JP5981801B2 - Incinerator denitration method and incinerator denitration system - Google Patents
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本発明は、廃棄物を燃焼させて焼却処理する焼却炉の燃焼室にアンモニア水又は尿素水等の脱硝薬剤を吹き込んで脱硝する焼却炉の脱硝方法、及び焼却炉の脱硝システムに関する。 The present invention relates to a denitration method for an incinerator and a denitration system for an incinerator in which a denitration agent such as ammonia water or urea water is blown into a combustion chamber of an incinerator that incinerates by burning waste.
従来の焼却炉の脱硝方法の一例を、図4及び図5を参照して説明する(例えば、特許文献1参照。)。この焼却炉の脱硝方法は、図4に示すように、まず、第1段階において、燃焼室2内の火格子1上の廃棄物5を一次空気6の供給によって燃焼させる。次に、第2段階において、酸素不含の又は酸素量の少ない燃焼排ガス(混合媒体)8を、この第1段階で発生した燃焼排ガス7に混合する。そして、これによって発生した混合気9を滞留ゾーン3内に少なくとも0.3秒間滞留させる。次に、混合気9に実質的に脱硝薬剤(還元剤)11を二次空気10と混合して吹き込む。これによって、混合気9中の窒素酸化物濃度の低減を図ると共に、二次空気10と混合された混合気9は、後燃焼器4内で完全燃焼して燃焼排ガス12となり下流側に送られる。
An example of a conventional denitration method for an incinerator will be described with reference to FIGS. 4 and 5 (see, for example, Patent Document 1). In this incinerator denitration method, as shown in FIG. 4, first, in a first stage, the
この焼却炉の脱硝方法によると、混合気9に実質的に脱硝薬剤(還元剤)11を二次空気10と混合して吹き込むため、脱硝薬剤11を吹き込むための付加的な設備が不要になると共に、脱硝薬剤11は、より大きな流量の二次空気10と共に供給されるために、混合気9との混合が効果的に行われるようになる。
According to the denitration method of the incinerator, since the denitration agent (reducing agent) 11 is substantially mixed with the
しかし、上記従来の焼却炉の脱硝方法では、以下のような問題が考えられる。図5は、図4に示す燃焼室2内の燃焼排ガスのガス流れ位置Lと、燃焼排ガスの窒素酸化物(NOX)濃度N及びガス温度Tとの関係を模式的に示す図である。 However, the conventional incinerator denitration method has the following problems. FIG. 5 is a diagram schematically showing the relationship between the gas flow position L of the combustion exhaust gas in the combustion chamber 2 shown in FIG. 4, the nitrogen oxide (NO X ) concentration N of the combustion exhaust gas, and the gas temperature T.
図5に示すように、燃焼室2内のガス流れ位置L1において、一次空気6が供給されて発生した燃焼排ガス7では、ガス温度TがT1であり、窒素酸化物濃度NがN1である。次に、ガス流れ位置L2において、燃焼排ガス7に燃焼排ガス8を供給すると、ガス温度TがT2に低下し、窒素酸化物濃度NがN2に低下する。そして、ガス流れ位置L3において、燃焼排ガス9に実質的に脱硝薬剤(還元剤)11を二次空気10と混合して供給すると、ガス温度Tが脱硝薬剤11の供給の影響でT3に低下し、二次空気10の供給により、燃焼排ガス9が完全燃焼することにより、T3からT4に上昇する。このように図5では、ガス温度Tの変化を脱硝薬剤11の供給による影響と、二次空気10の供給による効果とを区別して示しているが、両者は、同時の反応となるため、ガス流れ位置L3において、ガス温度Tが実質的にT4となる。
As shown in FIG. 5, in the
更に、窒素酸化物濃度Nについては、脱硝薬剤11による脱硝反応により、N3に低下し、二次空気10の供給による燃焼反応により、N4に上昇する。このように図5では、ガス温度Tと同様に、窒素酸化物濃度Nについても、脱硝薬剤11の供給による効果と、二次空気10の供給による影響とを区別して示しているが、両者は、同時の反応となるため、ガス流れ位置L3において、窒素酸化物濃度Nは、実質的にN4となってしまう。
Further, the nitrogen oxide concentration N decreases to N3 due to the denitration reaction by the
このように、図4に示す従来の焼却炉の脱硝方法では、脱硝薬剤11によって窒素酸化物濃度Nを低下させる効果を十分に生かすことができず、窒素酸化物濃度Nが高くなった燃焼排ガス12(窒素酸化物濃度N4)が大気中に放出されてしまうという問題がある。
As described above, the conventional incinerator denitration method shown in FIG. 4 cannot sufficiently utilize the effect of reducing the nitrogen oxide concentration N by the
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あり、燃焼室から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減することによって、燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減するための触媒反応設備を省略したり小型化することができる焼却炉の脱硝方法及び焼却炉の脱硝システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas by reducing the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber. An object of the present invention is to provide a denitration method for an incinerator and a denitration system for an incinerator that can omit or reduce the size of a catalytic reaction facility.
本発明に係る焼却炉の脱硝方法は、燃焼室に一次空気及び二次空気を吹き込んで、廃棄物を燃焼させて焼却処理する焼却炉の前記燃焼室に対して、当該燃焼室での燃焼後の燃焼排ガス及び脱硝薬剤を吹き込んで脱硝する焼却炉の脱硝方法において、前記脱硝薬剤を前記燃焼室に吹き込む位置は、前記燃焼室に一次空気、二次空気、及び燃焼排ガスを吹き込む位置よりもガス流れ方向の下流側であることを特徴とするものである。 The denitration method for an incinerator according to the present invention is such that primary air and secondary air are blown into a combustion chamber, and the waste is burned to incinerate the combustion chamber of the incinerator after combustion in the combustion chamber. In the denitration method of an incinerator for denitrating by blowing in combustion exhaust gas and denitration chemical, the position where the denitration chemical is blown into the combustion chamber is more gas than the position where primary air, secondary air, and combustion exhaust gas are blown into the combustion chamber. It is the downstream of the flow direction.
