JPH10169945A - 焼却炉における燃焼制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物焼却炉において、廃棄物の性状変動に
敏速に対応して燃焼用空気量を制御して不完全燃焼を防
ぎ、ＣＯ濃度の安定した焼却を可能にする。 【解決手段】 エアシール装置３のシール板１４が過剰
廃棄物により持ち上がると作動するリミットスイッチ１
６を設け、リミットスイッチ１６の作動に連動して、送
風管に配設した弁を自動的に開閉させることにより、炉
内へ送入する燃焼用空気量が増加するようにした。これ
により、廃棄物の過剰投入時の不完全燃焼が防止され、
ＣＯ濃度の安定した廃棄物の焼却を実現することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は焼却炉における燃焼
制御方法に係り、特に、廃棄物（家庭やオフィスなどか
ら出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラスチッ
ク、カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機器、電子
機器、化成品等の産業廃棄物など、可燃物を含むもの）
を焼却処理するのに好適な焼却炉における燃焼制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の一般廃棄物や、廃プラスチ
ックなどの産業廃棄物等、可燃物を含むごみなどの廃棄
物の処理装置の一つとして、廃棄物を焼却炉に投入して
燃焼焼却し、排ガスとして排出させるとともに、不燃物
を回収する方法が一般に行われている。焼却炉への廃棄
物投入部には、燃焼に不要な空気の流入や焼却炉内から
の逆火を防止するためにエアシール装置が設けられ、搬
送されてきた廃棄物を、回転する羽根車の区画された桝
で一定量づつ分取して通過させるようになっている。焼
却炉には、例えば流動床式焼却炉が使用され、炉床に堆
積する流動砂に空気を吹き込み、躍るように砂を流動さ
せて、不燃物は砂とともに下方へ落下させ、燃焼物は排
ガスとして排出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、都市ごみ等の
一般廃棄物や各種産業廃棄物には、家庭やオフィスなど
から出される生ごみや、廃プラスチック、カーシュレッ
ダー・ダスト、廃オフィス機器、電子機器、化成品等、
廃棄物の嵩や発熱量などの性状は千差万別であり、しか
も、性状の異なるごみが混在している。特に、流動床式
のような燃焼速度の速い焼却炉では、廃棄物の性状変動
に対応して燃焼用空気量を制御することが困難であり、
例えば廃棄物の過剰投入時には、焼却に対して過負荷に
なり、不完全燃焼によってＣＯが発生する恐れがあっ
た。

【０００４】本発明の目的は、上記課題を解決するため
になされたもので、廃棄物焼却炉において、投入廃棄物
の性状変動に敏速に対応して燃焼用空気量を制御し、不
完全燃焼を防止してＣＯの発生しない安定した焼却を可
能にする燃焼制御方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の各発明
により解決される。請求項１記載発明は、ごみなどの廃
棄物をエアシール装置を介して焼却炉へ供給し、燃焼用
空気を送入して燃焼する焼却炉における燃焼制御方法に
おいて、前記エアシール装置を通過する廃棄物を検知
し、前記検知信号に基づいて前記燃焼用空気の送入を自
動制御することを特徴とする。それにより、焼却炉へ投
入され廃棄物の性状変動等に連動して、焼却炉へ送入す
る燃焼用の空気量を制御するので、不完全燃焼を防止
し、ＣＯ濃度の安定した焼却を可能にできる。また、請
求項２記載発明は、前記エアシール装置を過剰廃棄物が
通過するときのシール板の揺動によって作動するリミッ
トスイッチを設け、前記リミットスイッチの作動によっ
て、前記廃棄物の過剰投入を検知することを特徴とする
ので、焼却炉に投入される廃棄物が過剰になると、連動
して燃焼用空気量を増加させて不完全燃焼を防止するこ
とができる。また、請求項３記載発明は、前記焼却炉
は、炉床に流動砂等の流動媒体を有する流動床式焼却炉
であることを特徴とするため、流動床式のような燃焼速
度の速い焼却炉でも、廃棄物の性状変動に対応して燃焼
用空気量を敏速に制御することができ、例えば廃棄物が
過剰投入され、焼却に対して過負荷になっても、直ちに
燃焼用空気が増量されるので、不完全燃焼によるＣＯの
発生を防止できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の燃焼制御方法
の一実施形態を説明するための説明図である。図１に示
すように、流動床式焼却炉１の廃棄物投入部には、急傾
斜型のコンベア２に連続して、燃焼に不要な空気の流入
や焼却炉内からの逆火を防止するために、コンベア２か
ら搬送されてきた廃棄物を、羽根車で一定量づつ分取し
て焼却炉１へ供給する構造のエアシール装置３が配置さ
れている。そして、押込（一次）送風機４から炉床へ送
風散気する配管５と、炉床上へバイパスする配管６とが
配設され、配管５には３個の弁体からなる散気弁７が設
けられ、配管６には４個の弁体からなバイパス弁８が設
けられている。さらに、燃焼用の二次空気を送風する二
次送風機９および配管１０が配設されている。

