JP4829817B2 - 廃棄物の焼却装置及び焼却方法 - Google Patents
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Description
溶融炉の目標空気値を0.82として運転を行った際に、装置のそれぞれの箇所に供給される空気量、排ガス量、ごみ処理量、酸素濃度、助燃剤供給量は図6の通りであり、設計時の値と、実際の試験運転の値を表1にまとめる。また、助燃剤として使用した灯油と廃棄物の組成を表2に示し、この成分から理論空気量を求めた。流動用空気量は、ガス化炉で廃棄物を流動化させる際に用い、熱分解ガスとともに溶融炉に送られる空気の量である。理論空気量は、生成する熱分解ガスの全量を完全燃焼させるのに必要な理論上の空気量2798m3N/hと、主燃焼室用バーナに供給する助燃剤を燃焼させるのに必要な空気の量142m3N/hとの合計量である。溶融炉空気量は、バーナ燃焼用空気口に供給する溶融炉上部空気量と、上段ノズル及び下段ノズルから溶融炉の主燃焼室に供給される溶融炉空気量との合計量を示し、調整弁により供給される量の1時間あたりの平均値を示す。溶融炉空気比は、(流動用空気量+溶融炉空気量)を理論空気量で割った値である。溶融炉循環排ガス吹込み量は、主燃焼室に中段ノズルを通して定常的に供給される排ガスの量(溶融炉吹込量)200m3N/hと、溶融炉出口に供給されて冷却に用いられる排ガスの量(溶融炉出口冷却量)540m3N/hの合計量である。二次燃焼室循環排ガス吹込み量は排ガス二次燃焼室環流配管から導入される排ガスの量であり、二次燃焼室空気量は二次燃焼室空気導入配管から導入される燃焼用空気の量である。助燃剤使用量は、助燃剤供給管からバーナに供給される助燃剤の量であり、助燃剤燃焼空気量は助燃剤の燃焼のためにバーナに直接導入される燃焼用空気の量である。溶融炉上部空気量は、バーナ燃焼用空気口62から供給する空気であり、溶融炉空気量は、上段ノズル及び下段ノズルから供給する空気量である。総空気比は、理論空気量に対する、(流動用空気量+溶融炉空気量+二次燃焼室空気量)の比である。なお、m3N/hは、標準状態に換算した気体体積を示し、実施例中の全ての体積は標準状態換算で示す。また、DB(DryBase)は乾きガスを示し、WB(WetBase)は湿りガスであることを示す。
実施例において、赤外線レーザー式酸素濃度計での測定値に対応する溶融炉供給空気調整弁の制御を行わず、表1に記載の速度で一定量を吹き込むようにした。この場合の二次燃焼室から排出された排ガス中の一酸化炭素濃度、酸素濃度、窒素酸化物濃度と、溶融炉出口に設けた赤外線レーザー式酸素濃度計により測定された酸素濃度とを図9に示す。排ガスに含まれる窒素酸化物は、平均200ppm程度で、最大300ppm程度となった。また、一酸化炭素はほぼ0ppmであり、空気過剰のため完全燃焼できていることが分かった。
赤外線レーザー式酸素濃度計により測定した値に応じて燃焼用空気の量を調整することで、窒素酸化物の生成量を半分以下に抑制することができた。また、そのために燃焼効率が低下することはなく、窒素酸化物及び一酸化炭素の生成量を抑制し、十分に完全燃焼を起こさせて廃棄物を焼却することができた。
B 熱分解ガス
C 固形分
D 燃焼用空気
D’ 二次燃焼用空気
E 燃焼後のガス
F スラグ
J、J’ 排ガス
M 助燃剤
N アトマイズエア
θ 水平方向角度
φ 縦方向角度
11 ガス化炉
12 溶融炉
12a (溶融炉の)出口
13 主燃焼室
14 溶融池
15 出滓口
16 水槽
17 赤外線レーザー式酸素濃度計
18 溶融炉出口酸素濃度調節計
19 溶融炉供給空気調整弁
20,20’ 信号ケーブル
21 二次燃焼室
24、24’ 煙道
25 ガス冷却室
26 空気予熱器
