JPH05288325A - 温度と不完全燃焼生成物を同時に制御して焼却炉を作動させるための方法 - Google Patents

温度と不完全燃焼生成物を同時に制御して焼却炉を作動させるための方法

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JPH05288325A
JPH05288325A JP4314449A JP31444992A JPH05288325A JP H05288325 A JPH05288325 A JP H05288325A JP 4314449 A JP4314449 A JP 4314449A JP 31444992 A JP31444992 A JP 31444992A JP H05288325 A JPH05288325 A JP H05288325A
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スティーブン・ドナルド・クラーク
Min-Da Ho
ミンダ・ホー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】焼却炉の適正な温度制御を維持し、排ガスの量
を設計限度内に維持するとともに、焼却炉における所要
の酸素要求を充足してＰＩＣの発生を制御するような態
様に焼却炉を作動する方法を提供すること。 【構成】温度と不完全燃焼生成物を同時に制御して焼却
炉を作動させるための方法。酸素要求量が増大したと
き、炉への酸素供給量の増加を実質的に差控え、まず最
初に炉への主燃料流の供給量を減少させることによって
酸素要求量の増大に応答する。この方法により、ＰＩＣ
の温度と発生量の両方を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、廃物の燃焼と
ともに、燃料を供給して燃焼させるようにした焼却炉に
関する。
【０００２】
【従来の技術】焼却炉の作動においては、不完全燃焼生
成物（ＰＩＣ）の発生を制御することが望ましい。ＰＩ
Ｃを制御する１つの方法は、高い温度で燃焼させること
である。しかしながら、その場合、温度が炉の損傷を惹
起するほど上昇してしまうことがある。従って、、従来
から、炉内の温度と不完全燃焼生成物の発生の両方を制
御するための幾つかの試みがなされている。一般に、従
来の試みでは、温度と不完全燃焼生成物のどちらか一方
に異常が発生してその制御に集中する間、他方の制御犠
牲にしなければならなかった。
【０００３】廃物焼却炉は、いろいろな異る組成の廃物
を処理しなければならないことが多い。従って、廃物の
ＢＴＵ値（即ち出熱量）は、広範囲に変わる。廃物等の
供給物を混合することによって均質化する試みも、まだ
完全には成功するに至っていない。このように供給物の
組成にばらつきがあるので、それに応じて炉の作動を制
御するのは極めて困難である。炉の温度は、廃物の十分
な焼却又は破壊を保証するための許容レベル以上に維持
しなければならないが、炉に損傷をもたらすほど高温に
なることは避けなければならない。又、ガス及びダスト
が大気中に逃出しないように通風を負圧に維持しなけれ
ばならない。ガスの滞留時間は、多くの場合、廃物の完
全な焼却又は破壊を保証するために規定値以上にしなけ
ればならない。更に、廃物を完全に燃焼させるために十
分な量の過剰酸素が得られなければならない。
【０００４】オキシダントとして空気を使用する炉は、
そのバーナーへの燃料流量を変更すると同時に、それに
対応して燃料流への空気流量を変更することによって炉
の温度を制御する。過剰酸素は、空燃比（空気対燃料
比）を調節することと、炉内への侵入空気によって与え
られる。処理すべき廃物のＢＴＵ値が高い場合は、焼却
中廃物から熱が放出されるにつれて炉の温度が上昇し始
