JP2001227731A

JP2001227731A - 流動層炉の制御方法とその装置

Info

Publication number: JP2001227731A
Application number: JP2000035506A
Authority: JP
Inventors: Izuru Ishikawa; 出石川; Hiroki Honda; 裕姫本多; Sueo Yoshida; 季男吉田; Shiro Sasaya; 史郎笹谷
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】汚泥の水分量変動に対応した制御により未燃
ガスを低減し、ダイオキシン類や一酸化炭素等の有害ガ
スの排出を抑制する流動層炉の制御方法とその装置を提
供する。【構成】流動層炉下方に導入する一次空気により流動
媒体を流動化させる流動層と、その上方空間に位置し、
二次空気の炉内導入により前記流動層で生成した未燃分
を燃焼させるフリーボードとを具え、汚泥等の水分変動
物質を焼却する流動層炉において、前記流動層上面より
フリーボードに至る炉壁上に上下に高さを異ならせて位
置する複数の制御空気導入口と、前記流動層に投入する
被燃焼物の水分量を検知する水分検知手段とを設け、該
検知手段によりの検知信号に基づいて前記夫々の導入口
より導入される制御空気の導入量若しくは該制御空気と
ともに一次空気の導入量を可変制御することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥、都市ご
み及び産業廃棄物等を、炉内を流動する砂などの流動媒
体を介して焼却処理する流動層炉において、特に、含水
率が高くかつ水分量が変動し易い下水汚泥等の焼却に利
用される流動層炉の制御方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、下水汚泥、都市ごみ及び産業
廃棄物において、燃焼物を上昇気流中で流動化させて燃
焼させる流動層炉が広く用いられている。流動層炉は、
炉底にけい砂等の流動媒体を留め、炉の下方から導入す
る高圧空気で吹き上げ、流動状態にして該流動媒体中で
瞬時的に廃棄物の乾燥、焼却を行なうものであり、間欠
運転に適し、また廃棄物の乾燥能力が高い等の理由か
ら、特に、含水率の高い汚泥においては最も多く利用さ
れている。

【０００３】しかしながら、流動層炉においては廃棄物
を完全に定量して供給することは困難であり、また、含
水率が高く、水分量の変動の大きい汚泥においては燃焼
反応に要する時間の変動に応じた炉の運転管理が煩雑で
ある。これらの理由により、該流動層炉ではダイオキシ
ン類や一酸化炭素等の有害物質が発生し易く、社会問題
化しており、これに対応した様々な対策が講じられてい
る。前記対策として、炉構造技術、補助加熱技術、制御
技術、空気供給気技術等の改善が不可欠であるが、特
に、廃棄物を完全にかつ効率良く燃焼させることが可能
な制御方法が重要視される傾向にある。上記未燃ガスの
発生を抑制する技術として、最近では、被燃焼物の負荷
変動に応じて燃焼を遅くするような工夫がなされ、なか
でも二次燃焼空気によるフリーボードでの完全燃焼技術
が重視されている。

【０００４】そこで、流動層炉で未燃ガスの完全燃焼を
図る運転制御方法として、特開平１１−９４２２５号公
報では、炉内に燃焼量検知手段を具備し、一次空気量が
予め設定した最小、最大流量を常に維持できるように一
次空気量を制御する一次空気量数値制御を行なうととも
に、燃焼量が所定の燃焼量より多い焼却物が炉内に投入
される頻度が多い場合に、流動不良を起さない範囲で空
気量を減らすように一次空気量を制御する一次空気量頻
度制御を行なうこと炉内の燃焼量を検知することで空気
量制御を行ない、未燃焼物の排出を抑制する方法を提案
している。

