JPH0125964B2 - - Google Patents
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- JPH0125964B2 JPH0125964B2 JP58209134A JP20913483A JPH0125964B2 JP H0125964 B2 JPH0125964 B2 JP H0125964B2 JP 58209134 A JP58209134 A JP 58209134A JP 20913483 A JP20913483 A JP 20913483A JP H0125964 B2 JPH0125964 B2 JP H0125964B2
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- fluidized bed
- fluidized
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1809—Controlling processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/18—Details; Accessories
- F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus
- F23C10/30—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus for controlling the level of the bed or the amount of material in the bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2208/00044—Temperature measurement
- B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00327—Controlling the temperature by direct heat exchange
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、低位発熱量の廃棄物等を焼却する旋
回流動型流動床燃焼炉の運転方法に関する。
回流動型流動床燃焼炉の運転方法に関する。
旋回流動型流動床燃焼炉において、発熱量が或
る程度大きくて常時補助燃料を添加することなく
焼却しうる低位の発熱量を有する都市ごみ、産業
廃棄物、石炭、泥炭或いは含油砂などを燃焼させ
る場合、流動媒体の使用量は、炉内の流動媒体の
量が一定に保たれるように調節するのが普通であ
る。この方法は流動床の保有熱をほぼ一定に保持
し、また流動床内へ供給する流動用空気等の流
量・圧力を一定に保持でき、安定した燃焼を行う
のに有効であつた。しかしながら、その反面必要
以上の流動媒体量を用いて運転する傾向があつ
た。これは流動媒体の炉内の保有量が多い程被燃
焼物の投入量、水分含有量並びに組成等の変動に
よる影響が小となること、全発熱量に占める流動
床内での発熱量の割合が高まるため発熱量の小さ
い低位発熱量の燃却物を焼却する場合にも燃焼に
必要な流動床温度（通常500〜600℃以上）を保持
できること、及び流動床内へ供給する流動床用空
気等の流量、圧力或いは温度の変動による影響が
小となるからである。即ち、安定な燃焼を優先す
るあまり、燃焼物量等の最大変動巾及び最小低位
発熱量等にそなえた最大炉内流体媒体保有量で運
転するのが通常であつた。
る程度大きくて常時補助燃料を添加することなく
焼却しうる低位の発熱量を有する都市ごみ、産業
廃棄物、石炭、泥炭或いは含油砂などを燃焼させ
る場合、流動媒体の使用量は、炉内の流動媒体の
量が一定に保たれるように調節するのが普通であ
る。この方法は流動床の保有熱をほぼ一定に保持
し、また流動床内へ供給する流動用空気等の流
量・圧力を一定に保持でき、安定した燃焼を行う
のに有効であつた。しかしながら、その反面必要
以上の流動媒体量を用いて運転する傾向があつ
た。これは流動媒体の炉内の保有量が多い程被燃
焼物の投入量、水分含有量並びに組成等の変動に
よる影響が小となること、全発熱量に占める流動
床内での発熱量の割合が高まるため発熱量の小さ
い低位発熱量の燃却物を焼却する場合にも燃焼に
必要な流動床温度（通常500〜600℃以上）を保持
できること、及び流動床内へ供給する流動床用空
気等の流量、圧力或いは温度の変動による影響が
小となるからである。即ち、安定な燃焼を優先す
るあまり、燃焼物量等の最大変動巾及び最小低位
発熱量等にそなえた最大炉内流体媒体保有量で運
転するのが通常であつた。
このような通常の燃焼状態においては不都合な
点も生じていた。即ち、流動媒体の量が多くなる
とこれに従つて流動床の層も高くなる為、流動媒
体を流動させる流動床内へ供給する流動用空気等
の吹込量及び吹込圧力も大きくなり、流動用空気
等の供給量の調節にプロワの回転数制御、吸込ベ
ーンによる制御或いはダンパ制御等を用いる場
合、吹込圧力が大きい程駆動力も大となり動力を
無駄に消費することとなり、都市ごみ焼却施設等
においては、この無駄な動力費が全運転コストの
１〜２割にものぼることがあり無視できない状況
であつた。
点も生じていた。即ち、流動媒体の量が多くなる
とこれに従つて流動床の層も高くなる為、流動媒
体を流動させる流動床内へ供給する流動用空気等
の吹込量及び吹込圧力も大きくなり、流動用空気
等の供給量の調節にプロワの回転数制御、吸込ベ