める。この温度上昇を感知して、制御装置は、バーナー
へ送られる燃料の量を減少させ始める。しかしながら、
炉の熱質量と温度制御回路の時間遅延とにより、炉の温
度は、修正が実施されるまでに相当にオーバーシュート
してしまう。空気流量も、燃料の流量と比例関係にある
ので、減少される。これらの因子が組合わさって、過剰
空気が急激に減少せしめられて、ＰＩＣが発生する。供
給される燃料の全部と反応するのに十分な酸素が存在し
ないので、温度は、それ以上のレベルに達するのを阻止
される。操作者は、このような事態を知らされたなら
ば、炉へ供給される空気の量を手操作で増大させること
ができる。しかしながら、操作者が追加することができ
る空気の量には限度がある。なぜなら、空気を追加する
と、空気から得られる酸素１部に対して４部の割合で窒
素も導入されるので、ガスの滞留時間を減少させ、又、
炉を正圧状態にすることにもなるからである。これらの
制約が、この種の応答の自動化を妨げる原因となってい
る。
【０００５】ある種の焼却システムでは、炉の温度に応
答して燃料流を調節するとともに、熱放出と酸素要求量
の変動を緩和するために燃焼空気の流量を手操作によっ
て最大限レベルに設定する方法が採られている。しかし
ながら、この方法の欠点は、応答が遅いことと、炉条件
の制御可能な炉条件が制限されることである。
【０００６】又、ある種の焼却システムでは、酸素レベ
ルが所定値より低下すると、液状廃物の流れが遮断され
るように制御する方法が採られている。しかしながら、
この方法は、液状廃物の流れを遮断するという極端な方
法であるため、焼却炉の円滑な作動を妨げることにな
る。
【０００７】酸素富化方法を用いる炉は、上述した従来
技術の欠点の幾つかを解消することができる。温度制御
は、空気燃焼（オキシダントとして空気を用いる燃焼）
の場合と同様の態様で行われが、過剰酸素レベルは、酸
素流量を変更することによって直接制御することができ
る。空気流を変更する方法に随伴する、空気中の多量の
窒素による上述した有害作用は、純粋酸素を用いること
によって回避される。この制御方法は、過剰酸素レベル
を制御し、それによってＰＩＣの放出を制御する上で非
常に有効であることが認められた。しかしながら、炉の
ある種の異常状態下では、酸素注入式制御法にも問題が
ある。即ち、廃物からの揮発性有機物質のような燃料の
急激な放出により炉内の利用可能な酸素の欠乏が生じる
と、酸素割合制御システムが迅速に応答して酸素の流量
を増大させる。それによって、温度制御のために既に追
加されている燃料に加えて、それらの有機物質をも燃焼
させてしまう。その結果、炉の動力学と、系の高い熱慣
性とにより、温度制御回路を遅い応答に同調させてしま
う。かくして、一定時間の間、炉に過度の熱が加えら
れ、温度制御回路が温度変動を修正することができる時
点まで温度が上昇する。更に、廃物の燃焼と、流体燃料
の燃焼による合計酸素要求量が、酸素供給系の容量を越
えることがあり、ＰＩＣの発生の原因となる。又、発生
した燃焼生成物が、排ガス処理容量を越えることもあ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、廃物からの高
熱の放出に対して、温度制御回路が応答するのを待つこ
となく、迅速に応答することができる解決法を見出すこ
とが求められている。本発明は、このような要望を充足
することを課題とする。従って、本発明の目的は、装置
への損傷を回避するように焼却炉の適正な温度制御を維
持し、排ガスの量を設計限度内に維持するとともに、焼
却炉における所要の酸素要求を充足してＰＩＣの発生を
制御するような態様に焼却炉を作動する方法を提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、温度と不完全燃焼生成物を同時に制御し