本発明に係る焼却炉の脱硝方法が適用される焼却炉によると、燃焼室に一次空気及び二次空気を吹き込んで、廃棄物を燃焼させて焼却処理することができる。そして、本発明に係る焼却炉の脱硝方法によると、この燃焼室に空気よりも酸素(O2)濃度の低い燃焼排ガスを吹き込むことによって、局部燃焼を抑制して窒素酸化物(NOX)の発生を抑制することができ(実質的に脱硝することができ)、その結果、燃焼室内の燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度の低減を図ることができる。 According to the incinerator to which the denitration method for an incinerator according to the present invention is applied, primary air and secondary air are blown into the combustion chamber, and the waste can be combusted for incineration. And, according to the denitration method for an incinerator according to the present invention, by blowing a combustion exhaust gas having a lower oxygen (O 2 ) concentration than air into the combustion chamber, local combustion is suppressed and nitrogen oxides (NO X ) Generation | occurrence | production can be suppressed (it can denitrate substantially), As a result, reduction of the nitrogen oxide density | concentration in the combustion exhaust gas in a combustion chamber can be aimed at.
また、脱硝薬剤を燃焼室に吹き込む位置を、燃焼室に一次空気、二次空気、及び燃焼排ガスを吹き込む位置よりもガス流れ方向の下流側とすることによって、この脱硝薬剤によって、窒素酸化物(NOX)濃度が低減された(脱硝された)燃焼排ガスを大気中に放出することができる。 Further, the position where the denitration chemical is blown into the combustion chamber is located downstream of the position where the primary air, secondary air, and combustion exhaust gas are blown into the combustion chamber in the gas flow direction. NO x ) concentration-reduced (denitrated) combustion exhaust gas can be released into the atmosphere.
そして、燃焼排ガスを燃焼室に吹き込むことによって燃焼室内の燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減させ、その後に、その窒素酸化物濃度が低減された燃焼排ガスに脱硝薬剤を吹き込んで窒素酸化物濃度を更に低減させるようにしているので、燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度が所定値となるまで低減させるのに必要な脱硝薬剤量を削減することができる。 Then, the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas in the combustion chamber is reduced by blowing the combustion exhaust gas into the combustion chamber, and then the NOx removal chemical is blown into the combustion exhaust gas in which the nitrogen oxide concentration is reduced. Therefore, the amount of denitration chemical necessary to reduce the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas to a predetermined value can be reduced.
この発明に係る焼却炉の脱硝方法において、前記燃焼室内には、当該燃焼室内の温度を検出するための複数の温度検出器と、脱硝薬剤を吹き込むための複数の脱硝薬剤吹込み部とが設けられ、前記複数の温度検出器で検出された測定温度に基づいて、温度と脱硝効率との関係から求められる脱硝効率の高い測定温度の空間位置に、当該空間位置に対応して設けられている脱硝薬剤吹込み部から脱硝薬剤を吹き込むものとするとよい。 In the denitration method for an incinerator according to the present invention, a plurality of temperature detectors for detecting the temperature in the combustion chamber and a plurality of denitration agent blowing parts for blowing denitration agent are provided in the combustion chamber. And based on the measured temperatures detected by the plurality of temperature detectors, provided at a spatial position of the measured temperature having a high denitration efficiency obtained from the relationship between the temperature and the denitration efficiency, corresponding to the spatial position. The denitration drug is preferably blown from the denitration drug blowing section.
このようにすると、燃焼室内に設けられた複数の温度検出器で検出された測定温度に基づいて、温度と脱硝効率との関係から求められる脱硝効率の高い測定温度の空間位置に、当該空間位置に対応して設けられている脱硝薬剤吹込み部から脱硝薬剤を吹き込むことができる。ここで、温度と脱硝効率との関係とは、脱硝薬剤を窒素酸化物が含まれる燃焼排ガス中に吹き込んだときの脱硝効率は、燃焼排ガスの温度によって予め定まった違いがあるという関係である。従って、高い脱硝効率が得られる温度の燃焼排ガスが存在する空間位置に脱硝薬剤を吹き込むことによって、燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を効果的に低減(脱硝)することができる。 In this way, based on the measured temperatures detected by the plurality of temperature detectors provided in the combustion chamber, the spatial position of the measured temperature having a high denitration efficiency obtained from the relationship between the temperature and the denitration efficiency is obtained. The denitration drug can be blown from the denitration drug blowing section provided corresponding to the above. Here, the relationship between the temperature and the denitration efficiency is a relationship in which the denitration efficiency when the denitration agent is blown into the combustion exhaust gas containing nitrogen oxide has a predetermined difference depending on the temperature of the combustion exhaust gas. Therefore, the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas can be effectively reduced (denitration) by blowing the denitration chemical into the space where the combustion exhaust gas at a temperature at which high denitration efficiency is obtained.
この発明に係る焼却炉の脱硝方法において、前記脱硝効率の高い測定温度の空間位置は、測定温度が800〜1000℃の範囲内の空間位置であるものとするとよい。 In the denitration method for an incinerator according to the present invention, the spatial position of the measurement temperature with high denitration efficiency may be a spatial position within a range of the measurement temperature of 800 to 1000 ° C.
