JP2019199991A - Waste incinerator and waste incineration method - Google Patents
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Description
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法に関する。 The present invention relates to a waste incinerator and a waste incineration method for incinerating waste such as municipal waste.
都市ごみ等の廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉として、火格子を用いて廃棄物を焼却する火格子式焼却炉が知られている(特許文献1参照)。この火格子式焼却炉において、ホッパに投入された廃棄物は、シュートを介して受床上に落下する。受床上には、プッシャが往復移動可能に設置される。プッシャは、受床上に落下した廃棄物を押し出して、炉本体の火格子上に落下させる。火格子は、火格子上に落下した廃棄物を搬送しながら燃焼させる。 As a waste incinerator that incinerates waste such as municipal waste, a grate type incinerator that incinerates waste using a grate is known (see Patent Document 1). In this grate-type incinerator, the waste thrown into the hopper falls onto the receiving floor through a chute. A pusher is installed on the floor so as to be able to reciprocate. The pusher pushes the waste that has fallen onto the floor and drops it onto the grate of the furnace body. The grate burns while conveying the waste that falls on the grate.
ところで、廃棄物焼却炉に供給される廃棄物は、その性状(例えば形状、寸法、圧縮性等)が不均一である。廃棄物の性状が不均一であると、受床上に落下した廃棄物をプッシャで押し出しても、廃棄物が押し固められるだけで火格子上に供給されない場合がある。このような状態が続くと、炉本体内で燃焼する廃棄物の量が不足し、安定燃焼が阻害(例えば排ガス温度低下、排ガス中のCO濃度上昇等)されるという課題がある。 By the way, the property (for example, shape, size, compressibility, etc.) of the waste supplied to the waste incinerator is not uniform. If the properties of the waste are non-uniform, even if the waste that has fallen on the floor is pushed out with a pusher, the waste may only be pressed and not supplied onto the grate. If such a state continues, there is a problem that the amount of waste combusted in the furnace body becomes insufficient, and stable combustion is hindered (for example, exhaust gas temperature decrease, CO concentration increase in exhaust gas, etc.).
また、上記の状態でプッシャの運転を継続すると、ある時点で押し固められた廃棄物が火格子上に一気に落下する。これが起こると、火格子上の廃棄物の量が増加し、乾燥終了後に一気に廃棄物の燃焼が開始されるので、安定燃焼が阻害(例えば排ガス温度上昇、排ガス中のCO濃度、NOx濃度上昇等)されるという課題がある。加えて、火格子上の燃え切り位置が灰落下口側に移動することもあり、灰中の未燃焼分の増加(熱灼熱量の増加)等も懸念される。 Further, when the operation of the pusher is continued in the above state, the waste that has been compacted at a certain point of time falls on the grate at a stretch. When this happens, the amount of waste on the grate increases, and combustion of the waste starts at once after the end of drying, so stable combustion is hindered (for example, exhaust gas temperature rise, CO concentration in exhaust gas, NOx concentration rise, etc.) ). In addition, the burnout position on the grate may move to the ash drop opening side, and there is a concern about an increase in the unburned amount in ash (an increase in the amount of heat and heat).
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、炉本体への廃棄物の定量供給性を向上させ、これによって廃棄物の安定燃焼に寄与することができる廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and improves the quantitative supply of waste to the furnace body, thereby contributing to stable combustion of waste and waste incinerator and waste The purpose is to provide an incineration method.
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ホッパに投入された廃棄物をシュートを介して受床上に落下させ、前記受床上に落下した前記廃棄物をプッシャによって押し出して炉本体の火格子上に落下させ、前記火格子上で前記廃棄物を搬送しながら燃焼させる廃棄物焼却炉において、前記プッシャは、前記受床上に往復移動可能に配置され、前記受床上に落下した前記廃棄物を押し出して前記火格子上に落下させるメインプッシャと、前記メインプッシャの上方に往復移動可能に配置され、前記メインプッシャの前方の前記廃棄物を前記火格子上に落下させるサブプッシャと、を備える廃棄物焼却炉である。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, waste thrown into a hopper is dropped onto a receiving floor through a chute, and the waste dropped onto the receiving floor is pushed out by a pusher to In a waste incinerator that falls on a grate and burns while transporting the waste on the grate, the pusher is disposed so as to be able to reciprocate on the floor and the waste that has fallen on the floor A main pusher that pushes out an object and drops it onto the grate; and a sub-pusher that is arranged to be reciprocally movable above the main pusher and drops the waste in front of the main pusher onto the grate. It is a waste incinerator.
