JP6443758B2 - Grate-type waste incinerator and waste incineration method - Google Patents
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Description
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却する火格子式の廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法に関する。 The present invention relates to a grate-type waste incinerator and a waste incineration method for incinerating waste such as municipal 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構成の概要を以下に説明する。 Grate-type waste incinerators are widely used as incinerators for incinerating waste such as municipal waste. The outline of the configuration of the representative one will be described below.
火格子式廃棄物焼却炉は、廃棄物を燃焼する燃焼室の下部に廃棄物の移動方向に配置され三段から成る火格子(乾燥火格子、燃焼火格子そして後燃焼火格子)を有し、後燃焼火格子の上方に位置する燃焼室の出口に二次燃焼室が連設されている。上記燃焼室には乾燥火格子の上方に位置して廃棄物投入口が設けられている。そして後燃焼火格子の廃棄物の移動方向下流側下方には灰落下口が設けられている。通常、上記二次燃焼室には廃熱回収用の廃熱ボイラが連設されており、廃熱ボイラの入口近傍部分が二次燃焼室とされている場合もある。また、乾燥火格子、燃焼火格子そして後燃焼火格子それぞれの火格子下から燃焼用一次空気(一次空気という)を吹き込む一次空気吹込み機構が設けられている。 The grate-type waste incinerator has a three-stage grate (dry grate, combustion grate, and post-combustion grate) that is arranged in the direction of waste movement at the bottom of the combustion chamber that burns the waste. The secondary combustion chamber is connected to the outlet of the combustion chamber located above the post-combustion grate. The combustion chamber is provided with a waste inlet located above the dry grate. An ash drop port is provided at the downstream side of the post-combustion grate waste in the moving direction. Normally, a waste heat boiler for recovering waste heat is connected to the secondary combustion chamber, and the vicinity of the inlet of the waste heat boiler may be a secondary combustion chamber. Further, a primary air blowing mechanism for blowing primary air for combustion (referred to as primary air) from below the grate of each of the dry grate, the combustion grate, and the post-combustion grate is provided.
このような火格子式廃棄物焼却炉において、廃棄物投入口から燃焼室内に投入された廃棄物は、乾燥火格子上に堆積され、乾燥火格子の下からの一次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は、乾燥火格子から燃焼火格子上に送られ、廃棄物が熱分解されて可燃性ガスが発生し、燃焼火格子の下から送られる一次空気により可燃性ガスと固形分が燃焼する。そして、更に後燃焼火格子上で、固定炭素など未燃分が完全に燃焼し、しかる後、燃焼後に残った灰は、灰落下口より外部に排出される。 In such a grate-type waste incinerator, the waste thrown into the combustion chamber from the waste inlet is deposited on the dry grate and is generated by the primary air from below the dry grate and the radiant heat in the furnace. It is dried and heated to ignite. Waste that ignites and starts burning is sent from the dry grate onto the combustion grate, where the waste is pyrolyzed to generate flammable gas, and is combustible by the primary air sent from under the combustion grate. Gas and solids burn. Further, unburned components such as fixed carbon are completely burned on the post-combustion grate, and then the ash remaining after the combustion is discharged to the outside from the ash drop opening.
かくして、火格子式廃棄物焼却炉では、廃棄物は燃焼室にて三段の火格子の下から吹き込まれる一次空気により燃焼する。さらに、燃焼室から排出される燃焼ガスに含まれている可燃性ガスの未燃分(未燃ガスという)は、燃焼室に接続して設けられた二次燃焼室で二次燃焼用空気(二次空気という)を受けて燃焼(二次燃焼という)する。二次燃焼の後に燃焼排ガスは廃熱ボイラで熱回収される。 Thus, in the grate-type waste incinerator, the waste is combusted by primary air blown from below the three-stage grate in the combustion chamber. Further, unburned combustible gas (referred to as unburned gas) contained in the combustion gas discharged from the combustion chamber is discharged into the secondary combustion chamber (connected to the combustion chamber) (secondary combustion air ( Combustion (referred to as secondary air). After the secondary combustion, the combustion exhaust gas is recovered by a waste heat boiler.
従来の火格子式廃棄物焼却炉では、実際に焼却炉内に供給する空気量を廃棄物の燃焼に必要な理論空気量で除した比(空気比)は、通常、1.6程度である。これは、一般燃料の燃焼に必要な空気比である1.05〜1.2に比べて大きくなっている。その理由は、廃棄物には、一般燃料として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、単に供給空気を多くすると、空気比が大きくなるにしたがって排ガス量も多くなるので、これに伴ってより大きな排ガス処理設備が必要となる。 In a conventional grate-type waste incinerator, the ratio (air ratio) obtained by dividing the amount of air actually supplied into the incinerator by the theoretical amount of air necessary for combustion of the waste is usually about 1.6. . This is larger than 1.05 to 1.2 which is an air ratio necessary for combustion of general fuel. The reason for this is that waste has a higher incombustibility than liquid fuel or gaseous fuel as a general fuel and is inhomogeneous, so the efficiency of air utilization is low, and a large amount of air is required for combustion. Because it becomes. However, if the supply air is simply increased, the amount of exhaust gas increases as the air ratio increases, and accordingly, a larger exhaust gas treatment facility is required.
廃棄物焼却炉において空気比を小さくした状態で、支障なく廃棄物を燃焼することができれば、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できる。これに加えて、排ガス処理のための薬剤使用量も低減するので、運転費を低減できる。さらには、排ガス量の低減により廃熱ボイラの熱回収率を向上できるので、熱回収できずに大気に捨てられる熱量を低減させ、これに伴って廃棄物焼却廃熱を利用する発電の効率を上げることができる。 このように、低空気比燃焼を行う利点は大きい。 If waste can be burned without any problems in a waste incinerator with a reduced air ratio, the amount of exhaust gas will be reduced, and the exhaust gas treatment facility will become compact. As a result, the entire waste incineration facility will be downsized. Equipment costs can be reduced. In addition, since the amount of chemicals used for exhaust gas treatment is reduced, the operating cost can be reduced. Furthermore, since the heat recovery rate of the waste heat boiler can be improved by reducing the amount of exhaust gas, the amount of heat that can not be recovered and discarded to the atmosphere is reduced, and the efficiency of power generation using waste incineration waste heat is reduced accordingly. Can be raised. Thus, the advantage of performing low air ratio combustion is great.
一方、廃棄物焼却炉内で発生する排ガス中の未燃ガスを完全燃焼させるために、焼却炉内から発生する排ガスの一部を二次燃焼空気と混合して焼却炉内へ吹込み、さらに焼却炉外へ排出される排ガス中の酸素濃度が一定となるように二次燃焼空気量と混合する排ガス量を制御する燃焼制御方法が特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の燃焼制御方法によれば、二次燃焼空気量の過剰により排ガスが冷却され完全燃焼されないことや、酸素不足による未燃物の発生を防止できるとされている。 On the other hand, in order to completely burn the unburned gas in the exhaust gas generated in the waste incinerator, a part of the exhaust gas generated from the incinerator is mixed with the secondary combustion air and blown into the incinerator. Patent Document 1 discloses a combustion control method for controlling the amount of exhaust gas mixed with the amount of secondary combustion air so that the oxygen concentration in the exhaust gas discharged to the outside of the incinerator is constant. According to the combustion control method described in Patent Document 1, it is said that exhaust gas is cooled due to an excessive amount of secondary combustion air and is not completely combusted, and generation of unburned material due to lack of oxygen can be prevented.
上述のように、低空気比燃焼を行う利点は大きいが、一方で、空気比が1.5以下の低空気比燃焼では燃焼が不安定になるという問題が生じる。すなわち、低空気比で廃棄物を燃焼させると、燃焼が不安定となり、COの発生が増加したり、火炎温度が局所的に上昇してNOxが急増したり、煤が大量に発生したりして排ガス中の有害物が増加するという問題が生じ、また、局所的な高温により廃棄物や灰が溶融して炉壁に付着してクリンカが発生したり、炉壁の耐火物の寿命が短くなるという問題点がある。 As described above, the advantage of performing low air ratio combustion is great, but on the other hand, low air ratio combustion with an air ratio of 1.5 or less causes a problem that combustion becomes unstable. In other words, when waste is burned at a low air ratio, combustion becomes unstable, CO generation increases, flame temperature rises locally, NOx increases rapidly, and soot is generated in large quantities. As a result, there is a problem that harmful substances in the exhaust gas increase, and waste and ash melt and adhere to the furnace wall due to local high temperatures, and clinker is generated, and the refractory life of the furnace wall is shortened. There is a problem of becoming.
火格子式焼却炉では、焼却炉へ供給する空気量を低減して低空気比燃焼を指向する場合でも、乾燥、燃焼、後燃焼のため火格子から供給する一次空気は空気比1.2程度で供給しないと廃棄物の燃焼状況が悪化してしまい、燃え切りが悪くなり灰分中未燃分の増加(熱勺減量の増加)につながることになってしまう。したがって、低空気比燃焼での操業を行うためには、二次空気量をも減少させることが試みられているが、次のような問題がある。すなわち、低空気比燃焼の操業を指向し、二次空気量を減少させると、未燃ガスが完全燃焼されず、燃焼排ガス中に数百ppmオーダのCOガスが残存する場合があり、COスパイクの発生の原因ともなる。COスパイクが発生すると、有害物質を含んだ排ガスが炉外に放出されることになり、公害防止の上から好ましくない。そのため低空気比燃焼を実現するのが困難になっている。 In the grate-type incinerator, even if the amount of air supplied to the incinerator is reduced and the low air ratio combustion is aimed at, the primary air supplied from the grate for drying, combustion, and post-combustion is about 1.2 air ratio If it is not supplied, the state of combustion of the waste will deteriorate, burning out will worsen, and this will lead to an increase in the unburned content in ash (increase in heat loss). Therefore, in order to operate at low air ratio combustion, attempts have been made to reduce the amount of secondary air, but there are the following problems. That is, if the operation of low air ratio combustion is aimed at and the amount of secondary air is reduced, unburned gas may not be completely burned, and CO gas on the order of several hundred ppm may remain in the combustion exhaust gas. It also causes the occurrence of. When the CO spike is generated, exhaust gas containing harmful substances is discharged outside the furnace, which is not preferable for preventing pollution. Therefore, it is difficult to realize low air ratio combustion.
このような、低空気比燃焼における未燃ガスの二次燃焼に、特許文献1に記載の燃焼制御方法を適用しても、廃棄物の供給量や性状が変動した場合、二次燃焼が不安定となり、COの発生が増加したり、火炎温度が局所的に上昇して局所高温領域の形成によりサーマルNOxが急増したり、煤が大量に発生するという問題や、十分な二次燃焼が行われず未燃ガスが残留するという問題が生じることがある。 Even if the combustion control method described in Patent Document 1 is applied to secondary combustion of unburned gas in such low air-ratio combustion, secondary combustion may not be possible if the amount of supplied waste or properties fluctuate. It becomes stable, the generation of CO increases, the temperature of the flame rises locally, the formation of a local high temperature region causes a rapid increase in thermal NOx, a large amount of soot is generated, and sufficient secondary combustion is performed There may be a problem that unburned gas remains.
本発明は、かかる事情に鑑み、低空気比燃焼を行った場合においても、未燃ガスの十分な二次燃焼を行うことができ、CO、NOx等の有害ガスの発生を抑制でき、廃棄物を安定して燃焼できる火格子式の廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, the present invention can perform sufficient secondary combustion of unburned gas even when low air ratio combustion is performed, can suppress generation of harmful gases such as CO and NOx, and waste. It is an object of the present invention to provide a grate-type waste incinerator and a waste incineration method capable of stably burning the waste.
本発明によれば、上述の課題は、火格子式廃棄物燃焼炉そしてその廃棄物焼却方法に関して、次のように構成されることにより解決される。本発明において、「上流側」、「下流側」とは、未燃ガスの移動方向にそっての上流側、下流側をいう。 According to the present invention, the above-described problems are solved by the following configuration regarding the grate-type waste combustion furnace and the waste incineration method. In the present invention, “upstream side” and “downstream side” refer to an upstream side and a downstream side along the moving direction of unburned gas.
