WO2004092648A1 - Method of controlling combustion of waste incinerator and waste incinerator - Google Patents

Method of controlling combustion of waste incinerator and waste incinerator Download PDF

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Teruo Tatefuku
Hiroshi Yamamoto
Masaaki Nishino
Yasuhiro Miyagoshi
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    • F23G2202/106Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber

Definitions

  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-27078
  • the ratio (air ratio) obtained by dividing the amount of air actually supplied to the furnace by the theoretical amount of air required for waste combustion (air ratio) is about 1.7 to 2.0. This is larger than the air ratio required for general fuel combustion, which is 1.05 to 1.2.
  • air ratio the ratio required for general fuel combustion
  • a method for controlling combustion in a grate-type waste incinerator in which primary air for combustion A is blown into the combustion chamber from below the grate, and high-temperature gas B is supplied from the combustion start area to the main combustion area in the combustion chamber. Circulating exhaust gas C containing at least part of the exhaust gas discharged from the incinerator above the hot gas B blowing position or downstream in the gas flow direction.
  • a combustion control method for a waste incinerator characterized by injecting a stirrer gas D composed of either circulating exhaust gas or a mixed gas of air and circulating exhaust gas into the secondary combustion zone.
  • the high-temperature gas B is applied to an arbitrary region between the combustion start region and the main combustion region in the combustion chamber at a blowing speed of at least 10 m / s or more.
  • a combustion control method characterized by being blown.
  • the high-temperature gas B and / or the circulating exhaust gas may be set so that the temperatures of the main combustion zone and the post-combustion zone are respectively within a range of 800 to 1,050 ° C.
  • This is a combustion control method for a waste incinerator characterized by adjusting the flow rate of C.
  • a grate-type waste incineration characterized by comprising a stirring gas blowing means for blowing a stirring gas D composed of any one of a circulating exhaust gas or a mixed gas of air and circulating exhaust gas into a secondary combustion region. Furnace.
  • FIG. 1 is a schematic side sectional view showing one embodiment of the waste incinerator 30 according to the present invention.
  • the high-temperature gas having the above-mentioned gas temperature and oxygen concentration it is preferable to use returned exhaust gas or a mixed gas of returned exhaust gas and air.
  • the returned exhaust gas is a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator, and ⁇ ⁇ returns it to the combustion chamber or the secondary combustion area to use its sensible heat or improve gas mixing in the combustion chamber. It is used to improve the combustion state.
  • the return exhaust gas When the return exhaust gas satisfies the predetermined conditions, the return exhaust gas may be directly blown into the furnace, but the return exhaust gas may have a low value and a low oxygen concentration.
  • high-temperature combustion gas such as burner combustion gas or high-temperature air mixed with high-temperature air produced by a high-temperature air production device or hot blast stove is mixed with the returned exhaust gas so that the temperature and oxygen concentration satisfy the specified conditions.
  • the exhaust gas may be blown into the furnace, or the returned exhaust gas may be heated and blown into the furnace.
  • the gas injection port 25 is located at a position not exceeding 50% of the height of the combustion chamber in each region of the main combustion region from the combustion start region, more preferably, the height of the combustion chamber.
  • a height not exceeding 40% of the grate specifically at a height within the range of 0.2 to 1.5 m vertically above the surface of the waste layer on the grate, or vertically from the grate surface 0.2 ⁇ upward! It is preferable to provide at least a pair of gas outlets facing each other at a height within a range of 2.5 m.
  • a stirring gas consisting of air, circulating exhaust gas, or a mixed gas of air and circulating exhaust gas is blown into the secondary combustion region.
  • the amount of oxygen Q 2 supplied per unit time by the high-temperature gas blown into the region of the above, and the circulating exhaust gas blown above the high-temperature gas blowing position or downstream in the gas flow direction are the unit time required for waste combustion. Assuming that the theoretical amount of oxygen per unit is 1, it is preferable to blow the gas so as to satisfy the following expressions (1) and (2), more preferably the following expressions (3) and (4).
  • FIG. 2 shows an example of a schematic configuration of the adjusting means 26 when adjusting the amount of air mixed with the exhaust gas as an adjusting method of Q3.
  • the adjusting means 26 shown in FIG. 2 extracts a part of the exhaust gas after passing through the first dust removal device 18 or a part of the exhaust gas after passing through the second dust removal device 19, and It is provided in the middle of a pipe 28 for blowing the circulating exhaust gas from a circulating exhaust gas inlet 27 provided above the high-temperature gas blowing position of the combustion chamber 3 or downstream in the gas flow direction via the fin 2.
  • the adjusting means 26 includes a gas mixing device 50 for mixing exhaust gas and air, an air supply pipe 51 for supplying air to the gas mixing device 50, and a gas mixing device 50.
  • An air amount control device 58 for controlling the amount of air to be supplied.

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Abstract

In a method of controlling combustion of a stoker waste incinerator, primary combustion air (A) is blown into a combustion chamber from below a stoker, and a high-temperature gas (B) is blown into a desired region between a combustion start region and a main combustion region. A circulation exhaust gas (C) including, as its part, at least an exhaust gas discharged from the incinerator is blown into above a blow-in position for the high temperature gas (B) or into the downstream side of a gas flow direction. An agitating gas (D) of air, the circulation exhaust gas or a mixed gas of air and the circulation exhaust gas is blown into a secondary combustion region.

Description

明 細 書  Specification
火格子式廃棄物焼却炉及びその燃焼制御方法  Grate type waste incinerator and its combustion control method
技術分野 Technical field
本発明は、 一般廃棄物、 産業廃棄物、 下水汚泥等の廃棄物を焼却する火格子式廃棄物 焼却炉の燃焼制御方法、 及びこのような燃焼制御方法を実施するのに好適な火格子式廃 棄物焼却に関する。  The present invention relates to a grate-type waste incinerator for incinerating waste such as municipal waste, industrial waste, sewage sludge, and the like, and a grate-type method suitable for implementing such a combustion control method. Regarding incineration of waste.
都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉として、 火格子式廃棄物焼却炉が広く用い られている。 その代表的なものの概略図を図 3に示す。 ホッパ 3 1に投入された廃棄物 3 2は、 シュートを通して乾燥火格子 3 3に送られ、 下からの空気と炉内の輻射熱によ り乾燥されると共に、 昇温されて着火する。 着火して燃焼を開始した廃棄物 3 2は、 燃 焼火格子 3 4に送られ、 下から送られる燃焼空気により熱分解されてガス化され、 一部 は燃焼する。 そして、 更に後燃焼火格子 3 5で、 廃棄物中の未燃分が完全に燃焼する。 そして、 燃焼後に残った灰は、 主灰シュート 3 6より外部に取り出される。 Grate-type waste incinerators are widely used as incinerators for incinerating waste such as municipal solid waste. Figure 3 shows a schematic diagram of a typical example. The waste 32 input into the hopper 31 is sent to the drying grate 33 through the chute, dried by the air from below and the radiant heat in the furnace, and heated to ignite. The waste 32 that has ignited and started burning is sent to a combustion grate 34, where it is pyrolyzed and gasified by combustion air sent from below, and partly burns. Further, in the post-combustion grate 35, the unburned components in the waste are completely burned. The ash remaining after the combustion is taken out from the main ash chute 36.
燃焼は燃焼室 3 7内で行われ、 二次燃焼室 4 1で二次的な燃焼が行われて可燃性ガス が完全に燃焼する。 二次燃焼室 4 1からの排ガスは、 廃熱ボイラ 4 3に送られ、 熱交換 された後に減温塔、 バグフィル夕等を経由して外部に放出される。  The combustion is performed in the combustion chamber 37, the secondary combustion is performed in the secondary combustion chamber 41, and the combustible gas is completely burned. The exhaust gas from the secondary combustion chamber 41 is sent to the waste heat boiler 43, where it is subjected to heat exchange and then discharged outside via a cooling tower, a bagfill, and the like.
このような火格子式廃棄物焼却炉において、 廃棄物を焼却処理する場合、 廃棄物が性 状の異なる数多くの物質からなるため、 炉内の燃焼状態を一定に維持することは困難で あり、 燃焼室 3 7内の温度や燃焼ガスの濃度の分布が時間的、 空間的に不均一となるこ とは避けられない。  In such a grate-type waste incinerator, when incinerating waste, it is difficult to maintain a constant combustion state in the furnace because the waste consists of many substances with different properties. It is inevitable that the temperature and the distribution of the concentration of the combustion gas in the combustion chamber 37 become uneven in time and space.
このような課題を解決する方法として、 特開平 1 1 - 2 1 1 0 4 4号公報 (特許文献 1 ) には、 蓄熱式パーナで発生させた高温気体を、 焼却炉の主燃焼室又は二次燃焼室に 吹き込む方法が開示されている。 この技術は、 焼却炉において発生する排ガス中の、 c 〇及び芳香族系炭化水素等を多く含む未燃ガスや有害物質等を低減させることを目的と したものである。 As a method for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-21044 (Patent Document 1) discloses a method in which a high-temperature gas generated by a regenerative parner is supplied to a main combustion chamber or a secondary combustion chamber of an incinerator. A method of injecting into the next combustion chamber is disclosed. This technology aims to reduce unburned gas and harmful substances containing a large amount of c 〇 and aromatic hydrocarbons in the exhaust gas generated in incinerators. It was done.
また、 特開平 1 1— 2 7 0 8 2 9号公報 (特許文献 2 ) には、 ごみ焼却炉において発 生した燃焼排ガス中の C O濃度が、 予め設定されているダイォキシン低減のための値と なるように、 燃焼排ガス中の C O値、 02値および焼却炉の炉内温度に基づいて、 ごみ 焼却炉の火格子速度、 燃焼用空気量および炉温冷却用空気量を制御する方法が開示され ている。 Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-2708029 (Patent Document 2) discloses that the CO concentration in the combustion exhaust gas generated in a refuse incinerator is determined by a preset value for dioxin reduction. so as to, CO value in the combustion exhaust gas, 0 2 values and based on the furnace temperature of the incinerator grate speed incinerator, a method of controlling the combustion air quantity and the furnace temperature cooling air amount is disclosed It has been.
【特許文献 1 ] 特開平 1 1 — 2 1 1 0 4 4号公報  [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-211104
【特許文献 2】 特開平 1 1 - 2 7 0 8 2 9号公報  [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-27078
従来、 廃棄物焼却炉において、 廃棄物の燃焼に必要な理論空気量で実際に炉内に供 給する空気量を除した比 (空気比) は 1 . 7〜2 . 0程度である。 これは、 一般的な燃 料の燃焼に必要な空気比である 1 . 0 5〜1 . 2に比べて大きくなつている。 この理由 は、 廃棄物には他の液体燃料や気体燃料に比べて不燃分が多く、 かつ不均質なため、 空 気の利用効率が低く、 燃焼を行うには多量の空気が必要となるためである。 しかし、 空 気比が多くなるに従つて排ガス量も多くなり、 これに伴ってより大きな排ガス処理設備 が必要となる。  Conventionally, in a waste incinerator, the ratio (air ratio) obtained by dividing the amount of air actually supplied to the furnace by the theoretical amount of air required for waste combustion (air ratio) is about 1.7 to 2.0. This is larger than the air ratio required for general fuel combustion, which is 1.05 to 1.2. The reason for this is that waste contains more non-combustibles and is inhomogeneous than other liquid or gaseous fuels, resulting in low air use efficiency and a large amount of air required for combustion. It is. However, as the air-to-air ratio increases, the amount of exhaust gas also increases, which requires larger exhaust gas treatment equipment.
空気比を小さくすれば排ガス量は低減し、 排ガス処理設備がコンパクトになり、 その 結果、 廃棄物焼却施設全体が小型化して設備費を低減することができる。 これに加えて、 排ガス処理のための薬剤量も低減できるので、 運転費を低減できる。 さらに、 熱回収で きずに大気に捨てられる熱量を低減できるので、 廃熱ボイラの熱回収率が向上し、 これ に伴ってごみ発電の効率を上げることができる。  If the air ratio is reduced, the amount of exhaust gas will be reduced, and the exhaust gas treatment facility will be compact. As a result, the entire waste incineration facility will be reduced in size and equipment costs will be reduced. In addition, the amount of chemicals used for exhaust gas treatment can be reduced, so that operating costs can be reduced. Furthermore, since the amount of heat that cannot be recovered and is discarded into the atmosphere can be reduced, the heat recovery rate of the waste heat boiler can be improved, and the efficiency of waste power generation can be increased accordingly.
このように、 低空気比燃焼に対する利点は大きいが、 低空気比燃焼では燃焼が不安定 になるという問題がある。 すなわち、 低空気比で燃焼させると、 燃焼が不安定となり、 C Oの発生が増加したり、 火炎温度が局所的に上昇して N O Xが急増したり、 煤が大量 に発生したり、 クリン力が発生したり、 局所的な高温により炉の耐火物の寿命が短くな るという問題点があった。 上記特許文献 1及び特許文献 2に記載されている燃焼技術で は、 このような問題点を角军決することが不十分であった。  Thus, although the advantages for low air ratio combustion are great, there is a problem that combustion becomes unstable in low air ratio combustion. In other words, when combustion is performed at a low air ratio, combustion becomes unstable, CO emission increases, the flame temperature increases locally, NOX increases rapidly, soot is generated in large quantities, and the cleansing force is increased. There was a problem that the life of the refractory of the furnace was shortened due to generation and local high temperature. With the combustion techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it was insufficient to determine such a problem.
また、 炉温冷却用空気として、 空気のみ、 或いは、 空気に焼却炉からの排ガスを混合 して用いることは、 新たな空気を炉内に導入することとなるので排ガス総量の低減がで きないという問題もある。 Also, using only air or a mixture of air and exhaust gas from an incinerator as air for cooling the furnace temperature reduces the total amount of exhaust gas because new air is introduced into the furnace. There is also a problem that you can not.
また、 予熱空気や酸素富化空気を適用して、 燃焼の安定性の改善ゃ排ガス中の未燃分 を低減する方法が知られているが、 ランニングコストゃ設備コス卜の増大を引き起こす と共に、 N O xが増加する傾向にあり実用上問題がある。  It is also known to use preheated air or oxygen-enriched air to improve combustion stability 安定 reduce unburned components in exhaust gas.However, running costs ゃ increase in equipment costs NO x tends to increase, which poses a practical problem.
—方、 旋回燃焼に代表されるように、 炉内への空気の吹き込み形態を工夫することに より、 排ガス中の未燃分の濃度を低減する方法が一般に適用されているが、 燃焼性を改 善するためにはより多くの空気を必要とし、 より大きな送 ゃ排ガス処理設備が必要 であり、 ランニングコストと設備コストが増加すると共に排ガスが持ち去る熱量 (顕 熱) が増加するため、 発電効率が低くなるという問題がある。  -On the other hand, a method of reducing the concentration of unburned components in exhaust gas by devising the form of air blowing into the furnace, as typified by swirling combustion, is generally applied. Improvement requires more air, requires larger exhaust gas treatment equipment, increases running costs and equipment costs, and increases the amount of heat (sensible heat) carried by the exhaust gas. Is low.
また、 二次燃焼領域のように燃料濃度が低い領域に排ガスを過大に吹き込むと反応性 の低下に伴って燃焼が不安定になり、 失火ゃ排ガス中未燃分の増加を引き起こす場合が ある。 特に、 ごみ質の変動が大きい場合にはこのような現象が増幅して現れるため、 公 害対策上問題がある。  Excessive injection of exhaust gas into a region with low fuel concentration, such as the secondary combustion region, may result in unstable combustion due to a decrease in reactivity, which may cause misfire and increase of unburned components in exhaust gas. In particular, when the fluctuation of waste quality is large, such a phenomenon is amplified and appears, which poses a problem in pollution control.
以上に述べたように、 従来の燃焼改善手段単独では、 低公害化 (N O x、 C O等の低 減) と低コスト化との同時達成は困難である。  As described above, it is difficult to achieve low pollution (reduction of NOx, CO, etc.) and low cost at the same time by conventional combustion improvement means alone.
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、 廃棄物焼却炉において低空気比 燃焼を行った場合においても C Oや N Ox等の有害ガスの発生量が低減でき、 さらに、 煙突から排出される排ガス総量を大幅に低減できる廃棄物焼却炉の燃焼制御方法及び廃 棄物焼却炉を提供することを目的とする。 発明の開示  The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can reduce the generation of harmful gases such as CO and N Ox even when combustion at a low air ratio is performed in a waste incinerator, and furthermore, discharge from a chimney. It is an object of the present invention to provide a waste incinerator combustion control method and a waste incinerator that can significantly reduce the total amount of exhaust gas emitted. Disclosure of the invention
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。  The features of the present invention for solving such a problem are as follows.
