JP3859926B2 - Method and apparatus for controlling combustion air in pyrolysis gasification melting system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱分解ガス化溶融システムに関し、より詳しくは燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気の制御方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、都市ごみ等の廃棄物の多くは焼却処理されていたが、最終処分場不足やダイオキシン問題が大きくクローズアップされたことから、焼却処理に代わって、より減容化が可能で且つ有害物質を発生させないより高度な廃棄物処理方法が求められている。
【0003】
これに対応する技術として廃棄物焼却と灰溶融を同時に行う熱分解ガス化溶融プロセスが開発され、実機として稼働しつつある。この熱分解ガス化溶融プロセスは、排ガス中の有害物質を削減しつつ排ガス量を低減させることにより、廃棄物が保有するエネルギを有効に利用できる点で注目されている。
【0004】
熱分解ガス化溶融プロセスでは、可燃物は給塵機を介して例えば熱分解ガス化炉としての流動床炉に投入され、砂層温度が500〜600℃に維持された砂層内で低温熱分解が行われ、廃棄物中に含まれるアルミ等の有価金属が砂層下部から抜き出されて回収される。
【0005】
この流動床炉で発生した可燃性ガス、チャー、灰分は次いで燃焼溶融炉に導入され、1200℃以上の高温燃焼により、灰分を溶融しスラグとして分離するとともにダイオキシン等のガス中の有害物質を分解する。この燃焼溶融炉から排出される排ガスは、熱交換器や廃熱ボイラで熱回収され、排ガス冷却工程で冷却され、最終的にバグフィルタで除塵され清浄化された後、大気に放散される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記燃焼溶融炉で熱分解ガスを完全燃焼させるには、燃焼溶融炉出口の酸素濃度を少なくとも5%(空気比約1.3相当)程度に維持する必要がある。また、燃焼溶融炉における燃焼を安定させるため、ごみピットではごみの撹拌を行うことによりごみ質の均一化を図っており、さらに給塵機はごみを定容積で流動床炉に投入している。
【0007】
ところが、ごみは密度の異なる雑多な成分、具体的には紙類,プラスチック類,不燃物及びその他の成分から構成されており、それらを均一に混合することは極めて困難である。また、ごみ中に含まれる針金等がごみを塊状にしたまま移動させてしまうことがある。従って、流動床炉に投入するごみ質及び投入量を一定にすることは実質的に不可能である。
【0008】
このような状況において流動床炉で負荷が急増(ごみのドカ落ちによる)すると、ごみが熱分解されることにより発生する熱分解ガスが多量に燃焼溶融炉に送り込まれ、燃焼溶融炉ではその熱分解ガスを燃焼させるための酸素が不足する。その結果、燃焼溶融炉で不完全燃焼が発生し、有害な一酸化炭素が発生することになる。
【0009】
従来は、燃焼溶融炉における酸素不足を補うため、燃焼溶融炉出口で酸素濃度を測定し、酸素不足が検出された際に燃焼用空気を補給するという燃焼制御を行っていた。しかしながら、ごみのドカ落ちがあってから酸素濃度の変化が検出されるまでにタイムラグがあり、しかも酸素濃度の低下を検知してから開かれる燃焼用空気補給用のダンパに動作遅れがあることから燃焼制御がリアルタイムで実行されず、急激な燃焼負荷の増加に対し迅速に対応することができない。従って、燃焼溶融炉における不完全燃焼を根本的に解消することはできなかった。
【0010】
本発明は以上のような従来の燃焼用空気の制御方法における課題を考慮してなされたものであり、熱分解ガス化炉の負荷が急増した場合であっても燃焼溶融炉における完全燃焼を確保することのできる、熱分解ガス化溶融システムにおける燃焼用空気の制御方法及びその装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の本発明は、投入された廃棄物を熱分解ガス化炉で熱分解し、その熱分解ガス化炉から排出される熱分解ガスを、別に供給される燃焼用空気とともに燃焼溶融炉で燃焼させる熱分解ガス化溶融システムにおける燃焼用空気の制御方法において、熱分解ガス化炉に供給される廃棄物の負荷変動を検出し、その負荷が急増する場合に燃焼用空気の供給量を所定量増加させ、燃焼溶融炉内での不完全燃焼を防止する燃焼用空気の制御方法である。
