JP3651343B2 - Garbage incinerator that suppresses dioxins in exhaust gas - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中のダイオキシン類を抑制することができるごみ焼却装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、排ガス中のダイオキシン類を除去する技術として、例えば排ガス中に活性炭を添加して吸着する方法があった。この方法では、大きな表面積を持つ活性炭が排ガス中のダイオキシン類を吸着して、排ガス中からダイオキシン類を除去する。
他のダイオキシン類の除去方法としては、バグフィルタの運転温度を低くして、ダイオキシン類の状態を気体から液体又は固体の状態する方法があった。この方法では、排ガス中のダイオキシン類をバグフィルタを通過させずに飛灰とともにバグフィルタで補足する。
【0003】
また、排ガス中のダイオキシン類の発生を抑制する方法として、例えば、特開平10−148319号公報に開示するように、水噴霧量と二次燃焼空気量を操作してピーク状のCO濃度を抑えることで、ダイオキシンの発生を低減する燃焼制御方法がある。
さらに、他の燃焼制御方法として、例えば、特開平10−220727号公報に開示するように、排ガス中のクロロベンゼン類もしくはクロロフェノール類を計測し、その計測値に基づいて、ゴミの供給量、燃焼空気量、水噴霧量を操作して、ダイオキシン類を低減する燃焼制御方法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の排ガス中のダイオキシン類の除去方法では、排ガス中のダイオキシン類の濃度をオンラインで直接測定できないために、ダイオキシン類の濃度に応じて活性炭の供給量やバグフィルタの運転温度を調整することができなかった。
ところで、焼却炉の立ち上げ後における定常運転では、通常、自動燃焼制御によって安定な燃焼が実現されており、CO濃度が低く抑えられている。このため、排ガス中のCO濃度は一般にダイオキシン類と相関が高いといわれているが、排ガス中のCO濃度が低い領域では、図4に示すように、必ずしもダイオキシンとの相関が高いとは限らない。
【0005】
通常、焼却炉の立ち上げ作業終了後から定常運転に移行すると、CO濃度が低い運転がなされる。しかしながら、焼却炉の構造とボイラチューブの配置に依存して、ボイラ内の排ガスの流れが遅くなり、800℃〜900℃にある排ガスが200℃〜300℃程度の蒸気温度まで低下するときに、ダイオキシンの再合成温度領域(200℃〜500℃)を通過し、ボイラ内でダイオキシン類が増加する。ただし、定常運転が継続され、時間の経過と共に、流速が遅い部分に飛灰などのダストが堆積すると、排ガスが再合成される温度領域を早く通過するために、ダイオキシンの再合成量が減少する。このため、焼却炉出口でのダイオキシンの発生量を燃焼制御で抑えることはできるが、ボイラ内でのダイオキシンの再合成量を抑制することができない。
【0006】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、排ガス中のダイオキシン類を抑制することができるごみ焼却装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ごみ焼却炉と、ごみ焼却炉から排出した排ガスの熱交換を行うボイラと、ボイラから排出した排ガスを処理する排ガス処理部と、ごみ焼却炉の燃焼部と、燃焼部を制御する燃焼制御部と、排ガス処理部と燃焼部を制御する制御部とを備え、ごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数及びボイラ内の排ガス温度の両者に基づいて、排ガス処理部及び燃焼部の両者又はいずれか一方を操作、調整するようにした排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置である。
【0008】
また、ごみ焼却炉と、ごみ焼却炉から排出した排ガスの熱交換を行うボイラと、ボイラから排出した排ガスを処理する排ガス処理部と、ごみ焼却炉の燃焼部と、燃焼部を制御する燃焼制御部と、排ガス処理部と燃焼部を制御する制御部とを備え、ごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数及びボイラ入口の排ガス温度とボイラ内の排ガス温度との差の両者に基づいて、排ガス処理部及び燃焼部の両者又はいずれか一方を操作、調整するようにした排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置である。
【0009】
さらに、排ガス処理部における操作が、排ガスを低温状態にする低温バグフィルタ操作及び排ガス中に活性炭を添加する活性炭吸着操作の両者又はいずれか一方からなる排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置である。
また、燃焼部における調整が、給塵速度、火格子速度及び燃焼空気量の少なくとも一つを変更することによる焼却量の調整である排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置である。
【0010】
さらに、ごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、及びボイラ内の排ガス温度若しくはボイラ入口の排ガス温度とボイラ内の排ガス温度との差の両者を基にしてダイオキシン除去装置運転指数を定め、この指数に応じて排ガス処理部及び燃焼部の両者又はいずれか一方を操作、調整するようにした排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1の構成図で、排ガス中のダイオキシン類を抑制することができる全連型のごみ焼却装置を示す。1はごみ焼却炉、2はごみ焼却炉1に接続されて排ガスの熱交換を行うボイラである。3はボイラ2に接続され、ボイラ2を通過した排ガスに水を噴霧して減温するバグフィルタ温度調整装置、4はバグフィルタ温度調整装置3に接続され、バグフィルタ温度調整装置3で減温された排ガス中に活性炭を供給してダイオキシンを吸着させる活性炭供給装置、5は活性炭供給装置4に接続され、活性炭供給装置4において活性炭に吸着されたダイオキシンを飛灰とともに回収するバグフィルタであり、これらによって排ガス処理部Aが構成されている。なお、バグフィルタ5の運転温度を低くすると、ダイオキシンが気体状態から液体状態又は固体状態となるため、同様に飛灰とともにダイオキシンを回収することができる。
【0012】
6はごみ焼却炉1に対して所定の給塵速度を付与する給塵装置、7は所定の火格子速度を付与する火格子装置、8は所定の燃焼空気量を付与する燃焼空気装置で、これらによって燃焼部Bが構成されている。9は給塵装置6、火格子装置7及び燃焼空気装置8からなる燃焼部Bに指令を与えて燃焼を制御する燃焼制御部である。なお、10は排ガスの温度を検出する排ガス温度計である。
