JP2008096045A - Combustion controller for stoker type incinerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ごみ、産業廃棄物等の被燃焼物が投入されるストーカの下方より一次空気を導入し、該ストーカ上方の燃焼室で一次燃焼を行った後、該燃焼室の上方部位で二次燃焼を行うようにしたストーカ式焼却炉の燃焼制御装置に関する。 The present invention introduces primary air from below a stalker into which combustibles such as garbage and industrial waste are introduced, performs primary combustion in a combustion chamber above the stalker, and then performs secondary combustion at an upper portion of the combustion chamber. The present invention relates to a combustion control device for a stoker-type incinerator that performs next combustion.
ストーカ式焼却炉は、固定段と可動段の火格子を交互に配置してなるストーカを備え、油圧装置により可動段を往復移動させることにより、ホッパより投入されたごみ(被燃焼物)の攪拌と前進を行いながら、該ストーカの上流側に配置された乾燥帯でごみの乾燥を行い、次の主燃焼帯で一次空気を投入しながら主燃焼を行い、最下流側のおき燃焼帯で燃え残り分のおき燃焼を行うように構成された焼却炉である。
このようなストーカ式焼却炉において、ストーカ上の燃焼室内の燃焼排ガスの一部を抽出した再循環ガスを、再循環通路を通して前記燃焼室内の二次燃焼部に還流させて二次空気と共に燃焼に供するようにした技術が、特許文献1(特許第3582710号公報)により提供されている。
The stoker-type incinerator is equipped with a stalker in which fixed-stage and movable-stage grates are alternately arranged, and the movable stage is reciprocated by a hydraulic device to agitate the waste (burned material) introduced from the hopper. While moving forward, the waste is dried in the drying zone located upstream of the stoker, and the main combustion is performed while introducing primary air in the next main combustion zone, and burns in the most downstream combustion zone. An incinerator configured to perform combustion every remaining portion.
In such a stoker type incinerator, the recirculated gas extracted from a part of the combustion exhaust gas in the combustion chamber on the stoker is recirculated to the secondary combustion section in the combustion chamber through the recirculation passage and combusted with the secondary air. A technique to be provided is provided by Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3558210).
特許文献1により提供されている技術においては、ストーカ上方の燃焼室内の燃焼排ガスの一部を抜き出して再循環ガスとして熱交換器に送り込み、該熱交換器において該再循環ガスと一次空気及び二次空気とを熱交換して該一次空気及び二次空気を予熱するとともに該再循環ガスを冷却し、この降温された再循環ガスを、前記熱交換器の後流側に配置されたファンによって、前記燃焼室内の二次空気供給口よりも上流側部位に投入し、二次空気供給口よりも上流側の雰囲気を弱還元性の雰囲気にして、二次空気供給後の燃焼室内の全空気比を1.3程度に抑えて、未燃ガスや未燃物を完全燃焼させるとともにNOxを低減せしめている。
しかしながら、上述した特許文献1の従来技術にあっては、次のような問題がある。
すなわち、前記従来技術においては、ストーカ上方の燃焼室内の燃焼排ガスの一部を抜き出して再循環ガスとして熱交換器に送り、該熱交換器にて一次空気及び二次空気と熱交換することにより該再循環ガスを冷却した後、この降温された再循環ガスを前記熱交換器の後流側に配置されたファンによって、燃焼室内の二次空気供給口よりも上流側部位に投入しているため、該再循環ガスを空気(一次空気及び二次空気)と熱交換してこれを降温してからファンに送り込むための熱交換器を必要とし、燃焼排ガス再循環系の構造が複雑になるとともに、機器数が多くなって装置コストの上昇を招いている。
また、前記ファンには、前記熱交換器によって降温されてはいるが、腐食成分の多い燃焼排ガスがそのまま送り込まれるため、ファンの腐食が進行し易く、該ファンの耐久性及び寿命の低下を招いている。
However, the above-described prior art of
That is, in the prior art, a part of the combustion exhaust gas in the combustion chamber above the stoker is extracted and sent as a recirculation gas to the heat exchanger, and heat exchange with the primary air and the secondary air is performed in the heat exchanger. After cooling the recirculation gas, the cooled recirculation gas is introduced into a portion upstream of the secondary air supply port in the combustion chamber by a fan disposed on the downstream side of the heat exchanger. Therefore, a heat exchanger is required for heat exchange of the recirculated gas with air (primary air and secondary air), lowering the temperature of the recirculated gas, and feeding it to the fan, which complicates the structure of the combustion exhaust gas recirculation system. At the same time, the number of devices increases, leading to an increase in device cost.
In addition, although the temperature of the fan has been lowered by the heat exchanger, combustion exhaust gas having a lot of corrosive components is sent as it is, so that the fan is easily corroded, and the durability and life of the fan are reduced. It is.
以上のような従来技術の問題点を解決するため、本件発明者らは、特願2005−059846号(2005年3月4日出願)の発明を提供した。
かかる先願発明においては、ストーカ上方の燃焼室内から抜き出した燃焼排ガスの一部を、ファンによって再循環通路を通して燃焼室内に還流させるにあたり、前記再循環通路のファンの上流部位において、再循環ガスに、燃焼用の一次空気または二次空気のいずれか一方からなる空気を直接に混合して、再循環ガス還流用のファンに導入し、この混合ガスからなる再循環ガスを該ファンによって燃焼室内に還流することにより、燃焼排ガスを空気によって降温するとともに、空気との混合によって燃焼排ガスを希釈してファンに導入することを可能とし、これによって、前記従来技術のような再循環ガスを冷却し降温させるための熱交換器は不要となり、燃焼排ガス再循環系の構造を簡単化するとともに構成機器数を低減させ、焼却設備の装置コストを低減させている。
In order to solve the problems of the prior art as described above, the present inventors have provided the invention of Japanese Patent Application No. 2005-059846 (filed on Mar. 4, 2005).
In such prior invention, when a part of the flue gas extracted from the combustion chamber above the stoker is returned to the combustion chamber through the recirculation passage by the fan, the recirculation gas is converted into the recirculation gas at the upstream portion of the fan in the recirculation passage. Then, air composed of either primary air or secondary air for combustion is directly mixed and introduced into a recirculation gas recirculation fan, and the recirculation gas composed of this mixed gas is introduced into the combustion chamber by the fan. By refluxing, it is possible to cool the combustion exhaust gas with air and to dilute the combustion exhaust gas by mixing with air and introduce it into the fan. This eliminates the need for a heat exchanger, which simplifies the structure of the combustion exhaust gas recirculation system and reduces the number of components, Thereby reducing the location cost.
また、かかる先願発明においては、再循環ガス還流用のファンに導入される再循環ガスは、低温の空気によって冷却されて降温され、また該空気によって希釈化されて燃焼排ガス濃度が低くなり、さらには前記冷却によって排ガス中の腐食成分である塩類が固化されることにより腐食成分が低減された再循環ガスとなるため、ファンの温度が低下して該ファンの熱応力が小さくなるとともに、前記のように腐食成分が低減された再循環ガスをファンに導入することによりファンの腐食を抑制でき、これにより高価な耐熱材料を使用をすることなく低コスト化したファンが得られることになり、所要の耐久性及び寿命を維持している。 In the prior invention, the recirculation gas introduced into the recirculation gas recirculation fan is cooled and cooled by low-temperature air, and diluted with the air to reduce the flue gas concentration. Further, since the cooling is a recirculation gas in which the corrosive components are reduced by solidifying the corrosive salts in the exhaust gas, the temperature of the fan is lowered and the thermal stress of the fan is reduced. By introducing recirculation gas with reduced corrosion components into the fan, it is possible to suppress fan corrosion, and this will result in a low-cost fan without using expensive heat-resistant materials, Maintains required durability and lifetime.
