JP2015068517A - Combustion operation method in combustion furnace and combustion furnace - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion furnace operation method and a combustion furnace capable of controlling the behavior of a pyrolysis gas from fire gates with a simple operation and stably reducing NOx emission without changing a recirculated-exhaust-gas flow distribution.SOLUTION: A combustion operation method in a combustion furnace (1) for supplying an exhaust gas (recirculated exhaust gas) discharged from a secondary combustion chamber (3) of a combustion furnace (1) from a ceiling wall (drying-stage-upper-portion ceiling wall) (7) located above fire gates (4) used for drying and from a rear wall (8) so that the exhaust gas does not directly abut on fire gates (4) on a furnace bottom and a gas generated by combustion is attracted, includes controlling a behavior of a pyrolysis gas in a primary combustion chamber (2) by changing a supply angle (12) of the recirculated exhaust gas supplied from the drying-stage-upper-portion ceiling wall (7) depending on a combustion status of refuse in the primary combustion chamber (2).

Description

本発明は、ごみを焼却処理するために使用される焼却炉における燃焼運転方法および焼却炉に関する。   The present invention relates to a combustion operation method and an incinerator in an incinerator used for incinerating waste.

傾斜型または水平型の複数の火格子を一次燃焼室の底部に設け、火格子の下側から燃焼用の一次空気を送入して一次燃焼室内にてごみの燃焼を行い、ごみの燃焼によって生じたガスをさらに一次燃焼室の上部に設けた二次燃焼室に送り、この二次燃焼室に二次空気を送入しここで二次燃焼を行う焼却炉が従来から知られている。   A plurality of inclined or horizontal grate is installed at the bottom of the primary combustion chamber, the primary air for combustion is fed from the lower side of the grate to burn the waste in the primary combustion chamber, and the combustion of the waste Conventionally, incinerators are known in which the generated gas is further sent to a secondary combustion chamber provided in the upper part of the primary combustion chamber, and secondary air is fed into the secondary combustion chamber where secondary combustion is performed.

特許文献1には、このような焼却炉において、炉出口における排気ガス温度を所定の温度範囲内に調節することができ、しかも高い窒素酸化物抑制効果を有するものでありながら、火格子等を腐食させる恐れのない焼却炉の運転方法が記載されている。   Patent Document 1 discloses that in such an incinerator, the exhaust gas temperature at the furnace outlet can be adjusted within a predetermined temperature range, and has a high nitrogen oxide suppressing effect. It describes how to operate an incinerator that does not corrode.

この運転方法では、焼却炉から排出されかつ冷却された排気ガスを、一次燃焼室内部の火格子よりも上部に循環送入し、一次燃焼室に送入される排気ガスにより、燃焼火炎を直接冷却するものであった。すなわち、排気ガスは、燃焼火炎に直接当たるような方向に送入されていた。この運転方法は、一次燃焼室内に送入される排気ガスにより、焼却火炎を直接冷却するとともに、燃焼ガスの混合・攪拌効果を含めて燃焼ガスをゆるやかに完全燃焼させることを目的としていた。この運転方法は、さらに、炉出口における排気ガス温度を所定の範囲内に調節すると共に、窒素酸化物の発生を良好に制御することも目的としていた。   In this operation method, the exhaust gas discharged and cooled from the incinerator is circulated and sent above the grate in the primary combustion chamber, and the combustion flame is directly transferred by the exhaust gas sent to the primary combustion chamber. It was something to cool. That is, the exhaust gas is sent in a direction that directly hits the combustion flame. This operation method was intended to directly cool the incineration flame with the exhaust gas fed into the primary combustion chamber, and to gently burn the combustion gas completely, including the mixing and stirring effect of the combustion gas. This operation method was also intended to adjust the exhaust gas temperature at the furnace outlet within a predetermined range and to satisfactorily control the generation of nitrogen oxides.

また、特許文献2には、燃焼炉の前部炉壁に配置されて乾燥ゾーン側から発炎燃焼ゾーン側に燃焼排ガスを送入する排ガスノズルを設け、燃焼炉の後部炉壁に配置されておき燃焼ゾーン側から発炎燃焼ゾーン側に燃焼排ガスを送入する排ガスノズルを設け、各ノズルから発炎燃焼ゾーン火炎の中心部をめがけて燃焼排ガスを送入する方法が記載されている。   Further, Patent Document 2 is provided with an exhaust gas nozzle that is disposed on the front furnace wall of the combustion furnace and sends combustion exhaust gas from the drying zone side to the flame combustion zone side, and is disposed on the rear furnace wall of the combustion furnace. A method is described in which an exhaust gas nozzle for sending combustion exhaust gas from the vertical combustion zone side to the flame combustion zone side is provided, and the combustion exhaust gas is sent from each nozzle toward the center of the flame combustion zone flame.

この方法によると、火炎中の熱ガス温度、酸素濃度が低下するために、火炎温度が低下し、火炎部空間が広がる。この結果、高発熱量燃料焼却時の炉床、炉壁へのクリンカ附着および炉床炉壁の損傷が防止できると共に、火炎温度の低下に伴い、NOxの発生が抑制可能となっている。   According to this method, since the hot gas temperature and oxygen concentration in the flame are lowered, the flame temperature is lowered and the flame space is expanded. As a result, damage to the hearth and clinker attached to the hearth and the furnace wall and the hearth furnace wall at the time of incineration of the high calorific fuel can be prevented, and generation of NOx can be suppressed as the flame temperature decreases.

