JP2006105431A - Stoker type incinerator - Google Patents
Stoker type incinerator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006105431A JP2006105431A JP2004289488A JP2004289488A JP2006105431A JP 2006105431 A JP2006105431 A JP 2006105431A JP 2004289488 A JP2004289488 A JP 2004289488A JP 2004289488 A JP2004289488 A JP 2004289488A JP 2006105431 A JP2006105431 A JP 2006105431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stoker
- ash
- oxygen
- combustion
- waste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
本発明は、都市ごみや産業廃棄物等の廃棄物を焼却処理するストーカ式焼却炉に係り、焼却灰中のダイオキシン類の分解、焼却灰からの重金属類の溶出防止、ストーカを形成する火格子の焼損防止、特に、灰分が少なくて発熱量の高い廃棄物を焼却処理する場合の火格子の焼損防止を行えるようにしたストーカ式焼却炉に関するものである。 The present invention relates to a stoker-type incinerator for incinerating waste such as municipal waste and industrial waste. Decomposition of dioxins in incineration ash, prevention of elution of heavy metals from incineration ash, and grate forming stoker In particular, the present invention relates to a stoker-type incinerator capable of preventing burnout of a grate when incinerating a waste having a low ash content and a high calorific value.
近年、埋立地等の最終処分場の逼迫から、都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する廃棄物焼却炉(ストーカ式焼却炉や流動床式焼却炉等)から排出される焼却灰や飛灰等の焼却残渣を減容化及び無害化し、有効利用するための処理方法として、焼却残差の溶融処理方法が普及している。何故なら、前記処理方法は、焼却灰等の焼却残渣を溶融処理することにより、その容積を大幅に減らすことができると共に、重金属等の有害物質の溶出防止や溶融スラグの再利用、最終処分場の延命等が可能になるからである。 Incineration ash, fly ash, etc. discharged from waste incinerators (stoker-type incinerators, fluidized-bed incinerators, etc.) that incinerate waste such as municipal waste in recent years due to tightness of final disposal sites such as landfills As a processing method for reducing and detoxifying the incineration residue and effectively using it, a melting method for incineration residue is widely used. This is because the above processing method can significantly reduce the volume of the incineration residue such as incineration ash by melting, prevent the elution of harmful substances such as heavy metals, reuse of the molten slag, and the final disposal site. This is because it is possible to prolong life.
前記焼却残渣の溶融処理方法には、廃棄物焼却炉で発生した燃焼排ガスから廃熱ボイラで熱を回収して蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービン発電装置へ供給して電気を発生させると共に、発生した電気から得られる熱エネルギーで焼却残渣を加熱・溶融するプラズマ式溶融炉やアーク式溶融炉等の電気式溶融炉を用いる方法と、天然ガスや油等の化石燃料の燃焼熱で焼却残渣を加熱・溶融する表面溶融炉や旋回流式溶融炉等の燃料燃焼式溶融炉を用いる方法等がある。 The incineration residue melting method includes recovering heat from a combustion exhaust gas generated in a waste incinerator to generate steam and supplying the steam to a steam turbine power generator to generate electricity. , A method using an electric melting furnace such as a plasma melting furnace or an arc melting furnace that heats and melts the incineration residue with heat energy obtained from the generated electricity, and incineration with the combustion heat of fossil fuels such as natural gas and oil There is a method using a fuel combustion type melting furnace such as a surface melting furnace or a swirl type melting furnace for heating and melting the residue.
図2は電気式溶融炉や燃料燃焼式溶融炉を用いた廃棄物処理プラントの概略系統図を示し、当該廃棄物処理プラントは、都市ごみや産業廃棄物等の廃棄物Wをストーカ式焼却炉30により焼却処理し、ストーカ式焼却炉30から排出された焼却灰Dや飛灰D′等の焼却残渣を溶融炉31により溶融処理するようにしたものである。
尚、図2に於いて、30は廃棄物Wを焼却処理するストーカ式焼却炉、31は焼却灰D及び飛灰D′を溶融処理する溶融炉、32は焼却炉30のストーカ33へ一次燃焼空気Aを供給する押込み送風機、34は燃焼排ガスから熱を回収して蒸気Sを発生させる廃熱ボイラ、35は燃焼排ガスをクリーンガスにする排ガス処理装置、36は蒸気Sにより電気を発生させる蒸気タービン発電装置、37は焼却灰D中の溶融不適物、鉄、アルミニウムを取り除く前処理設備(破砕機、篩、磁選機等)、38は溶融炉31から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置、39は排ガス処理装置38からの溶融飛灰D″に液体キレート等の重金属安定剤やセメント等を添加して混練・固化する混練装置である。
FIG. 2 shows a schematic system diagram of a waste treatment plant using an electric melting furnace or a fuel combustion type melting furnace. The waste treatment plant removes waste W such as municipal waste and industrial waste from a stoker-type incinerator. The incineration residue such as incineration ash D and fly ash D ′ discharged from the
In FIG. 2, 30 is a stoker type incinerator for incinerating the waste W, 31 is a melting furnace for melting the incineration ash D and fly ash D ′, and 32 is primary combustion to the stoker 33 of the
前記廃棄物処理プラントは、電気式溶融炉や燃料燃焼式溶融炉を使用しているために設備費が嵩むと共に、焼却残渣の溶融処理に相当の電気エネルギーや燃焼エネルギーを必要とし、処理コストも大幅に高騰すると云う問題があった。そのため、従来から、使用するエネルギーが少なく、簡便な焼却残渣の処理方法が求められている。 The waste treatment plant uses an electric melting furnace and a fuel combustion melting furnace, which increases equipment costs, requires considerable electric energy and combustion energy for melting the incineration residue, and processing costs are also high. There was a problem that it soared significantly. Therefore, conventionally, there is a demand for a simple incineration residue treatment method that uses less energy.
