JPH11294724A - 焼却炉 - Google Patents
焼却炉Info
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- JPH11294724A JPH11294724A JP9474998A JP9474998A JPH11294724A JP H11294724 A JPH11294724 A JP H11294724A JP 9474998 A JP9474998 A JP 9474998A JP 9474998 A JP9474998 A JP 9474998A JP H11294724 A JPH11294724 A JP H11294724A
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- Japan
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- zone
- stoker
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯx の低減率をより高くすることができ、
今後ますます厳しくなる環境上の要請に応えんとする焼
却炉を提供する。 【解決手段】 二次燃焼空気によって完全燃焼されてい
る二次燃焼ゾーン６ｄに脱硝剤供給管１２を通して供給
口５ｃから脱硝剤を噴霧し、この脱硝剤がリバーニング
ゾーン６ｃで還元されていないＮＯx と反応してＮ2 に
還元し、ＮＯx 除去する。
今後ますます厳しくなる環境上の要請に応えんとする焼
却炉を提供する。 【解決手段】 二次燃焼空気によって完全燃焼されてい
る二次燃焼ゾーン６ｄに脱硝剤供給管１２を通して供給
口５ｃから脱硝剤を噴霧し、この脱硝剤がリバーニング
ゾーン６ｃで還元されていないＮＯx と反応してＮ2 に
還元し、ＮＯx 除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば廃棄物（ご
み）のような被燃焼物を焼却する焼却炉およびその排ガ
ス処理方法に関するものである。
み）のような被燃焼物を焼却する焼却炉およびその排ガ
ス処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市等においてごみの処理量は増
加する傾向にあり、これらごみの多くはごみ焼却プラン
トにて焼却処分されているのが実情である。このごみ焼
却プラントでごみを焼却する際に、窒素酸化物（Ｎ
ＯX ），ダイオキシン類等の空気汚染物質が排出され、
これら空気汚染物質が都市環境に少なからず影響を及ぼ
している。
加する傾向にあり、これらごみの多くはごみ焼却プラン
トにて焼却処分されているのが実情である。このごみ焼
却プラントでごみを焼却する際に、窒素酸化物（Ｎ
ＯX ），ダイオキシン類等の空気汚染物質が排出され、
これら空気汚染物質が都市環境に少なからず影響を及ぼ
している。
【０００３】従来、このような空気汚染物質の排出量を
抑制するために、例えば特公平７−６２５２４号公報に
開示されているように、天然ガス等の炭化水素系燃料
（以下「天然ガス」で代表する。）を用いて焼却排ガス
を再燃焼させる方法（天然ガス再燃焼法（リバーニング
法））が提案されている。この天然ガス再燃焼法は、被
燃焼物を一次燃焼空気により主燃焼させる一次燃焼ゾー
ン１０１の上方に天然ガスを吹き込み還元性雰囲気（リ
バーニングゾーン）１０２を形成してＮＯX を除去する
とともに、この天然ガスによる還元後の残留炭化水素と
燃焼室にて発生した炭化水素およびＣＯを二次燃焼空気
により完全燃焼させるものである。この天然ガス再燃焼
法によれば、天然ガスを用いない場合と比較してＮ
ＯX ，ＣＯの排出量を同時にそれぞれ最大で６０％，５
０％の低減率で抑制していることが実証されている。
（図２）
抑制するために、例えば特公平７−６２５２４号公報に
開示されているように、天然ガス等の炭化水素系燃料
（以下「天然ガス」で代表する。）を用いて焼却排ガス
を再燃焼させる方法（天然ガス再燃焼法（リバーニング
法））が提案されている。この天然ガス再燃焼法は、被
燃焼物を一次燃焼空気により主燃焼させる一次燃焼ゾー
ン１０１の上方に天然ガスを吹き込み還元性雰囲気（リ
バーニングゾーン）１０２を形成してＮＯX を除去する
とともに、この天然ガスによる還元後の残留炭化水素と
燃焼室にて発生した炭化水素およびＣＯを二次燃焼空気
により完全燃焼させるものである。この天然ガス再燃焼
法によれば、天然ガスを用いない場合と比較してＮ
ＯX ，ＣＯの排出量を同時にそれぞれ最大で６０％，５
０％の低減率で抑制していることが実証されている。
（図２）
【０００４】ここで、ＮＯX の除去機構は次のとおりで
ある。すなわち、リバーニングゾーンでは次のような反