【０００５】また、本発明者らにおいては、特開２００
０−２４０９号にて、未燃ガスを低減するとともに、よ
り効率のよい燃焼を促進することができる流動層炉の運
転方法を提案している。かかる従来技術を図４に示す流
動層焼却炉０１１を用いて簡単に説明するに、該流動層
焼却炉０１１は、一次空気０１８により流動化する気泡
流動領域０１０内にて投入汚泥の乾燥、熱分解を行い、
該気泡流動領域０１０から吹き上げる汚泥粒子にて形成
されるスプラッシュ領域０１２ｂに位置する二次空気投
入口０１９ａから導入する二次空気０１９により、該粒
子をフリーボード０１３へ流動媒体とともに同伴搬送
し、該フリーボード０１３内で燃焼する。該燃焼後に流
動媒体及び未燃ガス等は分離器０１４、シールポット部
０１５とからなる外部循環部を経て、前記気泡流動領域
０１０に還流される。

【０００６】一方、ガス供給系０１７はダンパ０１８ｂ
とダンパ０１９ｂの一次空気と二次空気比率制御部と、
一次空気と二次空気のガス供給系０１７とよりなり、投
入口０１６から投入される汚泥等の投入物量に対応させ
てダンパ０１８ｂ、０１９ｂを開度調整することにより
一次空気と二次空気の総量を制御するとともに、前記一
次空気と二次空気との比率制御割合を調整することによ
り、フリーボードの熱容量の調整と砂層温度の一定制
御、及び該フリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量の調
整を行なう。これにより、流動層炉の安定運転が可能と
なり、かつ排ガスの低減と排ガス温度の適正化及び燃費
改善を可能としている。

【０００７】これらの従来技術は炉内に供給する空気量
を制御することにより完全燃焼を図ったもので、該空気
量をを制御するための検知手段としては、投入物量、炉
内燃焼量を用いており、この他にも、ごみの焼却炉投入
前に吸塵装置の電動機の負荷変動を検知する方法や重量
検出装置で重量を検知する方法、画像処理により検知す
る方法等がある。しかしながら、その信頼性及び検出装
置の設定環境により、その目的、機能を十分満足してい
ないのが現状である。また、性状の一定しない都市ごみ
等の焼却や、含水率が一定でない下水汚泥等の焼却処理
においては、前記従来技術に示した制御方法では流動層
炉を完全に制御しきれない。特に、かかる流動層炉では
炉内での燃焼反応速度が非常に速いため、含水率の高い
燃焼物においては、燃焼の一過程である燃焼物の乾留化
に時間がかかり通常の運転では制御しきれない。このよ
うに、投入物の水分量が燃焼に深く関与するため、前記
したような水分量の変動が著しい汚泥の焼却処理におい
ては、燃焼が完結化せず、ダイオキシン類や一酸化炭素
等の有害物質の排出を引き起こしてしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術の流動
層炉においては、該流動層炉内に投入された被燃焼物の
重量や燃焼量により、一次空気量及び二次空気量を制御
してフリーボードの熱容量の調整と砂層温度の一定制
御、及び該フリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量の調
整を行なっているが、該流動層炉の燃焼反応を左右する
重要な要因の一つである被燃焼物中の水分量は対象とさ
れておらず、水分量変動に対応する制御がなされていな
い。即ち、上記従来技術では、流動層炉における燃焼反
応の一過程である被燃焼物中の水分の蒸発に要する時
間、つまり燃焼反応全体に要する時間を把握することが
できず、特に被燃焼物中の水分量が増加した場合は、燃
焼反応が完結化せず、ダイオキシン類、一酸化炭素等の
有害物質を含む未燃ガスの発生を引き起こす。

【０００９】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、
汚泥等の被燃焼物の水分量変動に対応した適切な運転が
可能であるとともに、流動層炉内に投入される被燃焼物
を高効率でもって完全燃焼し、未燃ガスの発生を低減す
ることによりダイオキシン類、一酸化炭素等の有害物質
の排出を抑制できる流動層炉の制御方法とその装置の提
供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、流動層炉下方
に導入する一次空気により流動媒体を流動化させる流動
層と、その上方空間に位置し、二次空気の炉内導入によ
り前記流動層で生成した未燃分を燃焼させるフリーボー
ド（ライザー部）とを具え、汚泥等の水分変動物質を焼
却する流動層炉において、前記流動層上面よりフリーボ
ードに至る炉壁上に上下に高さを異ならせて位置する複
数の制御空気導入口と、前記流動層に投入する被燃焼物
の水分量を検知する水分検知手段とを設け、該検知手段
よりの検知信号に基づいて前記夫々の導入口より導入さ
れる制御空気の導入量若しくは該制御空気とともに一次
空気の導入量を可変制御することを特徴とする。

