JPH03129206A - 廃棄物焼却炉の燃焼制御方法 - 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〕 本発明は廃棄物焼却炉の燃焼制御方法に関し、さらに詳
しくは都市ごみ、汚泥、産業廃棄物等を焼却する流動層
廃棄物焼却炉の燃焼制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、流動層焼却炉、例えば都市ごみ焼却炉は、都市ご
みや補助燃料に自然着火する温度が５５０°Ｃであり、
また９００°Ｃ以上ではクリンカおよびＮＯｘの発生や
散気ノズルの損傷が増大することから、流動層の温度を
５５０〜９００°Ｃに制御して運転されている。

第２図は、従来技術による廃棄物焼却炉の燃焼装置の系
統図である。この装置は、流動層１を備えた焼却炉１０
と、該流動層１の底部に設けられた散気ノズル４と、流
動Ｎ１の温度を検出する温度検出器１３と、流動層１に
供給する水５および補助燃料６の供給量をそれぞれ調節
するパルプ１４および１５と、一次空気および二次空気
を調節してそれぞれ流動層１およびその上部の空塔部に
供給する一次空気ブロア１１および二次空気ブロア１２
と、焼却炉１０で生じた排ガス８と一次空気２の熱交換
を行う熱交換器９と、該排ガス８を系外へ排出する煙突
１６とから主として構成される。

このような構成において、一次空気２は、一次空気ブロ
ア１１により供給され、熱交換器９で排ガス８と熱交換
が行われた後、散気ノズル４から流動層１に供給される
。この一次亜気２によって流動層ｌの流動媒体（砂等）
が流動を開始する。

一方、廃棄物７は、該流動層１の上部から投入され、流
動Ｎ１で攪拌混合され、必要により補助燃料とともに燃
焼される。燃焼ガス中の未燃分は、二次空気ブロア１２
から供給される二次空気３により完全燃焼され、排ガス
８は、焼却炉１０の上部から取り出され、前記熱交換器
９を経て煙突１εから系外へ排出される。

流動層１の温度は、前述したように５５０〜９００°Ｃ
の範囲に制御されるが、その温度制御は、流動層ｌの温
度を温度検出器１３で検出し、温度が高いときは水を供
給し、温度が低いときは補助燃料を供給して行う、温度
が例えば８５０°Ｃを超えた場合にはバルブ１４を開き
、水５が流動層内に注水され、前記温度が７５０°Ｃと
なるまで水５が供給される。また温度が例えば６００°
Ｃ以下になった場合にはバルブ１５を開き、前記温度が
７００°Ｃとなるまで補助燃料６が供給される。

一次亜気２および廃棄物７の供給量は、通常、一定量に
制御されるが、ボイラーが付帯している場合は、蒸気発
生量が一定となるように廃棄物の発熱量に応じて廃棄物
供給量が制御される。

廃棄物の燃焼は、通常、総合空気比ｍｙ１．５〜２．０
程度で行われる。一次亜気は、流動媒体を流動させるた
め１５００〜２５００ｍ１ＩＩＨ！Ｏの高い圧力が必要
であるが、二次空気は３００〜５００ｍｍＨ，ｏ程度で
よい、従って、ランニングコストの低減のため、所要空
気のうち、一次亜気は流動化および流動層の温度維持に
必要な量とし、残りを低圧でよい二次空気として供給し
ている。一次亜気と二次空気の供給割合は、例えば発熱
量２０００Ｋｃａｌ／ｋｇの都市ごみ廃棄物においては
、一次亜気二二次空気−１：０．６とされる。空気比と
して一次空気で１．０、二次空気で０．６程度である。

