JP6183787B2 - Grate-type waste incinerator and waste incineration method - Google Patents

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Description

本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却する火格子式廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法に関する。   The present invention relates to a grate-type waste incinerator and a waste incineration method for incinerating waste such as municipal waste.

都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉として、火格子式廃棄物焼却炉が広く用いられている。その代表的なものの構成の概要を以下に説明する。   Grate-type waste incinerators are widely used as incinerators for incinerating waste such as municipal waste. The outline of the configuration of the representative one will be described below.

火格子式廃棄物焼却炉は、廃棄物を燃焼する燃焼室の下部に廃棄物の移動方向に配置され三段から成る火格子(乾燥火格子、燃焼火格子そして後燃焼火格子)を有し、後燃焼火格子の上方に位置する燃焼室の出口に二次燃焼室が連設されている。上記燃焼室には乾燥火格子の上方に位置して廃棄物投入口が設けられている。そして後燃焼火格子の廃棄物の移動方向下流側下方には灰落下口が設けられている。通常、上記二次燃焼室は廃熱回収用の廃熱ボイラの一部でもあり、その入口近傍部分である。また、乾燥火格子、燃焼火格子そして後燃焼火格子それぞれの火格子下から燃焼用一次空気を吹き込む燃焼用一次空気吹込み機構が設けられている。   The grate-type waste incinerator has a three-stage grate (dry grate, combustion grate, and post-combustion grate) that is arranged in the direction of waste movement at the bottom of the combustion chamber that burns the waste. The secondary combustion chamber is connected to the outlet of the combustion chamber located above the post-combustion grate. The combustion chamber is provided with a waste inlet located above the dry grate. An ash drop port is provided at the downstream side of the post-combustion grate waste in the moving direction. Usually, the secondary combustion chamber is also a part of a waste heat boiler for waste heat recovery, and is in the vicinity of the inlet. Further, a combustion primary air blowing mechanism for blowing combustion primary air from below the grate of each of the dry grate, the combustion grate, and the post-combustion grate is provided.

このような火格子式廃棄物焼却炉において、廃棄物投入口から燃焼室内に投入された廃棄物は、乾燥火格子上に堆積され、乾燥火格子の下からの空気と炉内の輻射熱により乾燥されると共に、昇温されて着火する。すなわち、上記乾燥火格子の直上方では、廃棄物の移動方向の上流側空間で乾燥領域が形成され、乾燥火格子の直上方の下流側空間から燃焼火格子の直上方の上流側空間にかけて燃焼開始領域が形成される。燃焼開始領域で着火して燃焼を開始した廃棄物は、乾燥火格子から燃焼火格子上に送られ、廃棄物が熱分解されて可燃性ガスが発生し、燃焼火格子の下から送られる燃焼用一次空気により可燃性ガスと固形分が燃焼し、燃焼火格子の直上方空間で主燃焼領域が形成される。そして、更に後燃焼火格子上で、固定炭素など未燃分が完全に燃焼し、該後燃焼火格子の直上方空間で後燃焼領域が形成される。しかる後、燃焼後に残った灰は、灰落下口より外部に排出される。   In such a grate-type waste incinerator, waste thrown into the combustion chamber from the waste inlet is deposited on the dry grate and dried by air from the bottom of the dry grate and radiant heat in the furnace. At the same time, the temperature is raised and ignition occurs. That is, immediately above the dry grate, a dry region is formed in the upstream space in the waste movement direction, and combustion occurs from the downstream space directly above the dry grate to the upstream space directly above the combustion grate. A starting region is formed. The waste that ignites in the combustion start area and starts combustion is sent from the dry grate onto the combustion grate, and the waste is pyrolyzed to generate combustible gas, and the combustion sent from the bottom of the combustion grate The primary air for combustion burns combustible gas and solid content, and a main combustion region is formed in the space immediately above the combustion grate. Further, unburned components such as fixed carbon are completely burned on the post-combustion grate, and a post-combustion region is formed in a space immediately above the post-combustion grate. Thereafter, the ash remaining after combustion is discharged to the outside from the ash drop opening.

かくして、火格子式廃棄物焼却炉では、廃棄物は燃焼室にて三段の火格子の下から吹き込まれる燃焼用一次空気により燃焼する。さらに、燃焼室からの燃焼ガスに含まれている可燃性ガスの未燃分(未燃ガスという)は、廃熱ボイラの一部である二次燃焼室で二次燃焼用空気を受けて燃焼(二次燃焼という)する。二次燃焼の後に燃焼排ガスは廃熱ボイラで熱回収される。   Thus, in the grate-type waste incinerator, the waste is burned by the primary combustion air blown from below the three-stage grate in the combustion chamber. Furthermore, unburned combustible gas contained in the combustion gas from the combustion chamber (referred to as unburned gas) receives and burns secondary combustion air in the secondary combustion chamber that is part of the waste heat boiler. (Called secondary combustion). After the secondary combustion, the combustion exhaust gas is recovered by a waste heat boiler.

従来の火格子式廃棄物焼却炉では、実際に焼却炉内に供給する空気量を廃棄物の燃焼に必要な理論空気量で除した比(空気比)は、通常、1.6程度である。これは、一般燃料の燃焼に必要な空気比である1.05〜1.2に比べて大きくなっている。その理由は、廃棄物には、一般燃料としての液体燃料や気体燃料に比べて不燃分が多く、かつ不均質なため、空気の利用効率が低く、燃焼を行うには多量の空気が必要となるためである。しかし、単に供給空気を多くすると、空気比が大きくなるにしたがって排ガス量も多くなるので、これに伴ってより大きな排ガス処理設備が必要となる。   In a conventional grate-type waste incinerator, the ratio (air ratio) obtained by dividing the amount of air actually supplied into the incinerator by the theoretical amount of air necessary for combustion of the waste is usually about 1.6. . This is larger than 1.05 to 1.2 which is an air ratio necessary for combustion of general fuel. The reason for this is that waste has a higher incombustibility than liquid fuel or gaseous fuel as a general fuel and is inhomogeneous, so the efficiency of air utilization is low, and a large amount of air is required for combustion. Because it becomes. However, if the supply air is simply increased, the amount of exhaust gas increases as the air ratio increases, and accordingly, a larger exhaust gas treatment facility is required.

廃棄物焼却炉において空気比を小さくした状態で、支障なく廃棄物を燃焼することができれば、排ガス量は低減し、排ガス処理設備がコンパクトになり、その結果、廃棄物焼却施設全体が小型化して設備費を低減できる。これに加えて、排ガス処理のための薬剤使用量も低減するので、運転費を低減できる。さらには、排ガス量の低減により廃熱ボイラの熱回収率を向上できるので、熱回収できずに大気に捨てられる熱量を低減させ、これに伴って廃棄物焼却廃熱を利用する発電の効率を上げることができる。   If waste can be burned without any problems in a waste incinerator with a reduced air ratio, the amount of exhaust gas will be reduced, and the exhaust gas treatment facility will become compact. As a result, the entire waste incineration facility will be downsized. Equipment costs can be reduced. In addition, since the amount of chemicals used for exhaust gas treatment is reduced, the operating cost can be reduced. Furthermore, since the heat recovery rate of the waste heat boiler can be improved by reducing the amount of exhaust gas, the amount of heat that can not be recovered and discarded to the atmosphere is reduced, and the efficiency of power generation using waste incineration waste heat is reduced accordingly. Can be raised.

このように、低空気比燃焼を行う利点は大きいが、一方で、空気比が1.5以下の低空気比燃焼では燃焼が不安定になるという問題が生じる。すなわち、低空気比で廃棄物を燃焼させると、燃焼が不安定となり、COの発生が増加したり、火炎温度が局所的に上昇してNOxが急増したり、煤が大量に発生したりして排ガス中の有害物が増加するという問題が生じ、また、局所的な高温により廃棄物や灰が溶融して炉壁に付着してクリンカが発生したり、炉壁の耐火物の寿命が短くなるという問題点がある。   Thus, the advantage of performing the low air ratio combustion is great, but on the other hand, the low air ratio combustion with the air ratio of 1.5 or less causes a problem that the combustion becomes unstable. In other words, when waste is burned at a low air ratio, combustion becomes unstable, CO generation increases, flame temperature rises locally, NOx increases rapidly, and soot is generated in large quantities. As a result, there is a problem that harmful substances in the exhaust gas increase, and waste and ash melt and adhere to the furnace wall due to local high temperatures, and clinker is generated, and the refractory life of the furnace wall is shortened. There is a problem of becoming.

このような状況のもとで、空気比が1.5以下の低空気比で安定して燃焼することができる廃棄物焼却炉が検討されており、特許文献1に開示されている。この特許文献1では、廃棄物焼却炉の燃焼室の天井から高温ガスを燃焼室内に吹き込むことにより、以下の効果が得られるとしている。   Under such circumstances, a waste incinerator capable of stably combusting at a low air ratio of 1.5 or less has been studied and disclosed in Patent Document 1. In this patent document 1, it is said that the following effects can be obtained by blowing high temperature gas into the combustion chamber from the ceiling of the combustion chamber of the waste incinerator.

即ち、高温ガスの顕熱と輻射により廃棄物の熱分解を促進すること、酸素を含んだ高温ガスの吹込みにより廃棄物の熱分解により発生した可燃性ガスの燃焼を促進すること、さらに高温ガスを燃焼室の天井に設けたノズルから燃焼室内に吹き込み、この高温ガスの流れと、廃棄物から発生した可燃性ガスと燃焼ガスとの上昇流とを衝突させ、廃棄物層直上に流れの遅いよどみ領域を形成することにより、可燃性ガスの流れが緩やかになり、可燃性ガスが酸化剤成分と十分に混合されるため安定した燃焼が行われ、平面状火炎を形成し定在させることなどの効果があり、高温ガスを燃焼室内に吹き込むことにより、低空気比燃焼操業下で廃棄物の燃焼を安定して行わせることができるとしている。   That is, promoting the thermal decomposition of waste by sensible heat and radiation of high temperature gas, promoting the combustion of combustible gas generated by thermal decomposition of waste by blowing high temperature gas containing oxygen, Gas is blown into the combustion chamber from the nozzle provided on the ceiling of the combustion chamber, and the flow of this high-temperature gas collides with the upward flow of combustible gas and combustion gas generated from waste, and the flow of gas flows directly above the waste layer. By forming a slow stagnation region, the flow of combustible gas becomes gentle, and the combustible gas is sufficiently mixed with the oxidant component, so that stable combustion is performed, and a flat flame is formed and kept standing. It is said that by burning high temperature gas into the combustion chamber, waste can be stably burned under low air ratio combustion operation.

このような火格子式廃棄物焼却炉において、炉内は、廃棄物の移動方向で上流側から、乾燥領域、燃焼開始領域、主燃焼領域と後燃焼領域が順に形成される。主燃焼領域において燃焼火格子上の廃棄物は熱分解そして部分酸化が行われ、可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスと廃棄物の固形分が燃焼する。可燃性ガスが燃焼する際に火炎を形成して燃焼する。しかる後、後燃焼領域において、残った廃棄物中の固定炭素などの固形分の未燃分が後燃焼火格子上で完全に燃焼される。固形分が燃焼する際には火炎は発生せず熾燃焼する。   In such a grate-type waste incinerator, a dry region, a combustion start region, a main combustion region, and a post-combustion region are sequentially formed in the furnace from the upstream side in the waste movement direction. In the main combustion zone, the waste on the combustion grate is pyrolyzed and partially oxidized to generate a combustible gas, and the combustible gas and the solid content of the waste are combusted. When combustible gas burns, it forms a flame and burns. Thereafter, in the post-combustion region, unburned solids such as fixed carbon in the remaining waste are completely burned on the post-combustion grate. When solids burn, no flame is generated and soot burns.

主燃焼領域とは、廃棄物の熱分解、部分酸化が行われ可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスが火炎を伴って燃焼しているとともに廃棄物の固形分が燃焼する燃焼領域である。火炎を伴う燃焼が実質的に完了する点を燃切点と言い、主燃焼領域と後燃焼領域との境界となる。燃切点より後の領域では、廃棄物中の固形分の未燃分が燃焼する熾燃焼領域(後燃焼領域)となる。   The main combustion region is a combustion region in which waste is thermally decomposed and partially oxidized to generate a combustible gas, and the combustible gas is combusted with a flame and the solid content of the waste is combusted. . The point at which combustion with a flame is substantially completed is called a burnout point, and becomes a boundary between the main combustion region and the post-combustion region. In the area after the burn-off point, a soot combustion area (post-combustion area) in which the unburned solid content in the waste is combusted.

特開2013−213652号公報JP2013-213652A

廃棄物焼却炉による廃棄物の燃焼においては、廃棄物が熱分解されて発生する可燃性ガスの燃焼を安定して行うことが、燃焼によって発生するCO,NOxなどの有害物質の発生量を抑制することに大きく寄与する。そこで、特許文献1に記載の廃棄物焼却炉では、燃焼室天井に設けたノズルから高温ガスを燃焼室内に吹き込むようにして燃焼の安定を図っている。   In the combustion of waste in a waste incinerator, stable combustion of combustible gas generated by thermal decomposition of the waste suppresses the generation of harmful substances such as CO and NOx generated by the combustion. To make a big contribution. Therefore, in the waste incinerator described in Patent Document 1, high temperature gas is blown into the combustion chamber from a nozzle provided on the ceiling of the combustion chamber to stabilize combustion.