【0012】
請求項2の本発明は、燃焼溶融炉出口の酸素濃度に基づいて燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気量を調整しつつ、負荷急増時には通常の制御範囲を上回る量の燃焼用空気を供給する燃焼用空気の制御方法である。
【0013】
請求項3の本発明は、負荷の急増を、熱分解ガス化炉内の圧力変化で検出する燃焼用空気の制御方法である。
【0014】
請求項4の本発明は、負荷の急増を、熱分解ガス化炉内の輝度変化で検出する燃焼用空気の制御方法である。
【0015】
請求項5の本発明は、投入された廃棄物を熱分解ガス化炉で熱分解し、その熱分解ガス化炉から排出される熱分解ガスを、燃焼用空気とともに燃焼溶融炉に供給して燃焼させる熱分解ガス化溶融システムにおける燃焼用空気の制御装置において、熱分解ガス化炉に供給される廃棄物の負荷変動を検出する負荷検出手段と、その負荷検出手段によって負荷急増が検出された際に燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気の供給量を所定量増加させ、燃焼溶融炉内での不完全燃焼を防止する不完全燃焼防止手段とを備えた燃焼用空気制御装置である。
【0016】
請求項6の本発明は、燃焼溶融炉出口の酸素濃度に基づいて燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気量を調整する調整手段を有し、不完全燃焼防止手段は負荷急増時に調整手段による通常の制御範囲を上回る量の燃焼用空気を供給するように構成されている燃焼用空気制御装置である。
【0017】
請求項7の本発明は、負荷検出手段が、熱分解ガス化炉内の圧力を検出する圧力センサからなる燃焼用空気制御装置である。
【0018】
請求項8の本発明は、負荷検出手段が、熱分解ガス化炉内の輝度を測定する光センサからなる燃焼用空気制御装置である。
【0019】
上記燃焼溶融炉としてはダストを含む熱分解ガスを旋回させて燃焼させる旋回流燃焼溶融炉を使用することが好ましい。
【0020】
請求項1及び5の本発明に従えば、熱分解ガス化炉の負荷変動を検出し、負荷の急増が検出されると、燃焼溶融炉に対し燃焼用空気の供給量が増加される。それにより、過剰な熱分解ガスが燃焼溶融炉出口に到達する前に、その熱分解ガス量に見合う量の空気を燃焼溶融炉に補給して不完全燃焼の発生を防止することができる。
【0021】
請求項2及び6の本発明に従えば、燃焼溶融炉出口の酸素濃度に基づいて燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気を調整しつつ、負荷が急増した場合には通常の制御範囲を上回る量の燃焼用空気を燃焼溶融炉に供給するため、不完全燃焼をより正確に防止することができる。
【0022】
請求項3及び7の本発明に従えば、熱分解ガス化炉内の圧力変化を検出することにより負荷の急増を検出することができる。具体的には、負荷が急増すると熱分解ガス化炉内で熱分解ガス化反応が過剰に行われ、密閉された熱分解ガス化炉内の圧力が通常時の圧力よりも上昇する。それにより、負荷の急増を検出することができる。
【0023】
請求項4及び8の本発明に従えば、熱分解ガス化炉内の輝度変化を検出することによって負荷の急増を迅速に検出することができる。具体的には、負荷が急増すると、熱分解ガス化炉内で黒煙が発生し炉内が暗くなる。従って、例えば光センサで炉内の輝度を測定すれば負荷の急増を検出することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0025】
図1は、本発明に係る燃焼用空気の制御方法が適用される廃棄物処理設備の全体構成を示したものである。なお、熱分解ガス化炉として流動床炉を用いた。
【0026】
同図において、廃棄物としてのごみは一旦、ごみピット1に貯留され、クレーン1aによってホッパ1bに投入される。ホッパ1bから排出されたごみは、破砕機1cに導入されて細かく破砕され、次いでごみ搬送コンベア1dを介して給塵機2に送られ、給塵機2はごみを流動床炉3に投入する。
【0027】
