JP2004279015A

JP2004279015A - 流動床式廃棄物処理装置

Info

Publication number: JP2004279015A
Application number: JP2003075126A
Authority: JP
Inventors: Isao Ito; 勲伊藤; Yuichi Matsushima; 優一松島; Kazuto Fujiwara; 和人藤原
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: JP4147395B2

Abstract

【課題】流動床焼却炉の燃焼状態を安定に制御する。
【解決手段】廃棄物を流動させながら部分燃焼させて熱分解する流動床と、該流動床から発生する熱分解ガスに１次空気を供給して燃焼させる１次燃焼室と、この１次燃焼室から排出される燃焼ガスに２次空気を供給して燃焼させる２次燃焼室とを有する流動床焼却炉を備える廃棄物処理装置において、２次燃焼室の出口流路壁から流路中心部に至る任意の位置の排ガス温度を検出する音波式温度検出器と、この音波式温度検出器により検出された排ガス温度を設定範囲に保持するように２次空気の供給量を制御する制御部と設けることによって課題を解決する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動床焼却炉を備えた廃棄物処理装置または廃棄物焼却装置に関する。ここで、廃棄物とは、都市ごみ等の生活から排出される廃棄物、および事業活動から排出される廃棄物を含むあらゆる種類の廃棄物をいう。
【０００２】
【従来の技術】
流動床焼却炉は、廃棄物を流動させながら部分燃焼させて熱分解する流動床と、この流動床から発生する熱分解ガスに１次空気を供給して燃焼させる１次燃焼室と、この１次燃焼室から排出される燃焼ガスに２次空気を供給して燃焼させる２次燃焼室とを備えて構成される。流動床は、一般に、砂などの流動媒体に空気を吹き込んで流動させて形成される。
【０００３】
このような流動床焼却炉では、供給される廃棄物の量に応じて流動化空気や燃焼用の空気の供給量を制御するようにしている。燃焼用空気は、通常、１次空気と２次空気とに分けて制御され、流動化空気は１次空気に含まれる。また、１次と２次の空気量の比率は、一定に保持するのが一般的であるが、燃焼の状態によっては、個別に制御される。例えば、１次空気量は、流動を安定化し、かつ流動床の温度を一定の範囲に保持するように調整されるとともに、流動床上部の１次燃焼室の燃焼温度を所定の範囲に保持するようにフィードバック制御される。２次空気量は、２次燃焼室の出口における排ガス温度を一定の範囲に保持し、これによって熱分解ガスを安定に完全燃焼させるため、フィードバック制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術は、流動床に特有の現象について配慮されていないことから、次に述べるような問題がある。
【０００５】
すなわち、流動床に供給される廃棄物は、供給量が変動するだけでなく、発熱量などの性状が変動する。特に、流動床面に関して廃棄物の量が偏って供給されたり、発熱量の異なる廃棄物が偏って供給されると、流動床から発生する熱分解ガスの発熱量や発生量が流動床炉の断面位置によって偏ることになる。このように、流動床炉の断面方向に熱分解ガスの発熱量や発生量の偏りがあると、流動床上部の１次燃焼室の断面における燃焼温度に分布が生じ、その影響が２次燃焼室まで及ぶことになる。
【０００６】
ところで、従来のように、熱電対温度計を２次燃焼室の出口流路の壁に取りつけて排ガス温度を検出すると、出口流路壁近傍の排ガス温度を検出することになり、２次燃焼室の出口断面における排ガス温度の分布を検出することはできない。
【０００７】
したがって、上述した流動床炉に特有の現象に起因する問題に対して、例えば、２次燃焼空気量の制御が適切に行なえない。例えば、２次空気が不足する場合は、不完全燃焼の排ガスが排出されたり、あるいは燃焼ガスが高温（例えば、９５０℃以上）になり過ぎる等、燃焼状態を安定に制御することができないおそれがある。このような問題は、流動床が大形になるほど影響が大きい。