このような特許文献1の廃棄物焼却炉によれば、焼却炉天井から吹込んだ高温ガスが、廃棄物の熱分解または燃焼により発生した熱分解ガス(可燃性ガス)と燃焼ガスとの上昇流と衝突して効果的に対向流場を形成し、淀み領域または上下方向の循環領域が広域にわたって生成されるようになる。これにより、該淀み領域または該循環領域において可燃性ガスの流れが緩やかになり安定した燃焼が行われ、火炎が平面状に定在し極めて安定した燃焼状態が保たれる。   According to such a waste incinerator of Patent Document 1, the high-temperature gas blown from the ceiling of the incinerator is increased in pyrolysis gas (combustible gas) and combustion gas generated by pyrolysis or combustion of waste. The counter flow field is effectively formed by colliding with the flow, and the stagnation region or the vertical circulation region is generated over a wide area. As a result, the flow of the combustible gas becomes gentle in the stagnation region or the circulation region, and stable combustion is performed. The flame is fixed in a flat shape, and an extremely stable combustion state is maintained.

また、特許文献1の廃棄物焼却炉は、二次燃焼用空気を二次燃焼室に吹込む二次燃焼用空気吹込み手段を備え、燃焼室から排出されるガスに含まれる可燃性ガスの未燃分(未燃ガス)を二次燃焼している。このように、燃焼室への高温ガスの吹込みにより燃焼を安定化し、さらに、二次燃焼室で未燃ガスを二次燃焼することにより、焼却炉から排出される排ガスの酸素、NOx、COの濃度を適正な範囲に制御し、CO,NOxなどの有害物質の排出を規制値以下とするようにしている。   The waste incinerator of Patent Document 1 includes secondary combustion air blowing means for blowing secondary combustion air into the secondary combustion chamber, and the combustible gas contained in the gas discharged from the combustion chamber. Secondary combustion of unburned gas (unburned gas). In this way, combustion is stabilized by blowing high-temperature gas into the combustion chamber, and further, unburned gas is secondary-combusted in the secondary combustion chamber, so that oxygen, NOx, CO in exhaust gas discharged from the incinerator The concentration of NO is controlled within an appropriate range so that emission of harmful substances such as CO and NOx is less than the regulation value.

廃棄物焼却炉の実際の操業では標準的な操業基準で操業していても、焼却炉内の燃焼状況が変化し、排出される排ガス中の有害物質量が変動することがある。そこで、特許文献1の廃棄物焼却炉では、予め定めた一次燃焼用空気と高温ガスの供給量は維持したまま、廃棄物焼却炉内の状況を監視する因子に基づいて二次燃焼用空気供給量を増減するように調節することで排ガス中の有害物質量を所定範囲内とするように制御している。このような燃焼制御方法をとることにより、焼却炉内の燃焼状況が変化して有害物質の発生量が増大しても、最終的に廃棄物焼却炉から排出される排ガス中の有害物質量を所定範囲内とするように制御しやすくなり、さらに、焼却炉の燃焼制御系を簡単にすることができるとしている。ここで、廃棄物焼却炉内の状況を監視する因子としては、特許文献1では、例えば、燃焼室から排出される未燃ガスの二次燃焼を行う二次燃焼領域出口近傍又はボイラ出口における排ガス中の酸素濃度、CO濃度、NOx濃度のガス成分濃度とすることが好ましいとしている。   In actual operation of a waste incinerator, even if it operates with standard operating standards, the combustion status in the incinerator may change and the amount of harmful substances in the exhaust gas discharged may change. Therefore, in the waste incinerator of Patent Document 1, secondary combustion air supply is performed based on a factor for monitoring the situation in the waste incinerator while maintaining the predetermined supply amounts of primary combustion air and high-temperature gas. The amount of harmful substances in the exhaust gas is controlled to be within a predetermined range by adjusting the amount to increase or decrease. By adopting such a combustion control method, even if the combustion status in the incinerator changes and the amount of harmful substances generated increases, the amount of harmful substances in the exhaust gas finally discharged from the waste incinerator is reduced. It is easy to control to be within a predetermined range, and furthermore, the combustion control system of the incinerator can be simplified. Here, as a factor for monitoring the situation in the waste incinerator, in Patent Document 1, for example, the exhaust gas in the vicinity of the outlet of the secondary combustion region where the secondary combustion of the unburned gas discharged from the combustion chamber is performed or in the boiler outlet It is preferable to use gas component concentrations of oxygen concentration, CO concentration, and NOx concentration.

しかしながら、特許文献1に記載のような燃焼制御方法では、以下のような問題がある。すなわち、排ガス中のガス成分濃度をガス濃度計により計測するが、ガス濃度計の応答時間を要するため、焼却炉内の燃焼状況が変化した時刻と計測値を得る時刻との間に時間遅れが生じ、実際の焼却炉内の燃焼状況の変動に対して、タイムリーな二次燃焼用空気供給量の増減制御ができないことがある。   However, the combustion control method described in Patent Document 1 has the following problems. That is, the gas component concentration in the exhaust gas is measured with a gas concentration meter, but since a response time of the gas concentration meter is required, there is a time delay between the time when the combustion state in the incinerator changes and the time when the measured value is obtained. As a result, timely increase / decrease control of the secondary combustion air supply amount may not be possible with respect to fluctuations in the actual combustion state in the incinerator.

本発明は、かかる事情に鑑み、炉天井から高温ガスを吹き込む廃棄物焼却炉において、廃棄物の燃焼を安定して行うことができ、CO、NOx等の有害物質の発生量を抑制でき、低空気比燃焼操業を問題なく行うことが可能であり、さらに、実際の焼却炉内の燃焼状況の変動に対して、タイムリーな燃焼制御を実現できる火格子式廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, the present invention can stably perform the combustion of waste in a waste incinerator that blows high-temperature gas from the furnace ceiling, and can suppress the generation amount of harmful substances such as CO and NOx. Grate-type waste incinerator and waste incineration method that can perform air ratio combustion operation without problems and that can realize timely combustion control against fluctuations in the actual combustion state in the incinerator It is an issue to provide.

本発明によれば、上述の課題は、火格子式廃棄物燃焼炉そしてその廃棄物焼却方法に関して、次のように構成されることにより解決される。   According to the present invention, the above-described problems are solved by the following configuration regarding the grate-type waste combustion furnace and the waste incineration method.

<火格子式廃棄物焼却炉>
火格子式廃棄物焼却炉であって、火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼用一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気吹込み手段と、高温ガスを上記燃焼室の天井から下向きに吹き込む高温ガス吹込み手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉において、高温ガス吹込み手段は、火格子上の廃棄物の移動方向である炉長方向の複数位置で燃焼室の天井に設けられた高温ガス吹込口と、高温ガス吹込口へ高温ガスを供給する高温ガス供給手段と、燃焼室内の温度を計測する燃焼室内温度計測手段と、 燃焼室内温度計測手段により計測する計測値に基づき燃焼室内の温度を所定範囲とするように高温ガスにより供給する酸素量を制御する高温ガス吹込制御手段とを備えることを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉。
<Grate-type waste incinerator>
A grate-type waste incinerator comprising a grate and a combustion chamber for burning waste on the grate, and primary air blowing means for blowing primary air for combustion into the combustion chamber from under the grate And a high temperature gas blowing means for blowing high temperature gas downward from the ceiling of the combustion chamber, wherein the high temperature gas blowing means is a furnace in which the waste moves on the grate A hot gas inlet provided on the ceiling of the combustion chamber at a plurality of longitudinal positions, a hot gas supply means for supplying the hot gas to the hot gas inlet, a combustion chamber temperature measuring means for measuring the temperature in the combustion chamber, Grate-type disposal characterized by comprising high-temperature gas injection control means for controlling the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas so that the temperature in the combustion chamber is kept within a predetermined range based on the measured value measured by the temperature measurement means in the combustion chamber Incineration Furnace.

本発明において、高温ガス供給手段が、焼却炉から排出された排ガスの一部が返送された返送排ガスと高温空気との混合ガスを高温ガスとして供給するように設けられており、
高温ガスにより供給する酸素量の制御が、燃焼室へ供給する高温ガス流量、混合する高温空気量、混合する返送排ガス量のうち少なくとも一つを制御するようにすることができる。
In the present invention, the high temperature gas supply means is provided to supply a mixed gas of the return exhaust gas and the high temperature air, in which a part of the exhaust gas discharged from the incinerator is returned, as a high temperature gas,
Control of the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas can control at least one of the flow rate of high-temperature gas supplied to the combustion chamber, the amount of high-temperature air to be mixed, and the amount of return exhaust gas to be mixed.

<廃棄物焼却方法>
火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼用一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気吹込み手段と、高温ガスを上記燃焼室の天井から下向きに吹き込む高温ガス吹込み手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法において、火格子上の廃棄物の移動方向である炉長方向の複数位置で燃焼室の天井に設けられた高温ガス吹込口から高温ガスを燃焼室へ供給し、燃焼室内温度計測手段により計測された燃焼室内の温度の計測値に基づき燃焼室内温度を所定範囲とするように高温ガスにより供給する酸素量を制御することを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物燃焼方法。
<Waste incineration method>
A combustion chamber provided with a grate and burning waste on the grate, primary air blowing means for blowing primary air for combustion into the combustion chamber from under the grate, and hot gas from the ceiling of the combustion chamber In a waste incineration method using a grate-type waste incinerator having a high-temperature gas blowing means that blows downward, it is provided on the combustion chamber ceiling at a plurality of positions in the furnace length direction, which is the direction of movement of the waste on the grate. The amount of oxygen supplied by the high-temperature gas so that the temperature in the combustion chamber is kept within a predetermined range based on the measured value of the temperature in the combustion chamber measured by the temperature measuring means in the combustion chamber. A waste burning method using a grate-type waste incinerator characterized by controlling

本発明において、焼却炉から排出された排ガスの一部が返送された返送排ガスと高温空気との混合ガスを高温ガスとして燃焼室へ供給し、高温ガスにより供給する酸素量が、燃焼室へ供給する高温ガス流量、混合する高温空気量、混合する返送排ガス量のうち少なくとも一つにより制御することができる。   In the present invention, a mixed gas of return exhaust gas and high-temperature air in which a part of the exhaust gas discharged from the incinerator is returned is supplied to the combustion chamber as a high-temperature gas, and the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas is supplied to the combustion chamber It can be controlled by at least one of a high-temperature gas flow rate, a high-temperature air amount to be mixed, and a return exhaust gas amount to be mixed.

燃焼室内温度が所定範囲内に収まっていれば、燃焼室内で廃棄物の燃焼は好ましい状態で安定して行われ、有害物質の発生量も少なく排ガス中の有害物質の濃度は許容値範囲内となっていることを示しているが、焼却炉に供給される廃棄物の種類や供給量等が変動すると、廃棄物の燃焼が好ましい状態から外れることがあり、その結果燃焼室内温度が上記所定範囲から外れることもある。本発明によると、燃焼室内温度が上記所定範囲から外れると、燃焼を好ましい状態とするため、以下の対応処置を行う。すなわち、燃焼室内温度が所定範囲より低下しているときには、燃焼が不活性となっていて廃棄物が熱分解して発生した可燃性ガスの燃焼が十分に行われていないことを示しており、COが多く残存し排ガス中のCO濃度が上昇してしまうので、高温ガスにより供給される酸素量を増加させ燃焼を活性化するように制御し、燃焼室内温度が上記所定範囲より高くなっているときには、燃焼が過活性となっていて高温場が発生していることを示しており、NOx発生量が増加して排ガス中のNOx濃度が上昇してしまうので、高温ガスにより供給される酸素量を減少させ燃焼を緩慢化するように制御する。   If the temperature in the combustion chamber is within the predetermined range, the combustion of the waste in the combustion chamber is stably performed in a favorable state, the amount of harmful substances generated is small, and the concentration of the harmful substances in the exhaust gas is within the allowable range. However, if the type or amount of waste supplied to the incinerator fluctuates, the combustion of the waste may deviate from the preferable state, and as a result, the temperature in the combustion chamber is within the predetermined range. There are times when it comes off. According to the present invention, when the temperature in the combustion chamber is out of the predetermined range, the following countermeasures are taken in order to bring combustion into a preferable state. That is, when the temperature in the combustion chamber is lower than the predetermined range, it indicates that the combustion is inactive and the combustible gas generated by the thermal decomposition of the waste is not sufficiently burned, Since a large amount of CO remains and the CO concentration in the exhaust gas increases, the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas is controlled to activate combustion, and the temperature in the combustion chamber is higher than the predetermined range. Occasionally, combustion is overactive, indicating that a high temperature field is generated, and the amount of NOx generated increases and the NOx concentration in the exhaust gas increases, so the amount of oxygen supplied by the high temperature gas And control to slow down combustion.

