JP2001201028A - 旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方法 - Google Patents
旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方法Info
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- JP2001201028A JP2001201028A JP2000017823A JP2000017823A JP2001201028A JP 2001201028 A JP2001201028 A JP 2001201028A JP 2000017823 A JP2000017823 A JP 2000017823A JP 2000017823 A JP2000017823 A JP 2000017823A JP 2001201028 A JP2001201028 A JP 2001201028A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼室内の旋回火炎流を正常な状態に維持し
て、粉体を有効に溶融処理することができる。 【解決手段】 燃焼室内に複数本の燃焼バーナー５が円
周方向に配置され、各燃焼バーナー５からの火炎によっ
て前記燃焼室内に旋回火炎流を形成し、前記旋回火炎流
によって、前記燃焼室内に投入された粉体を溶融処理す
るための旋回溶融炉における前記旋回火炎流の制御方法
において、前記旋回火炎流を前記旋回溶融炉の炉頂に設
置したカメラ１０によって撮像して、前記旋回火炎流の
画像を得、このようにして得た前記旋回火炎流の画像が
円形状になるように、制御器１１によって燃焼バーナー
５燃焼を制御する。
て、粉体を有効に溶融処理することができる。 【解決手段】 燃焼室内に複数本の燃焼バーナー５が円
周方向に配置され、各燃焼バーナー５からの火炎によっ
て前記燃焼室内に旋回火炎流を形成し、前記旋回火炎流
によって、前記燃焼室内に投入された粉体を溶融処理す
るための旋回溶融炉における前記旋回火炎流の制御方法
において、前記旋回火炎流を前記旋回溶融炉の炉頂に設
置したカメラ１０によって撮像して、前記旋回火炎流の
画像を得、このようにして得た前記旋回火炎流の画像が
円形状になるように、制御器１１によって燃焼バーナー
５燃焼を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、旋回溶融炉にお
ける旋回火炎流の制御方法、特に、燃焼室内の旋回火炎
流を正常な状態に維持して、粉体を有効に溶融処理する
ことができる、旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方
法に関するものである。
ける旋回火炎流の制御方法、特に、燃焼室内の旋回火炎
流を正常な状態に維持して、粉体を有効に溶融処理する
ことができる、旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥、都市ごみを焼却した際に発生
する焼却残渣等の粉体を減容化すると共に、その中に含
まれる重金属類を不溶化・無害化するために、それらの
ものを溶融する処理が行なわれている。この溶融処理を
行なうための手段の１つとして、旋回溶融炉がある。旋
回溶融炉の概略を図面を参照しながら説明する。
する焼却残渣等の粉体を減容化すると共に、その中に含
まれる重金属類を不溶化・無害化するために、それらの
ものを溶融する処理が行なわれている。この溶融処理を
行なうための手段の１つとして、旋回溶融炉がある。旋
回溶融炉の概略を図面を参照しながら説明する。
【０００３】図３は、旋回溶融炉を示す概略断面図であ
り、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。
り、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】図３および図４に示すように、上記溶融炉
は、炉底に溶融スラグの流出口１が設けられ、炉の上部
に燃焼排ガスの排出口２が設けられた竪型の炉であっ
て、炉下部に設けられた粉体吹込みノズル３から汚泥や
焼却残渣等の粉体を空気と共に吹き込み、燃焼室４の円
周方向に配置された複数本の燃焼バーナー５から火炎６
を燃焼室４内に噴射して、燃焼室４内において旋回火炎
流７を形成し、これによって粉体中の可燃分を燃焼さ
