JPH0260928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炭素系可燃物質の燃焼により炉内下
部に高温炉床を形成し、産業廃棄物あるいはその
中間処理物を高温炉床に供給して溶融させ、高温
炉床の下部から溶融物を炉外に取出し、前記炉の
上部から排出された燃焼排ガスによつて廃熱ボイ
ラーを加熱し、前記高温炉床に供給する産業廃棄
物あるいは中間処理物を前記廃熱ボイラーからの
スチームで予備乾燥する産業廃棄物溶融炉の自動
制御法に関する。

上記産業廃棄物溶融は、高温の燃焼排ガスの熱
エネルギーを予備乾燥に利用するために、全体と
して熱効率が良いが、炉に供給する予備乾燥後の
産業廃棄物あるいはその中間処理物の含水率を安
定することが、良好な操炉を容易確実に行わせる
上で必要であり、そのためには予備乾燥能力を制
御する必要がある。

従来、予熱乾燥能力を制御するに、第２図に示
すように、廃熱ボイラー９から乾燥機３３へのス
チーム供給圧を検出する圧力計３９からの情報に
基いて、自動制御器４３により余剰スチーム排出
路４４の流量調節弁４５を自動操作させて、圧力
計３９の検出値を設定範囲に維持し、そして、高
温炉床５に供給される産業廃棄物やその中間処理
物６の大巾な発熱量変動にかかわらず予備乾燥能
力が十分に維持されるように、乾燥機３３から炉
３に供給される産業廃棄物や中間処理物の発熱量
が最も低い場合を想定して、炭素系可燃物質の定
量フイーダ３６による供給量を設定しかつ一定に
していた。

上記従来の制御法の欠点は、炭素系可燃物質の
供給量が平均的にみると過剰になり、余剰スチー
ムとして大量の熱エネルギーが浪費されるため
に、熱効率を向上して省エネルギーを図ろうとす
る初期目的が損われている点にある。

本発明の目的は、上記実情に鑑みて、廃熱ボイ
ラーのスチーム発生量を必要最小限に維持させ
て、省エネルギーを効果的に行えるようにする点
にある。

本発明による産業廃棄物溶融炉の自動制御法の
特徴手段は、炉の上部からの燃焼排ガスにより加
熱される産業廃棄物予備乾燥用廃熱ボイラーのス
チーム発生量変化を検出するセンサーからの情報
に基いて、制御器により前記炉の下部に形成した
産業廃棄物溶融用高温炉床への炭素系可燃物質供
給用フイーダの供給量を、かつ、制御器により前
記高温炉床への燃焼用酸素含有ガス供給量を、前
記センサーの検出値が設定範囲内に維持されるよ
うに変更することにある。

本発明の特徴手段による作用効果は次の通りで
ある。つまり、スチーム発生量が必要以上に増量
した時には、炭素系可燃物質の供給量を減少させ
ると共に、その炭素系可燃物質の減量分に見合つ
た量だけ燃焼用酸素含有ガス供給量を減少させ
て、炭素系可燃物質の無駄な消費を抑え、そし
て、スチーム発生量が必要以下に減量した時に
は、炭素系可燃物質の供給量を増大させると共
に、その炭素系可燃物質の増量分に見合つた量だ
け燃焼用酸素含有ガス供給量を増大させて、炉に
供給される産業廃棄物あるいはその中間処理物の
予備乾燥を所定通りに行わせるのである。

その結果、高温炉床に供給される産業廃棄物あ
るいはその中間処理物の発熱量が大巾に変動する
場合であつても、産業廃棄物あるいはその中間処
理物の予備乾燥を、良好な操炉が容易確実に行え
るような状態で確実に行いながら、例えばコーク
ス等の有用な炭素系可燃物質の消費量を必要最小
限に確実に抑えることができ、省エネルギー面や
ランニングコスト面で極めて有利になつた。

さらに、例えば、炉への炭素系可燃物質供給量
を一定にしておいて、廃熱ボイラーのスチーム発
生量変化に見合つて、廃熱ボイラーに付設の補助
バーナーの発熱量を制御する手段も考えられる
が、補助バーナやそれへの燃料供給設備等に起因
する設備費高騰を伴うと共に、補助バーナ用の燃
料と産業廃棄物溶融用炭素系可燃物質の二種の燃
料を必要とするため、燃料管理面で面倒になる等
の欠点を派生するが、本発明によれば、本来利用
されている炭素系可燃物質の供給量を制御するか
ら、上述のごとき設備費や燃料管理面での問題が
無く、全体として極めて経済性に優れた産業廃棄
物溶融処理を行えるのである。

