JP4108624B2 - Combustion control method and waste treatment apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、廃棄物などを燃焼するのに好適な燃焼制御方法および廃棄物処理装置に係り、特に燃焼用空気の供給制御に関する。   The present invention relates to a combustion control method and a waste treatment apparatus suitable for burning waste and the like, and more particularly to supply control of combustion air.

廃棄物の燃焼処理方法としては、ストーカ式焼却炉や流動床式焼却炉により直接焼却する方法の他に、廃棄物を熱分解して生成される熱分解ガスを燃焼炉で高温燃焼するとともに、この燃焼炉に熱分解残渣に含まれる可燃性成分などを投入して燃焼及び溶融させるガス化溶融システムが知られている。   In addition to direct incineration using a stoker-type incinerator or fluidized bed incinerator, waste combustion treatment methods include pyrolysis gas generated by pyrolyzing waste at high temperature in the combustion furnace, There is known a gasification and melting system in which a combustible component contained in a thermal decomposition residue is charged into this combustion furnace to burn and melt.

このガス化溶融システムの例として、廃棄物を熱分解して生成される熱分解ガス及び一部の熱分解残渣を高温の炉内に導入し、旋回させながら燃焼用空気を2段階で供給して、燃焼および溶融させる2段燃焼方式が採用されている。すなわち、1段目の燃焼室に供給される空気量は、燃焼対象物の化学量論比未満に調整される一方、2段目の燃焼室へ供給される空気量は、燃焼排ガス中の酸素濃度が設定範囲に収まるように調節するとともに、1段目の燃焼室の燃焼温度に基づいて、この空気量を補正することにより、COやNOxの発生を抑制するようにしている(特許文献1参照。)。   As an example of this gasification and melting system, pyrolysis gas generated by pyrolyzing waste and some pyrolysis residue are introduced into a high-temperature furnace, and combustion air is supplied in two stages while swirling. Thus, a two-stage combustion method for burning and melting is employed. That is, the amount of air supplied to the first stage combustion chamber is adjusted to be less than the stoichiometric ratio of the combustion object, while the amount of air supplied to the second stage combustion chamber is oxygen in the combustion exhaust gas. The concentration is adjusted so as to be within the set range, and the generation of CO and NOx is suppressed by correcting the amount of air based on the combustion temperature in the first stage combustion chamber (Patent Document 1). reference.).

特開2002−162015号公報JP 2002-162015 A

しかしながら、廃棄物の燃焼処理においては、燃焼対象物中の可燃物の質的および量的変動に応じて、燃焼に必要な酸素量が変動する場合がある。そのため、燃焼用の空気が過剰に供給されると排ガス中のNOx量が増加し、不足するとCOが発生する。特に、NOxは排出量の規制値が厳しいため、上述した空気の供給制御方法によれば、COの排出が抑制されても、NOxの排出量が規制値を超えるおそれがある。   However, in the combustion treatment of waste, the amount of oxygen necessary for combustion may vary depending on the qualitative and quantitative variation of the combustible material in the combustion object. For this reason, if the combustion air is supplied excessively, the amount of NOx in the exhaust gas increases, and if it is insufficient, CO is generated. In particular, since NOx has a strict regulation value for the emission amount, the above-described air supply control method may cause the NOx emission amount to exceed the regulation value even if CO emissions are suppressed.

本発明は、NOxおよびCOの排出を適正値以下に抑制することを課題とする。   This invention makes it a subject to suppress discharge | emission of NOx and CO below to an appropriate value.

