chamber 54 a such as a waste incinerator combustion chamber or a boiler combustion chamber, wastes, fuel, and the like are burned, and generated combustion gas G is supplied from a gas inlet 18 of a reburning device 16. It flows into the reburning chamber 20. That is, the reburning chamber 20 is formed by the surrounding wall 22, and the combustion gas 14 is discharged from the gas outlet 24.

【0021】再燃焼室20を形成する囲壁22には、サ
ンプリング手段25として測定孔2、3・・・10が穿
設されている。また、測定孔2〜10には開閉用のバル
ブV 2 〜V10が取着され、燃焼ガスGの再燃焼室20か
らの漏洩を阻止している。
The surrounding wall 22 forming the reburning chamber 20 has
The measuring holes 2, 3,...
Has been established. In addition, opening and closing valves are provided in the measurement holes 2 to 10.
Bu V Two~ VTenIs attached, and the combustion gas G
These leaks are prevented.

【0022】再燃焼室20には、燃焼ガスGを再燃焼さ
せるための再燃焼生起手段26が、燃料注入部26aお
よび空気吹込部26b等からから構成されている。即
ち、燃料注入部26aの一端は再燃焼室外に、またその
他端は測定孔3の位置まで伸びている。また、本実施例
では燃料としてメタンが用いられ、空気吹込部26bは
測定孔7と兼用されている。尚、燃料として、LNGや
LNGと燃焼ガスの一部である再循環ガスとの混合ガス
を用いることも可能である。
In the reburning chamber 20, a reburning means 26 for reburning the combustion gas G is constituted by a fuel injection section 26a, an air blowing section 26b and the like. That is, one end of the fuel injection portion 26a extends outside the reburning chamber, and the other end extends to the position of the measurement hole 3. Further, in the present embodiment, methane is used as fuel, and the air blowing portion 26b is also used as the measurement hole 7. In addition, it is also possible to use LNG or a mixed gas of LNG and recirculated gas which is a part of the combustion gas as the fuel.

【0023】再燃焼室20にはバイパス管28が配置さ
れ、その流入端28aはガス入口部18の近傍に達して
いる。また、その流出端28bは、ガス出口部24近傍
に於いて再燃焼室20の外部へ引出しされている。
A bypass pipe 28 is disposed in the reburning chamber 20, and its inflow end 28 a reaches the vicinity of the gas inlet 18. The outflow end 28b is drawn out of the reburning chamber 20 near the gas outlet 24.

【0024】次に、上記図1の構成に係るリバーニング
装置の作動について説明する。ガス入口部18から再燃
焼室20内へ流入した燃焼ガスGは、再燃焼室20を矢
印方向に流動してゆく。燃料注入部26aからメタンガ
スを供給すると、その出口である測定孔3付近でメタン
ガスが燃焼し、このメタンの燃焼熱により燃焼ガスGは
再燃焼(リバーニング)し、ガス温度は上昇する。
Next, the operation of the reburning device according to the configuration of FIG. 1 will be described. The combustion gas G flowing into the reburning chamber 20 from the gas inlet 18 flows in the reburning chamber 20 in the direction of the arrow. When methane gas is supplied from the fuel injection portion 26a, the methane gas is burned near the measurement hole 3, which is the outlet, and the combustion gas G is reburned (reburning) by the combustion heat of the methane, and the gas temperature rises.

【0025】尚、測定孔3から測定孔7までの領域は、
全体として燃料過剰となるから還元領域30と呼ばれ
る。また、測定孔7からガス出口部24までは、、空気
吹込部26bからは新鮮な2次空気が供給されるため酸
素過剰の酸化領域32となる。
The area from the measurement hole 3 to the measurement hole 7 is
Since the fuel becomes excessive as a whole, it is called a reduction region 30. In addition, from the measurement hole 7 to the gas outlet 24, fresh secondary air is supplied from the air blowing portion 26b, so that the region becomes an oxygen-excess oxidized region 32.

