JPH01277107A - 流動床式焼却炉の燃焼制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動床式焼却炉の燃焼制御方法および装置に
関し、更に詳しくは、流動床式焼却炉に供給する流動用
空気の空気比を制御して酸化抑制燃焼させる方法および
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、流動床式焼却炉に供給する流動用空気の空気比（
燃焼に必要な空気量を１として表した空気量）は、１．
３以上とされている。これは過剰の空気を送り込んで、
下水汚泥等の被処理物を完全燃焼させるためである。

焼却灰は、排ガスに同伴されて流動床式焼却炉から排出
され、下流に設けたサイクロンや電気集塵機等で分離除
去され、埋め立て地等に投棄される。

関連する従来技術としては、特開昭５４−３７３７７号
公報に開示の技術がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

下水汚泥等の被処理物中に含有されるクロム化合物は、
特にカルシウムの共存下で高温において酸化されると、
有毒性の六価クロムを生成する。

生成された六価クロムは、焼却灰中に含まれる。

ところが、六価クロムは水溶性であるため、投棄された
焼却灰中から溶出し、周辺に有害な効果をもたらす問題
点がある。

また、同様に、高温において酸化されると、排ガス中に
含まれるＮＯｘの濃度が高くなる問題点がある。

従って、本発明の目的とするところは、六価クロムおよ
びＮＯｘの生成を抑制しうる流動床式焼却炉の燃焼制御
方法およびその方法の実施に直接使用できる装置を従供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の流動床式焼却炉の燃焼制御方法は、流動床式焼
却炉に供給する流動用空気の空気比を１゜１以下にして
燃焼させることを構成上の特徴とするものである。

また、他の観点によれば、本発明の流動床式焼却炉の燃
焼制御方法は、流動床式焼却炉の砂層部より下流に二次
燃焼部を設け、その二次燃焼部へ供給する二次空気の空
気比と流動用空気の空気比とを相反的に加減することを
構成−ヒの特徴とするものである。

更に、他の観点によれば、本発明の流動床式焼却炉の燃
焼制御装置は、流動床式焼却炉から排出されたガスの酸
素分圧を測定する酸素濃度計と、測定した酸素分圧に基
づいて流動用空気の空気比を加減する空気比調節手段と
を具備してなることを構成上の特徴とするものである。

〔作用〕

流動用空気の空気比を１．１以下にすると、流動床式焼
却炉内は実質的に還元雰囲気となる。このため、クロム
化合物の酸化が抑制され、六価クロムの生成が防止され
る。また、はじめから被処理物に含まれていた六価クロ
ムも還元されるので、この点でも、焼却灰への六価クロ
ムの含有を防止できることとなる。

また、同様に、酸化が抑制されるため、ＮＯｘの生成を
抑制できる。

ところで、流動床式焼却炉内を還元雰囲気にすると、焼
却が不十分となる場合があるので、二次燃焼部を設けて
完全燃焼させるのが好ましい。ここで、流動用空気の空
気比を下げたときは二次燃焼部へ供給する二次空気の空
気比を上げ、流動用空気の空気比を上げたときは二次空
気の空気比を　。

下げるように相反的に加減すれば、燃焼が不十分になっ
たり過度になったりせず、常に適正に維持できる。

同様に、流動床式焼却炉内の還元雰囲気も、不足したり
過度になったりしないように適正に維持するのが好まし
いが、酸素濃度計により排ガスの酸素分圧を測定して空
気比を加減すれば、直接的に還元雰囲気を制御できる。

なお、ジルコニア式酸素濃度計を用いると空気比が１．
０以下でも高精度に酸素分圧を測定できるので特に好ま
しい。

〔実施例〕

以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第１図は流動用空気の空気比と六価クロ
ム／トータルクロムの相関特性図、第２図は本発明に係
る廃棄物焼却システムの要部構成模式図、第３図は本発
明に係る他の廃棄物焼却システムの要部構成模式図、第
４図は本発明に係る更に他の廃棄物焼却システムの要部
構成模式図である。なお、図に示す実施例により本発明
が限定されるものではない。

下水汚泥に石灰および塩化第２鉄を加えて脱水した石灰
系ケーキを、流動用空気の空気比を変えて、流動床式焼
却炉で焼却し、焼却灰中に含まれる六価クロムとトータ
ルクロムの比を測定したところ、第１図に実線で示す如
き結果が得られた。

また、高分子系ケーキについても同様の測定を行ったと
ころ、第１図に一点鎖線で示す如き結果が得られた。

これらから理解されるように、流動用空気の空気比を１
．１以下にして燃焼させれば、焼却灰への六価クロムの
含有をほぼ完全に防止することが出来る。

次に、第２図に示す廃棄物焼却システム１について説明
する。

流動床式焼却炉２の砂層部３の下方には、流動用空気Ａ
、が、流動ブロワ５から流量調節弁４を介して供給され
ている。

砂層部３の温度は、砂層温度調節計６で測定され、その
測定結果に基づいて助燃バーナ制御弁７がｆｔｉ制御さ
れる。

流動床式焼却炉２の排ガスＧ１は、サイクロン８に導か
れ、そのサイクロン８で焼却灰Ａ　Ｓ　ｌと排ガスＧ２
とに分離される。

サイクロン８の排ガスＧ、は、二次燃焼室９に導かれる
。この二次燃焼室９には、二次空気Δ２が、流量調節弁
ｌＯを介して供給されている。

酸素濃度計１１は、前記サイクロン８の排ガスＧ２の酸
素分圧を測定し、前記流量調節弁４および前記流量調節
弁１０を制御する。具体例としては、酸素分圧が１０ａ
ｔｍからｌＯａｔｍ（好ましくは１０　　ａｔｍ〜ｌｏ
　　ａｔ＋＋＋）になるように流量調節弁４を制御する
と共に、流動床式焼却が２と二次燃焼室９とを総合した
空気比が１．３程度になるように前記流量ｊ！Ｊ節弁４
と相反的ムこ流量調節弁１０を制御する。