本発明は、上記課題を解決するため、廃棄物などを燃焼する燃焼炉から排出される排ガスの酸素濃度を前記燃焼炉の後流側の排ガス流路で計測し、この計測された酸素濃度を設定値または設定範囲のいずれかに保持するように燃焼炉に供給する燃焼用空気の供給量を増減制御する燃焼制御方法において、排ガス流路で排ガスのNOx濃度を計測し、この計測されたNOx濃度が予め定められた上限値を超える場合は、燃焼用空気の供給量の増加を停止させ、下限値を下回る場合は、燃焼用空気の供給量の減少を停止させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention measures the oxygen concentration of exhaust gas discharged from a combustion furnace that burns waste and the like in the exhaust gas flow path on the downstream side of the combustion furnace, and this measured oxygen concentration is measured. In a combustion control method for controlling increase / decrease in the amount of combustion air supplied to a combustion furnace so as to be held at either a set value or a set range, the NOx concentration of the exhaust gas is measured in the exhaust gas flow path, and this measured NOx When the concentration exceeds a predetermined upper limit value, the increase in the supply amount of combustion air is stopped, and when the concentration is lower than the lower limit value, the decrease in the supply amount of combustion air is stopped.

このように、酸素濃度に応じた燃焼用空気の供給制御を行うとともに、新たな制御手段として、NOx濃度の検出値が上限値を超える場合は、空気供給量の増加を停止、好ましくは減少させ、下限値を下回る場合は、空気供給量の減少を停止、好ましくは増加させるように制御を加えることにより、NOxの排出およびCOの排出を抑制することができる。   As described above, the combustion air supply control is performed according to the oxygen concentration, and as a new control means, when the detected value of the NOx concentration exceeds the upper limit value, the increase in the air supply amount is stopped, preferably decreased. When the value falls below the lower limit value, NOx emission and CO emission can be suppressed by adding control to stop, preferably increase, the decrease in the air supply amount.

本発明における燃焼制御方法を実現する廃棄物処理装置は、廃棄物を熱分解する熱分解反応器と、この熱分解反応器から発生する熱分解ガスと熱分解残渣の一部とを燃焼する燃焼溶融炉と、この燃焼溶融炉から排出される排ガスの酸素濃度を計測する酸素濃度計測手段と、この酸素濃度計測手段により計測された排ガスの酸素濃度を設定値または設定範囲のいずれかに保持するように燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気の供給量を増減制御する制御手段を備えた廃棄物処理装置において、排ガスのNOx濃度を計測するNOx濃度計測手段を設け、制御手段は、NOx濃度計測手段により計測されたNOx濃度が予め定められた上限値を超える場合は、燃焼用空気の供給量の増加を停止させ、下限値を下回る場合は、燃焼用空気の供給量の減少を停止させることにより実現する。
A waste treatment apparatus for realizing a combustion control method according to the present invention includes a pyrolysis reactor that pyrolyzes waste, and combustion that burns pyrolysis gas generated from the pyrolysis reactor and a part of the pyrolysis residue. A melting furnace, an oxygen concentration measuring means for measuring the oxygen concentration of exhaust gas discharged from the combustion melting furnace, and the oxygen concentration of the exhaust gas measured by the oxygen concentration measuring means is held at either a set value or a set range. in waste disposal and control means for increasing or decreasing control the supply amount of combustion air supplied to the combustion melting furnace to the NOx concentration measurement means for measuring the NOx concentration in the exhaust gas is provided, the control means, NOx concentration When the NOx concentration measured by the measuring means exceeds a predetermined upper limit value, the increase in the supply amount of combustion air is stopped, and when the NOx concentration falls below the lower limit value, the supply amount of combustion air is decreased. The realized by stopping.

本発明によれば、NOxおよびCOの排出を適正値以下に抑制することができる。   According to the present invention, NOx and CO emissions can be suppressed to below appropriate values.