このように、脱硝効率の高い測定温度の空間位置は、測定温度が800〜1000℃の範囲内の空間位置であるので、この空間位置に脱硝薬剤を吹き込むことによって、燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を効果的に低減することができる。 Thus, since the spatial position of the measurement temperature with high denitration efficiency is a spatial position within the range of the measurement temperature of 800 to 1000 ° C., nitrogen oxides in combustion exhaust gas are injected by blowing the denitration chemical into this spatial position. The concentration can be effectively reduced.
この発明に係る焼却炉の脱硝方法において、前記燃焼室に吹き込まれる燃焼排ガスは、排ガス処理設備で処理された処理済みの燃焼排ガスの一部であり、その残りの燃焼排ガスを触媒反応設備で脱硝するものとするとよい。 In the denitration method for an incinerator according to the present invention, the combustion exhaust gas blown into the combustion chamber is a part of the treated combustion exhaust gas processed by the exhaust gas treatment facility, and the remaining combustion exhaust gas is denitrated by the catalytic reaction facility. You should do it.
このように、燃焼室に吹き込まれる燃焼排ガスとして、バグフィルタ等の排ガス処理設備で処理された処理済みの燃焼排ガスを使用すると、燃焼室に吹き込まれる燃焼排ガス中の煤等によって、この燃焼排ガスが通る循環ライン等が汚れることを防止できる。そして、排ガス処理設備から排出される燃焼排ガスは、循環する燃焼排ガス及び脱硝薬剤によって脱硝されたものであるので、この燃焼排ガスを更に脱硝するための触媒反応設備を設ける場合は、触媒反応設備の小型化を図ることができる。 As described above, when the treated exhaust gas treated by the exhaust gas treatment facility such as the bag filter is used as the combustion exhaust gas blown into the combustion chamber, the combustion exhaust gas is caused by soot or the like in the combustion exhaust gas blown into the combustion chamber. It is possible to prevent the circulating line and the like passing through from becoming dirty. Since the combustion exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment facility is denitrated by the circulating combustion exhaust gas and the denitration chemical, when providing a catalytic reaction facility for further denitration of this combustion exhaust gas, Miniaturization can be achieved.
この発明に係る焼却炉の脱硝方法において、前記燃焼室内に吹き込まれる脱硝薬剤に起因するリークアンモニアを、前記触媒反応設備での触媒反応に使用するものとするとよい。 In the denitration method for an incinerator according to the present invention, the leaked ammonia resulting from the denitration chemical blown into the combustion chamber may be used for the catalytic reaction in the catalytic reaction facility.
これによって、触媒反応設備に設けられるアンモニア供給部の簡略化を図ることができる。 Thereby, simplification of the ammonia supply part provided in the catalytic reaction facility can be achieved.
本発明に係る焼却炉の脱硝システムは、燃焼室に一次空気及び二次空気を吹き込んで、廃棄物を燃焼させて焼却処理する焼却炉の前記燃焼室に、当該燃焼室での燃焼後の燃焼排ガス及び脱硝薬剤を吹き込んで脱硝する焼却炉の脱硝システムにおいて、前記脱硝薬剤を前記燃焼室に吹き込む位置は、前記燃焼室に一次空気、二次空気、及び燃焼排ガスを吹き込む位置よりもガス流れ方向の下流側であることを特徴とするものである。 The denitration system for an incinerator according to the present invention blows primary air and secondary air into a combustion chamber, burns waste, and incinerates the combustion chamber of the incinerator after combustion in the combustion chamber. In a denitration system of an incinerator for denitrating by blowing exhaust gas and denitration chemical, a position where the denitration chemical is blown into the combustion chamber is a gas flow direction than a position where primary air, secondary air and combustion exhaust gas are blown into the combustion chamber It is characterized by being on the downstream side.
本発明に係る焼却炉の脱硝システムは、本発明に係る焼却炉の脱硝方法を使用するものであり、本発明に係る焼却炉の脱硝方法と同様に作用する。 The incinerator denitration system according to the present invention uses the incinerator denitration method according to the present invention, and operates in the same manner as the incinerator denitration method according to the present invention.
本発明に係る焼却炉の脱硝方法、及び焼却炉の脱硝システムによると、燃焼室に脱硝薬剤を吹き込む位置を、燃焼室に一次空気、二次空気、及び燃焼排ガスを吹き込む位置よりもガス流れ方向の下流側とすることによって、窒素酸化物(NOX)濃度が大幅に低減された燃焼排ガスを大気中に放出することができる。これによって、燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減するための触媒反応設備を省略したり小型化することができるので、その分の費用の低減を図ることができる。その結果、この焼却炉の脱硝方法が使用される焼却炉の脱硝システムの簡略化を図ることができる。 According to the incinerator denitration method and the incinerator denitration system according to the present invention, the position in which the denitration chemical is blown into the combustion chamber is greater than the position in which the primary air, secondary air, and combustion exhaust gas are blown into the combustion chamber. by the downstream side of the nitrogen oxide (NO X) combustion exhaust gas concentration is greatly reduced can be released into the atmosphere. As a result, the catalytic reaction equipment for reducing the concentration of nitrogen oxides in the combustion exhaust gas can be omitted or downsized, so that the cost can be reduced accordingly. As a result, it is possible to simplify the incinerator denitration system in which this incinerator denitration method is used.
そして、触媒反応設備を省略したり小型化することによって、この触媒反応設備に対して必要となる蒸気による燃焼排ガスの再加熱が不要となったり、再加熱に必要な熱量を低減することができる。これによって、この焼却炉から発生する熱を利用して発電装置で発電する場合は、発電装置の発電効率の向上を図ることができる。 By omitting or downsizing the catalytic reaction facility, it is not necessary to reheat the combustion exhaust gas with steam necessary for the catalytic reaction facility, or the amount of heat necessary for reheating can be reduced. . As a result, when power is generated by the power generator using the heat generated from the incinerator, the power generation efficiency of the power generator can be improved.