ーンによる制御或いはダンパ制御等を用いる場
合、吹込圧力が大きい程駆動力も大となり動力を
無駄に消費することとなり、都市ごみ焼却施設等
においては、この無駄な動力費が全運転コストの
１〜２割にものぼることがあり無視できない状況
であつた。
また、全発熱量に占める流動床内における発熱
量の割合が高いことから、流動床の温度が必要以
上に高くなり好ましくなかつた。即ち、流動床の
温度が高くなり過ぎると、流動媒体や焼却残渣の
一部が溶融してクリンカーとなり流動不良を生
じ、また炉壁等に付着物を生じたり或いは有害金
属が排ガス中へ揮散したり、炉壁や炉床等に損傷
を与える等の弊害が生じることもあつた。又、特
に流動床内に伝熱面を設けて熱回収をする設備を
備えたものにあつては、過剰の熱が加えられたり
或いは伝熱面が高温にさらされる結果、その寿命
や性能の面で問題が生じていた。このような問題
を解決する為、燃焼物投入量の制御、注水或いは
空気を吹込むことによつて流動床を一定の温度
（800〜900℃）以下に抑えることが行なわれてい
るが、この場合処理量の低下、流動媒体の消耗量
増加或いは大きな空気供給設備の設置或いは運転
コストの上昇等の欠点があつた。
量の割合が高いことから、流動床の温度が必要以
上に高くなり好ましくなかつた。即ち、流動床の
温度が高くなり過ぎると、流動媒体や焼却残渣の
一部が溶融してクリンカーとなり流動不良を生
じ、また炉壁等に付着物を生じたり或いは有害金
属が排ガス中へ揮散したり、炉壁や炉床等に損傷
を与える等の弊害が生じることもあつた。又、特
に流動床内に伝熱面を設けて熱回収をする設備を
備えたものにあつては、過剰の熱が加えられたり
或いは伝熱面が高温にさらされる結果、その寿命
や性能の面で問題が生じていた。このような問題
を解決する為、燃焼物投入量の制御、注水或いは
空気を吹込むことによつて流動床を一定の温度
（800〜900℃）以下に抑えることが行なわれてい
るが、この場合処理量の低下、流動媒体の消耗量
増加或いは大きな空気供給設備の設置或いは運転
コストの上昇等の欠点があつた。
本発明は、このような欠点を除く為、流動床の
温度等に基いて流動床上部にスロート部を有する
旋回流動型流動床燃焼炉内の流動媒体保有量を変
化させることにより、流動床の温度を一定の範囲
内に保持する方法を提供することを目的とする。
温度等に基いて流動床上部にスロート部を有する
旋回流動型流動床燃焼炉内の流動媒体保有量を変
化させることにより、流動床の温度を一定の範囲
内に保持する方法を提供することを目的とする。
本発明は、流動床上部にスロート部を有する旋
回流動型流動床燃焼炉において、流動床の温度が
680℃以下で且つ流動床への空気吹込設備に余裕
のある場合、燃焼炉内の流動媒体保有量を増加さ
せるように制御し、流動床の温度が700℃以上で
流動床層の高さに余裕のある場合、燃焼炉内の流
動媒体保有量を減少させるように制御することを
特徴とする流動床燃焼炉の運転方法である。
回流動型流動床燃焼炉において、流動床の温度が
680℃以下で且つ流動床への空気吹込設備に余裕
のある場合、燃焼炉内の流動媒体保有量を増加さ
せるように制御し、流動床の温度が700℃以上で
流動床層の高さに余裕のある場合、燃焼炉内の流
動媒体保有量を減少させるように制御することを
特徴とする流動床燃焼炉の運転方法である。
本発明者等は、前述の従来方法の問題点を解決
するため種々検討を行つて来たが、流動床の温度
に基いて旋回流動型流動床焼却炉内の流動媒体の
保有量を制御することにより、流動床の温度を適
正に保持しうることを見出だした。
するため種々検討を行つて来たが、流動床の温度
に基いて旋回流動型流動床焼却炉内の流動媒体の
保有量を制御することにより、流動床の温度を適
正に保持しうることを見出だした。
つぎに第１図乃至第３図に基いて本発明を説明
する。
する。
第１図は、本発明の旋回流型流動床燃焼炉の断
面概略図であつて、符号１は焼却炉、２は空気供
給装置、３は焼却炉の底部に設けた空気室、４は
炉床（空気室天井）、５は流動床、６は給じん装
置、７は排出シユート、８は分給機、９は流動媒
体供給装置、１０は不燃物排出装置、１１は二次
空気供給装置、１２は排ガス排出装置、１３はデ
イフレクタ部、１４はスロート部、１５はフリー
ボード部、１６は水供給装置、１７は散水装置を
示す。
面概略図であつて、符号１は焼却炉、２は空気供
給装置、３は焼却炉の底部に設けた空気室、４は
炉床（空気室天井）、５は流動床、６は給じん装
置、７は排出シユート、８は分給機、９は流動媒
体供給装置、１０は不燃物排出装置、１１は二次
空気供給装置、１２は排ガス排出装置、１３はデ
イフレクタ部、１４はスロート部、１５はフリー
ボード部、１６は水供給装置、１７は散水装置を
示す。
第１図に示す焼却炉１において、焼却物は給じ
ん装置６より流動床５内に供給され、流動床５は
空気供給装置２から空気室３及び炉床４を経て供
給される燃焼用空気によつて流動化されている。
デイフレクタ１３の形状（右側炉壁形状）や、左
側を小さく右側を大きくした空気室からの吹出し
風速分布などの作用により、流動媒体には図に示
されているような矢印方向の旋回流が与えられて
いる。このため、供給された燃焼物は流動媒体の
動きに押し流されるように流動床内に拡散しつつ
燃焼（一次燃焼）し、一部の揮発分やCOガスそ
の他の熱分解ガス、微粉等が上昇するガス流に伴
なわれて流動床の上のスロート部１４やフリーボ
ード部１５で二次燃焼する。この間、流動媒体の
一部はごみ等に含まれている不燃物と一緒に排出
シユート７から抜き出され、分給機で流動媒体
