JPH109548A - 流動床焼却炉による汚泥焼却方法 - Google Patents
流動床焼却炉による汚泥焼却方法Info
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- JPH109548A JPH109548A JP16609296A JP16609296A JPH109548A JP H109548 A JPH109548 A JP H109548A JP 16609296 A JP16609296 A JP 16609296A JP 16609296 A JP16609296 A JP 16609296A JP H109548 A JPH109548 A JP H109548A
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Landscapes
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 性状が相違する汚泥であっても安定的に焼却
して排ガス中の有害ガスの発生を抑制すると共に、流動
層に供給する補助燃料の削減を可能ならしめる流動床焼
却炉による汚泥焼却方法を提供する。 【解決手段】 排ガス中の酸素濃度が、炉頂部温度計5
と燃焼室中間部温度計6と燃焼室下部温度計7で検出さ
れる最高温度、中間温度、最低温度のうち中間温度を代
表燃焼室内温度としてセレクタ11で選択し、選択した
代表燃焼室内温度に基づいて酸素濃度調節器14で設定
された酸素濃度になるように、風箱1aに供給する流動
・燃焼用空気の供給量を制御すると共に、燃焼室内温度
と流動層温度計8で検出した流動層温度とに基づいて得
られる制御量を加算器17で加算して、代表燃焼室内温
度が炉内設定温度に、流動層温度が流動層設定温度にな
るように制御した量の補助燃料を流動層1bに供給す
る。
して排ガス中の有害ガスの発生を抑制すると共に、流動
層に供給する補助燃料の削減を可能ならしめる流動床焼
却炉による汚泥焼却方法を提供する。 【解決手段】 排ガス中の酸素濃度が、炉頂部温度計5
と燃焼室中間部温度計6と燃焼室下部温度計7で検出さ
れる最高温度、中間温度、最低温度のうち中間温度を代
表燃焼室内温度としてセレクタ11で選択し、選択した
代表燃焼室内温度に基づいて酸素濃度調節器14で設定
された酸素濃度になるように、風箱1aに供給する流動
・燃焼用空気の供給量を制御すると共に、燃焼室内温度
と流動層温度計8で検出した流動層温度とに基づいて得
られる制御量を加算器17で加算して、代表燃焼室内温
度が炉内設定温度に、流動層温度が流動層設定温度にな
るように制御した量の補助燃料を流動層1bに供給す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動床焼却炉によ
る汚泥焼却方法の改善に関し、より詳しくは汚泥焼却に
より発生する排ガス中の有害ガス、例えばN2 O、C
O、NOX 、HCN、NH3 等の量を少なくすると共
に、補助燃料の削減を可能ならしめるようにした流動床
焼却炉による汚泥焼却方法の技術分野に属する。
る汚泥焼却方法の改善に関し、より詳しくは汚泥焼却に
より発生する排ガス中の有害ガス、例えばN2 O、C
O、NOX 、HCN、NH3 等の量を少なくすると共
に、補助燃料の削減を可能ならしめるようにした流動床
焼却炉による汚泥焼却方法の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】下水汚泥等の被焼却物を効率良く確実
に、しかも短時間で完全燃焼させる燃焼装置として、流
動層に風箱からノズルを介して流動・燃焼用空気を吹込
んで、この流動層を構成する硅砂等からなる砂を流動さ
せ、砂の流動と砂の優れた伝熱特性を利用して被焼却物
を解砕・ガス化させると共に、発生したガスを燃焼させ
る流動床焼却炉が多く採用されている。このような流動
床焼却炉から排出される排ガス中には種々の有害ガス、
例えばN2 Oガス、COガス、NOX 等が含まれている
ので、できる限りこれら有害ガスの排出量を減少させる
ための工夫がなされている。このような下水汚泥等の被
焼却物を焼却する流動床焼却炉としては、例えば特開昭
58−153016号公報(従来例1)、特開平7−1
60125号公報(従来例2)に開示されてなるものが
公知である。なお、高分子系の下水汚泥のように含水率
が78〜80wt%もある被焼却物は低カロリーで燃焼
室内の温度が上昇しにくく、場合によってはHCN等も
発生するため、流動層に補助燃料を供給して燃焼室内の
温度を上昇させるようにしている。
に、しかも短時間で完全燃焼させる燃焼装置として、流
動層に風箱からノズルを介して流動・燃焼用空気を吹込
んで、この流動層を構成する硅砂等からなる砂を流動さ
せ、砂の流動と砂の優れた伝熱特性を利用して被焼却物
を解砕・ガス化させると共に、発生したガスを燃焼させ
る流動床焼却炉が多く採用されている。このような流動
床焼却炉から排出される排ガス中には種々の有害ガス、
例えばN2 Oガス、COガス、NOX 等が含まれている
ので、できる限りこれら有害ガスの排出量を減少させる
ための工夫がなされている。このような下水汚泥等の被
焼却物を焼却する流動床焼却炉としては、例えば特開昭
58−153016号公報(従来例1)、特開平7−1
60125号公報(従来例2)に開示されてなるものが
公知である。なお、高分子系の下水汚泥のように含水率
が78〜80wt%もある被焼却物は低カロリーで燃焼
室内の温度が上昇しにくく、場合によってはHCN等も
発生するため、流動層に補助燃料を供給して燃焼室内の
温度を上昇させるようにしている。
【0003】先ず、従来例1に係る流動層式焼却炉(流
動床焼却炉)の概要を、焼却炉回りのシステムの運転方
法の説明図の図7を参照しながら、同明細書に記載され
ている同一名称と同一符号とを以て説明すると、図に示
す符号1は流動層式焼却炉の流動層で、この流動層1の
上方に燃焼室2が形成されている。流動層1の下側に設
けられた風箱には、熱風を吹込む熱風炉5が、流動層1
には助燃バーナ3が、また燃焼室2には点火バーナ4が
設けられている。これら熱風炉5、助燃バーナ3および
点火バーナ4には補助燃料8が供給されると共に、助燃
バーナ3および点火バーナ4に燃焼用空気9が供給され
るようになっている。そして、補助燃料8は途中で分岐
した2系統の燃料供給管から助燃バーナ3に供給される
ようになっており、一方の燃料供給管から供給される補
助燃料8は、燃焼室2の温度に基づいて供給量が制御さ
れるようになっている。
動床焼却炉)の概要を、焼却炉回りのシステムの運転方
法の説明図の図7を参照しながら、同明細書に記載され
ている同一名称と同一符号とを以て説明すると、図に示
す符号1は流動層式焼却炉の流動層で、この流動層1の
上方に燃焼室2が形成されている。流動層1の下側に設
けられた風箱には、熱風を吹込む熱風炉5が、流動層1
には助燃バーナ3が、また燃焼室2には点火バーナ4が
設けられている。これら熱風炉5、助燃バーナ3および
点火バーナ4には補助燃料8が供給されると共に、助燃
バーナ3および点火バーナ4に燃焼用空気9が供給され
るようになっている。そして、補助燃料8は途中で分岐
した2系統の燃料供給管から助燃バーナ3に供給される
ようになっており、一方の燃料供給管から供給される補
助燃料8は、燃焼室2の温度に基づいて供給量が制御さ
れるようになっている。
【0004】従って、燃焼室2内の温度が低くなると助
燃焼バーナ3に多量の補助燃料が供給されて流動層1の
温度が上昇され、温度が高くなると助燃焼バーナ3に供
給される補助燃料が減量されて流動層1の温度上昇が抑
制されるように制御される。なお、助燃バーナ3および
点火バーナ4に付設されてなる符号14は炎監視装置
で、この炎監視装置14で炎が検出されたときは、寿命
の短命化と使用電力量を削減するために、助燃バーナ3
や点火バーナ4内に設けられている図示しない点火装置