【００１１】尚、本発明は気泡流動層にも、循環型流動
層にも適用できるが、好ましくは後者の適用がよい。そ
の理由は気泡流動層では未燃分のみがフリーボードに移
行するために、制御空気による移行時間調整で影響され
るのは未燃分のみであるが、循環型流動層では未燃分と
ともに流動媒体がフリーボードに移行するために、制御
空気による移行時間調整で未燃分の流動媒体との接触時
間の調整が出来、水分変動による安定化を一層促進でき
る。

【００１２】かかる発明によれば、含水率が高く、水分
変動の大きい汚泥等の被燃焼物の場合、燃焼負荷の高い
流動床炉であっても水分変動により流動床やフリーボー
ドの熱負荷が変動して燃焼不足による一酸化炭素やダイ
オキシンが生じる恐れがあるが、本発明は、被燃焼物の
水分量に応じて炉内に導入する空気量を自動制御するこ
とにより、燃焼に深く関与する該汚泥中の水分量から炉
内の燃焼を的確に把握して制御することができ、安定し
た運転により燃焼不足が生ぜず完全燃焼が可能となるた
め、未燃ガスの排出を低減でき、延いては低ダイオキシ
ン類、低一酸化炭素の流動層炉を提供することが可能と
なる。

【００１３】さらに、未燃分のフリーボードへの移行時
間の調整や、未燃分の流動媒体との接触時間の調整が出
来るために、汚泥等の高水分燃焼物に対処すべく必要と
される炉床面積も小さく抑えることができるとともに、
流動化空気も小さく抑えることができ、排ガス量を抑え
るとともに、実際の燃焼空気以上に必要とした過剰空気
を削減し、排ガス量を抑制でき、助燃剤の削減と相俟っ
て燃費の悪化を防止できると共に、よりコンパクトな装
置を提供できる。

【００１４】また、本発明は具体的には、請求項２、３
記載のごとく、前記検知により被燃焼物の水分量が多い
場合は上側導入口の制御空気量を多くし、下側導入口の
制御空気量を少なくすることで、被燃焼物のフリーボー
ドへの移行時間を長くする事が出来、一方、前記検知に
より被燃焼物の水分量が少ない場合は上側導入口の制御
空気量を少なくし、下側導入口の制御空気量を多くして
被燃焼物のフリーボードへの移行時間を短くするように
流動層炉を制御することで、被燃焼物の水分量に応じた
適切な運転ができる。

【００１５】流動層炉の特徴の一つとして流動媒体によ
る燃焼負荷が大きいために燃焼速度が速いことが挙げら
れるが、被燃焼物の水分量が多い場合は、燃焼反応の一
過程である乾留化に時間がかり、通常の運転では完全燃
焼がなされない。そこで、水分量の多い被燃焼物のとき
には下側導入口の制御空気量を少なくして、十分に乾留
化されて比重の軽い被燃焼物のみフリーボードへ移行す
るようにし、流動層での滞留時間を長くすることで被燃
焼物の完全燃焼を図るようにする。これにより、未燃ガ
スの発生を最低限に抑えることができる。尚、被燃焼物
の水分量が少ない場合は、通常の運転でも完全燃焼が可
能であるが、焼却に要する時間的コストや燃費等の問題
から、流動層炉の安定運転が可能な程度にフリーボード
への移行を早くするように制御空気量の調整を行なうと
よい。

