JPH10318517A - 流動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置 - Google Patents
流動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置Info
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- JPH10318517A JPH10318517A JP9129887A JP12988797A JPH10318517A JP H10318517 A JPH10318517 A JP H10318517A JP 9129887 A JP9129887 A JP 9129887A JP 12988797 A JP12988797 A JP 12988797A JP H10318517 A JPH10318517 A JP H10318517A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/50—Control or safety arrangements
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】構成が簡単でありながら、燃料の量例えばごみ
投入量に変動が生じても排ガス性状に変動が生じない流
動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置を得る。 【解決手段】流動床焼却炉本体１内部に流動砂５が収納
され、５を流動させるための流動化空気を供給可能に構
成し、かつ１の内部にごみと共に二次空気を供給可能に
構成し、１内部でごみを燃焼させる流動床焼却炉におい
て、１内部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異なるよう
に少なくとも３個の温度計１３〜１５を配置し、該１３
〜１５の測定値に基づき１内部の温度分布を求め、該温
度分布に基づきごみの量を増加または減少ならびに前記
二次空気の量および前記流動化空気の量を減少または増
加し、前記燃焼の中心位置を、１３〜１５のうち上下方
向の高さのほぼ中央に位置する温度計の位置に一致させ
る燃焼制御方法である。
投入量に変動が生じても排ガス性状に変動が生じない流
動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置を得る。 【解決手段】流動床焼却炉本体１内部に流動砂５が収納
され、５を流動させるための流動化空気を供給可能に構
成し、かつ１の内部にごみと共に二次空気を供給可能に
構成し、１内部でごみを燃焼させる流動床焼却炉におい
て、１内部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異なるよう
に少なくとも３個の温度計１３〜１５を配置し、該１３
〜１５の測定値に基づき１内部の温度分布を求め、該温
度分布に基づきごみの量を増加または減少ならびに前記
二次空気の量および前記流動化空気の量を減少または増
加し、前記燃焼の中心位置を、１３〜１５のうち上下方
向の高さのほぼ中央に位置する温度計の位置に一致させ
る燃焼制御方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動床焼却炉の燃
焼制御方法および燃焼制御装置に関するもので、特に焼
却炉本体内の温度分布を計測し、燃焼中心位置を適性な
位置に保つことにより、燃料の量例えばごみ投入量が変
動しても排ガス性状の変動の少ない燃焼状態を維持する
燃焼制御方法および燃焼制御装置に関する。
焼制御方法および燃焼制御装置に関するもので、特に焼
却炉本体内の温度分布を計測し、燃焼中心位置を適性な
位置に保つことにより、燃料の量例えばごみ投入量が変
動しても排ガス性状の変動の少ない燃焼状態を維持する
燃焼制御方法および燃焼制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流動床焼却炉は、燃焼特性が優れてお
り、都市ごみや産業廃棄物の焼却炉として利用されてい
る。しかしながら、都市ごみや産業廃棄物はその性質上
連続した定量供給が困難であり、これを流動床焼却炉に
投入した場合、短時間で燃焼してしまうために、投入量
の変動がそのまま燃焼状態の変動や燃焼排ガス性状の変
動につながるという問題がある。燃焼排ガス性状として
は、環境問題の観点から、ダイオキシンとの相関が高い
とされる一酸化炭素ＣＯが注目されている。
り、都市ごみや産業廃棄物の焼却炉として利用されてい
る。しかしながら、都市ごみや産業廃棄物はその性質上
連続した定量供給が困難であり、これを流動床焼却炉に
投入した場合、短時間で燃焼してしまうために、投入量
の変動がそのまま燃焼状態の変動や燃焼排ガス性状の変
動につながるという問題がある。燃焼排ガス性状として
は、環境問題の観点から、ダイオキシンとの相関が高い
とされる一酸化炭素ＣＯが注目されている。
【０００３】ごみが燃焼して生成するＣＯは不完全燃焼
によるものであり、ＣＯがさらに酸化してＣＯ2 になる
反応が進まないような低温度条件に起因する。従って、
ＣＯの量は温度が高くなるにつれ減少する傾向がある。
によるものであり、ＣＯがさらに酸化してＣＯ2 になる
反応が進まないような低温度条件に起因する。従って、
ＣＯの量は温度が高くなるにつれ減少する傾向がある。
【０００４】このようなことから、従来ＣＯを低減する
ために、焼却炉内をある温度範囲に制御することが行わ
れており、その一例として特開平４−２０３８０２号公
報がある。
ために、焼却炉内をある温度範囲に制御することが行わ
れており、その一例として特開平４−２０３８０２号公
報がある。
【０００５】これは流動層炉内の二次空気が吹き込まれ
る燃焼室空間を小区画からなる多数の仮想セグメントに
分割し、この小区画の空間毎に二次空気の供給手段およ
びその後流に特定ガス例えば酸素の濃度計および／また