<火格子式廃棄物焼却炉>
火格子式廃棄物焼却炉に関しては、上述の課題は次の第一発明そして第二発明のいずれによっても解決される。
<Grate-type waste incinerator>
Regarding the grate-type waste incinerator, the above-mentioned problems are solved by both the following first and second inventions.
<第一発明>
第一発明の廃棄物焼却炉は、火格子式廃棄物焼却炉であって、火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉において、二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給する二次空気供給口を有する二次空気供給手段と、二次空気供給口の位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を再循環排ガスとして再循環排ガス供給口から供給する再循環排ガス供給手段とを備えることを特徴としている。
<First invention>
A waste incinerator according to a first aspect of the present invention is a grate-type waste incinerator, comprising a grate and a combustion chamber for burning waste on the grate, connected to the combustion chamber and connected to the combustion chamber. In a grate-type waste incinerator having a secondary combustion chamber for secondary combustion of unburned gas and primary air supply means for blowing primary air from under the grate into the combustion chamber, the upstream of the secondary combustion chamber Secondary air supply means having a secondary air supply port for supplying secondary air to the side, and part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator downstream from the position of the secondary air supply port as recirculated exhaust gas And a recirculation exhaust gas supply means for supplying from the recirculation exhaust gas supply port.
このように構成される第一発明の廃棄物焼却炉にあっては、二次燃焼室内の上流側で二次空気供給口から二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側で再循環排ガス供給口から再循環排ガスを供給する。その結果、燃焼室から排出された未燃ガスはまず二次空気と接触して十分な酸素供給の下で燃焼が開始され、さらに、二次空気供給口の位置より下流側で再循環排ガス供給口から再循環排ガスが供給されることにより、再循環排ガス流の攪拌作用により、未燃ガスと二次空気とが十分に攪拌、混合されるので、二次燃焼室内で両者が均一に分散され、未燃ガスの燃焼において局所的な酸素不足や酸素過剰となる領域を生じさせることなく、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。 In the waste incinerator of the first invention configured as described above, the secondary air is supplied from the secondary air supply port on the upstream side in the secondary combustion chamber, and the downstream side from the position where the secondary air is supplied. The recirculated exhaust gas is supplied from the recirculated exhaust gas supply port. As a result, the unburned gas discharged from the combustion chamber first comes into contact with the secondary air and combustion starts with sufficient oxygen supply, and further, recirculated exhaust gas is supplied downstream from the position of the secondary air supply port. By supplying the recirculated exhaust gas from the mouth, the unburned gas and the secondary air are sufficiently agitated and mixed by the stirring action of the recirculated exhaust gas flow, so that both are uniformly dispersed in the secondary combustion chamber. The unburned gas is efficiently and stably subjected to secondary combustion without causing a local oxygen deficiency or oxygen excess region in the combustion of the unburned gas.
また、廃棄物焼却炉から排出される高温の排ガスの一部を再循環排ガスとして供給するので、二次燃焼室内を高温に保持することができ、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。 In addition, since a part of the high-temperature exhaust gas discharged from the waste incinerator is supplied as recirculation exhaust gas, the secondary combustion chamber can be maintained at a high temperature, and the unburned gas can be efficiently and stably supplied to the secondary combustion chamber. Burned.
このような第一発明においては、二次空気供給口と再循環排ガス供給口が二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置されているようにすることができる。 In such a first invention, the secondary air supply port and the recirculated exhaust gas supply port can be alternately arranged in the circumferential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber.
このように、二次空気供給口と再循環排ガス供給口が二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置されているようにすることにより、二次空気と再循環排ガスとが混合され、二次空気の酸素が希釈され酸素濃度のばらつきがなくなり、二次燃焼室内で局所的に酸素濃度が高い領域が形成されることを防止し、局所高温領域が発生してサーマルNOxが発生することを抑制でき、二次燃焼室内で均一にかつ安定して未燃ガスを燃焼することができる。 In this way, the secondary air and the recirculated exhaust gas supply port are alternately arranged in the circumferential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber, thereby mixing the secondary air and the recirculated exhaust gas, Oxygen in the secondary air is diluted and there is no variation in oxygen concentration, preventing the formation of a locally high oxygen concentration region in the secondary combustion chamber, generating a local high temperature region and generating thermal NOx And the unburned gas can be combusted uniformly and stably in the secondary combustion chamber.
第一発明において、火格子式廃棄物焼却炉は、廃棄物焼却炉から排出される排ガス性状を検出する排ガス性状検出計と、排ガス性状検出計により検出された排ガス性状に基づき、排ガス性状を所定範囲内にするように二次空気供給手段による二次空気供給量と再循環排ガス供給手段による再循環排ガス供給量とを制御する制御装置とを、さらに有していることが好ましい。 In the first invention, the grate-type waste incinerator has an exhaust gas property detector that detects the exhaust gas property discharged from the waste incinerator and the exhaust gas property detected by the exhaust gas property detector. It is preferable to further have a control device for controlling the secondary air supply amount by the secondary air supply means and the recirculation exhaust gas supply amount by the recirculation exhaust gas supply means so as to be within the range.
このような制御装置を備えることで、排ガス性状に応じて二次空気供給量と再循環排ガス供給量とを調整し排ガス性状を所定範囲内にするように制御する。その結果、CO,NOx等有害物の発生を抑制して、二次燃焼室で未燃ガスを完全に燃焼することができ、低空気比燃焼でも廃棄物、未燃ガスを安定して燃焼することができ、低空気比燃焼を達成できる。 By providing such a control device, the secondary air supply amount and the recirculated exhaust gas supply amount are adjusted according to the exhaust gas properties to control the exhaust gas properties to be within a predetermined range. As a result, the generation of harmful substances such as CO and NOx can be suppressed and the unburned gas can be burned completely in the secondary combustion chamber, and the waste and unburned gas can be burned stably even in low air ratio combustion. And low air ratio combustion can be achieved.
本発明において、排ガス性状検出計は酸素濃度計、CO濃度計及びNOx濃度計のうち少なくとも一つであり、制御装置は上記排ガス性状検出計により検出された排ガスの酸素濃度、CO濃度及びNOx濃度のうち少なくとも一つの性状に基づき、該性状を所定範囲とするように、二次空気供給手段による二次空気供給量と再循環排ガス供給手段による再循環排ガス供給量とを制御するようにすることができる。 In the present invention, the exhaust gas property detector is at least one of an oxygen concentration meter, a CO concentration meter, and a NOx concentration meter, and the control device detects the oxygen concentration, CO concentration, and NOx concentration of the exhaust gas detected by the exhaust gas property detector. The secondary air supply amount by the secondary air supply means and the recirculation exhaust gas supply amount by the recirculation exhaust gas supply means are controlled based on at least one of the properties, so that the property falls within a predetermined range. Can do.
<第二発明>
第二発明の火格子式廃棄物焼却炉は、火格子式廃棄物焼却炉であって、火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段と、高温ガスを上記燃焼室の天井又は側壁から燃焼室内に吹き込む高温ガス供給手段と、廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を燃焼室再循環排ガスとして上記燃焼室内に吹き込む燃焼室再循環排ガス供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉において、二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給する二次空気供給口を有する二次空気供給手段と、二次空気供給口の位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を二次燃焼室再循環排ガスとして二次燃焼室再循環排ガス供給口から供給する二次燃焼室再循環排ガス供給手段とを備えることを特徴としている。
<Second invention>
A grate-type waste incinerator according to a second invention is a grate-type waste incinerator, comprising a grate and a combustion chamber for burning waste on the grate, connected to the combustion chamber and combusted. A secondary combustion chamber for secondary combustion of unburned gas from the chamber; primary air supply means for blowing primary air into the combustion chamber from below the grate; and hot gas from the ceiling or side wall of the combustion chamber to the combustion chamber. In a grate-type waste incinerator having high temperature gas supply means for blowing into a combustion chamber and combustion chamber recirculation exhaust gas supply means for blowing a part of exhaust gas discharged from a waste incinerator into the combustion chamber as combustion chamber recirculation exhaust gas Secondary air supply means having a secondary air supply port for supplying secondary air to the upstream side of the secondary combustion chamber, and exhaust gas discharged from the waste incinerator downstream from the position of the secondary air supply port Secondary combustion as part of secondary combustion chamber recirculation exhaust gas It is characterized by comprising a secondary combustion chamber recirculating exhaust gas supply means for supplying the chamber recirculating exhaust gas supply port.
このように構成される第二発明の廃棄物焼却炉にあっては、二次燃焼室内の上流側で二次空気供給口から二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側で二次燃焼室再循環排ガス供給口から二次燃焼室再循環排ガスを供給する。その結果、燃焼室から排出された未燃ガスはまず二次空気と接触して十分な酸素供給の下で燃焼が開始され、さらに、二次空気供給口の位置より下流側で二次燃焼室再循環排ガス供給口から二次燃焼室再循環排ガスが供給されて、二次燃焼室再循環排ガス流の攪拌作用により、未燃ガスと二次空気とが十分に攪拌、混合されるので、二次燃焼室内で両者が均一に分散され、未燃ガスの燃焼において局所的な酸素不足や酸素過剰となる領域を生じさせることなく、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。 In the waste incinerator of the second invention configured as described above, the secondary air is supplied from the secondary air supply port on the upstream side in the secondary combustion chamber, and the downstream side from the position where the secondary air is supplied. Then, the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas is supplied from the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply port. As a result, the unburned gas discharged from the combustion chamber first comes into contact with the secondary air and combustion starts with sufficient oxygen supply, and further, the secondary combustion chamber is located downstream from the position of the secondary air supply port. The secondary combustion chamber recirculation exhaust gas is supplied from the recirculation exhaust gas supply port, and the unburned gas and the secondary air are sufficiently stirred and mixed by the stirring action of the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas flow. Both are uniformly dispersed in the next combustion chamber, and the unburned gas is efficiently and stably subjected to secondary combustion without causing a local oxygen deficiency or oxygen excess region in the combustion of the unburned gas.
また、廃棄物焼却炉から排出される高温の排ガスの一部を再循環排ガスとして供給するので、二次燃焼室内を高温に保持することができ、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。 In addition, since a part of the high-temperature exhaust gas discharged from the waste incinerator is supplied as recirculation exhaust gas, the secondary combustion chamber can be maintained at a high temperature, and the unburned gas can be efficiently and stably supplied to the secondary combustion chamber. Burned.
このような第二発明においては、二次空気供給口と二次燃焼室再循環排ガス供給口が二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置されているようにすることができる。 In such a second invention, the secondary air supply ports and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply ports can be arranged alternately in the circumferential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber.
このように、二次空気供給口と二次燃焼室再循環排ガス供給口が二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置されているようにすることにより、二次空気と二次燃焼室再循環排ガスとが混合され、二次空気の酸素が希釈され酸素濃度のばらつきがなくなり、二次燃焼室内で局所的に酸素濃度が高い領域が形成されることを防止し、局所高温領域が発生してサーマルNOxが発生することを抑制でき、二次燃焼室内で均一にかつ安定して未燃ガスを燃焼することができる。 In this way, by arranging the secondary air supply port and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply port alternately in the circumferential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber, the secondary air and the secondary combustion chamber Recirculation exhaust gas is mixed, secondary air oxygen is diluted and the variation in oxygen concentration is eliminated, preventing the formation of a locally high oxygen concentration region in the secondary combustion chamber, generating a local high temperature region Thus, generation of thermal NOx can be suppressed, and unburned gas can be combusted uniformly and stably in the secondary combustion chamber.
第二発明において、火格子式廃棄物焼却炉は、廃棄物焼却炉から排出される排ガス性状を検出する排ガス性状検出計と、排ガス性状検出計により検出された排ガス性状に基づき、排ガス性状を所定範囲内にするように二次空気供給手段による二次空気供給量と二次燃焼室再循環排ガス供給手段による二次燃焼室再循環排ガス供給量とを制御する制御装置とを、さらに有していることが好ましい。 In the second invention, the grate-type waste incinerator has an exhaust gas property detector that detects the exhaust gas property discharged from the waste incinerator and the exhaust gas property detected by the exhaust gas property detector. A control device for controlling the secondary air supply amount by the secondary air supply means and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply amount by the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply means so as to be within the range; Preferably it is.