【００１６】さらに、前記制御空気の１つを二次空気と
してもよく、これにより前記制御空気投入口を二次空気
投入口と兼用化でき好ましい、より具体的には既存の炉
に二次空気投入口がある場合は、その下側に独立した制
御空気投入口を設ければよい。又該二次空気の供給によ
りフリーボード内での不完全燃焼を回避することができ
る。

【００１７】また、請求項４記載の発明によれば、前記
制御空気の総量を一定にして、上側導入口と下側導入口
の制御空気量の配分比を制御、具体的には略反比例的に
配分制御することを特徴とする。これにより、炉内の空
塔速度が一定に保たれ、かつ燃焼空気比が殆ど変化しな
いため、該流動層炉の運転状態が向上する。

【００１８】また、請求項５、６記載の発明は、前記水
分量と制御空気量に基づいて被燃焼物投入量を可変とし
たことを特徴とし、特に前記被燃焼物の水分量が所定幅
域内である場合は、前記夫々の導入口より導入される制
御空気の導入量を制御し、所定幅域を超えた場合は、該
制御空気とともに被燃焼物投入量を制御する、としたこ
とを特徴としており、該複数の制御空気の可変制御によ
っても制御しきれない高含水率の被燃焼物においては、
更に被燃焼物の投入量を調整することで炉内水分負荷を
制御し、これにより未燃分を完全燃焼することができ
る。

【００１９】また、上記発明を好適に実施する装置とし
て、請求項７記載の発明によれば、流動層炉下方に導入
する一次空気により流動媒体を流動化させる流動層と、
その上方空間に位置し、二次空気の炉内導入により前記
流動層で生成した未燃分を燃焼させるフリーボードとを
具え、汚泥等の水分変動物質を焼却する流動層炉におい
て、前記流動層よりフリーボードに至る炉壁上に開口す
る複数の制御空気導入口ラインと、該流動層下方に開口
する一次空気導入ラインと、前記流動層に投入する被燃
焼物の水分量を検知する水分検知センサとを有し、前記
制御空気ライン及び一次空気導入ラインの少なくとも１
以上のライン上に、前記水分検知センサに対応して可変
制御が可能なダンパ手段を設けたことを特徴とする。

【００２０】さらに、請求項８記載の発明として、前記
制御空気ラインのうち上側に位置する少なくとも１のラ
インが二次空気導入ラインであることを特徴とする。か
かる発明によれば、前記制御空気ライン及び一次空気導
入ライン上に少なくとも１以上のダンパを設け、前記水
分検知センサ応じて該ダンパの開度を制御して流動層炉
内の空気量及び空気比を調整することを可能とする。ダ
ンパの位置、個数は被燃焼物の性状、投入量に応じて設
定するとよい。

【００２１】さらにまた、請求項９記載の発明は、前記
フリーボードに導入する制御空気の総量が一定となるラ
イン上の任意の位置に一のダンパ手段を設け、該一のダ
ンパ手段を固定としてその後流側に位置するダンパ手段
を可変として前記制御空気の配分比を設定することを特
徴としている。また、請求項５、６記載の発明を好適に
実施する装置として、請求項１０のように、前記流動層
炉に投入する被燃焼物の供給ライン上に搬送制御手段を
設けるとともに、該搬送制御手段が、前記制御空気ライ
ン上のダンパ手段と対応して、前記水分センサに対応し
て制御されることを特徴とするとよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発
明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図１は、本発明の第１実施例に係る流
動層炉の概略の構成を示す模式図で、図２、図３は本発
明の第２、第３実施例に係る図１対応図を夫々示す。

