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JP2004163009A - Operating method of waste incineration system and waste incineration system - Google Patents

Operating method of waste incineration system and waste incineration system Download PDF

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JP2004163009A
JP2004163009A JP2002329780A JP2002329780A JP2004163009A JP 2004163009 A JP2004163009 A JP 2004163009A JP 2002329780 A JP2002329780 A JP 2002329780A JP 2002329780 A JP2002329780 A JP 2002329780A JP 2004163009 A JP2004163009 A JP 2004163009A
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exhaust gas
gas
waste
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temperature exhaust
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JP2002329780A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Suzuki
実 鈴木
Takashi Noto
隆 能登
Teruo Tatefuku
輝生 立福
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JFE Engineering Corp
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JFE Engineering Corp
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
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Abstract

【課題】焼却炉内での燃焼を安定化させることにより焼却炉から排出される排ガスの低NOx、低CO化を図り、さらに、灰処理炉内の高温排ガスの顕熱及び運動エネルギーを有効利用することにより省エネルギー化を図ることが可能な廃棄物焼却システムの操業方法及び廃棄物焼却炉を提供する。
【解決手段】廃棄物焼却炉70の燃焼室3内に、焼却灰の処理を行う灰処理炉8内から抜き出した高温排ガスを吹き込む。
また、廃棄物焼却炉70の二次燃焼領域17に、焼却灰の処理を行う灰処理炉8内から抜き出した高温排ガスの吹込みを行ってもよい。
【選択図】 図1
[PROBLEMS] To stabilize combustion in an incinerator to reduce NOx and CO in exhaust gas discharged from the incinerator, and to effectively use sensible heat and kinetic energy of high-temperature exhaust gas in an ash treatment furnace. The present invention provides an operation method of a waste incineration system and a waste incinerator that can save energy by performing the operation.
A high-temperature exhaust gas extracted from an ash treatment furnace for treating incineration ash is blown into a combustion chamber of a waste incinerator.
Further, high-temperature exhaust gas extracted from the ash treatment furnace 8 for treating incineration ash may be blown into the secondary combustion region 17 of the waste incinerator 70.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物、産業廃棄物、下水汚泥等の廃棄物を焼却する廃棄物焼却システムの操業方法、及びこのような操業方法を実施するのに好適な廃棄物焼却システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉として、火格子式又は流動床式廃棄物焼却炉が広く用いられている。その代表的なものの概略図を図5に示す。ホッパ31に投入された廃棄物32は、シュートを通して乾燥ストーカ33に送られ、下からの空気と炉内の輻射熱により乾燥されると共に、昇温されて着火する。
着火して燃焼を開始した廃棄物32は、燃焼ストーカ34に送られ、下から送られる燃焼空気により熱分解されてガス化され、一部は燃焼する。そして、更に後燃焼ストーカ35で、廃棄物中の未燃分が完全に燃焼する。そして、燃焼後に残った灰は、主灰シュート36より外部に取り出される。
【0003】
燃焼は燃焼室37内で行われ、二次燃焼室41で2次的な燃焼が行われて可燃性ガスが完全に燃焼する。二次燃焼室41からの排ガスは、廃熱ボイラ43に送られ、熱交換された後に減温塔、バグフィルタ等を経由して外部に放出される。
【0004】
このような火格子式又は流動床式廃棄物焼却炉において、廃棄物を焼却処理する場合、廃棄物が性状の異なる数多くの物質からなるため、炉内の燃焼状態を一定に維持することは困難であり、燃焼室37内の温度や燃焼ガスの濃度の分布が時間的、空間的に不均一となることは避けられない。
【0005】
このような課題を解決する方法として、特開平11−211044号公報(特許文献1)には、蓄熱式バーナで発生させた高温気体を、焼却炉の主燃焼室又は二次燃焼室に吹き込む方法が開示されている。
【0006】
この技術は、焼却炉において発生する排ガス中の、CO及び芳香族系炭化水素等を多く含む未燃ガスや有害物質等を低減させることを目的としたものである。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−211044号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来、廃棄物焼却炉において、廃棄物の燃焼に必要な理論空気量で実際に炉内に供給する空気量を除した比(空気比)は1.7〜2.0程度である。これは、一般的な燃料の燃焼に必要な空気比である1.05〜1.2に比べて大きくなっている。この理由は、廃棄物には他の液体燃料や気体燃料に比べて不燃分が多く、かつ不均質なため、燃焼を行うには多量の空気が必要なためである。しかし、空気比が多くなるに従って排ガス量も多くなり、大型の排ガス処理設備が必要となっている。
【0009】
空気比を小さくすれば排ガス量は低減し、排ガス処理設備がコンパクトになり、その結果廃棄物焼却施設全体が小型化して設備費を低減することができる。これに加えて、排ガス処理のための薬剤量も低減できるので、運転費を低減できる。さらに、熱回収できずに失われる熱量を低減できるので、廃熱ボイラの熱回収率が向上し、これに伴ってごみ発電の発電効率を上げることができる。
【0010】
このように、低空気比燃焼に対する利点は大きいが、低空気比燃焼では燃焼が不安定になるという問題がある。すなわち、低空気比で燃焼させると、燃焼が不安定となり、COの発生が増加したり、火炎温度が局所的に上昇してNOxが急増したり、煤が大量に発生したり、クリンカが発生したり、局所的な高温により炉の耐火物の寿命が短くなるという問題点があった。上記特許文献1に記載されている燃焼技術では、このような問題点を解決することが不十分であった。
【0011】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、焼却炉内での燃焼を安定化させることにより焼却炉から排出される排ガスの低NOx、低CO化を図り、さらに、灰処理炉内の高温排ガスの顕熱及び運動エネルギーを有効利用することにより省エネルギー化を図ることが可能な廃棄物焼却システムの操業方法及び廃棄物焼却炉を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
【0013】
請求項1の発明は、廃棄物焼却炉の燃焼室内に、焼却灰の処理を行う灰処理炉内から抜き出した高温排ガスを吹き込むことを特徴とする廃棄物焼却システムの操業方法である。
【0014】
請求項2の発明は、請求項1において、高温排ガスを吹き込む燃焼室内の領域が、燃焼開始領域から主燃焼領域の範囲であることを特徴とする廃棄物焼却システムの操業方法である。
【0015】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、高温排ガスを吹き込む燃焼室内の領域が、雰囲気温度が400℃以上でかつ可燃性ガスが存在する領域であることを特徴とする廃棄物焼却システムの操業方法である。
【0016】
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかにおいて、燃焼室内に吹き込まれる高温排ガスの温度(℃)Tが200以上で、かつ、前記高温排ガスの温度(℃)Tと前記高温排ガス中に含まれる酸素の濃度(vol.%)Cとの関係が次式(1)で表される範囲であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の廃棄物焼却システムの操業方法である。
exp(8.05−0.23C)≦T≦exp(7.40−0.09C) (1)