このような制御装置を備えることで、排ガス性状に応じて二次空気供給量と二次燃焼室再循環排ガス供給量とを調整し排ガス性状を所定範囲内にするように制御する。その結果、CO,NOx等有害物の発生を抑制して、二次燃焼室で未燃ガスを完全に燃焼することができ、低空気比燃焼でも廃棄物、未燃ガスを安定して燃焼することができ、低空気比燃焼を達成できる。 By providing such a control device, the secondary air supply amount and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply amount are adjusted according to the exhaust gas properties to control the exhaust gas properties within a predetermined range. As a result, the generation of harmful substances such as CO and NOx can be suppressed and the unburned gas can be burned completely in the secondary combustion chamber, and the waste and unburned gas can be burned stably even in low air ratio combustion. And low air ratio combustion can be achieved.
本発明において、排ガス性状検出計は酸素濃度計、CO濃度計及びNOx濃度計のうち少なくとも一つであり、制御装置は上記排ガス性状検出計により検出された排ガスの酸素濃度、CO濃度及びNOx濃度のうち少なくとも一つの性状に基づき、該性状を所定範囲とするように、二次空気供給手段による二次空気供給量と二次燃焼室再循環排ガス供給手段による二次燃焼室再循環排ガス供給量とを制御するようにすることができる。 In the present invention, the exhaust gas property detector is at least one of an oxygen concentration meter, a CO concentration meter, and a NOx concentration meter, and the control device detects the oxygen concentration, CO concentration, and NOx concentration of the exhaust gas detected by the exhaust gas property detector. Based on at least one of the properties, a secondary air supply amount by the secondary air supply means and a secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply amount by the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply means so that the properties are within a predetermined range And can be controlled.
<廃棄物焼却方法>
廃棄物焼却方法に関しては、上述の課題は次の第三発明そして第四発明のいずれによっても解決される。
<Waste incineration method>
Regarding the waste incineration method, the above-mentioned problems are solved by both the following third and fourth inventions.
<第三発明>
第三発明の廃棄物焼却方法は、火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法であって、火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法において、二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を再循環排ガスとして供給することを特徴としている。
<Third invention>
The waste incineration method of the third invention is a waste incineration method using a grate-type waste incinerator, comprising a grate and a combustion chamber for burning the waste on the grate, connected to the combustion chamber. Waste by a grate-type waste incinerator having a secondary combustion chamber for secondary combustion of unburned gas from the combustion chamber and primary air supply means for blowing primary air into the combustion chamber from below the grate In the incineration method, supply secondary air to the upstream side of the secondary combustion chamber, and supply a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator to the downstream side from the position where the secondary air is supplied as recirculated exhaust gas. It is characterized by.
このような第三発明においては、二次空気供給と再循環排ガス供給を二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置された供給口から行うようにすることができる。 In such a third invention, the secondary air supply and the recirculated exhaust gas supply can be performed from supply ports arranged alternately in the circumferential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber.
かかる第三発明によれば、第一発明と同様の効果を得る。 According to this third invention, the same effect as the first invention is obtained.
第三発明において、廃棄物焼却炉から排出される排ガス性状を検出し、検出された排ガス性状に基づき、排ガス性状を所定範囲内にするように二次空気供給量と再循環排ガス供給量とを制御することができる。 In the third invention, the exhaust gas properties discharged from the waste incinerator are detected, and based on the detected exhaust gas properties, the secondary air supply amount and the recirculated exhaust gas supply amount are set so that the exhaust gas properties are within a predetermined range. Can be controlled.
<第四発明>
第四発明の廃棄物焼却方法は、火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法であって、燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段と、高温ガスを上記燃焼室の天井又は側壁から燃焼室内に吹き込む高温ガス供給手段と、廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を燃焼室再循環排ガスとして上記燃焼室内に吹き込む燃焼室再循環排ガス供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法において、二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を二次燃焼室再循環排ガスとして供給することを特徴としている。
<Fourth Invention>
The waste incineration method of the fourth invention is a waste incineration method using a grate-type waste incinerator, and is connected to the combustion chamber to secondary combustion of unburned gas from the combustion chamber; The primary air supply means for blowing primary air into the combustion chamber from below the grate, the high temperature gas supply means for blowing high temperature gas into the combustion chamber from the ceiling or side wall of the combustion chamber, and the waste incinerator In a waste incineration method using a grate-type waste incinerator having a combustion chamber recirculation exhaust gas supply means for blowing a part of exhaust gas into the combustion chamber as a combustion chamber recirculation exhaust gas, a secondary is disposed upstream of the secondary combustion chamber. A feature is that a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator is supplied as a secondary combustion chamber recirculation exhaust gas to the downstream side from the position where the secondary air is supplied.
このような第四発明においては、二次空気供給と二次燃焼室再循環排ガス供給を二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置された供給口から行うようにすることができる。 In such a 4th invention, secondary air supply and secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply can be performed from the supply port arrange | positioned alternately by the circumferential direction of the inner wall of a secondary combustion chamber.
かかる第四発明によれば、第二発明と同様の効果を得る。 According to this fourth invention, the same effect as the second invention is obtained.
第四発明において、廃棄物焼却炉から排出される排ガス性状を検出し、検出された排ガス性状に基づき、排ガス性状を所定範囲内にするように二次空気供給量と二次燃焼室再循環排ガス供給量とを制御することができる。 In the fourth invention, the exhaust gas property discharged from the waste incinerator is detected, and the secondary air supply amount and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas are set based on the detected exhaust gas property so that the exhaust gas property is within a predetermined range. The supply amount can be controlled.
第四発明において、廃棄物の燃焼に必要な単位時間当りの理論酸素量に対する、一次空気により供給される単位時間当りの酸素量の比Q1Aと、高温ガスにより供給される単位時間当りの酸素量の比Q1Bと、燃焼室再循環排ガスにより供給される単位時間当りの酸素量の比Q1Cと、二次空気により供給される単位時間当りの酸素量の比Q2と、二次燃焼室再循環排ガスにより供給される単位時間当りの酸素量の比Q3とが、下式(1)及び(2)を満足するように設定することができる。
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=0.93〜1.10:0.14〜0.16:0.09〜0.11:0.01〜0.05:0.01〜0.05 (1)
1.2≦Q1A+Q1B+Q1C+Q2+Q3≦1.4 (2)
In the fourth invention, the ratio Q1A of the amount of oxygen per unit time supplied by primary air to the theoretical amount of oxygen per unit time required for combustion of waste, and the amount of oxygen per unit time supplied by high-temperature gas Ratio Q1B, ratio Q1C of oxygen amount per unit time supplied by combustion chamber recirculation exhaust gas, ratio Q2 of oxygen amount per unit time supplied by secondary air, and secondary combustion chamber recirculation exhaust gas Can be set so as to satisfy the following expressions (1) and (2).
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 0.93 to 1.10: 0.14 to 0.16: 0.09 to 0.11: 0.01 to 0.05: 0.01 to 0.05 (1)
1.2 ≦ Q1A + Q1B + Q1C + Q2 + Q3 ≦ 1.4 (2)
このように構成される第一そして第三発明にあっては、二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側に再循環排ガスを供給するようにするので、その結果、燃焼室から排出された未燃ガスはまず二次空気と接触して十分な酸素供給の下で燃焼が開始され、さらに、二次空気を供給する位置より下流側で再循環排ガスが供給されることにより、再循環排ガス流の攪拌作用により、未燃ガスと二次空気とが十分に攪拌、混合されるので、二次燃焼室内で両者が均一に分散され、未燃ガスの燃焼において局所的な酸素不足や酸素過剰となる領域を生じさせることなく、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。また、廃棄物焼却炉から排出される高温の排ガスの一部を再循環排ガスとして供給するため、二次燃焼室内を高温に保持することができ、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。 In the first and third inventions configured as described above, the secondary air is supplied to the upstream side in the secondary combustion chamber, and the recirculated exhaust gas is supplied to the downstream side from the position where the secondary air is supplied. As a result, the unburned gas discharged from the combustion chamber first comes into contact with the secondary air to start combustion under sufficient oxygen supply, and further downstream from the position where the secondary air is supplied. By supplying the recirculated exhaust gas, the unburned gas and the secondary air are sufficiently stirred and mixed by the stirring action of the recirculated exhaust gas flow, so that both are uniformly dispersed in the secondary combustion chamber. The unburned gas is efficiently and stably subjected to secondary combustion without causing a local oxygen shortage or oxygen excess region in the combustion of the fuel gas. In addition, since a part of the high-temperature exhaust gas discharged from the waste incinerator is supplied as recirculated exhaust gas, the secondary combustion chamber can be maintained at a high temperature, and the unburned gas can be efficiently and stably supplied to the secondary combustion chamber. Burned.
さらには、第一そして第三発明にあっては、二次空気供給口と再循環排ガス供給口が二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置されているようにすることとしたので、二次空気と再循環排ガスとが混合され、二次空気の酸素が希釈され酸素濃度のばらつきがなくなり、二次燃焼室内で局所的に酸素濃度が高い領域が形成されることを防止し、局所高温領域が発生してサーマルNOxが発生することを抑制でき、二次燃焼室内で均一にかつ安定して未燃ガスを燃焼することができる。 Furthermore, in the first and third inventions, the secondary air supply port and the recirculated exhaust gas supply port are arranged alternately in the circumferential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber. Secondary air and recirculated exhaust gas are mixed, oxygen in the secondary air is diluted to eliminate variations in oxygen concentration, and a local region with high oxygen concentration is prevented from being formed in the secondary combustion chamber. Generation of a high temperature region and generation of thermal NOx can be suppressed, and unburned gas can be combusted uniformly and stably in the secondary combustion chamber.
第二そして第四発明にあっては、二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側に二次燃焼室再循環排ガスを供給するようにするので、その結果、燃焼室から排出された未燃ガスはまず二次空気と接触して十分な酸素供給の下で燃焼が開始され、さらに、二次空気を供給する位置より下流側で二次燃焼室再循環排ガスが供給されることにより、二次燃焼室再循環排ガス流の攪拌作用により、未燃ガスと二次空気とが十分に攪拌、混合されるので、二次燃焼室内で両者が均一に分散され、未燃ガスの燃焼において局所的な酸素不足や酸素過剰となる領域を生じさせることなく、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。また、廃棄物焼却炉から排出される高温の排ガスの一部を再循環排ガスとして供給するため、二次燃焼室内を高温に保持することができ、未燃ガスが効率よくかつ安定して二次燃焼される。 In the second and fourth inventions, the secondary air is supplied to the upstream side in the secondary combustion chamber, and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas is supplied to the downstream side from the position where the secondary air is supplied. As a result, the unburned gas discharged from the combustion chamber first comes into contact with the secondary air to start combustion under a sufficient oxygen supply, and further to the secondary side downstream from the position where the secondary air is supplied. By supplying the combustion chamber recirculation exhaust gas, the unburned gas and the secondary air are sufficiently stirred and mixed by the stirring action of the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas flow. The unburned gas is efficiently and stably subjected to secondary combustion without causing a region where oxygen is uniformly dispersed and local oxygen deficiency or oxygen excess occurs in the combustion of the unburned gas. In addition, since a part of the high-temperature exhaust gas discharged from the waste incinerator is supplied as recirculated exhaust gas, the secondary combustion chamber can be maintained at a high temperature, and the unburned gas can be efficiently and stably supplied to the secondary combustion chamber. Burned.