せ、無機成分を溶融させてスラグ８とするものである。
は、炉底に溶融スラグの流出口１が設けられ、炉の上部
に燃焼排ガスの排出口２が設けられた竪型の炉であっ
て、炉下部に設けられた粉体吹込みノズル３から汚泥や
焼却残渣等の粉体を空気と共に吹き込み、燃焼室４の円
周方向に配置された複数本の燃焼バーナー５から火炎６
を燃焼室４内に噴射して、燃焼室４内において旋回火炎
流７を形成し、これによって粉体中の可燃分を燃焼さ
せ、無機成分を溶融させてスラグ８とするものである。
【０００５】このようにして、粉体の溶融処理が行なわ
れる炉内においては、旋回火炎流７によって生じた遠心
力によって溶融スラグ８は、炉の内壁に付着し、壁面を
伝わって流下し、流出口１から冷却コンベアのバケット
９内に注入され、バケット搬送過程で冷却固化される。
このようにして、固化したスラグは、コンベア反転時に
おいてバケット９から落下し、回収される。
れる炉内においては、旋回火炎流７によって生じた遠心
力によって溶融スラグ８は、炉の内壁に付着し、壁面を
伝わって流下し、流出口１から冷却コンベアのバケット
９内に注入され、バケット搬送過程で冷却固化される。
このようにして、固化したスラグは、コンベア反転時に
おいてバケット９から落下し、回収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来、上述した旋回溶
融炉においては、各燃焼バーナー５からの火炎６が均等
に形成されていると仮定して、旋回火炎流７の制御は行
なっていなかった。なお、均等に火炎６が形成されてい
るとき（正常時）の旋回火炎流７の平面形状は、図４に
示すように、円形状である。
融炉においては、各燃焼バーナー５からの火炎６が均等
に形成されていると仮定して、旋回火炎流７の制御は行
なっていなかった。なお、均等に火炎６が形成されてい
るとき（正常時）の旋回火炎流７の平面形状は、図４に
示すように、円形状である。
【０００７】しかしながら、炉の運転状況によっては、
常時、各燃焼バーナー５からの火炎６が均等に形成され
ているとは限らない。このように火炎６が均等に形成さ
れないと、炉内での粉体の捕捉率が低下する。なお、均
等に火炎６が形成されていないとき（異常時）の旋回火
炎流７Ａの平面形状は、図５に示すように、円形の一部
が凹んでいる形状である。
常時、各燃焼バーナー５からの火炎６が均等に形成され
ているとは限らない。このように火炎６が均等に形成さ
れないと、炉内での粉体の捕捉率が低下する。なお、均
等に火炎６が形成されていないとき（異常時）の旋回火
炎流７Ａの平面形状は、図５に示すように、円形の一部
が凹んでいる形状である。
【０００８】従って、この発明の目的は、燃焼室内の旋
回火炎流を正常に維持して、粉体を有効に溶融処理する
ことができる、旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方
法を提供することにある。
回火炎流を正常に維持して、粉体を有効に溶融処理する
ことができる、旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
燃焼室内に複数本の燃焼バーナーが円周方向に配置さ
れ、各燃焼バーナーからの火炎によって前記燃焼室内に
旋回火炎流を形成し、前記旋回火炎流によって、前記燃
焼室内に投入された粉体を溶融処理するための旋回溶融
炉における前記旋回火炎流の制御方法において、前記旋
回火炎流を前記旋回溶融炉の炉頂から撮像して、前記旋
回火炎流の画像を得、このようにして得た前記旋回火炎
流の画像が円形状になるように、前記燃焼バーナーの燃
焼を制御し、かくして、前記旋回火炎流を正常な状態に
維持することに特徴を有するものである。
燃焼室内に複数本の燃焼バーナーが円周方向に配置さ
れ、各燃焼バーナーからの火炎によって前記燃焼室内に
旋回火炎流を形成し、前記旋回火炎流によって、前記燃
焼室内に投入された粉体を溶融処理するための旋回溶融
炉における前記旋回火炎流の制御方法において、前記旋
回火炎流を前記旋回溶融炉の炉頂から撮像して、前記旋
回火炎流の画像を得、このようにして得た前記旋回火炎
流の画像が円形状になるように、前記燃焼バーナーの燃
焼を制御し、かくして、前記旋回火炎流を正常な状態に
維持することに特徴を有するものである。
【００１０】請求項２記載の発明は、良好な前記旋回火
炎流の径を予め基準径として設定し、前記画像の径が前
記基準径と等しくなるように、前記燃焼バーナーの燃焼
を制御することに特徴を有するものである。