11は制御部で、排ガス温度計10から情報を得ると共に、バグフィルタ温度調整装置3、活性炭供給装置4及び燃焼制御部9に指令を与える。
【0013】
本実施の形態は、上記の様に構成したごみ焼却装置において、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内の排ガス温度の両者に基づいて排ガス処理部Aを操作して運転し、ごみ焼却炉1の排ガス中のダイオキシン類を抑制するものである。この場合、排ガス処理は、排ガス処理部Aにおいて、排ガス中に活性炭を添加する活性炭吸着及び/又は低温バグフィルタによって行われるものであり、これによってごみ焼却炉1の排ガス中のダイオキシン類を抑制する。
【0014】
図2はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数に対する、ボイラ2出口のダイオキシン濃度とボイラ2内の排ガス温度の関係を示した線図で、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の日数が経過すると、ボイラ2出口のダイオキシン濃度が減少するとともに、ボイラ2内の排ガス温度が上昇することを示している。
すなわち、定常運転が継続され、時間の経過とともに、排ガスの流速が遅い部分には飛灰などのダストが堆積すると、排ガスの滞留する箇所が減るため、ボイラ2内の排ガスが再合成の温度領域を早く通過する。これにより、ダイオキシンの再合成量が減少するとともに、熱回収の効率が落ちるために、排ガス温度が上昇してくる。
【0015】
このため、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内の排ガス温度を参考にすれば、ダイオキシンの発生量が予想されることから、これらの情報を用いてダイオキシン濃度を低減する排ガス処理部Aを操作すれば、ダイオキシン濃度を直接に測定することなく、抑制することができる。
したがって、これらの情報を用いて、排ガス中への活性炭の添加量やバグフィルタの運転温度を調整することができ、これによって、排ガス中のダイオキシン類を抑制することができる。
【0016】
上記のように構成した実施の形態1の作用を説明する。ごみ焼却炉1からダイオキシンを含んだ排ガスが排出され、ボイラ2で熱交換した後に、バグフィルタ温度調整装置3で水噴霧され、さらに減温される。こうして減温された排ガス中に、活性炭供給装置4から活性炭が供給される。活性炭が添加された排ガスはバグフィルタ5に至り、ここで活性炭に吸着したダイオキシンが飛灰とともに回収される。このとき、バグフィルタ5の運転温度を低くすることで、ダイオキシンが気体状から液体状又は固体状となり、同様に飛灰とともにダイオキシンを回収することができる。
【0017】
ところで、図2に示すように、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の日数が経過すると、ボイラ2出口のダイオキシン濃度が減少するとともに、ボイラ2内の排ガス温度が上昇してくる。したがって、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の日数の経過が短い場合は、通常のダイオキシン類除去装置の運転状態よりも高い除去率で運転する。また、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の日数が十分経過した後には、通常のダイオキシン類除去装置の運転状態にする。
【0018】
実施の形態1によれば、全連型のごみ焼却装置において、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内の排ガス温度に基づいて排ガス処理部Aを操作するようにしたので、ごみ焼却炉1の排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。これにより、活性炭の運転コストを削減することができる。また、飛灰中の活性炭も減るため、飛灰処理の負荷を軽減できる。さらに、ダイオキシンの多いときのみ排ガスの温度を下げるため、排ガスの温度低下による設備の腐食を防ぐことができる。
【0019】
[実施の形態2]
実施の形態2は、排ガス処理部Aを操作して排ガス中のダイオキシン類を抑制する全連型のごみ焼却装置に関するものであって、ごみ焼却装置の構成図は実施の形態1に示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
本実施の形態は、図1に示すごみ焼却装置において、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内における排ガス温度に基づいて、排ガス処理部Aを操作して運転し、ごみ焼却炉1における排ガス中のダイオキシン類を抑制するようにしたものである。
【0020】
この場合、焼却量や活性炭の種類、供給位置、又は、バグフィルタの仕様等によって、ダイオキシンの除去特性が異なるため、通常運転における活性炭の供給量やバグフィルタの運転温度を基準にしたダイオキシン除去装置運転指数を用いて、活性炭の供給量やバグフィルタの運転温度を操作するようにしたものである。ここで、ダイオキシン除去装置運転指数が1のときを通常の運転状態の値とし、この値が高いほどダイオキシンの除去率が高くなるものとする。
図3はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内における排ガス温度に対するダイオキシン除去装置運転指数を示した線図で、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内の排ガス温度を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を変更するようにしたものである。
【0021】
まず、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を操作する場合を説明する。制御部11に立ち上げの日付の情報が入力され、制御部11内の時計を基にして、経過日数からダイオキシン除去装置運転指数を求める。この指数に応じて、活性炭の供給量、バグフィルタの運転温度が決定され、それぞれの情報が活性炭供給装置4、バグフィルタ温度調整装置3に送られる。
【0022】
次に、ボイラ2内の排ガス温度を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を操作する場合を説明する。制御部11に排ガス温度計10から温度情報が入力され、排ガス温度の経過からダイオキシン除去装置運転指数kxを、kx=k1×(td−tf)+k0、で示される式(以下、第1式という)によって求める。
なお、tdは、ボイラ2内の排ガス温度の一日の平均値、tfは立ち上げから十分時間が経ったときのボイラ2内の排ガス温度、k1,k0,tkは制御パラメーターであり、abs(td−tf)<tkとなったときは、それ以後、kx=1とする。
【0023】
ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数とボイラ2内における排ガス温度を組み合わせたときは、第1式において、経過日数が所定の日数以上となったときに、計算を打ち切り、kx=1とする。
こうして、第1式で示される指数に応じて、活性炭の供給量やバグフィルタの運転温度が決定され、それぞれの情報が、活性炭供給装置4やバグフィルタ温度調整装置3に送られる。
その他の構成、作用は、実施の形態1で示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
【0024】
実施の形態2によれば、全連型のごみ焼却装置において、ごみ焼却炉1の立ち上げ後における経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後における経過日数及びボイラ2内の排ガス温度に基づいて、ダイオキシン除去装置運転指数を変更し、排ガス処理部Aを操作するようにしたので、ごみ焼却炉1における排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。これにより、活性炭の運転コストを削減することができ、また、飛灰中の活性炭も減るため、飛灰処理の負荷を軽減できる。さらに、ダイオキシンの多いときのみに排ガスの温度を下げるため、排ガスの温度低下による設備の腐食を防ぐことができる。
【0025】
[実施の形態3]
実施の形態3は、燃焼部Bを操作して排ガス中のダイオキシン類を抑制する全連型のごみ焼却装置に関するものであって、ごみ焼却装置の構成図は実施の形態1に示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
本実施の形態は、図1に示すごみ焼却装置において、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ内における排ガス温度に基づいて、燃焼部Bを調整して運転し、ごみ焼却炉1における排ガス中のダイオキシン類を抑制するようにしたものである。
【0026】
図2はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数に対する、ボイラ2出口のダイオキシン濃度とボイラ2内の排ガス温度の関係を示した線図で、ごみ焼却炉1における立ち上げ後の日数が経過すると、ボイラ2出口におけるダイオキシン濃度が減少するとともに、ボイラ2内における排ガス温度が上昇することを示している。
すなわち、定常運転が継続され、時間の経過とともに、排ガスの流速が遅い部分には飛灰などのダストが堆積すると、排ガスの滞留する箇所が減るため、ボイラ2内の排ガスが再合成の温度領域を早く通過する。これにより、ダイオキシンの再合成量が減少するとともに、熱回収の効率が落ちるために、排ガス温度が上昇してくる。
【0027】
このため、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の数日間だけ、焼却量を通常運転より多くすることによって、ごみ焼却炉1出口の排ガス温度を上げ、排ガス量を増やすことで、ボイラ2内に排ガスが入るときの排ガス温度が上がり、ガス量が増える。こうして、ボイラ2内の排ガスの通過時間を短くして、滞留時間を減らすことにより、ボイラ2内での再合成量を少なくすることができる。
この場合、ダイオキシン除去装置運転指数を用いて運転することができ、通常の焼却量で、立ち上げ後、十分日数が経過した場合のダイオキシン除去装置運転指数を1とする。この値が高いほど、ダイオキシンの再合成量が高くなるものとする。
【0028】
図3はごみ焼却炉1における立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1における立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内の排ガス温度に対するダイオキシン除去装置運転指数を示した線図で、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2内の排ガス温度を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を変更するようにしたものである。
【0029】
まず、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を操作する場合を説明する。制御部11に立ち上げの日付の情報が入力され、制御部11内の時計を基にして、経過日数からダイオキシン除去装置運転指数を求める。この指数に応じて、燃焼制御部9において処理する燃焼量の設定値を変更し、その設定値に応じた信号が、給塵装置6、火格子装置7、燃焼空気装置8からなる燃焼部Bに送られる。こうして、給塵装置6から所定の給塵速度、火格子装置7から所定の火格子速度、燃焼空気装置8から所定の燃焼空気量が付与される。
【0030】
次に、ボイラ2内の排ガス温度を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を操作する場合を説明する。制御部11に排ガス温度計10から温度情報が入力され、排ガス温度の経過から、ダイオキシン除去装置運転指数kxを、kx=k2×(td−tf)+k3、で示される式(以下、第2式という)から求める。
なお、tdは、ボイラ2内の排ガス温度の一日の平均値、tfは立ち上げから十分時間が経ったときのボイラ2内の排ガス温度、k2,k3,tkは制御パラメーターである。abs(td−tf)<tkとなったときは、それ以降kx=1とする。
ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数とボイラ2内における排ガス温度とを組み合わせたときは、第2式において、経過日数が所定の日数以上となったときに計算を打ち切り、kx=1とする。
【0031】
こうして、第2式で示される指数に応じ、燃焼制御部9において処理する焼却量の設定値を変更し、その設定値に応じた信号が給塵装置6、火格子装置7、燃焼空気装置8に送られ、これにより、給塵装置6から所定の給塵速度、火格子装置7から所定の火格子速度、燃焼空気装置8から所定の燃焼空気量が付与される。
その他の構成、作用は、実施の形態1で示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
【0032】
実施の形態3によれば、全連型のごみ焼却装置において、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ内の排ガス温度に基づいて、ダイオキシン除去装置運転指数を変更し、焼却量を調整したので、ごみ焼却炉1における排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。これにより、活性炭の運転コストを削減することができ、また、飛灰中の活性炭も減るため、飛灰処理の負荷を軽減できる。さらに、ダイオキシンの多いときのみに排ガスの温度を下げるため、排ガス温度の低下による設備の腐食を防ぐことができる。
【0033】
[実施の形態4]
