JPH0551814B2 - - Google Patents

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JPH0551814B2
JPH0551814B2 JP63207375A JP20737588A JPH0551814B2 JP H0551814 B2 JPH0551814 B2 JP H0551814B2 JP 63207375 A JP63207375 A JP 63207375A JP 20737588 A JP20737588 A JP 20737588A JP H0551814 B2 JPH0551814 B2 JP H0551814B2
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JP
Japan
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temperature
heat exchanger
exhaust gas
incinerator
combustion
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JPH0257814A (ja
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Nobusue Kawai
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、下水汚泥脱水ケーキ等の廃棄物を焼
却するための焼却装置に関するものである。
(従来の技術) 第3図は従来の焼却装置の一例の構成を示す図
である。第3図において、11は焼却炉、12は
熱交換器よりなる廃熱回収装置、13は通常の廃
熱回収装置、14は排煙処理装置、15は空気供
給装置、16はオンラインダンパ、17は燃焼用
空気のバイパス比を決めるための連動するバイパ
スダンパである。
上述した構成の従来の焼却装置では、焼却炉1
1から発生する温度T2の燃焼排ガスを廃熱回収
装置12に供給し、空気供給装置15から供給さ
れる室温T1の空気のうちオンラインダンパ16
を通過した空気と熱交換させ、熱交換して温度
T3となつた燃焼用空気とバイパスダンパ17を
通過した室温T1の空気とを混合して、温度TA
燃焼用空気として焼却炉11に供給していた。こ
の際、燃焼用空気の温度TAをバイパスダンパ1
7のパイパス比を変化させることにより第4図に
示すように制御して、最終的に排ガス温度T2
一定となるよう制御していた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来の装置では、設計
基準点は第4図のバイパス比が0の点であり、こ
れより自燃側にケーキの性状が移行した場合、操
炉上バイパス比を上げていきTAを下げる必要が
あつた。その結果、T3が第4図に示すように上
がつていき、最終的に金属表面温度TMが上昇し
ていた。
このとき、下水汚泥の焼却排ガスのように、腐
食性物質を多く含んでいる場合、金属表面温度
TMが上昇すると、高温腐食を起こす確率が高く
なる問題があつた。その結果、自然ケーキの場
合、操炉を優先すると熱交換器の損傷を早めるこ
ととなり大きな問題であつた。
また、上述した焼却装置においては、プロセス
上必要となる温度制御と、損耗度、老朽度及び排
ガス性状等の熱交換器12自身の状態による熱交
換器12自身の操業とを切りはなすことができな
い問題があつた。
そのため、熱交換器12の伝面であるチユーブ
は一本ものとなつており損傷したチユーブは順番
に盲処理する必要があり、この際損傷量がある量
を超えた場合、焼却装置全体の操業が不可能とな
り熱交換器12全体の更新が必要となる問題もあ
つた。
本発明の目的は上述した課題を解消して、プラ
ント稼働前には予測できない廃棄物性状の変動、
排ガス性状の変化、これによる熱交換器の損耗
度、老朽度に対して、その対応策として損耗チユ
ーブの延命を図るためのチユーブ表面温度管理、
及び最終的には片方の熱交換器を更新させながら
もう1基の熱交換器だけでプラント操業の維持を
可能とした高温腐食を防止可能な焼却装置を提供
しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明の焼却装置は、焼却炉から発生する燃焼
排ガスを空気供給装置から供給される燃焼用空気
と熱交換させて熱回収する焼却装置において、 燃焼排ガスを燃焼用空気と熱交換させて熱回収
するための第1の熱交換器と、 この第1の熱交換器を通過した燃焼排ガスをさ
らに燃焼用空気と熱交換させて熱回収するための
第2の熱交換器と、 空気供給装置から並列にこれら第1および第2
の熱交換器に供給される燃焼用空気を所定量に制
御するための、空気供給装置と第1の熱交換器と