は温度計を設置し、これらの仮想セグメント毎に該ガス
濃度計および／または温度計の計測値が所定値になるよ
うに二次空気の供給量、および必要に応じて燃料量を制
御し、燃焼ガス空間における未燃ガスの偏在を解消し、
その燃料の完全燃焼を図るようにしたものである。
る燃焼室空間を小区画からなる多数の仮想セグメントに
分割し、この小区画の空間毎に二次空気の供給手段およ
びその後流に特定ガス例えば酸素の濃度計および／また
は温度計を設置し、これらの仮想セグメント毎に該ガス
濃度計および／または温度計の計測値が所定値になるよ
うに二次空気の供給量、および必要に応じて燃料量を制
御し、燃焼ガス空間における未燃ガスの偏在を解消し、
その燃料の完全燃焼を図るようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた公開公報に
よれば、各々の仮想セグメントの温度、酸素濃度を独立
して制御することができるため、ＣＯ濃度、窒素酸化物
の低減に最適な燃焼温度および窒素濃度の空間を形成す
ることができる。
よれば、各々の仮想セグメントの温度、酸素濃度を独立
して制御することができるため、ＣＯ濃度、窒素酸化物
の低減に最適な燃焼温度および窒素濃度の空間を形成す
ることができる。
【０００７】しかしながら、該公開公報は上記効果とは
裏腹に仮想セグメント毎に、ガス濃度計および／または
温度計を設置する必要があるので、全体の構成が複雑に
なるという問題点がある。
裏腹に仮想セグメント毎に、ガス濃度計および／または
温度計を設置する必要があるので、全体の構成が複雑に
なるという問題点がある。
【０００８】本発明は、以上のような問題点を除去する
ためなされたもので、構成が簡単でありながら、燃料の
量例えばごみ投入量に変動が生じても排ガス性状に変動
が生じない流動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御
装置を提供することを目的とする。
ためなされたもので、構成が簡単でありながら、燃料の
量例えばごみ投入量に変動が生じても排ガス性状に変動
が生じない流動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御
装置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】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、流動床焼却炉本体内部
に流動媒体が収納され、この流動媒体を流動させるため
の流動化空気を供給可能に構成し、かつ前記焼却炉本体
内部に燃料と共に二次空気を供給可能に構成し、焼却炉
本体内部で前記燃料を燃焼させる流動床焼却炉におい
て、前記焼却炉本体内部に上下方向の高さ位置がそれぞ
れ異なるように少なくとも３個の温度計の検出部を配置
し、該各温度計の検出部の検出値に基づき前記焼却炉本
体内部の温度分布を求め、該温度分布に基づき前記燃料
の量ならびに前記二次空気の量および前記流動化空気の
量を制御し、前記各温度計の検出部のうち上下方向の高
さのほぼ中央に位置する温度計の検出部の検出値が最高
になるようにした流動床焼却炉の燃焼制御方法である。
め、請求項１に対応する発明は、流動床焼却炉本体内部
に流動媒体が収納され、この流動媒体を流動させるため
の流動化空気を供給可能に構成し、かつ前記焼却炉本体
内部に燃料と共に二次空気を供給可能に構成し、焼却炉
本体内部で前記燃料を燃焼させる流動床焼却炉におい
て、前記焼却炉本体内部に上下方向の高さ位置がそれぞ
れ異なるように少なくとも３個の温度計の検出部を配置
し、該各温度計の検出部の検出値に基づき前記焼却炉本
体内部の温度分布を求め、該温度分布に基づき前記燃料
の量ならびに前記二次空気の量および前記流動化空気の
量を制御し、前記各温度計の検出部のうち上下方向の高
さのほぼ中央に位置する温度計の検出部の検出値が最高
になるようにした流動床焼却炉の燃焼制御方法である。
【００１０】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、流動床焼却炉本体内部に流動媒体が収納さ
れ、この流動媒体を流動させるための流動化空気を供給
可能に構成し、かつ前記焼却炉本体内部に燃料と共に二
次空気を供給可能に構成し、焼却炉本体内部で前記燃料
を燃焼させる流動床焼却炉において、前記焼却炉本体内
部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異なるように少なく
とも３個の温度計の検出部を配置し、該各温度計の検出
部の検出値に基づき前記焼却炉本体内部の温度分布を求
め、該温度分布に基づき前記燃料の量を増加または減少
ならびに前記二次空気の量および前記流動化空気の量を
減少または増加し、前記燃焼の中心位置を、前記各温度
計の検出部のうち上下方向の高さのほぼ中央に位置する
温度計の検出部の位置に一致させるようにした流動床焼
却炉の燃焼制御方法である。
する発明は、流動床焼却炉本体内部に流動媒体が収納さ
れ、この流動媒体を流動させるための流動化空気を供給
可能に構成し、かつ前記焼却炉本体内部に燃料と共に二
次空気を供給可能に構成し、焼却炉本体内部で前記燃料
を燃焼させる流動床焼却炉において、前記焼却炉本体内
部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異なるように少なく
とも３個の温度計の検出部を配置し、該各温度計の検出
部の検出値に基づき前記焼却炉本体内部の温度分布を求
め、該温度分布に基づき前記燃料の量を増加または減少
ならびに前記二次空気の量および前記流動化空気の量を
減少または増加し、前記燃焼の中心位置を、前記各温度
計の検出部のうち上下方向の高さのほぼ中央に位置する
温度計の検出部の位置に一致させるようにした流動床焼
却炉の燃焼制御方法である。
【００１１】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、流動床焼却炉本体内部に流動媒体が収納さ