（砂）と不燃物に分離され、分離された焼却媒体
は流動媒体供給装置９を経て燃焼炉に所定量ずつ
供給され、一方不燃物は不燃物排出装置１０より
系外に取り出される。流動媒体供給装置には、通
常流動媒体貯留槽が設けられている。
ん装置６より流動床５内に供給され、流動床５は
空気供給装置２から空気室３及び炉床４を経て供
給される燃焼用空気によつて流動化されている。
デイフレクタ１３の形状（右側炉壁形状）や、左
側を小さく右側を大きくした空気室からの吹出し
風速分布などの作用により、流動媒体には図に示
されているような矢印方向の旋回流が与えられて
いる。このため、供給された燃焼物は流動媒体の
動きに押し流されるように流動床内に拡散しつつ
燃焼（一次燃焼）し、一部の揮発分やCOガスそ
の他の熱分解ガス、微粉等が上昇するガス流に伴
なわれて流動床の上のスロート部１４やフリーボ
ード部１５で二次燃焼する。この間、流動媒体の
一部はごみ等に含まれている不燃物と一緒に排出
シユート７から抜き出され、分給機で流動媒体
（砂）と不燃物に分離され、分離された焼却媒体
は流動媒体供給装置９を経て燃焼炉に所定量ずつ
供給され、一方不燃物は不燃物排出装置１０より
系外に取り出される。流動媒体供給装置には、通
常流動媒体貯留槽が設けられている。
流動床からの揮発分、COガス等の熱分解ガス
或いは可燃性微粉は、スロート部１４及びフリー
ボード部１５において燃焼用空気中の残存酸素或
いは二次空気供給装置１１から供給される二次空
気により燃焼され、生成した排ガスは散水装置１
７より導かれる水により一部冷却された後、排ガ
ス排出装置を経て排ガス処理装置（図示されてい
ない）に導かれる。
或いは可燃性微粉は、スロート部１４及びフリー
ボード部１５において燃焼用空気中の残存酸素或
いは二次空気供給装置１１から供給される二次空
気により燃焼され、生成した排ガスは散水装置１
７より導かれる水により一部冷却された後、排ガ
ス排出装置を経て排ガス処理装置（図示されてい
ない）に導かれる。
第２図は、炉各部のガスの分析結果を示してい
る。第２図において、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，
ｇの各記号は、第１図に示したａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｇの各符号に対応するもので、第１図の
各符号の位置のガスをサンプリングして分析した
結果を示している。なお、第２図は二次空気を供
給しない場合の各部における酸素濃度を測定した
ものである。
る。第２図において、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，
ｇの各記号は、第１図に示したａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｇの各符号に対応するもので、第１図の
各符号の位置のガスをサンプリングして分析した
結果を示している。なお、第２図は二次空気を供
給しない場合の各部における酸素濃度を測定した
ものである。
この図からわかるように、燃焼炉においては流
動床部ａ〜ｃにおける一次燃焼の割合が大きい
が、スロート部及びフリーボード部においても二
次燃焼が行われていることがわかる。燃焼はこの
様に一次燃焼と二次燃焼に区分できる。この全体
の燃焼にしめる一次燃焼の割合は、当然流動床層
高が大きい程、即ちガスの流動床部における滞留
時間が長い程大きくなる。つまり同様の運転状態
でも流動媒体の炉内保有量が多い程流動床中にて
発熱する熱量が増加する。流動床部における熱収
支を説明すると次の様になる。
動床部ａ〜ｃにおける一次燃焼の割合が大きい
が、スロート部及びフリーボード部においても二
次燃焼が行われていることがわかる。燃焼はこの
様に一次燃焼と二次燃焼に区分できる。この全体
の燃焼にしめる一次燃焼の割合は、当然流動床層
高が大きい程、即ちガスの流動床部における滞留
時間が長い程大きくなる。つまり同様の運転状態
でも流動媒体の炉内保有量が多い程流動床中にて
発熱する熱量が増加する。流動床部における熱収
支を説明すると次の様になる。
入熱q1：一次燃焼熱（流動床内での燃焼に伴う発
熱） 入熱又は出熱q2：フリーボード部・スロート部か
らの出入熱（輻射熱や流動媒体がフリーボ
ード部やスロート部を通過する際受け取り
同伴する熱） q3：流動床部温度変化に要する熱（炉壁、流動媒
体等の熱容量による熱） 出熱q4：昇温に要する顕熱（吹込空気、供給燃
料、炉外より投入される流動媒体等を流動
床温度まで昇温するに要する熱） q5：昇温に要する潜熱（供給燃料等に含まれる水
分等のうばう蒸発潜熱） q6：同伴熱（流動床部より出てゆくガスや排出シ
ユートに抜出される不燃物、流動媒体等に
伴われる熱） q7：放熱（流動床部を構成する壁・床等から逃げ
る熱） なお、これはあくまで通常の運転時を想定した
もので、立上時、運転停止時、補助燃焼時等では
若干異なる。流動媒体の炉内保有量を増加して流
動層高を高くすることでq1が増加すると、それに
伴なつて流動床温度が上昇してq4，q6，q7が増加
し、またq2は出熱の場合に増加し入熱の場合に減
少しq3に熱が出熱するようにバランスが変化す
る。即ち、熱収支によつて、流動床層高の大きい
程流動床温度は高くなる。実際の運転において炉
内の流動媒体の量を変化させた場合の流動床温
度、高さ、並びに空気室圧力の変化の概要を第３
図に示す。
熱） 入熱又は出熱q2：フリーボード部・スロート部か
らの出入熱（輻射熱や流動媒体がフリーボ
ード部やスロート部を通過する際受け取り
