JP3686448B2 - Waste melting furnace charge stock level control method - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本願発明は、一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を熱分解して溶融する廃棄物溶融炉の操業方法に関し、特に、溶融炉内のストックレベルを適正に保つ装入物ストックレベル制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
シャフト炉方式の廃棄物溶融炉による廃棄物処理は、炉に装入された一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て、廃棄物をスラグとして取り出すものである。
【0003】
前記溶融炉は、円形断面のシャフト型の炉体をしており、炉内に装入された廃棄物を乾燥、熱分解、燃焼及び溶融させるために、燃料であるコークスを燃焼させる。前記コークス燃焼のために、炉体の下部には複数段の羽口が設けられ、これら羽口のうち、炉床部近くに配置された下段羽口は酸素を富化した空気を吹き込み、また、廃棄物を燃焼させるために、下段羽口の上に配置された上段羽口は空気を吹き込むようになっている。
【0004】
前記廃棄物溶融炉の操業では、炉内において、装入物中の可燃分が熱分解して熱分解残渣が発生する。発生した熱分解残渣は羽口から送られてきた空気によって燃焼するかあるいは炉内に堆積していくが、微細なもののうち、羽口から送られてきた酸素によって燃焼されない熱分解残渣は、気流にのって可燃性ダストとして炉から飛散する。
【0005】
前記の飛散する可燃性ダストの処理技術として、本出願人は、特開平5ー340520号で、廃棄物溶融炉で熱分解後に飛散する可燃性ダストの発生量の変動を抑制し、2次燃焼炉の排ガス量、温度変動を抑制して安定したエネルギー回収を図り、また、排ガス処理工程の安定化を図るために、廃棄物溶融炉における可燃性ダスト処理技術を提案した。
【0006】
前記廃棄物溶融炉においては、図3に示されるように、溶融炉1から飛散した可燃性ダストを含む排ガスは、排ガス配管4に設けられたサイクロン等の除塵器5により可燃性ダストが捕集され、捕集された可燃性ダストは可燃性ダストホッパー6に一時的に貯められる。可燃性ダストホッパー6には可燃性ダストの切出装置7が設けられており、切出装置4で切り出された可燃性ダストは、二次燃焼炉8へ送られて、燃焼される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記の可燃性ダスト処理技術では、飛散した可燃性ダストは後段の2次燃焼炉で完全燃焼されるが、溶融炉そのものの操業の改善ではないので、チャー可燃性ダスト飛散量の変動は従来のものと変わらず、その変動は、2次燃焼室で未燃COを発生させたり、クリンカが生成したりするので、好ましくない。
【0008】
そこで、可燃性ダスト飛散量の変動について調査した結果、可燃性ダスト飛散量の変動は炉内の熱分解残渣層厚の変動に起因することが分かった。
【0009】
本願発明は、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉炉内の熱分解残渣層厚の変動に起因する可燃性ダスト飛散量の変動をなくすために、溶融炉内の装入物のストックレベルを、装入物の組成が変動しても、適正に保つ制御方法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、シャフト炉方式の溶融炉内の装入物ストックレベルを適正に保つために、溶融炉内の通気圧損を検出し、検出結果から装入物ストックレベルを増減させる。通気圧損は、炉内の底部と上部で検出された圧力の差である炉内通気差圧から求める。
【0011】
通気圧損が大きい場合には、装入物の組成は水分が少なく可燃物が多いので、乾燥完了レベルが高く、熱分解ゾーンが広くなるため、発生する熱分解残渣が多くなり、熱分解残渣の層が厚くなる。したがって、この時は、熱分解ゾーンを狭くして発生する熱分解残渣を少なくするために、廃棄物の装入を中止して燃焼を促進して、ストックレベルを下げて乾燥完了レベルを下げれば、熱分解ゾーンが狭くなり、発生する熱分解残渣が少なくなり堆積する熱分解残渣の層の厚さを減じることができる。
【0012】
