JPH01121616A

JPH01121616A - 流動床式焼却炉における循環粒量の制御方法およびその装置

Info

Publication number: JPH01121616A
Application number: JP28008587A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Tsukamoto; 塚本　和憲
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1989-05-15
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH0816526B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、流動床式焼却炉に係わり、特に、フリーボー
ド室内を循環する循環粒の量を最適な値に制御すること
のできる流動床式焼却炉における循環粒量の制御方法お
よびその装置に関する。

〔従来の技術〕− 近時、都市ごみ等の焼却に流動床式焼却炉が用いられる
ようになってきている。

第２図は、実公昭４６−１６４７４号公報に開示される
流動床式焼却炉を示すもので、図において符号１１は、
炉容器を示している。

炉容器１１の下部には、珪砂等からなる不活性粒状固形
物１３によりベッド１５が形成され、このベッド１５が
流動層を形成する流動床となる。

このベッド１５の上部の空間は、フリーボード室１７と
され、また、ベッド１５の下部には、ベッド１５に空気
を供給する空気室１９が配置されている。

炉容器１１の上部には、廃棄物を炉容器１１内に供給す
るための供給管２１が開口しており、この供給管２１に
は、スクリュコンベア２３により廃棄物が供給される。

炉容器１１の空気室１９には、空気供給管２５が開口し
ており、送風機２７からの空気が供給される。

また、フリーボード室１７の上部と下部とはサイクロン
２９の配置される配管３１により連通されている。

さらに、炉容器１１のベッド１５部には、燃料供給管３
３が開口している。

以上のように構成された流動床式焼却炉では、炉容器１
１の上部の供給管２１から供給された廃棄物は、ベッド
１５上に落下し、空気室１りからの空気および燃料供給
管３３からの燃料により効率的に焼却される。

そして、この流動床式焼却炉では、廃棄物の燃焼により
生じた灰分、塵埃等は、フリーボード室１７の上部から
サイクロン２９に導かれ分離され、主に灰分のみがフリ
ーボード室１７の下部に循環される。

この灰分の循環により、主に、有機廃棄物を有効に酸化
することが可能となる。

しかしながら、このような従来の流動床式焼却炉では、
ベッド１５部において廃棄物の可燃分を完全燃焼するこ
とが困難であり、一部がフリーボード室１７内で燃焼す
るため、フリーボード室１７の上部の温度が極端に上昇
し、このような場合には、廃棄物の焼却量を減少する必
要があるという問題がある。

特に、都市ごみの場合には、フリーボード室１７の上部
の温度が９５０℃前後に上昇することがあり、一方、こ
の場合には、ベッド１５部の温度は、５５０℃前後であ
る。

本発明者はかかる従来の問題を解決すべ・く鋭意研究し
た結果、フリーボード室１７の熱エネルギをベッド１５
部に供給することができれば、フリーボード室１７の温
度が低下するとともに、炉容器１１内の温度分布が均一
化され、これにより効率的な廃棄物の焼却を行なうこと
ができることを見出した。

そして、本発明者は、かかる知見に基づいて、炉容器の
下部に不活性粒状固形物によりベッドを形成し、このベ
ッドの上部の空間をフリーボード室とするとともに、前
記炉容器の前記ベッドの下部にベッドに空気を供給する
空気室を設けてなる流動床式焼却炉において、前記不活
性粒状固形物を、比較的粒径の大きい流動粒と、粒径の
小さい循環粒とにより構成するとともに、前記フリーボ
ード室の上部と前記ベッド部とをサイクロンの配置され
る循環粒循環配管により連通し、前記循環粒を前記フリ
ーボード室を介して前記循環粒循環配管内を循環させ、
前記炉容器内の温度分布を均一化することを特徴とする
流動床式焼却炉の温度分布均一化方法を発明した。

この発明は、本出願人により、昭和６２年９月１４日に
出願されているが、この発明によれば、フリーボード室
内の熱エネルギは循環粒によりベッド部に効率的に運搬
され、ベッド部の流動粒に伝達され、これにより、炉容
器内の温度分布が均一化されることとなり、容易、確実
に炉容器内の温度分布を均一化することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した発明においては、循環粒の量を
制御するための具体的手段については、触れられていな
い。