しかしながら、上述の先願発明においては、前記ストーカ式焼却炉における再循環ガスと空気(燃焼用の一次空気及び二次空気)との混合及び焼却炉側への還流方法、並びにかかる混合及び焼却炉側への還流を行うための装置について提案されているにとどめており、焼却炉側へ還流される再循環ガスと空気との具体的な混合比制御、空気混合再循環ガスの還流による焼却炉内における燃焼制御、等については前記先願発明には開示されていない。 However, in the above-mentioned prior application invention, mixing of recirculation gas and air (primary and secondary air for combustion) and recirculation to the incinerator side in the stoker type incinerator, and such mixing and incinerator Only a device for performing recirculation to the side has been proposed. Specific mixing ratio control of recirculation gas and air recirculated to the incinerator side, incinerator by recirculation of air mixed recirculation gas The internal combustion control and the like are not disclosed in the prior invention.
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、再循環ファンを備えた再循環通路を通して焼却炉側へ還流される空気混合再循環ガスの混合比制御及び焼却炉内における燃焼制御を高精度でもって実施可能とし、比較的簡単かつ低コストの構成によって、NOx、CO等の有害成分の発生を抑制しつつ、高い燃焼効率で完全燃焼をなし得るストーカ式焼却炉の燃焼制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to control the mixing ratio of the air-mixed recirculated gas to be returned to the incinerator through the recirculation passage provided with the recirculation fan, and the incinerator. A stoker-type incinerator that can perform combustion control with high precision in the inside, and can suppress the generation of harmful components such as NOx and CO, and achieve complete combustion with high combustion efficiency, with a relatively simple and low-cost configuration An object of the present invention is to provide a combustion control apparatus.
前記従来技術の課題を解決するために、本発明における請求項1の発明は、被焼却物が投入されるストーカの下方より一次空気を導入し、該ストーカ上方の燃焼室で一次燃焼を行った後、該燃焼室の上方で二次燃焼を行うとともに、前記燃焼室内の燃焼排ガスの一部を抽出した再循環ガスと、空気通路を通して供給される空気とを混合し、この空気混合再循環ガスをファンにより再循環通路を通して炉内に供給するように構成されたストーカ式焼却炉の燃焼制御装置において、前記空気通路に空気流量を調整する空気流量調整手段を設ける一方、前記空気混合再循環ガスの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段からの前記空気混合再循環ガスの温度検出値が入力され、該温度検出値に基づき前記空気混合再循環ガスの温度が予め設定された目標温度になるような前記空気流量調整手段の通路面積を算出して、前記空気流量調整手段を前記通路面積算出値に制御する燃焼制御手段を設けている。
In order to solve the problems of the prior art, the invention according to
また、本発明における請求項2の発明は、前記燃焼制御装置において、前記空気通路に空気流量を調整する空気流量調整手段を設ける一方、前記空気混合再循環ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段と、前記ガス濃度検出手段からの前記空気混合再循環ガスのガス濃度検出値が入力され、該ガス濃度検出値に基づき前記空気混合再循環ガスのガス濃度が予め設定された目標ガス濃度になるような前記空気流量調整手段の通路面積を算出して、前記空気流量調整手段を前記通路面積算出値に制御する燃焼制御手段を設けている。 According to a second aspect of the present invention, in the combustion control device, an air flow rate adjusting means for adjusting an air flow rate is provided in the air passage, and a gas concentration detection for detecting a gas concentration of the air mixed recirculation gas. And a gas concentration detection value of the air mixture recirculation gas from the gas concentration detection means are input, and the gas concentration of the air mixture recirculation gas is set to a preset target gas concentration based on the gas concentration detection value. Combustion control means is provided for calculating the passage area of the air flow rate adjusting means and controlling the air flow rate adjusting means to the calculated passage area value.
請求項2の発明に加えて、請求項3の発明は、前記燃焼排ガス中のNOx濃度を検出するNOx濃度検出手段及び前記燃焼排ガス中のCO濃度を検出するCO濃度検出手段を設け、前記燃焼制御手段は、前記ガス濃度検出手段から入力される該ガス濃度検出値に基づき前記空気混合再循環ガスのガス濃度が予め設定された目標ガス濃度になり、かつ前記NOx濃度検出手段から入力されるNOx濃度検出値に基づき前記燃焼排ガス中のNOx濃度が予め設定された目標NOx濃度以下になるとともに前記CO 濃度検出手段から入力されるCO濃度検出値に基づき前記燃焼排ガス中のCO濃度が予め設定された目標CO濃度以下になるような前記空気流量調整手段の通路面積を算出して、前記空気流量調整手段を前記通路面積算出値に制御するように構成されているのが好ましい。
In addition to the invention of
また、本発明における請求項4の発明は、前記燃焼制御装置において、前記空気通路に空気流量を調整する空気流量調整手段を設ける一方、前記空気混合再循環ガスの温度を検出する温度検出手段と、前記空気混合再循環ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段と、前記温度検出手段からの前記空気混合再循環ガスの温度検出値及び前記ガス濃度検出手段からの前記空気混合再循環ガスのガス濃度検出値が入力され、これら温度検出値及びガス濃度検出値に基づき、前記空気混合再循環ガスの温度が予め設定された目標温度になり、かつ前記空気混合再循環ガスのガス濃度が予め設定された目標ガス濃度になるような前記空気流量調整手段の通路面積を算出して、前記空気流量調整手段を前記通路面積算出値に制御する燃焼制御手段を設けている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the combustion control device, an air flow rate adjusting means for adjusting an air flow rate is provided in the air passage, while a temperature detecting means for detecting the temperature of the air mixed recirculation gas is provided. A gas concentration detection means for detecting a gas concentration of the air mixed recirculation gas; a temperature detection value of the air mixed recirculation gas from the temperature detection means; and a value of the air mixed recirculation gas from the gas concentration detection means. A gas concentration detection value is input, and based on these temperature detection value and gas concentration detection value, the temperature of the air mixed recirculation gas becomes a preset target temperature, and the gas concentration of the air mixed recirculation gas is set in advance. Combustion control means is provided for calculating a passage area of the air flow rate adjusting means so as to achieve a set target gas concentration and controlling the air flow rate adjusting means to the calculated passage area value. To have.