一方、都市ごみ等の廃棄物処理に於いては、ストーカ式焼却炉や流動床式焼却炉を用いた焼却処理がその主流を占めており、廃棄物処理に於ける有害物資の抑制と高効率熱回収による環境負荷の低減が重要な課題となっている。その中でもストーカ式焼却炉は、運転の安定性、経済性及び焼却処理性能等の点で多くの優れた効用を有し、最も普及している焼却炉であり、低空気比燃焼技術や酸素富化燃焼技術が開発される等、近年極めて高度化している。 On the other hand, in the disposal of waste such as municipal waste, incineration using a stoker-type incinerator or fluidized-bed incinerator is the mainstream. Reduction of environmental load by heat recovery is an important issue. Among them, the stoker-type incinerator has many excellent effects in terms of operational stability, economic efficiency, incineration performance, etc., and is the most popular incinerator, with low air ratio combustion technology and oxygen-rich incinerator. In recent years, advanced combustion technology has been developed and so on.
ストーカ式焼却炉に於ける低空気比燃焼や酸素富化燃焼では、燃焼室内が従来の燃焼に比べて高温になるため、それに伴う炉構造やストーカの対策が必要であった。
例えば、炉については、炉壁をボイラ水管構造としたり、或いは珪砂等を炉内に投入してクリンカの主成分であるナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩の濃度を低下させることで、クリンカの生成を抑制すると共に、耐火物等の溶損を防止し、又、ストーカについては、空冷効果を高める工夫や火床部で高温となる酸素富化燃焼の場合には水冷構造とすることで、ストーカの火格子の焼損を防止するようにしていた(例えば、特許文献1、特許文献2及び特許文献3等参照)。
In the low air ratio combustion and oxygen-enriched combustion in the stoker type incinerator, the combustion chamber becomes hotter than the conventional combustion, and accordingly, countermeasures for the furnace structure and the stoker are required.
For example, for a furnace, the furnace wall is made into a boiler water tube structure, or silica sand or the like is introduced into the furnace to reduce the concentration of alkali metal salts such as sodium and potassium which are the main components of the clinker, thereby generating clinker. In addition, it is possible to prevent melting of refractories, etc., and to improve the air cooling effect for the stoker, and in the case of oxygen-enriched combustion that becomes high temperature in the fire bed, the stoker has a water cooling structure. The fire grate was prevented from burning out (see, for example, Patent Document 1,
特許文献1(特開平2002−13716号公報)に開示されたストーカ式焼却炉は、後燃焼ストーカを酸素富化空気が供給される上流側後燃焼ストーカと低温空気が供給される下流側後燃焼ストーカとを備えた水冷構造の後燃焼ストーカとし、上流側後燃焼ストーカに酸素富化空気を供給して上流側後燃焼ストーカ上の焼却灰の温度を700℃〜900℃に上昇させると共に、下流側後燃焼ストーカに低温空気を供給して下流側後燃焼ストーカ上の焼却灰を冷却することで、焼却灰中のダイオキシン類及び重金属類の低減等を図るようにしたものである。
しかし、このストーカ式焼却炉に於いては、雑多な廃棄物を焼却処理する場合に燃焼温度が均一ではなく、バラツキを生じるため、焼却灰中にはダイオキシン類や重金属類の割合が高い焼却灰も含まれ、最終的に排出される焼却灰に対して何らかの処理が必要になると云う問題がある。又、灰分が少なくて発熱量の高い特殊な廃棄物(プラスチック類等)を焼却処理する場合には、ストーカの火格子を十分に保護できないと云う問題がある。
The stoker-type incinerator disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-13716) includes an upstream post-combustion stoker supplied with oxygen-enriched air and a downstream post-combustion supplied with low-temperature air. A water-cooled post-combustion stoker with a stalker is provided, and oxygen-enriched air is supplied to the upstream post-combustion stalker to raise the temperature of the incinerated ash on the upstream post-combustion stalker to 700 ° C. to 900 ° C. By supplying low-temperature air to the side rear combustion stalker and cooling the incineration ash on the downstream side rear combustion stalker, dioxins and heavy metals in the incineration ash are reduced.