応が進行していると考えられる。 Ｃn Ｈm ＋Ｏ2 →Ｃn ’Ｈm ’＋ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ ＮＯ＋Ｃn ’Ｈm ’→Ｃn ”Ｈm ”＋Ｎ2 ＋ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ ｏｒ ＮＯ＋Ｃn ’Ｈm ’→Ｃn ”Ｈm ”＋ＮＨi ＋ＣＯ＋Ｈ
2 Ｏ （但し、’は化学反応初期のラジカルを示し、ＮＨi は
窒素化合物を示す。）
ある。すなわち、リバーニングゾーンでは次のような反
応が進行していると考えられる。 Ｃn Ｈm ＋Ｏ2 →Ｃn ’Ｈm ’＋ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ ＮＯ＋Ｃn ’Ｈm ’→Ｃn ”Ｈm ”＋Ｎ2 ＋ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ ｏｒ ＮＯ＋Ｃn ’Ｈm ’→Ｃn ”Ｈm ”＋ＮＨi ＋ＣＯ＋Ｈ
2 Ｏ （但し、’は化学反応初期のラジカルを示し、ＮＨi は
窒素化合物を示す。）
【０００５】この反応式からもわかるように、炭化水素
（Ｃn Ｈm ）と一次燃焼空気中の残存酸素（Ｏ2 ）との
反応により生成される炭化水素ラジカル（Ｃn ’
Ｈm ’）が窒素酸化物（ＮＯ）と反応することによりそ
のＮＯが還元されて結果として除去されることになる。
（Ｃn Ｈm ）と一次燃焼空気中の残存酸素（Ｏ2 ）との
反応により生成される炭化水素ラジカル（Ｃn ’
Ｈm ’）が窒素酸化物（ＮＯ）と反応することによりそ
のＮＯが還元されて結果として除去されることになる。
【０００６】ところで、一般に排ガス中に含まれるＮＯ
x を除去するための脱硝技術として、無触媒脱硝法が良
く知られている。この無触媒脱硝法は、燃焼ガス温度７
５０〜１０００℃の領域に尿素水を供給することによ
り、尿素をアンモニア（ＮＨ3）と炭酸ガス（ＣＯ2 ）
とに分解させ、このアンモニア（ＮＨ3 ）を燃焼ガス中
のＮＯX と反応させてＮ2 に還元させる方法である。な
お、この無触媒脱硝法において、尿素水の代わりにアン
モニア水を供給する場合もある。
x を除去するための脱硝技術として、無触媒脱硝法が良
く知られている。この無触媒脱硝法は、燃焼ガス温度７
５０〜１０００℃の領域に尿素水を供給することによ
り、尿素をアンモニア（ＮＨ3）と炭酸ガス（ＣＯ2 ）
とに分解させ、このアンモニア（ＮＨ3 ）を燃焼ガス中
のＮＯX と反応させてＮ2 に還元させる方法である。な
お、この無触媒脱硝法において、尿素水の代わりにアン
モニア水を供給する場合もある。
【０００７】ここで、前記無触媒脱硝法におけるＮＯX
の除去機構は次のとおりである。 １）アンモニア水を供給する場合 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 →４Ｎ2 ＋６Ｈ2 Ｏ ＮＨ3 ＋Ｏ2 →ＮＨ2 ＋ＨＯ2 （アンモニアが酸素の存在の元でアミノラジカルにな
る） ＮＨ2 ＋ＮＯ→Ｎ2 ＋Ｈ2 Ｏ （ＮＯがラジカルとの反応により、Ｎ2 とＨ2 Ｏに分解
される） ２）尿素水を供給する場合 ２ＮＯ＋（ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →２Ｎ2 ＋２Ｈ
2 Ｏ＋ＣＯ2 （ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＮＨ3 ＋ＣＯ2 尿素は高温にて分解し、アンモニアとなり１）の反応が
起こる。
の除去機構は次のとおりである。 １）アンモニア水を供給する場合 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 →４Ｎ2 ＋６Ｈ2 Ｏ ＮＨ3 ＋Ｏ2 →ＮＨ2 ＋ＨＯ2 （アンモニアが酸素の存在の元でアミノラジカルにな
る） ＮＨ2 ＋ＮＯ→Ｎ2 ＋Ｈ2 Ｏ （ＮＯがラジカルとの反応により、Ｎ2 とＨ2 Ｏに分解
される） ２）尿素水を供給する場合 ２ＮＯ＋（ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →２Ｎ2 ＋２Ｈ
2 Ｏ＋ＣＯ2 （ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＮＨ3 ＋ＣＯ2 尿素は高温にて分解し、アンモニアとなり１）の反応が
起こる。
【０００８】このような無触媒脱硝法においては、ＮＯ
X の除去効率を上げるために過剰の尿素水またはアンモ
ニア水を吹き込む必要がある。無触媒脱硝における未反
応のアンモニアは残留して大気中に排出する直後に塩化
水素と反応して塩化アンモニウム（ＮＨ4 Ｃｌ）ヒュー
ムとなって消え難い白煙を発生するため、残留ＮＨ3の
濃度は１０ｐｐｍ程度とされ、最大でも２０ｐｐｍとさ