[ 1 ] . 火格子式廃棄物焼却炉の燃焼制御方法であって、 燃焼用一次空気 Aを火格子下 から燃焼室内に吹き込み、 高温ガス Bを前記燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域ま での間の任意の領域に吹き込み、 焼却炉から排出された排出ガスを少なくとも一部に含 む循環排ガス Cを前記高温ガス Bの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き 込み、 空気、 循環排ガス、 又は、 空気と循環排ガスとの混合ガスのいずれかからなる攪 拌用ガス Dを二次燃焼領域に吹き込むことを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法で め 。 [1] A method for controlling combustion in a grate-type waste incinerator, in which primary air for combustion A is blown into the combustion chamber from below the grate, and high-temperature gas B is supplied from the combustion start area to the main combustion area in the combustion chamber. Circulating exhaust gas C containing at least part of the exhaust gas discharged from the incinerator above the hot gas B blowing position or downstream in the gas flow direction. A combustion control method for a waste incinerator characterized by injecting a stirrer gas D composed of either circulating exhaust gas or a mixed gas of air and circulating exhaust gas into the secondary combustion zone. M
[2] . 上記 [1] において、 循環排ガス Cが焼却炉から排出された排ガスのみからな ることを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法である。  [2]. A combustion control method for a waste incinerator according to the above [1], wherein the circulating exhaust gas C comprises only exhaust gas discharged from the incinerator.
[3] . 上記 [1]又は [2] において、 燃焼用一次空気 Aにより供給される単位時間 当りの酸素量 Q1と、 高温ガス Bにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 2と、 循環 排ガス Cにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 3と、 攪拌用ガス Dにより供給され る単位時間当りの酸素量 Q 4とが、 廃棄物の燃焼に必要な単位時間当りの理論酸素量を 1とした場合に、 下式 (1) 及び (2) を満足することを特徴とする廃棄物焼却炉の燃 焼制御方法である。  [3]. In the above [1] or [2], the oxygen amount Q1 per unit time supplied by the primary air for combustion A, the oxygen amount Q2 per unit time supplied by the hot gas B, and the circulation The amount of oxygen per unit time Q3 supplied by the exhaust gas C and the amount of oxygen per unit time Q4 supplied by the stirring gas D are the theoretical amount of oxygen per unit time required for combustion of waste. A combustion control method for a waste incinerator characterized by satisfying the following equations (1) and (2) when 1 is set.
Q1 : Q2 : Q3 : Q4 =0.75〜1.20: 0.05—0.20: 0.02〜0.20: 0.02—0.25 ( 1 ) 1. 2≤Q1 + Q2+Q3 + Q4≤ 1. 5 (2)  Q1: Q2: Q3: Q4 = 0.75 to 1.20: 0.05—0.20: 0.02 to 0.20: 0.02—0.25 (1) 1.2 ≤ Q1 + Q2 + Q3 + Q4 ≤ 1.5 (2)
[4] . 上記 [1]又は [2] において、 燃焼用一次空気 Aにより供給される単位時間 当りの酸素量 Q1と、 高温ガス Bにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 2と、 循環 排ガス Cにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 3と、 攪袢用ガス Dにより供給され る単位時間当りの酸素量 Q 4とが、 廃棄物の燃焼に必要な単位時間当りの理論酸素量を [4]. In the above [1] or [2], the amount of oxygen per unit time Q1 supplied by the primary air for combustion A, the amount of oxygen Q2 per unit time supplied by the hot gas B, and the circulation The amount of oxygen per unit time Q3 supplied by the exhaust gas C and the amount of oxygen per unit time Q4 supplied by the stirring gas D are the theoretical amount of oxygen per unit time required for waste combustion. To
1とした場合に、 下式 (3) 及び (4) を満足することを特徴とする廃棄物焼却炉の燃 焼制御方法である。 A combustion control method for a waste incinerator characterized by satisfying the following equations (3) and (4) when 1 is set.
Q 1 : Q 2 : Q 3 : Q4 =0.75-1.1: 0·07〜0.15: 0.02〜0.15: 0.02〜0.25 ( 3 ) 1. 25≤Q1+Q2+Q3+Q4≤1. 35 (4)  Q1: Q2: Q3: Q4 = 0.75-1.1: 0.07 to 0.15: 0.02 to 0.15: 0.02 to 0.25 (3) 1.25≤Q1 + Q2 + Q3 + Q4≤1.35 (4)
[5] . 上記 [1]乃至 [4] のいずれかにおいて、 Q 1と Q 2とを所定の値に維持し つつ、 Q 3及び/又は Q 4を焼却炉内の状況を監視する因子に基づいて調節することを 特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法である。  [5]. In any of the above [1] to [4], while maintaining Q1 and Q2 at predetermined values, Q3 and / or Q4 may be a factor for monitoring the condition in the incinerator. It is a combustion control method for a waste incinerator characterized in that it is adjusted on the basis of the above.
[6] . 上記 [5] において、 焼却炉内の状況を監視する因子が、 燃焼室内で発生した 可燃性ガスの二次燃焼を行う二次燃焼領域出口近傍における、 ガス温度、 ガス中 02濃 度、 ガス中 CO濃度、 ガス中 NOx濃度のいずれか一つ以上であることを特徴とする廃 棄物焼却炉の燃焼制御方法である。 [6]. Above in [5], is factor to monitor the status of the incinerator, in the secondary combustion zone near the outlet to perform secondary combustion of the combustible gas generated in the combustion chamber, the gas temperature, gas 0 2 dark time, a combustion control method for waste incinerator, characterized in that at CO concentrations in the gas, any one or more of the NO x concentration in the gas.
[7] . 上記 [1] 乃至 [6] のいずれかにおいて、 高温ガス Bが、 燃焼室高さの 5 0 %を超えない高さ位置から燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の 領域に吹き込まれることを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法である。 [7]. In any one of the above [1] to [6], the high-temperature gas B is supplied from a position not exceeding 50% of the height of the combustion chamber to a position from a combustion start area to a main combustion area in the combustion chamber. Any of A combustion control method for a waste incinerator characterized by being blown into an area.
[8] . 上記 [1]乃至 [7]のいずれかにおいて、 高温ガス Bが、 火格子上の廃棄物 層表面から鉛直上方に 0. 2〜1. 5mの範囲内の高さ位置から、 燃焼室内の燃焼開始 領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹き込まれることを特徴とする廃棄物焼却 炉の燃焼制御方法である。  [8]. In any of the above [1] to [7], the high-temperature gas B may be located vertically above the surface of the waste layer on the grate within a range of 0.2 to 1.5 m, A combustion control method for a waste incinerator characterized by being blown into an arbitrary region between a combustion start region and a main combustion region in a combustion chamber.
[9] . 上記 [1]乃至 [7]のいずれかにおいて、 高温ガス Bが、 火格子面から鉛直 上方に 0. 2〜2. 5 mの範囲内の高さ位置から、 燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼 領域までの間の任意の領域に吹き込まれることを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方 法である。  [9]. In any of the above [1] to [7], the hot gas B may be burned in the combustion chamber from a height within a range of 0.2 to 2.5 m vertically above the grate surface. This is a combustion control method for a waste incinerator characterized by being blown into an arbitrary area between the start area and the main combustion area.
[10] . 上記 [1]乃至 [9]のいずれかにおいて、 高温ガス Bが、 少なくとも 10 m/ s 以上の吹き込み速度で燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意 の領域に吹き込まれることを特徴とする燃焼制御方法である。  [10]. In any one of the above [1] to [9], the high-temperature gas B is applied to an arbitrary region between the combustion start region and the main combustion region in the combustion chamber at a blowing speed of at least 10 m / s or more. A combustion control method characterized by being blown.
[11] . 上記 [1]乃至 [10]のいずれかにおいて、 二次燃焼領域のガス温度が 8 00- 1050°Cの範囲となるように、 循環排ガス C及び/又は攪拌用ガス Dの流量を 調整することを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法である。  [11]. In any one of the above [1] to [10], the flow rate of the circulating exhaust gas C and / or the stirring gas D such that the gas temperature in the secondary combustion region is in the range of 800 to 1050 ° C. This is a combustion control method for a waste incinerator characterized by adjusting the temperature.
[12] . 上記 [1]乃至 [11]のいずれかにおいて、 二次燃焼領域内に旋回流が形 成されるように、 攪拌用ガス Dを吹き込むことを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方 法である。  [12]. The combustion in a waste incinerator according to any of the above [1] to [11], wherein the stirring gas D is blown so as to form a swirling flow in the secondary combustion region. This is the control method.
[13] . 上記 [1]乃至 [12]のいずれかにおいて、 燃焼開始領域又は主燃焼領域 を経由した一次燃焼排ガスの温度が、 後燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度より 高くなるように、 高温ガス Bの流量を調整することを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制 御方法である。  [13]. In any of the above [1] to [12], the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the combustion start region or the main combustion region may be higher than the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion region. This is a combustion control method for a waste incinerator characterized by adjusting the flow rate of the high-temperature gas B.
[14] . 上記 [1]乃至 [13]のいずれかにおいて、 主燃焼領域及び後燃焼領域の 温度がそれそれ 800〜1050°Cの範囲内となるように、 高温ガス B及び/又は循環 排ガス Cの流量を調整することを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法である。  [14]. In any one of the above [1] to [13], the high-temperature gas B and / or the circulating exhaust gas may be set so that the temperatures of the main combustion zone and the post-combustion zone are respectively within a range of 800 to 1,050 ° C. This is a combustion control method for a waste incinerator characterized by adjusting the flow rate of C.
[15] . 上記 [1]乃至 [14]のいずれかにおいて、 主燃焼領域及び後燃焼領域の 温度がそれぞれ 800〜1050°Cの範囲内となるように、 高温ガス Bの酸素濃度及び /又はガス温度を調整することを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法である。 [16] . 燃焼用一次空気 Aを火格子下から燃焼室内に吹き込む燃焼用一次空気吹き込 み手段と、 高温ガス Bを前記燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の 領域に吹き込む高温ガス吹き込み手段と、 焼却炉から排出された排ガスを少なくとも一 部に含む循環排ガス Cを前記高温ガス Bの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側 に吹き込む循環排ガス吹き込み手段と、 空気、 循環排ガス、 又は、 空気と循璟排ガスと の混合ガスの内 いずれかからなる攪拌用ガス Dを二次燃焼領域に吹き込む攪拌用ガス 吹き込み手段とを備えることを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉である。 [15]. In any one of the above [1] to [14], the oxygen concentration of the high-temperature gas B and / or the oxygen concentration and / or the temperature of each of the main combustion zone and the post-combustion zone are in the range of 800 to 1,050 ° C. A combustion control method for a waste incinerator characterized by adjusting a gas temperature. [16]. Means for injecting the primary air for combustion for injecting the primary air for combustion A from below the grate into the combustion chamber, and an arbitrary area between the combustion start area and the main combustion area in the combustion chamber for supplying the high-temperature gas B A circulating exhaust gas blowing means for blowing circulating exhaust gas C containing at least a portion of the exhaust gas discharged from the incinerator above the blowing position of the high-temperature gas B or downstream in the gas flow direction; A grate-type waste incineration characterized by comprising a stirring gas blowing means for blowing a stirring gas D composed of any one of a circulating exhaust gas or a mixed gas of air and circulating exhaust gas into a secondary combustion region. Furnace.
[17] . 上記 [16] において、 高温ガス Bの吹き込みノズルが、 燃焼室高さの 5 0 %を超えない高さ位置に設けられていることを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉であ る。  [17]. The grate-type waste incinerator according to the above [16], wherein the high-temperature gas B injection nozzle is provided at a height not exceeding 50% of the height of the combustion chamber. is there.
[18] . 上記 [16]又は [17] のいずれかにおいて、 高温ガス Bの吹き込みノズ ルが、 火格子上の廃棄物層表面から鉛直上方に 0. 2〜1. 5 mの範囲内の高さ位置に 設けられていることを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉である。 - [18] In either of the above [16] or [17], the injection nozzle of the hot gas B is placed in the range of 0.2 to 1.5 m vertically above the surface of the waste layer on the grate. A grate-type waste incinerator characterized by being installed at a height position. -
[19] . 上言己 [16]又は [17] のいずれかにおいて、 高温ガス Bの吹き込みノズ ルが、 火格子面から鉛直上方に 0. 2〜2. 5 mの範囲内の高さ位置に設けられている ことを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉である。 [19]. In either of [16] or [17], the injection nozzle of the hot gas B is positioned vertically above the grate surface within a range of 0.2 to 2.5 m. This is a grate-type waste incinerator characterized by being provided in a country.
[20] . 上記 [16]乃至 [19] のいずれかにおいて、 二次燃焼領域に旋回流が形 成されるように、 攪拌用ガス Dの吹き込みノズルが設けられていることを特徴とする火 格子式廃棄物焼却炉である。  [20]. The fire according to any one of the above [16] to [19], wherein an agitating gas D injection nozzle is provided so that a swirling flow is formed in the secondary combustion region. It is a grid type waste incinerator.
[21] . 上記 [16]乃至 [20] のいずれかにおいて、 燃焼開始領域又は主燃焼領 域を経由した一次燃焼排ガスの が、 後燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの離よ り高くなるように、 高温ガス Bの流量を調整可能な手段を備えたことを特徴とする火格 子式廃棄物焼却炉である。  [21]. In any one of the above [16] to [20], the primary combustion exhaust gas passing through the combustion start region or the main combustion region may be higher than the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion region. In addition, there is provided a fire-type waste incinerator characterized by having a means for adjusting the flow rate of the high-temperature gas B.
[22] . 上記 [16]乃至 [21] のいずれかにおいて、 高温ガス B及び/又は循環 排ガス Cの流量を調整可能な手段を備えたことを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉であ る。  [22] The grate-type waste incinerator according to any of the above [16] to [21], further comprising means for adjusting a flow rate of the high-temperature gas B and / or the circulating exhaust gas C. You.
[23] . 上記 [16]乃至 [22] のいずれかにおいて、 高温ガス Bの酸素濃度及び /又はガス温度を調整可能な手段を備えたことを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉であ る。 図面の簡単な説明 [23] The grate-type waste incinerator according to any one of the above [16] to [22], further comprising means for adjusting the oxygen concentration and / or the gas temperature of the high-temperature gas B. You. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 本発明に係る廃棄物焼却炉の一実施形態を示す概略側断面図である。  FIG. 1 is a schematic side sectional view showing one embodiment of a waste incinerator according to the present invention.
図 2は、 本発明に係る排ガスに混合される空気量調節手段の概略構成の一例を示す図 である。 .  FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the air amount adjusting means mixed with the exhaust gas according to the present invention. .
図 3は、 従来技術に係る廃棄物焼却炉の一例を示す概略側断面図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 3 is a schematic side sectional view showing an example of a waste incinerator according to the related art. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の一実施形態を説明する。  Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
図 1は本発明に係る廃棄物焼却炉 3 0の一実施形態を示す概略側断面図である。  FIG. 1 is a schematic side sectional view showing one embodiment of the waste incinerator 30 according to the present invention.
図 1に示す廃棄物焼却炉 3 0は、 燃焼室 3と、 この燃焼室 3の上流側 (図 1の左側) に配置され廃棄物 2を燃焼室 3内に投入するためのホヅパ 1と、 このホヅパ 1と反対側 の燃焼室 3下流側の上方に連設されるボイラ 1 2とを有する火格子式の二回流炉である。 燃焼室 3の底部には、 廃棄物 2·.を移動させながら燃焼させる火格子 (スト一力) が設 けられている。 この火格子は、 ホヅパ 1から遠ざかるに従って下がるように傾斜して設 けられている。 この火格子には 2つの段差が形成されており、 3つの部分に分かれる。 この 3つの火格子を、 ホッパ 1に近い方から、 乾燥火格子 5、 燃焼火格子 6、 後燃焼火 格子 7と呼んでいる。乾燥火格子 5では主として廃棄物 2の乾燥と着火が行われる。 燃 焼火格子 6では主として廃棄物 2の熱分解、 部分酸化が行われ、 可燃性ガスの燃焼が行 われる。燃焼火格子 6において廃棄物 2の燃焼は実質的に完了する。 後燃焼火格子 7上 では、 僅かに残った廃棄物 2中の未燃分を完全に燃焼させる。 完全に燃焼した後の燃焼 灰は、 主灰シュート 1 5より排出される。  The waste incinerator 30 shown in FIG. 1 includes a combustion chamber 3, a hopper 1 disposed upstream of the combustion chamber 3 (the left side in FIG. 1) for charging the waste 2 into the combustion chamber 3, This is a grate-type double-flow furnace having the hopper 1 and a boiler 12 continuously provided above the downstream side of the combustion chamber 3 on the opposite side. At the bottom of the combustion chamber 3, there is a grate (strike force) that burns while moving the waste 2. The grate is inclined so that it goes down as it moves away from the hopper 1. This grate has two steps and is divided into three parts. These three grate are called a dry grate 5, a combustion grate 6, and a post-combustion grate 7 from the side closer to the hopper 1. In the drying grate 5, the waste 2 is mainly dried and ignited. The combustion grate 6 mainly performs pyrolysis and partial oxidation of the waste 2 and burns combustible gas. In the combustion grate 6, the combustion of the waste 2 is substantially completed. On the post-combustion grate 7, the slightly unburned unburned waste 2 is completely burned. After complete combustion, the combustion ash is discharged from the main ash chute 15.
