JPH02101313A - ボイラ付き流動床炉の空気量制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はボイラ付き流動床炉の空気量制御方法に関する
しのである。

［従来の技術］ ボイラ付き流動床炉は、第８図に示すように、流動床炉
１とその頂部に付設されたボイラ２とから基本的になっ
ており、付属設備として給塵機３、一次空気の送風機４
、二次空気の送風機５、ガス式一次空気予熱器６、ガス
式二次空気予熱器７および蒸気式二次空気予熱器８を有
している。都市ゴミ、汚泥ゲーキ等の被焼却物は、ゴミ
クレーン９によってゴミ投入ホッパ、ゴミ破砕機、ゴミ
搬送コンベヤを経て給塵機３の貯槽に投入され、次いで
給！８１３によって流動床炉１内に供給される。

そして、被焼却物は炉１内で散気管１０から吹き込まれ
た一次空気により流動媒体と共に流動層１１を形成して
一次燃焼し、次いで上方で空気吹き込み管１２から吹き
込まれた二次空気により二次燃焼して、焼却が完了する
。

流動床炉１で発生した燃焼排ガスは、炉１の頂部のボイ
ラ２でボイラ水を加熱して高温蒸気を発生したのち、煙
道１３内に導かれ、煙道１３内の空気予熱器６．７でそ
れぞれ一次空気、二次空気を予熱する。一次空気は送風
機４によって送り出され、上記空気予熱器６を通って散
気管１０に送り込まれる。二次空気は送風機５によって
送り出され、空気予熱器８でボイラ２からの蒸気によっ
て予熱されたのち、上記空気予熱器７を通って空気吹き
込み管１２に送り込まれる。

なお、第８図において、１４はゴミクレーン９による給
塵機３への被焼却物の投入量（ゴミクレーン計重値）を
測定する重量計、１５は給塵機３のスクリュー回転数を
測定する回転計、１６はボイラ２で発生した蒸気量を測
定する蒸気量測定器、１７．１８はそれぞれ一次空気量
、二次空気量を測定する空気量測定器である。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、流動床炉１へ供給される被焼却物のゴミ質お
よび給塵量は絶えず変動し、これに対して適切な空気量
で炉１へ一次空気、二次空気を供給しないと、被焼却物
の燃焼は良好に行われなくなる１例えば被焼却物のゴミ
質が低下した状態のときには総空気量を減少して、一次
空気、二次空気を供給しないと、空気過剰燃焼となり、
ボイラ効率が低下すると共にＮＯｘの発生が増加する傾
向にある。逆に被焼却物のゴミ質が向上した状態のとき
には総空気量を増加させて、一次空気、二次空気を供給
しないと、空気不足燃焼となり、ＣＯの発生に伴う排ガ
スの発煙が生じ易い。

しかしながら、従来は、給！１機３への被焼却物の投入
量および給！［１３のスクリュー回転数から求められる
被焼却物の流動床炉１への給重量と、ボイラ２での発生
蒸気量と、炉１内の燃焼状況とに基づいて、作業員が勘
に頼りながら一次空気、二次空気の送風機４．５の人口
ダンパ１９．２０の開度制御器２１．２２を手動で操作
して、一次空気量、二次空気量を調節する制御しか行っ
ていなかった。このために、流動床炉１へ供給された被
焼却物のゴミ質、給塵量の変動に対して、炉１へ適切な
空気量で一次空気、二次空気を供給することが難しく、
被焼却物の燃焼の不安定を招き易かった。

本発明の目的は上述の現状に鑑み、流動床炉へ供給され
た被焼却物にゴミ質の変動があっても、また蒸発量安定
制御運転から来る給塵量に変動があっても、炉へ適切な
空気量で一次空気、二次空気を供給することができるボ
イラ付き流動床炉の空気量制御方法を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の空気量制御方法は、ボイラ付き流動床炉の現在
の入熱量および出熱量の関係から現在焼却している被焼
却物の発熱量を、またゴミクレーン投入量と給塵機回転
数から現在の給塵量を求め、次いで上記発熱量と給塵量
から最適な燃焼用空気の総空気量およびその一次空気の
空気比を求め、次いで上記総空気量および一次空気の空
気比から一次空気量および二次空気量を求めて、これら
一次空気量および二次空気量を制御することを特徴とす
る。

［作用］ ボイラ付き流動床炉において現在焼却している被焼却物
の発熱量は、被焼却物のゴミ質に対応している。また現
在の給塵量は、ゴミクレーン投入量と給塵機回転数に対
応している。そこで、炉の現在の入熱量および出熱量の
関係から、現在燃焼している被焼却物の発熱量を求め、
また給塵機回転数とゴミクレーン投入量から現在の給塵
量を求める。そして、発熱量と給重量から最適な燃焼用
空気の総空気量および一次空気の空気比を求め、更に一
次空気量および二次空気量を求めて、一次空気量、二次
空気量を制御すれば、現在燃焼している被焼却物のゴミ
質、給塵量に応じた最適な空気量で、一次空気および二
次空気を供給することができる。