炎流の径を予め基準径として設定し、前記画像の径が前
記基準径と等しくなるように、前記燃焼バーナーの燃焼
を制御することに特徴を有するものである。
【００１１】請求項３記載の発明は、前記燃焼バーナー
の燃焼制御は、前記燃焼バーナーに供給する燃料および
空気の流量を調整することによって行なうことに特徴を
有するものである。
の燃焼制御は、前記燃焼バーナーに供給する燃料および
空気の流量を調整することによって行なうことに特徴を
有するものである。
【００１２】請求項４記載の発明は、前記燃焼バーナー
の燃焼制御は、前記燃焼バーナーに供給する空気中の酸
素濃度を調整することによって行なうことに特徴を有す
るものである。
の燃焼制御は、前記燃焼バーナーに供給する空気中の酸
素濃度を調整することによって行なうことに特徴を有す
るものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、この発明の、旋回溶融炉に
おける旋回火炎流の制御方法の一実施態様を、図面を参
照しながら説明する。
おける旋回火炎流の制御方法の一実施態様を、図面を参
照しながら説明する。
【００１４】図１は、この発明を実施するために、炉頂
にカメラを取り付けた旋回溶融炉の概略部分断面図、図
２は、この発明の方法のブロック図である。
にカメラを取り付けた旋回溶融炉の概略部分断面図、図
２は、この発明の方法のブロック図である。
【００１５】図１および図２において、１０は、旋回溶
融炉の炉頂の燃焼排ガス排出口２に設置されたカメラ１
０、１１は、制御器である。制御器１１は、カメラ１０
によって撮影された炉内の旋回火炎流の平面画像を処理
し、予め設定された旋回火炎流の正常画像とを比較し、
画像が正常画像になるように、各燃焼バーナー５の燃料
流量制御器１２および空気流量制御器１３を制御するも
のである。
融炉の炉頂の燃焼排ガス排出口２に設置されたカメラ１
０、１１は、制御器である。制御器１１は、カメラ１０
によって撮影された炉内の旋回火炎流の平面画像を処理
し、予め設定された旋回火炎流の正常画像とを比較し、
画像が正常画像になるように、各燃焼バーナー５の燃料
流量制御器１２および空気流量制御器１３を制御するも
のである。
【００１６】例えば、図５に示すように、一部が凹んだ
旋回火炎流７Ａの画像が得られた場合には、制御器１１
は、燃焼バーナー５Ａからの火炎６Ａが強すぎると判断
し、燃焼バーナー５Ａの燃料流量制御器１２および空気
流量制御器１３に流量減少指令を発して、旋回火炎流の
画像が正常な円形画像になるように、燃焼バーナー５Ａ
からの火炎６Ａを弱める。
旋回火炎流７Ａの画像が得られた場合には、制御器１１
は、燃焼バーナー５Ａからの火炎６Ａが強すぎると判断
し、燃焼バーナー５Ａの燃料流量制御器１２および空気
流量制御器１３に流量減少指令を発して、旋回火炎流の
画像が正常な円形画像になるように、燃焼バーナー５Ａ
からの火炎６Ａを弱める。
【００１７】なお、旋回火炎流７の全体温度は、設定温
度に維持する必要があるので、燃焼バーナー５Ａからの
火炎６Ａを弱めたことによって、旋回火炎流７の全体温
度が低下した場合には、他の燃焼バーナー５からの火炎
６の強度を調整する。
度に維持する必要があるので、燃焼バーナー５Ａからの
火炎６Ａを弱めたことによって、旋回火炎流７の全体温
度が低下した場合には、他の燃焼バーナー５からの火炎
６の強度を調整する。
【００１８】また、燃焼バーナー５の燃焼制御は、上述
したように、燃料流量および空気流量を調整することに
よって行なう以外に、燃焼バーナー５に供給する空気中
の酸素濃度を調整することによって行なっても良い。
したように、燃料流量および空気流量を調整することに
よって行なう以外に、燃焼バーナー５に供給する空気中
の酸素濃度を調整することによって行なっても良い。
【００１９】即ち、図５に示すように旋回火炎流７の画
像が変形した場合には、燃焼バーナー５Ａ以外の燃焼バ
ーナー５に供給する空気中の酸素濃度を高める。このよ
うにして酸素富化すると火炎の温度が上昇して、ガス流
速が速くなるので、旋回火炎流の旋回流速が速くなる。
この結果、遠心力が大きくなって、旋回火炎流７の平面
形状を正常な状態、即ち、円形状に維持することができ
る。なお、旋回火炎流７の遠心力が大きくなると、粉体
の捕捉率が向上する。
像が変形した場合には、燃焼バーナー５Ａ以外の燃焼バ
ーナー５に供給する空気中の酸素濃度を高める。このよ
うにして酸素富化すると火炎の温度が上昇して、ガス流
速が速くなるので、旋回火炎流の旋回流速が速くなる。