同伴する熱） q3：流動床部温度変化に要する熱（炉壁、流動媒
体等の熱容量による熱） 出熱q4：昇温に要する顕熱（吹込空気、供給燃
料、炉外より投入される流動媒体等を流動
床温度まで昇温するに要する熱） q5：昇温に要する潜熱（供給燃料等に含まれる水
分等のうばう蒸発潜熱） q6：同伴熱（流動床部より出てゆくガスや排出シ
ユートに抜出される不燃物、流動媒体等に
伴われる熱） q7：放熱（流動床部を構成する壁・床等から逃げ
る熱） なお、これはあくまで通常の運転時を想定した
もので、立上時、運転停止時、補助燃焼時等では
若干異なる。流動媒体の炉内保有量を増加して流
動層高を高くすることでq1が増加すると、それに
伴なつて流動床温度が上昇してq4，q6，q7が増加
し、またq2は出熱の場合に増加し入熱の場合に減
少しq3に熱が出熱するようにバランスが変化す
る。即ち、熱収支によつて、流動床層高の大きい
程流動床温度は高くなる。実際の運転において炉
内の流動媒体の量を変化させた場合の流動床温
度、高さ、並びに空気室圧力の変化の概要を第３
図に示す。
第３図は縦軸に流動床の温度又は炉内の流動床
の高さ及び空気室の圧力を示し、横軸に時間を示
す。
の高さ及び空気室の圧力を示し、横軸に時間を示
す。
第３図からわかるように、炉内の流動媒体を抜
きはじめると流動床の温度が抜出し量に応じて下
がると共に当然のことながら流動床の高さ及び空
気室の圧力も下がり、又流動媒体を添加しはじめ
ると流動床の高さ及び空気室の圧力は高くなり、
また流動媒体を添加し終ると流動体の温度も次第
に高くなつてくる。尚流動媒体の添加操作は流動
床の温度の急変をさせる為徐々に加えているの
で、添加操作の間は温度はほぼ一定に保たれてい
る。
きはじめると流動床の温度が抜出し量に応じて下
がると共に当然のことながら流動床の高さ及び空
気室の圧力も下がり、又流動媒体を添加しはじめ
ると流動床の高さ及び空気室の圧力は高くなり、
また流動媒体を添加し終ると流動体の温度も次第
に高くなつてくる。尚流動媒体の添加操作は流動
床の温度の急変をさせる為徐々に加えているの
で、添加操作の間は温度はほぼ一定に保たれてい
る。
つぎに、第４図に示す都市ごみの二層流旋回流
式流動床焼却炉に基いて本発明を更に詳しく説明
する。
式流動床焼却炉に基いて本発明を更に詳しく説明
する。
第４図において符号２１は二層流旋回流式流動
床焼却炉、２２は押込送風機、２３は空気予熱
部、２４は移動層用空気室、２５は流動層用空気
室、２６は流動床、２７はフリーボード部、２８
は排出シユート２９は不燃物取出コンベア、３０
は振動篩、３１は砂循環エレベータ、３２は手動
切換器、３３は砂貯留槽、３４は手動切換弁、３
５はごみ投入ホツパ、３６は給じん装置、３７は
二次空気送風機、３８は冷却水槽、３９は噴射水
加圧ポンプ、４０は炉頂冷却水スプレーノズル、
４１はガス冷却室、４２は温水発生器、４３は伝
熱管、４４はガス冷却水スプレーノズル、４５は
電気集じん器、４６は炉内圧コントロール弁、４
７は誘引送風機、４８は煙突、４９は不燃物貯
槽、５０は飛灰貯槽、Ａは電流計、Ｆは流量計、
Ｍはモータ、Ｐは圧力計、Ｔは温度計を示す。
床焼却炉、２２は押込送風機、２３は空気予熱
部、２４は移動層用空気室、２５は流動層用空気
室、２６は流動床、２７はフリーボード部、２８
は排出シユート２９は不燃物取出コンベア、３０
は振動篩、３１は砂循環エレベータ、３２は手動
切換器、３３は砂貯留槽、３４は手動切換弁、３
５はごみ投入ホツパ、３６は給じん装置、３７は
二次空気送風機、３８は冷却水槽、３９は噴射水
加圧ポンプ、４０は炉頂冷却水スプレーノズル、
４１はガス冷却室、４２は温水発生器、４３は伝
熱管、４４はガス冷却水スプレーノズル、４５は
電気集じん器、４６は炉内圧コントロール弁、４
７は誘引送風機、４８は煙突、４９は不燃物貯
槽、５０は飛灰貯槽、Ａは電流計、Ｆは流量計、
Ｍはモータ、Ｐは圧力計、Ｔは温度計を示す。
第４図において、流動用兼燃焼用一次空気は押
込送風機２２によつて吸引され昇圧された後空気
予熱部２３で排ガスにより予熱された後、二層流
旋回流式流動床焼却炉の下部の移動層用空気室２
４及び流動層用空気室２５から、その天井に設け
られている穴より流動床の下部に導入される。こ
の空気により流動媒体例えば砂は流動され流動床
２６を形成し、中央部は流動層を形成し、周辺部
の流動層用空気室から導入される流動層用空気及
び炉壁の形状により、矢印方向に旋回運動をして
いる流動層を形成する。ごみ投入ホツパに投入さ
れた都市ごみは、給じん装置にて炉頂より移動層
部の上に投入され、移動層部に落下した都市ごみ
は流動層部からかぶさるように旋回してくる流動
媒体に埋まるようにして同伴されながら拡散し、
流動床内にて分解燃焼され、流動床内にて生成し
たCOや揮発分及び可燃性微粒子は、スロート部
及びフリーボード部２７で燃焼し尽し、不燃物の
うち小粒径のものは炉中を上昇するガスに同伴さ
れ排出される。なお、フリーボード部側壁より、
二次空気送風機３７により加圧された燃焼用二次
空気を吹込み、押込送風機２２の負荷を軽減して
動力の削減と流動床における熱収支の改善をはか
つている例が多い。燃焼排ガスは、冷却水槽３８
から噴射水加圧ポンプ３９により炉頂冷却水スプ
レーノズル４０よりスプレーされる水により一部
冷却された後、ガス冷却室に導かれ温水発生器４
２の伝熱管４３を流れる水を加熱した後、ガス冷
却水スプレーノズル４４からスプレーされる水に
より冷却された後、空気予熱部２３に導かれ、空
気予熱部２３中で熱交換により加熱炉に送られる
燃焼用空気を加熱した後、電気集じん器４５、炉