流動床炉3では、空気比0.2〜0.4の条件で部分燃焼が行われ、砂層温度を500〜600℃に維持した低温熱分解が行われる。そして投入されたごみのうち炉床下部より抜き出される不燃物以外はすべて流動床炉3に直結(下流側に)された燃焼溶融炉4に導かれる。
【0028】
一方、炉床下部から抜き出された不燃物は、スクリューコンベア5及び振動するい6及び図示しない磁選機を経て不燃物、非鉄金属、鉄分、流動砂にそれぞれ分離され、流動砂以外はリサイクル使用され、流動砂は流動床炉3の砂層に戻されて再利用される。
【0029】
流動床炉3で発生した灰分を含む熱分解ガスは燃焼溶融炉4に導かれ、トータル空気比1.3の条件下でさらに燃焼される。この燃焼溶融炉4では1200℃以上の高温燃焼が行われ、灰分を溶融してスラグとして分離するとともにダイオキシン等のガス中の有害物質が分解される。7はスラグ排出装置であり、8はスラグを冷却固化するためのスラグ水さい搬送装置である。
【0030】
この燃焼溶融炉4から排出される溶融炉排ガスは、廃熱ボイラ10で熱回収された後、さらにガス冷却室11で温度が下げられ、バグフィルタ12で除塵される。浄化された排ガスは次いで誘引ファン13を経て脱硝装置14を通り、煙突15から排出される。
【0031】
図2は、上記流動床炉3と燃焼溶融炉4を拡大して示したものである。
【0032】
同図において、流動床炉3の底部には多数の空気噴射口を備えた分散板3aが設けられ、その下方に風箱3bが形成されている。この風箱3b内に押込送風機3cによって流動化空気を導入すると、分散板3aの空気噴射口を通じて上向きに流動化空気が噴射され、分散板3aの上方に砂粒子からなる流動層が形成される。
【0033】
この流動層の上方にはごみ投入口3d及び始動用のメインバーナ(図示しない)が設けられ、その上方にフリーボード3eが形成されている。
【0034】
また、炉頂部には熱分解ガス排出口3fと圧力センサ3gとが設けられている。圧力センサ3gは、流動床炉3内の圧力を常時検出しており、その検出結果は炉圧信号S1として後述するコントローラ20に与えられる。上記圧力センサ3gは負荷検出手段として機能する。
【0035】
一方、燃焼溶融炉4においては、熱分解ガスが一次燃焼領域4aへ接線方向に流入し旋回しながら燃焼され、灰分が壁面に捕集され溶融スラグ化される。次いで絞り4bを通過した燃焼ガスはスラグ分離部底面4cに衝突し、微細な灰分を捕集し溶融スラグ化する。そしてこれらのスラグは抜出口4dから連続的に排出される。
【0036】
この燃焼溶融炉4の出口部4eには酸素濃度を測定する酸素濃度計40が設けられ、この酸素濃度計40から出力される酸素濃度信号S2はコントローラ20に与えられる。
【0037】
上記一次燃焼領域4aには送風機41から第一管路42を通じて一次空気が導入され、上記出口部4eには同じく送風機41から第二管路43を通じて二次空気が導入されるようになっている。本発明における燃焼用空気の制御とは、上記二次空気の供給を制御するものである。
【0038】
第二管路43には空気の流れ方向において流量計44及びコントローラ20によって制御されるダンパ45がそれぞれ介設されており、流量計44から出力される流量信号S3はコントローラ20に与えられる。
【0039】
コントローラ20は、第1制御部20aと第2制御部20bとを有し、第1制御部20aは、酸素濃度信号S2と流量信号S3とを受け、酸素濃度に応じてダンパ45の開度を調整し二次空気の供給量を調整している。具体的には燃焼溶融炉4の出口部4eにおける酸素濃度を常時5%に維持し、それにより、熱分解ガス化炉3が通常負荷である場合には完全燃焼が行われる。
【0040】
上記第1制御部20a及びその第1制御部20aによって制御されるダンパ45は、調整手段として機能する。
【0041】
第2制御部20bは、炉圧信号S1を受け、予め記憶されている設定炉圧と比較し、設定炉圧を越えたときにその超過量に対応してダンパ45を段階的に開くようになっている。ただし、第2制御部20bは、第1制御部20aに対して割り込み処理を行うものであり、第2制御部20bの処理が終了すると、中断させておいた第1制御部20aの処理を再開させるものとする。
【0042】
上記第2制御部20b及びその第2制御部20bによって制御されるダンパ45は不完全燃焼防止手段として機能する。
【0043】
次に上記コントローラ20の制御動作について説明する。
【0044】