れている。このため、アンモニアのＮＯx に対する当量
比は通常１．０〜１．２に抑えられ、また尿素水または
アンモニア水を吹き込む領域にＮＯの中間生成物である
ＨＣＮ等が共存し、ＮＯは還元されても前記中間生成物
が下流でＮＯに転換されるため、ＮＯの除去率は低く３
０〜４０％程度である。また、無触媒脱硝の薬品として
は、前記尿素水とアンモニア水があるが一般には取扱い
が容易で安価な尿素水が用いられる。しかし、尿素水の
場合、高温雰囲気で分解する際にＨＮＣＯが発生し、こ
のＨＮＣＯがＮＯと反応して地球温暖化物質のＮ2 Ｏを
増加させる原因となる。
X の除去効率を上げるために過剰の尿素水またはアンモ
ニア水を吹き込む必要がある。無触媒脱硝における未反
応のアンモニアは残留して大気中に排出する直後に塩化
水素と反応して塩化アンモニウム（ＮＨ4 Ｃｌ）ヒュー
ムとなって消え難い白煙を発生するため、残留ＮＨ3の
濃度は１０ｐｐｍ程度とされ、最大でも２０ｐｐｍとさ
れている。このため、アンモニアのＮＯx に対する当量
比は通常１．０〜１．２に抑えられ、また尿素水または
アンモニア水を吹き込む領域にＮＯの中間生成物である
ＨＣＮ等が共存し、ＮＯは還元されても前記中間生成物
が下流でＮＯに転換されるため、ＮＯの除去率は低く３
０〜４０％程度である。また、無触媒脱硝の薬品として
は、前記尿素水とアンモニア水があるが一般には取扱い
が容易で安価な尿素水が用いられる。しかし、尿素水の
場合、高温雰囲気で分解する際にＨＮＣＯが発生し、こ
のＨＮＣＯがＮＯと反応して地球温暖化物質のＮ2 Ｏを
増加させる原因となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記天然ガス再燃焼法
においては、ＮＯx の低減率として５０〜６０％程度を
達成することができるため、排ガス中のＮＯx が１００
〜１２０ｐｐｍの場合は、ほぼ５０〜６０ｐｐｍまで低
減することができる。一方、前記無触媒脱硝法において
は、脱硝剤を吹き込む領域にＮＯの中間生成物であるＨ
ＣＮ等が存在し、ＮＯx の除去率は３０〜４０％である
ため、排ガス中のＮＯx が１００〜１２０ｐｐｍの場合
は、ほぼ６０〜８０ｐｐｍまで低減することができる。
においては、ＮＯx の低減率として５０〜６０％程度を
達成することができるため、排ガス中のＮＯx が１００
〜１２０ｐｐｍの場合は、ほぼ５０〜６０ｐｐｍまで低
減することができる。一方、前記無触媒脱硝法において
は、脱硝剤を吹き込む領域にＮＯの中間生成物であるＨ
ＣＮ等が存在し、ＮＯx の除去率は３０〜４０％である
ため、排ガス中のＮＯx が１００〜１２０ｐｐｍの場合
は、ほぼ６０〜８０ｐｐｍまで低減することができる。
【００１０】しかしながら、排ガス中のＮＯx が１００
〜１２０ｐｐｍの場合には、前記天然ガス再燃焼法およ
び無触媒脱硝法の各単独の方法では、ＮＯx を５０ｐｐ
ｍ以下に低減することができないため、ますます厳しく
なる環境上の要請に応えることができないという問題点
がある。
〜１２０ｐｐｍの場合には、前記天然ガス再燃焼法およ
び無触媒脱硝法の各単独の方法では、ＮＯx を５０ｐｐ
ｍ以下に低減することができないため、ますます厳しく
なる環境上の要請に応えることができないという問題点
がある。
【００１１】本発明は、このような問題点を解消するこ
とを目的として、天然ガス再燃焼法と無触媒脱硝法とを
組み合わせることにより、ＮＯx の低減率をより高め
て、今後ますます厳しくなる環境上の要請に応えんとす
るものである。
とを目的として、天然ガス再燃焼法と無触媒脱硝法とを
組み合わせることにより、ＮＯx の低減率をより高め
て、今後ますます厳しくなる環境上の要請に応えんとす
るものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
による焼却炉は、前記目的を達成するために、被燃焼物
を一次燃焼空気により主燃焼させる一次燃焼ゾーンの上
方に炭化水素系燃料を供給して還元雰囲気（リバーニン
グゾーン）を形成し、このリバーニングゾーンの上方
（二次燃焼ゾーン）に二次燃焼空気を供給して前記炭化
水素系燃料による還元後の未燃物もしくは不完全燃焼物
を完全燃焼させた後に発生するガスを排出する焼却炉に
おいて、前記二次燃焼空気の供給位置より下流側の前記
二次燃焼ゾーンに脱硝剤を供給する脱硝剤供給口を設け
ることを特徴とするものである。
による焼却炉は、前記目的を達成するために、被燃焼物
を一次燃焼空気により主燃焼させる一次燃焼ゾーンの上
方に炭化水素系燃料を供給して還元雰囲気（リバーニン
グゾーン）を形成し、このリバーニングゾーンの上方
（二次燃焼ゾーン）に二次燃焼空気を供給して前記炭化
水素系燃料による還元後の未燃物もしくは不完全燃焼物
を完全燃焼させた後に発生するガスを排出する焼却炉に
おいて、前記二次燃焼空気の供給位置より下流側の前記
