【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はごみをガス化炉内で部分燃焼・熱分解させ、チャーを溶融炉で完全燃焼させると共に、スラグタップの下部から二次燃焼室内の燃焼ガスの一部を迂回して排出させるようにしたごみガス化溶融装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみの多くは焼却炉で焼却処分される。図２は従来例に係るごみ焼却装置の概略を示す構成図である。同図を参照してごみ処理の概略を説明する。ごみは先ずガス化炉１内に投入され、比較的低温で部分燃焼・熱分解せしめられ、生成した分解ガスとチャーは旋回式溶融炉２に導かれる。溶融炉２に導入されたチャーは十分な空気の供給を受けて１３００°Ｃ以上の高温で燃焼し、含有した灰分が溶融して溶融スラグとなってスラグタップ４を流下し、水槽５内に落下して冷却・固化し、図示しないスラグコンベアで系外に排出される。
【０００３】
一方、分解ガスは二次燃焼室３内で十分な空気の供給を受けてＣＯ等の未燃焼ガスが完全燃焼し、排ガスは煙道１０３を経て空気予熱器６に送られ、風道１５１を経て送風された空気を約３５０°Ｃまで予熱して風道１５２に送り出す。空気予熱器６で熱交換され、約５００°Ｃまで冷却された排ガスは煙道１０６を経て減温塔８に送られ、冷却水で約１５０°Ｃまで冷却され、さらに煙道１０７を経て集塵機９に送られて排ガス中に含まれる灰分が除去される。こうして清浄化された排ガスは煙道１０８を経て誘引通風機１０により煙突１１から大気中に放出される。
【０００４】
スラグタップ４の下部には煙道１０６に至る煙道１０５の一端が開口しており、二次燃焼室３内で燃焼した分解ガスの排ガスの一部がスラグタップ４を経て煙道１０５の迂回路を通って煙道１０６に合流することにより、スラグタップ４近傍を高温に保ち、溶融スラグがスラグタップ４を円滑に流下できるようにしている。ガス化炉１内のガス圧は圧力計（ＰＩＣ）１２により検出されていて、このガス圧の値に応じて、煙道１０８に介装された流量調整弁１３の開口量が制御されることにより、ガス化炉１内のガス圧が一定に保たれている。
【０００５】
これらに関係する従来技術として、例えば下記の特許文献１，２を挙げることがてきる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３３９４２０号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平０１−１４５１５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガス化炉１内に投入されるごみの量は必ずしも一定ではなく、時々に応じて変動する。そこで、二次燃焼室３のガス出口近傍およびスラグタップ４の下部に一酸化炭素（ＣＯ）分析計１４，１５を設けて、これらのＣＯ分析計１４，１５が分析した当該箇所の一酸化炭素濃度が１０ｐｐｍ 以下となるように、風道１５２から分岐して風道１５３，１５４を通ってガス化炉１、溶融炉２および二次燃焼室３内に供給される空気の流量を制御している。
【０００９】
しかしながら、ガス化炉１内に投入されるごみの量の変動が溶融炉２および二次燃焼室３内の一酸化炭素濃度に影響が及ぶまでには大分時間が掛かるため、ガス化炉１内に投入されるごみの急激な増量には機敏に対応することができない。このため、ごみのガス化炉１内への投入量が短時間に急激に増加すると、ガス化炉１および溶融炉２内での酸素不足による不完全燃焼により、二次燃焼室３中の一酸化炭素濃度が急増する（スパイク状ＣＯ）。一酸化炭素の発生とダイオキシンの発生が相関することが指摘されており、これらの有毒ガスは特に、煙道１０５の迂回路を通って煙突１１から大気中に放出されることになり、重大な大気汚染を引き起こす。
【００１０】
本発明は従来技術におけるかかる不具合を解消すべく為されたものであり、ごみの投入量が短時間に急激に増加しても、排ガス中に含まれる有害ガスの濃度を所定値以下に抑えて、大気汚染を防止することができる、ごみガス化溶融装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、スラグタップの下部から二次燃焼室の下流の煙道に至る迂回煙道に燃焼ガス中の有害ガスを燃焼させるガス燃焼室を介装したものであり、好ましくは、ガス化炉内のガス圧またはガス化炉のガス排出口での一酸化炭素濃度を測定し、該測定値が所定値を越えた時、溶融炉、二次燃焼室またはガス燃焼室に供給される空気の流量を予め増大させ、さらには、迂回煙道に介装された開閉弁を閉じる制御を行うようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する。図１は本発明の実施例に係るごみ焼却装置の概略を示す構成図である。同図において、７はスラグタップ４の下部から導出された煙道１０５に介装され、該通路を通る排ガス中に含まれる一酸化炭素を燃焼させるＣＯ燃焼室、１６はＣＯ分析計１４，１５等からの一酸化炭素濃度データに基づいて後述する流量調整弁の開度を制御する制御装置、１７はＣＯ燃焼室７の下流側の煙道１０５中の排ガス中に含まれる一酸化炭素濃度を分析するＣＯ分析計、１５５は風道１５３から分岐してＣＯ燃焼室７に熱風を導く風道、１０１，１０２はそれぞれ風道１５５，１０５に介装されて通過する熱風の流量を調整する流量調整弁である。
【００１３】