流動床炉3に投入されるごみが塊状となって一時的に多量投入されると、投入された過剰のごみがガス化し、CO,H2,CH4等を含む熱分解ガスが発生する。このとき流動床炉3の炉圧が急激に高まり、圧力センサ3gから出力される炉圧信号S1が大きく振れる。
【0045】
この炉圧信号S1のピークは第2制御部20bによって設定炉圧と比較され、設定炉圧を越える場合にコントローラ20は、ダンパ45をその時点での開度(第1制御部20aによって制御されるダンパ開度)よりもさらに所定開度開け、燃焼溶融炉出口部4eの酸素濃度を一時的に例えば5%から8%に増加させる。
【0046】
ダンパ45を開けたことによって第2制御部20bの制御は終了し、第1制御部20aによる制御が再開される。
【0047】
このとき、酸素濃度計40から出力される酸素濃度が高く現れるため、第1制御部20aはダンパ45を閉じようとするが、この時点で流動床炉3から排出される熱分解ガスは既に燃焼溶融炉4に到達している。従って、通常よりも高い酸素濃度雰囲気下で高温燃焼が行われ、それにより、燃焼溶融炉4に導入された熱分解ガスは完全燃焼される。
【0048】
以降は、第1制御部20aが、出口部4eの酸素濃度を5%に維持するように制御する。
【0049】
図3は、燃焼用空気の制御を説明するタイミングチャートであり、同図(a)は比較のために示した従来制御であり、同図(b)は本実施形態による制御である。
【0050】
図3(a)において、従来制御では、ごみ投入量が急増した場合(図中B点)、酸素濃度計がt1秒遅れて反応し、酸素濃度が低下し始める(図中C点)。酸素濃度の低下に基づいて二次燃焼用空気が補給されるが、ダンパは動作遅れがあるため、図中D点から二次燃焼用空気の補給が始まる。
【0051】
このとき、燃焼溶融炉4の出口部にはごみ投入量の急増によって既に熱分解ガスが到達しており、二次燃焼用空気が補給される以前に酸素濃度が低下し始める(図中E点)。それにより、燃焼溶融炉内で実際には酸素不足が発生する。そして、二次燃焼用空気の供給によって炉内の酸素不足が解消されるまでの期間、高濃度のCOが発生することになる。
【0052】
これに対し、本実施形態による制御では、ごみ投入量が急増すると(図中F点)、流動床炉3に設けられている圧力センサ3gから出力される炉圧信号S1が大きく振れ(図中G点)、その炉圧信号S1の大きさに応じてダンパ45が通常開度よりもさらに開かれ、燃焼溶融炉4の出口部4eに対して二次燃焼用空気の補給を開始する(図中H点)。
【0053】
それにより、燃焼溶融炉出口部4eの酸素濃度が一時的に高くなる(図中I点)。図(b)からわかるように、ごみ投入量が急増したタイミングと二次燃焼用空気の補給タイミングとがほぼ一致する。
【0054】
従ってごみ投入量が急増して熱分解ガスが燃焼溶融炉4に到達した時点(t3秒後)では、既に燃焼溶融炉4に対する二次燃焼用空気の補給が完了しているため、不完全燃焼の発生を防止することができる。
【0055】
なお、上記実施形態では、燃焼溶融炉4内の酸素濃度に基づいて燃焼溶融炉4に供給する燃焼用空気量を調整する調整手段と、負荷急増を検出して燃焼用空気をさらに補給する不完全燃焼防止手段においてダンパ45及び二次空気供給用の第二管路43を共用したが、燃焼溶融炉4に対しは各手段毎に独立して二次空気を供給するように構成することもできる。
【0056】
また、本発明の負荷検出手段は、上記実施形態では圧力センサで構成したが、これに限らず、例えば図4に示すCCDイメージセンサ、或いはマイクロ波発振器及びマイクロ波受信器で構成することもできる。
【0057】
図4に示す構成は、流動床炉3の側壁に監視窓3hを設け、その監視窓3hを通して炉内の輝度を、光センサとしてのCCDイメージセンサ50で監視するように構成されている。この構成では、ごみ投入量が急増して黒煙が発生すると炉内が暗くなり、輝度の低下がCCDイメージセンサ50によって検出され、それにより、ごみ投入量の急増を検出することができる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項1及び5の本発明によれば、熱分解ガス化炉に供給される廃棄物の負荷変動を検出し、負荷の急増が検出されると、燃焼溶融炉に対し燃焼用空気の供給量が増加される。従って、過剰な熱分解ガスが燃焼溶融炉に到達する前に、その熱分解ガス量に見合う量の空気を燃焼溶融炉に補給して不完全燃焼の発生を防止することができる。
【0059】
