JPH07332642A - ゴミ焼却炉 - Google Patents

ゴミ焼却炉

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JPH07332642A
JPH07332642A JP6122193A JP12219394A JPH07332642A JP H07332642 A JPH07332642 A JP H07332642A JP 6122193 A JP6122193 A JP 6122193A JP 12219394 A JP12219394 A JP 12219394A JP H07332642 A JPH07332642 A JP H07332642A
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JP
Japan
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temperature
combustion
oxygen gas
zone
air
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Application number
JP6122193A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Takahata
義明 高畠
Fuminori Imamura
文典 今村
Makoto Osaki
誠 大崎
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼ガスの完全燃焼化が促進できるゴミ焼却
炉を提供する。 【構成】 炉出口部2の温度を検出する温度検出機構1
5を設けるとともに、前記炉出口部2を通過した排ガス
中に含まれる酸素ガス濃度を検出する酸素ガス濃度検出
機構19を設けて、前記温度検出機構15による検出温
度が目標温度となり、且つ、前記酸素ガス濃度検出機構
19による検出酸素ガス濃度が目標酸素ガス濃度となる
ように、前記二次燃焼用空気供給機構13による空気供
給量を調節する送風量制御手段18を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投入されたゴミを搬送
しながら乾燥処理する乾燥帯と、乾燥されたゴミを搬送
しながら燃焼処理する燃焼帯とを備えたストーカ式の焼
却処理帯と、炉出口部に前記焼却処理帯で発生した燃焼
ガスを完全燃焼させる二次燃焼用空気供給機構を設けて
あるゴミ焼却炉に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の焼却炉は、図7に示すように、
投入されたゴミを搬送しながら乾燥処理する乾燥帯A
と、乾燥されたゴミを搬送しながら燃焼処理する燃焼帯
Bとを備えたストーカ式の焼却処理帯と、炉出口部2に
前記焼却処理帯で発生した燃焼ガスを完全燃焼させる二
次燃焼用空気供給機構13と、炉出口温度、即ち、前記
炉出口部2における燃焼ガスの温度を検出する温度検出
機構15を設けて、検出温度が一酸化炭素の燃焼に必要
とされる温度(一般には約800℃以上といわれてい
る)を確保できるように、二次燃焼用空気供給機構13
からの空気供給量を調節する制御手段Dを設けていた。
即ち、制御手段Dは、炉出口温度が目標温度よりも低下
すると、冷却効果によりさらなる低温化を回避すべく二
次燃焼用空気量を制限するように構成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の二次燃焼用空気の供給量制御では、二次燃焼用空気の
供給量が不足すると不完全燃焼が生じ、二次燃焼用空気
の供給量が過多になると冷却効果により燃焼ガス温度が
低下して、やはり不完全燃焼を生じることになるので、
ダイオキシンの発生量と相関がある一酸化炭素の発生量
の低減には限界があった。本発明の目的は、上述の問題
点を解決して、完全燃焼をより促進できるゴミ焼却炉を
提供する点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明によるゴミ焼却炉の特徴構成は、炉出口部の温度
を検出する温度検出機構を設けるとともに、前記炉出口
部を通過した排ガス中に含まれる酸素ガス濃度を検出す
る酸素ガス濃度検出機構を設けて、前記温度検出機構に
よる検出温度が目標温度となり、且つ、前記酸素ガス濃