請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかにおいて、高温排ガスが、対向して設けられた少なくとも一対のガス吹き出し口から燃焼室内に吹き込まれることを特徴とする廃棄物焼却システムの操業方法である。
【0017】
請求項6の発明は、廃棄物焼却炉の二次燃焼領域に、焼却灰の処理を行う灰処理炉内から抜き出した高温排ガスの吹込みを行うことを特徴とする廃棄物焼却システムの操業方法である。
【0018】
請求項7の発明は、廃棄物焼却炉と焼却灰の処理を行う灰処理炉とを備えた廃棄物焼却システムであって、前記灰処理炉内から抜き出した高温排ガスを前記廃棄物焼却炉の燃焼室内に吹き込むための高温ガス吹込手段を有することを特徴とする廃棄物焼却システムである。
【0019】
請求項8の発明は、請求項7において、高温排ガスが、対向して設けられた少なくとも一対のガス吹き出し口から燃焼室内に吹き込まれることを特徴とする廃棄物焼却システムである。
【0020】
請求項9の発明は、請求項7又は請求項8において、高温ガス吹込手段が、灰処理炉内から抜き出した高温排ガス中の酸素濃度及び高温排ガス温度を調節するための高温ガス調節手段を備えていることを特徴とする廃棄物焼却システムである。
【0021】
請求項10の発明は、廃棄物焼却炉と焼却灰の処理を行う灰処理炉とを備えた廃棄物焼却システムであって、前記廃棄物焼却炉の二次燃焼領域に、焼却灰の処理を行う灰処理炉内から抜き出した高温排ガスを吹き込むガス吹き込み手段を有することを特徴とする廃棄物焼却システムである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
【0023】
図1は、本発明が適用される廃棄物焼却システムの一実施形態を示す概略側断面図である。なお、図1に示す廃棄物焼却システムは、廃熱ボイラ12を備えた廃棄物焼却炉70(火格子式の二回流炉)に、廃棄物焼却炉70の燃焼室3から排出される焼却灰の処理を行う灰処理炉8を連設して一体構成とした場合について示しているが、前記灰処理炉8が独立した炉として設置されている場合も同様に本発明を適用することができる。また、前記灰処理炉8としては、特にその形式が限定されるものではないが、例えば回転キルン式、固定床式等の溶融炉或いは加熱炉を用いることができる。
【0024】
図1において、ホッパ1に投入された廃棄物2は、燃焼室3内で火格子下から供給される燃焼用空気と炉内の輻射熱によりにより着火し燃焼する。前記火格子(ストーカ)は、ホッパ1から遠ざかるに従って下がるように傾斜して設けられている。この火格子には2つの段差が形成されており、3つの部分に分かれる。
この3つの火格子を、ホッパ1に近い方から、乾燥ストーカ25、燃焼ストーカ26、後燃焼ストーカ27と呼んでいる。乾燥ストーカ25では主として廃棄物2の乾燥と着火が行われる。燃焼ストーカ26では主として廃棄物2の燃焼が行われるが、廃棄物2は燃焼すると共に熱分解し、可燃性ガスを燃焼ガスと共に放出する。燃焼ストーカ26において廃棄物2の燃焼は実質的に完了する。後燃焼ストーカ27上では、僅かに残った廃棄物2中の未燃分を完全に燃焼させる。
【0025】
ホッパ1と反対側の燃焼室3の下方及び上方には、主煙道20と副煙道21が設けられ、これらには、廃熱ボイラ12の二次燃焼領域17が接続して設けられている。そして、燃焼室3内には、燃焼室3の出口近傍に、燃焼ガスを分流するための障壁(中間天井)11が設けられ、燃焼ガスの流れを主煙道20と副煙道21に分流している。前記主煙道20と副煙道21に分流され燃焼室3から排出される可燃性ガスと燃焼ガスは、廃熱ボイラ12に導かれそこで混合・攪拌される。この混合・攪拌された可燃性ガスは、廃熱ボイラ12の一部である二次燃焼領域17内で二次燃焼した後、この廃熱ボイラ12で熱交換を行い、図示しない排ガス処理設備で清浄化処理され、煙突から大気中に放散される。
【0026】
そして、燃焼後に残った焼却灰4は、連通路5を通過し、熱処理不適物検出・除去部6に入る。熱処理不適物検出・除去部6には、熱処理不適物の検出器と、検出された熱処理不適物を炉外に排出する装置が設けられている。熱処理不適物検出・除去部の代わりに格子や篩など機械的選別手段により熱処理不適物を選別除去してもよい。熱処理不適物を除去された焼却灰4は、格子7を通って灰処理炉8に供給され、灰処理炉8内では加熱用バーナの燃焼熱又はプラズマ加熱と、灰中の未燃物の燃焼熱、及び炉内の輻射熱により焼却灰が加熱され無害化処理される。焼却灰中の重金属類は加熱されて揮散されるか、溶融スラグ内に封じ込まれ、ダイオキシン類は揮散、分解され、重金属類が溶出せず、ダイオキシン類をほとんど含まない無害な処理灰となって、処理灰排出用シュート15から炉外に排出される。
【0027】
ここで、灰処理炉8内の温度は、溶融処理の場合には焼却灰が溶融するように少なくとも1300℃以上、望ましくは1400℃以上に、熱処理の場合には焼却灰中の重金属類が揮散するように少なくとも1000℃以上、望ましくは1100℃以上に制御される。なお、灰処理炉8から抜き出される高温排ガスの温度は、灰処理炉8の出口で900〜1450℃程度である。
【0028】
また、焼却炉の燃焼室3と灰処理炉8とが連設された構成となっているため、燃焼室3から排出された高温の焼却灰が冷却されずに灰処理炉8内に導かれるので、熱効率が高くなる。
【0029】
なお、前記格子7の部分には、焼却灰4を灰処理炉8内に供給するための押出し機、或いはスクリューフィーダー等を設けてもよい。
【0030】
前記熱処理不適物検出・除去部6と灰処理炉8との間には、廃棄物焼却炉の燃焼室3側から灰処理炉8側に燃焼排ガスが流れ込むのを防止するために調整ダンパ9を設けることが好ましい。なお、前記調整ダンパ9を設ける代わりに、灰処理炉8の上流側の連通路5に常時焼却灰4を満たすように運転し、マテリアルシールとして燃焼室3側から燃焼排ガスが灰処理炉8側に流れ込むのを防止するようにしてもよい。
【0031】
前記灰処理炉8内には、ガス吹き込み口14が設けられ、このガス吹き込み口14からは、燃料と空気の混合気体が、高速で灰処理炉8内に吹き込まれている。なお、前記燃料としては廃棄物焼却炉内で発生した可燃性ガス(焼却炉内可燃性ガス)を用いてもよい。また、前記混合気体の吹き込み方向は、灰処理炉8の内壁の接線方向とすることが好ましい。吹き込み方向を灰処理炉8の内壁の接線方向とすることで、吹き込まれた混合気体により、灰処理炉8内で旋回火炎又は管状火炎が生成される。
【0032】
よって、これらの火炎からの輻射又は直接伝熱により焼却灰が加熱され、また炉の内壁がほぼ均一に加熱される。従って、ダストやスラグの部分固化、あるいは内壁の過熱による焼損トラブルが抑制される。さらに、灰処理炉内の旋回流の遠心効果により、気流中の焼却灰やダストが内壁表層部で捕集されるため、灰処理炉から下流へのダストの飛散が抑制される。
【0033】
また、プラズマによって灰処理炉8内の焼却灰を加熱してもよい。
【0034】
灰処理炉8内で発生した高温排ガスは、高温ガス吹込手段10により灰処理炉8から抜き出され、廃棄物焼却炉の燃焼室3内に吹き込まれる。高温排ガスを抜き出す位置は、高温排ガスを燃焼室3へ導く配管をできるだけ短くした方がヒートロスや設備費用が低減できることを考慮して、灰処理炉8の焼却炉に近い位置から高温排ガスを抜き出すようにすることが好ましい。
【0035】
ここで、高温ガス吹込手段としては、前記灰処理炉8と燃焼室3とをつなぐ配管10aと、排ガス循環ブロワ10bとにより構成することができる。
【0036】
なお、前記灰処理炉8から抜き出された高温排ガスには、空気或いは廃熱ボイラ12から排出される燃焼排ガスの一部など他のガスを混合してもよい。つまり、前記灰処理炉8から抜き出された高温排ガスに温度及び/又は酸素濃度調節用のガスを混合した混合ガスを用いてもよい。前記高温排ガスに他のガスを混合する手段としては、後述の高温ガス調節手段10cを用いることができる。
【0037】
燃焼室3の側壁にはガス吹き出し口16が設けられており、このガス吹き出し口16から、高温ガス吹込手段10により灰処理炉8内から抜き出された高温排ガスが燃焼室3内に吹き込まれている。
【0038】
前記高温排ガスを吹き込む燃焼室内の領域としては、燃焼開始領域から主燃焼領域の範囲とすることが好ましい。これは、高温排ガスは可燃性ガスが多く存在する領域に吹き込むことが燃焼を安定させる上で好ましいためである。なお、火格子式或いは流動床式の廃棄物焼却炉において、可燃性ガスが多く存在する領域は、燃焼開始領域から主燃焼領域までである。
【0039】
廃棄物が焼却される場合、まず水分の蒸発が起こり、次いで熱分解・部分酸化反応が起こり、可燃性ガスが生成し始める。ここで燃焼開始領域とは、廃棄物の燃焼が始まり、廃棄物の熱分解、部分酸化により可燃性ガスが生成し始める領域である。また、主燃焼領域とは、廃棄物の熱分解と燃焼が行われ、可燃性ガスが発生し火炎を伴って燃焼している領域であり、火炎を伴う燃焼が完了する点(燃え切り点)までの領域である。燃え切り点より後の領域では、廃棄物中の固形未燃分(チャー)が燃焼するチャー燃焼領域(熾燃焼領域)となる。火格子式焼却炉では燃焼開始領域は乾燥ストーカの後部であり、主燃焼領域は燃焼ストーカに相当する。
【0040】
高温排ガスを燃焼室3内の燃焼開始領域から主燃焼領域に吹き込むことにより廃棄物層直上によどみ領域または旋回領域を形成して、廃棄物から発生した可燃性ガスの混合、攪拌が促進されるので安定した燃焼が行われる結果、CO,NOx、ダイオキシン類等の有害物質の発生を抑制することができる。また、高温排ガスの輻射熱により廃棄物の熱分解が促進され、可燃性ガスの発生が円滑に行われる。
【0041】
図1においては、ガス吹き出し口16は燃焼室3内の燃焼開始領域から主燃焼領域に相当する乾燥ストーカ25上部及び燃焼ストーカ26の左側上部に設置されている。ここで、廃棄物の熱分解反応は温度が200℃程度で起こり、温度が400℃程度となった段階でほぼ完了する。高温排ガスを可燃性ガスが生成している領域に吹込むことにより、可燃性ガスの混合、攪拌が促進され安定した燃焼が行われる。図1に示す例では、乾燥ストーカ25の後部及び燃焼ストーカ26の前部に相当するので、これらの位置にガス吹き出し口16を設けて高温排ガスを吹き込んでいる。廃棄物2の組成、性状によっては、もっと高い温度で熱分解反応が完了するものがあり、この場合は、図1に示す位置より後側(図の右側)にも、ガス吹き出し口16を設けることが好ましい。
【0042】
