JP3021062B2 - 廃棄物焼却炉の燃焼制御方法 - Google Patents

廃棄物焼却炉の燃焼制御方法

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JP3021062B2
JP3021062B2 JP3033007A JP3300791A JP3021062B2 JP 3021062 B2 JP3021062 B2 JP 3021062B2 JP 3033007 A JP3033007 A JP 3033007A JP 3300791 A JP3300791 A JP 3300791A JP 3021062 B2 JP3021062 B2 JP 3021062B2
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宏 大竹
一也 山田
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三井造船株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物焼却炉の燃焼制
御方法に係り、特に都市ごみ、汚泥、産業廃棄物等を焼
却する流動層廃棄物焼却炉の燃焼制御方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の廃棄物焼却方法に使用さ
れる流動層焼却炉の装置系統図である。この装置は、焼
却炉10と、該焼却炉10の底部に設けられた散気ノズ
ル4と、該散気ノズル4を経て導入される一次空気2に
よって形成される流動層1と、該流動層1の上部の空塔
部15に二次空気3を供給する二次空気供給管13と、
前記一次空気2を散気ノズル4に送る一次空気供給管1
2とから主として構成されている。一次空気2は、散気
ノズル4を経て焼却炉10の底部に供給され、流動媒体
(砂等)の流動を開始して流動層1を形成する。一方、
廃棄物8は前記流動層1の上部から炉内に供給され、流
動層1でガス化分解し、部分燃焼され、必要に応じて補
助燃料または水を添加して燃焼される。燃焼ガスに同伴
する未燃分は、流動層1の上方の空塔部15で二次空気
3と反応して完全燃焼し、排ガス14は焼却炉10の上
部から系外に取り出される。
【0003】このような流動層焼却炉において、一次空
気2および被燃焼物である廃棄物8の投入量は、通常、
一定に制御され、総合空気比mT は1.5〜2.0程度
に調整されるが、従来の廃棄物焼却方法では、焼却炉へ
投入される廃棄物量が変動しても、一定の供給量に対応
した制御が基本とされ、廃棄物が燃焼した時に生じる炉
内圧力、排ガス温度、排ガス中の酸素濃度等の異常を検
出した時にはじめて廃棄物の導入量を制御するという、
いわゆるフィードバック方式の制御が取られていた。
【0004】しかしながら、前記炉内圧力、排ガス温度
または排ガス中の酸素濃度の変化は、炉内へ投入された
廃棄物が燃焼されてはじめて検出できるものであり、こ
れを基に投入量を制御しても、時間的な遅れを回避する
ことはできず、一時的な不完全燃焼により、例えば排ガ
ス中の一酸化炭素(CO)等の有害成分が増加するとい
う問題が生じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、焼却炉への廃棄物投入量の
変動を予め正確に検出し、これを直ちに修正すること、
および廃棄物投入量の変化に基づいて燃焼条件を前もっ
て制御することにより、例えばCOの発生が少なく、安
定燃焼を継続することができる廃棄物焼却炉のフィード
フォワード燃焼制御方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、流動層焼却
炉を用いた廃棄物焼却方法において、焼却炉に投入され
る廃棄物中に大きな塊があったり、投入量が一次的に増
大したりすると廃棄物投入管と焼却炉との結合部に設け
られたエアーシール装置のシール板が前記増大した廃棄
物によって持ち上げられ、その傾斜角度が変化すること
に着目し、鋭意研究の結果、シール板の傾斜角度が大き
くなって予め大きな塊状が投入されること、または投入
量が一時的に増大することを検知したときに、前記エア
ーシール装置の給じん器の回転数を素早く制御して一時
的に投入量を少なくし、全体としての投入量を調整すれ
ばよいこと、および一次的な投入量の増大に対しては一
次空気量、二次空気量、炉床温度、炉内温度等を前もっ
て調節することにより、不完全燃焼の発生を回避し、安
定した完全燃焼を継続できることを見出し、本発明に到
達した。
【0007】すなわち本願の第1の発明は、回転式のシ
ール板を有するエアーシール装置を経て炉内に投入され
る廃棄物を一次空気による流動層の形成下で焼却し、未
燃分を二次空気で燃焼する廃棄物焼却炉の燃焼制御方法
であって、前記エアーシール装置のシール板の傾斜角度
を監視し、この傾斜角度を基に廃棄物投入量の変動を検
知し、前記エアーシール装置の給じん機の回転数を制御
して廃棄物投入量を調節することを特徴とする廃棄物焼
却炉の燃焼制御方法に関する。
【0008】本発明の第2は、回転式のシール板を有す
るエアーシール装置を経て炉内に投入される廃棄物を一
次空気による流動層の形成下で焼却し、未燃分を二次空
気で燃焼する廃棄物焼却炉の燃焼制御方法であって、前
記エアーシール装置のシール板の傾斜角度を監視し、こ
の傾斜角度を基に廃棄物投入量の変動を検知し、炉床温
度または炉内温度を前もって制御することを特徴とする
廃棄物焼却炉の燃焼制御方法に関する。
【0009】
【作用】エアーシール装置の給じん機に押圧されたシー
ル板は、焼却炉内に投入される廃棄物量が極端に増大し
たり、廃棄物中に大きな塊が混入すると該廃棄物に押し
上げられて固定部を軸として上向きに回転し、その傾斜
角度が変化する。したがってこのシール板の傾斜角度を
監視することにより、廃棄物投入量の急激な増大および
塊の混入による一次的な増大を検知することができる。
【0010】図2は、本発明の原理を説明する廃棄物焼
却炉のエアーシール装置の説明図である。図において焼
却炉10の側壁に廃棄物8の投入管5が連結されてお
り、連結部には分散機6が配置されている。この分散機
6の上流の廃棄物投入管5内にはエアーシール装置21
とこれを押圧するシール板22が配置されている。シー
ル板22の傾斜角度はリミットスイッチ18によって常
時監視されている。
【0011】図3は図2のシール板22の傾斜角度の変
化を示す説明図である。図においてシール板22は、炉
内の負圧に打ち勝ち、廃棄物供給側よりの漏れ込み空気
を防止するために、一定の力でエアーシール装置21に
押し付けられているが、エアーシール装置のポケット容
積よりも大きな廃棄物が投入されたり、多量の廃棄物が
一度に投入されると上方に押し上げられて取付け部23
を軸として上向きに回転し、この変位がLIS18によ
って検出される。従ってこのシール板22の変位量を監
視することにより、一時的に廃棄物投入量が増大したこ
とを検知することができる。
