JP2005265390A - 燃焼溶融炉の燃焼用空気吹込み方法および燃焼溶融炉 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 熱分解ガス2と熱分解カーボン5の少なくとも一方の燃焼物を燃焼させるとともに、燃焼物に含まれる不燃物を溶融スラグ化する燃焼溶融炉1の燃焼用空気吹込み方法において、1次空気の複数の吹込みノズル11は、同一高さの炉上部の炉周囲に沿って分散して、かつ炉心に向けて設けられ、2次空気の複数の吹込みノズル12は、1次空気の吹込みノズル位置と炉底部との間の炉周囲に沿って分散して配置され、かつ炉心を中心とする仮想円の接線方向に向けて設けられた第1の吹込みノズル12aと炉心に向けて設けられた第2の吹込みノズル12bとを有してなり、3次空気の複数の吹込みノズル13は、2次空気の吹込みノズル位置と炉底部との間の同一高さの炉周囲に沿って分散して配置され、かつ炉心に向けて設けられた吹込みノズルを有してなることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
(シミュレーションによる解析)
上記の実施例と比較例について、レイノズル応力モデルと2次風上差分法とを組み合わせた燃焼解析モデルによってシミュレーションした結果を図5〜図9に示す。図5は炉内の旋回速度分布、図6は2次空気と3次空気の吹込み部を拡大した旋回速度分布、図7は炉内の温度分布、図8は炉内の酸素濃度分布、図9は炉内のCO濃度分布である。それらの図において、(a)は実施例、(b)は比較例の解析結果である。
(旋回速度分布)
実施例によれば、図5(a)、図6(a)に示すように、2次空気の炉中心向き流れが炉心部まで到達し、衝突して、上流の1次燃焼域からの燃焼ガスとの混合がよく行われている。これによって、1次燃焼域からの燃焼ガスの吹き抜けが完全になくなっていることがわかる。3次空気は、旋回方向の供給であり、炉中心部までの到達がなく、旋回流れとして燃焼ガスと攪拌混合している。
(温度分布)
実施例によれば、図7(a)に示すように、1次燃焼域からの燃焼ガスは、炉中心部で2次空気の中心吹込み流とよく混合することによって、燃焼に必要な酸素が供給されて燃焼が促進されている。その結果、2次燃焼域の炉中心部では、燃焼ガス温度が顕著に上昇していることがわかる。
(酸素濃度分布)
実施例によれば、図8(a)に示すように、2次空気の中心吹込み流と旋回流との組み合わせにより、2次燃焼域の広範囲にわたり酸素の供給が行われ、炉中心部の無酸素状態の領域が非常に狭くなっている。3次燃焼域の出口では約3%で、ほぼ均一な酸素濃度になっている。
(CO濃度分布)
実施例によれば、図9(a)に示すように、2次空気の中心吹込み流と旋回流との組み合わせにより、2次燃焼域の広範囲にわたり酸素の供給が行われ、燃焼が促進された結果、未燃分であるCO濃度は2次燃焼域の炉中心部に若干残る程度にまで低減されており、3次燃焼域ではほぼゼロのCO濃度になっている。
3 主バーナ
4 補助バーナ
6 投入ノズル
7 水平煙道部
8 垂直煙道
9 溶融スラグ排出口
11 吹込みノズル(1次空気)
12、12a、12b 吹込みノズル(2次空気)
13 吹込みノズル(3次空気)
14 炉壁
15 仮想円
Claims (6)
- 熱分解ガスと熱分解カーボンの少なくとも一方の燃焼物を燃焼溶融炉の炉頂部から投入し、前記燃焼物の燃焼に必要な空気量を前記燃焼溶融炉の炉高方向の複数箇所に分散して供給し、前記燃焼物を燃焼させるとともに前記燃焼物に含まれる不燃物を溶融スラグ化する燃焼溶融炉の燃焼用空気吹込み方法において、
炉壁から炉心を中心とする仮想円の接線方向に向けて吹込む第1の空気流と、炉壁から炉心に向けて吹込む第2の空気流とを混在させることを特徴とする燃焼溶融炉の燃焼用空気吹込み方法。 - 前記燃焼溶融炉の炉上部に前記第2の空気流を吹き込み、炉上部から炉底部の間に前記第1の空気流と前記第2の空気流とを混在させて吹き込むことを特徴とする請求項1に記載の燃焼溶融炉の燃焼用空気吹込み方法。
- 前記第1の空気流と前記第2の空気流の主流が炉内で干渉しないように、炉心位置における前記主流の高さ位置をずらすことを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼溶融炉の燃焼用空気吹込み方法。
- 炉頂部に設けられ熱分解ガスと熱分解カーボンの少なくとも一方の燃焼物が投入される燃焼物投入ノズルと、炉上部に設けられた1次空気の複数の吹込みノズルと、該1次空気の吹込みノズルの位置と炉底部との間に設けられた2次空気の複数の吹込みノズルと、該2次空気の吹込みノズルの位置と炉底部との間に設けられた3次空気の複数の吹込みノズルとを備えた燃焼溶融炉において、
前記1次空気の複数の吹込みノズルは、同一高さの炉上部の炉周囲に沿って分散して、かつ炉心に向けて設けられ、
前記2次空気の複数の吹込みノズルは、前記1次空気の吹込みノズル位置と炉底部との間の炉周囲に沿って分散して配置され、かつ炉心を中心とする仮想円の接線方向に向けて設けられた第1の吹込みノズルと炉心に向けて設けられた第2の吹込みノズルとを有してなり、
前記3次空気の複数の吹込みノズルは、前記2次空気の吹込みノズル位置と炉底部との間の同一高さの炉周囲に沿って分散して配置され、かつ炉心に向けて設けられた吹込みノズルを有してなることを特徴とする燃焼溶融炉。 - 前記3次空気の複数の吹込みノズルは、前記2次空気の吹込みノズル位置と炉底部との間の同一高さの炉周囲に沿って分散して配置され、かつ炉心を中心とする仮想円の接線方向に向けて設けられた第1の吹込みノズルと炉心に向けて設けられた第2の吹込みノズルとを有してなることを特徴とする請求項4に記載の燃焼溶融炉。
- 前記2次空気と前記3次空気の複数の吹込みノズルは、それぞれ炉高方向の同一高さ位置に設けられ、第1の吹込みノズルは下向きに設けられてなることを特徴とする請求項4または5に記載の燃焼溶融炉。
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- 2004-03-22 JP JP2004083030A patent/JP4103115B2/ja not_active Expired - Fee Related
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