以下、本発明に係る焼却炉の脱硝方法が使用される焼却炉の一実施形態を、図1〜図3を参照して説明する。この図1に示す焼却炉14には、当該脱硝方法が使用される焼却炉の脱硝システム15が適用されている。この脱硝システム15は、例えば一次燃焼室16及び二次燃焼室17を有する燃焼室18で廃棄物5を燃焼させて燃焼処理する焼却炉14に適用することができるものであり、その一次燃焼室16に対して当該燃焼室18での燃焼後の燃焼排ガス19を吹き込むと共に、二次燃焼室17に脱硝薬剤20を吹き込んで、この燃焼室18内の燃焼排ガス21を脱硝することができるものである。なお、一次燃焼室16には、一次空気22及び二次空気23が吹き込まれている。
Hereinafter, an embodiment of an incinerator in which the denitration method for an incinerator according to the present invention is used will be described with reference to FIGS. An
この図1に示す焼却炉14は、各種ごみ等の廃棄物5(被焼却物)が供給されるホッパー(図示せず)を備えている。このホッパは、シュートを介して一次燃焼室16に繋がっており、ホッパから供給された廃棄物5は、シュートを通って一次燃焼室16に送られる。一次燃焼室16には、ストーカ24が設けられている。ストーカ24の下方からは、一次空気22が一次空気供給口部25から送られており、また、一次燃焼室16の天井又は側壁から未燃ガスを燃焼させる二次空気23が二次空気供給口部26から送られている。
The
この一次燃焼室16には、図1に示すように、二次燃焼室17が繋がっており、廃棄物5の燃焼により生じた燃焼排ガス21が、一次燃焼室16から二次燃焼室17に送られてくる。この燃焼排ガス21は、二次燃焼室17で再度燃焼してから図示しない下流側に設けられている廃熱ボイラの第1放射室で熱回収が行なわれ、更に、第2放射室を通ってエコノマイザーへと導かれる。その後、排ガス処理設備で無害化の処理が成されてから、誘引送風機及び煙突を通って大気に放出される。
As shown in FIG. 1, the
そして、排ガス処理設備から一部抜き出された燃焼排ガス19は、図1に示すように、例えば第1〜第3排ガス再循環ガス管27を通って、一次燃焼室16の第1〜第3ガス供給口部28に導入されて、一次燃焼室16に吹き込まれるようになっている。この一次燃焼室16に燃焼排ガス19を吹き込むのは、一次燃焼室16内の燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度の低減を図るためである。
Then, the combustion exhaust gas 19 partially extracted from the exhaust gas treatment facility passes through, for example, the first to third exhaust gas
この第1〜第3排ガス再循環ガス管27を通って、一次燃焼室16の第1〜第3ガス供給口部28に導入される燃焼排ガス19は、例えば温度Tが150〜200℃であり、O2濃度Oが5〜10%である。
The combustion exhaust gas 19 introduced into the first to third
また、図1に示す第1〜第3ガス供給口部28は、一次燃焼室16の天井、仕切り壁、及び側壁等に設けられている。そして、第1〜第3ガス供給口部28に接続する第1〜第3排ガス再循環ガス管27のそれぞれには、第1〜第3ガス弁29(調整弁)が設けられている。
Moreover, the 1st-3rd gas
これら第1〜第3ガス弁29のうち所望のガス弁29を開くことによって、一次燃焼室16の天井、仕切り壁、及び側壁に設けられている所望のガス供給口部28から燃焼排ガス19を一次燃焼室16内に吹き込むことができるようになっている。そして、これら第1〜第3ガス弁29は、図3に示す制御部30(中央演算処理装置)によって、記憶部(図示せず)に記憶されたプログラムに従って開閉制御されるように構成されている。
By opening the desired
上記のように構成された排ガス再循環設備46は、例えば図1に示す焼却炉14の本稼働前の調整段階で、焼却炉14の運転条件に基づき、燃焼排ガス19の一次燃焼室16内への循環位置(吹込み位置)、及び循環流量(吹込み流量)が適切に設定されている。
The exhaust
ここで、燃焼排ガス19の一次燃焼室16内への循環位置(吹込み位置)、及び循環流量(吹込み流量)が適切に設定されているとは、脱硝薬剤20が後述する第1〜第3の各噴霧ノズル31、32、33から二次燃焼室17内に吹き込まれていない状態で、図1に示す焼却炉14の煙突から放出される燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度を予め定めた規定値よりも低くすることができるように、この排ガス再循環設備46が設定されているということである。
Here, that the circulation position (blowing position) and the circulation flow rate (blowing flow rate) into the primary combustion chamber 16 of the combustion exhaust gas 19 are set appropriately are the first to first denitration chemicals 20 described later. The nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas 21 discharged from the chimney of the
ここで、最適な循環位置(燃焼排ガス19が吹き出されるガス供給口部28)を決定する方法として、図1に示す第1〜第3の各ガス弁29の開閉状態の設定を種々に変更して、焼却炉14の煙突から放出される燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度が比較的低くなるようにすることができるガス弁29の開閉状態の設定を選択することによって、当該最適な循環位置を決定する方法がある。
Here, as a method of determining the optimum circulation position (the gas
ただし、煙突から放出される燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度は、煙突入口部に設けられている窒素酸化物濃度検出器(図示せず)によって検出される。この窒素酸化物濃度検出器は、制御部30と電気的に接続している。
