JP5084581B2 - 二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法 - Google Patents
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Description
[実施の形態1]
本発明に係るストーカ式ごみ焼却炉の二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法の実施の形態1を図1〜図3に基づいて説明する。
図1に示すように、この二次燃焼室21は、たとえばごみ焼却炉において、一次燃焼室15の上部に設けられるものである。このごみ焼却炉の定格処理量は、たとえば495t/dayであって、炉本体11の前部には、被焼却物であるごみ(被焼却物)を所定量ずつ一次燃焼室15に供給するごみ供給口12が設けられており、一次燃焼室15では、底部に設置されたストーカ13上で、ごみ供給口12から供給されたごみが前部から後部に送られつつ乾燥、燃焼され、炉本体11の後部に設けられた灰排出口14から、燃焼後の焼却灰や焼却残滓が排出される。この一次燃焼室15には、ストーカ13の下部に設けられた複数の風箱(図示せず)から一次燃焼空気が吹き込まれてごみが燃焼される。
また、図1(d)に示すように、仕切り壁21Rの上流部(二次燃焼室21の入口)に所定量膨出されて前壁21Fまでの距離を短縮するノーズ部Nを設け、ノーズ部Nの頂部近傍に仕切り壁上下段ノズル23R,22Rを設けることにより、未燃物質の燃焼をさらに促進することができる。これは、二次燃焼室21では、仕切り壁上下段ノズル23R,22Rから前壁21Fまでの距離が短いほうが二次空気の貫通、分断効果および混合攪拌効果が高いからである。
上記構成の二次燃焼室21における二次空気の吹き込み方法を図3を参照して説明する。
点b〜aに示すA工程は、ごみが低質で供給熱量が低い低熱量域で実施するもので、供給熱量の減少に対応して、下段ノズル22F,22Rからの二次空気の流速を高流速域から低流速域までの(3)に対して、上段ノズル23F,23Rから供給する二次空気の流速を低流速域から最低流速域までの(1)の割合(3:1)で減速して二次空気供給量を減少させる。
(シミュレーションによるCOの低減効果)
上記構成と図7に示す比較例について、ごみ質の3つの条件(高質:H、基準質:M、低質:Lで示す、2桁の数値は一次空気比×10)と、一次空気比0.8〜1.1の範囲の運転において、シミュレーションによりCOの低減効果を比較したものを表1に示す。
上記実施の形態1によれば、供給熱量に対応して二次燃焼室21に吹き込む二次空気の流速を操作し二次空気供給量を増減する時に、下段ノズル22F,22Rと上段ノズル23F,23Rの2系統で、A工程およびB工程を行うことにより、二次空気供給量を容易に制御することができるとともに、二次空気供給量が少ない低熱量域および中熱量域であっても、燃焼ガスに含まれる未燃物質を効果的に燃焼してCOを低減することができる。
本発明に係るストーカ式ごみ焼却炉における二次燃焼室の吹き込み方法の実施の形態2を図4〜図6に基づいて説明する。なお、実施の形態1と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。
また仕切り壁41Rの上流部(二次燃焼室41の入口)に所定量膨出されて前壁41Fまでの距離を短縮するノーズ部を設け、このノーズ部の頂部近傍に上下段ノズル43R,42Rを設けてもよい。
上記構成の二次燃焼室41における二次空気の吹き込み方法を図6を参照して説明する。
点f〜eに示すD工程は、ごみが低質で供給熱量が低い低熱量域で実施するもので、供給熱量の減少に対応して、下段ノズル42F,42Rから吹き込む二次空気の流速を高流速域内で所定の割合で減速させるとともに、上段ノズル43Rから吹き込む二次空気の流速を低流速域から最低速域まで所定の割合で減速して二次空気供給量を減少させる。
(シミュレーションによるCOの低減効果)
上記構成と図8に示す比較例について、ごみ質の3つの条件(高質:H、基準質:M、低質:Lで示す、2桁の数値は一次空気比×10)と、一次空気比0.8〜1.1の範囲の運転において、シミュレーションによりCOの低減効果を比較したものを表2に示す。
上記実施の形態2によれば、供給熱量に対応して二次燃焼室41に吹き込む二次空気の流速を操作し二次空気供給量を増減する時に、下段ノズル42F,42Rと上段ノズル43Rとの2系統で、D工程およびE工程を行うことにより、二次空気供給量を容易に制御することができるとともに、二次空気供給量が少ない低熱量域および中熱量域であっても、燃焼ガスに含まれる未燃物質を効果的に燃焼してCOを低減することができる。
12 ごみ供給口
13 ストーカ
14 灰排出口
15 一次燃焼室
21 二次燃焼室
21F,41F 前壁
21R,41R 仕切り壁
21S,41S 側壁
22F,42F 前壁下段ノズル
22R,42R 仕切り壁下段ノズル
23F 前壁上段ノズル
23R,43R 仕切り壁上段ノズル
31,51 エアブロアユニット
34D,54D 下段ノズル流速制御弁
34U,54U 上段ノズル流速制御弁
36,56 燃焼制御装置
Claims (8)