れ、この流動媒体を流動させるための流動化空気を供給
可能に構成し、かつ前記焼却炉本体内部に燃料と共に二
次空気を供給可能に構成し、焼却炉本体内部で前記燃料
を燃焼させる流動床焼却炉において、前記焼却炉本体内
部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異なるように配置さ
れた少なくとも３個の温度計の検出部と、該各温度計の
検出部の検出値に基づき前記焼却炉本体内部の温度分布
を求め、該温度分布に基づき前記燃料の量ならびに前記
二次空気の量および前記流動化空気の量を制御し、前記
各温度計の検出部のうち上下方向の高さのほぼ中央に位
置する温度計の検出部の検出値が最高になるようにする
制御手段と、を具備した流動床焼却炉の燃焼制御装置で
ある。
する発明は、流動床焼却炉本体内部に流動媒体が収納さ
れ、この流動媒体を流動させるための流動化空気を供給
可能に構成し、かつ前記焼却炉本体内部に燃料と共に二
次空気を供給可能に構成し、焼却炉本体内部で前記燃料
を燃焼させる流動床焼却炉において、前記焼却炉本体内
部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異なるように配置さ
れた少なくとも３個の温度計の検出部と、該各温度計の
検出部の検出値に基づき前記焼却炉本体内部の温度分布
を求め、該温度分布に基づき前記燃料の量ならびに前記
二次空気の量および前記流動化空気の量を制御し、前記
各温度計の検出部のうち上下方向の高さのほぼ中央に位
置する温度計の検出部の検出値が最高になるようにする
制御手段と、を具備した流動床焼却炉の燃焼制御装置で
ある。
【００１２】請求項１〜３のいずれかに対応する発明に
よれば、構成が簡単でありながら、燃料の量例えばごみ
投入量に変動が生じても排ガス性状に変動が生じない流
動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置を提供す
ることができる。
よれば、構成が簡単でありながら、燃料の量例えばごみ
投入量に変動が生じても排ガス性状に変動が生じない流
動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置を提供す
ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態を
説明するための流動床焼却炉ならびにその燃焼制御装置
の概略構成図である。流動床焼却炉本体（以下焼却炉本
体と称する）１の内部には、給塵機２からのごみが、焼
却炉本体１に形成されたごみ投入口３を経て投入される
ようになっている。
図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態を
説明するための流動床焼却炉ならびにその燃焼制御装置
の概略構成図である。流動床焼却炉本体（以下焼却炉本
体と称する）１の内部には、給塵機２からのごみが、焼
却炉本体１に形成されたごみ投入口３を経て投入される
ようになっている。
【００１４】焼却炉本体１の底部に配管４ｐの一端部が
接続され、該配管４ｐの他端部に一次送風機４が接続さ
れ、一次送風機４からの一次空気（流動化空気）によ
り、焼却炉本体１の内部の底部に収納された高温の流動
砂５が流動化されるようになっており、流動砂５により
該焼却炉本体１の内部に投入されたごみが接触すると共
に、熱分解されるようになっている。
接続され、該配管４ｐの他端部に一次送風機４が接続さ
れ、一次送風機４からの一次空気（流動化空気）によ
り、焼却炉本体１の内部の底部に収納された高温の流動
砂５が流動化されるようになっており、流動砂５により
該焼却炉本体１の内部に投入されたごみが接触すると共
に、熱分解されるようになっている。
【００１５】該熱分解により発生したガスは、焼却炉本
体１に配管６ｐを介して接続された二次送風機６によ
り、焼却炉本体１の中央部に形成されている燃焼用空気
吹き出し口７を経て焼却炉本体１に供給される燃焼用空
気と接触して燃焼するようになっている。
体１に配管６ｐを介して接続された二次送風機６によ
り、焼却炉本体１の中央部に形成されている燃焼用空気
吹き出し口７を経て焼却炉本体１に供給される燃焼用空
気と接触して燃焼するようになっている。
【００１６】焼却炉本体１の上部には、排ガス配管８の
一端部が接続され、排ガス配管８の他端部にはボイラ等
の熱回収工程部９、脱塩、脱臭等の処理を行う排ガス処
理工程部１０、誘引送風機１１を介して煙突１２が接続
され、焼却炉本体１内部で燃焼した排ガスは熱回収工程
部９、排ガス処理工程部１０を経て、誘引送風機１１に
より煙突１２から排出されるようになっている。
一端部が接続され、排ガス配管８の他端部にはボイラ等
の熱回収工程部９、脱塩、脱臭等の処理を行う排ガス処
理工程部１０、誘引送風機１１を介して煙突１２が接続
され、焼却炉本体１内部で燃焼した排ガスは熱回収工程
部９、排ガス処理工程部１０を経て、誘引送風機１１に
より煙突１２から排出されるようになっている。
【００１７】なお、焼却炉本体１内部で、燃焼用空気吹
き出し口７の上方に中間天井１２が配設されている。以
上述べた構成は、流動床焼却炉の概略構成であり、これ
以外に炉内温度計（以下単に温度計と称する）１３，１
４，１５、給塵量検出手段１６、給塵量・空気量制御手
段１７からなる燃焼制御装置を備えている。
き出し口７の上方に中間天井１２が配設されている。以
上述べた構成は、流動床焼却炉の概略構成であり、これ
以外に炉内温度計（以下単に温度計と称する）１３，１
４，１５、給塵量検出手段１６、給塵量・空気量制御手
段１７からなる燃焼制御装置を備えている。
【００１８】温度計１３は、焼却炉本体１の内部の上下
方向の下部側で流動砂５に近い位置に配設され、温度計
１４は、焼却炉本体１の内部の上下方向の中央部に配設
され、温度計１５は、焼却炉本体１の内部の上下方向の
上部側で排ガスの出口部近くに配設されて、これらの温