請求項2及び6の本発明によれば、燃焼溶融炉出口の酸素濃度に基づいて燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気を調整しつつ、負荷が急増した場合には通常の制御範囲を上回る量の燃焼用空気を燃焼溶融炉に供給するため、不完全燃焼をより正確に防止することができる。
【0060】
請求項3及び7の本発明によれば、熱分解ガス化炉内の圧力変化を検出することにより負荷の急増を検出することができる。
【0061】
請求項4及び8の本発明によれば、熱分解ガス化炉内の輝度変化を検出することによって負荷の急増を迅速に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る排ガス処理方法が適用される廃棄物処理設備の構成を示す説明図である。
【図2】本発明に係る燃焼用空気制御装置の構成を示す説明図である。
【図3】図2に示すコントローラの制御動作を説明するタイミングチャートである。
【図4】負荷検出手段の他の実施形態を示す原理図である。
【符号の説明】
1 ごみピット
2 給塵機
3 流動床炉
3g 圧力センサ
4 燃焼溶融炉
20 コントローラ
20a 第1制御部
20b 第2制御部
40 酸素濃度計
41 送風機
42 第一管路
43 第二管路
44 流量計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pyrolysis gasification melting system, and more particularly to a method and apparatus for controlling combustion air supplied to a combustion melting furnace.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, most of the waste such as municipal waste has been incinerated, but due to the lack of final disposal sites and the dioxin problem, the volume of waste can be reduced and replaced with incineration. There is a need for a more advanced waste disposal method that does not generate waste.
[0003]
As a corresponding technology, a pyrolysis gasification melting process that simultaneously incinerates waste and melts ash has been developed and is now operating as an actual machine. This pyrolysis gasification melting process is attracting attention because it can effectively use the energy held by waste by reducing the amount of exhaust gas while reducing harmful substances in the exhaust gas.
[0004]
In the pyrolysis gasification melting process, combustible materials are introduced into a fluidized bed furnace, for example, as a pyrolysis gasification furnace, via a dust feeder, and low temperature pyrolysis is performed in the sand layer where the sand layer temperature is maintained at 500 to 600 ° C. The valuable metal such as aluminum contained in the waste is extracted from the lower part of the sand layer and collected.
