JPH07265661A - ごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置 - Google Patents
ごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置Info
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- JPH07265661A JPH07265661A JP6062330A JP6233094A JPH07265661A JP H07265661 A JPH07265661 A JP H07265661A JP 6062330 A JP6062330 A JP 6062330A JP 6233094 A JP6233094 A JP 6233094A JP H07265661 A JPH07265661 A JP H07265661A
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- combustion gas
- denitration
- gas
- nox
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＯｘ濃度に追従してアンモニア注入量を制
御し、効率のよい脱硝処理を行うことができるごみ焼却
炉燃焼ガスの脱硝装置を提供する。 【構成】 燃焼排ガス中に、脱硝剤を注入して排ガス中
のＮＯｘを還元除去する脱硝装置において、焼却炉２出
口煙道内の高温ガス中の酸素濃度を検出するジルコニア
酸素計３６と、このジルコニア酸素計で検出したガス中
の酸素濃度と、焼却するごみの組成（Ｎ分、水分、揮発
分）、火炉温度、火炉への空気配分に基いて燃焼ガス中
の酸素濃度とＮＯｘ濃度の関係式を演算する演算装置の
出力とにより、火炉内に注入するアンモニア注入量を制
御する装置４０を設ける。
御し、効率のよい脱硝処理を行うことができるごみ焼却
炉燃焼ガスの脱硝装置を提供する。 【構成】 燃焼排ガス中に、脱硝剤を注入して排ガス中
のＮＯｘを還元除去する脱硝装置において、焼却炉２出
口煙道内の高温ガス中の酸素濃度を検出するジルコニア
酸素計３６と、このジルコニア酸素計で検出したガス中
の酸素濃度と、焼却するごみの組成（Ｎ分、水分、揮発
分）、火炉温度、火炉への空気配分に基いて燃焼ガス中
の酸素濃度とＮＯｘ濃度の関係式を演算する演算装置の
出力とにより、火炉内に注入するアンモニア注入量を制
御する装置４０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉燃焼ガスの
脱硝装置に係り、特に排ガス中のＮＯｘ濃度が急変し易
いごみ焼却炉燃焼ガスについて効率よくＮＯｘを低減す
る脱硝装置に関するものである。
脱硝装置に係り、特に排ガス中のＮＯｘ濃度が急変し易
いごみ焼却炉燃焼ガスについて効率よくＮＯｘを低減す
る脱硝装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術による流動層式ごみ焼却炉の系
統を図２に示す。ごみはごみ投入シュート１からごみ焼
却炉２に投入される。燃焼用空気は送風機１３から空気
予熱器４を経由し、弁１４を経由し流動層内に吹込まれ
る１次空気と弁１５または弁７を経由し、流動層の上部
（空塔部）に吹込まれる２次、３次空気とに分けられ、
ごみ焼却炉２に供給される。
統を図２に示す。ごみはごみ投入シュート１からごみ焼
却炉２に投入される。燃焼用空気は送風機１３から空気
予熱器４を経由し、弁１４を経由し流動層内に吹込まれ
る１次空気と弁１５または弁７を経由し、流動層の上部
（空塔部）に吹込まれる２次、３次空気とに分けられ、
ごみ焼却炉２に供給される。
【０００３】図２に示した従来技術によるごみ焼却シス
テムに示したごみ焼却炉本体の構造を図３および図４に
示す。２次、３次空気は炉内未燃ガスを完全燃焼すべく
各々の炉形状に対応し、炉内ガスとの混合状態が最良と
なるよう吹込み方法に工夫がなされている。図３および
図４に示した炉形状の場合、炉内全域に強い旋回流れを
生じさせるような２次、３次空気ノズル２０、２１の配
置を採用している。
テムに示したごみ焼却炉本体の構造を図３および図４に
示す。２次、３次空気は炉内未燃ガスを完全燃焼すべく
各々の炉形状に対応し、炉内ガスとの混合状態が最良と
なるよう吹込み方法に工夫がなされている。図３および
図４に示した炉形状の場合、炉内全域に強い旋回流れを
生じさせるような２次、３次空気ノズル２０、２１の配