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図1は、本発明を廃棄物プラントに適用した一実施形態の全体構成図を示している。図に示すように、トラック1により運ばれた廃棄物がごみピット2に投入されると、クレーン3でごみ破砕機4まで搬送され、所定の大きさに破砕されて搬送機5に供給される。搬送機5により搬送された廃棄物は、熱分解ドラム6に投入され、ここにおいて熱分解された廃棄物の熱分解ガスと熱分解残渣は排出装置7により分離され、熱分解ガスはガスライン8を通って燃焼溶融炉9に導かれる。一方、熱分解残渣は、冷却ドラム10、熱分解固形物分別設備11を経て、冷却、分別および細粒化処理がなされた後、搬送ライン12により燃焼溶融炉9に供給される。燃焼溶融炉9は、頂部に図示しないバーナと、このバーナから下方の炉壁に設けられた第1の空気ノズル13と、この第1の空気ノズル13から下方に順次設けられた第2,第3の空気ノズル(併せて14)とを備えている。この第2,第3の空気ノズル14には、ごみピット2内から空気供給ライン15を通じて押込送風機16により圧送された空気が供給され、ここから燃焼溶融炉9内に噴出されるようになっている。燃焼溶融炉9の底部において溶融スラグを排出するスラグ排出口17は、水槽18の水面に向けて開口して設けられている。なお、水槽18中に供給された溶融スラグは、スラグヤード19に供給されるようになっている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a waste plant. As shown in the figure, when the waste carried by the truck 1 is put into the garbage pit 2, it is conveyed to the garbage crusher 4 by the crane 3, crushed to a predetermined size, and supplied to the conveyor 5. . The waste transported by the transport machine 5 is put into a pyrolysis drum 6, where pyrolyzed gas and pyrolysis residue of the pyrolyzed waste are separated by a discharge device 7, and the pyrolyzed gas is gas line 8. Then, it is led to the combustion melting furnace 9. On the other hand, the pyrolysis residue is supplied to the combustion melting furnace 9 through the conveying line 12 after being cooled, separated and refined through the cooling drum 10 and the pyrolysis solid matter separation equipment 11. The combustion melting furnace 9 includes a burner (not shown) at the top, a first air nozzle 13 provided on the furnace wall below the burner, and second and second nozzles sequentially provided downward from the first air nozzle 13. 3 air nozzles (14 in total). The second and third air nozzles 14 are supplied with air fed from the inside of the garbage pit 2 through the air supply line 15 by the forced blower 16 and are ejected from here into the combustion melting furnace 9. Yes. A slag discharge port 17 for discharging molten slag at the bottom of the combustion melting furnace 9 is provided to open toward the water surface of the water tank 18. The molten slag supplied into the water tank 18 is supplied to the slag yard 19.

燃焼溶融炉9から排出された高温の燃焼排ガスは、高温空気加熱器20、廃熱ボイラ21により順次熱回収された後、減温塔22で冷却され、除塵用バグフィルタ23、脱塩用バグフィルタ24により、それぞれ除塵及び脱塩が施され、誘引送風機25を介して煙突26から大気に排出されるようになっている。ここで、誘引送風機25から排出された燃焼排ガスの一部は、排ガス循環送風機27に導かれ、燃焼溶融炉9などの外壁の冷却用として利用されている。脱塩用バグフィルタ24により回収された脱塩残渣は、脱塩残渣回収装置28に回収されて重金属処理し、灰固化されて系外へ排出される。また、高温空気加熱器により熱回収され加熱された高温空気は、始動用加熱炉28を経由して、その一部が熱分解ドラム6の加熱用空気に利用される一方、残りの空気は、加熱空気冷却器29により冷却され、再び加熱空気送風機30を経由して高温空気加熱器20に戻されるようになっている。なお、廃熱ボイラ21により回収された熱から生成された水蒸気は、蒸気タービンや発電機31により発電に利用されるようになっている。   The high-temperature combustion exhaust gas discharged from the combustion melting furnace 9 is sequentially recovered by a high-temperature air heater 20 and a waste heat boiler 21, and then cooled by a temperature-reduction tower 22 to remove a dust filter 23 and a desalting bag. Dust removal and desalting are performed by the filter 24 and discharged from the chimney 26 through the induction blower 25 to the atmosphere. Here, a part of the combustion exhaust gas discharged from the induction fan 25 is led to the exhaust gas circulation fan 27 and used for cooling the outer wall of the combustion melting furnace 9 and the like. The desalted residue recovered by the desalting bag filter 24 is recovered by the desalted residue recovering device 28, treated with heavy metal, ash-solidified and discharged out of the system. The high-temperature air recovered and heated by the high-temperature air heater is partly used for the heating air for the pyrolysis drum 6 via the heating furnace 28 for starting, while the remaining air is It is cooled by the heated air cooler 29 and returned to the high temperature air heater 20 via the heated air blower 30 again. In addition, the water vapor | steam produced | generated from the heat | fever collect | recovered by the waste heat boiler 21 is utilized for an electric power generation by the steam turbine or the generator 31. FIG.