を停止させるようにするものである。
燃焼バーナ3に多量の補助燃料が供給されて流動層1の
温度が上昇され、温度が高くなると助燃焼バーナ3に供
給される補助燃料が減量されて流動層1の温度上昇が抑
制されるように制御される。なお、助燃バーナ3および
点火バーナ4に付設されてなる符号14は炎監視装置
で、この炎監視装置14で炎が検出されたときは、寿命
の短命化と使用電力量を削減するために、助燃バーナ3
や点火バーナ4内に設けられている図示しない点火装置
を停止させるようにするものである。
【0005】次に、従来例2に係る抑制流動炉(流動床
焼却炉)の概要を、その構成を示す図の図8を参照しな
がら、同明細書に記載されている同一名称と同一符号と
を以て説明する。即ち、抑制流動炉1と、この抑制流動
炉1の燃焼室内温度を測定するための温度測定装置4
と、炉内雰囲気が還元領域にあるときには不足酸素濃度
信号とし、炉内雰囲気が酸化領域にあるときには酸素濃
度信号とし、同一測定レンジにおける1つの信号として
出力できる抑制流動炉1の炉内雰囲気を測定する酸素分
析装置6と、抑制流動炉1内に供給する燃焼空気の量を
調節する調節弁2と、この調節弁2の開度を制御する制
御装置10とからなっており、温度測定装置4で測定し
た燃焼室内温度と酸素分析装置6で測定した酸素濃度と
に基づいて所定の条件に従って、前記調節弁2の開度を
制御するように構成されている。
焼却炉)の概要を、その構成を示す図の図8を参照しな
がら、同明細書に記載されている同一名称と同一符号と
を以て説明する。即ち、抑制流動炉1と、この抑制流動
炉1の燃焼室内温度を測定するための温度測定装置4
と、炉内雰囲気が還元領域にあるときには不足酸素濃度
信号とし、炉内雰囲気が酸化領域にあるときには酸素濃
度信号とし、同一測定レンジにおける1つの信号として
出力できる抑制流動炉1の炉内雰囲気を測定する酸素分
析装置6と、抑制流動炉1内に供給する燃焼空気の量を
調節する調節弁2と、この調節弁2の開度を制御する制
御装置10とからなっており、温度測定装置4で測定し
た燃焼室内温度と酸素分析装置6で測定した酸素濃度と
に基づいて所定の条件に従って、前記調節弁2の開度を
制御するように構成されている。
【0006】つまり、抑制流動炉1の燃焼室内温度ある
いは排ガス温度と排ガス中の酸素濃度とを検知し、抑制
流動炉1の燃焼室内温度あるいは排ガス温度が下がれば
燃焼空気量が多過ぎると判断して空気供給量を少なく
し、逆に温度が上がれば燃焼空気量が少な過ぎると判断
して空気供給量を多くする。また、酸素濃度が低すぎる
と未燃ガスが発生するので燃焼空気量を多くし、酸素濃
度が高い場合には燃焼空気量が多いと判断し、燃焼空気
量を少なくするものである。
いは排ガス温度と排ガス中の酸素濃度とを検知し、抑制
流動炉1の燃焼室内温度あるいは排ガス温度が下がれば
燃焼空気量が多過ぎると判断して空気供給量を少なく
し、逆に温度が上がれば燃焼空気量が少な過ぎると判断
して空気供給量を多くする。また、酸素濃度が低すぎる
と未燃ガスが発生するので燃焼空気量を多くし、酸素濃
度が高い場合には燃焼空気量が多いと判断し、燃焼空気
量を少なくするものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、流動床焼却
炉では、燃焼用空気を風箱のみに供給して被焼却物を焼
却する場合、酸素濃度が4〜6%(乾ベース)のときに
は燃焼用空気の量を増加させると流動層内燃焼率(流動
層内で燃焼する汚泥の割合)が増加するため、流動層温
度が上昇する一方、酸素濃度が7〜9%(乾ベース)の
ときに燃焼用空気量を増加させると流動層内燃焼率がさ
らに増加し、排ガス量の増加による排ガス顕熱の増加に
より流動層温度と燃焼室内温度とが共に低下する。つま
り、燃焼用空気量を少なくすることにより排ガス顕熱の
減少を図ると共に、流動層内燃焼率を低下させて燃焼室
内における燃焼割合の増大させることにより燃焼室内温
度を上昇させることができる。しかしながら、酸素濃度
が6%(乾ベース)を下回ると、未燃ガスであるCOや
NH3 が増加するという問題が生じる。
炉では、燃焼用空気を風箱のみに供給して被焼却物を焼
却する場合、酸素濃度が4〜6%(乾ベース)のときに
は燃焼用空気の量を増加させると流動層内燃焼率(流動
層内で燃焼する汚泥の割合)が増加するため、流動層温
度が上昇する一方、酸素濃度が7〜9%(乾ベース)の
ときに燃焼用空気量を増加させると流動層内燃焼率がさ
らに増加し、排ガス量の増加による排ガス顕熱の増加に
より流動層温度と燃焼室内温度とが共に低下する。つま
り、燃焼用空気量を少なくすることにより排ガス顕熱の
減少を図ると共に、流動層内燃焼率を低下させて燃焼室
内における燃焼割合の増大させることにより燃焼室内温
度を上昇させることができる。しかしながら、酸素濃度
が6%(乾ベース)を下回ると、未燃ガスであるCOや
NH3 が増加するという問題が生じる。
【0008】従来例1に係る流動層式焼却炉によれば、
流動層への補助燃料の供給量が燃焼室内温度だけに基づ
いて制御されるのであるから、例えば流動層の温度と燃
焼室内温度とが800℃の状況(800℃以上という状
況は燃焼用空気量が多すぎる場合に生じる。)にある場
合であっても、流動層に必ず補助燃料が供給されるの
で、流動層が高温になり過ぎるという欠点がある。この
ことは、必要以上の補助燃料が消費されることを意味す
る。
流動層への補助燃料の供給量が燃焼室内温度だけに基づ
いて制御されるのであるから、例えば流動層の温度と燃
焼室内温度とが800℃の状況(800℃以上という状
況は燃焼用空気量が多すぎる場合に生じる。)にある場
合であっても、流動層に必ず補助燃料が供給されるの
で、流動層が高温になり過ぎるという欠点がある。この
ことは、必要以上の補助燃料が消費されることを意味す
る。
【0009】つまり、排ガス量の増大によって排ガス顕
熱が増加するため、その出熱の増加を補助燃料による入
熱を増加させることにより温度維持を図ることになるか
らである。また、汚泥の性状が変化したり、汚泥の供給
量が変化したりすると、結果的に燃焼用空気の量が多す
ぎる状況になることがあり燃焼室内温度も低下する。勿
論、燃焼室内温度の低下により補助燃料の供給量が増量
されて流動層温度、燃焼室内温度が上昇されることにな
るが、燃焼室内温度の低下時には燃焼室内温度を850
℃以上に保持することができず、HCN等の各種有害ガ
スが発生する恐れが生じる。
熱が増加するため、その出熱の増加を補助燃料による入
熱を増加させることにより温度維持を図ることになるか
らである。また、汚泥の性状が変化したり、汚泥の供給
量が変化したりすると、結果的に燃焼用空気の量が多す
ぎる状況になることがあり燃焼室内温度も低下する。勿
論、燃焼室内温度の低下により補助燃料の供給量が増量
されて流動層温度、燃焼室内温度が上昇されることにな
るが、燃焼室内温度の低下時には燃焼室内温度を850
℃以上に保持することができず、HCN等の各種有害ガ
スが発生する恐れが生じる。
【0010】次に、従来例2に係る抑制流動炉では、上
記のとおり、酸素濃度制御、燃焼室内温度制御が空気量
の調整のみで行われており、空気量の調整のみで酸素濃
度と燃焼室内温度とを満足させることは難しい。また、
幾つかの下水処理場から発生した汚泥を集めて焼却する
ような広域処分場の場合には、汚泥の性状が変化するた
め益々難しくなる。つまり、通常、排ガス中の酸素濃度
は乾ベースで6%程度(空気比:1.3〜1.5程度)
が適当であるが、汚泥の性状が変化すれば、例え酸素濃
度が一定に保たれていても燃焼室内温度が変化する。従
って、汚泥の性状の如何を問わず、燃焼室内温度を、N
2 O、CO、NOX 、HCN、NH3 等の有害ガスを分
解するために850℃以上(900℃に近い方が良
い。)にする必要があり、またCO等の未燃ガスの発生
を防止するために排ガス中の酸素濃度を乾ベースで6%
以上に保持し続ける必要があるからである。