【００２３】図１ないし図３に示すように、１は循環流
動層炉を示し、汚泥の燃焼反応が行われるライザ２と流
動媒体を捕集するサイクロン３と、ダウンカマー４と、
炉内未燃ガスのサイクロンへの吹き抜けを防止するシー
ルポット５とからなる。前記ライザ２の炉床部には、一
次空気２１の吹き込みにより該ライザ２の炉床部に充填
されている流動媒体が流動化されて流動層６を形成して
いる。汚泥供給ライン２０から前記ライザ２に投入され
る汚泥は、前記流動層６にて混合、攪拌されながら流動
媒体との衝突を繰り返して細粒化されるとともに、乾
燥、熱分解される。そして、前記流動層６から飛散する
流動媒体や未燃ガス、軽い汚泥粒子は、前記流動層６上
方に供給される循環量制御空気２３により前記流動媒体
とともにフリーボード１４に同伴輸送され、該フリーボ
ード１４にて燃焼する。

【００２４】前記フリーボード１４を通過した流動媒体
はサイクロン３にて捕集され、ダウンカマー４を経てシ
ールポット５に送給され、該シールポット５下方から供
給される空気により移動層を形成し、前記流動層６に還
流される。以上が従来技術と同様の循環流動層炉であ
り、本実施形態は上記構成に加えてさらに、炉内に供給
する一次空気と二次空気の他に独立して炉内導入空気を
制御する制御部１５を具備し、該流動層炉１内に供給す
る一次空気と二次空気とともに第３の空気量、更には汚
泥投入量を制御するように構成したものである。

【００２５】図１に示す第１実施例における制御部１５
は、汚泥中の水分量を測定する水分センサ１２と、開度
調整により空気流量を調整するダンパ８、９と、前記水
分センサ１２の検知信号に基づいてダンパ８、９の開度
制御を行うコントローラ７と、流動層炉内に空気を供給
するブロワ１１とから構成される。かかる第１実施例
は、まず、水分センサ１２により炉内投入前の汚泥の水
分量を計測し、該計測データをコントローラ７に入力し
て所定の演算を行い、該演算信号に基づいてダンパ８を
開度制御し、循環量制御空気と二次燃焼空気との比率割
合を変化させて、該流動層炉内の被燃焼物の完全燃焼を
図る構成としている。

【００２６】前記コントローラ７はダンパ８と制御ライ
ン２６で接続されており、前記水分センサ１２で検出さ
れた汚泥の水分量により該ダンパ８を開度制御する。例
えば、水分センサ１２で検出されたデータは検出ライン
２５を介してコントローラ７に入力されており、通常の
含水率の場合は、ダンパ８の開度を５０％程度に設定
し、制御ライン２３ａより流れる空気を５０％、二次空
気ライン２４ａより流れる空気を５０％程度に設定して
いる。投入汚泥の含水率があらかじめ設定した第１の上
限値を越えた場合は、該コントローラ７の開度制御信号
によりダンパ８の開度が例えば５０％から７０％程度に
開く方向に開けられるように制御する。この結果、ダン
パ９を記して該制御ライン２３ａより流れる循環量制御
空気２３は減少して二次空気ライン２４ａより二次空気
２４は増加する。この操作により、循環量制御空気の減
少に伴い、流動層６から飛散する汚泥の粒子径が小さく
なり、投入された汚泥の炉内滞留時間が長くなるため、
含水率の高い汚泥においても十分乾留化することができ
る。

【００２７】投入汚泥の含水率があらかじめ設定した下
限値を越えた場合は、該コントローラ７の開度制御信号
によりダンパ８の開度が例えば５０％から３０％程度に
閉める方向に制御する。この結果、ダンパ９を介して該
制御ライン２３ａより流れる循環量制御空気２３は増加
して二次空気ライン２４ａよりの二次空気２４は減少す
る。

【００２８】この操作により、循環量制御空気の増加に
伴い、流動層６から上方に運ばれる汚泥の粒子径が大き
くなり、投入された汚泥も速やかにフリーボード側に移
行し、短い滞留時間で燃焼できるために、含水率の低い
汚泥を多く燃焼でき、運転コストの軽減が図れる。

