JPS6029510A - 蒸気吹込みによる焼却炉のΝＯｘ低減方法 - Google Patents
蒸気吹込みによる焼却炉のΝＯｘ低減方法Info
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- JPS6029510A JPS6029510A JP58137409A JP13740983A JPS6029510A JP S6029510 A JPS6029510 A JP S6029510A JP 58137409 A JP58137409 A JP 58137409A JP 13740983 A JP13740983 A JP 13740983A JP S6029510 A JPS6029510 A JP S6029510A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
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- F23L7/002—Supplying water
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- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/07007—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber using specific ranges of oxygen percentage
-
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- F23L2900/07009—Injection of steam into the combustion chamber
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蒸気吹込みによる焼却炉のＮＯｘ低減方法に関
する。
する。
焼却炉において、発生するＮＯｘを低減させるためには
、火床上の燃料直上部の０２濃度を低下させること、及
び二次空気供給によるＮＯｘ発生を抑制するために、火
格子下からの燃焼用−次空気量、二次空気量を低減させ
る方法が用いられるが、この場合、炉内温度上昇に伴な
い、炉壁へのタリン力付着、耐火物の損傷等による焼却
炉の寿命低下、火格子温度上昇に伴なう火格子の焼損増
大等の問題が生じる。
、火床上の燃料直上部の０２濃度を低下させること、及
び二次空気供給によるＮＯｘ発生を抑制するために、火
格子下からの燃焼用−次空気量、二次空気量を低減させ
る方法が用いられるが、この場合、炉内温度上昇に伴な
い、炉壁へのタリン力付着、耐火物の損傷等による焼却
炉の寿命低下、火格子温度上昇に伴なう火格子の焼損増
大等の問題が生じる。
（１）
上記問題を解消するためには、炉内温度の低減を図るこ
とが必要であり、その方法として、炉内水噴霧法及び排
ガス再循環法が考えられる。
とが必要であり、その方法として、炉内水噴霧法及び排
ガス再循環法が考えられる。
しかし、前者については下記のような欠点がある。
（１） 焼却炉内で噴霧水が蒸発し、蒸発潜熱を吸収す
ることによシ炉内温度を低下させるが、この気化水蒸気
は、廃熱ボイラがある場合、そのガス顕熱の一部は回収
可能であるが、気化潜熱の回収は非常に困難である。こ
のため、焼却炉に廃熱ボイラ等が付帯している場合、炉
内水噴射を実施することにより、回収熱量が減少する。
ることによシ炉内温度を低下させるが、この気化水蒸気
は、廃熱ボイラがある場合、そのガス顕熱の一部は回収
可能であるが、気化潜熱の回収は非常に困難である。こ
のため、焼却炉に廃熱ボイラ等が付帯している場合、炉
内水噴射を実施することにより、回収熱量が減少する。
（２）焼却炉内で水噴霧を実施する場合、噴霧水が炉壁
、炉床等に直接に接触し、炉壁、炉床等の寿命が低下す
る可能性がある。
、炉床等に直接に接触し、炉壁、炉床等の寿命が低下す
る可能性がある。
（３）燃焼ガスが噴霧水によって急激に冷却されるため
、燃焼が完結しないままのＣＯや低級炭化水素がそのま
ま排出される可能性がある。
、燃焼が完結しないままのＣＯや低級炭化水素がそのま
ま排出される可能性がある。
（４）炉床上の燃料の燃焼が炉内水噴霧により急激に冷
却されて、炉内に冷空間部ができるため、（２） 燃焼が不安定となる。
却されて、炉内に冷空間部ができるため、（２） 燃焼が不安定となる。
また、後者については下記のような欠点がある。
（１）炉内温度を低減化させるためには、−次空気量の
１０〜４０％に相当する燃焼排ガスを循環させる必要が
