JPS6036826A

JPS6036826A - 蒸気吹込みによる焼却炉のＮＯｘ低減方法

Info

Publication number: JPS6036826A
Application number: JP16374483A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kaketa; 健二掛田; Norimasa Shimomura; 下村　憲正; Masafumi Aikawa; 相川　雅文
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1983-09-05
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1985-02-26

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】本発明は蒸気吹込みによる焼却炉のＮＯｘ低減方法に関
する。

焼却炉において、発生するＮＯｘを低減させるためには
、火床りの燃料直り都の０２濃度を低下させること、及
び二次空気供給によるＮＯｘ発生を抑１１ｉ１Ｊするた
めに、火格子−［からの燃焼用−次空気量、二次空気は
を低減させる方法〃・用いられるη・、この場合、炉内
温度−ヒ昇に伴ない、炉壁へのタリン力付右、銅犬物の
損傷等による焼却炉の寿命低［、火格子温度り昇に伴な
う火格子の焼損増大等の量線か生じる。

上記問題を解消するためには、炉内温度の低減を図るこ
とか必要であり、その方法とじて、炉内水噴靭法及び排
カス再循環法か考えられる。

しかし、前者については下記のような欠点かある。

（１）焼却炉内で１１１霧氷か蒸発し、蒸発潜熱を吸収
することにより炉内温度を低下させるか、この気化水蒸
気は、廃熱ボイラかある場合、そのガス顕然の一部は回
収口Ｊ′能であるか、気化潜熱の回収は非常に困難であ
る。このため、焼却炉に廃熱ボイラ等か付帯している場
合、炉内水噴射を実施することにより、回収熱（１か減
少する。

（２）焼却炉内で水１１員霧を実施する場合、Ｉ質霧氷
刀・炉壁、炉床等に直接に接触し、炉壁、炉床等の寿命
か低下する可能性かある。

（３）　燃焼ノｊスか噴霧水によって急激に冷却される
ため、燃焼か完結しないせ捷のＣＯや低級炭化水素か七
の筐ま排出される＋’ｌｆ　ＪＩ３性力・ある。

（４）　炉床上の１然ｒｌ・の燃焼か炉内水）１ハ霧に
より急？敷に冷却されて、炉内に冷空間部かできるため
、燃焼が不安定となる。

また、後者については下記のような欠点かある。

（１）　炉内温度を低減化させるためには、−次空気量
の１０〜４０％に相当する燃焼排ガスを循環させる必要
かあり、このための装置建設費及び循環用送風機のラン
ニンジコストか高くつく。

（２）排カスを二次空気として用いる場合、この排ガス
は０２を６〜１０％含んでいるため、この排２ｊスを吹
き込むことによるＮＯｘ発生の可能性かある。

（３）火格子下に供給する一次空気と共に循環排ガスを
供給できれば、ごみ居直上部の０２ａ度が低下できるの
で、ＮＯｘの低減化か可能であるか、排カス中には５Ｏ
ＸＸＨＣ１等の腐食性カスか含まれるため、火格子、火
格子下ホッパ等の腐食のり能性かある。

（４）排カス再循環の場合、炉内水噴霧の場合と比較し
て、水性カス化反応によるＣ０１Ｈ２他による自己脱硝
作用か無いために、焼却炉出口の０２濃度か同じであっ
ても、炉内水噴霧の場合と比較して、ＮＯｘ　濃度（０
２１２％換算）か１０〜２０ＰＨｎ高くなる。

そこで、本発明は上記欠点を解消し得る蒸気吹込みによ
る焼却炉のＮＯｘ低減方法を提供することを目的とする
。

即ち、本発明は焼却炉の燃焼排ｊ５ス出口の０２濃度か
所定範囲内となるように、燃焼用二次空気中に水蒸気を
吹込むことを特徴とする蒸気吹込みによる焼却炉のＮＯ
ｘ低減方法で、かかる方法によると、焼却炉の燃焼室排
カス出口の０２濃度か所定範囲内となるように、二次空
気中に水蒸気を吹込んでＮＯｘ発生の低減化を図るよう
にしているので、従来の直接燃焼室内に水を噴霧する方
法に比べて、炉壁、炉床等のいたみか少なく、また燃焼
ガスは急激に冷却されないので、不完全燃焼を防止でき
ると共に燃焼も安定させることかでき、また従来の排カ
スを循環させる方法に比べて、その循環設備を必要とし
ないと共に、排カス中に含まれる種々のカスによるＮＯ
ｘの発生、火格子等の腐食の問題も無くすことができる
。

