JPH0481689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、都市ゴミ等の被焼却物を焼却する流
動床式焼却炉の燃焼制御方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

上記流動床式焼却炉は、一般に、炉内に供給し
た砂等の流動媒体の上に被焼却物を投入し、両者
を炉内に平行に配した複数の散気管から空気を噴
出させることにより流動させ、この間に被焼却物
を乾燥・熱分解・燃焼し、発生した分解ガス等の
可燃ガスを二次空気により燃焼させて焼却処理す
るものである。

流動媒体を流動化させるにあたつては、流動媒
体全体の流動状態を一定としたり、あるいは、被
焼却物の着床部となる流動媒体の中央部が弱く、
その周辺が強い流動状態となるよう各散気管から
の空気の噴出量を調整し、被焼却物が緩やかに燃
焼されることにより燃焼の安定化を図つている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、流動媒体全体の流動状態を一定にし
た場合、たとえば一時的に大量の被焼却物が供給
されると、被焼却物は瞬時に燃焼されるため、大
量の分解ガスが発生して二次空気の供給量が追い
つかなくなつて燃焼の安定性に欠ける。また、上
記のように流動媒体に強弱をつけても、弱い流動
部と強い流動部の相対的な面積比は、弱い流動部
が小さくなつて被焼却物が緩やかに燃焼されにく
く、やはり被焼却物の供給量の変動を受けて安定
した燃焼を実現しにくい。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、炉内の定位置に複数の散気管を相互
に平行に配列し、これら散気管に装着された開閉
装置によつて流量を調整しながら流動用空気を噴
出することにより、前記炉内に供給される流動媒
体および被焼却物を流動化させながら被焼却物を
焼却する流動床式焼却炉の燃焼制御方法であつ
て、前記流動媒体が、前記複数の散気管の配列方
向に沿つて中央部およびこの両側部の３部に分か
れ、かつ、各側部のうち、一方の側部と他方の側
部の流動状態が、中央部のそれに比して交互に強
弱が与えられるよう、前記開閉装置の開度を、緩
急をもたせて連続的もしくは断続的に変化させる
ようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明の流動床式焼却炉の燃焼制御方法によれ
ば、流動状態が強い側部の流動媒体内にある被焼
却物は、これよりも流動状態が弱い中央部および
側部の流動媒体内に流れるといつた循環動作が交
互に繰り返されるため、流動媒体内の被焼却物は
均一に撹拌され、被焼却物は全体として緩慢に燃
焼され、さらに、流動媒体の中央部の両側部のう
ちのいずれか一方が弱い流動状態となり、この弱
い流動状態の部分が、中央部の流動状態と相まつ
て被焼却物の乾燥、熱分解がさらに緩やかに行わ
れ、安定した燃焼が実現される。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第３図を参照して本発明の
一実施例を説明する。

これら図は、本発明方法を実施し得るに好適な
流動床式焼却炉を示しており、図中１は断面矩形
状の炉体であつて、炉内１ａには流動媒体である
砂Ｗが供給されている。炉体１には、被焼却物を
投入するための投入口２、不燃物を砂Ｗとともに
排出するための排出口３、燃焼排ガスを排出する
排気口４、投入口２から供給される被焼却物を噴
出空気により砂Ｗの中央に送るスプレツダＳ（こ
れは場合によつて適宜に設けられる）がそれぞれ
設けられている。

炉体１の下方には、長手方向に複数のノズル
（図示略）が形成された複数（この場合６本）の
散気管５〜１０が、炉体１の一辺に沿つて相互に
平行に、かつ炉内１ａの全面にわたつて等間隔に
配設されている。これら散気管５〜１０は、炉体
１を貫通して炉内１ａを横断しており、各散気管
５〜１０の外部側の端部には、それぞれ弁（開閉
装置）５ａ〜１０ａを介して、各散気管５〜１０
内に空気を供給するヘツダ１１が接続されてい
る。そして、このヘツダ１１から各散気管５〜１
０に送られた空気が、各散気管５〜１０から噴出
して、各散気管５〜１０上の砂Ｗと被焼却物を流
動化し、流動相W₁を形成する。