内圧コントロール弁４６、誘引送風機４７を経て
煙突４８から排出される。この間、ガス冷却室４
１、空気予熱部２３及び電気集じん器４５等で排
ガスから分離された飛灰は、飛灰貯槽５０に送ら
れる。
込送風機２２によつて吸引され昇圧された後空気
予熱部２３で排ガスにより予熱された後、二層流
旋回流式流動床焼却炉の下部の移動層用空気室２
４及び流動層用空気室２５から、その天井に設け
られている穴より流動床の下部に導入される。こ
の空気により流動媒体例えば砂は流動され流動床
２６を形成し、中央部は流動層を形成し、周辺部
の流動層用空気室から導入される流動層用空気及
び炉壁の形状により、矢印方向に旋回運動をして
いる流動層を形成する。ごみ投入ホツパに投入さ
れた都市ごみは、給じん装置にて炉頂より移動層
部の上に投入され、移動層部に落下した都市ごみ
は流動層部からかぶさるように旋回してくる流動
媒体に埋まるようにして同伴されながら拡散し、
流動床内にて分解燃焼され、流動床内にて生成し
たCOや揮発分及び可燃性微粒子は、スロート部
及びフリーボード部２７で燃焼し尽し、不燃物の
うち小粒径のものは炉中を上昇するガスに同伴さ
れ排出される。なお、フリーボード部側壁より、
二次空気送風機３７により加圧された燃焼用二次
空気を吹込み、押込送風機２２の負荷を軽減して
動力の削減と流動床における熱収支の改善をはか
つている例が多い。燃焼排ガスは、冷却水槽３８
から噴射水加圧ポンプ３９により炉頂冷却水スプ
レーノズル４０よりスプレーされる水により一部
冷却された後、ガス冷却室に導かれ温水発生器４
２の伝熱管４３を流れる水を加熱した後、ガス冷
却水スプレーノズル４４からスプレーされる水に
より冷却された後、空気予熱部２３に導かれ、空
気予熱部２３中で熱交換により加熱炉に送られる
燃焼用空気を加熱した後、電気集じん器４５、炉
内圧コントロール弁４６、誘引送風機４７を経て
煙突４８から排出される。この間、ガス冷却室４
１、空気予熱部２３及び電気集じん器４５等で排
ガスから分離された飛灰は、飛灰貯槽５０に送ら
れる。
不燃物のうち大径のものは流動媒体によつて炉
床（空気室の天井）端部の排出シユートに吹き寄
せられ、流動媒体の一部とともに不燃物取出コン
ベヤ２９により炉内から取出され振動篩３０で流
動媒体より分級され排出される。これは通常一定
時間毎に一定量が取出される。振動篩で分離され
た流動媒体は砂循環エレベータ３１により持ち上
げられ、再び炉内に投入され流動媒体循環系が形
成される。
床（空気室の天井）端部の排出シユートに吹き寄
せられ、流動媒体の一部とともに不燃物取出コン
ベヤ２９により炉内から取出され振動篩３０で流
動媒体より分級され排出される。これは通常一定
時間毎に一定量が取出される。振動篩で分離され
た流動媒体は砂循環エレベータ３１により持ち上
げられ、再び炉内に投入され流動媒体循環系が形
成される。
流動床部２６には温度検出端が挿入されてい
る。その温度が例えば550〜650℃程度特に600℃
以下の燃焼の維持に不安のあるような温度を低迷
しているようであれば、手動にて切換弁３４を操
作し、砂貯留槽３３から流動媒体を取出し、前述
の砂循環エレベータ３１をへて炉内に添加する。
なお、このとき流動床層高と空気室の圧力は漸増
するので、押込送風機の風量を変化させぬよう押
込送風機の流量計を監視しながら、モータの回転
数制御ならば回転数をあげ、吸込ベーン制御なら
ばベーンをたて、ダンパ制御ならばその開度をあ
げるなどして風圧をあげる方向に調節する。逆に
700℃〜850℃程度と流動床部２６の温度が高目で
あれば手動にて砂循環エレベータ３１と炉への投
入部との間にある手動切換器３２を切換えて流動
媒体の流れを砂貯留槽３３の方に抜き出す。この
場合送風機の風量を変えぬよう、流動媒体を焼却
炉に添加する場合とは逆の方向に操作することは
言うまでもない。流動媒体を抜き出す場合、炉内
は高温であるため、そのままの温度で流動媒体を
取出すと機器をいためる。そこで排出シユートや
不燃物取出コンベヤにおいて水冷ケーシングなど
を用いて50〜300℃少くとも400℃以下まで冷却す
る。そしてその冷却能力から、炉内からの流動媒
体抜出速度が小さく抑えられるために流動媒体の
抜出しには時間を要し、第３図に示した例では
150℃の流動床温度降下をもたらす流動媒体抜出
に約１時間を要している。この間流動床の高さは
約13％減少した。
る。その温度が例えば550〜650℃程度特に600℃
以下の燃焼の維持に不安のあるような温度を低迷
しているようであれば、手動にて切換弁３４を操
作し、砂貯留槽３３から流動媒体を取出し、前述
の砂循環エレベータ３１をへて炉内に添加する。
なお、このとき流動床層高と空気室の圧力は漸増
するので、押込送風機の風量を変化させぬよう押
込送風機の流量計を監視しながら、モータの回転
数制御ならば回転数をあげ、吸込ベーン制御なら
ばベーンをたて、ダンパ制御ならばその開度をあ
げるなどして風圧をあげる方向に調節する。逆に
700℃〜850℃程度と流動床部２６の温度が高目で
あれば手動にて砂循環エレベータ３１と炉への投
入部との間にある手動切換器３２を切換えて流動
媒体の流れを砂貯留槽３３の方に抜き出す。この
場合送風機の風量を変えぬよう、流動媒体を焼却
炉に添加する場合とは逆の方向に操作することは
言うまでもない。流動媒体を抜き出す場合、炉内
は高温であるため、そのままの温度で流動媒体を
取出すと機器をいためる。そこで排出シユートや
不燃物取出コンベヤにおいて水冷ケーシングなど
を用いて50〜300℃少くとも400℃以下まで冷却す