本願発明においては、ストックレベルの目標値を炉内差圧の目標値と測定された炉内差圧の偏差とから設定し、また、検出されたストックレベルと設定されたストックレベルを比較して、ストックレベルが設定レベルとなるように廃棄物装入あるいは廃棄物装入を中止したりする。
【0013】
【作用】
本願発明は、ストックレベルを制御して通気圧損を適正にすることにより、熱分解残渣の層の厚さを制御することができるので、安定した炉操業ができる。
【0014】
【実施例】
本願発明の実施例を図1及び図2を用いて説明する。
【0015】
図1に示されている本願発明の制御方法を実施するためのシャフト炉方式の廃棄物溶融炉1は、シャフト部1aの下部に、下段羽口2及び上段羽口3が炉の周囲にそれぞれ複数本配設されている。下段羽口2は炉床部1bに設けられ、炉底に降りてきたコークスを燃焼させるために、酸素を富化した空気が下段羽口2から炉内へ吹き込まれる。他方、上段羽口3は炉床部の上部にある朝顔部1cに設けられ、装入物を燃焼するための空気が吹き込まれる。上段羽口3の設置レベルを装入物の乾燥完了レベル1d付近にするのが効果的である。なお、上段羽口3は、2段以上設けてもよい。
【0016】
炉内の通気差圧は、通気差圧計PTにより計測され、計測信号はレベルコントローラに送られる。また、炉内のストックレベル1eがストックレベル検出器(LT)で計測され、計測信号はレベルコントローラに送られる。
【0017】
次に、図2に示されたブロック線図を用いてストックレベルの制御について説明する。
【0018】
炉内通気差圧の目標値(+SV)と監視タイマーにより周期的に送られてくる差圧制御量を調節計に入力して、炉内通気差圧の偏差(ε)を計算する。調節計で得られた炉内通気差圧の偏差に基づいてストックレベル設定器では、ストックレベルの目標値(SV1)をあらかじめ設定している上限と下限との範囲で設定する。ストックレベル目標値(SV1)は、廃棄物装入要否判定器に入力され、ストックレベル検出器で検出されたストックレベルの実際値(PV1)と比較される。
【0019】
廃棄物装入要否判定器は、ストックレベルの実際値(PV1)がストックレベル目標値(SV1)より低い時(SV1≧PV1の時)には、ストックレベルを設定レベルまで上げる必要があるので、装入動作信号を装入装置に送って、該装置を作動させて廃棄物の装入を行なう。逆に、ストックレベルの実際値(PV1)がストックレベル目標値(SV1)より高い時(SV1<PV1の時)には、ストックレベルを設定レベルまで下げる必要があるために、廃棄物の装入は行なわず、炉内の燃焼を促進させる。
【0020】
廃棄物の装入あるいは炉内の燃焼の結果、変化したストックレベルの実際値は、ストックレベル検出器で検出され、廃棄物装入要否判定器に入力されて目標レベルと比較されて、前記の制御が繰り返され適正なストックレベルが保持される。
【0021】
【発明の効果】
本願発明の効果は次のとおりである。
【0022】
(1) ストックレベルを装入物の組成に応じて適正なレベルとなるように制御して、炉内の通気圧損を低くし、炉内を安定化させることができるので、装入物浮力を減じ、吹き抜け、荷下り不良等の非定常的な現象を抑制することができる。
【0023】
(2) 炉内の熱分解ゾーンを狭くすることができるので、可燃性ダストの飛散を抑えることができ、炉内での部分燃焼割合を増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明を実施するための廃棄物溶融炉の概略図。
【図2】本願発明のストックレベル制御方法のブロック線図。
【図3】従来の廃棄物処理炉の概略図。
【符号の説明】
1 シャフト炉方式の廃棄物溶融炉、 1a シャフト部、 1a 朝顔部、 1b 炉床部、 1c 乾燥完了レベル、 1e ストックレベル、 2 下段羽口、 3 上段羽口、 4 排ガス配管、 5 除塵器、 6 可燃性ダストホッパー、 7 切出装置、 8 二次燃焼炉[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for operating a waste melting furnace that thermally decomposes and melts general waste, industrial waste, or the like, and more particularly, to a charge stock level control method that keeps the stock level in the melting furnace properly.