実施の形態1は排ガス処理部Aを操作して排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置に関し、実施の形態2はダイオキシン除去装置運転指数を用いて排ガス処理部Aを操作し排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置に関し、また、実施の形態3はダイオキシン除去装置運転指数を用いて燃焼部Bを調整し排ガス中のダイオキシン類を抑制するごみ焼却装置に関するものであるが、実施の形態4は、排ガス処理部A及び燃焼部Bの両者を操作、調整し、排ガス中のダイオキシン類を抑制するようにしたごみ焼却装置に関するものである。この場合、排ガス処理部A及び燃焼部Bの両者の操作、調整に際して、ダイオキシン除去装置運転指数を用いて排ガス中のダイオキシン類を抑制するようにしてもよい。
その他の、構成、作用、効果は、実施の形態1〜3に示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
【0034】
[実施の形態5]
図5は本発明の実施の形態5の構成図で、排ガス中のダイオキシン類を抑制することができる全連型のごみ焼却装置を示す。なお、図1と同一部分には同じ符号を付し、説明を省略する。10a,10bは排ガスの温度を検出する第1、第2の排ガス温度計で、第1の排ガス温度計10aはボイラ2の入口に、第2の排ガス温度計10bはボイラ2内に設けてある。
【0035】
本実施の形態は、図5に示すごみ焼却装置において、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差に基づいて、排ガス処理部Aを操作、調整して運転し、ごみ焼却炉1における排ガス中のダイオキシン類を抑制するようにしたものである。
【0036】
ボイラ2内の排ガス温度は、ごみ焼却炉1の立ち上げ経過日数とともに上昇するが、ボイラ2の入口の排ガス温度は上流側の炉内ごみの燃焼状態や焼却量によって異なり、例えば焼却量が多い場合には、ボイラ2の入口の排ガス温度は高くなる。このとき、ごみ焼却炉1の立ち上げ経過日数だけでなく、上流側の燃焼状態に依存して、下流側のボイラ2内の排ガス温度も高くなる場合がある。このため、ボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差を利用することで、上流側の燃焼状態の変動分を相殺することができる。
図6はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差に対するダイオキシン除去装置運転指数を示した線図で、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を変更するようにしたものである。
【0037】
ボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差を基にして、ダイオキシン除去装置運転指数を操作する場合を説明する。制御装置11に第1の排ガス温度計10aと第2の排ガス温度計10bからの温度情報が入力され、その温度差の経過から、ダイオキシン除去装置運転指数Kxを、kx=k5×(tdef −trdef )+k4、で示される式(以下、第3式という)から求める。
なお、tdef は、ボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度のそれぞれ1日の平均値の差、trdef は立ち上げから十分時間が経過したときのボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差、k5,k4,tkdef は制御パラメータであり、abs(tdef−trdef )<tkdefとなったときは、それ以降、kx=1とする。
【0038】
ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数と、ボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差を組み合わせたときは、第3式において、経過日数が所定の日数以上となったときに、計算を打ち切り、kx=1とする。
この指数に応じて、活性炭の供給量又はバグフィルタ5の運転温度が決定され、それぞれの情報が活性炭供給装置4又はバグフィルタ温度調整装置3に送られる。
その他の構成、作用は、実施の形態1で示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
【0039】
上記の説明では、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差に基づいて、排ガス処理部Aを操作、調整して運転し、ごみ焼却炉1における排ガス中のダイオキシン類を抑制するようにしたものであるが、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差に基づいて、燃焼部Bを操作、調整して運転し、又は排ガス処理部A及び燃焼部Bの両者を操作、調整して運転し、ごみ焼却炉1における排ガス中のダイオキシン類を抑制するようにしたものであってもよい。
【0040】
実施の形態5によれば、ごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉1の立ち上げ後の経過日数及びボイラ2の入口の排ガス温度とボイラ2内の排ガス温度との差に基づいて、ダイオキシン除去装置運転指数を変更し、排ガス処理部A及び/又は燃焼部Bを操作、調整するようにしたので、排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるごみ焼却装置は、ごみ焼却炉と、ごみ焼却炉から排出した排ガスの熱交換を行うボイラと、ボイラから排出した排ガスを処理する排ガス処理部と、ごみ焼却炉の燃焼部と、燃焼部を制御する燃焼制御部と、排ガス処理部と燃焼部を制御する制御部とを備え、ごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数及びボイラ内における排ガス温度の両者に基づいて、排ガス処理部及び燃焼部の両者又はいずれか一方を操作、調整するようにしたので、排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。
【0042】
また、ごみ焼却炉と、ごみ焼却炉から排出した排ガスの熱交換を行うボイラと、ボイラから排出した排ガスを処理する排ガス処理部と、ごみ焼却炉の燃焼部と、燃焼部を制御する燃焼制御部と、排ガス処理部と燃焼部を制御する制御部とを備え、ごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数及びボイラ入口の排ガス温度とボイラ内の排ガス温度との差の両者に基づいて、排ガス処理部及び燃焼部の両者又はいずれか一方を操作、調整するようにしたので、排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。
【0043】