本発明の他の態様は、ホッパに投入された廃棄物をシュートを介して受床上に落下させ、前記受床上に落下した前記廃棄物をプッシャによって押し出して炉本体の火格子上に落下させ、前記火格子上で前記廃棄物を搬送しながら燃焼させる廃棄物焼却方法において、前記受床上に往復移動可能に配置されたメインプッシャが、前記受床上に落下した前記廃棄物を前記火格子上に落下させるメインプッシャ押出工程と、前記メインプッシャの上方に往復移動可能に配置されたサブプッシャが、前記メインプッシャの前方の前記廃棄物を前記火格子上に落下させるサブプッシャ押出工程と、を備える廃棄物焼却方法である。 In another aspect of the present invention, the waste thrown into the hopper is dropped onto a receiving floor through a chute, the waste dropped onto the receiving floor is pushed out by a pusher and dropped onto a grate of a furnace body, In a waste incineration method in which the waste is burned while being conveyed on the grate, a main pusher arranged to be reciprocally movable on the floor receives the waste that has fallen on the floor. A main pusher pushing step for dropping, and a sub pusher pushing step for dropping the waste in front of the main pusher onto the grate, wherein the sub pusher is disposed so as to be reciprocally movable above the main pusher. Incineration method.
本発明によれば、メインプッシャに加えて、メインプッシャの前方の廃棄物を火格子上に落下させるサブプッシャを備えるので、メインプッシャの前方の廃棄物を定量的に炉本体内に供給することができる。これにより、メインプッシャの前方の廃棄物が押し固められるのを防止することができる。また、メインプッシャの前方の廃棄物が押し固められて炉本体内に突出する場合でも、サブプッシャの運転により押し固められた廃棄物が一気に炉本体内に供給されるのを防止できる。これにより、廃棄物の量と燃焼空気のアンバランスを解消でき、燃焼の安定化(排ガス温度・排ガス組成の変動が小、蒸発量の変動が小、CO低減、NOx低減等)が図れる。 According to the present invention, in addition to the main pusher, the sub pusher for dropping the waste in front of the main pusher onto the grate is provided, so that the waste in front of the main pusher can be quantitatively supplied into the furnace body. it can. Thereby, it is possible to prevent the waste in front of the main pusher from being pressed. Further, even when the waste in front of the main pusher is compressed and protrudes into the furnace body, it is possible to prevent the waste compressed by the operation of the sub pusher from being supplied into the furnace body at once. Thereby, the imbalance between the amount of waste and the combustion air can be eliminated, and combustion can be stabilized (small fluctuations in exhaust gas temperature and exhaust gas composition, small fluctuations in evaporation amount, CO reduction, NOx reduction, etc.).
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の廃棄物焼却炉を詳細に説明する。ただし、本発明の廃棄物焼却炉は種々の形態で具体化することができ、明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。 Hereinafter, a waste incinerator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the waste incinerator of the present invention can be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described in the specification. This embodiment is provided with the intention of enabling those skilled in the art to fully understand the invention by fully disclosing the specification.