27 溶融炉燃焼用送風機
28 空気供給配管
29 減温塔
30 バグフィルタ
31 誘引送風機
32 排ガス溶融炉環流配管
33 排ガス再循環用送風機
41 バーナ供給空気調整弁
42 排ガス二次燃焼室環流配管
43 排ガス溶融炉出口環流配管
44 二次燃焼用空気送風機
45 二次燃焼室空気導入配管
46 温度計
47 二次燃焼室出口温度調節計
48 二次燃焼室燃焼用空気調整弁
51 発信器
52 受信器
53 制御器
61 主燃焼室用バーナ
62 バーナ燃焼用空気口
63 熱分解ガス・チャー導入口
64 助燃剤供給管
71 上段ノズル
72 中段ノズル
73 下段ノズル
Claims (8)
- 廃棄物を熱分解させて熱分解ガスと固形分とにするガス化炉と、
前記の熱分解ガスと固形分とを燃焼溶融させる溶融炉と、
前記溶融炉で生じた排ガスを外部に排出する煙道と、
前記排ガスの一部を前記溶融炉に供給する、前記煙道から分岐して前記溶融炉に繋がる排ガス溶融炉還流配管と、
前記溶融炉に外部から燃焼用空気を供給する空気供給配管と、
前記空気供給配管から溶融炉に供給する燃焼用空気の量を調整する溶融炉供給空気調整弁とを有する廃棄物焼却炉であって、
前記溶融炉の気体出口に赤外線レーザー式酸素濃度計を有し、
前記煙道又は前記排ガス溶融炉環流配管から分岐して、前記溶融炉の気体出口の、前記赤外線レーザー式酸素濃度計の設置箇所よりも上流の箇所に繋がる、排ガス溶融炉環流配管を有し、
前記赤外線レーザー式酸素濃度計で検知される酸素濃度が、あらかじめ設定した設定値に近づくように前記溶融炉供給空気調整弁を調整するフィードバック機構を有し、
前記排ガス溶融炉環流配管から前記溶融炉内へ前記排ガスを供給する溶融炉内の排ガスノズルの方向が、供給された前記排ガスにより前記溶融炉の主燃焼室内で旋回流が生じるように設置されていることを特徴とする廃棄物焼却装置。 - 上記溶融炉の気体出口と連結し、上記熱分解ガスのうち上記溶融炉で燃焼しなかった未燃焼ガスを燃焼させる二次燃焼室を有し、
上記煙道が前記二次燃焼室から排ガスを排出するものである、
請求項1に記載の廃棄物焼却装置。 - 上記主燃焼室が、上段中段下段の三段に亘り、それぞれ円周方向等間隔に配された複数の吹き込みノズルを有し、このうち上段及び下段のノズルが燃焼用空気を吹き込むものであり、中段のノズルから上記排ガスを吹き込むものである、請求項1又は2に記載の廃棄物焼却装置。
- 廃棄物を熱分解して熱分解ガスと固形分とにし、これらを溶融炉で溶融燃焼させ、燃焼で生じる排ガスの一部を溶融炉に還流させる廃棄物の焼却方法であって、
上記排ガスの一部を前記溶融炉の気体出口に還流させ、その気体出口の前記排ガスを還流させる箇所よりも下流の箇所におけるガスの酸素濃度を赤外線レーザー式酸素濃度計により検知して、この検知した酸素濃度が予め設定した設定値に近づくように、前記溶融炉内へ供給する燃焼用空気の供給量を調整し、
前記溶融炉内に還流させる排ガスにより、前記溶融炉の主燃焼室内に定常的に旋回流を生じさせる廃棄物の焼却方法。 - 上記の設定した設定値が、上記溶融炉内での空気比を0.8以上1.0以下に調整する値である、請求項4に記載の廃棄物の焼却方法。
- 上記溶融炉内へ噴出される上記排ガスの温度が、200℃以上、排出時の温度以下である、請求項4又は5に記載の廃棄物の焼却方法。
- 上記溶融炉内へ供給される上記排ガスの風速が、常時20m/s以上、30m/s以下である、請求項4乃至6のいずれかに記載の廃棄物の焼却方法。
- 上記溶融炉の気体出口から出されたガスを二次燃焼室に供給して、そのガスに含まれる未燃焼ガスを燃焼させる二段燃焼を行う、請求項4乃至7のいずれかに記載の廃棄物の焼却方法。
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