さらに、排ガス処理部における操作が、排ガスを低温状態にする低温バグフィルタ操作及び排ガス中に活性炭を添加する活性炭吸着操作の両者又はいずれか一方からなるようにしたので、排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。また、活性炭の運転コストを削減することができ、そのうえ飛灰中の活性炭も減るため、飛灰処理の負荷を軽減できる。さらに、ダイオキシンの多いときのみに排ガスの温度を下げるため、排ガス温度低下による設備の腐食を防ぐことができる。
【0044】
また、燃焼部における調整が、給塵速度、火格子速度及び燃焼空気量の少なくとも一つを変更することによる焼却量の調整であるようにしたので、排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。また、活性炭の運転コストを削減することができ、そのうえ、飛灰中の活性炭も減るため、飛灰処理の負荷を軽減できる。さらに、ダイオキシンの多いときのみに排ガスの温度を下げるため、排ガス温度低下による設備の腐食を防ぐことができる。
【0045】
さらに、ごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、又はごみ焼却炉の立ち上げ後の経過日数、及びボイラ内の排ガス温度若しくはボイラ入口の排ガス温度とボイラ内の排ガス温度との差の両者を基にしてダイオキシン除去装置運転指数を定め、この指数に応じて排ガス処理部及び燃焼部の両者又はいずれか一方を操作、調整するようにしたので、排ガス中のダイオキシン類を効率的に抑制することができる。また、活性炭の運転コストを削減することができ、そのうえ、飛灰中の活性炭も減るため、飛灰処理の負荷を軽減できる。さらに、ダイオキシンの多いときのみに排ガスの温度を下げるため、排ガス温度低下による設備の腐食を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の構成図である。
【図2】炉の立ち上げ後の経過日数に対するボイラ出口のダイオキシン濃度とボイラ内の排ガス温度を示した線図である。
【図3】炉の立ち上げ後の経過日数又はボイラ内の排ガス温度に対するダイオキシン除去装置運転指数を示した線図である。
【図4】炉の立ち上げ後の経過日数に対するボイラ出口のダイオキシン濃度と排ガス中のCO濃度を示した線図である。
【図5】本発明の実施の形態5の構成図である。
【図6】炉の立ち上げ後の経過日数又はボイラ入口の排ガス温度とボイラ内の排ガス温度との差に対するダイオキシン除去装置運転指数を示した線図である。
【符号の説明】
1 ごみ焼却炉
2 ボイラ
3 バグフィルタ温度調節装置
4 活性炭供給装置
5 バグフィルタ
6 給塵装置
7 火格子装置
8 燃焼空気装置
9 燃焼制御部
10 排ガス温度計
10a 第1の排ガス温度計
10b 第2の排ガス温度計
11 制御部
A 排ガス処理部
B 燃焼部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste incinerator capable of suppressing dioxins in exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique for removing dioxins in exhaust gas, for example, there has been a method of adding and adsorbing activated carbon in exhaust gas. In this method, activated carbon having a large surface area adsorbs dioxins in exhaust gas and removes dioxins from the exhaust gas.
As another method for removing dioxins, there is a method in which the operation temperature of the bag filter is lowered to change the state of the dioxins from a gas to a liquid or solid state. In this method, dioxins in the exhaust gas are supplemented by the bag filter together with the fly ash without passing through the bag filter.
[0003]
Further, as a method for suppressing the generation of dioxins in the exhaust gas, for example, as disclosed in JP-A-10-148319, the water spray amount and the secondary combustion air amount are manipulated to suppress the peak CO concentration. Thus, there is a combustion control method that reduces the generation of dioxins.
Further, as another combustion control method, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-220727, chlorobenzenes or chlorophenols in exhaust gas are measured, and based on the measured values, the amount of dust supply, combustion There is a combustion control method in which dioxins are reduced by manipulating the amount of air and the amount of water spray.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In conventional methods for removing dioxins in exhaust gas, the concentration of dioxins in exhaust gas cannot be directly measured online, so the supply amount of activated carbon and the operating temperature of the bag filter can be adjusted according to the concentration of dioxins. could not.