However, in this stoker-type incinerator, when incinerating miscellaneous waste, the combustion temperature is not uniform and varies, so that the incineration ash contains a high proportion of dioxins and heavy metals. There is a problem that some kind of treatment is required for the incinerated ash that is finally discharged. In addition, when incinerating special waste (plastics, etc.) with low ash content and high calorific value, there is a problem that the stoker grate cannot be sufficiently protected.
又、特許文献2(特開2004−101047号公報)に開示されたストーカ式焼却炉は、ストーカの火格子に埋設した温度検出器により火格子の温度を測定すると共に、これに基づいて被焼却物の燃焼温度を予測し、火格子の温度が350℃〜500℃の範囲に、被焼却物の燃焼温度が800℃〜1100℃の範囲に夫々収まるように、ストーカ下に供給する一次燃焼空気に混合する酸素の量、一次燃焼空気の温度、一次燃焼空気の量を夫々制御することで、焼却灰中のダイオキシン類及び重金属類の低減を図ると共に、火格子の焼損を防止するようにしたものである。
しかし、このストーカ式焼却炉に於いても、前記ストーカ式焼却炉と同じような問題を有している。
In addition, the stoker type incinerator disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-101047) measures the temperature of the grate by a temperature detector embedded in the grate of the stoker and incinerates based on this. The primary combustion air that is supplied under the stoker so that the combustion temperature of the object is predicted and the temperature of the grate falls within the range of 350 ° C. to 500 ° C. and the combustion temperature of the incinerated material falls within the range of 800 ° C. to 1100 ° C. By controlling the amount of oxygen mixed in, the temperature of primary combustion air, and the amount of primary combustion air respectively, dioxins and heavy metals in incineration ash were reduced, and burnout of the grate was prevented. Is.
However, this stoker type incinerator has the same problem as the above stoker type incinerator.
更に、特許文献3(特開2002−333122号公報)に開示されたストーカ式焼却炉は、珪砂又は焼却炉から排出される焼却灰の一部を炉内に投入することで、クリンカ生成の要因物質であるナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩の濃度を低減してクリンカの生成を抑制すると共に、飛散する珪砂等により炉壁へのクリンカの付着防止や炉壁へ付着したクリンカの剥離を行うようにしたものである。
しかし、このストーカ式焼却炉に於いても、焼却灰中のダイオキシン類及び重金属類の低減や火格子の焼損を確実に防止することは困難であり、前記両ストーカ式焼却炉と同じような問題を有している。
However, even in this stoker-type incinerator, it is difficult to reliably reduce dioxins and heavy metals in the incineration ash and to prevent burnout of the grate. have.
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は焼却灰中のダイオキシン類の分解、焼却灰からの重金属類の溶出防止、ストーカを形成する火格子の焼損防止、特に、灰分が少なくて発熱量の高い廃棄物を焼却処理する場合の火格子の焼損防止を行えるようにしたストーカ式焼却炉を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to decompose dioxins in the incineration ash, prevent elution of heavy metals from the incineration ash, and prevent burnout of the grate forming the stoker. In particular, it is an object of the present invention to provide a stoker-type incinerator capable of preventing burnout of a grate when incinerating waste with low ash content and high calorific value.
本願発明者等は、下記の表1に示すように焼却灰の粒度により焼却灰中に含まれているダイオキシン類や重金属類等の有害物質の含有量が異なることに着目し、焼却残渣を物理選別により処理することによって、使用するエネルギーが少なくて焼却残渣を簡便に処理することできるようにしたストーカ式焼却炉を開発した。 The inventors of the present application pay attention to the fact that the contents of harmful substances such as dioxins and heavy metals contained in the incineration ash differ depending on the incineration ash particle size as shown in Table 1 below. We have developed a stoker-type incinerator that can process incineration residue easily by using less energy.
即ち、本発明の請求項1の発明は、廃棄物の流れ方向に複数に分割したストーカ下へ一次燃焼空気を分割供給してストーカ上の廃棄物を順次乾燥、燃焼、おき燃焼させて焼却灰とし、当該焼却灰をストーカの下流側位置にある灰出し口から排出するようにしたストーカ式焼却炉に於いて、灰出し口の下流側位置に灰出し口から排出された焼却灰を粗粒灰と細粒灰とに粒度選別する粒度選別機を配設すると共に、選別した細粒灰を廃棄物と一緒に炉内へ再投入し、又、複数に分割したストーカのうち、少なくとも主燃焼中心部から燃え切り点に位置するストーカ下へ供給する一次燃焼空気に酸素を混合して一次燃焼空気を酸素富化空気とし、更に、酸素富化空気が供給されるストーカを水冷構造のストーカとしたことに特徴がある。 That is, according to the first aspect of the present invention, the primary combustion air is dividedly supplied to the bottom of the stoker divided in the waste flow direction, and the waste on the stoker is sequentially dried, burned, burned, and burned. In a stoker-type incinerator where the incineration ash is discharged from the ash outlet at the downstream side of the stoker, the incineration ash discharged from the ash outlet at the downstream position of the ash outlet is coarse-grained. A particle size sorter for sorting the ash and fine ash is arranged, and the fine ash selected is re-introduced into the furnace together with the waste. Oxygen is mixed with the primary combustion air supplied from the center to the stoker located at the burnout point to make the primary combustion air oxygen-enriched air, and the stoker supplied with oxygen-enriched air is a water-cooled stoker. There is a feature in doing.
