JPH06323522A - 流動層焼却炉の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、被焼却物の乾燥，熱分解および燃
焼を緩慢化して燃焼の安定化を図る流動層焼却炉の操業
方法を提供する。 【構成】 焼却炉の流動層３に廃棄物等を投入し焼却処
理する流動層焼却炉の操業方法において、流動層３の運
転温度を５００ないし６００℃に調整し、被焼却物の乾
燥，熱分解および燃焼を緩慢化して被焼却物の水分，発
熱量の変動による影響を吸収し、また流動層下方より焼
却灰を排出する排出シュート７に燃焼用空気を供給し
て、焼却灰中の未燃分を燃焼する流動層焼却炉の操業方
法である。 【効果】 未燃分の被焼却物の燃焼を促進し、しかも流
動層の運転温度の上昇を招くことなく、安定した焼却炉
の操業を行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物等を焼却処理す
る流動層焼却炉の操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】流動層焼却炉は、被焼却物の乾燥，熱分
解および燃焼が極めて短時間に実施でき、しかも焼却残
渣がクリーンである等の利点がある。

【０００３】しかし廃棄物，特に都市ごみの如く、水
分，発熱量ともに変動する混合物を焼却する場合にあっ
ては、短時間燃焼であるがために、ごみ質の変動に対す
る燃焼用空気量の調整等の燃焼制御を追従させることが
困難となり、排ガス中の未燃ＣＯ，ダイオキシン等の有
害物質を増加させる要因となっている。

【０００４】この問題点に対する対策手段として、従来
より種々の提案がなされている。例えば、特開平３−１
９９８１１号公報では、流動層全体の流動を弱くした状
態で被焼却物を投入し、一定時間経過後に被焼却物の投
入を停止し、流動層の流動を強くする工程を繰り返すこ
とにより、被焼却物の乾燥，熱分解および燃焼を緩慢化
させ、被焼却物の質の変動を吸収して燃焼の安定化を図
る方法が提案されている。

【０００５】しかしこのような方法をおこなっても、流
動層の運転温度が高い場合には被焼却物の乾燥，熱分解
および燃焼が急激に行われ、充分な効果をあげることが
できない。このため流動層の運転温度を低めに調整し
て、乾燥，熱分解および燃焼を緩慢化する方法が広く行
われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】流動層の運転温度を低
減することにより燃焼反応を緩慢化し、被焼却物の質の
変動を吸収して燃焼の安定化を図る方法にも限界が存在
する。

【０００７】廃棄物等を焼却処理する流動層焼却炉にお
いては、被焼却物の焼却残渣が流動層の流動を阻害しな
いように、焼却残渣を間欠または連続して流動層下方よ
り焼却灰として排出する方法をとるのが一般的である。

【０００８】ここで流動層の運転温度を低減していく
と、燃焼反応が次第に緩慢化するが、他方で排出される
焼却灰中の未燃分が次第に増加する。このため流動層温
度の実用的な下限は、現状では焼却灰中の未燃分増加の
制約から約６００℃までである。さらに流動層の運転温
度を低減し、燃焼反応を緩慢化するためには、焼却灰中
の未燃分の増加に対する対策が新たな課題となる。

【０００９】本発明の目的は、廃棄物等を焼却処理する
流動層焼却炉において前記課題を解決し、被焼却物の乾
燥，熱分解および燃焼をより緩慢なものとして、被焼却
物の水分，発熱量の変動による影響を吸収し、燃焼を安
定化しうる流動層焼却炉の操業方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、焼却炉の炉底
部より供給する流動化ガスにより流動媒体を流動化して
形成した流動層に、廃棄物等の被焼却物を投入し焼却処
理する流動層焼却炉の操業方法において、流動層の運転
温度を５００ないし６００℃になるように調整して、被
焼却物の乾燥，熱分解および燃焼を緩慢化するととも
に、流動層下方より焼却灰を排出する排出シュートに燃
焼用空気を供給して、前記焼却灰中の未燃分を燃焼する
ことを特徴とする流動層焼却炉の操業方法である。

【００１１】具体的な手段として、流動化ガスの供給速
度を流動層の流動化に必要な最小限とする手段，流動化
ガスに焼却炉の排ガスの一部を使用して流動化ガスのＯ
₂ 濃度を低減する手段，流動層に注水する手段，もしく
はこれらの手段を組合わせることにより、流動層の運転
温度を低めに調整するとともに、焼却灰排出シュート部
に燃焼用空気を供給して焼却灰中の未燃分を燃焼する。

【００１２】ここで前記燃焼用空気を予熱して供給すれ
ば、焼却灰中の未燃分燃焼が促進され、より効果的とな
る。

【００１３】また焼却灰中の未燃分燃焼後の排ガスを、
排出シュート上方で管路により抜出して流動層をバイパ
スし、流動層上方の炉内に合流させると、燃焼熱により
流動層が加熱されることがなく好都合である。

【００１４】

【作用】流動層焼却炉の操業方法において、流動層の運
転温度を低めに調整することにより、被焼却物の乾燥，
熱分解および燃焼が緩慢なものとなり、被焼却物の水
分，発熱量の変動による影響が吸収され、燃焼が安定化
される。

【００１５】しかし反面、流動層の運転温度を低めに調
整すると、被焼却物中の可燃分の内の固定炭素等の特に
燃焼速度の遅い成分が焼却灰中に残り易くなり、流動層
下方より排出される焼却灰中の未燃分は増加傾向とな
る。