上記乾燥火格子 5、 燃焼火格子 6及び後燃焼火格子 7の下部には、 それそれ風箱 8, 9, 1 0が設けられている。 ブロワ 1 3により供給される燃焼用一次空気は、 燃焼用一 次空気供給管 1 6を通って前記各風箱 8, 9 , 1 0に供給され、 各火格子 5 , 6 , 7を 通つて燃焼室 3内に供給される。なお、 火格子下から供給される燃焼用一次空気は、 火 格子上の廃棄物 2の乾燥及び燃焼に使われるほか、 火格子の冷却作用、 廃棄物の攪拌作 用を有する。 Below the dry grate 5, the combustion grate 6, and the post-combustion grate 7, wind boxes 8, 9, 10 are provided, respectively. The primary air for combustion supplied by the blower 13 is supplied to each of the wind boxes 8, 9, 10 through a primary air supply pipe 16 for combustion, and is passed through each grate 5, 6, 7 It is supplied into the combustion chamber 3. The primary air for combustion supplied from below the grate is used for drying and burning the waste 2 on the grate, cooling the grate, and stirring the waste. Having
ホヅパ 1と反対側の燃焼室 3出口には、 廃熱ボイラ 1 2の二次燃焼領域 1 7が連設さ れている。 そして、 燃焼室 3内には、 燃焼室 3の出口近傍に、 廃棄物から発生した可燃 性ガスと燃焼ガスを分流するための障壁 (中間天井) 1 1が設けられ、 可燃性ガスと燃 焼ガスの流れを主煙道 2 0と副煙道 2 1に分流している。 前記主煙道 2 0と副煙道 2 1 に分流された可燃性ガスと燃焼ガスは、 廃熱ボイラ 1 2に導かれ、 そこで混合'攪拌さ れ、 廃熱ボイラ 1 2の一部である二次燃焼領域 1 7内で二次燃焼し、 この二次燃焼によ り発生した燃焼排ガスは廃熱ボイラ 1 2で熱回収される。 熱回収された後、 廃熱ボイラ 1 2から排出された燃焼排ガスは、 ダクト 1 4を通って第一の除麈装置 1 8に送られ、 そこで前記燃焼排ガス中に含まれる飛灰の回収が行われる。 前記第一の除麈装置 1 8で 除麈された後の燃焼排ガスは、 消石灰による酸性ガスの中和と、 活性炭によるダイォキ シン類の吸着が行われ、 さらに第二の除麈装置 1 9に送られ、 活性炭などが回収される。 前記第二の除塵装置 1 9で除塵され、 無害化された後の燃焼排ガスは、 誘引ファン 2 2 により誘引され、 煙突 2 3から大気中に放出される。 なお、 前記除塵装置 1 8 , 1 9と しては、 例えば、 バグフィル夕方式、 サイクロン方式、 電気集塵方式等の除塵装置を用 いることができる。  The secondary combustion area 17 of the waste heat boiler 12 is connected to the exit of the combustion chamber 3 on the opposite side of the hopper 1. In the combustion chamber 3, a barrier (intermediate ceiling) 11 for diverting the combustible gas generated from the waste and the combustion gas is provided near the outlet of the combustion chamber 3, and the combustible gas and the combustion The gas flow is diverted into the main flue 20 and the secondary flue 21. The combustible gas and the combustion gas diverted into the main flue 20 and the sub-flue 21 are led to the waste heat boiler 12 where they are mixed and agitated, and are part of the waste heat boiler 12 Secondary combustion occurs in the secondary combustion zone 17, and the flue gas generated by the secondary combustion is recovered by the waste heat boiler 12. After the heat recovery, the flue gas discharged from the waste heat boiler 12 is sent to the first dust removal device 18 through the duct 14, where the fly ash contained in the flue gas is recovered. Done. The flue gas after being dedusted by the first dedusting device 18 is subjected to neutralization of acid gas by slaked lime and adsorption of dioxins by activated carbon, and further to the second dedusting device 19. Activated carbon is collected. The flue gas that has been dust-removed and rendered harmless by the second dust remover 19 is attracted by the attracting fan 22 and released into the atmosphere from the chimney 23. As the dust removing devices 18 and 19, for example, a bag filling type, a cyclone type, an electric dust collecting type or the like can be used.
このような装置構成において、 本発明は、 燃焼用一次空気を火格子下から燃焼室内に 吹き込み、 高温ガスを前記燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の領 域に吹き込み、 焼却炉から排出された排ガスを少なくとも一部に含む循環排ガスを前記 高温ガスの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き込むと共に、 空気、 循環 排ガス、 又は、 空気と循環排ガスとの混合ガスの内のいずれかからなる攪袢用ガスを二 次燃焼領域に吹き込むことにより、 廃棄物焼却炉の燃焼制御を行うものである。 なお、 図 1においては、 中間天井 1 1を有し、 火格子力 si頃斜して設けられている炉を図示して いるが、 本発明はこのような中間天井を有しない炉ゃ火格子が水平に設けられている炉 においても適用できることは言うまでもない。 In such an apparatus configuration, the present invention blows primary air for combustion into the combustion chamber from below the grate, and blows high-temperature gas into an arbitrary area between the combustion start area and the main combustion area in the combustion chamber, In addition to blowing the circulating exhaust gas containing at least part of the exhaust gas discharged from the incinerator above the hot gas blowing position or downstream in the gas flow direction, air, circulating exhaust gas, or mixed gas of air and circulating exhaust gas The combustion control of the waste incinerator is performed by injecting any one of the above into the secondary combustion zone. In FIG. 1, an intermediate ceiling 1 1, are illustrated a furnace provided with grate force s i Korohasu, the present invention has no furnace Ya fire such an intermediate ceiling Needless to say, the present invention can be applied to a furnace having a horizontal grid.
[燃焼用一次空気の吹き込み]  [Injection of primary air for combustion]
ここで、 前記燃焼用一次空気は、 上述したように、 ブロワ 1 3から燃焼用一次空気供 給管 1 6を通って各乾燥火格子 5、 燃焼火格子 6及び後燃焼火格子 7のそれぞれの下部 に設けられた風箱 8 , 9 , 1 0に供給された後、 各火格子 5 , 6, 7を通って燃焼室 3 内に供給される。 燃焼室 3内に供給される燃焼用一次空気の流量は、 前記燃焼用一次空 気供給管 1 6に設けられた流量調節弁 2 4により調整され、 さらに、 各風箱に供給され る流量は、 各風箱に分岐して設けられたそれそれの供給管 1 6 a, 1 6 b, 1 6 c , 1 6 dに備える流量調節弁 2 4 a , 2 4 b , 2 4 c , 2 4 dにより調節される。 また、 前 記風箱及び燃焼用一次空気を供給するための燃焼用一次空気供給管等の構成は図示した ものに限定されず、 焼却炉の規模、 m , 用途等により適宜選択され得る。 Here, as described above, the primary air for combustion passes through the primary air supply pipe 16 for combustion from the blower 13 to each of the dry grate 5, the combustion grate 6, and the post-combustion grate 7, beneath After being supplied to the wind boxes 8, 9, 10 provided in the combustion chamber 3, the air is supplied into the combustion chamber 3 through the grate 5, 6, 7. The flow rate of the primary combustion air supplied into the combustion chamber 3 is adjusted by a flow control valve 24 provided in the primary combustion air supply pipe 16, and the flow rate supplied to each wind box is adjusted. The flow control valves 24 a, 24 b, 24 c, 24 provided for the respective supply pipes 16 a, 16 b, 16 c, 16 d provided in each wind box Regulated by d. The configurations of the wind box and the primary combustion air supply pipe for supplying the primary combustion air are not limited to those shown in the drawings, and may be appropriately selected depending on the scale, m, application, and the like of the incinerator.
[高温ガスの吹き込み]  [Injection of hot gas]
前記高温ガスは、 燃焼室 3内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に 吹き込まれる。 これは、 高温ガスは火炎が存在し、 可燃性ガスが多く存在する領域に吹 き込むことが燃焼を安定させる上で好ましいためである。 なお、 火格子式の廃棄物焼却 炉において、 可燃性ガスが多く存在する領域は、 燃焼開始領域から主燃焼領域までであ る。 ' 廃棄物が焼却される場合、 まず水分の蒸発が起こり、 次いで熱分解と部分酸化反応が 起こり、 可燃性ガスが生成し始める。 ここで燃焼開始領域とは、 廃棄物の燃焼が始まり、 廃棄物の熱分解、 部分酸ィ匕により可燃性ガスが生成し始める領域である。 また、 主燃焼 領域とは、 廃棄物の熱分解、 部分酸化と燃焼が行われ、 可燃性ガスが発生し火炎を伴つ て燃焼している領域であり、 火炎を伴う燃焼が完了する点 (燃え切り点) までの領域で ある。 燃え切り点より後の領域では、 廃棄物中の固形未燃分 (チヤ一) が燃焼するチ ヤー燃焼領域 (β焼領域) となる。 火格子式焼却炉では燃焼開始領域は乾燥火格子の 上方空間であり、 主燃焼領域は燃焼火格子の上方空間に相当する。  The high-temperature gas is blown into an arbitrary region in the combustion chamber 3 from a combustion start region to a main combustion region. This is because it is preferable to stabilize combustion by injecting high-temperature gas into a region where a flame exists and a large amount of combustible gas exists. In the grate-type waste incinerator, the area where a large amount of combustible gas exists is from the combustion start area to the main combustion area. 'When the waste is incinerated, first the water evaporates, then the pyrolysis and partial oxidation reactions occur, and the formation of flammable gases begins. Here, the combustion start region is a region where the combustion of the waste starts, and the flammable gas starts to be generated by the thermal decomposition and partial oxidation of the waste. In addition, the main combustion area is the area where waste is thermally decomposed, partially oxidized and burned, and flammable gas is generated and burned with a flame. (Burn-out point). The region after the burn-off point is the char combustion region (β-burning region) where the solid unburned matter (chars) in the waste is burned. In a grate incinerator, the combustion start area is the space above the dry grate, and the main combustion area is the space above the combustion grate.
高温ガスを燃焼室 3内の燃焼開始領域から主燃焼領域に吹き込むことにより廃棄物層 直上によどみ領域または旋回領域を形成して、 廃棄物から発生した可燃性ガスの混合、 攪拌が促進されるので安定した燃焼が行われる。 その結果、 C O , N〇x、 ダイォキシ ン類等の有害物質の発生を抑制すると共に煤の生成を抑制することができる。 このため、 焼却炉全体に吹き込む空気の量を減少させ、 低空気比燃焼を行うことができる。  High-temperature gas is blown into the main combustion area from the combustion start area in the combustion chamber 3 to form a stagnation area or swirl area immediately above the waste layer, facilitating the mixing and stirring of combustible gas generated from the waste. Therefore, stable combustion is performed. As a result, it is possible to suppress the generation of harmful substances such as CO, N〇x, and dioxins, and to suppress the generation of soot. Therefore, the amount of air blown into the entire incinerator can be reduced, and low air ratio combustion can be performed.
また、 廃棄物層の直上に高温ガスが吹き込まれるので、 高温ガスからの熱輻射と顕熱 によって加熱され、 廃棄物の熱分解が促進される。 ここで、 前記ガス吹き込み口 2 5から吹き込まれる高温ガスの は、 3 0. 0〜6 0 0 °Cの範囲とすることが好ましい。 3 0 0 °C未満のガスを吹き込むと、 炉内の温度が低 下し、 燃焼が不安定となり、 C Oが増加する。 6 0 0 °Cを超えるガスを吹き込むと炉内 におけるクリン力の生成が助長される他、 高温化に見合つた絰済的効果がない。 高温力' スの温度を 3 0 0〜6 0 0 °Cの範囲とすることにより、 炉内の廃棄物層直上付近に流体 力学的に安定なよどみ領域が形成され安定した燃焼が行われる。 また、 高温ガスの含有 する酸素濃度が 5〜1 8 %程度のものを用いることが好ましい。 これにより、 上述の効 果がより効果的に発揮され、 低 N O x化、 低 C O化がより促進される。 In addition, since high-temperature gas is blown just above the waste layer, it is heated by heat radiation and sensible heat from the high-temperature gas, and thermal decomposition of waste is promoted. Here, the temperature of the high-temperature gas blown from the gas blow-in port 25 is preferably in the range of 30.0 to 600 ° C. Injecting gas below 300 ° C lowers the temperature inside the furnace, making combustion unstable and increasing CO. Injecting a gas exceeding 600 ° C promotes the production of a cleaning force in the furnace, and has no economic effect corresponding to the high temperature. By setting the temperature of the high-temperature power source within the range of 300 to 600 ° C., a hydrodynamically stable stagnation region is formed just above the waste layer in the furnace, and stable combustion is performed. It is preferable to use a high-temperature gas having an oxygen concentration of about 5 to 18%. As a result, the effects described above are more effectively exhibited, and the reduction of NOx and CO is further promoted.
前記のガス温度及び酸素濃度となるような高温ガスとしては、 返送排ガス又は返送排 ガスと空気の混合ガスを用いることが好適である。 返送排ガスは、 廃棄物焼却炉より排 出される排ガスの一部であり、 ί ^はこれを燃焼室内あるいは二次燃焼領域に戻すこと によりその顕熱を利用したり、 燃焼室内のガス混合を改善して燃焼状態の改善を図るこ とに用いられているものである。  As the high-temperature gas having the above-mentioned gas temperature and oxygen concentration, it is preferable to use returned exhaust gas or a mixed gas of returned exhaust gas and air. The returned exhaust gas is a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator, and ί ^ returns it to the combustion chamber or the secondary combustion area to use its sensible heat or improve gas mixing in the combustion chamber. It is used to improve the combustion state.
前記返送排ガスが所定の条件を満たしている場合は、 返送排ガスをそのまま炉内に吹 き込めばよいが、 返送排ガスの ί が低く、 かつ、 酸素濃度が低いことがある。 この場 合、 バ一ナ燃焼ガス等の高温燃焼ガス、 或いは、 高温空気製造装置や熱風炉による高温 の空気を返送排ガスに混合して、 温度と酸素濃度が所定の条件を満たすような高温ガス として炉内に吹き込むか、 又は、 返送排ガスを加熱して炉内に吹き込むようにしてもよ い。  When the return exhaust gas satisfies the predetermined conditions, the return exhaust gas may be directly blown into the furnace, but the return exhaust gas may have a low value and a low oxygen concentration. In this case, high-temperature combustion gas such as burner combustion gas or high-temperature air mixed with high-temperature air produced by a high-temperature air production device or hot blast stove is mixed with the returned exhaust gas so that the temperature and oxygen concentration satisfy the specified conditions. The exhaust gas may be blown into the furnace, or the returned exhaust gas may be heated and blown into the furnace.
また、 二次燃焼領域からの排ガスを返送して使用する場合、 その返送排ガスが、 温度 が十分高く、 かつ酸素濃度が高いものであれば、 高温空気製造装置等を設けることなく、 その返送排ガスを高温空気の代わりに使って、 空気と混合して吹き込んでもよい。 さら に、 二次燃焼領域からの返送排ガスの温度と酸素濃度が所定の条件を満たすようなもの であれば、 その返送排ガスを高温ガスとして直接炉内に吹き込んでもよい。  When the exhaust gas from the secondary combustion area is returned and used, if the returned exhaust gas has a sufficiently high temperature and a high oxygen concentration, the returned exhaust gas can be used without installing a high-temperature air production device. May be used instead of hot air, and mixed with air and blown. Furthermore, if the temperature and the oxygen concentration of the exhaust gas returned from the secondary combustion region satisfy predetermined conditions, the exhaust gas returned may be directly blown into the furnace as a high-temperature gas.
前記高温空気製造装置の例としては、 蓄熱バ一ナや、 レキュペレ一夕、 燃焼パーナか らの燃焼ガスに空気や酸素を混合するもの、 酸素富化パーナ等が使用できる。  Examples of the high-temperature air producing device include a heat storage burner, a recuperator, a device in which air or oxygen is mixed with combustion gas from a combustion panner, an oxygen-enriched burner, and the like.
ここで、 返送排ガスと、 高温燃焼ガス或いは高温空気とをガス混合装置により混合し て高温ガスを調製する場合に、 前記ガス混合装置をェゼク夕装置 2 9とすることもでき る。 この場合、 前記高 焼ガス或いは高温空気をェゼク夕装置 2 9に導いて、 これを 駆動流として、 前記返送排ガスを吸引しながら混合して、 燃焼室 3内に吹き込むように する。 このようにすれば、 返送排ガスを導出するためのブロワが必要でないので、 装置 構成が簡単になると共に、 返送排ガス中に含まれるダスト等によるトラブルを軽減する ことが可能となる。 Here, when the return exhaust gas and the high-temperature combustion gas or the high-temperature air are mixed by a gas mixing device to prepare a high-temperature gas, the gas mixing device may be an ejector 29. You. In this case, the combustion gas or the high-temperature air is guided to the exercising apparatus 29, which is used as a driving flow to mix the return exhaust gas while sucking it and blow it into the combustion chamber 3. This eliminates the need for a blower for deriving the returned exhaust gas, thereby simplifying the device configuration and reducing troubles caused by dust and the like contained in the returned exhaust gas.