燃焼用空気の供給制御系は、空気供給ライン15における押込送風機16の吐出側に配設される流量制御弁32と、この流量制御弁32を制御する制御装置33と、酸素分析計34と、NOx濃度分析計35とを備えて構成される。酸素分析計34は、除塵用バグフィルタ23から排出される除塵された燃焼排ガスをサンプリングして排ガス中の酸素濃度を測定する。酸素濃度の計測値は制御装置33に入力され、酸素濃度の設定値または設定範囲との差が求められる。この差は、制御装置33において、PIDなどからなる制御手段に入力され、その差を低減する空気量が演算される。また、NOx濃度分析計35は、脱塩用バグフィルタ24から排出され、清浄化された燃焼排ガスを誘引送風機25の後流側からサンプリングして排ガス中のNOx濃度を計測する。NOx濃度の計測値は制御装置33に入力され、後述するように、予め設定された濃度範囲から外れた場合は、上述した酸素濃度に基づく空気量制御に一定の制限が加えられる。   The combustion air supply control system includes a flow rate control valve 32 disposed on the discharge side of the forced air blower 16 in the air supply line 15, a control device 33 for controlling the flow rate control valve 32, an oxygen analyzer 34, And a NOx concentration analyzer 35. The oxygen analyzer 34 samples the dusted combustion exhaust gas discharged from the dust removal bag filter 23 and measures the oxygen concentration in the exhaust gas. The measured value of the oxygen concentration is input to the control device 33, and the difference from the set value or set range of the oxygen concentration is obtained. This difference is input to the control means made up of PID or the like in the control device 33, and an air amount for reducing the difference is calculated. The NOx concentration analyzer 35 measures the NOx concentration in the exhaust gas by sampling the cleaned exhaust gas discharged from the desalting bag filter 24 from the downstream side of the induction blower 25. The measured value of the NOx concentration is input to the control device 33, and, as will be described later, when the concentration falls outside a preset concentration range, a certain restriction is imposed on the air amount control based on the oxygen concentration described above.

次に、このように構成される廃棄物プラントにおける燃焼用空気の供給制御系の動作について詳細に説明する。燃焼溶融炉において、バーナから第1の空気ノズル13に至る1次燃焼域の燃焼は、第1の空気ノズル13から供給される化学量論比以下の不足空気で行われ、これによりフューエルNOxの発生が低減される。この1次燃焼域における温度は、例えば、1000〜1200℃の高温に調整される。一方、第1の空気ノズルから第2,3の空気ノズル14に至る2次燃焼域の燃焼は、第2,第3の空気ノズル14から供給される空気で行われ、この空気供給量は、熱分解ガスと熱分解残渣の完全燃焼に必要な化学量論比に一定の過剰空気量を加えた量から、1次燃焼域で供給した空気量を差し引いた量に制御されている。   Next, the operation of the combustion air supply control system in the waste plant configured as described above will be described in detail. In the combustion melting furnace, the combustion in the primary combustion region from the burner to the first air nozzle 13 is performed with insufficient air less than the stoichiometric ratio supplied from the first air nozzle 13, and thereby the fuel NOx is reduced. Occurrence is reduced. The temperature in the primary combustion zone is adjusted to a high temperature of 1000 to 1200 ° C., for example. On the other hand, the combustion in the secondary combustion zone from the first air nozzle to the second and third air nozzles 14 is performed with the air supplied from the second and third air nozzles 14, and this air supply amount is The amount is controlled by subtracting the amount of air supplied in the primary combustion zone from the amount obtained by adding a certain amount of excess air to the stoichiometric ratio required for complete combustion of pyrolysis gas and pyrolysis residue.