度検出機構による検出酸素ガス濃度が目標酸素ガス濃度
となるように、前記二次燃焼用空気供給機構による空気
供給量を調節する送風量制御手段を設けてある点にあ
る。
【0005】
【作用】送風量制御手段は、二次燃焼用空気供給機構に
よる空気供給量を調節するに際して、先ず、炉出口部の
温度を検出する温度検出機構により検出された温度が、
一酸化炭素の燃焼に必要な所定の目標温度に維持される
ように送風量を調節して、二次燃焼空気の過剰供給によ
る冷却効果を防止して完全燃焼を促進するのであるが、
炉出口部の温度が目標値に維持されていても酸素ガス濃
度が低ければ完全燃焼を達成できないために、その調節
状態に対して、さらに、酸素ガス濃度検出機構により検
出された排ガス中に含まれる酸素ガス濃度を、炉出口部
での燃焼に必要な酸素濃度の評価値として採用し、一酸
化炭素の燃焼に十分に適した所定の目標酸素ガス濃度に
維持されるように送風量を調節して、燃焼状態を良好に
調節するのである。
【0006】
【発明の効果】本発明によれば、炉出口部で確保すべき
燃焼温度及び酸素ガス濃度に基づいて二次燃焼用空気の
供給量を調節できるので、燃焼ガスの完全燃焼化が促進
できるゴミ焼却炉を提供することができるようになっ
た。
【0007】
【実施例】以下に実施例を説明する。ゴミ焼却炉は、図
1に示すように、被焼却物であるゴミを焼却する燃焼室
1と、発生した排ガスの熱を利用して発電する発電装置
8と、排ガスを浄化する排ガス処理装置9等で構成して
ある。
【0008】燃焼室1には、ゴミが集積されたホッパ3
の下端部に設けたプッシャ3bにより投入されたゴミを
乾燥させ着火点近傍まで加熱する乾燥帯Aと、乾燥され
たゴミを燃焼させる燃焼帯Bと、燃焼帯Bで燃焼したゴ
ミをほぼ完全に灰化する後燃焼帯Cとからなる焼却処理
帯5を上方から下方に階段状に配置して構成してある。
【0009】各焼却処理帯5は、固定の火格子と可動の
火格子とを搬送方向に沿って交互に配置して、油圧シリ
ンダ(図示せず)により可動の火格子を斜め上下方向に
往復摺動させてゴミを搬送処理するものである。後燃焼
帯Cで灰化したゴミは灰押し出し装置11に落下し、灰
出しコンベア12により灰ピット4に搬送集積される。
【0010】乾燥帯A、燃焼帯B、及び、後燃焼帯Cの
下部には、それぞれ風箱6a,6b,6cを設けて、送
風機6eにより供給路6dを介して燃焼用の空気を供給
する一次燃焼用空気供給機構6を設けてあり、供給路6
dの一部に空気予熱器6fを設けて乾燥帯Aには加熱さ
れた空気を乾燥の空気として供給するように構成してあ
る。ここに、空気予熱器6fは、後述の廃熱ボイラ7で
発生し発電装置8から回収した蒸気を利用して熱交換す
るものであり、後述の温度制御手段16により供給蒸気
量を調節することにより燃焼用空気を常温から約160
℃までの間で可変に調節できるように構成してある。
【0011】炉出口部2の上流側には、焼却処理帯5で
発生した燃焼ガスを完全燃焼させるべく、ブロアファン
とダンパと空気ノズルとでなる二次燃焼用空気供給機構
13を設けてあり、炉出口部2で燃焼した後の排ガス
は、廃熱ボイラ7によって発電装置8のエネルギーとし
て利用すべく熱エネルギーが蒸気の形で取り出され、電
気集塵機や洗煙装置等の排ガス処理装置9を介して煙突
10から排気される。
【0012】乾燥帯Aの上壁面に乾燥帯Aの上方空間の
温度を検出する熱電対利用の温度検出機構14、炉出口
部2の側壁面に炉出口部2を通過するガスの温度を検出
する熱電対利用の温度検出機構15をそれぞれ設けると
ともに、排ガス処理装置9の出口に酸素ガス濃度検出機
構19を設けて、乾燥帯Aに配置された温度検出機構1
4による検出温度を目標温度に調節し、さらに、炉出口
部2に配置された温度検出機構15による検出温度を目
標温度に調節するとともに酸素ガス濃度検出機構19に
よる検出酸素ガス濃度を目標値に調節するコンピュータ
利用の制御手段Dを備えてある。
【0013】制御手段Dは、乾燥帯Aに設置された温度
検出機構14による検出温度が目標温度となるように、
一次燃焼用空気供給機構6による乾燥帯Aへの供給空気
温度を調節する温度制御手段16と、同じく温度検出機
構14による検出温度が目標温度となるように、乾燥帯
Aと燃焼帯Bによるゴミの搬送速度比を調節する速度制
御手段17と、炉出口部2に設置された温度検出機構1
5による検出温度が目標温度となり、酸素ガス濃度検出
機構19による検出酸素ガス濃度が目標値となるよう