あり、このだめの装置建設費及び循環用送風機のランニ
ングコストが高くつく。
１０〜４０％に相当する燃焼排ガスを循環させる必要が
あり、このだめの装置建設費及び循環用送風機のランニ
ングコストが高くつく。
（２）排ガスを二次空気として用いる場合、この排ガス
は０２を６〜１０％含んでいるため、この排ガスを吹き
込むことによるＮＯｘ発生の可能性がある。
は０２を６〜１０％含んでいるため、この排ガスを吹き
込むことによるＮＯｘ発生の可能性がある。
（３） 火格子下に供給する一次空気と共に循環排ガス
を供給できれは、ごみ層直上部の０２濃度が低下できる
ので、ＮＯｘの低減化が可能であるが、排ガス中にはＳ
Ｏｘ 、 ＩＣ／等の腐食性ガスが含まれるため、火格
子、火格子下ホッパ等の腐食の可能性がある。
を供給できれは、ごみ層直上部の０２濃度が低下できる
ので、ＮＯｘの低減化が可能であるが、排ガス中にはＳ
Ｏｘ 、 ＩＣ／等の腐食性ガスが含まれるため、火格
子、火格子下ホッパ等の腐食の可能性がある。
（４）排ガス再循環の場合、炉内水噴霧の場合と比較し
て、水性ガス化反応によるＣ０１Ｈ２他による自己脱硝
作用が無いために、焼却炉出口の０２濃度が同じであっ
ても、炉内水噴霧の場合と比較（３） して、ＮＯｘ濃度（０２１２％換算）が１０〜２０Ｆ高
くなる。
て、水性ガス化反応によるＣ０１Ｈ２他による自己脱硝
作用が無いために、焼却炉出口の０２濃度が同じであっ
ても、炉内水噴霧の場合と比較（３） して、ＮＯｘ濃度（０２１２％換算）が１０〜２０Ｆ高
くなる。
そこで、本発明は上記欠点を解消し得る蒸気吹込みによ
る焼却炉のＮＯｘ低減方法を提供することを目的とする
。
る焼却炉のＮＯｘ低減方法を提供することを目的とする
。
即ち、本発明は焼却炉の燃焼室の燃料直上部の０２濃度
が所定範囲内となるように、燃焼用−次空気中に水蒸気
を吹込むことを特徴とする蒸気吹込みによる焼却炉のＮ
Ｏｘ低減方法で、かかる方法によると、焼却炉の燃焼室
の燃料直上部の０２濃度が所定範囲内となるように、−
次空気中に水蒸気を吹込んでＮＯｘ発生の低減化を図る
ようにしているので、従来の直接燃焼室内に水を噴霧す
る方法に比べて、炉壁、炉床等のいたみが少なく、また
燃焼ガスは急激に冷却されないので、不完全燃焼を防止
できると共に燃焼も安定させることができ、また従来の
排ガスを循環させる方法に比べて、その循環設備を必要
としないと共に、排ガス中に含まれる種々のガスによる
ＮＯｘの発生、火格子等の腐食の問題も無くすことがで
きる。
が所定範囲内となるように、燃焼用−次空気中に水蒸気
を吹込むことを特徴とする蒸気吹込みによる焼却炉のＮ
Ｏｘ低減方法で、かかる方法によると、焼却炉の燃焼室
の燃料直上部の０２濃度が所定範囲内となるように、−
次空気中に水蒸気を吹込んでＮＯｘ発生の低減化を図る
ようにしているので、従来の直接燃焼室内に水を噴霧す
る方法に比べて、炉壁、炉床等のいたみが少なく、また
燃焼ガスは急激に冷却されないので、不完全燃焼を防止
できると共に燃焼も安定させることができ、また従来の
排ガスを循環させる方法に比べて、その循環設備を必要
としないと共に、排ガス中に含まれる種々のガスによる
ＮＯｘの発生、火格子等の腐食の問題も無くすことがで
きる。
（４）
以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づき説
明する。（１）はごみ焼却炉（２）の燃焼室で、その下
部には乾燥火格子（３）、燃焼火格子（４）及び後燃焼
火格子（５）が順次設けられている。（６） （ｎ （
８）は上記各火格子（３） （４） （５）の下方に接
続された燃焼用−次空気供給管で、それぞれその途中に
は第１ダンパー（９）が介在されている。そして、上記
各第１ダンパー（９）の開度は、燃焼室（１）のごみ直
上部即ち燃焼火格子（４）の直上部の０２濃度を検出す
る第１検出器ＯＱを介して制御される。αυは一次空気
供給管（６） （７）（８）の第１ダンパー（９）より
上流側位置に接続された第１水蒸気供給管で、その途中
には第１流量制御弁ａ′４が介在されている。この第１
流量制御弁（イ）は第１ダンパー（９）より下流側の一
次空気の水分値を検出する第１水分検出器（２）を介し
てその制御が行なわれる。α４は燃焼室（１）の上部複
数箇所に接続された燃焼用二次空気供給管で、それぞれ
の枝管途中には第２ダンパー００が介在されている。そ
して、この第２ダンパーａＯの開度は、燃焼排ガス出口
の０２濃度を検出する第２濃度検出器Ｑ０を介して制御
（５） される。θηは二次空気供給管Ｑ４途中に接続された第
２水蒸気供給管で、その途中には第２流量制御値を検出
する第２水分検出器θ値を介してその制御が成される。