［実施例］ 以下本発明の実施例について詳述する。

第１図は本発明の空気量制御方法の実施例を示す説明図
である。第１図に示されるように、本発明においては、
ボイラ２を付設した流動床炉１において現在燃焼してい
る被焼却物の発熱量を求めるために、先ずその被焼却物
の炉１内への給塵量を、重量計１４で測定したゴミクレ
ーン９による給Ｉ１機３への被焼却物の投入量（ゴミク
レーン計重鎖）と、回転計１５で測定した給塵機３のス
クリュー回転数とから求める。なお、第１図において第
８図と同一符号は同一の部材を示す、第１図において、
２３は蒸気式二次空気予熱器（ＳＡＨ）８の出口空気温
度を測定する温度計、２４はＧＡＨ（ガス式空気予熱器
６．７）の出口温度を測定する温度計である。

現在燃焼している被焼却物の流動床炉１への給塵量は、
第２図に示すように求める。即ち、回転計１５で測定し
た給ｍ機３のスクリュー回転数の移動平均をとって、短
時間の間のスクリューの平均回転数ｎ（回／分）を求め
、次いでその移動平均を更にとって長時間の間のスクリ
ューの平均回転数行（回／分）を求める。一方、重量計
１４で測定した給１１ｆｉ３への被焼却物の投入量の過
去複数回分の算術平均をとって、被焼却物の平均投入１
百（ｋｇ／分）を求める６次いで、被焼却物の平均投入
１百と長時間の間のスクリューの平均回転数行とから、
スクリュー１回転当り炉１へ供給される被焼却物の給塵
量ＷＲ（ｋｓｒ／回）を、ＷＲ＝百／五として求める。

そして、スクリュー１回転当りの被焼却物の給塵量ＷＲ
と短時間の間のスクリューの平均回転数ｎとから、現在
焼却している被焼却物の炉１への給塵量ＷＲ＋（５７７
日）を、 Ｗ＊＋＝ｎＸＷ＊　ｘ６０ｘ２４／１０’として求める
。

以上のようにして現在焼却している被焼却物の流動床炉
１への給塵量ＷＲＩが求められたならば、その被焼却物
の発熱量Ｈｕ以下を求める。

先ず、現在焼却している被焼却物の発熱量Ｈｕ（ｋ　Ｃ
ａｒ／に＋ｒ　）　　（低位発熱量）は、炉の現在の入
熱量および出熱量との関係から、下記（１）式に基づい
て求められる。

ＷＲＩＸＩＯ’ 但し、 Ｋ　：ボイラ２の発生蒸気とボイラ給水のエンタルピー
の差（ｋ　Ｃ＆ｌ／ｋｇ　）　　（定数で与える）、 鱈　：発生蒸気量の平均値（トン／時間）、η。：ボイ
ラ基準効率（％）、 Ｅ　：ボイラ効率補正係数、 Ｗ□：現在の給塵量（５７７日） Ｗ、２二二次空気量（ｋｇ／時間）、 Ｔ　：蒸気式二次空気予熱器の出口空気温度（”Ｃ）、 Ｃ２，二二次空気の平均比熱（ｋ　Ｃａｔ／ｋｔ　・”
Ｃ）（定数で与える）。

上記ボイラ基準効率η。は、被焼却物の発熱量Ｈｕとの
間に第３図に示すような一定の関係があるのでその関係
から求める。またボイラ効率補正係数Ｅは、下記に）式
により求める。

Ｅ＝−β／１００−　（Ｔ、　−Ｔｗｏ）　十１　−・
−（２１但し、 β　：基準ゴミ買時のＧＡＨ（ガス式空気予熱器）出口
排ガス温度変化によるボイラ基準効率η。変化を示す勾
配（％／゛Ｃ）、Ｔ、：ＧＡＨ出ロ出方排ガス温度Ｃ）
、Ｔ、。二基準排ガス温度（℃）。