図 1においては、 高温ガス吹き込み口 2 5は燃焼室 3内の燃焼開始領域から主燃焼領 域に相当する乾燥火格子 5の上方及び燃焼火格子 6の上方に設置されている。 ここで、 廃棄物の熱分解反応は^^が 2 0 0 °C程度で起こり、 温度が 4 0 0 °C程度となった段階 でほぼ完了する。 高温ガスを可燃性ガスが生成している領域に少なくとも一対のガス吹 き出し口を対向させ、 かつ、 ガスの吹き込み方向が水平又は下向きとなるように吹込む ことにより、 炉内の廃棄物層直上付近に流体力学的に安定なよどみ領域を形成させ安定 しこ燃焼が行われる。 図 1に示す例では、 乾燥火格子 5の後部及び燃焼火格子 6の前部 に相当するので、 これらの位置にガス吹き込み口 2 5を設けて高温ガスを吹き込んでい る。 廃棄物 2の糸誠、 性状によっては、 もっと高い温度で熱分解反応が完了するものが あり、 この場合は、 図 1に示す位置より後側 (図の右側) にも、 ガス吹き込み口 2 5を 設けることが好ましい。 なお、 ガス吹き込み口 2 5の設置数或いは吹き出し口の开狱は 焼却炉の規模、 犬、 用途等により適宜選択され得る。  In FIG. 1, the hot gas injection ports 25 are provided above the dry grate 5 and above the combustion grate 6 corresponding to the main combustion area from the combustion start area in the combustion chamber 3. Here, the thermal decomposition reaction of the waste occurs at about 200 ° C in ^^, and is almost completed when the temperature reaches about 400 ° C. At least one pair of gas outlets is opposed to the area where flammable gas is generated, and the gas is blown in such a way that the gas blowing direction is horizontal or downward. A hydrodynamically stable stagnation region is formed just above and stable burning is performed. In the example shown in FIG. 1, since it corresponds to the rear part of the dry grate 5 and the front part of the combustion grate 6, gas injection ports 25 are provided at these positions to blow high-temperature gas. Depending on the properties and properties of waste 2, the pyrolysis reaction may be completed at a higher temperature. In this case, the gas inlet 25 is also located behind the position shown in Fig. 1 (right side in the figure). Is preferably provided. The number of gas inlets 25 or the number of outlets can be selected as appropriate depending on the scale of the incinerator, dog, application, and the like.
また、 ガス吹き込み口 2 5は、 図 1に示すように、 燃焼開始領域から主燃焼領域の各 領域における燃焼室高さの 5 0 %を超えない高さ位置に、 より好ましくは燃焼室高さの 4 0 %を超えない高さ位置、 具体的には火格子上の廃棄物層表面から鉛直上方に 0 . 2 〜1 . 5 mの範囲内の高さ位置に、 又は火格子面から鉛直上方に 0 . 2 π!〜 2 . 5 mの 範囲内の高さ位置に少なくとも一対のガス吹き出し口を対向させて設けることが好まし い。 これにより、 燃焼室内の廃棄物層直上において、 ガス吹き込み口 2 5から吹き込ま れた高温ガスによって保炎効果が現われるため、 炉内の廃棄物層直上に高温領域 (火 炎) を定在させることができる。 よって、 廃棄物の熱分解が効率的に行われると共に、 高温領域が天井から遠くなるので、 天井の焼損程度を軽減することができる。 なお、 前 記燃焼室高さとは、 火格子の各部において、 主燃焼が行われる空間の高さであって、 火 格子から燃焼室天井までの高さをいう。 図 1においては、 燃焼室 3の両側面に対向して少なくとも一対のガス吹き込み口 2 5 を設け、 ここから高温ガスを吹き込んでいる。 ここで、 ガス吹き込み口 2 5は上述した ように、 ガスの吹き込み方向が水平、 又は下向きとなるように設けることが好ましい。 廃棄物から発生する可燃性ガスは、 通常上向きに流れる。 よって、 高温ガスの吹き込 み方向が上向きであると、 可燃性ガスと高温ガスの流れが同じ方向の速度成分を持つこ とになり、 ガスの流れをせき止める効果が小さくなり、 高温ガス吹き込みの効果が低減 する。 これに対し、 高温ガスの吹き込み方向が水平あるいは下向きであると、 上昇する 可燃性ガスと高温ガスとのよどみ領域が形成され、 ここでのガスの実質滞留時間が増加 することにより、 可燃性ガスの反応量力 曽加すると共に火炎が引き延ばされるため、 N O xの発生量が低下する。 このような作用を促す意味では、 ガス吹き出し口は下向けに 設けることが好ましいが、 あまり角度を付けすぎると、 燃焼室 3の幅方向全体に高温ガ スが届かなくなると共に、 炉壁近傍に局所高温領域が形成され、 クリン力の形成ゃ炉壁 の焼損を助長する。 よって角度は下向き 1 0〜2 0 ° の範囲とすることが特に好ましい。 なお、 一般に焼却炉の燃焼におけるダイォキシン類などの有害物質を低減する要因は 3 Tといわれている。 これらは、 温度 (Temperature) 、 攪袢 (Turbulence) 、 滞留時間 (Time)であるが、 特に、 高温ガスを高速で吹き込むことにより、 高温ガスの噴流が周囲 のガスを巻き込むため攪袢 (Turbulence) と滞留時間 (Time)を向上させることができ、 焼却炉内の空間温度をより均一化することができる。 Further, as shown in FIG. 1, the gas injection port 25 is located at a position not exceeding 50% of the height of the combustion chamber in each region of the main combustion region from the combustion start region, more preferably, the height of the combustion chamber. At a height not exceeding 40% of the grate, specifically at a height within the range of 0.2 to 1.5 m vertically above the surface of the waste layer on the grate, or vertically from the grate surface 0.2 π upward! It is preferable to provide at least a pair of gas outlets facing each other at a height within a range of 2.5 m. As a result, a flame stabilizing effect is exhibited by the high-temperature gas blown from the gas injection port 25 just above the waste layer in the combustion chamber, so that a high-temperature region (flame) is kept just above the waste layer in the furnace. Can be. Therefore, thermal decomposition of waste is efficiently performed, and the high-temperature region is far from the ceiling, so that the degree of burning of the ceiling can be reduced. The height of the combustion chamber is the height of the space where the main combustion takes place in each part of the grate, and refers to the height from the grate to the ceiling of the combustion chamber. In FIG. 1, at least a pair of gas injection ports 25 are provided opposite to both side surfaces of the combustion chamber 3, and high-temperature gas is injected from the gas injection ports 25. Here, as described above, the gas blowing port 25 is preferably provided so that the gas blowing direction is horizontal or downward. Combustible gases generated from waste usually flow upward. Therefore, if the direction of hot gas injection is upward, the flow of the combustible gas and the flow of the hot gas have the same velocity component in the same direction, and the effect of damping the gas flow is reduced. The effect is reduced. On the other hand, if the hot gas is blown in the horizontal or downward direction, a stagnation area between the flammable gas and the high-temperature gas that rises is formed, and the substantial residence time of the gas here increases. The reaction capacity of the flame increases and the flame is extended, reducing the amount of NO x generated. In order to promote such an effect, it is preferable to provide the gas outlet downward.However, if the angle is too large, the high-temperature gas will not reach the entire width of the combustion chamber 3 and will be locally located near the furnace wall. A high-temperature region is formed, and the formation of a cleaning force promotes burnout of the furnace wall. Therefore, it is particularly preferable that the angle is in the range of 10 to 20 ° downward. The factor that reduces harmful substances such as dioxins in incinerator combustion is generally 3 T. These are temperature (Temperature), stirring (Turbulence), and residence time (Time). In particular, when high-temperature gas is blown at high speed, the hot gas jet entrains the surrounding gas. And the residence time (Time) can be improved, and the space temperature in the incinerator can be made more uniform.
なお、 前記高温ガスの燃焼室 3内への吹き込みは燃焼室 3の片側側面からのみ行うよ うにしてもよい。 さらに、 燃焼室 3の側面からではなく、 中間天井、 又は天井から吹き 込むようにしてもよい。 但し、 いずれの場合にも、 燃焼室の天井付近でのクリン力生成 や炉材の焼損を防止するための注意が必要である。  The high-temperature gas may be blown into the combustion chamber 3 only from one side surface of the combustion chamber 3. Further, the air may be blown not from the side of the combustion chamber 3 but from the intermediate ceiling or the ceiling. However, in any case, care must be taken to prevent the generation of clean force near the ceiling of the combustion chamber and the burnout of furnace materials.
また、 前記ガス吹き込み口 2 5から吹き込まれる高温ガスは、 少なくとも 1 0 m/ s 以上の吹き込み速度で燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に 吹き込むことが好ましい。 1 O m/ s以上の吹き込み速度とするのは、 炉内における平 均の空塔速度 (ma x l mZs程度) の 1 0倍以上の相対速度を確保するためである。 なお、 前記高温ガスの吹き込み速度は、 例えば、 返送排ガスの混合割合を調整すること により行われる。 これにより、 炉内の廃棄物層直上付近に安定なよどみ領域を形成させることができ、 安定した燃焼が行われ、 C O , N O x、 ダイォキシン類等の有害物質の発生を抑制する と共に煤の生成を抑制することができる。 このため、 焼却炉全体に吹き込む空気の量を 減少させ、 低空気比燃焼を行うことができる。 ' Further, it is preferable that the high-temperature gas blown from the gas blow-in port 25 be blown into an arbitrary region between the combustion start region and the main combustion region in the combustion chamber at a blowing speed of at least 10 m / s. The blowing speed of 1 O m / s or more is to ensure a relative speed of at least 10 times the average superficial velocity in the furnace (about max mZs). The blowing speed of the high-temperature gas is determined by, for example, adjusting the mixing ratio of the returned exhaust gas. As a result, a stable stagnation region can be formed just above the waste layer in the furnace, stable combustion is performed, and the generation of harmful substances such as CO, NOx, and dioxins is suppressed, and soot is generated. Can be suppressed. For this reason, the amount of air blown into the entire incinerator can be reduced, and low air ratio combustion can be performed. '
また、 燃焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度が、 後燃焼領域 を経由した一次燃焼排ガスの温度より高くなるように、 複数設置された吹き込みノズル から吹き込まれる高温ガスの吹き込み流量を調整することが好ましい。 ここで、 焼却炉 の燃焼室内での燃焼を一次燃焼とよび、 前記燃焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一 次燃焼排ガスとは、 図 1において、 副煙道 2 1を通過するガスをいい、 前記後燃焼領域 を経由した一次燃焼排ガスとは、 図 1において、 主煙道 2 0を通過するガスをいう。 ' 燃焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度が後燃焼領域を経由し た一次燃焼排ガスの温度より高くなるような燃焼状態とすることにより、 燃焼開始領域 又は主燃焼領域での廃棄物の熱分解が促進され、 二次燃焼領域への可燃性ガスの供給が 促進される。 また、 酸素含有量の多い後燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度を下 げることで一次燃焼領域又は二次燃焼領域での急激な燃焼を抑制し低 N 0 X化を図るこ とが可能となる。  In addition, the flow rate of high-temperature gas blown from multiple blowing nozzles installed so that the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the combustion start area or the main combustion area becomes higher than the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion area. Is preferably adjusted. Here, the combustion in the combustion chamber of the incinerator is called primary combustion, and the primary combustion exhaust gas that has passed through the combustion start area or the main combustion area refers to the gas that passes through the auxiliary flue 21 in FIG. The primary combustion exhaust gas that has passed through the post-combustion region refers to a gas that passes through the main flue 20 in FIG. '' By making the combustion state such that the temperature of the primary flue gas that has passed through the combustion start area or the main combustion area is higher than the temperature of the primary flue gas that has passed through the post-combustion area, Thermal decomposition of waste is promoted, and supply of combustible gas to the secondary combustion zone is promoted. In addition, by lowering the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion region having a high oxygen content, rapid combustion in the primary combustion region or the secondary combustion region can be suppressed, and low NOx can be achieved. It becomes possible.
ここで、 前記燃焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度、 及び後 燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度は、 8 0 0〜 1 0 5 0 °Cの範囲内となるよう に調整することが好ましい。 前記燃焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガ スの温度が 1 0 5 0 °Cを超えると炉内におけるクリン力の生成が助長される。 また、 前 記後燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度が 8 0 0 °C未満となると二次燃焼領域の 温度が低下し燃焼が不十分となり、 C Oが増加する。  Here, the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the combustion start region or the main combustion region, and the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion region are within a range of 800 to 150 ° C. It is preferred to adjust to. When the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the combustion start region or the main combustion region exceeds 150 ° C., the generation of the cleaning force in the furnace is promoted. Further, when the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion region falls below 800 ° C., the temperature of the secondary combustion region decreases, combustion becomes insufficient, and CO increases.
前記一次燃焼排ガスガス温度の調節は、 複数設置された吹き込みノズルから吹き込ま れる高温ガス及び/又は循環排ガスの吹き込み流量を調整することにより行われる。 燃 焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度を上げるときは、 この領域 に供給される高温ガスの流量を増力 []、 循環排ガスの流量を減少させることにより調整す る。 また、 一次燃焼排ガスの温度を下げるときは、 この領域に供給される高温ガスの流 量を減少、 循環排ガスの流量を増加させることにより調整する。 前記後燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度調整も同様に行われる。 The primary combustion exhaust gas temperature is adjusted by adjusting the flow rate of the high-temperature gas and / or the circulating exhaust gas blown from a plurality of blowing nozzles. When raising the temperature of the primary flue gas through the combustion start zone or the main combustion zone, the flow rate of the hot gas supplied to this zone is increased by increasing the flow rate [] and decreasing the flow rate of the circulating exhaust gas. In addition, when lowering the temperature of the primary combustion exhaust gas, the flow rate of the high-temperature gas supplied to this region is reduced and the flow rate of the circulating exhaust gas is increased. The temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion region is adjusted in the same manner.
また、 一次燃焼排ガス温度の調節は、 複数設置された吹き込みノズルから吹き込まれ る高温ガスの酸素濃度及び/又はガス温度を調整することにより行うこともできる。 燃 焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度を上げるときは、 この領域 に供給される高温ガスの酸素濃度を増加、 ガス温度を上昇させることにより調整する。 前記一次燃焼排ガスの温度を下げるときは、 この領域に供給される高温ガスの酸素濃度 を減少、 ガス温度を下降させることにより調整する。  Further, the temperature of the primary combustion exhaust gas can be adjusted by adjusting the oxygen concentration and / or the gas temperature of the high-temperature gas blown from a plurality of blowing nozzles. When raising the temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the combustion start area or the main combustion area, the oxygen concentration of the high-temperature gas supplied to this area is increased and the gas temperature is adjusted. When lowering the temperature of the primary combustion exhaust gas, adjustment is made by decreasing the oxygen concentration of the high-temperature gas supplied to this region and lowering the gas temperature.
前記後燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度調整も同様に行われる。  The temperature of the primary combustion exhaust gas passing through the post-combustion region is adjusted in the same manner.
ここで、 前記複数設置された吹き込みノズルから吹き込まれる高温ガスの酸素濃度の 調整は、 5〜 1 8 %の範囲で行うことが好ましい。 一次燃焼領域又は二次燃焼領域にお ける燃焼の自己維持及び温度調節の制御性を確保するためである。  Here, it is preferable that the adjustment of the oxygen concentration of the high-temperature gas blown from the plurality of blow nozzles is performed in a range of 5 to 18%. This is to ensure self-maintenance of combustion and controllability of temperature adjustment in the primary combustion region or the secondary combustion region.
また、 前記複数設置された吹き込みノズルから吹き込まれる高温ガスの温度は、 3 0 0 ~ 6 0 0 °Cの範囲とすることが好ましい。 3 0 0 °C未満のガスを吹き込むと、 炉内の 温度が低下し、 燃焼が不安定となり、 C Oが増加する。 6 0 0 °Cを超えるガスを吹き込 むと炉内におけるクリン力の生成が助長される他、 高温化に見合った経済的効果がない。 高温ガスの^を 3 0 0 - 6 0 0 °Cの範囲とすることにより、 炉内の廃棄物層直上付近 に流体力学的に安定なよどみ領域が形成され安定した燃焼が行われる。  The temperature of the high-temperature gas blown from the plurality of blowing nozzles is preferably in the range of 300 to 600 ° C. Injecting gas below 300 ° C lowers the furnace temperature, making combustion unstable and increasing CO. Blowing a gas exceeding 600 ° C promotes the production of clinking power in the furnace, and has no economic effect commensurate with high temperature. By setting the high-temperature gas to a temperature range of 300 to 600 ° C, a hydrodynamically stable stagnation region is formed just above the waste layer in the furnace, and stable combustion is performed.
[焼却炉から排出された排出ガスを少なくとも一部に含む循環排ガスの吹き込み] 前記焼却炉から排出された排出ガス又は空気を少なくとも一部に含む循環排ガスは、 燃焼室 3内の前記高温ガスの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き込まれ る。 なお、 前記ガス流れ方向下流側とは、 炉内のガス流れ方向に対して下流側を意味す る。 また、 前記ガスとは、 主に燃焼室内で発生する可燃性ガス及び燃焼排ガスを意味す 。  [Injection of circulating exhaust gas containing at least a part of the exhaust gas discharged from the incinerator] The circulating exhaust gas containing at least a part of the exhaust gas or the air discharged from the incinerator is a part of the high-temperature gas in the combustion chamber 3. It is blown above the blowing position or downstream in the gas flow direction. The downstream side in the gas flow direction means a downstream side with respect to the gas flow direction in the furnace. Further, the gas means flammable gas and combustion exhaust gas mainly generated in the combustion chamber.