記のとおり、酸素濃度制御、燃焼室内温度制御が空気量
の調整のみで行われており、空気量の調整のみで酸素濃
度と燃焼室内温度とを満足させることは難しい。また、
幾つかの下水処理場から発生した汚泥を集めて焼却する
ような広域処分場の場合には、汚泥の性状が変化するた
め益々難しくなる。つまり、通常、排ガス中の酸素濃度
は乾ベースで6%程度(空気比:1.3〜1.5程度)
が適当であるが、汚泥の性状が変化すれば、例え酸素濃
度が一定に保たれていても燃焼室内温度が変化する。従
って、汚泥の性状の如何を問わず、燃焼室内温度を、N
2 O、CO、NOX 、HCN、NH3 等の有害ガスを分
解するために850℃以上(900℃に近い方が良
い。)にする必要があり、またCO等の未燃ガスの発生
を防止するために排ガス中の酸素濃度を乾ベースで6%
以上に保持し続ける必要があるからである。
【0011】ところで、近年では、全世界的な規模で環
境問題が注目されるようになってきており、都市ごみの
焼却処理だけでなく、汚泥の焼却処理においても環境保
全を意識した流動床焼却炉の設計および運転が重要視さ
れるようになってきている。特に、汚泥の焼却において
は、上記のとおり、種々の工夫がなされているものの、
CO等の未燃ガスの他に、地球温暖化に影響を及ぼすN
2 Oが数百ppm排出されることが報告されており、こ
れに対する対策の必要性が強調されている。また、流動
床焼却炉による汚泥焼却処理では、上記のとおり、汚泥
は含水率が高く低カロリーであるために補助燃料が必要
不可欠であるから、燃費の削減も流動床焼却炉の性能の
向上に欠くことのできない事項である。
境問題が注目されるようになってきており、都市ごみの
焼却処理だけでなく、汚泥の焼却処理においても環境保
全を意識した流動床焼却炉の設計および運転が重要視さ
れるようになってきている。特に、汚泥の焼却において
は、上記のとおり、種々の工夫がなされているものの、
CO等の未燃ガスの他に、地球温暖化に影響を及ぼすN
2 Oが数百ppm排出されることが報告されており、こ
れに対する対策の必要性が強調されている。また、流動
床焼却炉による汚泥焼却処理では、上記のとおり、汚泥
は含水率が高く低カロリーであるために補助燃料が必要
不可欠であるから、燃費の削減も流動床焼却炉の性能の
向上に欠くことのできない事項である。
【0012】従って、本発明の目的とするところは、如
何なる性状の汚泥でも安定的に焼却して、汚泥焼却で発
生する排ガス中のN2 Oガス、COガス、NOX ガス等
の有害ガス量を少なくすると共に、補助燃料の削減を可
能ならしめる流動床焼却炉による汚泥焼却方法を提供す
るにある。
何なる性状の汚泥でも安定的に焼却して、汚泥焼却で発
生する排ガス中のN2 Oガス、COガス、NOX ガス等
の有害ガス量を少なくすると共に、補助燃料の削減を可
能ならしめる流動床焼却炉による汚泥焼却方法を提供す
るにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであって、従って本発明の請求
項1に係る流動床焼却炉による汚泥焼却方法の要旨は、
風箱を備え、この風箱の上側に流動層を備え、この流動
層の上方に燃焼室が形成されると共に、上部側に排ガス
を排出する排ガス出口を備えてなる流動床焼却炉の前記
流動層に汚泥を供給して焼却する流動床焼却炉による汚
泥焼却方法において、前記排ガス出口から排出される排
ガス中の酸素濃度が、燃焼室内温度と炉頂部温度とのう
ちから選択した代表燃焼室内温度に基づいて設定された
濃度になるように風箱に供給する流動・燃焼用空気の供
給量を制御すると共に、代表燃焼室内温度が炉内設定温
度以上、かつ流動層温度が流動層設定温度になるように
代表燃焼室内温度と流動層温度とに基づいて制御した量
の補助燃料を流動層に供給することを特徴とする。
するためになされたものであって、従って本発明の請求
項1に係る流動床焼却炉による汚泥焼却方法の要旨は、
風箱を備え、この風箱の上側に流動層を備え、この流動
層の上方に燃焼室が形成されると共に、上部側に排ガス
を排出する排ガス出口を備えてなる流動床焼却炉の前記
流動層に汚泥を供給して焼却する流動床焼却炉による汚
泥焼却方法において、前記排ガス出口から排出される排
ガス中の酸素濃度が、燃焼室内温度と炉頂部温度とのう
ちから選択した代表燃焼室内温度に基づいて設定された
濃度になるように風箱に供給する流動・燃焼用空気の供
給量を制御すると共に、代表燃焼室内温度が炉内設定温
度以上、かつ流動層温度が流動層設定温度になるように
代表燃焼室内温度と流動層温度とに基づいて制御した量
の補助燃料を流動層に供給することを特徴とする。
【0014】また、本発明の請求項2に係る流動床焼却
炉による汚泥焼却方法の要旨は、風箱を備え、この風箱
の上側に流動層を備え、この流動層の上方に燃焼室が形
成されると共に、上部側に排ガスを排出する排ガス出口
を備えてなる流動床焼却炉の前記流動層に汚泥を供給し
て焼却する流動床焼却炉による汚泥焼却方法において、
前記排ガス出口から排出される排ガス中の酸素濃度が、
燃焼室内温度と炉頂部温度とのうちから選択した代表燃
焼室内温度に基づいて設定された濃度になるように風箱
に供給する流動・燃焼用空気の供給量を制御すると共
に、代表燃焼室内温度が予め設定した炉内設定温度より
も低温のときには代表燃焼室内温度が炉内設定温度以上
になるようにそれらの温度差に応じた量に制御した補助
燃料を流動層に供給し、流動層温度が予め設定した流動
層設定温度よりも低温のときには流動層温度が流動層設
定温度になるようにそれらの温度差に応じた量に制御し
た補助燃料を流動層に供給し、代表燃焼室内温度が炉内
設定温度よりも低温であって、かつ流動層温度が流動層
設定温度よりも低温のときには代表燃焼室内温度が炉内
設定温度以上、かつ流動層温度が流動層設定温度以上に
なるようにそれらの温度差に応じた量に制御した補助燃
料を流動層に供給することを特徴とする。
炉による汚泥焼却方法の要旨は、風箱を備え、この風箱
の上側に流動層を備え、この流動層の上方に燃焼室が形
成されると共に、上部側に排ガスを排出する排ガス出口
を備えてなる流動床焼却炉の前記流動層に汚泥を供給し
て焼却する流動床焼却炉による汚泥焼却方法において、
前記排ガス出口から排出される排ガス中の酸素濃度が、
燃焼室内温度と炉頂部温度とのうちから選択した代表燃
焼室内温度に基づいて設定された濃度になるように風箱
に供給する流動・燃焼用空気の供給量を制御すると共
に、代表燃焼室内温度が予め設定した炉内設定温度より
も低温のときには代表燃焼室内温度が炉内設定温度以上
になるようにそれらの温度差に応じた量に制御した補助
燃料を流動層に供給し、流動層温度が予め設定した流動
層設定温度よりも低温のときには流動層温度が流動層設
定温度になるようにそれらの温度差に応じた量に制御し
た補助燃料を流動層に供給し、代表燃焼室内温度が炉内
設定温度よりも低温であって、かつ流動層温度が流動層
設定温度よりも低温のときには代表燃焼室内温度が炉内
設定温度以上、かつ流動層温度が流動層設定温度以上に
なるようにそれらの温度差に応じた量に制御した補助燃
料を流動層に供給することを特徴とする。
【0015】また、本発明の請求項3に係る流動床焼却
炉による汚泥焼却方法の要旨は、風箱を備え、この風箱
の上側に流動層を備え、この流動層の上方に燃焼室が形
成されると共に、上部側に排ガスを排出する排ガス出口
を備えてなる流動床焼却炉の前記流動層に汚泥を供給し
て焼却する流動床焼却炉による汚泥焼却方法において、
前記排ガス出口から排出される排ガス中の酸素濃度が、
燃焼室内温度と炉頂部温度とのうちから選択した代表燃
焼室内温度に基づいて設定された濃度になるように風箱
に供給する流動・燃焼用空気の供給量を制御すると共
に、代表燃焼室内温度が予め設定した炉内設定温度より
も低温のときには代表燃焼室内温度が炉内設定温度以上
になるようにそれらの温度差に応じた量に制御した補助
燃料を流動層の上部側に供給し、また流動層温度が予め