However, the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas 21 emitted from the chimney is detected by a nitrogen oxide concentration detector (not shown) provided at the chimney inlet. This nitrogen oxide concentration detector is electrically connected to the
そして、最適な循環流量(ガス供給口部28から吹き出される燃焼排ガス19の流量)を決定する方法として、図1に示す第1〜第3の各ガス弁29の開度を種々に調整して、焼却炉14の煙突から放出される燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度が比較的低くなるようにすることができるガス弁29の開度を選択することによって、当該最適な循環流量を決定する方法がある。
Then, as a method of determining the optimum circulation flow rate (flow rate of the combustion exhaust gas 19 blown out from the gas supply port portion 28), the opening degree of each of the first to
また、図1に示すように、二次燃焼室17の側壁には、複数の第1〜第3噴霧ノズル31、32、33(脱硝薬剤吹込み部)が取り付けられている。これら第1〜第3の各噴霧ノズル31、32、33は、アンモニア水や尿素水のような脱硝薬剤20をこの二次燃焼室17内に吹き込むためのものであり、第1〜第3脱硝薬剤供給管34、35、36が接続している。この第1〜第3脱硝薬剤供給管34、35、36には、脱硝薬剤20がキャリー水と共にポンプにより導入されるようになっている。
As shown in FIG. 1, a plurality of first to
これら第1〜第3の各噴霧ノズル31、32、33は、ガス流れ方向40と概略直交する方向に連なるように配置され、3列設けられている。各列には、噴霧ノズル31等が3つずつ設けられている。そして、ガス流れ方向40の最も下流側に設けられている3つの第1噴霧ノズル31は、第1脱硝薬剤供給管34に設けられている。そして、第1噴霧ノズル31よりも上流側の位置に配置されている3つの第2噴霧ノズル32は、第2脱硝薬剤供給管35に設けられ、更に、第2噴霧ノズル32よりも上流側の位置に配置されている3つの第3噴霧ノズル33は、第3脱硝薬剤供給管36に設けられている。そして、これら第1〜第3の各脱硝薬剤供給管34等には、第1〜第3薬剤弁37、38、39(調整弁)が設けられている。
These first to
これら第1〜第3薬剤弁37、38、39のうち所望の薬剤弁37等を開くことによって、二次燃焼室17の側壁に設けられている所望の噴霧ノズル31等から脱硝薬剤20を二次燃焼室17内に吹き込むことができるようになっている。そして、これら第1〜第3薬剤弁37、38、39は、図3に示す制御部30によって、記憶部(図示せず)に記憶されたプログラムに従って開閉制御されるように構成されている。
By opening a desired
更に、図1に示すように、二次燃焼室17の側壁には、例えば4つの第1〜第4温度検出器41〜44が取り付けられている。これら第1〜第4温度検出器41〜44は、二次燃焼室17内の温度を検出するためのものであり、図3に示す制御部30に電気的に接続されている。そして、第1、第2温度検出器41、42は、3つの第1噴霧ノズル31よりもガス流れ方向40の下流側の位置であって、ガス流れ方向40に対して直交する方向に互いに間隔を隔てて設けられている。そして、第3、第4温度検出器43、44は、3つの第3噴霧ノズル33よりもガス流れ方向40の上流側の位置に、ガス流れ方向40に対して概略直交する方向に互いに間隔を隔てて設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, for example, four first to
次に、上記のように構成された焼却炉の脱硝方法、焼却炉の脱硝システム15、及び脱硝方法が適用された焼却炉14の作用を説明する。この図1に示す焼却炉14によると、一次燃焼室16に一次空気22及び二次空気23を吹き込んで、廃棄物5を燃焼させて焼却処理することができる。そして、本発明に係る焼却炉の脱硝方法によると、この一次燃焼室16(例えばガス温度が1000〜1100℃)に空気よりも酸素(O2)濃度の低い(例えば5〜10%)燃焼排ガス19(例えばガス温度が150〜200℃)を吹き込むことによって、局部燃焼を抑制して窒素酸化物(NOX)の発生を抑制することができ(実質的に脱硝することができ)、その結果、一次燃焼室16の燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度の低減(例えば濃度が60〜80ppm)を図ることができる。
Next, the operation of the incinerator denitration method configured as described above, the
また、図1に示すように、脱硝薬剤20を吹き込む位置を、一次空気22、二次空気23、及び燃焼排ガス19を吹き込む位置よりもガス流れ方向40の下流側とすることによって、この脱硝薬剤20によって、窒素酸化物(NOX)濃度が低減(例えば濃度が60〜80ppmよりも更に低い50ppm以下)された(脱硝された)燃焼排ガス21を大気中に放出することができる。 Further, as shown in FIG. 1, the denitration chemical 20 is blown at a position downstream of the primary air 22, secondary air 23, and combustion exhaust gas 19 in the gas flow direction 40. 20, the combustion exhaust gas 21 in which the concentration of nitrogen oxides (NO x ) is reduced (for example, the concentration is 50 ppm or less lower than 60 to 80 ppm) (denitrated) can be released into the atmosphere.
