JPS5981414A - 流動層の層高制御装置 - Google Patents

流動層の層高制御装置

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JPS5981414A
JPS5981414A JP19186782A JP19186782A JPS5981414A JP S5981414 A JPS5981414 A JP S5981414A JP 19186782 A JP19186782 A JP 19186782A JP 19186782 A JP19186782 A JP 19186782A JP S5981414 A JPS5981414 A JP S5981414A
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JP
Japan
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fluidized bed
pressure
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temperature
fluidized
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JP19186782A
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English (en)
Inventor
Toru Senjiyu
透 千手
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1809Controlling processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00539Pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/0061Controlling the level

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動層で汚泥の脱水ケーキを減容、焼却する流
動層焼却装置に係り、特にこの流動層焼却装置内におけ
る流動媒体の層高を制御する流動層の層高制御装置に関
するものである。
汚水処理プロセスより発生する下水汚泥は、埋立処分、
焼却処分のいずれの処分をするにおいても含水率が高く
、取扱い上の便利さから凝縮剤を用いて脱水ケーキにさ
れた後に処分される。
そして下水汚泥を脱水ケーキにする方法としては、消石
灰、カーバイトなどのカルシウム系凝縮剤を加えて脱水
する方法と、最近では高分子凝縮剤などの有機性凝縮剤
を加えて脱水する方法が主流を占めており、これらの脱
水ケーキは凝縮剤の違いによって消石灰を含有する脱水
ケーキ(以下石灰ケーキという)と、石灰を陰肩しない
脱水ケーキ(以下無石灰ケーキという)に分(すること
ができる。
ところが、石灰ケーキ、無石灰ケーキにしてもなおかつ
含水率が高く、このために炉内に硅a>、クリンカーな
どを流動媒体として用いる1iii: N’Jb層焼却
装置が用いられている。。
流動層焼却装置は炉内に流動媒体のベッドを設けて炉内
温度を700〜8000Cへ昇温させ、これに石灰ケー
キ、無石灰ケーキを投入して減容量化、焼却するもので
、炉内の流動媒体による熱容量が大きいために頻繁に用
いられている。
しかしながら、石灰ケーキ、無石灰ケーキの性状によっ
ては、例えばS、C3等の有害物質が含まれているので
、これらを流動層焼却装置で焼却すると排ガスと共に8
02. so、 CI!1 HCI  などを含む有害
成分が排出されることから、流動層焼却装置や補機類を
腐食させ、公害防止の見地からもこれらの有害成分を大
気に放出する前に除去する必要がある。
例えば、流動層焼却装置で石灰ケーキを焼却すると、焼
却物中の塩素(Cy−)、硫黄(S)によって発生する
塩化水素(1−ICI )と硫黄酸化物(SOz)は凝
縮剤として用℃・た消石灰[Ca(OH)z l)と流
動層もしくは流動層焼却装置内で反応して除去される。
その反応式は次の通りである。
Ca(OH) s + 2HC1−CaCl z + 
2HsOCa(OH) ! 十Sol + +O! −
CaSO4+)I、。
ところが、石灰ケーキを焼却すると有害成分は除去され
るが、石灰ケーキ中の有機質が焼却した後はカルシウム
の無機質残渣が流動層内に徐々に堆積して流動状態が不