以上のように、本発明では、炉天井から高温ガスを燃焼室内へ吹き込む火格子式廃棄物焼却炉及びその廃棄物焼却方法において、燃焼室内温度を、適正燃焼となっていることを示す所定範囲とするように、高温ガスの吹込みにより燃焼室へ供給する酸素量を制御することとしたので、燃焼室では、適正な燃焼が行われるように維持され、燃焼による有害物質の発生量が少なく排ガス中の有害物質濃度は許容範囲に収まる。また、燃焼状況を監視するための計測対象を燃焼室内温度とし、温度制御のための操作対象を燃焼室へ供給する酸素量としたので、計測から制御までの遅れがなく、きわめて円滑な制御がなされる。   As described above, in the present invention, in the grate-type waste incinerator that blows high-temperature gas into the combustion chamber from the furnace ceiling and the waste incineration method, the temperature in the combustion chamber is a predetermined range indicating that the combustion is appropriate. As described above, since the amount of oxygen supplied to the combustion chamber is controlled by blowing high temperature gas, the combustion chamber is maintained so that proper combustion is performed, and the amount of harmful substances generated by combustion is small. The concentration of harmful substances in the exhaust gas is within the allowable range. In addition, the measurement target for monitoring the combustion status is the combustion chamber temperature, and the operation target for temperature control is the amount of oxygen supplied to the combustion chamber, so there is no delay from measurement to control and extremely smooth control is possible. Made.

本発明では、さらに、燃焼室の天井から高温ガスを吹き込むこととしたので、次のような効果を得る。   In the present invention, since the high temperature gas is blown from the ceiling of the combustion chamber, the following effects are obtained.

[高温ガス吹込みによる燃焼安定化効果]
廃棄物焼却炉燃焼室の天井に設けた吹込口から高温ガスを下向きに吹き込み、高温ガスの顕熱と輻射により廃棄物の熱分解を促進することができ、廃棄物の熱分解により発生した可燃性ガスの燃焼を促進することができ、さらに、高温ガスの下向きの流れと、廃棄物層から発生する可燃性ガスと燃焼ガスとの上向きの流れとを衝突させ、廃棄物層直上でガス流れが緩やかなよどみ領域又は上下方向に循環する循環領域を燃焼室の幅方向と長さ方向の広い範囲に亘って形成することができるので、安定した燃焼が行われ、平面状燃焼領域(火炎)を定在させることができる。また、定在する平面状火炎の輻射などにより廃棄物の熱分解をさらに促進することができる。このように高温ガス吹き込みにより、焼却炉の大きさに関わらず、空気比が1.5以下の低空気比燃焼においても廃棄物と、発生する可燃性ガスを安定して燃焼することができる。そして、燃焼が安定するため、廃棄物焼却炉から排出される排ガス中のCO、NOxなど有害物の発生量を抑制することができる。
[Combustion stabilization effect by high-temperature gas injection]
Combustion generated by thermal decomposition of waste can be promoted by injecting hot gas downward from the blow-off port provided on the ceiling of the waste incinerator combustion chamber, and sensible heat and radiation of the high-temperature gas can accelerate the thermal decomposition of the waste. In addition, the downward flow of the hot gas and the upward flow of the combustible gas generated from the waste layer collide with the upward flow of the combustion gas, and the gas flow directly above the waste layer. Can be formed over a wide range in the width direction and the length direction of the combustion chamber, so that stable combustion is performed, and a planar combustion region (flame) Can be established. Further, the thermal decomposition of the waste can be further promoted by radiation of a standing flat flame or the like. Thus, by blowing high-temperature gas, waste and generated combustible gas can be stably burned even in low air ratio combustion where the air ratio is 1.5 or less, regardless of the size of the incinerator. And since combustion is stabilized, the generation amount of harmful substances such as CO and NOx in the exhaust gas discharged from the waste incinerator can be suppressed.

以上、高温ガス吹込みにより、例えば、空気比が1.5以下の低空気比燃焼においても、廃棄物と、発生する可燃性ガスを安定して燃焼することができ、廃棄物焼却炉から排出される排ガス中のCO、NOxなど有害物の発生量を抑制することができる。また、廃棄物の熱分解、燃焼を促進することができるため、廃棄物焼却処理量に対して燃焼室内容積を小さくすることができ、焼却炉の炉高を低くすることができ、廃棄物焼却炉をコンパクトにすることにより設備費用と運転費用を低減することができる。   As described above, by blowing high temperature gas, for example, even in low air ratio combustion where the air ratio is 1.5 or less, waste and generated combustible gas can be stably burned and discharged from the waste incinerator. The amount of harmful substances such as CO and NOx in the exhaust gas generated can be suppressed. In addition, because thermal decomposition and combustion of waste can be promoted, the volume of the combustion chamber can be reduced relative to the amount of waste incineration, the furnace height of the incinerator can be reduced, and waste incineration can be achieved. Equipment and operating costs can be reduced by making the furnace compact.

本発明の一実施形態に係る廃棄物焼却炉の概要構成を示し、(A)は炉長方向での縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic structure of the waste incinerator which concerns on one Embodiment of this invention is shown, (A) is a longitudinal cross-sectional view in the furnace length direction. 図1に示す廃棄物焼却炉内の燃焼状態を説明する、炉幅方向の断面図である。It is sectional drawing of the furnace width direction explaining the combustion state in the waste incinerator shown in FIG.

以下、本発明の実施形態を添付図面にもとづき説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく様々な形態で実施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The technical scope of the present invention is not limited by these embodiments, and can be implemented in various forms without changing the gist of the invention. Further, the technical scope of the present invention extends to an equivalent range.

以下、本発明の一実施形態の火格子式焼却炉の基本構成、各構成装置そして作用について説明する。   Hereinafter, the basic configuration, each component device, and operation of the grate-type incinerator of one embodiment of the present invention will be described.

<火格子式焼却炉の基本構成>
図1は本発明の一実施形態に係る廃棄物焼却炉の概要構成を示している。まず、本発明の一実施形態に係る廃棄物焼却炉の基本構成と焼却方法の概要を説明し、次いで各構成装置の詳細を説明する。この実施形態において、燃焼室内での廃棄物の移動方向(炉長方向)における燃焼室の上流側を前部、下流側を後部という。
<Basic configuration of grate-type incinerator>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a waste incinerator according to an embodiment of the present invention. First, a basic configuration of a waste incinerator and an overview of an incineration method according to an embodiment of the present invention will be described, and then details of each component device will be described. In this embodiment, the upstream side of the combustion chamber in the movement direction (furnace length direction) of the waste in the combustion chamber is referred to as a front portion, and the downstream side is referred to as a rear portion.

本実施形態に係る廃棄物焼却炉1は、燃焼室2と、この燃焼室2の廃棄物の流れ方向の上流側(図1の左側)上方に配置され、廃棄物を燃焼室2内に投入するための廃棄物投入口3と、燃焼室2の廃棄物の流れ方向の下流側(図1の右側)の上方に連設される廃熱ボイラ4とを備える火格子式の焼却炉である。   The waste incinerator 1 according to the present embodiment is disposed on the combustion chamber 2 and on the upstream side (left side in FIG. 1) in the waste flow direction of the combustion chamber 2, and throws the waste into the combustion chamber 2. It is a grate-type incinerator provided with a waste charging port 3 and a waste heat boiler 4 provided continuously above the downstream side (right side in FIG. 1) in the waste flow direction of the combustion chamber 2. .

燃焼室2の底部には、廃棄物を移動させながら燃焼させる火格子(ストーカ)5が設けられている。この火格子5は、廃棄物投入口3に近い方から、すなわち、上流側から乾燥火格子5a、燃焼火格子5b、後燃焼火格子5cの順に設けられていて、乾燥火格子5aと燃焼火格子5bの上に廃棄物層Wが形成されている。   At the bottom of the combustion chamber 2, there is provided a grate (stoker) 5 that burns while moving the waste. The grate 5 is provided in the order of the dry grate 5a, the combustion grate 5b, and the post-combustion grate 5c from the side closer to the waste inlet 3, that is, from the upstream side. A waste layer W is formed on the lattice 5b.

乾燥火格子5aでは主として廃棄物の乾燥と着火が行われる。燃焼火格子5bでは主として廃棄物の熱分解、部分酸化が行われ、熱分解により発生した可燃性ガスと固形分の燃焼が行われ、可燃性ガスが燃焼する際に火炎を形成する。後燃焼火格子5c上では、残った廃棄物中の固形分の未燃分を完全に燃焼させる。廃棄物中の固形分が燃焼する際には火炎は発生せず熾燃焼する。完全に燃焼した後の燃焼灰は、灰落下口6より排出される。   In the dry grate 5a, waste is mainly dried and ignited. In the combustion grate 5b, waste is thermally decomposed and partially oxidized, and the combustible gas and solid matter generated by the thermal decomposition are combusted. When the combustible gas burns, a flame is formed. On the post-combustion grate 5c, the unburned solids in the remaining waste are completely burned. When the solids in the waste burn, no flame is generated and the soot burns. The combustion ash after complete combustion is discharged from the ash drop opening 6.

このような本実施形態の焼却炉では、燃焼室2内の空間に、廃棄物層の直上の空間に、下記のような諸領域が形成される。   In the incinerator of this embodiment, the following regions are formed in the space in the combustion chamber 2 and in the space immediately above the waste layer.

乾燥火格子5aの直上方で廃棄物投入口3の下方に対応して位置する、該乾燥火格子5aの廃棄物の流れ方向の上流側範囲(前部)の上方には乾燥領域A1が形成される。   A dry region A1 is formed above the upstream range (front part) of the dry grate 5a in the waste flow direction, which is positioned directly above the dry grate 5a and below the waste input port 3. Is done.

乾燥火格子5aの下流側範囲(後部)から燃焼火格子5bの上流側範囲(前部)の上方には燃焼開始領域A2が形成される。すなわち、乾燥火格子5aの廃棄物は、上流側範囲で乾燥され、下流側範囲で着火して、燃焼火格子5bの上流側範囲(前部)までの範囲で燃焼が開始する。   A combustion start region A2 is formed above the upstream range (front part) of the combustion grate 5b from the downstream range (rear part) of the dry grate 5a. That is, the waste in the dry grate 5a is dried in the upstream range, ignited in the downstream range, and combustion starts in the range up to the upstream range (front) of the combustion grate 5b.

燃焼火格子5b上の廃棄物はここで熱分解そして部分酸化が行われ、可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスと廃棄物の固形分が燃焼する。廃棄物はこの燃焼火格子5b上で実質的に殆んど燃焼される。こうして、上記燃焼火格子5bの上方に主燃焼領域A3が形成される。   The waste on the combustion grate 5b is thermally decomposed and partially oxidized here to generate a combustible gas, and the combustible gas and the solid content of the waste are combusted. The waste is substantially burned on the combustion grate 5b. Thus, the main combustion region A3 is formed above the combustion grate 5b.

しかる後、僅かに残った廃棄物中の固定炭素など未燃分が後燃焼火格子5c上で完全に燃焼される。この後燃焼火格子5cの上方に後燃焼領域A4が形成される。   Thereafter, the unburned matter such as fixed carbon in the remaining waste is completely burned on the post-burning grate 5c. A post-combustion region A4 is formed above the post-combustion grate 5c.

廃棄物が焼却される場合、まず水分の蒸発が起こり、次いで熱分解と部分酸化反応が起こり、可燃性ガスが生成し始める。ここで燃焼開始領域A2とは、廃棄物の燃焼が始まり、廃棄物の熱分解、部分酸化により可燃性ガスが生成し始める領域である。また、主燃焼領域A3とは、廃棄物の熱分解、部分酸化が行われ可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスが火炎を伴って燃焼しているとともに廃棄物の固形分が燃焼する燃焼領域であり、火炎を伴う燃焼が完了する点(燃切点)までの領域である。燃切点より後の領域では、廃棄物中の固形未燃分が燃焼する熾燃焼領域(後燃焼領域A4)となる。   When the waste is incinerated, water evaporation occurs first, followed by thermal decomposition and partial oxidation reaction, and combustible gas begins to be generated. Here, the combustion start area A2 is an area where combustion of waste starts and combustible gas begins to be generated by thermal decomposition and partial oxidation of the waste. The main combustion region A3 is a combustion in which waste is thermally decomposed and partially oxidized to generate a combustible gas, and the combustible gas is combusted with a flame and the solid content of the waste is combusted. This is an area up to the point where the combustion with the flame is completed (burn-off point). In the area after the burnout point, the soot combustion area (post-combustion area A4) in which the solid unburned matter in the waste is combusted.

上記乾燥領域A1、燃焼開始領域A2、主燃焼領域A3そして後燃焼領域A4については、再度、後述する。   The dry region A1, the combustion start region A2, the main combustion region A3, and the post-combustion region A4 will be described later again.

上記燃焼室2内の乾燥火格子5a、燃焼火格子5b及び後燃焼火格子5cの下部には、それぞれ風箱7a,7b,7c,7dが設けられている。ブロワ8により供給される燃焼用一次空気Pは、燃焼用一次空気供給管9を通って前記各風箱7a,7b,7c,7dに供給され、各火格子5a,5b,5cを通って燃焼室2内に供給される。なお、火格子下から供給される燃焼用一次空気Pは、火格子5a,5b,5c上の廃棄物の乾燥及び燃焼に使われるほか、火格子5a,5b,5cの冷却作用、廃棄物の攪拌作用を有する。   Wind boxes 7a, 7b, 7c, and 7d are provided below the dry grate 5a, the combustion grate 5b, and the post-combustion grate 5c in the combustion chamber 2, respectively. The combustion primary air P supplied by the blower 8 is supplied to the wind boxes 7a, 7b, 7c and 7d through the combustion primary air supply pipe 9, and combusts through the fire grates 5a, 5b and 5c. It is supplied into the chamber 2. The primary combustion air P supplied from below the grate is used for drying and burning the waste on the grate 5a, 5b, 5c, cooling action of the grate 5a, 5b, 5c, Has a stirring action.