の間に設けられた第1の流量調整器および空気供
給装置と第2の熱交換器との間に設けられた第2
の流量調整器と、 焼却炉から発生する燃焼排ガスの温度、第1の
熱交換器に供給される燃焼排ガスの温度および第
1の熱交換器において熱交換されて加熱された燃
焼用空気の温度の平均温度(第1熱交換器のメタ
ルチユーブ温度)、および第2の熱交換器に供給
される燃焼排ガスの温度および第2の熱交換器に
おいて熱交換された燃焼空気の温度の平均温度
(第2熱交換器のメタルチユーブ温度)に基づき、
第1の流量調整器および第2の流量調整器の開度
を制御する制御装置とからなることを特徴とする
ものである。
(作用) 上述した構成において、バイパス通路を設け
ず、焼却炉に供給する燃焼用空気の温度制御を2
つの熱交換器に個別に設けた連動する2つの流量
調整器により行つているため、片方の熱交換器の
チユーブが高温腐食により損傷している場合ある
いはそれが予測できる場合(例えば排ガス中の塩
素濃度が高い場合等)、その熱交換器の最高メタ
ル温度の指標となるT2+T4あるいはT3+T5を制
御する事によつて、高温腐食によるチユーブの損
耗の制御および防止を図ることもできる。
また、熱交換器を2基使用して、各々に並列的
に燃焼用空気を供給して熱回収しているため、一
方の熱交換器の損傷量がある量を越えて交換の必
要性が生じる場合でも、損傷した熱交換器を排ガ
スがバイパスするダクトラインを追加するだけ
で、他方の熱交換器のみにより最適な制御はでき
ないものの操業は可能であるため、焼却装置全体
の操業が不可能となることはない。
なお、本発明において「空気」としては、燃焼
に必要な酸素を含む気体であればなんでも使用で
きる。
(実施例) 第1図は本発明の焼却装置の一例の構成を示す
ブロツク図である。第1図において、燃焼排ガス
の通路として、焼却炉1の燃焼排ガスの出口部1
aと、第1の熱交換器2の排ガス入口部2aとを
配管3−1により接続するとともに、第1の熱交
換器2の排ガス出口部2bと第2の熱交換器4の
排ガス入口部4aとを配管3−2により接続して
いる。また、第2の熱交換器4の排ガス出口部4
bには配管3−3を接続して、図示しない除塵装
置等の後処理工程へ第2の熱交換器4を通過した
排ガスを供給するよう構成している。
燃焼用空気の通路としては、ブロワ5と第1の
熱交換器2の空気入口部2cおよび第2の熱交換
器4の空気入口部4cとを配管6−1,6−2,
6−3により並列的にに接続するとともに、第1
の熱交換器2の空気出口部2dおよび第2の熱交
換器4の空気出口部4dには配管6−4,6−5
を設け、これら配管6−4および6−5を合流し
て配管6−6として焼却炉1の燃焼用空気入口部
1bに接続している。配管6−2および6−3に
はそれぞれ第1の流量調整ダンパ7−1および第
2の流量調整ダンパ7−2を設け、並列的に第1
の熱交換器2および第2の熱交換器4に供給され
る燃焼用空気の量を制御できるよう構成してい
る。
また、焼却炉1の燃焼排ガスの出口部1aの近
傍部、配管3−1の排ガス入口部2aの近傍部、
配管3−2の排ガス入口部4aの近傍部、配管6
−4の空気出口部2dの近傍部、および配管6−
5の空気出口部4dの近傍部に、それぞれ温度測
定装置8−1,8−2,8−3,8−4および8
−5を設け、各点の温度T1、T2、T3、T4および
T5を測定している。各点の温度は制御装置9へ
供給され、これらの温度に基づき第1の流量調整
ダンパ7−1および第2の流量調整ダンパ7−2
の開度を制御している。
ここで、供給された温度のうち、温度T1は制
御すべき燃焼排ガスの温度を、温度T2とT4を平
均した温度は第1の熱交換器2の高温側メタル温
度の指標を、さらに温度T3とT5を平均した温度
は第2の熱交換器の高温側メタル温度の指標をそ
れぞれ示している。そのため、燃焼排ガス温度
T1と、温度(T2+T4)/2と、温度(T3
T5)/2とを制御装置9内で常時監視して、状
況に応じてこれらの温度が予め定めた範囲内にな
るように、第1の流量調整ダンパー7−1および
第2の流量調整ダンパ7−2の開度を連動して調
整している。なお、省エネ運転時、自燃運転時、
熱交チユーブの保護運転時の各ケースによつて制
御する温度が異なつている。
第2図に流量調整ダンパの流量の分配比を換え
たときの合流後の燃焼用空気温度の温度変化を示
す。第2図の例では、流量調整ダンパ7−1と7
−2とを完全に連動させる制御を行つている。温
度制御は、燃焼排ガス温度T1が高くなつた場合
は合流後の燃焼用空気温度が低くなるような流量
調整ダンパの配分比を選択するとともに、燃焼排
ガス温度T1が低くなつた場合は合流後の燃焼用
空気温度が高くなるような配分比を選択すること
により行われる。
この場合温度制御の設計基準点は、第2図に示
