JP5535506B2 - ストーカ式焼却炉のノズル清掃装置 - Google Patents
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Description
このストーカ式焼却炉においては、ストーカの下方より一次空気を導入し、ストーカ上方の燃焼室で一次燃焼を行った後、燃焼室の上方部位で二次燃焼を行うとともに、燃焼室内の燃焼排ガスの一部を炉本体へ再循環ガスとしてファンにより再循環通路を通して再循環せしめ、さらに、再循環通路のファンの上流部位において再循環ガスに空気を供給して混合するとともに、集塵装置によって燃焼排ガス中のダストなどを除去してから、混合ガスを上記燃焼室内に還流するようにしている。これによって、未燃焼ガスや未燃焼物を完全燃焼させるとともにNOxを低減せしめ、ファンの腐食の進行を抑えている。
前記清掃装置は、前記ノズル通路の角部にパイプを連結し、該パイプを通して水をノズル壁面に沿って噴射したことにある。
前記ノズル壁面に沿って旋回流を生じるように、前記パイプを前記ノズル壁面に沿って斜めに連結したことにある。
前記炉本体内から炉本体の下流側のいずれかに燃焼ガス成分の計測装置および/または炉本体内に炉内温度計測装置を設け、この計測装置に基づいて水の量を調整する開閉弁を高圧水の供給管に設けることにある。
また、本発明によれば、ノズル清掃装置として、ノズル通路にパイプを連結し、このパイプをノズル壁面に沿わせて配設することで、ノズル壁面に沿って旋回流を生じるように水を供給することができることから、ノズル内を効率良く洗い流すことができる。
さらに、本発明によれば、炉本体内から炉本体の下流側のいずれかに燃焼ガス成分の計測装置および/または炉本体内に炉内温度計測装置を設け、この計測装置に基づいて水の量を調整する開閉弁を水の供給管に設けることで、燃焼ガス中のNOx、CO、O2濃度、炉内温度に応じて水の量を調整することができる。
図1は本発明の第1実施形態に係るストーカ式焼却炉のノズル清掃装置の構成図である。
図1において、1はごみや産業廃棄物等の被燃焼物が投入されるごみホッパ、2はストーカ式焼却炉である。このストーカ式焼却炉2は、外殻を画成する炉本体2aを備えており、ごみホッパ1からの投入口の炉内底部に、主として乾燥帯を構成する乾燥帯ストーカ21、主として燃焼帯を構成する主燃焼帯ストーカ22、及び主としておき燃焼帯を構成するおき燃焼帯ストーカ23が並設されている。乾燥帯ストーカ21は最上流側に位置し、主燃焼帯ストーカ22は乾燥帯ストーカ21の下流側に位置し、おき燃焼帯ストーカ23は主燃焼帯ストーカ22の下流で最下流側に位置している。ここで、主燃焼帯とは、ごみ層上で火炎を上げて燃えている領域を指している。
そして、再循環ガス吹出しノズル19c,19dは、対応する再循環通路17,18にそれぞれ接続され、再循環ファン13からの一次空気を混合した再循環ガスを再循環ガス吹出しノズル19a,19bから、二次燃焼室4内に噴出させるようにしている。また、再循環ガス吹出しノズル19a,19bとともに、再循環ガス吹出しノズル19c,19dも合わせて二次燃焼室4内に噴出することもできる。さらに、二次燃焼室4の排気ガス出口には、ボイラ81が接続されている。なお、再循環ガス吹出しノズルは、最低一段以上設けられていればよい。
なお、開閉弁7、開閉弁013、及び開閉弁30aは、図示しない制御装置によって開閉動作や開度などが制御されるようになっている。これによって、混入空気通路30を流れる一次空気の流量が調整され、あるいは、再循環ファン13に導入される再循環ガスの燃焼排ガスと一次空気との混合割合が調整されるように構成されている。
なお、この実施形態では、再循環ファン13の入口の再循環ガスに一次空気を混合して再循環ファン13に導入するように構成したが、当該一次空気に代えて二次燃焼室4内に噴出される二次空気あるいは外部からの空気を再循環ガスに混合して再循環ファン13に導入するように構成してもよい。
この実施の形態では、配管91,92の先を二股に分岐して、この分岐通路にそれぞれノズル清掃装置としてパイプ93a,93c,93b,93dが連結されている。
プラント排水処理設備90には、ポンプが備えられ、ボイラーブロー水等の処理水の一部を、前記配管91,92を二股に分岐させて、これら分岐管91a,91b,92a,92bの先に設けられたノズル清掃装置としてのパイプ93a,93c,93b,93dを前記再循環ガス吹出しノズル19a〜19dに連結している。これらパイプ93a,93c,93b,93dを通して水を再循環ガス吹出しノズル19a〜19d内に噴射させるようにしている。分岐管91a,91b,92a,92b先端部のパイプ93a,93c,93b,93dからは、プラント排水処理設備90の処理水がポンプの圧力により水あるいは高圧水(1kg/cm2(gauge))として噴射することができる。前記ノズル清掃装置は、具体的には、前記パイプ93a,93c,93b,93dのほか、プラント排水処理設備90に備えられた処理水を貯める水供給槽および処理水を圧送するポンプにより構成されている。