に、二次燃焼用空気供給機構13による炉出口部2への
供給空気量を調節する送風量制御手段18とで構成して
ある。
【0014】図2に示すように、乾燥帯Aの上方空間に
おける温度と、炉出口部2の下流側に配置された集塵機
等の排ガス処理装置9の出口における一酸化炭素濃度と
の間には非常に強い相関関係があり、温度制御手段16
は、乾燥帯Aの上方空間の温度、つまり温度検出機構1
4による検出温度が、排ガス処理装置9の出口における
一酸化炭素濃度を十分低減させうる目標温度を確保でき
るように、その目標温度を下回ると、一次燃焼用空気供
給機構6における空気予熱器6fでの熱交換量を増して
乾燥帯Aへの供給空気温度を上昇させることにより、乾
燥帯Aにおけるゴミの乾燥を促進して燃焼状態を良好に
調節するのである。ここに、供給空気量を増加させると
NOxの発生量が増加するので、供給空気量はほぼ一定
に維持される。
【0015】さらに、速度制御手段17は、乾燥帯Aの
上方空間の温度が目標温度を下回ると、乾燥帯Bのゴミ
質が悪いと判断して燃焼帯Bに対する乾燥帯Aのゴミの
搬送速度比を小さくして、水分を多く含んだ質の悪いゴ
ミを乾燥帯で十分に乾燥させるとともに、燃焼帯Bでの
燃焼状態の悪化を回避するのである。
【0016】つまり、乾燥帯Aの上方空間の温度は、燃
焼帯Bにおけるガス燃焼の輻射熱に依存するので、ゴミ
の燃え始めの位置が上流側に来ればそれだけ乾燥帯Aの
上方空間の温度は上昇し、反対にゴミの燃え始めの位置
が下流側に来ればそれだけ乾燥帯Aの上方空間の温度は
低下する。そこで、一次燃焼用の空気温度を上昇させる
ことにより乾燥速度を早め、或いは、燃焼帯Bに対する
乾燥帯Aの搬送速度比率を落として乾燥時間を稼ぐこと
によりゴミの燃え始めの位置を上流側に調節するのであ
る。
【0017】送風量制御手段18は、予め定められた炉
内への供給空気量(例えば、一次燃焼用空気:二次燃焼
用空気=25000Nm3:5000Nm3)に対して、
酸素ガス濃度検出機構19による検出酸素ガス濃度に基
づいて二次燃焼用空気の供給量を調節する第一送風量制
御手段18aと、炉出口部2に設置された温度検出機構
15による検出温度に基づいて、第一送風量制御手段1
8aにより調節された二次燃焼用空気の供給量を、さら
に調節する第二送風量制御手段18bとからなる。
【0018】第一送風量制御手段18aは、図6(イ)
に示すように、酸素ガス濃度検出機構19による検出酸
素ガス濃度が、目標値である約8.5%に対して±1%
以内であればそのままの値を維持し、1%から2%の範
囲で高ければ供給空気量を線型的に50%まで減少さ
せ、それ以上高ければ50%の減少状態を維持する一
方、1%から2%の範囲で低ければ供給空気量を線型的
に150%まで増加させ、それ以上低ければ150%の
増加状態を維持する。つまり、酸素ガス濃度が約8.5
%前後から上方に逸脱すれば、供給空気が燃焼に生かさ
れずに却って冷却されると判断して制限し、逆に酸素ガ
ス濃度が約8.5%前後から下方に逸脱すれば、供給空
気が不足すると判断して増加させることにより、一酸化
炭素の燃焼状態を良好に調節する。
【0019】第二送風量制御手段18bは、図6(ロ)
に示すように、炉出口部2に設置された温度検出機構1
5による検出温度が、目標値である約900℃に対して
1000℃までの範囲では温度が上昇するにつれて供給
空気量を線型的に200%まで増加させ、それ以上高け
れば200%の増加状態を維持する一方、800℃まで
の範囲で低ければ供給空気量を線型的に50%まで減少
させ、それ以上低ければ50%の減少状態を維持する。
つまり、図3に示すように、炉出口部2に設置された温
度検出機構15による検出温度、つまり、炉出口温度が
約900℃であれば、炉出口部2の下流側に配置された
集塵機等の排ガス処理装置9の出口における一酸化炭素
濃度を低く抑えることができる点から、目標温度を90
0℃に設定するものであり、炉出口温度が900℃より
も高温になれば空気供給量を増すことによる冷却効果を
利用して、炉出口部2の下流側が異常な高温になること
を防止し、逆に900℃よりも低温になれば空気供給量
を減らして冷却効果による温度低下を防止して燃焼ガス
の完全燃焼化を促進する。
【0020】水分を多く含んだ質の悪いゴミを焼却処理
する場合に、図5に示すように、乾燥帯Aの上方空間の
温度が約800℃を下回ると一酸化炭素濃度が50pp