二次燃焼ゾーンに脱硝剤を供給する脱硝剤供給口を設け
ることを特徴とするものである。
【００１３】本発明においては、まず、前記焼却炉内に
投入された被燃焼物は、一次燃焼空気により一次燃焼ゾ
ーンで主燃焼され、この燃焼により空気汚染物質である
ＮＯ x ，有害な有機塩素化合物を含むガスを発生する。
このＮＯx 等を含むガスに、炭化水素系燃料が供給され
て還元雰囲気が形成され、それによって前記ＮＯx が還
元される。この還元後の未燃物もしくは不完全燃焼物
は、リバーニングゾーンの上方において二次燃焼空気が
供給されることにより完全燃焼される。この完全燃焼領
域（二次燃焼ゾーン）に前記脱硝剤供給口から脱硝剤が
供給されることにより、この脱硝剤が前記還元雰囲気で
還元されていないＮＯx に反応して、ＮＯ x が除去され
る。
投入された被燃焼物は、一次燃焼空気により一次燃焼ゾ
ーンで主燃焼され、この燃焼により空気汚染物質である
ＮＯ x ，有害な有機塩素化合物を含むガスを発生する。
このＮＯx 等を含むガスに、炭化水素系燃料が供給され
て還元雰囲気が形成され、それによって前記ＮＯx が還
元される。この還元後の未燃物もしくは不完全燃焼物
は、リバーニングゾーンの上方において二次燃焼空気が
供給されることにより完全燃焼される。この完全燃焼領
域（二次燃焼ゾーン）に前記脱硝剤供給口から脱硝剤が
供給されることにより、この脱硝剤が前記還元雰囲気で
還元されていないＮＯx に反応して、ＮＯ x が除去され
る。
【００１４】前記完全燃焼領域には、例えばＨＣＮ等の
ＮＯx の中間生成物が存在していないため、脱硝剤の供
給により前記中間生成物がＮＯx に転換されることがな
く、完全燃焼領域に供給された脱硝剤はＮＯx のみに反
応する。こうして、被燃焼物の燃焼にともなって発生す
る前記有害汚染物質であるＮＯx ，有害な有機塩素化合
物は、焼却炉内で低減および除去されて排ガスとして排
出される。
ＮＯx の中間生成物が存在していないため、脱硝剤の供
給により前記中間生成物がＮＯx に転換されることがな
く、完全燃焼領域に供給された脱硝剤はＮＯx のみに反
応する。こうして、被燃焼物の燃焼にともなって発生す
る前記有害汚染物質であるＮＯx ，有害な有機塩素化合
物は、焼却炉内で低減および除去されて排ガスとして排
出される。
【００１５】このように、被燃焼物の燃焼により発生す
るガスに含まれるＮＯx ，有害な有機塩素化合物は、天
然ガス再燃焼法により低減され、この天然ガス再燃焼法
の完全燃焼領域に脱硝剤を供給することにより、天然ガ
ス再燃焼法で還元されていないＮＯx が除去される。し
たがって、天然ガス再燃焼法または脱硝剤の単独方法で
ＮＯx を除去するより、かなり高いＮＯx の除去率を得
ることができる。また、被燃焼物の燃焼後に天然ガス再
燃焼法によりＮＯx 等が低減されているため、脱硝に必
要な脱硝剤を最小限にすることができる。こうして、環
境上問題とされている空気汚染物質が焼却炉外に排出す
るのを抑制することができる。また、本発明は、天然ガ
ス再燃焼法により、ＮＯが低減されているため、尿素か
ら発生するＮＣＯがＮ2 Ｏへ反応する過程も抑制され、
Ｎ2 Ｏ発生量を低減できる効果もある。
るガスに含まれるＮＯx ，有害な有機塩素化合物は、天
然ガス再燃焼法により低減され、この天然ガス再燃焼法
の完全燃焼領域に脱硝剤を供給することにより、天然ガ
ス再燃焼法で還元されていないＮＯx が除去される。し
たがって、天然ガス再燃焼法または脱硝剤の単独方法で
ＮＯx を除去するより、かなり高いＮＯx の除去率を得
ることができる。また、被燃焼物の燃焼後に天然ガス再
燃焼法によりＮＯx 等が低減されているため、脱硝に必
要な脱硝剤を最小限にすることができる。こうして、環
境上問題とされている空気汚染物質が焼却炉外に排出す
るのを抑制することができる。また、本発明は、天然ガ
ス再燃焼法により、ＮＯが低減されているため、尿素か
ら発生するＮＣＯがＮ2 Ｏへ反応する過程も抑制され、
Ｎ2 Ｏ発生量を低減できる効果もある。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明による焼却炉の具体
的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】図１には、本発明の一実施例に係る焼却炉
の概略構成図が示されている。
の概略構成図が示されている。
【００１８】本実施例のごみ焼却炉１においては、被燃
焼物としてのごみ２が投入されるホッパー３と、このホ
ッパー３から投入されたごみ２を燃焼させるストーカ４
と、このストーカ４の上方に設けられ炉壁５により画定
される燃焼室６と、このストーカ４を通して燃焼室６内
に一次燃焼空気を供給する一次燃焼空気供給装置７と、
燃焼後の焼却灰を取り出す灰排出口８とが設けられてい
る。前記燃焼室６の上部には、このごみ焼却炉１の熱回