度計１３，１４，１５により焼却炉本体１の内部の温度
が計測できるようになっており、この測定値は給塵量・
空気量制御手段１７に入力されるようになっている。
方向の下部側で流動砂５に近い位置に配設され、温度計
１４は、焼却炉本体１の内部の上下方向の中央部に配設
され、温度計１５は、焼却炉本体１の内部の上下方向の
上部側で排ガスの出口部近くに配設されて、これらの温
度計１３，１４，１５により焼却炉本体１の内部の温度
が計測できるようになっており、この測定値は給塵量・
空気量制御手段１７に入力されるようになっている。
【００１９】給塵量・空気量制御手段１７は、各温度計
１３〜１５の測定値に基づき焼却炉本体１内部の温度分
布を求め、該温度分布に基づき燃料の量例えばごみの量
ならびに二次空気の量および流動化空気の量を制御する
ために、給塵機２、二次送風機６、一次送風機４に対し
てそれぞれ制御信号を出力するものである。
１３〜１５の測定値に基づき焼却炉本体１内部の温度分
布を求め、該温度分布に基づき燃料の量例えばごみの量
ならびに二次空気の量および流動化空気の量を制御する
ために、給塵機２、二次送風機６、一次送風機４に対し
てそれぞれ制御信号を出力するものである。
【００２０】ここで、給塵量・空気量制御手段１７内で
求められる温度分布は、例えば図２（ａ）〜（ｃ）のよ
うなものになる。燃焼の中心は最も激しく燃焼している
ところであり、そのため温度が高くなり、燃焼の中心か
ら遠ざかるにつれ、温度は低くなる。図２（ａ）では、
図２（ｄ）の最も低い位置にある炉内温度計１３の温度
が最も高く、従って燃焼の中心位置は炉内温度計１３よ
りさらに低い位置にあることになる。図２（ａ）のよう
な温度分布の場合には、燃焼は流動化空気のみで完結し
ており、二次空気は焼却炉内を冷却するので残っている
ＣＯを燃焼できない可能性がある。
求められる温度分布は、例えば図２（ａ）〜（ｃ）のよ
うなものになる。燃焼の中心は最も激しく燃焼している
ところであり、そのため温度が高くなり、燃焼の中心か
ら遠ざかるにつれ、温度は低くなる。図２（ａ）では、
図２（ｄ）の最も低い位置にある炉内温度計１３の温度
が最も高く、従って燃焼の中心位置は炉内温度計１３よ
りさらに低い位置にあることになる。図２（ａ）のよう
な温度分布の場合には、燃焼は流動化空気のみで完結し
ており、二次空気は焼却炉内を冷却するので残っている
ＣＯを燃焼できない可能性がある。
【００２１】図２（ｂ）では、図２（ｄ）の最も高い位
置にある炉内温度計３の温度が最も高く、従って燃焼の
中心位置は炉内温度計３よりさらに高い位置にあること
になる。図２（ｂ）のような温度分布の場合には、不完
全燃焼を起こしている可能性がある。
置にある炉内温度計３の温度が最も高く、従って燃焼の
中心位置は炉内温度計３よりさらに高い位置にあること
になる。図２（ｂ）のような温度分布の場合には、不完
全燃焼を起こしている可能性がある。
【００２２】図２（ｃ）では、図２（ｄ）の焼却炉本体
１のほぼ中央にある炉内温度計１４の温度が最も高く、
従って燃焼の中心は焼却炉のほぼ中央にある。図２
（ｃ）のような温度分布の場合には、二次空気によって
ごみの燃焼が完結してその後二次空気の過剰分によって
冷却されおり、理想的な燃焼状態である。また、この状
態ではごみが一時的に過大投入されて燃焼に中心位置が
上昇しても、焼却炉内で燃焼が完結するだけの余裕があ
る。
１のほぼ中央にある炉内温度計１４の温度が最も高く、
従って燃焼の中心は焼却炉のほぼ中央にある。図２
（ｃ）のような温度分布の場合には、二次空気によって
ごみの燃焼が完結してその後二次空気の過剰分によって
冷却されおり、理想的な燃焼状態である。また、この状
態ではごみが一時的に過大投入されて燃焼に中心位置が
上昇しても、焼却炉内で燃焼が完結するだけの余裕があ
る。
【００２３】本発明は、排ガス性状の変動の少ない燃焼
状態を維持するために、焼却炉内の温度分布を指標と
し、図２（ｃ）のような温度分布になるようごみの投入
量、二次空気量、一次空気量（流動化空気量）を制御す
ることを特徴とする。
状態を維持するために、焼却炉内の温度分布を指標と
し、図２（ｃ）のような温度分布になるようごみの投入
量、二次空気量、一次空気量（流動化空気量）を制御す
ることを特徴とする。
【００２４】図２（ｃ）のような温度分布を維持するこ
とで、燃焼の中心を焼却炉のほぼ中央に安定させ、ごみ
が完全燃焼する温度を保ち、しかも燃焼完了後も焼却炉
内で十分な滞留時間を得ることが可能になる。また、燃
焼の中心が焼却炉のほぼ中央にあるため、ごみが一時的
に大量に投入され燃焼の中心が上昇した場合でも焼却炉
内で燃焼が完結するだけの余裕があり、ごみ投入量が変
動してもそれが排ガス性状に与える影響が少ない。
とで、燃焼の中心を焼却炉のほぼ中央に安定させ、ごみ
が完全燃焼する温度を保ち、しかも燃焼完了後も焼却炉
内で十分な滞留時間を得ることが可能になる。また、燃
焼の中心が焼却炉のほぼ中央にあるため、ごみが一時的
に大量に投入され燃焼の中心が上昇した場合でも焼却炉
内で燃焼が完結するだけの余裕があり、ごみ投入量が変
動してもそれが排ガス性状に与える影響が少ない。
【００２５】従来、排ガス性状の改善を目的として焼却
炉内をある温度範囲に制御する場合、通常は炉出口の温
度に注目して制御を行っている。炉出口の温度を、ＣＯ
が燃焼する温度範囲に維持することで、排ガス性状を改
善している。しかしながら、この温度を維持するため
に、ごみを大量に投入し燃焼負荷を高くした場合、燃焼
は炉出口近くで最も激しくなり、ごみの投入量が一時的
に過大になった場合に燃焼が完結せず、ＣＯの発生を招
き、所期の目的を達成することができなくなる。これを
避けるため、本発明による流動床焼却炉の燃焼制御は以
下のように行われる。 （１） 給塵機２によって焼却炉本体１内に投入される
ごみは、ごみ投入口３に至る途中で給塵量検出手段１６
により投入量が検出される。検出されたごみの投入量と