さらには、第二そして第四発明にあっては、二次空気供給口と二次燃焼室再循環排ガス供給口が二次燃焼室の内壁の周方向で交互に配置されているようにすることとしたので、二次空気と二次燃焼室再循環排ガスとが混合され、二次空気の酸素が希釈され酸素濃度のばらつきがなくなり、二次燃焼室内で局所的に酸素濃度が高い領域が形成されることを防止し、局所高温領域が発生してサーマルNOxが発生することを抑制でき、二次燃焼室内で均一にかつ安定して未燃ガスを燃焼することができる。 Furthermore, in the second and fourth inventions, the secondary air supply ports and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas supply ports are arranged alternately in the circumferential direction of the inner wall of the secondary combustion chamber. As a result, the secondary air and the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas are mixed, the oxygen in the secondary air is diluted, and there is no variation in the oxygen concentration, and a locally high oxygen concentration region is formed in the secondary combustion chamber. It is possible to prevent the occurrence of thermal NOx due to the occurrence of a local high temperature region, and the unburned gas can be combusted uniformly and stably in the secondary combustion chamber.
以下、本発明の実施形態を添付図面にもとづき説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく様々な形態で実施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The technical scope of the present invention is not limited by these embodiments, and can be implemented in various forms without changing the gist of the invention. Further, the technical scope of the present invention extends to an equivalent range.
以下、本発明の一実施形態の火格子式焼却炉の基本構成、各構成装置そして作用について説明する。 Hereinafter, the basic configuration, each component device, and operation of the grate-type incinerator of one embodiment of the present invention will be described.
<火格子式焼却炉の基本構成>
図1は本発明の一実施形態に係る廃棄物焼却炉の概要構成を示している。まず、本発明の一実施形態に係る廃棄物焼却炉の基本構成と焼却方法の概要を説明し、次いで各構成装置の詳細を説明する。
<Basic configuration of grate-type incinerator>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a waste incinerator according to an embodiment of the present invention. First, a basic configuration of a waste incinerator and an overview of an incineration method according to an embodiment of the present invention will be described, and then details of each component device will be described.
本実施形態に係る廃棄物焼却炉は、燃焼室1と、この燃焼室の廃棄物Wの流れ方向の上流側(図1の左側)上方に配置され、廃棄物Wを燃焼室1内に投入するための廃棄物投入口2と、燃焼室1の廃棄物Wの流れ方向の下流側(図1の右側)の上方に連設される二次燃焼室3と廃熱ボイラ4とを備える火格子式の焼却炉である。
The waste incinerator according to the present embodiment is disposed above the combustion chamber 1 and on the upstream side (left side in FIG. 1) in the flow direction of the waste W in the combustion chamber, and the waste W is thrown into the combustion chamber 1. A fire that includes a
燃焼室1の底部には、廃棄物Wを移動させながら燃焼させる火格子(ストーカ)5が設けられている。この火格子5は、廃棄物投入口2に近い方から、乾燥火格子5a、燃焼火格子5b、後燃焼火格子5cの順に設けられていて、火格子5の上に廃棄物層が形成されている。
At the bottom of the combustion chamber 1, there is provided a grate (stoker) 5 for burning the waste W while moving it. The
乾燥火格子5aでは主として廃棄物Wの乾燥と着火が行われる。燃焼火格子5bでは主として廃棄物Wの熱分解、部分酸化が行われ、熱分解により発生した可燃性ガスと固形分の燃焼が行われ、可燃性ガスが燃焼する際に火炎を形成する。後燃焼火格子5c上では、残った廃棄物W中の固形分の未燃分が完全に燃焼する。廃棄物W中の固形分が燃焼する際には火炎は発生せず熾燃焼する。完全に燃焼した後の燃焼灰は、灰落下口6より排出される。
In the
廃棄物W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。廃棄物Wの燃焼が始まり、廃棄物Wの熱分解、部分酸化により可燃性ガスが生成し始める領域を燃焼開始領域という。次いで、廃棄物Wの熱分解、部分酸化が行われ可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスが火炎を伴って燃焼しているとともに廃棄物Wの固形分が燃焼する燃焼領域であり、火炎を伴う燃焼が完了する点(燃切点)までの領域を主燃焼領域という。燃切点より後の領域で、廃棄物W中の固形未燃分が燃焼する領域を熾燃焼領域(後燃焼領域)という。 When the waste W is incinerated, moisture is first evaporated, then thermal decomposition and partial oxidation reaction occur, and combustible gas begins to be generated. A region where combustion of the waste W starts and combustible gas begins to be generated by thermal decomposition and partial oxidation of the waste W is referred to as a combustion start region. Next, the waste W is thermally decomposed and partially oxidized to generate a combustible gas. The combustible gas is combusted with a flame, and the solid content of the waste W is combusted. The region up to the point where the combustion accompanied by (combustion point) is completed is called the main combustion region. A region where the solid unburned matter in the waste W burns in a region after the burnout point is referred to as a soot combustion region (post-combustion region).
上記燃焼室1内の乾燥火格子5a、燃焼火格子5b及び後燃焼火格子5cの下部には、それぞれ風箱7a,7b,7cが設けられている。ブロワ8aにより供給される一次空気は、一次空気供給管9を通って上記各風箱7a,7b,7cに供給され、各火格子5a,5b,5cを通って燃焼室1内に供給される。なお、火格子5下から供給される一次空気は、火格子5上の廃棄物Wの乾燥及び燃焼に使われるほか、火格子5の冷却作用、廃棄物Wの攪拌作用を有する。
上記燃焼室1のガス出口には二次燃焼室3と廃熱ボイラ4が連設されていて、燃焼室1で燃焼後の燃焼ガスに含まれる未燃ガスが二次燃焼室3で二次空気を供給されて燃焼される。二次燃焼室3で燃焼後の排ガスは該廃熱ボイラ4で熱回収される。熱回収された後、廃熱ボイラ4から排出された排ガスは、図示しない排ガス処理装置系で消石灰等による酸性ガスの中和と、活性炭によるダイオキシン類の吸着が行われ、さらに図示しない除塵装置に送られ、中和反応生成物、活性炭、ダストなどが回収される。前記除塵装置で除塵され、無害化された後の排ガスは、図示しない誘引ファンにより誘引され、煙突から大気中に放出される。
A
また、廃熱ボイラ4から排出される排ガスの一部が、抜き出され後述のように再循環排ガスとして用いられる。 A part of the exhaust gas discharged from the waste heat boiler 4 is extracted and used as recirculated exhaust gas as described later.
このような基本構成である火格子式焼却炉において、本実施形態に係る廃棄物焼却炉は、一次空気を上記火格子5の下から上記燃焼室1内に吹き込む一次空気供給手段10と、二次燃焼室3内の上流側に二次空気を供給する二次空気供給手段20と、二次空気を供給する位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を再循環排ガスとして供給する再循環排ガス供給手段30と、さらには二次空気供給手段20及び再循環排ガス供給手段30を制御する制御装置40とを具備している。
In the grate-type incinerator having such a basic configuration, the waste incinerator according to the present embodiment includes primary air supply means 10 that blows primary air into the combustion chamber 1 from below the
<一次空気供給手段>
本実施形態では、廃棄物焼却炉は、燃焼室1内での燃焼用空気となる一次空気の一次空気供給手段10を備えている。一次空気供給手段10は、空気供給源(図示せず)から一次空気供給管9を経て、乾燥火格子5a、燃焼火格子5b及び後燃焼火格子5cのそれぞれの風箱7a,7b,7cへ一次空気を送り込む分岐供給管9a,9b,9c、上記一次空気供給管9に設けられた、ブロワ8aそして流量調整機構としてのダンパ8bとを有している。
<Primary air supply means>
In the present embodiment, the waste incinerator includes primary air supply means 10 for primary air that serves as combustion air in the combustion chamber 1. The primary air supply means 10 passes from the air supply source (not shown) through the primary
<二次空気供給手段>
廃棄物焼却炉は、二次燃焼室3内での二次燃焼用空気となる二次空気を供給する二次空気供給手段20を備えている。二次空気供給手段20は、外部に設けられた空気供給源からの空気を管路21を経て、二次燃焼室3内の上流側位置に設けられた二次空気供給口22から該二次燃焼室3へ吹き込むようになっており、上記管路21に、ブロワ23そして供給量調整機構としてのダンパ24を有している。該ダンパ24は後述する制御装置40により開度を調整され二次空気供給量を調整するようになっている。
<Secondary air supply means>
The waste incinerator includes secondary air supply means 20 that supplies secondary air that becomes air for secondary combustion in the
二次空気供給口22は、二次燃焼室3内の上流側位置すなわち下部域で該二次燃焼室3の内壁の周面に分布して複数箇所設けられている。該二次空気供給口22は二次燃焼室3への二次空気の吹込み角度が、水平方向より下向きでその下向き角度が0度より大きく45度以下の範囲とすることが好ましく、こうすることにより、二次燃焼室3内を上昇する未燃ガスの流れに対向して二次空気を衝突させ、未燃ガスと二次空気との攪拌、混合が促進される。
The secondary
<再循環排ガス供給手段>
廃棄物焼却炉は、さらに、焼却炉から排出される排ガスの一部を再循環排ガスとして二次燃焼室3内に帰還供給する再循環排ガス供給手段30を備えている。再循環排ガス供給手段30は、廃熱ボイラ4から排ガスを排出するダクト4aに分岐して設けられた再循環排ガス管路31を経て、二次燃焼室3内の二次空気供給口22の位置より下流側位置(すなわち上方位置)に設けられた再循環排ガス供給口32から該二次燃焼室3へ再循環排ガスを吹き込むようになっており、上記管路31には、ブロワ33そして供給量調整機構としてのダンパ34が設けられている。該ダンパ34は後述する制御装置40により開度を調整され再循環排ガス供給量を調整するようになっている。図1に示す実施形態では、廃熱ボイラ4から排出される排ガスの一部が抜き出され再循環排ガスとして用いられるが、再循環排ガスとして、さらに下流側の除塵装置から排出される排ガスの一部を用いてもよいし、排ガス流路の他の位置から抜き出す排ガスを用いてもよい。
<Recirculation exhaust gas supply means>
The waste incinerator further includes a recirculated exhaust gas supply means 30 that feeds back a part of the exhaust gas discharged from the incinerator as a recirculated exhaust gas into the
再循環排ガス供給口32は、二次空気供給口22と同様に、二次燃焼室3の下部域で該二次燃焼室3の内壁の周面に分布して複数箇所に設けられているが、本実施形態では、上記二次空気供給口22に対し近接して下流側(すなわち上方)に位置している。該再循環排ガス供給口32はその吹込み角度が、二次空気供給口22の場合と同様に、水平方向より下向きで下向き角度が0度より大きく45度以下の範囲とすることが好ましく、こうすることにより、二次燃焼室3内を上昇する未燃ガスの流れに対向して再循環排ガスを衝突させ、未燃ガス、二次空気及び再循環排ガスの攪拌、混合が促進される。
Similar to the secondary
図1に示される本実施形態における二次空気供給口22と再循環排ガス供給口32の位置関係は、二次燃焼室3の破断斜視図である図2(A)のごとくである。上記位置関係は、他の形態としては、図2(B)のごとく、二次空気供給口22に対して近傍の下流側(すなわち上方)位置に再循環排ガス供給口32を配し、周方向では両者を交互に位置させるようにしてもよい。こうすることで二次空気に対し再循環排ガスは良好に攪拌流を生じ、二次空気と再循環排ガスとが十分に混合される。
The positional relationship between the secondary
また、二次燃焼室3の水平方向断面が矩形である場合には、再循環排ガス供給口32を燃焼室1の下流側背面壁に連設される二次燃焼室3の背面壁に配し、二次空気供給口22を背面壁に直交する両側壁に設け、二次空気供給口22の高さ位置を再循環排ガス供給口32の高さ位置より上流側位置に配することが好ましい。このような位置関係とすることにより二次燃焼室3に流入する未燃ガスに対して二次空気と再循環排ガスとが十分に混合されCOの発生量を効率よく抑制することができる。
When the horizontal cross section of the
<制御装置>
本実施形態では、廃熱ボイラ4の出口となるダクト4aに、排ガス成分濃度等の排ガス性状を計測するガス性状計測手段としての排ガス性状検出計41と、この排ガス性状検出計41からの信号を受けて既述の二次空気供給手段20の供給量調整機構を制御し、そして再循環排ガス供給手段30の供給量調整機構を制御する制御装置40とを有している。
<Control device>
In the present embodiment, an exhaust
排ガス性状検出計41は、本実施形態では、酸素濃度計41a、NOx濃度計41b、CO濃度計41cを有している。上記制御装置40は、排ガス性状検出計41から信号を受けると二次空気供給手段20の供給量調整機構のダンパ24の開度と、再循環排ガス供給手段30の供給量調整機構のダンパ34の開度を調整する制御を行う。
In this embodiment, the exhaust
このような制御装置40を有する本発明では、排ガス性状検出計41により排ガス中の酸素濃度、CO、NOxのガス成分濃度を計測し、これらのガス成分濃度計測値のうちの一つあるいは複数が所定範囲内にないときに、制御装置40により、上記ガス成分濃度が所定範囲内になるように二次空気供給手段20の二次空気供給量と、再循環排ガス供給手段30の再循環排ガス供給量を調整するように、二次空気供給手段20の供給量調整機構のダンパ24の開度と、再循環排ガス供給手段30の供給量調整機構のダンパ34の開度の少なくとも一方を制御する。
In the present invention having such a
次に、このように構成される本実施形態の装置での焼却状況の概要、二次燃焼室の雰囲気、さらには二次空気と再循環排ガスの吹込み制御そしてそれに関連した作用について順次説明する。 Next, an overview of the incineration situation in the apparatus of the present embodiment configured as described above, the atmosphere in the secondary combustion chamber, the control of blowing in secondary air and recirculated exhaust gas, and actions related thereto will be sequentially described. .