特開昭59−441513号公報JP 59-441513 特公平5−31045号公報Japanese Patent Publication No. 5-31045

出願人は、既に、炉内の特定の位置から再循環排ガスを供給すれば、再循環排ガスの吹き出し部付近の圧力が周囲の圧力に比べて低くなるため、ごみ層からの燃焼排ガスが引き寄せられ、その結果、一次燃焼室全体を燃焼空間として有効に活用することができることを見いだし、再循環排ガスの供給位置および供給方向について種々検討した上、再循環排ガスの適切な供給位置および供給方向について特許出願している(PCT/JP2013/059277)。   If the applicant has already supplied the recirculated exhaust gas from a specific position in the furnace, the pressure in the vicinity of the recirculated exhaust gas outlet will be lower than the surrounding pressure, so the combustion exhaust gas from the dust layer will be attracted. As a result, it was found that the entire primary combustion chamber can be effectively used as a combustion space, and various investigations were made on the supply position and supply direction of the recirculated exhaust gas. An application has been filed (PCT / JP2013 / 059277).

上記特許出願によれば、焼却炉全体の温度分布が均一化され、局所的な高温場がなくなることにより、NOx排出量が低減する。   According to the above-mentioned patent application, the temperature distribution of the entire incinerator is made uniform, and the local high-temperature field is eliminated, thereby reducing the NOx emission amount.

しかしながら、一次燃焼室中のごみの燃焼位置は、搬入されるごみの組成等により変動し得るものであり、ごみの燃焼位置が乾燥段側に移動した場合には、乾燥段の天井に引き寄せられる熱分解ガス量が増え、二次燃焼室出口のCOやNHの濃度が高くなる。逆に、ごみの燃焼位置が後燃焼段側に移動した場合には、熱分解ガスはほとんど後壁側に引き寄せられるため、NO濃度が高くなる。 However, the combustion position of the waste in the primary combustion chamber can vary depending on the composition of the carried-in garbage, and when the waste combustion position moves to the drying stage side, it is attracted to the ceiling of the drying stage. The amount of pyrolysis gas increases, and the concentration of CO and NH 3 at the outlet of the secondary combustion chamber increases. Conversely, when the garbage combustion position moves to the rear combustion stage side, most of the pyrolysis gas is drawn to the rear wall side, so that the NO concentration increases.

このような状況を改善するために、ごみの燃焼位置の変動に従って乾燥段の天井と後壁から吹き込む再循環排ガスの流量割合を変化させることが本出願人により提案されている(特願2013-38510号)。   In order to improve such a situation, the present applicant has proposed that the flow rate ratio of the recirculated exhaust gas blown from the ceiling and rear wall of the drying stage is changed according to the change of the combustion position of the garbage (Japanese Patent Application 2013- 38510).

しかしながら、上記特許出願による方法では、その制御がシビアであり、ファン能力によっては理想の配分にできない可能性もある。   However, in the method according to the above patent application, the control is severe, and there is a possibility that the ideal distribution cannot be made depending on the fan capacity.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、再循環排ガスの流量配分の変更を行うことなく、簡単な操作で火格子からの熱分解ガスの挙動を制御し、安定的にNOx排出量を低減することができる、焼却炉の運転方法および焼却炉を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and controls the behavior of pyrolysis gas from the grate with a simple operation without changing the flow distribution of the recirculated exhaust gas, and stably discharges NOx. It aims at providing the operating method and incinerator of an incinerator which can reduce quantity.

本発明者らは、乾燥段上部天井壁から吹き込む再循環排ガスの吹き込み角度を変更することにより、乾燥段側に引き寄せられる熱分解ガス量を制御することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have found that the amount of pyrolysis gas attracted to the drying stage can be controlled by changing the blowing angle of the recirculated exhaust gas blown from the upper ceiling wall of the drying stage, and to complete the present invention. It came.

すなわち、本発明は、ごみを焼却処理するための焼却炉の一次燃焼室の底部に複数の火格子が設けられ、該火格子の下側から燃焼用の一次空気が送入され、ごみの燃焼によって生じたガスが一次燃焼室の上部に設けられた二次燃焼室に送られ、該二次燃焼室に二次空気が送入されてここで二次燃焼が行われる焼却炉において、該焼却炉の二次燃焼室から排出された排気ガス(以降において再循環排ガスともいう)を、一次燃焼室内の底部に複数備えられた火格子の内、乾燥用に用いられる火格子の上方に位置する天井壁(以降において乾燥段上部天井壁ともいう)から、および、一次燃焼室内のごみ供給方向に対して後流側の後壁から、炉底の火格子に直接当たらないようにかつ燃焼によって生じたガスを引き寄せるように供給する、焼却炉における燃焼運転方法であって、一次燃焼室内のごみの燃焼状況に応じて、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度を変更することにより一次燃焼室内の熱分解ガスの挙動を制御する、焼却炉における燃焼運転方法に関する。   That is, the present invention is provided with a plurality of grate at the bottom of a primary combustion chamber of an incinerator for incineration of waste, and primary air for combustion is fed from the lower side of the grate to burn waste. In the incinerator where the gas generated by the above is sent to a secondary combustion chamber provided in the upper part of the primary combustion chamber, and secondary air is sent to the secondary combustion chamber where secondary combustion takes place The exhaust gas discharged from the secondary combustion chamber of the furnace (hereinafter also referred to as recirculated exhaust gas) is located above the grate used for drying among the grate provided at the bottom of the primary combustion chamber. Caused by combustion from the ceiling wall (hereinafter also referred to as the upper ceiling wall of the drying stage) and from the rear wall on the downstream side with respect to the dust supply direction in the primary combustion chamber, so as not to hit the furnace floor grate directly An incinerator that supplies gas to attract In this combustion operation method, the behavior of the pyrolysis gas in the primary combustion chamber is changed by changing the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage according to the combustion state of the dust in the primary combustion chamber. The present invention relates to a combustion operation method in an incinerator.

上記本発明の焼却炉における燃焼運転方法において、好ましくは、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が乾燥段側、すなわち、前寄りに移動した場合に、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度をより上向きになるように調整し、逆に、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が後燃焼段側、すなわち、後寄りに移動した場合に、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度をより下向きになるように調整する。   In the above-described combustion operation method in the incinerator of the present invention, preferably, when the combustion position of the waste in the primary combustion chamber moves to the drying stage side, that is, the front side, recirculation supplied from the upper ceiling wall of the drying stage. The exhaust gas supply angle is adjusted to be more upward, and conversely, when the combustion position of the waste in the primary combustion chamber moves to the rear combustion stage side, that is, rearward, it is supplied from the upper ceiling wall of the drying stage. Adjust the supply angle of the recirculated exhaust gas to be more downward.

