TWI853401B - Combustion equipment and control devices - Google Patents
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Abstract
燃燒設備,具備:在內部使被燒卻物一邊燃燒一邊搬運的爐本體、將從爐本體排出之排氣的一部分供給至爐本體之內部的噴嘴,噴嘴,是以供給至爐本體之內部的排氣會形成沿著爐本體之天花板部的壁面噴流的朝向來配置在爐本體的爐尾。A combustion device comprises: a furnace body in which a burnt material is transported while being burned, and a nozzle for supplying a part of exhaust gas discharged from the furnace body to the inside of the furnace body, wherein the nozzle is arranged at the tail of the furnace body in a direction that the exhaust gas supplied to the inside of the furnace body forms a spray flow along the wall surface of the ceiling of the furnace body.
Description
本發明是關於燃燒設備及控制裝置。The present invention relates to a combustion device and a control device.
例如,在專利文獻1揭示有垃圾焚化爐,其在1次燃燒室中,使2次空氣供給噴嘴配置在與垃圾搬運方向相對的位置,使2次空氣供給噴嘴的噴口朝向沿著火格子上之垃圾的上面來噴出2次空氣。作為自由噴流的2次空氣是沿著垃圾的上面來噴出,藉此在火炎的基部會發生燃燒氣體的混合及攪拌,故燃燒的促進效果變大。藉此,抑制不完全燃燒的發生,而抑制未燃成分的發生。另一方面,在專利文獻1所記載的技術,是藉由2次空氣來推擠使1次燃燒室內的氣體流動,故1次燃燒室內的氣體滯留時間可能會減少。For example, Patent Document 1 discloses a garbage incinerator in which a secondary air supply nozzle is arranged in a position opposite to the garbage transport direction in a primary combustion chamber, and the nozzle of the secondary air supply nozzle is directed toward the top of the garbage on the fire grid to spray secondary air. The secondary air is sprayed along the top of the garbage as a free jet, thereby mixing and stirring the combustion gas at the base of the flame, thereby increasing the combustion promotion effect. In this way, the occurrence of incomplete combustion is suppressed, and the occurrence of unburned components is suppressed. On the other hand, the technology described in Patent Document 1 is to use the secondary air to push the gas in the primary combustion chamber to flow, so the gas retention time in the primary combustion chamber may be reduced.
且,例如,在專利文獻2揭示有燃燒爐的燃燒運轉方法,其將從焚化爐排出的排氣氣體作為自由噴流,從複數具備在焚化爐內之底部的火格子內、位於乾燥用火格子之上方的爐天花板壁、以及對於爐內之垃圾供給方向在下游側的爐後壁,以不直接碰到爐底之火格子且吸引藉由燃燒所產生之氣體的方式來供給。對爐內供給再循環排氣,藉此將爐內之一次燃燒室的全體作為燃燒空間來活用,而降低爐出口的氮氧化物。在專利文獻2所記載的技術,是將再循環排氣的供給角度設定成再循環排氣不會受到天花板壁的影響而衰減。For example,
且,例如,在專利文獻3揭示有焚化爐,其在燃燒爐的一次燃燒室中,藉由從後部供給噴嘴供給之作為自由噴流的氣體流,來將在燃燒段發生之未燃氣體往後壁側吸引,藉由從前部供給噴嘴供給之作為自由噴流的氣體流,來將在乾燥段發生之未燃氣體往前側吸引之後送到二次燃燒室。藉由該等噴嘴,與從一次燃燒室之前側的天花板壁供給再循環排氣之以往技術同樣地能貢獻於熱氣流NO
X的降低。
For example,
且,例如,在專利文獻4揭示有爐床爐,其使將處理空間(爐本體內部)所發生之排氣予以排出之火爐的中心軸偏移配置在與燃燒段不同的位置,第一氣體通口從與火爐的偏移方向相反之側對處理空間內噴出作為自由噴流的排氣。藉此,在處理空間內形成有朝向與火爐的偏移方向相反之側的二次流動,故火炎會往從火爐分離的方向成長。藉由該火炎的熱來促進乾燥段之被燒卻物的乾燥或後燃燒段之後燃燒,其結果,實現NO
X及未燃氣體的降低。
Furthermore, for example,
且,例如,在專利文獻5揭示有爐床式燒卻設備,其具備:將燃燒用空氣的一部分與燃燒氣體的一部分之中的至少一種氣體作為自由噴流的混合用氣體來送到爐內用的噴嘴。噴嘴,設置成可使混合用氣體朝向在爐床上之被燒卻物之燃燒所形成之火炎的頂部。藉此,可使從噴嘴噴出之混合用氣體到達火炎的頂部或比火炎的頂部還上方的位置。其結果,可提高混合用氣體對燃燒氣體的混合率,可提高燃燒氣體所含之未燃成分的燃燒效率。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
Moreover, for example,
[專利文獻1]日本專利第2662746號公報 [專利文獻2]日本專利第6116545號公報 [專利文獻3]國際公開第2020/189394號 [專利文獻4]國際公開第2021/106645號 [專利文獻5]國際公開第2020/071142號 [Patent Document 1] Japanese Patent No. 2662746 [Patent Document 2] Japanese Patent No. 6116545 [Patent Document 3] International Publication No. 2020/189394 [Patent Document 4] International Publication No. 2021/106645 [Patent Document 5] International Publication No. 2020/071142
[發明所欲解決之問題][The problem the invention is trying to solve]
在焚化處理垃圾的燃燒設備領域,要求著使爐本體內之排氣的滯留時間增加的技術。In the field of incineration equipment for waste incineration, there is a demand for technology that increases the residence time of exhaust gas in the furnace body.
本發明是為了解決上述課題而完成者,其目的在於提供可增加爐本體內之排氣之滯留時間的燃燒設備及控制裝置。 [解決問題之技術手段] The present invention is completed to solve the above-mentioned problem, and its purpose is to provide a combustion device and a control device that can increase the retention time of exhaust gas in the furnace body. [Technical means for solving the problem]
為了解決上述課題,本發明的燃燒設備,具備:在內部使被燒卻物一邊燃燒一邊搬運的爐本體、將從前述爐本體排出之排氣的一部分供給至前述爐本體之內部的噴嘴,前述噴嘴,是以供給至前述爐本體之內部的前述排氣會形成沿著前述爐本體之天花板部的壁面噴流的朝向來配置在前述爐本體的爐尾,前述噴嘴將前述排氣從前述噴嘴的開口以圓錐狀擴散的方式供給,藉此使前述排氣的一部分從下方側碰撞於前述爐本體的天花板部而形成有前述壁面噴流,前述噴嘴,在前述爐尾於路寬方向空出間隔來複數配置,以形成有從各前述噴嘴供給之前述排氣彼此合流之前述壁面噴流的方式,設定複數個前述噴嘴彼此的間隔。In order to solve the above problems, the combustion equipment of the present invention comprises: a furnace body in which the burnt material is transported while being burned, and a nozzle for supplying a part of the exhaust gas discharged from the furnace body to the inside of the furnace body, wherein the nozzle is arranged at the furnace tail of the furnace body in a direction that the exhaust gas supplied to the inside of the furnace body forms a wall spray along the ceiling of the furnace body, and the nozzle The exhaust gas is supplied from the opening of the nozzle in a cone-shaped diffusion manner, so that a part of the exhaust gas collides with the ceiling of the furnace body from the lower side to form the wall spray. The nozzles are arranged in plurality at intervals in the road width direction at the tail of the furnace to form the wall spray in which the exhaust gas supplied from each nozzle merges with each other, and the intervals between the plurality of nozzles are set.