ごみの発熱量をもとに、二次空気量の基準値を求める。 （２） 温度計１３，１４，１５の計測結果から図２の
（ａ）から（ｃ）のどの温度分布であるかを判断する。
図２の（ａ）あるいは（ｂ）の温度分布の場合には以下
に示す操作を行い、（ｃ）の温度分布に移行させる。 （３） 図２の（ａ）の温度分布であると判断された場
合、本来燃焼用空気として作用するはずの二次空気は、
焼却炉本体１内を冷却している。
炉内をある温度範囲に制御する場合、通常は炉出口の温
度に注目して制御を行っている。炉出口の温度を、ＣＯ
が燃焼する温度範囲に維持することで、排ガス性状を改
善している。しかしながら、この温度を維持するため
に、ごみを大量に投入し燃焼負荷を高くした場合、燃焼
は炉出口近くで最も激しくなり、ごみの投入量が一時的
に過大になった場合に燃焼が完結せず、ＣＯの発生を招
き、所期の目的を達成することができなくなる。これを
避けるため、本発明による流動床焼却炉の燃焼制御は以
下のように行われる。 （１） 給塵機２によって焼却炉本体１内に投入される
ごみは、ごみ投入口３に至る途中で給塵量検出手段１６
により投入量が検出される。検出されたごみの投入量と
ごみの発熱量をもとに、二次空気量の基準値を求める。 （２） 温度計１３，１４，１５の計測結果から図２の
（ａ）から（ｃ）のどの温度分布であるかを判断する。
図２の（ａ）あるいは（ｂ）の温度分布の場合には以下
に示す操作を行い、（ｃ）の温度分布に移行させる。 （３） 図２の（ａ）の温度分布であると判断された場
合、本来燃焼用空気として作用するはずの二次空気は、
焼却炉本体１内を冷却している。
【００２６】図３にこのような温度分布の場合の排ガス
中のＣＯの濃度変動の様子を示す。温度が低いため、全
体にＣＯ濃度が高く、しかも給塵量変動に対してＣＯが
急激に発生している。この状態を図２の（ｃ）に示す適
正な温度分布状態に移行させるために、ごみの投入量を
増加し、（１）で求められた基準値より二次空気を減ら
し過剰な空気による焼却炉内の冷却を避け、同時に不燃
物の排出に支障をきたさない範囲で一次空気量（流動化
空気量）を減らして燃焼速度をおさえ、燃焼の中心位置
を上昇させる。 （４） 図２の（ｂ）の温度分布であると判断された場
合、ごみの投入量に変動が生じた場合に不完全燃焼をお
こす可能性がある。図４にこのような温度分布の場合の
排ガス中のＣＯの濃度変動の様子を示す。
中のＣＯの濃度変動の様子を示す。温度が低いため、全
体にＣＯ濃度が高く、しかも給塵量変動に対してＣＯが
急激に発生している。この状態を図２の（ｃ）に示す適
正な温度分布状態に移行させるために、ごみの投入量を
増加し、（１）で求められた基準値より二次空気を減ら
し過剰な空気による焼却炉内の冷却を避け、同時に不燃
物の排出に支障をきたさない範囲で一次空気量（流動化
空気量）を減らして燃焼速度をおさえ、燃焼の中心位置
を上昇させる。 （４） 図２の（ｂ）の温度分布であると判断された場
合、ごみの投入量に変動が生じた場合に不完全燃焼をお
こす可能性がある。図４にこのような温度分布の場合の
排ガス中のＣＯの濃度変動の様子を示す。
【００２７】焼却炉本体１の出口にあたる温度計１５の
計測値は十分に高いにもかかわらず、給塵量変動に対し
てＣＯが急激に発生している。この状態を図２の（ｃ）
に示す適正な温度分布状態に移行させるためにごみの投
入量を減少し、流動化空気量を増加して燃焼速度をはや
め、（１）で求められた基準値より二次空気を増して焼
却炉本体１内の燃焼がスの撹拌を促進して燃焼用空気吹
き出し口７付近で燃焼を完結させ、燃焼の中心位置を下
降させる。 （５） （３）あるいは（４）の操作の結果、温度分布
が図２の（ｃ）のように安定した場合の排ガス中のＣＯ
の濃度変動の様子を図５に示す。図４の場合と比較し
て、焼却炉本体１の出口にあたる炉内温度計１５の計測
値はほぼ同じであり、給塵量の変動も同程度であるにも
かかわらず、ＣＯの急激な発生はほとんど起こっていな
い。
計測値は十分に高いにもかかわらず、給塵量変動に対し
てＣＯが急激に発生している。この状態を図２の（ｃ）
に示す適正な温度分布状態に移行させるためにごみの投
入量を減少し、流動化空気量を増加して燃焼速度をはや
め、（１）で求められた基準値より二次空気を増して焼
却炉本体１内の燃焼がスの撹拌を促進して燃焼用空気吹
き出し口７付近で燃焼を完結させ、燃焼の中心位置を下
降させる。 （５） （３）あるいは（４）の操作の結果、温度分布
が図２の（ｃ）のように安定した場合の排ガス中のＣＯ
の濃度変動の様子を図５に示す。図４の場合と比較し
て、焼却炉本体１の出口にあたる炉内温度計１５の計測
値はほぼ同じであり、給塵量の変動も同程度であるにも
かかわらず、ＣＯの急激な発生はほとんど起こっていな
い。
【００２８】以上述べた実施形態によれば、焼却炉本体
１の内部の温度を測定する少なくとも３個の温度計１
３，１４，１５を、上下方向の高さ位置を異ならせて配
設し、これらにより測定された測定値に基づき、焼却炉
本体１の内部の温度分布を求め、この温度分布の温度の
最も高い位置に燃焼の中心が位置するようにするだけ
で、給塵量の変動が生じても、焼却炉内で燃焼が完結す
るだけの余裕のある燃焼状態を維持することができ、排
ガス性状の悪化を避けることができる。
１の内部の温度を測定する少なくとも３個の温度計１
３，１４，１５を、上下方向の高さ位置を異ならせて配
設し、これらにより測定された測定値に基づき、焼却炉
本体１の内部の温度分布を求め、この温度分布の温度の
最も高い位置に燃焼の中心が位置するようにするだけ
で、給塵量の変動が生じても、焼却炉内で燃焼が完結す
るだけの余裕のある燃焼状態を維持することができ、排
ガス性状の悪化を避けることができる。
【００２９】前述の炉内温度計１３〜１５の設置位置
は、炉内温度計１３〜１５のうち、１個は焼却炉本体１
の上下方向の高さのほぼ中央位置に設け、他の温度計の
設置位置はなるべく温度分布の形状がよくわかるように
流動砂５の直上と焼却炉本体１の出口が好ましい。
は、炉内温度計１３〜１５のうち、１個は焼却炉本体１