[0005]
The combustible gas, char, and ash generated in the fluidized bed furnace are then introduced into the combustion melting furnace, where the ash is melted and separated as slag by high-temperature combustion at 1200 ° C or higher, and harmful substances in the gas such as dioxin are decomposed. To do. The exhaust gas discharged from the combustion melting furnace is recovered by a heat exchanger and a waste heat boiler, cooled in an exhaust gas cooling process, finally removed by a bag filter and cleaned, and then diffused into the atmosphere.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to completely burn the pyrolysis gas in the combustion melting furnace, it is necessary to maintain the oxygen concentration at the outlet of the combustion melting furnace at least about 5% (corresponding to an air ratio of about 1.3). In addition, in order to stabilize combustion in the combustion melting furnace, the waste pits are used to agitate the waste to a uniform quality, and the dust feeder is throwing the waste into the fluidized bed furnace at a constant volume. .
[0007]
However, garbage is composed of miscellaneous components having different densities, specifically, papers, plastics, incombustibles and other components, and it is extremely difficult to uniformly mix them. In addition, a wire or the like contained in the garbage may move the garbage in a lump shape. Therefore, it is practically impossible to make the waste quality and the input amount to the fluidized bed furnace constant.
[0008]
In such a situation, when the load suddenly increases (due to waste debris dropping) in the fluidized bed furnace, a large amount of pyrolysis gas generated by pyrolyzing the waste is sent to the combustion melting furnace. Insufficient oxygen to burn cracked gas. As a result, incomplete combustion occurs in the combustion melting furnace, and harmful carbon monoxide is generated.
[0009]
Conventionally, in order to compensate for the lack of oxygen in the combustion melting furnace, combustion control is performed in which the oxygen concentration is measured at the outlet of the combustion melting furnace and combustion air is replenished when oxygen shortage is detected. However, there is a time lag between the detection of a change in the oxygen concentration after the debris is dropped, and there is a delay in the operation of the damper for replenishing the combustion air that is opened after the decrease in the oxygen concentration is detected. Combustion control is not performed in real time, and a rapid increase in combustion load cannot be handled quickly. Therefore, the incomplete combustion in the combustion melting furnace could not be fundamentally eliminated.
[0010]
The present invention has been made in view of the problems in the conventional control method of combustion air as described above, and ensures complete combustion in the combustion melting furnace even when the load of the pyrolysis gasification furnace increases rapidly. The present invention provides a control method and apparatus for combustion air in a pyrolysis gasification and melting system.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention of claim 1 is a combustion melting furnace in which the waste that has been input is pyrolyzed in a pyrolysis gasification furnace, and the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis gasification furnace is combined with combustion air supplied separately. In the control method of combustion air in the pyrolysis gasification and melting system burned at, the load fluctuation of the waste supplied to the pyrolysis gasification furnace is detected, and when the load increases rapidly, the supply amount of combustion air is reduced. This is a method for controlling combustion air that is increased by a predetermined amount to prevent incomplete combustion in the combustion melting furnace.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, while adjusting the amount of combustion air supplied to the combustion melting furnace based on the oxygen concentration at the outlet of the combustion melting furnace, the amount of combustion air exceeding the normal control range is supplied when the load suddenly increases. This is a method for controlling combustion air.
[0013]
The present invention of
[0014]
The present invention of claim 4 is a method for controlling combustion air, in which a sudden increase in load is detected by a change in luminance in the pyrolysis gasification furnace.
[0015]
In the present invention of
[0016]
The present invention of claim 6 has an adjusting means for adjusting the amount of combustion air supplied to the combustion melting furnace based on the oxygen concentration at the outlet of the combustion melting furnace, and the incomplete combustion preventing means is usually used by the adjusting means when the load suddenly increases. It is a combustion air control apparatus comprised so that the quantity of combustion air exceeding the control range may be supplied.