【００１６】そこで焼却灰排出シュート部に燃焼用空気
を供給することにより、排出シュート内で焼却灰中の未
燃分が燃焼される。さらに前記燃焼用空気を予熱して供
給することにより、排出シュート内での焼却灰中の未燃
分の燃焼が促進される。

【００１７】また燃焼排ガスを排出シュート上方で管路
により抜出し、流動層をバイパスして、流動層上方の炉
内に合流させることにより、未燃分の燃焼熱は、排出シ
ュート部の昇温と、その結果としての未燃分の燃焼の促
進に寄与し、しかも流動層の運転温度の上昇を招くこと
がなく、より効果的となる。

【００１８】

【実施例】図１に本発明を実施するための焼却炉の一例
を示す系統図である。流動化ガスは、炉底部の流動化ガ
ス供給口１より流動化ガス供給装置２を経て炉下部に供
給され、流動層３が形成される。

【００１９】この流動層に投入された被焼却物は、流動
層内で乾燥，可燃分の熱分解及び一次燃焼され、流動層
内で発生する熱分解ガスを含む排ガスは、流動層上方の
フリーボード部４に導出され、炉外周部に設けた二次燃
焼空気供給口５から炉内に供給される二次燃焼空気によ
り完全燃焼される。

【００２０】ここで、流動化ガスの供給速度を流動層３
の流動化に必要な最小限としたり、流動層注水口６より
注水して流動層の運転温度が低めに調整され、流動層内
での被焼却物の乾燥，熱分解及び燃焼は緩慢なものとな
り、被焼却物の水分，発熱量の変動による影響が吸収さ
れて安定した燃焼が行われる。

【００２１】一方被焼却物の焼却残渣は、流動層３の下
方より焼却灰として排出シュート７，焼却灰抜出し装置
８を経て系外に排出される。途中排出シュート７部に燃
焼用空気管９より燃焼用空気が供給され、排出シュート
７内で焼却灰中の未燃分が燃焼される。

【００２２】排出シュート７内での燃焼により発生する
燃焼排ガスは、排出シュート上方より排ガス管１０を通
り、流動層３をバイパスして炉内に導かれ、流動層３よ
り発生する排ガスと合流する。

【００２３】ここで未燃分の燃焼熱は、その一部が排出
シュート７部の昇温に寄与し、残りの熱は燃焼排ガスの
顕熱として、流動層３をバイパスし流動層上方に運ばれ
るので、流動層の温度上昇を招くことはない。

【００２４】次に小型流動層焼却炉にて実施した試験操
業結果について説明する。

【００２５】試験操業では都市ごみを被焼却物とし、焼
却量を１Ｔｏｎ／Ｈｒ，フリーボード部の燃焼温度を８
５０℃として、流動層の運転温度と焼却灰中の未燃分と
の関係を調査した。

【００２６】排出シュート部に供給する燃焼用空気は、
２００℃に予熱し、供給量を２０Ｎｍ³ ／Ｈｒとした。
また従来の方法との比較のため、排出シュート部に燃焼
用空気を供給しない場合の試験も行っている。

【００２７】試験操業結果を整理し、流動層の運転温度
と焼却灰中の未燃分との関係のグラフを図２に示した。
ここで実線のグラフは、排出シュート部に燃焼用空気を
供給した本発明例にかかる方法，点線のグラフは、排出
シュート部に燃焼用空気を供給しない従来例の方法であ
る。

【００２８】この試験結果から、従来例の方法では、流
動層の運転温度を６００℃以下とすると焼却灰中の未燃
分が急激に増加するのに対し、本発明例にかかる方法で
は、６００℃以下５００℃まで未燃分の急増はなく、流
動層の運転温度の低減が可能である。

【００２９】ここで本発明の方法において、流動層の運
転温度が５００℃以下になると焼却灰中の未燃分が増加
する一つの要因として、流動層における燃焼の緩慢化に
よる流動層から排出シュートに供給される未燃分の増加
に対し、排出シュート内での未燃分の燃焼が追いつかな
くなることと考えられる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の操業方法
は、廃棄物等を焼却処理する流動層焼却炉の操業におい
て、流動層の運転温度を５００ないし６００℃に調整し
て被焼却物の乾燥，熱分解および燃焼を緩慢化して被焼
却物の水分，発熱量の変動による影響を吸収し、また流
動層下方より排出シュートに燃焼用空気を供給して焼却
灰中の未燃分を燃焼することにより、未燃分の被焼却物
の燃焼を促進し、しかも流動層の運転温度の上昇を招く
ことなく、安定した焼却炉の操業を行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための焼却炉の一例を示す系
統図である。

【図２】本発明を適用した試験操業における流動層の運
転温度と焼却灰中の未燃分との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 流動化ガス供給口 ２ 流動化ガス供給装置 ３ 流動層 ４ フリーボード部 ５ 二次燃焼空気供給口 ６ 流動層注水口 ７ 排出シュート ８ 焼却灰抜出し装置 ９ 燃焼用空気管 １０ 排ガス管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 正澄 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉の炉底部より供給する流動化ガス
   により流動媒体を流動化して形成した流動層に、廃棄物
   等の被焼却物を投入し焼却処理する流動層焼却炉の操業
   方法において、流動層の運転温度を５００ないし６００
   ℃になるように調整して、被焼却物の乾燥，熱分解およ
   び燃焼を緩慢化するとともに、流動層下方より焼却灰を
   排出する排出シュートに燃焼用空気を供給して、前記焼
   却灰中の未燃分を燃焼することを特徴とする流動層焼却
   炉の操業方法。