【０００８】
そこで、本発明は、流動床焼却炉の燃焼状態を安定に制御することを解決課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を次の手段によって解決するものである。まず、流動床焼却炉の２次燃焼室の出口流路壁から流路中心部に至る任意の位置の排ガス温度を検出する音波式温度検出器を設け、この音波式温度検出器により検出された排ガス温度を設定範囲に保持するように２次空気の供給量を制御することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、音波式温度検出器を採用することにより、２次燃焼室の出口流路の任意の位置における排ガス温度を検出できる。その結果、例えば、出口流路の中心部近傍の排ガス温度を検出することができ、検出された排ガス温度を設定範囲（例えば、８００℃ないし９５０℃）に保持するように、２次空気量をフィードバック制御すれば、少なくとも従来の壁面近傍の排ガス温度を検出して２次空気量をフィードバック制御する場合に比べて、適切な燃焼制御を行なうことができる。例えば、燃焼ガスの燃え切り点を制御して、不完全燃焼の排ガスが排出されるのを抑えることができ、あるいは高温による炉壁の損傷を抑えることができる。
【００１１】
特に、２次燃焼室断面の中央部に高温領域が形成されていれば、燃焼としては安定と考えることができるから、２次燃焼室の出口流路中央部の排ガス温度を管理することにより、安定燃焼を確保できる。
【００１２】
上記の場合において、２次空気を供給する複数の空気ノズルを２次燃焼室に設け、音波式温度検出器によって２次燃焼室の出口流路断面における排ガスの温度分布を検出し、検出された排ガスの温度分布を設定範囲に保持するように、複数の空気ノズルに供給する２次空気の供給量を制御することが好ましい。これによれば、流動床に供給される廃棄物の量や発熱量が変動したり、流動床面に関して供給量等に偏りがあっても、２次燃焼室の横断面に渡って燃焼状態を安定に制御することができる。
【００１３】
さらに、２次燃焼室の横断面を複数に区分した各区分に対応させて複数の空気ノズルを設け、音波式温度検出器により各区分における排ガスの温度を検出し、各区分における排ガスの検出温度を設定範囲に保持するように、当該区分に対応する空気ノズルに供給する２次空気の供給量を制御するようにすることが望ましい。これによれば、流動床に供給される廃棄物の量や発熱量が変動したり、流動床面に関して供給量等に偏りがあっても、一層きめこまかく２次燃焼室の燃焼を制御することができる。
【００１４】
ところで、２次燃焼室の出口における排ガスの温度が適正な範囲であったとしても、必ずしも適正な燃焼状態でない場合が考えられる。例えば、排ガス温度が８００℃ないし９５０℃の範囲内であっても、燃焼ガスの流速が速すぎる場合は完全燃焼していない場合がある。また、燃焼ガスの流速が遅すぎる場合は、流動床焼却炉の燃焼負荷が少なすぎることになる。このような場合は、２次燃焼室の出口流路壁から流路中心部に至る任意の位置の排ガスの流速を検出する機能を音波式温度検出器に付加して設け、２次燃焼室の出口の検出された排ガス流速を設定範囲に保持するように、流動床の流動化空気の供給量と廃棄物の供給量とを制御するようにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されている廃棄物処理装置の一実施形態について説明する。図１は本実施形態の廃棄物処理装置の構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の廃棄物処理装置は、流動床焼却炉１を有する。流動床焼却炉１は、流動床部３と、その後流側に設けられた１次燃焼室部５と、そのさらに後流側に設けられた２次燃焼室部７とを有して構成されている。
【００１７】
流動床部３は、下部をテーパ状に絞られた箱型の容器中に、流動媒体の砂９が入れられ、その中に散気管１１が配置されて構成されている。流動床は、散気管１１から砂９に空気を吹き込むことによって形成される。散気管１１は、流動床部３のテーパ状の部分の上端付近から、略水平に並べて複数挿入されている。また、流動床部３の下端部に、開閉可能な下部出口１３が設けられている。