次に、第１図により実施例を示す。

ホツパー３１からの水処理汚泥を定量フイーダ
３２により単位時間当りの重量が設定範囲内に維
持される状態で乾燥機３３に供給し、乾燥機３３
で予備乾燥された水処理汚泥を連続的に投入コン
ベア３４に供給し、ホツパー３５からのコークス
を供給量変更設定自在な定量フイーダ３６により
投入コンベア３４に供給し、投入コンベア３４か
らの水処理汚泥とコークスの混合物を、二重ダン
パー１ａ，１ｂを自動的にかつ短周期で択一的に
開いてホツパー２から堅型炉３内に供給し、炉下
部に充填されたコークス層を一次羽口４から供給
される空気により燃焼させて、高温炉床５を形成
し、高温炉床５の上部で汚泥６を加熱溶融させ、
溶融物を、高温炉床５の間隙を流下させて、高温
炉床５の下部から排出路７により炉外に取出す。

高温炉床５から上昇する燃焼排ガスの大部分
を、炉上部に接続した排ガス路８から排熱ボイラ
ー９、除塵用サイクロン１０、空気予熱器１１、
脱硫装置１２、湿式除塵装置１３、排気ブロワー
１４にその順に送つて、大気中に放出し、また、
燃焼排ガスの一部を溶融物保温のために排出路７
から大気中に放出する。

空気予熱器１１によつてブロワー１５から一次
羽口４に供給される燃焼用空気を予熱して、高温
炉床５の温度を汚泥溶融に十分な高温に維持し、
そして、炉３頂部の炉内圧検出器２６からの情報
に基き、制御器３０でダンパー１６を自動操作さ
せて、炉内調整を行い、排ガス路８と排出路７へ
の燃焼排ガス供給割合を適宜設定する。

ブロワー１５に対して一次羽口４と並列接続さ
れた二次羽口１７及び三次羽口１８から高温炉床
５の上方に、可燃性ガス燃焼用空気を炉３の上下
に分けて供給し、廃棄物６からの未燃ガスを完全
燃焼させて、燃焼排ガスを排ガス路８に送ると共
に、未燃ガスの燃焼を高温炉床５上方の空間にお
いて全体的に分散させて、火焔温度低下により炉
内温度上昇を抑え、NOx発生及び炉内壁へのダ
スト融着を防止する。

流量計１９ａからの情報に基いて制御器２０ａ
により流量調節弁２１ａを自動操作させて、一次
羽口４から高温炉床５への燃焼用空気供給量をほ
ぼ一定に維持すると共に、同様に、流量計１９
ｂ、制御器２０ｂ、流量調節弁２１ｂの作用で三
次羽口１８からの可燃ガス燃焼用空気供給量をほ
ぼ一定に維持し、そして、流量計１９ｃ及び湿式
除塵装置１３の下流側における燃焼排ガスの酸素
ガス濃度を検出する計器２２からの情報に基い
て、制御器２０ｃにより流量調節弁２１ｃを自動
操作させるように構成したフイードバツク式自動
制御機構によつて、二次羽口１７からの可燃ガス
燃焼用空気供給量を、燃焼排ガスの酸素ガス濃度
が設定範囲、例えば２％程度に維持するように調
節し、もつて、全体としての空気供給量を過不足
のないように、かつ、コークスの消費が必要以上
にならないように、さらに、炉内で燃焼が十分に
行われるようにする。尚、二次及び三次羽口１
７，１８からの空気供給量比は、両羽口１７，１
８からの総供給量の70ないし80％を二次羽口１７
からかつ30ないし20％を三次羽口１８から夫々供
給されるように設定することが望ましい。

投入コンベア３４上の乾燥汚泥の含水率を自動
水分測定装置３７、例えば赤外線水分計等、によ
つて連続的にあるいは間歇的に測定すると共に、
その測定含水率に基いて制御器４６によつて、二
次羽口１７からの空気供給量に対する制御器２０
ｃに操作指令を発信させて、流量調節弁２１ｃの
自動操作させるように構成したフイードフオワー
ド式自動制御機構によつて、高温炉床５への供給
汚泥の含水率変化に見合つて予め設定された相関
でもつて、炉３への燃焼用空気供給量を変更し、
汚泥の含水率変化に伴う燃焼排ガスの酸素濃度を
変化が少い状態にすると共に、フイードバツク式
自動制御機構の作用により短時間で酸素濃度を設
定範囲に復元させる。