ここで、 前記焼却炉から排出された排出ガスを少なくとも一部に含む循環排ガスとし ては、 図 1に示すように、 例えば、 焼却炉 3 0から排出され第一の除麈装置 1 8を通過 した後の排ガスの一部を抜き出したガス (ガス温度: 1 5 0〜 2 0 0 °C程度、 酸素濃 度: 4〜 8 %程度) 、 或いは、 第二の除塵装置 1 9を通過した後の排ガスの一部を抜き 出したガス (ガス温度: 1 5 0〜 1 9 0 °C程度、 酸素濃度: 4〜 8 %程度) を用いるこ とができる。 また、 前記循環排ガスは、 焼却炉 3 0から排出された排出ガスをそのまま 用いても良く、 空気を混合したものであっても良い。 Here, as the circulating exhaust gas containing at least a part of the exhaust gas discharged from the incinerator, for example, as shown in FIG. 1, for example, it is discharged from the incinerator 30 and passes through the first dust removal device 18 Gas (gas temperature: about 150 to 200 ° C, oxygen concentration: about 4 to 8%) or after passing through the second dust remover 19 Gas (gas temperature: about 150 to 190 ° C, oxygen concentration: about 4 to 8%) Can be. Further, as the circulating exhaust gas, the exhaust gas discharged from the incinerator 30 may be used as it is, or may be a mixture of air.
前記排出ガスに空気を混合する場合、 混合する空気を駆動流とするェゼクタを用いて 排出ガスを吸弓 Iしながら混合して、 燃焼室 3内の後燃焼領域に吹き込むようにしてもよ い。 このようにすれば、 排ガスを抜き出すためのプロヮが必要でないので、 装置構成が 簡単になると共に、 排ガス中に含まれる腐食性ガス等によるトラブルを軽減することが 可能となる。  When air is mixed with the exhaust gas, the exhaust gas may be mixed while absorbing the bow I using an ejector that uses the air to be mixed as a driving flow, and may be blown into the post-combustion region in the combustion chamber 3. . This eliminates the need for a probe for extracting exhaust gas, which simplifies the device configuration and reduces troubles caused by corrosive gas contained in the exhaust gas.
前記循環排ガスを前記高温ガスの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き 込むことにより、 燃焼室 3内の高温ガスの吹き込みによつて安定化された燃焼領域の上 方又はガス流れ方向下流側の火炎温度を低下させ、 広範囲に及ぶ高温領域の発生を防止 して、 N〇xの発生をより効果的に抑制する。 さらに、 低酸素濃度 (4 ~ 8 %程度) の 循璟排ガスを吹き込むことにより、 前記高温ガスの吹き込み位置の上方又はガス流れ方 向下流側領域を還元雰囲気に近づけ、 N O Xの発生を抑制する。  By blowing the circulating exhaust gas above the hot gas blowing position or downstream in the gas flow direction, the combustion region stabilized by the blowing of the hot gas in the combustion chamber 3 or downstream in the gas flow direction is blown. Lowers the flame temperature on the side, prevents the generation of a wide range of high-temperature areas, and more effectively suppresses the generation of N〇x. Furthermore, by blowing the circulating exhaust gas with a low oxygen concentration (about 4 to 8%), the area above the hot gas blowing position or the downstream side in the gas flow direction is brought closer to the reducing atmosphere, and the generation of NOx is suppressed.
ここでは、 高温ガスの吹込みによつて形成されたガスのよどみ領域の上方又はガス流 れ方向下流側領域に前記循環排ガスを吹込むことで、 よどみ領域の上方又はガス流れ方 向下流側における局所高温領域の発生を抑制、 つまり温度分布を平均化し、 さらに、 当 該領域での攪拌を促進させることで酸素濃度分布の平均化を図ることで、 さらに優れた 低 N O x化を達成することが可能となる。  Here, the circulating exhaust gas is blown into a region above the gas stagnation region or a region downstream in the gas flow direction formed by the injection of the high-temperature gas, so that the gas is scattered above the stagnation region or downstream in the gas flow direction. Suppressing the occurrence of local high-temperature regions, that is, averaging the temperature distribution, and further promoting agitation in the region to average the oxygen concentration distribution, thereby achieving even better reduction of NOx Becomes possible.
また、 前記高温ガスの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側領域に循環排ガス を吹き込むための循環排ガス吹き込み口 2 7は、 高温ガス吹き込み口 2 5の上方又はガ ス流れ方向下流側 (図 1の場合直上) に、 燃焼室高さの 1 0 %程度の距離を離して設置 することが好ましい。 安定したよどみ領域の形成及び局所高温領域の発生の抑制を効果 的に行うことにより、 N Oxの発生をより顕著に抑制するためである。  In addition, the circulating exhaust gas inlet 27 for injecting the circulating exhaust gas above the high-temperature gas blowing position or in the downstream region in the gas flow direction is located above the high-temperature gas blowing port 25 or downstream in the gas flow direction (FIG. 1). In the case just above), it is preferable to install them at a distance of about 10% of the height of the combustion chamber. This is because the generation of NOx is more remarkably suppressed by effectively forming a stable stagnation region and suppressing the generation of a local high-temperature region.
但し、 循環排ガス吹き込み口 2 7と高温ガス吹き込み口 2 5とを 1枚の隔壁で分離し た一体型の吹き込み口とすることもできる。 この場合、 前記の場合と比較して NO xの 発生抑制効果はわずかに劣るものの、 施工費は一体型の吹き込み口の方が低減でき、 ま た、 スペースの確保の面でも有利である。  However, a circulating exhaust gas inlet 27 and a high-temperature gas inlet 25 can be formed as an integrated inlet separated by a single partition. In this case, although the effect of suppressing the generation of NOx is slightly inferior to the case described above, the construction cost can be reduced by using the integrated blow-in port, and it is advantageous in terms of securing space.
なお、 前記循環排ガス吹き込み口 2 7は、 高'温ガスの吹込みによって形成されたガス のよどみ領域の上方又はガス流れ方向下流側領域のガス温度分布及び酸素濃度分布を平 均化するのが目的であるため、 少なくとも一対を対向させ或いはガスの吹き込み方向が 水平又は下向きとなるように設ける必要はない。 The circulating exhaust gas inlet 27 is a gas formed by blowing a high-temperature gas. The purpose is to equalize the gas temperature distribution and oxygen concentration distribution above the stagnation region or in the downstream region in the gas flow direction, so that at least one pair faces each other or the gas blowing direction is horizontal or downward. No need to provide.
[ίΐ拌用ガスの吹き込み]  [Blowing of stirring gas]
空気、 循環排ガス、 又は、 空気と循環排ガスとの混合ガスのいずれかからなる攪拌用 ガスが二次燃焼領域に吹き込まれる。  A stirring gas consisting of air, circulating exhaust gas, or a mixed gas of air and circulating exhaust gas is blown into the secondary combustion region.
ここで、 前記攪拌用ガスの吹き込み口 3 1は、 二次燃焼領域 1 7内に旋回流が生じる 方向にガスを吹き込めるように 1又は複数設置することが好ましい。 ガスを二次燃焼領 域 1 7内に旋回吹き込みすることにより、 二次燃焼領域 1 7内のガス温度及び酸素濃度 分布を平均化でき、 局所高温領域の発生を抑制し、 さらなる低 N O x化を図ることが可 能となる。 さらに、 可燃成分と酸素との混合が促進されるため燃焼の安定性が向上し、 完全燃焼が達成できるため低 C〇化を図ることも可能となる。  Here, it is preferable that one or a plurality of the stirring gas blowing ports 31 be provided so as to blow gas in a direction in which a swirling flow is generated in the secondary combustion region 17. By swirling the gas into the secondary combustion zone 17, the gas temperature and oxygen concentration distribution in the secondary combustion zone 17 can be averaged, suppressing the generation of local high-temperature zones and further reducing NOx. Can be achieved. Furthermore, the mixing of combustible components and oxygen is promoted, so that the stability of combustion is improved, and complete combustion can be achieved, which makes it possible to reduce C〇.
前記攪拌用ガスは、 図 1に示すように、 ブロワ 5 6により供給される燃焼用二次空気 のみ、 第一の除麈装置 1 8を通過した後の排ガスの一部、 或いは、 第二の除塵装置 1 9 を通過した後の排ガスの一部を抜き出した循環排ガスのみ、 又は、 前記燃焼用二次空気 と循環排ガスを混合したガスのいずれかを用いることができる。  The stirring gas is, as shown in FIG. 1, only the combustion secondary air supplied by the blower 56, a part of the exhaust gas after passing through the first dedusting device 18, or Either only the circulating exhaust gas, which is obtained by extracting a part of the exhaust gas after passing through the dust removing device 19, or a gas obtained by mixing the secondary air for combustion with the circulating exhaust gas can be used.
ここで、 前記二次燃焼領域 1 7内のガス温度は、 8 0 0〜1 0 5 0 °Cの範囲となるよ うに、 前記循環排ガス及び/又は攪拌用ガスの流量を調整することが好ましい。 二次燃 焼領域 1 7内のガス温度が 8 0 0 °C未満となると燃焼が不十分となり、 C Oが増加する。 また、 二次燃焼領域 1 7内のガス温度が 1 0 5 0 Cを超えると二次燃焼領域 1 7内にお けるクリン力の生成が助長され、 さらに、 N O xが増加する。  Here, it is preferable to adjust the flow rate of the circulating exhaust gas and / or the stirring gas such that the gas temperature in the secondary combustion region 17 is in the range of 800 to 150 ° C. . If the gas temperature in the secondary combustion zone 17 becomes lower than 800 ° C, combustion becomes insufficient and CO increases. Further, when the gas temperature in the secondary combustion region 17 exceeds 150 ° C., the generation of the cleaning force in the secondary combustion region 17 is promoted, and the NO x increases.
前記循環排ガスの流量を低減することにより二次燃焼領域 1 7内のガス温度を上昇さ せることができ、 前記攪拌用ガスの流量を増やすことにより二次燃焼領域 1 7内のガス 温度を低下させることができる。  The gas temperature in the secondary combustion area 17 can be increased by reducing the flow rate of the circulating exhaust gas, and the gas temperature in the secondary combustion area 17 can be reduced by increasing the flow rate of the stirring gas. Can be done.
また、 前記火格子下から燃焼室 3内に吹き込まれる燃焼用一次空気により供給される 単位時間当りの酸素量 Q 1と、 前記燃焼室 3内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間 の任意の領域に吹き込まれる高温ガスにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 2と、 前記高温ガスの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き込まれる循環排ガス により供給される単位時間当りの酸素量 Q 3と、 前記二次燃焼領域に吹き込まれる攪拌 用ガスにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 4とは、 廃棄物の燃焼に必要な単位時 間当りの理論酸素量を 1とした場合に、 下式 (1) 及び (2) 、 より好ましくは下式 (3)及び (4) を満足するように吹き込むことが好ましい。 Further, the amount of oxygen Q1 per unit time supplied by the primary combustion air blown into the combustion chamber 3 from below the grate, and an arbitrary value between the combustion start area and the main combustion area in the combustion chamber 3 And the amount of oxygen Q 2 supplied per unit time by the high-temperature gas blown into the region of the above, and the circulating exhaust gas blown above the high-temperature gas blowing position or downstream in the gas flow direction. The amount of oxygen per unit time Q3 supplied by the unit and the amount of oxygen per unit time Q4 supplied by the stirring gas blown into the secondary combustion zone are the unit time required for waste combustion. Assuming that the theoretical amount of oxygen per unit is 1, it is preferable to blow the gas so as to satisfy the following expressions (1) and (2), more preferably the following expressions (3) and (4).
Q 1 : Q 2 : Q 3 : Q 4 =0.75〜: 1.20: 0.05〜0.20: 0.02〜0.20: 0.02〜(! 25 ( 1 ) 1. 2≤Q 1+Q2 + Q3 + Q4≤ 1. 5 (2) Q1: Q2: Q3: Q4 = 0.75 ~: 1.20: 0.05 ~ 0.20: 0.02 ~ 0.20: 0.02 ~ (! 25 (1) 1.2≤Q1 + Q2 + Q3 + Q4≤1.5 ( 2)
Q1 : Q2 : Q3 : Q4 =0.75〜: 1.1: 0.07〜0.15: 0.02-0.15: 0.02〜0.25 ( 3 ) 1. 25≤Q 1 +Q2+Q3+Q4≤ 1. 35 (4)  Q1: Q2: Q3: Q4 = 0.75 ~: 1.1: 0.07 ~ 0.15: 0.02-0.15: 0.02 ~ 0.25 (3) 1.25≤Q1 + Q2 + Q3 + Q4≤1.35 (4)
ここで、 前記廃棄物の燃焼に必要な単位時間当りの理論酸素量は、 燃焼室内に投入さ れる廃棄物の性状及び成分等から決定される廃棄物の単位質量当りの燃焼に必要な酸素 量 (Nm3/kg) と、 焼却炉における廃棄物の焼却速度 (kg/hr) との積 (Nm 3/ r) により決定される。 また、 前記 Q 1は、 火格子 5, 6, 7から燃焼室 3内に 供給される燃焼用一次空気により供給される単位時間当りの酸素量であり、 前記燃焼用 一次空気の流量を増減させることにより調整する。 また、 Q2は、 燃焼室 3内の燃焼開 始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹き込まれる高温ガスの流量を増減させ ることにより調整される。 また、 Q3は、 燃焼室 3内の前記高温ガスの吹き込み位置の 上方又はガス流れ方向下流側に吹き込まれる循環排ガスの流量を増減させることにより 調整される。 また、 Q4は、 二次燃焼領域に吹き込まれる攪拌用ガスの流量を増減させ ることにより調整される。 Here, the theoretical oxygen amount per unit time required for the combustion of the waste is the amount of oxygen required for the combustion per unit mass of the waste determined from the properties and components of the waste put into the combustion chamber. (Nm 3 / kg) and the incinerator waste incineration rate (kg / hr) (Nm 3 / r). Q 1 is the amount of oxygen per unit time supplied by the primary combustion air supplied from the grate 5, 6, 7 into the combustion chamber 3, and increases or decreases the flow rate of the primary combustion air. Adjust by doing. Further, Q2 is adjusted by increasing or decreasing the flow rate of the high-temperature gas blown into an arbitrary region in the combustion chamber 3 from the combustion start region to the main combustion region. Q3 is adjusted by increasing or decreasing the flow rate of the circulating exhaust gas blown above the hot gas blowing position in the combustion chamber 3 or on the downstream side in the gas flow direction. Q4 is adjusted by increasing or decreasing the flow rate of the stirring gas blown into the secondary combustion region.
なお、 以下において、 Q1+Q2+Q3+Q4を λと記載する。  In the following, Q1 + Q2 + Q3 + Q4 is described as λ.
前記 Q l, Q2, Q33 Q 4を上式の範囲とすることにより、 廃棄物焼却炉において 低酸素比燃焼 (1. 2≤ぇ≤1. 5) (すなわち、 低空気比燃焼に相当する) を行った 場合においても COや NOx等の有害ガスの発生量が低減でき、 焼却炉から排出される 排ガス総量を大幅に低減できる。 By setting the above Ql, Q2, Q3 3 Q4 to the range of the above formula, low oxygen ratio combustion (1.2 ≤ ぇ ≤1.5) in waste incinerator (that is, equivalent to low air ratio combustion) In this case, the amount of harmful gases such as CO and NOx can be reduced, and the total amount of exhaust gas discharged from the incinerator can be significantly reduced.