図1は、本発明の一実施形態の廃棄物焼却炉の縦断面図である。本実施形態の廃棄物焼却炉は、内部に主燃焼室2及び二次燃焼室10を有する炉本体1と、廃棄物が投入されるホッパ3と、廃棄物を受床5上に導くシュート4と、を備える。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a waste incinerator according to an embodiment of the present invention. The waste incinerator of this embodiment includes a furnace
図示しないクレーンによってホッパ3に投入された廃棄物は、シュート4を介して受床5上に落下する。受床5上には、メインプッシャ12が水平方向に往復移動可能に配置される。メインプッシャ12は、実線で示す後退端と破線で示す前進端との間を往復移動する。メインプッシャ12は、シリンダ、リンク機構等を含む駆動機構12aによって駆動される。メインプッシャ12は、炉本体1の幅と略等しい幅を有する。メインプッシャ12が後退端から前進端に移動するとき、メインプッシャ12はその前面の廃棄物を押し出して炉本体1の火格子7上に落下させる。メインプッシャ12が前進端から後退端に移動するとき、メインプッシャ12の前面に廃棄物が供給される。廃棄物は、受床5の前端の落ち口16から火格子7上に落下する。炉本体1には、受床5と火格子7との間に落下のための段差を形成する落差壁8が設けられる。
Waste thrown into the
メインプッシャ12の上方には、サブプッシャ18が往復移動可能に配置される。サブプッシャ18は、実線で示す後退端と破線で示す前進端との間を往復移動する。サブプッシャ18は、メインプッシャ12の前方の廃棄物を斜め下方向に押し出して火格子7上に落下させる。サブプッシャ18は、シリンダ、リンク機構等を含む駆動機構18aによって駆動される。サブプッシャ18の個数は、炉本体1の幅に応じて適宜設定される。例えば、炉本体1の幅方向の中央の一箇所にサブプッシャ18を配置することもできるし、炉本体1の幅方向に一定間隔を空けて複数のサブプッシャ18を配置することもできる。また、炉本体1と同等の幅のサブプッシャ18を1個配置することもできる。
A
火格子7は、主燃焼室2の下方に設けられる。火格子7は、火格子7上に落下した廃棄物を搬送しながら燃焼させる。火格子7は、上流側から乾燥火格子7a、燃焼火格子7b、後燃焼火格子7cを備える。乾燥火格子7a、燃焼火格子7b、後燃焼火格子7cそれぞれは、可動火格子と固定火格子に分けられ、可動火格子の摺動運動により廃棄物の搬送及び撹拌を行う。廃棄物は、火格子7上を上流側(図1の左側)から下流側(図1の右側)に炉長方向に移動する。
The
乾燥火格子7aは、廃棄物の乾燥及び廃棄物の一部の熱分解を行う。燃焼火格子7bは、廃棄物の熱分解により発生する可燃性ガスと固形分の燃焼を行う。後燃焼火格子7cは、固定炭素などの未燃分の燃焼を行う。燃焼後の灰は、灰落下口6から排出される。
The
乾燥火格子7a、燃焼火格子7b、後燃焼火格子7cそれぞれの下部には、風箱17a,17b,17cが設けられる。ブロワ19により供給される燃焼用一次空気は、空気供給管9を介して風箱17に供給され、乾燥火格子7a、燃焼火格子7b、後燃焼火格子7cを通って主燃焼室2に供給される。なお、一次空気の温度は、蒸気との熱交換を行う加熱装置20によって調整される。一次空気の供給量は、ダンパ11により調整される。
二次燃焼室10は、主燃焼室2の燃焼ガス下流端に位置する。二次燃焼室10では、主燃焼室2から排出される排ガス中の未燃ガスを二次燃焼させる。二次燃焼室10には、未燃ガスを二次燃焼させるための二次燃焼用ガスが吹き込まれる。二次燃焼させた後の排ガスは、廃熱ボイラで熱回収された後に外部に放出される。
The
図2は、メインプッシャ12によって押し出された廃棄物が押し固められて、炉本体1の内側に突出する突出部Pが発生した状態を示す。12bはメインプッシャ12の前進端、12cはメインプッシャ12の後退端、S1はメインプッシャ12の前後方向のストロークを表す。メインプッシャ12の前進端12bは、受床5の前端5aの落差壁8よりも後方に配置される。メインプッシャ12が廃棄物から露出して炉本体1内の高温燃焼ガスに接触し、劣化するのを防止するためである。このため、メインプッシャ12の前進端12bよりも前方の廃棄物は、メインプッシャ12によって直接押されずに後続の廃棄物を介して押される。廃棄物の性状によっては、メインプッシャ12によって押し出された廃棄物が火格子7上に落下せず、押し固められて受床5の前端5aの落差壁8よりも前方に突出することがある。これが突出部Pである。
FIG. 2 shows a state in which the waste pushed out by the
図3は、廃棄物の突出部Pが火格子7上に落下した状態を示す。突出部Pが限界まで大きくなると、その自重により崩れて一気に火格子7上に落下する。その結果、廃棄物の燃焼量が急激に変動する。
FIG. 3 shows a state in which the protruding portion P of the waste falls on the
図4は、メインプッシャ12とサブプッシャ18の詳細図を示す。サブプッシャ18は、メインプッシャ12の上方に配置され、斜め下方向に前進してメインプッシャ12の前方の廃棄物を押し出す。サブプッシャ18の前進端18bは、メインプッシャ12の前進端12bよりも前方に配置される。18cは、サブプッシャ18の後退端である。サブプッシャ18のストロークS2は、メインプッシャ12のストロークS1よりも小さい。