By the way, in steady operation after starting up the incinerator, usually, stable combustion is realized by automatic combustion control, and the CO concentration is kept low. For this reason, it is said that the CO concentration in the exhaust gas is generally highly correlated with dioxins, but in the region where the CO concentration in the exhaust gas is low, the correlation with dioxin is not necessarily high as shown in FIG. .
[0005]
Normally, when the operation is shifted to the steady operation after the start-up operation of the incinerator, the operation with a low CO concentration is performed. However, depending on the structure of the incinerator and the arrangement of the boiler tube, the flow of exhaust gas in the boiler is slow, and when the exhaust gas at 800 ° C to 900 ° C falls to a steam temperature of about 200 ° C to 300 ° C, It passes through the re-synthesis temperature range (200 ° C. to 500 ° C.) of dioxin, and dioxins increase in the boiler. However, steady operation is continued, and as time passes, dust such as fly ash accumulates in the part where the flow rate is slow, so that the amount of dioxin resynthesis decreases because the exhaust gas quickly passes through the temperature range where it is recombined. . For this reason, although the generation amount of dioxins at the incinerator outlet can be suppressed by combustion control, the amount of dioxin resynthesis in the boiler cannot be suppressed.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a waste incinerator capable of suppressing dioxins in exhaust gas.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention controls a waste incinerator, a boiler that performs heat exchange of exhaust gas discharged from the waste incinerator, an exhaust gas treatment unit that processes the exhaust gas discharged from the boiler, a combustion unit of the waste incinerator, and a combustion unit A combustion control unit, an exhaust gas processing unit and a control unit for controlling the combustion unit, Based on both the number of days that have passed since the start of the waste incinerator, or the number of days that have passed since the start of the waste incinerator, and the exhaust gas temperature in the boiler, This is a waste incinerator that suppresses dioxins in exhaust gas by operating and adjusting either or both of the exhaust gas treatment part and the combustion part.
[0008]
Also, a waste incinerator, a boiler that performs heat exchange of exhaust gas discharged from the waste incinerator, an exhaust gas treatment unit that processes exhaust gas discharged from the boiler, a combustion unit of the waste incinerator, and a combustion control that controls the combustion unit And a control unit that controls the exhaust gas processing unit and the combustion unit, Based on both the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator, or the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator, and the difference between the exhaust gas temperature at the boiler inlet and the exhaust gas temperature in the boiler, This is a waste incinerator that suppresses dioxins in exhaust gas by operating and adjusting either or both of the exhaust gas treatment part and the combustion part.
[0009]
Furthermore, the operation in the exhaust gas treatment unit is a waste incinerator that suppresses dioxins in the exhaust gas consisting of either or both of a low-temperature bag filter operation that brings the exhaust gas into a low temperature state and an activated carbon adsorption operation that adds activated carbon to the exhaust gas. is there.
Moreover, it is a waste incinerator which suppresses the dioxins in exhaust gas whose adjustment in a combustion part is adjustment of the incineration amount by changing at least one of a dust supply speed, a grate speed, and the amount of combustion air.
[0010]
further, Based on both the number of days since the start of the waste incinerator, or the number of days since the start of the waste incinerator, and the difference between the exhaust gas temperature in the boiler or the exhaust gas temperature at the boiler inlet and the exhaust gas temperature in the boiler This is a waste incinerator that suppresses dioxins in exhaust gas in which a dioxin removal device operation index is defined and either or both of the exhaust gas treatment section and the combustion section are operated and adjusted according to the index.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of Embodiment 1 of the present invention and shows a full-type waste incinerator capable of suppressing dioxins in exhaust gas. 1 is a waste incinerator and 2 is a boiler connected to the waste incinerator 1 for exchanging heat of exhaust gas. 3 is connected to the
[0012]
6 is a dust supplying device that gives a predetermined dust feeding speed to the
A control unit 11 obtains information from the
[0013]
This embodiment is a waste incinerator configured as described above. Based on both the number of days elapsed since startup of the waste incinerator 1 or the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 and the exhaust gas temperature in the
[0014]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the dioxin concentration at the outlet of the
That is, when the steady operation is continued and dust such as fly ash accumulates in the portion where the flow rate of the exhaust gas is slow with the passage of time, the number of places where the exhaust gas stays decreases. To pass quickly. As a result, the amount of dioxin re-synthesis is reduced and the efficiency of heat recovery is reduced, so that the exhaust gas temperature rises.
[0015]
For this reason, Elapsed days after startup of the waste incinerator 1 or elapsed days after startup of the waste incinerator 1 and exhaust gas temperature in the
Therefore, the amount of activated carbon added to the exhaust gas and the operation temperature of the bag filter can be adjusted using these pieces of information, and thereby dioxins in the exhaust gas can be suppressed.