【０００７】また、図２に示すように、エアシール装置
３は、回転する羽根車１１の区画された桝１２ごとに搬
入廃棄物１３を分取し、シール板１４をくぐるように通
過して、投入廃棄物１５として焼却炉へ投入する。本実
施形態では、シール板１４が揺動する所定の位置にリミ
ットスイッチ１６を設け、桝１２が搬送する廃棄物の量
に応じて、図中矢印で示すように、シール板１４が所定
の位置まで揺動したときに、リミットスイッチ１６が作
動するようになっている。本実施形態は、リミットスイ
ッチ１６の作動によって廃棄物の過剰投入を検知し、そ
の検知信号に基づいて押込空気量を制御しようとするも
のである。なお、制御対象は二次空気でもよいことはも
ちろんである。

【０００８】次に、図３および図４を用いて、本実施形
態の制御方法を、実験に基づいて説明する。図３に示す
ように、まず、通常運転として、散気弁７を開、バイパ
ス弁８を閉にして運転し、リミットスイッチの作動によ
り廃棄物の過剰投入を検知したとき、自動的に散気弁７
を閉、バイパス弁８を開にし、次いで、押込空気量を通
常時に比較して１割程度増量した。このような制御を、
図示するように、リミットスイッチによる検知時間に比
例して実施したことにより、廃棄物の過剰投入があって
も、ＣＯ濃度は通常時に比較して増加することなく、ほ
ぼコンスタントな状態を示している。

【０００９】図４は、制御方法の参考実験を示す図で、
廃棄物の過剰投入をリミットスイッチにより検知して
も、通常時の運転と同様に、散気弁７を開、バイパス弁
８を閉、押込空気量も変動させずに運転を継続した。本
実験によれば、図示するように、廃棄物の過剰投入後に
ＣＯ濃度が高くなることが判明した。

【００１０】以上の実験からも明らかなように、エアシ
ール装置を通過する廃棄物の性状を検知して、自動的に
弁の開閉を動作させて燃焼用の空気量を制御することに
より、焼却炉内の不完全燃焼を防止してＣＯ濃度の安定
した焼却を実施することができる。

【００１１】次に、図５を用いて、本発明の燃焼制御方
法を適用する流動床式廃棄物焼却装置について説明す
る。図５は、流動床式廃棄物焼却装置の一例を示す構成
図である。図示するように、廃棄物３１はピット３２内
に一時的に滞留され、適宜、クレーン３３で廃棄物供給
機３４へ搬送される。廃棄物供給機３４にはスクリュー
フィーダが用いられ、大きく分けて次の二つの機能があ
る。廃棄物の入っている袋を破ったり、あるいは、廃棄
物を解砕したり切り出す機能と、投入不適物をチェック
したり排出する機能である。前者の機能は、袋廃棄物等
をスクリュー間やスクリューとケーシングとの間で圧縮
ほぐしを繰返し、解砕しながら廃棄物を切り出す機能で
ある。後者の機能は、一定以上の大きさの不燃物の投入
制限をし、また、スクリューを正逆転させてごみなどの
廃棄物をほぐしたり、大型の廃棄物や破解抵抗の強い廃
棄物は、スクリューを逆転させて後部排出口から排出す
る機能である。

【００１２】廃棄物供給機３４を通過して粗破砕された
廃棄物は調量機３５へ送給される。調量機３５は、焼却
炉内で安定した燃焼を行うために、炉内へ供給する廃棄
物の量を調整し、一定量をコンスタントに供給しようと
するもので、急傾斜型のコンベアが用いられ、ホッパ内
の廃棄物を一定量づつコンベア上に載せて搬送する。

【００１３】調量機３５から搬送された廃棄物は、エア
シール装置３６を介して焼却炉３７へ供給される。エア
シール装置３６は、燃焼炉３７の廃棄物投入部に設けら
れ、焼却炉内の気密性を保持し、廃棄物を焼却炉へ供給
する際、燃焼に不要な空気の流入や、焼却炉内からの逆
火を防止するためのものである。

【００１４】本実施形態では、図２に示すように、シー
ル板１４が揺動する所定の位置にリミットスイッチ１６
を設け、桝１２が搬送する廃棄物の量に応じて、図中矢
印で示すように、シール板１４が所定の位置まで揺動し
たときに、リミットスイッチ１６が作動するようになっ
ている。リミットスイッチ１６の作動によって廃棄物の
過剰投入を検出できるようになっている。

【００１５】焼却炉３７は流動床式の焼却炉で、炉床に
堆積した流動砂（流動媒体）３８に、押込空気３９を吹
き込んで躍るように流動させることにより、炉内の燃焼
温度を一定に維持したり、廃棄物３１の中の不燃物を流
動する砂３８とともに下に落したりする。砂３８を流動
させるための押込空気３９は、一次燃焼させるための一
次空気でもある。一次空気３９による不完全燃焼は二次
空気４０で完全燃焼させ、クリーンな排ガス４１にして
排出する。

【００１６】本実施形態では、押込空気３９は、図１に
示すように、散気弁７およびバイパス弁８によって炉内
へ供給され、エアシール装置３６に設けたリミットスイ
ッチにより廃棄物の過剰投入を検知すると、連動して散
気弁およびバイパス弁がそれぞれ開閉動作し、押込空気
量が制御されるようになっている。