本發明的控制裝置,是上述燃燒設備的控制裝置,前述燃燒設備,進一步具備:通過排氣再循環管線來將前述排氣的一部分供給至前述噴嘴的風扇,且具有:檢測部,其檢測前述排氣中的CO濃度及NO X濃度;以及調整部,其根據前述檢測部的檢測結果,在前述排氣中的CO濃度與NO X濃度之中一種以上有增減之際,使前述風扇的轉數增減。 [發明之效果] The control device of the present invention is a control device of the combustion equipment, and the combustion equipment further comprises: a fan that supplies a part of the exhaust gas to the nozzle through an exhaust gas recirculation pipeline, and has: a detection unit that detects the CO concentration and NOx concentration in the exhaust gas; and an adjustment unit that increases or decreases the number of revolutions of the fan when one or more of the CO concentration and the NOx concentration in the exhaust gas increases or decreases according to the detection result of the detection unit. [Effects of the Invention]
根據本發明,可提供可增加爐本體內之排氣之滯留時間的燃燒設備及控制裝置。According to the present invention, a combustion device and a control device that can increase the residence time of exhaust gas in a furnace body can be provided.
以下,參照附加圖式來說明用以實施本發明之燃燒設備的形態。Hereinafter, the form of the combustion equipment for implementing the present invention will be described with reference to the attached drawings.
(燃燒設備) 燃燒設備,例如是將都市垃圾、產業廢棄物、或生質等作為被燒卻物來焚化處理的爐床式燃燒爐。以下為了方便說明,將「被燒卻物」稱為「垃圾」。垃圾,是在燃燒爐內發生燃燒反應用的燃料。 (Combustion equipment) Combustion equipment is a hearth-type incinerator that incinerates waste materials such as urban garbage, industrial waste, or biomass. For the sake of convenience, "waste materials" will be referred to as "garbage" below. Garbage is the fuel used for combustion reactions in the incinerator.
如圖1所示般,燃燒設備100,具備:燃燒爐1、排熱回收鍋爐12、減溫塔13、集塵裝置14、出口流路15、煙囪16、引導風扇17、垃圾坑18、灰擠出裝置19、灰坑20、排氣再循環系統21、排氣濃度取得部25、控制裝置30。As shown in FIG1 , the
(燃燒爐)
燃燒爐1,是在內部一邊搬運垃圾W一邊燃燒的爐。伴隨著燃燒爐1所致之垃圾W的燃燒,會從燃燒爐1產生排氣。所產生的排氣,被送往連接於燃燒爐1之上部的排熱回收鍋爐12。
(Incinerator)
Incinerator 1 is a furnace that burns garbage W while transporting it inside. As garbage W is burned by incinerator 1, exhaust gas is generated from incinerator 1. The generated exhaust gas is sent to the exhaust
排熱回收鍋爐12,在排氣與水之間進行熱交換藉此加熱水來產生蒸氣。所產生的蒸氣,例如利用在燃燒設備100之外部的蒸氣渦輪機等之機器(圖示省略)。通過排熱回收鍋爐12的排氣,在減溫塔13冷卻之後,被送往集塵裝置14。在集塵裝置14去除煤灰或塵埃之後的排氣,通過出口流路15及煙囪16而排出至大氣。The exhaust
此處,在出口流路15的中途,配置有引導風扇17(IDF;Induced Draft Fan),其可將在燃燒爐1內產生的排氣朝向煙囪16引導。引導風扇17,從燃燒爐1內引導排氣,藉此將燃燒爐1的內部維持在負壓的狀態。Here, an induced draft fan 17 (IDF) is disposed in the middle of the
燃燒爐1,具有:爐本體2、燃料供給機構3、爐床4、風箱5、排出通道6、火爐7、吹入送風機8、1次空氣管線9、空氣預熱器10、2次空氣管線11。The combustion furnace 1 comprises a
(爐本體)
爐本體2,藉由複數個牆壁來構成。在爐本體2的內部,區劃有使垃圾W一邊燃燒一邊搬運用的處理空間V。在處理空間V,使垃圾W一邊燃燒一邊往搬運方向Da(圖1及圖2的左右方向)搬運。在處理空間V焚化後的垃圾W,通過排出通道6排出至爐本體2的外部。
(Furnace body)
The
在以下,為了方便說明,將搬運方向Da之從排出通道6朝向燃料供給機構3之側(圖1及圖2的左側)稱為「一方側Dal」。且,將與一方側Dal相反之側的搬運有垃圾W之側(圖1及圖2的右側)稱為「另一方側Dar」。
爐本體2的構造待留後述。
In the following, for the sake of convenience, the side of the transport direction Da from the
(燃料供給機構)
燃料供給機構3,是從燃燒爐1的外部接收垃圾W,並將所接收的垃圾W供給至爐本體2內部之處理空間V的機構。本實施形態的燃料供給機構3,具有料斗300與送料機310。
(Fuel supply mechanism)
The
料斗300,是用來對爐本體2內部供給垃圾W的燃燒爐1之入口。對於料斗300,從燃燒爐1的外部藉由起重機182來投入垃圾W。料斗300,具有入口部301與出口部302。The
入口部301,是用來從外部放入垃圾W之料斗300的入口部分。入口部301,將從對於水平面呈垂直之方向的鉛直方向Dv(圖1及圖2的上下方向)之上方側供給的垃圾W導引至下方側的出口部302。入口部301,成為往鉛直方向Dv延伸的筒狀。在入口部301的下部連接有出口部302。於是,投入至入口部301的垃圾W,會隨著重力而往下方側落下。The
在以下,為了方便說明,將鉛直方向Dv的上方側(圖1及圖2的上側)簡稱為「上方側Dvu」。且,將與上方側Dvu相反之側(圖1及圖2的下側)簡稱為「下方側Dvd」。In the following, for convenience of explanation, the upper side in the vertical direction Dv (the upper side in FIGS. 1 and 2 ) is abbreviated as “upper side Dvu”, and the side opposite to the upper side Dvu (the lower side in FIGS. 1 and 2 ) is abbreviated as “lower side Dvd”.