収装置としてのボイラ９が付設されている。
焼物としてのごみ２が投入されるホッパー３と、このホ
ッパー３から投入されたごみ２を燃焼させるストーカ４
と、このストーカ４の上方に設けられ炉壁５により画定
される燃焼室６と、このストーカ４を通して燃焼室６内
に一次燃焼空気を供給する一次燃焼空気供給装置７と、
燃焼後の焼却灰を取り出す灰排出口８とが設けられてい
る。前記燃焼室６の上部には、このごみ焼却炉１の熱回
収装置としてのボイラ９が付設されている。
【００１９】前記ストーカ４は、ホッパー３に連通して
順に乾燥ストーカ４ａ，燃焼ストーカ４ｂおよび後燃焼
ストーカ４ｃにより構成され、これらストーカ４ａ，４
ｂ，４ｃに対応して一次燃焼空気供給装置７の各空気導
管７ａ，７ｂ，７ｃがそれぞれ設けられている。なお、
これら空気導管７ａ，７ｂ，７ｃには押込送風機７ｄか
ら一次燃焼空気が供給される。
順に乾燥ストーカ４ａ，燃焼ストーカ４ｂおよび後燃焼
ストーカ４ｃにより構成され、これらストーカ４ａ，４
ｂ，４ｃに対応して一次燃焼空気供給装置７の各空気導
管７ａ，７ｂ，７ｃがそれぞれ設けられている。なお、
これら空気導管７ａ，７ｂ，７ｃには押込送風機７ｄか
ら一次燃焼空気が供給される。
【００２０】また、前記燃焼室６は、乾燥ストーカ４ａ
および燃焼ストーカ４ｂの上方および後燃焼ストーカ４
ｃの上方の一次燃焼ゾーン６ａ，６ｂと、この一次燃焼
ゾーン６ａ，６ｂの上方のリバーニングゾーン６ｃと、
このリバーニングゾーン６ｃの上方の二次燃焼ゾーン６
ｄとにより構成されている。前記リバーニングゾーン６
ｃ下部の炉壁５には供給口５ａが設けられ、この供給口
５ａには天然ガス供給管１０が連設されている。また、
前記二次燃焼ゾーン６ｄ下部の炉壁５には供給口５ｂが
設けられ、この供給口５ｂには二次燃焼空気供給管１１
が連設されている。さらに、前記供給口５ｂの下流側に
は供給口５ｃが設けられ、この供給口５ｃには脱硝剤供
給管１２が連設されている。
および燃焼ストーカ４ｂの上方および後燃焼ストーカ４
ｃの上方の一次燃焼ゾーン６ａ，６ｂと、この一次燃焼
ゾーン６ａ，６ｂの上方のリバーニングゾーン６ｃと、
このリバーニングゾーン６ｃの上方の二次燃焼ゾーン６
ｄとにより構成されている。前記リバーニングゾーン６
ｃ下部の炉壁５には供給口５ａが設けられ、この供給口
５ａには天然ガス供給管１０が連設されている。また、
前記二次燃焼ゾーン６ｄ下部の炉壁５には供給口５ｂが
設けられ、この供給口５ｂには二次燃焼空気供給管１１
が連設されている。さらに、前記供給口５ｂの下流側に
は供給口５ｃが設けられ、この供給口５ｃには脱硝剤供
給管１２が連設されている。
【００２１】このように構成されるごみ焼却炉１におい
て、まずホッパー３から投入されたごみ２は、乾燥スト
ーカ４ａ上を通過する。この乾燥ストーカ４ａ上のごみ
２は、後段の燃焼ストーカ４ｂ，後燃焼ストーカ４ｃで
の燃焼により生じる高温燃焼ガスによって乾燥された
後、このごみの一部において燃焼が始まる。しかし、乾
燥ストーカ４ａに供給される一次燃焼空気は、一次燃焼
空気中の酸化性物質の量を最小限にするために少量に抑
制されているために、この乾燥ストーカ４ａ上のごみ２
から発生するガスは、水分の蒸発による水蒸気，乾留に
よって生じる炭化水素ガス，不完全燃焼によって生じる
ＣＯなどである。
て、まずホッパー３から投入されたごみ２は、乾燥スト
ーカ４ａ上を通過する。この乾燥ストーカ４ａ上のごみ
２は、後段の燃焼ストーカ４ｂ，後燃焼ストーカ４ｃで
の燃焼により生じる高温燃焼ガスによって乾燥された
後、このごみの一部において燃焼が始まる。しかし、乾
燥ストーカ４ａに供給される一次燃焼空気は、一次燃焼
空気中の酸化性物質の量を最小限にするために少量に抑
制されているために、この乾燥ストーカ４ａ上のごみ２
から発生するガスは、水分の蒸発による水蒸気，乾留に
よって生じる炭化水素ガス，不完全燃焼によって生じる
ＣＯなどである。
【００２２】次いで、前記乾燥ストーカ４ａを通過して
乾燥されたごみ２は、燃焼ストーカ４ｂ上で空気導管７
ｂから供給される一次燃焼空気により主たる燃焼が行わ
れる。燃焼ストーカ４ｂに供給されている一次燃焼空気
はごみの燃焼に必要十分な量であるため、この燃焼スト
ーカ４ｂ上からのごみ２から発生するガスには、ＮＯ X
が高濃度で含まれている。
乾燥されたごみ２は、燃焼ストーカ４ｂ上で空気導管７
ｂから供給される一次燃焼空気により主たる燃焼が行わ
れる。燃焼ストーカ４ｂに供給されている一次燃焼空気
はごみの燃焼に必要十分な量であるため、この燃焼スト
ーカ４ｂ上からのごみ２から発生するガスには、ＮＯ X
が高濃度で含まれている。
【００２３】次いで、前記乾燥ストーカ４ａおよび燃焼
ストーカ４ｂを通過したごみ２は、後燃焼ストーカ４ｃ
に供給される。この後燃焼ストーカ４ｃ上のごみ２は、