設定した流動層設定温度よりも低温のときには流動層温
度が流動層設定温度以上になるようにそれらの温度差に
応じた量に制御した補助燃料を流動層の下部側に供給す
ることを特徴とする。
炉による汚泥焼却方法の要旨は、風箱を備え、この風箱
の上側に流動層を備え、この流動層の上方に燃焼室が形
成されると共に、上部側に排ガスを排出する排ガス出口
を備えてなる流動床焼却炉の前記流動層に汚泥を供給し
て焼却する流動床焼却炉による汚泥焼却方法において、
前記排ガス出口から排出される排ガス中の酸素濃度が、
燃焼室内温度と炉頂部温度とのうちから選択した代表燃
焼室内温度に基づいて設定された濃度になるように風箱
に供給する流動・燃焼用空気の供給量を制御すると共
に、代表燃焼室内温度が予め設定した炉内設定温度より
も低温のときには代表燃焼室内温度が炉内設定温度以上
になるようにそれらの温度差に応じた量に制御した補助
燃料を流動層の上部側に供給し、また流動層温度が予め
設定した流動層設定温度よりも低温のときには流動層温
度が流動層設定温度以上になるようにそれらの温度差に
応じた量に制御した補助燃料を流動層の下部側に供給す
ることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、流動床焼却炉により汚
泥の焼却試験を行って、排ガス中のN2 O,CO,NO
X の有害ガスを同時に低減させるための運転条件を求め
てなしたものである。以下、このようなN2 O,CO,
NOX の有害ガスを同時に低減させる運転条件を得るに
至った経緯を、排ガス中の酸素濃度と燃焼室内温度およ
び排ガス中の酸素濃度とN2 O,CO濃度との関係説明
グラフ図の図4と、燃焼室内温度とNOX 濃度との関係
説明グラフ図の図5と、燃焼室内温度とN2 O,CO,
NOX との関係説明グラフ図の図6とを順次参照しなが
ら説明する。
泥の焼却試験を行って、排ガス中のN2 O,CO,NO
X の有害ガスを同時に低減させるための運転条件を求め
てなしたものである。以下、このようなN2 O,CO,
NOX の有害ガスを同時に低減させる運転条件を得るに
至った経緯を、排ガス中の酸素濃度と燃焼室内温度およ
び排ガス中の酸素濃度とN2 O,CO濃度との関係説明
グラフ図の図4と、燃焼室内温度とNOX 濃度との関係
説明グラフ図の図5と、燃焼室内温度とN2 O,CO,
NOX との関係説明グラフ図の図6とを順次参照しなが
ら説明する。
【0017】なお、上記図4は、排ガス中の酸素濃度と
炉頂部温度との関係を白丸および実線で、排ガス中の酸
素濃度と燃焼室内温度との関係を黒丸および実線で、排
ガス中の酸素濃度と流動層温度との関係を黒三角および
実線で、排ガス中の酸素濃度とN2 O濃度との関係を黒
丸および実線で、排ガス中の酸素濃度とCO濃度との関
係を白丸および実線でそれぞれ示している。また、排ガ
ス中の酸素濃度(%)は何れも乾ベース、即ち水蒸気除
去後の排ガス中の酸素濃度で示している。
炉頂部温度との関係を白丸および実線で、排ガス中の酸
素濃度と燃焼室内温度との関係を黒丸および実線で、排
ガス中の酸素濃度と流動層温度との関係を黒三角および
実線で、排ガス中の酸素濃度とN2 O濃度との関係を黒
丸および実線で、排ガス中の酸素濃度とCO濃度との関
係を白丸および実線でそれぞれ示している。また、排ガ
ス中の酸素濃度(%)は何れも乾ベース、即ち水蒸気除
去後の排ガス中の酸素濃度で示している。
【0018】N2 OとCOの排出特性を図4を参照しな
がら説明する。先ず、N2 Oの排出濃度は流動層温度よ
りも燃焼室内温度により大きな影響を受けている。即
ち、同図から良く理解されるように、燃焼室内温度の上
昇に伴って発生量が減少しており、N2 Oの低減には燃
焼室内温度の高温化が有効である。また、COの排出濃
度は、下記の2つのケースが考えられる。 ケース1:O2 不足による場合 ケース2:O2 は十分であるが、低温であるためC
Oの酸化が不十分 即ち、COの低減には燃焼室内温度の高温化と酸素濃度
の管理が必要である。
がら説明する。先ず、N2 Oの排出濃度は流動層温度よ
りも燃焼室内温度により大きな影響を受けている。即
ち、同図から良く理解されるように、燃焼室内温度の上
昇に伴って発生量が減少しており、N2 Oの低減には燃
焼室内温度の高温化が有効である。また、COの排出濃
度は、下記の2つのケースが考えられる。 ケース1:O2 不足による場合 ケース2:O2 は十分であるが、低温であるためC
Oの酸化が不十分 即ち、COの低減には燃焼室内温度の高温化と酸素濃度
の管理が必要である。
【0019】次に、NOX の排出特性を、図5を参照し
ながら説明すると、NOX は燃焼室内温度の上昇に伴っ
て発生量が多くなっていくが、その絶対量はN2 OやC
Oに比較して遙に少量である。
ながら説明すると、NOX は燃焼室内温度の上昇に伴っ
て発生量が多くなっていくが、その絶対量はN2 OやC
Oに比較して遙に少量である。
【0020】排ガス中の酸素濃度に対するN2 O,C
O,NOX 濃度および燃焼室内温度を併合すると図6に
示すとおりである。従って、汚泥を焼却する場合には、
同図から良く理解されるように、流動床焼却炉を、排ガ
ス中の酸素濃度を斜線を施して示す領域で運転するよう
にすれば、これらN2 O,CO,NOX の排出量を少な
くすることが可能になる。
O,NOX 濃度および燃焼室内温度を併合すると図6に
示すとおりである。従って、汚泥を焼却する場合には、
同図から良く理解されるように、流動床焼却炉を、排ガ
ス中の酸素濃度を斜線を施して示す領域で運転するよう
にすれば、これらN2 O,CO,NOX の排出量を少な
くすることが可能になる。
【0021】以下、本発明の汚泥焼却方法を実現する実
施の形態1に係る流動床焼却炉(排ガス中のN2 O,C
O,NOX の有害ガスを同時に低減させるための運転条
件を求めるためにも用いた。)を、その模式的構成説明
図の図1を参照しながら説明すると、図に示す符号1は
流動床焼却炉で、この流動床焼却炉1は流動・燃焼用空
気を供給する後述する一次空気供給管2が連通する風箱
1aと、この風箱1aの上に設けられ、補助燃料を供給
する補助燃料供給管3が連通する流動層1bと、この流
動層1bの上方に形成され、図示しない二次空気供給管
(但し、高分子系汚泥を焼却する場合には、二次空気供
給管から未燃ガス燃焼用空気が供給されることがなく、
供給されるのは一次空気供給管2を介しての流動・燃焼
用空気だけである。)が連通する燃焼室1cと、この燃
焼室1cの上部位置において開口する排ガスを排出する
排ガス出口1dとからなっている。
施の形態1に係る流動床焼却炉(排ガス中のN2 O,C
O,NOX の有害ガスを同時に低減させるための運転条
件を求めるためにも用いた。)を、その模式的構成説明
図の図1を参照しながら説明すると、図に示す符号1は
流動床焼却炉で、この流動床焼却炉1は流動・燃焼用空
気を供給する後述する一次空気供給管2が連通する風箱
1aと、この風箱1aの上に設けられ、補助燃料を供給
する補助燃料供給管3が連通する流動層1bと、この流
動層1bの上方に形成され、図示しない二次空気供給管
(但し、高分子系汚泥を焼却する場合には、二次空気供
給管から未燃ガス燃焼用空気が供給されることがなく、
供給されるのは一次空気供給管2を介しての流動・燃焼
用空気だけである。)が連通する燃焼室1cと、この燃
焼室1cの上部位置において開口する排ガスを排出する
排ガス出口1dとからなっている。
【0022】そして、排ガス出口1dには排ガスダクト
4が連通しており、この排ガスダクト4から排出される
排ガスは、例えば図示しない廃熱ボイラ、一次空気供給
管2を介して風箱1aに供給する流動・燃焼用空気を加
熱する空気加熱器、集塵装置等を経て煙突から大気中に
放出されるようになっている。また、風箱1aに連通す
る一次空気供給管2には、風箱1a側から順に一次空気
供給ブロワ2aと、一次空気流量調整弁2bとが介装さ
れている。これにより、流動層1bを構成する硅砂等か