【００１８】
１次燃焼室部５は、流動床部３の上方に設けられている。１次燃焼室部５は、流動床部３の上部から、テーパ状に断面積を拡大され、その後流側、つまり上方で再びテーパ状に断面積を絞られて形成されている。このテーパ状に絞られた上端部には、２次燃焼室部７に通じる開口１５が形成されている。この開口１５は、流動床部３に対して、上からみたときに重なり合わない程度に水平方向にオフセットされている。また、１次燃焼室部５の側壁から、燃焼用の１次空気を吹き込むノズル１７が複数挿入されている。ノズル１７は、１次燃焼室部５を取り囲んで分散して配置されている。各ノズル１７はそれぞれ斜め下向きに傾けられ、その先端部を１次燃焼室の内壁付近に位置させて配置されている。そして、ノズル１７より下側の１次燃焼室部５の側壁に、１次燃焼室内に通じる筒状のごみ投入口１９が外側に突出して形成されている。また、ごみ投入口１９にごみを投入する給じん機２１が設けられている。
【００１９】
２次燃焼室部７の壁は上下に延在する矩形断面の筒状に形成され、その下部はテーパ状に窄められ、その下端において開口１５の周縁とつながれている。また、開口１５の周縁部から、燃焼用の２次空気を吹き込む複数のノズル２１が内側に向けて挿入されている。ノズル２１は、それぞれ斜め下方に傾けられ、その先端部を開口１５内に突出させて、略同一水平面上に配置されている。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図であって、開口１５にノズル２１が配置されている状態を示す図である。図２に示すように、ノズル２１は、開口１５の周縁部に分散して配置されている。ノズル２１の個数や設置位置は、要求される２次空気量制御の精度等を考慮して決定されるが、本実施形態の場合には、矩形の開口１５の対向する長辺部にそれぞれ３個づつ、対向する短辺部にそれぞれ２個づつ計１０個が設けられている。
【００２０】
また、２次燃焼室部７の出口付近の側壁から、音波の送受信器２３が水平方向に挿入されている。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。送受信器２３の個数および設置位置は、検出を要求される温度分布および流速分布の精度を考慮して決定される。図３に示すように、本実施形態の場合は、送受信器２３は、２次燃焼室部７の矩形断面の対向する長辺側の壁に３個づつ、短辺側の壁に２個づつの計１０個が同一横断面上に配置されている。その結果、２次燃焼室部７の断面を、長辺を３分割、短辺を２分割することによって６個の領域Ａｉ（ｉ＝１〜６）に区分して考えたときに、各送受信器２３は、それぞれ対応する一つの領域Ａｉの中央部に臨ませて配置されることになる。なお、図２および図３から明らかなように、本実施形態では、ノズル２１と送受信器２３は、同じ方向の壁に同じ個数ずつ設けられ、ノズル２１と送受信器２３とは、それぞれ一対一で対応する関係となっている。ここで、各領域Ａｉを、２次燃焼室部７のガスの主流方向、すなわち２次燃焼室部７の筒軸方向に広がりをもつ空間として考えると、各ノズル２１は、それぞれ１つの領域Ａｉの中央部に向けて２次空気を吹き込むように配置されている。
【００２１】
それぞれの送受信器２３は、２次燃焼室部７内に音波を発する発信器と、音波を受信する受信器とを有して構成される。また、各送受信器２３は、演算部２４につながれ、送受信器２３と演算部２４とは、音波式または音響式の温度流速検出装置を構成している。すなわち、演算部２４は、所定の１つの送受信器２３から音波を発信し、他の所定の１つの送受信器２３が受信するまでの音波の伝播時間を検出し、この伝播時間と送受信にそれぞれ係る送受信器２３間の距離とに基いて、排ガスの温度および流速を測定することができる。
【００２２】
また、本実施形態においては、送受信に係る送受信器２３の組合せを変えながら、これらの間の排ガス温度および排ガス流速をそれぞれ求めることができる。これら複数箇所の排ガス温度および排ガス流速に基いて、演算部２４は各領域Ａｉの中央部の排ガス温度Ｔｉおよび排ガス流速Ｕｉを推定することができる。