置を採用している。
【０００４】このように流動層の層内のみでなく層上部
の空塔部に２次、３次空気を吹込むのは下記の理由によ
るものである。石炭では可燃分中の２０から５０％が揮
発分で、残りの８０〜５０％がチャーとなって固体燃焼
する固定炭素分である。これに対し、ごみの可燃分中、
揮発分は９０〜９５％である。すなわち、ごみは外見上
固体であるが熱せられたとき可燃分の９０％以上が揮発
し気体の状態で燃焼する。
の空塔部に２次、３次空気を吹込むのは下記の理由によ
るものである。石炭では可燃分中の２０から５０％が揮
発分で、残りの８０〜５０％がチャーとなって固体燃焼
する固定炭素分である。これに対し、ごみの可燃分中、
揮発分は９０〜９５％である。すなわち、ごみは外見上
固体であるが熱せられたとき可燃分の９０％以上が揮発
し気体の状態で燃焼する。
【０００５】ごみのように揮発分の多い燃料を流動層中
で燃焼すると固体のチャーとして層内で燃焼する熱量よ
りも気体として層上で燃焼する熱量のほうが多いため、
燃焼用空気を全量層内に吹込むと燃焼に必要な空気量を
大幅に超えた空気が供給されることになるため、この大
過剰の空気による希釈、冷却効果のため層温度が上昇し
ないという問題点が生じる。そのため層内には燃焼熱量
に見合った空気量のみを供給し、層上には層上空塔部で
燃焼する揮発分の燃焼量に見合った空気を供給してい
る。
で燃焼すると固体のチャーとして層内で燃焼する熱量よ
りも気体として層上で燃焼する熱量のほうが多いため、
燃焼用空気を全量層内に吹込むと燃焼に必要な空気量を
大幅に超えた空気が供給されることになるため、この大
過剰の空気による希釈、冷却効果のため層温度が上昇し
ないという問題点が生じる。そのため層内には燃焼熱量
に見合った空気量のみを供給し、層上には層上空塔部で
燃焼する揮発分の燃焼量に見合った空気を供給してい
る。
【０００６】揮発分の一部は層内で燃焼するため、通
常、層内に全空気量の約１／２、空塔部に残りの空気を
２次、３次空気として吹込んでいる。再び図２に戻り従
来型ごみ焼却炉２の系統について説明する。燃焼後の排
ガスは煙道２７を通じてガスクーラ３に入り冷却され、
空気予熱器４、ガスクーラ５、バグフィルタ６を経由
し、誘引送風機９により煙突１２を通じて排煙される。
常、層内に全空気量の約１／２、空塔部に残りの空気を
２次、３次空気として吹込んでいる。再び図２に戻り従
来型ごみ焼却炉２の系統について説明する。燃焼後の排
ガスは煙道２７を通じてガスクーラ３に入り冷却され、
空気予熱器４、ガスクーラ５、バグフィルタ６を経由
し、誘引送風機９により煙突１２を通じて排煙される。
【０００７】ガスクーラ３はごみ焼却炉２の出口の８０
０〜１１００℃の高温燃焼ガスを空気予熱器４が熱によ
り損傷しない程度のガス温度３００〜５００℃にまで冷
却する装置であり、通常、煙道内に水を噴射し燃焼ガス
を冷却する方法が採用されている。ガスクーラ５は空気
予熱器４の出口ガス温度約３００℃をバグフィルタ６の
適正ガス温度約２００℃にまで冷却するための装置であ
り、通常、これも水噴射方式が採用されることが多い。
０〜１１００℃の高温燃焼ガスを空気予熱器４が熱によ
り損傷しない程度のガス温度３００〜５００℃にまで冷
却する装置であり、通常、煙道内に水を噴射し燃焼ガス
を冷却する方法が採用されている。ガスクーラ５は空気
予熱器４の出口ガス温度約３００℃をバグフィルタ６の
適正ガス温度約２００℃にまで冷却するための装置であ
り、通常、これも水噴射方式が採用されることが多い。
【０００８】ごみ焼却炉２の燃焼ガス中にはごみ中のＣ
ｌ（塩素）に起因する塩化水素（ＨＣｌ）が数百ｐｐｍ
含まれている。これを除去（脱塩）するため、消石灰ホ
ッパ３１から粉末状の消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2 ）を定量
供給機３２を介して気流搬送により煙道３４に吹込み、
下記の反応により気体のＨＣｌを固体のＣａＣｌ2 と
し、バグフィルタ６によりごみの燃焼灰とともに捕集す
る。
ｌ（塩素）に起因する塩化水素（ＨＣｌ）が数百ｐｐｍ
含まれている。これを除去（脱塩）するため、消石灰ホ
ッパ３１から粉末状の消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2 ）を定量
供給機３２を介して気流搬送により煙道３４に吹込み、
下記の反応により気体のＨＣｌを固体のＣａＣｌ2 と
し、バグフィルタ６によりごみの燃焼灰とともに捕集す
る。
【０００９】