て焼却炉を作動させるための方法であって、（Ａ）前記
焼却炉内へ主燃料流の最少限流量設定値より高い流量で
主燃料流を供給し、（Ｂ）前記焼却炉内へ可燃廃物を供
給し、（Ｃ）該焼却炉からの排ガス中の酸素濃度を所望
の濃度に維持するのに十分な流量で該焼却炉内へ酸素を
供給して、該焼却炉内で燃焼を行わせ、（Ｄ）該焼却炉
からの排ガスをモニターし、該焼却炉内の酸素要求量が
増大したときは、排ガス中の酸素濃度を所望の濃度に維
持し、かつ、焼却炉内での燃焼によって生じる総出熱量
を安定した状態に維持するために、又は、主燃料の流量
が前記最少限流量設定値に減少するまで、焼却炉内への
主燃料の流量を減少させ、（Ｅ）焼却炉内への主燃料の
流量が前記最少限流量設定値にまで減少したとき、排ガ
ス中の酸素濃度を所望の濃度に戻すために焼却炉内への
主燃料の流量を増大させることから成る方法が提供され
る。
【００１０】本発明の他の側面によれば、温度と不完全
燃焼生成物を同時に制御して焼却炉を作動させるための
方法であって、（Ａ）前記焼却炉内へ主燃料流の最少限
流量設定値より高い流量で主燃料流を供給し、（Ｂ）前
記焼却炉内へ可燃廃物を供給し、（Ｃ）該焼却炉からの
排ガス中の酸素濃度を所望の濃度に維持するのに十分な
流量で該焼却炉内へ酸素を供給して、該焼却炉内で燃焼
を行わせ、（Ｄ）該焼却炉からの排ガスをモニターし、
該排ガス中の可燃物濃度が所望の濃度を越えて増大した
ときは、排ガス中の可燃物濃度を所望の濃度に戻し、か
つ、焼却炉内での燃焼によって生じる総出熱量を安定し
た状態に維持するために、又は、主燃料の流量が前記最
少限流量設定値に減少するまで、焼却炉内への主燃料の
流量を減少させ、（Ｅ）焼却炉内への主燃料の流量が前
記最少限流量設定値にまで減少したとき、排ガス中の可
燃物濃度を所望の濃度に戻すために焼却炉内への酸素流
量を増大させることから成る方法が提供される。
【００１１】本発明は、基本的にいえば、酸素要求量が
増大したとき、炉又は焼却帯域への酸素供給量の増加を
実質的に差控え、まず最初に炉又は焼却帯域への主燃料
流の供給量を減少させることによって酸素要求量の増大
に応答することに基づいている。この方式により、ＰＩ
Ｃの温度と発生量の両方を制御することができる。酸素
要求量が増大したとき、炉又は焼却帯域への酸素供給量
を全く増加させず、酸素要求量の増大に対する応答は、
まず炉又は焼却帯域への主燃料流の供給量の減少だけを
もってすることが好ましい。
【００１２】本発明は、単位容積当りの出熱量が広範囲
に異る廃物を処理しなければならない焼却炉、又は、大
幅に異る流量で供給される廃物を処理しなければならな
い焼却炉に適用するのに特に適している。
【００１３】ここでいう「焼却炉」とは、廃物を燃焼さ
せる任意の燃焼チャンバー又は帯域のことをいう。「不
完全燃焼生成物」（ＰＩＣ）とは、燃焼帯域の温度及び
圧力条件下で更に酸化することができる物質のことをい
う。「バーナー」とは、燃料とオキシダントを燃焼帯域
内へ噴射する装置のことをいう。「ランス」とは、燃料
とオキシダントのどちらか一方だけを燃焼帯域内へ供給
する装置のことをいう。「酸素要求量」とは、酸素の消
費速度であり、酸素の投入流量と排出流量の差である。
排ガスを「モニターする」とは、排ガスの酸素又は可燃
物濃度を直接測定するか、又は間接的に算定することを
いう。直接測定は、排ガス中に直接挿入される現場プロ
ーブを用いて、あるいは、サンプル採取及び分析装置を
用いて実施することができる。間接算定は、例えば、排
ガス流を所望の測定値点より下流でモニターし、既知の
プロセスパラメータに基づく計算により、又は経験側を
用いて上記酸素の投入流量と排出流量の差について修正
を行う。この間接算定法は、排ガスのダスト（粉塵）負