の上下方向の高さのほぼ中央位置に設け、他の温度計の
設置位置はなるべく温度分布の形状がよくわかるように
流動砂５の直上と焼却炉本体１の出口が好ましい。
【００３０】＜変形例＞本発明は、前述の実施形態に限
定されず、例えば以下のように変形できる。図１の給塵
量・空気量制御手段１７を備えていないものであって
も、温度分布を表示できる手段と、給塵機２、一次送風
機４、二次送風機６にそれぞれ調節計を備えていれば、
オペレータが以下のように手動で行うことができる。こ
こで、始めに、ごみの投入量が一定と仮定して空気量と
温度の関係を、図６〜図８を参照して説明する。ごみの
投入量が増えた場合には、相対的に一次空気、二次空気
とも量が少なくなったことに等しく、逆にごみの投入量
が減った場合には、相対的に一次空気、二次空気とも量
が多くなったことに等しいので、以下の説明は一般的な
ものである。
定されず、例えば以下のように変形できる。図１の給塵
量・空気量制御手段１７を備えていないものであって
も、温度分布を表示できる手段と、給塵機２、一次送風
機４、二次送風機６にそれぞれ調節計を備えていれば、
オペレータが以下のように手動で行うことができる。こ
こで、始めに、ごみの投入量が一定と仮定して空気量と
温度の関係を、図６〜図８を参照して説明する。ごみの
投入量が増えた場合には、相対的に一次空気、二次空気
とも量が少なくなったことに等しく、逆にごみの投入量
が減った場合には、相対的に一次空気、二次空気とも量
が多くなったことに等しいので、以下の説明は一般的な
ものである。
【００３１】図６は、一次空気量（流動化空気量）と炉
下部温度（炉内温度計１３で計測される値）の関係を示
す図である。図７（ａ）は一次空気量が少ない場合で、
二次空気量と炉中間部温度（炉内温度計１４で計測され
る値）の関係を示す図である。図７（ｂ）は一次空気量
が多い場合で、二次空気量と炉中間部温度（炉内温度計
１４で計測される値）の関係を示す図である。
下部温度（炉内温度計１３で計測される値）の関係を示
す図である。図７（ａ）は一次空気量が少ない場合で、
二次空気量と炉中間部温度（炉内温度計１４で計測され
る値）の関係を示す図である。図７（ｂ）は一次空気量
が多い場合で、二次空気量と炉中間部温度（炉内温度計
１４で計測される値）の関係を示す図である。
【００３２】図８（ａ）は一次空気量が少なく、図７
（ａ）の領域Ｓの場合の二次空気量と炉出口温度（炉内
温度計１５で計測される値）の関係を示す図である。図
８（ｂ）は一次空気量が少なく、図７（ａ）の領域Ｔの
場合の二次空気量と炉出口温度（炉内温度計１５で計測
される値）の関係を示す図である。図８（ｃ）は一次空
気量が多い場合の二次空気量と炉出口温度（炉内温度計
１５で計測される値）の関係を示す図である。
（ａ）の領域Ｓの場合の二次空気量と炉出口温度（炉内
温度計１５で計測される値）の関係を示す図である。図
８（ｂ）は一次空気量が少なく、図７（ａ）の領域Ｔの
場合の二次空気量と炉出口温度（炉内温度計１５で計測
される値）の関係を示す図である。図８（ｃ）は一次空
気量が多い場合の二次空気量と炉出口温度（炉内温度計
１５で計測される値）の関係を示す図である。
【００３３】これらの図から、次のことがわかる。 １）一次空気量と温度の関係 一次空気量を増やすと、炉下部に供給される酸素量が増
えるため、炉下部で燃焼するごみ割合が増え、炉下部の
温度は上昇する。逆に、一次空気量を減らすと、炉下部
に供給される酸素量が減るため、炉下部で燃焼するごみ
割合が減り、炉下部の温度は下降する。また、一次空気
量は二次空気量と温度の関係に影響を与える。
えるため、炉下部で燃焼するごみ割合が増え、炉下部の
温度は上昇する。逆に、一次空気量を減らすと、炉下部
に供給される酸素量が減るため、炉下部で燃焼するごみ
割合が減り、炉下部の温度は下降する。また、一次空気
量は二次空気量と温度の関係に影響を与える。
【００３４】２）二次空気量と温度の関係 （イ）一次空気量が少なく、炉中間部で未燃ガスが残っ
ている場合には、二次空気は燃焼用空気として作用する
ため、ある程度まで二次空気量を増やすと炉中間部での
燃焼が増え、炉中間部の温度は上昇する［図７（ａ）の
領域Ｓ］。この場合は、燃焼が炉上部でも続くため、炉
出口温度も上昇する。
ている場合には、二次空気は燃焼用空気として作用する
ため、ある程度まで二次空気量を増やすと炉中間部での
燃焼が増え、炉中間部の温度は上昇する［図７（ａ）の
領域Ｓ］。この場合は、燃焼が炉上部でも続くため、炉
出口温度も上昇する。
【００３５】さらに、二次空気量を増やすと、過剰な空
気のため炉中間部が冷却され始め、炉中間部の温度は下
降する［図７（ａ）の領域Ｔ］。この場合はこれ以上燃
焼が起こらないため、炉出口温度は下降する。
気のため炉中間部が冷却され始め、炉中間部の温度は下
降する［図７（ａ）の領域Ｔ］。この場合はこれ以上燃
焼が起こらないため、炉出口温度は下降する。
【００３６】（ロ）一次空気量が多く、炉下部で燃焼が
完結している場合には、二次空気は炉中間部を冷却する
ため、二次空気量を増やすと、炉中間部の温度は下降す
る。炉出口温度も炉中間温度と同じく下降する。いずれ
の場合も、炉下部の温度には影響を与えない。
完結している場合には、二次空気は炉中間部を冷却する
ため、二次空気量を増やすと、炉中間部の温度は下降す
る。炉出口温度も炉中間温度と同じく下降する。いずれ
の場合も、炉下部の温度には影響を与えない。
【００３７】上記１）、２）−（イ）、２）−（ロ）の
関係を用いて、オペレータは以下のようにして本発明に
よる燃焼制御を実施できる。まず、温度分布表示手段に
よる温度分布が図２（ａ）のようであった場合、一次空
気が多く炉下部で燃焼が完結し、二次空気は冷却用空気
として作用している状態にある。この場合は、まず一次
空気を減少し燃焼の中心位置を炉中央部に移すように操
作する。一次空気を減少した結果、二次空気の一部が燃
焼用空気として作用し始める。ここで、さらに温度分布