出口部302,是用來將投入至入口部301的垃圾W導引至爐本體2內部之處理空間V的料斗300之出口部分。出口部302,在內部形成有:將垃圾W供給至爐本體2內部的處理空間V之前,暫時貯留垃圾W的貯留空間R。本實施形態的出口部302,成為往搬運方向Da延伸的箱形形狀。The
送料機310,是用來將料斗300內的垃圾W供給至爐本體2內部之處理空間V的裝置。送料機310,配置成可對於面對出口部302之內面之上方側Dvu的地面302a往搬運方向Da往復移動。The
送料機310之一方側Dal的端部,連接於藉由油壓等來使送料機310往復移動的送料機驅動機構(圖示省略)。送料機310,藉由送料機驅動機構,而可在貯留空間R內往搬運方向Da往復移動。也就是說,送料機310,可在出口部302的地面302a上從一方側Dal朝向另一方側Dar進退。The end of one side Dal of the
送料機310,成為於搬運方向Da及爐寬方向延伸且具有既定厚度的板狀。送料機310,具有:朝向上方側Dvu的上表面311、連接於上表面311且朝向另一方側Dar的擠出面312。在以下,為了方便說明,是將對於搬運方向Da及鉛直方向Dv分別呈垂直之方向的爐本體2之寬方向稱為「爐寬方向Dw」。The
上表面311,是堆積有從入口部301供給之垃圾W的面。擠出面312,是將堆積在地面302a上的垃圾W往另一方側Dar擠出的面。也就是說,送料機310,使該送料機310本身在既定的時機往搬運方向Da往復移動,藉此間歇地將貯留空間R內的垃圾W朝向處理空間V擠出。The
亦即,送料機310之上表面311上的垃圾W、及出口部302之地面302a上的垃圾W,在貯留空間R內成為一體。因此,送料機310的擠出面312將垃圾W往處理空間V側擠出,藉此堆積於上表面311上的垃圾W亦會連動而往處理空間V側移動。That is, the garbage W on the
(爐床)
爐床4,是由複數個火格子(圖示省略)所構成,該複數個火格子,形成藉由燃料供給機構3來將垃圾W供給成層狀的爐床面4a。火格子,具有固定火格子與可動火格子。
(Furnace bed)
The
固定火格子,固定在風箱5之朝向上方側Dvu的風箱5表面。可動火格子,以一定速度往一方側Dal(上游側)與另一方側Dar(下游側)移動,藉此將該可動火格子與固定火格子之上(爐床面4a上)的垃圾W予以一邊攪拌混合一邊往下游側搬運。爐床4,使以層狀供給至爐床面4a的垃圾W一邊燃燒一邊朝向排出通道6搬運。The fixed fire grate is fixed to the surface of the
在此,爐本體2,是從一方側Dal依序具有:乾燥段50、燃燒段51、及後燃燒段52。該等乾燥段50、燃燒段51、及後燃燒段52,是將處理空間V區劃於搬運方向Da。乾燥段50,是將由料斗300所供給的垃圾W在爐床4上燃燒之前先進行乾燥的區域。亦即,在乾燥段50水分會揮發,故從乾燥段50主要是產生蒸氣。Here, the
燃燒段51及後燃燒段52,是使乾燥狀態的垃圾W在爐床4上燃燒的區域。在燃燒段51,會發生從垃圾W產生的熱分解氣體所致之擴散燃燒,而產生光焰F。在後燃燒段52,會發生擴散燃燒後之垃圾W的固定碳燃燒,故不會產生光焰F。於是,判隨著燃燒所發生的光炎F,主要是形成在燃燒段51。The
(風箱)
風箱5,從爐床4的下方朝向處理空間V供給燃燒用的空氣(1次空氣A1)。風箱5,於搬運方向Da複數配列。在本實施形態,是藉由風箱5來將爐本體2區劃成乾燥段50、燃燒段51、及後燃燒段52。
(Windbox)
The
(排出通道)
排出通道6,是使燃燒結束而成灰的垃圾W往位於爐本體2之下方側Dvd的灰擠出裝置19落下的裝置。排出通道6,設在後燃燒段52之另一方側Dar的端部。
(Discharge channel)
The
在此,如圖2所示般,爐本體2,具有爐尾203與天花板部200。爐尾203,是爐本體2之牆壁的一部分。爐尾203,是由耐火材料等來形成。爐尾203,配置在比由風箱5所區劃之後燃燒段52還靠另一方側Dar。爐尾203,從上方側Dvu連接於排出通道6。爐尾203,具有朝向一方側Dal的爐尾面204。本實施形態的爐尾面204,是在鉛直方向Dv及爐寬方向Dw擴展成平面狀。Here, as shown in FIG. 2 , the
天花板部200,是爐本體2之牆壁的一部分。天花板部200,是由耐火材料等來形成。天花板部200,配置在比爐尾203還上方側Dvu。天花板部200,傾斜成隨著朝向另一方側Dar而使鉛直方向Dv的高度變低的朝向。天花板部200之另一方側Dar的端部,連接於爐尾203。以下,為了方便說明,將天花板部200之與爐尾203連接的部位稱為「後端201a」。且,將天花板部200之與後端201a相反之側的一方側Dal端部稱為「前端201b」。The
天花板部200,具有:成為平面狀的天花板面201、以及彎曲面202,該彎曲面202從一方側Dal連接於天花板面201,成為隨著朝向一方側Dal而朝向上方側Dvu的凸曲面狀。天花板面201,從一方側Dal連接於爐尾203的爐尾面204。於是,天花板面201之另一方側Dar的端部是上述後端201a。本實施形態的天花板面201,配置成在鉛直方向Dv與後燃燒段52相對。The
彎曲面202,從一方側Dal連接於天花板面201。從爐寬方向Dw觀看的彎曲面202,形成為具有既定曲率半徑的圓弧狀。以下,將從爐寬方向Dw觀看之際的彎曲面202長度定義為「X
R」。
The
(火爐)
火爐7,從爐本體2朝向上方側Dvu延伸。在處理空間V內燃燒垃圾W而產生的排氣G,是通過火爐7而被送往排熱回收鍋爐12。火爐7,於鉛直方向Dv延伸,成為具有內面70的筒狀。本實施形態的火爐7,剖面成為矩形狀。
(Furnace)
The
火爐7,從一方側Dal連接於天花板部200。在火爐7的內面70之朝向一方側Dal的一方面70a,從上方側Dvu連接於天花板部200的彎曲面202。於是,內面70之一方面70a之下方側Dvd的端部與彎曲面202之一方側Dal的端部之間的連接部分是上述前端201b。一方面70a,是從前端201b往上方側Dvu豎立地擴展。且,火爐7,是從另一方側Dar連接於料斗300的出口部302。於是,火爐7,配置在天花板部200與出口部302之間。本實施形態的火爐7,配置在燃燒段51的正上方。The
(吹入送風機)
如圖1所示般,吹入送風機8,是將使垃圾W在處理空間V燃燒用的空氣朝向燃燒爐1的內部壓送的裝置。吹入送風機8,具有第1吹入送風機81與第2吹入送風機82。第1吹入送風機81,通過1次空氣管線9來朝向風箱5壓送燃燒用的空氣。第2吹入送風機82,通過2次空氣管線11來朝向火爐7壓送燃燒用的空氣。
(Blowing fan)
As shown in FIG. 1 , the blowing
(1次空氣管線)
1次空氣管線9,是連接第1吹入送風機81與風箱5的管。藉由驅動第1吹入送風機81,而通過1次空氣管線9將垃圾W之燃燒所必要的空氣供給至風箱5。1次空氣管線9,從下方側Dvd連接於風箱5。供給至風箱5的空氣,從爐床4的下方朝向垃圾W。以下,為了方便說明,將通過1次空氣管線9供給至爐本體2之內部的空氣稱為「1次空氣A1」。
(Primary air line)
The
1次空氣管線9,具有1次空氣風門90。1次空氣風門90,配置在1次空氣管線9的中途,藉由1次空氣風門90所具有之風門的開度來限制1次空氣管線9內之1次空氣A1的流量。The
(空氣預熱器)
空氣預熱器10,是將從第1吹入送風機81壓送的空氣予以預熱的熱交換器。空氣預熱器10,設在1次空氣管線9的中途,將從第1吹入送風機81朝向風箱5流動的燃燒空氣予以預熱。
(Air preheater)
The
被空氣預熱器10預熱過的燃燒空氣,被供給至處理空間V內,利用於垃圾W的燃燒並與伴隨著垃圾W的燃燒所產生的排氣G進行熱交換。於是,空氣預熱器10,藉由調整燃燒空氣的溫度,而可調整排氣G的溫度。The combustion air preheated by the
(2次空氣管線)
2次空氣管線11,是連接第2吹入送風機82與火爐7的管。藉由驅動第2吹入送風機82,而通過2次空氣管線11將垃圾W之燃燒所必要的空氣供給至火爐7內。2次空氣管線11,從外側貫通火爐7。如圖2所示般,2次空氣管線11的前端,配置在比火爐7的內面70還內側。供給至火爐7內的2次空氣A2,從爐床4的上方朝向垃圾W。以下,為了方便說明,將通過2次空氣管線11供給至爐本體2之內部的空氣稱為「2次空氣A2」。