【００２９】尚、前記流動層炉においては、供給空気の
総量が多いと過剰空気が多くなり補助燃料の消費量が多
くなるとともに、空塔速度が不安定になり炉の運転に支
障をきたすことから、前記ブロワ１１から供給される炉
内への総空気量は汚泥の性状、投入量に応じてほぼ一定
に制御する必要がある。また、通常ダンパ９は固定であ
り、制御総和空気ライン２２ａ側への圧力損失が大きい
ため、ダンパ８の開度制御を行っても一次空気２１と制
御総和空気２２の合計は大きく変化しないため、空塔速
度とともに、燃焼空気比は大きく変化しない。

【００３０】さらに、投入汚泥中の水分量の変動が図１
に示す実施例の変動幅に比例して大きく超える場合に
は、図２に示す第２実施例のように、循環量制御空気２
３、二次空気２４及び一次空気２１を夫々別に制御する
とよい。これは、流動層炉に投入する汚泥の水分量が多
いと、水蒸気が増加して空塔速度が上昇し、該流動層炉
の運転が困難となるためである。さらにまた、汚泥の水
分量が多くなることは、汚泥中の可燃分の減少により単
位量当りの必要燃焼空気量が減少するため、該流動層炉
に供給する空気の総量を更に適宜調整する必要が生じ
る。従って、本実施例においては図２に示すように、二
次空気２４を制御するダンパ８に加えて、ライン２２ａ
上に制御総和空気２２を制御するダンパ９、更にはライ
ン２１ａ上に一次空気２１を制御するダンパ１０を設
け、夫々独立して制御可能に構成している。

【００３１】かかる第２実施例は、まず、第１実施例と
同様に炉内投入前の汚泥の水分量を水分センサ１２によ
り計測し、該水分センサ１２により得られた汚泥水分量
に対応して開度制御する上下限値をコントローラ７内に
複数段階設け、コントローラ７により制御ライン２６、
２７、２８を通して第１の規定幅の場合は、ダンパ８
を、更に変動幅の大きい第２の規定幅の場合はダンパ９
を、更に変動幅の大きい第３の規定幅の場合はダンパ９
とダンパ１０を夫々制御し、大きな変動幅に対応した空
気量の制御が可能となる。

【００３２】投入汚泥の含水率があらかじめ設定した第
１の上限値を越えた場合は、該コントローラ７の開度制
御信号によりダンパ８の開度が例えば５０％から７０％
程度に開く方向に開けられるように制御する。この結
果、ダンパ９を記して該制御ライン２３ａより流れる循
環量制御空気２３は減少して二次空気ライン２４ａより
二次空気２４は増加する。

【００３３】投入汚泥の含水率があらかじめ設定した第
１の下限値を越えた場合は、該コントローラ７の開度制
御信号によりダンパ８の開度が例えば５０％から３０％
程度に閉める方向に制御する。この結果、ダンパ９を介
して該制御ライン２３ａより流れる循環量制御空気２３
は増加して二次空気ライン２４ａよりの二次空気２４は
減少する。

【００３４】又、前記ダンパ９を開度制御することによ
り制御空気の総和２３＋２４を減少若しくは増加させ、
前記流動層６から飛散する汚泥粒子のフリーボード１４
への同伴輸送量の増加と、前記二次空気２４の増加の両
方を一度に達成して、不完全燃焼を防止出来る。

【００３５】投入汚泥の含水率があらかじめ設定した第
１の上限値を更に越えて第２若しくは第３の上限値に達
した場合は、ダンパ９を閉める方向に又ダンパ１０を開
く方向に開度制御して一次空気２１を増加させ、更には
ブロワ１１も制御してこれらの空気の総量は汚泥の性
状、含水率、投入量に応じて空塔速度、汚泥循環量、が
適正に維持されて該循環流動層炉が安定運転可能なよう
に設定してもよい。

【００３６】このように構成することで、投入汚泥の含
水率が多い場合においても、該汚泥の完全燃焼が可能と
なり、未燃ガスが大幅に減少し、ダイオキシン類や一酸
化炭素等の有害物質の排出を低減することができる。
尚、図２に示した夫々のダンパの位置は一例であり、夫
々の空気ラインの空気量が制御が可能であれば、その取
り付け位置、個数は問題としない。