上記燃焼室2の下流側における出口には廃熱ボイラ4が連設され、廃熱ボイラ4の入口近傍が燃焼室2から排出されるガス中の可燃性ガスの未燃分(未燃ガス)を燃焼する二次燃焼領域10となっている。廃熱ボイラの一部である二次燃焼領域10内で二次燃焼用ガスを吹き込み、未燃ガスを二次燃焼し、この二次燃焼の後に燃焼排ガスは廃熱ボイラ4で熱回収される。熱回収された後、廃熱ボイラから排出された燃焼排ガスは、図示しない排ガス処理装置系で消石灰等による酸性ガスの中和と、活性炭によるダイオキシン類の吸着が行われ、さらに図示しない除塵装置に送られ、中和反応生成物、活性炭、ダストなどが回収される。前記除塵装置で除塵され、無害化された後の燃焼排ガスは、図示しない誘引ファンにより誘引され、煙突から大気中に放出される。また、除塵装置で除塵された後の燃焼排ガスの一部が、後述する返送排ガスとして用いられる。   A waste heat boiler 4 is connected to an outlet on the downstream side of the combustion chamber 2, and an unburned portion (unburned gas) of the combustible gas in the gas discharged from the combustion chamber 2 near the inlet of the waste heat boiler 4. It becomes the secondary combustion area | region 10 which burns. The secondary combustion gas is blown into the secondary combustion region 10 which is a part of the waste heat boiler, and the unburned gas is subjected to secondary combustion. After this secondary combustion, the combustion exhaust gas is recovered by the waste heat boiler 4 as heat. . After heat recovery, the combustion exhaust gas discharged from the waste heat boiler is neutralized with acid gas by slaked lime, etc. and dioxins are adsorbed by activated carbon in an exhaust gas treatment system (not shown), and further to a dust removal equipment (not shown). The neutralized reaction product, activated carbon, dust and the like are collected. The combustion exhaust gas that has been dedusted and detoxified by the dust removing device is attracted by an attraction fan (not shown) and released from the chimney into the atmosphere. Further, a part of the combustion exhaust gas after being dust-removed by the dust removing device is used as a return exhaust gas to be described later.

このような基本構成である火格子式焼却炉において、本実施形態に係る廃棄物焼却炉1は、以下のように燃焼用一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気吹込み手段と、燃焼室の天井に炉長方向で複数位置に高温ガス吹込口を備え、高温ガスをこの高温ガス吹込み口から下向きに吹き込む高温ガス吹込み手段と、さらには廃熱ボイラの入口部に設けられた二次燃焼室へ二次燃焼用ガスを供給する二次燃焼用ガス供給手段とを具備している。   In the grate-type incinerator having such a basic configuration, the waste incinerator 1 according to the present embodiment blows primary air into the combustion chamber from below the grate as follows. Means, high temperature gas injection means provided with hot gas injection ports at a plurality of positions in the furnace length direction on the ceiling of the combustion chamber, and high temperature gas injection means for injecting high temperature gas downward from the high temperature gas injection port, and further, an inlet portion of the waste heat boiler And a secondary combustion gas supply means for supplying a secondary combustion gas to the secondary combustion chamber.

<一次空気吹込み手段>
本実施形態では、廃棄物焼却炉1は、燃焼用空気となる一次空気の一次空気供給系を備えている。一次空気供給系は、空気供給源からの一次空気Pを燃焼用一次空気供給管9を経て、乾燥火格子5a、燃焼火格子5b及び後燃焼火格子5cのそれぞれの風箱7a,7b,7c,7dに分岐供給管から送り込むようになっており、上記燃焼用一次空気供給管9には、ブロワ8そして流量調整機構としてのダンパ11が設けられている。
<Primary air blowing means>
In the present embodiment, the waste incinerator 1 includes a primary air supply system of primary air that serves as combustion air. The primary air supply system passes the primary air P from the air supply source through the primary air supply pipe 9 for combustion, and the wind boxes 7a, 7b, 7c of the dry grate 5a, the combustion grate 5b, and the post-combustion grate 5c, respectively. , 7d from the branch supply pipe, and the combustion primary air supply pipe 9 is provided with a blower 8 and a damper 11 as a flow rate adjusting mechanism.

<高温ガス吹込み手段>
本実施形態では、廃棄物焼却炉1は、高温ガスを上記燃焼室2の天井2Aから下向きに吹き込む高温ガス吹込み手段を備えている。高温ガス吹込み手段は、火格子5上の廃棄物の移動方向である炉長方向の複数位置で燃焼室の天井2Aに高温ガス吹込口13(13a,13b,13c,13d,13e)を備え、また、高温ガス吹込口13は炉長方向で乾燥火格子5aの後部から後燃焼火格子5cの前部までの天井2Aに設けられている。高温ガス吹込み手段は、さらに、高温ガス吹込口13へ高温ガスを供給する高温ガス供給装置24と、高温ガスを上記高温ガス吹込口13へ導く管路と、高温ガス供給装置24を制御する高温ガス吹込制御装置22を有し、高温ガス供給装置24は流量調整機構としてのダンパ14を有している。
<High-temperature gas blowing means>
In the present embodiment, the waste incinerator 1 includes high temperature gas blowing means for blowing high temperature gas downward from the ceiling 2 </ b> A of the combustion chamber 2. The hot gas blowing means is provided with hot gas blowing ports 13 (13a, 13b, 13c, 13d, 13e) on the ceiling 2A of the combustion chamber at a plurality of positions in the furnace length direction, which is the moving direction of waste on the grate 5. Moreover, the hot gas inlet 13 is provided in the ceiling 2A from the rear part of the drying grate 5a to the front part of the rear combustion grate 5c in the furnace length direction. The high-temperature gas blowing means further controls the high-temperature gas supply device 24 that supplies high-temperature gas to the high-temperature gas blow-in port 13, a pipe that guides the high-temperature gas to the high-temperature gas blow-in port 13, and the high-temperature gas supply device 24. A hot gas blowing control device 22 is provided, and the hot gas supply device 24 has a damper 14 as a flow rate adjusting mechanism.

高温ガスが下方に吹き込まれるように、高温ガス吹込口13の向きが定められている。かくして、高温ガス吹込口13から、高温ガスを乾燥領域A1から後燃焼領域A4の前部の領域に向かって吹き込むように設けられている。また、最も下流側に位置する高温ガス吹込口13eからの高温ガスは、燃切点の直後の領域に向かって吹き込まれることとしてもよい。   The direction of the hot gas blowing port 13 is determined so that the hot gas is blown downward. Thus, the high temperature gas is provided from the high temperature gas inlet 13 so as to blow from the dry region A1 toward the front region of the post combustion region A4. Moreover, the hot gas from the hot gas blowing port 13e located on the most downstream side may be blown toward the region immediately after the fuel cut point.

上記高温ガス吹込口13は、炉幅方向(図1にて紙面に対して直角な方向、図2にて左右方向)にも複数箇所に設けられている。   The hot gas inlet 13 is provided at a plurality of locations in the furnace width direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 and a left-right direction in FIG. 2).

高温ガス供給装置24は、返送排ガスと高温空気とを混合して高温ガスを調製し、該高温ガスを高温ガス吹込口13へ供給する。ここで、「返送排ガス」とは、焼却炉から排出された排ガスを排ガス処理系で中和処理し除塵装置で除塵した後の排ガスの一部である。また、上記高温空気は、空気を加熱器により加熱して生成される。高温ガス供給装置24は、返送排ガスと高温空気のそれぞれの流量を調整することにより混合割合を調整して高温ガスの温度、酸素濃度を調整する。また、高温ガス供給装置24は、高温空気のみ又は返送排ガスのみを高温ガスとして供給してもよい。   The hot gas supply device 24 mixes return exhaust gas and hot air to prepare a hot gas, and supplies the hot gas to the hot gas inlet 13. Here, the “returned exhaust gas” is a part of the exhaust gas after the exhaust gas discharged from the incinerator is neutralized by the exhaust gas treatment system and removed by the dust removing device. The high-temperature air is generated by heating air with a heater. The hot gas supply device 24 adjusts the mixing ratio by adjusting the flow rates of the return exhaust gas and the hot air to adjust the temperature and oxygen concentration of the hot gas. Moreover, the high temperature gas supply device 24 may supply only high temperature air or only return exhaust gas as a high temperature gas.

本実施形態では、上記高温ガス供給装置24で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガスと高温空気のそれぞれの流量を調整することにより混合割合を調整して高温ガス中の酸素濃度を調整すること、上記ダンパ14で高温ガスの流量を調整することのうち少なくとも一つにより、燃焼室2内へ高温ガスにより供給される酸素量を調整できる。   In the present embodiment, when preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and the high temperature air in the high temperature gas supply device 24, the mixing ratio is adjusted by adjusting the respective flow rates of the return exhaust gas and the high temperature air. The amount of oxygen supplied by the high temperature gas into the combustion chamber 2 can be adjusted by adjusting at least one of adjusting the oxygen concentration in the gas and adjusting the flow rate of the high temperature gas with the damper 14.

高温ガス供給手段から供給される高温ガスはその酸素濃度が5〜21dry体積%であることが好ましく、12〜21dry体積%であることがより好ましい。   The high temperature gas supplied from the high temperature gas supply means preferably has an oxygen concentration of 5 to 21 dry volume%, more preferably 12 to 21 dry volume%.

<高温ガス吹込み制御装置>
本実施形態では、燃焼室内温度を計測する燃焼室内温度計測手段16と、この燃焼室内温度計測手段16からの信号を受けて高温ガス供給装置24を制御する高温ガス吹込制御装置22とを有している。燃焼室2内では、炉長方向にて、炉内における乾燥領域A1から後燃焼領域A4に至る範囲で炉内温度は変化し、燃焼が最もさかんな燃焼領域A3に燃焼室内温度を計測する燃焼室内温度計測手段16を有している。燃焼室内温度計測手段16は、例えば熱電対で形成され、燃焼領域A3で炉幅方向の両端に位置する側壁に対して取り付けられている。
<High-temperature gas injection control device>
In this embodiment, it has combustion chamber temperature measuring means 16 for measuring the temperature in the combustion chamber, and a hot gas injection control device 22 for controlling the hot gas supply device 24 in response to a signal from the combustion chamber temperature measuring means 16. ing. In the combustion chamber 2, the furnace temperature changes in the furnace length direction in the range from the drying region A1 to the post-combustion region A4 in the furnace, and the combustion chamber temperature is measured in the main combustion region A3 where combustion is most conspicuous. Combustion chamber temperature measuring means 16 is provided. The combustion chamber temperature measuring means 16 is formed of, for example, a thermocouple, and is attached to side walls located at both ends in the furnace width direction in the main combustion region A3.

高温ガス吹込制御装置22は、上記燃焼室内温度計測手段16からの信号を受け、高温ガス供給装置24を制御して、燃焼室内温度が所定範囲に収まるように、上記高温ガス供給装置24により燃焼室に吹き込まれる高温ガスによって供給される酸素量を制御する。燃焼室内温度が所定範囲より低下しているときには、燃焼が不活性となっていて可燃性ガスの燃焼が十分に行われていないことを示しており、COが多く残存し排ガス中のCO濃度が上昇してしまうので、高温ガスにより供給される酸素量を増加させ燃焼を活性化するように制御し、燃焼室内温度が上記所定範囲より高くなっているときには、燃焼が過活性となっていて高温場が発生していることを示しており、NOx発生量が増加して排ガス中のNOx濃度が上昇してしまうので、高温ガスにより供給される酸素量を減少させ燃焼を緩慢化するように制御する。   The hot gas injection control device 22 receives the signal from the combustion chamber temperature measuring means 16 and controls the hot gas supply device 24 so that the combustion gas is burned by the hot gas supply device 24 so that the temperature in the combustion chamber falls within a predetermined range. The amount of oxygen supplied by the hot gas blown into the chamber is controlled. When the temperature in the combustion chamber is lower than the predetermined range, it indicates that the combustion is inactive and the combustion of the combustible gas is not sufficiently performed. Therefore, when the combustion chamber temperature is higher than the predetermined range, the combustion is overactive and the temperature is high. As the NOx generation amount increases and the NOx concentration in the exhaust gas rises, the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas is reduced and the combustion is slowed down. To do.

本実施形態では、高温ガス供給装置24で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガスと高温空気のそれぞれの流量を調整することにより混合割合を調整して高温ガス中の酸素濃度を調整することで、又は高温ガスを流送する配管に設けたダンパ14の開度を調整して高温ガスの流量を調整することで、燃焼室2内へ供給される高温ガスの酸素量を調整する。   In the present embodiment, when preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and the high temperature air in the high temperature gas supply device 24, the mixing ratio is adjusted by adjusting the respective flow rates of the return exhaust gas and the high temperature air. The high temperature gas supplied into the combustion chamber 2 by adjusting the oxygen concentration therein or by adjusting the flow rate of the high temperature gas by adjusting the opening of the damper 14 provided in the pipe for feeding the high temperature gas Adjust the amount of oxygen.