したTAがピークになつている所であり、これよ
り自燃側にケーキの性状が移行したときは従来法
と同様に操炉上TAを下げる必要がある。第2図
からわかるように、本発明の方法では、TAを下
げる方法としてダンパ7−1全開側とダンパ7−
2全開側の2方向の方法を選択できる点が従来法
と異なつている。従つて、従来の方法のように、
TAを下げるために熱交換器のメタル温度が上が
つてしまうという事態を回避することができる。
具体的には、前述したように、前段の熱交換器
2の最高メダル温度TM1は(T2+T4)/2で表
され、後段の熱交換器4の最高メタル温度TM2
(T3+T5)/2で表される。そして、TAをさげ
る場合、ダンパ7−1全開側に空気配分率を変化
させていくと、高温側のTM1が下がり低温側の
TM2が上がり、両者の温度が近づく方向で変化
し、メタル温度を高温腐食温度以上にならないよ
うにできる。また、通常の自燃制御は上述した通
りであるが、第2の熱交換器が損傷している場合
は、ダンパ7−2全開側に移行させてTAを下げ
る事により、TM2も下がり第2の熱交換器の保護
になる。
なお、本実施例においては、第2熱交換器の台
数を単数として説明したが、第2の熱交換器は複
数でもよく、これにより、より安定した厳密な管
理が可能となる。また、空気供給装置から直接配
管6−6に通ずるバイパスを設けることもでき
る。
(発明の効果) 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の焼却装置によれば、バイパス通路を
設けず、焼却炉に供給する燃焼用空気の温度制御
を2つの熱交換器に個別に設けた2つの流量調整
器により行つているため、片方の熱交換器のチユ
ーブが高温腐食により損傷している場合あるいは
それが予測できる場合(例えば排ガス中の塩素濃
度が高い場合等)、その熱交換器の最高メタル温
度の指標となる(T2+T4)/2あるいは(T3
T5)/2を制御する事によつて、高温腐食によ
るチユーブの損耗の抑制および防止を図ることも
できる。また熱交換器を更新する際にも他の一基
で操業することができるため、焼却装置全体の操
業が不可能となることもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の焼却装置の一例の構成を示す
ブロツク図、第2図は流量調整ダンパの流量の分
配比を変えたときの燃焼用空気温度の変化を示す
グラフ、第3図は従来の焼却装置の一例の構成を
示すブロツク図、第4図は従来の焼却装置のバイ
パス比を変えたときの燃焼用空気温度の変化を示
すグラフである。 1……焼却炉、1a……燃焼排ガスの出口部、
2……第1の熱交換器、4……第2の熱交換器、
2a,4a……排ガス入口部、2b,4b……排
ガス出口部、2c,4c……空気入口部、2d,
4d……空気出口部、3−1,3−2,3−3…
…配管、5……ブロワ、6−1,6−2,6−
3,6−4,6−5……配管、7−1……第1の
流量調整ダンパ、7−2……第2の流量調整ダン
パ、8−1,8−2,8−3,8−4,8−5…
…温度測定装置、9……制御装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 焼却炉から発生する燃焼排ガスを空気供給装
    置から供給される燃焼用空気と熱交換させて熱回
    収する焼却装置において、 燃焼排ガスを燃焼用空気と熱交換させて熱回収
    するための第1の熱交換器と、 この第1の熱交換器を通過した燃焼排ガスをさ
    らに燃焼用空気と熱交換させて熱回収するための
    第2の熱交換器と、 空気供給装置から並列にこれら第1および第2
    の熱交換器に供給される燃焼用空気を所定量に制
    御するための、空気供給装置と第1の熱交換器と
    の間に設けられた第1の流量調整器および空気供
    給装置と第2の熱交換器との間に設けられた第2
    の流量調整器と、 焼却炉から発生する燃焼排ガスの温度、第1の
    熱交換器に供給される燃焼排ガスの温度および第
    1の熱交換器において熱交換されて加熱された燃
    焼用空気の温度の平均温度(第1熱交換器のチユ
    ーブメタル温度)、および第2の熱交換器に供給
    される燃焼排ガスの温度および第2の熱交換器に
    おいて熱交換された燃焼空気の温度の平均温度
    (第2熱交換器のチユーブメタル温度)に基づき、
    第1の流量調整器および第2の流量調整器の開度
    を制御する制御装置とからなることを特徴とする
    焼却装置。
JP63207375A 1988-08-23 1988-08-23 焼却装置 Granted JPH0257814A (ja)

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