[0002]
[Prior art]
Waste treatment using a shaft furnace type waste melting furnace takes out the waste as slag through the process of drying, pyrolysis, combustion and melting of general waste or industrial waste charged in the furnace. is there.
[0003]
The melting furnace is a shaft-type furnace body having a circular cross section, and in order to dry, pyrolyze, burn, and melt waste charged in the furnace, coke as a fuel is burned. For the coke combustion, a plurality of tuyere are provided in the lower part of the furnace body, and among these tuyere, the lower tuyere arranged near the hearth blows air enriched with oxygen. In order to burn the waste, the upper tuyere arranged above the lower tuyere is designed to blow air.
[0004]
In the operation of the waste melting furnace, the combustible matter in the charge is pyrolyzed in the furnace to generate a pyrolysis residue. The generated pyrolysis residue is combusted by the air sent from the tuyere or accumulated in the furnace, but among the fine ones, the pyrolysis residue that is not burned by the oxygen sent from the tuyere is an air flow It is scattered from the furnace as combustible dust.
[0005]
As a treatment technique for the flammable dust scattered, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-340520, the fluctuation of the amount of flammable dust scattered after thermal decomposition in a waste melting furnace, and secondary combustion. In order to achieve stable energy recovery by controlling the amount of exhaust gas in the furnace and temperature, and to stabilize the exhaust gas treatment process, a combustible dust treatment technology in a waste melting furnace was proposed.
[0006]
In the waste melting furnace, as shown in FIG. 3, the exhaust gas containing the combustible dust scattered from the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described combustible dust treatment technology, the scattered combustible dust is completely burned in the secondary combustion furnace at the subsequent stage, but since the operation of the melting furnace itself is not improved, fluctuations in the amount of scattered char combustible dust This change is not preferable because it causes unburned CO to be generated in the secondary combustion chamber or clinker is generated.
[0008]
Therefore, as a result of investigating the fluctuation of the combustible dust scattering amount, it was found that the fluctuation of the combustible dust scattering amount was caused by the fluctuation of the thermal decomposition residue layer thickness in the furnace.
[0009]
In order to eliminate fluctuations in the amount of flammable dust scattered due to fluctuations in the pyrolysis residue layer thickness in the shaft furnace type waste melting furnace, the present invention sets the stock level of the charge in the melting furnace. The present invention provides a control method that keeps the composition appropriate even if the composition of the inclusion varies.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to keep the charge stock level in the shaft furnace type melting furnace appropriately, the aeration pressure loss in the melting furnace is detected, and the charge stock level is increased or decreased from the detection result. The ventilation pressure loss is determined from the furnace ventilation differential pressure, which is the difference between the pressures detected at the bottom and top of the furnace.
[0011]
When the ventilation pressure loss is large, the composition of the charge is low in moisture and contains many combustibles, so the drying completion level is high and the pyrolysis zone is widened. The layer becomes thicker. Therefore, at this time, in order to reduce the pyrolysis residue generated by narrowing the pyrolysis zone, if the charging of the waste is stopped and combustion is promoted, the stock level is lowered and the drying completion level is lowered. The thermal decomposition zone is narrowed, the generated thermal decomposition residue is reduced, and the thickness of the deposited thermal decomposition residue can be reduced.
[0012]
In the present invention, the target value of the stock level is set from the target value of the in-furnace differential pressure and the measured deviation in the in-furnace differential pressure, and the detected stock level is compared with the set stock level. The waste charging or the waste charging is stopped so that the stock level becomes the set level.
[0013]
[Action]
In the present invention, since the thickness of the pyrolysis residue layer can be controlled by controlling the stock level to make the air pressure loss appropriate, stable furnace operation can be achieved.
[0014]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
A shaft furnace type
[0016]
The ventilation differential pressure in the furnace is measured by the ventilation differential pressure gauge PT, and the measurement signal is sent to the level controller. The stock level 1e in the furnace is measured by a stock level detector (LT), and the measurement signal is sent to the level controller.
[0017]
Next, the control of the stock level will be described using the block diagram shown in FIG.