上記本発明の焼却炉における燃焼運転方法において、好ましくは、二次燃焼室出口におけるCOの濃度および/または一次燃焼室の乾燥段上部天井壁付近におけるNHの濃度が1分〜4時間の平均値で上昇傾向にある場合が、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が前寄りに移動した場合であり、二次燃焼室出口におけるCOの濃度および/または一次燃焼室の乾燥段上部天井壁付近におけるNHの濃度が1分〜4時間の平均値で下降傾向にある場合が、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が後寄りに移動した場合である。なお、本明細書中、「壁付近」とは、壁から0〜100cm程度離間した範囲の空間を意味する。 In the combustion operation method in the incinerator of the present invention, preferably, the CO concentration at the outlet of the secondary combustion chamber and / or the NH 3 concentration near the upper ceiling wall of the drying stage of the primary combustion chamber is an average of 1 minute to 4 hours. The value tends to increase when the combustion position of the waste in the primary combustion chamber moves forward, and the CO concentration at the outlet of the secondary combustion chamber and / or near the upper ceiling wall of the drying stage of the primary combustion chamber. The case where the NH 3 concentration tends to decrease with an average value of 1 minute to 4 hours is a case where the combustion position of the dust in the primary combustion chamber moves backward. In the present specification, “near the wall” means a space in a range of about 0 to 100 cm away from the wall.

上記本発明の焼却炉における燃焼運転方法において、好ましくは、二次燃焼室出口におけるNO濃度が1分〜4時間の平均値で上昇傾向にある場合が、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が後寄りに移動した場合であり、二次燃焼室出口におけるNO濃度が1分〜4時間の平均値で下降傾向にある場合が、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が前寄りに移動した場合である。NHやNOの濃度を上記のように1分〜4時間の平均値で評価するのは、1分未満では濃度の変動が激しく再循環排ガスの供給角度の制御が追随できないためであり、4時間を超えると燃焼位置の変化に基づく濃度の変化を正しく捉えることができなくなるためである。 In the combustion operation method in the incinerator of the present invention, preferably, when the NO concentration at the outlet of the secondary combustion chamber tends to increase with an average value of 1 minute to 4 hours, the combustion position of the waste in the primary combustion chamber is This is the case where the NO concentration at the outlet of the secondary combustion chamber tends to decrease with an average value of 1 minute to 4 hours, and the combustion position of the dust in the primary combustion chamber has moved forward. . The reason why the concentration of NH 3 or NO is evaluated by the average value of 1 minute to 4 hours as described above is that, if the concentration is less than 1 minute, the concentration varies so much that the control of the supply angle of the recirculated exhaust gas cannot follow. This is because if the time is exceeded, the change in concentration based on the change in the combustion position cannot be correctly captured.

上記本発明の焼却炉における燃焼運転方法において、好ましくは、乾燥段上部天井壁付近の温度が下降傾向となり、かつ、後燃焼段天井壁付近の温度が上昇傾向になった場合が、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が後寄りに移動した場合である。   In the combustion operation method in the incinerator of the present invention, preferably, the temperature near the upper ceiling wall of the drying stage tends to decrease, and the temperature near the ceiling wall of the rear combustion stage tends to increase, This is a case where the combustion position of the waste has moved rearward.

上記本発明の焼却炉における燃焼運転方法において、好ましくは、前記乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度は、水平方向に対して−30°〜0°の範囲(水平方向に対して上向きを正(プラス)の角度とする)で制御される。−30°より下向きにした場合、乾燥段上部天井から供給される再循環排ガスが着火域に流入し、失火させる危険があるため推奨できない。   In the combustion operation method in the incinerator of the present invention, preferably, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage is in a range of −30 ° to 0 ° with respect to the horizontal direction (in the horizontal direction). The upward direction is a positive (plus) angle). If it is set below -30 °, it is not recommended because the recirculated exhaust gas supplied from the top ceiling of the drying stage flows into the ignition zone and may cause misfire.

また、本発明は、ごみの一次燃焼が行われる一次燃焼室と、該一次燃焼室でのごみの燃焼によって生じたガスに対して二次燃焼が行われる、一次燃焼室の上部に設けられた二次燃焼室とを備え、該一次燃焼室の底部に複数の火格子が設けられ、該火格子の下側からごみの燃焼に用いられる一次空気が送入されるようになっており、該二次燃焼室には、二次燃焼室に送られる、ごみの燃焼によって生じたガスの二次燃焼を行うための二次空気が送入されるようになっている、焼却炉であって、該一次燃焼室には、乾燥段上部天井壁および後壁に、炉底の火格子に直接当たらないようにかつ燃焼によって生じたガスを引き寄せるように再循環排ガスを供給する再循環排ガス供給手段がそれぞれ設けられており、乾燥段上部天井壁の再循環排ガス供給手段は、一次燃焼室内のごみの燃焼状況に応じて、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度を変更するためのガス供給角度調節手段を有している、ものである。   Further, the present invention is provided in a primary combustion chamber in which primary combustion of waste is performed, and an upper portion of the primary combustion chamber in which secondary combustion is performed on a gas generated by combustion of waste in the primary combustion chamber. A secondary combustion chamber, a plurality of grate is provided at the bottom of the primary combustion chamber, and primary air used for combustion of garbage is sent from the lower side of the grate, The secondary combustion chamber is an incinerator configured to receive secondary air sent to the secondary combustion chamber for secondary combustion of gas generated by combustion of waste, The primary combustion chamber has recirculation exhaust gas supply means for supplying recirculation exhaust gas to the upper ceiling wall and the rear wall of the drying stage so as not to directly hit the grate at the bottom of the furnace and to attract the gas generated by the combustion. Recycled exhaust gas is provided on the upper ceiling wall of the drying stage. The means has gas supply angle adjusting means for changing the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage according to the combustion state of the dust in the primary combustion chamber. .