前記各弁５ａ〜１０ａは、それぞれ各散気管５
〜１０内を開閉し、その開度によりヘツダ１１か
らの空気の供給量を調節するもので、その開閉作
動は、駆動装置１２によつて行われるようになつ
ている。この駆動装置１２は、各散気管５〜１０
に設けられた弁５ａ〜１０ａごとに設けてもよ
く、また、たとえば３つの駆動装置１２を設けて
これら駆動装置１２が２つのもしくは２つ以上の
弁を作動するように、複数設けてもよい。

そして、前記駆動装置１２の作動は、第１の制
御装置１３ａおよび第２の制御装置１３ｂによつ
て制御されるようになつており、これら各制御装
置１３ａ，１３ｂを操作することにより、駆動装
置１２を介して各弁５ａ〜１０ａの開閉操作を行
うようになつている。

なお、前記炉体１の側壁であつて、被焼却物の
投入口２の上下、およびこの投入口２に対向する
位置には、炉内１ａにおける砂Ｗの上方のフリー
ボード部１４に二次空気を供給する二次空気供給
ノズル１５がそれぞれ設けられている。

上記構成による流動床式焼却炉によれば、被焼
却物を投入口２から砂Ｗ上に投入し、ヘツダ１１
から各散気管５〜１０に流動用空気を送ることに
より、これら散気管５〜１０から空気が噴出さ
れ、各散気管５〜１０上の砂Ｗと被焼却物が流動
化しながら被焼却物が燃焼される。そして、被焼
却物が燃焼されると、被焼却物の一部は熱分解し
て可燃ガスが発生し、この可燃ガスは、フリーボ
ード部１４を上昇し、ここで、二次空気供給用ノ
ズル１５から吹き込まれた二次空気により燃焼
し、排ガスとなつて排気口４から排気される。

ここにおいて、各散気管５〜１０にそれぞれ設
けられた弁５ａ〜１０ａの開度を、制御装置１３
ａ，１３ｂにより駆動装置１２を介して以下のよ
うに調整する。

まず、中央の２本の散気管７，８の弁７ａ，
８ａの開度を中、その両側の各散気管５，６，
９，１０の弁５ａ，６ａ，９ａ，１０ａのうち
弁５ａ，６ａの開度を大、弁９ａ，１０ａの開
度を小とする。これにより、流動層W₁におい
ては、第４図に示すように、中央の散気管７，
８からの空気の噴出によつて流動化が与えられ
る中央部Ａと、この中央部Ａの図中左側であつ
て散気管５，６からの空気の噴出によつて流動
化が与えられる左側部Ｂと、中央部Ａの図中右
側であつて散気管９，１０によつて流動化が与
えられる右側部Ｃとの３部にその流動状態が分
けられる。これら各部の流動状態は、中央部Ａ
が中弱、左側部Ｂが強、右側部Ｃが弱となる。

次いで、弁５ａ，６ａの開度を小、弁９ａ，
１０ａの開度を大とする。これによつて、第５
図に示すように、上記の状態と逆に流動層W₁
の右側部Ｃの流動状態が強、左側部Ｂのそれが
弱となる。

第６図に示すように、再び上記の状態に戻
す。

上記、、の操作を繰り返し行い、流動層
W₁における中央部Ａの流動状態に比し、その両
側の左側部Ｂ、右側部Ｃの流動状態を交互に強弱
を与え、しかもこの操作を緩急をもたせて連続
的、あるいは断続的に変化させる。

このようにして、流動層W₁の流動化に強弱を
もたせ、かつそれを緩急をもたせて連続的、ある
いは断続的に変化させていくことにより、流動化
が強い部分の流動層W₁内にある被焼却物は、流
動化が弱い部分の流動層W₁に流れるといつた循
環動作が交互に繰り返される。このため、流動層
W₁内の被焼却物は均一に撹拌されるとともに、
流動化が弱い流動層W₁の部分では、被焼却物お
よび砂Ｗは空気量が少ないので、被焼却物は全体
として緩慢に燃焼され、その燃焼は安定したもの
となる。そして、中央部Ａの両側の左側部Ｂおよ
び右側部Ｃのいずれか一方が弱い流動状態とな
り、この弱い流動状態の部分が、中弱である中央
部Ａの流動状態と相まつて乾燥、熱分解がさらに
緩やかに行われ、安定した燃焼に寄与する。