また流動層断面光たりの一次空気量（ＦＡＦ）は通常８
００〜９００　（ＮｒＴ？／ｈ　ｒ／ｒｙｆ）で行われ
ている。

しかしながら、焼却炉に供給される都市ごみの性状（特
に燃焼により生じる熱量）は、時々刻々変化し、その変
動中が大きいため、前述したように一次空気量を一定と
して供給すると、瞬間的に空気比が不足する事態が住じ
、排ガス中のＣ０（−酸化炭素）が極端に増加するとい
う問題があった。ＣＯの増大は、不完全燃焼の目安とな
り、人体に有害なダイオキシン等の発生を増大させるな
どの問題を生じる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、前記従来技術に鑑み、鋭意検討した結果
、流動層に供給する一次空気量を極端に下げ、その分二
次空気量を増やすことにより、すなわち、一次亜気の供
給量を３００〜７５０（Ｎｒｄ　／　ｈ　ｒ　／　ｒｒ
ｆ　）の範囲としたときに、排ガス中のＣＯ濃度が安定
して大幅に低減することを見出した。

しかし、一次亜気量が少なくなり流動層の流動が流動化
開始速度（Ｕ　ｆｆ１ｒ　）に近づくと、その流動状態
が温度の影響を強く受けるようになり、ＣＯ濃度は安定
して低減できるものの、流動状態が不安定となる問題が
あった。

本発明の目的は、前記問題を解決し、排ガス中のＣＯ量
を大幅に低減でき、かつ安定した流動状態で運転が可能
な廃棄物焼却炉の燃焼制御方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、一次亜気による流動層の形成下に廃棄物を焼
却する廃棄物焼却炉の燃焼制御方法において、流動層断
面積当たりの一次空気量を３００〜８００Ｎｒｒｆ／ｈ
　ｒ／ｒｒｒの範囲内の所定値に設定して燃焼を行い、
かつ流動層の温度を測定し、咳測定温度において前記設
定条件における空塔速度となるように上記一次亜気量を
ｉｆｆ　Ｍ５することを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼
制御方法に関する。

〔作用〕

本発明において、一次亜気量（ＦＡＦ）は５００〜８０
ＯＮボ／　ｈ　ｒ　／ｍ２の範囲内の所定に設定される
。ＦＡＦをこの範囲に設定すると、排ガス中のＣＯ濃度
を安定して大幅に、かつ安定した値まで低減することが
できる。これは、流動層内の空気比が低くなり、またＦ
ＡＦが小さくなった分、流動がマイルドになり流動媒体
の攪拌効果が低下するため、（１）燃焼速度が低下し、
ごみ質の時間変動を吸収することができること、（２）
流動層内でのガスの逆攪拌効果（Ｂａｃｋ　Ｍｉｘｉｎ
ｇ）が向上することなどによるものと推察される。

また本発明においては、流動層の温度が変化した場合、
該温度においても前記設定条件における空塔速度を維持
するように一次空気量が調節される。咳空塔速度が維持
できれば流動層の流動状態が安定する。

第１図は、本発明の一例による廃棄物焼却炉の燃焼装置
の系統図である。第１図において第２図と同一部分は同
一符号を付し説明を省略する。

本発明において、一次亜気量は、ＦＡＦを前記範囲で設
定して稼働した後、ごみの性状の変化により流動層の温
度が変化し、例えば温度が低下した場合、該温度におけ
る空塔速度が、前記ＦＡＦ設定時の空塔速度を維持する
ように、一次亜気量を増加させ、流動状態が不安定とな
るのを防止する。またごみの性状により流動層の温度が
上昇した場合、一次亜気量を減少させる。このときの一
次亜気ｆｆ１Ｑは、次のようにして求めることができる
。

最初の設定空塔速度υ。は なお、Ｑｏは最初の設定一次亜気量、Ｔｏは最初の設定
温度、Ｓｉは流動層断面積である。

温度がＴｏからＴに変化した時の空塔速度ＵはＵ、−Ｕ
とすると、 従って、 以下、本発明を実施例により詳しく説明する。

〔実施例〕

実施例１〜３および比較例１〜３ ６０Ｔ／２４Ｈの焼却炉（ベツド径：直径２７５０ｍ＋
ｎ、一次亜気量設計値５００ＯＮｒ＋（／Ｈ）を使用し
、第１表に示す一次空気量および二次空気量で流動層を
稼働し、排ガス中のＣＯ濃度を赤外線吸光法で測定した
。そのときのＣＯチャートを第３図に示したが、実施例
１〜３ではＣＯ濃度が大幅に低減していることがわかっ
た。