上記本発明の焼却炉において、好ましくは、前記一次燃焼室内のごみの燃焼状況を判断するための検知手段を有する。   In the incinerator of the present invention, preferably, the incinerator has detection means for judging the state of combustion of the dust in the primary combustion chamber.

上記本発明の焼却炉において、好ましくは、前記検知手段は、前記二次燃焼室に設けられた、CO濃度検出手段である。   In the incinerator of the present invention, preferably, the detection means is a CO concentration detection means provided in the secondary combustion chamber.

上記本発明の焼却炉において、好ましくは、前記検知手段は、前記乾燥段上部天井壁付近に設けられた、NH濃度検出手段である。 In the incinerator of the present invention, preferably, the detection means is NH 3 concentration detection means provided near the upper ceiling wall of the drying stage.

上記本発明の焼却炉において、好ましくは、前記検知手段は、前記二次燃焼室に設けられた、NO濃度検出手段である。   In the incinerator of the present invention, preferably, the detection means is NO concentration detection means provided in the secondary combustion chamber.

上記本発明の焼却炉において、好ましくは、前記検知手段は、乾燥段上部の温度および後燃焼乾燥段上部の温度を検出する検温手段である。   In the incinerator of the present invention, preferably, the detecting means is a temperature detecting means for detecting the temperature of the upper part of the drying stage and the temperature of the upper part of the post-combustion drying stage.

上記本発明の焼却炉において、好ましくは、前記ガス供給角度調節手段は、整流板である。   In the incinerator of the present invention, preferably, the gas supply angle adjusting means is a rectifying plate.

上記本発明の焼却炉において、好ましくは、前記検知手段が検出した情報を入力し、この情報に基づいて、前記ガス供給角度調節手段を制御する制御手段を有する。   The incinerator of the present invention preferably includes control means for inputting information detected by the detection means and controlling the gas supply angle adjustment means based on this information.

本発明の焼却炉の運転方法では、一次燃焼室内のごみの燃焼状況に応じて、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度を変更することとしたので、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が変化した場合であっても、乾燥段上部天井壁および後壁からの再循環排ガスの流量配分を変更しなくても、簡単な操作で火格子からの熱分解ガス挙動を制御することができる。また、流量配分を変更する方法と組み合わせれば、さらに制御範囲が広くなると考えられる。   In the operation method of the incinerator of the present invention, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage is changed according to the state of combustion of the waste in the primary combustion chamber. Controls the behavior of pyrolysis gas from the grate with a simple operation without changing the flow distribution of the recirculated exhaust gas from the upper ceiling wall and the rear wall of the drying stage even when the garbage combustion position changes can do. Moreover, it is considered that the control range is further widened in combination with a method of changing the flow rate distribution.

都市ごみ等のごみを焼却するための焼却炉を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the incinerator for incinerating garbage, such as a municipal waste. 乾燥段上部天井壁の供給口(7a)に整流板(10)が設けられた場合を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where a baffle plate (10) is provided in the supply port (7a) of the drying stage upper ceiling wall. エキスパンションの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of an expansion. ユニバーサルジョイントの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a universal joint. 実施例1(−16°)の場合のNH濃度を示す図である。Is a diagram showing an NH 3 concentration in the case of Example 1 (-16 °). 実施例3(−8°)の場合のNH濃度を示す図である。Is a diagram showing an NH 3 concentration in the case of Example 3 (-8 °). 実施例5(0°)の場合のNH濃度を示す図である。Is a diagram showing an NH 3 concentration in the case of Example 5 (0 °).

以下、本発明の焼却炉の運転方法および焼却炉について図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the operation method and the incinerator of the incinerator of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図1は、都市ごみ等のごみを焼却するための焼却炉を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an incinerator for incineration of garbage such as municipal waste.

焼却炉(1)は、一次空気が供給される下部の一次燃焼室(2)と、二次空気が供給される上部の二次燃焼室(3)とが連絡する様式となっている。   The incinerator (1) has a form in which a lower primary combustion chamber (2) to which primary air is supplied communicates with an upper secondary combustion chamber (3) to which secondary air is supplied.

一次燃焼室(2)の底部には、複数の火格子(4)が設置されている。一次燃焼室(2)内には、投入ホッパ(5)を介して焼却処理すべきごみが搬入される。したがって、図に示す一次燃焼室(2)の左側は、焼却処理すべきごみが供給される側であり、図面中炉内左側の火格子(4)は乾燥用の火格子として使用される。   A plurality of grate (4) are installed at the bottom of the primary combustion chamber (2). Garbage to be incinerated is carried into the primary combustion chamber (2) via the charging hopper (5). Therefore, the left side of the primary combustion chamber (2) shown in the figure is the side to which waste to be incinerated is supplied, and the grate (4) on the left side in the furnace in the drawing is used as a grate for drying.

各火格子(4)には、送風機(6)を介してその下方から燃焼用一次空気が供給されるようになっている。また、二次燃焼室(3)には、二次燃焼室内において二次燃焼を行うための二次空気が供給されるようになっている(図示省略)。   Each grate (4) is supplied with primary combustion air from below through a blower (6). The secondary combustion chamber (3) is supplied with secondary air for performing secondary combustion in the secondary combustion chamber (not shown).