本発明の請求項2の発明は、粒度選別機の下流側位置に粒度選別機で選別した粗粒灰に付着している細粒灰及び未燃物を分離する風力選別機を配設すると共に、分離した細粒灰及び未燃物を炉内へ再投入するようにしたことに特徴がある。
In the invention of
本発明の請求項3の発明は、酸素富化空気が供給されるストーカの火格子の温度を温度検出器により検出し、その検出温度に基づいて一次燃焼空気に混合する酸素の量を制御するようにしたことに特徴がある。 According to the third aspect of the present invention, the temperature of the grate of the stoker to which oxygen-enriched air is supplied is detected by a temperature detector, and the amount of oxygen mixed into the primary combustion air is controlled based on the detected temperature. It is characterized by doing so.
本発明のストーカ式焼却炉は、灰出し口から排出された焼却灰を粒度選別機によりダイオキシン類及び重金属類の濃度が低い粗粒灰とダイオキシン類及び重金属類の濃度が高い細粒灰とに粒度選別すると共に、ダイオキシン類及び重金属類の濃度が高い細粒灰を廃棄物と一緒に炉内へ再投入し、又、主燃焼中心部から燃え切り点に位置するストーカ下へ酸素富化空気を一次燃焼空気として供給するようにしているため、ストーカ上の焼却灰を半溶融状態となる融点付近の温度まで上昇させてクリンカ化することができる。その結果、本発明のストーカ式焼却炉は、焼却灰に含まれているダイオキシン類等の有害物質を分解することができると共に、重金属類の揮散を促進させることができ、焼却灰の性状を改善することができる。然も、焼却灰から選別した粗粒灰は、ダイオキシン類及び重金属類の濃度が低いので、そのまま有効利用することができる。
又、本発明のストーカ式焼却炉は、選別した細粒灰を廃棄物と炉内に一緒に再投入すると共に、酸素富化空気が供給されるストーカを水冷構造のストーカとしているため、ストーカ上の灰層を厚くしてストーカを灰層で覆うことにより火格子を保護することができると共に、燃焼温度の上昇に対してはストーカを水冷することにより火格子を確実に保護することができる。その結果、本発明のストーカ式焼却炉は、灰分が少なくて発熱量の高い廃棄物を焼却処理する場合でも、ストーカの火格子が熱にさらされたり、過度に加熱されたりすると云うことがなく、火格子の焼損を確実且つ良好に防止することができる。延いては、火格子の焼損によるメンテナンス費の低減を図れることになる。
更に、本発明のストーカ式焼却炉は、粒度選別機で選別した粗粒灰に付着している細粒灰及び未燃物を風力選別機により分離し、分離した細粒灰及び未燃物を炉内へ再投入するようにしているため、粗粒灰に含まれるダイオキシン類及び重金属類の濃度をより一層低くすることができる。
そのうえ、本発明のストーカ式焼却炉は、酸素富化空気が供給されるストーカの火格子の温度を温度検出器により検出し、その検出温度に基づいて一次燃焼空気に混合する酸素の量を制御するようにしているため、ストーカの火格子の保護をより一層確実且つ良好に行える。
加えて、本発明のストーカ式焼却炉は、焼却灰を粒度選別機等により物理選別により処理するようにしているため、溶融炉等の溶融設備の削減を図れる共に、溶融設備に必要な電気や燃料も不要となり、イニシャルコスト及びランニングコストの削減、省エネルギー化を図ることができる。
The stoker-type incinerator according to the present invention uses the particle size sorter to convert the incineration ash discharged from the ash outlet into coarse ash having a low concentration of dioxins and heavy metals and fine ash having a high concentration of dioxins and heavy metals. Fine-grained ash with high concentrations of dioxins and heavy metals is re-introduced into the furnace together with waste, and oxygen-enriched air from the main combustion center to the stoker located at the burn-out point As the primary combustion air is supplied, the incinerated ash on the stoker can be clinkered by raising it to a temperature near the melting point at which it becomes a semi-molten state. As a result, the stoker-type incinerator according to the present invention can decompose harmful substances such as dioxins contained in the incineration ash, promote the volatilization of heavy metals, and improve the properties of the incineration ash. can do. However, the coarse ash selected from the incineration ash can be effectively used as it is because the concentrations of dioxins and heavy metals are low.
Further, the stoker type incinerator of the present invention re-injects the selected fine ash into the waste and the furnace together, and the stoker supplied with oxygen-enriched air is a water-cooled stoker. The grate can be protected by thickening the ash layer and covering the stoker with the ash layer, and the grate can be surely protected by water cooling the stoker against an increase in combustion temperature. As a result, the stoker-type incinerator of the present invention does not say that the stoker's grate is exposed to heat or excessively heated even when waste with low ash content and high calorific value is incinerated. It is possible to reliably and satisfactorily prevent burnout of the grate. As a result, maintenance costs can be reduced by burning out the grate.