を観察し、まだ炉出口温度が低いようであれば、二次空
気も減少する。逆に、燃焼位置が炉出口に近づき過ぎ、
図２（ｂ）の温度分布になってしまった場合には、二次
空気を増加することで燃焼の中心位置を炉中央部に移す
ように操作する。
関係を用いて、オペレータは以下のようにして本発明に
よる燃焼制御を実施できる。まず、温度分布表示手段に
よる温度分布が図２（ａ）のようであった場合、一次空
気が多く炉下部で燃焼が完結し、二次空気は冷却用空気
として作用している状態にある。この場合は、まず一次
空気を減少し燃焼の中心位置を炉中央部に移すように操
作する。一次空気を減少した結果、二次空気の一部が燃
焼用空気として作用し始める。ここで、さらに温度分布
を観察し、まだ炉出口温度が低いようであれば、二次空
気も減少する。逆に、燃焼位置が炉出口に近づき過ぎ、
図２（ｂ）の温度分布になってしまった場合には、二次
空気を増加することで燃焼の中心位置を炉中央部に移す
ように操作する。
【００３８】次に、温度分布表示手段による温度分布が
図２（ｂ）のようであった場合、一次空気が少なく、か
つ二次空気も少なく、不完全燃焼に近い状態にある。こ
の場合は、まず二次空気を増加して炉中央部で燃焼が完
結するように操作する。二次空気の操作のみでは温度分
布を図２（ｃ）の状態に移すことができない場合、一次
空気を増加して、炉下部で燃焼する割合を増やすよう操
作する。一次空気を増加すると、燃焼用の二次空気の一
部は冷却用空気として作用し始めるので、連動して二次
空気量も増減する。
図２（ｂ）のようであった場合、一次空気が少なく、か
つ二次空気も少なく、不完全燃焼に近い状態にある。こ
の場合は、まず二次空気を増加して炉中央部で燃焼が完
結するように操作する。二次空気の操作のみでは温度分
布を図２（ｃ）の状態に移すことができない場合、一次
空気を増加して、炉下部で燃焼する割合を増やすよう操
作する。一次空気を増加すると、燃焼用の二次空気の一
部は冷却用空気として作用し始めるので、連動して二次
空気量も増減する。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、構成が簡単でありなが
ら、燃料の量例えばごみ投入量に変動が生じても排ガス
性状に変動が生じない流動床焼却炉の燃焼制御方法およ
び燃焼制御装置を提供することができる。
ら、燃料の量例えばごみ投入量に変動が生じても排ガス
性状に変動が生じない流動床焼却炉の燃焼制御方法およ
び燃焼制御装置を提供することができる。
【図１】本発明による流動床焼却炉の燃焼制御装置の第
１の実施形態を説明するための図。
１の実施形態を説明するための図。
【図２】図１の焼却炉本体内の温度計の配置の一例と、
温度分布を説明するための図。
温度分布を説明するための図。
【図３】図１の焼却炉本体内に過剰な二次空気が導入さ
れ、焼却炉内を冷却している場合の給塵量変動と排ガス
中のＣＯの濃度変動の様子を示す図。
れ、焼却炉内を冷却している場合の給塵量変動と排ガス
中のＣＯの濃度変動の様子を示す図。
【図４】図１の焼却炉本体出口では十分な温度があり、
燃焼負荷が高い場合の給塵量変動と排ガス中のＣＯの濃
度変動の様子を示す図。
燃焼負荷が高い場合の給塵量変動と排ガス中のＣＯの濃
度変動の様子を示す図。
【図５】本発明による燃焼制御方法を適用し温度分布を
適正に維持した場合の給塵量変動と排ガス中のＣＯの濃
度変動の様子を示す図。
適正に維持した場合の給塵量変動と排ガス中のＣＯの濃
度変動の様子を示す図。
【図６】本発明の流動床焼却炉の燃焼制御方法を説明す
るための一次空気量と炉下部温度の関係を示す図。
るための一次空気量と炉下部温度の関係を示す図。
【図７】本発明の流動床焼却炉の燃焼制御方法を説明す
るための二次空気量と炉中間部温度の関係を示す図。
るための二次空気量と炉中間部温度の関係を示す図。
【図８】本発明の流動床焼却炉の燃焼制御方法を説明す
るための二次空気量と炉出口温度の関係を示す図。
るための二次空気量と炉出口温度の関係を示す図。
１…流動床焼却炉本体 ２…給塵機 ３…ごみ投入口 ４…一次送風機 ５…流動砂 ６…二次送風機 ７…燃焼用空気吹き出し口 １３〜１５…炉内温度計 １６…給塵量検出手段 １７…給塵量・空気量制御手段
Claims (3)
- 【請求項１】 流動床焼却炉本体内部に流動媒体が収納
され、この流動媒体を流動させるための流動化空気を供
給可能に構成し、かつ前記焼却炉本体内部に燃料と共に
二次空気を供給可能に構成し、焼却炉本体内部で前記燃
料を燃焼させる流動床焼却炉において、 前記焼却炉本体内部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異
なるように少なくとも３個の温度計の検出部を配置し、
該各温度計の検出部の検出値に基づき前記焼却炉本体内
部の温度分布を求め、該温度分布に基づき前記燃料の量
ならびに前記二次空気の量および前記流動化空気の量を
制御し、前記各温度計の検出部のうち上下方向の高さの
ほぼ中央に位置する温度計の検出部の検出値が最高にな
るようにした流動床焼却炉の燃焼制御方法。 - 【請求項２】 流動床焼却炉本体内部に流動媒体が収納
され、この流動媒体を流動させるための流動化空気を供
給可能に構成し、かつ前記焼却炉本体内部に燃料と共に
二次空気を供給可能に構成し、焼却炉本体内部で前記燃
料を燃焼させる流動床焼却炉において、 前記焼却炉本体内部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異
なるように少なくとも３個の温度計の検出部を配置し、
該各温度計の検出部の検出値に基づき前記焼却炉本体内
部の温度分布を求め、該温度分布に基づき前記燃料の量
を増加または減少ならびに前記二次空気の量および前記
流動化空気の量を減少または増加し、前記燃焼の中心位
置を、前記各温度計の検出部のうち上下方向の高さのほ
ぼ中央に位置する温度計の検出部の位置に一致させるよ
うにした流動床焼却炉の燃焼制御方法。 - 【請求項３】 流動床焼却炉本体内部に流動媒体が収納