【0026】また、当該酸化領域では、還元領域30か
らの燃焼ガスG内に残留していた未燃メタンが燃焼して
益々高温状態となり、その結果燃焼ガスGは更に高温化
する。従って、燃焼ガスGは、還元領域30および酸化
領域32中での加熱を通して完全に燃焼され、加えて酸
化領域32に於いては、酸素との反応により燃焼ガスG
の一層の完全燃焼が達成できる。
In the oxidizing region, unburned methane remaining in the combustion gas G from the reducing region 30 is burned to a higher temperature, and as a result, the temperature of the combustion gas G further increases. Therefore, the combustion gas G is completely burned through heating in the reduction region 30 and the oxidation region 32, and additionally, in the oxidation region 32, the combustion gas G reacts with oxygen.
More complete combustion can be achieved.

【0027】一方、バイパス管28には、その流入端2
8aから燃焼ガスGの一部が流入し、再燃焼室20内で
の高熱を受けながら流出端28bから流出してゆく。再
燃焼室20の内部とバイパス管28の内部の決定的違い
は、前者では熱反応と他の化学反応(酸化・還元など)
の共存下にあるのに対し、後者では熱反応だけを受け、
他の化学反応は遮断されている点である。従って、ガス
出口部24と流出端28bからの燃焼ガスを分析するこ
とにより、他の化学反応の影響の程度が具体的に明らか
になる。
On the other hand, the bypass pipe 28 has its inflow end 2
A part of the combustion gas G flows in from 8a and flows out from the outflow end 28b while receiving high heat in the reburning chamber 20. The decisive difference between the inside of the reburning chamber 20 and the inside of the bypass pipe 28 is that in the former, thermal reactions and other chemical reactions (oxidation, reduction, etc.)
While the latter only undergoes a thermal reaction,
Another chemical reaction is that it is blocked. Therefore, by analyzing the combustion gas from the gas outlet 24 and the outlet end 28b, the extent of the influence of other chemical reactions is specifically clarified.

【0028】測定孔2〜10を通じて、その付近の再燃
焼室20とバイパス管28の温度が夫々測定された。図
2は両者の温度を測定孔に対しプロットした温度分布比
較図である。丸印は本体温度(再燃焼室内の温度)を示
し、四角印はバイパス管の温度を示している。両者の温
度はほとんど一致していることが分る。前記両温度の一
致性から、ガス出口部24と流出端28bからの各燃焼
ガスGの性質の違いは、熱反応以外の化学反応の有無に
よるものであることが一層明らかになる。
Through the measurement holes 2 to 10, the temperatures of the reburning chamber 20 and the bypass pipe 28 in the vicinity were measured, respectively. FIG. 2 is a temperature distribution comparison diagram in which both temperatures are plotted with respect to the measurement holes. The circles indicate the body temperature (temperature in the reburning chamber), and the squares indicate the temperature of the bypass pipe. It can be seen that the temperatures of the two are almost the same. From the coincidence of the two temperatures, it becomes more apparent that the difference in the properties of each combustion gas G from the gas outlet 24 and the outlet end 28b is due to the presence or absence of a chemical reaction other than a thermal reaction.

【0029】図3は、本発明の第2実施例を示すもので
あり、廃棄物焼却炉に設けたリバーニング装置の制御用
に本発明に係る再燃焼分析型リバーニング装置を適用し
た場合を示すものである。尚、図3に於いて、33はリ
バーニング制御器、33a・33bは制御ラインであ
り、その他の部材は前記図1及び図5の場合と全く同一
である。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which a reburning analysis type reburning apparatus according to the present invention is applied for controlling a reburning apparatus provided in a waste incinerator. It is shown. In FIG. 3, reference numeral 33 denotes a reburning controller, reference numerals 33a and 33b denote control lines, and the other members are exactly the same as those in FIGS.

【0030】当該第2実施例に於いては、廃棄物焼却炉
の燃焼室54bの外側部にこれと並列状にリバーニング
装置16を形成する囲壁22が配設されており、再燃焼
室20の下端部は焼却炉の燃焼室54bの下部部へ開放
されている。同様に、リバーニング装置16のバイパス
管28の下端も焼却炉燃焼室54bの下方部へ開放され
ており、ストーカ53上で発生した燃焼ガスGの一部は
再燃焼室20及びバイパス管28内へ流入する。
In the second embodiment, the surrounding wall 22 forming the reburning device 16 is disposed in parallel with the outside of the combustion chamber 54b of the waste incinerator. Is open to the lower part of the combustion chamber 54b of the incinerator. Similarly, the lower end of the bypass pipe 28 of the reburning device 16 is also opened to the lower part of the incinerator combustion chamber 54b, and a part of the combustion gas G generated on the stoker 53 is regenerated in the recombustion chamber 20 and the bypass pipe 28. Flows into