【００３７】さらに、図３に示す第３実施例は、前記第
１、第２実施例における空気量制御に加えて、投入汚泥
量を制御することで、より確実な汚泥の燃焼を図ったも
ので、汚泥供給ライン２０上に汚泥量調整バルブ１３を
設置して前記コントローラ７と接続し、汚泥中の水分量
が既定値以上に多く空気量制御のみでは制御しきれない
場合に、該コントローラ７により夫々のダンパ８、９、
１０を制御して対応する空気量を調整するとともに、前
記汚泥量調整バルブ１３を空気量の調整に連動させて制
御することにより、該循環流動層炉の水分負荷自体を調
整する。これにより、前記第２実施例のごとく汚泥の水
分量が多い場合でも、各空気量の調整による適正燃焼に
加え、水分量制御に連動した汚泥量調整バルブ１３で汚
泥投入量を微調整することにより、更なる燃焼の制御が
期待出来る。

【００３８】

【発明の効果】以上記載のごとく、投入する汚泥の水分
量に応じて炉内を循環する流動媒体を制御することによ
り、該汚泥が流動層内に滞留する時間が長くなり、含水
率の高い汚泥においても十分な乾留化が可能となり燃焼
の完結化が図れる。また、フリーボード部に循環量制御
空気とは別に、その上方に二次燃焼空気を導入すること
で、該循環量制御空気の減少による汚泥の循環量に減少
に伴い、フリーボード部の空気量低下から生じる汚泥の
不完全燃焼を防止し、前記二次燃焼空気により汚泥が十
分燃焼し、未燃ガスが低減する。

【００３９】また、前記空気量制御は循環量制御空気と
二次燃焼空気との比率制御により調整し、循環流動層炉
内の空気総量をほぼ一定に維持するため、炉内の空塔速
度を所定速度に保つことができ、炉の安定運転が可能と
なるとともに、過剰空気の変動が少なく、補助燃料の増
加による燃費の問題を回避できる。

【００４０】さらに、前記循環量制御空気、二次燃焼空
気及び一次空気を夫々独立させて制御させることによ
り、汚泥の水分量に応じた微細な調整が可能となり、特
に水分含水率が高い場合には、流動層炉内に供給する空
気総量を調整することで、炉内の燃焼反応を滞りなく完
結させることができる。また、汚泥中の水分量が多い場
合には、前記空気総量の制御に加えて汚泥の投入量を供
給空気量に連動させて制御することで、炉内の水分負荷
の変動に随時対応した制御が可能となり、結果として大
幅な有害ガス排出抑制が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る流動層炉の概略の
構成を示す模式図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る図１対応図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例に係る図１対応図であ
る。

【図４】従来の流動層炉の概略の構成を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１循環流動層炉６流動層７コントローラ８、９、１０ダンパ１１流動ブロワ１２水分センサ１３汚泥量調整バルブ１４フリーボード１５制御部２０汚泥供給ライン２１一次空気２２制御総和空気２３循環量制御空気２４二次空気２５、２６、２７、２８制御ライン