<焼却状況の概要>
先ず、廃棄物投入口2へ廃棄物Wを投入すると、落下した廃棄物Wは図示しない廃棄物供給装置により燃焼室1内に供給され、乾燥火格子5a上に堆積され、各火格子5a,5b,5cの動作により、燃焼火格子5b上そして後燃焼火格子5c上へと移動し、各火格子5a,5b,5c上に廃棄物Wの層を形成する。各火格子5a,5b,5cは、風箱7a,7b,7cを経て、燃焼用の一次空気を受けており、これにより各火格子5a,5b,5cの廃棄物Wは乾燥そして燃焼される。
<Overview of incineration>
First, when the waste W is introduced into the
乾燥火格子5a上では主として廃棄物Wの乾燥と着火が行われる。廃棄物Wは、燃焼火格子5bで燃焼が開始し、さらに廃棄物Wの熱分解、部分酸化が行われ可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスが火炎を伴って燃焼するとともに、廃棄物W中の固形分の燃焼が行われる。燃焼火格子5b上において廃棄物Wの燃焼は実質的に完了する。後燃焼火格子5c上では、僅かに残った廃棄物W中の固定炭素など未燃分が完全燃焼される。完全燃焼した後の燃焼灰は、灰落下口6より排出される。
The waste W is mainly dried and ignited on the
既述のごとく、燃焼室1の出口に、二次燃焼室3と廃熱ボイラ4が連設されていて、燃焼室1で燃焼後の燃焼ガスに含まれる未燃ガスが二次燃焼室3で燃焼される。二次燃焼室3で燃焼後の燃焼排ガスは該廃熱ボイラ4で熱回収される。熱回収された後、廃熱ボイラ4から排出された排ガスは、消石灰等による酸性ガスの中和と、活性炭によるダイオキシン類の吸着が行われ、さらに除塵装置(図示せず)に送られ、中和反応生成物、活性炭、ダストなどが回収される。上記除塵装置で除塵され、無害化された後の排ガスは、誘引ファン(図示せず)により誘引され、煙突から大気中に放出される。なお、上記除塵装置としては、例えば、バグフィルタ方式、電気集塵方式等の除塵装置を用いることができる。
As described above, the
また、廃熱ボイラ4から排出される排ガスの一部が、抜き出され後述する再循環排ガスとして用いられる。 Further, a part of the exhaust gas discharged from the waste heat boiler 4 is extracted and used as recirculated exhaust gas described later.
<二次燃焼室の雰囲気>
二次燃焼室3内のガス温度は、800〜1050℃の範囲となるように、二次空気と再循環排ガスの流量を調整することが好ましい。その理由は、二次燃焼室3内のガス温度が800℃未満となると燃焼が不十分となり、COが増加してしまうからであり、また、二次燃焼室3内のガス温度が1050℃を超えると二次燃焼室3内におけるクリンカの生成が助長され、さらに、NOxが増加してしまうからである。
<Atmosphere of secondary combustion chamber>
It is preferable to adjust the flow rates of the secondary air and the recirculated exhaust gas so that the gas temperature in the
次に、本実施形態において、排ガス性状(ガス成分濃度)にもとづく二次空気供給量と再循環排ガス供給量の制御について詳述する。 Next, in this embodiment, the control of the secondary air supply amount and the recirculated exhaust gas supply amount based on the exhaust gas properties (gas component concentration) will be described in detail.
排ガス性状(ガス成分濃度)として排ガス酸素濃度に基づく制御を例に挙げて説明する。 The control based on the exhaust gas oxygen concentration will be described as an example of the exhaust gas property (gas component concentration).
<排ガス酸素濃度にもとづく二次空気供給量の制御>
本実施形態において、廃熱ボイラ4の排出口の排ガスの酸素濃度を酸素濃度計41aで測定し、酸素濃度の変化傾向にもとづいて二次空気供給量と再循環排ガス供給量を制御することとしているが、この酸素濃度の変化傾向と排ガス中のCO濃度、排ガス中のNOx濃度の変化傾向、そして二次空気供給量の調整、再循環排ガス供給量の調整との関係を表1に示す。
<Control of secondary air supply based on exhaust gas oxygen concentration>
In the present embodiment, the oxygen concentration of the exhaust gas at the outlet of the waste heat boiler 4 is measured by the
<二次空気供給量の調整>
燃焼室1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、CO、NOx、DXN(ダイオキシン類)等の有害物質の発生が最も抑制される。表1において、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より高い場合は、燃焼室1から排出されるCO濃度は減少するかあるいは変化無しの状態であるが、NOx濃度は増加する状態となる。そのため、二次空気供給量を減少させ、二次燃焼室3への酸素の供給量を減少させて二次燃焼室3での燃焼を適正に行うようにする。反対に、廃熱ボイラ4の出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より低い場合は、排出されるNOx濃度は減少するかあるいは変化無しの状態となるが、CO濃度は増加する状態となる。そのため、二次空気供給量を増加させ、二次燃焼室3への酸素の供給量を増やし、二次燃焼室3での燃焼を適正に行うようにする。
<Adjustment of secondary air supply>
Generation of harmful substances such as CO, NOx, and DXN (dioxins) when combustible gas generated by waste and thermal decomposition in the combustion chamber 1 is combusted within the range of appropriate oxygen concentration and temperature. Most suppressed. In Table 1, when the oxygen concentration in the exhaust gas in the vicinity of the boiler outlet is higher than the predetermined range, the CO concentration discharged from the combustion chamber 1 is in a state of decreasing or no change, but the NOx concentration is increasing. Become. Therefore, the secondary air supply amount is decreased, the oxygen supply amount to the
<再循環排ガス供給量の調整>
燃焼室1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、CO、NOx、DXN(ダイオキシン類)等の有害物質の発生が最も抑制される。表1において、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より高い場合は、燃焼室1から排出されるCO濃度は減少するかあるいは変化無しの状態であるが、NOx濃度は増加する状態となる。NOxの発生抑制については、二次燃焼室内での攪拌による改善効果は低いため、再循環排ガスの供給量は変化させないことが望ましい。しかしながら、極端にNOx濃度が高く二次燃焼室内にてNOx生成反応が継続してしまっている場合には、再循環排ガスの供給量を微量増加させ、二次空気の攪拌を促進することにより、NOx濃度の低減を図る。また、廃熱ボイラ4の出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より低い場合は、排出されるNOx濃度は減少するかあるいは変化無しの状態となるが、CO濃度は増加する状態となる。そのため、二次空気供給量を増加し二次燃焼室内の酸素濃度を上昇させると共に、再循環排ガス供給量を増加させ、二次空気の攪拌を促進する。その結果CO濃度を低減して二次燃焼室3での燃焼を適正に行うようにする。
<Adjustment of recirculated exhaust gas supply>
Generation of harmful substances such as CO, NOx, and DXN (dioxins) when combustible gas generated by waste and thermal decomposition in the combustion chamber 1 is combusted within the range of appropriate oxygen concentration and temperature. Most suppressed. In Table 1, when the oxygen concentration in the exhaust gas in the vicinity of the boiler outlet is higher than the predetermined range, the CO concentration discharged from the combustion chamber 1 is in a state of decreasing or no change, but the NOx concentration is increasing. Become. Regarding the suppression of the generation of NOx, since the improvement effect by stirring in the secondary combustion chamber is low, it is desirable not to change the supply amount of the recirculated exhaust gas. However, when the NOx concentration is extremely high and the NOx generation reaction has continued in the secondary combustion chamber, the supply amount of the recirculated exhaust gas is increased by a small amount, and the stirring of the secondary air is promoted. Reduce NOx concentration. Further, when the oxygen concentration in the exhaust gas near the outlet of the waste heat boiler 4 is lower than the predetermined range, the exhausted NOx concentration decreases or remains unchanged, but the CO concentration increases. Therefore, the secondary air supply amount is increased to increase the oxygen concentration in the secondary combustion chamber, and the recirculated exhaust gas supply amount is increased to promote the stirring of the secondary air. As a result, the CO concentration is reduced so that the combustion in the
既述の形態では、排ガス性状検出計41として酸素濃度計41aを用いる場合の形態を示したが、排ガス性状検出計41として、酸素濃度計41aの代わりに、酸素濃度計41a、NOx濃度計41b及びCO濃度計41cのうち少なくとも一つを用いることとしてもよい。制御装置40はこれらの排ガス性状検出計41により検出された排ガスの酸素濃度、CO濃度及びNOx濃度のうち少なくとも一つの性状に基づき、該性状を所定範囲とするように各供給量を制御するようにすることができる。
In the above-described embodiment, the
図3は本発明の他の実施形態に係る廃棄物焼却炉の概要構成を示している。 FIG. 3 shows a schematic configuration of a waste incinerator according to another embodiment of the present invention.
本実施形態では、図1に示された前実施形態の構成に加えて、廃棄物焼却炉の燃焼室へ高温ガスを供給する高温ガス供給手段、廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を燃焼室再循環排ガスとして燃焼室へ吹き込む燃焼室再循環排ガス供給手段をも備えている。以下、高温ガス供給手段、燃焼室再循環排ガス供給手段について説明する。 In this embodiment, in addition to the configuration of the previous embodiment shown in FIG. 1, high temperature gas supply means for supplying high temperature gas to the combustion chamber of the waste incinerator, a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator Is also provided with a combustion chamber recirculation exhaust gas supply means for blowing into the combustion chamber as a combustion chamber recirculation exhaust gas. Hereinafter, the high temperature gas supply means and the combustion chamber recirculation exhaust gas supply means will be described.
<高温ガス供給手段>
本実施形態では、廃棄物焼却炉は、高温ガスを燃焼室の天井から下向きに吹き込む、又は側壁から吹き込む高温ガス供給手段を備えている。高温ガス供給手段は、高温ガス供給装置(図示せず)と、火格子5上の廃棄物の移動方向である炉長方向の複数位置で燃焼室の天井又は側壁に高温ガス供給口11を有している。本実施形態では、高温ガス供給口11は二つの高温ガス供給口11a,11bとして設けられている。
<High temperature gas supply means>
In this embodiment, the waste incinerator includes a high-temperature gas supply unit that blows high-temperature gas downward from the ceiling of the combustion chamber or blows it from the side wall. The high temperature gas supply means has a high temperature gas supply device (not shown) and a high temperature
高温ガス供給口11a、11bは燃焼火格子5bの上方位置に設けられている。
The hot
高温ガス供給装置は、高温空気と再循環排ガスとを受け、これらを混合して高温ガスとして、上記高温ガス供給口11a,11bから炉内へ吹き込むようになっている。
The high-temperature gas supply device receives high-temperature air and recirculated exhaust gas, mixes them, and blows them into the furnace as the high-temperature gas from the high-temperature
ここでいう、高温ガスの一部として用いる「再循環排ガス」とは、焼却炉から排出された排ガスを排ガス処理系で中和処理し除塵装置で除塵した後の排ガスの一部である。また、上記「高温空気」は、空気を加熱器により加熱して生成される。高温ガス供給装置は、再循環排ガスと高温空気のそれぞれの流量を調整することにより混合割合を調整して高温ガスの温度、酸素濃度を調整する。また、高温ガス供給装置は、高温空気のみ又は再循環排ガスのみを高温ガスとして供給してもよい。 The “recirculated exhaust gas” used here as a part of the high-temperature gas is a part of the exhaust gas after the exhaust gas discharged from the incinerator is neutralized by the exhaust gas treatment system and removed by the dust removing device. The “hot air” is generated by heating air with a heater. The hot gas supply device adjusts the mixing ratio by adjusting the flow rates of the recirculated exhaust gas and hot air to adjust the temperature and oxygen concentration of the hot gas. Further, the high temperature gas supply device may supply only high temperature air or only recirculated exhaust gas as the high temperature gas.