つまり、脱硝薬剤20を吹き込む位置は、第1〜第3噴霧ノズル31、32、33が設けられている位置であり、この第1〜第3噴霧ノズル31、32、33は、二次燃焼室17に設けられている。そして、一次空気22を吹き込む位置は、一次空気供給口部25が設けられている位置であり、二次空気23を吹き込む位置は、二次空気供給口部26が設けられている位置である。そして、燃焼排ガス19を吹き込む位置は、第1〜第3ガス供給口部28が設けられている位置である。これら一次空気供給口部25、二次空気供給口部26、及び第1〜第3ガス供給口部28は、二次燃焼室17よりも上流側の一次燃焼室16に設けられている。
That is, the position where the denitration chemical 20 is blown is the position where the first to
そして、一次燃焼室16において、第1〜第3ガス供給口部28から燃焼排ガス19を吹き込むことによって、当該一次燃焼室16の燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度を低減させ、その後に、二次燃焼室17において、その窒素酸化物濃度が低減された燃焼排ガス21に、第1〜第3噴霧ノズル31、32、33から脱硝薬剤20を吹き込んで窒素酸化物濃度を更に低減させるようにしているので、燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度が所定値となるまで低減させるのに必要な脱硝薬剤量を削減することができる。
In the primary combustion chamber 16, the flue gas 19 is blown from the first to third
このようにして、燃焼排ガス21中の窒素酸化物(NOX)濃度を大幅に低減することができ、当該燃焼排ガス21を大気中に放出することができる。これによって、燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度を低減するための触媒反応設備を省略したり小型化することができるので、その分の費用の低減を図ることができる。その結果、この焼却炉の脱硝方法に使用される焼却炉の脱硝システム15の簡略化を図ることができる。
In this way, the nitrogen oxide (NO x ) concentration in the combustion exhaust gas 21 can be greatly reduced, and the combustion exhaust gas 21 can be released into the atmosphere. Thereby, since the catalytic reaction equipment for reducing the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas 21 can be omitted or downsized, the cost can be reduced accordingly. As a result, the
そして、触媒反応設備を省略したり小型化することによって、この触媒反応設備に対して必要となる蒸気による燃焼排ガス21の再加熱が不要となったり、再加熱に必要な熱量を低減することができる。これによって、この焼却炉14から発生する熱を利用して発電装置で発電する場合は、発電装置の発電効率の向上を図ることができる。
By omitting or downsizing the catalytic reaction facility, it is not necessary to reheat the combustion exhaust gas 21 with the steam necessary for the catalytic reaction facility, or the amount of heat necessary for reheating can be reduced. it can. As a result, when power is generated by the power generation device using the heat generated from the
なお、触媒反応設備をこの焼却炉14に設ける場合は、バグフィルタ等を含む排ガス処理設備の下流側に設けられる。
In addition, when providing a catalytic reaction equipment in this
また、図3に示す制御部30は、第1〜第4温度検出器41〜44で検出された測定温度に基づいて、温度と脱硝効率との関係から求められる脱硝効率の高い測定温度の空間位置に、当該空間位置に対応して設けられている第1〜第3噴霧ノズル31、32、33(脱硝薬剤吹込み部)のうちのいずれかの噴霧ノズル31等、又は全ての噴霧ノズル31等から脱硝薬剤20を吹き込むように構成されている。
Moreover, the
このようにすると、二次燃焼室17内に設けられた第1〜第4温度検出器41〜44で検出された測定温度に基づいて、温度と脱硝効率との関係から求められる脱硝効率の高い測定温度の空間位置に、当該空間位置に対応して設けられている噴霧ノズル31等から脱硝薬剤20を吹き込むことができる。
If it does in this way, based on the measured temperature detected with the 1st-4th temperature detectors 41-44 provided in the
ここで、温度と脱硝効率との関係とは、脱硝薬剤20を窒素酸化物が含まれる燃焼排ガス21中に吹き込んだときの脱硝効率は、燃焼排ガス21の温度によって予め定まった違いがあるという関係である。従って、高い脱硝効率が得られる温度の燃焼排ガス21が存在する空間位置に脱硝薬剤20を吹き込むことによって、燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度を効果的に低減することができる。 Here, the relationship between the temperature and the denitration efficiency is a relationship that the denitration efficiency when the denitration chemical 20 is blown into the combustion exhaust gas 21 containing nitrogen oxide has a predetermined difference depending on the temperature of the combustion exhaust gas 21. It is. Therefore, the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas 21 can be effectively reduced by blowing the denitration chemical 20 into the space where the combustion exhaust gas 21 at a temperature at which high denitration efficiency is obtained.
この実施形態では、脱硝効率の高い測定温度の空間位置は、測定温度が800〜1000℃、好ましくは、850〜950℃の範囲内の空間位置である。 In this embodiment, the spatial position of the measurement temperature with high denitration efficiency is a spatial position in which the measurement temperature is 800 to 1000 ° C., preferably 850 to 950 ° C.
このように、脱硝効率の高い測定温度の空間位置は、測定温度が800〜1000℃、好ましくは、850〜950℃の範囲内の空間位置であるので、この空間位置に脱硝薬剤20を吹き込むことによって、燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度を効果的に低減することができる。 Thus, since the spatial position of the measurement temperature with high denitration efficiency is a spatial position in the range of the measurement temperature of 800 to 1000 ° C., preferably 850 to 950 ° C., the denitration chemical 20 is blown into this spatial position. Thus, the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas 21 can be effectively reduced.
また、脱硝効率とは、燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度を低減することができる効率であり、例えば窒素酸化物濃度が100ppmの燃焼排ガス21に脱硝薬剤20を吹き込んだことによって、窒素酸化物濃度が40ppmに低減することができた場合は、60ppmに低減できた場合と比較して脱硝効率が高いと言える。 The denitration efficiency is an efficiency that can reduce the concentration of nitrogen oxides in the combustion exhaust gas 21. For example, the NOx removal agent 20 is blown into the combustion exhaust gas 21 having a nitrogen oxide concentration of 100 ppm. When the concentration can be reduced to 40 ppm, it can be said that the denitration efficiency is higher than when the concentration can be reduced to 60 ppm.