廃棄物の燃え残りや有害物質の発生を抑制して安定した低空気比燃焼を達成させる配 分比としては、 Q 1 : Q2 : Q3 : Q 4 =0.98: 0.10: 0.12: 0.10、 え = 1. 30を基準 とし、 炉内に投入される廃棄物の組成や性状等に基づきえを 1. 2〜1. 5の範囲で Q 1, Q2, Q3, Q 4を上記の範囲内で調整する。 0 ε · ΐ =Ύ 、ΟΖΌ: 5V0: SVO: 08'0= ¾ G5 2δ The distribution ratio that achieves stable low air ratio combustion by suppressing the generation of unburned waste and harmful substances is as follows: Q1: Q2: Q3: Q4 = 0.98: 0.10: 0.12: 0.10, etc. Adjust Q1, Q2, Q3, and Q4 within the range of 1.2 to 1.5 based on the composition and properties of the waste to be charged into the furnace based on the standard of 30 . 0 ε · ΐ = ΟΖΌ, ΟΖΌ: 5V0: SVO: 08'0 = ¾ G5 2δ
o ε ' ΐ =γ 、sro: εΐΌ: ζνο: 08Ό= ο TO ο ε ' τ =γ 、s o: SVQ: oro: os'o= o TO o ε'ΐ = γ, sro: εΐΌ: ζνο: 08Ό = ο TO οε 'τ = γ, s o: SVQ: oro: os'o = o TO
0 ε · ΐ = γ 、Ζ Ό: sro: SVO: 8ん Ό= 5 CD z τ¾0 ε · ΐ = γ, Ζ Ό: sro: SVO: 8 Ό = 5 CD z τ¾
0 ε " Τ =Υ 、 Ό: ΖΙΌ: ξΤΟ: 8ん Ό= 5 TO ο ε * τ
Figure imgf000020_0001
o i ο ε ' τ =γ ^ΓΟ: svo: svo: sfo= o z
0 ε "Τ = Υ, Ό: ΖΙΌ: ξΤΟ: 8 Ό = 5 TO ο ε * τ
Figure imgf000020_0001
oi ο ε 'τ = γ ^ ΓΟ: svo: svo: sfo = oz
0 ε ' T =Y ΟΧΌ: SVO: SIO: 06'0= o τ o o ε · ΐ =Y 、 ·ο: εοΌ: zvo: ο6·ο= ¾  0 ε 'T = Y ΟΧΌ: SVO: SIO: 06'0 = o τ o o ε · ΐ = Y, · ο: εοΌ: zvo: ο6 · ο = ¾
ο ε · τ =Υ νεΐΌ: zvo: ςνο: ο6·ο= 5 T¾ο ε · τ = Υ ν εΐΌ: zvo: ςνο: ο6 · ο = 5 T¾
0 S · Τ = Υ 、9Γ0: ZVO ZVO: 06Ό= 0 T¾0 S · Τ = Υ, 9Γ0: ZVO ZVO: 06Ό = 0 T¾
0 C " ΐ =Y 、SIO: SVO: ΟΓΟ: 06Ό= Q Ζ 5 τδ0 C "ΐ = Y, SIO: SVO: ΟΓΟ: 06Ό = Q Ζ 5 τδ
0 C ' T =Y 、8Γ0: ZVO: ΟΓΟ: 06·0= ¾ 0 C 'T = Y, 8Γ0: ZVO: ΟΓΟ: 06 · 0 = ¾
0 ε · Τ =Ύ ν50Ό: ΟΙΌ: ?0Ό: ΟΓΐ= 5 TO0 ε · Τ = Ύ ν 50Ό: ΟΙΌ:? 0Ό: ΟΓΐ = 5 TO
0 ' ΐ =Υ 、90Ό: SVO: ΠΌ: 50 = D 0 'ΐ = Υ, 90Ό: SVO: ΠΌ: 50 = D
0 ' ΐ =Y 、80Ό.: εΐΌ: ΠΌ: 0 = D g ε · τ =γ 、9ΟΌ: ΖΤΌ: zvo: scn= o z TO 0 'ΐ = Y, 80Ό .: εΐΌ: ΠΌ: 0 = D g ε · τ = γ, 9: ΖΤΌ: zvo: scn = o z TO
9 C · T =Y ν80Ό: ΟΐΌ: ZVO: 50'1= 9 C · T = Y ν 80Ό: ΟΐΌ: ZVO: 50'1 =
0 ε " Τ =Υ 、ん ΟΌ: 80Ό: ΟΐΌ: ζΟ = 5  0 ε "Τ = Υ, n ΟΌ: 80Ό: ΟΐΌ: ζΟ = 5
0 ε Ί =Ύ 、90Ό: 60Ό: ΟΙΌ: 50 = ε¾ ID 0 ε Ί = Ύ, 90 Ό: 60 ΟΙΌ: =: 50 = ε¾ ID
9 ε · Τ =Υ ΓΟ: ZVO: ΟΓΟ: 86Ό二 D εδ z δ ΐ 59 ε · Τ = Υ ΓΟ: ZVO: ΟΓΟ: 86Ό2 D εδ z δ ΐ 5
9 ε · ΐ =γ ΤΌ: εΐΌ: oro: 86·ο= ¾ 9 ε · ΐ = γ ΤΌ: εΐΌ: oro: 86 · ο = ¾
9 S ' T =Υ νΖΧΌ: 5V0: ΟΓΟ: 86·0= ¾ Z ¾ ΐ¾9 S 'T = Υ ν ΖΧΌ: 5V0: ΟΓΟ: 86 · 0 = ¾ Z ¾ ΐ¾
O S · T =Y 90Ό: ZTO: ΠΌ: 86Ό= ¾ Z 5 ΐ¾O S · T = Y 90Ό: ZTO: ΠΌ: 86Ό = ¾ Z 5
O S · ΐ = γ 、80Ό: ZVO: ZTO: 86Ό= f ¾ Z 5 τδ ο ε · ΐ = γ νοχΌ: zvo: oro: se = ε5 τδ H¾»0g3丄 ¾ ネ ωγ c c OS · ΐ = γ, 80Ό: ZVO: ZTO: 86Ό = f ¾ Z 5 τδ ο ε · · = γ ν οχΌ: zvo: oro: se = ε5 τδ H¾ »0g3 丄 ¾ ne ωγ cc
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ZCZS00/t700idf/X3d 8 9Z60/tO0Z OAV 以下、 Ql, Q2, Q3, Q 4の調整基準を説明する。 ZCZS00 / t700idf / X3d 8 9Z60 / tO0Z OAV Hereinafter, the adjustment criteria for Ql, Q2, Q3, and Q4 will be described.
[Q1の調整基準]  [Q1 adjustment standard]
通常の都市ごみ等の廃棄物を乾燥させ燃焼させるには Q 1 = 0. 9を基準とし、 灰分 の少ない廃棄物や水分の少ない廃棄物、 例えばプラスチック等を燃焼する際には、 Q 1 を 0. 75〜0. 9程度に減らし、 その代わりに Q 2を増加させる。  To dry and burn ordinary municipal waste, etc., use Q 1 = 0.9 as a standard.When burning low-ash waste or low-moisture waste, for example, plastic, etc., use Q 1 Reduce to 0.75 ~ 0.9, but increase Q2 instead.
[Q 2の調整基準]  [Q2 adjustment criteria]
通常の都市ごみ等の廃棄物を燃焼させるには Q 2 = 0. 1を基準とし、 灰分や水分が 少なく可燃分が大部分である廃棄物、 例えばプラスチック等、 或いは、 揮発分の大きい 廃棄物を燃焼させる場合には、 Q 2を増加させる。 Q 2が少ないと、 上述の高温ガス吹 き込みの効果が十分に得られない。 なお、 上記範囲を超えて Q 2を増加させると、 低空 気比燃焼が達成できず、 高温ガスを発生させるための燃料代が嵩むと共に、 燃焼室内の 温度が過大となり、 内壁にクリン力が生成したり、 NOxが増加する。  To burn ordinary municipal solid waste, etc., based on Q 2 = 0.1, waste containing little ash or moisture and mostly flammable, such as plastic, or waste with high volatile content When burning, increase Q 2. If Q2 is small, the effect of high-temperature gas injection described above cannot be sufficiently obtained. If Q2 is increased beyond the above range, low air-fuel ratio combustion cannot be achieved, the fuel cost for generating high-temperature gas will increase, and the temperature inside the combustion chamber will become excessive, resulting in the generation of a cleaning force on the inner wall. Or NOx increases.
[Q3, Q 4の調整基準]  [Q3, Q4 adjustment criteria]
まず、 廃棄物焼却炉の標準操業基準として、 上記基準に基づき、 廃棄物の組成や性状 等を考慮して Q 1及び Q 2を決定し、 次いで Q 3及び Q 4の標準値を設定する。  First, as standard operating standards for waste incinerators, Q1 and Q2 are determined based on the above standards, taking into account the composition and properties of the waste, and then the standard values for Q3 and Q4 are set.
ここで、 Q 3の値を調整することで燃焼室内での燃焼状態を調整し、 Q 4の値を調整 することで二次燃焼領域内での燃焼状態を調整する。 Q3は、 Q3 = 0. 12を基準と し、 0. 02〜0. 2の範囲で調整する。 Q4は、 Q4 = 0. 18を基準とし、 0. 0 2〜0. 25の範囲で調整する。 Q3+Q4は、 Q3+Q4 = 0. 3を基準とし、 0. 15-0. 4の範囲で調整するものとする。  Here, the combustion state in the combustion chamber is adjusted by adjusting the value of Q3, and the combustion state in the secondary combustion region is adjusted by adjusting the value of Q4. Q3 is adjusted within the range of 0.02 to 0.2 with reference to Q3 = 0.12. Q4 is adjusted in the range of 0.02 to 0.25 based on Q4 = 0.18. Q3 + Q4 shall be adjusted in the range of 0.15-0.4 with reference to Q3 + Q4 = 0.3.
廃棄物焼却炉の実際の操業では標準操業基準で操業していても、 焼却炉内の燃焼状況 が変化し排出される排ガス中の有害物質量が変動することがある。 そこで、 前記決定し た Q 1及び Q 2の値は維持したまま、 廃棄物焼却炉内の状況を監視する因子に基づいて Q3、 Q4、 又は、 Q 3と Q 4とを合計した値の内のいずれかを調節する。 このような 燃焼制御方法をとることにより、 焼却炉内の燃焼状況が変化しても、 燃焼を安定して行 うように調整でき、 最終的に廃棄物焼却炉から排出される排ガス中の有害物質量を制御 しゃすくなり、 さらに、 焼却炉の燃焼制御系を簡単にすることができる。  In actual operation of waste incinerators, even when operating according to the standard operating standards, the combustion situation inside the incinerator may change and the amount of harmful substances in the exhaust gas discharged may fluctuate. Therefore, while maintaining the values of Q1 and Q2 determined above, based on the factors monitoring the situation inside the waste incinerator, Q3, Q4, or the sum of Q3 and Q4 Adjust any of By adopting such a combustion control method, even if the combustion situation in the incinerator changes, it is possible to adjust the combustion so as to stably perform combustion, and finally, the harmful effect in the exhaust gas discharged from the waste incinerator The amount of substances can be controlled, and the combustion control system of the incinerator can be simplified.
ここで、 前記廃棄物焼却炉内の状況を監視する因子としては、 例えば、 燃焼室 3内で 発生した可燃性ガスと燃焼ガスの二次燃焼を行う二次燃焼領域 1 7出口近傍における、 ガス温度、 ガス中 0 2濃度、 ガス中 C〇濃度、 ガス中 N O x濃度のいずれか一つ以上と することが好ましい。 前記監視因子の具体的な組み合わせとしては、 例えば、 (1 ) ガ ス温度、 (2 ) ガス中 0 2濃度、 (3 ) ガス温度とガス中 02濃度、 (4 ) ガス温度と ガス中 C O濃度、 (5 ) ガス中 N 0 X濃度とガス温度、 (6 ) ガス中 N 0 X濃度とガス 中 C O濃度、 を用いることができる。 Here, factors for monitoring the situation in the waste incinerator include, for example, in the combustion chamber 3 In the secondary combustion zone 1 7 near the outlet to perform secondary combustion of the generated combustible gas with the combustion gases, gas temperature, 0 2 concentration in the gas, gas C_〇 concentration, any one or more of the NO x concentration in the gas It is preferable that The specific combination of monitoring agents, for example, (1) gas temperature, (2) 0 2 concentration in the gas, (3) gas temperature and 0 2 concentration in the gas, (4) gas temperature and gas CO Concentration, (5) gas N 0 X concentration and gas temperature, and (6) gas N 0 X concentration and gas CO concentration can be used.
また、 前記 Q 3を調節する方法としては、 燃焼室 3内の後燃焼領域に吹き込まれる循 環排ガスが焼却炉から排出された排ガスのみからなる場合には、 前記排ガスの流量を調 節することにより行われ、 前記循環排ガスが、 例えば、 焼却炉から排出された排ガスと 空気との混合ガスである場合には、 この混合される空気量を調節することにより行うこ とができる。  In addition, as a method for adjusting the Q3, when the circulating exhaust gas blown into the post-combustion region in the combustion chamber 3 consists only of the exhaust gas discharged from the incinerator, the flow rate of the exhaust gas is adjusted. When the circulating exhaust gas is, for example, a mixed gas of the exhaust gas discharged from an incinerator and air, the circulating exhaust gas can be adjusted by adjusting the amount of the mixed air.
図 2に、 Q 3の調節方法として、 排ガスに混合される空気量を調節する場合における 調節手段 2 6の概略構成の一例を示す。 図 2に示す調節手段 2 6は、 第一の除麈装置 1 8を通過した後の排ガスの一部、 或いは、 第二の除塵装置 1 9を通過した後の排ガスの 一部を抜き出し、 ブロワ 5 2を介して燃焼室 3の高温ガスの吹き込み位置の上方又はガ ス流れ方向下流側に設けた循環排ガス吹き込み口 2 7から循環排ガスを吹き込むための 配管 2 8の途中に設けられる。 前記調節手段 2 6は、 排ガスと空気を混合するためのガ ス混合装置 5 0と、 前記ガス混合装置 5 0に空気を供給するための空気供給配管 5 1と、 前記ガス混合装置 5 0に供給する空気量を制御するための空気量制御装置 5 8とを有す る。  FIG. 2 shows an example of a schematic configuration of the adjusting means 26 when adjusting the amount of air mixed with the exhaust gas as an adjusting method of Q3. The adjusting means 26 shown in FIG. 2 extracts a part of the exhaust gas after passing through the first dust removal device 18 or a part of the exhaust gas after passing through the second dust removal device 19, and It is provided in the middle of a pipe 28 for blowing the circulating exhaust gas from a circulating exhaust gas inlet 27 provided above the high-temperature gas blowing position of the combustion chamber 3 or downstream in the gas flow direction via the fin 2. The adjusting means 26 includes a gas mixing device 50 for mixing exhaust gas and air, an air supply pipe 51 for supplying air to the gas mixing device 50, and a gas mixing device 50. An air amount control device 58 for controlling the amount of air to be supplied.
前記空気供給配管 5 1には、 空気を取り込むためのブロワ 5 6と、 ガス混合装置 5 0 に供給する空気量を調節する流量調節弁 5 4とが備えられている。 また、 前記空気量制 御装置 5 8は、 前記監視因子を計測する計測手段 5 9からの計測信号に基づき排ガスに 混合する空気量を決定し、 その空気量となるように前記流量調節弁 5 4を制御する。 なお、 前記高温ガスの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き込まれる循 環排ガスが焼却炉から排出された排ガスのみからなる場合には、 前記配管 2 8の途中に 設けられたダンパの開度を制御することにより循環排ガス流量の調節が行われる o  The air supply pipe 51 is provided with a blower 56 for taking in air, and a flow control valve 54 for adjusting the amount of air supplied to the gas mixing device 50. Further, the air amount control device 58 determines the amount of air to be mixed with the exhaust gas based on the measurement signal from the measuring means 59 for measuring the monitoring factor, and the flow control valve 5 Control 4 In the case where the circulating exhaust gas blown above the high-temperature gas blowing position or downstream in the gas flow direction consists only of the exhaust gas discharged from the incinerator, the damper provided in the middle of the pipe 28 is opened. The flow rate of the circulating exhaust gas is adjusted by controlling the degree o
また、 前記 Q 4を調節する方法としては、 二次燃焼領域に吹き込まれる攪拌用ガスが 空気のみ或いは循璟排ガスのみからなる場合には、 前記空気或いは循環排ガスの流量を 調節することにより行われる。 前記攪拌用ガスが空気と循環排ガスとの混合ガスである 場合には、 この混合される空気量或いは循環排ガス量を調節することにより行うことが できる。 In addition, as a method of adjusting the Q4, a stirring gas blown into the secondary combustion region is used. When only air or circulating exhaust gas is used, the adjustment is performed by adjusting the flow rate of the air or circulating exhaust gas. When the stirring gas is a mixed gas of air and circulating exhaust gas, the mixing can be performed by adjusting the amount of air to be mixed or the amount of circulating exhaust gas.
表 1及び表 2に実際の廃棄物焼却炉における Q 3、 Q4、 又は、 Q3と Q4とを合計 した値の調節方法の一例を示す。 監視因子が基準値から変動した場合における排ガス中 における有害物質量の変動と、 Q3、 Q4、 又は、 Q 3と Q4とを合計した値をどのよ うに調節するのかを示している。  Tables 1 and 2 show an example of how to adjust Q3, Q4, or the sum of Q3 and Q4 in an actual waste incinerator. It shows how to adjust the fluctuation of the amount of harmful substances in the exhaust gas when the monitoring factor fluctuates from the reference value and the value of Q3, Q4, or the sum of Q3 and Q4.
なお、 前記攪袢用ガスは、 二次燃焼領域 17入口近傍の側壁から、 水平面上で後燃焼 領域内の雰囲気ガスの流れに対向する方向に旋回流を形成するように吹き込む。  The stirring gas is blown from the side wall near the inlet of the secondary combustion region 17 so as to form a swirling flow on a horizontal plane in a direction opposite to the flow of the atmospheric gas in the post-combustion region.
ここで、 前記廃棄物焼却炉内の状況を監視する因子である二次燃焼領域 17出口近傍 でのガス温度、 ガス中 02濃度、 ガス中 C〇濃度、 ガス中 NOx濃度のそれそれの基準 値、 及び、 その計測手段は以下に示すとおりである。 ガス温度: 950± 50°C Here, the waste status of the incinerator is a factor to monitor secondary combustion zone 17 the gas temperature at the exit near 0 2 concentration in the gas, gas C_〇 concentration of the NO x concentration in the gas that it The reference values and the measurement methods are as follows. Gas temperature: 950 ± 50 ° C
ガス中 02濃度: 5. 5±0. 5% Gas 0 2 concentration:. 5. 5 ± 0 5%
ガス中 C 0濃度:平均 30 p pm以下 C 0 concentration in gas: 30 p pm or less on average
(瞬間値が 10 Oppmを超えないように制御)  (Control so that the instantaneous value does not exceed 10 Oppm)
ガス中 NOx濃度: 10 Oppm以下 Gas concentration of NO x: 10 Oppm less
[計測手段]  [Measurement means]
ガス温度:温度センサ (熱電対、 放射温度計) Gas temperature: Temperature sensor (thermocouple, radiation thermometer)
ガス中 02濃度:酸素濃度計 Gas 0 2 concentration: oxygen concentration meter
ガス中 CO濃度: CO濃度計 CO concentration in gas: CO concentration meter
ガス中 NOx濃度: NOx濃度計 【表 1】 Gas in the NO x concentration: NO x concentration meter 【table 1】
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0001
【表 2】 [Table 2]
Figure imgf000024_0002
焼却炉内で廃棄物と熱分解によって発生する可燃性ガスを適正な酸素濃度や温度等の 範囲内で燃焼させた場合に、 C0 N0x DXN (ダイォキシン類) 等の有害物質の 発生が最も抑制される。
Figure imgf000024_0002
When combustible gas generated by waste and pyrolysis in an incinerator is burned within the range of appropriate oxygen concentration and temperature, the generation of harmful substances such as C0N0x DXN (dioxins) is minimized. You.