この結果、遠心力が大きくなって、旋回火炎流７の平面
形状を正常な状態、即ち、円形状に維持することができ
る。なお、旋回火炎流７の遠心力が大きくなると、粉体
の捕捉率が向上する。
【００２０】更に、旋回火炎流７の半径が小さいと、遠
心力が小さくなって粉体の捕捉率が小さくなる。一方、
旋回火炎流７の半径が大きいと、遠心力が大きくなって
粉体の捕捉率が大きくなる。従って、旋回火炎流７の径
は大きいほど好ましい。このことから、粉体の高い捕捉
率が得られる旋回火炎流７の径を基準径として制御器１
１に予め設定しておき、旋回火炎流７の画像の径が前記
基準径と等しくなるように、燃焼バーナー５の燃焼を制
御すれば、常に、粉体の高い捕捉率が得られることにな
る。
心力が小さくなって粉体の捕捉率が小さくなる。一方、
旋回火炎流７の半径が大きいと、遠心力が大きくなって
粉体の捕捉率が大きくなる。従って、旋回火炎流７の径
は大きいほど好ましい。このことから、粉体の高い捕捉
率が得られる旋回火炎流７の径を基準径として制御器１
１に予め設定しておき、旋回火炎流７の画像の径が前記
基準径と等しくなるように、燃焼バーナー５の燃焼を制
御すれば、常に、粉体の高い捕捉率が得られることにな
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、旋回火炎流を旋回溶融炉の炉頂から撮像して、旋回
火炎流の画像を得、このようにして得た旋回火炎流の画
像が円形状になるように、燃焼バーナーの火炎を制御す
ることによって、旋回火炎流を良好に維持することがで
き、かくして、粉体の良好な溶融処理が行なえるといっ
た工業上有用な効果がもたらされる。
ば、旋回火炎流を旋回溶融炉の炉頂から撮像して、旋回
火炎流の画像を得、このようにして得た旋回火炎流の画
像が円形状になるように、燃焼バーナーの火炎を制御す
ることによって、旋回火炎流を良好に維持することがで
き、かくして、粉体の良好な溶融処理が行なえるといっ
た工業上有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明を実施するために、炉頂にカメラを取
り付けた旋回溶融炉の概略部分断面図である。
り付けた旋回溶融炉の概略部分断面図である。
【図２】この発明の方法のブロック図である。
【図３】旋回溶融炉を示す概略断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】異常時の旋回火炎流を示す平面図である。
１：溶融スラグの流出口 ２：燃焼排ガスの排出口 ３：粉体吹込みノズル ４：燃焼室 ５：燃焼バーナー ６：火炎 ７：旋回火炎流 ７Ａ：異常旋回火炎流 ８：溶融スラグ ９：バケット １０：カメラ １１：制御器 １２：燃料流量制御器 １３：空気流量制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｇ 5/32 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/32 ＺＡＢ
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼室内に複数本の燃焼バーナーが円周
方向に配置され、各燃焼バーナーからの火炎によって前
記燃焼室内に旋回火炎流を形成し、前記旋回火炎流によ
って、前記燃焼室内に投入された粉体を溶融処理するた
めの旋回溶融炉における前記旋回火炎流の制御方法にお
いて、 前記旋回火炎流を前記旋回溶融炉の炉頂から撮像して、
前記旋回火炎流の画像を得、このようにして得た前記旋
回火炎流の画像が円形状になるように、前記燃焼バーナ
ーの燃焼を制御し、かくして、前記旋回火炎流を正常な
状態に維持することを特徴とする、旋回溶融炉における
旋回火炎流の制御方法。 - 【請求項２】 良好な前記旋回火炎流の径を予め基準径
として設定し、前記画像の径が前記基準径と等しくなる
ように、前記燃焼バーナーの燃焼を制御することを特徴
とする請求項１記載の、旋回溶融炉における旋回火炎流
の制御方法。 - 【請求項３】 前記燃焼バーナーの燃焼制御は、前記燃
焼バーナーに供給する燃料および空気の流量を調整する
ことによって行なうことを特徴とする、請求項１または
２記載の、旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方法。 - 【請求項４】 前記燃焼バーナーの燃焼制御は、前記燃
焼バーナーに供給する空気中の酸素濃度を調整すること
