JPH0258527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動焼却炉の運転管理方法に関す
る。

〔従来の技術〕

流動焼却炉においては、流動砂の量や分散板の
開口比が重要な運転管理項目となるが、運転中に
これらを直接検出することはできないし、さりと
て他の計測値から推測するとしても、種々の変動
要素が重量的に加わつて、適切な管理が行い得な
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、流動砂や分散板の開口比の把握に
至つては、信頼性に欠けるものであつた。

本発明は、かかる従来の問題点を解決すること
を課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、焼却炉内への供給空気量、該空気
温度、プレナム室圧P₁およびフリーボード部の
圧力P₂を実測データとして取り込み、プレナム
室への供給空気量Ｑと、プレナム室圧P₁からフ
リーボード部の圧力P₂を減算した値として与え
られる損失圧力Ｐとの関係に関し、前記Ｑを変え
たときのＰの変化曲線の勾配に基いて分散板の開
口状態を、前記曲線の圧力大小方向のレベルから
流動砂高さをそれぞれ求めて運転管理を行うこと
で解決できる。

〔作用〕

本発明では、後述のように、主に真のプレナム
室圧力Ｐと供給空気量Ｑとの関係から、分散板の
開口状態および流動砂高さを推定するので、的確
であり、実際の運転管理においてきわめて有効な
ものとなる。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明を図面を参照しながら具体例により
さらに詳説する。

（焼却炉の運転概要） 第１図は焼却炉とその運転状態の概要を示した
もので、流動（層）焼却炉１の下部には、分散板
２を介してプレナム室３が形成されている。流動
用空気Aiは、燃焼排ガスによる空気予熱器４を
へて予熱された後、ブレナム室３へ吹込まれ、分
散板２の開口を通つて上昇し、流動砂５を流動化
させる。

また、乾燥機（図示せず）を経た、あるいは経
ないスラツジＳは、コンベア６により運ばれて、
フイーダ７から炉内へ投入される。ここにスラツ
ジＳの性状を表わす項目として、含水率、発熱量
および可燃分割合その他がある。補助燃料Oiは、
流動層部へ送入され、燃焼を助ける。

かかる焼却炉では、次のような実測データを得
て、運転の指標とする。すなわち、スラツジＳの
投入量Ｗ、流動用空気量Ｑ、予熱空気温度T₁、
プレナム室圧力P₁、フリーボード部圧力P₂、補
助燃料使用量Ｆ、排ガス温度T₂等である。必要
ならば、プレナム室温度も用いる。

しかしながら、特にスラツジの含水率および発
熱量、ならびにフイーダ７の入口部から炉内への
洩れ込み空気量A₂は実測できない。したがつて、
このままでは熱収支計算はできない。

（熱収支計算例） いま、補助燃料使用量Ｆが不明であるとする
と、次のようにして求めることができる。

Γ計算条件 １ 焼却ケーキ量 150T／D150×１／24×10³＝6250Kg／Ｈ ２ ケーキ中水分 78％ 6250×0.78＝4875Kg／Ｈ ３ ケーキ中固形分（ds） 22％ 6250−4875＝1375Kg／Ｈ ４ 可燃分（vol） 63.6％ 1357×0.636＝875Kg／Ｈ ５ 灰分（ash） 36.4％ 1375−875＝500Kg／Ｈ ６ 固形分発熱量 3500Kcal／Kg−ds ７ 補助燃料の種類 特Ａ重油 ８ 焼却炉出口排ガス温度 800℃ ９ 予熱空気温度 650℃ 10 大気温度 20℃ 11 空気比 ｍ＝1.3 Γ焼却炉収支 (1) 出熱 ａ ケーキ中水分の持ち去る熱量q₁ １Kg当り（100−20）＋１×539＋0.46（800−
100）＝941kcal／Kg q₁＝4875Kg／Ｈ×941kcal／Kg＝4587000kcal／
Ｈ ｂ 焼却灰の持ち去る量q₂ １Kg当り（800−20）×0.2＝156kcal／Kg q₂＝500Kg／Ｈ×156Kcal／Kg＝78000kcal／Ｈ ｃ ケーキ燃焼ガスの持ち去る量q₃ １Kg当り8.8×（800−20）×0.33＝2265kcal／Kg q₃＝875Kg／Ｈ×2265kcal／Kg＝1982000kcal／
Ｈ ｄ 燃料燃焼ガスの持ち去る熱量q₄ １Kg当り15.6×（800−20）×0.33＝4015kcal／
Kg q₄＝ＦKg／Ｈ×4015kcal／Kg＝4015Fkcal／Ｈ ｅ 炉よりの損失熱量q₅ q₅＝330000kcal／Ｈ ｆ 出熱合計 Q₁＝q₁＋…＋q₅＝6977000＋4015Fkcal／
Ｈ (2) 入熱 ａ ケーキの燃焼熱q₆ q₆＝1375Kg／Ｈ×3500kcal／Kg−ds＝
4813000kcal／Ｈ ｂ ケーキ燃焼空気保有熱q₇ １Kg当り8.1×（650−20）0.32＝1633kcal／Kg q₇＝875Kg／Ｈ×1633kcal／Kg＝1429000kcal／
Ｈ ｃ 燃料燃焼空気保有熱q₈ １Kg当り14.8×（650−20）×0.32＝2984kcal／
Kg q₈＝ＦKg／Ｈ×2984kcal／Kg＝2984Fkcal／Ｈ ｄ 燃料の発熱量q₉ q₉＝ＦKg／Ｈ×10300kcal／Kg＝10300Fkcal／
Ｈ ｅ 入熱合計 Q₂＝q₆＋…q₉＝6242000＋13234Fkcal／Ｈ Γ補助燃料必要量ＦKg／Ｈは次のようにして求め
ることができる。