従来例と同一または同一と見做せる個所には同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。制御装置１６にはＣＯ分析計１４，１５，１７からの一酸化炭素濃度データが常に入力されていて、その値が１０ｐｐｍ 以下となるように、流量調整弁１０１，１０２の開度を制御する。また、風道１５３を経てガス化炉１内に流入する熱風の流量は、圧力計１２が検出した内部のガスの圧力に基づいて、その空気比が約０．３となるように流量調整弁１３の開口量が制御されている。
前述のように、ガス化炉１内に投入されるごみの量の影響はある時間遅れを以て溶融炉２および二次燃焼室３内のガスの状態に反映する。従って、単にＣＯ分析計１４，１５，１７が分析した対応箇所の一酸化炭素濃度データを収集しただけでは、スパイク状ＣＯに対する機敏な処置をとることができない。そこで、本実施例ではガス化炉１内にごみを投入する図示しない給塵機の電動機の電流値を検知していて、この電流値が急増した時に、ごみのガス化炉１内への投入量が急激に増加したものと判断するようにしている。
【００１４】
つまり、給塵機の電動機の電流値が急増した時はスパイク状ＣＯの発生が予知できるから、流量調整弁１３の開口量を予め大きく開いて、ガス化炉１、溶融炉２、二次燃焼室３およびＣＯ燃焼室７に流入する熱風の流量を増加させるように制御する。これにより、スパイク状ＣＯの発生を事前に防止することができる。また、ガス化炉１や溶融炉２内で不完全燃焼が生じてＣＯ濃度か上昇しても、それを二次燃焼室３およびＣＯ燃焼室７内で燃焼させることができるから、排出ガス中に高濃度の有毒ガスが含まれるのを防止できる。
【００１５】
ガス化炉１内に投入されるごみの量を検知する手段としては、上述の給塵機の電動機の電流値の外に、例えば、圧力計１２が検出したガス化炉１内のガス圧やガス化炉１のガス排出口の煙道に設けたＣＯ分析計が検出した一酸化炭素濃度データを採用しても良い。具体的には、ガス化炉１内のガス圧が通常圧、例えば、（−３０ｍｍＡｑ）であったものが数秒中に正圧になった時や、上記一酸化炭素濃度データが通常濃度、例えば、６％であったものが数秒中に８％以上に急増した時は、ごみのガス化炉１内への投入量が急激に増加したものと判断できる。
【００１６】
また、本実施例ではガス化炉１内に投入されるごみの急激な増量に機敏に対応するために、スラグタップ４の下部に設けたＣＯ分析計１５が検出した一酸化炭素濃度データが例えば、１０ｐｐｍ から１秒以内に５０ｐｐｍ 以上に急増した場合は、制御装置１６は煙道１０５に介装された流量調整弁１０２を閉じて、高濃度のＣＯを含む排ガスがＣＯ燃焼室７に流入するのを阻止して、ＣＯ燃焼室７の過熱を防止するようにしている。スパイク状ＣＯの継続時間は通常は１分以内位なので、スパイク状ＣＯの状態が解消したら、直ちに流量調整弁１０２を開くようにすれば、上記流量調整弁１０２の閉制御によるスラグタップ４の加熱停止で、溶融スラグの流下が妨げられる等の悪影響は生じない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、スラグタップの下部から二次燃焼室の下流の煙道に至る迂回煙道に燃焼ガス中の有害ガスを燃焼させるガス燃焼室を介装したので、ごみの投入量が短時間に急激に増加しても、迂回煙道を通って排出される排ガス中に含まれる有害ガスの濃度を所定値以下に抑えて、排ガスによる大気汚染を防止することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、ガス化炉内のガス圧またはガス化炉のガス排出口での一酸化炭素濃度を測定し、該測定値が所定値を越えた時、溶融炉、二次燃焼室またはガス燃焼室に供給される空気の流量を予め増大させるようにしたので、二次燃焼室またはガス燃焼室で予め増加した空気で有害ガスを完全燃焼させられるから、ごみの投入量が短時間に急激に増加しても、二次燃焼室またはガス燃焼室内での不完全燃焼の発生を抑えて排ガスによる大気汚染を防止することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、ガス化炉内のガス圧またはガス化炉のガス排出口での一酸化炭素濃度の測定値が所定値を越えた時、迂回煙道に介装した開閉弁を閉じるようにしたので、高濃度の一酸化炭素を含む有害排ガスがガス燃焼室に流入するのを阻止して、ガス燃焼室の過熱を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るごみ焼却装置の概略を示す構成図である。
【図２】従来例に係るごみ焼却装置の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１ ガス化炉
２ 溶融炉
３ 二次燃焼室
４ スラグタップ
５ 水槽
６ 空気予熱器
７ ＣＯ燃焼室
８ 減温塔
９ 集塵機
１０ 誘引通風機
１２ 圧力計
１３，１０１，１０２ 流量調整弁
１４，１５，１７ ＣＯ分析計
１６ 制御装置
１０３，１０５〜１０８ 煙道
１５１〜１５５ 風道[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
In the present invention, refuse is partially burned and pyrolyzed in a gasification furnace, and char is completely burned in a melting furnace, and a part of combustion gas in a secondary combustion chamber is discharged from a lower part of a slag tap by bypass. The present invention relates to a waste gasification and melting apparatus.