また、ガス吹き出し口16は、図1に示すように、燃焼開始領域から主燃焼領域の各領域における燃焼室高さの1/2を超えない高さ位置に、より好ましくは燃焼室高さの1/3を超えない高さ位置に設けることが好ましい。これにより、燃焼室内の廃棄物層直上において、ガス吹き出し口16から吹き込まれた高温排ガスによって保炎効果が現われるため、炉内の廃棄物層直上に高温領域(火炎)を定在させることができる。よって、廃棄物の熱分解が効率的に行われると共に、高温領域が天井から遠くなるので、内壁近傍での消炎が軽減されると共に、天井の焼損程度を軽減することができる。なお、「燃焼室高さ」とは、火格子又は流動床の各部において、火格子又は流動床から燃焼室天井までの高さをいう。
【0043】
また、前記高温排ガスを吹き込む燃焼室内の領域としては、雰囲気温度が400℃以上でかつ可燃性ガスが存在する領域とすることが好ましい。これにより、可燃性ガスの燃焼を促進させることができる。
【0044】
燃焼室内において、雰囲気温度が400℃以上でかつ可燃性ガスが存在する領域は、廃棄物の熱分解が促進される領域、又は廃棄物の熱分解が完了する領域であり、廃棄物の熱分解により可燃性ガスが発生し、かつ、火炎が存在する領域である。たとえば紙ごみにおいては約250℃で熱分解が始まり約400℃で熱分解が完了する。プラスチックゴミにおいては約400℃で熱分解が始まり、約500℃で熱分解が完了する。
【0045】
高温排ガスは、廃棄物の熱分解が始まらず、乾燥のみが行われている領域に吹き込んでも、可燃性ガスの燃焼に寄与しないので、排ガスの低NOx、低CO化を促進する効果が小さい。すなわち、可燃性ガスが多く存在する領域に吹き込むことが好ましい。高温排ガスをこの領域に吹き込むことにより、可燃性ガスの燃焼が安定して行われる。
【0046】
従って、例えば、可燃性ガスを多く含む副煙道ガスと主煙道ガスとが混合する領域、すなわち、中間天井11の上方、二次燃焼領域17の入り口部に、高温排ガスを吹き込むように、ガス吹き出し口を側壁、天井、中間天井11、二次燃焼領域17入り口に設けてもよい。
【0047】
また、この高温排ガスは、吹き込まれる時点での温度(℃)が200℃以上で、かつ、前記高温排ガスの温度(℃)Tと前記高温排ガス中に含まれる酸素の濃度(vol.%)Cとの関係が次式(1)式を満足するように調整されていることが好ましい。
exp(8.05−0.23C)≦T≦exp(7.40−0.09C) (1)
上記(1)式で表される温度と酸素濃度との関係を図2に示す。ここで、A線は
T=exp(8.05−0.23C)
B線は、
T≦exp(7.40−0.09C)
C線は
T=200
に相当する。
【0048】
A線、B線、及びC線で囲まれた領域の酸素濃度と温度を有する高温排ガスを燃焼室内に吹き込むことにより、廃棄物の熱分解を促進し、廃棄物上の空間によどみ領域を形成して安定な火炎を定在化させることができる。さらに、熱分解ガスの混合が促進される結果、均一で安定した燃焼が促進されるので、NOx、COの発生を大幅に低減できる。
【0049】
A線より下方の領域では、酸素量が不足し、また、吹き込むガスの温度が低いので可燃性ガスの燃焼が不安定となり、その結果COの発生が増加する。またB線より上方の領域では、高温燃焼となり、その結果、廃棄物の熱分解、ガス化反応が過度に促進され、かつ、局所的に可燃性ガスが燃焼するので、NOxが増加する。また、C線より下方の領域では、吹き込むガスからの輻射熱と顕熱によって廃棄物が加熱される度合いが小さいので廃棄物の熱分解が促進されない。例えば高温排ガス中の酸素濃度が12%の場合、低NOx、低COを共に達成する高温排ガスの温度は200〜550℃の範囲となる。高温排ガス中の酸素濃度が15%の場合、低NOx、低COを共に達成する高温排ガスの温度は200〜400℃の範囲となる。
【0050】
図1においては、炉の両側面に対向して少なくとも一対のガス吹き出し口16を設け、ここから高温排ガスを吹き込んでいる。ここで、ガス吹き出し口16はガスの吹き込み方向が水平、又は下向きとなるように設けることが好ましい。
【0051】
廃棄物から発生する可燃性ガスは、通常上向きに流れる。よって、高温排ガスの吹き込み方向が上向きであると、可燃性ガスと高温排ガスの流れが同じ方向の速度成分を持つことになり、攪拌の効果が小さくなって、高温排ガス吹き込みの効果が低減する。これに対し、高温排ガスの吹き込み方向が水平あるいは下向きであると、上昇する可燃性ガスと高温排ガスが良く攪拌されるようになり、可燃性ガスの燃焼を促すことができる。このような攪拌作用を促す意味では、ガス吹き出し口は下向けに設けることが好ましいが、あまり角度を付けすぎると、炉幅方向全体に高温排ガスが届かなくなる。よって角度は下向き10〜20°の範囲とすることが特に好ましい。なお、一般に高温排ガスの吹き込みに効果がある要因は3Tといわれている。これらは、温度(Temperature)、攪拌(Turbulence)、滞留時間(Time)であるが、特に、高温排ガスを下向きに吹き込むことにより、攪拌(Turbulence)、滞留時間(Time)を向上させることができる。
【0052】
さらに、炉幅方向全体に高温排ガスの攪拌作用を及ぼすために、高温排ガスの吹き込み速度を、10m/sec以上とすることが好ましい。炉の両側面の対向する位置にガス吹き出し口を設け、このような高速での吹き込みを行うことにより、焼却炉内に可燃性ガスのよどみ領域が形成される。その結果、可燃性ガスの炉内での滞留時間が長くなり、高温排ガスとの反応時間が長くなることになって、反応が十分に行われる。よどみ領域を形成するには、ガス吹き出し口を下向きに設置することが特に効果がある。
【0053】
図1におけるガス吹き出し口の配置を示すために、A−A’断面図、B−B’断面図を図3に示す。ただし、図3においては、本発明に関係のない構造物は図示を省略している。図3において60はよどみ領域、61は炉壁、62は炉天井、63は高温排ガス、64は旋回流部、65は可燃性ガスである。
【0054】
炉壁61の左右に対向して設けられた1対のガス吹き出し口16からは、高温排ガス63が噴出され、平断面図であるA−A’断面図(a)で見ると、互いに炉中央で衝突している。よって、炉中央部には、炉内ガスの動きが遅く、滞留しているよどみ領域(燃焼安定領域)60が形成されている。
【0055】
図3(b)は、別の実施の形態を示すもので、平断面図である。ガス吹き出し口16の向きは、その中心軸が互いに平行でかつ所定間隔離れるようにされており、高温排ガス63は炉中央部において、所定距離だけ離れてすれ違うようになっている。よって、炉の中央部には旋回流部(旋回領域)64が形成される。
【0056】
すなわち、この実施の形態においては、炉の中央部に、平面的に見るとよどみ領域60又は旋回流部64が形成されていることになる。よって、前述のように、火炎が安定すると共に、ガス同士の混合が促進される。
【0057】
図3(a)において、2つのガス吹き出し口16から噴出する高温排ガスの流速を同じように変えることにより、よどみ領域60の大きさを制御することができる。また、両方のガス吹き出し口16から噴出する高温排ガスの流速に差を設けることにより、よどみ領域60の炉の左右方向位置を変えることができる。さらに、ガス吹き出し口16の向きを、炉の前後方向に、同じ向きに変化させることにより、よどみ領域60の炉の前後方向位置を変えることができる。
【0058】
また、図3(b)において、2つの高温排ガス63の間隔を変化させることにより、旋回流部64の大きさを変えることができる。また、2つの高温排ガス63に速度差を設けることにより、旋回流部64が形成される炉の左右方向位置を変化させることができる。さらに、2つの高温排ガス63の速度を同じように変えてやることにより、旋回流の速度を変えることができる。
【0059】
図3(c)は、図1のB−B’断面図を示すもので、両側の炉壁61に下向きに設けられたガス吹き出し口16から吹き出された高温排ガス63が、上昇する可燃性ガス65と衝突してよどみ領域60を形成している様子を示すものである。よどみ領域60においては、燃焼が安定して行われる結果、安定な拡散火炎が形成される。その結果、従来技術と異なり、低空気比率燃焼条件下でも燃焼開始領域での燃焼の不安定性が増幅されず、煤等の発生が抑制され、均一で安定した燃焼が期待できる。
【0060】
また、攪拌作用を及ぼすためには、高温排ガスを旋回流としてガス吹き出し口16より炉内に吹き込むことも有効である。
【0061】
また、炉側壁近傍のガスの攪拌を十分に行うように高温排ガスを吹き込むことにより、燃焼を安定させる効果もあるため、吹き込み速度を少なくとも10[m/sec]以上とすることが好ましい。
【0062】
また、前記高温排ガスの吹き込み量は、一次空気量の10vol.%〜70vol.%、より好ましくは20vol.%〜30vol.%とすることが好ましい。高温排ガスの吹き込み量としては、排ガス処理等を考えるとできるだけ少ない方が望ましい。しかし、吹き込み量が少なくなるとCO等が発生し易くなり、廃棄物を完全燃焼させることができなくなる。そこで、排出されるCOやNOxの量を監視しながら、高温排ガスの吹き込み量を一次空気量の10vol.%〜70vol.%、より好ましくは20vol.%〜30vol.%とすることが好ましい。
【0063】
ここで、前記一次空気とは、廃棄物を燃焼させる目的で吹き込まれる空気のことであり、高温排ガスを吹き込まない方式の従来型の廃棄物焼却炉において吹き込まれた空気のことである。一般に火格子式炉の場合は火格子下の風箱、流動床式炉の場合は流動床下から吹き込まれる。
【0064】
前記高温排ガスの吹き込み量が一次空気量の10vol.%未満であると、炉内ガスの攪拌に必要な運動量を持たないので、高温ガス吹き込みの効果が十分には発揮されない場合がある。また、高温ガスの吹き込み量が一次空気量の70vol.%を超えると、排ガスの低NOx、低CO化の効果が飽和して、高温ガスの吹き込み量を増やす意味が無くなるばかりでなく、いたずらに排ガス量を増加させ、排ガス処理設備の増大を招くので好ましくない。
【0065】
また、高温排ガスの吹き込み量を一次空気量の20vol.%〜30vol.%とすると、焼却炉内に吹込む総空気量を少なくできるので、より低空気比での燃焼が可能になるのでより好ましい。
【0066】
特に、廃棄物の組成、性状の変動があった場合、吹き込まれる一次空気の量が、廃棄物を燃焼させるために必要な理論空気量より少なくなることもあり、この場合には多量の高温排ガスを吹き込んで、廃棄物の完全燃焼を促し、COの発生を防止することが好ましい。
【0067】
また、前記高温排ガスの吹き込み量は、廃棄物を燃焼させるために必要な理論空気量の10vol.%〜70vol.%、より好ましくは20vol.%〜30vol.%としてもよい。