明する。（１）はごみ焼却炉（２）の燃焼室で、その下
部には乾燥火格子（３）、燃焼火格子（４）及び後燃焼
火格子（５）が順次設けられている。（６） （ｎ （
８）は上記各火格子（３） （４） （５）の下方に接
続された燃焼用−次空気供給管で、それぞれその途中に
は第１ダンパー（９）が介在されている。そして、上記
各第１ダンパー（９）の開度は、燃焼室（１）のごみ直
上部即ち燃焼火格子（４）の直上部の０２濃度を検出す
る第１検出器ＯＱを介して制御される。αυは一次空気
供給管（６） （７）（８）の第１ダンパー（９）より
上流側位置に接続された第１水蒸気供給管で、その途中
には第１流量制御弁ａ′４が介在されている。この第１
流量制御弁（イ）は第１ダンパー（９）より下流側の一
次空気の水分値を検出する第１水分検出器（２）を介し
てその制御が行なわれる。α４は燃焼室（１）の上部複
数箇所に接続された燃焼用二次空気供給管で、それぞれ
の枝管途中には第２ダンパー００が介在されている。そ
して、この第２ダンパーａＯの開度は、燃焼排ガス出口
の０２濃度を検出する第２濃度検出器Ｑ０を介して制御
（５） される。θηは二次空気供給管Ｑ４途中に接続された第
２水蒸気供給管で、その途中には第２流量制御値を検出
する第２水分検出器θ値を介してその制御が成される。
＠■ηは一次及び二次空気を供給する送風機である。と
ころで、各燃焼用空気に吹込まれる水蒸気は、この焼却
設備に焼却炉（２）と−緒に設備された熱回収用のボイ
ラーから出てタービンを回転させた後の低圧蒸気が利用
される。なお、第２図に上記設備全体のフローチャート
を示す。
ころで、各燃焼用空気に吹込まれる水蒸気は、この焼却
設備に焼却炉（２）と−緒に設備された熱回収用のボイ
ラーから出てタービンを回転させた後の低圧蒸気が利用
される。なお、第２図に上記設備全体のフローチャート
を示す。
次に、作用について説明する。
まず、乾燥火格子（３）に供給する一次空気量を、ごみ
の乾燥に必要な最小量とし、乾燥火格子（３）における
ごみの着火及び燃焼を制御する。次に、燃焼火格子（４
）においては、ごみ層直上部の０２濃度（乾ベース）が
０．５〜８％の範囲内となるように、水蒸気混合後の二
次空気量を第１ダンパー（９）を介して制御する。
の乾燥に必要な最小量とし、乾燥火格子（３）における
ごみの着火及び燃焼を制御する。次に、燃焼火格子（４
）においては、ごみ層直上部の０２濃度（乾ベース）が
０．５〜８％の範囲内となるように、水蒸気混合後の二
次空気量を第１ダンパー（９）を介して制御する。
即ち、この−次空気は通常の空気（０２濃度２１％）（
６） ではなく、水蒸気を混入することにより、０２濃度が１
０〜２１％の範囲内の一定の値Ｘ％に調節できるように
、水蒸気混合後の一次空気中の水分濃度Ｙ（至）が下記
（１）式で示される濃度となるように、第１水蒸気供給
管０η途の第１流量制御弁θ″４を自動調節する。
６） ではなく、水蒸気を混入することにより、０２濃度が１
０〜２１％の範囲内の一定の値Ｘ％に調節できるように
、水蒸気混合後の一次空気中の水分濃度Ｙ（至）が下記
（１）式で示される濃度となるように、第１水蒸気供給
管０η途の第１流量制御弁θ″４を自動調節する。
Ｙ＝臀Ｘ−１００・・・・（１）
そして、この水蒸気の混合によｐＯｚＨ度（湿ベース）
が空気中の０２濃度（２１％）以下に調整された一次空
気をごみ層面上部の０２＃度（乾ベース）が０５〜８％
内の一定濃度２％になるように、その−次空気振を第１
タンパ−（９）によって調整する。
が空気中の０２濃度（２１％）以下に調整された一次空
気をごみ層面上部の０２＃度（乾ベース）が０５〜８％
内の一定濃度２％になるように、その−次空気振を第１
タンパ−（９）によって調整する。
この結果、−次空気中の総酸素量は一緒であっても、湿
ベースの酸素分圧が低いため、燃焼が抑制されＮＯｘの
発生量も減少すると同時に、水蒸気と火炎中炭素分との
水性ガス化反応による自己脱硝効果により、さらにＮＯ
ｘが低減される。そ゛して、更に燃焼室（υ上部に、−
次空気で燃焼しきれなかった未燃ガスを燃焼させるため
に二次空気供給管Ｑ４１から二次空気が供給されるので
あるが、その二（７） 次空気量は、燃焼室（１）出口の排ガス中の０２濃度（
乾ヘース）全検出してこの値が４〜１０％内ノ一定値と
なるように、第２ダンパーａυにより制御される。
ベースの酸素分圧が低いため、燃焼が抑制されＮＯｘの
発生量も減少すると同時に、水蒸気と火炎中炭素分との
水性ガス化反応による自己脱硝効果により、さらにＮＯ
ｘが低減される。そ゛して、更に燃焼室（υ上部に、−
次空気で燃焼しきれなかった未燃ガスを燃焼させるため
に二次空気供給管Ｑ４１から二次空気が供給されるので