一方、循環粒の量を最適に制御することは、炉容器内の
伝熱９反応等の単位操作上重要である。

そこで、循環粒の量を直接計量することが考えられるが
、この場合には、炉容器内が非常に高温になるため、種
々の困難が伴うという問題がある。

本発明者はかかる従来の問題を解決すべく鋭意研究した
結果、循環粒の量が所定量より増加した場合には、フリ
ーボード室の上部と下部との圧力差が増大し、一方、循
環粒の量が所定量より減少した場合には、フリーボード
室の上部と下部との温度差が増大することを見出した。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる知見に基づいてなされたもので、容易
、確実に循環粒の量を制御することのできる流動床式焼
却炉における循環粒量の制御方法およびその装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかわる流動床式焼却炉における循環粒量の制
御方法は、炉容器の下部に不活性粒状固形物によりベッ
ドを形成し、このベッドの上部の空間をフリーボード室
とするとともに、前記炉容器の前記ベッドの下部にベッ
ドに空気を供給する空気室を設け、さらに、前記不活性
粒状固形物を、比較的粒径の大きい流動粒と、粒径の小
さい循環粒とにより構成するとともに、前記フリーボー
ド室の上部と前記ベッド部とをサイクロンの配置される
循環粒循環配管により連通し、前記循環粒を前記フリー
ボード室を介して前記循環粒循環配管内に循環させる流
動床式焼却炉において、前記フリーボード室の上部と下
部との圧力差が予め定められた一定値を越えた時に、前
記循環粒を前記炉容器外に排出し、一方、前記フリーボ
ード室の上部と前記ベッドとの温度差が予め定められた
一定値を越えた時に、前記循環粒を前記炉容器内に供給
し前記炉容器内の循環粒量を制御するものである。

また、本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の制御
装置は、炉容器の下部に不活性粒状固形物によりベッド
を形成し、このベッドの上部の空間をフリーボード室と
するとともに、前記炉容器の前記ベッドの下部にベッド
に空気を供給する空気室を設け、さらに、前記不活性粒
状固形物を、比較的粒径の大きい流動粒と、粒径の小さ
い循環粒とにより構成するとともに、前記フリーボード
室の上部と前記ベッド部とをサイクロンの配置される循
環粒循環配管により連通し、前記循環粒を前記フリーボ
ード室を介して前記循環粒循環配管内に循環させる流動
床式焼却炉において、前記フリーボード室の上部の圧力
を測定する上部圧力計と、前記フリーボード室の下部の
圧力を測定する下部圧力計と、前記フリーボード室の上
部の温度を測定する上部温度計と、前記ベッドの温度を
測定する下部温度針と、前記上部圧力計、下部圧力計、
上部温度計および下部温度計からの圧力信号および温度
信号を入力し、下部圧力計の示す圧力値から上部圧力計
の示す圧力値を減算した値が予め定められた一定値を越
えた時に、前記循環粒を前記炉容器外に排出する排出機
構を作動するとともに、上部温度計の示す温度値から下
部温度計の示す温度値を減算した値が予め定められた一
定値を越えた時に、前記循環粒を前記炉容器内に供給す
る供給機構を作動する制御装置とを備えたものである。

〔発明の作用〕

本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の制御方法に
おいては、フリーボード室の上部と下部との圧力差が予
め定められた一定値を越えた時に循環粒が炉容器外に排
出され、一方、フリーボード室の上部とベッドとの温度
差が予め定められた一定値を越えた時に、循環粒が炉容
器内に供給される。

また、本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の制御
装置においては、下部圧力計の示す圧力値から上部圧力
計の示す圧力値を減算した値が予め定められた一定値を
越えた時に、循環粒を炉容器外に排出する排出機構が制
御装置により作動され、一方、上部温度計の示す温度値
から下部温度計の示す温度値を減算した値が予め定めら
れた一定値を越えた時に、循環粒を炉容器内に供給する
供給機構が制御装置により作動される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明方法およびその装置の詳細を図面を用いて
説明する。

第１図は、本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の
制御装置が配置される流動床式焼却炉の一例を示すもの
で、図において符号３５は、炉容器を示している。

炉容器３５の下部には、珪砂等からなる不活性粒状固形
物３７によりベッド３９が形成され、このベッド３９が
流動床となる。このベッド３９の上部の空間は、フリー
ボード室４１とされ、また、ベッド３９の下部には、ベ
ッド３９に空気を供給する空気室４３が配置されている
。