らなる砂が流動させられると共に、汚泥の焼却が行われ
る。
4が連通しており、この排ガスダクト4から排出される
排ガスは、例えば図示しない廃熱ボイラ、一次空気供給
管2を介して風箱1aに供給する流動・燃焼用空気を加
熱する空気加熱器、集塵装置等を経て煙突から大気中に
放出されるようになっている。また、風箱1aに連通す
る一次空気供給管2には、風箱1a側から順に一次空気
供給ブロワ2aと、一次空気流量調整弁2bとが介装さ
れている。これにより、流動層1bを構成する硅砂等か
らなる砂が流動させられると共に、汚泥の焼却が行われ
る。
【0023】このような構成になる流動床焼却炉の運転
は、後述する運転制御系によって行われるようになって
いる。即ち、流動床焼却炉1の炉頂部の排ガス出口1d
付近に炉頂部の温度を検出する炉頂部温度計5が、流動
床焼却炉1の中央部には燃焼室1cの中間部の温度を検
出する燃焼室中間部温度計6が、流動床焼却炉1の下部
には燃焼室1cの下部の温度を検出する燃焼室下部温度
計7がそれぞれ取付けられており、これら各温度計5,
6,7で検出された検出温度は、最高温度と最低温度と
の間の中間温度を代表燃焼室内温度として選択するセレ
クタ11に入力されるようになっている。
は、後述する運転制御系によって行われるようになって
いる。即ち、流動床焼却炉1の炉頂部の排ガス出口1d
付近に炉頂部の温度を検出する炉頂部温度計5が、流動
床焼却炉1の中央部には燃焼室1cの中間部の温度を検
出する燃焼室中間部温度計6が、流動床焼却炉1の下部
には燃焼室1cの下部の温度を検出する燃焼室下部温度
計7がそれぞれ取付けられており、これら各温度計5,
6,7で検出された検出温度は、最高温度と最低温度と
の間の中間温度を代表燃焼室内温度として選択するセレ
クタ11に入力されるようになっている。
【0024】このように、三つの温度計5,6,7によ
って代表燃焼室内温度を検出するようにしたのは、汚泥
の燃焼状況や未燃ガスの燃焼状況によって最高温度、中
間温度、最低温度となる位置が変化するが、例え変化し
たとしても中間温度を代表燃焼室内温度として選択し、
この選択した代表室内温度を850℃になるように制御
してやれば、燃焼室内の最高温度を必ず850℃以上に
保持することができると共に、燃焼室内温度の上がり過
ぎも防止することができるからである。
って代表燃焼室内温度を検出するようにしたのは、汚泥
の燃焼状況や未燃ガスの燃焼状況によって最高温度、中
間温度、最低温度となる位置が変化するが、例え変化し
たとしても中間温度を代表燃焼室内温度として選択し、
この選択した代表室内温度を850℃になるように制御
してやれば、燃焼室内の最高温度を必ず850℃以上に
保持することができると共に、燃焼室内温度の上がり過
ぎも防止することができるからである。
【0025】さらに、セレクタ11から出力された代表
燃焼室内温度は、このセレクタ11から出力される代表
燃焼室内温度が炉内設定温度(通常、850℃以上に設
定される。)よりも低いときは排ガス中の酸素濃度を低
くし、代表燃焼室内温度が炉内設定温度よりも高いとき
は排ガス中の酸素濃度を高くする関数を信号として出力
する関数発生器13からの関数信号により酸素濃度設定
値が設定され、この酸素濃度設定値と排ガスダクト4に
設けられた酸素濃度計9からの酸素濃度検出値とを比較
する酸素濃度調節器14に入力されるようになってい
る。そして、酸素濃度調節器14は酸素濃度設定値と酸
素濃度検出値とを比較して、一次空気供給管2に介装さ
れてなる一次空気流量調整弁2bに、酸素濃度検出値が
酸素濃度設定値よりも低いときには流動・燃焼用空気量
を多くするように、逆に酸素濃度検出値が酸素濃度設定
値よりも高いときには流動・燃焼用空気量を少なくする
ように制御する開度制御信号を、一次空気流量検出器1
0から流動・燃焼用空気量検出値が入力される一次空気
流量調節器15を介して入力するものである。
燃焼室内温度は、このセレクタ11から出力される代表
燃焼室内温度が炉内設定温度(通常、850℃以上に設
定される。)よりも低いときは排ガス中の酸素濃度を低
くし、代表燃焼室内温度が炉内設定温度よりも高いとき
は排ガス中の酸素濃度を高くする関数を信号として出力
する関数発生器13からの関数信号により酸素濃度設定
値が設定され、この酸素濃度設定値と排ガスダクト4に
設けられた酸素濃度計9からの酸素濃度検出値とを比較
する酸素濃度調節器14に入力されるようになってい
る。そして、酸素濃度調節器14は酸素濃度設定値と酸
素濃度検出値とを比較して、一次空気供給管2に介装さ
れてなる一次空気流量調整弁2bに、酸素濃度検出値が
酸素濃度設定値よりも低いときには流動・燃焼用空気量
を多くするように、逆に酸素濃度検出値が酸素濃度設定
値よりも高いときには流動・燃焼用空気量を少なくする
ように制御する開度制御信号を、一次空気流量検出器1
0から流動・燃焼用空気量検出値が入力される一次空気
流量調節器15を介して入力するものである。
【0026】また、セレクタ11から出力された代表燃
焼室内温度は、関数発生器13と平行して炉内温度調節
器12に入力される。この炉内温度調節器12は予め設
定されている炉内設定温度とセレクタ11から入力され
た代表燃焼室内温度とを比較して、この代表燃焼室内温
度が炉内設定温度よりも低いときに、温度差の程度に応
じた量の補助燃料を供給するようにという制御信号を加
算器17に入力する。一方、この加算器17には、予め
設定された流動層設定温度(通常、700℃以上に設定
される。)と流動層の温度を検出する流動層温度計8か
らの流動層温度検出値とを比較して、流動層温度検出値
が流動層設定温度よりも低いときに、流動層温度調節器
16から温度差の程度に応じた量の補助燃料を供給する
ようにという制御信号が入力される。
焼室内温度は、関数発生器13と平行して炉内温度調節
器12に入力される。この炉内温度調節器12は予め設
定されている炉内設定温度とセレクタ11から入力され
た代表燃焼室内温度とを比較して、この代表燃焼室内温
度が炉内設定温度よりも低いときに、温度差の程度に応
じた量の補助燃料を供給するようにという制御信号を加
算器17に入力する。一方、この加算器17には、予め
設定された流動層設定温度(通常、700℃以上に設定
される。)と流動層の温度を検出する流動層温度計8か
らの流動層温度検出値とを比較して、流動層温度検出値
が流動層設定温度よりも低いときに、流動層温度調節器
16から温度差の程度に応じた量の補助燃料を供給する
ようにという制御信号が入力される。
【0027】つまり、加算器17は、代表燃焼室内温度
が炉内設定温度よりも高く、また流動層温度が流動層設
定温度よりも高いときには補助燃料を供給しないよう
に、何れか一方の検出温度が設定温度よりも低ければそ
の温度差に応じた量の補助燃料を供給するように、また
何れの検出温度も設定温度より低ければ加算した量の補
助燃料を供給するように、前記補助燃料供給管3に介装
されてなる補助燃料制御弁3aを制御するものである。
が炉内設定温度よりも高く、また流動層温度が流動層設
定温度よりも高いときには補助燃料を供給しないよう
に、何れか一方の検出温度が設定温度よりも低ければそ
の温度差に応じた量の補助燃料を供給するように、また
何れの検出温度も設定温度より低ければ加算した量の補
助燃料を供給するように、前記補助燃料供給管3に介装
されてなる補助燃料制御弁3aを制御するものである。
【0028】従って、風箱1aへの流動・燃焼用空気供
給量の調整により代表燃焼室内温度が炉内設定温度に上
昇しなければ、流動層1bに代表燃焼室内温度と炉内設
定温度との温度差に応じた量の補助燃料が供給されるの
で代表燃焼室内温度が炉内設定温度になるまで上昇され
ることになる。逆に、風箱1aへの流動・燃焼用空気供
給量の調整により代表燃焼室内温度が炉内設定温度以上
になれば補助燃料は全く供給されることがない。また、
汚泥の性状が変化して流動層1bの温度が低下すると、