FIG. 4 is a detailed view of the
本実施形態によれば以下の効果を奏する。メインプッシャ12に加えて、メインプッシャ12の前方の廃棄物を火格子7上に落下させるサブプッシャ18を備えるので、メインプッシャ12の前方の廃棄物を定量的に炉本体1内に供給することができる。これにより、メインプッシャ12の前方で廃棄物が押し固められるのを防止することができる。また、メインプッシャ12の前方の廃棄物が押し固められて炉本体1内に突出する場合でも、サブプッシャ18の運転により押し固められた廃棄物が一気に炉本体1内に供給されるのを防止できる。これにより、廃棄物の量と燃焼空気のアンバランスを解消でき、燃焼の安定化(排ガス温度・排ガス組成の変動が小、蒸発量の変動が小、CO低減、NOx低減等)が図れる。
According to this embodiment, the following effects are produced. In addition to the
サブプッシャ18の前進端18bをメインプッシャ12の前進端12bよりも前方に配置するので、メインプッシャ12の前方の廃棄物を効率的に火格子7上に落下させることができる。
Since the advancing
サブプッシャ18が斜め下方向に前進してメインプッシャ12の前方の廃棄物を押し出すので、メインプッシャ12の前方の廃棄物を効率的に火格子7上に落下させることができる。
Since the
次に、本実施形態の廃棄物焼却炉の制御装置を説明する。図1に示すように、主燃焼室2の下流側の側壁2aには、赤外線カメラ13が設置される。赤外線カメラ13は、炉本体1の上下方向及び炉幅方向に拡がる視野角を有し、この測定視野における熱画像情報を生成する。
Next, the waste incinerator control device of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, an
図5は、赤外線カメラ13が生成する熱画像情報を示す。図5に示すように、赤外線カメラ13は、受床5上の廃棄物層w1の熱画像情報、及び火格子7上の廃棄物層w2の熱画像情報を生成する。主燃焼室2に火炎が存在していても廃棄物層w1,w2の温度分布を取得できるように、赤外線カメラ13にはフィルタが取り付けられる。
FIG. 5 shows thermal image information generated by the
また、赤外線カメラ13には、データ処理装置14(図1参照)が接続される。データ処理装置14は、赤外線カメラ13が生成した熱画像情報をメモリに格納し、熱画像情報を画像処理する。そして、受床5上の廃棄物層w1の突出部Pの落差壁8からの突出量L(図5参照)を算出し、火格子7上の廃棄物層w2の層厚と温度を算出する。
The
データ処理装置14には、制御装置15(図1参照)が接続される。制御装置15は、火格子7上の廃棄物層w2の層の厚さと温度等に基づいて、メインプッシャ12、サブプッシャ18、火格子7の送り機構、ダンパ11、加熱装置20等を制御する。
A controller 15 (see FIG. 1) is connected to the
次に、本実施形態の廃棄物焼却炉の制御方法を説明する。(1)制御装置15は、サブプッシャ18を定期的に制御し、又は(2)制御装置15は、メインプッシャ12の給じん速度及びシュート4内の廃棄物の降下速度に基づいて、サブプッシャ18を制御し、又は(3)制御装置15は、赤外線カメラ13の熱画像情報により求めた突出部Pの落差壁8からの突出量Lに基づいてサブプッシャ18を制御する。
Next, a method for controlling the waste incinerator of this embodiment will be described. (1) The
(1)サブプッシャ18を定期的に制御する場合、例えば、制御装置15は一定の時間間隔でサブプッシャ18を作動させ、又は、制御装置15はサブプッシャ18をメインプッシャ12に連動させる。サブプッシャ18をメインプッシャ12に連動させる場合、例えば、メインプッシャ12が前進端12bまで移動した後、前進端12bから後退端12cまで移動する間、サブプッシャ18が後退端18cから前進端18bまで移動するように連動させる。
(1) When the
(2)サブプッシャ18をメインプッシャ12の給じん速度及び廃棄物の降下速度に基づいて制御する場合、例えば、制御装置15は、メインプッシャ12の運転条件(メインプッシャ12の1時間当たりのストローク数、メインプッシャ12の1ストローク当たりの廃棄物の供給量等)からメインプッシャ12の給じん速度を算出する。そして、制御装置15は、算出したメインプッシャ12の給じん速度、及び入力されたシュート4内の廃棄物の降下速度に基づいて、サブプッシャ18を制御する。例えば、メインプッシャ12の給じん速度に比べて、シュート4内の廃棄物の降下速度が小さい場合、廃棄物が押し固められている可能性が高い。このような場合、制御装置15がサブプッシャ18を作動させる。なお、シュート4内の廃棄物の降下速度を検出する速度検出装置には、例えば、廃棄物の降下により回転可能な検出ローラ、及びこの検出ローラの回転を検出するエンコーダ等を用いることができる。
(2) When the