炉容器３５の側部には、都市ごみ等の廃棄物を炉容器３
５内に供給するための供給管４５が開口しており、この
供給管４５には、シールバルブ４７が配置されている。

炉容器３５の空気室４３には、空気供給管４９が開口し
ており、図示しない空気予熱器からの１次空気が供給さ
れる。

また、炉容器３５のベッド３９部上方には、オイルガン
５０および起動バーナ５１が配置されている。

そして、フリーボード室４１の上部とベッド３９部とを
連通して、サイクロン５３の配置される循環粒循環配管
５５が配置されている。

また、ベッド３９部の下方には、隔壁板５７゜空気室４
３および炉容器３５を貫通して、後述する流動粒を残渣
とともに排出する排出管５９が開口している。

一方、炉容器３５の側方には、循環粒を供給する供給管
６１が開口している。

排出管５９と供給管６１との間には、スクリュコンベア
からなる残渣排出機６３．振動ふるい６５、回収砂コン
ベア６７が配置され、回収砂コンベア６７の近傍には、
流動粉受は入れホッパ６９が配置され、また、供給管６
１の端部には、分岐ダンパ７０および貯蔵ホッパフェが
配置されている。

そして、この流動床式焼却炉では、ベッド３９を形成す
る不活性粒状固形物３７は、比較的粒径の大きい流動粒
と、粒径の小さい循環粒とにより構成されており、循環
粒の粒径は、はぼ１００ミクロンメートルとされている
。

また、運転時における循環粒の総重量は、流動粒の総重
量の１０〜２０％とされている。

しかして、この実施例では、循環粒の量を最適状態に調
整するための流動床式焼却炉における循環粒量の制御装
置が配置されている。

この流動床式焼却炉における循環粒量の制御装置は、上
下圧力計、上下温度計および制御装置とから主体部分が
構成されている。

すなおち、フリーボード室４１の上部には、フリーボー
ド室４１の上部の圧力を測定する上部圧力計７３が配置
されており、また、フリーボード室４１の下部には、フ
リーボード室４１の下部の圧力を測定する下部圧力計７
５が配置されている。

さらに、フリーボード室４１の上部には、フリーボード
室４１の上部の温度を測定する上部温度計７７が配置さ
れており、また、ベッド３９には、ベッド３９の温度を
測定する下部温度計７９が配置されている。

また、この実施例では、上部圧力計７３．下部圧力計７
５．上部温度計７７および下部温度計７９からの圧力信
号および温度信号を入力する制御装置８１が配置されて
いる。

この制御装置８１は、下部圧力計７５の示す圧力値から
上部圧力計７３の示す圧力値を減算した値が予め定めら
れた一定値、例えば、数＋ａａＡｑを越えた時に、循環
粒を炉容器３５外に排出する排出機構８３を作動する。

この実施例では、排出機構８３は、循環粒循環配管５５
から分岐する分岐管８５とホッパー８７との間に制御弁
８９を配置して構成され、この制御弁８９を開とするこ
とにより、循環粒が炉容器３５外に排出される。

また、制御装置８１は、上部温度計７９の示す温度値か
ら下部温度計７７の示す温度値を減算した値が予め定め
られた一定値、例えば１００°Ｃを越えた時に、循環粒
を炉容器３５内に供給する供給機構９１を作動する。

この実施例では、供給機構９１は、炉容器３５に開口す
る供給管６１と貯蔵ホッパー７１との間に制御弁９３を
配置して構成され、この制御弁９３を開とすることによ
り、循環粒が貯蔵ホッパー７１から炉容器３５内に供給
される。

以上のように構成された流動床式焼却炉は、以下述べる
ようにして運転される。

すなわち、運転開始に際して流動粒として、約７５０ｋ
ｇ／ｒＷの３号あるいは４号の珪砂が供給管６１からベ
ッド３９部に投入され、空気供給管４９から１次空気が
空気室４３内に供給され、この後、起動バーナ５１が点
火され、ヒートアップが開始される。

流動粒が６００℃の温度に達した時に、オイルガン５０
によりベッド３９部にオイルが直接噴霧され、昇温され
る。なお、この時には、起動バーナ５１は消されている
。

オイルガン５０により８００°Ｃまで昇温した時点で、
供給配管６１から循環粒が、流動粒の１０〜２０重量％
供給される。

循環粒が８００　’Ｃになった時点で廃棄物が供給管４
５から炉容器３５内に供給される。この廃棄物の投入後
、廃棄物の燃焼熱により、オイルガン５０からのオイル
の消費量が徐々に減少し、通常は零となる。