また、被焼却物が投入される流動層W₁の中央
部Ａの流動状態は中弱であるために、たとえば被
焼却物の投入量が一定でなく、たとえば一時に大
量の被焼却物が投入された場合でもあつても、乾
燥、熱分解が緩やかに行われ、これによつて、大
量の被焼却物は瞬時に燃焼することなく緩慢に燃
焼するから、空気が不足して不完全燃焼が起こる
ことが防がれ、効率のよい安定した燃焼が図れ
る。

また、強い流動状態の部分（左側部Ｂあるいは
右側部Ｃ）によつて、被焼却物の中に含まれる金
属片やガラス片が被焼却物から分離・沈降して排
出口３より排出されるとともに、熱分解した残り
の炭素分が混合撹拌されて燃焼される。

また、被焼却物は、弱い流動部の表層近傍でフ
リーボード部からの火炎放射熱、あるいは強い流
動部から吹き飛ばされてくる熱砂からの供給熱に
よつても、緩やかに燃焼される。

そして、上記のように緩慢かつ安定して被焼却
物が燃焼されることにより、燃焼用空気の空燃比
を小さくすることがきるため、高温燃焼と低
NOx状態の操業が可能となる。

なお、上記方法においては、流動層W₁に強い
流動部を形成する２本の散気管のそれぞれに、相
対的な強弱を与えるようにしてもよく、また、１
本の散気管で強い流動部を形成するようにしても
よい。

次いで、本発明方法を第７図ないし第９図に示
す流動床式焼却炉を用いて実施した場合を説明す
る。

この流動床式焼却炉の炉体２０は、上記実施例
の流動床式焼却炉の炉体１より断面積が大きく、
２つの排出口２１が設けられており、また、図中
２２，２３，Ｓはそれぞれ被焼却物の投入口、排
ガスの排気口、スプレツダである。そして、炉内
２０ａの下方には、複数（この場合８本）の散気
管２４〜３１が相互に平行に、かつ等間隔に配設
されている。

これら散気管２４〜３１は、両端部が炉体２０
を貫通しており、その外部側の一端部（第９図中
左側の端部）に、それぞれ弁２４ａ〜３１ａを介
して空気供給用のヘツダ３２ａが、また他端側
に、それぞれ弁２４ｂ〜３１ｂを介して空気供給
用ヘツダ３２ｂが接続されている。

前記各弁２４ａ〜３１ａ、２４ｂ〜３１ｂは、
上記実施例と同様に第１の制御装置３３ａ、第２
の制御装置３３ｂによつて駆動装置３４を介して
開閉操作されるようになつている。

また、前記各散気管２４〜３１の炉内２０ａ部
分における長手方向略中央には、中央に連通孔３
５ａを有する仕切板３５がそれぞれ設けられてい
る。なお、前記連通孔３５ａは必要に応じて形成
されるもので、特にこれを必要としない場合もあ
る。

上記各散気管２４〜３１によれば、各ヘツダ３
２ａ，３２ｂから空気が供給されると、この空気
は、仕切板３５に衝突してそれ以上流動しにくく
なり、仕切板３５を境にして各散気管２４〜３１
の片側から噴出していく。したがつて、各散気管
２４〜３１の両端の各弁２４ａ，２４ｂ〜３１
ａ，３１ｂの開度に大小の差をもたせることによ
つて、各散気管２４〜３１における仕切板３３の
両側の空気の噴出量に大小の差をもたせることが
できる。

ここにおいて、各散気管２４〜３１にそれぞれ
設けられた弁２４ａ〜３１ａ、２４ｂ〜３１ｂの
開度を、各制御装置３３ａ，３３ｂにより駆動装
置３４を介して以下のように調整する。

まず、中央の４本の散気管２６〜２９の両端
の各弁２６ａ〜２９ａ、２６ｂ〜２９ｂの開度
を中、その両側の各散気管２４，２５，３０，
３１のうち、散気管２４，２５の弁２４ａ，２
４ｂ，２５ａ，２５ｂの開度を大、散気管３
０，３１の弁３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ
の開度を小とする。

これにより、流動層W₁においては、第７図
および第９図に示すように、中央の散気管２６
〜２９からの空気の噴出によつて流動化が与え
られる中央部Ｄと、この中央部Ｄの図中左側で
あつて散気管２４，２５からの空気の噴出によ
つて流動化が与えられる左側部Ｅと、中央部Ｄ
の図中右側であつて開閉装置３０，３１によつ
て流動化が与えられる右側部Ｆとの３部にその
流動状態が分けられる。これら各部の流動状態
は、中央部Ｄが中弱、左側部Ｅが強、右側部Ｆ
が弱となる。