【0012】エアーシール装置のシール板の傾斜角度を
監視し、その変化によって廃棄物投入量が大幅に増大し
たことを検出したときに、前記エアーシール装置の給じ
ん器の回転速度を落とし、一時的に廃棄物投入量を少な
くすることにより、全体として廃棄物の一定供給が図れ
る。
【0013】また、エアーシール装置のシール板の傾斜
角度を監視し、その変化によって廃棄物投入量が大幅に
増大したことを検出したときに、焼却炉に供給される一
次空気量、二次空気量、炉床温度および炉内温度の少な
くとも一つを前もって制御することにより、酸素不足、
急速燃焼等に起因する不完全燃焼を回避することがで
き、完全燃焼による安定したごみ焼却処理を継続するこ
とができる。
【0014】本発明において、炉床温度、炉内温度、炉
出口ガスの酸素濃度等の燃焼条件を基に、前記エアーシ
ール装置の給じん器の回転数を制御して廃棄物投入量を
炉内の燃焼条件に合致したものになるように制御するこ
ともできる。
【0015】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。
【0016】図1は、本発明の一実施例を示す装置系統
図である。この装置は、焼却炉10と、該焼却炉10の
底部に設けられた散気ノズル4と、該散気ノズル4を経
て導入される一次空気2によって形成される流動層1
と、該流動層1の上部の空塔部15に二次空気3を供給
する二次空気供給管13と、該二次空気供給管13に設
けられた二次空気ブロア17と、前記一次空気2を散気
ノズル4に送る一次空気供給管12と、該一次空気供給
管12に設けられた一次空気ブロア16と、前記流動層
1にその上方から廃棄物8を導入する廃棄物導入管5
と、該廃棄物導入管5と焼却炉10との連結部に設けら
れた分散機6と、該分散機の上流側廃棄物導入管5内に
配置された、エアーシール装置21とこれに押圧された
シール板22と、該エアーシール装置21を駆動するモ
ータ7と、前記シール板22の傾斜角度を検出するリミ
ットスイッチ18と、前記焼却炉1の流動層1および空
塔部15にそれぞれ配置された温度検出器19および2
0と、焼却炉10の冷却部11の出口に設けられた酸素
濃度検出機24と、前記LIS18、温度検出機19、
20および酸素濃度検出機24の検出データを基に前記
エアーシール装置21の回転数、一次空気量、二次空気
量、流動層1への補助燃料または水の添加量等をコント
ロールするコンピュータ9とから主として構成されてい
る。25は水または補助燃料の供給管、26および27
はそれぞれ補助燃料および水の流量調節バルブである。
【0017】このような構成において、一次空気ブロア
16により、一次空気供給管12、散気ノズル4を経て
焼却炉10内に供給された一次空気2は、例えば砂等か
らなる流動媒体を流動して流動層1を形成する。一方、
廃棄物導入管5からエアーシール装置および分散機6を
経て前記流動層1にその上方から導入さた廃棄物8は流
動層1でガス化、分解されて燃焼する。このとき廃棄物
8に大きな塊が含まれていなかったり、廃棄物の供給量
が安定していると、エアーシール装置21の各ポケット
に廃棄物が一様に分配して導入されるので、シール板2
2が上方に回転移動することはないが、廃棄物8中に大
きな塊があったり、導入量が極端に多くなって前記ポケ
ットに収納しきれなくなると、廃棄物はポケットの上方
にはみ出し、前記シール板22を押し上げる。押上られ
たシール板22は軸23を回転軸として上方に回転し、
この変位量をリミットスイッチ18が検出する。次にこ
の検出信号がコンピュータ9に送られ、該コンピュータ
9によって前記エアーシール装置21の回転数が制御さ
れ、多量に導入された余剰の廃棄物に相当するだけの廃
棄物量が低減され、全体として投入量が一定になるよう
に調節される。
【0018】一方、一時的に多量に投入される廃棄物を
安定燃焼するために、前記リミットスイッチ18による
検出信号を基に前記コンピュータ9で一次空気量、二次
空気量、炉床温度、炉内温度のうち少なくとも1つが制
御される。すなわち、前記シール板22の傾斜角度が変
化し、一時的に廃棄物の大きな塊が投入されたか、また
は廃棄物投入量の一時的な増大が検出されたときは、例
えば一次空気量を絞り、その減少分に相当する空気を、
例えば二次空気とともに供給して全体の空気比を保持す
ることにより流動層でのガス化、分解の鈍化と床燃焼の
緩慢化が促進されるとともに、空塔部での高酸素濃度燃
焼とで完全燃焼が図られる。また廃棄物投入量が一時的
に増大したことを検知したときなどは、補助燃料の流量
調節バルブ26を開いて流動層内へ補助燃料として、例
えばオイルを補給し、炉内温度の低下が防止される。こ
のようにして廃棄物導入量の一時的な増大に対して種々
の燃焼条件が制御され、全体として安定した完全燃焼が
継続される。
【0019】本実施例によれば、廃棄物導入管5と焼却
炉10との連結部に配置されたエアーシール装置のシー
ル板の傾斜角度により廃棄物投入量の急激な増大を予め
検出し、これを基にしてエアーシール装置21の回転数
を制御して廃棄物の安定供給を図ることができる。ま
た、廃棄物の大幅な増大を予め感知してそれに見合った
燃焼条件を前もって設定することができるので、不完全
燃焼を起こすことなく安定した焼却処理を継続すること
ができる。
【0020】
【発明の効果】本願の請求項1に記載された発明によれ
ば、廃棄物導入管に設けられたエアーシール装置のシー
ル板の移動角度を監視することにより、流動層に導入さ
れる廃棄物投入量の大幅な増大を予め検出し、これを基
に給じん機の回転数を制御して廃棄物投入量を安定させ
ることができる。
【0021】請求項2に記載された発明によれば、廃棄
物の急激な増大に対しては、燃焼条件を前もって制御し
て完全燃焼を図ることができ、不完全燃焼を生ずること
なく安定した廃棄物の焼却処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す装置系統図である。
【図2】本発明の原理を説明する説明図である。
【図3】図2の一部詳細図である。
【図4】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】 1…流動層、2…一次空気、3…二次空気、4…散気ノ
ズル、6…分散機、7…モータ、8…廃棄物、9…コン
ピュータ、10…焼却炉、12…一次空気供給管、13
…二次空気供給管、15…空塔部、18…リミットスイ
ッチ、19、20…温度検出器、21…エアーシール装
置、22…シール板、24…酸素濃度検出器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−191203(JP,A) 特開 平4−222314(JP,A) 特開 昭62−182513(JP,A) 特開 昭61−46813(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/50 ZAB F23G 5/30 ZAB