第　　１　　表 次亜気５１３５００Ｎｒｒｆ／ｈ　ｒ　（ＦＡＦ−７０
０Ｎｒｒｆ　／　ｈ　ｒ　／　ｒｄ　）および流動層温
度７００°Ｃに設定して稼働した。このときの空塔速度
は、であった。

流動層の温度変化に対する一次空気量の調節を次のよう
にして行った。

流動層温度が６００°Ｃに低下したときは、該温度にお
いても前記空塔速度０．６９　ｍ／ｓｅｃを維持するよ
うに下記のようにして一次空気量を調節した。

すなわち、前記設定条件における６００℃の空塔速度が
、 であるため、一次亜気量を 実施例４ 流動層断面積５Ｍの流動層焼却炉を用いて、−に増加し
て供給した。

また流動層温度が８００°Ｃに上昇したときには、の空
塔速度であるため、一次亜気量を ｎｆ）に増加した。このときの運転条件を第２表に示し
た。連続運転中の排ガス中のＣＯ濃度を赤外線吸収法で
測定し、ベツド温度に対応したＣ○チャートを第４図に
示した。

第２表 に減少して供給した。

このようにして一次亜気量を一定に設定して稼働した後
、ごみ質の変化による流動層の温度が変化した場合でも
、これに対応して一次空気量を調節することにより、流
動状態を常に安定に保つことができた。

実施例５ 実施例１と同様の焼却炉を用い、一次亜気量２０００Ｎ
ｒｒｒ／ｈ　ｒ　（ＦＡＦ　：　３３７Ｎｒ＋（／ｈ　
ｒ／ｒｒｆ）、二次空気量８００ＯＮｍ／ｈｒおよび流
動層温度７００″Ｃで流動層を連続稼働した。連続運転
途中、流動層温度が６００°Ｃに変化したので、本発明
の燃焼制御方法を用いて一次空気量を２２３ＯＮｒｒｒ
／ｈ　ｒ　（ＦＡＦ　：　３７０Ｎｒｒｒ／ｈ　ｒ／（
一次亜気量および二次空気量の単位はＮｒｒｒ／ｈｒ）
本実施例からも本発明の燃焼制御方法を用いることによ
り安定した流動状態を保ち、排ガス中のＣＯ濃度を大幅
に低減できることが示される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、排ガス中ＯＣＯ量を大幅に低減するこ
とができるとともに、ごみ質の変化により流動層の温度
が変化した場合でも安定した流動状態で運転が可能とな
る。また水および補助燃料供給手段の助けによらずに、
一次亜気量を安定な流動状態を維持するのに必要な最小
限の量とすることができるため、ランニングコストを低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一例の廃棄物焼却炉の燃焼装置の系
統図、第２図は、従来技術における廃棄物焼却炉の燃焼
装置の系統図、第３図は、排ガス中のｃｏチャートを示
す図、第４図は、連続運転のベツド温度に対応した排ガ
ス中のＣＯチャートを示す図である。 １・・・流動層、２・・・一次亜気、３・・・二次空気
、４・・・散気ノズル、５・・・水、６・・・補助燃料
、７・・・廃棄物、８・・・排ガス、９・・・熱交換器
、１ｏ・・・焼却炉、１１・・・一次亜気ブロア、１２
・・・二次空気ブロア、１３・・・温度検出器、１４．
１５・・・バルブ、１６・・・煙突。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一次空気による流動層の形成下に廃棄物を焼却す
   る廃棄物焼却炉の燃焼制御方法において、流動層断面積
   当たりの一次空気量を３００〜８００Ｎｍ＾２／ｈｒ／
   ｍ＾２の範囲内の所定値に設定して燃焼を行い、かつ流
   動層の温度を測定し、該測定温度において前記設定条件
   における空塔速度となるように上記一次空気量を調節す
   ることを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。