2次燃焼域に供給される空気量の制御は、基本的に燃焼排ガスの酸素濃度を設定値または設定範囲のいずれかに保持するように調整される。燃焼排ガスの酸素濃度は除塵用バグフィルタ23を通過して除塵された排ガスを酸素分析計34に導いて行う。制御装置33は、酸素分析計34で計測された酸素濃度の計測値PVと予め設定された基準値となる酸素濃度値SPとを比較して、酸素濃度値SPが計測値PVより高い場合は、2次燃焼域に供給する空気量を増加させ、両者の差を小さくする指令値を流量制御弁32に出力して完全燃焼させる。また、計測値PVが酸素濃度値SPより高い場合は、空気の供給量を減少させる指令値を流量制御弁32に出力してNOxの発生を抑えるようにしている。   Control of the amount of air supplied to the secondary combustion zone is basically adjusted so as to maintain the oxygen concentration of the combustion exhaust gas at either a set value or a set range. The oxygen concentration of the combustion exhaust gas is determined by guiding the exhaust gas that has passed through the dust filter 23 and removed to dust to the oxygen analyzer 34. When the oxygen concentration value SP is higher than the measurement value PV, the control device 33 compares the measurement value PV of the oxygen concentration measured by the oxygen analyzer 34 with the oxygen concentration value SP that is a preset reference value. The amount of air supplied to the secondary combustion zone is increased, and a command value for reducing the difference between the two is output to the flow control valve 32 to complete combustion. Further, when the measured value PV is higher than the oxygen concentration value SP, a command value for reducing the supply amount of air is output to the flow control valve 32 to suppress generation of NOx.

しかしながら、廃棄物の投入量が変動したり、熱分解ガスの発熱量に関わる可燃物の組成などが変動したりすると、必要な空気量に変動が生じ、酸素濃度に基づいて空気量を調整するだけでは、NOxおよびCOの発生を適性値以下に抑制できない場合がある。すなわち、空気供給量が過剰になるとNOxが発生し、供給不足になるとCOが発生することになる。   However, if the amount of waste input changes or the composition of the combustible material related to the heat generated by the pyrolysis gas changes, the required amount of air changes, and the amount of air is adjusted based on the oxygen concentration. In some cases, the generation of NOx and CO may not be suppressed below the appropriate value. That is, when the air supply amount becomes excessive, NOx is generated, and when supply is insufficient, CO is generated.

そこで、本実施の形態では、NOxおよびCOの排出を抑制すべく、排ガスのNOx濃度を計測し、その計測値が予め定められた上限値を超えた場合は、空気供給量の増加を停止、好ましくは減少させ、下限値を下回る場合は、空気供給量の減少を停止、好ましくは増加させるようにして、上記の酸素濃度に応じた空気量制御に制限を加えるようにする。これにより、NOx計測値が上限値を超えた場合におけるNOx排出量の増加を抑制するとともに、下限値を下回った場合におけるCOの発生を抑制することができる。   Therefore, in the present embodiment, in order to suppress NOx and CO emissions, the NOx concentration of exhaust gas is measured, and when the measured value exceeds a predetermined upper limit value, the increase in the air supply amount is stopped. Preferably, it is decreased, and when it falls below the lower limit value, the decrease in the air supply amount is stopped, preferably increased, so that the air amount control according to the oxygen concentration is limited. Thereby, while suppressing the increase in NOx discharge | emission amount when a NOx measured value exceeds an upper limit, generation | occurrence | production of CO when it falls below a lower limit can be suppressed.

図2は、NOx計測値における空気供給量の制御の様子を示すモデル図である。図において、実線は、NOx計測値に基づく空気供給量の変化の様子が表され、点線は、酸素濃度に基づく供給量制御に制限が加わったことにより禁止された変化の様子を表している。まず、NOx計測値が下限値以上、上限値以下の範囲に収まる場合は、上述したように、酸素濃度に基づく空気供給量のPID制御などが行われ、設定値などに保持するように、空気量の増加や減少などが自動的に行われる。   FIG. 2 is a model diagram showing how the air supply amount is controlled in the NOx measurement value. In the figure, the solid line represents the change in the air supply amount based on the NOx measurement value, and the dotted line represents the change prohibited due to the restriction on the supply amount control based on the oxygen concentration. First, when the NOx measurement value falls within the range of the lower limit value or more and the upper limit value or less, as described above, the air supply amount PID control based on the oxygen concentration is performed, and the air is maintained so as to keep the set value or the like. The amount is increased or decreased automatically.