表 1において、 二次燃焼領域 17出口近傍でのガス温度が高い場合 ( (1) の場合) は、 燃焼室での燃焼が抑制され、 その結果二次燃焼領域での燃焼が急激に行われるため ガス温度が上昇していると考えられる。 この場合、 焼却炉から排出される CO濃度及び DXN濃度は減少するか変化が無いが NOx濃度は増加する。 そのため、 Q 3のみを調 整する場合は、 Q 3を増加させて燃焼室内への酸素の供給量を増加し、 燃焼室内での燃 焼を活発に行うようにして二次燃焼領域での燃焼を適正化させる。 Q 4のみを調整する 場合は、 Q 4を減少させ、 二次燃焼領域への酸素の供給量を減少させて二次燃焼領域で の燃焼を適正に行うようにする。 Q 3 +Q 4の合計値を調整する場合は、 Q 3を増加さ せ、 Q4を減少させて、 Q3 + Q4の合計値は増加させるか変化無しで燃焼室及び二次 燃焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 In Table 1, when the gas temperature near the outlet of the secondary combustion zone 17 is high (case (1)), combustion in the combustion chamber is suppressed, and as a result, combustion in the secondary combustion zone occurs rapidly. Therefore, the gas temperature is considered to be rising. In this case, the CO and DXN concentrations emitted from the incinerator decrease or remain unchanged, but the NOx concentration increases. Therefore, when adjusting only Q3, increase Q3 to increase the amount of oxygen supplied to the combustion chamber, and actively perform combustion in the combustion chamber to perform combustion in the secondary combustion area. To optimize. When only Q4 is adjusted, decrease Q4 and reduce the amount of oxygen supplied to the secondary combustion region so that combustion in the secondary combustion region is performed properly. To adjust the total value of Q3 + Q4, increase Q3 Then, decrease Q4 and increase the total value of Q3 + Q4, or make the combustion in the combustion chamber and the secondary combustion zone properly without change.
二次燃焼領域 17出口近傍でのガス中 02濃度が高い場合 ( (2) の場合) は、 焼却 炉から排出される CO濃度及び DXN濃度は減少するか変化は無いが、 NOx濃度は増 加する。 そのため、 Q 3のみを調整する場合は、 Q 3を増加させて燃焼室内への酸素の 供給量を増加し、 燃焼室での燃焼を活発に行うようにして酸素の消費量を増加させる。 Q 4のみを調整する場合は、 Q 4を減少させ、 二次燃焼領域への酸素の供給量を減少さ せて二次燃焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 Q 3 +Q 4の合計値を調整する場 合は、 Q 3を増加させ、 Q 4を減少させて、 Q 3 +Q 4の合計値は増加させるか変ィ匕無 しで燃焼室及び二次燃焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 Secondary combustion region 17 when the gas 0 2 concentration at the outlet near the high (in the case of (2)) is, CO concentration and DXN concentration is discharged from the incinerator is any change is not reduced, NOx concentration is increased Add. Therefore, when adjusting only Q3, increase Q3 to increase the supply of oxygen into the combustion chamber, and increase the consumption of oxygen by actively burning in the combustion chamber. When only Q4 is adjusted, decrease Q4 and reduce the amount of oxygen supplied to the secondary combustion region so that combustion is properly performed in the secondary combustion region. When adjusting the total value of Q 3 + Q 4, increase Q 3, decrease Q 4, and increase the total value of Q 3 + Q 4 Combustion in the next combustion zone is performed appropriately.
反対に、 二次燃焼領域 17出口近傍でのガス中 02濃度が低い場合 ( (3) の場合) は、 焼却炉から排出される NOx濃度は減少するが、 CO濃度及び: DXN濃度は増加す るか変化の無い状態となる。 そのため、 Q 3のみを調整する場合は、 Q 3を減少させて 燃焼室内での循環排ガスによる希釈割合を減らし、 二次燃焼領域における酸素濃度を高 める。 Q 4のみを調整する場合は、 Q 4を増加させ、 二次燃焼領域への酸素の供給量を 増やす。 Q 3 + Q 4の合計値を調整する場合は、 Q 3を減少させ、 Q 4を増加させて、 Q3 + Q4の合計値は増加させて燃焼室及び二次燃焼領域での燃焼を適正に行うように する。 Conversely, the secondary combustion zone 17 when the gas 0 2 concentration at the outlet near the lower (in the case of (3)) is the NOx concentration exhausted from the incinerator is decreased, CO concentration and: DXN concentration increased Slightly, there is no change. Therefore, when only Q3 is adjusted, Q3 is reduced to reduce the dilution ratio due to the circulating exhaust gas in the combustion chamber and increase the oxygen concentration in the secondary combustion region. If only Q4 is adjusted, increase Q4 to increase the oxygen supply to the secondary combustion zone. When adjusting the total value of Q3 + Q4, decrease Q3, increase Q4, and increase the total value of Q3 + Q4 to properly combust in the combustion chamber and secondary combustion area. Do it.
二次燃焼領域 17出口近傍でのガス中 CO濃度が高い場合 ( (4) の場合) は、 二次 燃焼領域での燃焼が不十分であり、 未燃焼の可燃性ガスが残存していると考えられる。 そのため、 Q 3のみを調整する場合は、 Q 3を減少させて二次燃焼領域での温度を高め て燃焼を安定ィ匕させ COの排出を抑制する。 Q4のみを調整する場合は、 Q4を増加さ せて二次燃焼領域への酸素の供給量を増やし二次燃焼領域での燃焼を適正に行うように する。 Q 3 +Q 4の合計値は増加させて燃焼室及び二次燃焼領域での燃焼を適正に行う ようにする。  If the CO concentration in the gas near the secondary combustion zone 17 outlet is high (in the case of (4)), the combustion in the secondary combustion zone is insufficient, and the unburned combustible gas remains. Conceivable. Therefore, when only Q3 is adjusted, Q3 is reduced to increase the temperature in the secondary combustion region, stabilize combustion, and suppress CO emissions. If only Q4 is adjusted, increase Q4 to increase the amount of oxygen supplied to the secondary combustion region so that combustion in the secondary combustion region is performed properly. The total value of Q 3 + Q 4 is increased so that combustion in the combustion chamber and the secondary combustion region is performed properly.
二次燃焼領域 17出口近傍でのガス温度が低く、 ガス中 02濃度が高い場合 ( (5) の場合) は、 攪拌用ガスの流量が過剰であるため、 二次燃焼領域内の温度が低下し、 燃 焼が不安定になっていると考えられる。 この場合、 焼却炉から排出される CO濃度及び D XN濃度が増加する。 そのため、 Q 3は増加か変ィ匕無しで、 Q 4を減少させ、 二次燃 焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 In the case where the gas temperature near the outlet of the secondary combustion zone 17 is low and the concentration of O 2 in the gas is high (case (5)), the flow rate of the stirring gas is excessive. It is considered that combustion decreased and combustion became unstable. In this case, the CO concentration emitted from the incinerator and D XN concentration increases. Therefore, Q3 is decreased without increasing or changing Q4, so that combustion in the secondary combustion region is performed properly.
二次燃焼領域 1 7出口近傍でのガス温度が低く、 ガス中 02濃度が低い場合 ( (6 ) の場合) は、 二次燃焼領域内での燃焼が抑制され、 ガス温度が低下していると考えられ る。 この場合、 焼却炉から排出される C O濃度及び D XN濃度が増加する。 そのため、 Q 3を減少させ燃焼室での温度を高めて可燃性ガスの二次燃焼領域への流入量を増やし、 Q 4を増加させて二次燃焼領域への酸素の供給量を増やし二次燃焼領域での燃焼を適正 に行うようにする。 Q 3 + Q 4の合計値は増加させるか変化無しで燃焼室及び二次燃焼 領域での燃焼を適正に行うようにする。 Secondary combustion region 1 7 gas temperature at the exit near the lower (in the case of (6)) is low 0 2 concentration in the gas is burned in the secondary combustion zone is suppressed, the gas temperature is decreased It is thought that there is. In this case, the concentration of CO and DXN emitted from the incinerator will increase. Therefore, Q 3 is decreased, the temperature in the combustion chamber is increased to increase the inflow of flammable gas into the secondary combustion area, and Q 4 is increased to increase the supply of oxygen to the secondary combustion area to increase the secondary Properly perform combustion in the combustion zone. The total value of Q 3 + Q 4 should be increased or not changed so that the combustion in the combustion chamber and the secondary combustion region is performed properly.
二次燃焼領域 1 7出口近傍でのガス中 C O濃度が高く、 ガス温度が高い場合 ( ( 7 ) の場合) は、 燃焼室での燃焼が不完全で、 二次燃焼領域での燃焼が急激に行われるため ガス温度が上昇しており、 また、 未燃焼の可燃性ガスが残存していると考えられる。 こ の場合、 焼却炉から排出される C O濃度及び D X N濃度が増加する。 そのため、 Q 3を 増加させて燃焼室内の を低下させると共に、 Q 4を増加させて二次燃焼領域の温度 を低下させつつ二次燃焼領域への酸素の供給量を増やし二次燃焼領域での燃焼を適正に 行うようにする。  When the CO concentration in the gas near the outlet of the secondary combustion zone 17 is high and the gas temperature is high ((7)), the combustion in the combustion chamber is incomplete and the combustion in the secondary combustion zone is rapid. Therefore, it is considered that the gas temperature has risen and unburned combustible gas remains. In this case, the concentration of CO and DXN discharged from the incinerator will increase. Therefore, Q3 is increased to lower the temperature in the combustion chamber, and Q4 is increased to lower the temperature of the secondary combustion area while increasing the amount of oxygen supplied to the secondary combustion area to increase the amount of oxygen supplied to the secondary combustion area. Ensure proper combustion.
二次燃焼領域 1 7出口近傍でのガス中 C O濃度が高く、 ガス温度が低い場合 ( (8 ) の場合) は、 廃棄物の供給量が減って燃焼室内に吹き込む循環排ガスの流量が過剰に なったため、 炉内温度が低下し、 燃焼が不安定になっていると考えられる。 この場合、 焼却炉から排出される C O濃度及び D XN濃度が増加する。 そのため、 Q 3を減少させ て炉内 を上昇させ燃焼を安定ィ匕させると共に、 Q 4を増加させて二次燃焼領域への 酸素の供給量を増やし二次燃焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 Q 3 + Q 4の合 計値は増加させるか変化無しで燃焼室及び二次燃焼領域での燃焼を適正に行うようにす る。  When the CO concentration in the gas near the outlet of the secondary combustion zone 17 is high and the gas temperature is low (case (8)), the amount of waste supplied decreases and the flow rate of the circulating exhaust gas blown into the combustion chamber becomes excessive. It is considered that the temperature inside the furnace dropped and combustion became unstable. In this case, the CO and DXN concentrations discharged from the incinerator increase. For this reason, Q 3 is reduced to raise the inside of the furnace to stabilize combustion, and Q 4 is increased to increase the amount of oxygen supplied to the secondary combustion region to perform appropriate combustion in the secondary combustion region. To do. The total value of Q 3 + Q 4 should be increased or the combustion in the combustion chamber and the secondary combustion zone should be performed properly without any change.
二次燃焼領域 1 7出口近傍でのガス中 N O x濃度が高く、 ガス温度が高い場合 ( ( 9 ) の場合) は、 燃焼室での燃焼が抑制され、 その結果二次燃焼領域での燃焼が急 激に行われるためガス温度が上昇し、 ガス中 N O x濃度が増加していると考えられる。 そのため、 Q 3を増加させて燃焼室内の温度を低下させ、 燃焼室での燃焼を抑制すると 共に、 Q 4を減少させ、 二次燃焼領域への酸素の供給量を減少させて二次燃焼領域での 燃焼を適正に行うようにする。 Q 3 + Q 4の合計値は増加させるか変化無しで燃焼室及 び二次燃焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 Secondary combustion region 1 7 high gas concentration of NO x at the exit near (case (9)) when the gas temperature is high, is suppressed combustion in the combustion chamber, resulting combustion in the secondary combustion zone There the gas temperature rises to be done sharply, it is considered that concentration of NO x in the gas is increasing. Therefore, if Q 3 is increased to lower the temperature in the combustion chamber and suppress combustion in the combustion chamber, In both cases, Q4 is reduced, and the amount of oxygen supplied to the secondary combustion region is reduced so that combustion in the secondary combustion region is performed properly. The total value of Q 3 + Q 4 should be increased or not changed so that the combustion in the combustion chamber and the secondary combustion region is properly performed.
二次燃焼領域 17出口近傍でのガス中 NOx濃度が低いが、 CO濃度が高い場合 ( (10) の場合) は、 二次燃焼領域内での燃焼が不十分であり、 未燃焼の可燃性ガス が残存していると考えられる。 そのため、 Q 3を減少させ燃焼室内での温度を高めて可 燃性ガスの二次燃焼領域への流入量を増やし、 Q 4を増加させて二次燃焼領域への酸素 の供給量を増やし二次燃焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 Q3 + Q4の合計値 は増加させて燃焼室及び二次燃焼領域での燃焼を適正に行うようにする。 In the case where the concentration of NO x in the gas near the outlet of the secondary combustion zone 17 is low but the concentration of CO is high ((10)), combustion in the secondary combustion zone is insufficient and unburned combustible It is considered that the reactive gas remains. Therefore, Q 3 is decreased and the temperature in the combustion chamber is increased to increase the inflow of flammable gas into the secondary combustion area, and Q 4 is increased to increase the amount of oxygen supplied to the secondary combustion area. Combustion in the next combustion zone is performed appropriately. The total value of Q3 + Q4 is increased so that combustion in the combustion chamber and the secondary combustion zone is performed properly.
二次燃焼領域 17出口近傍でのガス中 NOx濃度が低く、 CO濃度も低い場合 ( (1 1)の場合) は、 炉内の燃焼が適正に行われている状態と考えられる。 この場合は特に 調節の必要は無く Q3, Q4, Q 3 + Q 4の合計値はそのままで維持する。 Secondary combustion region 17 lower gas concentration of NO x in near the outlet, when CO concentration is low (in the case of (1 1)) is considered state of combustion in the furnace has been carried out properly. In this case, there is no need to adjust, and the total value of Q3, Q4, Q3 + Q4 is maintained as it is.
上記のように制御することにより、 複雑な制御を行うことなく効果的に廃棄物焼却炉 から排出される C0、 NOx、 DXN等の有害物質の量を低減することが可能となる。 また、 表 3には、 実際の廃棄物焼却炉において、 実施例として Q1 : Q2: Q3: Q 4二 0.98: 0.10: 0.12: 0.10、 え = 1. 30として廃棄物の燃焼を行った場合に、 焼却炉 から排出される排ガス中の CO濃度、 NOx濃度、 DXN濃度を測定した結果を示す。 なお、 直 には、 比較例 1及び比較例 2として、 従来技術に係る廃棄物焼却炉において、 火格子下から吹き込む燃焼用一次空気により供給される単位時間当りの酸素量 r 1、 主 燃焼領域に吹き込む空気により供給される単位時間当りの酸素量 r 2、 後燃焼領域に吹 き込む空気により供給される単位時間当りの酸素量 r 3及びえ, 二 r l + r2 + r3を 表 2に示すように設定した場合の焼却炉の炉出口から排出される排ガス中の CO濃度、 NOx濃度、 DXN濃度を測定した結果を示す。 :表 3】 By controlling as described above, it is possible to effectively reduce the amount of harmful substances such as C0, NOx and DXN discharged from waste incinerators without performing complicated control. Table 3 shows that the actual waste incinerator was used as an example to burn waste with Q1: Q2: Q3: Q4 0.98: 0.10: 0.12: 0.10, etc. The results of measurement of CO concentration, NOx concentration and DXN concentration in exhaust gas discharged from the incinerator are shown. Immediately, as Comparative Examples 1 and 2, in the waste incinerator according to the prior art, the amount of oxygen per unit time supplied by the primary air for combustion blown from below the grate r 1, the main combustion area Table 2 shows the amount of oxygen per unit time r2 supplied by the air blown into the air, the amount of oxygen per unit time supplied by the air blown into the post-combustion region r3, and rl + r2 + r3. The results of measurement of the CO, NOx, and DXN concentrations in the exhaust gas discharged from the incinerator outlet when the settings were made as described above are shown. : Table 3)
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表 3に示すように、 実施例では、 低空気比燃焼 (え二 1 . 3 0 ) が達成でき、 C〇、 ΝΌ χ、 D X Nの発生が抑制されている。 それに対し、 比較例 1では、 低空気比燃焼 が達成できず (え' = 1 . 7 ) 、 また N O xの発生量が多い。 比較例 2では、 低空気比 燃焼 (え, = 1 - 3 ) を行うと、 N O xの発生量は低くなるが、 C Oの発生が多い。 こ れは、 炉内の燃焼状態が不安定になり、 可燃性ガスが未燃のまま C Oとして排出されて おり、 さらに煤などの未燃分が発生し、 これらによりダイォキシン類の発生量も高く なっていると考えられる。 As shown in Table 3, in the example, low air ratio combustion (e.g. 1.30) can be achieved, and generation of C〇, ΝΌ χ, and DXN is suppressed. On the other hand, in Comparative Example 1, low air ratio combustion could not be achieved (E '= 1.7), and the generation amount of NOx was large. In Comparative Example 2, when the low air ratio combustion (E, = 1-3) was performed, the amount of NO x generated was low, but the amount of CO was large. This is because the combustion state in the furnace becomes unstable, flammable gases are emitted as unburned CO as unburned, and unburned components such as soot are generated, which also increases the amount of dioxins generated. It is thought that it has become.