【化１】 ２ＨＣｌ＋Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＣｌ2 ＋２Ｈ2 Ｏ （１） バグフィルタ６により捕集された灰はセメント固化など
の方法で安定化処理した後、廃棄される。近年、ごみ焼
却炉からのダイオキシン類排出抑制が求められている。
しかしダイオキシン類そのものを直接分析することが非
常に困難であるため、ダイオキシン類と連動して増減す
るＣＯの排出量がダイオキシン類排出量の目安として注
目され、その排出抑制が求められている。
の方法で安定化処理した後、廃棄される。近年、ごみ焼
却炉からのダイオキシン類排出抑制が求められている。
しかしダイオキシン類そのものを直接分析することが非
常に困難であるため、ダイオキシン類と連動して増減す
るＣＯの排出量がダイオキシン類排出量の目安として注
目され、その排出抑制が求められている。
【００１０】しかし、より一層のＣＯ低減を目的として
２次、３次空気と炉内ガスとの混合を改善すると、燃焼
が促進されＣＯは抑制できるが、ＮＯｘが増大し規制値
を満足できなくなるケースが出てきている。ＮＯｘを抑
制する簡便な方法として、アンモニア、尿素などを高温
の燃焼ガス中に吹込む無触媒脱硝法が公知の手段として
知られている。無触媒脱硝法で高い脱硝率が得られる温
度範囲は比較的狭く９５０〜１０５０℃である。
２次、３次空気と炉内ガスとの混合を改善すると、燃焼
が促進されＣＯは抑制できるが、ＮＯｘが増大し規制値
を満足できなくなるケースが出てきている。ＮＯｘを抑
制する簡便な方法として、アンモニア、尿素などを高温
の燃焼ガス中に吹込む無触媒脱硝法が公知の手段として
知られている。無触媒脱硝法で高い脱硝率が得られる温
度範囲は比較的狭く９５０〜１０５０℃である。
【００１１】従来の脱硝剤吹込みによる脱硝装置では、
図２に示されるようにバグフィルタ６の後流の煙道３５
から長さ十数ｍほどのサンプリングライン４０を経由し
て燃焼ガスを採取し、赤外測定方式または化学発光分析
方式によるＮＯｘモニタ４１を用いてＮＯｘ濃度を計測
し、その計測値をもとにコントローラを通じて調整弁２
９の開度を変えることにより、脱硝剤吹込み量を制御し
ていた。
図２に示されるようにバグフィルタ６の後流の煙道３５
から長さ十数ｍほどのサンプリングライン４０を経由し
て燃焼ガスを採取し、赤外測定方式または化学発光分析
方式によるＮＯｘモニタ４１を用いてＮＯｘ濃度を計測
し、その計測値をもとにコントローラを通じて調整弁２
９の開度を変えることにより、脱硝剤吹込み量を制御し
ていた。
【００１２】ところが、この方法は、（ａ）サンプリン
グライン４０が長いため、サンプルガスがＮＯｘモニタ
４１に到達するまでに約２０〜３０秒かかること、また
（ｂ）ＮＯｘモニタでは炉出口近くの高ダスト部のガス
分析が難しいためバグフィルタ出口の煙道からガスを採
取して分析しているが、炉出口からバグフィルタ出口ま
で燃焼ガスが到達するには約１０秒を要すること、さら
に（ｃ）ＮＯｘモニタには通常非分散型赤外測定方式お
よび化学発光分析方式の測定器が使用されるが、ＮＯｘ
濃度の計測には原理的に約３０秒の時間の遅れがあるこ
と等の理由からＮＯｘ濃度の時間的変化が激しい場合に
はこの変化に追従して脱硝剤供給量を制御することが難
しいという問題がある。
グライン４０が長いため、サンプルガスがＮＯｘモニタ
４１に到達するまでに約２０〜３０秒かかること、また
（ｂ）ＮＯｘモニタでは炉出口近くの高ダスト部のガス
分析が難しいためバグフィルタ出口の煙道からガスを採
取して分析しているが、炉出口からバグフィルタ出口ま
で燃焼ガスが到達するには約１０秒を要すること、さら
に（ｃ）ＮＯｘモニタには通常非分散型赤外測定方式お
よび化学発光分析方式の測定器が使用されるが、ＮＯｘ
濃度の計測には原理的に約３０秒の時間の遅れがあるこ
と等の理由からＮＯｘ濃度の時間的変化が激しい場合に
はこの変化に追従して脱硝剤供給量を制御することが難
しいという問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記従来技
術はＮＯｘ濃度の検出に関し、時間応答性の点について
配慮がされていない。通常のごみ焼却システムにおいて
はごみの組成の不均一さ、ごみの定量供給の困難さか
ら、図５に示すようにＮＯｘ濃度の急激な変化があり、
サンプリングラインが長いことによる時間遅れ、および
ＮＯｘモニタの時間応答性の悪さから、脱硝剤注入量に
過不足が生じる、または未反応脱硝剤のリークにより脱
硝率が低下するといった問題を生じる。