Furthermore, the stoker-type incinerator of the present invention separates the fine ash and unburned matter adhering to the coarse ash selected by the particle size sorter by the wind sorter, and the separated fine ash and unburned matter is separated. Since it is made to re-inject into the furnace, the concentration of dioxins and heavy metals contained in the coarse ash can be further reduced.
In addition, the stoker type incinerator of the present invention detects the temperature of the grate of the stoker supplied with oxygen-enriched air with a temperature detector, and controls the amount of oxygen mixed with the primary combustion air based on the detected temperature. Thus, the stoker grate can be protected more reliably and better.
In addition, the stoker-type incinerator of the present invention treats the incineration ash by physical sorting using a particle size sorter or the like, so that it is possible to reduce the melting equipment such as the melting furnace, No fuel is required, and initial cost and running cost can be reduced and energy can be saved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態に係るストーカ式焼却炉1を用いた廃棄物処理プラントの概略系統図を示すものであり、当該廃棄物処理プラントは、ストーカ式焼却炉1、廃熱ボイラ2、蒸気タービン発電装置3、排ガス処理装置4、加熱脱塩装置5及び混練装置6等から構成されており、ストーカ式焼却炉1により都市ごみ等の廃棄物Wを焼却処理して焼却灰Dとすると共に、炉内で焼却灰D中のダイオキシン類等の有害物資の分解及び重金属類の揮散を促進し、炉内から排出された焼却灰Dを物理選別により処理してダイオキシン類及び重金属類の濃度が低い粗粒灰Daとして取り出し、又、炉内から排出された燃焼排ガス中の飛灰D′を回収処理し、燃焼排ガスをクリーンガスにして大気中へ放出するようにしたものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic system diagram of a waste treatment plant using a stoker-type incinerator 1 according to an embodiment of the present invention. The waste treatment plant comprises a stoker-type incinerator 1 and a
前記ストーカ式焼却炉1は、炉本体7、廃棄物供給ホッパ8、ストーカ9、ストーカ下ホッパ10、押込み送風機11、一次燃焼空気供給管12、空気量調整ダンパ13、酸素発生装置14、酸素供給管15、酸素量調整弁16、温度検出器17、温度コントローラ18、粒度選別機19、風力選別機20、集塵機21、磁選機22及びアルミ選別機23等を備えており、ストーカ9の下流側位置に形成した灰出し口7aから排出された焼却灰Dを粒度選別機19によりダイオキシン類及び重金属類の濃度が低い粗粒灰Daとダイオキシン類及び重金属類の濃度が高い細粒灰Dbとに粒度選別し、前記細粒灰Dbを廃棄物Wと一緒に炉内へ再投入すると共に、前記粗粒灰Daに付着している細粒灰Dbや未燃物を風力選別機20により分離してこれらを炉内へ再投入するようにしている。
又、このストーカ式焼却炉1は、廃棄物Wの流れ方向に分割した複数のストーカのうち、主燃焼中心部から燃え切り点に位置するストーカ下へ供給する一次燃焼空気Aに酸素Oを混合して一次燃焼空気Aを酸素富化空気A′とし、前記酸素富化空気A′が供給されるストーカを水冷構造のストーカとすると共に、このストーカの火格子を温度検出器17により検出してその検出温度に基づいて一次燃焼空気Aに供給する酸素Oの量を制御するようにしている。
The stoker-type incinerator 1 includes a
In addition, the stoker type incinerator 1 mixes oxygen O with primary combustion air A supplied from the main combustion center to the bottom of the stoker point out of the plurality of stokers divided in the flow direction of the waste W. Then, the primary combustion air A is oxygen-enriched air A ′, the stalker to which the oxygen-enriched air A ′ is supplied is a water-cooled stalker, and the grate of the stalker is detected by the
具体的には、前記ストーカ9は、乾燥ストーカ9a、燃焼ストーカ9b及び後燃焼ストーカ9cから成り、各ストーカ9a,9b,9cの下方にはストーカ下ホッパ10が夫々配設されている。これら各ストーカ9a,9b,9cは、従来公知のものと同様に可動火格子と固定火格子とを交互に階段状又は傾斜状に組み合せることにより形成されており、各可動火格子を流体圧シリンダ等の駆動装置(図示省略)で前後方向へ一定のピッチで往復動させることによって、ストーカ9a,9b,9c上の廃棄物Wを攪拌しながら上流側から下流側へ前進させるようになっている。
又、乾燥ストーカ9a、燃焼ストーカ9b及び後燃焼ストーカ9cの各ストーカ下ホッパ10には、各ストーカ下ホッパ10に分岐状に接続した一次燃焼空気供給管12及び一次燃焼空気供給管12の基端部に接続した押込み送風機11から廃棄物Wの供給量や性状等に応じて適宜の量の一次燃焼空気Aが供給されている。この一次燃焼空気Aの供給量の調整は、一次燃焼空気供給管12に介設した空気量調整ダンパ13の開度を自動制御又は手動制御することにより行われている。