荷が高いとか、温度が高い等の過酷な条件により排ガス
流の直接測定に信頼を置くことが困難な場合に用いられ
る。
【００１４】
【実施例】図１を参照して説明すると、燃焼又は焼却帯
域５を有する本発明の炉又は焼却炉２（例えば、回転キ
ルン）が示されている。図３に示されるような２段階焼
却装置においては、本発明による焼却炉２は、２段階焼
却装置の一次燃焼室としてもよく、あるいは二次燃焼室
としてもよく、あるいは又、所望ならば、両方の燃焼室
に適用してもよい。
【００１５】主燃料は、バーナー２１を通して焼却帯域
５内へ供給される。主燃料は、ランスを通して焼却帯域
５内へ供給することもできる。主燃料は、任意の流量制
御可能な燃料であってよく、焼却帯域５内へ単一の流れ
として供給してもよく、多重流れ（２つ以上の流れ）と
して供給してもよい。主燃料を多重流れとして焼却帯域
５内へ供給する場合は、主燃料の総流量を変更するため
にそれらの流れのうちの１つをしてもよく、２つ以上の
流れを制御することもできる。主燃料は、又、１種類以
上の燃料で構成することができ、例えば、天然ガス、メ
タンガス、プロパンガス、等の任意の気体燃料と、燃料
油、廃溶媒、廃油等の液体燃料とで構成することができ
る。
【００１６】図１に示されるように、主燃料は、弁１６
によって制御された流量で焼却帯域５内へ供給される。
焼却帯域５内へ供給する主燃料の流量は、焼却炉５内へ
供給される廃物を十分に焼却又は破壊するのに必要な所
要熱（燃料が燃焼したとき発生する熱）を供給するのに
十分な流量とする。この流量は、最少限流量設定値より
大きい値とする。主燃料の流量は、使用される燃料の種
類並びに処理すべき廃物の種類によって変更させるが、
一般には、主燃料の流量の最少限度は、主燃料が安定し
た燃焼を維持するために、焼却炉に放出される廃物と燃
料の総出熱量の少くとも５％を供給するように設定さら
れる。ただし、主燃料の流量の最少限度がゼロに設定さ
れる場合もある。
【００１７】可燃廃物９は、例えばラム型供給機１０に
よって焼却炉２内へ供給される。可燃廃物は、焼却炉内
の条件下で燃焼する任意の物質である。本発明の方法を
適用することができる可燃廃物の例としては、石炭、木
材、亜炭、重油、ごみ、固体及び、又は液体は異物、工
場排液、危険廃物等がある。本発明の焼却炉を２段階焼
却装置の二次燃焼室として使用する場合は、可燃廃物
は、一次燃焼室からの排出物であってもよい。通常、可
燃廃物が固体又は液体である場合、焼却炉内で固体又は
液体可燃廃物９から図１に矢印で示されるようにガス状
可燃物が揮発する。
【００１８】酸素は、主燃料及び可燃廃物と共に燃焼す
るように焼却炉内へ供給される。焼却炉内へは、隙間等
を通して侵入する侵入空気によって若干の酸素が供給さ
れるが、主たる酸素は、弁１８及び、又は１９によって
制御された流量でランス４０及び、又はバーナー２１を
通して焼却炉へ供給される。この酸素は、空気、酸素富
化空気、又は実質的に純粋な酸素の形で供給することが
できる。この酸素は、少くとも２５％の酸素濃度を有す
る１つ又は１つ以上の流れとして供給するのが好まし
く、更に好ましくは、少くとも９０％の酸素濃度を有す
る１つの流れとして供給する。
【００１９】この主酸素は、焼却炉からの排ガス中の酸
素濃度を所望のレベル以上に維持するのに十分な流量で
燃焼帯域内へ供給される。排ガス中の酸素濃度の所望の
レベルとは、既知の主燃料流量と可燃廃物の予想燃料価
から予測される酸素要求量を充足するのに十分なレベル
である。あるいは、焼却炉が熱分解モードで作動されて
いる場合は、主酸素は、焼却炉からの排ガス中の酸素濃
度を所望のレベル以下に維持するような流量で燃焼帯域
内へ供給される。
【００２０】焼却炉内へ供給された酸素は、主燃料及び