[0002]
[Prior art]
Most municipal solid waste is incinerated in incinerators. FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a waste incineration apparatus according to a conventional example. The outline of the garbage processing will be described with reference to FIG. The refuse is first introduced into the gasification furnace 1 and partially burned and pyrolyzed at a relatively low temperature. The generated cracked gas and char are led to the swirling melting furnace 2. The char introduced into the melting furnace 2 is supplied with sufficient air and burns at a high temperature of 1300 ° C. or higher, and the ash contained therein is melted to form molten slag, which flows down the slag tap 4 and enters the water tank 5. It falls, cools and solidifies, and is discharged out of the system by a slag conveyor (not shown).
[0003]
On the other hand, the decomposed gas receives a sufficient supply of air in the secondary combustion chamber 3 to completely burn unburned gas such as CO, and the exhaust gas is sent to the air preheater 6 via the flue 103 and the The air blown through is preheated to about 350 ° C. and sent out to the wind path 152. Exhaust gas that has undergone heat exchange in the air preheater 6 and has been cooled to about 500 ° C. is sent to the cooling tower 8 through a flue 106, cooled to about 150 ° C. with cooling water, and further passed through a flue 107 to a dust collector. The ash contained in the exhaust gas sent to the exhaust gas 9 is removed. The exhaust gas thus purified is discharged into the atmosphere from the chimney 11 by the induction ventilator 10 through the flue 108.
[0004]
One end of the flue 105 leading to the flue 106 is open at the lower part of the slag tap 4, and a part of the exhaust gas of the cracked gas burned in the secondary combustion chamber 3 bypasses the flue 105 via the slag tap 4. By joining the flue 106 through the path, the temperature in the vicinity of the slag tap 4 is kept high, so that the molten slag can flow down the slag tap 4 smoothly. The gas pressure in the gasification furnace 1 is detected by a pressure gauge (PIC) 12, and the opening amount of a flow control valve 13 provided in a flue 108 is controlled according to the value of the gas pressure. Thus, the gas pressure in the gasification furnace 1 is kept constant.