そして、この状態で廃棄物の燃焼が行なわれるが、ベッ
ド３９を形成する不活性粒状固形物３７のうち循環粒は
、フリーボード室４１を上昇し、サイクロン５３により
分離され、循環粒循環配管５５を通り、ベッド３９部に
循環される。なお、この流動床式焼却炉では、サイクロ
ン５３により主に循環粒のみが捕獲され、灰分、塵埃等
は、外部に排出される。

一方、運転時あるいは運転終了後に、流動粒は、排出管
５９から排出され、残液排出機６５を通り、振動ふるい
６５で残渣を分離された後、回収砂コンベア６７を通り
、ベッド３９部に分岐ダンパ７０により再循環され、あ
るいは流動砂貯蔵ホッパ７１または流動砂受入ホッパ６
９に貯蔵される。

そして、以上のように構成された流動床式焼却炉におけ
る循環粒量の制御装置では、循環粒の量が増大し、下部
圧力計７５の示す圧力値から上部圧力計７３の示す圧力
値を減算した値が予め定められた一定値を越えた時に、
制御装置８１により循環粒を炉容器３５外に排出するた
めの制御弁８９が開とされ、循環粒循環配管５５内の循
環粒が分岐管８５を通り、ホッパー８７から排出される
。

一方、循環粒の量が減少し、上部温度計７９の示す温度
値から下部温度計７７の示す温度値を減算した値が予め
定められた一定値を越えた時に、循環粒を炉容器３５内
に供給する供給配管６１の制御弁６１が制御装置により
開とされ、貯蔵ホッパー７１内の循環粒が供給管６１か
ら炉容器３５内に供給される。

しかして、本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の
制御装置では、循環粒の量が最適な所定量より増加した
場合には、フリーボード室３５の上部と下部との圧力差
が増大するため、下部圧力計７５の示す圧力値から上部
圧力計７３の示す圧力値を減算した値が予め定められた
一定値を越え、制御装置８１により循環粒が炉容器３５
外に排出されることとなる。

一方、循環粒の量が最適な所定量より減少した場合には
、フリーボード室４１の上部とベッド３９との温度差が
増大するため、上部温度計７９の示す温度値から下部温
度計７７の示す温度値を減算した値が予め定められた一
定値を越え、制御装置８１により、循環粒が炉容器３５
内に供給されることとなる。

従って、本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の制
御装置によれば容易、　ｉ’ｉ実に循環粒の量を制御す
ることが可能となる。

また、本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の制御
方法によれば、フリーボード室４１の上部と下部との圧
力差が予め定められた一定値を越えた時に循環粒が炉容
器３５外に排出され、一方、フリーボード室４１の上部
と下部との温度差が予め定められた一定値を越えた時に
、循環粒が炉容器３５内に供給されることとなるため、
容易、　ＩＩｉ！実に循環粒の量を制御することが可能
となる。

また、以上のように構成された流動床式焼却炉では、フ
リーボード室４１内の熱エネルギは循環粒によりベッド
３９部に効率的に運搬され、ベッド３９部の流動粒に伝
達されるため、炉容器３５内の温度分布が確実に均一化
される。

また、この実施例では、循環粒循環配管５５の下端をベ
ッド３９部の流動層下部に開口したので、従来のように
流動層のガスがサイクロン５３の下部に吹き出すことが
なく、複雑なシール機構を省略することが可能となる。

また、循環粒の循環量の制御は、流動層の空筒速度を変
化すること、および循環粒の系内ホールド量を変化する
ことにより容易に可能となる。

さらに、この実施例では、フリーボード室４１が、循環
粒の作用により希薄流動層となるため、フリーボード室
４１における反応性および伝熱性を向上でき、従来より
断面積、負荷および容積負荷を大きく取れるので、炉容
器３５をコンパクトなものにすることが可能となる。

また、この実施例では、サイクロン５３は、循環粒のみ
を捕集し、焼却灰は、捕集しないため、スケールおよび
タリンカーの発生に繋がる焼却灰中に含有されるＮａ、
に等の塩を速やかに炉容器３５外に排出することが可能
となる。

また、この実施例では、不活性粒状固形物３７として、
予め粒径の定められた流動粒と循環粒とを使用するよう
にしたので、設計上の燃焼および反応を正確に達成する
ことが可能となる。