一次燃焼室(2)の上方において、乾燥用の左側の火格子(4)の上方に位置する乾燥段上部天井壁(7)と後燃焼用の右側の火格子(4)の上方に位置する後燃焼段上部天井壁(9)との間に形成された開口が二次燃焼室(3)への入口となっており、乾燥段上部天井壁(7)、および一次燃焼室(2)内のごみ供給方向に対して後流側の後壁(8)には、二次燃焼室(2)の後部に設けられた炉出口(13)から排出された排気ガスをバグフィルタ(図示せず)で除塵した後、再循環排ガスとして供給するための供給口が設けられている。これらの供給口は、乾燥段上部天井壁(7)および後壁(8)のそれぞれにおいて、単数箇所に設けられていても複数の箇所に設けられていてもよい。   Above the primary combustion chamber (2), located above the drying stage upper ceiling wall (7) above the left grate (4) for drying and above the right grate (4) for post combustion. An opening formed between the rear combustion stage upper ceiling wall (9) serves as an inlet to the secondary combustion chamber (3), and the drying stage upper ceiling wall (7) and the primary combustion chamber (2) The exhaust gas discharged from the furnace outlet (13) provided at the rear of the secondary combustion chamber (2) is placed on the rear wall (8) on the wake side with respect to the direction of dust supply. ), A supply port is provided for supplying as recirculated exhaust gas. These supply ports may be provided at a single location or at a plurality of locations in each of the drying stage upper ceiling wall (7) and the rear wall (8).

各供給口から一次燃焼室に向けて、再循環排ガスは任意の角度で供給されるようになっている。本発明においては、一次燃焼室(2)内に供給される再循環排ガスは、炉底の火格子(4)に直接当たらないようにかつ燃焼によって生じたガスを引き寄せるように供給される。   The recirculated exhaust gas is supplied at an arbitrary angle from each supply port toward the primary combustion chamber. In the present invention, the recirculated exhaust gas supplied into the primary combustion chamber (2) is supplied so as not to directly hit the furnace grate (4) and attract the gas generated by the combustion.

本発明では、さらに、乾燥段上部天井壁(7)に設けられた供給口からの再循環排ガスは、一次燃焼室内のごみの燃焼状況に応じて、その供給角度が変更されて供給することができるようになっており、そのためのガス供給角度調節手段が設けられている。   In the present invention, the recirculated exhaust gas from the supply port provided in the drying stage upper ceiling wall (7) may be supplied with its supply angle changed according to the combustion state of the dust in the primary combustion chamber. Gas supply angle adjusting means for this purpose is provided.

ガス供給角度調節手段は、ガス供給角度を調節することができるものであれば、如何なるものであってもよいが、例えば、整流板、ユニバーサルジョイント、エキスパンションなどが挙げられる。これらは、遠隔操作により自動的に角度が変更できる手段となりうる点で有利である。   The gas supply angle adjusting means may be any device that can adjust the gas supply angle, and examples thereof include a rectifying plate, a universal joint, and an expansion. These are advantageous in that the angle can be automatically changed by remote control.

図2は、乾燥段上部天井壁(7)の供給口(7a)に整流板(10)が設けられた場合を示している。   FIG. 2 shows a case where a current plate (10) is provided at the supply port (7a) of the drying stage upper ceiling wall (7).

図2に示すように、整流板(10)の角度を適宜調節する(11)ことにより、供給口(7a)から供給される再循環排ガスの供給角度(12)を変更することができる。   As shown in FIG. 2, the supply angle (12) of the recirculated exhaust gas supplied from the supply port (7a) can be changed by appropriately adjusting the angle of the rectifying plate (10) (11).

他のガス供給角度調節手段として、図3に、エキスパンションの概略を示し、図4に、ユニバーサルジョイントの概略を示す。ユニバーサルジョイントは、球面状の接合面を有する自在継手であり、例えば、特表昭60-500728号公報の可撓性パイプ継手が参照される。   As another gas supply angle adjusting means, FIG. 3 shows an outline of expansion, and FIG. 4 shows an outline of a universal joint. The universal joint is a universal joint having a spherical joining surface. For example, a flexible pipe joint disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-500728 is referred to.

上記の乾燥段側の供給口か角度ら供給される再循環排ガスの供給角度は、水平方向から上向きを正の角度として水平方向に対して−16°〜0°の範囲で制御される。   The supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the above-mentioned drying stage side supply port is controlled in the range of −16 ° to 0 ° with respect to the horizontal direction with the upward direction from the horizontal direction as a positive angle.

また、後壁側の供給口から供給される再循環排ガスの供給角度は、10°〜30°の範囲内に固定される。   Moreover, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the supply port on the rear wall side is fixed within a range of 10 ° to 30 °.

より具体的には、一次燃焼室(2)内のごみの燃焼位置が乾燥段側、すなわち、前寄りに移動した場合には、乾燥段側の供給口から供給される再循環排ガスの供給角度をより上向きになるように整流板(10)を調整し、逆に、一次燃焼室(2)内のごみの燃焼位置が後燃焼段側、すなわち、後寄りに移動した場合には、乾燥段側の供給口から供給される再循環排ガスの供給角度をより下向きになるように整流板(10)を調整する。   More specifically, when the combustion position of the waste in the primary combustion chamber (2) moves to the drying stage side, that is, forward, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the drying stage supply port If the rectifying plate (10) is adjusted so as to face upward, conversely, if the combustion position of the dust in the primary combustion chamber (2) moves to the rear combustion stage side, that is, rearward, the drying stage The rectifying plate (10) is adjusted so that the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the supply port on the side becomes more downward.

ここで、乾燥段側の供給口から供給される再循環排ガスの供給角度を調節するために、一次燃焼室(2)内の燃焼状況を把握する。そのための手段として、一次燃焼室(2)内のごみの燃焼状況を判断するための検知手段が設けられる。   Here, in order to adjust the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the supply port on the drying stage side, the combustion state in the primary combustion chamber (2) is grasped. As means for that purpose, detection means for judging the state of combustion of the dust in the primary combustion chamber (2) is provided.