【００２３】
また、本実施形態の廃棄物処理装置は、上述した流動床焼却炉１に加え、さらに流動化空気、１次空気、２次空気をそれぞれ供給する空気供給系と、演算部２４が検出する温度または流速に基いて、これら各空気量および給じん機２１からのごみの供給量または投入量を制御する制御装置２５とを有して構成されている。
【００２４】
空気供給系は、空気を圧送するファン２７と、ファン２７からの空気をそれぞれ散気管１１、ノズル１７、ノズル２１に導く配管にそれぞれ設けられた流速制御用のダンパ２９、３１および３３を有して構成されている。
【００２５】
次に、廃棄物処理装置の動作について説明する。流動床は、ファン２７からダンパ２９を介して散気管１１に供給される流動化空気を砂９に吹き込んで形成される。処理対象のごみは、給じん機２１によってごみ投入口１９から投入される。なお、流動床は、ごみの燃焼熱や、助燃バーナ等の周知の手段によって、ごみの着火点以上の温度に維持されている。
【００２６】
ごみは、流動床内で流動しながら一部を燃焼させられる。その燃焼熱によって燃焼部分以外のごみは熱分解され、熱分解ガスが発生する。熱分解ガスは流動床から出て、１次燃焼室部５の中に流入する。一方、ガス化されなかった熱分解残渣は、流動床内を沈降して下部出口１３から排出される。
【００２７】
熱分解ガスは、ノズル１７から燃焼用の１次空気を吹き込まれることによって、１次燃焼室部５の中で、例えば７００℃ないし８５０℃の範囲で燃焼される。その燃焼ガスは、開口１５を介して２次燃焼室部７に流入する。ちなみに、熱分解ガスが流動床から出て１次燃焼室に入ってから燃焼ガスとして排出されるまでの時間は、例えば２秒ないし４秒の範囲内である。なお、１次空気量は、熱分解ガスを完全燃焼するのに必要な空気量よりも少なく設定され、その結果、１次燃焼室部５は酸素不足による不完全燃焼となる。したがって、２次燃焼室部７に流入する燃焼ガスには、未燃分が含まれている。
【００２８】
２次燃焼室部７において、燃焼ガスはノズル２１から２次空気を吹き込まれることによって燃焼される。２次空気量は、燃焼ガスを完全燃焼するのに必要な空気量よりも多く設定され、２次燃焼室部７において燃焼ガスは完全燃焼される。燃焼排ガスは２次燃焼室部７上部の出口から排出され、図示しない排熱回収装置に導かれた後、必要な排ガス処理装置を経て大気中に放出される。
【００２９】
ところで、流動床焼却炉１では、投入されるごみの量に応じて、流動化空気、１次空気および２次空気の供給量を制御するようにしている。燃焼用空気は、通常、１次空気と２次空気に分けて制御され、この際流動化空気は１次空気の一部として制御される。
【００３０】
また、ごみの量が一定であっても、その組成や発熱量等の性状が変動すると、燃焼温度や燃え切り点等の燃焼状態が変動してしまう。燃焼状態が変動すると、流動床の流動化が不安定になったり、また燃焼排ガスや燃焼残渣の性状が変化して後処理が複雑になってしまう。そこで、１次空気量と２次空気量とは、燃焼の状態によっては個別に制御される。例えば、１次空気量は、流動床の流動を安定化し、かつその温度を一定の範囲に保持するように調整されるとともに、１次燃焼室部５の燃焼温度を所定の範囲に保持するように周知の方法によってフィードバック制御される。
【００３１】
そして、本実施形態の廃棄物処理装置は、２次燃焼室部７の出口における排ガス温度を、例えば８００℃ないし９５０℃の範囲に保持するように２次空気量をフィードバック制御し、さらに、２次燃焼室部７に燃焼ガスが入ってから排ガスとして排出されるまでの滞留時間を、例えば１秒ないし２秒の範囲に保持するため、流動化空気量およびごみの量をフィードバック制御していることを特徴とする。特に、２次燃焼室部７内の各領域Ａｉの排ガス温度および滞留時間に基いて、２次空気量等を個別に制御することを特徴とする。なお、これらの制御は、通常は廃棄物処理装置の運転開始から所定の時間が経過し、定常運転となってから開始される。この制御方法について、次に詳しく説明する。
【００３２】