次に、図2の説明をする。図2は、図1に示す一次及び二次燃焼室16、17内の燃焼排ガス21のガス流れ位置Lと、燃焼排ガス21の窒素酸化物(NOX)濃度N及びガス温度Tとの関係を示す模式図である。
Next, FIG. 2 will be described. FIG. 2 shows the relationship between the gas flow position L of the combustion exhaust gas 21 in the primary and
図2に示すように、一次燃焼室16内のガス流れ位置L5において、燃焼排ガス21に二次空気23が供給されている状態では、ガス温度TがT5であり、窒素酸化物濃度NがN5である。次に、ガス流れ位置L6において、燃焼排ガス21に循環する燃焼排ガス19を供給すると、ガス温度TがT6に低下し、窒素酸化物濃度NがN6に低下する。そして、一次燃焼室16内のガス流れ位置L7において、燃焼排ガス21に脱硝薬剤20を供給すると、ガス温度TがT7に更に低下し、窒素酸化物濃度NがN7に更に低下する。 As shown in FIG. 2, in the state where the secondary air 23 is supplied to the combustion exhaust gas 21 at the gas flow position L5 in the primary combustion chamber 16, the gas temperature T is T5 and the nitrogen oxide concentration N is N5. It is. Next, when the combustion exhaust gas 19 circulating to the combustion exhaust gas 21 is supplied at the gas flow position L6, the gas temperature T decreases to T6, and the nitrogen oxide concentration N decreases to N6. When the denitration chemical 20 is supplied to the combustion exhaust gas 21 at the gas flow position L7 in the primary combustion chamber 16, the gas temperature T is further lowered to T7, and the nitrogen oxide concentration N is further lowered to N7.
このように、図2に示す焼却炉の脱硝方法によると、循環する燃焼排ガス19及び脱硝薬剤20による窒素酸化物濃度Nを低下させる効果を十分に発揮させることができ、窒素酸化物濃度Nを十分に低下させた燃焼排ガス21(窒素酸化物濃度N7)を大気中に放出することができる。 As described above, according to the denitration method of the incinerator shown in FIG. 2, the effect of reducing the nitrogen oxide concentration N by the circulating combustion exhaust gas 19 and the denitration chemical 20 can be sufficiently exerted, and the nitrogen oxide concentration N can be reduced. The sufficiently reduced combustion exhaust gas 21 (nitrogen oxide concentration N7) can be released into the atmosphere.
ただし、上記実施形態では、排ガス処理設備で処理された処理済みの燃焼排ガス21の一部(燃焼排ガス19)を循環させて一次燃焼室16に吹き込み、その残りの燃焼排ガス21を煙突から大気に放出する構成としたが、これに代えて、その残りの燃焼排ガス21を触媒反応設備で脱硝した後に煙突から大気に放出する構成としてもよい。 However, in the above embodiment, a part of the treated combustion exhaust gas 21 (combustion exhaust gas 19) processed by the exhaust gas treatment facility is circulated and blown into the primary combustion chamber 16, and the remaining combustion exhaust gas 21 is discharged from the chimney to the atmosphere. However, instead of this, the remaining combustion exhaust gas 21 may be denitrated by the catalytic reaction facility and then discharged from the chimney to the atmosphere.
一次燃焼室16に吹き込まれる燃焼排ガス19としては、排ガス処理設備で処理する前の燃焼排ガス19を使用してもよいが、バグフィルタ等の排ガス処理設備で処理された処理済みの排ガスを使用すると、一次燃焼室16に吹き込まれる燃焼排ガス19中の煤等によって、この燃焼排ガス19が通る第1〜第3排ガス再循環ガス管27等が汚れることを防止できる。そして、排ガス処理設備から排出される燃焼排ガス21は、循環する燃焼排ガス19及び脱硝薬剤20によって脱硝されたものであるので、この燃焼排ガス21を更に脱硝するための触媒反応設備を設ける場合は、触媒反応設備の小型化を図ることができる。
As the combustion exhaust gas 19 blown into the primary combustion chamber 16, the combustion exhaust gas 19 before being processed by the exhaust gas processing facility may be used. However, when the processed exhaust gas processed by the exhaust gas processing facility such as a bag filter is used, The first to third exhaust gas
そして、二次燃焼室17内に吹き込まれる脱硝薬剤20に起因するリークアンモニアを、前記触媒反応設備での触媒反応に使用してもよい。このようにすると、触媒反応設備に設けられるアンモニア供給部の簡略化を図ることができる。
Then, the leaked ammonia resulting from the denitration chemical 20 blown into the
また、上記実施形態の焼却炉14は、火格子型式のものを例に挙げたが、これに代えて、流動床型式のものであってもよい。
Moreover, although the
更に、上記実施形態では、図1に示すように、第1〜第3噴霧ノズル31、32、33、第1〜第3脱硝薬剤供給管34、35、36、及び第1〜第3薬剤弁37、38、39を設けた構成としたが、これ以外の構成としてもよい。例えば第1〜第3噴霧ノズル31、32、33、第1〜第3脱硝薬剤供給管34、35、36、及び第1〜第3薬剤弁37、38、39の数、配置、及び脱硝薬剤20の吹込み量は、焼却炉14の大きさ、性能等に応じて変更することができる。
Furthermore, in the said embodiment, as shown in FIG. 1, the 1st-
そして、上記実施形態において、煙突入口部に窒素酸化物濃度検出器45を設け、この窒素酸化物濃度検出器45によって煙突から放出される燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度Nを検出し、この煙突から放出される窒素酸化物濃度Nが予め設定した濃度NSとなるように、一次燃焼室16に吹き込まれる燃焼排ガス19の吹込み位置や吹込み量、及び二次燃焼室17に吹き込まれる脱硝薬剤20の吹込み位置や吹込み量を制御するようにしてもよい。これによって、廃棄物5の性状が変化したり、一次燃焼室16に供給される廃棄物5の供給量が変動したときでも、煙突から放出される燃焼排ガス21中の窒素酸化物濃度Nが予め設定した濃度NSとなるように制御することができる。
And in the said embodiment, the nitrogen oxide density |
以上のように、本発明に係る焼却炉の脱硝方法及び焼却炉の脱硝システムは、燃焼室から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減することによって、燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減するための触媒反応設備を省略したり小型化することができる優れた効果を有し、このような焼却炉の脱硝方法及び焼却炉の脱硝システムに適用するのに適している。 As described above, the denitration method for an incinerator and the denitration system for an incinerator according to the present invention reduce the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber, thereby reducing the nitrogen oxide concentration in the combustion exhaust gas. Therefore, the present invention has an excellent effect that the catalytic reaction equipment for reducing the temperature can be omitted or reduced in size, and is suitable for application to such a denitration method for an incinerator and a denitration system for an incinerator.