焼却灰中に多量の未燃固形物もしくは不完全燃焼固形物
が残存することのないように、乾燥ストーカ４ａ部分お
よび燃焼ストーカ４ｂ部分に比べて比較的大きな空燃比
となるように一次燃焼空気が供給されて、燃焼されてい
る。
ストーカ４ｂを通過したごみ２は、後燃焼ストーカ４ｃ
に供給される。この後燃焼ストーカ４ｃ上のごみ２は、
焼却灰中に多量の未燃固形物もしくは不完全燃焼固形物
が残存することのないように、乾燥ストーカ４ａ部分お
よび燃焼ストーカ４ｂ部分に比べて比較的大きな空燃比
となるように一次燃焼空気が供給されて、燃焼されてい
る。
【００２４】したがって、この後燃焼ストーカ４ｃの上
方の一次燃焼ゾーン６ｂにおける燃焼ガスは、温度５０
０〜８００℃付近で、かつ１５〜１９％程度の酸素が残
存しており酸化性雰囲気を有している。ただし、この燃
焼ガスは比較的低温であることと、ごみ中の窒素成分が
ほぼなくなってしまっているために、この後燃焼ストー
カ４ｃの部分で発生するＮＯX は少なく抑えられた状態
にある。最近では、焼却灰中のダイオキシン類を抑制す
るため、できるだけ高温に保つ燃焼が行われている。
方の一次燃焼ゾーン６ｂにおける燃焼ガスは、温度５０
０〜８００℃付近で、かつ１５〜１９％程度の酸素が残
存しており酸化性雰囲気を有している。ただし、この燃
焼ガスは比較的低温であることと、ごみ中の窒素成分が
ほぼなくなってしまっているために、この後燃焼ストー
カ４ｃの部分で発生するＮＯX は少なく抑えられた状態
にある。最近では、焼却灰中のダイオキシン類を抑制す
るため、できるだけ高温に保つ燃焼が行われている。
【００２５】このようにして燃焼室６下部の一次燃焼ゾ
ーン６ａ，６ｂにおける燃焼ガスは混合されることによ
り、温度分布が均一になり、また比較的低酸素の雰囲気
を保っている。ここに前記天然ガス供給管１０を通して
供給される天然ガスが供給口５ａから噴出されているた
め、リバーニングゾーン６ｃでは完全な還元性雰囲気が
形成されている。このため、一次燃焼中に発生したＮＯ
X もリバーニングゾーン６ｃで還元されて最大６０％以
上の低減率で低減されている。
ーン６ａ，６ｂにおける燃焼ガスは混合されることによ
り、温度分布が均一になり、また比較的低酸素の雰囲気
を保っている。ここに前記天然ガス供給管１０を通して
供給される天然ガスが供給口５ａから噴出されているた
め、リバーニングゾーン６ｃでは完全な還元性雰囲気が
形成されている。このため、一次燃焼中に発生したＮＯ
X もリバーニングゾーン６ｃで還元されて最大６０％以
上の低減率で低減されている。
【００２６】こうして、一次燃焼によって燃焼ガス中に
生成される炭化水素ガス，ＣＯガスあるいは余剰の炭化
水素ガスなどが、この二次燃焼ゾーン６ｄにおいて二次
燃焼空気（新鮮空気）によって完全燃焼される。この二
次燃焼ゾーン６ｄにおいては、天然ガスの吹き込みによ
って既にＮＯX は低減されている上に、８００〜１００
０℃の比較的低温で燃焼が行われているために、新たな
ＮＯX の発生はほとんどなく、例えばＨＣＮ等のＮＯX
の中間的生成物も存在していない。また、排ガス中のＮ
ＯX は５０ｐｐｍ程度に抑えられている。
生成される炭化水素ガス，ＣＯガスあるいは余剰の炭化
水素ガスなどが、この二次燃焼ゾーン６ｄにおいて二次
燃焼空気（新鮮空気）によって完全燃焼される。この二
次燃焼ゾーン６ｄにおいては、天然ガスの吹き込みによ
って既にＮＯX は低減されている上に、８００〜１００
０℃の比較的低温で燃焼が行われているために、新たな
ＮＯX の発生はほとんどなく、例えばＨＣＮ等のＮＯX
の中間的生成物も存在していない。また、排ガス中のＮ
ＯX は５０ｐｐｍ程度に抑えられている。
【００２７】この二次燃焼ゾーン６ｄに前記脱硝剤供給
管１２を通して供給口５ｃから脱硝剤（本実施例では尿
素水）が噴霧される。この尿素水は、二次燃焼ゾーン６
ｄでアンモニア（ＮＨ3 ）とＣＯ2 に分解され、このＮ
Ｈ3 がリバーニングゾーン６ｃで還元されていないＮＯ
X と反応してＮ2 に還元する。こうして、有害汚染物が
除去されたのち、燃焼室６頂部より排出されて前記ボイ
ラ９および図示されない排ガス処理装置を経て煙突によ
り大気に放出される。
管１２を通して供給口５ｃから脱硝剤（本実施例では尿
素水）が噴霧される。この尿素水は、二次燃焼ゾーン６
ｄでアンモニア（ＮＨ3 ）とＣＯ2 に分解され、このＮ
Ｈ3 がリバーニングゾーン６ｃで還元されていないＮＯ
X と反応してＮ2 に還元する。こうして、有害汚染物が
除去されたのち、燃焼室６頂部より排出されて前記ボイ
ラ９および図示されない排ガス処理装置を経て煙突によ
り大気に放出される。
【００２８】このように、リバーニングゾーン６ｃでＮ
ＯX が還元されたのちに、二次燃焼ゾーン６ｄで有害な
有機系塩素化合物が分解され、またＮＯX の増加が抑制
されることにより、高い脱硝効率が得られる。本実施例