【0031】一方、再燃焼室20及びバイパス管28の
上端開口は夫々リバーニング制御器33へ接続されてお
り、当該リバーニング制御器33の内部に於いて再燃焼
室20及びバイパス管28からの各燃焼ガスの成分が夫
々分析される。尚、図3に於いて26aは燃料注入部で
あり、ガス混合器61からの混合ガスC(天然ガスNと
燃焼ガスGの一部である再循環ガスGO との混合流体)
が供給される。また、26bは2次空気Aの吹込部であ
る。
On the other hand, the upper openings of the reburning chamber 20 and the bypass pipe 28 are connected to a reburning controller 33, respectively. The components of each combustion gas are individually analyzed. In FIG. 3, reference numeral 26a denotes a fuel injection portion, which is a mixed gas C (a mixed fluid of natural gas N and recirculated gas G O which is a part of the combustion gas G) from the gas mixer 61.
Is supplied. 26b is a secondary air A blowing section.

【0032】当該第2実施例に於いては、廃棄物焼却炉
の燃焼室54b内とほぼ同一のリバーニング状態がリバ
ーニング装置16の内部に再現されると共に、当該リバ
ーニング装置16の再燃焼室20及びバイパス管28内
の燃焼ガスの分析から、燃焼室54内のリバーニング状
態を時間遅れを生ずることなしに検知することができ、
制御ライン33a・33bを介して再循環ガス送風機6
2及び2次空気送風機64等を適宜に調整することによ
り、廃棄物焼却炉のリバーニング装置の運転制御をより
高精度に、しかも高い応答性をもって達成することがで
きる。
In the second embodiment, almost the same reburning state as in the combustion chamber 54b of the waste incinerator is reproduced inside the reburning device 16, and the reburning of the reburning device 16 is performed. From the analysis of the combustion gas in the chamber 20 and the bypass pipe 28, the reburning state in the combustion chamber 54 can be detected without a time delay,
Recirculating gas blower 6 via control lines 33a and 33b
By appropriately adjusting the secondary and secondary air blowers 64 and the like, the operation control of the reburning device of the waste incinerator can be achieved with higher accuracy and higher responsiveness.

【0033】図4は本発明の第3実施例を示すものであ
り、本発明に係る再燃焼分析型リバーニング装置をその
まま廃棄物焼却炉のリバーニング装置として適用したも
のである。即ち、当該第3実施例に於いては、廃棄物焼
却炉の燃焼室54bがそのまま再燃焼分析型リバーニン
グ装置16の再燃焼室20として活用されており、前記
燃焼室54bの内部にバイパス管28が立設されてい
る。また、燃焼室54b(再燃焼室20)の上部及びバ
イパス管28の上端開口からは、夫々の内部を流通して
来た燃焼ガスが導出され、リバーニング制御器33へ導
入されている。尚、リバーニング制御器33からの制御
信号により再循環ガス送風機62及び2次空気送風機6
4等の調整を行なうことは、前記図3に示した第2実施
例の場合と同様である。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which the reburning analysis type reburning apparatus according to the present invention is applied as it is to a reburning apparatus of a waste incinerator. That is, in the third embodiment, the combustion chamber 54b of the waste incinerator is used as it is as the reburning chamber 20 of the reburning analysis type reburning device 16, and a bypass pipe is provided inside the combustion chamber 54b. 28 are erected. Further, the combustion gas flowing through the inside of the upper portion of the combustion chamber 54 b (reburning chamber 20) and the upper end opening of the bypass pipe 28 is led out and introduced into the reburning controller 33. The recirculation gas blower 62 and the secondary air blower 6 are controlled by a control signal from the reburning controller 33.
The adjustment of 4 and the like is performed in the same manner as in the second embodiment shown in FIG.