[0016]
The operation of the first embodiment configured as described above will be described. Exhaust gas containing dioxin is discharged from the waste incinerator 1, and after heat exchange with the
[0017]
By the way, as shown in FIG. 2, when the number of days after the startup of the waste incinerator 1 elapses, the dioxin concentration at the outlet of the
[0018]
According to Embodiment 1, in the all-in-one type waste incinerator, Based on the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, or the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, and the exhaust gas temperature in the
[0019]
[Embodiment 2]
The second embodiment relates to an all-in-one type waste incinerator that operates the exhaust gas treatment section A to suppress dioxins in the exhaust gas, and the configuration diagram of the waste incinerator is shown in the first embodiment. The description is omitted since it is substantially the same.
The present embodiment is a waste incinerator shown in FIG. Based on the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, or the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, and the exhaust gas temperature in the
[0020]
In this case, the dioxin removal characteristics differ depending on the incineration amount, the type of activated carbon, the supply position, or the bag filter specifications, etc., so the dioxin removal device based on the activated carbon supply amount and the bag filter operating temperature in normal operation The operation index is used to control the supply amount of activated carbon and the operation temperature of the bag filter. Here, when the dioxin removal apparatus operation index is 1, the value of the normal operation state is set, and the higher the value, the higher the dioxin removal rate.
Figure 3 Dioxin removal device operation index with respect to the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 or the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 and the exhaust gas temperature in the
[0021]
First, the case where the dioxin removal apparatus operation index is operated based on the number of days that have elapsed since the start of the refuse incinerator 1 will be described. Information on the start date is input to the control unit 11, and the dioxin removal apparatus operation index is obtained from the elapsed days based on the clock in the control unit 11. In accordance with this index, the supply amount of activated carbon and the operating temperature of the bag filter are determined, and the respective information is sent to the activated
[0022]
Next, the case where the dioxin removal device operation index is operated based on the exhaust gas temperature in the
Here, td is an average value of the exhaust gas temperature in the
[0023]
When the elapsed days after startup of the waste incinerator 1 and the exhaust gas temperature in the
Thus, the supply amount of activated carbon and the operation temperature of the bag filter are determined according to the index shown in the first formula, and the respective information is sent to the activated
Other configurations and operations are substantially the same as those shown in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0024]
According to the second embodiment, in the all-in-one type waste incinerator, Based on the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, or the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, and the exhaust gas temperature in the
[0025]
[Embodiment 3]
The third embodiment relates to an all-in-one type waste incinerator that operates the combustion section B to suppress dioxins in exhaust gas, and the configuration diagram of the waste incinerator is the same as the case shown in the first embodiment. Since it is substantially the same, description is abbreviate | omitted.
The present embodiment is a waste incinerator shown in FIG. Based on the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, or the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, and the exhaust gas temperature in the boiler, The combustion section B is adjusted and operated to suppress dioxins in the exhaust gas in the waste incinerator 1.
[0026]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the dioxin concentration at the outlet of the
That is, when the steady operation is continued and dust such as fly ash accumulates in the portion where the flow rate of the exhaust gas is slow with the passage of time, the number of places where the exhaust gas stays decreases. To pass quickly. As a result, the amount of dioxin re-synthesis is reduced and the efficiency of heat recovery is reduced, so that the exhaust gas temperature rises.
[0027]
For this reason, by increasing the amount of exhaust gas at the outlet of the waste incinerator 1 and increasing the amount of exhaust gas by increasing the amount of incineration for more than a few days after the startup of the waste incinerator 1, the exhaust gas in the
In this case, the dioxin removal device operation index can be used for operation, and the dioxin removal device operation index is set to 1 when a sufficient number of days have elapsed after startup with a normal incineration amount. The higher this value, the higher the amount of dioxin resynthesis.
[0028]
Figure 3 Dioxin removal device operation index for the elapsed days after startup in the waste incinerator 1, or the elapsed days after startup in the waste incinerator 1 and the exhaust gas temperature in the
[0029]
First, the case where the dioxin removal apparatus operation index is operated based on the number of days that have elapsed since the start of the refuse incinerator 1 will be described. Information on the start date is input to the control unit 11, and the dioxin removal apparatus operation index is obtained from the elapsed days based on the clock in the control unit 11. In accordance with this index, the set value of the combustion amount to be processed in the
[0030]
Next, the case where the dioxin removal device operation index is operated based on the exhaust gas temperature in the
In addition, td is an average value of exhaust gas temperature in the
When the number of days elapsed after the startup of the waste incinerator 1 and the exhaust gas temperature in the
[0031]
Thus, the set value of the incineration amount to be processed in the
Other configurations and operations are substantially the same as those shown in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0032]
According to
[0033]
[Embodiment 4]
The first embodiment relates to a waste incinerator that operates the exhaust gas treatment unit A to suppress dioxins in the exhaust gas, and the second embodiment operates the exhaust gas treatment unit A using the dioxin removal device operation index to dioxin in the exhaust gas.
Other configurations, operations, and effects are substantially the same as those shown in the first to third embodiments, and thus description thereof is omitted.