る。そしてその冷却能力から、炉内からの流動媒
体抜出速度が小さく抑えられるために流動媒体の
抜出しには時間を要し、第３図に示した例では
150℃の流動床温度降下をもたらす流動媒体抜出
に約１時間を要している。この間流動床の高さは
約13％減少した。
逆に流動媒体を添加する場合、添加する流動媒
体の奪う顕熱によつて流動床温度が一時的に低下
する。このため、昇温を目的とする場合、流動床
温度を観察しながら少量ずつ添加する必要があ
る。第３図に示した例では既に600℃程度まで流
動床温度が低下していたため、それ以上流動床温
度が低下しないよう徐々に添加しつづけて、流動
床層高を約15％増加するのに約３時間を要した
が、これによつて最終的に流動床温度が約200℃
上昇し800℃近くとなつた。
体の奪う顕熱によつて流動床温度が一時的に低下
する。このため、昇温を目的とする場合、流動床
温度を観察しながら少量ずつ添加する必要があ
る。第３図に示した例では既に600℃程度まで流
動床温度が低下していたため、それ以上流動床温
度が低下しないよう徐々に添加しつづけて、流動
床層高を約15％増加するのに約３時間を要した
が、これによつて最終的に流動床温度が約200℃
上昇し800℃近くとなつた。
以上説明したように、流動媒体の炉内保有量調
節による流動床温度の昇降は大きな効果をもたら
すものの、単純な応答反応に置きかえられないた
めに、自動的にこの操作を行うためには種々の情
報による判断を含む回路を必要とする。従つて、
むしろ“流動床温度低”でかつ“流動床層高をま
だあげられる”場合には“流動媒体添加”の警報
または表示を操作盤等に出させ、“流動床温度高”
でかつ“流動床層高をまだ下げられる”場合には
“流動媒体抜出”の警報または表示を出させ、流
動床の温度を監視しながら手動により流動媒体の
量を調節する方法が実用的である。もちろん、マ
イコン内蔵の操作盤においては、第３図に関し説
明したような判断を行わせて自動制御することも
可能である。また、流動媒体の抜出又は添加操作
は、予め定められた量を抜出した後又は添加した
後、その変化流動媒体量に応じた抜出又は添加の
休止時間をおいて流動床温度を確認し、引続いて
抜出・添加操作を続けるべきかどうかを判断しな
がら抜出又は添加を行うのが安全である。なお、
この休止時間は添加の方が抜出の場合より長時間
を必要とする。１回の抜出又は添加の量は温度変
化にて20℃〜100℃、流動層高で1.5〜15％程度と
するのがよい。休止時間は抜出で５〜50分、添加
で10〜100分程度とするのがよい。
節による流動床温度の昇降は大きな効果をもたら
すものの、単純な応答反応に置きかえられないた
めに、自動的にこの操作を行うためには種々の情
報による判断を含む回路を必要とする。従つて、
むしろ“流動床温度低”でかつ“流動床層高をま
だあげられる”場合には“流動媒体添加”の警報
または表示を操作盤等に出させ、“流動床温度高”
でかつ“流動床層高をまだ下げられる”場合には
“流動媒体抜出”の警報または表示を出させ、流
動床の温度を監視しながら手動により流動媒体の
量を調節する方法が実用的である。もちろん、マ
イコン内蔵の操作盤においては、第３図に関し説
明したような判断を行わせて自動制御することも
可能である。また、流動媒体の抜出又は添加操作
は、予め定められた量を抜出した後又は添加した
後、その変化流動媒体量に応じた抜出又は添加の
休止時間をおいて流動床温度を確認し、引続いて
抜出・添加操作を続けるべきかどうかを判断しな
がら抜出又は添加を行うのが安全である。なお、
この休止時間は添加の方が抜出の場合より長時間
を必要とする。１回の抜出又は添加の量は温度変
化にて20℃〜100℃、流動層高で1.5〜15％程度と
するのがよい。休止時間は抜出で５〜50分、添加
で10〜100分程度とするのがよい。
抜出又は添加の速度も前述したように一定値以
下に抑えねばならない。抜出操作では、通常の流
動媒体循環時の抜出量をそのまま継続する方が操
作量が少なくてすみかつ安全である。
下に抑えねばならない。抜出操作では、通常の流
動媒体循環時の抜出量をそのまま継続する方が操
作量が少なくてすみかつ安全である。
また、手動の場合抜出又は添加操作の適当な運
転条件になつた際、確実に操作員に抜出又は添加
を実行させるよう、警報または表示を出すように
するのが望ましい。
転条件になつた際、確実に操作員に抜出又は添加
を実行させるよう、警報または表示を出すように
するのが望ましい。
つぎに流動層高を何によつて測定するかについ
て述べる。
て述べる。
運転停止時にマンホール等から目視により確認
したり、おもりを下げて実測する方法は確実であ
るが、運転中にできないという欠点がある。
したり、おもりを下げて実測する方法は確実であ
るが、運転中にできないという欠点がある。
運転中に測定する手段としては空気室（第１図
において符号３、第４図においては符号２４又は
２５で示される）の圧力があり、一般的に行われ
ている。即ち“空気室圧力”は“炉内圧力＋流動
床通過圧損＋空気室からの吹出圧損”に等しく、
空気室圧力又は炉内圧力は容易に測定でき、空気
室からの吹出圧損も吹出風量・圧力・温度などか
ら容易に計算でき、流動床通過圧損は流動床の単
位面積あたりのみかけ重量と流動床層高の積にほ
ぼ等しいなどから次式にて容易に求めることがで
きる。
において符号３、第４図においては符号２４又は
２５で示される）の圧力があり、一般的に行われ
ている。即ち“空気室圧力”は“炉内圧力＋流動
床通過圧損＋空気室からの吹出圧損”に等しく、
空気室圧力又は炉内圧力は容易に測定でき、空気