[0005]
For example, Patent Literatures 1 and 2 listed below can be cited as related arts related to these.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 10-339420 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-14515
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the amount of refuse introduced into the gasification furnace 1 is not always constant, but fluctuates from time to time. Accordingly, carbon monoxide (CO) analyzers 14 and 15 are provided near the gas outlet of the secondary combustion chamber 3 and below the slag tap 4, and the carbon monoxide analyzers 14 and 15 analyze the carbon monoxide at the corresponding location. By controlling the flow rate of air supplied to the gasification furnace 1, the melting furnace 2 and the secondary combustion chamber 3 through the wind paths 153 and 154 by branching from the wind path 152 so that the concentration becomes 10 ppm or less. I have.
[0009]
However, it takes a long time before the fluctuation of the amount of refuse introduced into the gasification furnace 1 affects the carbon monoxide concentration in the melting furnace 2 and the secondary combustion chamber 3. It is not possible to respond quickly to the rapid increase in the amount of garbage thrown into the area. For this reason, when the amount of the refuse charged into the gasification furnace 1 rapidly increases in a short time, the incomplete combustion due to the lack of oxygen in the gasification furnace 1 and the melting furnace 2 causes one of the wastes in the secondary combustion chamber 3. The carbon oxide concentration increases rapidly (spike CO). It has been pointed out that the generation of carbon monoxide and the generation of dioxin are correlated. Particularly, these toxic gases are released to the atmosphere from the chimney 11 through the bypass of the flue 105 to the atmosphere. Causes air pollution.
[0010]
The present invention has been made in order to solve such problems in the prior art, and even if the amount of garbage is rapidly increased in a short time, the concentration of harmful gas contained in exhaust gas is suppressed to a predetermined value or less. It is an object of the present invention to provide a refuse gasification and melting apparatus capable of preventing air pollution.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has a gas combustion chamber for burning harmful gas in combustion gas in a bypass flue from a lower portion of a slag tap to a flue downstream of a secondary combustion chamber. Preferably, the gas pressure in the gasifier or the concentration of carbon monoxide at the gas outlet of the gasifier is measured, and when the measured value exceeds a predetermined value, the melting furnace, the secondary combustion chamber or the gas combustion The flow rate of the air supplied to the chamber is increased in advance, and further, control is performed to close an on-off valve provided in the bypass flue.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a waste incineration apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 7 denotes a CO combustion chamber which is interposed in a flue 105 led out from a lower part of the slag tap 4 and burns carbon monoxide contained in exhaust gas passing through the passage. Reference numeral 16 denotes CO analyzers 14 and 15. A control device for controlling the opening degree of a flow control valve, which will be described later, based on the carbon monoxide concentration data from, for example, The CO analyzer to be analyzed 155 is a wind path that branches from the wind path 153 and guides the hot air to the CO combustion chamber 7, and 101 and 102 are flow rates that are interposed in the wind paths 155 and 105 to adjust the flow rate of the hot wind passing therethrough. It is a regulating valve.
[0013]
The same reference numerals are given to portions which are the same as or can be regarded as the same as those in the conventional example, and redundant description thereof will be omitted. The carbon monoxide concentration data from the CO analyzers 14, 15, 17 is always input to the controller 16, and the opening of the flow control valves 101, 102 is controlled so that the value becomes 10 ppm or less. The flow rate of the hot air flowing into the gasification furnace 1 through the wind path 153 is adjusted based on the pressure of the internal gas detected by the pressure gauge 12 so that the air ratio becomes about 0.3. Thirteen openings are controlled.
As described above, the influence of the amount of refuse introduced into the gasification furnace 1 is reflected on the state of gas in the melting furnace 2 and the secondary combustion chamber 3 with a certain time delay. Therefore, it is not possible to take an agile treatment for spiky CO simply by collecting the carbon monoxide concentration data at the corresponding locations analyzed by the CO analyzers 14, 15, and 17. Therefore, in this embodiment, the current value of the electric motor of the dust feeder (not shown) for charging the dust into the gasification furnace 1 is detected, and when the current value increases rapidly, the dust is charged into the gasification furnace 1. It is determined that the amount has increased sharply.