さらに、本発明における請求項5の発明は、前記燃焼制御装置において、前記再循環ガスに空気を混合して前記燃焼室に供給される空気混合再循環ガスが流通する再循環ガス通路に空気混合再循環ガス流量を調整する再循環ガス流量調整手段を設けるとともに、前記空気混合再循環ガスの流量を検出するガス流量計を設け、前記ガス流量計から入力される再循環ガスの流量検出値に基づき、該再循環ガスの流量が予め設定された目標流量になるような前記再循環ガス流量調整手段の通路面積を算出して、前記再循環ガス流量調整手段を前記通路面積算出値に制御する燃焼制御手段を設けている。
Further, the invention according to
請求項5の発明に加えて、請求項6の発明は、前記燃焼室の複数箇所に再循環ガス吹出し口を設けるとともに、前記再循環ガス通路を前記各再循環ガス吹出し口に接続して複数個設け、前記各再循環ガス通路に空気混合再循環ガス流量を調整する再循環ガス流量調整手段を設け、前記燃焼室の圧力を検出する前記燃焼室圧力検出手段を再循環ガス流量調整手段に対応して設け、前記燃焼制御手段は、前記複数個の燃焼室圧力検出手段からの前記燃焼室圧力検出値に基づき、前記複数箇所の燃焼室圧力が予め設定された目標圧力になるような前記各再循環ガス流量調整手段の通路面積を算出して、前記各再循環ガス流量調整手段を前記通路面積算出値に制御するように構成されているのが好ましい。
In addition to the invention of
請求項1の発明では、燃焼制御手段によって、空気混合再循環ガスを搬送する再循環ファンに導入される空気混合再循環ガスの温度検出値に基づき、該空気混合再循環ガスの温度が予め設定された許容最高温度以下になるように空気流量調整手段の開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、何らかの原因で前記再循環ガスの温度が上昇した場合でも、該温度上昇に対応して空気量を増加させることにより、前記再循環ファンに吸入される空気混合再循環ガスの温度を常時前記許容最高温度以下に適正に保持することができる。
これにより、前記空気混合再循環ガスによる再循環ファンの過熱を防止でき、該再循環ファンに特別な耐熱材料からなる高コストのファンを用いる必要がなくなり、高い耐久性を保持することができる。
In the first aspect of the invention, the temperature of the air mixed recirculation gas is preset based on the temperature detection value of the air mixed recirculation gas introduced into the recirculation fan that conveys the air mixed recirculation gas by the combustion control means. The amount of air mixed in the air mixed recirculation gas is controlled by adjusting the opening of the air flow rate adjusting means so that the temperature is less than the maximum allowable temperature. Even when the temperature rises, the temperature of the air-mixed recirculation gas sucked into the recirculation fan can always be kept appropriately below the allowable maximum temperature by increasing the air amount corresponding to the temperature rise. .
Accordingly, overheating of the recirculation fan due to the air mixed recirculation gas can be prevented, and it is not necessary to use a high-cost fan made of a special heat-resistant material for the recirculation fan, and high durability can be maintained.
請求項2の発明では、燃焼制御手段によって、再循環ファンに導入される空気混合再循環ガスのガス濃度検出値(好ましくは酸素濃度検出値)に基づき、該空気混合再循環ガスのガス濃度が予め設定された許容ガス濃度になるように、空気流量調整手段の開度(通路面積)を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、例えば再循環ガス中の酸素が消費されて酸素濃度が過小になった場合でも、前記空気流量調整手段の開度を大きくして空気量を増加させることにより、常時前記許容最小酸素濃度以上での安定燃焼が可能となる。
In the invention of
また、請求項3の発明のように構成すると、燃焼制御手段によって、空気流量調整手段の開度を調整しているので、燃焼排ガス中のNOx濃度を許容最大NOx濃度以下に、また燃焼排ガス中のCO濃度を許容最大CO濃度以下に、それぞれ常時保持することができ、排ガスの浄化を促進できる。 According to the third aspect of the present invention, since the opening degree of the air flow rate adjusting means is adjusted by the combustion control means, the NOx concentration in the combustion exhaust gas is set to be equal to or lower than the allowable maximum NOx concentration, and in the combustion exhaust gas. The CO concentration can be always kept below the allowable maximum CO concentration, and the purification of exhaust gas can be promoted.
請求項4の発明によれば、請求項1の発明と、請求項2の発明との相乗効果が得られることになる。
すなわち、請求項4の発明では、
(1)燃焼制御手段によって、再循環ファンに導入される空気混合再循環ガスの温度検出値に基づき、該空気混合再循環ガスの温度が予め設定された許容最高温度以下になるように前記空気流量調整手段の開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、何らかの原因で前記再循環ガスの温度が上昇した場合でも、該温度上昇に対応して空気量を増加することにより、前記再循環ファンに吸入される空気混合再循環ガスの温度を常時前記許容最高温度以下に適正に保持することができる。
これにより、前記空気混合再循環ガスによる再循環ファンの過熱を防止でき、該再循環ファンに特別な耐熱材料からなる高コストのファンを用いる必要がなくなり、高い耐久性を保持することができる。
(2)燃焼制御手段によって、再循環ファンに導入される空気混合再循環ガスのガス濃度検出値(好ましくは酸素濃度検出値)に基づき、該空気混合再循環ガスのガス濃度が予め設定された許容ガス濃度になるように、前記空気流量調整手段の開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、例えば再循環ガス中の酸素が消費されて酸素濃度が過小になった場合でも、前記空気流量調整手段の開度を大きくして空気量を増加させることにより、常時前記許容最小酸素濃度以上での安定燃焼が可能となる。
According to the invention of
That is, in the invention of
(1) Based on the temperature detection value of the air mixture recirculation gas introduced into the recirculation fan by the combustion control means, the air mixture recirculation gas is controlled so as to have a temperature lower than a preset allowable maximum temperature. Since the amount of air mixed into the air-mixed recirculation gas is controlled by adjusting the opening of the flow rate adjusting means, even if the temperature of the recirculation gas rises for some reason, it can cope with the temperature rise. By increasing the amount of air, the temperature of the air mixed recirculation gas sucked into the recirculation fan can always be kept appropriately below the maximum allowable temperature.
Accordingly, overheating of the recirculation fan due to the air mixed recirculation gas can be prevented, and it is not necessary to use a high-cost fan made of a special heat-resistant material for the recirculation fan, and high durability can be maintained.
(2) Based on the gas concentration detection value (preferably the oxygen concentration detection value) of the air mixed recirculation gas introduced into the recirculation fan by the combustion control means, the gas concentration of the air mixed recirculation gas is preset. The amount of air mixed in the air-mixed recirculation gas is controlled by adjusting the opening of the air flow rate adjusting means so that the allowable gas concentration is reached. For example, oxygen in the recirculation gas is consumed. Even when the oxygen concentration becomes too low, stable combustion above the allowable minimum oxygen concentration is always possible by increasing the air flow rate by increasing the opening of the air flow rate adjusting means.
請求項5の発明では、空気混合再循環ガスが流通する吸入通路(再循環ガス通路)に空気混合再循環ガス流量を調整する該再循環ガス流量調整手段を設けるとともに、前記空気混合再循環ガスの流量を検出するガス流量計からの再循環ガスの流量検出値に基づき、該再循環ガスの流量が予め設定された目標流量になるように再循環ガス流量調整手段を制御しているので、再循環ガスの流量が目標流量になるように再循環ガス流量調整手段の開度を制御することにより、二次空気としての空気混合再循環ガスの量を、該空気混合再循環ガスが完全燃焼し得る量に安定的に保持し、燃焼状態を平均化して安定燃焼を保持することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the recirculation gas flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the air recirculation gas is provided in the suction passage (recirculation gas passage) through which the air recirculation gas flows, and the air recirculation gas Since the recirculation gas flow rate adjusting means is controlled so that the flow rate of the recirculation gas becomes a preset target flow rate based on the flow rate detection value of the recirculation gas from the gas flow meter for detecting the flow rate of By controlling the opening degree of the recirculation gas flow rate adjusting means so that the flow rate of the recirculation gas becomes the target flow rate, the air mixture recirculation gas completely burns the amount of the air mixture recirculation gas as the secondary air. It is possible to maintain the stable combustion in an amount that can be maintained, average the combustion state, and maintain stable combustion.