室からの吹出圧損も吹出風量・圧力・温度などか
ら容易に計算でき、流動床通過圧損は流動床の単
位面積あたりのみかけ重量と流動床層高の積にほ
ぼ等しいなどから次式にて容易に求めることがで
きる。
〔流動床層高〕＝〔空気室圧力〕−〔炉内圧力〕−〔
空気室からの吹出圧損〕／〔流動床の単位体積あたりの
みかけ重量〕 ところで、通常、流動床層高の最大点は、炉の
構造などより施設の押込送機等の流動床内への空
気吹込設備の能力によつてきまる。これは空気吹
込設備の運転動力の最大点を経済性から定め、そ
れに合わせて焼却炉や砂貯留槽など他の設備の能
力を設定してあることによる。従つて、特に運転
中の流動床層高を確認しなくとも十分である。
空気室からの吹出圧損〕／〔流動床の単位体積あたりの
みかけ重量〕 ところで、通常、流動床層高の最大点は、炉の
構造などより施設の押込送機等の流動床内への空
気吹込設備の能力によつてきまる。これは空気吹
込設備の運転動力の最大点を経済性から定め、そ
れに合わせて焼却炉や砂貯留槽など他の設備の能
力を設定してあることによる。従つて、特に運転
中の流動床層高を確認しなくとも十分である。
押込送機駆動部の回転数を制御することにより
風圧を制御しようという装置では、その回転数が
可変範囲のどの位置にあるかが判ればよく、吸込
ベーン制御やダンパ制御の場合にも開度が可変範
囲のどの位置にあるかが判ればよい。
風圧を制御しようという装置では、その回転数が
可変範囲のどの位置にあるかが判ればよく、吸込
ベーン制御やダンパ制御の場合にも開度が可変範
囲のどの位置にあるかが判ればよい。
“流動床層高をまださげられる”の意味は炉の
構造的な限界から来ることが多い。即ち、流動床
部に設けられた各種検出端、図１の例の給じん装
置、デイフレクタ位置などによる。従つて、その
流動床層高における空気室圧力、押込送風機風圧
制御位置を確認し、その値を用いてチエツクする
ことができる。従つて、流動床層高に関する情報
のかわりにそれらで代用することもやや間接的な
きらいはあるが、実用上さしつかえない。
構造的な限界から来ることが多い。即ち、流動床
部に設けられた各種検出端、図１の例の給じん装
置、デイフレクタ位置などによる。従つて、その
流動床層高における空気室圧力、押込送風機風圧
制御位置を確認し、その値を用いてチエツクする
ことができる。従つて、流動床層高に関する情報
のかわりにそれらで代用することもやや間接的な
きらいはあるが、実用上さしつかえない。
流動媒体は、都市ごみ焼却炉等では燃焼物に混
入して持込まれる砂やがれき等、流動媒体となり
得るものがあるために漸増の傾向にあつたり、製
紙スラツジ焼却炉をかじめとする産業廃棄物焼却
炉のように流動媒体は消耗する一方で常に漸減し
ていくものがあつたりするが、その変化量はそれ
程大きくない。そこで運転停止時の概略量や通常
の単位時間、単位体積あたりの消耗量ないしは燃
焼物持込量を測定しておけば、抜出量は例えば第
４図に示す不燃物取出コンベヤの能力から容易に
わり出せるし、添加量も添加速度と添加時間から
容易に割りだすことができるため、概略の炉内流
動媒体保有量を類推することができる。この様な
管理を併用すればより安全に操業することができ
る。
入して持込まれる砂やがれき等、流動媒体となり
得るものがあるために漸増の傾向にあつたり、製
紙スラツジ焼却炉をかじめとする産業廃棄物焼却
炉のように流動媒体は消耗する一方で常に漸減し
ていくものがあつたりするが、その変化量はそれ
程大きくない。そこで運転停止時の概略量や通常
の単位時間、単位体積あたりの消耗量ないしは燃
焼物持込量を測定しておけば、抜出量は例えば第
４図に示す不燃物取出コンベヤの能力から容易に
わり出せるし、添加量も添加速度と添加時間から
容易に割りだすことができるため、概略の炉内流
動媒体保有量を類推することができる。この様な
管理を併用すればより安全に操業することができ
る。
本発明は、流動床燃焼炉において、流動床層高
を変化させることにより被燃焼物の組成や水分量
の変化に対応して運転費用を低減できると共に、
適正な流動床温度での運転が可能となる結果流動
床温度が高くなることによる焼却炉の損傷を軽減
し、且つ流動媒体の寿命を延長することができ
る。
を変化させることにより被燃焼物の組成や水分量
の変化に対応して運転費用を低減できると共に、
適正な流動床温度での運転が可能となる結果流動
床温度が高くなることによる焼却炉の損傷を軽減
し、且つ流動媒体の寿命を延長することができ
る。
第１図は、旋回流動型流動床燃焼炉の断面概略
図、第２図は第１図に示す炉の各部におけるガス
の分析結果を示す図表、第３図は流動媒体の抜出
操作と添加操作を行う間の流動床の温度、流動床
の高さ及び空気室圧力の変化の状況を示す図表、
第４図は二層流旋回流式流動床焼却炉の断面概略
図を示す。 １……燃焼炉、２……空気供給装置、３……空
気室、４……炉床、５……流動床、６……給じん
装置、８……分給機、９……流動媒体供給装置、
１０……不燃物排出装置、１３……デイフレクタ
部、１４……スロート部、２１……二層流旋回流
式流動床焼却炉、２２……押込送風機、２３……
空気予熱部、２４……移動層用空気室、２５……
流動層用空気室、２６……流動床、３０……振動
篩、３１……砂循環エレベータ、３２……手動切
換器、３３……砂貯留槽、３４……手動切換弁、
３５……ごみ投入ホツパ、３６……給じん装置、
３７……二次空気送風機、４１……ガス冷却室、
４５……電気集じん器、４８……煙突。
図、第２図は第１図に示す炉の各部におけるガス
の分析結果を示す図表、第３図は流動媒体の抜出