[0014]
That is, when the current value of the electric motor of the dust feeder suddenly increases, the occurrence of spike-like CO can be predicted. Therefore, the opening of the flow control valve 13 is largely opened in advance, and the gasification furnace 1, the melting furnace 2, the secondary combustion Control is performed to increase the flow rate of the hot air flowing into the chamber 3 and the CO combustion chamber 7. Thereby, generation of spike-like CO can be prevented in advance. In addition, even if incomplete combustion occurs in the gasification furnace 1 or the melting furnace 2 and the CO concentration rises, the CO concentration can be burned in the secondary combustion chamber 3 and the CO combustion chamber 7. Can be prevented from containing a high concentration of toxic gas.
[0015]
As means for detecting the amount of refuse introduced into the gasification furnace 1, for example, in addition to the current value of the electric motor of the duster described above, for example, the gas pressure in the gasification furnace 1 detected by the pressure gauge 12 or the like. Carbon monoxide concentration data detected by a CO analyzer provided in a flue at a gas outlet of the gasifier 1 may be adopted. Specifically, when the gas pressure in the gasification furnace 1 becomes a normal pressure, for example, (-30 mmAq), the pressure becomes a positive pressure in a few seconds, or the carbon monoxide concentration data shows the normal concentration, for example, , 6% to 8% or more within a few seconds, it can be determined that the amount of refuse charged into the gasifier 1 has increased rapidly.
[0016]
Further, in this embodiment, in order to promptly respond to a rapid increase in the amount of refuse introduced into the gasification furnace 1, the carbon monoxide concentration data detected by the CO analyzer 15 provided below the slag tap 4 is, for example, In the case where the concentration suddenly increases from 10 ppm to 50 ppm or more within 1 second, the control device 16 closes the flow control valve 102 provided in the flue 105 and the exhaust gas containing high-concentration CO flows into the CO combustion chamber 7. To prevent overheating of the CO combustion chamber 7. Since the duration of the spike-shaped CO is usually within about one minute, if the state of the spike-shaped CO is eliminated, the flow control valve 102 is opened immediately, and the heating of the slag tap 4 by the close control of the flow control valve 102 is performed. Stopping does not cause adverse effects such as hindering the flow of molten slag.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the gas combustion chamber for burning the harmful gas in the combustion gas is interposed in the bypass flue from the lower part of the slag tap to the flue downstream of the secondary combustion chamber. Therefore, even if the amount of garbage input increases rapidly in a short time, the concentration of harmful gas contained in the exhaust gas discharged through the bypass flue is kept below a specified value, preventing air pollution by the exhaust gas. can do.
[0018]
According to the invention described in claim 2, the gas pressure in the gasification furnace or the concentration of carbon monoxide at the gas outlet of the gasification furnace is measured, and when the measured value exceeds a predetermined value, the melting furnace, Since the flow rate of the air supplied to the secondary combustion chamber or the gas combustion chamber is increased in advance, the harmful gas can be completely burned with the air increased in the secondary combustion chamber or the gas combustion chamber. Even if increases rapidly in a short time, it is possible to suppress the occurrence of incomplete combustion in the secondary combustion chamber or the gas combustion chamber and to prevent air pollution by exhaust gas.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, when the gas pressure in the gasification furnace or the measured value of the concentration of carbon monoxide at the gas discharge port of the gasification furnace exceeds a predetermined value, the opening and closing provided in the detour flue. Since the valve is closed, the harmful exhaust gas containing a high concentration of carbon monoxide is prevented from flowing into the gas combustion chamber, and overheating of the gas combustion chamber can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a refuse incineration apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a waste incineration apparatus according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gasification furnace 2 Melting furnace 3 Secondary combustion chamber 4 Slag tap 5 Water tank 6 Air preheater 7 CO combustion chamber 8 Temperature reduction tower 9 Dust collector 10 Induced ventilator 12 Pressure gauges 13, 101, 102 Flow control valves 14, 15, 17 CO analyzer 16 Controller 103, 105 to 108 Flue 151 to 155 Wind