可燃廃物と共に燃焼して燃焼生成ガスを発生し、燃焼生
成ガスは、他の炉ガスと共に、焼却炉から排ガスとして
排ガスポート又は煙道２０を通って流出する。焼却炉か
らの排ガスは、排ガス中の酸素又は可燃物の濃度を測定
するために、そして、排ガスの温度を測定するためにモ
ニター１２，１３によってモニターされる。例えば、焼
却炉が非熱分解モード即ち酸化モード（焼却モード）で
作動されている場合は、燃焼帯域内へ供給された可燃物
質の完全燃焼を保証するために排ガス中の酸素濃度が約
２％以下に低下しないようにすることが望ましい。実質
的に揮発性物質を含有しない灰は、灰出口を通して焼却
炉から排出される。
【００２１】モニター１２，１３は、弁１６及び１７及
び、又は１８を調節することによって焼却炉への主燃料
及びオキシダントの流量を調節するフィードバック制御
器（図示せず）に接続されている。
【００２２】温度制御は、以下に説明するアルゴリズム
によって行うことができる。温度信号が温度制御器に送
られ、温度制御器は、その温度信号を所望値（設定値）
と比較し、慣用の比例−積分−微分型（ＰＩＤ）制御の
ようなアルゴリズムによって可燃廃物の燃焼による望ま
しい出熱量（ＢＴＵ値）を算定する。一方、コンピュー
タ又はプロセスが、排ガス中の酸素又は可燃物濃度、及
び、すべてのオキシダントからの総酸素供給流量を読取
ることができ、燃焼させなければならない総酸素量を算
定する。コンピュータは、液体燃料の流量も読取るの
で、液体燃料を燃焼させるのに必要な酸素所要量を算出
することができる。次いで、燃焼させなければならない
総酸素量と、液体燃料を燃焼させるのに必要な酸素所要
量との差を用いて供給廃物の実際の出熱量（ＢＴＵ値）
を算定する。次いで、コンピュータは、望ましい出熱量
と、供給廃物の実際の出熱量とを比較し、その差によっ
て液体燃料の所要量を算定し、あるいは、望ましい出熱
量と供給廃物の実際の出熱量とのどちらか高い方を最少
限の燃焼出熱量とする。必要とされる総酸素流量は、排
ガス中の酸素濃度を所望値（設定値）と比較し、廃物燃
焼に必要な酸素要求量及び液体燃料の燃焼に必要な酸素
要求量を加味する制御アルゴリズム（例えば、ＰＩＤア
ルゴリズム）によって算定される。
【００２３】図３は、図１に例示された焼却炉と実質的
に同じ焼却炉を第１段即ち一次焼却炉とした２段階焼却
炉を示す。この２段階焼却炉の二次焼却炉は、一次焼却
炉に流体連通状態に連結されている。二次焼却炉の構成
部品のうち一次焼却炉の構成部品に対応するものは、図
１において用いられた参照番号に５０を加えた番号で示
される。図３に示されるような２段階焼却炉では、先に
述べたように、本発明はその一次焼却炉又は二次焼却炉
のどちらか一方に、あるいは両方に適用することができ
る。図３の２段階焼却炉における本発明による一次焼却
炉の作動は、図１のものと同様であるから、説明を繰返
す必要はない。図３において、６４は、排ガス容積計又
は速度系である。
【００２４】図２は、本発明の方法を用いた焼却炉の作
動における実際の結果を反映したいろいろな異る作動状
況にみられる焼却炉入力と条件を時間系列（期間Ｉ〜Ｖ
Ｉ）で示す時間チャートである。このチャートにおい
て、線Ａはモニターされた排ガス中のＰＩＣを示し、線
Ｂは排ガスの温度、線Ｃは主燃料の最少限の流量、線Ｄ
は主燃料の実際の流量、線Ｅは焼却炉内へ供給される主
酸素と、侵入空気の両方を合計した総酸素流量、線Ｆは
可燃廃物から発生した焼却炉内の可燃物のレベルであ
る。期間Ｉにおいては、焼却炉がその燃焼帯域内におい
て可燃物を完全燃焼させ、比較的定常状態で作動してい
る状況にあることが分かる。
【００２５】期間ＩＩにおいては、可燃廃物から発生し
た焼却炉内の可燃物のレベルが増大したことが示されて
いる。この状況は、焼却炉への多量の廃物投入や、多量