さらに詳述すると、乾燥汚泥の含水率が増大し
た場合、燃焼用空気供給量を変えないと、含水率
が増大した乾燥汚泥が高温炉床に供給された後、
燃焼排ガスの酸素濃度が急激にかつ大きく増大す
るのであり、この酸素濃度増大を抑制するよう
に、乾燥汚泥の高温炉床５への供給と同時に、フ
イードフオワード式自動制御機構により燃焼用空
気供給量を含水率増大量に見合つた適量だけ減少
させるのである。逆に、乾燥汚泥の含水率が減少
した場合、その汚泥の供給に起因する燃焼排ガス
の酸素濃度減少を抑制するように、フイードフオ
ワード式自動制御機構によつて燃焼用空気供給量
を含水率減少量に見合つた適量だけ増大させるの
である。

二次羽口１７、その直上方の冷排ガス用一次羽
口２３ａ、及び、さらに上方の冷排ガス用二次羽
口２３ｂに、湿式除塵装置１３で十分に冷却した
後の燃焼排ガスを、調整弁２４ａ，２４ｂ，２４
ｃの作用により適当分配比で分配供給すると共
に、流量計２５及び排ガス路８入口付近の燃焼排
ガス温度を検出する検温器２６からの情報に基い
て、制御器２７により流量調節弁２８を自動操作
させて、検温器２６の検出温度が設定範囲、例え
ば900℃程度に維持するように、冷却燃焼排ガス
の供給総量を調節し、もつて、より一層確実に炉
内温度上によるNOx発生及び炉内壁へのダスト
融着を防止する。

廃熱ボイラー９から乾燥機３３への供給スチー
ム圧を検出する圧力計３８からの情報に基いて、
制御器３９により圧力調節弁４０を自動操作させ
て、圧力計３８の検出圧力を設定範囲に維持し、
乾燥機３３の乾燥能力を一定化させる。

前記圧力計３８からの情報に基いて、フイード
フオワード式制御器４１により前記コークス供給
用定量フイーダ３６の供給量を自動調節して、ス
チーム供給圧が上昇した時にはコークス供給量を
減少させ、かつ、スチーム供給圧が下つた時には
コークス供給量を増大させ、もつて、コークスの
無駄な消費を抑えながら、予備乾燥を所望通り行
わせる。

前記コークス供給量調節のための制御器４１か
らの情報に基いて、フイードフオワード式制御器
４２により一次羽口４からの空気供給量に対する
制御器２０ａに操作指令を発信させて、流量調節
弁２１ａの自動操作によつて、高温炉床５へのコ
ークス量変動に見合つて予め設定された正比例的
相関でもつて炉３への燃焼用空気量を変更し、も
つて、コークス増量時に、その増量分だけ高温炉
床５でのコークス消費量を増大させ、かつ、コー
クス減量時に、その減量だけコークス消費量を減
少させる。

次に、別の実施例を示す。

コークスの他、例えば無煙炭等の練炭や黒鉛電
極屑等の適宜炭素系可燃物を高温炉床形成のため
に利用できる。また、空気の他、酸素を適当に富
化した空気等の各種酸素含有ガスを燃焼用に利用
できる。

水処理汚泥の他、例えば都市ゴミ燃焼灰、タイ
ヤ屑、廃触媒等の各種産業廃棄物、あるいは、そ
の中間処理物を溶融対象にできる。

廃熱ボイラー９のスチーム発生量変化を検出す
るに、圧力計３８に代えて、例えば廃熱ボイラー
９からの余剰スチーム排出路にスチーム排出量検
出装置を設けたり、乾燥機３３に対するスチーム
供給量制御用や余剰スチーム排出量制御用弁の開
度変化検出装置を設ける等、各種の検出構成を利
用でき、それらをセンサー３８と総称する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に利用する装置例のフロー
シートであり、第２図は従来方法に使用された装
置例の一部を示すフローシートである。 ３……炉、５……高温炉床、３……廃熱ボイラ
ー、３２……フイーダ、３８……センサー、４
１，４２……制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭素系可燃物質の燃焼により炉内下部に高温
   炉床５を形成し、産業廃棄物あるいはその中間処
   理物を高温炉床５に供給して溶融させ、高温炉床
   ５の下部から溶融物を炉３外に取出し、前記炉３
   の上部から排出された燃焼排ガスによつて廃熱ボ
   イラー９を加熱し、前記高温炉床５に供給する産
   業廃棄物あるいは中間処理物を前記廃熱ボイラー
   ９からのスチームで予備乾燥する産業廃棄物溶融
   炉の自動制御法であつて、前記廃熱ボイラー９の
   スチーム発生量変化を検出するセンサー３８から
   の情報に基いて、制御器４１により前記高温炉床
   ５に炭素系可燃物質を供給するフイーダ３２の供
   給量を、かつ、制御器４２により前記高温炉床５
   への燃焼用酸素含有ガス供給量を、前記センサー
   ３８の検出値が設定範囲内に維持されるように変
   更する事を特徴とする産業廃棄物溶融炉の自動制
   御法。