JP2014167353A - ストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法およびストーカ炉 - Google Patents
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Abstract
CO濃度を増加させることなく、炉出口のNOx濃度の大幅な低減を可能とするストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法およびストーカ炉を提供する。
【解決手段】 前側の天井壁から後方に向けて前側からの再循環排ガスを、後壁または後側天井壁から前方に向けて後側からの再循環排ガスをそれぞれ供給する。燃焼室内温度分布を計測して、予め設定されている基準範囲に対して火格子上の燃焼位置が前後方向のどの位置にあるかを求める。燃焼位置が基準範囲に比べて前寄りにある場合、後寄りにある場合および基準範囲内にある場合に場合分けし、各場合に応じて前側からの再循環排ガスと後側からの再循環排ガスとの配分比を変更する。
【選択図】 図4
Description
ΔHn:一次燃焼室出口における未燃焼可燃分の低位発熱量[kJ/kg]、Fn:一次燃焼室出口の通過ガスの質量流量[kg/h]、HI:流入可燃分の低位発熱量[kJ/kg]、FI:流入可燃分の質量流量[kg/h]。
(2) 一次燃焼室
(3) 二次燃焼室
(4a)(4b)(4c)(4d) 火格子
(6) 投入ホッパ
(10) 再循環排ガス供給装置
(11) 前壁
(12) 前側の天井壁
(13) 後壁
(14) 後側の天井壁
(15) 赤外線カメラ(温度分布計測装置)
(16) 放射温度計
(20) 制御装置
(21) 燃焼位置演算部
(22) 燃焼状態演算部
(23) 給じん量制御部
(24) 火格子速度制御部
(26) 再循環排ガス制御部
Claims (14)
- 一次空気が供給される下部の一次燃焼室と、二次空気が供給される上部の二次燃焼室と、一次燃焼室の底部に設置された複数の火格子とを備えており、一次燃焼室は、投入ホッパが設けられている前壁、前側の天井壁、後壁および後側の天井壁を有し、一次燃焼室内に再循環排ガスを供給するストーカ炉において、再循環排ガスの供給を制御する方法であって、
前側の天井壁から後方に向けて前側からの再循環排ガスを、後壁または後側天井壁から前方に向けて後側からの再循環排ガスをそれぞれ供給するとともに、一次燃焼室内温度分布を計測して、火格子上の燃焼開始位置および燃え切り位置の少なくとも一方について、予め設定されている基準範囲に対して前後方向のどの位置にあるかを求め、燃焼開始位置および燃え切り位置の少なくとも一方が基準範囲に比べて前寄りにある場合、後寄りにある場合および基準範囲内にある場合の少なくとも3つに場合分けし、各場合に応じて前側からの再循環排ガスと後側からの再循環排ガスとの配分比を変更することを特徴とするストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。 - 燃焼開始位置が基準範囲よりも前寄りにある場合は、前側からの再循環排ガス量を下げるとともに、後側からの再循環排ガス量を上げ、燃焼開始位置が基準範囲よりも後寄りにある場合は、前側からの再循環排ガス量を上げるとともに、後側からの再循環排ガス量を下げるように制御することを特徴とする請求項1のストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。
- 燃焼開始位置が基準範囲に比べて前寄りにある場合には、燃え切り位置が基準範囲に比べて前寄りにある場合と後寄りにある場合とにさらに場合分けし、各場合に応じて前側からの再循環排ガスと後側からの再循環排ガスとの配分比を変更することを特徴とする請求項1または2のストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。
- 一次燃焼室内温度分布を赤外線カメラによって計測することを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載のストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。
- 二次燃焼室内に設けた放射温度計を用いて燃焼室内温度を計測することで、燃焼状態を計測し、燃焼状態が予め設定されている基準状態よりも激しい場合は、前側からの再循環排ガス量および後側からの再循環排ガス量をともに上げ、燃焼状態が基準状態よりも穏やかな場合は、前側からの再循環排ガス量および後側からの再循環排ガス量をともに下げることを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載のストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。