<二次燃焼用ガス供給手段>
また、本実施形態の廃棄物焼却炉1は、二次燃焼用ガスを廃熱ボイラ4の入口近傍に相当する二次燃焼領域10に吹き込む二次燃焼用ガス供給系を備えている。二次燃焼用ガス供給系は、二次燃焼用ガス供給源からの二次燃焼用ガスQを管路12を経て、二次燃焼領域10に設けられた二次燃焼用ガス吹込口17に送り込むようになっており、上記管路12には、ブロワ18そして流量調整機構としてのダンパ19が設けられている。二次燃焼用ガス吹込口17は、廃熱ボイラ4の入口近傍にある二次燃焼領域10に二次燃焼用ガス(燃焼用二次空気)Qを吹き込むように、廃熱ボイラ4の周壁に設けられている。燃焼室2内で発生した可燃性ガスはそのほとんどが燃焼室2内で燃焼され、残存する未燃ガスは、後燃焼火格子5cの上方に連接される廃熱ボイラ4の入口近傍に相当する二次燃焼領域10に流入して、ここで二次燃焼用ガスが供給され、二次燃焼される。
<Secondary combustion gas supply means>
Further, the waste incinerator 1 of the present embodiment includes a secondary combustion gas supply system that blows the secondary combustion gas into the secondary combustion region 10 corresponding to the vicinity of the inlet of the waste heat boiler 4. The secondary combustion gas supply system feeds the secondary combustion gas Q from the secondary combustion gas supply source to the secondary combustion gas inlet 17 provided in the secondary combustion region 10 via the pipe 12. The pipe 12 is provided with a blower 18 and a damper 19 as a flow rate adjusting mechanism. The secondary combustion gas inlet 17 is provided on the peripheral wall of the waste heat boiler 4 so as to blow the secondary combustion gas (combustion secondary air) Q into the secondary combustion region 10 in the vicinity of the inlet of the waste heat boiler 4. Is provided. Most of the combustible gas generated in the combustion chamber 2 is combusted in the combustion chamber 2, and the remaining unburned gas corresponds to the vicinity of the inlet of the waste heat boiler 4 connected above the post-combustion grate 5c. The gas flows into the secondary combustion region 10 where secondary combustion gas is supplied and secondary combustion is performed.

なお、本発明において、上記燃焼用一次空気、高温ガスそして二次燃焼用ガスを供給するための管路等の構成は図示したものに限定されず、焼却炉の規模、形状、用途等により適宜選択され得る。また、本発明では、二次燃焼用ガス供給系は必須ではない。   In the present invention, the configuration of the pipeline for supplying the primary air for combustion, the high-temperature gas, and the secondary combustion gas is not limited to those shown in the drawings, and may be appropriately selected depending on the scale, shape, application, etc. of the incinerator. Can be selected. In the present invention, the secondary combustion gas supply system is not essential.

次に、このように構成される本実施形態の装置での焼却状況の概要、燃焼用一次空気、高温ガス、二次燃焼用ガスとしての燃焼用二次空気の吹込みによる作用について順次説明する。   Next, an outline of the incineration situation in the apparatus of the present embodiment configured as described above, and the action by blowing the combustion secondary air as the combustion primary air, the high temperature gas, and the secondary combustion gas will be sequentially described. .

<焼却状況の概要>
先ず、廃棄物投入口3へ廃棄物を投入すると、落下した廃棄物は図示しない廃棄物供給装置により燃焼室2内に供給され、乾燥火格子5a上に堆積され、各火格子5a〜5cの動作により、燃焼火格子5b上そして後燃焼火格子5c上へと移動し、各火格子上に廃棄物Wの層を形成する。各火格子は、風箱7a,7b,7c,7dを経て、燃焼用の一次空気を受けており、これにより各火格子の廃棄物は乾燥そして燃焼される。
<Overview of incineration>
First, when waste is input into the waste input port 3, the dropped waste is supplied into the combustion chamber 2 by a waste supply device (not shown) and deposited on the dry grate 5a. The operation moves on the combustion grate 5b and onto the post-combustion grate 5c, and forms a layer of waste W on each grate. Each grate receives the primary air for combustion via the wind boxes 7a, 7b, 7c, 7d, whereby the waste in each grate is dried and burned.

乾燥火格子5a上では主として廃棄物の乾燥と着火が行われる。すなわち、乾燥火格子5aの廃棄物は、乾燥火格子5aの上流側範囲で乾燥され、乾燥火格子5aの下流側範囲で着火して、燃焼火格子5bの上流側範囲(前部)までの範囲で燃焼が開始する。乾燥火格子5aの廃棄物の流れ方向の上流側範囲(前部)の上方には乾燥領域A1が形成される。乾燥火格子5aの下流側範囲(後部)から燃焼火格子5bの上流側範囲(前部)の上方には燃焼開始領域A2が形成される。燃焼火格子5b上では主として廃棄物の熱分解、部分酸化が行われ可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスが火炎を伴って燃焼するとともに、廃棄物中の固形分の燃焼が行われる。燃焼火格子5bの上方に主燃焼領域A3が形成される。この燃焼領域は火炎を伴う燃焼が完了する点(燃切点)までの領域である。燃焼火格子5b上において廃棄物の燃焼は実質的に完了する。後燃焼火格子5c上では、僅かに残った廃棄物中の固定炭素など未燃分を完全燃焼させる。燃切点より後の領域では、廃棄物中の固形未燃分(チャー)が燃焼し、後燃焼火格子5cの上方に後燃焼領域A4が形成される。完全燃焼した後の燃焼灰は、灰落下口6より排出される。このように廃棄物が燃焼している状態で、図1に見られるように、各火格子5a,5b,5cの直上空間には、乾燥領域A1、燃焼開始領域A2、主燃焼領域A3そして後燃焼領域A4がそれぞれ形成される。   Wastes are mainly dried and ignited on the dry grate 5a. That is, the waste of the dry grate 5a is dried in the upstream range of the dry grate 5a, ignited in the downstream range of the dry grate 5a, and up to the upstream range (front part) of the combustion grate 5b. Combustion starts in the range. A dry region A1 is formed above the upstream range (front part) of the dry grate 5a in the waste flow direction. A combustion start region A2 is formed above the upstream range (front part) of the combustion grate 5b from the downstream range (rear part) of the dry grate 5a. On the combustion grate 5b, pyrolysis and partial oxidation of waste are mainly performed to generate a combustible gas. The combustible gas burns with a flame, and solids in the waste are combusted. A main combustion region A3 is formed above the combustion grate 5b. This combustion region is a region up to a point (combustion point) where combustion with a flame is completed. The combustion of the waste is substantially completed on the combustion grate 5b. On the post-combustion grate 5c, unburned components such as fixed carbon in the remaining waste are completely burned. In the region after the burn-off point, the solid unburned portion (char) in the waste is burned, and a post-combustion region A4 is formed above the post-combustion grate 5c. The combustion ash after complete combustion is discharged from the ash drop opening 6. With the waste burning in this manner, as seen in FIG. 1, the space immediately above each grate 5a, 5b, 5c has a dry region A1, a combustion start region A2, a main combustion region A3, and a rear region. A combustion region A4 is formed.

既述のごとく、燃焼室2の出口に、廃熱ボイラ4が連設されていて、廃熱ボイラ4の入口近傍が二次燃焼領域10となっている。したがって、燃焼室2内で発生した未燃ガスは、二次燃焼領域10に導かれ、そこで二次燃焼用ガスQと混合・攪拌され、二次燃焼する。二次燃焼の後に排ガスは廃熱ボイラ4で熱回収される。熱回収された後、廃熱ボイラ4から排出された排ガスは、消石灰等による酸性ガスの中和と、活性炭によるダイオキシン類の吸着が行われ、さらに除塵装置(図示せず)に送られ、中和反応生成物、活性炭、ダストなどが回収される。上記除塵装置で除塵され、無害化された後の排ガスは、誘引ファン(図示せず)により誘引され、煙突から大気中に放出される。なお、上記除塵装置としては、例えば、バグフィルタ方式、電気集塵方式等の除塵装置を用いることができる。また、除塵装置で除塵された後の排ガスの一部が、返送排ガスとして用いられる。   As described above, the waste heat boiler 4 is connected to the outlet of the combustion chamber 2, and the vicinity of the inlet of the waste heat boiler 4 is the secondary combustion region 10. Therefore, the unburned gas generated in the combustion chamber 2 is guided to the secondary combustion region 10, where it is mixed and stirred with the secondary combustion gas Q, and undergoes secondary combustion. After the secondary combustion, the exhaust gas is recovered by the waste heat boiler 4. After heat recovery, the exhaust gas discharged from the waste heat boiler 4 is neutralized with acid gas by slaked lime, adsorbed dioxins with activated carbon, and sent to a dust removal device (not shown). The reaction product, activated carbon, dust, etc. are recovered. The exhaust gas that has been dedusted and detoxified by the dust remover is attracted by an attracting fan (not shown) and released from the chimney into the atmosphere. In addition, as said dust removal apparatus, dust removal apparatuses, such as a bag filter system and an electrostatic dust collection system, can be used, for example. Further, a part of the exhaust gas after being removed by the dust removing device is used as the return exhaust gas.

<高温ガス吹込制御>
焼却炉の燃焼室内温度を計測する燃焼室内温度計測手段16により計測する燃焼室内温度計測値に基づき、燃焼室内温度を所定範囲内とするように、次の要領のもとで、高温ガスにより供給する酸素量を制御する。
<High-temperature gas injection control>
Based on the measured value in the combustion chamber temperature measured by the combustion chamber temperature measuring means 16 for measuring the temperature in the combustion chamber of the incinerator, the temperature in the combustion chamber is supplied within the predetermined range using the high temperature gas as follows. Control the amount of oxygen to be used.

既述したように、燃焼室内温度が所定範囲内に収まっていれば、燃焼室内で廃棄物の燃焼は好ましい状態で安定して行われ、有害物質の発生量も少なく排ガス中の有害物質の濃度は許容値範囲内となっていることを示しているが、焼却炉に供給される廃棄物の種類や供給量等が変動すると、廃棄物の燃焼が好ましい状態から外れることがあり、その結果燃焼室内温度が上記所定範囲から外れることもある。つまり、燃焼室内の燃焼の良否は、燃焼室内温度が所定範囲内にあるかどうかで判定できる。   As described above, if the temperature in the combustion chamber is within the predetermined range, the combustion of the waste in the combustion chamber is stably performed in a preferable state, the amount of harmful substances generated is small, and the concentration of the harmful substances in the exhaust gas is low. Indicates that it is within the allowable range, but if the type or amount of waste supplied to the incinerator fluctuates, the combustion of the waste may deviate from the preferred state. The room temperature may deviate from the predetermined range. That is, the quality of combustion in the combustion chamber can be determined by whether or not the temperature in the combustion chamber is within a predetermined range.

そこで、本実施形態では、焼却炉への廃棄物の供給量や質の変動により燃焼室内での燃焼状況が変動した場合、燃焼室内温度も変わってくるので、これを計測して、燃焼室内温度が上記所定範囲から外れると、燃焼を好ましい状態とするように制御する。   Therefore, in the present embodiment, when the combustion state in the combustion chamber varies due to fluctuations in the amount and quality of waste supplied to the incinerator, the temperature in the combustion chamber also changes. When the value is out of the predetermined range, the combustion is controlled to be in a preferable state.

すなわち、燃焼室内温度が所定範囲より低下しているときには、燃焼が不活性となっていて廃棄物が熱分解して発生した可燃性ガスの燃焼が十分に行われていないことを示しており、COが多く残存し排ガス中のCO濃度が上昇してしまうので、高温ガスにより供給される酸素量を増加させ燃焼を活性化するように制御する。酸素量の増加のためには、高温ガス供給装置24で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガス量を減少すること、高温空気量を増加することのうち少なくとも一つを行い、両者の量比を変えて、高温ガスの酸素濃度を増加させ、あるいは、ダンパ14の開度を大きくして高温ガスの供給量を増大させることにより、燃焼室内へ高温ガスにより供給する酸素量を増大させる。さらには、高温ガス供給装置24とダンパ14の両方を調整して酸素供給量を増大させることとしてもよい。   That is, when the temperature in the combustion chamber is lower than the predetermined range, it indicates that the combustion is inactive and the combustible gas generated by the thermal decomposition of the waste is not sufficiently burned, Since a large amount of CO remains and the CO concentration in the exhaust gas increases, the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas is increased to control the combustion to be activated. In order to increase the amount of oxygen, at the time of preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and the high temperature air in the high temperature gas supply device 24, at least of reducing the return exhaust gas amount and increasing the high temperature air amount. Doing one, changing the quantity ratio of both, increasing the oxygen concentration of the high temperature gas, or increasing the opening of the damper 14 to increase the supply amount of the high temperature gas, the high temperature gas into the combustion chamber Increase the amount of oxygen supplied. Furthermore, the oxygen supply amount may be increased by adjusting both the high temperature gas supply device 24 and the damper 14.

