JPS5880416A - 多段焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多段焼却炉に関するものであシ、特に、燃料量を最低に
維持する排ガス循環量の制御が行われるようにした多段
焼却炉に関するものである。

下水汚泥等の廃棄物を焼却する従来の多段焼却炉として
は、理論溶焼空気量の．２〜３倍の過剰の空気を送入し
て酸化零囲気下工焼却を行うものが多かったが、焼却の
為に燃料が多く必要であること、ＮＯＸ等の有害物質が
生成され易いうえに排ガス量も多いので、大型の排ガス
処理設備を要すること、燃焼濃度の急激な上昇により耐
用年数が短い等の問題点があった。

このため、近年では理論燃焼空気量の２倍を越えない空
気を供給しつつ焼却を行なう低空気比燃焼法と、燃焼排
ガスを再度燃焼帯へ循環して排ガスの持つ熱量と排ガス
中の残存酸素を有効に利用することによって燃料量と排
ガｚｌとの両方を減少するとともに燃焼帯温度の制御を
行なう排ガス循′ｆｌ４決とが採用されるようになった
。たとえば、特公昭，ｔ４Ｚ−／　／ｊ．２９号に記載
される従来の排ガス循環法の多段焼却炉の排ガス循環量
の制御方法について、第３図によシ説明すると、炉内の
燃焼帯の濃度を検出する温度計（１１．９の検出信号が
設定器（ｌｌ４ＩＯを介し燃料制御弁＜ｉｉ４および一
次空気制御弁（／／７）に伝達されて熱風炉（／／ハに
供給される燃料量および空気量を制御する。一方、濃度
針（／／３＞の検出信号は制御器（／．υを介して徘ガ
ｊス量制御弁（ｌコｔＩ＞に伝達されて燃焼帯または冷
却帯に循環送入される排ガス量を制御する。その際に燃
焼帯ｏ１痩が低いときには排ガス循環量を減少させ、燃
焼帯温度が高いときには排ガス循環量を増加させて過剰
熱を吸収して燃焼帯温度を一定にするような制御を行っ
ているが、下水汚泥等の廃棄物の性状は一定でないこと
や乾燥帯から燃焼帯への移送時間や乾燥帯における乾燥
速度が大幅に変動すること等が燃焼帯Ｉｌｌのみを指標
とした従来の排ガス循環法式の多段焼却炉によっては燃
焼帯ＩＩ岸を適正温度範囲に維持すると同時に燃料量を
最低に維持してエネルギーを節減することはできないと
いう欠点があった。

本発明は前記のような欠点を除いてランニングコスト中
に大きなウェイトを占める燃料の消費量を低減させるた
め、燃焼帯に供給される燃料量を最低にするように排ガ
ス循環量を制御できる多段焼却炉を目的として完成され
たもので、以下、図示の実施例について詳細に説明する
。