この検知手段としては、各種のものを挙げることができ、例えば、二次燃焼室(3)に設けられる、CO濃度検出手段、NO濃度検出手段、一次燃焼室(2)内の乾燥段上部に設けられるNH濃度検出手段、一次燃焼室(2)の乾燥段上部および後燃焼段上部の温度を検出する検温手段等が挙げられる。より具体的には、NH濃度は、一次燃焼室(2)出口付近に設置したレーザ式NH計により測定することが可能である。 Examples of the detecting means include various kinds of means such as a CO concentration detecting means, a NO concentration detecting means, and an upper drying stage in the primary combustion chamber (2) provided in the secondary combustion chamber (3). Examples include NH 3 concentration detection means provided, temperature detection means for detecting temperatures of the upper stage of the drying stage and the upper stage of the post combustion stage of the primary combustion chamber (2). More specifically, the NH 3 concentration can be measured by a laser-type NH 3 meter installed near the outlet of the primary combustion chamber (2).

各検知手段に対する、望ましい検知位置、その他の有効な検知位置、検知結果に対する制御方法を表1−1、表1−2に示す。   Table 1-1 and Table 1-2 show control methods for desirable detection positions, other effective detection positions, and detection results for each detection means.

Figure 2015068517
Figure 2015068517

Figure 2015068517
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なお、表中BFは、バグフィルターを意味する。   In the table, BF means a bug filter.

上記の表に挙げた各検知手段は、それぞれ、単独で用いることとしてもよいが、これらの2つ以上を組み合わせて用いるようにしてもよい。   Each of the detection means listed in the above table may be used alone, or two or more of these may be used in combination.

また、以上の説明は、検知手段が示す一次燃焼室(2)の燃焼状況を見る操作者が直接的に手動により上記のガス供給角度調節手段を操作することを想定しているが、検知手段が示す一次燃焼室(2)内の燃焼状況を表す数値を入力し、この入力された数値に基づいてガス供給角度調節手段を制御する制御手段を設けて自動で角度制御するようにしてもよい。このようにすれば、常に最適な角度を保つことが可能となる。   The above description assumes that an operator who observes the combustion state of the primary combustion chamber (2) indicated by the detection means directly operates the gas supply angle adjustment means manually. A numerical value representing the combustion state in the primary combustion chamber (2) shown in FIG. 5 is input, and control means for controlling the gas supply angle adjusting means based on the input numerical value is provided to automatically control the angle. . In this way, it is possible to always keep the optimum angle.

以下、汎用ソフトFluent Ver.6.3を用いた熱流体解析により一次燃焼室(2)および二次燃焼室(3)のそれぞれの出口における各種ガス濃度、温度等を算出したので、実施例として詳細に説明する。   Hereinafter, various gas concentrations and temperatures at the outlets of the primary combustion chamber (2) and the secondary combustion chamber (3) were calculated by thermal fluid analysis using general-purpose software Fluent Ver.6.3. explain.

(実施例)
・計算条件
本実施例において、傾斜型ストーカ炉(焼却規模:150t/d)を対象とし、乾燥段上部天井壁(7)からの再循環排ガスの供給角度を変更した条件について計算を行った。下記表2に共通の計算条件を示す。
(Example)
-Calculation conditions In the present Example, it calculated about the conditions which changed the supply angle of the recirculation waste gas from a drying stage upper ceiling wall (7) targeting the inclination type stoker furnace (incineration scale: 150 t / d). Table 2 below shows common calculation conditions.

Figure 2015068517
Figure 2015068517

また、後壁(8)に設けた供給口から供給される再循環排ガスの供給角度は、水平方向に対して、23°に固定した。   Moreover, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the supply port provided in the rear wall (8) was fixed at 23 ° with respect to the horizontal direction.

乾燥段上部天井壁(7)からの再循環排ガスの供給角度を、水平方向に対して−16°、−12°、−8°、−4°および0°(水平)とした場合を、それぞれ、実施例1〜5として計算し、得られた結果を下記表3に示し、また、実施例1(−16°)の場合のNH濃度を図5に示し、実施例3(−8°)の場合のNH濃度を図6に示し、実施例5(0°)の場合のNHを図7に示す。 When the supply angle of the recirculated exhaust gas from the upper ceiling wall (7) of the drying stage is −16 °, −12 °, −8 °, −4 ° and 0 ° (horizontal) with respect to the horizontal direction, The results obtained are shown in Table 3 below, and the NH 3 concentration in the case of Example 1 (−16 °) is shown in FIG. ) Shows the NH 3 concentration in FIG. 6, and FIG. 7 shows the NH 3 in Example 5 (0 °).

Figure 2015068517
Figure 2015068517

なお、上記表3中、ηは燃焼効率を示す。   In Table 3, η represents the combustion efficiency.

表3に示されるように、乾燥段上部天井壁(7)の供給口(7a)から供給される再循環排ガスの供給角度と、一次燃焼室出口における、温度、NH濃度、NO、二次燃焼室出口におけるCO濃度、NH濃度との間には相関関係がある。また、図5〜7によっても、再循環ガスの供給角度に応じて、乾燥段側に引き寄せられるNH濃度が大きく変動することが示されている。 As shown in Table 3, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the supply port (7a) of the drying stage upper ceiling wall (7) and the temperature, NH 3 concentration, NO, secondary at the outlet of the primary combustion chamber There is a correlation between the CO concentration and NH 3 concentration at the outlet of the combustion chamber. 5 to 7 also show that the NH 3 concentration drawn toward the drying stage varies greatly depending on the supply angle of the recirculation gas.

実施例1では、再循環排ガスが下向き(−16°)に供給され、この結果、火格子燃焼ガスは、前側から流れる量が多くなり、火格子燃焼ガスに含まれるNHは、一次燃焼室(2)の出口および二次燃焼室(3)の出口において高濃度で残る(それぞれ、169ppmおよび67ppm)。しかし、炉出口(13)におけるNO濃度は低い(2ppm)。 In Example 1, the recirculated exhaust gas is supplied downward (−16 °). As a result, the amount of grate combustion gas flowing from the front side increases, and NH 3 contained in the grate combustion gas is contained in the primary combustion chamber. High concentrations remain at the outlet of (2) and at the outlet of the secondary combustion chamber (3) (169 ppm and 67 ppm, respectively). However, the NO concentration at the furnace outlet (13) is low (2 ppm).