代表燃焼室内温度の如何を問わず、流動層1bに直ちに
補助燃料が供給され、流動層1bの温度上昇により燃焼
室内温度の低下が防止されるので、HCN等の各種有害
ガスの発生量を少なくすることができる。
給量の調整により代表燃焼室内温度が炉内設定温度に上
昇しなければ、流動層1bに代表燃焼室内温度と炉内設
定温度との温度差に応じた量の補助燃料が供給されるの
で代表燃焼室内温度が炉内設定温度になるまで上昇され
ることになる。逆に、風箱1aへの流動・燃焼用空気供
給量の調整により代表燃焼室内温度が炉内設定温度以上
になれば補助燃料は全く供給されることがない。また、
汚泥の性状が変化して流動層1bの温度が低下すると、
代表燃焼室内温度の如何を問わず、流動層1bに直ちに
補助燃料が供給され、流動層1bの温度上昇により燃焼
室内温度の低下が防止されるので、HCN等の各種有害
ガスの発生量を少なくすることができる。
【0029】次に、従来例2に係る抑制流動炉では、酸
素濃度制御と温度制御とが空気量の調整のみで行われて
いて、酸素濃度条件と温度条件とお同時に満足すること
は難しかったが、本実施の形態1によれば、上記のとお
り、代表燃焼室内温度と流動層温度とに基づいて制御さ
れた量の補助燃料が流動層に供給され、温度低下に追随
して流動層1bの温度が直ちに上昇されるので、性状の
異なる汚泥の焼却に確実に対応することができる。そし
て、流動層1bの温度の上昇により燃焼室内温度の低下
を抑制することができるので、NH3 やHCN等の有害
ガスの分解に必要な850℃以上の温度を確保し続ける
ことができる。さらに、酸素濃度調節器14による制御
によって必要な量の流動・燃焼用空気が風箱1aに供給
されるので、CO等の未燃ガスの発生も抑制される。
素濃度制御と温度制御とが空気量の調整のみで行われて
いて、酸素濃度条件と温度条件とお同時に満足すること
は難しかったが、本実施の形態1によれば、上記のとお
り、代表燃焼室内温度と流動層温度とに基づいて制御さ
れた量の補助燃料が流動層に供給され、温度低下に追随
して流動層1bの温度が直ちに上昇されるので、性状の
異なる汚泥の焼却に確実に対応することができる。そし
て、流動層1bの温度の上昇により燃焼室内温度の低下
を抑制することができるので、NH3 やHCN等の有害
ガスの分解に必要な850℃以上の温度を確保し続ける
ことができる。さらに、酸素濃度調節器14による制御
によって必要な量の流動・燃焼用空気が風箱1aに供給
されるので、CO等の未燃ガスの発生も抑制される。
【0030】
【実施例】以下、流動床焼却炉の運転状況説明図の図2
(a),(b),(c)を参照しながら、本発明の実施
の形態1に係る流動床焼却炉を用いて排ガス中の酸素濃
度が湿ベースで3%(乾ベースでは6.7%である。)
になるように一定制御〔図2(c)参照。〕すると共
に、代表燃焼室内温度が850℃以上になるように制御
して汚泥(高分子系汚泥である。)を焼却した例を説明
すると、代表燃焼室内温度は、図2(b)に示すよう
に、流動層に補助燃料を供給しなくても850℃以上の
温度になっており、また排ガス中のN2 O,CO濃度
は、図2(a)に示すように、安定的に低レベルになっ
ている。
(a),(b),(c)を参照しながら、本発明の実施
の形態1に係る流動床焼却炉を用いて排ガス中の酸素濃
度が湿ベースで3%(乾ベースでは6.7%である。)
になるように一定制御〔図2(c)参照。〕すると共
に、代表燃焼室内温度が850℃以上になるように制御
して汚泥(高分子系汚泥である。)を焼却した例を説明
すると、代表燃焼室内温度は、図2(b)に示すよう
に、流動層に補助燃料を供給しなくても850℃以上の
温度になっており、また排ガス中のN2 O,CO濃度
は、図2(a)に示すように、安定的に低レベルになっ
ている。
【0031】流動床焼却炉の運転結果は、表1に示すと
おりである。
おりである。
【表1】 上記表1によれば、排ガス中のN2 O,CO,NOx の
平均濃度は、それぞれ17ppm,29ppm,6pp
mで極めて低レベルであり、例えばN2 Oでは数百pp
mという報告値を大幅に下回っている。なお、図2
(b)に示すように、代表燃焼室温度が850℃以上で
維持され続けているので、HCNは分解され発生してい
ない。
平均濃度は、それぞれ17ppm,29ppm,6pp
mで極めて低レベルであり、例えばN2 Oでは数百pp
mという報告値を大幅に下回っている。なお、図2
(b)に示すように、代表燃焼室温度が850℃以上で
維持され続けているので、HCNは分解され発生してい
ない。
【0032】本制御を実施した場合(以下、実施後とい
う)と、流動・燃焼用空気および流動層温度の一定制御
を行う典型的な本制御を実施しない場合(以下、実施前
という。)とについて、補助燃料(重油)の消費量の相
違および一次空気供給ブロワ2aと誘因ファン(図示省
略)との消費電力の相違を調べた。その結果は表2に示
すとおりである。
う)と、流動・燃焼用空気および流動層温度の一定制御
を行う典型的な本制御を実施しない場合(以下、実施前
という。)とについて、補助燃料(重油)の消費量の相
違および一次空気供給ブロワ2aと誘因ファン(図示省
略)との消費電力の相違を調べた。その結果は表2に示
すとおりである。
【表2】 上記表2によれば、重油消費量は約70%削減されてい
る。これは、排ガス中の酸素濃度一定制御を行うことに
より無駄な燃焼空気を供給することがなくなって排ガス
量が少なくなる結果、排ガスの持出顕熱の割合が低下し
たためである。また、一次空気供給ブロワ2aと誘因フ
ァンとの消費電力は6.5%減少しており、排ガス量が
減少したということを示唆している。
る。これは、排ガス中の酸素濃度一定制御を行うことに
より無駄な燃焼空気を供給することがなくなって排ガス
量が少なくなる結果、排ガスの持出顕熱の割合が低下し
たためである。また、一次空気供給ブロワ2aと誘因フ
ァンとの消費電力は6.5%減少しており、排ガス量が
減少したということを示唆している。
【0033】次に、本制御実施前後の流動床焼却炉の熱
収支を表3に示す。なお、この表3では高分子系汚泥を
焼却した場合を示しており、またこの高分子系汚泥の熱
量を100として、他は全てその比で示している。
収支を表3に示す。なお、この表3では高分子系汚泥を
焼却した場合を示しており、またこの高分子系汚泥の熱
量を100として、他は全てその比で示している。
【表3】 上記表3によれば、汚泥の熱量に対する流動・燃焼用空
気の保有熱、蒸発潜熱、放熱の割合はそれほど変わって
いないが、排ガス顕熱の割合は実施前が69.4%であ
るのに対して実施後は59.8%に減少しており、汚泥
の熱量が有効に利用されていることが良く判る。
気の保有熱、蒸発潜熱、放熱の割合はそれほど変わって
いないが、排ガス顕熱の割合は実施前が69.4%であ
るのに対して実施後は59.8%に減少しており、汚泥
の熱量が有効に利用されていることが良く判る。
【0034】なお、以上では、排ガス中の酸素濃度が湿
ベースで3%になるように一定制御する場合を例として
説明した。ところで、含水率は汚泥の種類によってかな
り相違することが知られている。例えば、高分子系汚泥
の含水率は78〜80wt%であり、また石灰系汚泥の
含水率は60〜70%wtである。従って、排ガス中の
水蒸気の割合が相違するので、排ガス中の酸素濃度を湿
ベースで制御する場合には、焼却する汚泥の含水率によ
って乾ベースで6.7%を狙いとする排ガス中の湿ベー
スでの酸素濃度の値を変更することが好ましい。
ベースで3%になるように一定制御する場合を例として
説明した。ところで、含水率は汚泥の種類によってかな
り相違することが知られている。例えば、高分子系汚泥
の含水率は78〜80wt%であり、また石灰系汚泥の
含水率は60〜70%wtである。従って、排ガス中の
水蒸気の割合が相違するので、排ガス中の酸素濃度を湿
ベースで制御する場合には、焼却する汚泥の含水率によ
って乾ベースで6.7%を狙いとする排ガス中の湿ベー