術はＮＯｘ濃度の検出に関し、時間応答性の点について
配慮がされていない。通常のごみ焼却システムにおいて
はごみの組成の不均一さ、ごみの定量供給の困難さか
ら、図５に示すようにＮＯｘ濃度の急激な変化があり、
サンプリングラインが長いことによる時間遅れ、および
ＮＯｘモニタの時間応答性の悪さから、脱硝剤注入量に
過不足が生じる、または未反応脱硝剤のリークにより脱
硝率が低下するといった問題を生じる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）ごみ焼却炉で発生した燃焼ガス中に、脱硝剤を注
入して該ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元除去する
脱硝装置において、焼却炉出口燃焼ガス中の酸素濃度を
検出する装置と、該酸素濃度検出装置の検出値に基づき
前記脱硝剤注入量を制御する装置とを設けたことを特徴
とするごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置。
本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）ごみ焼却炉で発生した燃焼ガス中に、脱硝剤を注
入して該ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元除去する
脱硝装置において、焼却炉出口燃焼ガス中の酸素濃度を
検出する装置と、該酸素濃度検出装置の検出値に基づき
前記脱硝剤注入量を制御する装置とを設けたことを特徴
とするごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置。
【００１５】（２）ごみ焼却炉で発生した燃焼ガスに脱
硝剤を注入して該ガス中の窒素酸化物を還元除去する脱
硝装置において、焼却炉出口燃焼ガス中の酸素濃度を検
出する装置と、燃焼ガス中の酸素濃度とＮＯｘ濃度の関
係式を演算する装置と、演算された関係式と前記酸素濃
度検出装置の検出値に基づき燃焼ガスへの脱硝剤注入量
を制御する装置とを設けたことを特徴とするごみ焼却炉
燃焼ガスの脱硝装置。
硝剤を注入して該ガス中の窒素酸化物を還元除去する脱
硝装置において、焼却炉出口燃焼ガス中の酸素濃度を検
出する装置と、燃焼ガス中の酸素濃度とＮＯｘ濃度の関
係式を演算する装置と、演算された関係式と前記酸素濃
度検出装置の検出値に基づき燃焼ガスへの脱硝剤注入量
を制御する装置とを設けたことを特徴とするごみ焼却炉
燃焼ガスの脱硝装置。
【００１６】（３）上記（１）および（２）の発明にお
いて、脱硝剤注入後の燃焼ガス煙道に設けたリーク脱硝
剤濃度検出装置と、該リーク脱硝剤濃度検出装置の検出
値が設定値を超えた際には、前記酸素濃度検出装置の検
出値に優先して、リーク脱硝剤濃度検出装置の検出値に
基づきリーク脱硝剤濃度を設定値以下にするように前記
脱硝剤注入量を調整する装置を設けたことを特徴とする
ごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置。
いて、脱硝剤注入後の燃焼ガス煙道に設けたリーク脱硝
剤濃度検出装置と、該リーク脱硝剤濃度検出装置の検出
値が設定値を超えた際には、前記酸素濃度検出装置の検
出値に優先して、リーク脱硝剤濃度検出装置の検出値に
基づきリーク脱硝剤濃度を設定値以下にするように前記
脱硝剤注入量を調整する装置を設けたことを特徴とする
ごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置。
【００１７】
【作用】ごみ焼却炉出口における排ガス中の各成分を時
間を追って測定すると、通常図５に示すような結果が得
られる。横軸は時間、縦軸は各成分の濃度を示す。この
図からＮＯｘ濃度は炉出口における酸素濃度とほぼ比例
関係にあることがわかった。このことから炉出口酸素濃
度を測定することにより、近似的にＮＯｘ濃度およびそ
の時間変化量を予測することが可能であるといえる。
間を追って測定すると、通常図５に示すような結果が得
られる。横軸は時間、縦軸は各成分の濃度を示す。この
図からＮＯｘ濃度は炉出口における酸素濃度とほぼ比例
関係にあることがわかった。このことから炉出口酸素濃
度を測定することにより、近似的にＮＯｘ濃度およびそ
の時間変化量を予測することが可能であるといえる。
【００１８】ただし、この比例関係の比例定数は、他の
パラメータ、例えばごみ中の組成（Ｎ分、水分、揮発分
など）、火炉温度、２次、３次吹込み空気の配分などに