実施例5では、再循環排ガスが水平方向(0°)に供給され、この結果、火格子燃焼ガスは、そのほとんどが後壁(8)の方に引き寄せられ、火格子燃焼ガスに含まれるNHは燃焼する。そのため、一次燃焼室(2)の出口のNH濃度は、低く(4ppm)、NO濃度は高くなった(40ppm)。これにより、炉出口(13)のNO濃度も高くなった(36ppm)。 In Example 5, the recirculated exhaust gas is supplied in the horizontal direction (0 °). As a result, most of the grate combustion gas is attracted toward the rear wall (8), and NH contained in the grate combustion gas. 3 burns. Therefore, the NH 3 concentration at the outlet of the primary combustion chamber (2) was low (4 ppm) and the NO concentration was high (40 ppm). This also increased the NO concentration at the furnace outlet (13) (36 ppm).

実施例2〜4は、NH濃度等の各値について実施例1と実施例5の中間的な結果が得られた。 In Examples 2 to 4, intermediate results between Example 1 and Example 5 were obtained for each value such as NH 3 concentration.

上記結果により、これを利用して、例えば、一次燃焼室(2)内の乾燥段上部天井壁(7)にNH濃度レーザを設け、この位置のNH濃度を計測できるようにしておけば、一次燃焼室(2)内の燃焼位置に変動があっても、このレーザにより計測されるNH濃度に応じて、乾燥段側からの再循環排ガスの供給角度を変更することにより、一次燃焼室(2)内のガスの流れを制御することができる。 Based on the above result, using this, for example, an NH 3 concentration laser is provided on the upper ceiling wall (7) of the drying stage in the primary combustion chamber (2) so that the NH 3 concentration at this position can be measured. Even if the combustion position in the primary combustion chamber (2) varies, the primary combustion is performed by changing the supply angle of the recirculated exhaust gas from the drying stage according to the NH 3 concentration measured by this laser. The flow of gas in the chamber (2) can be controlled.

すなわち、一次燃焼室(2)内の燃焼位置が前側(乾燥段側)になっていた場合、前(乾燥段寄り)から多くの未燃ガスがすり抜けることになるが、そのような未燃ガスには高濃度にNHが含まれることになるので、そのような高濃度のNHをNH濃度レーザが計測し、この計測結果を受けて、一次燃焼室(2)内のガス流れを後壁側に引き寄せるようにすべく、再循環排ガスの供給角度を水平方向に調節する。逆に、一次燃焼室(2)内の燃焼位置が後側(後壁側)になっていた場合には、前側の火格子(4)の燃焼ガス量が少なくなり、乾燥段側のNH濃度が低下することになり、この場合、後側のNO濃度が高くなる傾向となるので、低濃度のNH濃度を計測するNHレーザの計測結果を受けて、一次燃焼室(2)内のガス流れを前側に引き寄せるようにすべく、再循環排ガスの供給角度を下向きになるように調節する。 That is, when the combustion position in the primary combustion chamber (2) is on the front side (dry stage side), a lot of unburned gas passes through from the front (close to the dry stage). Since NH 3 is contained in a high concentration, NH 3 concentration laser measures such a high concentration of NH 3 , and receives the measurement result to determine the gas flow in the primary combustion chamber (2). The supply angle of the recirculated exhaust gas is adjusted in the horizontal direction so as to be drawn toward the rear wall side. Conversely, when the combustion position in the primary combustion chamber (2) is on the rear side (rear wall side), the amount of combustion gas in the front grate (4) is reduced, and the NH 3 on the drying stage side is reduced. In this case, the NO concentration on the rear side tends to increase, and therefore, in the primary combustion chamber (2) in response to the measurement result of the NH 3 laser that measures the low concentration of NH 3 , The recirculated exhaust gas supply angle is adjusted to be downward so that the gas flow is drawn forward.

以上に説明したように、本発明の焼却炉により一次燃焼室内の燃焼状況に応じて一次燃焼室内の熱分解ガスの挙動を制御することが可能である。   As described above, it is possible to control the behavior of the pyrolysis gas in the primary combustion chamber according to the combustion state in the primary combustion chamber by the incinerator of the present invention.

1 焼却炉
2 一次燃焼室
3 二次燃焼室
4 火格子
5 投入ホッパ
6 送風機
7 乾燥段上部天井壁
8 後壁
9 後燃焼段上部天井壁
10 整流板
13 炉出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Incinerator 2 Primary combustion chamber 3 Secondary combustion chamber 4 Grate 5 Charge hopper 6 Blower 7 Drying stage upper ceiling wall 8 Rear wall 9 Rear combustion stage upper ceiling wall 10 Current plate 13 Furnace outlet

Claims (11)