ａ 熱バランスQ₁＝Q₂ 6977000＋4015F＝6242000T＋13284F ｂ 補助燃料量 Ｆ＝6977000−6242000／18248−4015＝79.2Kg／Ｈ 密度ρ＝0.85として＝93／Ｈ Γ他の例 一方、上記計算例では、スラツジの性状が判
りおよび空気洩れ込み量A₂をゼロとした例で
ある。

実際、空気の洩れ込みは存在するので、これ
を求めるには、次のようにして行う。

Q₂−Q₁＝A₂×0.32（比熱）×（800−20） また、スラツジの含水率や発熱量が不明なと
きは、それを変数として求めればよい。そし
て、空気の洩れ込み量A₂を、比較的短期間に
は変動するものではないので、そのA₂として
は最近の値を用いて、スラツジの含水率や発熱
量を求めることができる。他方、同性状のスラ
ツジを用いているにもかかわらず、入出熱のバ
ランスが大きく変動することは、空気の洩れ込
み量が変動したと判断する。

計算結果は、CRTやプリンター等の表示器
に表示して、運転員の指標とする。表示に際し
ては、第２図ａ，ｂに示すように、たとえば円
グラフで表示することができる。

物質収支等についても同様に行うことができ
る。

（流動層高さおよび開口比について） さて、本発明の要旨について、以下に詳説す
る。

前述のように、流動層高さおよび分散板の開口
比については、運転上重要な要素であるにもかか
わらず、実測は不可能であり、また従来も勘に頼
ることが多かつた。

しかるに、損失圧力Ｐ（＝P₁−P₂）と流動用空
気量Ｑとから判断できることを本発明者らは知見
した。逆に、後になつて考えると、損失圧力Ｐ
（＝P₁−P₂）とは、分散板２の開口状態と流動砂
とによる圧力損失要因を示していること、またこ
の圧力損失量は、流動用空気量Ｑにより変化する
ことから、分散板２の開口状態および流動砂を求
める上で、きわめて合理的であることも発見し
た。

具体的に、本発明の運転管理方法を第３図を参
照しながら説明すると、いま流動砂高さが一定で
あるとしてＰ〜Ｑの関係がX₁およびX₂曲線のよ
うに変化したとする。これら曲線の勾配が異なる
のは、分散板の開口比（設計値、初期値に対す
る）が変化したためである。X₁線のように勾配
が大であれば、開口比が小さい、つまり詰り気味
であり、逆にX₂のように小であれば、開口が損
耗して開孔気味であることを示している。かかる
曲線の勾配は、流動層高さが変化しない短時間の
うちに、Ｑを変化させてＰを測定すれば容易に求
めることができる。

一方、勾配は同じであるにもかかわらず、X₃
線のように圧力大小方向にシフトしたとすれば、
流動砂（高さ）が変化したものであると判断す
る。

また、図中Ｙ点の測測定だけでは、分散板の開
口比と流動砂との２つの変数があるので、どの要
素によつてその値を示したのか判断できない。こ
れに対して、本発明では、曲線の勾配とそのシフ
ト量とによつて判断するものであるから、影響を
与える要素を個別に推定できる。

なお、同図におけるゾーンＺは、最適な運転範
囲を示す。また、流動用空気温度によつて若干の
影響を受けるので、それによる補正を行うとよい
が、本発明において、行うことを必須とするもの
でもない。

また、Ｐは一般的に次記式で与えられると考え
てよい。

Ｐ＝k₁×Ｈ＋k₂×（１／Ｄ）² ただし、 k₁、k₂：定数 Ｈ：流動砂高さ（量） Ｄ：分散板開口面積 〔実施例〕 以下実施例を示し、本発明の効果を明らかにす
る。

（比較例） 従来、勘に頼ついた下においては、運転状況が
悪化したとき、流動焼却炉の運転を停止し、温度
が低下するまで丸一日以上待つて、焼却炉の内部
を点検して、分散板の開口状態および流動砂高さ
を判断していた。極端な場合、一週間程度毎、焼
却炉の停止および点検を必要としていた。

（実施例） 本発明を適用した後は、１年以上、分散板の開
口状態および流動砂高さの点検のための停止を必
要とせず、実質的に連続運転が可能になつた。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、分散板の開口状
態および流動砂高さを確実にかつ的確に求めるこ
とができ、適切な運転管理を行うことができると
ともに、連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は流動焼却炉の運転管理態様を示す概要
図、第２図は熱収支計算結果の表示例グラフで、
(a)は現状、(b)は設計（所望）値を示す、第３図は
流動空気流量と真のプレナム室圧力との相関図で
ある。 １……流動焼却炉、２……分散板、３……プレ
ナム室、Ai……流動用空気、Oi……補助燃料、
Ｓ……スラツジ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼却炉内への供給空気量、該空気温度、プレ
   ナム室圧P₁およびフリーボード部の圧力P₂を実
   測データとして取り込み、プレナム室への供給空
   気量Ｑと、プレナム室圧P₁からフリーボード部
   の圧力P₂を減算した値として与えられる損失圧
   力Ｐとの関係に関し、前記Ｑを変えたときのＰの
   変化曲線の勾配に基いて分散板の開口状態を、前
   記曲線の圧力大小方向のレベルから流動砂高さを
   それぞれ求めて運転管理を行うことを特徴とする
   流動焼却炉の運転管理方法。