次に、燃焼室内温度が上記所定範囲より高くなっているときには、燃焼が過活性となっていて高温場が発生していることを示しており、NOx発生量が増加して排ガス中のNOx濃度が上昇してしまうので、高温ガスにより供給される酸素量を減少させ燃焼を緩慢化するように制御する。酸素量の減少のためには、高温ガス供給装置24で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガス量を増加すること、高温空気量を減少することのうち少なくとも一つを行い、両者の量比を変えて、高温ガスの酸素濃度を減少させ、あるいは、ダンパ14の開度を小さくして高温ガスの供給量を減少させることにより、燃焼室内へ高温ガスにより供給する酸素量を減少させる。さらには、高温ガス供給装置24とダンパ14の両方を調整して酸素供給量を減少させることとしてもよい。   Next, when the temperature in the combustion chamber is higher than the predetermined range, this indicates that combustion is overactive and a high temperature field is generated, and the amount of NOx generated increases and the NOx concentration in the exhaust gas increases. Therefore, the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas is decreased, and the combustion is controlled to slow down. In order to reduce the oxygen amount, at the time of preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and the high temperature air in the high temperature gas supply device 24, at least of increasing the return exhaust gas amount and decreasing the high temperature air amount. Doing one and changing the quantity ratio between them to reduce the oxygen concentration of the high temperature gas, or reduce the opening of the damper 14 to reduce the supply amount of the high temperature gas. Reduce the amount of oxygen supplied. Furthermore, it is good also as adjusting both the hot gas supply apparatus 24 and the damper 14, and reducing oxygen supply amount.

さらに、燃焼室内温度が所定範囲内にある場合には、燃焼室内の燃焼が良好に行われていることなので、高温ガス供給装置24そしてダンパ14は調整されることなく、そのまま現状維持される。   Further, when the temperature in the combustion chamber is within the predetermined range, the combustion in the combustion chamber is being performed satisfactorily, so the hot gas supply device 24 and the damper 14 are maintained as they are without adjustment.

<燃焼用一次空気の吹込み>
燃焼用一次空気Pは、ブロワ8から燃焼用一次空気供給管9を通って乾燥火格子5a、燃焼火格子5b及び後燃焼火格子5cのそれぞれの下部に設けられた風箱7a,7b,7c,7dに供給された後、各火格子5a,5b,5cを通って燃焼室2内に供給される。燃焼室2内に供給される燃焼用一次空気Pの流量は、燃焼用一次空気供給管9に設けられた流量調整用のダンパ11により調整され、さらに、上記燃切点位置制御手段からの指令にもとづき、各風箱7a,7b,7c,7dに供給される流量は、各風箱に分岐して設けられたそれぞれの供給管に備える上記ダンパ7a−1〜7d−1により調整される。また、風箱7a,7b,7c,7d及び燃焼用一次空気Pを供給するための燃焼用一次空気供給管9等の構成は図示したものに限定されず、焼却炉の規模、形状、用途等により適宜選択され得る。
<Blowing primary air for combustion>
The primary air P for combustion passes from the blower 8 through the primary air supply pipe 9 for combustion, and wind boxes 7a, 7b, 7c provided at the lower portions of the dry grate 5a, the combustion grate 5b, and the post-combustion grate 5c, respectively. , 7d and then supplied into the combustion chamber 2 through the grate 5a, 5b, 5c. The flow rate of the combustion primary air P supplied into the combustion chamber 2 is adjusted by a flow rate adjusting damper 11 provided in the combustion primary air supply pipe 9, and further a command from the fuel cut point position control means. Based on the above, the flow rate supplied to each wind box 7a, 7b, 7c, 7d is adjusted by the dampers 7a-1 to 7d-1 provided in the respective supply pipes that are branched from each wind box. Further, the configurations of the air boxes 7a, 7b, 7c, 7d and the combustion primary air supply pipe 9 for supplying the combustion primary air P are not limited to those shown in the figure, but the incinerator scale, shape, application, etc. Can be appropriately selected.

燃焼用一次空気Pとしては、温度が常温〜200℃の範囲であり、酸素濃度が15〜21dry体積%の範囲のガスを用いることが好ましい。燃焼用一次空気Pとして、空気、酸素を含有するガス及び返送排ガスのいずれかを用いてもよいし、これらの混合ガスを用いてもよい。   As the primary air P for combustion, it is preferable to use a gas having a temperature in the range of room temperature to 200 ° C. and an oxygen concentration in the range of 15 to 21 dry volume%. As the primary air P for combustion, any one of air, oxygen-containing gas and return exhaust gas may be used, or a mixed gas thereof may be used.

<高温ガス吹込みによる燃焼安定化>
図1に見られるように、高温ガスが、高温ガス吹込口13(13a、13b、13c、13d、13e)から、乾燥領域A1から後燃焼領域A4の前部の領域に向かって吹き込まれ、廃棄物層Wに向かって下向きに吹き込まれる。
<Combustion stabilization by hot gas injection>
As seen in FIG. 1, hot gas is blown from the hot gas inlet 13 (13a, 13b, 13c, 13d, 13e) from the dry region A1 toward the front region of the post-combustion region A4 and discarded. It is blown downward toward the material layer W.

高温ガス吹込口13から、高温ガスを燃焼室2内の乾燥領域A1から後燃焼領域A4の前部までの領域に、かつ廃棄物層W直上に向かって下向きに吹き込むことにより、下向きに吹き込まれる高温ガスは、廃棄物の熱分解・部分酸化により生じた可燃性ガスと燃焼ガスとの上昇流と対向し、双方のガス流れが衝突し、廃棄物層W直上に平面状の流れの遅いよどみ領域または上下方向に循環する循環領域が生じる。これらの領域はガス流れの速度が遅いため、可燃性ガスが燃焼する火炎が定在することになり、すなわち廃棄物層W直上に平面状燃焼領域(平面火炎)が定在し、可燃性ガスが安定して燃焼される。   The hot gas is blown downward by blowing the hot gas downward into the region from the drying region A1 in the combustion chamber 2 to the front portion of the post-combustion region A4 and directly above the waste layer W from the hot gas blowing port 13. The high-temperature gas opposes the upward flow of combustible gas and combustion gas generated by thermal decomposition and partial oxidation of waste, and both gas flows collide with each other. A region or a circulation region that circulates in the vertical direction is generated. Since these regions have a slow gas flow rate, a flame in which the combustible gas burns is fixed, that is, a planar combustion region (planar flame) is present immediately above the waste layer W, and the combustible gas is present. Is stably burned.

また、高温ガスの熱輻射と顕熱によって廃棄物が加熱され、熱分解・部分酸化が促進されることに加えて、廃棄物層の直上に平面状燃焼領域(平面火炎)が定在するので、この平面火炎からの熱輻射と顕熱によって廃棄物が加熱され、熱分解・部分酸化がさらに促進される。また、酸素を含んだ高温ガスの吹き込みにより廃棄物の熱分解により発生した可燃性ガスの燃焼が促進される。   In addition to the fact that wastes are heated by thermal radiation and sensible heat of high-temperature gas, and thermal decomposition and partial oxidation are promoted, a planar combustion region (planar flame) is present directly above the waste layer. The waste is heated by thermal radiation and sensible heat from the flat flame, and thermal decomposition and partial oxidation are further promoted. In addition, the combustion of the combustible gas generated by the thermal decomposition of the waste is promoted by blowing in the high-temperature gas containing oxygen.

かくして、低空気比燃焼操業下でも廃棄物Wの燃焼を安定して行わせることができる。その結果、低空気比燃焼においてもCO,NOx、ダイオキシン類等の有害物質の発生を抑制することができる。このため、低空気比燃焼を支障なく行うことができる。   Thus, the waste W can be stably burned even under the low air ratio combustion operation. As a result, it is possible to suppress the generation of harmful substances such as CO, NOx, and dioxins even in low air ratio combustion. For this reason, low air ratio combustion can be performed without hindrance.

次に、高温ガスについてその調製、吹込口、吹込み流速、さらには、二次燃焼用ガスの吹込みについて、順次説明する。   Next, the preparation of the high-temperature gas, the blowing port, the blowing flow rate, and the blowing of the secondary combustion gas will be sequentially described.

<高温ガスの調製>
高温ガス吹込口13から吹き込まれる高温ガスの温度は、100〜400℃の範囲とすることが好ましく、150〜200℃程度とすることがより好ましい。100℃未満の温度のガスを吹き込むと炉内温度が低下し、燃焼が不安定となりCO発生量が増加する。400℃を超えるガスを吹き込むと燃焼室内における火炎温度が著しく高温になり、クリンカの生成が助長されるなど問題が生じる。高温ガスの温度を150〜200℃程度とすることにより、前記の問題の発生を抑制するとともに空気を加熱するエネルギーを適切な範囲とすることができるので、より好ましい。
<Preparation of hot gas>
The temperature of the hot gas blown from the hot gas blowing port 13 is preferably in the range of 100 to 400 ° C, more preferably about 150 to 200 ° C. When a gas having a temperature of less than 100 ° C. is blown, the temperature in the furnace decreases, combustion becomes unstable, and the amount of CO generated increases. When a gas exceeding 400 ° C. is blown, the flame temperature in the combustion chamber becomes extremely high, which causes problems such as promotion of clinker generation. By setting the temperature of the high-temperature gas to about 150 to 200 ° C., the occurrence of the above-described problem can be suppressed and the energy for heating the air can be set to an appropriate range, which is more preferable.

また、高温ガス吹込口13から吹き込まれる高温ガスの酸素濃度は5〜21dry体積%に、より好ましくは12〜21dry体積%に調整されていることが好ましい。これにより、上述の効果がより効果的に発揮され、排ガスの低NOx化、低CO化がより促進される。   Moreover, it is preferable that the oxygen concentration of the high temperature gas blown from the high temperature gas blowing port 13 is adjusted to 5 to 21 dry volume%, more preferably 12 to 21 dry volume%. Thereby, the above-mentioned effect is exhibited more effectively, and the reduction of NOx and the reduction of CO of exhaust gas is further promoted.

高温ガスの酸素濃度を上述の範囲とする根拠は次の通りである。高温ガスの酸素濃度が下限より低いと、高温ガスの吹き込みにより乾燥領域A1から主燃焼領域A3までの領域が過剰に低酸素雰囲気となり、廃棄物の熱分解により発生する可燃性ガスの発生量が過剰になり、燃焼室内で燃焼されずに二次燃焼領域に流入する可燃性ガスの未燃分(未燃ガス)の量が過剰となるので不適であり、酸素濃度が上限より高いと、可燃性ガスの燃焼が過剰となり高温場が生じNOx発生量が多くなり不適であり、したがって、高温ガスの酸素濃度は5〜21dry体積%が好ましく、酸素濃度を12〜21dry体積%とすると上記の問題を確実に回避できるのでより好ましい。   The grounds for setting the oxygen concentration of the high-temperature gas in the above range are as follows. If the oxygen concentration of the high-temperature gas is lower than the lower limit, the region from the drying region A1 to the main combustion region A3 becomes excessively low-oxygen atmosphere due to the blowing of the high-temperature gas, and the amount of combustible gas generated by the thermal decomposition of the waste is Excessive amount of unburned gas (unburned gas) in the combustible gas that flows into the secondary combustion area without being burned in the combustion chamber is unsuitable, and is unsuitable. If the oxygen concentration is higher than the upper limit, flammable This is unsuitable because high temperature field is generated due to excessive combustion of the gas and the amount of NOx generated is unsuitable. Therefore, the oxygen concentration of the high temperature gas is preferably 5 to 21 dry volume%, and the above problem occurs when the oxygen concentration is 12 to 21 dry volume%. Is more preferable because it can be surely avoided.

高温ガスが上述したガス温度及び酸素濃度となるように、本実施形態では、高温ガスとして、焼却炉から排出された排ガスの一部を返送する返送排ガスと高温空気の混合ガス又は高温空気が用いられる。上記返送排ガスとしては、焼却炉から排出された排ガスに対して前述の排ガス処理系と除塵装置により酸性ガスの中和処理、ダイオキシン類の処理、除塵処理が行われた排ガスの一部が用いられる。また、上記高温空気は、空気を廃熱ボイラで発生させた蒸気との熱交換により加熱して生成される。そして、本実施形態では、返送排ガス、返送排ガスと高温空気の混合ガス、高温空気が、必要に応じて廃熱ボイラで発生させた蒸気との熱交換により加熱され、温度と酸素濃度が上記所定の条件を満たすような高温ガスとして燃焼室内に吹き込まれる。   In this embodiment, a mixed gas or high-temperature air of return exhaust gas and high-temperature air that returns a part of the exhaust gas discharged from the incinerator is used as the high-temperature gas so that the high-temperature gas has the gas temperature and oxygen concentration described above. It is done. As the return exhaust gas, a part of the exhaust gas that has been subjected to neutralization treatment of acid gas, dioxins treatment, and dust removal treatment by the above-described exhaust gas treatment system and dust removal device is used for the exhaust gas discharged from the incinerator. . The high-temperature air is generated by heating air by heat exchange with steam generated by a waste heat boiler. In this embodiment, the return exhaust gas, the return exhaust gas and high-temperature air mixed gas, and the high-temperature air are heated by heat exchange with the steam generated in the waste heat boiler as necessary, and the temperature and oxygen concentration are set to the predetermined values. It is blown into the combustion chamber as a high-temperature gas that satisfies the following conditions.

<高温ガス吹込口>
高温ガス吹込口13は、燃焼室2の天井の、乾燥火格子5aから後燃焼火格子5cの移動方向上流側(前部)までの範囲内での火格子直上の位置に設けられている。
<High temperature gas inlet>
The hot gas inlet 13 is provided at a position directly above the grate in the range from the dry grate 5a to the upstream side (front part) in the moving direction of the rear combustion grate 5c on the ceiling of the combustion chamber 2.