以下、本発明の一実施例２を第１図及び第２図に基づき
説り］する。（すはごみ焼却炉（２）の燃焼室で、その
Ｆ都には乾燥火格子（３）、燃焼火格子（４）及び後燃
焼火格子（５）か順次設けられている。（６）　（７）
　（８）ｉ−ｊ：上記各火格子（３）　（４）　（５）
の下方に接続された燃焼用−次空気供給管子、それぞれ
その途中には第１タンパ−（９）か介在されている。そ
して、上記各第１タシパー（９）の開度は、燃焼室（１
）のごみ直上部即ち燃焼火格子（４）の直北部の０２濃
度を検出する第１検出器ａりを介して制御される。α◇
は一次空気供給管（６）　（７）（８）の第１タンパ−
（９）より上流側位置に接続された第１水蒸気供給管で
、その途中には第１流量制御弁（６）か介在されている
。この第１流量制御弁（６）ｔま第１タンパ−（９）よ
り下流側の一次至気の水分値を検出する第１水分検出器
Ｏ→を介してその制御か行なわれる。ＵΦは燃焼室（１
）の上部複数箇所に接続された燃焼用二次空気供給管で
、それぞれの枝管途中には第２ダンパー０つか介在され
ている。そして、この第２タンパ−０５の開度は、燃焼
排ガス出口の０２（１７４度を検出する第２濃度検出器
ｑＱを介して制御される。Ｑ力は二次金気供給管Ｑ勺途
中に接続された第２水蒸気供給管で、その途中に＆ｉ第
２流諭制御弁ｑ枠か介在されている。そして、Ｌ配量２
流１．１制御弁ｕ８）は、燃焼至（１）内に供給される
二次駕気の水分値を検出する第２水分検出器Ｑすを介し
てその制御が成される。（４）Ｑｌは一次及び二次空気
を供給する送風機である。ところで、各燃焼用空気Ｇて
吹込まれる水蒸気は、この焼却ｊｅｔ　（Ｉｉｉｉにｆ
＋’（：却炉（２）と−諸に設備された熱回収用のｔｐ
イラーから田てターじンを回転させた後の低圧蒸気か利
用される。なお、第２図にト記設備全体のフ０−チセー
トを示す。

次に、作用について説ｌ：！ｌＪする。

−まず、乾燥火格子（３）に供給する一次至気量を、ご
みの乾・厘に必要な最小を代とし、乾燥火格子（３）に
おけるごみの着火及び燃焼を１ＩＩＩＪ御する。次Ｑこ
、ノ照焼火格子（４）においては、ごみ層ｍ　ｌ＝都の
０２濃度（乾ベース）が０５〜８％の範囲内となるよう
に、水蒸気混合後の二次を気量を第１タンパー（９敗介
してＮｉ制御する。

即ち、この−次空気は通常の空気（Ｕ２ｉＬ％）１２１
働ではなく、水蒸気？混入することにより、０２濃度か
１０〜２１％の範囲内の一定の値Ｘ（至）に調節できる
ように、水蒸気混合後の一次空気中の水分濃度Ｙ（→か
上記（１）式で示きれる濃度となるように、第１水蒸気
供給管ａυ途の第１流焔、　ｊｔＩＩ＋御弁９埠合弁９
埠全自動調１セして、この水蒸気の混合により０２濃度（湿ベース）
か空気中の０２６度（２１％）以下に牌整された一次空
気をごみ居直上部の０２（Ｄ度（乾ベース）か０５〜８
％内の一定濃度Ｚθになるように、その−次至気ｉｉｉ
を第ｌタンバー（９）によって調整する。