これに対し、NOx計測値が上限値を超える場合は、空気供給量の増加を停止させ、減少と維持のいずれかの動作が行われる。すなわち、酸素濃度値SPが計測値PVより高い場合は、基本的に空気供給量を増加させるように制御されるが、NOx計測値に基づく制御の制限が加わることにより、空気供給量の増加が禁止され、D制御(微分動作)による空気供給量を減少させる動作(増加を抑えようとする動作)については許可される。また、計測値PVが酸素濃度値SPより高い場合は、基本的に空気供給量を減少させるように制御されるが、NOx計測値による制御により、空気供給量の減少は許可され、D制御による空気供給量を増加させる動作(減少を抑えようとする動作)については禁止される。   On the other hand, when the NOx measurement value exceeds the upper limit value, the increase in the air supply amount is stopped, and either the decrease or the maintenance operation is performed. That is, when the oxygen concentration value SP is higher than the measured value PV, the air supply amount is basically controlled to be increased. However, the restriction of control based on the NOx measured value is added, so that the increase of the air supply amount is increased. It is prohibited, and an operation for reducing the air supply amount by D control (differential operation) (an operation for suppressing the increase) is permitted. Further, when the measured value PV is higher than the oxygen concentration value SP, the air supply amount is basically controlled to be reduced. However, the control by the NOx measurement value permits the reduction of the air supply amount, and the D control is used. Operations that increase the air supply amount (operations that try to suppress the decrease) are prohibited.

一方、NOx計測値が下限値を下回る場合は、空気供給量の減少を停止させ、増加と維持のいずれかを行うようにする。すなわち、酸素濃度値SPが計測値PVより高い場合は、空気供給量の増加が許可され、D制御による空気量を減少させる動作は禁止される。これに対し、計測値PVが酸素濃度値SPより高い場合は、空気供給量の減少が禁止され、D制御による空気供給量を増加させる動作は許可される。   On the other hand, when the NOx measurement value is below the lower limit value, the decrease in the air supply amount is stopped, and either increase or maintenance is performed. That is, when the oxygen concentration value SP is higher than the measured value PV, an increase in the air supply amount is permitted, and an operation for decreasing the air amount by the D control is prohibited. On the other hand, when the measured value PV is higher than the oxygen concentration value SP, a decrease in the air supply amount is prohibited, and an operation for increasing the air supply amount by D control is permitted.

ここで、NOx計測値が上限値を超える場合、空気供給量の出力値をハイリミット値とし、出力値の減少に併せてハイリミット値を減少させるように設定すれば、リミットが働くことにより出力値の増加を停止することができる。反対に、NOx計測値が下限値を下回る場合は、出力値をローリミット値として設定することにより、出力値の減少を停止することができる。   Here, if the measured NOx value exceeds the upper limit value, the output value of the air supply amount is set to the high limit value, and if the high limit value is set to decrease along with the decrease of the output value, the limit is activated and the output works. The increase in value can be stopped. On the other hand, when the measured NOx value is lower than the lower limit value, the decrease in the output value can be stopped by setting the output value as the low limit value.