また、請求項6の発明のように構成すると、燃焼室の複数箇所に再循環ガス吹出し口を設け、該再循環ガス吹出し口と接続する各再循環ガス通路に設けた再循環ガス流量調整手段に対応して燃焼室圧力検出手段を設け、燃焼制御手段により、再循環ガス吹出し口近傍の再循環ガス圧力を検出し、再循環ガス量が再循環ガス圧力に比例するという関係を用いて、該再循環ガス圧力が目標ガス圧力になるように制御しているので、燃焼室の複数箇所に設けた再循環ガス吹出し口への空気混入再循環ガス量の配分を自在に調整でき、燃焼室の周方向に均一に空気混入再循環ガスを供給することが可能となって、燃焼を平均化することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the recirculation gas flow rate adjusting means is provided in each recirculation gas passage provided with recirculation gas blowout ports at a plurality of locations in the combustion chamber and connected to the recirculation gas blowout ports. The combustion chamber pressure detection means is provided correspondingly, the combustion control means detects the recirculation gas pressure near the recirculation gas outlet, and uses the relationship that the recirculation gas amount is proportional to the recirculation gas pressure, Since the recirculation gas pressure is controlled so as to become the target gas pressure, the distribution of the aerated recirculation gas amount to the recirculation gas outlets provided at a plurality of locations in the combustion chamber can be freely adjusted, and the combustion chamber It is possible to supply the aerated recirculation gas uniformly in the circumferential direction of the gas, and the combustion can be averaged.
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
[第1実施形態]
図1は本発明の第1実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図、図2は前記第1実施形態における燃焼制御手段の概略構成図、図3は前記第1実施形態における燃焼制御ブロック図である。
図1において、1はごみや産業廃棄物等の被燃焼物が投入されるごみホッパ、2はストーカ式焼却炉である。このストーカ式焼却炉2は、ごみホッパ1からの投入口の炉内底部に主として乾燥帯を構成する乾燥帯ストーカ21、主として燃焼帯を構成する主燃焼帯ストーカ22、及び主としておき燃焼帯を構成するおき燃焼帯ストーカ23が敷設されている。乾燥帯ストーカ21は最上流側に位置し、主燃焼帯ストーカ22は乾燥帯ストーカ21の下流側に位置し、おき燃焼帯ストーカ23は主燃焼帯ストーカ22の下流で最下流側に位置している。ここで、主燃焼帯とは、ごみ層上で火炎を上げて燃えている領域を指している。
前記各ストーカ21,22,23は、固定火格子の間に配設された移動火格子を備え、該移動火格子の往復運動によりごみ(被燃焼物)を投入した後、該ごみをストーカ21で乾燥し、ストーカ22で主燃焼を行い、最後にストーカ23でおき燃焼を行うものである。なお、この実施形態では前記主燃焼帯ストーカ22は3個であるが、1個または複数個設けられていればよい。8は灰捕集槽である。
また、前記ストーカ21,22,23の上方には一次燃焼室3が設けられ、さらにその上方には二次燃焼室4が設けられている。
19a,19b,19c,19dは二次燃焼室4に臨んで設置された再循環ガス吹出しノズルである。また、81は二次燃焼室4の排気ガス出口に接続されるボイラである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a stoker-type incinerator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of combustion control means in the first embodiment, and FIG. 3 is a combustion control block diagram in the first embodiment. It is.
In FIG. 1, 1 is a waste hopper into which combustibles such as garbage and industrial waste are charged, and 2 is a stoker type incinerator. This stoker-
Each of the
A
乾燥帯ストーカ21、燃焼帯ストーカ22及びおき燃焼帯ストーカ23には、それぞれの下部の風箱に開口する一次空気管51,52(3個),53が配設され、該一次空気管から一次空気が供給されるように構成されている。6は一次空気供給用のファン、5は当該ファン6と一次空気管51,52(3個),53のそれぞれとを接続する一次空気主管であり、ファン6から圧送された一次空気は、一次空気主管5から一次空気管51,52,53に分配されるようになっている。一次空気管51,52,53には、これらをそれぞれ開閉する開閉ダンパ54,55,56が設けられている。また、一次空気主管5には、これを開閉する開閉ダンパ7が設けられている。
The
40は前記一次燃焼室3内(二次燃焼室4内でもよい)の燃焼排ガスの一部を再循環ガスとして抜き出す再循環ガス抜出し口であり、該再循環ガス抜出し口40から抜き出された再循環ガスは再循環通路16、混合ガス通路14及び混合ガス中の固形異物を分離するサイクロン12を通って再循環ファン13の吸入通路31に導入されるようになっている。すなわち、再循環ガス抜出し口40と吸入通路31とは、再循環通路16を介して接続されており、吸入通路31には、再循環ファン13の入口を開閉するガスダンパ013が設けられている。
30は一次空気主管5から分岐されて再循環ファン13の上流部位である吸入通路31に接続される混入空気通路、30aは混入空気通路30を開閉する空気ダンパ(開閉ダンパ)であり、当該空気ダンパ30aを開くと、一次空気主管5からの一次空気が混入空気通路30を通って吸入通路31の再循環ファン13の入口に投入され、前記再循環ガスに一次空気を混合し、混合ガス通路14、サイクロン12及び吸入通路31を通って再循環ファン13に導入されるようになっている。
前記空気ダンパ30aは後述する燃料制御手段60からの制御信号を受けて自動的に開度調整(流量調整)可能に構成されており、該空気ダンパ30aの開度を調整することによって、混入空気通路30を流れる一次空気の流量が調整され、混合ガス通路14、サイクロン12及び吸入通路31を通って再循環ファン13に導入される再循環ガスと一次空気との混合ガスである、空気混合再循環ガスの再循環ガスと一次空気との混合割合を調整するように構成されている。
The
そして、再循環ファン13によって再循環通路15に圧送された一次空気混合後の空気混合再循環ガスは、2つの再循環通路17,18に分岐されて、一方側の再循環通路17から一方側の2列の再循環ガス吹出しノズル19a,19cに送り込まれ、他方側の再循環通路18から他方側の2列の再循環ガス吹出しノズル19b,19dに送り込まれ、再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び19b,19dから二次燃焼室4内に噴出せしめられるようになっている。また、再循環通路17内にはこれを開閉する分岐ガスダンパB33が設けられ、再循環通路18内にはこれを開閉する分岐ガスダンパA32が設けられている。
Then, the air mixed recirculation gas after the primary air mixing that has been pressure-fed by the
35は前記再循環通路15に設けられて前記空気混合再循環ガスの温度を検出する温度センサである(混合ガス通路14に温度センサ35aを設けてもよい。以下の説明は温度センサ35について行うものである)。36は前記空気ダンパ30aの開度を検出する空気ダンパ開度検出器である。