(Secondary air line)
The
如圖1所示般,2次空氣管線11,具有2次空氣風門110。2次空氣風門110,設在2次空氣管線11的中途,藉由2次空氣風門110所具有之風門的開度來限制2次空氣A2的流量。As shown in FIG. 1 , the
(垃圾坑)
垃圾坑18,將垃圾W予以貯留,並將垃圾W供給至料斗300。垃圾坑18,具有:垃圾坑本體180、平台181、起重機182、起重機控制裝置189。
(Garbage pit)
The
垃圾坑本體180,是在比燃燒爐1還一方側Dal貯留垃圾W的空間。垃圾坑本體180,連接於料斗300的入口部301。亦即,料斗300內部與垃圾坑本體180內部為連通,可從垃圾坑本體180內部對料斗300的內部供給垃圾W。The
平台181,是用來將垃圾W搬入至垃圾坑本體180內部的搬入口。平台181,連接於形成在垃圾坑本體180之一方側Dal的搬入用開口部。在平台181,從燃燒設備100的外部搬入有垃圾收集車T。垃圾收集車T,將所搬入之垃圾W投入至垃圾坑本體180內部。The
起重機182,抓住垃圾坑本體180內所貯留之垃圾W的一部分,將所抓住的垃圾W從垃圾坑本體180移送至料斗300的入口部301。起重機182,設在垃圾坑本體180之上方側Dvu的天花板部分。The
起重機182,具有:設在天花板的軌道183、沿著軌道183行進的樑184、在該樑184上移動的吊運車185、從該吊運車185懸吊的纜繩186、將該纜繩186予以捲起及下放的捲繩機187、安裝在纜繩186之前端的夾爪188。The
起重機控制裝置189,是用來控制樑184的行進、吊運車185的移動、捲繩機187所致之纜繩186的捲起與下放、及夾爪188的夾取動作等的裝置。The
(灰擠出裝置)
灰擠出裝置19,是接收通過排出通道6而落下至比爐本體2還下方側Dvd的垃圾W(灰),並往後續的灰坑20擠出的裝置。灰擠出裝置19,具有擠出裝置本體190與擠出機構(圖示省略)。
(Ash extrusion device)
The
擠出裝置本體190,接收在處理空間V結束燃燒而成灰的垃圾W並暫時堆積。擠出裝置本體190,配置在比爐本體2還下方側Dvd。擠出裝置本體190,從下方側Dvd連接於排出通道6。擠出機構,將落下至擠出裝置本體190內的垃圾W(灰)朝向灰坑20擠出。The
(灰坑)
灰坑20,是接收擠出裝置內的垃圾W並貯留在內部的空間。本實施形態的灰坑20,從另一方側Dar連接於擠出裝置本體190。貯留在灰坑20內的垃圾W,例如藉由灰起重機等(圖示省略)往燃燒設備100的外部移送。
(Ash pit)
The
(排氣再循環系統)
排氣再循環系統21,是使流動於出口流路15內之燃燒後之排氣G的一部分回流至爐本體2之內部的EGR(Exhaust Gas Recirculation)。排氣再循環系統21,具有:排氣再循環管線22、噴嘴23、風扇24。
(Exhaust Gas Recirculation System)
The exhaust
(排氣再循環管線)
排氣再循環管線22,連接出口流路15與爐本體2。本實施形態之排氣再循環管線22的一端,連接於出口流路15的集塵裝置14附近,排氣再循環管線22的另一端,透過噴嘴23而連接於爐本體2的爐尾203。
(Exhaust gas recirculation pipeline)
The exhaust
(噴嘴)
噴嘴23,是將通過排氣再循環管線22來供給的排氣G往爐本體2的內部供給(放出)的圓形噴嘴。噴嘴23,連接於排氣再循環管線22的另一端。如圖2及圖3所示般,本實施形態的噴嘴23,成為使中心線O於中心延伸的圓筒狀。噴嘴23,以貫通爐尾203的狀態,固定於爐尾203。
(Nozzle)
The
噴嘴23,以鉛直方向Dv之高度相同的狀態,在爐寬方向Dw空出間隔複數配置於爐尾203。在本實施形態,是兩個噴嘴23在爐寬方向Dw空出間隔配置於爐尾203。又,在圖2由於圖面的型態,只顯示一個噴嘴23。The
噴嘴23,以朝向爐本體2之內部的狀態對爐本體2的內部開口。噴嘴23,以開口的中心對齊於爐尾面204的方式固定於爐尾203。在本實施形態,噴嘴23所放出的排氣G,是以噴嘴23的開口為中心擴展成圓錐狀。以下,將本實施形態之噴嘴23的開口徑設為「D」。The
在此,將後端201a與前端201b之間的水平方向距離設為「X」,將前端201b與噴嘴23的開口中心之間的鉛直方向距離設為「H」,將天花板與水平面Hp所夾的角度設為「α」,將噴嘴23的中心線O與水平面Hp所夾的角度設為「β」。該情況時,噴嘴23,以滿足下述式(I)的方式配置於爐尾203。
Here, the horizontal distance between the
又,在此所指的水平方向距離,是代表水平方向之2維之幾何學的距離。且,鉛直方向距離,是代表鉛直方向Dv之一維之幾何學的距離。且,式(I)之左邊的「atan((H/X)+tan(α))-β」是比0還大。In addition, the horizontal distance referred to here is a two-dimensional geometric distance representing the horizontal direction. And, the vertical distance is a one-dimensional geometric distance representing the vertical direction Dv. And, "atan((H/X)+tan(α))-β" on the left side of formula (I) is greater than 0.
以下,針對式(I)的導出過程進行說明。在將前端201b與後端201a之間的鉛直方向距離設為「H1」,將後端201a與噴嘴23的開口中心之間的鉛直方向距離設為「H2」,將以噴嘴23的中心線O為基準之排氣G的放出角度設為「γ」的情況,下述式(II)會成立。又,γ比0還大。
The following is an explanation of the derivation process of formula (I). When the vertical distance between the
使式(II)變形而得到下述式(III)。 The following formula (III) is obtained by transforming the formula (II).
在此,式(III)右邊的0.172是實驗常數。亦即,如圖3所示般,在將中心線O上之距離噴嘴23之開口中心的既定距離設為「D1」,將從噴嘴23之開口中心分開既定距離的位置之從中心線O使排氣G擴展的距離設為「D2」的情況,藉由與上述γ的關係,將下述式(IV)代入上述式(II),藉此使上述式(III)成立。
Here, 0.172 on the right side of formula (III) is an experimental constant. That is, as shown in FIG3 , when the predetermined distance from the opening center of the
使上述式(III)變形,而導出下述式(V),亦即上述式(I)。 By modifying the above formula (III), the following formula (V) is derived, which is the above formula (I).
在此,以上述噴嘴23的開口徑D與從爐寬方向Dw觀看之際的彎曲面202的長度X
R之間的關係,將噴嘴23的開口徑設定成符合下述式(VI)。
Here, based on the relationship between the opening diameter D of the
且,在本實施形態,由下述式(VII)所求得的um,其與式(VI)之左邊部分(X R/D)之間的關係,是符合下述式(VIII)為佳。 Furthermore, in the present embodiment, the relationship between um obtained from the following formula (VII) and the left part (X R /D) of the formula (VI) preferably conforms to the following formula (VIII).
