JPH0252169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、焼却炉の後流側にガス冷却室を設け
てある都市ごみや産業廃棄物の焼却炉において、
ガス冷却室への水噴霧量又は冷却用空気量を検出
し、これらの量に基いて燃焼を制御する方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

焼却炉に限らず、燃焼装置における燃焼の基本
は、不完全燃焼を生じさせないような必要最少量
の空気量で被燃焼物を燃焼させるのが最良の方法
であることは周知のことである。このためには、
発熱量の変動の大きい燃焼物の場合には、一定空
気量でかつ、一定空気比となるように、つまり一
定熱量となるように燃焼物をコントロールするこ
とが必要となる。

焼却炉においては、従来、焼却物の発熱量や供
給量の変動の大きい燃焼物を単位時間当り一定の
熱量となるよう燃焼量を制御する手段として燃焼
排ガス中の酸素濃度を酸素濃度分析器により検出
し、該検出された信号を制御信号として利用して
きた。また別の方法として、燃焼排ガス中のCO₂
濃度を検出し、この検出されたCO₂濃度信号に基
いて燃焼量を制御することも行われている。

このような一定空気量で一定空気比の燃焼は、
省エネルギと公害防止の両面を同時に達成しうる
利点がある。

焼却炉の通風設備能力は、運転通風量により決
定されるため、通風設備能力という観点、いいか
えると設備費及びランニングコストという観点か
らはできるだけ低空気比として同じ燃焼負荷に対
し運転通風量を小さく設計するのが好ましい。そ
うすることにより、省エネルギ設備とすることが
でき、また省エネルギ運転をすることができる。
また、低空気比とすることによりＮ分のNOxへ
の転換等を押え、NOx等の排出を抑制できる利
点もある。

しかし、ある空気比以下、例えば一般には空気
比1.1以下のかなり低い空気比以下にするとCO濃
度や未燃物量が急増し、未燃損失が増加すること
になる。

したがつてCOや未燃物が発生せず、かつ、な
るべく運転空気量が少ないような最適の空気比に
コントロールするために、排ガス中のO₂濃度を
検出し燃焼量を制御している。そうすることによ
り、CO、NOxの発生を抑制し、かつ運転空気量
の少ない公害防止と省エネルギの両面を同時に達
成できる運転を行なうことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、排ガス中のO₂濃度分析器等は、
分析精度を安定に維持させるためには、サンプリ
ングガス中のダスト、腐食性ガス等を除去し、こ
れらを含まない清浄なガスを吸引するためのサン
プリング装置を必要とする。サンプリング装置に
は湿式法によるものと乾式法によるものがある
が、何れにおいてもサンプリング装置を経由する
ことによる応答の遅れを伴ない、かつ、ドレン抜
きや配管の詰りに対するメンテナンス、適切な吸
引量管理、侵入空気の影響に対する考慮等が必要
である。

また、O₂濃度分析器の中にはダーテイな排ガ
スには適しないものもあり、また、NO、CO、
H₂等他の可燃性成分の影響を受ける分析器もあ
るため、正確な測定を行なうには分析器に対する
専門的な知識と燃焼物に対する適切な使い分けが
必要であつた。また、燃焼排ガス中のO₂の濃度
測定には使用できても応答の遅さにより変化の速
い燃焼制御には有意でない場合もあつた。

本発明は、ダストの多い排ガス中に分析器を設
置することなく燃焼物の単位時間当りの発熱量の
コントロールを行ないうるメンテナンスフリーで
かつ応答性に優れた方法を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記従来技術の問題点を解決すべく
種々検討した結果なされたものであつて、単位重
量当りの発熱量の変動、あるいは単位時間当りの
供給量の変動により、単位時間当りの発熱量の変
動の大きい被焼却物を焼却する炉において、焼却
炉の後流側に備えられている燃焼ガスの熱量の変
動を吸収するための冷却室への水の噴霧量又は冷
却用空気量を検出して、該検出された冷却水量又
は冷却空気量に基いて燃料供給量を制御する方法
である。