5 廃棄物
14 焼却炉
15 焼却炉の脱硝システム
16 一次燃焼室
17 二次燃焼室
18 燃焼室
19 循環する燃焼排ガス
20 脱硝薬剤
21 燃焼排ガス
22 一次空気
23 二次空気
24 ストーカ
25 一次空気供給口部
26 二次空気供給口部
27 第1〜第3排ガス再循環ガス管
28 第1〜第3ガス供給口部
29 第1〜第3ガス弁
30 制御部
31 第1噴霧ノズル
32 第2噴霧ノズル
33 第3噴霧ノズル
34 第1脱硝薬剤供給管
35 第2脱硝薬剤供給管
36 第3脱硝薬剤供給管
37 第1薬剤弁
38 第2薬剤弁
39 第3薬剤弁
40 ガス流れ方向
41 第1温度検出器
42 第2温度検出器
43 第3温度検出器
44 第4温度検出器
45 窒素酸化物濃度検出器
46 排ガス再循環設備
5
Claims (6)
前記脱硝薬剤を前記燃焼室に吹き込む位置は、前記燃焼室に一次空気、二次空気、及び燃焼排ガスを吹き込む位置よりもガス流れ方向の下流側であり、
前記一次燃焼室の互いに異なる位置に複数のガス供給口が設けられており、前記複数のガス供給口のそれぞれから前記一次燃焼室に吹き込まれる前記燃焼排ガスの吹き込み流量を調整することを特徴とする焼却炉の脱硝方法。 By blowing primary air and secondary air into the primary combustion chamber stoker combustion chamber is provided, relative to the primary combustion chamber of the incinerator to be incinerated by burning waste after combustion in the combustion chamber In a denitration method for an incinerator that blows combustion exhaust gas and blows denitration chemicals into a secondary combustion chamber of the combustion chamber that is a flue extending from the primary combustion chamber ,
The position of blowing the denitration agent into the combustion chamber, the primary air into the combustion chamber, Ri downstream der gas flow direction than the position of blowing secondary air, and combustion exhaust gas,
Wherein A plurality of gas supply ports are provided at positions different from each other in the primary combustion chamber, and characterized that you adjust the blowing rate of the combustion exhaust gas is blown into the primary combustion chamber from each of the plurality of gas supply ports Denitration method for incinerators.
前記複数の温度検出器で検出された測定温度に基づいて、温度と脱硝効率との関係から求められる脱硝効率の高い測定温度の空間位置に、当該空間位置に対応して設けられている脱硝薬剤吹込み部から脱硝薬剤を吹き込むことを特徴とする請求項1記載の焼却炉の脱硝方法。 The combustion chamber is provided with a plurality of temperature detectors for detecting the temperature in the combustion chamber, and a plurality of denitration agent blowing parts for blowing denitration agent,
A denitration agent provided at a spatial position of the measurement temperature having a high denitration efficiency obtained from the relationship between the temperature and the denitration efficiency based on the measured temperatures detected by the plurality of temperature detectors, corresponding to the spatial position. The denitration method for an incinerator according to claim 1, wherein a denitration chemical is blown from the blowing section.
前記脱硝薬剤を前記燃焼室に吹き込む位置は、前記燃焼室に一次空気、二次空気、及び燃焼排ガスを吹き込む位置よりもガス流れ方向の下流側であり、
前記一次燃焼室の互いに異なる位置に設けられた、前記一次燃焼室に前記燃焼排ガスを吹き込む複数のガス供給口部と、前記複数のガス供給口部のそれぞれに接続された複数の再循環ガス管と、前記複数の再循環ガス管のそれぞれに設けられた複数の調整弁と、前記複数の調整弁を制御する制御部と、を備えることを特徴とする焼却炉の脱硝システム。 By blowing primary air and secondary air into the primary combustion chamber stoker combustion chamber is provided, in the primary combustion chamber of the incinerator to be incinerated by burning waste, the combustion exhaust gas after combustion in the combustion chamber In a denitration system of an incinerator that denitrates by blowing a denitration chemical into a secondary combustion chamber of the combustion chamber, which is a flue extending from the primary combustion chamber ,
The position of blowing the denitration agent into the combustion chamber, the primary air into the combustion chamber, Ri downstream der gas flow direction than the position of blowing secondary air, and combustion exhaust gas,
A plurality of gas supply ports provided at different positions in the primary combustion chamber for blowing the combustion exhaust gas into the primary combustion chamber, and a plurality of recirculation gas pipes connected to each of the plurality of gas supply ports When denitration system incinerator characterized by Rukoto comprises a plurality of adjusting valves provided to each of the plurality of recirculation gas pipe, and a control unit for controlling the plurality of control valve.
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