また、 高温ガス、 循環排ガス及び攪拌用ガスの吹き込み流量の調整を焼却炉から排出 される排ガス流量に対する比率を用いて行ってもよい。 これにより、 簡便に吹き込み流 量の設定や調整を行うことができる。  Further, the flow rate of the high-temperature gas, the circulating exhaust gas, and the stirring gas may be adjusted by using the ratio to the exhaust gas flow rate discharged from the incinerator. This makes it possible to easily set and adjust the blowing flow rate.
なお、 上述した廃棄物焼却炉が灰溶融炉を一体化した灰溶融炉ー体型廃棄物焼却炉で ある場合、 上述の循環排ガス及び/又は攪拌用ガスの全部又は一部を灰溶融炉の排ガ スを使用するようにしてもよい。 また、 前記灰溶融炉が、 キルンフードを備えたキルン 式灰溶融炉である場合には、 上述の高温ガス及び/又は攪拌用ガスの全部又は一部に前 記キルンフードを介して誘引された該キルンフード内で加熱された空気を使用すること もできる。 灰溶融炉の排ガス又はキルンフード内で加熱された空気を用いることにより 廃熱を有効に活用することができ、 省エネルギー化を図ることが可能となる。 以上説明したように本発明によれば、 廃棄物焼却炉において低空気比燃焼を行った場 合においても燃焼の安定性が維持され、 且つ、 局所高温領域の発生が抑制され、 C Oや N 0 X等の有害ガスの発生量が低減できる廃棄物焼却炉の燃焼制御方法及び廃棄物焼却 炉が提供される。 さらに、 低空気比燃焼を行えるので焼却炉から排出される排ガス総量 を大幅に低減でき、 また、 廃熱の回収効率を向上できる廃棄物焼却炉の燃焼制御方法及 び廃棄物焼却炉が提供される o When the above-mentioned waste incinerator is an ash melting furnace integrated with an ash melting furnace-a body-type waste incinerator, all or a part of the above-mentioned circulating exhaust gas and / or stirring gas is discharged from the ash melting furnace. Gas may be used. Further, when the ash melting furnace is a kiln type ash melting furnace equipped with a kiln hood, all or a part of the above-described high-temperature gas and / or stirring gas is attracted through the kiln hood. Air heated in the kiln hood can also be used. By using the exhaust gas from the ash melting furnace or the air heated in the kiln hood, waste heat can be used effectively and energy can be saved. As described above, according to the present invention, when a low air ratio combustion is performed in a waste incinerator, Combustion control method and waste incinerator for a waste incinerator that can maintain the stability of combustion, suppress the generation of local high-temperature regions, and reduce the generation of harmful gases such as CO and NOx Is provided. In addition, a combustion control method and a waste incinerator for a waste incinerator are provided, which can significantly reduce the total amount of exhaust gas discharged from the incinerator because the low air ratio combustion can be performed, and can improve the efficiency of waste heat recovery. O

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1. 火格子式廃棄物焼却炉の燃焼制御方法であって、 1. A combustion control method for a grate-type waste incinerator,
燃焼用一次空気 Aを火格子下から燃焼室内に吹き込み、  Primary air A for combustion is blown into the combustion chamber from under the grate,
高温ガス Bを前記燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹 さ込み、 一  High-temperature gas B is blown into an arbitrary region between the combustion start region and the main combustion region in the combustion chamber,
焼却炉から排出された排出ガスを少なくとも一部に含む循環排ガス Cを前記高温ガス Bの吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き込み、  Blowing the circulating exhaust gas C containing at least a part of the exhaust gas discharged from the incinerator above the blowing position of the high-temperature gas B or downstream in the gas flow direction,
空気、 循環排ガス、 又は、 空気と循環排ガスとの混合ガスのいずれかからなる攪拌用 ガス Dを二次燃焼領域に吹き込むことを特徴とする廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。  A combustion control method for a waste incinerator, characterized by blowing a stirring gas (D) comprising air, circulating exhaust gas, or a mixed gas of air and circulating exhaust gas into a secondary combustion zone.
2. 循環排ガス Cが焼却炉から排出された排ガスのみからなることを特徴とする請 求項 1に記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 2. The combustion control method for a waste incinerator according to claim 1, wherein the circulating exhaust gas C comprises only exhaust gas discharged from the incinerator.
3. 燃焼用一次空気 Aにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 1と、 3. The amount of oxygen Q 1 supplied by the primary air for combustion A per unit time,
高温ガス Bにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 2と、  The amount of oxygen per unit time Q 2 supplied by the hot gas B,
循環排ガス Cにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 3と、  The amount of oxygen per unit time Q3 supplied by the circulating exhaust gas C,
攪拌用ガス Dにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 4とが、  The oxygen amount Q 4 per unit time supplied by the stirring gas D is
廃棄物の燃焼に必要な単位時間当りの理論酸素量を 1とした場合に、 下式 (1) 及び ( 2 ) を満足することを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の廃棄物焼却炉の燃焼 制御方法。  The waste according to claim 1 or 2, wherein the following formulas (1) and (2) are satisfied, where the theoretical amount of oxygen per unit time required for combustion of the waste is set to 1. Combustion control method for incinerator.
Q1 : Q2 : Q3 : Q4 =0.75〜: 1.20: 0.05~0.20: 0.02〜0.20: 0.02〜0.25 ( 1 ) 1. 2≤Q1+Q2 + Q3 + Q4≤ 1. 5 (2)  Q1: Q2: Q3: Q4 = 0.75 to: 1.20: 0.05 to 0.20: 0.02 to 0.20: 0.02 to 0.25 (1) 1.2 ≤ Q1 + Q2 + Q3 + Q4 ≤ 1.5 (2)
4. 燃焼用一次空気 Aにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 1と、 4. The amount of oxygen per unit time Q 1 supplied by the primary air for combustion A,
高温ガス Bにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 2と、  The amount of oxygen per unit time Q 2 supplied by the hot gas B,
循環排ガス Cにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 3と、  The amount of oxygen per unit time Q3 supplied by the circulating exhaust gas C,
攪拌用ガス Dにより供給される単位時間当りの酸素量 Q 4とが、 廃棄物の燃焼に必要な単位時間当りの理論酸素量を 1とした場合に、 下式 (3)及び (4) を満足することを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の廃棄物焼却炉の燃焼 制御方法。 The oxygen amount Q 4 per unit time supplied by the stirring gas D is The waste according to claim 1 or 2, wherein the following formulas (3) and (4) are satisfied, where the theoretical amount of oxygen per unit time required for combustion of the waste is set to 1. Combustion control method for incinerator.
Q1 : Q2 : Q3 : Q4 =0.75〜: 1.1: 0.07〜0.15: 0.02〜0.15: 0.02〜0.25 ( 3 )  Q1: Q2: Q3: Q4 = 0.75 to: 1.1: 0.07 to 0.15: 0.02 to 0.15: 0.02 to 0.25 (3)
1. 25≤Q1+Q2+Q3+Q4≤1. 35 (4)  1.25≤Q1 + Q2 + Q3 + Q4≤1.35 (4)
5. Q 1と Q 2とを所定の値に維持しつつ、 5. While maintaining Q 1 and Q 2 at predetermined values,
Q 3及び/又は Q 4を焼却炉内の状況を監視する因子に基づいて調節することを特徴 とする請求項 1乃至請求項 4のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。  The combustion control method for a waste incinerator according to any one of claims 1 to 4, wherein Q3 and / or Q4 are adjusted based on a factor for monitoring a condition in the incinerator.
6. 焼却炉内の状況を監視する因子が、 燃焼室内で発生した可燃性ガスの二次燃焼を行 う二次燃焼領域出口近傍における、 ガス温度、 ガス中 02濃度、 ガス中 CO濃度、 ガス '中 NOx濃度のいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項 5に記載の廃棄物焼却 炉の燃焼制御方法。 6. is factor to monitor the status of the incinerator, in row intends secondary combustion region near the outlet of the secondary combustion of combustible gas generated in the combustion chamber, the gas temperature, 0 2 concentration, CO concentration in the gas in the gas, combustion control method for waste incineration furnace according to claim 5, wherein the medium concentration of NO x gas' is any one or more.
7. 高温ガス Bが、 燃焼室高さの 50%を超えない高さ位置から燃焼室内の燃焼開始領 域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹き込まれることを特徴とする請求項 1乃至 請求項 6のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 7. The hot gas B is blown into an arbitrary region between a combustion start region and a main combustion region in the combustion chamber from a height position not exceeding 50% of the height of the combustion chamber. 7. The method for controlling combustion in a waste incinerator according to claim 6.
8. 高温ガス Bが、 火格子上の廃棄物層表面から鉛直上方に 0. 2〜1. 5 mの範囲内 の高さ位置から、 燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹き 込まれることを特徴とする請求項 1乃至請求項 7のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃 焼制御方法。 8. The hot gas B flows vertically from the height of the waste layer on the grate within the range of 0.2 to 1.5 m from the combustion start zone to the main combustion zone in the combustion chamber. 8. The method for controlling combustion in a waste incinerator according to claim 1, wherein the method is applied to an arbitrary area.
9. 高温ガス Bが、 火格子面から鉛直上方に 0. 2〜2. 5mの範囲内の高さ位置から、 燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹き込まれることを特 徴とする請求項 1乃至請求項 7のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 9. High-temperature gas B is blown vertically above the grate surface into any area between the combustion start area and the main combustion area in the combustion chamber from a height within the range of 0.2 to 2.5 m. The method for controlling combustion of a waste incinerator according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
1 0 . 高温ガス 33が、 少なくとも 1 0 m/ s 以上の吹き込み速度で燃焼室内の燃焼閧 始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹き込まれることを特徴とする請求項 1 乃至請求項 9のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 10. The high-temperature gas 33 is blown into an arbitrary region between the combustion start region and the main combustion region in the combustion chamber at a blowing speed of at least 10 m / s or more. Item 10. The combustion control method for a waste incinerator according to any one of Items 9.
1 1 . 二次燃焼領域のガス温度が 8 0 0〜: L 0 5 0 °Cの範囲となるように、 循環排ガス C及び/又は攪拌用ガス Dの流量を調整することを特徴とする請求項 1乃至請求項 1 0 のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 11. The flow rate of the circulating exhaust gas C and / or the stirring gas D is adjusted so that the gas temperature in the secondary combustion region is in the range of 800 to L500 ° C. The combustion control method for a waste incinerator according to any one of claims 1 to 10.
1 2 . 二次燃焼領域内に旋回流が形成されるように、 攪拌用ガス Dを吹き込むことを特 徴とする請求項 1乃至請求項 1 1のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 12. The combustion of a waste incinerator according to any one of claims 1 to 11, wherein the stirring gas D is blown such that a swirling flow is formed in the secondary combustion region. Control method.
1 3 . 燃焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度が、 後燃焼領域を 経由した一次燃焼排ガスの ^^より高くなるように、 高温ガス Bの流量を調整すること を特徴とする請求項 1乃至請求項 1 2のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法 c 13. The flow rate of the hot gas B is adjusted so that the temperature of the primary flue gas passing through the combustion start zone or the main combustion zone becomes higher than ^^ of the primary flue gas passing through the post-combustion zone. combustion control method c waste incinerator according to any one of claims 1 to 1 2
1 4 . 主燃焼領域及び後燃焼領域の温度がそれそれ 8 0 0〜1 0 5 0 °Cの範囲内となる ように、 高温ガス B及び/又は循環排ガス Cの流量を調整することを特徴とする請求項 1乃至請求項 1 3のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 14. The flow rate of the hot gas B and / or the circulating exhaust gas C is adjusted so that the temperatures of the main combustion zone and the post-combustion zone are within the range of 800 to 150 ° C, respectively. The combustion control method for a waste incinerator according to any one of claims 1 to 13, wherein:
1 5 . 主燃焼領域及び後燃焼領域の温度がそれそれ 8 0 0〜 1 0 5 0 °Cの範囲内となる ように、 高温ガス Bの酸素濃度及び/又はガス温度を調整することを特徴とする請求項 1乃至請求項 1 4のいずれかに記載の廃棄物焼却炉の燃焼制御方法。 15. The oxygen concentration and / or gas temperature of the hot gas B is adjusted so that the temperatures of the main combustion zone and the post-combustion zone are within the range of 800 to 150 ° C, respectively. The method for controlling combustion in a waste incinerator according to any one of claims 1 to 14.
1 6 . 燃焼用一次空気 Aを火格子下から燃焼室内に吹き込む燃焼用一次空気吹き込み手 段と、 16. A means for blowing primary air for combustion, which blows primary air for combustion A into the combustion chamber from below the grate,
高温ガス Bを前記燃焼室内の燃焼開始領域から主燃焼領域までの間の任意の領域に吹 き込む高温ガス吹き込み手段と、  High-temperature gas blowing means for blowing high-temperature gas B into an arbitrary region between the combustion start region and the main combustion region in the combustion chamber;
焼却炉から排出された排ガスを少なくとも一部に含む循環排ガス Cを前記高温ガス B の吹き込み位置の上方又はガス流れ方向下流側に吹き込む循環排ガス吹き込み手段と、 空気、 循環排ガス、 又は、 空気と循環排ガスとの混合ガスの内のいずれかからなる攪 拌用ガス Dを二次燃焼領域に吹き込む攪拌用ガス吹き込み手段とを備えることを特徴と する火格子式廃棄物焼却炉。 The circulating exhaust gas C containing at least a portion of the exhaust gas discharged from the incinerator Secondary combustion of a circulating flue gas blowing means that blows air above the blowing position or downstream of the gas flow direction, and a stirring gas D consisting of air, circulating flue gas, or a mixed gas of air and circulating flue gas A grate-type waste incinerator, characterized by comprising a stirring gas blowing means for blowing into a region.
17. 高温ガス Bの吹き込みノズルが、 燃焼室高さの 50%を超えない高さ位置に設け られていることを特徴とする請求項 16に記載の火格子式廃棄物焼却炉。 17. The grate-type waste incinerator according to claim 16, wherein the high-temperature gas B injection nozzle is provided at a height not exceeding 50% of the height of the combustion chamber.
18. 高温ガス Bの吹き込みノズルが、 火格子上の廃棄物層表面から鉛直上方に 0. 2 〜1. 5mの範囲内の高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項 16又は請求 項 17に記載の火格子式廃棄物焼却炉。 18. The high-temperature gas B injection nozzle is provided vertically above the surface of the waste layer on the grate at a height within a range of 0.2 to 1.5 m. A grate-type waste incinerator according to claim 17.
19. 高温ガス Bの吹き込みノズルが、 火格子面から鉛直上方に 0. 2~2. 5 mの範 囲内の高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項 16又は請求項 17に記載の 火格子式廃棄物焼却炉。 19. The hot gas B injection nozzle is provided vertically above the grate surface at a height within a range of 0.2 to 2.5 m, wherein the height is within a range of 0.2 to 2.5 m. Grate-type waste incinerator as described.
20. 二次燃焼領域に旋回流が形成されるように、 攪拌用ガス Dの吹き込みノズルが設 けられていることを特徴とする請求項 16乃至請求項 19のいずれかに記載の火格子式 廃棄物焼却炉。 20. The grate system according to any one of claims 16 to 19, wherein a stirrer gas D blowing nozzle is provided so that a swirling flow is formed in the secondary combustion region. Waste incinerator.
21. 燃焼開始領域又は主燃焼領域を経由した一次燃焼排ガスの温度が、 後燃焼領域を 経由した一次燃焼排ガスの ί¾¾より高くなるように、 高温ガス Bの流量を調整可能な手 段を備えたことを特徴とする請求項 Γ 6乃至請求項 20のいずれかに記載の火格子式廃 棄物焼却炉。 21. A means is provided for adjusting the flow rate of the hot gas B so that the temperature of the primary flue gas passing through the combustion start zone or the main combustion zone becomes higher than the temperature of the primary flue gas passing through the post-combustion zone. The grate-type waste incinerator according to any one of claims 6 to 20, characterized in that:
22. 高温ガス B及び/又は循環排ガス Cの流量を調整可能な手段を備えたことを特徴 とする請求項 16乃至請求項 21のいずれかに記載の火格子式廃棄物焼却炉。 22. The grate-type waste incinerator according to any one of claims 16 to 21, further comprising means for adjusting a flow rate of the high-temperature gas B and / or the circulating exhaust gas C.
2 3 . 高温ガス Bの酸素濃度及び/又はガス温度を調整可能な手段を備えたことを特徴 とする請求項 1 6乃至請求項 2 2のいずれかに記載の火格子式廃棄物焼却炉。 23. The grate-type waste incinerator according to any one of claims 16 to 22, further comprising means for adjusting the oxygen concentration and / or gas temperature of the high-temperature gas B.
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