活発になる現象が現われ、流動層内の上と下では温度差
が生じ、更には流動化用空気の吹き抜は現象が激しくな
り、局部的な高温ゾーンが発生して窒素酸化物(NOx
 )の発生を招来するウ 一方、流動層焼却装置で無石灰ケーキを焼却すると、カ
ルシウムの無機質残渣による流動層が不活発になる現象
は防止できるが、他方では塩化水素(HCs)や硫黄酸
化物(Sox )等の有害成分が排出され好ましくない
1.そこで石灰ケーキと無石灰ケーキを同時に処理して
排ガス中の有害成分を少なくすることも試みられている
が、流動層の層高、層内温度が変動し好ましくな(・。
。 本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは、流動/liの層高を常に一定
に保つことができ、しかも層内温度を均一に保つことが
できる流動層の層高制御装置を得ようとするものである
本発明は前述の目的を達成するために、流動層内の上、
下に流動層の層内温度を検出する温度検出手段と、空塔
部と空気室に炉内圧力と空気室の室内圧力を検出する圧
力検出手段と、流動媒体の供給通路と排出通路に流量を
制御する制御手段を設け、温度検出手段と圧力検出手段
の少なくとも一方の偏差によって制御手段を開、閉する
ようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を用℃゛・て説明する。
第1図は本発明の流動層の層高制御装置を示したもので
、第2図は第1図の流動層焼却装置内でのカルシウムの
無機質残渣を説明する詳細図であろう 第1図、第2図において、1は流動層焼却炉、2は分散
板、3,4は分散板2によって区画された流動層と空気
室、5は流動層3上の空塔部、6は空気室4へ流動化用
、燃焼用空気を供給するファン、7は空気系統、8は石
灰ケーキ、無石灰ケーキのケーキ供給系統、9は排ガス
系統、10゜11は流動ノー3の層内温度を検出する温
度検出手段、12.13は空塔部5の炉内圧力と、空気
室40室内圧力を検出する圧力検出手段、14.15は
流動媒体の供給経路と排出経路、16.17は供給経路
14および排出経路15の流励媒体流景を制御する例え
ばロータリーフイダなどの制御手段、18.19は制御
手段16.17を開、閉するモータ、20は温度検出手
段10.11の偏差を求める温度演算器、21は圧力検
出手段12゜13の偏差を求める圧力演算器、22a、
 22b、 22cおよび22dは制御信号、23はカ
ルシウムの無機質残渣である。
この様な構造において、流動層焼却炉1へは流動媒体が
供給経路14、制御手段16を経て供給され流動M3を
形成する。
一方、流動化用空気、燃焼用を気はファン6、空気系統
7を経て空気室4へ供給され、分散板2より流動層3へ
供給されて流動層3を流動化する。
そして、図示していない起動バーナ、層中ノ(−すによ
って流動層30層内温度が高温になると、石灰ケーキ、
無石灰ケーキはケーキ供給系統8より流動層3内に役人
され、焼却されたケーキ類は空塔部5でも燃焼し、排ガ
スと共に排ガス系統9かも排出される。
以上は流動j−焼却炉1における流動媒体、空気および
排ガスの一般的な流動状態の説明であるが、流動層焼却
炉1が定常運転に入ると流動媒体の摩耗、割れが生じ流
動層30層高が変動する。
それは流動)−3内で供給系統14、制御手段16から
の流動媒体と、ケーキ供給系統8か′らの石灰ケーキ、
無石灰ケーキが激しく攪拌、混合され、かつ石灰ケーキ
、あるいは無石灰ケーキ中に含まれている水分と高温の
流動媒体との接触によって流動媒体が徐々に摩耗、割れ
を起し、細粒となって排ガスに同伴されて排ガス系統9
から流動層焼却炉l外へ排出されるために、流動層3の
層高は低Fし、空気室4内の室内圧力も低下する。
一方、流動層焼却炉lの炉内圧力は、空気室4内の室内
圧力よりも低い圧力(負圧)で運転する方が安全である
従って、本発明においては流動層焼却炉1の炉内圧力を
空塔部5の圧力検出手段■2によって、空気室40室内
圧力は圧力検出手段13に、Lつてそれぞ′れ圧力を検
出し、圧力演算器21によって炉内圧力と室内圧力との
差圧が常に一定になるように制御信号22C,22d 
によって流動媒体の供給量を制御手段16、流動媒体の
排出量を割病1手段17を開、閉することによって制御
するようにしたのである、 つまり、空気室4内の室内圧力と流動層焼却炉1の炉内
圧力の差圧が一定差圧よりも高い場合は、制御信号22
dによってモータ19で制御手段17を開け、流動媒体