[0017]
The present invention according to claim 7 is the combustion air control device in which the load detecting means comprises a pressure sensor for detecting the pressure in the pyrolysis gasification furnace.
[0018]
The present invention of claim 8 is the combustion air control device in which the load detecting means is an optical sensor for measuring the luminance in the pyrolysis gasification furnace.
[0019]
As the combustion melting furnace, it is preferable to use a swirl flow combustion melting furnace in which a pyrolysis gas containing dust is swirled to burn.
[0020]
According to the first and fifth aspects of the present invention, when the load fluctuation of the pyrolysis gasifier is detected and a sudden increase in load is detected, the supply amount of combustion air to the combustion melting furnace is increased. As a result, before the excessive pyrolysis gas reaches the combustion melting furnace outlet, an amount of air corresponding to the pyrolysis gas amount can be supplied to the combustion melting furnace to prevent the occurrence of incomplete combustion.
[0021]
According to the present invention of claims 2 and 6, while adjusting the combustion air supplied to the combustion melting furnace based on the oxygen concentration at the outlet of the combustion melting furnace, the amount exceeding the normal control range when the load increases rapidly Since the combustion air is supplied to the combustion melting furnace, incomplete combustion can be prevented more accurately.
[0022]
According to the present invention of
[0023]
According to the present invention of claims 4 and 8, a rapid increase in load can be detected quickly by detecting a change in luminance in the pyrolysis gasification furnace. Specifically, when the load increases rapidly, black smoke is generated in the pyrolysis gasification furnace and the inside of the furnace becomes dark. Therefore, for example, if the brightness in the furnace is measured with an optical sensor, a sudden increase in load can be detected.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
[0025]
FIG. 1 shows an overall configuration of a waste treatment facility to which a combustion air control method according to the present invention is applied. A fluidized bed furnace was used as the pyrolysis gasification furnace.
[0026]
In the figure, waste as waste is temporarily stored in a waste pit 1 and is put into a
[0027]
In the
[0028]
On the other hand, the non-combustible material extracted from the bottom of the hearth is separated into non-combustible material, non-ferrous metal, iron, and fluidized sand through the
[0029]
The pyrolysis gas containing ash generated in the
[0030]
The melting furnace exhaust gas discharged from the combustion melting furnace 4 is heat-recovered by the waste heat boiler 10, then the temperature is further lowered in the gas cooling chamber 11, and dust is removed by the bag filter 12. The purified exhaust gas then passes through the induction fan 13, passes through the
[0031]
FIG. 2 is an enlarged view of the
[0032]
In the figure, a dispersion plate 3 a having a large number of air injection ports is provided at the bottom of the
[0033]
Above this fluidized bed is provided a
[0034]
Further, a pyrolysis
[0035]
On the other hand, in the combustion melting furnace 4, the pyrolysis gas flows tangentially into the primary combustion region 4a and burns while swirling, and ash is collected on the wall surface to be melted into slag. Next, the combustion gas that has passed through the
[0036]
An
[0037]
Primary air is introduced from the
[0038]
The second pipe 43 is provided with a
[0039]
The
[0040]
The said
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Next, the control operation of the
[0044]
When the waste introduced into the
[0045]
The peak of the furnace pressure signal S 1 is compared with the set furnace pressure by the
[0046]
When the
[0047]
At this time, since the oxygen concentration output from the
[0048]
Thereafter, the
[0049]
FIG. 3 is a timing chart for explaining the control of the combustion air. FIG. 3A shows the conventional control shown for comparison, and FIG. 3B shows the control according to the present embodiment.
[0050]
In FIG. 3A, in the conventional control, when the amount of waste input increases rapidly (point B in the figure), the oxygen concentration meter reacts with a delay of t 1 seconds and the oxygen concentration starts to decrease (point C in the figure). Although the secondary combustion air is replenished based on the decrease in the oxygen concentration, the operation of the damper is delayed, so replenishment of the secondary combustion air starts from point D in the figure.