図４は、制御方法のフローチャートである。図４に示すように、この制御方法は、制御対象領域を示す値ｉを初期化するステップＳ１と、ｉに１を加算するステップＳ２と、排ガス温度Ｔｉを決定するステップＳ３と、排ガス速度Ｕｉを決定するステップＳ４と、滞留時間Δθｉを決定するステップＳ５と、温度Ｔｉを設定上限値と比較するステップＳ６と、所定の場合に２次空気量を増加するステップＳ７と、滞留時間Δθｉを設定下限値と比較するステップＳ８と、所定の場合に流動化空気量を減少させるステップＳ９と、ごみ量を減少させるステップＳ１０と、温度Ｔｉを設定下限値と比較するステップＳ１１と、所定の場合に２次空気量を減少させるステップＳ１２と、滞留時間Δθｉを設定上限値と比較するステップＳ１３と、所定の場合に流動化空気量を増加するステップＳ１４と、ごみの投入量を減少させるステップＳ１５と、ｉがｎ未満か判断するステップＳ１６と、ｉ＝ｎの場合に次制御を開始するステップＳ１７とを有して構成されている。以下、各ステップ毎に順を追って説明する。
【００３３】
（ステップＳ１：ｉの初期化）
制御開始に際し、制御対象の領域を示す値ｉを０として初期化し、ステップＳ２に進む。
【００３４】
（ステップＳ２：ｉの加算）
ｉに１を加算し、ステップＳ３およびＳ４に進む。
【００３５】
（ステップＳ３：排ガス温度Ｔｉの決定）
領域Ａｉの中央部の排ガス温度Ｔｉを、温度流速検出器、つまり送受信器２３および演算部２４を用いて決定する。
【００３６】
（ステップＳ４：排ガス速度Ｕｉの決定）
領域Ａｉの中央部の排ガス速度Ｕｉを、温度流速検出器を用いて決定する。
【００３７】
（ステップＳ５：滞留時間Δθｉの決定）
ステップＳ４に引き続いて、領域Ａｉを流れるガスが２次燃焼室部７を通過するのに要する滞留時間Δθｉを決定する。滞留時間Δθｉは、排ガスの流れ方向に沿った２次燃焼室部７内の所定の長さΔＬを、排ガス速度Ｕｉで割ることによって得られる。ステップＳ３ないしＳ５が終了すると、ステップＳ６へ進む。
【００３８】
（ステップＳ６：排ガス温度Ｔｉの判断（１））
制御装置２５は、排ガス温度Ｔｉが設定上限値、例えば９５０℃を超えるか否かを判断し、設定上限値を超える場合は温度を下げるためステップＳ７へ進む。また、設定上限値以下の場合は、介入の必要なしと判断してステップＳ８へ進む。
【００３９】
（ステップＳ７：２次空気量の増加）
制御装置２５は、領域Ａｉに２次空気を吹き込むノズル２１への空気量を、ダンパ３３に指示を出して所定の量増やす。２次燃焼室部７内は空気が過剰であり、燃焼ガスは完全燃焼されているから、２次空気量を増やしても燃焼による発熱量は増加せず、２次空気量の増加分は専ら燃焼ガスの冷却に寄与する。これによって排ガス温度Ｔｉは低下する。
【００４０】
（ステップＳ８：滞留時間Δθｉの判断（１））
制御装置２５は、滞留時間Δθｉが設定下限値、例えば１秒を超えるか否かを判断し、設定下限値未満の場合、すなわち流速Ｕｉが速すぎる場合は、２次燃焼室部７の燃焼時間が不足するおそれがあるので、流速Ｕｉを下げ、滞留時間Δθｉを長くするためにステップＳ９へ進む。また、設定下限値を超える場合は、介入の必要なしと判断して次の判断をするステップＳ１１へ進む。
【００４１】
（ステップＳ９：流動化空気量の減少）
制御装置２５は、ダンパ２９に指示を出し、流動化空気量を所定の量減少させる。その後、ステップＳ１０へ進む。
【００４２】
（ステップＳ１０：ごみ投入量の減少）
制御装置２５は、給じん機２１に指示を出し、流動床に投入されるごみの量を所定の量減少させる。ステップＳ９およびＳ１０での介入によって、流動床内の燃焼負荷が低減され、流動床からの熱分解ガスの排出量が低下して、その結果排ガス流速Ｕｉは低下し、滞留時間Δθｉは長くなる。これによって、２次燃焼室部７内における燃焼時間が確保される。
【００４３】
（ステップＳ１１：排ガス温度Ｔｉの判断（２））
制御装置２５は、排ガス温度Ｔｉが設定下限値、例えば８００℃未満か否かを判断し、設定下限値未満の場合は、排ガス温度Ｔｉを上げるためステップＳ１２へ進む。また、設定下限値以上の場合は、介入の必要なしと判断してステップＳ１３へ進む。
【００４４】
（ステップＳ１２：２次空気量の減少）