本実施形態では、上記高温ガス供給装置で高温空気と再循環排ガスとを混合して高温ガスを調製する際に、高温空気と再循環排ガスのそれぞれの流量を調整することにより混合割合を調整して高温ガス中の酸素濃度を調整すること、ダンパ等による高温ガスの流量を調整することのうち少なくとも一つにより、燃焼室内へ高温ガスにより供給される酸素量を調整できる。 In this embodiment, when the high temperature air and the recirculated exhaust gas are mixed with the high temperature gas supply device to prepare the high temperature gas, the mixing ratio is adjusted by adjusting the respective flow rates of the high temperature air and the recirculated exhaust gas. By adjusting at least one of adjusting the oxygen concentration in the high temperature gas and adjusting the flow rate of the high temperature gas by a damper or the like, the amount of oxygen supplied by the high temperature gas into the combustion chamber can be adjusted.
<燃焼室再循環排ガス供給手段>
燃焼室再循環排ガス供給手段は、焼却炉から排出された排ガスの一部を供給する再循環排ガス供給装置(図示せず)と、再循環排ガス供給口12を有している。再循環排ガス供給口12は燃焼火格子5bの上方位置に設けられている。また、再循環排ガス供給装置は焼却炉から排出され集塵装置(図示せず)で除塵された排ガスの一部を受け、再循環排ガスとしてダンパ等による流量調整のもとに、再循環排ガス供給口12から炉内へ吹き込むようになっている。
<Combustion chamber recirculation exhaust gas supply means>
The combustion chamber recirculation exhaust gas supply means has a recirculation exhaust gas supply device (not shown) for supplying a part of the exhaust gas discharged from the incinerator and a recirculation exhaust
<低空気比燃焼を実現するための酸素量比配分>
次に、本実施形態の廃棄物焼却炉において低空気比燃焼を実現するため、供給するそれぞれのガスの酸素量比配分の好ましい範囲について説明する。
<Distribution of oxygen amount ratio to achieve low air ratio combustion>
Next, in order to realize low air ratio combustion in the waste incinerator of the present embodiment, a preferable range of the oxygen amount ratio distribution of each gas to be supplied will be described.
廃棄物の燃焼に必要な単位時間当たりの理論酸素量に対する、火格子下から燃焼室内に吹き込まれる一次空気により供給される単位時間当りの酸素量の比Q1Aと、燃焼室内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の比Q1Bと、燃焼室内に吹き込まれる燃焼室再循環排ガスにより供給される単位時間当りの酸素量の比Q1Cと、二次燃焼室に吹き込まれる二次空気により供給される単位時間当りの酸素量の比Q2と、二次燃焼室に吹き込まれる二次燃焼室再循環排ガスにより供給される単位時間当りの酸素量の比Q3とは、下式(1)及び(2)を満足するように、それぞれのガスの供給量を調整して供給することが好ましい。下式(1)及び(2)を満足するように、それぞれのガスを供給する比率を制御することにより、焼却炉全体へ供給する空気量を空気比1.4以下の低空気比での燃焼を実現できる。
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=0.93〜1.10:0.14〜0.16:0.09〜0.11:0.01〜0.05:0.01〜0.05 (1)
1.2≦Q1A+Q1B+Q1C+Q2+Q3≦1.4 (2)
The ratio Q1A of the amount of oxygen per unit time supplied by the primary air blown into the combustion chamber from below the grate to the theoretical amount of oxygen per unit time required for combustion of waste, and the high-temperature gas blown into the combustion chamber The ratio Q1B of the oxygen amount per unit time supplied, the ratio Q1C of the oxygen amount per unit time supplied by the combustion chamber recirculation exhaust gas blown into the combustion chamber, and the secondary air blown into the secondary combustion chamber The ratio Q2 of the oxygen amount per unit time supplied and the ratio Q3 of the oxygen amount per unit time supplied by the secondary combustion chamber recirculated exhaust gas blown into the secondary combustion chamber are expressed by the following equation (1) and It is preferable to adjust the supply amount of each gas so as to satisfy (2). Combustion at a low air ratio with an air ratio of 1.4 or less by controlling the ratio of supplying each gas so that the following equations (1) and (2) are satisfied. Can be realized.
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 0.93 to 1.10: 0.14 to 0.16: 0.09 to 0.11: 0.01 to 0.05: 0.01 to 0.05 (1)
1.2 ≦ Q1A + Q1B + Q1C + Q2 + Q3 ≦ 1.4 (2)
ここで、上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処理速度(kg/hr)との積(Nm3/hr)により決定される。 Here, the theoretical oxygen amount per unit time required for the combustion of the waste is the amount of oxygen necessary for the combustion per unit mass of the waste determined from the properties and components of the waste introduced into the combustion chamber. It is determined by the product (Nm 3 / hr) of (Nm 3 / kg) and the incineration rate (kg / hr) of waste in the incinerator.
また、上記Q1Aの値は、火格子の下方から燃焼室内に供給される一次空気により供給される単位時間当りの酸素量の理論酸素量に対する比であり、上記一次空気の供給量を増減させることにより調整する。また、Q1Bの値は、燃焼室内に供給される高温ガスの供給量を増減させることにより調整される。また、Q1Cの値は、燃焼室内に供給される燃焼室再循環排ガスの供給量を増減させることにより調整される。また、Q2の値は、二次燃焼室に供給される二次空気の供給量を増減させることにより調整される。また、Q3の値は、二次燃焼室に供給される二次燃焼室再循環排ガスの供給量を増減させることにより調整される。 The value of Q1A is a ratio of the oxygen amount per unit time supplied by the primary air supplied from below the grate into the combustion chamber to the theoretical oxygen amount, and increases or decreases the supply amount of the primary air. Adjust by. Further, the value of Q1B is adjusted by increasing or decreasing the supply amount of the high temperature gas supplied into the combustion chamber. Further, the value of Q1C is adjusted by increasing or decreasing the supply amount of the combustion chamber recirculation exhaust gas supplied into the combustion chamber. The value of Q2 is adjusted by increasing or decreasing the supply amount of secondary air supplied to the secondary combustion chamber. The value of Q3 is adjusted by increasing or decreasing the supply amount of the secondary combustion chamber recirculated exhaust gas supplied to the secondary combustion chamber.
なお、以下において、Q1A+Q1B+Q1C+Q2+Q3をλと記載する。 In the following, Q1A + Q1B + Q1C + Q2 + Q3 is described as λ.
上記比Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3を上式(1)及び(2)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≦λ≦1.4)(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 ratio Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3 within the range of the above formulas (1) and (2), low oxygen ratio combustion (1.2 ≦ λ ≦ 1.4) (that is, in a waste incinerator) , Which corresponds to low air ratio combustion), the generation 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 greatly reduced.
<酸素量比配分範囲の根拠>
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3を上式(1)及び(2)を満足する範囲に規定する根拠を説明する。
<Evidence of oxygen amount ratio distribution range>
The grounds for defining Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3 within a range that satisfies the above expressions (1) and (2) will be described.
≪一次空気酸素量Q1A≫
廃棄物燃焼に必要な理論酸素量に対する、一次空気により供給される酸素量の比率Q1Aは、下限値より少ないと燃焼室内の酸素濃度が低下し、排ガス中のCO濃度が増大することや、廃棄物の不完全燃焼により、熱勺減量が増大し灰分排出量が増大することが生じ好ましくない。また、上限値より多いと一次空気供給量が多いことを意味しており、排ガス発生量が増大し、排ガス処理設備に過剰な負荷がかかると共に、排ガスによりボイラ外へ持ち出す熱量が大きくなることによりボイラでの熱回収率が低下してしまうため好ましくない。
≪Primary air oxygen amount Q1A≫
If the ratio Q1A of the amount of oxygen supplied by the primary air to the theoretical amount of oxygen necessary for waste combustion is less than the lower limit, the oxygen concentration in the combustion chamber decreases, the CO concentration in the exhaust gas increases, The incomplete combustion of the product is not preferable because the amount of heat loss increases and the amount of ash discharged increases. Also, if it exceeds the upper limit value, it means that the amount of primary air supply is large, the amount of exhaust gas generated increases, an excessive load is applied to the exhaust gas treatment facility, and the amount of heat taken out of the boiler by the exhaust gas increases. Since the heat recovery rate in a boiler will fall, it is not preferable.
≪高温ガス酸素量Q1B≫
廃棄物燃焼に必要な理論酸素量に対する、高温ガスにより供給される酸素量の比率Q1Bは、下限値より少ないと廃棄物層上方に安定した燃焼場が形成されず、燃焼火炎からの廃棄物や炉内に与える輻射熱が少なくなり、効率的な廃棄物の燃焼ができなくなり好ましくない。また、上限値より多いと高温ガス供給量が多いことを意味しており、排ガス発生量が増大し、排ガス処理設備に過剰な負荷がかかると共に、排ガスによりボイラ外へ持ち出す熱量が大きくなることによりボイラでの熱回収率が低下してしまうだけでなく、高温ガスを調整するための空気の加熱に要するエネルギーを多く必要とし、運転コストが増大するため好ましくない。
≪High-temperature gas oxygen amount Q1B≫
If the ratio Q1B of the amount of oxygen supplied by the high-temperature gas to the theoretical amount of oxygen necessary for waste combustion is less than the lower limit value, a stable combustion field is not formed above the waste layer, and waste from the combustion flame The radiant heat given to the furnace is reduced, which makes it impossible to efficiently burn waste. Also, if it exceeds the upper limit value, it means that the amount of high-temperature gas supplied is large, the amount of exhaust gas generated increases, an excessive load is applied to the exhaust gas treatment facility, and the amount of heat taken out of the boiler by the exhaust gas increases. Not only is the heat recovery rate in the boiler lowered, but a large amount of energy is required for heating the air to adjust the high temperature gas, which increases the operating cost.
≪燃焼室再循環排ガス酸素量Q1C≫
廃棄物燃焼に必要な理論酸素量に対する、燃焼室再循環排ガスにより供給される酸素量の比率Q1Cは、下限値より少ないと燃焼室内を攪拌する作用が低くなり、廃棄物の熱分解により生じる可燃ガスと酸素との混合が不十分となり燃焼が不十分となるため、排ガス中のCO濃度及びNOx濃度が増大するので好ましくない。また、上限値より多いと、比較的温度の低い再循環排ガスが炉内に過剰に吹込まれることにより、局所的に温度の低い領域が形成されてしまい、燃焼が不十分となり排ガス中のCO濃度が増大するため好ましくない。
≪Combustion chamber recirculation exhaust gas oxygen amount Q1C≫
When the ratio Q1C of the oxygen amount supplied by the combustion chamber recirculation exhaust gas to the theoretical oxygen amount necessary for waste combustion is less than the lower limit value, the action of stirring the combustion chamber becomes low, and the combustible generated by thermal decomposition of the waste Since mixing of gas and oxygen becomes insufficient and combustion becomes insufficient, the CO concentration and NOx concentration in the exhaust gas increase, which is not preferable. On the other hand, if the amount exceeds the upper limit value, the recirculated exhaust gas having a relatively low temperature is excessively injected into the furnace, so that a region having a low temperature is locally formed, resulting in insufficient combustion and CO in the exhaust gas. This is not preferable because the concentration increases.