され、この流動媒体を流動させるための流動化空気を供
給可能に構成し、かつ前記焼却炉本体内部に燃料と共に
二次空気を供給可能に構成し、焼却炉本体内部で前記燃
料を燃焼させる流動床焼却炉において、 前記焼却炉本体内部に上下方向の高さ位置がそれぞれ異
なるように配置された少なくとも３個の温度計の検出部
と、 該各温度計の検出部の検出値に基づき前記焼却炉本体内
部の温度分布を求め、該温度分布に基づき前記燃料の量
ならびに前記二次空気の量および前記流動化空気の量を
制御し、前記各温度計の検出部のうち上下方向の高さの
ほぼ中央に位置する温度計の検出部の検出値が最高にな
るようにする制御手段と、 を具備した流動床焼却炉の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129887A JPH10318517A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 流動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129887A JPH10318517A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 流動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318517A true JPH10318517A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15020808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9129887A Pending JPH10318517A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 流動床焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10318517A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002002992A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Nkk Corporation | Incinerateur de dechets et son procede de fonctionnement |
| US20130098277A1 (en) * | 2010-06-22 | 2013-04-25 | Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd. | Fluidized bed furnace and waste treatment method |
| CN105674297A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-06-15 | 安徽未名生物环保有限公司 | 一种恒温控制落料系统 |
| EP2587146B1 (en) * | 2010-06-22 | 2017-11-29 | Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd | Fluidized bed furnace and waste treatment method |
| CN112856413A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 西安交通大学 | 一种可调氢气引射/二次进风的燃烧器与燃烧方法 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP9129887A patent/JPH10318517A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002002992A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Nkk Corporation | Incinerateur de dechets et son procede de fonctionnement |
| US20130098277A1 (en) * | 2010-06-22 | 2013-04-25 | Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd. | Fluidized bed furnace and waste treatment method |
| EP2587147B1 (en) * | 2010-06-22 | 2017-11-22 | Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd | Fluidized bed furnace and waste processing method |
| EP2587146B1 (en) * | 2010-06-22 | 2017-11-29 | Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd | Fluidized bed furnace and waste treatment method |
| CN105674297A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-06-15 | 安徽未名生物环保有限公司 | 一种恒温控制落料系统 |
| CN112856413A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 西安交通大学 | 一种可调氢气引射/二次进风的燃烧器与燃烧方法 |
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