[0034]
[Embodiment 5]
FIG. 5 is a configuration diagram of
[0035]
The present embodiment is a waste incinerator shown in FIG. Based on the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 or the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 and the difference between the exhaust gas temperature at the inlet of the
[0036]
The exhaust gas temperature in the
FIG. Dioxin removal device operation index for the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, or the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator 1, and the difference between the exhaust gas temperature at the inlet of the
[0037]
A case where the dioxin removal device operation index is operated based on the difference between the exhaust gas temperature at the inlet of the
T def Is the difference between the daily average values of the exhaust gas temperature at the inlet of the
[0038]
When the elapsed days after the start-up of the waste incinerator 1 and the difference between the exhaust gas temperature at the inlet of the
In accordance with this index, the supply amount of activated carbon or the operating temperature of the
Other configurations and operations are substantially the same as those shown in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0039]
In the above description, Based on the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 or the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 and the difference between the exhaust gas temperature at the inlet of the
[0040]
According to the fifth embodiment, Based on the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 or the number of days elapsed after startup of the waste incinerator 1 and the difference between the exhaust gas temperature at the inlet of the
[0041]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, a waste incinerator according to the present invention includes a waste incinerator, a boiler that performs heat exchange of exhaust gas discharged from the waste incinerator, and an exhaust gas treatment unit that processes the exhaust gas discharged from the boiler. A combustion section of a waste incinerator, a combustion control section that controls the combustion section, and a control section that controls the exhaust gas treatment section and the combustion section , Based on both the number of days since startup of the waste incinerator, or the number of days elapsed after startup of the waste incinerator and the exhaust gas temperature in the boiler, Since both or one of the exhaust gas treatment part and the combustion part is operated and adjusted, dioxins in the exhaust gas can be efficiently suppressed.
[0042]
Also, a waste incinerator, a boiler that performs heat exchange of exhaust gas discharged from the waste incinerator, an exhaust gas treatment unit that processes exhaust gas discharged from the boiler, a combustion unit of the waste incinerator, and a combustion control that controls the combustion unit And a control unit that controls the exhaust gas processing unit and the combustion unit, Based on both the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator, or the number of days that have elapsed since startup of the waste incinerator, and the difference between the exhaust gas temperature at the boiler inlet and the exhaust gas temperature in the boiler, Since both or one of the exhaust gas treatment part and the combustion part is operated and adjusted, dioxins in the exhaust gas can be efficiently suppressed.
[0043]
Furthermore, since the operation in the exhaust gas treatment section consists of either or both of a low-temperature bag filter operation that brings the exhaust gas into a low temperature state and an activated carbon adsorption operation that adds activated carbon to the exhaust gas, dioxins in the exhaust gas are efficiently used. Can be suppressed. Moreover, since the operating cost of activated carbon can be reduced and the activated carbon in the fly ash is reduced, the load of the fly ash treatment can be reduced. Furthermore, since the temperature of the exhaust gas is lowered only when there is a large amount of dioxin, it is possible to prevent the equipment from being corroded due to a decrease in the exhaust gas temperature.
[0044]
In addition, since the adjustment in the combustion section is the adjustment of the incineration amount by changing at least one of the dust supply speed, the grate speed, and the combustion air amount, dioxins in the exhaust gas are efficiently suppressed. be able to. Moreover, since the operating cost of activated carbon can be reduced, and the activated carbon in fly ash is reduced, the load of fly ash treatment can be reduced. Furthermore, since the temperature of the exhaust gas is lowered only when there is a large amount of dioxin, the equipment can be prevented from corroding due to a decrease in the exhaust gas temperature.
[0045]
further, Based on both the number of days since the start of the waste incinerator, or the number of days since the start of the waste incinerator, and the difference between the exhaust gas temperature in the boiler or the exhaust gas temperature at the boiler inlet and the exhaust gas temperature in the boiler Since the dioxin removal device operation index is defined and either or both of the exhaust gas treatment section and the combustion section are operated and adjusted according to the index, dioxins in the exhaust gas can be efficiently suppressed. Moreover, since the operating cost of activated carbon can be reduced, and the activated carbon in fly ash is reduced, the load of fly ash treatment can be reduced. Furthermore, since the temperature of the exhaust gas is lowered only when there is a large amount of dioxin, the equipment can be prevented from corroding due to a decrease in the exhaust gas temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the dioxin concentration at the boiler outlet and the exhaust gas temperature in the boiler with respect to the number of days that have elapsed since the furnace was started up.
FIG. 3 is a diagram showing a dioxin removal device operation index with respect to the number of days elapsed after startup of the furnace or the exhaust gas temperature in the boiler.
FIG. 4 is a diagram showing the dioxin concentration at the boiler outlet and the CO concentration in the exhaust gas with respect to the number of days that have elapsed since the furnace was started up.
FIG. 5 is a configuration diagram of
FIG. 6 is a diagram showing a dioxin removal apparatus operation index with respect to the number of days elapsed after the furnace is started up or the difference between the exhaust gas temperature at the boiler inlet and the exhaust gas temperature in the boiler.
[Explanation of symbols]
1 Waste incinerator
2 Boiler
3 Bag filter temperature control device
4 Activated carbon supply equipment
5 Bug filters
6 Dust supply device
7 Grate device
8 Combustion air device
9 Combustion control unit
10 Exhaust gas thermometer
10a First exhaust gas thermometer
10b Second exhaust gas thermometer
11 Control unit
A exhaust gas treatment section
B Combustion section
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