【0034】本実施例に於いては、従前のリバーニング
装置の場合よりもより論理的に且つ高精度でもって廃棄
物焼却炉等のリバーニング装置の運転制御を行なうこと
ができ、優れた実用的効用が奏される。
In this embodiment, the operation of a reburning device such as a waste incinerator can be controlled more logically and with higher precision than in the case of the conventional reburning device. The utility is achieved.

【0035】本発明は、上記各実施例のみに限定される
ものではなく、本発明の技術的思想に逸脱しない範囲に
おける種々の変形例、設計変更等をその技術的範囲内に
包含するものである。
The present invention is not limited to the above embodiments, but includes various modifications and design changes within the technical scope of the present invention without departing from the technical concept of the present invention. is there.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、以上詳述したように、再燃焼
室内の燃焼ガスの流れを本体流とバイパス流を分離し、
両者の温度分布を同様に保持しながらガス自体のやりと
りは無いように保持する構成としている。その結果、再
燃焼室から流出する本体流の方は熱反応とその他の化学
反応の作用を受けるのに対し、バイパス管から流出する
バイパス流の方は熱反応の作用を受けるだけとなる。つ
まり、熱反応とその他の化学反応の効果を完全に分離す
ることができるために、再燃焼過程の精密な化学分析が
初めて可能となる。これによって、最も効率的な再燃焼
制御が可能となり、産業上極めて有益な再燃焼分析型の
リバーニング装置を実現できる。
According to the present invention, as described in detail above, the flow of the combustion gas in the reburning chamber is separated into the main flow and the bypass flow,
The configuration is such that the gas itself is maintained such that there is no exchange of the gas itself while maintaining the temperature distribution of both. As a result, the main stream flowing out of the reburning chamber is affected by thermal reactions and other chemical reactions, whereas the bypass stream flowing out of the bypass pipe is only affected by thermal reactions. In other words, since the effects of the thermal reaction and other chemical reactions can be completely separated, precise chemical analysis of the reburning process can be performed for the first time. As a result, the most efficient reburn control can be performed, and a reburn analysis-type reburning apparatus that is extremely useful in industry can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す簡略断面図である。FIG. 1 is a simplified sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置における再燃焼室内とバイパス管内
との温度分布の比較図である。
FIG. 2 is a comparison diagram of a temperature distribution between a reburning chamber and a bypass pipe in the apparatus of FIG.

【図3】本発明の第2実施例を示す簡略縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a simplified vertical sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例を示す簡略縦断面図であ
る。
FIG. 4 is a simplified vertical sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図5】従来の廃棄物焼却炉に設けたリバーニング装置
の一例を示す簡略縦断面図である。
FIG. 5 is a simplified longitudinal sectional view showing an example of a reburning device provided in a conventional waste incinerator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2〜10は測定孔、54aは主燃焼室、Gは燃焼ガス、
16はリバーニング装置、18はガス入口部、20は再
燃焼室、22は囲壁、24はガス出口部、25はサンプ
リング手段、26は再燃焼生起手段、26aは燃料注入
部、26bは空気吹込部、28はバイパス管、28aは
流入端、28bは流出端、30は還元領域、32は酸化
領域、33はリバーニング制御器。
2 to 10 are measurement holes, 54a is a main combustion chamber, G is a combustion gas,
16 is a reburning device, 18 is a gas inlet, 20 is a reburning chamber, 22 is a surrounding wall, 24 is a gas outlet, 25 is a sampling means, 26 is a reburning generating means, 26a is a fuel injection part, and 26b is air blowing. , 28 is a bypass pipe, 28a is an inflow end, 28b is an outflow end, 30 is a reduction region, 32 is an oxidation region, and 33 is a reburning controller.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 梅夫 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目2番1号 株式会社タクマ中央研究所内 Fターム(参考) 3K078 BA02 BA03 BA21 CA02 CA06 CA08 CA11  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Umeo Inoue 1-2-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago-shi, Hyogo F-term in Takuma Central Research Laboratory Co., Ltd. (Reference) 3K078 BA02 BA03 BA21 CA02 CA06 CA08 CA11