においては、排ガス中のＮＯ X を３０ｐｐｍ以下に抑え
ることができる。
ＯX が還元されたのちに、二次燃焼ゾーン６ｄで有害な
有機系塩素化合物が分解され、またＮＯX の増加が抑制
されることにより、高い脱硝効率が得られる。本実施例
においては、排ガス中のＮＯ X を３０ｐｐｍ以下に抑え
ることができる。
【００２９】本実施例において、天然ガスの燃焼室６へ
の吹き込み箇所である供給口５ａは、二次燃焼空気の供
給口５ｂよりも少なくとも上流側の位置にあれば良く、
またその供給口５ａの数は１か所に限らず、２か所以上
あっても良い。また、二次燃焼空気の供給口５ｂの数も
１か所に限らず、２か所以上あっても良い。
の吹き込み箇所である供給口５ａは、二次燃焼空気の供
給口５ｂよりも少なくとも上流側の位置にあれば良く、
またその供給口５ａの数は１か所に限らず、２か所以上
あっても良い。また、二次燃焼空気の供給口５ｂの数も
１か所に限らず、２か所以上あっても良い。
【００３０】本実施例においては、脱硝剤の二次燃焼ゾ
ーンへの吹き込み箇所である供給口５ｃは、二次燃焼空
気供給口５ｂより少なくとも下流側の位置にあれば良
く、またその供給口５ｃの数は１か所に限らず、２か所
以上あっても良い。
ーンへの吹き込み箇所である供給口５ｃは、二次燃焼空
気供給口５ｂより少なくとも下流側の位置にあれば良
く、またその供給口５ｃの数は１か所に限らず、２か所
以上あっても良い。
【００３１】本実施例においては、天然ガスが吹き込ま
れて燃焼室６に還元雰囲気を形成しているが、天然ガス
に限られず、再循環ガスを用いて燃焼室６内を撹拌・混
合後、二次燃焼空気を吹き込むようにしてもよい。この
ような方法によっても、無触媒脱硝の効率は通常より高
く、再循環ガスによるＮＯx 低減と併せ、個別の脱硝法
より高い脱硝効率を得ることができる。
れて燃焼室６に還元雰囲気を形成しているが、天然ガス
に限られず、再循環ガスを用いて燃焼室６内を撹拌・混
合後、二次燃焼空気を吹き込むようにしてもよい。この
ような方法によっても、無触媒脱硝の効率は通常より高
く、再循環ガスによるＮＯx 低減と併せ、個別の脱硝法
より高い脱硝効率を得ることができる。
【００３２】本実施例においては、脱硝剤として尿素水
が用いられているが、尿素水に限られずアンモニア水も
しくはアンモニアガスでもよい。
が用いられているが、尿素水に限られずアンモニア水も
しくはアンモニアガスでもよい。
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るごみ焼却炉の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】図２は、従来のごみ焼却炉の概略構成図であ
る。
る。
１ ごみ焼却炉 ２ ごみ ３ ホッパー ４ ストーカ ４ａ 乾燥ストーカ ４ｂ 燃焼ストーカ ４ｃ 後燃焼ストーカ ５ 炉壁 ５ａ 供給口（天然ガス） ５ｂ 供給口（二次燃焼空気） ５ｃ 供給口（脱硝剤） ６ 燃焼室 ６ａ，６ｂ 一次燃焼ゾーン ６ｃ リバーニングゾーン ６ｄ 二次燃焼ゾーン ７ 一次燃焼空気供給装置 ７ａ，７ｂ，７ｃ 空気導管 ７ｄ 押込送風機 ８ 灰排出口 ９ ボイラ １０ 天然ガス供給管 １１ 二次燃焼空気供給管 １２ 脱硝剤供給管 １０１ 一次燃焼ゾーン １０２ リバーニングゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 尚夫 兵庫県西宮市上ケ原十番町６番16号 (72)発明者 鮫島 良二 兵庫県尼崎市金楽寺町２丁目２番33号 株 式会社タクマ内 (72)発明者 麻生 知宣 兵庫県尼崎市金楽寺町２丁目２番33号 株 式会社タクマ内 (72)発明者 山本 和久 大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日 立造船株式会社内 (72)発明者 近藤 守 大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日 立造船株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 被燃焼物を一次燃焼空気により主燃焼さ
せる一次燃焼ゾーンの上方に炭化水素系燃料を供給して
還元雰囲気（リバーニングゾーン）を形成し、このリバ
ーニングゾーンの上方（二次燃焼ゾーン）に二次燃焼空
気を供給して前記炭化水素系燃料による還元後の未燃物
もしくは不完全燃焼物を完全燃焼させる焼却炉におい
て、前記二次燃焼空気の供給位置より下流側の前記二次
燃焼ゾーンに脱硝剤を供給する脱硝剤供給口を設けるこ