【００１７】なお、炉内温度の調節は助熱バーナ４２で
燃料４３を燃焼させて行う。一般に燃料は重油が用いら
れる。また、一次空気３９と二次空気４０の分配の仕方
によっても燃焼温度をコントロールできる。通常、流動
床式焼却炉３７に投入された廃棄物３１は、６００〜７
００℃に加熱された流動砂３８によって、短時間のうち
に乾燥、完全焼却される。また、流動床式焼却炉３７の
出口温度は８００〜９００℃に保持されている。

【００１８】焼却炉内で燃焼しなかった不燃物は、流動
砂と混在して流動媒体排出機４４により炉外へ排出さ
れ、流動媒体分級機４５で流動砂と振るい分けされ、磁
選機４６により鉄分４７とその他の不燃物（非鉄不燃物
４８）とに選り分けられ、それぞれ鉄分バンカ４９およ
び不燃物バンカ５０から回収される。流動媒体分級機４
５で振るい分けされた流動砂は、流動媒体搬送機５１に
より燃焼炉３７内へ戻される。

【００１９】また、ピット３２に溜まる廃棄物汚水５２
は、濾過噴霧ポンプ５３を介して焼却炉３７内へ噴霧し
高温酸化処理する。また、ピット３２などからの廃棄物
３１の臭気は、燃焼用空気として、二次空気４０、一次
空気（押込空気）３９などに吸引し、炉内へ供給して高
温酸化分解して脱臭される。ピット３２には廃棄物投入
扉５４が設けられている。さらに、焼却炉３７には、汚
泥５５なども投入して焼却処理することが可能である。

【００２０】このような流動床式廃棄物処理装置におい
て、焼却炉の廃棄物投入部に設置したエアシール装置に
リミットスイッチを設け、廃棄物の過剰投入を検知でき
るようにするとともに、このリミットスイッチと燃焼用
空気の送風管に配設した弁の開閉動作を連動させること
により、廃棄物の過剰投入時に、炉内へ送入する空気量
を制御できるようにしたので、投入廃棄物の性状変動に
敏速に対応して不完全燃焼を防止し、ＣＯの発生しない
安定した焼却を実施することができる。

【００２１】以上、本発明を図示の実施形態について詳
述したが、本発明はそれらの実施形態のみに限定される
ものではなく、本発明の精神を逸脱せずして種々改変を
加え、多種多様の変形をなし得ることは云うまでもな
い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼制御方
法によれば、エアシール装置で廃棄物の過剰投入を検知
し、連動して焼却炉への送入空気量を制御できるように
したので、不完全燃焼を防止してＣＯの発生しない安定
した焼却を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼制御方法の一実施形態を説明する
ための説明図である。

【図２】本発明の一実施形態におけるエアシール装置の
断面図である。

【図３】本発明の実験例における制御方法の一例を示す
図である。

【図４】本発明の参考実験例における一例を示す図であ
る。

【図５】本発明を適用した流動床式廃棄物焼却装置の一
実施形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 焼却炉 ２ 急傾斜型コンベア ３ エアシール装置 ４ 押込送風機 ５ 配管 ６ バイパス配管 ７ 散気弁 ８ バイパス弁 ９ 二次送風機 １０ 二次送風管 １１ 羽根車 １２ 桝 １３ 搬入廃棄物 １４ シール板 １５ 投入廃棄物 １６ リミットスイッチ ３１ 廃棄物 ３２ ピット ３３ クレーン ３４ 廃棄物供給機 ３５ 調量機（急傾斜型コンベア） ３６ エアシール装置 ３７ 焼却炉 ３８ 流動砂（流動媒体） ３９ 押込空気（一次空気） ４０ 二次空気 ４１ 排ガス ４２ 助熱バーナ ４３ 燃料 ４４ 流動媒体排出機 ４５ 流動媒体分級機 ４６ 磁選機 ４７ 鉄分 ４８ 非鉄不燃物 ４９ 鉄分バンカ ５０ 不燃物バンカ ５１ 流動媒体搬送機 ５２ 廃棄物汚水 ５３ 濾過噴霧ポンプ ５４ 廃棄物投入扉 ５５ 汚泥

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ごみなどの廃棄物をエアシール装置を介
   して焼却炉へ供給し、燃焼用空気を送入して燃焼する焼
   却炉における燃焼制御方法において、前記エアシール装
   置を通過する廃棄物を検知し、前記検知信号に基づいて
   前記燃焼用空気の送入を自動制御することを特徴とする
   焼却炉における燃焼制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の燃焼制御方法におい
   て、前記エアシール装置を過剰廃棄物が通過するときの
   シール板の揺動によって作動するリミットスイッチを設
   け、前記リミットスイッチの作動によって、前記廃棄物
   の過剰投入を検知することを特徴とする焼却炉における
   燃焼制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の燃焼制御方法
   において、前記焼却炉は、炉床に流動砂等の流動媒体を
   有する流動床式焼却炉であることを特徴とする焼却炉に
   おける燃焼制御方法。