- 火格子上の燃焼開始位置および燃え切り位置の少なくとも一方を移動させるために、給じん量および火格子速度の少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載のストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。
- 燃焼開始位置および燃え切り位置のいずれもが基準範囲よりも前側にある場合、少なくとも一方が基準範囲よりも後側にくるように、給じん量の減少および乾燥段の火格子速度の上昇の少なくとも一方を実行することを特徴とする請求項6のストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。
- 一次空気が供給される下部の一次燃焼室と、二次空気が供給される上部の二次燃焼室と、一次燃焼室の底部に設置された複数の火格子とを備えており、一次燃焼室は、投入ホッパが設けられている前壁、前側の天井壁、後壁および後側の天井壁を有し、一次燃焼室内に再循環排ガスを供給するストーカ炉において、
前側の天井壁から後方に向けて前側からの再循環排ガスを、後壁または後側天井壁から前方に向けて後側からの再循環排ガスをそれぞれ供給する再循環排ガス供給装置と、一次燃焼室内温度分布を計測する温度分布計測装置と、CO濃度およびNOx濃度を低減するように燃焼を制御する制御装置とを備えており、
制御装置は、温度分布計測装置の出力データから一次燃焼室内の温度分布を求めて燃焼開始位置および燃え切り位置の少なくとも一方を演算する燃焼位置演算部と、再循環排ガスの供給量を制御する再循環排ガス制御部とを備えており、
再循環排ガス制御部は、火格子上の燃焼開始位置および燃え切り位置の少なくとも一方について、予め設定されている基準範囲に対して前後方向のどの位置にあるかを求め、燃焼開始位置および燃え切り位置の少なくとも一方が基準範囲に比べて前寄りにある場合、後寄りにある場合および基準範囲内にある場合の少なくとも3つに場合分けし、各場合に応じて前側からの再循環排ガスと後側からの再循環排ガスとの配分比を変更することを特徴とするストーカ炉。 - 再循環排ガス制御部は、燃焼開始位置が基準範囲よりも前寄りにある場合は、前側からの再循環排ガス量を下げるとともに、後側からの再循環排ガス量を上げ、燃焼開始位置が基準範囲よりも後寄りにある場合は、前側からの再循環排ガス量を上げるとともに、後側からの再循環排ガス量を下げるように制御することを特徴とする請求項8のストーカ炉。
- 再循環排ガス制御部は、燃焼開始位置が基準範囲に比べて前寄りにある場合には、燃え切り位置が基準範囲に比べて前寄りにある場合と後寄りにある場合とにさらに場合分けし、各場合に応じて前側からの再循環排ガスと後側からの再循環排ガスとの配分比を変更することを特徴とする請求項8または9のストーカ炉の再循環排ガス供給制御方法。
- 温度分布計測装置は赤外線カメラであることを特徴とする請求項8から10までのいずれかに記載のストーカ炉。
- 二次燃焼室内に設けられて燃焼室内温度を計測する放射温度計をさらに備えており、制御装置は、放射温度計の出力データから燃焼状態を演算する燃焼状態演算部をさらに備えており、
再循環排ガス制御部は、燃焼状態が予め設定されている基準状態よりも激しい場合は、前側からの再循環排ガス量および後側からの再循環排ガス量をともに上げ、燃焼状態が基準状態よりも穏やかな場合は、前側からの再循環排ガス量および後側からの再循環排ガス量をともに下げることを特徴とする請求項8から11までのいずれかに記載のストーカ炉。 - 制御装置は、乾燥段火格子への給じん量を制御する給じん量制御部と、各火格子の移動速度を制御する火格子速度制御部とをさらに備えており、火格子上の燃焼開始位置および燃え切り位置の少なくとも一方を移動させるために、給じん量および火格子速度の少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項8から12までのいずれかに記載のストーカ炉。
- 制御装置は、燃焼開始位置および燃え切り位置のいずれもが基準範囲よりも前側にある場合、少なくとも一方が基準範囲よりも後側にくるように、給じん量制御部による給じん量の減少および火格子速度制御部による乾燥段の火格子速度の上昇の少なくとも一方を実行することを特徴とする請求項13のストーカ炉。
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