第１図において、（１）は１段タイプの多段焼却炉本体
で、該多段焼却炉本体（１）は上方よりダ段の乾燥帯と
３段の燃焼帯と１段の冷却帯を有し、多段焼却炉本体（
１）の頂部即ち乾燥帯の上部には供給口（２）および排
ガス口（３）を設ける一方、底部即ち冷却帯の下部には
灰出口（４）が設けられている。そして、多段焼却炉本
体（１）の中心部には駆動セーター（５）によシ回転す
る中空状の回転軸（６）が設けられ、この回転軸（６）
には乾忰帯燃焼帝および冷却帯を構成−する各炉床（７
）上を１回動するようにアーム（８）が固定され、さら
に回転軸（６）を冷却する軸冷空気が軸冷ファン（９）
によシ回転軸（６）中に送入されてその軸冷空気は予熱
された燃焼用空気として導管（至）を通じ多段焼却炉本
体（１）の下部に直接送入されるかあるいは熱風炉ａυ
を通じて送入されるようＫなっている０そして、燃焼制
御装置＠として、炉内の燃焼帯の濃度を検出する温炭計
（至）が乾燥帯下部もしくは燃焼帯に設置され、そのＨ
ｔ計０３＋２）検出信号が設定器α◆を介して熱風炉Ｑ
１に付設されたバーナーＱＳ”供給される燃料量を制御
する燃料量制御弁αＱに連結されている。この場合バー
ナー（ト）へ供給される燃料燃焼用空気は燃料量に比例
して一火中気量制御弁ａηによ多制御されておシ、また
、二次空気量制御弁（至）や軸冷空気量制御弁ＱＱを介
して熱風炉αυに導入される二次燃焼空気量や軸冷空気
量は熱風炉ａυに設置された熱風炉温度計■の検出温度
によシ増減されて熱風炉αυよシ多段焼却炉本体（１）
内に送入される熱風のＷＡ炭をは！一定に保持するよう
に調診され、結果的には炉内瀉慶に応じて熱風炉αυよ
シ多段焼却炉本体（１）内に導入されるほぼ一定温度の
熱風量を増減することによシ炉内濡炭を予め宇められた
設定ＩＩ炭に制御する。また循環される排ガス量すなわ
ち排ガス循環量を制御する排ガス循環量制御装置−とし
て前記熱風炉Ｑｌ）に付設されたバーナー（至）へ供給
される燃料量を測定する燃料量流量計（ハ）が設置され
、その燃料量流量計（至）の検出信号が演算制御器■に
伝達され、該排ガス循環量制御装置−が所定時間毎に排
ガス循環量を所走量づつ増減させることによって前記燃
料量を最低に保持するようになっている。一方、炉頂に
設けた排ガス口（３）より排出された排ガスを燃焼帯ま
たは冷却帯に循環送入する排ガス循環路（２）が設けら
れていてこの排ガス循環路（ホ）中には排ガス循環ファ
ン−と排ガス循環量制御弁（財）と排ガス循環置流量針
（ハ）とが設置されている。そして、この排ガス循環量
流量計に）の検出信号は演算制御器■に伝達され、この
□検出信号と前記の燃料量流量計（ホ）の検出信号とを
比較演算したのち演算制御器（２）から、排ガス循環量
制御弁■に制御信号が伝達される。なお、第１図に示す
実施例では循環排ガスを直接、燃焼帯もしくは冷却帯に
直接＊ｍ送送入ているが、熱風１［設定器に）により制
御しながら熱風炉αυを介して送入してもよいし、循環
排ガスを直接燃焼帯もしくは冷却帯に循環送入するとと
もに熱風炉αυにも循環送入してもよく、また、循環排
ガスの炉内への循環送入や熱風炉ａυの熱風の炉内への
循環送入は燃焼帯もしくは冷却帯Ｏ数個所に排ガス分配
弁勾により分配してもよい。

このように構成された多段焼却炉によシ廃棄物の焼却処
理を行なうには、燃焼制御装置（２）によシ多段焼却炉
本体（１）の燃焼帯の温度が下水汚泥が燃焼するのに必
要な温度例えば６００℃以上に保持されている状態で炉
頂よシ廃棄物を炉内に供給すれば、廃棄物は乾燥帯にお
いて上向するガヌ流と接触することにより乾燥され、引
続き燃焼帯において燃焼を開始する。そして、温廖計（
至）によシ検出された検出ｓ麿と設定温度（たとえば７
００℃）とが設定器α４において比較され、検出製炭が
設定ｉｔ以下の場合には、燃料量制御弁０時および一火
中気置制御弁ａηが開いて燃料および一次空気がバーナ
ーＱｆ９を介して、熱風炉ａυに送入される。さらに、
熱風炉０］）に設置された熱風炉濡廣計翰によシ熱風瀉
廖が検出され、熱風温片設定器ぐｐによシ設定熱風温度
（たとえば９００″Ｃ）に維持するように二次空気量制
御弁（至）および軸冷空気量制御弁ＯＩが制御されて二
次空気および軸冷空気が熱風炉ａυに送入される。この
ように燃焼制御装置＠によシ熱風濡度および憔焼帯濡度
が設定温度に維持されている状態下で炉頂の排ガス口（
２＋）から排出された排ガスの一部が排ガス循環量制御
装置−によジ排ガス循環路に）を通じて炉内の燃焼帯ま
たは冷却帯または熱風炉θυ内へ循環するが、この場合
排ガス循環量を所定量づつ増減して燃料量を最低に制御
するよう排ガス循環量制御装置＠によシ制御される。次
に、この排ガス循環量制御方法について詳細に説明する
。排ガス循環量Ａ　Ｉｆ’／ｈと燃料量ＢＪ／ｈとの間
には第２図に示すような関係があシ、燃焼帯瀉炭が設定
温度に達した後に排ガス循環が開始され、排ガス循環量
Ａ１／ｈに対応する燃料量Ｂ１′／ｈから出発して排ガ
ス循環量を所定量ａ／ｈ宛所定時間毎に増加してゆき、
所定時間（たとえば１時間）毎の燃料量の積算値を順次
比較する。