本発明の第1実施形態のストーカ式焼却炉2は、燃焼制御手段60を備え、該燃焼制御手段60は、温度センサ35(35aを含む)、空気ダンパ30a及び空気ダンパ開度検出器36に電気的に接続されており、温度センサ35から前記空気混合再循環ガスの温度検出値が入力されるとともに、空気ダンパ開度検出器36から空気ダンパ30aの開度検出値が入力され、かかる検出値に基づき前記空気混合再循環ガスの温度が目標温度となるように、空気ダンパ30aの開度を調整して、前記空気混合再循環ガスにおける再循環ガスと一次空気との混合割合を目標混合割合に制御するものである。
The
かかるストーカ式焼却炉2の運転時において、ストーカ上方の燃焼室(一次燃焼室3あるいは二次燃焼室4)内から再循環ガス抜出し口40を通して抜き出した燃焼排ガスの一部を再循環ガスとして、再循環通路16を通し、混入空気通路30からの一次空気と混合して、混合ガス通路14、サイクロン12及び吸入通路31を通って再循環ファン13に導入する。
During operation of the stoker-
そして、再循環ファン13によって再循環通路15に圧送された一次空気混合後の空気混合再循環ガスは、2つの再循環通路17,18に分岐されて一方側の再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び他方側の再循環ガス吹出しノズル19b,19dにそれぞれ送り込まれ、再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び19b,19dから二次燃焼室4内に噴出せしめられる。
このようにすることで、燃焼排ガスの一部からなる再循環ガスを一次空気によって降温するとともに当該一次空気との混合によって燃焼排ガスを希釈化して再循環ファン13に導入することが可能となる。
Then, the air-mixed recirculation gas after the primary air mixing that has been pressure-fed by the
By doing so, it becomes possible to cool the recirculated gas comprising a part of the combustion exhaust gas with the primary air, dilute the combustion exhaust gas by mixing with the primary air, and introduce it into the
次に、図2及び図3に基づきこの第1実施形態における燃焼制御手段及び燃焼制御手順について説明する。
本実施形態の燃焼制御手段60は、ガス温度比較部61、基準ガス温度設定部62、ガス温度/空気量設定部63、空気量調整量算出部64、空気ダンパ開度調整量算出部65及び空気ダンパ開度算出部66を備えており、温度センサ35により検出された空気混合再循環ガスの温度検出値は、当該燃焼制御手段60のガス温度比較部61に入力される。基準ガス温度設定部62では、前記再循環ファン13に送り込まれる前記空気混合再循環ガスの許容最高温度(300℃程度が好適)が設定されている。
また、ガス温度比較部61においては、温度センサ35からの空気混合再循環ガスの温度検出値と基準ガス温度設定部62に設定された許容最高温度との温度偏差を算出するようになっている。
そして、以下の手順により図2に示す空気ダンパ開度算出手段600による空気気ダンパ30aの開度を算出している。
Next, the combustion control means and the combustion control procedure in the first embodiment will be described with reference to FIGS.
The combustion control means 60 of this embodiment includes a gas
Further, the gas
Then, the opening degree of the
図3において、ガス温度比較部61からの温度偏差の算出値は空気量調整量算出部64に入力される。
ガス温度/空気量設定部63には、混入空気通路30を通して供給される空気の空気量と、前記空気と再循環通路16からの再循環ガスとの混合後の前記空気混合再循環ガス温度との関係が、実験結果あるいはシミュレーション計算によって予め設定されている。
また、空気量調整量算出部64においては、ガス温度比較部61からの前記温度偏差の算出値に対応する空気量偏差を前記ガス温度/空気量設定部63から算出(抽出)して、空気ダンパ開度調整量算出部65に出力している。空気ダンパ開度調整量算出部65には、前記空気ダンパ30aの開度特性として、空気量と空気ダンパ開度との関係が設定されており、該空気ダンパ開度調整量算出部65においては、空気量調整量算出部64からの空気量偏差算出値に対応する空気ダンパ開度調整量を算出して、空気ダンパ開度算出部66に入力している。
この空気ダンパ開度算出部66においては、前記空気ダンパ開度検出器36から入力されている空気ダンパ30aの開度検出値に前記空気ダンパ開度調整量算出部65からの空気ダンパ開度調整量を加算あるいは減算して、空気ダンパ開度の目標値、すなわち前記基準ガス温度に対応する空気ダンパ開度を算出し、前記空気ダンパ30aを当該目標開度に制御している。
In FIG. 3, the calculated value of the temperature deviation from the gas
The gas temperature / air
In addition, the air amount adjustment
In the air damper opening
このように第1実施形態に係るストーカ式焼却炉2の燃焼制御装置では、燃焼制御手段60によって、前記再循環ファン13を通る空気混合再循環ガスの温度検出値に基づき、該空気混合再循環ガスの温度が予め設定された許容最高温度以下になるように空気ダンパ30aの開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、何らかの原因で前記再循環ガスの温度が上昇した場合でも、該温度上昇に対応して空気量を増加させることにより、前記再循環ファン13に吸入される空気混合再循環ガスの温度を常時前記許容最高温度以下に適正に保持することができる。
これにより、前記空気混合再循環ガスによる再循環ファン13の過熱を防止でき、再循環ファン13に特別な耐熱材料からなる高コストのファンを用いる必要がなくなり、かつ高い耐久性を保持することができる。
Thus, in the combustion control apparatus for the
Thereby, overheating of the
[第2実施形態]
図4は本発明の第2実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図、図5は前記第2実施形態における燃焼制御手段の概略構成図、図6は前記第2実施形態における燃焼制御ブロック図である。
本発明の第2実施形態では、前記空気混合再循環ガスのガス濃度を検出して該ガス濃度により空気ダンパ30aの開度を制御する手段において、ガス濃度として酸素濃度を用いている。なお、当該酸素濃度に代えて、CO2等の空気混合再循環ガス中の他の成分の濃度を用いることも可能である。
すなわち、本発明の第2実施形態のストーカ式焼却炉2には、図4に示すように、空気混合再循環ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計37(あるいは酸素濃度計37a)と、前記二次燃焼室4の出口側における燃焼排ガス中のNOx濃度を検出するNOx濃度センサ38と、CO濃度を検出するCO濃度センサ39とが設けられている。
そして、本実施形態の燃焼制御手段60は、図5及び図6に示すように、酸素濃度比較部71、基準酸素濃度設定部72、NOx濃度比較部73、基準NOx濃度設定部74、CO濃度比較部75、基準CO濃度設定部76、空気量調整量算出部77、酸素濃度/空気量設定部78、空気量調整量算出部79、NOx濃度/空気量設定部80、空気量調整量算出部81、CO濃度/空気量設定部82、空気ダンパ開度調整量算出部65及び空気ダンパ開度算出部66を備えており、酸素濃度計37からの酸素濃度検出値に基づき、前記空気混合再循環ガスの酸素濃度が予め設定された目標酸素濃度になるような空気ダンパ30aの開度を算出して、空気ダンパ30aの開度を当該開度算出値に制御している。
また、燃焼制御手段60は、NOx濃度センサ38からのNOx濃度検出値及びCO濃度センサ39からのCO濃度検出値に基づき、前記燃焼排ガス中のNOx濃度が予め設定された目標NOx濃度以下になり、かつ燃焼排ガス中のCO濃度が予め設定された目標CO濃度以下になるような空気ダンパ30aの開度を算出して、空気ダンパ30aの開度を当該開度算出値に制御している。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram of a stoker type incinerator according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a schematic block diagram of combustion control means in the second embodiment, and FIG. 6 is a block diagram of combustion control in the second embodiment. It is.