≪二次空気酸素量Q2≫
廃棄物燃焼に必要な理論酸素量に対する、二次空気により供給される酸素量の比率Q2は、下限値より少ないと二次燃焼室における未燃ガスの燃焼反応が十分に行われず、二次燃焼室出口での排ガス中のCO濃度が増大するため好ましくない。また、上限値より多いと、二次燃焼室内に局所的に酸素濃度が高く酸素分圧が上昇する領域が生じ、NOxが生成され易くなるため好ましくない。
≪Secondary air oxygen amount Q2≫
If the ratio Q2 of the oxygen amount supplied by the secondary air to the theoretical oxygen amount necessary for waste combustion is less than the lower limit value, the combustion reaction of the unburned gas in the secondary combustion chamber is not sufficiently performed, and the secondary combustion This is not preferable because the CO concentration in the exhaust gas at the chamber outlet increases. On the other hand, if it exceeds the upper limit, a region where the oxygen concentration is locally high and the oxygen partial pressure rises in the secondary combustion chamber and NOx is easily generated, which is not preferable.
≪二次燃焼室再循環排ガス酸素量Q3≫
廃棄物燃焼に必要な理論酸素量に対する、二次燃焼室再循環排ガスにより供給される酸素量の比率Q3は、下限値より少ないと二次燃焼室内を攪拌する作用が低くなり、未燃ガスと二次空気との混合が不十分となり燃焼が不十分となるため、排ガス中のCO濃度が増大したり、攪拌が不十分なために二次燃焼室内に局所的に酸素濃度が高い領域や、低い領域が形成され、排ガス中のNOx濃度及びCO濃度が増大するため好ましくない。また、上限値より大きいと、二次空気が再循環排ガスにより希釈され酸素濃度が低下し燃焼が不十分となるため、排ガス中のCO濃度が増大するため好ましくない。
≪Secondary combustion chamber recirculation exhaust gas oxygen amount Q3≫
If the ratio Q3 of the oxygen amount supplied by the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas to the theoretical oxygen amount necessary for waste combustion is less than the lower limit value, the action of stirring the secondary combustion chamber becomes low, and the unburned gas and Since the mixing with the secondary air is insufficient and the combustion becomes insufficient, the CO concentration in the exhaust gas increases, or the region where the oxygen concentration is locally high in the secondary combustion chamber due to insufficient stirring, This is not preferable because a low region is formed and the NOx concentration and CO concentration in the exhaust gas increase. On the other hand, if the value is larger than the upper limit value, the secondary air is diluted with the recirculated exhaust gas, the oxygen concentration is lowered, and the combustion becomes insufficient, which is not preferable because the CO concentration in the exhaust gas increases.
<酸素量比配分の好適範囲>
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ことができる好適な酸素量比配分としては、Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3=1.00:0.15:0.10:0.02:0.03、λ=1.30を基準とし、焼却炉内に投入される廃棄物の組成や性状等に基づきλを1.2〜1.4の範囲でQ1A、Q1B、Q1C、Q2、Q3を上記の範囲内で調整する。以下に、Q1A、Q1B、Q1C、Q2、Q3の調整基準を説明する。
<Preferable range of oxygen amount ratio distribution>
As a preferable oxygen amount ratio distribution that can achieve stable low air ratio combustion by suppressing generation of unburned waste and harmful substances, Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3 = 1.00: 0 .15: 0.10: 0.02: 0.03, with λ = 1.30 as a reference, λ is 1.2 to 1.4 based on the composition and properties of the waste thrown into the incinerator Adjust Q1A, Q1B, Q1C, Q2, and Q3 within the above range. Below, the adjustment reference | standard of Q1A, Q1B, Q1C, Q2, Q3 is demonstrated.
≪Q1A、Q1B、Q1Cの調整基準≫
通常の都市ごみ等の廃棄物を乾燥し燃焼する場合には、燃焼室に供給するQ1A、Q1B、Q1Cの合計は1.25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場合には、Q1A、Q1B、Q1Cの合計を1.15〜1.20程度に減少し、その代わりに二次空気についてのQ2を増加させる。
≪Q1A, Q1B, Q1C adjustment standards≫
When normal waste such as municipal waste is dried and burned, the total of Q1A, Q1B, and Q1C supplied to the combustion chamber is based on 1.25, and waste with low ash and low moisture, such as When burning plastic or the like, the total of Q1A, Q1B, and Q1C is reduced to about 1.15 to 1.20, and instead, Q2 for secondary air is increased.
≪二次空気についてのQ2の調整基準≫
通常の都市ごみ等の廃棄物を燃焼する場合には、二次空気によるQ2は0.02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する場合には、燃焼室で発生する可燃ガスが多く未燃ガスが増加し二次燃焼室での燃焼が増加するため、Q2を0.04〜0.05程度に増加させ、二次燃焼室で未燃ガスを十分に燃焼するようにする。廃棄物焼却炉を定常的に操業している間は、二次空気についてのQ2を一定に設定し、焼却炉内の燃焼状況が変化し、排ガス中の成分濃度等排ガス性状が変化した場合には、排ガス性状の測定値に基づき、二次空気についてのQ2と二次燃焼室再循環排ガスについてのQ3とのうち少なくとも一つを調整することで二次燃焼室内での燃焼状態を調整するようにすることが好ましい。
≪Q2 adjustment standard for secondary air≫
When combusting waste such as ordinary municipal waste, Q2 by secondary air is 0.02 as a standard, and waste with little ash, moisture, and most combustibles, such as plastic, or volatilization When burning a large waste, the amount of combustible gas generated in the combustion chamber increases and the amount of unburned gas increases and the combustion in the secondary combustion chamber increases. Therefore, Q2 is set to about 0.04 to 0.05. Increase the amount so that unburned gas is burned sufficiently in the secondary combustion chamber. While operating the waste incinerator constantly, when the Q2 for the secondary air is set constant, the combustion status in the incinerator changes, and the exhaust gas properties such as the component concentration in the exhaust gas change Adjusts the combustion state in the secondary combustion chamber by adjusting at least one of Q2 for the secondary air and Q3 for the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas based on the measured value of the exhaust gas property It is preferable to make it.
≪二次燃焼室再循環排ガスについてのQ3の調整基準≫
廃棄物焼却炉を定常的に操業している間は、二次燃焼室再循環排ガスについてのQ3は、0.03を基準とし、0.01〜0.05の範囲内で一定に設定し、焼却炉内の燃焼状況が変化し、排ガス中の成分濃度等排ガス性状が変化した場合には、排ガス性状の測定値に基づき、二次空気についてのQ2と二次燃焼室再循環排ガスについてのQ3とのうち少なくとも一つを調整することで二次燃焼室内での燃焼状態を調整するようにすることが好ましい。
≪Q3 adjustment standard for secondary combustion chamber recirculation exhaust gas≫
While operating the waste incinerator constantly, Q3 for the secondary combustion chamber recirculation exhaust gas is set to be constant within a range of 0.01 to 0.05 with 0.03 as a reference, When the combustion status in the incinerator changes and the exhaust gas properties such as the component concentration in the exhaust gas change, based on the measured values of the exhaust gas properties, Q2 for the secondary air and Q3 for the secondary combustion chamber recirculated exhaust gas It is preferable to adjust the combustion state in the secondary combustion chamber by adjusting at least one of the above.
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、上記決定したQ1A、Q1B、Q1C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Q2とQ3を増減するように調節する。 In actual operation of a waste incinerator, even if it operates with standard operating standards, the combustion status in the incinerator may change, and the amount of harmful substances in the exhaust gas emitted may vary. Therefore, while maintaining the determined values of Q1A, Q1B, and Q1C, adjustments are made to increase / decrease Q2 and Q3 based on a factor for monitoring the situation in the waste incinerator.
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やすくなり、さらに、焼却炉の燃焼制御系を簡単にすることができる。 By adopting such a combustion control method, even if the combustion situation in the incinerator changes, it can be adjusted so that the combustion is performed stably, and finally harmful substances in the exhaust gas discharged from the waste incinerator The amount can be easily controlled, and the combustion control system of the incinerator can be simplified.
ここで、上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、燃焼室から排出される未燃ガスの二次燃焼を行う二次燃焼領域出口近傍又はボイラ出口における、排ガス温度、排ガス中の酸素濃度、CO濃度、NOx濃度のいずれか一つ以上とすることが好ましい。 Here, as the factors for monitoring the situation in the waste incinerator, for example, the exhaust gas temperature near the outlet of the secondary combustion region where the secondary combustion of the unburned gas discharged from the combustion chamber or the boiler outlet is performed, the exhaust gas It is preferable to set any one or more of oxygen concentration, CO concentration, and NOx concentration.
≪酸素量比配分の好適例≫
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3、λの好適例を以下に記載する。
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.00:0.15:0.10:0.02:0.03、λ=1.30
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.00:0.15:0.10:0.01:0.04、λ=1.30
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.00:0.15:0.10:0.04:0.01、λ=1.30
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.05:0.15:0.10:0.02:0.03、λ=1.35
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.05:0.15:0.10:0.01:0.04、λ=1.35
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.05:0.15:0.10:0.04:0.01、λ=1.35
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=0.95:0.15:0.10:0.02:0.03、λ=1.25
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=0.95:0.15:0.10:0.01:0.04、λ=1.25
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=0.95:0.15:0.10:0.04:0.01、λ=1.25
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.10:0.15:0.10:0.02:0.03、λ=1.40
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.10:0.15:0.10:0.01:0.04、λ=1.40
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=1.10:0.15:0.10:0.04:0.01、λ=1.40
≪Preferred example of oxygen amount ratio distribution≫
Preferred examples of Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3, λ will be described below.
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.00: 0.15: 0.10: 0.02: 0.03, λ = 1.30
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.00: 0.15: 0.10: 0.01: 0.04, λ = 1.30
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.00: 0.15: 0.10: 0.04: 0.01, λ = 1.30
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.05: 0.15: 0.10: 0.02: 0.03, λ = 1.35
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.05: 0.15: 0.10: 0.01: 0.04, λ = 1.35
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.05: 0.15: 0.10: 0.04: 0.01, λ = 1.35
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 0.95: 0.15: 0.10: 0.02: 0.03, λ = 1.25
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 0.95: 0.15: 0.10: 0.01: 0.04, λ = 1.25
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 0.95: 0.15: 0.10: 0.04: 0.01, λ = 1.25
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.10: 0.15: 0.10: 0.02: 0.03, λ = 1.40
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.10: 0.15: 0.10: 0.01: 0.04, λ = 1.40
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 1.10: 0.15: 0.10: 0.04: 0.01, λ = 1.40
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、COやNOx等の有害ガスの発生量が低減できる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及び廃棄物焼却方法が提供される。 As described above, according to the present invention, even when low air ratio combustion is performed in a waste incinerator, the stability of combustion is maintained, the occurrence of local high temperature regions is suppressed, and CO, NOx, etc. A waste incinerator capable of reducing the amount of harmful gas generated is provided. Furthermore, since a low air ratio combustion can be performed, a waste incinerator and a waste incineration method that can significantly reduce the amount of exhaust gas discharged from the incinerator and improve the recovery efficiency of waste heat are provided.