制御装置２５は、領域Ａｉに２次空気を吹き込むノズル２１からの空気量を、ダンパ３３に指示を出して所定の量減らす。これによって、過剰な空気が減って２次空気量は理論空気量に近づき、過剰な空気による過度の冷却が抑制され、排ガス温度Ｔｉが向上する。
【００４５】
（ステップＳ１３：滞留時間Δθｉの判断（２））
制御装置２５は、滞留時間Δθｉが設定上限値、例えば２秒未満か否かを判断し、設定上限値以上の場合、つまり流速Ｕｉが遅すぎる場合は、流速Ｕｉを速くし、滞留時間Δθｉを短くするためステップＳ１４へ進む。また、設定上限値未満の場合は、介入の必要なしと判断してステップＳ１６へ進む。
【００４６】
（ステップＳ１４：流動化空気量の増加）
制御装置２５は、ダンパ２９に指示を出して、流動化空気量を所定の量増加させる。その後、ステップＳ１５へ進む。
【００４７】
（ステップＳ１５：ごみ投入量の増加）
制御装置２５は、給じん機２１に指示を出し、流動床に投入されるごみの量を所定の量増加させる。
【００４８】
すなわち、滞留時間Δθｉが設定上限値以上の場合には流動床の燃焼負荷が不足していると考えられるが、ステップＳ１４およびＳ１５での介入によって流動床内の燃焼負荷が高められ、その結果滞留時間Δθｉは短くなる。
【００４９】
（ステップＳ１６）
ｉがｎよりも小さいか否かを判断し、ｉがｎよりも小さい場合は、ステップＳ２に戻り、次に制御する領域Ａｉ＋１の制御に移行する。一方、ｉ＝ｎとなった場合は、ステップＳ１７に進む。
【００５０】
（ステップＳ１７）
ステップＳ１７に到達することによって対象領域１からｎまでの制御が完了したことになる。そして、ステップＳ１に戻り、再び領域Ａ１から次制御を行なう。
【００５１】
以下、本実施形態によって得られる効果について述べる。本実施形態によれば、２次燃焼室部７の出口流路壁に送受信器２３を設けて音波の伝播に基いて温度を検出しているから、出口流路の任意の位置における排ガス温度を検出できる。そして、検出された排ガス温度を、例えば８００℃ないし９５０℃の範囲に保持するように２次空気量をフィードバック制御することによって、適切な燃焼制御を行なうことができる。例えば、燃焼ガスの燃え切り点を制御して不完全燃焼の排ガスが排出されるのを抑えることができ、あるいは高温による炉壁の損傷を抑えることができる。
【００５２】
さらに、２次燃焼室部７の横断面を複数の領域Ａｉに区分し、各領域Ａｉに対応させて複数のノズル２１を設け、各領域Ａｉの中央部の排ガス温度Ｔｉを検出し、これを設定範囲に保持するように各領域Ａｉに対応するノズル２１からの２次空気量をフィードバック制御しているから、ごみの投入量や発熱量が変動したり、流動床面に関して投入量等に偏りがあっても、きめこまかく２次燃焼室部７の燃焼を制御することができる。
【００５３】
また、送受信器２３間の音波の伝播に基いて滞留時間Δθｉを検出し、これを例えば１秒ないし２秒の範囲となるように、流動化空気量およびごみの投入量をフィードバック制御しているので、燃焼ガスの流速が速すぎて完全燃焼していなかったり、燃焼ガスの流速が遅すぎて流動床での燃焼負荷が不足することがなく、適正な燃焼状態が確保される。
【００５４】
また、本実施形態の場合には、２次燃焼室部の流路断面は矩形であるが、これに限らずどのような断面形状であってもよく、例えば円形であってもよい。この場合、送受信器および２次空気のノズルを周方向に分散して設け、２次燃焼室の断面を、例えば放射状に配列された扇型等の適当な区画に分けて制御してもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、２次燃焼室部７の断面を複数の領域に分けて制御しているが、このように区画分けせずに、燃焼室の任意の１ヶ所の排ガス温度に基いて、全てのノズルからの２次空気量を一括して制御してもよい。これによれば、２次燃焼室内の燃焼状態のばらつきを低減することはできないが、排ガス流路の中央部が高温であれば燃焼状態が安定していると判断されるから、中央部の温度を検出し、これが所定範囲となるように制御することによって、燃焼状態を安定化することができる。この場合、温度流速検出器の送受信器やノズルの個数が少なくてもよいから、燃焼状態のばらつきが問題となりにくい小型の流動床焼却炉に適用することが考えられる。
【００５６】