あるが、その二（７） 次空気量は、燃焼室（１）出口の排ガス中の０２濃度（
乾ヘース）全検出してこの値が４〜１０％内ノ一定値と
なるように、第２ダンパーａυにより制御される。
即ち、−次空気の場合と同様に、二次空気に水蒸気を混
入し、０２濃度を１０〜２１％の範囲内の一定の値Ｂ％
に調節できるよう、蒸気混合後の二次空気中の水分濃度
Ｃ（％）を下記（２）式で示される濃度となるように、
第２水蒸気供給管Ｑ７）途中の第２流量制御弁（ト）を
自動調節する。
入し、０２濃度を１０〜２１％の範囲内の一定の値Ｂ％
に調節できるよう、蒸気混合後の二次空気中の水分濃度
Ｃ（％）を下記（２）式で示される濃度となるように、
第２水蒸気供給管Ｑ７）途中の第２流量制御弁（ト）を
自動調節する。
Ｃ＝慢芒Ｂ −１００・・・・（２）
この結果、−次空気中の総酸素量は一緒でありても、湿
ベースの酸素分圧が低いだめ、二次空気による未燃ガス
の燃焼が抑制され、ＮＯｘの発生量も減少すると同時に
、水蒸気と火炎中炭素分との ′水性ガス化反応による
自己脱硝効果により、さらにＮＯｘが低減式れる。
ベースの酸素分圧が低いだめ、二次空気による未燃ガス
の燃焼が抑制され、ＮＯｘの発生量も減少すると同時に
、水蒸気と火炎中炭素分との ′水性ガス化反応による
自己脱硝効果により、さらにＮＯｘが低減式れる。
なお、上記二次空気の供給のみでは炉出口温度が規定温
度（例えば９５０℃）以下にできない場合、この炉出口
温度を一定に保つように、ＮＯｘの発生（８） を起こさない位置よシ、上記の水蒸気混合後の空気、水
蒸気、又は空気を冷却用として供給する。
度（例えば９５０℃）以下にできない場合、この炉出口
温度を一定に保つように、ＮＯｘの発生（８） を起こさない位置よシ、上記の水蒸気混合後の空気、水
蒸気、又は空気を冷却用として供給する。
以上の方法によると、焼却炉の燃焼室の燃料直上部及び
燃料排ガス出口部の０２＃度が所定範囲内となるように
、−次空気中に水蒸気を吹込んでＮＯｘ発生の低減化を
図るようにしているので、従来の直接燃焼室内に水を噴
霧する方法に比べて、炉壁、炉床等のいたみが少なく、
また燃焼ガスは急激に冷却されないので、不完全燃焼を
防止できると共に燃焼も安定させることができ、また従
来の排ガスを循環させる方法に比べて、その循環設備を
必要としないと共に、排ガス中に含まれる種々のガスに
よるＮＯｘの発生、火格子等の腐食の問題も無くすこと
ができる。更に、−次及び二次空気中に吹込まれる水蒸
気として、焼却炉付ボイラーで発生させられた高圧水蒸
気でタービンを回転させてエネルギー回収が済んだ低圧
蒸気が使用されるため、ごみの持つ熱エネルギーを有効
に回収できる。
燃料排ガス出口部の０２＃度が所定範囲内となるように
、−次空気中に水蒸気を吹込んでＮＯｘ発生の低減化を
図るようにしているので、従来の直接燃焼室内に水を噴
霧する方法に比べて、炉壁、炉床等のいたみが少なく、
また燃焼ガスは急激に冷却されないので、不完全燃焼を
防止できると共に燃焼も安定させることができ、また従
来の排ガスを循環させる方法に比べて、その循環設備を
必要としないと共に、排ガス中に含まれる種々のガスに
よるＮＯｘの発生、火格子等の腐食の問題も無くすこと
ができる。更に、−次及び二次空気中に吹込まれる水蒸
気として、焼却炉付ボイラーで発生させられた高圧水蒸
気でタービンを回転させてエネルギー回収が済んだ低圧
蒸気が使用されるため、ごみの持つ熱エネルギーを有効
に回収できる。
（９）
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は概略全
体構成図、第２図はフローチャート図である。 （１）・・・燃焼室、（２）・・・焼却炉、（４）・・
・燃焼火格子、（６）（７バ８）・・・−次空気供給管
、（９）・・・第１ダンパー、０１・・・第１濃度検出
器、Ｑυ・・・第１水蒸気供給管、αつ・・・第１流量
制御弁、０３・・・第１水分検出器、ａΦ・・・二次空
気供給管、０υ・・・第２ダンパー、ＣＩ・・・第２濃
度検出器、αη・・・第２水蒸気供給管、（至）・・・
第２流量制御弁、（ｌ１０・・・第２水分検出器 代理人 森 本 義 弘 （１０）
体構成図、第２図はフローチャート図である。 （１）・・・燃焼室、（２）・・・焼却炉、（４）・・
・燃焼火格子、（６）（７バ８）・・・−次空気供給管
、（９）・・・第１ダンパー、０１・・・第１濃度検出
器、Ｑυ・・・第１水蒸気供給管、αつ・・・第１流量
制御弁、０３・・・第１水分検出器、ａΦ・・・二次空
気供給管、０υ・・・第２ダンパー、ＣＩ・・・第２濃
度検出器、αη・・・第２水蒸気供給管、（至）・・・
第２流量制御弁、（ｌ１０・・・第２水分検出器 代理人 森 本 義 弘 （１０）