スでの酸素濃度の値を変更することが好ましい。
【0035】次に、本発明の汚泥焼却方法を実現する実
施の形態2に係る流動床焼却炉を、その模式的構成説明
図の図3を参照しながら、実施の形態1と相違する点に
ついてだけ以下に説明する。即ち、図3から良く理解さ
れるように、本実施の形態2に係る流動床焼却炉の運転
制御系は、流動層1bの上部側に上部補助燃料制御弁3
aが介装されてなる上部側補助燃料供給管3を連通さ
せ、また流動層1bの下部側に下部補助燃料制御弁3
a′が介装されてなる下部側補助燃料供給管3′を連通
させると共に、上部補助燃料制御弁3aを炉内温度調節
器12により直接制御し、下部補助燃料制御弁3a′を
流動層温度調節器16により直接制御するようにしたも
ので、これ以外は上記実施の形態1と全く同構成になる
ものである。
施の形態2に係る流動床焼却炉を、その模式的構成説明
図の図3を参照しながら、実施の形態1と相違する点に
ついてだけ以下に説明する。即ち、図3から良く理解さ
れるように、本実施の形態2に係る流動床焼却炉の運転
制御系は、流動層1bの上部側に上部補助燃料制御弁3
aが介装されてなる上部側補助燃料供給管3を連通さ
せ、また流動層1bの下部側に下部補助燃料制御弁3
a′が介装されてなる下部側補助燃料供給管3′を連通
させると共に、上部補助燃料制御弁3aを炉内温度調節
器12により直接制御し、下部補助燃料制御弁3a′を
流動層温度調節器16により直接制御するようにしたも
ので、これ以外は上記実施の形態1と全く同構成になる
ものである。
【0036】以下、実施の形態2に係る流動床焼却炉の
作用態様を説明すると、流動層温度が例えば700℃を
下回れば下部側補助燃料供給管3′から流動層1bの下
側に補助燃料が供給され、補助燃料の流動層内燃焼率が
高いので流動層温度が上昇する。一方、燃焼室内温度が
850℃を下回れば上部側補助燃料供給管3から流動層
1bの上側に補助燃料が供給されるが、この場合は補助
燃料の流動層内燃焼率が低いので流動層温度上昇にはそ
れほど寄与せず、補助燃料の燃焼熱の殆どが燃焼室内温
度の上昇に費やされる。従って、流動層温度と燃焼室内
温度とを適正に保持することができ、流動層温度の上が
り過ぎを確実に防止することができる。因みに、下部側
補助燃料供給管3′から流動層1bの下側に供給された
場合の補助燃料の流動層内燃焼率は80%であり、また
上部側補助燃料供給管3から流動層1bの上側に供給さ
れた場合の補助燃料の流動層内燃焼率は60%である。
作用態様を説明すると、流動層温度が例えば700℃を
下回れば下部側補助燃料供給管3′から流動層1bの下
側に補助燃料が供給され、補助燃料の流動層内燃焼率が
高いので流動層温度が上昇する。一方、燃焼室内温度が
850℃を下回れば上部側補助燃料供給管3から流動層
1bの上側に補助燃料が供給されるが、この場合は補助
燃料の流動層内燃焼率が低いので流動層温度上昇にはそ
れほど寄与せず、補助燃料の燃焼熱の殆どが燃焼室内温
度の上昇に費やされる。従って、流動層温度と燃焼室内
温度とを適正に保持することができ、流動層温度の上が
り過ぎを確実に防止することができる。因みに、下部側
補助燃料供給管3′から流動層1bの下側に供給された
場合の補助燃料の流動層内燃焼率は80%であり、また
上部側補助燃料供給管3から流動層1bの上側に供給さ
れた場合の補助燃料の流動層内燃焼率は60%である。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1,
2または3に係る流動床焼却炉による汚泥焼却方法によ
れば、代表燃焼室内温度と流動層温度とに基づいて制御
された量の補助燃料が流動層に供給されるので、例えば
流動層温度と燃焼室内温度とが800℃の状況にあって
も流動層に補助燃料が供給される従来例1のように、流
動層温度が過度に高温になるというようなことがなく、
補助燃料の消費量および燃焼用空気の供給量が抑制され
る。また、汚泥の性状が変化して流動層が低温になれば
直ちに補助燃料が供給され、流動層温度が上昇して燃焼
室内温度の低下が防止されるので、HCN等の各種有害
ガスの発生量を少なくすることができる。さらに、従来
例2のように、空気量の調整のみによって酸素濃度制御
と温度制御とを行う方法でなく、上記のとおり、代表燃
焼室内温度と流動層温度とに基づく制御であるため、温
度低下に追随して流動層温度が上昇されて性状の異なる
汚泥の焼却に確実に対応することができるので、NH3
やHCN等の有害ガスの発生量の削減に寄与することが
できる。
2または3に係る流動床焼却炉による汚泥焼却方法によ
れば、代表燃焼室内温度と流動層温度とに基づいて制御
された量の補助燃料が流動層に供給されるので、例えば
流動層温度と燃焼室内温度とが800℃の状況にあって
も流動層に補助燃料が供給される従来例1のように、流
動層温度が過度に高温になるというようなことがなく、
補助燃料の消費量および燃焼用空気の供給量が抑制され
る。また、汚泥の性状が変化して流動層が低温になれば
直ちに補助燃料が供給され、流動層温度が上昇して燃焼
室内温度の低下が防止されるので、HCN等の各種有害
ガスの発生量を少なくすることができる。さらに、従来
例2のように、空気量の調整のみによって酸素濃度制御
と温度制御とを行う方法でなく、上記のとおり、代表燃
焼室内温度と流動層温度とに基づく制御であるため、温
度低下に追随して流動層温度が上昇されて性状の異なる
汚泥の焼却に確実に対応することができるので、NH3
やHCN等の有害ガスの発生量の削減に寄与することが
できる。
【図1】本発明の汚泥焼却方法を実現する実施の形態1
に係る流動床焼却炉の模式的構成説明図である。
に係る流動床焼却炉の模式的構成説明図である。
【図2】図2(a),(b),(c)は、本発明の汚泥
焼却方法を実現する実施の形態1に係る流動床焼却炉の
運転状況説明図である。
焼却方法を実現する実施の形態1に係る流動床焼却炉の
運転状況説明図である。
【図3】本発明の汚泥焼却方法を実現する実施の形態2
に係る流動床焼却炉の模式的構成説明図である。
に係る流動床焼却炉の模式的構成説明図である。
【図4】排ガス中の酸素濃度と代表燃焼室内温度および
排ガス中の酸素濃度とN2 O,CO濃度との関係説明グ
ラフ図である。
排ガス中の酸素濃度とN2 O,CO濃度との関係説明グ
ラフ図である。
【図5】代表燃焼室内温度とNOX 濃度との関係説明グ
ラフ図である。
ラフ図である。
【図6】代表燃焼室内温度とN2 O,CO,NOX との
関係説明グラフ図である。
関係説明グラフ図である。
【図7】従来例1に係る流動層式焼却炉(流動床焼却
炉)の焼却炉回りのシステムの運転方法の説明図であ
る。
炉)の焼却炉回りのシステムの運転方法の説明図であ
る。
【図8】従来例2に係る抑制流動炉(流動床焼却炉)の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
1…流動床焼却炉,1a…風箱.1b…流動層,1c…
燃焼室,1d…排ガス出口,2…一次空気供給管,2a
…一次空気供給ブロワ,2b…一次空気流量制御弁 3
…補助燃料供給管または上部側補助燃料供給管,3a…
補助燃料制御弁または上部補助燃料制御弁,3′…下部
側補助燃料供給管,3a′…下部補助燃料制御弁,4…
排ガスダクト,5…炉頂部温度計,6…燃焼室中間部温
度計,7…燃焼室下部温度計,8…流動層温度計,9…
酸素濃度計,10…一次空気流量検出器,11…セレク
タ,12…炉内温度調節器,13…関数発生器,14…
酸素濃度調節器,15…一次空気流量調節器,16…流
動層温度調節器,17…加算器。
燃焼室,1d…排ガス出口,2…一次空気供給管,2a
…一次空気供給ブロワ,2b…一次空気流量制御弁 3
…補助燃料供給管または上部側補助燃料供給管,3a…
補助燃料制御弁または上部補助燃料制御弁,3′…下部
側補助燃料供給管,3a′…下部補助燃料制御弁,4…
排ガスダクト,5…炉頂部温度計,6…燃焼室中間部温