In the second embodiment of the present invention, the oxygen concentration is used as the gas concentration in the means for detecting the gas concentration of the air mixed recirculation gas and controlling the opening degree of the
That is, in the stoker-
As shown in FIGS. 5 and 6, the combustion control means 60 of the present embodiment includes an oxygen
Further, the combustion control means 60 determines that the NOx concentration in the combustion exhaust gas is equal to or lower than a preset target NOx concentration based on the NOx concentration detection value from the
次に、図5及び図6に基づき、本発明の第2実施形態における燃焼制御手段及び燃焼制御手順について説明する。
図5は、かかる第2実施形態において、酸素濃度計37(37a)からの酸素濃度検出値に基づき、空気ダンパ開度算出手段600によって空気気ダンパ30aの開度を算出する手順を抜き出して示しているが、以下の動作説明は、前記酸素濃度に加えて燃焼排ガス中のNOx濃度及びCO濃度を用いた燃焼制御について、図6を参照して行う。
図6において、酸素濃度計37(あるいは酸素濃度計37a)により検出された前記空気混合再循環ガスの酸素濃度検出値は、燃焼制御手段60の酸素濃度比較部71に入力される。また、NOx濃度センサ38により検出された燃焼排ガス中のNOx濃度検出値は、燃焼制御手段60のNOx濃度比較部73に入力される。さらに、CO濃度センサ39により検出された燃焼排ガス中のCO濃度検出値は、燃焼制御手段60のCO濃度比較部75に入力される。
基準酸素濃度設定部72では、再循環ファン13に送り込まれる前記空気混合再循環ガスの許容最小酸素濃度が設定されている。基準NOx濃度設定部74では、前記燃焼排ガス中の許容最大NOx濃度が設定されている。基準CO濃度設定部76では、前記燃焼排ガス中の許容最大CO濃度が設定されている。
Next, based on FIG.5 and FIG.6, the combustion control means and combustion control procedure in 2nd Embodiment of this invention are demonstrated.
FIG. 5 shows an extracted procedure for calculating the opening of the
In FIG. 6, the oxygen concentration detection value of the air recirculation gas detected by the oxygen concentration meter 37 (or
In the reference oxygen
酸素濃度比較部71においては、酸素濃度計37からの空気混合再循環ガス中の酸素濃度検出値と、基準酸素濃度設定部72に設定された許容最小酸素濃度との酸素濃度偏差を算出して、空気量調整量算出部77に入力している。
また、NOx濃度比較部73においては、NOx濃度センサ38からの燃焼排ガス中のNOx濃度検出値と、基準NOx濃度設定部74に設定された許容最大NOx濃度とのNOx濃度偏差を算出して、空気量調整量算出部79に入力している。
さらに、CO濃度比較部75においては、CO濃度センサ39からの燃焼排ガス中のCO濃度検出値と、基準CO濃度設定部76に設定された許容最大CO濃度とのCO濃度偏差を算出して、空気量調整量算出部81に入力している。
The oxygen
Further, the NOx
Further, the CO
そして、酸素濃度/空気量設定部78では、混入空気通路30を通して供給される空気の空気量と、前記空気と再循環通路16からの再循環ガスとの混合後の前記空気混合再循環ガス中の酸素濃度との関係が、実験結果あるいはシミュレーション計算によって予め設定されている。
また、NOx濃度/空気量設定部80では、混入空気通路30を通して供給される空気の空気量と、前記燃焼排ガス中のNOx濃度との関係が、実験結果あるいはシミュレーション計算によって予め設定されている。
さらに、CO濃度/空気量設定部82では、混入空気通路30を通して供給される空気の空気量と、前記燃焼排ガス中のCO濃度との関係が、実験結果あるいはシミュレーション計算によって予め設定されている。
In the oxygen concentration / air
Further, in the NOx concentration / air
Further, in the CO concentration / air
そして、空気量調整量算出部77においては、酸素濃度比較部71からの前記酸素濃度偏差の算出値に対応する空気量偏差を酸素濃度/空気量設定部78から算出(抽出)して、空気ダンパ開度調整量算出部65に入力している。
また、空気量調整量算出部79においては、NOx濃度比較部73からの前記NOx濃度偏差の算出値に対応する空気量偏差をNOx濃度/空気量設定部80から算出(抽出)して、空気ダンパ開度調整量算出部65に入力している。
さらに、空気量調整量算出部81においては、CO濃度比較部75からの前記CO濃度偏差の算出値に対応する空気量偏差をCO濃度/空気量設定部82から算出(抽出)して、空気ダンパ開度調整量算出部65に入力している。
Then, the air amount adjustment
In addition, the air amount adjustment
Further, the air amount adjustment
空気ダンパ開度調整量算出部65には、空気ダンパ30aの開度特性として、空気量と空気ダンパ開度との関係が設定されており、該空気ダンパ開度調整量算出部65においては、前記酸素濃度偏差に対応する空気量偏差に基づく空気ダンパ開度調整量と、前記NOx濃度偏差に対応する空気量偏差に基づく空気ダンパ開度調整量と、前記CO濃度偏差に対応する空気量偏差に基づく空気ダンパ開度調整量とを順次算出し、前記空気ダンパ開度調整量から最適の空気ダンパ開度調整量を選出して、空気ダンパ開度算出部66に入力するようにしている。
In the air damper opening adjustment
そして、空気ダンパ開度算出部66においては、空気ダンパ開度検出器36から入力されている空気ダンパ30aの開度検出値に空気ダンパ開度調整量算出部65からの空気ダンパ開度調整量を加算あるいは減算して、空気ダンパ開度の目標値、すなわち前記基準酸素濃度あるいは前記基準NOx濃度あるいは前記基準CO濃度に適応する空気ダンパ30aの開度を算出し、空気ダンパ30aを当該目標開度に制御している。
その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。
In the air damper opening
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
このように第2実施形態に係るストーカ式焼却炉2の燃焼制御装置では、燃焼制御手段60によって、前記再循環ファン13に導入される空気混合再循環ガスの酸素濃度検出値に基づき、該空気混合再循環ガスの酸素濃度が予め設定された許容最小酸素濃度以上になるように空気ダンパ30aの開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、再循環ガス中の酸素が消費されて酸素濃度が過小になった場合でも、空気ダンパ30aの開度を大きくして空気量を増加させることにより、常時前記許容最小酸素濃度以上での安定燃焼が可能となる。
また、燃焼制御手段60によって、空気ダンパ30aの開度を調整することにより、燃焼排ガス中のNOx濃度を許容最大NOx濃度以下に、また燃焼排ガス中のCO濃度を許容最大CO濃度以下に、それぞれ常時保持することができ、排ガスの浄化を促進できる。
As described above, in the combustion control device for the
Further, by adjusting the opening degree of the
[第3実施形態]
図7は本発明の第3実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図、図8は前記第3実施形態における酸素濃度及び空気混合再循環ガスの温度による燃焼制御を抜き出したフローチャートである。
本発明の第3実施形態は、図1〜図3に示す第1実施形態と図4〜図6に示す第2実施形態とを組み合わせたものである。
すなわち、この第3実施形態においては、燃焼制御手段60によって、温度センサ35a(あるいは図1における温度センサ35でもよい)による空気混合再循環ガスの温度検出値に基づき、該空気混合再循環ガスの温度が予め設定された許容最高温度以下になるように空気ダンパ30aの開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御するとともに、前記空気混合再循環ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計37による酸素濃度検出値に基づき前記空気混合再循環ガスの酸素濃度が予め設定された許容最小酸素濃度以上になるような空気ダンパ30aの開度を算出して、空気ダンパ30aの開度を当該開度算出値に制御している。
また、第3実施形態には、前記第2実施形態と同様に、二次燃焼室4の出口側における燃焼排ガス中のNOx濃度を検出するNOx濃度センサ38と、CO濃度を検出するCO濃度センサ39とが設けられており、NOx濃度センサ38からのNOx濃度検出値及びCO濃度センサ39からのCO濃度検出値に基づき、前記燃焼排ガス中のNOx濃度が予め設定された目標NOx濃度以下になり、かつ燃焼排ガス中のCO濃度が予め設定された目標CO濃度以下になり得るような空気ダンパ30aの開度を算出して、空気ダンパ30aの開度を当該開度算出値に制御している。
その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a block diagram of a stoker-type incinerator according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart of the combustion control based on the oxygen concentration and the temperature of the air mixed recirculation gas in the third embodiment.