【0068】
上述の実施形態においては、高温排ガスの吹き込み量の基準値として一次空気量を用いたが、場合によっては一次空気量が、廃棄物を完全燃焼させるために必要な理論空気量以下となる場合がある。このような場合は、高温排ガスの吹き込み量を、廃棄物を燃焼させるために必要な理論空気量の10vol.%〜70vol.%、より好ましくは20vol.%〜30vol.%としてもよい。なお、理論空気量は、廃棄物の組成、性状から決定される。
【0069】
また、図1においては、中間天井11を有する炉を図示しているが、本発明はこのような中間天井を有しない炉においても適用できることは言うまでもない。
また、高温排ガスの吹き込みは炉の片側側面から行うようにしてもよい。さらに、炉の側面からではなく、中間天井、又は天井から吹き込むようにしてもよい。
【0070】
これらの実施の形態において、灰処理炉8内から抜き出した高温排ガスを廃棄物焼却炉の燃焼室3内に吹き込むための高温ガス吹込手段10には、前記灰処理炉8内から抜き出した高温排ガス中の酸素濃度及び高温排ガス温度を調節するための高温ガス調節手段10cを備えていることが好ましい。前記灰処理炉8内から抜き出した高温排ガスの温度及び酸素濃度が、温度が200℃以上で、かつ、上述の(1)式の範囲を満たしている場合には、それをそのまま燃焼室3内に吹き込めばよいが、灰処理炉8内から抜き出された高温排ガスの温度及び酸素濃度が、所定の範囲に含まれない場合もあるからである。
【0071】
図4に、本発明に係る高温ガス吹込手段10の実施形態の一例を示す。図4において、燃焼室3からの燃焼ガスは廃熱ボイラ12に導かれ、その一部である二次燃焼領域17内で二次燃焼した後、廃熱ボイラ12で熱交換を行い、排ガス処理設備36で清浄化処理され、ブロワ37を経由して、煙突38から大気放散される。
【0072】
図4に示す排ガス吹込み手段10は、灰処理炉8に設けたガス抜き出し口と燃焼室3に設けたガス吹き出し口16とをつなぐ配管10aと、排ガス循環ブロワ10bと、前記灰処理炉8内から抜き出した高温排ガス中の酸素濃度及び排ガス温度を調節するための高温ガス調節手段10cとを備えている。高温排ガス中にダストが含まれる場合には、排ガス循環ブロワ10bの手前に除塵装置を設ける。
【0073】
ここで、前記高温ガス調節手段10cは、前記配管10aの途中に設けられたガス混合装置50と、このガス混合装置50に接続されている空気供給配管51と、さらに、このガス混合装置50に接続されている燃焼排ガス供給配管52とから構成されている。
【0074】
前記空気供給配管51はブロワ56により外気をガス混合装置50に供給し、前記燃焼排ガス供給配管52はブロワ57により廃熱ボイラ12から排出される燃焼排ガスの一部をガス混合装置50に供給し、ガス混合装置50内で各ガスが混合される。また、前記ガス混合装置50に接続されている前記配管10a,51,52のガス混合装置50の手前には、それぞれのガスの流量を調節するための流量調節弁53,54,55が設けられているおり、流量制御装置58からの信号によりそれぞれの流量を制御する。前記流量制御装置58は、燃焼室3に吹き込まれる高温排ガスの温度及び酸素濃度が所定の範囲となるように前記流量調節弁53,54,55の開度を制御する。
【0075】
なお、前記ガス混合装置50に、空気供給配管51から供給される空気量によって前記高温排ガスの温度及び酸素濃度の調節が可能な場合には、前記燃焼排ガス供給配管52は設ける必要はない。
【0076】
上述したように、この実施の形態においては、燃焼室3内に吹き込まれる高温排ガス中の酸素濃度と温度を調節する機能を有しているので、燃焼室3内に吹き込まれる高温排ガス中の酸素濃度と温度を適当な範囲に保つことができる。なお、吹き込まれる高温排ガスの流量や流速を調整したい場合は、各ブロワ10b,56,57の回転数を調整する等の手段により調整すればよい。
【0077】
ここで、前記ガス混合装置50をエジェクター装置とすることもできる。この場合、前記空気供給配管51から供給される空気をエジェクター装置に導いて、これを駆動流として、灰処理炉8内から高温排ガスを吸引しながら混合して、燃焼室3内に吹き込むようにする。このようにすれば、灰処理炉8内から高温排ガスを抜き出すためのブロワ10bが必要でないので、装置構成が簡単になると共に、高温排ガス中に含まれるダスト等によるトラブルを軽減することが可能となる。
【0078】
また、本発明においては、焼却灰の処理を行う灰処理炉8内から抜き出した高温排ガスを、廃棄物焼却炉の燃焼室3内で発生した可燃性ガスの二次燃焼を行う二次燃焼領域17に吹き込むためのガス吹込手段68を有することが好ましい。
【0079】
ここで、前記ガス吹込手段68は、灰処理炉8に設けたガス抜き出し口と二次燃焼領域17内の上流側に設けたガス吹き出し口13とをつなぐ配管68aと、ブロワ68bとにより構成される。前記ガス吹き出し口13は、二次燃焼領域17内に旋回流が生じる方向に灰処理炉8から抜き出した高温排ガスを吹き込めるように1又は複数配することが好ましい。灰処理炉8から抜き出した高温排ガスを二次燃焼領域に旋回吹き込みすることにより、従来行われている二次燃焼用空気の吹込みのように新たに空気を導入して空気過剰率を増加させることなく、二次燃焼領域内を攪拌することができる。また、従来行われている二次燃焼用空気の吹込みでは、二次燃焼領域の温度が十分に高くならず、二次燃焼が完全に行われないことが生じていたが、高温排ガスを二次燃焼領域に吹き込むことにより、温度を高温にすることができ、改善できる。このように二次燃焼領域内での可燃性ガスの攪拌、混合を行い、雰囲気温度を高温にするので、二次燃焼領域内の可燃性ガスの完全燃焼を行うことができ、ダイオキシン類の排出を抑制する二次燃焼領域の温度条件に保持できる。これにより排ガスのCO、NOx、ダイオキシン類等の有害物質の排出を抑制させることができる。また、灰処理炉8から抜き出した高温排ガスの顕熱を排熱ボイラ12で回収することができる。
【0080】
なお、前記二次燃焼領域17に吹き込む高温排ガスには、この高温排ガスの温度及び/又は酸素濃度を調節するための空気或いは燃焼排ガスを混合するようにしてもよい。前記高温排ガスの温度及び/又は酸素濃度を調節することにより、廃熱ボイラ12から排出される排ガス中のCO,NOx、ダイオキシン類等の濃度をより低減することが可能となる。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、焼却炉内での燃焼を安定化させることにより焼却炉から排出される排ガスの低NOx、低CO化を図り、さらに、灰処理炉内の高温排ガスの顕熱及び運動エネルギーを有効利用することにより省エネルギー化を図ることが可能な廃棄物焼却システムの操業方法及び廃棄物焼却システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される廃棄物焼却システムの一実施形態を示す概略側断面図である。
【図2】本発明に係る燃焼室内に吹き込まれる高温排ガスの温度と酸素濃度との関係を示す図である。
【図3】図1におけるA−A’断面、及び、B−B’断面を示す図である。
【図4】本発明に係る高温ガス吹込手段の実施形態の一例を示す図である。
【図5】従来技術に係る廃棄物焼却炉の一例を示す概要構成図である。
【符号の説明】
1 ホッパ
2 廃棄物
3 燃焼室
4 焼却灰
5 連通路
6 熱処理不適物検出・除去部
7 格子
8 灰処理炉
9 調整ダンパ
10 高温ガス吹込手段
10a 配管
10b 排ガス循環ブロワ
10c 高温ガス調節手段
11 障壁(中間天井)
12 廃熱ボイラ
13,16 ガス吹き出し口
14 ガス吹き込み口
15 処理灰排出用シュート
17 二次燃焼領域
20 主煙道
21 副煙道
22 プラスチック噴射手段
25 乾燥ストーカ
26 燃焼ストーカ
27 後燃焼ストーカ
50 ガス混合装置
51 空気供給配管
52 燃焼排ガス供給配管
53,54,55 流量調節弁
56,57 ブロワ
58 流量制御装置
60 よどみ領域(燃焼安定領域)
61 炉壁
62 炉天井
63 高温排ガス
64 旋回流部(旋回領域)
65 可燃性ガス
68 ガス吹込手段
68a 配管
68b ブロワ
70 廃棄物焼却炉
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for operating a waste incineration system that incinerates waste such as general waste, industrial waste, and sewage sludge, and a waste incineration system suitable for performing such an operation method.
[0002]
[Prior art]
A grate type or fluidized bed type waste incinerator is widely used as an incinerator for incinerating waste such as municipal solid waste. FIG. 5 shows a schematic diagram of a typical example. The waste 32 put into the hopper 31 is sent to the drying stoker 33 through the chute, dried by the air from below and the radiant heat in the furnace, and heated to ignite.
The waste 32 that has ignited and started burning is sent to a combustion stoker 34, where it is thermally decomposed and gasified by combustion air sent from below, and partly burns. Further, the unburned components in the waste are completely burned by the post-combustion stoker 35. The ash remaining after the combustion is taken out from the main ash chute 36.