によって行なうことを特徴とする、請求項１または２記
載の、旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000017823A JP2001201028A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000017823A JP2001201028A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001201028A true JP2001201028A (ja) | 2001-07-27 |
Family
ID=18544764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000017823A Pending JP2001201028A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 旋回溶融炉における旋回火炎流の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001201028A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101543282B1 (ko) * | 2014-09-04 | 2015-08-11 | 고등기술연구원연구조합 | 고정층 폐기물 가스화 용융로를 이용한 열회수 장치 |
| JP6446733B1 (ja) * | 2018-05-30 | 2019-01-09 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | ガス旋回状態判定システム及びガス化溶融炉 |
| CN114965856A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-30 | 西安近代化学研究所 | 一种旋转过载条件下推进剂燃烧火焰图像采集装置及观察系统 |
-
2000
- 2000-01-21 JP JP2000017823A patent/JP2001201028A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101543282B1 (ko) * | 2014-09-04 | 2015-08-11 | 고등기술연구원연구조합 | 고정층 폐기물 가스화 용융로를 이용한 열회수 장치 |
| WO2016036161A1 (ko) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | 고등기술연구원연구조합 | 고정층 폐기물 가스화 용융로를 이용한 열회수 장치 |
| JP6446733B1 (ja) * | 2018-05-30 | 2019-01-09 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | ガス旋回状態判定システム及びガス化溶融炉 |
| WO2019230486A1 (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | ガス旋回状態判定システム及びガス化溶融炉 |
| JP2019207089A (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | ガス旋回状態判定システム及びガス化溶融炉 |
| US11703219B2 (en) | 2018-05-30 | 2023-07-18 | Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co., Ltd. | Gas swirling state determination system and gasification melting furnace |
| CN114965856A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-30 | 西安近代化学研究所 | 一种旋转过载条件下推进剂燃烧火焰图像采集装置及观察系统 |
| CN114965856B (zh) * | 2022-05-23 | 2024-03-26 | 西安近代化学研究所 | 一种旋转过载条件下推进剂燃烧火焰图像采集装置及观察系统 |
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