なお−砂層部３の温度が過度に低ｈ１になったり高温比
なったりしないように、砂層温度調節計６から酸素濃度
計１１に規制信号が出されている。

二次燃焼室９の排ガスＧ３は熱回収設備１２に導かれる
ゆその排ガスＧ１は排ガス処理設備１３に導かれる。そ
の排ガスＧ５は更に後段の設備へ導かれる。

熱回収膜（１１１２および排ガス処理設備１３で分離さ
れて排出される焼却灰ＡＳ２およびＡＳ、は、再び流動
床式焼却炉２へ戻される。これは、二次燃焼室９で完全
燃焼された後の焼却灰ＡＳ２゜ＡＳ３には六価クロムが
含まれる危険性があるから、再び流動床式焼却炉２へ戻
して還元するためである。

さて、サイクロン８から排出される焼却灰ＡＳ＋がこの
廃棄物焼却システム１から排出される焼却灰となるが、
これは還元雰囲気の流動床式焼却炉２で生成されたもの
なので、六価クロムを含有せず、有害な効果をもたらさ
ない。

なお、上記廃棄物焼却システム１の構成を簡略化するた
めに、二次空気Ａ２の空気比を加減する流量調節弁１０
を省略しても良い。

また、制御が間接的になるが、ガスクロマトグラフによ
り排ガス中の炭化水素を測定し、それに基づいて流動用
空気の空気比を加減してもよい。

さらに、排ガス成分が既知の場合には、Ｈ２Ｏ。

ＣＯ２等を測定し、それに基づいて流動用空気の空気比
を加減してもよい。

次に、第３図は本発明に係る他の廃棄物焼却シスう−ム
１００の要部を示すもので、二次燃焼室９の排ガスＧ３
のＮｏｘｉ４度をＮＯｘ′ａ度調節計２０で測定し、そ
の測定結果を酸素濃度計１１に送り、ＮｏｘｉＪ度が一
定濃度以下となるように、酸素濃度計１１による流量調
節弁４の制御を規制している。その他の構成は上記廃棄
物焼却システムｌと同様である。

次に、第４図は本発明に係る更に他の廃棄物焼却システ
ム１０１の要部を示すもので、流動床式焼却炉２の炉頂
部４００が二次燃焼室とされており、流量調節弁２００
を介して二次空気Ａ２が供給されている。また、砂層部
３の温度と共に炉頂部４００の温度が測定され、演算器
３００を介して砂層温度調節計６に入力されている。砂
層温度調節計６は、砂層部３の温度と炉頂部４００の温
度が適正になるように、流量ｇＪｌｉｆｆ弁４および流
量調節弁２００を制御し、流動用空気Ａ１の空気比と二
次空気Ｓ、の空気比とを相反的に加減する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、流動床式焼却炉に供給する流動用空気
の空気比を１．１以下にして燃焼させることを特徴とす
る流動床式焼却炉の燃焼側″４１１方法が提供される。

また、他の観点では、流動床式焼却炉の砂層部より下流
に二次燃焼部を設け、その二次燃焼部へ供給する二次空
気の空気比と流動用空気の空気比とを相反的に加減する
ことを特徴とする流動床式焼却炉の燃焼制御方法が提供
される。

更に、他の観点では、流動床式焼却炉から排出されたガ
スの酸素分圧を測定する酸素濃度計と、測定した酸素分
圧に基づいて流動用空気の空気比を加減する空気比調節
手段とを具備してなることを特徴とする流動床式焼却炉
の燃焼制御装置が提供される。

そして、これにより以下の効果が得られる■　六価クロ
ムの生成が防止される。従って、焼却灰から六価クロム
が溶出して有害な効果を及ぼすことを防止できる。

■　排ガス中に含有するＮＯｘを抑制できる。

■　流動床式焼却炉の温度制御を容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は流動用空気の空気比と六価クロム／トータルク
ロムの相関特性間、第２図は本発明に係る廃棄物焼却シ
ステムの要部構成模式図、第３図は本発明に係る他の廃
棄物焼却システムの要部構成模式図、第４図は本発明に
係る更に他の廃棄物焼却システムの要部構成模式図であ
る。 〔符号の説明〕 １．１００．ＩＯ＋・・・廃棄物焼却システム２・・・
流動床式焼却炉 ３・・・砂層部 ４・・・流量調節弁 ８・・・サイクロン ９・・・二次燃焼室 １０・・・流量調節弁 １１・・・酸素濃度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流動床式焼却炉に供給する流動用空気の空気比を１
   ．１以下にして燃焼させることを特徴とする流動床式焼
   却炉の燃焼制御方法。 ２、流動床式焼却炉の砂層部より下流に二次燃焼部を設
   け、その二次燃焼部へ供給する二次空気の空気比と流動
   用空気の空気比とを相反的に加減することを特徴とする
   請求項１記載の燃焼制御方法。 ３、流動床式焼却炉から排出されたガスの酸素分圧を測
   定する酸素濃度計と、測定した酸素分圧に基づいて流動
   用空気の空気比を加減する空気比調節手段とを具備して
   なることを特徴とする流動床式焼却炉の燃焼制御装置。