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼装置の主燃焼室内で生成された燃焼
ガスを再燃焼させるリバーニング装置において、燃焼ガ
スが流入するガス入口部と、この流入した燃焼ガスを再
燃焼させる再燃焼室と、この再燃焼室内で燃焼ガスの再
燃焼を生起させる再燃焼生起手段と、再燃焼室から燃焼
ガスを放出するガス出口部と、ガス入口部近傍に流入端
を有し且つガス出口部近傍の再燃焼室外に流出端を有す
るように配置したバイパス管とからなり、ガス入口部か
ら流入した燃焼ガスを再燃焼室内とバイパス管内の2方
向に分流させ、ガス出口部とバイパス管の流出端から放
出される燃焼ガスを夫々対比分析できる構成としたこと
を特徴とする再燃焼分析型のリバーニング装置。
In a reburning device for reburning combustion gas generated in a main combustion chamber of a combustion device, a gas inlet portion into which the combustion gas flows, a reburn chamber for reburning the flown combustion gas, Means for generating reburning of the combustion gas in the reburning chamber, a gas outlet for discharging the combustion gas from the reburning chamber, and an inflow end near the gas inlet and near the gas outlet. A bypass pipe having an outflow end outside the combustion chamber; the combustion gas flowing in from the gas inlet is divided into two directions in the recombustion chamber and the bypass pipe, and discharged from the gas outlet and the outflow end of the bypass pipe. A reburning analysis type reburning apparatus characterized in that each combustion gas to be analyzed can be compared and analyzed.
【請求項2】 燃焼装置を廃棄物焼却炉又はボイラとす
るようにした請求項1に記載の再燃焼分析型のリバーニ
ング装置。
2. The reburning analysis type reburning apparatus according to claim 1, wherein the combustion apparatus is a waste incinerator or a boiler.
【請求項3】 再燃焼室を燃焼装置の主燃焼室と別個に
設け、主燃焼室から燃焼ガスを再燃焼室へ導入するよう
にした請求項1に記載の再燃焼分析型のリバーニング装
置。
3. The reburning analysis type reburning apparatus according to claim 1, wherein the reburning chamber is provided separately from the main combustion chamber of the combustion device, and the combustion gas is introduced from the main combustion chamber into the reburning chamber. .
【請求項4】 再燃焼室を廃棄物焼却炉の燃焼室とする
ようにした請求項1に記載の再燃焼分析型のリバーニン
グ装置。
4. A reburning analysis type reburning apparatus according to claim 1, wherein the reburning chamber is a combustion chamber of a waste incinerator.
【請求項5】 再燃焼室および/またはバイパス管の所
望位置に燃焼ガス抽出用のサンプリング手段を設けた請
求項1に記載の再燃焼分析型のリバーニング装置。
5. The reburning analysis type reburning apparatus according to claim 1, wherein sampling means for extracting combustion gas is provided at a desired position in the reburning chamber and / or the bypass pipe.
【請求項6】 前記再燃焼生起手段は、再燃焼室に再燃
焼用の燃料を注入する燃料注入部と、再燃焼室に空気を
吹き込んで再燃焼を促進させる空気吹込部からなる請求
項1に記載の再燃焼分析型のリバーニング装置。
6. The reburning generating means includes a fuel injection section for injecting fuel for reburning into the reburning chamber, and an air blowing section for blowing air into the reburning chamber to promote reburning. 4. The reburning analysis type reburning apparatus according to 1.
【請求項7】 燃料注入部をガス入口部近傍に設け、空
気吹込部を再燃焼室の中間位置に設けて、空気吹込部よ
りガス入口部側を還元領域に、また空気吹込部よりガス
出口部側を酸化領域とした請求項6に記載の再燃焼分析
型のリバーニング装置。
7. A fuel injection part is provided near a gas inlet part, an air blowing part is provided at an intermediate position of the reburning chamber, a gas inlet side from the air blowing part is in a reduction region, and a gas outlet is from the air blowing part. The reburning analysis type reburning device according to claim 6, wherein the part side is an oxidation region.
【請求項8】 燃料注入部から天然ガスと再循環ガスと
の混合ガスを注入するようにした請求項6に記載の再燃
焼分析型のリバーニング装置。
8. The reburning analysis type reburning apparatus according to claim 6, wherein a mixed gas of natural gas and recirculated gas is injected from a fuel injection section.
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