The third embodiment of the present invention is a combination of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and the second embodiment shown in FIGS.
That is, in the third embodiment, the combustion control means 60 uses the temperature detection value of the air mixed recirculation gas by the
In the third embodiment, as in the second embodiment, a
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
図8は、このような第3実施形態における酸素濃度及び空気混合再循環ガスの温度による燃焼制御を抜き出したフローチャートを示しており、その燃焼制御は、次のような手順で行われる。
すなわち、酸素濃度計37により空気混合再循環ガスの酸素濃度Cgを検出し(ステップ(1))、この酸素濃度検出値Cgを目標酸素濃度Cgoと比較し(ステップ(2))、酸素濃度Cgが目標酸素濃度Cgoよりも大きい場合(Cg>Cgo)は空気ダンパ30aを閉じて空気量を減少し(ステップ(3))、酸素濃度Cgが目標酸素濃度Cgoよりも小さい場合(Cg<Cgo)は空気ダンパ30aを開いて空気量を増加する(ステップ(4))。
そして、かかる酸素濃度による空気ダンパ30aの開度制御に続いて、次の手順で空気混合再循環ガスの温度による空気ダンパ30aの開度制御が行われる。
すなわち、図8において、温度センサ35a(あるいは図1における温度センサ35でもよい)により空気混合再循環ガスの温度Tgを検出し(ステップ(5))、この温度検出値Tgを目標温度Tgoと比較して(ステップ(6))、温度検出値Tgが目標温度Tg0に一致しているときは空気ダンパ30aの開度を現状に保持し、温度検出値Tgが目標温度Tgoよりも高い場合(Tg>Tgo)は空気ダンパ30aを開いて空気量を増加し、空気混合再循環ガスの温度Tgを下げ(ステップ(7))、温度検出値Tgが目標温度Tgoよりも低い場合(Tg<Tgo)は空気ダンパ30aを閉じて空気量を減少し、空気混合再循環ガスの温度Tgを上げる(ステップ(8))。
FIG. 8 shows a flowchart in which the combustion control based on the oxygen concentration and the temperature of the air mixed recirculation gas in the third embodiment is extracted, and the combustion control is performed in the following procedure.
In other words, the oxygen concentration Cg of the air mixed recirculation gas is detected by the oxygen concentration meter 37 (step (1)), the detected oxygen concentration value Cg is compared with the target oxygen concentration Cgo (step (2)), and the oxygen concentration Cg. Is larger than the target oxygen concentration Cgo (Cg> Cgo), the
Then, following the opening control of the
That is, in FIG. 8, the temperature Tg of the air mixed recirculation gas is detected by the
本発明の第3実施形態によれば、前記第1実施形態及び第2実施形態の相乗効果が得られる。
すなわち、第3実施形態に係るストーカ式焼却炉2の燃焼制御装置では、
(1)燃焼制御手段60によって、再循環ファン13に導入される空気混合再循環ガスの温度検出値に基づき、該空気混合再循環ガスの温度が予め設定された許容最高温度以下になるように空気ダンパ30aの開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、何らかの原因で前記再循環ガスの温度が上昇した場合でも、該温度上昇に対応して空気量を増加させることにより、再循環ファン13に吸入される空気混合再循環ガスの温度を常時前記許容最高温度以下に適正に保持することができる。
これにより、前記空気混合再循環ガスによる再循環ファン13の過熱を防止でき、再循環ファン13に特別な耐熱材料からなる高コストのファンを用いる必要がなくなり、高い耐久性を保持することができる。
(2)燃焼制御手段60によって、再循環ファン13に導入される空気混合再循環ガスの酸素濃度検出値に基づき、該空気混合再循環ガスの酸素濃度が予め設定された許容最小酸素濃度以上になるように空気ダンパ30aの開度を調整して前記空気混合再循環ガスに混入される空気量を制御しているので、再循環ガス中の酸素が消費されて酸素濃度が過小になった場合でも、空気ダンパ30aの開度を大きくして空気量を増加させることにより、常時前記許容最小酸素濃度以上での安定燃焼が可能となる。
また、燃焼制御手段60によって、空気ダンパ30aの開度を調整することにより、燃焼排ガス中のNOx濃度を許容最大NOx濃度以下に、また燃焼排ガス中のCO濃度を許容最大CO濃度以下に、それぞれ常時保持することができ、排ガスの浄化を促進できる。
According to the third embodiment of the present invention, the synergistic effect of the first embodiment and the second embodiment can be obtained.
That is, in the combustion control device for the stoker-
(1) Based on the temperature detection value of the air mixed recirculation gas introduced into the
As a result, overheating of the
(2) Based on the oxygen concentration detection value of the air mixed recirculation gas introduced into the
Further, by adjusting the opening degree of the
[第4実施形態]
図9は本発明の第4実施形態に係るストーカ式焼却炉の構成図、図10は前記第4実施形態における燃焼制御フローチャートである。
本発明の第4実施形態においては、前記第3実施形態に加えて、再循環ガスに空気を混合して二次燃焼室4に供給される空気混合再循環ガスが通流する吸入通路(再循環ガス通路)31に空気混合再循環ガス流量を調整するガスダンパ013が設けられているとともに、再循環通路15に設けた混合ガス流量計90によって空気混合再循環ガスの流量を検出し、燃焼制御手段60により、前記ガス流量計からの空気混合再循環ガスの流量検出値に基づき該再循環ガスの流量が予め設定された目標流量になるようにガスダンパ013の開度を制御している。
すなわち、図10におけるステップ(1)〜(8)は、図8に示す前記第3実施形態の場合と同様である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a configuration diagram of a stoker-type incinerator according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a combustion control flowchart in the fourth embodiment.
In the fourth embodiment of the present invention, in addition to the third embodiment, an intake passage (re-cycle) through which air is mixed with the recirculation gas and the air mixed recirculation gas supplied to the
That is, steps (1) to (8) in FIG. 10 are the same as those in the third embodiment shown in FIG.