高温ガス吹込口13は、それぞれ燃焼室2の幅方向に複数配置される。高温ガス吹込口13は、ノズル型でもスリット型でもよい。   A plurality of hot gas inlets 13 are arranged in the width direction of the combustion chamber 2. The hot gas inlet 13 may be a nozzle type or a slit type.

燃焼室内の廃棄物層直上で幅方向と炉長方向の広い範囲に亘って平面状燃焼領域が形成されるように、廃棄物からの上昇流と対向させる高温ガスの流れの状況を好ましい状態に制御するように、高温ガス吹込口の配置位置、配置数、配置間隔、吹込み方向、吹込口の形状のうち少なくとも一つを、設定又は調整する。   The state of the flow of high-temperature gas facing the upward flow from the waste is made favorable so that a planar combustion region is formed over a wide range in the width direction and the furnace length direction directly above the waste layer in the combustion chamber To control, at least one of the arrangement position, the number of arrangements, the arrangement interval, the blowing direction, and the shape of the blowing port of the hot gas blowing port is set or adjusted.

図1においては、高温ガス吹込口13から廃棄物層に向かって下向きに高温ガスを吹き込んでいる。ここで、高温ガスの吹込み方向としては、廃棄物層に対する垂線から20°までの角度範囲の吹込み方向で吹き込まれることが望ましい。これは、吹き込んだ高温ガスと、廃棄物の熱分解・部分酸化によって生じる可燃性ガスと燃焼ガスの上昇流とが衝突して生じる流れ場を対向流場とするためであり、高温ガスの吹込み方向が廃棄物層に対する垂線から20°より大きい範囲となると、適切な対向流場が形成されなくなるためである。   In FIG. 1, the hot gas is blown downward from the hot gas blowing port 13 toward the waste layer. Here, as a blowing direction of the high temperature gas, it is desirable to blow in a blowing direction in an angle range from a perpendicular to the waste layer to 20 °. This is because the flow field generated by the collision of the blown hot gas with the combustible gas generated by thermal decomposition and partial oxidation of waste and the upward flow of the combustion gas is used as the counter flow field. This is because an appropriate counter flow field is not formed when the entraining direction is in a range larger than 20 ° from the perpendicular to the waste layer.

高温ガス吹込口13が複数ある場合,高温ガスはそれぞれの高温ガス吹込口13から必ずしも等流速で吹き込まれる必要はなく,焼却炉の規模、形状、用途或いは廃棄物性状、量、廃棄物層厚さ等により、各高温ガス吹込口13からの吹込み流速は異なるように適宜変更され得る。   When there are a plurality of high-temperature gas injection ports 13, the high-temperature gas does not necessarily have to be injected from each of the high-temperature gas injection ports 13 at an equal flow rate, and the scale, shape, application, waste property, quantity, waste layer thickness of the incinerator For example, the flow velocity of each high-temperature gas blow-in port 13 can be appropriately changed so as to be different.

廃棄物焼却炉燃焼室の天井に設けた吹込口から高温ガスを下向きに吹き込むことにより、高温ガスの下向きの流れと、廃棄物層から発生する可燃性ガスと燃焼ガスとの上向きの流れとを衝突させ、廃棄物層直上でガス流れが緩やかなよどみ領域又は上下方向に循環する循環領域を燃焼室の幅方向と炉長方向の広い範囲に亘って形成することができるので、平面状燃焼領域を定在させることができ、焼却炉の大きさ、すなわち、燃焼室の幅や高さに関わらず、空気比が1.5以下の低空気比燃焼においても廃棄物と、発生する可燃性ガスを安定して燃焼することができる。そして、燃焼が安定するため、廃棄物焼却炉から排出される排ガス中のCO,NOxなど有害物の発生量を抑制することができる。さらには、定在する平面状火炎の輻射などにより廃棄物の熱分解を促進することができるため、火格子に供給する廃棄物量(火格子負荷)および燃焼室内に供給する廃棄物の熱量(火炉負荷)を大きくすることができる。このため廃棄物焼却処理量に対して燃焼室内容積を小さくすることができ、焼却炉の炉高を低くすることができ廃棄物焼却設備をコンパクトにすることにより設備費用と運転費用を低減することができる。   By blowing the hot gas downward from the blow-off port provided on the ceiling of the waste incinerator combustion chamber, the downward flow of the hot gas and the upward flow of combustible gas and combustion gas generated from the waste layer It is possible to form a stagnation region where the gas flow stagnates just above the waste layer or circulates in the vertical direction over the waste layer over a wide range in the combustion chamber width direction and furnace length direction. Regardless of the size of the incinerator, that is, the width and height of the combustion chamber, waste and combustible gas generated even in low air ratio combustion with an air ratio of 1.5 or less Can be burned stably. And since combustion is stabilized, the generation amount of harmful substances such as CO and NOx in the exhaust gas discharged from the waste incinerator can be suppressed. Furthermore, the thermal decomposition of waste can be promoted by radiation of a standing flat flame, etc., so the amount of waste supplied to the grate (grate load) and the amount of waste heat supplied to the combustion chamber (furnace) Load) can be increased. For this reason, the volume of the combustion chamber can be reduced relative to the amount of waste incineration, the furnace height of the incinerator can be reduced, and the waste incineration equipment can be made compact to reduce equipment costs and operating costs. Can do.

高温ガス吹込口13が燃焼室の炉幅方向又は炉長方向に複数ある場合、高温ガスはそれぞれの高温ガス吹込口13から必ずしも等流量で吹き込まれる必要はなく、焼却炉1の規模、形状、用途或いは廃棄物性状、量、廃棄物層厚さ等により、各高温ガス吹込口13からの吹込み流量が異なるように適宜変更され得る。   When there are a plurality of high-temperature gas injection ports 13 in the furnace width direction or the furnace length direction of the combustion chamber, the high-temperature gas does not necessarily have to be injected from each high-temperature gas injection port 13 at an equal flow rate. Depending on the use or waste properties, amount, waste layer thickness, and the like, the flow rate of blow from each hot gas blow-in port 13 can be appropriately changed.

<二次燃焼用ガスの吹込み>
二次燃焼用ガスQが二次燃焼領域10に吹き込まれ、燃焼室2からの未燃ガスが二次燃焼される。二次燃焼用ガスとして、温度は常温〜200℃の範囲であり、酸素濃度は15〜21dry体積%の範囲のガスを用いることが好ましい。二次燃焼用ガスQとして、空気、酸素を含有するガス、返送排ガスを用いてよいし、これらの混合ガスを用いてもよい。
<Injection of secondary combustion gas>
The secondary combustion gas Q is blown into the secondary combustion region 10, and the unburned gas from the combustion chamber 2 is subjected to secondary combustion. As the secondary combustion gas, it is preferable to use a gas having a temperature in the range of room temperature to 200 ° C. and an oxygen concentration in the range of 15 to 21 dry volume%. As the secondary combustion gas Q, air, a gas containing oxygen, a return exhaust gas, or a mixed gas thereof may be used.

上記二次燃焼用ガス吹込口17は、二次燃焼領域内に旋回流が生じる方向にガスを吹き込めるように1つ又は複数設置することが好ましい。二次燃焼用ガスQを二次燃焼領域10内に旋回流が生じる方向に吹き込むことにより、二次燃焼領域10内のガス温度及び酸素濃度分布を均一化、平均化でき、未燃ガスの二次燃焼が安定して行われ、局所高温領域の発生を抑制し、排ガスのさらなる低NOx化が可能となる。さらに、未燃ガスと酸化剤との混合が促進されるため燃焼安定性が向上し、完全燃焼が達成できるため、排ガスの低CO化も可能となる。   It is preferable to install one or more secondary combustion gas inlets 17 so that gas can be blown in the direction in which the swirling flow is generated in the secondary combustion region. By blowing the secondary combustion gas Q in the direction in which the swirling flow is generated in the secondary combustion region 10, the gas temperature and oxygen concentration distribution in the secondary combustion region 10 can be made uniform and averaged. Subsequent combustion is performed stably, generation of a local high temperature region is suppressed, and exhaust gas can be further reduced in NOx. Furthermore, since the mixing of the unburned gas and the oxidant is promoted, the combustion stability is improved and complete combustion can be achieved, so that the exhaust gas can be reduced in CO.

二次燃焼用ガスQとしては、ブロワにより供給される燃焼用二次空気のみ、ブロワ供給後の燃焼用二次空気に希釈剤を混合し酸素濃度を調整したガス、除塵装置を通過した後の排ガスの一部を抜き出した返送排ガスのみ、又は上記燃焼用二次空気と返送排ガスを混合したガス等を用いることができる。   As the secondary combustion gas Q, only the secondary air for combustion supplied by the blower, the gas adjusted by adjusting the oxygen concentration by mixing the diluent with the secondary air for combustion after the blower is supplied, and after passing through the dust removing device Only the return exhaust gas from which a part of the exhaust gas is extracted, or a gas in which the secondary air for combustion and the return exhaust gas are mixed can be used.

希釈剤としては、窒素、二酸化炭素などが考えられる。   Diluents such as nitrogen and carbon dioxide are conceivable.

上記二次燃焼領域10内のガス温度が、800〜1050℃の範囲となるように、上記二次燃焼用ガスの流量を調整することが好ましい。二次燃焼領域10内のガス温度が800℃未満となると未燃ガスの燃焼が不十分となり、排ガス中のCOが増加する。また、二次燃焼領域10内のガス温度が1050℃を超えると二次燃焼領域10内におけるクリンカの生成が助長され、さらに、NOxが増加する。   It is preferable to adjust the flow rate of the secondary combustion gas so that the gas temperature in the secondary combustion region 10 is in the range of 800 to 1050 ° C. When the gas temperature in the secondary combustion region 10 is less than 800 ° C., the combustion of the unburned gas becomes insufficient and the CO in the exhaust gas increases. Moreover, when the gas temperature in the secondary combustion area | region 10 exceeds 1050 degreeC, the production | generation of clinker in the secondary combustion area | region 10 will be encouraged, and NOx will increase further.

以上説明したように本発明によれば、燃焼室内の燃焼状況の指標となる燃焼室内温度を、適正燃焼状態であることを示す所定範囲とするように、高温ガスの吹込みにより燃焼室へ供給される酸素量を制御することとしたので、燃焼室では、適正な燃焼が行われるように維持され、燃焼による有害物質の発生量が抑制され排ガス中の有害物質濃度が許容範囲に収まる。また、燃焼状況を監視するための計測対象を燃焼室内温度とし、温度制御のための操作対象を燃焼室へ供給する酸素量としたので、計測から制御までの遅れがなく、きわめて円滑な制御がなされる。   As described above, according to the present invention, the combustion chamber temperature, which is an index of the combustion state in the combustion chamber, is supplied to the combustion chamber by blowing high-temperature gas so as to be within a predetermined range indicating that the combustion state is appropriate. Since the amount of oxygen to be controlled is controlled, the combustion chamber is maintained so that proper combustion is performed, the amount of harmful substances generated by the combustion is suppressed, and the concentration of harmful substances in the exhaust gas falls within an allowable range. In addition, the measurement target for monitoring the combustion status is the combustion chamber temperature, and the operation target for temperature control is the amount of oxygen supplied to the combustion chamber, so there is no delay from measurement to control and extremely smooth control is possible. Made.

さらに、本発明によれば、燃焼室への高温ガス吹き込みにより、燃焼室内の廃棄物層直上付近に安定なよどみ領域又は循環領域を形成させることができ、平面状燃焼領域を定在させ、廃棄物焼却炉の大きさにかかわらず、空気比が1.5以下の低空気比燃焼を行った場合においても、燃焼室内の幅方向と長さ方向の全域に亘って燃焼の安定性が維持され、COやNOx等の有害ガスの発生量が低減できる廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法が提供される。さらに、従来よりさらに低空気比で燃焼を行えるので焼却炉から排出される排ガス総量をさらに大幅に低減でき、また、廃熱の回収効率を向上できる廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法が提供される。   Furthermore, according to the present invention, a stable stagnation region or a circulation region can be formed in the vicinity of the waste layer in the combustion chamber by blowing high temperature gas into the combustion chamber, and the planar combustion region can be fixed and disposed of. Regardless of the size of the incinerator, even when low air ratio combustion with an air ratio of 1.5 or less is performed, the stability of combustion is maintained over the entire width and length of the combustion chamber. A waste incinerator and a waste incineration method capable of reducing the generation amount of harmful gases such as CO and NOx are provided. Furthermore, since the combustion can be performed at a lower air ratio than before, the total amount of exhaust gas discharged from the incinerator can be further greatly reduced, and a waste incinerator and a waste incineration method that can improve the recovery efficiency of waste heat are provided. The

また、定在する平面火炎の輻射などにより廃棄物の熱分解を促進することができるため、火格子に供給する廃棄物の量(火格子負荷)および燃焼室内に供給する廃棄物の熱量(火炉負荷)を大きくすることができる。このため廃棄物焼却処理量に対して燃焼室内容積を小さくすることができ、焼却炉の炉高を低くすることができ、廃棄物焼却設備をコンパクトにすることにより設備費用及び運転費用を低減することができる。   In addition, the thermal decomposition of waste can be promoted by radiation of standing flat flames, etc., so the amount of waste supplied to the grate (grate load) and the amount of waste supplied to the combustion chamber (furnace Load) can be increased. For this reason, the volume of the combustion chamber can be reduced with respect to the amount of waste incineration, the furnace height of the incinerator can be reduced, and the waste incineration equipment can be made compact, thereby reducing the equipment cost and operation cost. be able to.