次いで、左側部Ｅと右側部Ｆの流動状態が上
記と逆の状態となるよう、各弁２４ａ，２４
ｂ，２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３０ｂ，３１
ａ，３１ｂを上記と逆に設定し、左側部Ｅの
流動状態を弱、右側部Ｆのそれを強とする。

再び上記の状態とする。

以上〜の操作を繰り返し、かつその操作を
緩急をもたせて連続的、あるいは断続的に変化さ
せていく。

ここで、散気管２４，２５の弁２４ａ，２５ａ
の開度を大、弁２４ｂ，２５ｂの開度を小とし、
散気管３０，３１の弁３０ａ，３１ａの開度を
小、弁３０ｂ，３１ｂの開度を大とし、これを交
互に繰り返すことにより、左側部Ｅと右側部Ｆに
おいて仕切板３５を境にして流動状態の強弱が逆
となる。すなわち、各散気管２４〜３１の長手方
向の中央を境にして流動層W₁の流動状態が対称
的となる。これによつて、流動層W₁の撹拌作用
の向上が図られ、より一層安定した被焼却物の燃
焼を実現できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の流動床式焼却炉
の燃焼方法によれば、流動媒体が、複数の散気管
の配列方向に沿つて中央部およびこの両側部の３
部に分かれ、かつ、各側部のうち、一方の側部と
他方の側部の流動状態が、中央部のそれに比して
交互に強弱が与えられるよう、散気管の開閉装置
の開度を、緩急をもたせて連続的もしくは断続的
に変化させるようにしたことを特徴とするもの
で、以下のような効果を奏する。

流動状態が強い側部の流動媒体内にある被焼
却物は、これよりも流動状態が弱い中央部およ
び側部の流動媒体内に流れるといつた循環動作
が交互に繰り返される。このため、流動媒体内
の被焼却物は均一に撹拌され、被焼却物は全体
として緩慢に、かつ安定して燃焼される。

流動媒体の中央部の両側部のうちのいずれか
一方が弱い流動状態となり、この弱い流動状態
の部分が、中央部の流動状態と相まつて乾燥、
熱分解がさらに緩やかに行われ、安定した燃焼
に寄与する。

被焼却物が投入される流動媒体の中央部の流
動状態は強くないので、たとえば被焼却物の投
入量が一定でなく、たとえば一時に大量の被焼
却物が投入された場合であつても、乾燥、熱分
解が緩やかに行われ、これによつて、大量の被
焼却物は瞬時に燃焼することなく緩慢に燃焼す
るから、空気が不足して不完全燃焼が起こるこ
とが防がれ、効率のよい安定した燃焼が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す
図であつて、第１図はその側断面図、第２図は第
１図の−線に沿う矢視図、第３図は第２図の
−線に沿う矢視図、第４図〜第６図は流動層
の流動状態を示す側面図、第７図ないし第９図は
本発明の他の実施例を示す図であつて、第７図は
その側断面図、第８図は第７図の−線に沿う
矢視図、第９図は第８図の−線に沿う矢視図
である。 １，２０……炉体、１ａ，２０ａ……炉内、５
〜１０，２４〜３１……散気管、５ａ〜１０ａ，
２４ａ，２４ｂ〜３１ａ，３１ｂ……弁（開閉装
置）、１２，３４……駆動装置、１３ａ，３３ａ
……第１の制御装置、１３ｂ，３３ｂ……第２の
制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉内の定位置に複数の散気管を相互に平行に
   配列し、これら散気管に装着された開閉装置によ
   つて流量を調整しながら流動用空気を噴出するこ
   とにより、前記炉内に供給される流動媒体および
   被焼却物を流動化させながら被焼却物を焼却する
   流動床式焼却炉の燃焼制御方法であつて、 前記流動媒体が、前記複数の散気管の配列方向
   に沿つて中央部およびこの両側部の３部に分か
   れ、かつ、各側部のうち、一方の側部と他方の側
   部の流動状態が、中央部のそれに比して交互に強
   弱が与えられるよう、前記開閉装置の開度を、緩
   急をもたせて連続的もしくは断続的に変化させる
   ようにしたことを特徴とする流動床式焼却炉の燃
   焼制御方法。