[0003]
The combustion is performed in the combustion chamber 37, the secondary combustion is performed in the secondary combustion chamber 41, and the combustible gas is completely burned. The exhaust gas from the secondary combustion chamber 41 is sent to a waste heat boiler 43, and after being subjected to heat exchange, is discharged to the outside via a cooling tower, a bag filter and the like.
[0004]
In such a grate or fluidized bed waste incinerator, when incinerating waste, it is difficult to maintain a constant combustion state in the furnace because the waste consists of many substances with different properties. Therefore, it is inevitable that the distribution of the temperature and the concentration of the combustion gas in the combustion chamber 37 become non-uniform temporally and spatially.
[0005]
As a method for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-211044 (Patent Document 1) discloses a method in which a high-temperature gas generated by a regenerative burner is blown into a main combustion chamber or a secondary combustion chamber of an incinerator. Is disclosed.
[0006]
This technique is intended to reduce unburned gas, harmful substances, and the like containing a large amount of CO and aromatic hydrocarbons in exhaust gas generated in an incinerator.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-211044
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, in a waste incinerator, the ratio (air ratio) obtained by dividing the amount of air actually supplied to the furnace by the theoretical amount of air necessary for combustion of waste is about 1.7 to 2.0. This is larger than the air ratio required for general fuel combustion, ie, 1.05 to 1.2. The reason for this is that waste has a large amount of non-combustible components and is inhomogeneous as compared with other liquid fuels and gaseous fuels, so that a large amount of air is required for combustion. However, as the air ratio increases, the amount of exhaust gas also increases, and a large exhaust gas treatment facility is required.
[0009]
If the air ratio is reduced, the amount of exhaust gas is reduced, and the exhaust gas treatment facility is made compact. As a result, the entire waste incineration facility can be reduced in size and the facility cost can be reduced. In addition to this, the amount of chemicals for exhaust gas treatment can be reduced, so that operating costs can be reduced. Further, since the amount of heat lost due to the inability to recover heat can be reduced, the heat recovery rate of the waste heat boiler is improved, and accordingly, the power generation efficiency of waste power generation can be increased.
[0010]
As described above, although the advantage for the low air ratio combustion is great, there is a problem that the combustion becomes unstable in the low air ratio combustion. That is, when the fuel is burned at a low air ratio, the combustion becomes unstable, and the generation of CO increases, the flame temperature increases locally, the NOx sharply increases, a large amount of soot is generated, and the clinker is generated. In addition, there is a problem that the life of the refractory of the furnace is shortened due to the high temperature and the local high temperature. The combustion technique described in Patent Document 1 described above was insufficient to solve such a problem.
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and aims to reduce exhaust gas discharged from an incinerator by reducing NOx and CO by stabilizing combustion in the incinerator. It is an object of the present invention to provide a method of operating a waste incineration system and a waste incinerator that can save energy by effectively utilizing the sensible heat and kinetic energy of high-temperature exhaust gas.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The features of the present invention for solving such a problem are as follows.
[0013]
The invention according to claim 1 is a method for operating a waste incineration system, characterized in that a high-temperature exhaust gas extracted from an ash treatment furnace for treating incineration ash is blown into a combustion chamber of the waste incinerator.
[0014]
The invention according to claim 2 is the method for operating a waste incineration system according to claim 1, wherein an area in the combustion chamber into which the high-temperature exhaust gas is blown is in a range from a combustion start area to a main combustion area.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the area in the combustion chamber into which the high-temperature exhaust gas is blown is an area having an ambient temperature of 400 ° C. or more and a flammable gas. This is the operation method of the incineration system.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the temperature (° C.) T of the high-temperature exhaust gas blown into the combustion chamber is 200 or more, and the temperature (° C.) T of the high-temperature exhaust gas The disposal according to any one of claims 1 to 3, wherein the relationship with the concentration (vol.%) C of oxygen contained in the high-temperature exhaust gas is within a range represented by the following formula (1). This is the operation method of the incineration system.
exp (8.05-0.23C) ≦ T ≦ exp (7.40-0.09C) (1)
A fifth aspect of the present invention is the waste incineration system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the high-temperature exhaust gas is blown into the combustion chamber from at least a pair of gas outlets provided to face each other. Operating method.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for operating a waste incineration system, comprising injecting high-temperature exhaust gas extracted from an ash treatment furnace for treating incineration ash into a secondary combustion area of the waste incinerator. It is.
[0018]
The invention according to claim 7 is a waste incineration system including a waste incinerator and an ash processing furnace for treating incineration ash, wherein high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace is supplied to the waste incinerator. A waste incineration system comprising a high-temperature gas blowing means for blowing into a combustion chamber.
[0019]
An eighth aspect of the present invention is the waste incineration system according to the seventh aspect, wherein the high-temperature exhaust gas is blown into the combustion chamber from at least one pair of gas outlets provided to face each other.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, in the seventh or eighth aspect, the high-temperature gas blowing means includes a high-temperature gas adjusting means for adjusting the oxygen concentration and the high-temperature exhaust gas temperature in the high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace. It is a waste incineration system characterized by the following.
[0021]
The invention according to claim 10 is a waste incineration system including a waste incinerator and an ash treatment furnace for treating incineration ash, wherein the incineration ash is treated in a secondary combustion area of the waste incinerator. A waste incineration system characterized by having gas blowing means for blowing high-temperature exhaust gas extracted from the inside of an ash processing furnace.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
[0023]
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing one embodiment of a waste incineration system to which the present invention is applied. The waste incineration system shown in FIG. 1 is provided to a waste incinerator 70 having a waste heat boiler 12 (a grate-type double-flow furnace) and incineration ash discharged from the combustion chamber 3 of the waste incinerator 70. Although the case where the ash processing furnace 8 for performing the above processing is connected to form an integrated structure is shown, the present invention can be similarly applied when the ash processing furnace 8 is installed as an independent furnace. . The type of the ash processing furnace 8 is not particularly limited. For example, a rotary kiln type, fixed bed type melting furnace or heating furnace can be used.
[0024]
In FIG. 1, a waste 2 put into a hopper 1 is ignited and burned by combustion air supplied from below a grate in a combustion chamber 3 and radiant heat in a furnace. The grate (stoker) is provided to be inclined so as to go down as it goes away from the hopper 1. This grate has two steps, which are divided into three parts.
These three grate are called a drying stoker 25, a burning stoker 26, and a post-burning stoker 27 from the side closer to the hopper 1. In the drying stoker 25, drying and ignition of the waste 2 are mainly performed. The waste 2 is mainly burned in the combustion stoker 26, and the waste 2 is burned and thermally decomposed to release combustible gas together with the combustion gas. The combustion of the waste 2 in the combustion stoker 26 is substantially completed. On the post-combustion stoker 27, the unburned portion of the slightly remaining waste 2 is completely burned.
[0025]
Below and above the combustion chamber 3 on the opposite side of the hopper 1, a main flue 20 and a sub-flue 21 are provided, to which a secondary combustion area 17 of the waste heat boiler 12 is connected and provided. I have. In the combustion chamber 3, a barrier (intermediate ceiling) 11 for dividing the combustion gas is provided near the outlet of the combustion chamber 3, and the flow of the combustion gas is divided into the main flue 20 and the auxiliary flue 21. I'm shedding. The combustible gas and the combustion gas which are divided into the main flue 20 and the sub-flue 21 and discharged from the combustion chamber 3 are guided to the waste heat boiler 12 where they are mixed and stirred. The mixed and agitated combustible gas is subjected to secondary combustion in a secondary combustion region 17 which is a part of the waste heat boiler 12, and then heat-exchanged in the waste heat boiler 12, and the exhaust gas is treated by an exhaust gas treatment facility (not shown). It is cleaned and released into the atmosphere from the chimney.
[0026]
Then, the incineration ash 4 remaining after the combustion passes through the communication passage 5 and enters the unsuitable heat treatment detection / removal unit 6. The unsuitable heat treatment detection / removal unit 6 is provided with a detector for unsuitable heat treatment and a device for discharging the detected unsuitable heat treatment to the outside of the furnace. Inappropriate heat treatment may be selected and removed by a mechanical selection means such as a grid or a sieve instead of the heat treatment inappropriate object detection / removal unit. The incinerated ash 4 from which unsuitable materials for heat treatment have been removed is supplied to an ash processing furnace 8 through a lattice 7, and in the ash processing furnace 8, combustion heat of a heating burner or plasma heating and combustion of unburned substances in the ash The incineration ash is heated by the heat and the radiant heat in the furnace to be detoxified. The heavy metals in the incineration ash are heated and volatilized or enclosed in the molten slag, and the dioxins are volatilized and decomposed, and the heavy metals do not elute and become harmless treated ash containing almost no dioxins. Then, the treated ash is discharged from the chute 15 to the outside of the furnace.
[0027]
Here, the temperature in the ash treatment furnace 8 is set to at least 1300 ° C. or more, preferably 1400 ° C. or more so that the incinerated ash is melted in the case of the melting treatment, and the heavy metals in the incinerated ash are volatilized in the case of the heat treatment. At least 1000 ° C., preferably 1100 ° C. or more. The temperature of the high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 is about 900 to 1450 ° C. at the outlet of the ash processing furnace 8.
[0028]
Further, since the combustion chamber 3 of the incinerator and the ash processing furnace 8 are connected to each other, the high-temperature incinerated ash discharged from the combustion chamber 3 is guided into the ash processing furnace 8 without being cooled. Therefore, the thermal efficiency is increased.
[0029]
Note that an extruder or a screw feeder for supplying the incineration ash 4 into the ash processing furnace 8 may be provided in the portion of the lattice 7.