の揮発性成分を有する廃物の投入等の幾つかの原因によ
って起る。この焼却炉内の可燃物のレベルの増大は、Ｐ
ＩＣの発生を回避するために焼却炉内での酸素の使用を
増大させる（即ち、酸素要求量を増大させる）ので排ガ
ス中の酸素濃度の減少をもたらすことになる。従来のシ
ステムでは、このような状況には、焼却炉内への酸素流
量を増大させることによって応答していた。
【００２６】このような従来の方法とは異なり、本発明
によれば、酸素要求量が増大したとき、焼却炉内への酸
素流量を増大させず、あるいは、増大させたとしても僅
かな量であって酸素要求量の増大に比例して酸素流量を
増大させることはなく、焼却炉内への主燃料の流量を減
少させるのである。主燃料の流量を減少は、焼却炉内の
可燃物レベルの増大が停止するまで継続し、排ガス中の
酸素濃度が所望の濃度にまで戻され、期間ＩＩＩにみら
れるように定常作動が回復されるまで主燃料の流量を最
初の流量より低いレベルに留める。かくして、本発明の
方法によれば、ＰＩＣの発生は、温度上昇を伴うことな
く制御される。酸素要求量の増大が起る期間ＩＩの開始
時に従来のように酸素要求量の増大に比例して焼却炉内
への酸素流量を増大させたとすれば、その結果温度が上
昇する。
【００２７】期間ＩＶにおいて、再び、可燃廃物から発
生した焼却炉内の可燃物のレベルが増大したことが示さ
れている。やはりこの場合も、本発明によれば、焼却炉
内への酸素流量を増大させず、あるいは、酸素要求量の
増大に比例しては酸素流量を増大させず、焼却炉内への
主燃料の流量を減少させることによってこの状況に応答
する。ただし、期間ＩＶの状況においては、主燃料の流
量を線Ｃでい示される最少限流量設定値に達するまで減
少させる。最少限流量設定値に達したならば、主燃料の
流量はそれ以上は低下させない。主燃料の流量を最少限
流量設定値より減少させると、炉の前端の温度が過度に
低くなり、従って燃焼が不安定になって、ＰＩＣを発生
する傾向が強くなるからである。
【００２８】そうではなく、本発明の方法によれば、主
燃料の流量が最少限流量設定値に減少したならば、期間
ＶＩにみられるように排ガス中の酸素濃度が所望の濃度
にまで戻され、定常作動が回復されるまで、期間Ｖに示
されるように焼却炉内への酸素流量を増大させる。焼却
炉内への酸素流量の増大により僅かな温度上昇（期間
Ｖ）が起るが、それは、焼却炉内へ供給される主燃料の
レベルが低いので比較的小さな温度上昇であり、炉に損
傷をもたらすおそれはない。この温度上昇は、焼却炉内
の可燃物のレベルが低下するとともに（期間Ｖ）収ま
り、ＰＩＣの発生が制御された状態で焼却工程が続けら
れる。
【００２９】本発明の好ましい実施態様において重要な
一側面は、可燃廃物から発生した焼却炉内の可燃物のレ
ベルが減少したとき、焼却炉内での燃焼による総出熱量
が安定した状態に維持されるように焼却炉内への主燃料
の流量を増大させることである。かくして、異常事態が
終った後も温度が著しく低下する（アンダーシュートす
る）ことがなく、高い廃物破壊効率を維持することがで
きる。
【００３０】ある種の状況下では、焼却炉を熱分解モー
ドで作動させることが望ましい場合がある。そのような
状況の１例は、図２に示されるような２段階焼却装置の
一次燃焼室として本発明による焼却炉を使用した場合で
ある。この場合は、排ガス中の酸素濃度ではなく、排ガ
ス中の可燃物の濃度を制御する。即ち、排ガス中の可燃
物の濃度が所望濃度を越えたならば、焼却炉内への主燃
料の流量を減少させ、反対に、排ガス中の可燃物の濃度
が所望濃度より低下したならば、焼却炉内への主燃料の
流量を減少させる。酸化モード（焼却モード）での作動
の場合と同様に、キーポイントは、酸素要求量が増大し
たとき、焼却炉内への酸素流量を増大させないこと（あ