なお、前記再循環ガス吹出しノズル19a、19bが一対の場合には、配管91,92をノズル清掃装置としてのパイプ93a,93bに直接連結させればよいので、分岐管91a,91b,92a,92bを省略することができる。
ストーカ式焼却炉2の起動運転時においては、炉本体2aの一次燃焼室3内に燃料および空気を供給し、バーナ等で燃料を燃焼させて炉内温度を予め上昇させる。
そして、定常運転時においては、ホッパ1より被燃焼物のごみを投入し、ファン6から一次空気主管5及び一次空気管51,52,53を通って一次空気を各ストーカ21,22,23に圧送し、各ストーカ21,22,23によりごみを燃焼する。これに伴い、燃焼排ガスが発生し、発生した燃焼排ガスは、ストーカ上方の一次燃焼室3及び二次燃焼室4内に導かれ、一次燃焼及び二次燃焼が行われる。一次燃焼室3内の燃焼排ガスの一部は、再循環ガス抜出し口40より、再循環ガスとして再循環通路16に抜き出される。この再循環ガスは、ファン6から一次空気主管5及び混入空気通路30を通って入口通路14に供給される燃焼用の一次空気と混合され、その後、集塵装置12、再循環ファン13等を介して再循環ガス吹出しノズル19a〜19dにそれぞれ送り込まれ、再循環ガス吹出しノズル19a〜19dから二次燃焼室4内に噴出せしめることにより還流されることになる。
図2は、ノズル清掃装置の具体例を示したもので、この場合、還流ガスの再循環通路17(18)に3本の再循環ガス吹出しノズル19が設けられている。
これら再循環ガス吹出しノズル19は、再循環通路17(18)から分岐された3本の枝管17a,17b,17c(18a,18b,18c)部分に直角に折り曲げられた曲がり管17x(18x)が設けられており、この曲がり管17x(18x)の角部17y(18y)に清掃装置のパイプ93が連結されている。
図3は本発明の第3実施形態に係るストーカ式焼却炉のノズル清掃装置の構成図である。図1と同一部分には同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。
この実施形態では、ストーカ式焼却炉2のバグフィルタ出口等にNO計測装置、O2計測装置、CO計測装置を設置し、これらの燃焼ガス成分の計測装置95の計測結果、および/または炉本体内に設置された炉内温度の計測装置の計測結果に基づいて清掃装置のパイプ93に水を供給する水供給弁96を水の供給管に設置している。水供給弁96は再循環ガス吹出しノズル19a〜19dに連通され、水の供給管となる枝管91a,91b,92a,92bにそれぞれ設けられている。水供給弁96の開閉は、燃焼ガス成分の計測装置95の計測結果が入力される制御装置97により制御するもので、制御装置97の指令信号に基づいて水供給弁96を開閉作動し、ポンプにより圧送する水の水量を制御するものである。なお、燃焼ガス成分を計測するNO計測装置、O2計測装置、CO計測装置は、ストーカ式焼却炉2のバグフィルタ出口等に限らず、炉本体2a内から下流側の排気ガス出口となる煙突出口の間など、燃焼ガスの経路に設けることもできる。
2 ストーカ式焼却炉
3 一次燃焼室
4 二次燃焼室
5 一次空気主管
12 集塵装置
12a 吸入通路
13 再循環ファン
14 入口通路
15,16,17,18 再循環通路
17a,17b,17c(18a,18b,18c) 枝管
17y(18y) 角部
19,19a〜19d 再循環ガス吹出しノズル
21 乾燥帯ストーカ
22 主燃焼帯ストーカ
23 おき燃焼帯ストーカ
30 混入空気通路
40 再循環ガス抜出し口
90 プラント排水処理設備
91,92 配管
91a,91b,92a,92b 分岐管
93,93a,93c,93b,93d パイプ(ノズル清掃装置)
Claims (2)
- 被燃焼物が投入されるストーカ上方の燃焼室内の燃焼排ガスの一部をファンにより炉本体内へ再循環ガスとして還流する再循環通路に、再循環ガスに含まれるダストを集塵除去する集塵装置を備えたストーカ式燃焼炉において、前記再循環通路に再循環ガスを炉本体内に吹き込む再循環ガス吹出しノズルを設け、前記集塵装置で捕捉できずに前記ノズル内に溜まったダストを洗浄する水を供給する清掃装置を設け、前記再循環ガス吹出しノズルとして枝管に、折り曲げられた曲がり管を設け、この曲がり管の角部に前記清掃装置としてのパイプを設け、このパイプの角度をノズル側の壁面に沿って斜めに設置して、該ノズル壁面に沿って旋回流を生じるように水を該ノズル壁面に沿って供給するように前記パイプを連結するとともに、前記清掃装置の水にプラント排水処理設備から生じる処理水を利用したことを特徴とするストーカ式燃焼炉の清掃装置。
- 前記炉本体内から炉本体の下流側のいずれかに燃焼ガス成分の計測装置および/または炉本体内に炉内温度計測装置を設け、この計測装置に基づいて水の量を調整する開閉弁を水の供給管に設けたことを特徴とする請求項1に記載のストーカ式燃焼炉の清掃装置。
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