さらに、この実施例では、ベッド３９部の下部に流動粒
を残渣とともに排出する排出管５９を設けたので、振動
ふるい６５を通して流動粒のみをベッド３９に循環する
ことが可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の構動床式焼却炉における循
環粒量−の制御方法によれば、フリーボード室の上部と
下部との圧力差が予め定められた一定値を越えた時に、
循環粒を炉容器外に排出し、一方、フリーボード室の上
部と下部との温度差が予め定められた一定値を越えた時
に、循環粒を炉容器内に供給し炉容器内の循環粒量を制
御するようにしたので、容易、１１実に循環粒の量を制
御することができるという利点がある。

また、本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の制御
装置では、装置を、フリーボード室の上部の圧力を測定
する上部圧力計と、フリーボード室の下部の圧力を測定
する下部圧力計と、フリーボード室の上部の温度を測定
する上部温度計と、フリーボード室の下部の温度を測定
する下部温度計と、上部圧力計、下部圧力計、上部温度
計および下部温度計からの圧力信号および温度信号を入
力し、下部圧力計の示す圧力値から上部圧力計の示す圧
力値を減算した値が予め定められた一定値を越えた時に
、循環粒を炉容器外に排出する排出機構を作動するとと
もに、上部温度計の示す温度値から下部温度計の示す温
度値を減算した値が予め定められた一定値を越えた時に
、循環粒を炉容器内に供給する供給機構を作動する制御
装置から構成したので、簡易な構成により容易、確実に
循環粒の量を制御することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流動床式焼却炉における循環粒量の制
御装置の一実施例が配置される流動床式焼却炉の一例を
示す縦断面図である。第２図は従来の流動床式焼却炉を示す縦断面図である。〔主要な部分の符号の説明〕３５・・・炉容器３９・・・ベッド４１・・・フリーボード室５３・・・サイクロン５５・・・循環籾循環配管５９・・・排出管６１・・・供給管７３・・・上部圧力計７５・・・下部圧力計７７・・・上部温度計７９・・・下部温度計８１・・・制御装置８３・・・排出機構９１・・・供給機構。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炉容器の下部に不活性粒状固形物によりベッドを
形成し、このベッドの上部の空間をフリーボード室とす
るとともに、前記炉容器の前記ベッドの下部にベッドに
空気を供給する空気室を設け、さらに、前記不活性粒状
固形物を、比較的粒径の大きい流動粒と、粒径の小さい
循環粒とにより構成するとともに、前記フリーボード室
の上部と前記ベッド部とをサイクロンの配置される循環
粒循環配管により連通し、前記循環粒を前記フリーボー
ド室を介して前記循環粒循環配管内に循環させる流動床
式焼却炉において、前記フリーボード室の上部と下部と
の圧力差が予め定められた一定値を越えた時に、前記循
環粒を前記炉容器外に排出し、一方、前記フリーボード
室の上部と前記ベッドとの温度差が予め定められた一定
値を越えた時に、前記循環粒を前記炉容器内に供給し前
記炉容器内の循環粒量を制御することを特徴とする流動
床式焼却炉における循環粒量の制御方法。
（２）炉容器の下部に不活性粒状固形物によりベッドを
形成し、このベッドの上部の空間をフリーボード室とす
るとともに、前記炉容器の前記ベッドの下部にベッドに
空気を供給する空気室を設け、さらに、前記不活性粒状
固形物を、比較的粒径の大きい流動粒と、粒径の小さい
循環粒とにより構成するとともに、前記フリーボード室
の上部と前記ベッド部とをサイクロンの配置される循環
粒循環配管により連通し、前記循環粒を前記フリーボー
ド室を介して前記循環粒循環配管内に循環させる流動床
式焼却炉において、前記フリーボード室の上部の圧力を
測定する上部圧力計と、前記フリーボード室の下部の圧
力を測定する下部圧力計と、前記フリーボード室の上部
の温度を測定する上部温度計と、前記ベッドの温度を測
定する下部温度計と、前記上部圧力計、下部圧力計、上
部温度計および下部温度計からの圧力信号および温度信
号を入力し、下部圧力計の示す圧力値から上部圧力計の
示す圧力値を減算した値が予め定められた一定値を越え
た時に、前記循環粒を前記炉容器外に排出する排出機構
を作動するとともに、上部温度計の示す温度値から下部
温度計の示す温度値を減算した値が予め定められた一定
値を越えた時に、前記循環粒を前記炉容器内に供給する
供給機構を作動する制御装置とを備えたことを特徴とす
る流動床式焼却炉における循環位置の制御装置。