よって変化するため、過去数時間のデータを記憶整理し
比例定数を漸次計算し、その値をもとに脱硝剤注入量を
制御する。この発明によるＮＯｘ除去制御方法では、通
常時は脱硝剤注入量は排ガス中のＮＯｘ濃度の代わりに
酸素濃度に応じて制御される。
パラメータ、例えばごみ中の組成（Ｎ分、水分、揮発分
など）、火炉温度、２次、３次吹込み空気の配分などに
よって変化するため、過去数時間のデータを記憶整理し
比例定数を漸次計算し、その値をもとに脱硝剤注入量を
制御する。この発明によるＮＯｘ除去制御方法では、通
常時は脱硝剤注入量は排ガス中のＮＯｘ濃度の代わりに
酸素濃度に応じて制御される。
【００１９】従来のＯ2 モニタでは煙道からガスを採取
しなければならないため、ダスト量の少ないバグフィル
タ出口より採取したガスを分析する必要がある。炉出口
からバグフィルタ出口を経て分析器まで燃焼ガスが移動
するには約十数秒かかり、時間応答性は必ずしも高くな
い。しかしジルコニア型酸素計では、高温部に直接セン
サを挿入し、その部分のＯ2 濃度をセンサが検知するた
め、ガスを採取する必要がないため、時間応答性が優れ
ている。したがってジルコニア酸素計を用いれば高ダス
ト部での測定が可能であり、炉出口からバグフィルタ、
分析器までの時間遅れをなくすることができる。
しなければならないため、ダスト量の少ないバグフィル
タ出口より採取したガスを分析する必要がある。炉出口
からバグフィルタ出口を経て分析器まで燃焼ガスが移動
するには約十数秒かかり、時間応答性は必ずしも高くな
い。しかしジルコニア型酸素計では、高温部に直接セン
サを挿入し、その部分のＯ2 濃度をセンサが検知するた
め、ガスを採取する必要がないため、時間応答性が優れ
ている。したがってジルコニア酸素計を用いれば高ダス
ト部での測定が可能であり、炉出口からバグフィルタ、
分析器までの時間遅れをなくすることができる。
【００２０】
【実施例】図１は本発明によるごみ焼却燃焼ガスの脱硝
装置の一実施例を示す装置系統図である。ごみはごみ投
入シュート１からごみ焼却炉２に投入される。燃焼用空
気は送風機１３から空気予熱器４を経由し、弁１４を経
由し流動層内に吹込まれる１次空気と弁１５または弁７
を経由し、流動層の上部（空塔部）に吹込まれる２次、
３次空気とに分けられ、ごみ焼却炉２に供給される。
装置の一実施例を示す装置系統図である。ごみはごみ投
入シュート１からごみ焼却炉２に投入される。燃焼用空
気は送風機１３から空気予熱器４を経由し、弁１４を経
由し流動層内に吹込まれる１次空気と弁１５または弁７
を経由し、流動層の上部（空塔部）に吹込まれる２次、
３次空気とに分けられ、ごみ焼却炉２に供給される。
【００２１】２次、３次空気は炉内未燃ガスを完全燃焼
すべく各々の炉形状に対応し、炉内ガスとの混合状態が
最良となるよう吹込み方法に工夫がなされている。燃焼
後の排ガスは煙道２７を通じてガスクーラ３に入り冷却
され、空気予熱器４、ガスクーラ５、バグフィルタ６を
経由し誘引送風機９により煙突１２を通じて排煙され
る。
すべく各々の炉形状に対応し、炉内ガスとの混合状態が
最良となるよう吹込み方法に工夫がなされている。燃焼
後の排ガスは煙道２７を通じてガスクーラ３に入り冷却
され、空気予熱器４、ガスクーラ５、バグフィルタ６を
経由し誘引送風機９により煙突１２を通じて排煙され
る。
【００２２】ガスクーラ３はごみ焼却炉２の出口の８０
０〜１１００℃の高温燃焼ガスを空気予熱器４が熱によ
り損傷しない程度のガス温度３００〜５００℃にまで冷
却する装置であり、通常、煙道内に水を噴射し燃焼ガス
を冷却する方法が採用されている。ガスクーラ５は空気
予熱器４の出口ガス温度約３００℃をバグフィルタ６の
適正ガス温度約２００℃にまで冷却するための装置であ
り、通常、これも水噴射方式が採用されることが多い。
０〜１１００℃の高温燃焼ガスを空気予熱器４が熱によ
り損傷しない程度のガス温度３００〜５００℃にまで冷
却する装置であり、通常、煙道内に水を噴射し燃焼ガス
を冷却する方法が採用されている。ガスクーラ５は空気
予熱器４の出口ガス温度約３００℃をバグフィルタ６の
適正ガス温度約２００℃にまで冷却するための装置であ
り、通常、これも水噴射方式が採用されることが多い。
【００２３】ごみ焼却炉２の燃焼ガス中にはごみ中のＣ
ｌ（塩素）成分に起因する塩化水素（ＨＣｌ）が数百ｐ
ｐｍ含まれている。これを除去（脱塩）するため、消石
灰ホッパ３１から粉末状の消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2 ）を