m以上発生する傾向があるが、上述の制御により乾燥帯
Aの上方空間の温度を約800℃以上に調節すると一酸
化炭素濃度を30ppm以下に抑制することができるの
である。さらに、炉出口部2での二次燃焼用空気供給量
を調節することにより一酸化炭素濃度を20ppm以下
に抑制することができるのである。
【0021】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
は、温度制御手段16による一次燃焼用の空気温度の調
節範囲を常温から160℃としたが、これに限定するも
のではなく、炉の規模や焼却処理帯の材質等に応じて適
宜設定できる。
【0022】先の実施例では、乾燥帯Aの上方空間の目
標温度を800℃以上として、その上限温度については
特に限定していないが、余り高温になると電気集塵機等
の排ガス処理装置の耐熱限界を超えることになるので、
ある程度の値に制限する必要がある。そこで、例えば約
850℃を上限として、その値を超える場合には、温度
制御手段16により乾燥帯Aに供給する乾燥用空気温度
を低下させ、或いは、速度制御手段17により乾燥帯A
と燃焼帯Bによるゴミの搬送速度比を調節することによ
り、ゴミの燃え始め位置を下流側に移動させるか燃焼状
態を制限するように調節する必要がある。
【0023】先の実施例では、乾燥帯Aの上方空間の目
標温度を800℃以上としたが、この温度に限定するも
のではなく、炉の規模等に応じて得られる乾燥帯Aの上
方空間における温度と一酸化炭素濃度との間の相関関係
に基づいて、効果的に一酸化炭素濃度を低減できる温度
であればその値は問わない。
【0024】先の実施例では、温度制御手段16、及
び、速度制御手段17の双方により乾燥帯Aの上方空間
の温度を調節するものを説明したが、乾燥帯Aの上方空
間の温度を調節するためには、それらのいずれか一方の
みであっても構わない。
【0025】先の実施例では、乾燥帯Aの上壁面に、乾
燥帯Aの上方空間の温度を検出する熱電対利用の温度検
出機構14を設けた例を説明したが、この取り付け位置
は、乾燥帯Aの上方空間で炉出口部2の上流側であれば
いずれであってもよいし、その数を限定するものではな
く複数取り付けるものであってもよい。
【0026】先の実施例では、乾燥帯Aの上空の温度を
調節し、且つ、二次燃焼用空気量を調節する制御手段D
について説明したが、そのいずれか一方のみを制御する
ものであってもよい。
【0027】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ゴミ焼却炉の全体構成図
【図2】実験結果の説明図
【図3】実験結果の説明図
【図4】実験結果の説明図
【図5】実験結果の説明図
【図6】制御特性説明図
【図7】従来例を示す焼却炉の概略構成図
【符号の説明】
2 炉出口部 13 二次燃焼用空気供給機構 15 温度検出手段 18 送風量制御手段 19 酸素ガス濃度検出機構 A 乾燥帯 B 燃焼帯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F23L 9/00 ZAB

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投入されたゴミを搬送しながら乾燥処理
    する乾燥帯(A)と、乾燥されたゴミを搬送しながら燃
    焼処理する燃焼帯(B)とを備えたストーカ式の焼却処
    理帯と、炉出口部(2)に前記焼却処理帯で発生した燃
    焼ガスを完全燃焼させる二次燃焼用空気供給機構(1
    3)を設けてあるゴミ焼却炉であって、 前記炉出口部(2)の温度を検出する温度検出機構(1
    5)を設けるとともに、前記炉出口部(2)を通過した
    排ガス中に含まれる酸素ガス濃度を検出する酸素ガス濃
    度検出機構(19)を設けて、前記温度検出機構(1
    5)による検出温度が目標温度となり、且つ、前記酸素
    ガス濃度検出機構(19)による検出酸素ガス濃度が目
    標酸素ガス濃度となるように、前記二次燃焼用空気供給
    機構(13)による空気供給量を調節する送風量制御手
    段(18)を設けてあるゴミ焼却炉。
JP6122193A 1994-06-03 1994-06-03 ゴミ焼却炉 Pending JPH07332642A (ja)

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