Claims (1)
- １、 焼却炉の燃焼室の燃料直上部の０２濃度が所定範
囲内となるように、燃焼用−次空気中に水蒸気を吹込む
ことを特徴とする蒸気吹込みによる焼却炉のＮＯｘ低減
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137409A JPS6029510A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 蒸気吹込みによる焼却炉のΝＯｘ低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137409A JPS6029510A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 蒸気吹込みによる焼却炉のΝＯｘ低減方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16374483A Division JPS6036826A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 蒸気吹込みによる焼却炉のＮＯｘ低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029510A true JPS6029510A (ja) | 1985-02-14 |
Family
ID=15197964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137409A Pending JPS6029510A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 蒸気吹込みによる焼却炉のΝＯｘ低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029510A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1207341A3 (en) * | 1994-10-11 | 2002-11-27 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for the combustion of organic waste in a combustion furnace |
| ITMI20091341A1 (it) * | 2009-07-28 | 2011-01-29 | Sist S R L | Impianto per la dissociazione molecolare di rifiuti |
| JP2019020084A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 廃棄物焼却装置及び廃棄物焼却方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295888A (en) * | 1976-02-07 | 1977-08-11 | Takuma Co Ltd | Low-no# incinerator |
| JPS5356163A (en) * | 1976-10-31 | 1978-05-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Reducing method for making nitrogen oxides of high concentration harmless |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP58137409A patent/JPS6029510A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295888A (en) * | 1976-02-07 | 1977-08-11 | Takuma Co Ltd | Low-no# incinerator |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2011013017A1 (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-03 | Sistema S.R.L. | A plant for molecular dissociation of waste material |
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