[0018]
The target value (+ SV) of the furnace air flow differential pressure and the differential pressure control amount periodically sent by the monitoring timer are input to the controller to calculate the deviation (ε) of the furnace air flow differential pressure. In the stock level setting device, the target value (SV1) of the stock level is set in a range between an upper limit and a lower limit set in advance based on the deviation of the furnace air flow differential pressure obtained by the controller. The stock level target value (SV1) is input to the waste charging necessity determination unit and compared with the actual value (PV1) of the stock level detected by the stock level detector.
[0019]
The waste charging necessity determination unit needs to raise the stock level to the set level when the actual value (PV1) of the stock level is lower than the target value (SV1) of the stock level (when SV1 ≧ PV1). Then, a charging operation signal is sent to the charging device, and the device is operated to charge the waste. Conversely, when the actual stock level value (PV1) is higher than the target stock level value (SV1) (when SV1 <PV1), it is necessary to lower the stock level to the set level. The combustion in the furnace is promoted.
[0020]
As a result of waste charging or combustion in the furnace, the actual value of the changed stock level is detected by a stock level detector, input to a waste charging necessity determination unit, and compared with a target level. This control is repeated to maintain an appropriate stock level.
[0021]
【The invention's effect】
The effects of the present invention are as follows.
[0022]
(1) The stock level can be controlled to an appropriate level according to the composition of the charge, and the ventilation pressure loss in the furnace can be lowered and the furnace can be stabilized. Unsteady phenomena such as reduction, blow-through, and unloading failure can be suppressed.
[0023]
(2) Since the thermal decomposition zone in the furnace can be narrowed, scattering of combustible dust can be suppressed, and the partial combustion ratio in the furnace can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a waste melting furnace for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a stock level control method according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a conventional waste treatment furnace.
[Explanation of symbols]
1 shaft furnace type waste melting furnace, 1a shaft part, 1a morning glory part, 1b hearth part, 1c drying completion level, 1e stock level, 2 lower tuyere, 3 upper tuyere, 4 exhaust pipe, 5 dust remover, 6 Combustible dust hopper, 7 Cutting device, 8 Secondary combustion furnace
Claims (1)
調節計で得られた炉内通気差圧の偏差に基づいてストックレベル設定器でストックレベルの目標値をあらかじめ設定している上限と下限との範囲で設定し、
設定されたストックレベル目標値を廃棄物装入要否判定器に入力してストックレベル検出器で検出されたストックレベルの実際値と比較し、
比較の結果、ストックレベルの実際値がストックレベル目標値より低い時には廃棄物装入要否判定器が装入動作信号を装入装置に送って該装入装置を作動させて廃棄物の装入を行い、逆に、ストックレベルの実際値がストックレベル目標値より高い時には、廃棄物の装入は行なわずに炉内の燃焼を促進させて可燃性ダストの飛散の変動を防止する熱分解残渣の層の厚さに制御することを特徴とする廃棄物溶融炉の装入物ストックレベルの制御方法。 Enter the target value of the in-furnace differential pressure of the shaft furnace type waste melting furnace and the differential pressure control amount periodically sent by the monitoring timer to calculate the deviation of the in-furnace differential pressure,
Set the target value of the stock level in the range between the upper limit and the lower limit set in advance by the stock level setter based on the deviation of the furnace air flow differential pressure obtained by the controller,
The set stock level target value is input to the waste charging necessity determination device and compared with the actual value of the stock level detected by the stock level detector,
As a result of the comparison, when the actual value of the stock level is lower than the target value of the stock level, the waste charging necessity determination device sends a charging operation signal to the charging device and operates the charging device to load the waste. On the contrary, when the actual value of the stock level is higher than the target value of the stock level, the pyrolysis residue that prevents combustion fluctuations in the combustible dust by promoting the combustion in the furnace without charging the waste A method for controlling the charge stock level of a waste melting furnace, characterized in that the thickness is controlled to a layer thickness .
Priority Applications (1)
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JP08981195A JP3686448B2 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Waste melting furnace charge stock level control method |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH08285246A JPH08285246A (en) | 1996-11-01 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP08981195A Expired - Lifetime JP3686448B2 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Waste melting furnace charge stock level control method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3686448B2 (en) |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP08981195A patent/JP3686448B2/en not_active Expired - Lifetime
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