定量供給機３２を介して気流搬送により煙道３４に吹込
み、前出（１）式の反応により気体のＨＣｌを固体のＣ
ａＣｌ2 とし、バグフィルタ６によってごみの燃焼灰と
ともに捕集する。
ｌ（塩素）成分に起因する塩化水素（ＨＣｌ）が数百ｐ
ｐｍ含まれている。これを除去（脱塩）するため、消石
灰ホッパ３１から粉末状の消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2 ）を
定量供給機３２を介して気流搬送により煙道３４に吹込
み、前出（１）式の反応により気体のＨＣｌを固体のＣ
ａＣｌ2 とし、バグフィルタ６によってごみの燃焼灰と
ともに捕集する。
【００２４】バグフィルタ６により捕集された灰はセメ
ント固化などの方法で安定化処理した後、廃棄される。
本実施例で使用している脱硝剤（尿素）は数％〜数十％
の水溶液とし脱硝剤タンク１８に入れられている。この
溶液は弁２２を経由しポンプ２３で昇圧され流量計２
８、制御弁２９により流量を調節しながら炉内に吹込ま
れる。吹込まれた脱硝剤（尿素）は下記の反応によりＮ
Ｏｘを還元する。
ント固化などの方法で安定化処理した後、廃棄される。
本実施例で使用している脱硝剤（尿素）は数％〜数十％
の水溶液とし脱硝剤タンク１８に入れられている。この
溶液は弁２２を経由しポンプ２３で昇圧され流量計２
８、制御弁２９により流量を調節しながら炉内に吹込ま
れる。吹込まれた脱硝剤（尿素）は下記の反応によりＮ
Ｏｘを還元する。
【００２５】
【化２】ＣＯ（ＮＨ2 ）2 ＋２ＮＯ＋1/2 Ｏ2 →２Ｎ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 （２） 火炉出口に設置したジルコニア酸素計３７により炉出口
での酸素濃度を計測し、演算器およびコントローラによ
り酸素濃度に応じて脱硝剤の吹込み量を制御する。すな
わち、酸素濃度が一時的に増加し、それに伴ってＮＯｘ
濃度が増加したときには脱硝剤吹込み量を増やす。
での酸素濃度を計測し、演算器およびコントローラによ
り酸素濃度に応じて脱硝剤の吹込み量を制御する。すな
わち、酸素濃度が一時的に増加し、それに伴ってＮＯｘ
濃度が増加したときには脱硝剤吹込み量を増やす。
【００２６】本実施例では過去数分〜数時間のＮＯｘ濃
度と炉出口酸素濃度との関係を演算器で整理し、ＮＯｘ
を炉出口酸素との関係式を自動的に時々刻々作成してそ
の関係式に基づいて脱硝剤注入量の制御定数に反映し
た。すなわち、ＮＯｘと炉出口排ガス中Ｏ2 濃度との関
係は以下の式により関係づけることができる。
度と炉出口酸素濃度との関係を演算器で整理し、ＮＯｘ
を炉出口酸素との関係式を自動的に時々刻々作成してそ
の関係式に基づいて脱硝剤注入量の制御定数に反映し
た。すなわち、ＮＯｘと炉出口排ガス中Ｏ2 濃度との関
係は以下の式により関係づけることができる。
【００２７】
【数１】ＥｎｏX ＝Ｋ×Ｅｏ2 （３） ここに、ＥｎｏX ：排ガス中ＮＯｘ（Ｏ2 １２％換算
ｐｐｍ） Ｋ ：比例定数（−） Ｅｏ2 ：炉出口排ガス中Ｏ2 （％） 比例定数Ｋは、ごみ質、２次、３次空気の配分、空気
量、炉内温度分布などの変化による影響を強く受ける。
しかし、運転操作条件は別として、ごみ質（Ｎ分、水
分、揮発分、比重、形状など）が現在どのようになって
いるかを定量的に時々刻々測定分析することはほとんど
不可能なことである。したがって、ごみ質を事前に分析
してその値からＫ値を算出するのは現実的でない。
ｐｐｍ） Ｋ ：比例定数（−） Ｅｏ2 ：炉出口排ガス中Ｏ2 （％） 比例定数Ｋは、ごみ質、２次、３次空気の配分、空気
量、炉内温度分布などの変化による影響を強く受ける。
しかし、運転操作条件は別として、ごみ質（Ｎ分、水
分、揮発分、比重、形状など）が現在どのようになって
いるかを定量的に時々刻々測定分析することはほとんど
不可能なことである。したがって、ごみ質を事前に分析
してその値からＫ値を算出するのは現実的でない。
【００２８】そのため、本実施例においては以下のよう
な方法で最も確度の高いと思われるＫ値を時々刻々算出
し、ＮＯｘの予測、脱硝剤注入量の制御に使用した。比
例定数Ｋは演算器に、現在より過去３時間にわたる１分
毎の（排ガス中ＮＯｘ／炉出口Ｏ2 ）の値を測定記憶さ
せておき、以下の式によりＫの平均値を算出し決定し
た。
な方法で最も確度の高いと思われるＫ値を時々刻々算出
し、ＮＯｘの予測、脱硝剤注入量の制御に使用した。比
例定数Ｋは演算器に、現在より過去３時間にわたる１分
毎の（排ガス中ＮＯｘ／炉出口Ｏ2 ）の値を測定記憶さ