この結果、−次空気中の総酸素量は一諸であっても、湿
ベースの酸素分圧か低いため、燃焼か抑制されＮＯｘの
発生量も減少′／−ると同時に、水蒸気と火災中炭素分
との水性ｊ５ス化反応による自己脱硝効果により、さら
にＮＯｘか代減される。そして、更に燃焼室（１）北部
に、−次空気で燃焼しきれなかった未燃ハスを燃焼させ
るだめに二次空気供給管−から二次空気か供給されるの
であるか、その二次空気量は、燃焼室（１）出口の俳月
ス中の０２濃度（乾ベース）を検出してこの値が４〜ｌ
Ｏ％内の一定値となるように、第２タンパ−ｕ〜により
制御される。

即ち、−次空気の場合と同様に、二次空気に水蒸気を混
入し、０２濃度を１０〜２１％の範囲内の一定の値Ｂ％
に調節できるよう、蒸気混合後の二次空気中の水分濃度
Ｃ％を下記（２）式で示される濃度となるように、第２
水蒸気供給管０７）途中の第２流量制御弁燵りを自動調
節する。

Ｃ＝−Ｂ−１００　・・・・・・（２）１この結果、−次空気中の総酸素量は一諸であっても、眼
ベースの酸素分圧が低いため、二次空気による未燃カス
の燃焼か抑制され、ＮＯｘの発生Ｉｉｔも減少すると同
時に、水蒸気と火災中炭素分との水性カス化反応による
自己脱硝りυ果により、さらにＮＯｘか低減される。

なお、−上記二次空気の供給のみでは炉出ロτ１，Ａ度
か規定温度（例えば９５０℃）以下にできない場合、こ
の炉出ロ温度蚕一定に保つように、ＮＯｘの発生を起こ
さない位＋？ｆｆｉより、上記の水蒸気混合後の空気、
水蒸気、又は空気を冷却用として供給する。

以Ｆの方法によると、焼却炉の燃料排フｊス出口部の０
２１１Ａ％度か所定範囲内となるように、二次空気中に
水蒸気を吹込んでＮＯｘ発生の低減化を図るようにして
いるので、従来の直接燃焼室内に水を噴霧する方法に比
べて、炉壁、炉床傳のいたみか少なく、捷た燃ａＰ刀ス
は急激に７秒却されないので、不完全燃焼を防市できる
と共に燃焼も安定させることかでき、また従来の排列ス
を循即させる方法に比べて、その４１ケ環設備を必要と
しないと共に、ｒＪｔ；　ｊ５ス中に含まれる種々のガ
スによるＮＯｘの発生、火格子等の羽食の問題も無くす
ことかできる。更に、二次空気中に吹込まれる水蒸気と
して、焼却炉（ＸＪボイラーで発生させられた烏圧水蒸
気でターじシを回転させてエネル４ヱー回収か済んだ低
圧蒸気か使用されるため、ごみの持つ熱エネルギ−を有
効に回，収できる。

【図面の簡単な説明】

図面は木発り］の一実施例を示すもので、第１図は概略
全体構成図、第２図はフ０ーチセート図である。（１）・・燃焼室、（２）・・・焼却炉、（４）・・・
燃焼火格子、（６）（７）　（８）・・・−次空気供給
管、（９）・・・第１タンパ−１（＋ｔ）・・・第１濃
度検出器、Ｕυ・・・第１水蒸気供給管、Ｕつ・・・第
１流量制御弁、Ｏｅ・・第１水分検出器、（１４）・・
・二次空気供給管、１．１９・・身’Ｎ　２タンパ−１
（ｌＱ・・第２濃度検出器、αη・・・第２水蒸気供給
管、（閾・・弓（５２流１１１制御弁、Ｏす・・・第２
水分検出器代理人　森　本　義　弘

Claims

【特許請求の範囲】

ｌ　燃焼炉の燃焼排フｊス出口の０２濃度か所定範囲内
となるように、燃焼用二次空気中に水蒸気を吹込むこと
を特徴とする蒸気吹込みによる焼却炉のＮＯｘ低減方法
。