1 燃焼室
3 二次燃焼室
5 火格子
10 一次空気供給手段
11 高温ガス供給口
12 燃焼室再循環排ガス供給口
20 二次空気供給手段
22 二次空気供給口
30 再循環排ガス供給手段
32 再循環排ガス供給口、二次燃焼室再循環排ガス供給口
40 制御装置
41 排ガス性状検出計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、
燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、
二次燃焼室に連設されるボイラと、
一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉において、
二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給する二次空気供給口を有する二次空気供給手段と、二次燃焼室内の上流側でかつ二次空気供給口の位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を再循環排ガスとして再循環排ガス供給口から供給する再循環排ガス供給手段と、ボイラ出口の排ガスの酸素濃度を測定する酸素濃度計と、酸素濃度計により測定された排ガス中酸素濃度測定値に基づき二次空気供給量と循環排ガス供給量を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より高い場合は、二次空気供給量を減少させるとともに、再循環排ガス供給量を変化させないか又は微量増加させて二次空気の攪拌を促進させ、排出されるNOx濃度が増加する状態からNOx濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御し、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より低い場合は、二次空気供給量を増加させるとともに、再循環排ガス供給量を増加させ二次空気の攪拌を促進させ、排出されるCO濃度が増加する状態からCO濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御することを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉。 A grate-type waste incinerator,
A combustion chamber comprising a grate and burning waste on the grate;
A secondary combustion chamber connected to the combustion chamber for secondary combustion of unburned gas from the combustion chamber;
A boiler connected to the secondary combustion chamber;
In a grate-type waste incinerator having primary air supply means for blowing primary air from under the grate into the combustion chamber,
Secondary air supply means having a secondary air supply port for supplying secondary air to the upstream side of the secondary combustion chamber, and waste on the upstream side of the secondary combustion chamber and downstream of the position of the secondary air supply port Recycled exhaust gas supply means that supplies a part of the exhaust gas discharged from the incinerator as a recirculated exhaust gas from the recirculated exhaust gas supply port, an oxygen concentration meter that measures the oxygen concentration of the exhaust gas at the boiler outlet, and an oxygen concentration meter A control device for controlling the secondary air supply amount and the circulating exhaust gas supply amount based on the measured oxygen concentration in the exhaust gas ,
When the oxygen concentration in the exhaust gas in the vicinity of the boiler outlet is higher than the predetermined range, the control device reduces the secondary air supply amount and does not change the recirculated exhaust gas supply amount or increases the secondary air supply amount. When the combustion in the secondary combustion chamber is controlled so as to promote stirring and reduce the NOx concentration from the state where the exhausted NOx concentration increases, and when the oxygen concentration in the exhaust gas near the boiler outlet is lower than the predetermined range, The secondary air supply amount is increased, the recirculated exhaust gas supply amount is increased to promote the stirring of the secondary air, and the CO concentration is reduced in the secondary combustion chamber so as to reduce the CO concentration from the state where the discharged CO concentration increases. A grate-type waste incinerator characterized by controlling combustion .
火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、
燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、
二次燃焼室に連設されるボイラと、
一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段と、
高温ガスを上記燃焼室の天井又は側壁から燃焼室内に吹き込む高温ガス供給手段と、
廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を燃焼室再循環排ガスとして上記燃焼室内に吹き込む燃焼室再循環排ガス供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉において、
二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給する二次空気供給口を有する二次空気供給手段と、二次燃焼室内の上流側でかつ二次空気供給口の位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を再循環排ガスとして再循環排ガス供給口から供給する再循環排ガス供給手段と、ボイラ出口の排ガスの酸素濃度を測定する酸素濃度計と、酸素濃度計により測定された排ガス中酸素濃度測定値に基づき二次空気供給量と循環排ガス供給量を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より高い場合は、二次空気供給量を減少させるとともに、再循環排ガス供給量を変化させないか又は微量増加させて二次空気の攪拌を促進させ、排出されるNOx濃度が増加する状態からNOx濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御し、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より低い場合は、二次空気供給量を増加させるとともに、再循環排ガス供給量を増加させ二次空気の攪拌を促進させ、排出されるCO濃度が増加する状態からCO濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御することを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉。 A grate-type waste incinerator,
A combustion chamber comprising a grate and burning waste on the grate;
A secondary combustion chamber connected to the combustion chamber for secondary combustion of unburned gas from the combustion chamber;
A boiler connected to the secondary combustion chamber;
Primary air supply means for blowing primary air from under the grate into the combustion chamber;
Hot gas supply means for blowing hot gas into the combustion chamber from the ceiling or side wall of the combustion chamber;
In a grate-type waste incinerator having combustion chamber recirculation exhaust gas supply means for blowing a part of exhaust gas discharged from a waste incinerator into the combustion chamber as combustion chamber recirculation exhaust gas,
Secondary air supply means having a secondary air supply port for supplying secondary air to the upstream side of the secondary combustion chamber, and waste on the upstream side of the secondary combustion chamber and downstream of the position of the secondary air supply port Recycled exhaust gas supply means that supplies a part of the exhaust gas discharged from the incinerator as a recirculated exhaust gas from the recirculated exhaust gas supply port, an oxygen concentration meter that measures the oxygen concentration of the exhaust gas at the boiler outlet, and an oxygen concentration meter A control device for controlling the secondary air supply amount and the circulating exhaust gas supply amount based on the measured oxygen concentration in the exhaust gas ,
When the oxygen concentration in the exhaust gas in the vicinity of the boiler outlet is higher than the predetermined range, the control device reduces the secondary air supply amount and does not change the recirculated exhaust gas supply amount or increases the secondary air supply amount. When the combustion in the secondary combustion chamber is controlled so as to promote stirring and reduce the NOx concentration from the state where the exhausted NOx concentration increases, and when the oxygen concentration in the exhaust gas near the boiler outlet is lower than the predetermined range, The secondary air supply amount is increased, the recirculated exhaust gas supply amount is increased to promote the stirring of the secondary air, and the CO concentration is reduced in the secondary combustion chamber so as to reduce the CO concentration from the state where the discharged CO concentration increases. A grate-type waste incinerator characterized by controlling combustion .
火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、二次燃焼室に連設されるボイラと、一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法において、
二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を再循環排ガスとして供給し、ボイラ出口の排ガスの酸素濃度を測定し、測定された排ガス中酸素濃度測定値に基づき二次空気供給量と循環排ガス供給量を制御し、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より高い場合は、二次燃焼室内の上流側でかつ二次空気供給量を減少させるとともに、再循環排ガス供給量を変化させないか又は微量増加させて二次空気の攪拌を促進させ、排出されるNOx濃度が増加する状態からNOx濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御し、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より低い場合は、二次空気供給量を増加させるとともに、再循環排ガス供給量を増加させ二次空気の攪拌を促進させ、排出されるCO濃度が増加する状態からCO濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御することを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉における廃棄物焼却方法。 A waste incineration method using a grate-type waste incinerator,
Combustion chamber having a grate and burning waste on the grate, a secondary combustion chamber connected to the combustion chamber for secondary combustion of unburned gas from the combustion chamber, and connected to the secondary combustion chamber In a waste incineration method by a grate-type waste incinerator having a boiler and primary air supply means for blowing primary air from under the grate into the combustion chamber,
Secondary air is supplied to the upstream side of the secondary combustion chamber, and a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator is supplied downstream from the position where the secondary air is supplied as recirculated exhaust gas. If the oxygen concentration in the exhaust gas near the boiler outlet is higher than the predetermined range, the secondary air supply amount and the circulating exhaust gas supply amount are controlled based on the measured oxygen concentration measurement value in the exhaust gas. A state in which the secondary air supply amount is decreased on the upstream side of the secondary combustion chamber and the recirculated exhaust gas supply amount is not changed or increased by a small amount to promote the agitation of the secondary air and increase the exhausted NOx concentration If the oxygen concentration in the exhaust gas near the boiler outlet is lower than the specified range, the secondary air supply amount is increased and the recirculated exhaust gas supply is controlled. Grate-type waste incineration characterized by controlling the combustion in the secondary combustion chamber so as to reduce the CO concentration from the state in which the CO concentration to be discharged is increased by increasing the stirring of the secondary air Waste incineration method in the furnace.
火格子を備え該火格子上の廃棄物を燃焼する燃焼室と、燃焼室に連設されて燃焼室からの未燃ガスを二次燃焼する二次燃焼室と、二次燃焼室に連設されるボイラと、一次空気を上記火格子の下から上記燃焼室内に吹き込む一次空気供給手段と、高温ガスを上記燃焼室の天井又は側壁から燃焼室内に吹き込む高温ガス供給手段と、廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を燃焼室再循環排ガスとして上記燃焼室内に吹き込む燃焼室再循環排ガス供給手段とを有する火格子式廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法において、
二次燃焼室内の上流側に二次空気を供給し、二次空気を供給する位置より下流側に廃棄物焼却炉から排出される排ガスの一部を二次燃焼室再循環排ガスとして供給し、ボイラ出口の排ガスの酸素濃度を測定し、測定された排ガス中酸素濃度測定値に基づき二次空気供給量と循環排ガス供給量を制御し、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より高い場合は、二次燃焼室内の上流側でかつ二次空気供給量を減少させるとともに、再循環排ガス供給量を変化させないか又は微量増加させて二次空気の攪拌を促進させ、排出されるNOx濃度が増加する状態からNOx濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御し、ボイラ出口近傍での排ガス中酸素濃度が所定範囲より低い場合は、二次空気供給量を増加させるとともに、再循環排ガス供給量を増加させ二次空気の攪拌を促進させ、排出されるCO濃度が増加する状態からCO濃度を低減させるように二次燃焼室での燃焼を制御することを特徴とする火格子式廃棄物焼却炉における廃棄物焼却方法。 A waste incineration method using a grate-type waste incinerator,
Combustion chamber having a grate and burning waste on the grate, a secondary combustion chamber connected to the combustion chamber for secondary combustion of unburned gas from the combustion chamber, and connected to the secondary combustion chamber Boiler, primary air supply means for blowing primary air from below the grate into the combustion chamber, high temperature gas supply means for blowing high temperature gas from the ceiling or side wall of the combustion chamber, and a waste incinerator In a waste incineration method using a grate-type waste incinerator having combustion chamber recirculation exhaust gas supply means for blowing a part of exhaust gas discharged from the combustion chamber recirculation exhaust gas into the combustion chamber,
Secondary air is supplied to the upstream side of the secondary combustion chamber, and a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator is supplied downstream from the position where the secondary air is supplied as secondary combustion chamber recirculation exhaust gas . Measure the oxygen concentration of the exhaust gas at the boiler outlet, control the secondary air supply amount and the circulating exhaust gas supply amount based on the measured oxygen concentration measurement value in the exhaust gas, and the oxygen concentration in the exhaust gas near the boiler outlet is higher than the predetermined range In this case, the secondary air supply amount is decreased on the upstream side of the secondary combustion chamber and the recirculated exhaust gas supply amount is not changed or increased by a small amount to promote the stirring of the secondary air, and the NOx concentration discharged. When the combustion in the secondary combustion chamber is controlled so as to reduce the NOx concentration from the state where the NO increases, and the oxygen concentration in the exhaust gas near the boiler outlet is lower than the predetermined range, the secondary air supply amount is increased, Recirculation A grate system characterized by controlling the combustion in the secondary combustion chamber so as to reduce the CO concentration from the state in which the CO concentration to be discharged is increased by increasing the gas supply amount to promote the stirring of the secondary air and increasing the discharged CO concentration Waste incineration method in a waste incinerator.
Q1A:Q1B:Q1C:Q2:Q3
=0.93〜1.10:0.14〜0.16:0.09〜0.11:0.01〜0.05:0.01〜0.05 (1)
1.2≦Q1A+Q1B+Q1C+Q2+Q3≦1.4 (2)
A ratio Q1A of the amount of oxygen per unit time supplied by primary air to a theoretical amount of oxygen per unit time required for combustion of waste, and a ratio Q1B of the amount of oxygen per unit time supplied by high-temperature gas; Ratio Q1C of oxygen amount per unit time supplied by combustion chamber recirculation exhaust gas, Ratio Q2 of oxygen amount per unit time supplied by secondary air, and unit supplied by secondary combustion chamber recirculation exhaust gas The waste in the grate-type waste incinerator according to claim 7 or 8, wherein the ratio Q3 of the amount of oxygen per hour is set so as to satisfy the following expressions (1) and (2): Incineration method.
Q1A: Q1B: Q1C: Q2: Q3
= 0.93 to 1.10: 0.14 to 0.16: 0.09 to 0.11: 0.01 to 0.05: 0.01 to 0.05 (1)
1.2 ≦ Q1A + Q1B + Q1C + Q2 + Q3 ≦ 1.4 (2)
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