1 廃棄物焼却炉
2 燃焼室
5 火格子
5a 乾燥火格子
5b 燃焼火格子
5c 後燃焼火格子
13(13a,13b,13c,13d,13e) 高温ガス吹込口
16 燃焼室内温度計測手段
22 高温ガス吹込制御装置
24 高温ガス供給装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste incinerator 2 Combustion chamber 5 Grate 5a Dry grate 5b Combustion grate 5c Post combustion grate 13 (13a, 13b, 13c, 13d, 13e) Hot gas injection port 16 Combustion chamber temperature measurement means 22 High temperature gas injection Control device 24 Hot gas supply device

Claims (4)

火格子式廃棄物焼却炉であって、
火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、
燃焼用一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気吹込み手段と、
高温ガスを上記燃焼室の天井から下向きに吹き込む高温ガス吹込み手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉において、
高温ガス吹込み手段は、火格子上の廃棄物の移動方向である炉長方向の複数位置で燃焼室の天井に設けられた高温ガス吹込口と、高温ガス吹込口へ高温ガスを供給する高温ガス供給手段と、燃焼室内の廃棄物が熱分解そして部分酸化され可燃性ガスが発生し可燃性ガスと廃棄物の固形分が燃焼する主燃焼領域の温度を計測する燃焼室内温度計測手段と、燃焼室内温度計測手段により計測する計測値に基づき燃焼室内の主燃焼領域の温度を所定範囲とするように高温ガスにより供給する酸素量を制御する高温ガス吹込制御手段とを備え、
高温ガス供給手段は、炉長方向の複数位置に設けられたそれぞれの高温ガス吹込口から吹き込む高温ガス流量が異なるようにしており、
高温ガス吹込制御手段は、主燃焼領域の温度計測値が所定範囲より低いとき、燃焼が不活性となっていてCOを含む可燃性ガスの燃焼が十分に行われていないと判定し、高温ガスにより供給される酸素量を増加させ主燃焼領域での燃焼を活性化させて、可燃性ガスの燃焼を十分に行わせ、COの残存により排ガス中のCO濃度が上昇することを抑制し、燃焼室内の主燃焼領域の温度を所定範囲とするように高温ガス供給手段を制御し、主燃焼領域の温度計測値が所定範囲より高いとき、燃焼が過活性となっていて高温場が発生していると判定し、高温ガスにより供給される酸素量を減少させ主燃焼領域での燃焼を緩慢化させて、高温場の発生を抑制しNOx発生量の増加により排ガス中のNOx濃度が上昇することを抑制し、燃焼室内の主燃焼領域の温度を所定範囲とするように高温ガス供給手段を制御することを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉。
A grate-type waste incinerator,
A combustion chamber comprising a grate and burning waste on the grate;
Primary air blowing means for blowing primary air for combustion into the combustion chamber from under the grate,
In a grate-type waste incinerator having hot gas blowing means for blowing hot gas downward from the ceiling of the combustion chamber,
The hot gas blowing means includes a hot gas blowing port provided on the ceiling of the combustion chamber at a plurality of positions in the furnace length direction, which is a moving direction of waste on the grate, and a high temperature gas for supplying the hot gas to the hot gas blowing port. A gas supply means, and a combustion chamber temperature measuring means for measuring a temperature of a main combustion region in which the waste in the combustion chamber is pyrolyzed and partially oxidized to generate a combustible gas and the combustible gas and the solid content of the waste are combusted ; A high-temperature gas injection control means for controlling the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas so that the temperature of the main combustion region in the combustion chamber is within a predetermined range based on the measurement value measured by the temperature measurement means in the combustion chamber;
The high-temperature gas supply means is configured so that the flow rates of the high-temperature gas blown from the respective high-temperature gas blowing ports provided at a plurality of positions in the furnace length direction are different from each other.
When the temperature measurement value in the main combustion region is lower than the predetermined range, the high temperature gas blowing control means determines that the combustion is inactive and the combustible gas containing CO is not sufficiently burned, and the high temperature gas Increases the amount of oxygen supplied by the gas to activate the combustion in the main combustion region, sufficiently burns the combustible gas, suppresses the increase in the CO concentration in the exhaust gas due to the remaining CO, and combustion When the hot gas supply means is controlled so that the temperature of the indoor main combustion region is within a predetermined range, and the temperature measurement value of the main combustion region is higher than the predetermined range, combustion is overactive and a high temperature field is generated. Reducing the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas and slowing down combustion in the main combustion region, suppressing the generation of high-temperature fields, and increasing the amount of NOx generated increases the NOx concentration in the exhaust gas The main combustion in the combustion chamber Grate type waste incinerator characterized that you control the hot gas supply means to the temperature of the region within a predetermined range.
高温ガス供給手段が、焼却炉から排出された排ガスの一部が返送された返送排ガスと高温空気との混合ガスを高温ガスとして供給するように設けられており、
高温ガス吹込制御手段は、高温ガスにより供給する酸素量の制御、燃焼室へ供給する高温ガス流量、混合する高温空気量、混合する返送排ガス量のうち少なくとも一つを制御することにより行い
該高温ガス吹込制御手段は、高温ガスにより供給する酸素量を増加させるときには、高温ガス供給手段で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガス量を減少させることと高温空気量を増加することのうち少なくとも一つを行い両者の量比を変えて高温ガスの酸素濃度を増加させることと、高温ガスの供給量を増大させることのうち少なくとも一つにより、燃焼室内へ高温ガスにより供給する酸素量を増大させ、高温ガスにより供給する酸素量を減少させるときには、高温ガス供給手段で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガス量を増加させることと高温空気量を減少させることのうち少なくとも一つを行い両者の量比を変えて高温ガスの酸素濃度を減少させることと、高温ガスの供給量を減少させることのうち少なくとも一つにより、燃焼室内へ高温ガスにより供給する酸素量を減少させる請求項1に記載の火格子式廃棄物焼却炉。
The high temperature gas supply means is provided to supply a mixed gas of the return exhaust gas and the high temperature air, in which a part of the exhaust gas discharged from the incinerator is returned, as a high temperature gas,
Hot gas blower control means performs control of supplying oxygen by the high temperature gas, the hot gas flow rate supplied to the combustion chamber, the hot air volume to be mixed, by controlling at least one of the return amount of exhaust gas to be mixed,
The high temperature gas blowing control means reduces the return exhaust gas amount when preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and the high temperature air in the high temperature gas supply means when increasing the amount of oxygen supplied by the high temperature gas. At least one of increasing the amount of high-temperature air and changing the quantity ratio of both to increase the oxygen concentration of the high-temperature gas and at least one of increasing the supply amount of the high-temperature gas, When increasing the amount of oxygen supplied by the high temperature gas and decreasing the amount of oxygen supplied by the high temperature gas, the amount of the return exhaust gas is reduced when preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and the high temperature air by the high temperature gas supply means. At least one of increasing and decreasing the amount of hot air is performed, and the quantity ratio of both is changed to reduce the oxygen concentration of the hot gas, and the supply of the hot gas. By at least one of reducing the amount, grate type waste incinerator of claim 1, Ru reduce the amount of oxygen supplied by the hot gas into the combustion chamber.
火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼用一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気吹込み手段と、高温ガスを上記燃焼室の天井から下向きに吹き込む高温ガス吹込み手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法において、
火格子上の廃棄物の移動方向である炉長方向の複数位置で燃焼室の天井に設けられた高温ガス吹込口から高温ガスを燃焼室へ供給する高温ガス供給工程と
燃焼室内温度計測手段により計測された燃焼室内の廃棄物が熱分解そして部分酸化され可燃性ガスが発生し可燃性ガスと廃棄物の固形分が燃焼する主燃焼領域の温度の計測値に基づき燃焼室内の主燃焼領域の温度を所定範囲とするように高温ガスにより供給する酸素量を制御する高温ガス吹込制御工程とを有し、
高温ガス供給工程は、炉長方向の複数位置に設けられたそれぞれの高温ガス吹込口から吹き込む高温ガス流量が異なるようにしており、
高温ガス吹込制御工程は、主燃焼領域の温度計測値が所定範囲より低いとき、燃焼が不活性となっていてCOを含む可燃性ガスの燃焼が十分に行われていないと判定し、高温ガスにより供給される酸素量を増加させ主燃焼領域での燃焼を活性化させて、可燃性ガスの燃焼を十分に行わせ、COの残存により排ガス中のCO濃度が上昇することを抑制し、燃焼室内の主燃焼領域の温度を所定範囲とし、主燃焼領域の温度計測値が所定範囲より高いとき、燃焼が過活性となっていて高温場が発生していると判定し、高温ガスにより供給される酸素量を減少させ主燃焼領域での燃焼を緩慢化させて、高温場の発生を抑制しNOx発生量の増加により排ガス中のNOx濃度が上昇することを抑制し、燃焼室内の主燃焼領域の温度を所定範囲とすることを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物燃焼方法。
A combustion chamber provided with a grate and burning waste on the grate, primary air blowing means for blowing primary air for combustion into the combustion chamber from under the grate, and hot gas from the ceiling of the combustion chamber In a waste incineration method using a grate-type waste incinerator having a hot gas blowing means for blowing downward,
A hot gas supply step you supplied from the hot gas blowing port provided on the ceiling of the combustion chamber at a plurality of positions of the furnace length direction is the moving direction of the waste on the grate of the hot gas into the combustion chamber,
Based on the measured value of the temperature in the main combustion area where the waste in the combustion chamber is pyrolyzed and partially oxidized to generate combustible gas and the combustible gas and the solid content of the waste are combusted. A high-temperature gas injection control step for controlling the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas so that the temperature of the main combustion region in the combustion chamber is within a predetermined range ;
In the high temperature gas supply process, the flow rates of the high temperature gas blown from the respective high temperature gas injection ports provided at a plurality of positions in the furnace length direction are different from each other.
The high temperature gas injection control step determines that the combustion is inactive and the combustible gas containing CO is not sufficiently burned when the temperature measurement value in the main combustion region is lower than the predetermined range, and the high temperature gas Increases the amount of oxygen supplied by the gas to activate the combustion in the main combustion region, sufficiently burns the combustible gas, suppresses the increase in the CO concentration in the exhaust gas due to the remaining CO, and combustion When the temperature of the indoor main combustion region is within a predetermined range and the measured temperature value of the main combustion region is higher than the predetermined range, it is determined that combustion is overactive and a high temperature field is generated, and is supplied by a high temperature gas. Reducing the amount of oxygen generated and slowing down combustion in the main combustion region, suppressing the generation of high-temperature fields, suppressing the increase in NOx concentration in the exhaust gas due to the increase in NOx generation amount, and the main combustion region in the combustion chamber to a temperature within a predetermined range Waste combustion process according grate type waste incinerator characterized.
高温ガス供給工程は、焼却炉から排出された排ガスの一部が返送された返送排ガスと高温空気との混合ガスを高温ガスとして燃焼室へ供給し、
高温ガス吹込制御工程は、高温ガスにより供給する酸素量、燃焼室へ供給する高温ガス流量、混合する高温空気量、混合する返送排ガス量のうち少なくとも一つにより制御し、高温ガスにより供給する酸素量を増加させるときには、高温ガス供給工程で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガス量を減少させることと高温空気量を増加することのうち少なくとも一つを行い両者の量比を変えて高温ガスの酸素濃度を増加させることと、高温ガスの供給量を増大させることのうち少なくとも一つにより、燃焼室内へ高温ガスにより供給する酸素量を増大させ、高温ガスにより供給する酸素量を減少させるときには、高温ガス供給工程で返送排ガスと高温空気を混合して高温ガスを調製する際に、返送排ガス量を増加させることと高温空気量を減少させることのうち少なくとも一つを行い両者の量比を変えて高温ガスの酸素濃度を減少させることと、高温ガスの供給量を減少させることのうち少なくとも一つにより、燃焼室内へ高温ガスにより供給する酸素量を減少させることとする請求項3に記載の火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物燃焼方法。
In the high temperature gas supply process, a mixed gas of the return exhaust gas and the high temperature air in which a part of the exhaust gas discharged from the incinerator is returned is supplied to the combustion chamber as a high temperature gas,
In the hot gas blowing control step, the amount of oxygen supplied by the hot gas is controlled by at least one of the flow rate of hot gas supplied to the combustion chamber, the amount of hot air to be mixed, and the amount of return exhaust gas to be mixed and supplied by the hot gas. When increasing the amount of oxygen, at least one of reducing the amount of return exhaust gas and increasing the amount of hot air when preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and high temperature air in the high temperature gas supply process. The amount of oxygen supplied by the high temperature gas into the combustion chamber is increased by at least one of increasing the oxygen concentration of the high temperature gas by changing the quantity ratio between the two and increasing the supply amount of the high temperature gas. When reducing the amount of oxygen supplied by gas, increase the amount of return exhaust gas when preparing the high temperature gas by mixing the return exhaust gas and high temperature air in the high temperature gas supply process. At least one of reducing the amount of hot air and changing the quantity ratio of the two to reduce the oxygen concentration of the hot gas and at least one of reducing the amount of hot gas supplied , waste combustion process according grate type waste incinerator according to claim 3, Rukoto reduces the amount of oxygen supplied by the hot gas into the combustion chamber.
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