せておき、以下の式によりＫの平均値を算出し決定し
た。
【００２９】過去３時間の１分毎の（排ガス中ＮＯｘ／
炉出口Ｏ2 ）値の総数は３×６０＝１８０点である。し
たがって、過去３時間のＫの平均値は以下の式により求
めることができる。
炉出口Ｏ2 ）値の総数は３×６０＝１８０点である。し
たがって、過去３時間のＫの平均値は以下の式により求
めることができる。
【００３０】
【数２】
【００３１】ここに、添え字の数値は過去３時間の１分
毎の測定値を示す通し番号である。上記（４）式により
Ｋの値は１分間経過毎に絶えず最新の値に更新される。
すなわち、過去３時間にわたるごみ質、２次、３次空気
配分、炉内温度分布などの変化による（ＮＯｘ／Ｏ2 ）
値への影響を総合的に取り入れた最新のＫ値を使用する
ことができる。
毎の測定値を示す通し番号である。上記（４）式により
Ｋの値は１分間経過毎に絶えず最新の値に更新される。
すなわち、過去３時間にわたるごみ質、２次、３次空気
配分、炉内温度分布などの変化による（ＮＯｘ／Ｏ2 ）
値への影響を総合的に取り入れた最新のＫ値を使用する
ことができる。
【００３２】さらに、リークアンモニア量の低減も考慮
に入れたＮＯｘ低減対策も考えられる。バグフィルタ出
口の煙道３５に設置したＮＨ3 センサ３８、ＮＨ3 モニ
タ３９により燃焼ガス中のリークアンモニア濃度を計測
し、そのリークアンモニア濃度が設定濃度を超えた場合
は、酸素濃度に基づく脱硝剤注入量制御に優先して、リ
ークアンモニア濃度が前記設定値以下となるように脱硝
剤注入量を制御する。
に入れたＮＯｘ低減対策も考えられる。バグフィルタ出
口の煙道３５に設置したＮＨ3 センサ３８、ＮＨ3 モニ
タ３９により燃焼ガス中のリークアンモニア濃度を計測
し、そのリークアンモニア濃度が設定濃度を超えた場合
は、酸素濃度に基づく脱硝剤注入量制御に優先して、リ
ークアンモニア濃度が前記設定値以下となるように脱硝
剤注入量を制御する。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、急変し易いごみ焼却炉
排ガス中のＮＯｘ濃度に応じて適切に脱硝剤を注入でき
るので、リークＮＯｘまたはリークアンモニアの排出量
規制値を超えることによる公害の防止と脱硝剤使用量の
節約ができる。
排ガス中のＮＯｘ濃度に応じて適切に脱硝剤を注入でき
るので、リークＮＯｘまたはリークアンモニアの排出量
規制値を超えることによる公害の防止と脱硝剤使用量の
節約ができる。
【図１】本発明を適用した流動層式ごみ焼却炉の系統
図。
図。
【図２】従来技術によるごみ焼却炉の系統図。
【図３】従来技術によるごみ焼却炉の垂直断面図。
【図４】図３のIV─IV線矢視方向断面図。
【図５】ごみ焼却炉における出口酸素量、ＮＯｘ生成量
の経時変化を示した関係図。
の経時変化を示した関係図。
１…ごみ投入シュート、２…ごみ焼却炉、３…ガスクー
ラ、４…空気予熱器、５…ガスクーラ、６…バグフィル
タ、８…３次空気供給管、１０…２次空気供給管、１１
…流動層、１７…中継ホッパ、１８…脱硝剤タンク、２
４…脱硝剤吹込みノズル、２５…脱硝剤供給管、２７…
煙道、２８…脱硝剤流量計、２９…制御弁、３１…消石
灰ホッパ、３２…定量供給機、３３…搬送空気吹込み
管、３４、３５…煙道、３６…Ｏ2 センサ、３７…Ｏ2
モニタ、３８…ＮＨ3 センサ、３９…ＮＨ3 モニタ。
ラ、４…空気予熱器、５…ガスクーラ、６…バグフィル
タ、８…３次空気供給管、１０…２次空気供給管、１１
…流動層、１７…中継ホッパ、１８…脱硝剤タンク、２
４…脱硝剤吹込みノズル、２５…脱硝剤供給管、２７…
煙道、２８…脱硝剤流量計、２９…制御弁、３１…消石
灰ホッパ、３２…定量供給機、３３…搬送空気吹込み
管、３４、３５…煙道、３６…Ｏ2 センサ、３７…Ｏ2
モニタ、３８…ＮＨ3 センサ、３９…ＮＨ3 モニタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ (72)発明者 森嶋 誠 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目２番10号 バブコック日立株式会社呉工場横浜エン ジニアリングセンター
Claims (3)
- 【請求項１】 ごみ焼却炉で発生した燃焼ガス中に、脱
硝剤を注入して該ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元
除去する脱硝装置において、焼却炉出口燃焼ガス中の酸
素濃度を検出する装置と、該酸素濃度検出装置の検出値