また、本実施形態においては、送受信にそれぞれ別の送受信器を用いているが、１つの送受信器のみ用いてもよい。すなわち、音波を送信した後に、同じ送受信器がその反射波を受信するまでの時間に基いて温度または流速を検出してもよい。
【００５７】
また、本実施形態においては、音波の送信器と受信器とを組み合わせた送受信器を用いているが、その代わりに独立した送信器と受信器とを、それぞれ分けて備えつけてもよい。
【００５８】
また、本発明は、ごみを処理対象とするものに限らず、生活や事業活動から排出されるあらゆる廃棄物を対象とする廃棄物処理装置に適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、流動床焼却炉の燃焼状態を安定に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる廃棄物処理装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１の廃棄物処理装置のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１の廃棄物処理装置のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】図１の廃棄物処理装置の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１流動床焼却炉
３流動床部
５１次燃焼室部
７２次燃焼室部
９砂（流動媒体）
１１散気管
１７ノズル（１次空気）
１９ごみ投入口
２１ノズル（２次空気）
２３送受信器
２４演算部
２５制御装置

Claims

廃棄物を流動させながら部分燃焼させて熱分解する流動床と、該流動床から発生する熱分解ガスに１次空気を供給して燃焼させる１次燃焼室と、該１次燃焼室から排出される燃焼ガスに２次空気を供給して燃焼させる２次燃焼室と、前記２次燃焼室の出口流路壁から流路中心部に至る任意の位置の排ガス温度を検出する音波式温度検出器と、該音波式温度検出器により検出された排ガス温度を設定範囲に保持するように前記２次空気の供給量を制御する制御部とを有する流動床焼却炉を備えた廃棄物処理装置。
前記２次燃焼室は、前記２次空気を供給する複数の空気ノズルが設けられてなり、前記音波式温度検出器は、前記２次燃焼室の出口流路断面における前記排ガスの温度分布を検出するものであり、前記制御部は、検出された前記排ガスの温度分布を設定範囲に保持するように、前記複数の空気ノズルに供給する２次空気の供給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
前記２次燃焼室は、該２次燃焼室の横断面を複数に区分した各区分に対応させて前記２次空気を供給する複数の空気ノズルが設けられ、前記音波式温度検出器は、前記各区分における前記排ガスの温度を検出するものであり、前記制御部は、各区分における前記排ガスの検出温度を前記設定範囲に保持するように、当該区分に対応する前記空気ノズルに供給する２次空気の供給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
前記音波式温度検出器は、前記２次燃焼室の出口流路壁から流路中心部に至る任意の位置の排ガスの流速を検出する機能を備えてなり、前記制御部は、前記２次燃焼室の出口の検出された排ガス流速を設定範囲に保持するように、前記流動床の流動化空気の供給量を制御する機能を備えてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の廃棄物処理装置。
廃棄物を流動させながら部分燃焼させて熱分解する流動床と、該流動床から発生する熱分解ガスに１次空気を供給して燃焼させる１次燃焼室と、該１次燃焼室から排出される燃焼ガスに２次空気を供給して燃焼させる２次燃焼室と、前記２次燃焼室の出口流路壁から流路中心部に至る任意の位置の排ガスの流速を検出する音波式流速検出器と、該音波式流速検出器により検出された排ガス流速を設定範囲に保持するように、前記流動床の流動化空気の供給量を制御する制御部とを有する流動床焼却炉を備えた廃棄物処理装置。