又,式(VII)的u
0,是由噴嘴23的種類等來決定的噴嘴流速。且,式(VII)的出處,是社河內俊彥的「噴流工學」,森北出版(2004)。且,式(VIII),是在社河內俊彥的「日本機械學會論文集(B編)」,根據從56、532(1990)引用的實驗資料,由發明者們所架構的預測式。
In formula (VII), u 0 is the nozzle flow rate determined by the type of
(風扇)
風扇24,通過排氣再循環管線22將排氣G供給至噴嘴23。如圖1所示般,風扇24,配置在排氣再循環管線22的中途。風扇24,被驅動而藉此將出口流路15內之排氣G的一部分壓送至噴嘴23。風扇24,藉由配置在燃燒爐1之外部的控制裝置30來控制。
(Fan)
The
具體來說,風扇24,從控制裝置30透過有線或無線通訊來接收表示轉數的訊號。也就是說,風扇24,基於該訊號所示的轉數來旋轉,將出口流路15內之排氣G的一部分從出口流路15抽出,朝向噴嘴23送氣。且,風扇24,將表示自身之輸出轉數的訊號透過有線或無線通訊以既定的時間間隔來傳送至控制裝置30。Specifically, the
(從噴嘴放出之排氣的動作)
以下,針對藉由噴嘴23來對爐本體2的內部放出之排氣G的動作進行說明。如圖2所示般,從符合上述式(I)所示之關係的噴嘴23放出之排氣G的一部分,會從下方側Dvd碰撞於天花板部200的天花板面201。以下,為了方便說明,將從噴嘴23放出的排氣G稱為「噴嘴氣體」。
(Exhaust gas discharged from the nozzle)
The following describes the exhaust gas G discharged from the
碰撞於天花板面201的噴嘴氣體,會形成以扁平化的狀態沿著天花板面201擴展的壁面噴流Jw。噴嘴氣體,一邊形成壁面噴流Jw一邊沿著天花板面201往一方側Dal流動。亦即,壁面噴流Jw,成為沿著天花板面201擴展的薄片狀。此時,從兩個噴嘴23放出的噴嘴氣體,是各自沿著天花板面201,藉此形成彼此合併的壁面噴流Jw。The nozzle gas that hits the
到達配置在比天花板面201還靠一方側Dal之彎曲面202的壁面噴流Jw的一部分,是往天花板面201的擴展方向直進。以下,為了方便說明,將經過彎曲面202而在天花板面201的擴展方向往另一方側Dar直進的該壁面噴流Jw稱為「第1噴流Jw1」。第1噴流Jw1,是流動成從下方側Dvd覆蓋火爐7之朝向下方側Dvd的開口部之中之燃燒段51之上方側Dvu的部分。A portion of the wall jet Jw that reaches the
另一方面,到達彎曲面202的壁面噴流Jw之中,與第1噴流Jw1不同之壁面噴流Jw的一部分,會沿著彎曲面202的曲面形狀流向火爐7的內部。亦即,該壁面噴流Jw,會藉由附壁效應而在比第1噴流Jw1還上方側Dvu朝向上方側Dvu流向火爐7的內部。以下,為了方便說明,將沿著彎曲面202的曲面形狀而進入火爐7之內部的該壁面噴流Jw稱為「第2噴流Jw2」。又,在圖2,為了使說明簡單化,在經過彎曲部的壁面噴流Jw之中,僅將第1噴流Jw1與第2噴流Jw2的流動塗網底表示。On the other hand, among the wall jets Jw reaching the
(排氣濃度取得部)
排氣濃度取得部25,取得從燃燒爐1產生之排氣G中含有之CO及NO
X的濃度。排氣濃度取得部25,配置在出口流路15內。排氣濃度取得部25,具有CO感測器25a與NO
X感測器25b。以下,將排氣G中含有之CO的濃度稱為「CO濃度」,將排氣G中含有之NO
X的濃度稱為「NO
X濃度」。
(Exhaust gas concentration acquisition unit) The exhaust gas
CO感測器25a,以既定的時間間隔取得流動於出口流路15內之排氣G的CO濃度,並將表示CO濃度的訊號透過有線或無線通訊來傳送至控制裝置30。NO
X感測器25b,以既定的時間間隔取得流動於出口流路15內之排氣G的NO
X濃度,並將表示NO
X濃度的訊號透過有線或無線通訊來傳送至控制裝置30。本實施形態的CO感測器25a及NO
X感測器25b,例如,取得每單位流量之排氣G中的CO濃度及NO
X濃度。
The
(控制裝置)
控制裝置30,在上述各種裝置之間收授訊號,藉此調整從噴嘴23放出之排氣G的流量。如圖4所示般,本實施形態的控制裝置30,具有:檢測部31、判定部32、調整部33、記憶部34。
(Control device)
The
(檢測部)
檢測部31,接收排氣濃度取得部25之CO感測器25a所取得之表示CO濃度的訊號、以及NO
X感測器25b所取得之表示NO
X濃度的訊號,藉此檢測流動於出口流路15內之排氣G的CO濃度及NO
X濃度。檢測部31,將表示檢測結果(CO濃度及NO
X濃度)的訊號傳送至判定部32及調整部33。
(Detection Unit) The
(判定部)
判定部32,判斷檢測部31所檢測之CO濃度及NO
X濃度各者是否為適當的濃度。具體來說,判定部32,是將檢測部31所檢測之CO濃度與記憶部34所儲存之CO濃度閾值進行比較。
(Determination Unit) The
判定部32,在檢測部31所檢測之CO濃度為CO濃度閾值以下的情況,判斷「CO濃度適當」。另一方面,判定部32,在檢測部31所檢測之CO濃度大於CO濃度閾值的情況,判斷「CO濃度不適當」。The
且,判定部32,在檢測部31所檢測之NO
X濃度為NO
X濃度閾值以下的情況,判斷「NO
X濃度適當」。另一方面,判定部32,在檢測部31所檢測之NO
X濃度大於NO
X濃度閾值的情況,判斷「NO
X濃度不適當」。判定部32,將表示判斷結果的訊號傳送至調整部33。
Furthermore, the
(調整部)
調整部33,在接收到從檢測部31傳送來的CO濃度及NO
X濃度的情況時,調整藉由噴嘴23供給至爐本體2之內部之排氣G的流量。且,調整部33,根據判定部32的判斷結果,調整藉由噴嘴23供給至爐本體2之內部之排氣G的流量。
(Adjustment Unit) The
調整部33,在從檢測部31接收到CO濃度的情況時,將表示轉數上升指令的訊號傳送給風扇24。另一方面,調整部33,在從檢測部31接收到NO
X濃度的情況時,將表示轉數上升指令的訊號傳送給風扇24。
When the
且,調整部33,在判定部32判斷「CO濃度適當」的情況時,將表示轉數降低指令的訊號傳送給風扇24。另一方面,調整部33,在判定部32判斷「CO濃度不適當」的情況時,將表示轉數上升指令的訊號傳送給風扇24。When the
且,調整部33,在判定部32判斷「NO
X濃度適當」的情況時,將表示轉數降低指令的訊號傳送給風扇24。另一方面,調整部33,在判定部32判斷「NO
X濃度不適當」的情況時,將表示轉數上升指令的訊號傳送給風扇24。
When the
(控制裝置的動作)
接著,針對控制裝置30的動作進行說明。以下,參照圖5,說明檢測部31從排氣濃度取得部25接收到表示CO濃度之訊號之情況的控制裝置30之動作的一例。
(Operation of the control device)
Next, the operation of the
檢測部31,從排氣濃度取得部25接收CO濃度,藉此檢測出口流路15內之排氣G含有的CO濃度(步驟S0)。接著,調整部33,在從檢測部31接收到檢測結果之際,將表示轉數上升指令的訊號傳送給風扇24,使供給至爐本體2之內部之排氣G的流量增加(步驟S1)。The