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/30 ＺＡＢＦ２３Ｇ 7/04 ＺＡＢ 7/04 ＺＡＢ６０１Ｊ６０１６０２Ａ６０２Ｆ２３Ｃ 11/02 ３１１ (72)発明者吉田季男横浜市中区錦町12番地三菱重工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者笹谷史郎横浜市中区錦町12番地三菱重工業株式会社横浜製作所内Ｆターム(参考） 3K062 AA11 AB01 AC01 AC02 BA02 DA35 DB01 DB06 DB08 DB09 3K064 AA03 AA04 AB03 AC07 AC13 AE02 AE04 BA07 BA17 4D059 AA00 BB01 BB13 CB30 EA01 EB02 EB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流動層炉下方に導入する一次空気により
流動媒体を流動化させる流動層と、その上方空間に位置
し、二次空気の炉内導入により前記流動層で生成した未
燃分を燃焼させるフリーボード（ライザー部）とを具
え、汚泥等の水分変動物質を焼却する流動層炉におい
て、前記流動層上面よりフリーボードに至る炉壁上に上下に
高さを異ならせて位置する複数の制御空気導入口と、前
記流動層に投入する被燃焼物の水分量を検知する水分検
知手段とを設け、該検知手段よりの検知信号に基づいて前記夫々の導入口
より導入される制御空気の導入量若しくは該制御空気と
ともに一次空気の導入量を可変制御することを特徴とす
る流動層炉の制御方法。
【請求項２】前記水分検知により被燃焼物の水分量が
少ない場合は上側導入口よりの制御空気導入量を少なく
し、下側導入口よりの制御空気導入量を多くして被燃焼
物の流動層からフリーボードへの移行時間を短くしたこ
とを特徴とする請求項１記載の流動層炉の制御方法。
【請求項３】前記水分検知により被燃焼物の水分量が
多い場合は上側導入口の制御空気量を多くし、下側導入
口の制御空気量を少なくして、被燃焼物の流動層からフ
リーボードへの移行時間を長くしたことを特徴とする請
求項１記載の流動層炉の制御方法。
【請求項４】前記複数の導入口より供給される制御空
気の総量を一定にして、上側導入口と下側導入口の制御
空気量の配分比を可変制御することを特徴とする請求項
１記載の流動層炉の制御方法。
【請求項５】流動層炉下方に導入する一次空気により
流動媒体を流動化させる流動層と、その上方空間に位置
し、二次空気の炉内導入により前記流動層で生成した未
燃分を燃焼させるフリーボード（ライザー部）とを具
え、汚泥等の水分変動物質を焼却する流動層炉におい
て、前記流動層上面よりフリーボードに至る炉壁上に上下に
高さを異ならせて位置する複数の制御空気導入口と、前
記流動層に投入する被燃焼物の水分量を検知する水分検
知手段とを設け、該検知手段よりの検知信号に基づいて前記夫々の導入口
より導入される制御空気の導入量若しくは該制御空気と
ともに被燃焼物投入量を可変としたことを特徴とする流
動層炉の制御方法。
【請求項６】前記被燃焼物の水分量が所定幅域内であ
る場合は、前記夫々の導入口より導入される制御空気の
導入量を制御し、所定幅域を超えた場合は、該制御空気
とともに被燃焼物投入量を制御する、としたことを特徴
とする請求項５記載の流動層炉の制御方法。
【請求項７】流動層炉下方に導入する一次空気により
流動媒体を流動化させる流動層と、その上方空間に位置
し、二次空気の炉内導入により前記流動層で生成した未
燃分を燃焼させるフリーボードとを具え、汚泥等の水分
変動物質を焼却する流動層炉において、前記流動層よりフリーボードに至る炉壁上に開口する複
数の制御空気導入口ラインと、該流動層下方に開口する
一次空気導入ラインと、前記流動層に投入する被燃焼物
の水分量を検知する水分検知センサとを有し、前記制御
空気ライン及び一次空気導入ラインの少なくとも１以上
のライン上に、前記水分検知センサに対応して可変制御
が可能なダンパ手段を設けたことを特徴とする流動層
炉。
【請求項８】前記制御空気ラインのうち上側に位置す
る少なくとも１のラインが二次空気導入ラインであるこ
とを特徴とする請求項７記載の流動層炉。
【請求項９】前記フリーボードに導入する制御空気の
総量が一定となるライン上の任意の位置に一のダンパ手
段を設け、該一のダンパ手段を固定としてその後流側に
位置するダンパ手段を可変として前記制御空気の配分比
を設定することを特徴とする請求項７記載の流動層炉。
【請求項１０】前記流動層炉に投入する被燃焼物の供
給ライン上に搬送制御手段を設けるとともに、該搬送制
御手段が、前記制御空気ライン上のダンパ手段と対応し
て、前記水分センサに対応して制御されることを特徴と
する請求項７記載の流動層炉。