ごみを焼却処理するための焼却炉の一次燃焼室の底部に複数の火格子が設けられ、該火格子の下側から燃焼用の一次空気が送入され、ごみの燃焼によって生じたガスが一次燃焼室の上部に設けられた二次燃焼室に送られ、該二次燃焼室に二次空気が送入されてここで二次燃焼が行われる焼却炉において、該焼却炉の二次燃焼室から排出された排気ガス(以降において再循環排ガスという)を、一次燃焼室内の底部に複数備えられた火格子の内、乾燥用に用いられる火格子の上方に位置する天井壁(以降において乾燥段上部天井壁という)から、および、一次燃焼室内のごみ供給方向に対して後流側の後壁から、炉底の火格子に直接当たらないようにかつ燃焼によって生じたガスを引き寄せるように供給する、焼却炉における燃焼運転方法であって、
一次燃焼室内のごみの燃焼状況に応じて、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度を変更することにより一次燃焼室内の熱分解ガスの挙動を制御する、焼却炉における燃焼運転方法。
A plurality of grate is provided at the bottom of the primary combustion chamber of the incinerator for incineration of garbage, and primary air for combustion is fed from the lower side of the grate, and the gas generated by the combustion of the garbage is primary. In an incinerator in which secondary air is sent to a secondary combustion chamber provided in the upper part of the combustion chamber and secondary air is sent to the secondary combustion chamber and secondary combustion is performed here, the secondary combustion chamber of the incinerator Exhaust gas discharged from the exhaust (hereinafter referred to as recirculated exhaust gas) is a ceiling wall (hereinafter referred to as a drying stage) located above the grate used for drying out of a plurality of grate provided at the bottom of the primary combustion chamber. It is supplied from the upper ceiling wall) and from the rear wall on the downstream side with respect to the dust supply direction in the primary combustion chamber so that it does not directly hit the furnace bottom grate and attracts the gas generated by combustion. Is a combustion operation method in an incinerator. Te,
Combustion in an incinerator that controls the behavior of pyrolysis gas in the primary combustion chamber by changing the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage according to the state of dust in the primary combustion chamber how to drive.
一次燃焼室内のごみの燃焼位置が乾燥段側、すなわち、前寄りに移動した場合に、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度をより上向きになるように調整し、逆に、一次燃焼室内のごみの燃焼位置が後燃焼段側、すなわち、後寄りに移動した場合に、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度をより下向きになるように調整する、請求項1に記載の焼却炉における燃焼運転方法。   When the combustion position of the waste in the primary combustion chamber moves to the drying stage side, that is, toward the front, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage is adjusted to be more upward and vice versa. In addition, when the combustion position of the waste in the primary combustion chamber moves to the rear combustion stage side, that is, rearward, the supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage is adjusted to be more downward. A combustion operation method in an incinerator according to claim 1. 前記乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度は、水平方向に対して上向きを正の角度として水平方向に対して−30°〜0°の範囲で制御される、請求項1または2に記載の焼却炉における燃焼運転方法。   The supply angle of the recirculated exhaust gas supplied from the drying stage upper ceiling wall is controlled in a range of -30 ° to 0 ° with respect to the horizontal direction, with the upward direction being a positive angle with respect to the horizontal direction. Or the combustion operation method in the incinerator of 2. ごみの一次燃焼が行われる一次燃焼室と、該一次燃焼室でのごみの燃焼によって生じたガスに対して二次燃焼が行われる、一次燃焼室の上部に設けられた二次燃焼室とを備え、該一次燃焼室の底部に複数の火格子が設けられ、該火格子の下側からごみの燃焼に用いられる一次空気が送入されるようになっており、該二次燃焼室には、二次燃焼室に送られる、ごみの燃焼によって生じたガスの二次燃焼を行うための二次空気が送入されるようになっている、焼却炉であって、
該一次燃焼室には、乾燥段上部天井壁および後壁に、炉底の火格子に直接当たらないようにかつ燃焼によって生じたガスを引き寄せるように再循環排ガスを供給する再循環排ガス供給手段がそれぞれ設けられており、乾燥段上部天井壁の再循環排ガス供給手段は、一次燃焼室内のごみの燃焼状況に応じて、該乾燥段上部天井壁から供給される再循環排ガスの供給角度を変更するためのガス供給角度調節手段を有している、焼却炉。
A primary combustion chamber in which primary combustion of waste is performed, and a secondary combustion chamber provided in an upper portion of the primary combustion chamber in which secondary combustion is performed on gas generated by combustion of waste in the primary combustion chamber. A plurality of grate is provided at the bottom of the primary combustion chamber, and primary air used for the combustion of garbage is sent from the lower side of the grate to the secondary combustion chamber. An incinerator in which secondary air is sent to the secondary combustion chamber for secondary combustion of the gas generated by the combustion of waste,
The primary combustion chamber has recirculation exhaust gas supply means for supplying recirculation exhaust gas to the upper ceiling wall and the rear wall of the drying stage so as not to directly hit the grate at the bottom of the furnace and to attract the gas generated by the combustion. Each of the recirculation exhaust gas supply means provided on the upper ceiling wall of the drying stage changes the supply angle of the recirculation exhaust gas supplied from the upper ceiling wall of the drying stage according to the combustion state of the dust in the primary combustion chamber. An incinerator having gas supply angle adjustment means for
前記一次燃焼室内のごみの焼却状況を判断するための検知手段を有する、請求項4に記載の焼却炉。   The incinerator of Claim 4 which has a detection means for judging the incineration state of the garbage in the said primary combustion chamber. 前記検知手段は、前記二次燃焼室に設けられた、CO濃度検出手段である、請求項5に記載の焼却炉。   The incinerator according to claim 5, wherein the detection means is a CO concentration detection means provided in the secondary combustion chamber. 前記検知手段は、前記乾燥段上部天井壁付近に設けられた、NH濃度検出手段である、請求項5に記載の焼却炉。 The incinerator according to claim 5, wherein the detection means is NH 3 concentration detection means provided near the upper ceiling wall of the drying stage. 前記検知手段は、前記二次燃焼室に設けられた、NO濃度検出手段である、請求項5に記載の焼却炉。   The incinerator according to claim 5, wherein the detection means is a NO concentration detection means provided in the secondary combustion chamber. 前記検知手段は、乾燥段上部の温度および後燃焼段上部の温度を検出する検温手段である、請求項5に記載の焼却炉。   6. The incinerator according to claim 5, wherein the detecting means is a temperature measuring means for detecting the temperature of the upper part of the drying stage and the temperature of the upper part of the post-combustion stage. 前記ガス供給角度調節手段は、整流板である、請求項4〜9のいずれか1つに記載の焼却炉。   The incinerator according to any one of claims 4 to 9, wherein the gas supply angle adjusting means is a rectifying plate. 前記検知手段が検出した情報を入力し、この情報に基づいて、前記ガス供給角度調節手段を制御する制御手段を有する、請求項5〜10のいずれか1つに記載の焼却炉。   11. The incinerator according to claim 5, further comprising a control unit that inputs information detected by the detection unit and controls the gas supply angle adjustment unit based on the information.
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