接著,判定部32,在從檢測部31接收到檢測結果之際,判斷檢測部31所檢測到的CO濃度是否為適當的濃度(步驟S2)。在判定部32判斷「CO濃度適當」的情況(步驟S2:YES),調整部33,將表示轉數降低指令的訊號傳送給風扇24,使供給至爐本體2之內部之排氣G的流量降低(步驟S3)。在步驟S3的處理結束的情況,再次進行步驟S0的處理。Next, upon receiving the detection result from the
在判定部32判斷「CO濃度不適當」的情況(步驟S2:NO),調整部33,從判定部32接收判斷結果,將表示轉述上升指令的訊號傳送給風扇24,使供給至爐本體2之內部之排氣G的流量增加(步驟S1´)。在步驟S1´的處理結束的情況,再次進行步驟S2的處理。When the
以上說明之步驟S0至步驟S3的處理,在燃燒設備100的運轉階段會反覆執行。The processes from step S0 to step S3 described above are repeatedly executed during the operation phase of the
接著,參照圖6,說明檢測部31從排氣濃度取得部25接收到表示NO
X濃度之訊號之情況的控制裝置30之動作的一例。
Next, an example of the operation of the
檢測部31,從排氣濃度取得部25接收NO
X濃度,藉此檢測出口流路15內之排氣G含有的NO
X濃度(步驟S10)。接著,調整部33,在從檢測部31接收到檢測結果之際,將表示轉數上升指令的訊號傳送給風扇24,使供給至爐本體2之內部之排氣G的流量增加(步驟S11)。
The
接著,判定部32,在從檢測部31接收到檢測結果之際,判斷檢測部31所檢測到的NO
X濃度是否為適當的濃度(步驟S12)。在判定部32判斷「NO
X濃度適當」的情況(步驟S12:YES),調整部33,將表示轉數降低指令的訊號傳送給風扇24,使供給至爐本體2之內部之排氣G的流量降低(步驟S13)。在步驟S13的處理結束的情況,再次進行步驟S10的處理。
Next, upon receiving the detection result from the
在判定部32判斷「NO
X濃度不適當」的情況(步驟S12:NO),調整部33,從判定部32接收判斷結果,將表示轉述上升指令的訊號傳送給風扇24,使供給至爐本體2之內部之排氣G的流量增加(步驟S11´)。在步驟S11´的處理結束的情況,再次進行步驟S12的處理。
When the
以上說明之步驟S10至步驟S13的處理,在燃燒設備100的運轉階段會反覆執行。The processes from step S10 to step S13 described above are repeatedly executed during the operation phase of the
(作用效果)
根據上述實施形態的燃燒設備100,噴嘴23是以噴嘴氣體形成沿著爐本體2之天花板部200的壁面噴流Jw的朝向來配置在爐尾203。藉此,在比壁面噴流Jw還下方側Dvd伴隨著垃圾W的燃燒而上升之排氣G的一部分,會從下方側Dvd碰撞於壁面噴流Jw。碰撞於壁面噴流Jw之排氣G的一部分,被彈回下方側Dvd,而滯留在爐本體2的內部。於是,防止排氣G直接流出至火爐7內,並使與爐本體2之內部之CO等之未燃氣體的混合強化,故可增加排氣G在爐本體2之內部的滯留時間。其結果,可抑制爐本體2內之排氣G中之CO濃度及NO
X濃度的增加。
(Effects) According to the
在此,從複數個噴嘴23放出之噴嘴氣體形成不沿著天花板部200的自由噴流的情況,可能會在從各噴嘴23放出的自由噴流之間發生間隙。此時,藉由燃燒垃圾W所產生的排氣G,可能會通過自由噴流間的間隙而穿越至上方側Dvu。根據上述實施形態的燃燒設備100,從複數個噴嘴23放出的噴嘴氣體,是沿著天花板部200的天花板面201而互相合併成為壁面噴流Jw,故在從各噴嘴23放出之噴嘴氣體所形成的壁面噴流Jw間難以發生間隙。於是,可抑制伴隨著垃圾W的燃燒而產生的排氣G穿越至比壁面噴流Jw還上方側Dvu的情況。其結果,可進一步增加排氣G在爐本體2之內部的滯留時間。且,可抑制從垃圾W產生的揮發成分在火爐7內的下部(比火爐7與2次空氣管線11之連接部分還下方側Dvd)局部地以高濃度的狀態存在的情況。Here, when the nozzle gas discharged from the plurality of
且,藉由噴嘴氣體來形成沿著天花板面201之扁平化的壁面噴流Jw,故例如與噴嘴氣體形成自由噴流的情況相較之下,可將噴嘴氣體在鉛直方向Dv的噴流寬度抑制成較小。藉此,與噴嘴氣體形成自由噴流的情況相較之下,排氣G碰撞於噴嘴氣體而加速的位置會變得更上方側Dvu。也就是說,可進一步增加排氣G在爐本體2之內部的滯留時間。於是,與噴嘴氣體形成自由噴流的情況相較之下,可使排氣G在爐本體2的內部更長時間地滯留。Furthermore, since the nozzle gas forms a flattened wall jet Jw along the
且,根據上述實施形態的燃燒設備100,噴嘴23是以符合上述式(I)的方式配置在爐尾203。藉此,可在爐本體2的內部有效地形成沿著天花板部200的壁面噴流Jw。且,可將上述作用效果以具體的設定來實現。Furthermore, according to the
且,根據上述實施形態的燃燒設備100,天花板部200具有天花板面201與連接於火爐7之內面70的彎曲面202。藉此,彎曲面202,對於壁面噴流Jw造成附壁效應。亦即,沿著天花板面201流動之壁面噴流Jw的一部分,亦即第2噴流Jw2,會沿著彎曲面202流動,並在火爐7的內部往上方側Dvu流動。往上方側Dvu流動的第2噴流Jw2,在火爐7內擴展來流動,藉此與伴隨著垃圾W的燃燒而產生且往火爐7內流動的排氣G混合。其結果,可抑制火爐7內之排氣G中之CO及NO
X的分布偏移。
Furthermore, according to the
且,根據上述實施形態的控制裝置30,調整部33根據檢測部31的檢測結果,在流動於出口流路15內之排氣G中的CO濃度與NO
X濃度之中的一者以上有增減之際,會使風扇24的轉數增減。藉此,可使爐本體2之內部的排氣G及排出至爐本體2之外部的排氣G中的CO濃度及NO
X濃度變得適當。例如,在檢測部31檢測到CO或NO
X之際,調整部33使風扇24的轉數增加,藉此可提高上述的作用效果。其結果,可使排氣G中的CO濃度及NO
X濃度降低。
Furthermore, according to the
(其他實施形態) 以上,針對本發明的實施形態參照圖式進行了詳述,但具體的構造並不限定於各實施形態的構造,在不超脫本發明之主旨的範圍內可進行構造的追加、省略、置換、及其他變更。 (Other embodiments) The embodiments of the present invention are described in detail above with reference to the drawings, but the specific structure is not limited to the structure of each embodiment, and the structure can be added, omitted, replaced, and otherwise modified within the scope of the present invention.