また、NOx計測値の上下限にオフディレイタイマを設け、例えば、NOx値が上限値を超える状態から外れたとき、制御の制限を解除するタイミングを所定の時間遅延させるようにすることが好ましい。すなわち、NOx計測値が上限値付近で変動することにより、制限と解除がいちいち繰り返されることを防止するため、タイマを設けて所定時間が継続された時点で制限を解除するようにする。また、NOx濃度分析計35の自動校正中は、NOx濃度に基づいた制御の制限を設けず、酸素濃度に応じた制御を継続するようにする。   Further, it is preferable to provide an off-delay timer at the upper and lower limits of the NOx measurement value so that, for example, when the NOx value deviates from a state exceeding the upper limit value, the timing for releasing the control restriction is delayed for a predetermined time. That is, in order to prevent the limit and release from being repeated each time the measured NOx value fluctuates near the upper limit, a timer is provided so that the limit is released when a predetermined time is continued. During automatic calibration of the NOx concentration analyzer 35, control based on the NOx concentration is not provided, and control according to the oxygen concentration is continued.

このようにして、空気供給量の出力値が演算処理されると、制御装置33から流量調整弁32に向けて、空気供給量に応じた弁開度の出力信号が送信され、第2、第3の空気ノズル14を介して適性量の空気が2次燃焼域に供給される。   In this way, when the output value of the air supply amount is processed, an output signal of the valve opening degree corresponding to the air supply amount is transmitted from the control device 33 to the flow rate adjustment valve 32, and the second and second A suitable amount of air is supplied to the secondary combustion zone via the three air nozzles 14.

次に、上述した制御の効果について図3を用いて説明する。図3(a)は、従来技術による例であり、図3(b)は、本実施形態による例である。いずれも横軸は時間を表し、縦軸は各実線に応じて上からNOx濃度、酸素濃度、燃焼空気量を表している。なお、NOx濃度及び酸素濃度はNOx濃度分析計35、酸素分析計34によりそれぞれ計測された値を示し、燃焼空気量は空気供給量に対応する。   Next, the effect of the control described above will be described with reference to FIG. FIG. 3A is an example according to the prior art, and FIG. 3B is an example according to the present embodiment. In each case, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents NOx concentration, oxygen concentration, and combustion air amount from the top according to each solid line. Note that the NOx concentration and the oxygen concentration indicate values measured by the NOx concentration analyzer 35 and the oxygen analyzer 34, respectively, and the combustion air amount corresponds to the air supply amount.

図3(a)から明らかなように、酸素濃度の減少に伴い燃焼空気量を増加させたことにより、やや遅れてNOx濃度が増加して、結果的に規制値(例えば、100ppm)を超えている。つまり、空気の過剰供給により、2次燃焼域において廃棄物が酸化して大量のNOxが生成されたものと考えられる。これに対し、図3(b)は、酸素濃度減少に伴い燃焼空気量を増加させ、NOx濃度が上限値(例えば、85ppm)を超えた場合は、燃焼空気量の増加を停止させ、供給量を保持するように制御しているため、NOx濃度を規制値以下に抑えることができる。また、NOx濃度が下限値(例えば、75ppm)を下回る場合においても、燃焼空気量の減少を停止させているから、CO発生を防止することができる。   As is clear from FIG. 3 (a), the NOx concentration increased slightly after increasing the amount of combustion air as the oxygen concentration decreased, resulting in exceeding the regulation value (for example, 100 ppm). Yes. That is, it is considered that waste was oxidized in the secondary combustion zone due to excessive supply of air and a large amount of NOx was generated. On the other hand, FIG. 3 (b) increases the combustion air amount as the oxygen concentration decreases, and when the NOx concentration exceeds the upper limit (for example, 85 ppm), the increase in the combustion air amount is stopped and the supply amount is increased. Therefore, the NOx concentration can be kept below the regulation value. Further, even when the NOx concentration is lower than the lower limit value (for example, 75 ppm), the reduction of the combustion air amount is stopped, so that CO generation can be prevented.

以上述べたように、本実施形態によれば、除塵された燃焼排ガスにおける酸素濃度及びNOx濃度を計測し、従来の酸素濃度に応じた空気供給量の制御に対し、NOx濃度に応じた空気供給量の制御を用いて制限を加えることにより、NOx濃度については、規制値(例えば、100ppm)を常に下回り、かつCO発生を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, the oxygen concentration and NOx concentration in the dusted combustion exhaust gas are measured, and the air supply according to the NOx concentration is compared with the conventional control of the air supply amount according to the oxygen concentration. By limiting the amount by controlling the amount, the NOx concentration is always below a regulation value (for example, 100 ppm), and CO generation can be prevented.