操作と添加操作を行う間の流動床の温度、流動床
の高さ及び空気室圧力の変化の状況を示す図表、
第４図は二層流旋回流式流動床焼却炉の断面概略
図を示す。 １……燃焼炉、２……空気供給装置、３……空
気室、４……炉床、５……流動床、６……給じん
装置、８……分給機、９……流動媒体供給装置、
１０……不燃物排出装置、１３……デイフレクタ
部、１４……スロート部、２１……二層流旋回流
式流動床焼却炉、２２……押込送風機、２３……
空気予熱部、２４……移動層用空気室、２５……
流動層用空気室、２６……流動床、３０……振動
篩、３１……砂循環エレベータ、３２……手動切
換器、３３……砂貯留槽、３４……手動切換弁、
３５……ごみ投入ホツパ、３６……給じん装置、
３７……二次空気送風機、４１……ガス冷却室、
４５……電気集じん器、４８……煙突。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流動床上部にスロート部を有する旋回流動型
流動床燃焼炉において流動床の温度が680℃以下
で且つ流動床への空気吹込設備に余裕のある場
合、燃焼炉内の流動媒体保有量を増加させるよう
に制御し、流動床の温度が700℃以上で流動床層
の高さに余裕のある場合、燃焼炉内の流動媒体保
有量を減少させるように制御することを特徴とす
る流動床上部にスロート部を有する旋回流動型流
動床燃焼炉の運転方法。 ２ 燃焼炉内の流動媒体保有量を予め定められた
一定量だけ変化させ、その後変化量に応じて一定
時間保有量の変化を停止することにより、燃焼炉
内の燃焼を安定化させる特許請求の範囲第１項記
載の流動床上部にスロート部を有する旋回流動型
流動床燃焼炉の運転方法。 ３ 流動床への空気吹込設備の余裕又は流動床層
高の余裕を、流動床への吹込空気圧調節機構の調
節範囲における位置で検知する特許請求の範囲第
１項記載の流動床上部にスロート部を有する旋回
流動型流動床燃焼炉の運転方法。 ４ 流動床へ空気を吹込む為の空気室の圧力によ
つて、流動床への空気吹込設備の余裕又は流動床
層高の余裕を検知する特許請求の範囲第１項記載
の流動床上部にスロート部を有する旋回流動型流
動床燃焼炉の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209134A JPS60101414A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 旋回流動型流動床燃焼炉の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209134A JPS60101414A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 旋回流動型流動床燃焼炉の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101414A JPS60101414A (ja) | 1985-06-05 |
| JPH0125964B2 true JPH0125964B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=16567850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58209134A Granted JPS60101414A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 旋回流動型流動床燃焼炉の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60101414A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05141637A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-08 | Ebara Corp | 流動床焼却プラントとその運転方法 |
| CN106402852B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-10-02 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种燃烧煤的方法 |
| JP6944498B2 (ja) * | 2019-10-28 | 2021-10-06 | 川崎重工業株式会社 | バブリング型流動床式反応炉、及び流動床バブリング状態安定化方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54141072A (en) * | 1978-04-24 | 1979-11-01 | Babcock Hitachi Kk | Method for controlling temperture in moving layer of incinerator |
| JPS6021622Y2 (ja) * | 1979-07-23 | 1985-06-27 | 石川島播磨重工業株式会社 | 流動層式焼却炉の運転制御装置 |
-
1983
- 1983-11-09 JP JP58209134A patent/JPS60101414A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60101414A (ja) | 1985-06-05 |
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