そして、今回の積算値が前回の積算値よシも少くなって
いるときには排ガス循環量を所定量宛さらに増加させ、
排ガス循環量をＡ２　’／ｈとＡ３’／ｈ同操作を繰返
して増加して行く。排ガス循環量をム３／ｈからＡ４／
ｈに増加したときの燃料量の積算値がＢ３゛ｊ／ｈよシ
Ｂ４　Ｚｈに増加したならば排ガス循環量をＡ４　Ｚｈ
よルＡａ’／ｈＫ減少する。そして、第２図において、
初期値Ａ１／ｈから出発した排ガス循環量は、所定量ａ
　Ｚｈづつ増加されて最適排ガス循環量ム、ＩＩ’／ｈ
をはさむム３１１Ｉ／ｈとム４′／ｈの間での運転が＊
ｂかえされ、燃料量が最低値ＢＭＪ／ｈをはさむＢ３セ
、とＢ４Ｊ／ｈとの間に維持されてす焼が継続される。

なお、排ガス循環量を蜜化させる所定量ａチｈを大きく
とシすぎると燃料量の変動が大きく、小さすぎると最低
値に達するのに要する時間が長くなり問題であるので、
廃棄物の量や性状によシ経験的に決定されるが、よシ迅
速に最適排ガス循環量を得るためには、所定量ａ　　Ｚ
ｈを固定せずに段階的に蕾化させて行くことが好ましい
。すなわち、最低のテ料量付近に達する迄は所定量ａ２
ｈの値を大きくとシ、達した後は所定量ａ　Ｚｈの値を
小さくとる。従って、第２図によシ説明すれは、排ガス
循環量がＡ３　ＺｈとＡ４　Ｚｈとの間で数回繰シ返さ
れた場合には、前記所定量よシ小さい所定量たとえは／
２／）、ｔ７とシ、同様な操作を行なうと排ガス循環量
はＡ３　ＺｈとＡ４’／ｈとの間で、しかもａ″／ｈよ
シも小さい幅すなわち／２　Ｚｈ内で姿動し、この幅で
の運転が数回繰シ返された場合に、さらに小さい所定量
たとえば１／４″／ｈをと転向様な操作を行なうと排ガ
ス循環量’／２　’／ｈＪ：　！０も＆　　ｌ オ奎搗さらに小さい幅すなわち／４　Ｚｈ内で変動する
。上記のような操作を繰シ返して行けば、排ガス循環量
は燃料量を最低にする最適排ガス量に次第に漸近し、よ
シ厳密に燃料量を最低に維持する排ガス循環量を得るこ
とができる。また、前記実施例において、燃料量積算値
は排ガヌｔＩＩＩＩｌ装置を切換えた場合その排ガス循
環量に対応する燃料量に瞬時に切換る訳ではなくて所定
時間の応答遅れが生じ、また、儒焼状酢も不安定である
ので、排ガス循環量を切換えた直後から次の切換え迄の
時間の全部を積算するのではなく、切換え直後の燃焼が
不安定な状態を除外した安定な状態のみの時間に対応す
る燃料量を積算して排ガス循環量と対比するのが精度の
点よシ好ましい。なお、燃料量積算値の代シに慾焼安定
時のある時点の燃料量を用いても勿論良いものである。

本発明は前記実施例による説明からも明らかなように、
燃焼帯または冷却帯に循環送入される排ガス循環量とこ
れに対応する燃料量とを検出し。

前記燃料量が減少する方向に所定時間毎に所定量づつ排
ガス循環量を増減することＫよって前記燃料ｌを最低に
維持することができるようにしたもので、在来のこの種
の多段焼却炉の欠点を除いたものとして産業の発達に寄
与するところ極めて大なものである〇

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフローシート、第一図は
本発明における排ガス循環量と燃料量とＱ関俤を示すグ
ラフ、第３１ｉ２Ｉは従来の多段焼却炉のフローシート
である。 ｅＩＩ３：排ガス循環路、＠：排ガス循環量制御装置第
１図 第２図 オ非力°スイ場環量、（“Ｘ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉内の濃度を検出してその濃度に応じて燃焼帯へ供給さ
   れる燃料量および空気量を増減する燃焼帯温度制御装置
   を備えた多段焼却炉において、炉頂よυ排出される燃焼
   排ガスを燃焼帯または冷却帯Ｋ１１ｌｌ送入する排ガス
   循環路を設けるとともに所定時間毎に排ガス循環量を所
   定量づつ増減させることによって前記燃料量を最低に保
   持する排ガス循環量制御装置を設けたことを特徴とする
   多段焼却炉。