又,圖7,是表示本實施形態之電腦1100之構造的硬體構造圖。電腦1100,具備:處理器1110、主記憶體1120、儲存器1130、介面1140。7 is a hardware structure diagram showing the structure of a
上述控制裝置30,實裝於電腦1100。然後,上述各處理部的動作,是以程式的形式儲存於儲存器1130。處理器1110,是將程式從儲存器1130讀取出來並展開於主記憶體1120,依照該程式來執行上述處理。且,處理器1110,是依照程式,來將對應於上述記憶部34的記憶區域確保於主記憶體1120。The
程式,是用來實現電腦1100所發揮之功能的一部分者亦可。例如,程式,與已儲存在儲存器1130的其他程式組合,或與實裝於其他裝置的其他程式組合,藉此來發揮功能亦可。且,電腦1100,除了上述構造以外,或是取代上述構造而具備PLD(Programmable Logic Device)等自訂LSI(Large Scale Integrated Circuit)亦可。作為PLD之例,可舉出PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)。該情況,藉由處理器1110來實現之功能的一部分或全部,是藉由該積體電路來實現亦可。The program may be used to implement a part of the functions performed by the
作為儲存器1130之例,可舉出磁碟、光碟、半導體記憶體等。儲存器1130,是直接連接於電腦1100之匯流排的內部媒體亦可,透過介面1140或通訊線路來連接於電腦1100的外部媒體亦可。且,該程式藉由通訊線路來傳輸至電腦1100的情況,是使接受傳輸的電腦1100將該程式展開於主記憶體1120,來執行上述處理亦可。在上述實施形態,儲存器1130是非暫時且有形的記憶媒體。Examples of the storage 1130 include a disk, an optical disk, a semiconductor memory, etc. The storage 1130 may be an internal medium directly connected to the bus of the
且,該程式,是用來實現前述功能的一部份者亦可。此外,該程式,是將前述功能與已儲存在儲存器1130的其他程式組合來實現者,亦即差異檔案(差異程式)亦可。Furthermore, the program may be a part of the aforementioned function. In addition, the program may be a combination of the aforementioned function and other programs stored in the memory 1130, i.e., a difference file (difference program).
且,在實施形態,雖說明了使兩個噴嘴23在爐寬方向Dw空出間隔來配置於爐尾203的構造,但並不限定於該構造。亦可使一個噴嘴23配置於爐尾203。且,亦可使三個以上的噴嘴23在爐寬方向Dw空出間隔來配置於爐尾203。Furthermore, in the embodiment, although the structure in which two
且,實施形態所說明的天花板部200,是以耐磨損性比爐尾203還高的材料來形成亦可。作為在天花板部200採用之耐磨損性高的材料,例如可舉出SiC(碳化矽)。藉此,即使是壁面噴流Jw所含有的飛灰(灰)碰撞於天花板部200的情況,亦可抑制天花板部200的摩損。且,除了上述構造以外,火爐7是以耐摩損性比爐尾203還高的材料來形成亦可。Furthermore, the
且,在實施形態,雖說明了噴嘴23為圓形噴嘴的構造,但並不限定於圓形噴嘴。Furthermore, in the embodiment, although the
且,在實施形態,燃燒設備100雖然是爐床式燃燒爐,但並不限定於爐床式燃燒爐。燃燒設備100,例如是窯爐、生質流化床鍋爐、污泥燃燒爐等亦可。於是,上述控制裝置30,是該等窯爐、生質流化床鍋爐、污泥燃燒爐等之燃燒設備100的控制裝置亦可。Furthermore, in the embodiment, the
[附註]
實施形態所記載之燃燒設備100、及控制裝置30,例如把握成如下。
[Note]
The
(1)第1樣態的燃燒設備100,具備:在內部使被燒卻物W一邊燃燒一邊搬運的爐本體2、將從前述爐本體2排出之排氣G的一部分供給至前述爐本體2之內部的噴嘴23,前述噴嘴23,是以供給至前述爐本體2之內部的前述排氣G會形成沿著前述爐本體2之天花板部200的壁面噴流Jw的朝向來配置在前述爐本體2的爐尾203。(1) A first type of
藉此,在比壁面噴流Jw還下方側Dvd伴隨著被燒卻物W的燃燒而上升之排氣G的一部分,會從下方側Dvd碰撞於壁面噴流Jw。碰撞於壁面噴流Jw之噴嘴氣體的一部分,被彈回下方側Dvd,而滯留在爐本體2的內部。As a result, part of the exhaust gas G that rises on the lower side Dvd as the waste W burns will collide with the wall jet Jw from the lower side Dvd. Part of the nozzle gas that has collided with the wall jet Jw is bounced back to the lower side Dvd and remains inside the
(2)第2樣態的燃燒設備100,是前述第1樣態的燃燒設備100,其中,前述噴嘴23,複數配置於前述爐尾203,複數個前述噴嘴23,是配置成使前述排氣G沿著前述天花板部200,藉此形成互相合併的前述壁面噴流Jw亦可。(2) The second embodiment of the
藉此,在從各噴嘴23放出之排氣G所形成的壁面噴流Jw間難以發生間隙。於是,可抑制伴隨著被燒卻物W的燃燒而產生的排氣G穿越至比壁面噴流Jw還上方側Dvu的情況。Thereby, a gap is unlikely to occur between the wall jets Jw formed by the exhaust gas G discharged from each
(3)第3樣態的燃燒設備100,是前述第1樣態或第2樣態的燃燒設備100,其中,前述天花板部200,在連接於前述爐尾203的狀態下,傾斜成隨著朝向前述被燒卻物W的搬運方向而使鉛直方向Dv的高度變低的朝向,將前述天花板部200之與前述爐尾203連接的部位亦即後端201a與前述天花板部200之與前述後端201a相反之側的前端201b之間的水平方向距離設為X,將前述前端201b與前述噴嘴23之開口的中心之間的鉛直方向距離設為H,將前述天花板部200與水平面Hp所夾的角度設為α,將前述噴嘴23的中心線O與前述水平面Hp所夾的角度設為β的情況時,前述噴嘴23是在前述爐尾203配置成符合atan((H/X)+tan(α))-β<10亦可。(3) The third embodiment of the
藉此,可將上述作用以具體的設定來實現。Thereby, the above-mentioned effects can be realized with specific settings.
(4)第4樣態的燃燒設備100,是前述第3樣態的燃燒設備100,其中,進一步具備從前述爐本體2往上方延伸且內面70連接於前述天花板部200的火爐7,前述天花板部200,具有:成為平面狀的天花板面201、以及彎曲面202,該彎曲面202連接前述內面70與前述天花板面201,且隨著從前述天花板面201朝向前述內面70而朝向上方成為曲面狀亦可。(4) The
藉此,彎曲面202,對於壁面噴流Jw造成附壁效應。亦即,沿著天花板面201流動之壁面噴流Jw的一部分,會沿著彎曲面202流動,並在火爐7的內部往上方側Dvu流動。Thus, the
(5)第5樣態的控制裝置30,是前述第1樣態至第4樣態之中任一者的燃燒設備100的控制裝置30,前述燃燒設備100,進一步具備:通過排氣再循環管線22來將前述排氣G的一部分供給至前述噴嘴23的風扇24,且具有:檢測部31,其檢測前述排氣G中的CO濃度及NO
X濃度;以及調整部33,其根據前述檢測部31的檢測結果,在前述排氣G中的CO濃度與NO
X濃度之中一種以上有增減之際,使前述風扇24的轉數增減。
(5) The
藉此,可使爐本體2之內部的排氣G及排出至爐本體2之外部的排氣G中的CO濃度及NO
X濃度變得適當。
[產業上的可利用性]
Thereby, the CO concentration and NOx concentration in the exhaust gas G inside the
根據本發明,可提供可增加爐本體內之排氣之滯留時間的燃燒設備及控制裝置。According to the present invention, a combustion device and a control device that can increase the residence time of exhaust gas in a furnace body can be provided.
1:燃燒爐 2:爐本體 3:燃料供給機構 4:爐床 4a:爐床面 5:風箱 6:排出通道 7:火爐 8:吹入送風機 9:1次空氣管線 10:空氣預熱器 11:2次空氣管線 12:排熱回收鍋爐 13:減溫塔 14:集塵裝置 15:出口流路 16:煙囪 17:引導風扇 18:垃圾坑 19:灰擠出裝置 20:灰坑 21:排氣再循環系統 22:排氣再循環管線 23:噴嘴 24:風扇 25:排氣濃度取得部 25a:CO感測器 25b:NO X感測器 30:控制裝置 31:檢測部 32:判定部 33:調整部 34:記憶部 50:乾燥段 51:燃燒段 52:後燃燒段 70:內面 70a:一方面 81:第1吹入送風機 82:第2吹入送風機 90:1次空氣風門 100:燃燒設備 110:2次空氣風門 180:垃圾坑本體 181:平台 182:起重機 183:軌道 184:樑 185:吊運車 186:纜繩 187:捲繩機 188:夾爪 189:起重機控制裝置 190:擠出裝置本體 200:天花板部 201:天花板面 201a:後端 201b:前端 202:彎曲面 203:爐尾 204:爐尾面 300:料斗 301:入口部 302:出口部 302a:地面 310:送料機 311:上表面 312:擠出面 1100:電腦 1110:處理器 1120:主記憶體 1130:儲存器 1140:介面 A1:1次空氣 A2:2次空氣 Da:搬運方向 Dal:一方側 Dar:另一方側 Dv:鉛直方向 Dvd:下方側 Dvu:上方側 Dw:爐寬方向 F:光炎 G:排氣 Hp:水平面 Jw:壁面噴流 Jw1:第1噴流 Jw2:第2噴流 O:中心線 R:貯留空間 R1:1次燃燒區域 R2:2次燃燒區域 T:垃圾收集車 V:處理空間 W:被燒卻物、垃圾 1: Combustion furnace 2: Furnace body 3: Furnace supply mechanism 4: Furnace bed 4a: Furnace bed surface 5: Wind box 6: Exhaust channel 7: Furnace 8: Blower 9: Primary air pipeline 10: Air preheater 11: Secondary air pipeline 12: Exhaust heat recovery boiler 13: Cooling tower 14: Dust collector 15: Outlet flow path 16: Chimney 17: Guide fan 18: Garbage pit 19: Ash extrusion device 20: Ash pit 21: Exhaust gas recirculation system 22: Exhaust gas recirculation pipeline 23: Nozzle 24: Fan 25: Exhaust gas concentration acquisition unit 25a: CO sensor 25b: NO X sensor 30: control device 31: detection unit 32: determination unit 33: adjustment unit 34: memory unit 50: drying section 51: combustion section 52: post-combustion section 70: inner surface 70a: one side 81: first blowing fan 82: second blowing fan 90: primary air damper 100: combustion equipment 110: secondary air damper 180: garbage pit Main body 181: platform 182: crane 183: track 184: beam 185: trolley 186: cable 187: reel 188: claw 189: crane control device 190: extruder main body 200: ceiling 201: ceiling surface 201a: rear end 201b: front end 202: curved surface 203: furnace tail 204: furnace Tail surface 300: Hopper 301: Entrance 302: Exit 302a: Floor 310: Feeder 311: Upper surface 312: Extrusion surface 1100: Computer 1110: Processor 1120: Main memory 1130: Storage 1140: Interface A1: Primary air A2: Secondary air Da: Transport direction Dal: One side Dar : The other side Dv: Lead vertical direction Dvd: Lower side Dvu: Upper side Dw: Furnace width direction F: Light flame G: Exhaust Hp: Horizontal plane Jw: Wall spray Jw1: First spray Jw2: Second spray O: Center line R: Storage space R1: Primary combustion area R2: Secondary combustion area T: Garbage collection truck V: Processing space W: Waste to be burned, garbage
[圖1]表示本發明之實施形態之燃燒設備之構造的圖。 [圖2]本發明之實施形態之燃燒設備的主要部擴大圖。 [圖3]表示本發明之實施形態之噴嘴之構造的圖。 [圖4]本發明之實施形態之控制裝置的功能方塊圖。 [圖5]表示本發明之實施形態之控制裝置之動作之一例的流程圖。 [圖6]表示本發明之實施形態之控制裝置之動作之一例的流程圖。 [圖7]表示本發明之實施形態之電腦之構造的硬體構造圖。 [Figure 1] A diagram showing the structure of a combustion device in an embodiment of the present invention. [Figure 2] An enlarged diagram of the main parts of the combustion device in an embodiment of the present invention. [Figure 3] A diagram showing the structure of the nozzle in an embodiment of the present invention. [Figure 4] A functional block diagram of a control device in an embodiment of the present invention. [Figure 5] A flow chart showing an example of the operation of the control device in an embodiment of the present invention. [Figure 6] A flow chart showing an example of the operation of the control device in an embodiment of the present invention. [Figure 7] A hardware structure diagram showing the structure of a computer in an embodiment of the present invention.
2:爐本體 2: Furnace body
4:爐床 4: Furnace
4a:爐床面 4a: Furnace bed surface
5:風箱 5: Bellows
6:排出通道 6: Exhaust channel
7:火爐 7: Fireplace
9:1次空氣管線 9:1 air pipeline
11:2次空氣管線 11: Secondary air pipeline
21:排氣再循環系統 21: Exhaust gas recirculation system
22:排氣再循環管線 22: Exhaust gas recirculation pipeline
23:噴嘴 23: Spray nozzle
50:乾燥段 50: Drying stage
51:燃燒段 51: Combustion section
52:後燃燒段 52: Afterburning section
70:內面 70:Inside
70a:一方面 70a: On the one hand
200:天花板部 200: Ceiling part
201:天花板面 201: Ceiling surface
201a:後端 201a: Backend
201b:前端 201b:Front end
202:彎曲面 202: Curved surface
203:爐尾 203: Furnace tail
204:爐尾面 204: Furnace tail surface
300:料斗 300: Hopper
302:出口部 302: Export Department
A1:1次空氣 A1: 1st air
A2:2次空氣 A2: Secondary air
Da:搬運方向 Da: Transportation direction
Dal:一方側 Dal: one side
Dar:另一方側 Dar: The other side
Dv:鉛直方向 Dv: vertical direction of lead
Dvd:下方側 DVD: bottom side
Dvu:上方側 Dvu: upper side
Dw:爐寬方向 Dw: furnace width direction
F:光炎 F: Light Flame
G:排氣 G: Exhaust
Hp:水平面 Hp: horizontal plane
Jw:壁面噴流 Jw: wall jet
Jw1:第1噴流 Jw1: No. 1 jet
Jw2:第2噴流 Jw2: 2nd jet
V:處理空間 V: Processing space
W:被燒卻物、垃圾 W: Burnt waste, garbage
H,H1,H2:鉛直方向距離 H, H1, H2: vertical distance of lead
X:水平方向距離 X: horizontal distance
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200829835A (en) * | 2006-09-04 | 2008-07-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Stoker type incinerator and its combustion control method |
| JP2016191539A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | Jfeエンジニアリング株式会社 | Grate-type waste incinerator and waste incineration method |
| JP2019174059A (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 川崎重工業株式会社 | Waste incinerator |
| JP2020190374A (en) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 日立造船株式会社 | Incinerator and control method of incinerator |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116545U (en) | 1984-07-04 | 1986-01-30 | 富士写真フイルム株式会社 | overhead projector |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200829835A (en) * | 2006-09-04 | 2008-07-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Stoker type incinerator and its combustion control method |
| JP2016191539A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | Jfeエンジニアリング株式会社 | Grate-type waste incinerator and waste incineration method |
| JP2019174059A (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 川崎重工業株式会社 | Waste incinerator |
| JP2020190374A (en) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 日立造船株式会社 | Incinerator and control method of incinerator |
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