本発明の一実施形態の廃棄物プラントの全体構成図を示す。1 is an overall configuration diagram of a waste plant according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態において、NOx計測値における空気供給量の制御の様子を示すモデル図であるIn embodiment of this invention, it is a model figure which shows the mode of control of the air supply amount in a NOx measured value. 本発明の実施形態によるNOx計測値における空気供給量制御の効果を説明する線図である。It is a diagram explaining the effect of air supply amount control in the NOx measurement value by the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

6 熱分解ドラム
9 燃焼溶融炉
14 第2,第3の空気ノズル
23 除塵用バグフィルタ
24 脱塩用バグフィルタ
32 流量調整弁
33 制御装置
34 酸素分析計
35 NOx濃度分析計
6 Pyrolysis drum 9 Combustion and melting furnace 14 Second and third air nozzles 23 Bag filter for dust removal 24 Bag filter for desalting 32 Flow control valve 33 Controller 34 Oxygen analyzer 35 NOx concentration analyzer

Claims (2)

廃棄物などを燃焼する燃焼炉から排出される排ガスの酸素濃度を前記燃焼炉の後流側の排ガス流路で計測し、該計測された酸素濃度を設定値または設定範囲のいずれかに保持するように前記燃焼炉に供給する燃焼用空気の供給量を増減制御する燃焼制御方法において、
前記排ガス流路で前記排ガスのNOx濃度を計測し、該計測されたNOx濃度が予め定められた上限値を超える場合は、前記燃焼用空気の供給量の増加を停止させ、下限値を下回る場合は、前記燃焼用空気の供給量の減少を停止させることを特徴とする燃焼制御方法。
Measure the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from the combustion furnace that burns waste, etc., in the exhaust gas flow path on the downstream side of the combustion furnace, and hold the measured oxygen concentration at either the set value or the set range In the combustion control method for increasing and decreasing the supply amount of combustion air supplied to the combustion furnace as described above,
When the NOx concentration of the exhaust gas is measured in the exhaust gas flow path, and the measured NOx concentration exceeds a predetermined upper limit value, the increase in the supply amount of the combustion air is stopped and the lower limit value is exceeded Stops the decrease in the supply amount of the combustion air.
廃棄物を熱分解する熱分解反応器と、該熱分解反応器から発生する熱分解ガスと熱分解残渣の一部とを燃焼する燃焼溶融炉と、該燃焼溶融炉から排出される排ガスの酸素濃度を計測する酸素濃度計測手段と、該酸素濃度計測手段により計測された排ガスの酸素濃度を設定値または設定範囲のいずれかに保持するように前記燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気の供給量を増減制御する制御手段を備えた廃棄物処理装置において、
前記排ガスのNOx濃度を計測するNOx濃度計測手段を設け、前記制御手段は、前記NOx濃度計測手段により計測されたNOx濃度が予め定められた上限値を超える場合は、前記燃焼用空気の供給量の増加を停止させ、下限値を下回る場合は、前記燃焼用空気の供給量の減少を停止させることを特徴とする廃棄物処理装置。
A pyrolysis reactor for pyrolyzing waste, a combustion melting furnace for burning a pyrolysis gas generated from the pyrolysis reactor and a part of the pyrolysis residue, and oxygen in exhaust gas discharged from the combustion melting furnace Oxygen concentration measuring means for measuring the concentration, and supply amount of combustion air supplied to the combustion melting furnace so that the oxygen concentration of the exhaust gas measured by the oxygen concentration measuring means is maintained at either a set value or a set range in waste disposal and control means for increasing or decreasing control,
NOx concentration measuring means for measuring the NOx concentration of the exhaust gas is provided, and the control means supplies the combustion air supply amount when the NOx concentration measured by the NOx concentration measuring means exceeds a predetermined upper limit value. Is stopped, and when it falls below the lower limit, the decrease in the supply amount of the combustion air is stopped.
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