Specifically, the
Further, the
そして、前記ストーカ9に於いては、主燃焼中心部から燃え切り点に位置する燃焼ストーカ9b下へ供給する一次燃焼空気Aに酸素Oを混合して酸素富化空気A′とし、この酸素富化空気A′を燃焼ストーカ9b下へ供給して燃焼ストーカ9b上の焼却灰Dが半溶融状態となる融点付近の温度まで上昇するように燃焼ストーカ9b上の灰層の温度を上げ、焼却灰Dをクリンカ化するようにしている。燃焼ストーカ9b下への酸素富化空気A′の供給は、燃焼ストーカ9bのストーカ下ホッパ10に分岐状に接続した一次燃焼空気供給管12に酸素供給管15及び酸素発生装置14(圧力変動吸着分離型の酸素発生装置)を順次接続し、酸素発生装置14で発生した酸素Oを一次燃焼空気供給管12内を流れる一次燃焼空気Aに混合することにより行われている。
In the
又、このストーカ9に於いては、酸素富化空気A′が供給される燃焼ストーカ9bを水冷構造のストーカとしており、燃焼温度の上昇に対して燃焼ストーカ9bの可動火格子及び固定火格子を保護できるようにしている。水冷構造のストーカは、可動火格子及び固定火格子を夫々内部に冷却水が流れる冷却水通路を形成した水冷構造の火格子とし、水冷却装置及び冷却水循環ポンプ(何れも図示省略)を通して各火格子の冷却水通路に冷却水を循環流通させ、各火格子の温度を調整する構成となっている。尚、水冷構造のストーカには、特開平2002−364823号公報や特開平2003−4218号公報等に開示されたものが使用されている。
Further, in this
更に、このストーカ9に於いては、酸素富化空気A′が供給される燃焼ストーカ9bの火格子の温度を監視し、この温度が所定の温度(火格子の焼損を防止できる程度の温度)となるように一次燃焼空気Aに混合する酸素Oの量を調整できるように構成されている。一次燃焼空気Aに混合する酸素Oの量の調整は、燃焼ストーカ9bに埋設した熱電対等の複数の温度検出器17で火格子の温度を検出し、その検出値により酸素供給管15に介設した酸素量調整弁16を温度コントローラ18で制御することにより行われている。尚、一次燃焼空気Aに混合する酸素Oの量の調整は、作業員が手動で行うようにしても良い。
Further, in the
而して、上述した構造のストーカ式焼却炉1に於いては、廃棄物供給ホッパ8から炉内に投入された廃棄物Wが乾燥ストーカ9a、燃焼ストーカ9b及び後燃焼ストーカ9c上を順次前進しながら、各ストーカ下ホッパ10へ供給される一次燃焼空気Aや酸素富化空気A′により一次燃焼される。
Thus, in the stoker-type incinerator 1 having the above-described structure, the waste W introduced into the furnace from the
即ち、廃棄物供給ホッパ8から炉内に投入された廃棄物Wは、乾燥ストーカ9a上へ連続的に供給され、ここで乾燥ストーカ9a下から供給される一次燃焼空気Aと炉壁や火炎からの輻射熱により加熱・乾燥されると共に、廃棄物Wの一部に燃焼が始まる。これにより、廃棄物W中の水分が蒸発すると共に、CO等の未燃ガスが放出される。
That is, the waste W introduced into the furnace from the
次に、乾燥された廃棄物Wは、乾燥ストーカ9aからごみ燃焼の中心部である燃焼ストーカ9bへ送られ、ここで燃焼ストーカ9b下から供給される酸素富化空気A′によって火炎を上げて燃焼をすると共に、燃焼ストーカ9bの下流側端部に於いて丁度燃え切り点に達する。
このとき、燃焼ストーカ9b下へ酸素富化空気A′を供給しているため、燃焼ストーカ9b上の焼却灰Dが半溶融状態となる融点付近の温度まで上昇し、クリンカ化することになる。これにより、焼却灰D中に含まれているダイオキシン類等の有害物質が分解去されると共に、重金属類の揮散が促進される。又、燃焼ストーカ9bを水冷構造のストーカとしているため、燃焼温度の上昇に対して燃焼ストーカ9bの火格子を保護することができ、火格子の焼損を防止することができる。更に、燃焼ストーカ9bの火格子の温度を温度検出器17により検出し、その検出温度に基づいて一次燃焼空気Aに混合する酸素Oの量を制御するようにしているため、火格子の保護をより一層確実且つ良好に行える。
Next, the dried waste W is sent from the
At this time, since the oxygen-enriched air A ′ is supplied to the lower side of the
そして、燃焼ストーカ9bの下流側端部に於いて燃え切った廃棄物Wは、引き続き後燃焼ストーカ9c上へ送られ、ここで後燃焼ストーカ9c下から供給される一次燃焼空気Aにより所謂おき燃焼して未燃分が殆どない焼却灰Dとなった後、灰出し口7aから落下排出される。
The waste W burned out at the downstream end of the
灰出し口7aから排出された焼却灰Dは、振動スクリーン等の粒度選別機19によりダイオキシン類及び重金属類の濃度が低い粗粒灰Da(粗粒灰Daの直径≧2〜50mm)とダイオキシン類及び重金属類の濃度が高い細粒灰Db(細粒灰Dbの直径<2〜50mm)とに粒度選別される。
The incinerated ash D discharged from the
粒度選別された粗粒灰Da(直径が2〜50mm以上)は、引き続き風力選別機20に送られ、ここで粗粒灰Daに付着している細粒灰Db及び未燃物等の軽いものを分離された後、磁選機22及びアルミ選別機23へ送られ、磁選機22及びアルミ選別機23により鉄とアルミが夫々選別回収される。鉄等の有価物が回収された粗粒灰Daは、表1からも明らかなようにダイオキシン類の濃度及び重金属類の濃度が低いことから、そのまま有効利用することができる。
The coarse-grained ash Da (diameter of 2 to 50 mm or more) subjected to particle size sorting is subsequently sent to the
一方、粒度選別機19で粒度選別された細粒灰Db(直径が2〜50mm未満)と風力選別機20により分離されて集塵機21で捕集された細粒灰Dbは、廃棄物供給ホッパ8内に戻されて炉内に再投入される。
このとき、ストーカ下ホッパ10内に落下した落下灰及び廃熱ボイラ2やエコノマイザ等の減温部で沈降したダストも、未燃物や固着したダスト塊等を含むため、細粒灰Dbと一緒に廃棄物供給ホッパ8内に戻されて炉に内に再投入される。尚、細粒灰Db等は、廃棄物供給ホッパ8内に投入する前にペレット化し、細粒灰Db等を廃棄物供給ホッパ8内に投入する際の飛散を防止するようにしている。勿論、細粒灰Db等をそのままの状態で廃棄物供給ホッパ8内に投入するようにしても良い。
On the other hand, the fine ash Db (having a diameter of less than 2 to 50 mm) subjected to the particle size selection by the
At this time, the fallen ash that has fallen into the