[0051]
At this time, the pyrolysis gas has already reached the outlet of the combustion melting furnace 4 due to the sudden increase in the amount of dust input, and the oxygen concentration begins to decrease before the secondary combustion air is replenished (point E in the figure). ). As a result, oxygen shortage actually occurs in the combustion melting furnace. A high concentration of CO is generated during the period until the shortage of oxygen in the furnace is resolved by supplying the secondary combustion air.
[0052]
In contrast, in the control according to the present embodiment, the waste input amount is rapidly increased (in the drawing point F), outputted from the
[0053]
This temporarily increases the oxygen concentration at the combustion
[0054]
Therefore, when the amount of waste input increases rapidly and the pyrolysis gas reaches the combustion melting furnace 4 (after t 3 seconds), the secondary combustion air supply to the combustion melting furnace 4 has already been completed. Generation of combustion can be prevented.
[0055]
In the above-described embodiment, the adjustment means for adjusting the amount of combustion air supplied to the combustion melting furnace 4 based on the oxygen concentration in the combustion melting furnace 4 and the non-replenishment of detecting the sudden increase in load and further supplying combustion air. Although the
[0056]
Further, the load detecting means of the present invention is configured by the pressure sensor in the above embodiment, but is not limited thereto, and may be configured by, for example, a CCD image sensor shown in FIG. 4 or a microwave oscillator and a microwave receiver. .
[0057]
The configuration shown in FIG. 4 is configured such that a
[0058]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention of
[0059]
According to the present invention of claims 2 and 6, while adjusting the combustion air supplied to the combustion melting furnace based on the oxygen concentration at the outlet of the combustion melting furnace, the amount exceeding the normal control range when the load increases rapidly Since the combustion air is supplied to the combustion melting furnace, incomplete combustion can be prevented more accurately.
[0060]
According to the present invention of
[0061]
According to the present invention of claims 4 and 8, a rapid increase in load can be detected quickly by detecting a change in luminance in the pyrolysis gasification furnace.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a waste treatment facility to which an exhaust gas treatment method according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a combustion air control device according to the present invention.
FIG. 3 is a timing chart for explaining a control operation of the controller shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a principle diagram showing another embodiment of the load detection means.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Garbage pit 2
Claims (8)
前記熱分解ガス化炉に供給される廃棄物の負荷変動を検出し、その負荷が急増する場合に前記燃焼用空気の供給量を所定量増加させ、前記燃焼溶融炉内での不完全燃焼を防止することを特徴とする燃焼用空気の制御方法。Pyrolysis gasification and melting is performed by pyrolyzing the input waste in a pyrolysis gasification furnace and burning the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis gasification furnace together with combustion air supplied separately in the combustion melting furnace. In a method for controlling combustion air in a system,
Detecting the load fluctuation of the waste supplied to the pyrolysis gasification furnace, and when the load increases rapidly, increase the supply amount of the combustion air by a predetermined amount to prevent incomplete combustion in the combustion melting furnace. A method for controlling combustion air, characterized by:
前記熱分解ガス化炉に供給される廃棄物の負荷変動を検出する負荷検出手段と、その負荷検出手段によって負荷急増が検出された際に前記燃焼溶融炉に供給する燃焼用空気の供給量を所定量増加させ、前記燃焼溶融炉内での不完全燃焼を防止する不完全燃焼防止手段とを備えたことを特徴とする燃焼用空気制御装置。A pyrolysis gasification and melting system that pyrolyzes the input waste in a pyrolysis gasification furnace and supplies the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis gasification furnace together with combustion air to the combustion melting furnace for combustion. In the control device for combustion air in
A load detection means for detecting a load fluctuation of waste supplied to the pyrolysis gasification furnace, and a supply amount of combustion air to be supplied to the combustion melting furnace when a sudden increase in load is detected by the load detection means. A combustion air control apparatus comprising: an incomplete combustion preventing means for increasing a predetermined amount to prevent incomplete combustion in the combustion melting furnace.
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