度計,7…燃焼室下部温度計,8…流動層温度計,9…
酸素濃度計,10…一次空気流量検出器,11…セレク
タ,12…炉内温度調節器,13…関数発生器,14…
酸素濃度調節器,15…一次空気流量調節器,16…流
動層温度調節器,17…加算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F23G 5/50 ZAB F23G 5/50 ZABH ZABJ F23N 5/00 F23N 5/00 J
Claims (3)
- 【請求項1】 風箱を備え、この風箱の上側に流動層を
備え、この流動層の上方に燃焼室が形成されると共に、
上部側に排ガスを排出する排ガス出口を備えてなる流動
床焼却炉の前記流動層に汚泥を供給して焼却する流動床
焼却炉による汚泥焼却方法において、前記排ガス出口か
ら排出される排ガス中の酸素濃度が、燃焼室内温度と炉
頂部温度とのうちから選択した代表燃焼室内温度に基づ
いて設定された濃度になるように風箱に供給する流動・
燃焼用空気の供給量を制御すると共に、代表燃焼室内温
度が炉内設定温度以上、かつ流動層温度が流動層設定温
度になるように代表燃焼室内温度と流動層温度とに基づ
いて制御した量の補助燃料を流動層に供給することを特
徴とする流動床焼却炉による汚泥焼却方法。 - 【請求項2】 風箱を備え、この風箱の上側に流動層を
備え、この流動層の上方に燃焼室が形成されると共に、
上部側に排ガスを排出する排ガス出口を備えてなる流動
床焼却炉の前記流動層に汚泥を供給して焼却する流動床
焼却炉による汚泥焼却方法において、前記排ガス出口か
ら排出される排ガス中の酸素濃度が、燃焼室内温度と炉
頂部温度とのうちから選択した代表燃焼室内温度に基づ
いて設定された濃度になるように風箱に供給する流動・
燃焼用空気の供給量を制御すると共に、代表燃焼室内温
度が予め設定した炉内設定温度よりも低温のときには代
表燃焼室内温度が炉内設定温度以上になるようにそれら
の温度差に応じた量に制御した補助燃料を流動層に供給
し、流動層温度が予め設定した流動層設定温度よりも低
温のときには流動層温度が流動層設定温度になるように
それらの温度差に応じた量に制御した補助燃料を流動層
に供給し、代表燃焼室内温度が炉内設定温度よりも低温
であって、かつ流動層温度が流動層設定温度よりも低温
のときには代表燃焼室内温度が炉内設定温度以上、かつ
流動層温度が流動層設定温度以上になるようにそれらの
温度差に応じた量に制御した補助燃料を流動層に供給す
ることを特徴とする流動床焼却炉による汚泥焼却方法。 - 【請求項3】 風箱を備え、この風箱の上側に流動層を
備え、この流動層の上方に燃焼室が形成されると共に、
上部側に排ガスを排出する排ガス出口を備えてなる流動
床焼却炉の前記流動層に汚泥を供給して焼却する流動床
焼却炉による汚泥焼却方法において、前記排ガス出口か
ら排出される排ガス中の酸素濃度が、燃焼室内温度と炉
頂部温度とのうちから選択した代表燃焼室内温度に基づ
いて設定された濃度になるように風箱に供給する流動・
燃焼用空気の供給量を制御すると共に、代表燃焼室内温
度が予め設定した炉内設定温度よりも低温のときには代
表燃焼室内温度が炉内設定温度以上になるようにそれら
の温度差に応じた量に制御した補助燃料を流動層の上部
側に供給し、また流動層温度が予め設定した流動層設定
温度よりも低温のときには流動層温度が流動層設定温度
以上になるようにそれらの温度差に応じた量に制御した
補助燃料を流動層の下部側に供給することを特徴とする
流動床焼却炉による汚泥焼却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16609296A JPH109548A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 流動床焼却炉による汚泥焼却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16609296A JPH109548A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 流動床焼却炉による汚泥焼却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109548A true JPH109548A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15824857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16609296A Pending JPH109548A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 流動床焼却炉による汚泥焼却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109548A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012211727A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Kubota Corp | 汚泥焼却処理システム、及び汚泥焼却処理方法 |
| JP2013194951A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Kubota Corp | 流動床焼却炉、燃焼制御装置、及び流動床焼却炉の運転方法 |
| US8784526B2 (en) | 2006-11-30 | 2014-07-22 | Arkema France | Use of multi-layered structure for the manufacture of gas conducts, namely for methane |
| KR101857407B1 (ko) * | 2018-01-30 | 2018-06-20 | (주)에프티글로벌 | 차량 위치파악이 가능한 자동경로차량용 무선전력전송 시스템 및 자동경로차량 위치파악방법 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP16609296A patent/JPH109548A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8784526B2 (en) | 2006-11-30 | 2014-07-22 | Arkema France | Use of multi-layered structure for the manufacture of gas conducts, namely for methane |
| JP2012211727A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Kubota Corp | 汚泥焼却処理システム、及び汚泥焼却処理方法 |
| JP2013194951A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Kubota Corp | 流動床焼却炉、燃焼制御装置、及び流動床焼却炉の運転方法 |
| KR101857407B1 (ko) * | 2018-01-30 | 2018-06-20 | (주)에프티글로벌 | 차량 위치파악이 가능한 자동경로차량용 무선전력전송 시스템 및 자동경로차량 위치파악방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20031212 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040601 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |