JP2000257831A - ごみ焼却炉ボイラー - Google Patents
ごみ焼却炉ボイラーInfo
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- JP2000257831A JP2000257831A JP11064916A JP6491699A JP2000257831A JP 2000257831 A JP2000257831 A JP 2000257831A JP 11064916 A JP11064916 A JP 11064916A JP 6491699 A JP6491699 A JP 6491699A JP 2000257831 A JP2000257831 A JP 2000257831A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 輻射室水冷壁管および過熱器管の腐食を低減
したごみ焼却炉ボイラーを提供する。 【解決手段】 過熱器を有するごみ焼却炉ボイラーにお
いて、１００℃〜３００℃のガスを炉およびボイラー内
に吹き込んで前記炉およびボイラー内を撹拌混合する手
段と、前記過熱器前の排ガス温度を４００℃〜６５０℃
の間の一定温度に制御する手段とを具備することを特徴
とする。
したごみ焼却炉ボイラーを提供する。 【解決手段】 過熱器を有するごみ焼却炉ボイラーにお
いて、１００℃〜３００℃のガスを炉およびボイラー内
に吹き込んで前記炉およびボイラー内を撹拌混合する手
段と、前記過熱器前の排ガス温度を４００℃〜６５０℃
の間の一定温度に制御する手段とを具備することを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却プラント
の排ガスボイラーに係り、特に輻射室水冷壁管および過
熱器管の腐食を低減したごみ焼却炉ボイラーに関する。
の排ガスボイラーに係り、特に輻射室水冷壁管および過
熱器管の腐食を低減したごみ焼却炉ボイラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のごみ焼却炉ボイラーにおける水冷
壁の減肉は、０．１〜０．２ｍｍ／年が通常の値である
ことが知られている。
壁の減肉は、０．１〜０．２ｍｍ／年が通常の値である
ことが知られている。
【０００３】輻射室水管の減肉に対しては、炉内または
ボイラー水壁からの空気の吹込みによって、炉からの排
ガスに二次燃焼空気を付与するとともに撹拌による燃焼
促進を行うことが、従来の実用上の対応として行われて
いる。具体的には、図４に示されるように炉またはボイ
ラー水壁に設けられた吹込み口２３に、ＯＦＡＦ（撹拌
空気ファン）２１からダンパー２２を経て空気が導入さ
れる。しかしながら、その効果は、二次燃焼用空気の温
度、流量、吹き込み形態によって異なるものであり、炉
負荷、ごみ質、空燃調整等の要素が悪化したプラントで
は、減肉が０．３〜１ｍｍ／年と激しく、空燃調整だけ
によって減肉を低減できない場合もある。このようなプ
ラントでは、輻射室水管への金属溶射や溶接肉盛り等の
対症療法により減肉の低減を図っている。
ボイラー水壁からの空気の吹込みによって、炉からの排
ガスに二次燃焼空気を付与するとともに撹拌による燃焼
促進を行うことが、従来の実用上の対応として行われて
いる。具体的には、図４に示されるように炉またはボイ
ラー水壁に設けられた吹込み口２３に、ＯＦＡＦ（撹拌
空気ファン）２１からダンパー２２を経て空気が導入さ
れる。しかしながら、その効果は、二次燃焼用空気の温
度、流量、吹き込み形態によって異なるものであり、炉
負荷、ごみ質、空燃調整等の要素が悪化したプラントで
は、減肉が０．３〜１ｍｍ／年と激しく、空燃調整だけ
によって減肉を低減できない場合もある。このようなプ
ラントでは、輻射室水管への金属溶射や溶接肉盛り等の
対症療法により減肉の低減を図っている。
【０００４】一方、過熱器管については各種の材料開発
などが行われているものの、材料のみでは対応しきれな
いことが明らかになってきている。同時に、ガス温度お
よびガス流速等の要素が過熱器管の減肉に大きく影響す
ることも知られている。
などが行われているものの、材料のみでは対応しきれな
いことが明らかになってきている。同時に、ガス温度お
よびガス流速等の要素が過熱器管の減肉に大きく影響す
ることも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のごみ焼却炉ボイ
ラーにおいては、比較的過負荷が小さく、ごみ中の高カ
ロリー可燃物の偏在も少なくて空燃調整が良好な状態で
あれば、水冷壁の減肉を０．１〜０．２ｍｍ／年程度に
抑制することができる。こうした条件がそろわない場合
には、水冷壁は０．３〜１．０ｍｍ／年の腐食を生じる
ため、空気の吹込みを強化して混合を促進して腐食を防
止する必要がある。二次空気を多量に吹き込むことによ
って混合は促進されるものの、この空気で内部が冷却さ
れることになる。このため、逆に未燃ガスの燃焼が抑制
されてしまうので、吹込み空気量をある程度以上に増加
させることができない。
ラーにおいては、比較的過負荷が小さく、ごみ中の高カ
ロリー可燃物の偏在も少なくて空燃調整が良好な状態で
あれば、水冷壁の減肉を０．１〜０．２ｍｍ／年程度に
抑制することができる。こうした条件がそろわない場合
には、水冷壁は０．３〜１．０ｍｍ／年の腐食を生じる
ため、空気の吹込みを強化して混合を促進して腐食を防
止する必要がある。二次空気を多量に吹き込むことによ
って混合は促進されるものの、この空気で内部が冷却さ
れることになる。このため、逆に未燃ガスの燃焼が抑制
されてしまうので、吹込み空気量をある程度以上に増加
させることができない。
【０００６】なお、過熱器の場合、ヨーロッパ等では発
電した売電収入との見合いで、減肉しても半年、１年単
位でも交換して対処している。日本では４００℃過熱器
を採用はじめたが、材料としてはＳＵＳ３１０系を用い
て５〜７年での交換を目途としている。
電した売電収入との見合いで、減肉しても半年、１年単
位でも交換して対処している。日本では４００℃過熱器
を採用はじめたが、材料としてはＳＵＳ３１０系を用い
て５〜７年での交換を目途としている。
【０００７】しかしながら、また実績としては証明され
ておらず、必ずしも材料面だけで上述したような寿命が
確保されるかわからないのが現状である。
ておらず、必ずしも材料面だけで上述したような寿命が
確保されるかわからないのが現状である。
【０００８】そこで本発明は、輻射室水冷壁管および過
熱器管の腐食を低減したごみ焼却炉ボイラーを提供する
ことを目的とする。
熱器管の腐食を低減したごみ焼却炉ボイラーを提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、過熱器を有するごみ焼却炉ボイラーにお
いて、１００℃〜３００℃のガスを炉およびボイラー内
に吹き込んで前記炉およびボイラー内を撹拌混合する手
段と、前記過熱器前の排ガス温度を４００℃〜６５０℃
の間の一定温度に制御する手段とを具備するごみ焼却炉
ボイラーを提供する。
に、本発明は、過熱器を有するごみ焼却炉ボイラーにお
いて、１００℃〜３００℃のガスを炉およびボイラー内
に吹き込んで前記炉およびボイラー内を撹拌混合する手
段と、前記過熱器前の排ガス温度を４００℃〜６５０℃
の間の一定温度に制御する手段とを具備するごみ焼却炉
ボイラーを提供する。
【００１０】前記炉およびボイラー内に吹き込まれるガ
スは、除塵・脱塩されたごみ焼却炉の排ガスであること
が好ましい。
スは、除塵・脱塩されたごみ焼却炉の排ガスであること
が好ましい。
【００１１】また、前記炉およびボイラー内での撹拌混
合は、旋回流によることが好ましい。
合は、旋回流によることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のご
み燃焼炉ボイラーを詳細に説明する。
み燃焼炉ボイラーを詳細に説明する。
【００１３】図１に本発明のごみ燃焼炉ボイラーの一例
の構成を表す概略図を示す。
の構成を表す概略図を示す。
【００１４】図示するごみ焼却炉ボイラーにおいては、
過熱器９、中和処理装置１０および集塵装置１を通過し
た排ガスは、ＩＤＦ（誘導ファン）２に引き込まれる前
に分岐されて、再循環ファン３を経て、炉・輻射室吹込
み口４および過熱器前吹込み口５に導入される。各導入
経路にはダンパー８が設けられ、これは駆動機７により
それぞれ制御される。
過熱器９、中和処理装置１０および集塵装置１を通過し
た排ガスは、ＩＤＦ（誘導ファン）２に引き込まれる前
に分岐されて、再循環ファン３を経て、炉・輻射室吹込
み口４および過熱器前吹込み口５に導入される。各導入
経路にはダンパー８が設けられ、これは駆動機７により
それぞれ制御される。
【００１５】本発明のごみ焼却炉ボイラーにおいて再循
環される排ガスは、過熱器入口のガス温度制御にも用い
られるので、ある程度温度の低下したところから分岐す
る。図１に示す例においては、集塵装置１の出口に分岐
点を設けているが、ボイラー途中後段、ボイラー出口、
ＩＤＦ出口、煙突出口などに分岐点を設けることもでき
る。これらのうち、ＩＤＦ出口に分岐点を設けた場合に
は、再循環ファンを省略することができることもある。
環される排ガスは、過熱器入口のガス温度制御にも用い
られるので、ある程度温度の低下したところから分岐す
る。図１に示す例においては、集塵装置１の出口に分岐
点を設けているが、ボイラー途中後段、ボイラー出口、
ＩＤＦ出口、煙突出口などに分岐点を設けることもでき
る。これらのうち、ＩＤＦ出口に分岐点を設けた場合に
は、再循環ファンを省略することができることもある。
【００１６】こうして再循環される排ガスの温度は、１
００℃〜３００℃である。１００℃以上と高温であるの
で、炉およびボイラー内で充分な撹拌作用を得るまで排
ガスを混合しても、従来の冷空気を吹き込む場合のよう
に未燃ガスの増加を招かない。なお、炉およびボイラー
内に再循環される排ガスは、前述したような領域から取
り出しているので、その温度は３００℃を越えることは
ない。
００℃〜３００℃である。１００℃以上と高温であるの
で、炉およびボイラー内で充分な撹拌作用を得るまで排
ガスを混合しても、従来の冷空気を吹き込む場合のよう
に未燃ガスの増加を招かない。なお、炉およびボイラー
内に再循環される排ガスは、前述したような領域から取
り出しているので、その温度は３００℃を越えることは
ない。
【００１７】さらに本発明のごみ焼却炉ボイラーは、過
熱器前吹込み口５から過熱器９に導入される排ガスの温
度を４００℃〜６５０℃の間の一定温度に制御する手段
を具備している。この温度制御手段は、温度検出器１
１、調節器６、駆動機７、およびダンパー８により構成
される。過熱器９に導入される排ガスの温度が４００℃
未満の場合には、蒸気を加熱して所定の過熱蒸気を得る
ことが困難となる。一方、６５０℃を越えると、ガス中
の灰が溶融して管群中のガス通路が閉塞するという不都
合が生じる。
熱器前吹込み口５から過熱器９に導入される排ガスの温
度を４００℃〜６５０℃の間の一定温度に制御する手段
を具備している。この温度制御手段は、温度検出器１
１、調節器６、駆動機７、およびダンパー８により構成
される。過熱器９に導入される排ガスの温度が４００℃
未満の場合には、蒸気を加熱して所定の過熱蒸気を得る
ことが困難となる。一方、６５０℃を越えると、ガス中
の灰が溶融して管群中のガス通路が閉塞するという不都
合が生じる。
【００１８】過熱器入口に排ガスを吹き込むことによっ
て、この部分のガス温度を低下させることができるの
で、本構成機器（調節器６、駆動機７、ダンパー８およ
び温度検出器１１）により、過熱器入口での温度を一定
の値に制御することが可能となる。したがって、過熱器
管は過度に過熱される時間が短くなり、腐食の低減を図
ることができる。
て、この部分のガス温度を低下させることができるの
で、本構成機器（調節器６、駆動機７、ダンパー８およ
び温度検出器１１）により、過熱器入口での温度を一定
の値に制御することが可能となる。したがって、過熱器
管は過度に過熱される時間が短くなり、腐食の低減を図
ることができる。
【００１９】上述したように炉およびボイラー内に所定
温度の排ガスを吹き込んで、内部に撹拌混合を生じさせ
る手段を含んでいるので、本発明のごみ焼却炉ボイラー
は、常温空気よりも少量のガスで煙道排ガスを完全燃焼
させて輻射室水冷壁管の腐食を防止することができる。
しかも、過熱器前の排ガス温度を制御する手段により、
この排ガス温度を高度に一定とすることができるので、
本発明のごみ焼却炉ボイラーにおいては、炉運転中の変
動に起因する過高温度による過熱器管の高温腐食を防止
することが可能となった。
温度の排ガスを吹き込んで、内部に撹拌混合を生じさせ
る手段を含んでいるので、本発明のごみ焼却炉ボイラー
は、常温空気よりも少量のガスで煙道排ガスを完全燃焼
させて輻射室水冷壁管の腐食を防止することができる。
しかも、過熱器前の排ガス温度を制御する手段により、
この排ガス温度を高度に一定とすることができるので、
本発明のごみ焼却炉ボイラーにおいては、炉運転中の変
動に起因する過高温度による過熱器管の高温腐食を防止
することが可能となった。
【００２０】なお、図示するように再循環されるガスが
中和処理装置１０を経ている場合には、除塵・脱塩され
ているので塩素分の循環を低減することができ、より効
果的に輻射室水冷壁管および過熱器室の腐食を防止する
ことが可能となる。
中和処理装置１０を経ている場合には、除塵・脱塩され
ているので塩素分の循環を低減することができ、より効
果的に輻射室水冷壁管および過熱器室の腐食を防止する
ことが可能となる。
【００２１】再循環ガスが導入される吹込み口４および
５のうち、炉・輻射室吹込み口４から吹き込まれた排ガ
スは、輻射室水冷壁管の腐食防止のために作用する。こ
うした炉・輻射室吹込み口４は、炉出口付近から水冷壁
耐火材上端までの間の任意の位置に設けることができ、
また、一個所に限らず複数個所に吹込み口を設けてもよ
い。
５のうち、炉・輻射室吹込み口４から吹き込まれた排ガ
スは、輻射室水冷壁管の腐食防止のために作用する。こ
うした炉・輻射室吹込み口４は、炉出口付近から水冷壁
耐火材上端までの間の任意の位置に設けることができ、
また、一個所に限らず複数個所に吹込み口を設けてもよ
い。
【００２２】炉・輻射室吹込み口４から内部に導入され
た排ガスは、一つの断面内でもガス流れ方向に分配させ
てもよい。この場合、吹込み口の大きさ、形および数
は、何等制限されない。断面におけるガス流の状態の一
例を図２に模式的に示す。図２（ａ）においては、輻射
室の１つの側面からガスが導入される。この場合、吹込
み口は１つの側面に複数個設けられ、それぞれから同程
度の流量でガスが導入される。同様の吹込み口を２つ以
上の側面に設けて、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すよう
にガスを導入することもできる。
た排ガスは、一つの断面内でもガス流れ方向に分配させ
てもよい。この場合、吹込み口の大きさ、形および数
は、何等制限されない。断面におけるガス流の状態の一
例を図２に模式的に示す。図２（ａ）においては、輻射
室の１つの側面からガスが導入される。この場合、吹込
み口は１つの側面に複数個設けられ、それぞれから同程
度の流量でガスが導入される。同様の吹込み口を２つ以
上の側面に設けて、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すよう
にガスを導入することもできる。
【００２３】特に、断面において旋回流となるようにガ
スを導入することが好ましい。この場合のガス流の状態
の例を図３に示す。図３中、矢印の長さは、ガスの流量
の大きさの程度を表している。すなわち、図３（ａ）に
示す例においては、輻射室の１つの側面に複数個の吹込
み口を設け、それぞれから流量の異なるガスを導入する
ことによって、旋回流を形成している。同様の吹込み口
を２つ以上の側面に設けて、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に
示すようにガスを導入することによって旋回流を形成す
ることもできる。
スを導入することが好ましい。この場合のガス流の状態
の例を図３に示す。図３中、矢印の長さは、ガスの流量
の大きさの程度を表している。すなわち、図３（ａ）に
示す例においては、輻射室の１つの側面に複数個の吹込
み口を設け、それぞれから流量の異なるガスを導入する
ことによって、旋回流を形成している。同様の吹込み口
を２つ以上の側面に設けて、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に
示すようにガスを導入することによって旋回流を形成す
ることもできる。
【００２４】この場合、ガスの旋回方向は図３に示した
方向とは逆方向としてもよく、あるいは、コリオリの力
を利用した旋回方向とすることもできる。
方向とは逆方向としてもよく、あるいは、コリオリの力
を利用した旋回方向とすることもできる。
【００２５】旋回流とすることによって、過熱器に至る
までの混合時間が増加するので、過熱器直前にガス混合
する場合よりも少量のガスで混合することができるとい
う利点がある。
までの混合時間が増加するので、過熱器直前にガス混合
する場合よりも少量のガスで混合することができるとい
う利点がある。
【００２６】上述したような炉・輻射室吹込み口４から
の排ガスの吹き込みによって、過熱器管の腐食防止を図
ることも可能であるが、より効果を高めるためには、さ
らに過熱器前吹込み口５から排ガスを吹き込むことが好
ましい。過熱器前吹込み口５は、過熱器に到るボイラー
の任意の場所に設けることができ、また、一個所に限ら
ず複数個所に吹込み口を設けてもよい。さらに、上述し
たように断面内でガス流れ方向に分配させてもよく、特
に断面において旋回流となるようにガスを導入すること
が好ましい。
の排ガスの吹き込みによって、過熱器管の腐食防止を図
ることも可能であるが、より効果を高めるためには、さ
らに過熱器前吹込み口５から排ガスを吹き込むことが好
ましい。過熱器前吹込み口５は、過熱器に到るボイラー
の任意の場所に設けることができ、また、一個所に限ら
ず複数個所に吹込み口を設けてもよい。さらに、上述し
たように断面内でガス流れ方向に分配させてもよく、特
に断面において旋回流となるようにガスを導入すること
が好ましい。
【００２７】こうした過熱器前吹込み口５を単独で設け
ても、過熱器管の腐食防止を図ることは可能である。
ても、過熱器管の腐食防止を図ることは可能である。
【００２８】なお、一般に過熱器は、一次、二次、三次
等の段に分割されることが多いが、上述したような排ガ
スの吹き込みが適用される場所は、腐食防止効果が要求
される段に排ガスが吹き込まれる限り、何等限定される
ものではない。分割型のいずれの段に適用してもよく、
あるいは全体に適用することもできる。
等の段に分割されることが多いが、上述したような排ガ
スの吹き込みが適用される場所は、腐食防止効果が要求
される段に排ガスが吹き込まれる限り、何等限定される
ものではない。分割型のいずれの段に適用してもよく、
あるいは全体に適用することもできる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、輻
射室水冷壁管および過熱器管の腐食を低減したごみ焼却
炉ボイラーが提供される。本発明のごみ焼却炉ボイラー
は、排ガスを炉出口付近から輻射室の任意の場所に吹き
込むことによって未燃焼ガス部分と酸素を多く含むガス
の部分とを充分に撹拌するので、未燃焼ガスを減少させ
て未燃焼ガスがボイラー水冷壁管に接触することを防止
し、その腐食減肉を防止することができる。
射室水冷壁管および過熱器管の腐食を低減したごみ焼却
炉ボイラーが提供される。本発明のごみ焼却炉ボイラー
は、排ガスを炉出口付近から輻射室の任意の場所に吹き
込むことによって未燃焼ガス部分と酸素を多く含むガス
の部分とを充分に撹拌するので、未燃焼ガスを減少させ
て未燃焼ガスがボイラー水冷壁管に接触することを防止
し、その腐食減肉を防止することができる。
【００３０】また、吹込みガスの流量を制御することに
よって、負荷変動やごみの不均一燃焼によるガス温度上
昇を抑制して、過熱器入口のガス温度を過熱器管の腐食
の進みにくい温度に保つことができるため、過熱器管の
腐食減肉を防止することができる。
よって、負荷変動やごみの不均一燃焼によるガス温度上
昇を抑制して、過熱器入口のガス温度を過熱器管の腐食
の進みにくい温度に保つことができるため、過熱器管の
腐食減肉を防止することができる。
【００３１】本発明により、ごみ焼却炉ボイラーの輻射
室水冷壁管および過熱器管の腐食を極めて効果的に防止
することができ、そのその工業的価値は大なるものがあ
る。
室水冷壁管および過熱器管の腐食を極めて効果的に防止
することができ、そのその工業的価値は大なるものがあ
る。
【図１】本発明のごみ焼却炉ボイラーの一例の構成を表
す概略図。
す概略図。
【図２】本発明のごみ焼却炉ボイラーの断面におけるガ
ス流の状態の一例を表す概略図。
ス流の状態の一例を表す概略図。
【図３】本発明のごみ焼却炉ボイラーの断面におけるガ
ス流の状態の他の例を表す概略図。
ス流の状態の他の例を表す概略図。
【図４】従来のごみ焼却炉ボイラーの構成を表す概略
図。
図。
１…集塵装置 ２…ＩＤＦ（誘導ファン） ３…再循環ファン ４…炉・輻射室前吹込み口 ５…過熱器前吹込み口 ６…調節計 ７…駆動機 ８…ダンパー ９…過熱器 １０…中和処理装置 １１…温度検出器 ２１…ＯＦＡＦ（撹拌空気ファン） ２２…ダンパ ２３…吹込み口
Claims (3)
- 【請求項１】 過熱器を有するごみ焼却炉ボイラーにお
いて、１００℃〜３００℃のガスを炉およびボイラー内
に吹き込んで前記炉およびボイラー内を撹拌混合する手
段と、 前記過熱器前の排ガス温度を４００℃〜６５０℃の間の
一定温度に制御する手段とを具備するごみ焼却炉ボイラ
ー。 - 【請求項２】 前記炉およびボイラー内に吹き込まれる
ガスは、除塵・脱塩されたごみ焼却炉の排ガスである請
求項１に記載のごみ焼却炉ボイラー。 - 【請求項３】 前記炉およびボイラー内での撹拌混合
は、旋回流である請求項１または２に記載のごみ焼却炉
ボイラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11064916A JP2000257831A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | ごみ焼却炉ボイラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11064916A JP2000257831A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | ごみ焼却炉ボイラー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000257831A true JP2000257831A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13271862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11064916A Pending JP2000257831A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | ごみ焼却炉ボイラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000257831A (ja) |
Cited By (4)
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| JP2002340315A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-27 | Kubota Corp | 煙道及びそれを備えた廃棄物処理設備 |
| JP2006292264A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃棄物の燃焼処理方法及び該システム |
| JP2019035549A (ja) * | 2017-08-17 | 2019-03-07 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | ボイラの腐食防止装置及び腐食防止方法 |
| WO2024262193A1 (ja) * | 2023-06-23 | 2024-12-26 | 荏原環境プラント株式会社 | 燃焼システムおよび燃焼方法 |
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| JPH08189610A (ja) * | 1995-01-05 | 1996-07-23 | Babcock Hitachi Kk | 焼却炉用廃熱ボイラ |
| JPH09112863A (ja) * | 1995-10-20 | 1997-05-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 塵発電設備 |
-
1999
- 1999-03-11 JP JP11064916A patent/JP2000257831A/ja active Pending
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