とを特徴とする焼却炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09474998A JP3295370B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 焼却炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09474998A JP3295370B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 焼却炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294724A true JPH11294724A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3295370B2 JP3295370B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=14118784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09474998A Expired - Fee Related JP3295370B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 焼却炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295370B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070103A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Martin Gmbh Fuer Umwelt- & Energietechnik | 焼却システムでの燃焼用ガス供給方法 |
| JP2013108668A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Takuma Co Ltd | ストーカ式焼却炉の無触媒脱硝方法 |
| JP2014031984A (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 焼却炉の脱硝方法及び焼却炉の脱硝システム |
| CN104807019A (zh) * | 2014-01-24 | 2015-07-29 | 川崎重工业株式会社 | 焚烧炉的脱硝方法及焚烧炉的脱硝系统 |
| CN107314366A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 上海华之邦科技股份有限公司 | 一种采用二次风技术的π型燃气锅炉 |
| CN109045971A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-21 | 中国华能集团有限公司 | CHi与NHi协同的锅炉烟气脱硝方法及系统 |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP09474998A patent/JP3295370B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070103A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Martin Gmbh Fuer Umwelt- & Energietechnik | 焼却システムでの燃焼用ガス供給方法 |
| JP2013108668A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Takuma Co Ltd | ストーカ式焼却炉の無触媒脱硝方法 |
| JP2014031984A (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 焼却炉の脱硝方法及び焼却炉の脱硝システム |
| CN104807019A (zh) * | 2014-01-24 | 2015-07-29 | 川崎重工业株式会社 | 焚烧炉的脱硝方法及焚烧炉的脱硝系统 |
| CN107314366A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 上海华之邦科技股份有限公司 | 一种采用二次风技术的π型燃气锅炉 |
| CN109045971A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-21 | 中国华能集团有限公司 | CHi与NHi协同的锅炉烟气脱硝方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3295370B2 (ja) | 2002-06-24 |
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