以下、図面に基いて本発明方法を説明する。

第１図において、１は焼却炉、２はガス冷却
室、３は排ガス処理設備、４はIDF、５は煙突、
６は水噴霧量調節バルブ、７は水噴霧ノズル、８
は燃料供給装置、９は燃料供給量調節モータ、１
０は燃焼用空気送風機、１１は燃焼用空気調節ダ
ンパ、１２は冷却水供給ポンプ、１３は温度検出
端、１４は煙道を示す。

通常焼却設備においては、排ガス処理設備３及
びIDF４の設計温度にまで、排ガスの温度をコン
トロールするために、その前方の煙道１４中の温
度検出端１３で排ガス温度を検出し、設定値との
比較を行ない、その出力信号により水噴霧量調節
バルブ６を操作し、水噴霧ノズル７よりスプレー
される水の量を制御することにより、排ガス処理
設備３へ入る前にガスの温度をコントロールして
いるプラントが多い。特にごみ焼却炉のような発
熱量及び焼却量の大きく変動する装置において
は、発熱量の変動により、又は、焼却量の変動に
より、特に焼却量の変動により排ガスの保有熱量
がほぼ比例して変動するため、温度検出端１３に
おけるガスの温度を定められた値に抑えるために
はガス冷却室２における水の噴霧量を発熱量の変
動幅と同程度に大きく変化させてコントロールす
る必要がある。本発明では、更にその制御に加え
て水噴霧調節バルブ６の操作量（水噴霧量）によ
り燃料供給量調節モータ９をカスケード制御す
る。この制御により、温度検出端１３におけるガ
スの温度変動（熱量変動）を小さくすることがで
き、同時に、単位時間当りの発熱量を一定にする
ように燃料供給量を制御できる。その結果、ガス
冷却室２における水の噴霧量の変動も小さくな
り、排ガスの風量も安定し、一定の空気比運転と
なる。

本発明における燃焼の制御性を燃焼排ガス中の
O₂濃度に基く場合と比較するために、実際のご
み焼却プラントにおいて燃焼ガス中のO₂濃度
（乾き排ガス当り）とガス冷弁開度との相関を第
２図に示す。

第２図において、ラインａは燃焼排ガス中の
O₂濃度の変化を示し、ラインｂはガス冷弁開度
を示す。

第２図に示されるように、排ガス中のO₂濃度
とガス冷弁開度信号の間には相関関係があり、し
かも燃焼排ガス中O₂濃度信号には、サンプリン
グによる遅れがあるためにガス冷弁開度信号より
かなりの遅れがみられる。ガス冷弁開度制御信号
である温度信号の出力には通常の保護管付熱電対
が用いられているが、保護管径及び熱電対径を考
慮すれば、さらに応答性を向上させることも可能
である。

また、冷却用水又は冷却用ガスを十分に蒸発又
は混合できる空間があればガス冷却室２も必ずし
も必要ではない。また、焼却炉１とガス冷却室２
とはダクトにより連結された別室となつている必
要はなく、１体となつているものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明により、燃焼制御において、燃焼量及び
発熱量の変動に帰因する排ガス保有熱量の変動を
応答遅れを生ずる分析器を使用せずに検出でき、
その信号により、燃料供給量を調整することによ
り、排ガス熱量及び温度の変動を抑えることがで
き、装置を安定して運転することができる。

したがつて、機器容量に大きな余裕を取る必要
もなくなり、又省エネルギ及び公害を出さない燃
焼コントロールが可能となるため、本発明は、絶
大なる効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのフ
ロー概略図、第２図はごみ焼却プラントにおける
燃焼ガス中のO₂濃度の変化とガス冷却弁の開度
の変化との相関関係を示す図である。 １……焼却炉、２……ガス冷却室、３……排ガ
ス処理設備、６……水噴霧量調節バルブ、７……
水噴霧ノズル、８……燃料供給装置、９……燃料
供給量調節モータ、１０……燃焼用空気送風機、
１１……燃焼用空気調節ダンパ、１２……冷却水
供給ポンプ、１３……温度検出端、１５……流量
計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 廃棄物等の燃焼物を焼却する焼却炉の燃焼を
   制御する方法において、焼却炉の後流側に設置さ
   れている排ガスの熱量変動を吸収するガス冷却室
   への冷却用水噴霧量又は冷却空気量に基いて焼却
   物供給量を制御することを特徴とする焼却炉の燃
   焼を制御する方法。