- 一次燃焼室から流入される燃焼ガス流の下流側に設置された二次燃焼室で、互いに対向する前壁と仕切り壁とに、二次空気を吹き込む複数の上段噴出口および複数の下段噴出口を上下流方向に2段に配置した焼却炉における二次空気の吹き込み方法であって、
被焼却物の発熱量と投入量により求められる供給熱量の増減に対応して、同一平面内に配置された前壁の上段噴出口と仕切り壁の上段噴出口から吹き込む二次空気の流速と、同一平面内に配置された前壁の下段噴出口と仕切り壁の下段噴出口から吹き込む二次空気の流速との2系統を操作して、二次空気供給量を制御し、
低熱量域で、下段噴出口から吹き込む二次空気の流速を低流速域と高流速域の間で所定の割合で変化させるとともに、上段噴出口から吹き込む二次空気の流速を最低流速域と前記低流速域の間で所定の割合で変化させて二次空気供給量を増減するA工程と、
中熱量域で、下段噴出口から吹き込む二次空気の流速を前記高流速域で略一定に保持するとともに、上段噴出口から吹き込む二次空気の流速を、前記低流速域と前記高流速域の間で所定の割合で変化させて二次空気供給量を増減し、さらに当該中熱量域の高域限で上段噴出口の流速と下段噴出口の流速を同一にするB工程とを具備し、
前記最低流速域を10m/秒未満の流速とし、
前記低流速域を10m/秒以上、25m/秒未満の流速とし、
前記高流速域を30m/秒以上、55m/秒未満の流速とした
ことを特徴とする二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。 - 高熱量域で、両壁の上段噴出口および下段噴出口から同一の流速で吹き込まれる二次空気の流速を、高流速域から最高流速域の間で同一の割合で増加させて二次空気供給量を増加するC工程を行い、
前記最高流速域を55m/秒以上の流速とした
ことを特徴とする請求項1記載の二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。 - 前壁および仕切り壁では平面視でそれぞれ同一位置に配置され、かつ前壁と仕切り壁で互いに対抗する位置からずれて配置された上段噴出口および下段噴出口を使用した
ことを特徴とする請求項1または2記載の二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。 - 一次燃焼室から流入される燃焼ガス流の下流側に設置された二次燃焼室で、互いに対向する前壁と仕切り壁に、二次空気を吹き込む複数の下段噴出口を前壁と仕切り壁とに設置するとともに、下段噴出口より下流側で二次空気を吹き込む複数の上段噴出口を前壁および仕切り壁の一方に設置した焼却炉における二次空気吹き込み方法であって、
被焼却物の発熱量と投入量から求められる供給熱量に対応して、同一平面上に配置された前壁と仕切り壁の下段噴出口から吹き込まれる二次空気の流速と、上段噴出口から吹き込まれる二次空気の流速の2系統で操作して、二次空気供給量を制御し、
低熱量域で、下段噴出口から吹き込む二次空気の流速を高流速域内で所定の割合で変化させるとともに、上段噴出口から吹き込む二次空気の流速を最低流速域と低流速域との間で所定の割合で変化させて二次空気供給量を増減するD工程と、
中熱量域で、下段噴出口から吹き込む二次空気の流速を前記高流速域内に略一定に保持するとともに、上段噴出口から吹き込む二次空気の流速を、前記低流速域と前記高流速域の間で所定の割合で変化させて二次空気供給量を増減し、さらに当該中熱量域の高域限で上段噴出口の流速と下段噴出口の流速を同一にするE工程とを具備し、
前記最低流速域を10m/秒未満の流速とし、
前記低流速域を10m/秒以上、25m/秒未満の流速とし、
前記高流速域を30m/秒以上、55m/秒未満の流速とした
ことを特徴とする二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。 - 高熱量域で、上段噴出口および下段噴出口から同一の流速で吹き込まれる二次空気の流速を、高流速域から最高流速域まで同一割合で増加させて二次空気供給量を増加するF工程を行い、
前記最高流速域を55m/秒以上の流速とした
ことを特徴とする請求項4記載の二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。 - 前壁と仕切り壁とに互いに対抗する位置から位置ずれしてそれぞれ配置された複数の下段噴出口を使用し、
平面視で下段噴出口に対応して左右両端側に配置された上段噴出口を使用した
ことを特徴とする請求項4または5記載の二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。 - 下段噴出口および上段噴出口から二次空気を水平方向から下向き30°の範囲で選択して吹き込む
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。 - 同一口径の下段噴出口と上段噴出口とを使用し、
軸心間の上下段距離が口径の2倍以上で10倍以下に配置された下段噴出口と上段噴出口とを使用する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の二次燃焼室における二次空気の吹き込み方法。
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