このように、細粒灰Db(ボイラダストや減温部のダストを含む)を炉内に再投入するようにしているため、ストーカ9上の灰層を厚くしてストーカ9を灰層で覆うことができるので、ストーカ9の火格子を保護することができる。
又、ストーカ9の火格子をより確実に保護するために、燃焼ストーカ9bの火格子の温度を温度検出器17により検出し、その検出温度に基づいて燃焼ストーカ9b下へ供給する酸素富化空気A′の量と炉内に循環させる細粒灰Dbの量を夫々制御するようにしている。
即ち、燃焼ストーカ9bの火格子の温度を温度検出器17により監視し、火格子の温度が設定温度(火格子の焼損を防止できる程度の温度)以上となる場合には、酸素富化空気A′の量を減らして温度を低減すると共に、循環させる細粒灰Dbの量を増加させ、反対に、火格子の温度が低い場合には、酸素富化空気A′の量を増やすと共に、循環させる細粒灰Dbの量を減らすように、酸素富化空気A′の量と細粒灰Dbの量を夫々調整する。この調整は、自動制御又は運転員による手動操作の何れでも良い。
従って、灰分が少なくて発熱量の高い廃棄物Wを焼却処理する場合でも、ストーカ9の火格子が熱にさらされたり、過度に加熱されたりすると云うことがなく、火格子の焼損を確実且つ良好に防止することができる。延いては、火格子の焼損によるメンテナンス費の低減を図れることになる。
In this way, fine ash Db (including boiler dust and temperature-reducing part dust) is reintroduced into the furnace, so that the ash layer on the
Further, in order to protect the grate of the
That is, the temperature of the grate of the
Accordingly, even when the waste W having a low ash content and a high calorific value is incinerated, the grate of the
そして、炉内で発生した燃焼排ガスは、廃熱ボイラ2で熱回収されてからバグフィルタ等の排ガス処理装置4に流入し、ここで燃焼排ガス中の飛灰D′が除去された後、クリーンガスとなって煙突から大気中へ放出される。
排ガス処理装置4で捕集された飛灰D′は、加熱脱塩装置5に送られてダイオキシン類が分解され、その後混練装置6に送られてここで液体キレート等の重金属安定剤やセメント等が添加されて混練・固化される。これにより、飛灰D′から重金属類が溶出するのを防止することができる。
The combustion exhaust gas generated in the furnace is recovered by the
Fly ash D ′ collected by the exhaust gas treatment device 4 is sent to a heating and
尚、上記実施の形態に於いては、燃焼ストーカ9bに供給する一次燃焼空気Aに酸素Oを混合して酸素富化空気A′とし、この酸素富化空気A′を一次燃焼空気Aとして後燃焼ストーカ9c下へ供給するようにしたが、他の実施の形態に於いては、乾燥ストーカ9a及び後燃焼ストーカ9c下に供給する一次燃焼空気Aに酸素Oを夫々混合し、乾燥ストーカ9a及び後燃焼ストーカ9c下に酸素富化空気A′を一次燃焼空気Aとして供給するようにしても良い。
In the above embodiment, the primary combustion air A supplied to the
又、上記実施の形態に於いては、燃焼ストーカ9bを水冷構造のストーカとしたが、他の実施の形態に於いては、乾燥ストーカ9aや後燃焼ストーカ9cも水冷構造のストーカとしても良い。
In the above-described embodiment, the
更に、上記実施の形態に於いては、燃焼ストーカ9bの火格子に熱電対等の温度検出器17を埋設して火格子の温度を監視するようにしたが、他の実施の形態に於いては、燃焼ストーカ9b下に非接触式温度計(図示省略)を配設して火格子の温度を監視するようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the
1はストーカ式焼却炉、7aは灰出し口、9はストーカ、9aは乾燥ストーカ、9bは燃焼ストーカ、9cは後燃焼ストーカ、17は温度検出器、19は粒度選別機、20は風力選別機、Aは一次燃焼空気、A′は酸素富化空気、Dは焼却灰、D′は飛灰、Daは粗粒灰、Dbは細粒灰、Oは酸素、Wは廃棄物。 1 is a stoker-type incinerator, 7a is an ash outlet, 9 is a stalker, 9a is a dry stoker, 9b is a combustion stoker, 9c is a post-combustion stoker, 17 is a temperature detector, 19 is a particle size sorter, 20 is a wind sorter A is primary combustion air, A 'is oxygen enriched air, D is incinerated ash, D' is fly ash, Da is coarse ash, Db is fine ash, O is oxygen, and W is waste.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004289488A JP2006105431A (en) | 2004-10-01 | 2004-10-01 | Stoker type incinerator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004289488A JP2006105431A (en) | 2004-10-01 | 2004-10-01 | Stoker type incinerator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006105431A true JP2006105431A (en) | 2006-04-20 |
Family
ID=36375392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004289488A Pending JP2006105431A (en) | 2004-10-01 | 2004-10-01 | Stoker type incinerator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006105431A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009287917A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Martin Gmbh Fuer Umwelt & Energietechnik | Incineration facility, and method for controlling incineration facility |