(3)赤外線カメラ13の熱画像情報により求めた突出部Pの落差壁8からの突出量Lに基づいてサブプッシャ18を制御する場合、例えば、制御装置15は、突出部Pの突出量Lが大きくなったらサブプッシャ18の作動回数を多くする。
(3) When controlling the
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に変更可能である。例えば、上記実施形態では、乾燥火格子、燃焼火格子、後燃焼火格子を水平面内に配置しているが、乾燥火格子、燃焼火格子、後燃焼火格子を階段状に配置することもできる。 Note that the present invention is not limited to the embodiment described above, and can be changed to other embodiments without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the dry grate, the combustion grate, and the post-combustion grate are arranged in a horizontal plane. However, the dry grate, the combustion grate, and the post-combustion grate can be arranged in a step shape. .
1…炉本体
3…ホッパ
4…シュート
5…受床
5a…受床の前端
7…火格子
12…メインプッシャ
12b…メインプッシャの前進端
13…赤外線カメラ
15…制御装置
18…サブプッシャ
18b…サブプッシャの前進端
P…廃棄物の突出部
L…突出部の突出量
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記プッシャは、
前記受床上に往復移動可能に配置され、前記受床上に落下した前記廃棄物を押し出して前記火格子上に落下させるメインプッシャと、
前記メインプッシャの上方に往復移動可能に配置され、前記メインプッシャの前方の前記廃棄物を前記火格子上に落下させるサブプッシャと、を備える廃棄物焼却炉。 The waste thrown into the hopper is dropped on a receiving floor through a chute, the waste dropped on the receiving floor is pushed out by a pusher and dropped onto a grate of a furnace main body, and the waste on the grate In a waste incinerator that burns while transporting
The pusher is
A main pusher that is arranged to be reciprocally movable on the floor and pushes the waste that has fallen on the floor to fall onto the grate;
A waste incinerator, comprising: a sub pusher arranged to be reciprocally movable above the main pusher and dropping the waste in front of the main pusher onto the grate.
前記受床上に往復移動可能に配置されたメインプッシャが、前記受床上に落下した前記廃棄物を前記火格子上に落下させるメインプッシャ押出工程と、
前記メインプッシャの上方に往復移動可能に配置されたサブプッシャが、前記メインプッシャの前方の前記廃棄物を前記火格子上に落下させるサブプッシャ押出工程と、を備える廃棄物焼却方法。 The waste thrown into the hopper is dropped on a receiving floor through a chute, the waste dropped on the receiving floor is pushed out by a pusher and dropped onto a grate of a furnace main body, and the waste on the grate In a waste incineration method that burns while transporting
A main pusher, which is disposed so as to be able to reciprocate on the floor, to drop the waste that has fallen on the floor onto the grate;
A sub-pusher pushing step in which a sub-pusher disposed so as to be reciprocally movable above the main pusher drops the waste in front of the main pusher onto the grate.
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