[0030]
An adjustment damper 9 is provided between the heat treatment unsuitable object detection / removal unit 6 and the ash treatment furnace 8 in order to prevent combustion exhaust gas from flowing from the combustion chamber 3 side of the waste incinerator to the ash treatment furnace 8 side. It is preferable to provide them. Instead of providing the adjustment damper 9, the operation is performed so that the incineration ash 4 is always filled in the communication path 5 on the upstream side of the ash processing furnace 8, and the combustion exhaust gas is supplied from the combustion chamber 3 side to the ash processing furnace 8 side as a material seal. May be prevented.
[0031]
A gas blowing port 14 is provided in the ash processing furnace 8, and a mixed gas of fuel and air is blown into the ash processing furnace 8 at a high speed from the gas blowing port 14. The fuel may be a combustible gas generated in a waste incinerator (a combustible gas in the incinerator). Further, the blowing direction of the mixed gas is preferably a tangential direction of the inner wall of the ash processing furnace 8. By setting the blowing direction to be tangential to the inner wall of the ash processing furnace 8, a swirling flame or a tubular flame is generated in the ash processing furnace 8 by the blown gas mixture.
[0032]
Therefore, incineration ash is heated by radiation from these flames or direct heat transfer, and the inner wall of the furnace is heated substantially uniformly. Therefore, burning due to partial solidification of dust or slag or overheating of the inner wall is suppressed. Furthermore, the incineration ash and dust in the air current are collected at the surface layer of the inner wall due to the centrifugal effect of the swirling flow in the ash processing furnace, so that scattering of dust downstream from the ash processing furnace is suppressed.
[0033]
Further, the incineration ash in the ash processing furnace 8 may be heated by the plasma.
[0034]
The high-temperature exhaust gas generated in the ash processing furnace 8 is extracted from the ash processing furnace 8 by the high-temperature gas blowing means 10 and is blown into the combustion chamber 3 of the waste incinerator. The high-temperature exhaust gas is extracted from a position close to the incinerator of the ash processing furnace 8 in consideration of the fact that the piping for guiding the high-temperature exhaust gas to the combustion chamber 3 can reduce heat loss and equipment costs as much as possible. Is preferable.
[0035]
Here, the high-temperature gas blowing means can be constituted by a pipe 10a connecting the ash processing furnace 8 and the combustion chamber 3, and an exhaust gas circulation blower 10b.
[0036]
The high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 may be mixed with another gas such as air or a part of the combustion exhaust gas discharged from the waste heat boiler 12. That is, a mixed gas obtained by mixing a high temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 with a gas for adjusting the temperature and / or oxygen concentration may be used. As a means for mixing the high-temperature exhaust gas with another gas, a high-temperature gas adjusting means 10c described later can be used.
[0037]
A gas outlet 16 is provided on the side wall of the combustion chamber 3, and high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 by the high-temperature gas blowing means 10 is blown into the combustion chamber 3 from the gas outlet 16. ing.
[0038]
The region in the combustion chamber into which the high-temperature exhaust gas is blown is preferably in a range from a combustion start region to a main combustion region. This is because high-temperature exhaust gas is preferably blown into a region where a large amount of combustible gas is present in order to stabilize combustion. In the grate type or fluidized bed type waste incinerator, the area where a large amount of combustible gas exists is from the combustion start area to the main combustion area.
[0039]
When the waste is incinerated, first, moisture evaporates, then pyrolysis and partial oxidation reactions occur, and flammable gas starts to be generated. Here, the combustion start region is a region in which combustion of the waste starts and a combustible gas starts to be generated by thermal decomposition and partial oxidation of the waste. The main combustion region is a region in which waste is thermally decomposed and burned to generate flammable gas and burn with a flame, at which point the combustion with the flame is completed (burn-off point). The area up to. The area after the burn-off point is a char combustion area (hard combustion area) where solid unburned matter (char) in the waste is burned. In a grate incinerator, the combustion start area is the rear of the drying stoker, and the main combustion area corresponds to the combustion stoker.
[0040]
The high temperature exhaust gas is blown from the combustion start area in the combustion chamber 3 into the main combustion area to form a stagnation area or a swirl area immediately above the waste layer, thereby facilitating the mixing and stirring of the combustible gas generated from the waste. Therefore, as a result of stable combustion, generation of harmful substances such as CO, NOx, and dioxins can be suppressed. Further, the thermal decomposition of the waste is promoted by the radiant heat of the high-temperature exhaust gas, and the generation of combustible gas is performed smoothly.
[0041]
In FIG. 1, the gas outlet 16 is provided above the drying stoker 25 and the upper left side of the combustion stoker 26 corresponding to the main combustion region from the combustion start region in the combustion chamber 3. Here, the thermal decomposition reaction of the waste occurs at a temperature of about 200 ° C., and is almost completed when the temperature reaches about 400 ° C. By injecting the high-temperature exhaust gas into the region where the combustible gas is generated, the mixing and stirring of the combustible gas is promoted, and stable combustion is performed. In the example shown in FIG. 1, the gas outlet 16 is provided at the rear of the drying stoker 25 and the front of the combustion stoker 26 to blow hot exhaust gas at these positions. Depending on the composition and properties of the waste 2, the pyrolysis reaction may be completed at a higher temperature. In this case, the gas outlet 16 is also provided on the rear side (right side in the figure) from the position shown in FIG. Is preferred.
[0042]
Also, as shown in FIG. 1, the gas outlet 16 is located at a position not exceeding 1/2 of the height of the combustion chamber in each region of the main combustion region from the combustion start region, and more preferably, the height of the combustion chamber is It is preferable to provide at a height position not exceeding 1/3. Accordingly, the high temperature exhaust gas blown from the gas outlet 16 exhibits a flame holding effect immediately above the waste layer in the combustion chamber, so that a high temperature region (flame) can be localized just above the waste layer in the furnace. . Therefore, the thermal decomposition of the waste is efficiently performed, and the high-temperature region is further away from the ceiling, so that the extinction near the inner wall is reduced and the degree of burning of the ceiling can be reduced. The “combustion chamber height” refers to the height from the grate or fluidized bed to the ceiling of the combustion chamber in each part of the grate or fluidized bed.
[0043]
Further, it is preferable that the region in the combustion chamber into which the high-temperature exhaust gas is blown is a region where the ambient temperature is 400 ° C. or higher and a combustible gas exists. Thereby, the combustion of the combustible gas can be promoted.
[0044]
In the combustion chamber, a region where the ambient temperature is 400 ° C. or higher and a flammable gas is present is a region in which thermal decomposition of waste is promoted or a region in which thermal decomposition of waste is completed. Is a region where flammable gas is generated and a flame exists. For example, thermal decomposition of paper waste starts at about 250 ° C. and is completed at about 400 ° C. In the case of plastic waste, thermal decomposition starts at about 400 ° C., and completes at about 500 ° C.
[0045]
The high-temperature exhaust gas does not contribute to the combustion of the combustible gas even if it is blown into a region in which only the drying is performed without the thermal decomposition of the waste being started. Therefore, the effect of promoting the reduction of the NOx and the CO in the exhaust gas is small. That is, it is preferable to blow into a region where a large amount of combustible gas exists. By injecting the high-temperature exhaust gas into this region, the combustion of the combustible gas is performed stably.
[0046]
Therefore, for example, a high-temperature exhaust gas is blown into a region where the auxiliary flue gas containing a large amount of combustible gas and the main flue gas are mixed, that is, above the intermediate ceiling 11 and at the entrance of the secondary combustion region 17. The gas outlet may be provided at the side wall, the ceiling, the intermediate ceiling 11, and the entrance of the secondary combustion area 17.
[0047]
The high-temperature exhaust gas has a temperature (° C.) at the time of injection of 200 ° C. or higher, and the temperature (° C.) T of the high-temperature exhaust gas and the concentration (vol.%) C of oxygen contained in the high-temperature exhaust gas. Is preferably adjusted so as to satisfy the following equation (1).
exp (8.05-0.23C) ≦ T ≦ exp (7.40-0.09C) (1)
FIG. 2 shows the relationship between the temperature and the oxygen concentration represented by the above equation (1). Here, line A
T = exp (8.05-0.23C)
Line B is
T ≦ exp (7.40-0.09C)
C line
T = 200
Is equivalent to
[0048]
By blowing high-temperature exhaust gas having the oxygen concentration and temperature in the area surrounded by the A-line, B-line, and C-line into the combustion chamber, the thermal decomposition of waste is promoted and a stagnation area is formed in the space above the waste. As a result, a stable flame can be stabilized. Furthermore, as a result of promoting the mixing of the pyrolysis gas, uniform and stable combustion is promoted, so that the generation of NOx and CO can be significantly reduced.
[0049]
In the region below the line A, the amount of oxygen is insufficient, and the temperature of the gas to be blown is low, so that the combustion of the combustible gas becomes unstable, and as a result, the generation of CO increases. Further, in a region above the B line, high-temperature combustion occurs, and as a result, thermal decomposition and gasification of waste are excessively promoted, and flammable gas is locally burned, so that NOx increases. Further, in a region below the line C, the degree of heating of the waste by radiant heat and sensible heat from the gas to be blown is small, so that thermal decomposition of the waste is not promoted. For example, when the oxygen concentration in the high-temperature exhaust gas is 12%, the temperature of the high-temperature exhaust gas that achieves both low NOx and low CO is in the range of 200 to 550 ° C. When the oxygen concentration in the high-temperature exhaust gas is 15%, the temperature of the high-temperature exhaust gas that achieves both low NOx and low CO is in the range of 200 to 400 ° C.
[0050]
In FIG. 1, at least a pair of gas outlets 16 are provided opposite to both side surfaces of the furnace, and high-temperature exhaust gas is blown from the gas outlets 16. Here, the gas outlet 16 is preferably provided so that the gas blowing direction is horizontal or downward.