るいは、非比例的に増大させること）であり、焼却炉内
への主燃料の流量を減少させ、主燃料の流量が最少限流
量設定値にまで減少したときにのみ主燃料の流量を増大
させるることによって応答することである。
【００３１】本発明は、酸素割合（％）の制御と、温度
制御とを組合せて適正な制御仕組みを選択する。酸素要
求量がバーナーへ（従って焼却炉内へ）供給される主燃
料を燃焼させるのに必要であると定められた比率を越え
て増大したときは、本発明のシステムは、焼却炉におい
て発生した可燃物が増大したものとして正しく解釈し、
酸素要求量の増大に比例して焼却炉内への酸素流量を増
大させるのではなく、バーナーへの主燃料の流量を、焼
却炉から排出される可燃物に等しい算定された熱量分だ
け減少させる。この算定は、まず、廃物の総酸素要求量
をマスバランス計算法によって計算し、次いで、その計
算された総酸素要求量を、燃焼すべき可燃物質に関する
既知の係数を用いて出熱量（ＢＴＵ値）に変換すること
によって行うことができる。この方法による算定は、大
抵の可燃物質について適正である。発生した可燃物のＢ
ＴＵ値についての算定が妥当であるならば、焼却炉内で
放出される熱の量は、かなり一定に維持される。
【００３２】炉への主燃料の流量は、最少限流量設定値
に達するまでは減少させてよいが、最少限流量設定値に
まで減少した後は、それ以上主燃料の流量を減少させ
ず、それ以後の酸素要求量の増加には、主燃料の流量の
減少によってではなく、炉内への酸素流量を増大させる
ことによって対処する。その結果、炉の温度が上昇し始
めるが、酸素要求量が増大したとき直ちに焼却炉内への
酸素流量を増大させる従来の方法に比べて温度上昇が始
まる時期がはるかに遅く、しかも、温度上昇が起きるの
は、非常に多量の可燃物の放出がある間だけである。
【００３３】基本的には、本発明の要旨は、酸素要求量
の増大に直面したとき、それに比例して焼却炉内への酸
素流量を増大させず、焼却炉内への主燃料の流量を減少
させるのことにある。炉への主燃料の流量が最少限流量
設定値にまで減少したならば、それ以後は、炉内への酸
素流量を増大させる。炉への主燃料の流量が最少限流量
設定値にまで減少されない限り、炉内への酸素流量を増
大させず、増大させるとしても酸素要求量の増大より少
ない僅かな量だけ炉内への酸素流量を増大させる。
【００３４】本発明の実施において、温度を制御する方
法として上述したものとは異る方法を使用することもで
きる。例えば、炉内の総ガス流量が許容最大限度を越え
ない限り、炉内への酸素流量ではなく空気流量を増大さ
せてもよい。又、温度制御のために、弁１９によって制
御されるランス４１を通して水スプレーを導入すること
もできる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、酸素要求量の増大を伴う炉の異常に対して、過度
のＰＩＣを発生させることなく、かつ、有害な温度上昇
を起こさせることなく応答することができる酸素燃焼法
で炉を作動させることができる。本発明の方法の上述し
た新規な工程順序に従うことより、先に説明した有利な
結果を得ることができるばかりでなく、ガスの容積流量
の大きな増大を回避することができる。ガスの容積流量
が増大すると、可燃廃物の燃焼帯域内での滞留時間を短
くしてＰＩＣの発生量を増大させ、炉の下流のガス処理
系に過度の負担を課する原因となる。
【００３６】以上、本発明を実施例に関連して説明した
が、本発明は、ここに例示した実施例の構造及び形態に
限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく、いろいろな実施形態が可能であり、い
ろいろな変更及び改変を加えることができることを理解
されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法を実施することができる
単一段焼却炉の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の方法の実施におけるいろいろ
なパラメータの変化を時間系列で示す時間チャートであ
る。
【図３】図３は、本発明の方法を実施することができる
２段階焼却炉の概略断面図である。
【符号の説明】
２：炉又は焼却炉 ５：燃焼帯域又は焼却帯域 ９：懸念廃物 １２コロンモニター １３：モニター １６〜１９：弁 ２０：排ガスポート又は煙道 ２１：主燃料のためのバーナー ４０：ランス

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】温度と不完全燃焼生成物を同時に制御して
    焼却炉を作動させるための方法であって、 （Ａ）前記焼却炉内へ主燃料流の最少限流量設定値より
    高い流量で主燃料流を供給し、 （Ｂ）前記焼却炉内へ可燃廃物を供給し、 （Ｃ）該焼却炉からの排ガス中の酸素濃度を所望の濃度
    に維持するのに十分な流量で該焼却炉内へ酸素を供給し
    て、該焼却炉内で燃焼を行わせ、 （Ｄ）該焼却炉からの排ガスをモニターし、該焼却炉内
    の酸素要求量が増大したときは、排ガス中の酸素濃度を
    所望の濃度に維持し、かつ、焼却炉内での燃焼によって
    生じる総出熱量を安定した状態に維持するために、又
    は、主燃料の流量が前記最少限流量設定値に減少するま
    で、焼却炉内への主燃料の流量を減少させ、 （Ｅ）焼却炉内への主燃料の流量が前記最少限流量設定
    値にまで減少したとき、排ガス中の酸素濃度を所望の濃
    度に戻すために焼却炉内への主燃料の流量を増大させる
    ことから成る方法。
  2. 【請求項２】排ガス中の所望の酸素濃度は少くとも２％
    であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記工程（Ｄ）において焼却炉内への酸素
    流量を増大させないことを特徴とする請求項１に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】温度と不完全燃焼生成物を同時に制御して
    焼却炉を作動させるための方法であって、 （Ａ）前記焼却炉内へ主燃料流の最少限流量設定値より
    高い流量で主燃料流を供給し、 （Ｂ）前記焼却炉内へ可燃廃物を供給し、 （Ｃ）該焼却炉からの排ガス中の酸素濃度を所望の濃度
    に維持するのに十分な流量で該焼却炉内へ酸素を供給し
    て、該焼却炉内で燃焼を行わせ、 （Ｄ）該焼却炉からの排ガスをモニターし、該排ガス中
    の可燃物濃度が所望の濃度を越えて増大したときは、排
    ガス中の可燃物濃度を所望の濃度に戻し、かつ、焼却炉
    内での燃焼によって生じる総出熱量を安定した状態に維
    持するために、又は、主燃料の流量が前記最少限流量設
    定値に減少するまで、焼却炉内への主燃料の流量を減少
    させ、 （Ｅ）焼却炉内への主燃料の流量が前記最少限流量設定
    値にまで減少したとき、排ガス中の可燃物濃度を所望の
    濃度に戻すために焼却炉内への酸素流量を増大させるこ
    とから成る方法。
  5. 【請求項５】前記工程（Ｄ）においては焼却炉内への酸
    素流量を増大させないことを特徴とする請求項４に記載
    の方法。
JP4314449A 1992-03-16 1992-10-30 温度と不完全燃焼生成物を同時に制御して焼却炉を作動させるための方法 Pending JPH05288325A (ja)

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