JP2010223469A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Stoker furnace and method of operating the stoker furnace |
JP2018001062A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社タクマ | Sludge treatment method and sludge treatment apparatus |
JP2020146655A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 太平洋セメント株式会社 | Method and apparatus for treating incineration ash |
-
2004
- 2004-10-01 JP JP2004289488A patent/JP2006105431A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009287917A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Martin Gmbh Fuer Umwelt & Energietechnik | Incineration facility, and method for controlling incineration facility |
US8939094B2 (en) | 2008-05-29 | 2015-01-27 | Martin GmbH fuer Umwelt—und Energietechnik | Incineration plant and method for controlling an incineration plant |
JP2010223469A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Stoker furnace and method of operating the stoker furnace |
JP2018001062A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社タクマ | Sludge treatment method and sludge treatment apparatus |
JP2020146655A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 太平洋セメント株式会社 | Method and apparatus for treating incineration ash |
JP7100602B2 (en) | 2019-03-14 | 2022-07-13 | 太平洋セメント株式会社 | Incinerator ash treatment method and treatment equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0770820B1 (en) | Refuse incinerating method and equipment therefor | |
US5370067A (en) | Method of incinerating solid combustible materials, especially urban waste | |
JP4527243B2 (en) | How to use the lime kiln | |
JP2006242490A (en) | Stoker-type incinerator and its operation method | |
JP2007127355A (en) | Rubbish incinerating/melting method and device therefor | |
JP2004154677A (en) | Ash treatment system | |
JP2006105431A (en) | Stoker type incinerator | |
EP0778446A1 (en) | Garbage incinerating system | |
JP6541039B2 (en) | Incineration ash processing apparatus and incineration ash processing method | |
JPS61105018A (en) | Waste incinerating method | |
JP2006052931A (en) | Waste treatment furnace and waste treatment device for treating garbage and sludge together | |
JP2740644B2 (en) | Ash melting apparatus and method | |
JPH1177017A (en) | Prevention of moisture absorption of fused or burnt fly ash | |
JP2005195228A (en) | Waste material melting treatment system | |
JP3764635B2 (en) | Waste incinerator | |
JP2006297331A (en) | Production method and apparatus of granulation particle | |
JP2007187338A (en) | Waste gas treatment method and apparatus for ash melting furnace | |
JPS6096823A (en) | Disposal of burning unsuitable refuse | |
JP5876264B2 (en) | Waste treatment equipment | |
JPH10141620A (en) | Method for discharging pyrolysis residue, and waste treatment equipment | |
JP3869043B2 (en) | Exhaust gas treatment equipment in waste treatment equipment | |
JP2004181323A (en) | Operation method for ash treatment system and ash treatment system | |
JP2007285583A (en) | Waste treatment equipment | |
JPH1176991A (en) | Prevention of moisture absorption to molten or burnt fly ash | |
JP3048298B2 (en) | Incineration melting furnace |