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転式のシール板を有するエアーシール
    装置を経て炉内に投入される廃棄物を一次空気による流
    動層の形成下で焼却し、未燃分を二次空気で燃焼する廃
    棄物焼却炉の燃焼制御方法であって、前記エアーシール
    装置のシール板の傾斜角度を監視し、この傾斜角度を基
    に廃棄物投入量の変動を検知し、前記エアーシール装置
    の給じん機の回転数を制御して廃棄物投入量を調節する
    ことを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。
  2. 【請求項2】 回転式のシール板を有するエアーシール
    装置を経て炉内に投入される廃棄物を一次空気による流
    動層の形成下で焼却し、未燃分を二次空気で燃焼する廃
    棄物焼却炉の燃焼制御方法であって、前記エアーシール
    装置のシール板の傾斜角度を監視し、この傾斜角度を基
    に廃棄物投入量の変動を検知し、炉床温度または炉内温
    度を前もって制御することを特徴とする廃棄物焼却炉の
    燃焼制御方法。
JP3033007A 1991-02-27 1991-02-27 廃棄物焼却炉の燃焼制御方法 Expired - Lifetime JP3021062B2 (ja)

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KR20200058931A (ko) * 2018-11-20 2020-05-28 (주)유성 스토커 소각로에 적용되는 푸셔방식 연료투입 장치

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KR102145631B1 (ko) * 2018-11-20 2020-08-18 (주)유성 스토커 소각로에 적용되는 푸셔방식 연료투입 장치

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