基準排ガス温度Ｔ、。とボイラ効率ηとの間には第４図
に示すような関係があり、上記の勾配βはβ＝Δη。／
ΔＴ１で求められるが、ここではβを定数で与える。

このようにして求められた発熱量Ｈｕは、現在焼却して
いる被焼却物のゴミ質に対応している。

次に、発熱量Ｈｕと給塵量ＷＲ＋から必要な燃焼用空気
の総空気量（基準空気量）Ｗｌ、およびその一次空気の
空気比ε、を求める。

先ず、発熱量Ｈｕと燃焼用空気の総空気量εとの間に第
５図に示すような一定の関係をプログラムしておき、そ
の関係から総空気量εを求める。

同様に発熱量Ｈｕと理論空気量り、との間には第６図に
示すような一定の関係があるので、その関係から理論空
気量Ｌ　＠　　（ｋｇ　／　ｋｇ　）を求める９次いで
求められた総空気量εと理論空気量り、とを使って、下
記（３）式により空燃比Ｌ（ｋｇ／ｋｇ）を求め、そし
て求められた空燃比りを使って、下記（４式により総空
気量Ｗ、、（ｋｇ／時間）を求める。

Ｌ　　＝　ｃｘ　ｌ、ＩＩ−・−（３＋Ｗ　−Ａ　＝Ｌ
　Ｘ　Ｗ　ＲＩ　／　２４　Ｘ　１０　’　　　　　・
・・・・・（４）Ｉ！Ｌ３ｉ！！燃焼のための一次空気
比ε１を、第７図に示すように発熱量Ｈｕと一定の関係
でプログラムしておく６そこで求められた発熱量Ｈｕを
使って、この関係から一次空気の空気比ε、を求める。

以上のようにして現在焼却している被焼却物の発熱量Ｈ
ｕから必要な総空気量Ｗ１．およびその一次空気の空気
比ε五が求められたならば、下記［Ｆ］〕式により一次
空気量Ｗａｇ（ｋｇ／時間）を求め、これを使って下記
６）式により二次空気量Ｗ。（ｋ＋ｒ／時間）を求める
。

Ｗ、１＝ε１／εＸＷａ６　　　　　　　　　・・・・
・・（５）Ｗ　ａ２”Ｗａｓ　　Ｗａ＋　　　　　　　
　　　　・・・・・・［Ｆ］）このようにして求められ
た一次空気１ｗ　ｍｌ、二次空気量ＷＪ２は、現在焼却
している被焼却物のゴミ質および給塵量に応じたＩ＆適
な空気量となる。

そこで求められた一次空気比ε１、二次空気量Ｗ、２に
基づき制御信号を出力して、一次空気の送風Ｒ４の入口
ダンパ１９、二次空気の送風機５の人口ダンパ２０の開
度を調節し、空気量測定器１７．１８で測定される一次
空気量、二次空気量が求められた一次空気量Ｗ＆＋、二
次空気量ＶＬａ２に一致するように、一次空気量、二次
空気量を制御すればよい。

これによれば、現在焼却している被焼却物のゴミ質、給
塵量に応じた適切な空気量で、また一次空気と二次空気
を最適な割合で流動床炉１に供給することができる。こ
れにより、被焼却物の燃焼が安定し、被焼却物を良好に
流動層１１中で一次燃焼させ、その上方で二次燃焼する
ことができ、空気過剰燃焼によるボイラ効率の低下やＮ
Ｏｘの発生、空気不足燃焼によるＣＯ発生に伴う発煙が
防止される。また、炉１の運転が容易且つ省エネルギー
化され、ボイラ２の発生蒸気型も安定することができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、流動床炉へ供給さ
れた被焼却物のゴミ質および給塵量の変動があっても、
燃焼用空気の一次空気、二次空気をゴミ質、給塵量に応
じて常に最適な空気量で供給できる。従って、被焼却物
を安定燃焼することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気量制御方法の実施例を示す説明図
、第２図は第１図の方法での被焼却物の給塵量の求め方
の説明図、第３図は被焼却物の発熱量とボイラ基準効率
との間の関係を示すグラフ、第４図はＧＡＨ出ロ出方排
ガス温度イラ効率との間の関係を示すグラフ、第５図は
発熱量と空気比との間の関係を示すグラフ、第６図は発
熱量と理論空気量との間の関係を示すグラフ、第７図は
発熱量と一次空気比との間の関係を示すグラフ、第８図
はボイラ付き流動床炉を示す説明図である。 図中１は流動床炉、２はボイラ、４は一次空気の送風機
、５は二次空気の送ｍ機である。 第２図 第３図 第４図 ｆｉＭ４Ｈｕ　（ｋｃａｌ／ｋｇ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ボイラ付き流動床炉の現在の入熱量および出熱量の
   関係から現在焼却している被焼却物の発熱量を、またゴ
   ミクレーン投入量と給塵機回転数から現在の給塵量を求
   め、次いで上記発熱量と給塵量から最適な燃焼用空気の
   総空気量およびその一次空気の空気比を求め、次いで上
   記総空気量および一次空気の空気比から一次空気量およ
   び二次空気量を求めて、これら一次空気量および二次空
   気量を制御することを特徴とするボイラ付き流動床炉の
   空気量制御方法。