[0051]
The combustible gas generated from waste usually flows upward. Therefore, when the blowing direction of the high-temperature exhaust gas is upward, the flow of the combustible gas and the flow of the high-temperature exhaust gas have the same velocity component, and the effect of stirring is reduced, and the effect of blowing the high-temperature exhaust gas is reduced. On the other hand, when the blowing direction of the high temperature exhaust gas is horizontal or downward, the rising combustible gas and the high temperature exhaust gas are well stirred, and the combustion of the combustible gas can be promoted. In order to promote such a stirring action, it is preferable that the gas outlet is provided downward, but if the gas outlet is formed too much, the high-temperature exhaust gas will not reach the entire furnace width direction. Therefore, it is particularly preferable that the angle is in the range of 10 to 20 degrees downward. In general, a factor that is effective in blowing high-temperature exhaust gas is 3T. These are temperature (Temperature), stirring (Turbulence), and residence time (Time). In particular, by blowing high-temperature exhaust gas downward, the stirring (Turbulence) and residence time (Time) can be improved.
[0052]
Further, in order to exert a stirring action of the high-temperature exhaust gas on the entire furnace width direction, it is preferable that the blowing speed of the high-temperature exhaust gas is set to 10 m / sec or more. By providing gas outlets at opposing positions on both sides of the furnace and performing such high-speed blowing, a flammable gas stagnation region is formed in the incinerator. As a result, the residence time of the combustible gas in the furnace increases, and the reaction time with the high-temperature exhaust gas increases, so that the reaction is sufficiently performed. In order to form the stagnation region, it is particularly effective to set the gas outlet downward.
[0053]
FIG. 3 shows an AA ′ sectional view and a BB ′ sectional view in order to show the arrangement of the gas outlets in FIG. However, in FIG. 3, structures not related to the present invention are not shown. In FIG. 3, reference numeral 60 denotes a stagnation region, 61 denotes a furnace wall, 62 denotes a furnace ceiling, 63 denotes a high-temperature exhaust gas, 64 denotes a swirling flow portion, and 65 denotes a combustible gas.
[0054]
High-temperature exhaust gas 63 is ejected from a pair of gas outlets 16 provided on the left and right sides of the furnace wall 61, and when viewed in a sectional view taken along the line AA '(a) of FIG. Collision. Therefore, the stagnation region (combustion stable region) 60 in which the movement of the gas in the furnace is slow and stagnates is formed in the central portion of the furnace.
[0055]
FIG. 3B shows another embodiment, and is a plan sectional view. The directions of the gas outlets 16 are such that their central axes are parallel to each other and are separated by a predetermined distance, so that the high-temperature exhaust gas 63 passes by a predetermined distance at the center of the furnace. Therefore, a swirling flow portion (swirl region) 64 is formed at the center of the furnace.
[0056]
That is, in this embodiment, the stagnation region 60 or the swirling flow portion 64 is formed at the center of the furnace when viewed in plan. Therefore, as described above, the flame is stabilized and the mixing of the gases is promoted.
[0057]
In FIG. 3A, the size of the stagnation region 60 can be controlled by changing the flow rates of the high-temperature exhaust gas ejected from the two gas outlets 16 in the same manner. Further, by providing a difference between the flow rates of the high-temperature exhaust gas ejected from the two gas outlets 16, the position of the stagnation region 60 in the left-right direction of the furnace can be changed. Further, by changing the direction of the gas outlet 16 to the same direction in the front-rear direction of the furnace, the position of the stagnation region 60 in the front-rear direction of the furnace can be changed.
[0058]
In FIG. 3B, the size of the swirling flow portion 64 can be changed by changing the interval between the two high-temperature exhaust gases 63. Further, by providing a speed difference between the two high-temperature exhaust gases 63, it is possible to change the position in the left-right direction of the furnace where the swirling flow portion 64 is formed. Further, by changing the speeds of the two high-temperature exhaust gases 63 in the same manner, the speed of the swirling flow can be changed.
[0059]
FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 1, in which the high-temperature exhaust gas 63 blown out from the gas blowout ports 16 provided downward on the furnace walls 61 on both sides is turned into a flammable gas. 5 shows a state in which a stagnation region 60 is formed by colliding with the stagnation region 65. In the stagnation region 60, stable combustion flame is formed as a result of stable combustion. As a result, unlike the prior art, even under low air ratio combustion conditions, the combustion instability in the combustion start region is not amplified, soot and the like are suppressed, and uniform and stable combustion can be expected.
[0060]
In order to exert a stirring action, it is also effective to blow high-temperature exhaust gas into the furnace from the gas outlet 16 as a swirling flow.
[0061]
Further, since blowing the high-temperature exhaust gas to sufficiently stir the gas near the furnace side wall also has an effect of stabilizing the combustion, it is preferable that the blowing speed be at least 10 [m / sec] or more.
[0062]
Further, the blowing amount of the high-temperature exhaust gas is 10 vol. % To 70 vol. %, More preferably 20 vol. % To 30 vol. % Is preferable. The amount of high-temperature exhaust gas to be blown is preferably as small as possible in consideration of exhaust gas treatment and the like. However, when the blowing amount is small, CO and the like are likely to be generated, and the waste cannot be completely burned. Therefore, while monitoring the amount of CO and NOx discharged, the amount of high-temperature exhaust gas to be blown is set to 10 vol. % To 70 vol. %, More preferably 20 vol. % To 30 vol. % Is preferable.
[0063]
Here, the primary air is air that is blown for the purpose of burning waste, and is air that is blown in a conventional waste incinerator that does not blow high-temperature exhaust gas. In general, in the case of a grate type furnace, it is blown from a wind box below a grate, and in the case of a fluidized bed type furnace, it is blown from below a fluidized bed.
[0064]
The blowing amount of the high-temperature exhaust gas is 10 vol. %, The momentum required for stirring the gas in the furnace is not provided, and the effect of blowing the high-temperature gas may not be sufficiently exhibited. The amount of high-temperature gas blown was 70 vol. %, The effect of reducing NOx and CO in exhaust gas is saturated, and it is not only meaningless to increase the amount of high-temperature gas blown, but also the amount of exhaust gas is increased unnecessarily, leading to an increase in exhaust gas treatment equipment. Not preferred.
[0065]
Further, the blowing amount of the high-temperature exhaust gas was set to 20 vol. % To 30 vol. % Is more preferable because the total amount of air blown into the incinerator can be reduced, so that combustion at a lower air ratio becomes possible.
[0066]
In particular, if there is a change in the composition and properties of the waste, the amount of primary air injected may be smaller than the theoretical air amount required to burn the waste, in which case a large amount of high-temperature exhaust gas Is preferably blown to promote complete combustion of waste and to prevent generation of CO.
[0067]
Further, the blowing amount of the high temperature exhaust gas is 10 vol. Of the theoretical air amount necessary for burning the waste. % To 70 vol. %, More preferably 20 vol. % To 30 vol. % May be used.
[0068]
In the above-described embodiment, the primary air amount is used as the reference value of the blowing amount of the high-temperature exhaust gas.However, in some cases, the primary air amount may be equal to or less than the theoretical air amount necessary for completely burning the waste. is there. In such a case, the blowing amount of the high-temperature exhaust gas is set to 10 vol. Of the theoretical air amount necessary for burning the waste. % To 70 vol. %, More preferably 20 vol. % To 30 vol. % May be used. The theoretical amount of air is determined from the composition and properties of the waste.
[0069]
Although FIG. 1 shows a furnace having the intermediate ceiling 11, it is needless to say that the present invention can be applied to a furnace having no such intermediate ceiling.
The high-temperature exhaust gas may be blown from one side surface of the furnace. Furthermore, you may make it blow in from an intermediate ceiling or a ceiling, not from the side of a furnace.
[0070]
In these embodiments, the high-temperature gas blowing means 10 for blowing the high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 into the combustion chamber 3 of the waste incinerator has a high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8. It is preferable to include a high-temperature gas adjusting means 10c for adjusting the oxygen concentration in the medium and the high-temperature exhaust gas temperature. When the temperature and the oxygen concentration of the high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 are 200 ° C. or more and satisfy the range of the above-mentioned formula (1), the temperature and the oxygen concentration are directly used in the combustion chamber 3. This is because the temperature and oxygen concentration of the high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 may not be included in the predetermined range.
[0071]
FIG. 4 shows an example of the embodiment of the high-temperature gas blowing means 10 according to the present invention. In FIG. 4, the combustion gas from the combustion chamber 3 is guided to a waste heat boiler 12, where it is subjected to secondary combustion in a secondary combustion region 17, which is a part of the combustion gas. The cleaning treatment is performed in the facility 36, and the air is discharged to the atmosphere from the chimney 38 via the blower 37.
[0072]
The exhaust gas blowing means 10 shown in FIG. 4 includes a pipe 10a for connecting a gas outlet provided in the ash processing furnace 8 and a gas outlet 16 provided in the combustion chamber 3, an exhaust gas circulating blower 10b, It has a high-temperature gas adjusting means 10c for adjusting the oxygen concentration and the exhaust gas temperature in the high-temperature exhaust gas extracted from the inside. If the high-temperature exhaust gas contains dust, a dust removing device is provided before the exhaust gas circulation blower 10b.
[0073]
Here, the high-temperature gas adjusting means 10c includes a gas mixing device 50 provided in the middle of the pipe 10a, an air supply pipe 51 connected to the gas mixing device 50, and a gas mixing device 50. And a connected flue gas supply pipe 52.