に基づき前記脱硝剤の注入量を制御する装置とを設けた
ことを特徴とするごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置。 - 【請求項２】 ごみ焼却炉で発生した燃焼ガスに脱硝剤
を注入して該ガス中の窒素酸化物を還元除去する脱硝装
置において、焼却炉出口燃焼ガス中の酸素濃度を検出す
る装置と、燃焼ガス中の酸素濃度とＮＯｘ濃度の関係式
を演算する装置と、演算された関係式と前記酸素濃度検
出装置の検出値に基づき燃焼ガスへの脱硝剤注入量を制
御する装置とを設けたことを特徴とするごみ焼却炉燃焼
ガスの脱硝装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、脱硝剤注入
後の燃焼ガス煙道に設けたリーク脱硝剤濃度検出装置
と、該リーク脱硝剤濃度検出装置の検出値が設定値を超
えた際には、前記酸素濃度検出装置の検出値に優先し
て、リーク脱硝剤濃度検出装置の検出値に基づきリーク
脱硝剤濃度を設定値以下にするように前記脱硝剤注入量
を調整する装置を設けたことを特徴とするごみ焼却炉燃
焼ガスの脱硝装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6062330A JPH07265661A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | ごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6062330A JPH07265661A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | ごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07265661A true JPH07265661A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13197023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6062330A Pending JPH07265661A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | ごみ焼却炉燃焼ガスの脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07265661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029692A1 (fr) * | 1996-12-30 | 1998-07-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Equipements de combustion pour installations produisant des fumees |
| JPH11104458A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ゴミ焼却炉の排ガス処理装置における粉塵処理方法 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6062330A patent/JPH07265661A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029692A1 (fr) * | 1996-12-30 | 1998-07-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Equipements de combustion pour installations produisant des fumees |
| US6189460B1 (en) | 1996-12-30 | 2001-02-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion system for sooty smoke generating facilities |
| JPH11104458A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ゴミ焼却炉の排ガス処理装置における粉塵処理方法 |
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