図10において、燃焼制御手段60によって、混合ガス流量計90からの空気混合再循環ガスの流量検出値Qgと、予め設定された目標流量Qgoとを比較する(ステップ(9))。前記流量検出値Qgが目標流量Qgoよりも大きいときには(Qg>Qgo)、ガスダンパ013を閉じ(厳密には開度を小さくし)(ステップ(10))、前記流量検出値Qgが目標流量Qgoよりも小さいときには(Qg<Qgo)、前記ガスダンパ013を開き(厳密には開度を大きくし)(ステップ(11))、空気混合再循環ガスの流量を目標流量になるように制御している。
したがって、再循環ガスの流量Qgが目標流量Qgoになるようにガスダンパ013の開度を制御することにより、二次空気としての空気混合再循環ガスの量を、該空気混合再循環ガスが完全燃焼し得る量に安定的に保持することが可能となり、燃焼状態を平均化して安定燃焼を保持できる。
In FIG. 10, the combustion control means 60 compares the detected flow rate value Qg of the air mixture recirculation gas from the mixed
Therefore, by controlling the opening degree of the
また、本発明の第4実施形態においては、二次燃焼室4の左右の複数箇所に再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び再循環ガス吹出しノズル19b,19dが対向して設けられ、これら再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び再循環ガス吹出しノズル19b,19dと接続する各再循環ガス通路17,18に空気混合再循環ガス流量を調整する分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32が設けられているとともに、二次燃焼室4における空気混合再循環ガスの再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び再循環ガス吹出しノズル19b,19d近傍にこれらの圧力(以下再循環ガス圧力という)を検出するガス圧力センサB42,及びガス圧力センサA41が設けられている。
このような第4実施形態は、燃焼制御手段60によって、二次燃焼室4の左右の複数箇所(左側2箇所、右側2箇所)に対向して設けたガス圧力センサB42,及びガス圧力センサA41からの前記ガス圧力の検出値に基づき、前記複数箇所のガス圧力が予め設定された目標圧力になるような各分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32の開度を算出して、各分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32の開度算出値に制御するように構成されている。
Further, in the fourth embodiment of the present invention, the recirculation
In the fourth embodiment, the gas pressure sensor B41 and the gas pressure sensor A41 provided by the combustion control means 60 so as to be opposed to a plurality of left and right locations (two locations on the left side and two locations on the right side) of the
すなわち、図10において、燃焼制御手段60によって、ガス圧力センサB42及びガス圧力センサA41によるガス圧力検出値Pgと予め設定された目標ガス圧力Pgoとを比較する(図10のステップ(12))。前記ガス圧力検出値Pgが目標ガス圧力Pgoよりも大きいときには(Pg>Pgo)、分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32を閉じ(厳密には開度を小さくし)(ステップ(13))、再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び再循環ガス吹出しノズル19b,19dへの空気混入再循環ガス量を減少させる。
前記ガス圧力検出値Pgが目標ガス圧力Pgoよりも小さいときには(Pg<Pgo)、分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32を開き(厳密には開度を大きくし)(ステップ(14))、再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び再循環ガス吹出しノズル19b,19dへの空気混入再循環ガス量を増加させる。
That is, in FIG. 10, the combustion control means 60 compares the gas pressure detection value Pg by the gas pressure sensor B42 and the gas pressure sensor A41 with a preset target gas pressure Pgo (step (12) in FIG. 10). When the gas pressure detection value Pg is larger than the target gas pressure Pgo (Pg> Pgo), the branch gas damper B33 and the branch gas damper A32 are closed (strictly, the opening degree is reduced) (step (13)), and the recirculated gas The amount of the aerated recirculation gas to the
When the gas pressure detection value Pg is smaller than the target gas pressure Pgo (Pg <Pgo), the branch gas damper B33 and the branch gas damper A32 are opened (strictly, the opening degree is increased) (step (14)), and the recirculated gas The amount of the aerated recirculated gas to the
第4実施形態に係るストーカ式焼却炉2の燃焼制御装置は、以上のように構成されているので、再循環ガス量が再循環ガス圧力に比例するという関係を用いて、再循環ガス吹出しノズル近傍の再循環ガス圧力を検出し、該再循環ガス圧力Pgが目標ガス圧力Pgoになるように前記分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32の開度を制御することにより、二次空気としての空気混合再循環ガスの量を、該空気混合再循環ガスが完全燃焼し得る量に安定的に保持することが可能となり、燃焼状態を平均化して安定燃焼を保持できる。
また、二次燃焼室4の左右の複数箇所(左側2箇所、右側2箇所)に対向して設けたガス圧力センサB42,及びガス圧力センサA41からの前記ガス圧力の検出値に基づき、前記複数箇所のガス圧力が予め設定された目標圧力になるように各分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32の開度を算出して、各分岐ガスダンパB33及び分岐ガスダンパA32の開度算出値に制御しているので、二次燃焼室4の複数箇所に設けた再循環ガス吹出しノズル19a,19c及び再循環ガス吹出しノズル19b,19dへの空気混入再循環ガス量の配分を自在に調整でき、燃焼室の周方向に均一に空気混入再循環ガスを供給することが可能となって、燃焼を平均化できる。
Since the combustion control apparatus of the
Further, based on the gas pressure sensor B42 provided opposite to the left and right locations (two locations on the left side and two locations on the right side) of the
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。 While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
1 ごみホッパ
2 ストーカ式焼却炉
3 一次燃焼室
4 二次燃焼室
5 一次空気主管
13 再循環ファン
013 ガスダンパ
14 入口通路
15,16,17 再循環通路
19a,19b,19c,19d 再循環ガス吹出しノズル
21 乾燥帯ストーカ
22 主燃焼帯ストーカ
23 おき燃焼帯ストーカ
30 混入空気通路
30a 空気ダンパ
31 吸入通路
32 分岐ガスダンパA
33 分岐ガスダンパB
35,35a 温度センサ
36 空気ダンパ開度検出器
37,37a 酸素濃度計
38 NOx濃度センサ
39 CO濃度センサ
40 再循環ガス抜出し口
41 ガス圧力センサA
42 ガス圧力センサB
51,52,53 一次空気管
60 燃焼制御手段
90 混合ガス流量計
DESCRIPTION OF
33 Branch gas damper B
35,
42 Gas pressure sensor B
51, 52, 53
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019039644A (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-14 | 川崎重工業株式会社 | Incineration plant |
KR20220140131A (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-18 | 주식회사 대경에스코 | Combustion Device Improves FGR Efficiency |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5358234B2 (en) * | 2009-03-23 | 2013-12-04 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | Stoker-type incinerator and operation method thereof |
US20110045422A1 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Alstom Technology Ltd | Optical flue gas monitor and control |
JP6791811B2 (en) * | 2017-06-27 | 2020-11-25 | 川崎重工業株式会社 | Gas supply structure for secondary combustion and waste incinerator |
JP6450987B1 (en) * | 2018-08-30 | 2019-01-16 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | Stalker furnace |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002349826A (en) * | 2001-05-22 | 2002-12-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Control method and controlling device for pressure in wide box in waste incinerator |
JP2003329229A (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-19 | Takuma Co Ltd | Control method for stoker type incinerator |
JP2006064300A (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Takuma Co Ltd | Combustion information monitoring controlling device for stoker type refuse incinerator |
JP2006250377A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Takuma Co Ltd | Monitoring system of incineration disposal facility |
JP2006275502A (en) * | 2005-03-04 | 2006-10-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Stoker type incinerator and its operation method |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
WO2004092648A1 (en) * | 2003-04-18 | 2004-10-28 | Jfe Engineering Corporation | Method of controlling combustion of waste incinerator and waste incinerator |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002349826A (en) * | 2001-05-22 | 2002-12-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Control method and controlling device for pressure in wide box in waste incinerator |
JP2003329229A (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-19 | Takuma Co Ltd | Control method for stoker type incinerator |
JP2006064300A (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Takuma Co Ltd | Combustion information monitoring controlling device for stoker type refuse incinerator |
JP2006275502A (en) * | 2005-03-04 | 2006-10-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Stoker type incinerator and its operation method |
JP2006250377A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Takuma Co Ltd | Monitoring system of incineration disposal facility |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019039644A (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-14 | 川崎重工業株式会社 | Incineration plant |
KR20220140131A (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-18 | 주식회사 대경에스코 | Combustion Device Improves FGR Efficiency |
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