を排出経路15より抜き取り、一方、空気室4内の室内
圧力と流動層焼却炉1の炉内圧力との差圧が一定差圧よ
りも低い場合には、制御信号22Cによってモータ18
で制御手段16を開けて流動媒体を供給経路14から供
給するのである。
この様に空気室40室内圧力と流動層式焼却炉1の炉内
圧力を一定差圧に保つこと(心よって、ケーキ供給系統
8からの投入量に関係なく流動層焼却炉10層高を常に
一定に保つことができる。
他方、第1図のケーキ供給系統8からの投入される石灰
ケーキ情が多くなると、第2図に示す如く流動層3内に
カルシウム系凝縮剤の無機質残渣23が犬ぎな軽い塊と
なって流動層3内に存在し、主としてこの無機質残渣2
3は流@ff3の流動化を疎外すると共に、流動層3の
上層に浮いた状態となる。
ところが、発明者の測定結果によれば流動層3の上、下
の層内温度差は通常O〜1.0’C近辺であるが、前述
のように無機質残渣23の存在下では流動層3上部の温
度が50〜80°C高くなり、このために局部的に高温
部ができ窒素酸化物(N0x)の発生原因ともなる、。
従って本発明においては流動層焼却炉1内の流動層3の
上側は温度検出手段1oによって、流動層3の下fll
llは温度検出手段11によってその層内温度を検出し
、温度演算器20によって層内温度が常に一定になるよ
うにll1111卸信号22a、 22b によって流
動媒体の供給iを制鍔手段16、流動媒体および無機質
残は23の排IB :f □k i’jlJ I卸手段
17の開、閉によって制御するようにしたものである。
つまり、温度検出手段100層内温度が温度検出手段1
1のノ→内温度よりも9%い場合は、温度演算器20か
らの制御信号22a、 22b  によって制御手段1
6.17を開けて流動媒(イ)を供給経路14から流動
層3へ供給すると共に無機質残7!i、23を排出経路
15から排出して層内温度を制御するのである。
また、逆に温度検出手段10のKj層内温度温度検出手
段11の層内YIL度よりも低くなれば、制御1g号2
2a、 22b によって111り御手段16.s7を
閉じて流動媒体の供給と排出を停止するのである。
この様に本発明のものにおいては圧力検出手段12.1
3による一定差圧の圧力偏差、温度検出手段10.11
による温夏偏差のいずれか一方の゛偏差によって流動層
の層高、ノー内温度を1信に一定に保つことができ、石
灰ケーキと無石灰ケーキを同時に、あるいは交互に減容
、焼却しても有害成分を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の流動層の層高制御系状を示す図、第2
図は石灰ケーキの焼却時に発生する無機質残渣の状態を
説明する流動層焼却炉の拡大図である。 1・・・・・・流動′護焼却炉、2・・・・・・分散板
、3・・・・・流動ノー、4・・・・・空気室、5・・
・・・・空塔部、8・・・・・・ケーキ供給系統、10
.11・・・・・・温度検出手段、12゜13・・・・
・・圧力検出手段、14・・・・・・供給経路、15・
・・・・排出経路、16,17・・・・・制御手段、2
0・・・・・・温度演算器、21・・・・・・圧力演算
器、22a、 22b。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 分散板上に流動媒体を供給する供給経路と排出経路を備
    え、供給経路からの流動媒体によって流動層を形成して
    流動層の上、下に空塔部と空気室に区画し、流動層へカ
    ルシウム系凝縮剤を用いて脱水した石灰ケーキと、有機
    性凝縮剤を用いて脱水した無石灰ケーキを投入して焼却
    するものにおいて、前記流動層内の上、下に流動層の層
    内温度を検出する温度検出手段と、前記空塔部と空気室
    に炉内圧力と空気室の室内圧力を検出する圧力検出手段
    と、流動媒体の供給経路と排出経路に流量を制御する制
    御手段を設げ、前記温度検出手段と圧力検出手段の少な
    くとも一方の偏差によって制御手段を開、閉するように
    したことを特徴とする流動層の層高制御装置。
JP19186782A 1982-11-02 1982-11-02 流動層の層高制御装置 Pending JPS5981414A (ja)

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Cited By (5)

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