[0074]
The air supply pipe 51 supplies outside air to the gas mixing device 50 by a blower 56, and the combustion exhaust gas supply pipe 52 supplies a part of the combustion exhaust gas discharged from the waste heat boiler 12 to the gas mixing device 50 by the blower 57. Each gas is mixed in the gas mixing device 50. Further, before the gas mixing device 50 of the pipes 10a, 51, 52 connected to the gas mixing device 50, flow control valves 53, 54, 55 for adjusting the flow rates of the respective gases are provided. The respective flow rates are controlled by signals from the flow rate control device 58. The flow control device 58 controls the opening of the flow control valves 53, 54, 55 so that the temperature and the oxygen concentration of the high-temperature exhaust gas blown into the combustion chamber 3 fall within a predetermined range.
[0075]
When the temperature and oxygen concentration of the high-temperature exhaust gas can be adjusted by the amount of air supplied from the air supply pipe 51 to the gas mixing device 50, the combustion exhaust gas supply pipe 52 does not need to be provided.
[0076]
As described above, this embodiment has a function of adjusting the oxygen concentration and the temperature of the high-temperature exhaust gas blown into the combustion chamber 3. Concentration and temperature can be kept in appropriate ranges. When it is desired to adjust the flow rate and the flow velocity of the high-temperature exhaust gas to be blown, the adjustment may be performed by means such as adjusting the rotation speed of each of the blowers 10b, 56, and 57.
[0077]
Here, the gas mixing device 50 may be an ejector device. In this case, the air supplied from the air supply pipe 51 is guided to an ejector device, which is used as a driving flow to mix and suck high-temperature exhaust gas from the ash processing furnace 8 and blow it into the combustion chamber 3. I do. This eliminates the need for the blower 10b for extracting the high-temperature exhaust gas from the ash processing furnace 8, thereby simplifying the apparatus configuration and reducing troubles due to dust and the like contained in the high-temperature exhaust gas. Become.
[0078]
Further, in the present invention, the high temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 for processing incineration ash is used as a secondary combustion area for performing secondary combustion of combustible gas generated in the combustion chamber 3 of the waste incinerator. It is preferable to have a gas blowing means 68 for blowing into 17.
[0079]
Here, the gas blowing means 68 is composed of a pipe 68a connecting a gas outlet provided in the ash processing furnace 8 and a gas outlet 13 provided on the upstream side in the secondary combustion area 17, and a blower 68b. You. It is preferable that one or a plurality of the gas outlets 13 are arranged so that high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 can be blown in a direction in which a swirling flow is generated in the secondary combustion region 17. The high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 is swirled and blown into the secondary combustion region, thereby introducing new air and increasing the excess air ratio as in the conventional blowing of secondary combustion air. Without stirring, the inside of the secondary combustion region can be agitated. In addition, in the conventional blowing of the secondary combustion air, the temperature of the secondary combustion region is not sufficiently increased, and the secondary combustion may not be completely performed. By blowing into the next combustion zone, the temperature can be raised and improved. As described above, since the flammable gas is stirred and mixed in the secondary combustion region to increase the ambient temperature, complete combustion of the flammable gas in the secondary combustion region can be performed, and emission of dioxins can be achieved. Can be maintained at the temperature condition of the secondary combustion region. Thereby, emission of harmful substances such as CO, NOx, and dioxins in the exhaust gas can be suppressed. Further, the sensible heat of the high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace 8 can be recovered by the exhaust heat boiler 12.
[0080]
The high temperature exhaust gas blown into the secondary combustion region 17 may be mixed with air or combustion exhaust gas for adjusting the temperature and / or oxygen concentration of the high temperature exhaust gas. By adjusting the temperature and / or oxygen concentration of the high-temperature exhaust gas, it becomes possible to further reduce the concentration of CO, NOx, dioxins, and the like in the exhaust gas discharged from the waste heat boiler 12.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, stabilization of combustion in an incinerator reduces NOx and CO in exhaust gas discharged from the incinerator, and further reduces high-temperature exhaust gas in the ash treatment furnace. Provided are an operation method of a waste incineration system and a waste incineration system capable of saving energy by effectively utilizing sensible heat and kinetic energy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing one embodiment of a waste incineration system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the temperature of hot exhaust gas blown into a combustion chamber and the oxygen concentration according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an AA ′ section and a BB ′ section in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing an example of an embodiment of a high-temperature gas blowing means according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a waste incinerator according to the related art.
[Explanation of symbols]
1 Hopper
2 waste
3 Combustion chamber
4 incineration ash
5 connecting passage
6 Unsuitable heat treatment detection / removal unit
7 Grid
8 Ash treatment furnace
9 Adjustment damper
10 Hot gas injection means
10a piping
10b Exhaust gas circulation blower
10c Hot gas adjusting means
11 Barrier (intermediate ceiling)
12 Waste heat boiler
13,16 Gas outlet
14 Gas inlet
15 Chute for processing ash discharge
17 Secondary combustion zone
20 Main flue
21 Secondary flue
22 Plastic injection means
25 dried stoker
26 Burning Stoker
27 Afterburning stoker
50 gas mixing device
51 Air supply piping
52 Flue gas supply piping
53, 54, 55 Flow control valve
56,57 blower
58 Flow control device
60 Stagnation area (combustion stable area)
61 Furnace wall
62 Furnace ceiling
63 High temperature exhaust gas
64 swirling flow section (swirl area)
65 flammable gas
68 Gas injection means
68a piping
68b blower
70 Waste incinerator

Claims (10)

廃棄物焼却炉の燃焼室内に、焼却灰の処理を行う灰処理炉内から抜き出した高温排ガスを吹き込むことを特徴とする廃棄物焼却システムの操業方法。A method for operating a waste incineration system, comprising blowing high-temperature exhaust gas extracted from an ash processing furnace for treating incineration ash into a combustion chamber of the waste incinerator. 高温排ガスを吹き込む燃焼室内の領域が、燃焼開始領域から主燃焼領域の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の廃棄物焼却システムの操業方法。The method for operating a waste incineration system according to claim 1, wherein an area in the combustion chamber into which the high-temperature exhaust gas is blown is in a range from a combustion start area to a main combustion area. 高温排ガスを吹き込む燃焼室内の領域が、雰囲気温度が400℃以上でかつ可燃性ガスが存在する領域であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の廃棄物焼却システムの操業方法。The method for operating a waste incineration system according to claim 1 or 2, wherein a region in the combustion chamber into which the high-temperature exhaust gas is blown is a region where the ambient temperature is 400 ° C or higher and a combustible gas is present. 燃焼室内に吹き込まれる高温排ガスの温度(℃)Tが200以上で、かつ、前記高温排ガスの温度(℃)Tと前記高温排ガス中に含まれる酸素の濃度(vol.%)Cとの関係が次式(1)で表される範囲であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の廃棄物焼却システムの操業方法。
exp(8.05−0.23C)≦T≦exp(7.40−0.09C) (1)
The temperature (° C.) T of the high-temperature exhaust gas blown into the combustion chamber is 200 or more, and the relationship between the temperature (° C.) T of the high-temperature exhaust gas and the concentration (vol.%) C of oxygen contained in the high-temperature exhaust gas is shown. The method for operating a waste incineration system according to any one of claims 1 to 3, wherein the range is represented by the following equation (1).
exp (8.05-0.23C) ≦ T ≦ exp (7.40-0.09C) (1)
高温排ガスが、対向して設けられた少なくとも一対のガス吹き出し口から燃焼室内に吹き込まれることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の廃棄物焼却システムの操業方法。The method for operating a waste incineration system according to any one of claims 1 to 4, wherein the high-temperature exhaust gas is blown into the combustion chamber from at least a pair of gas outlets provided to face each other. 廃棄物焼却炉の二次燃焼領域に、焼却灰の処理を行う灰処理炉内から抜き出した高温排ガスの吹込みを行うことを特徴とする廃棄物焼却システムの操業方法。A method for operating a waste incineration system, comprising blowing high-temperature exhaust gas extracted from an ash treatment furnace for treating incineration ash into a secondary combustion area of the waste incinerator. 廃棄物焼却炉と焼却灰の処理を行う灰処理炉とを備えた廃棄物焼却システムであって、前記灰処理炉内から抜き出した高温排ガスを前記廃棄物焼却炉の燃焼室内に吹き込むための高温ガス吹込手段を有することを特徴とする廃棄物焼却システム。A waste incineration system comprising a waste incinerator and an ash processing furnace for treating incineration ash, wherein a high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace is blown into a combustion chamber of the waste incinerator. A waste incineration system comprising gas injection means. 高温排ガスが、対向して設けられた少なくとも一対のガス吹き出し口から燃焼室内に吹き込まれることを特徴とする請求項7に記載の廃棄物焼却システム。The waste incineration system according to claim 7, wherein the high-temperature exhaust gas is blown into the combustion chamber from at least a pair of gas outlets provided opposite to each other. 高温ガス吹込手段が、灰処理炉内から抜き出した高温排ガス中の酸素濃度及び高温排ガス温度を調節するための高温ガス調節手段を備えていることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の廃棄物焼却システム。The high-temperature gas injection means includes a high-temperature gas adjusting means for adjusting the oxygen concentration and the high-temperature exhaust gas temperature in the high-temperature exhaust gas extracted from the ash processing furnace. Waste incineration system. 廃棄物焼却炉と焼却灰の処理を行う灰処理炉とを備えた廃棄物焼却システムであって、前記廃棄物焼却炉の二次燃焼領域に、焼却灰の処理を行う灰処理炉内から抜き出した高温排ガスを吹き込むガス吹き込み手段を有することを特徴とする廃棄物焼却システム。A waste incineration system including a waste incinerator and an ash processing furnace for processing incineration ash, wherein the secondary combustion area of the waste incinerator is extracted from an ash processing furnace for processing incineration ash. Waste incineration system characterized by having gas blowing means for blowing hot exhaust gas.
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