JP3247066B2 - Freeboard temperature control method for fluidized bed incinerator. - Google Patents
Freeboard temperature control method for fluidized bed incinerator.Info
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流動床焼却炉のフ
リーボード温度制御方法の改善に関し、より詳しくは効
率良くフリーボード温度を制御して汚泥を焼却し、排ガ
ス出口から排出される排ガス中のＮ2 Ｏ，ＨＣＮ，Ｃ
Ｏ，ＮＨ3 等の有害物質の発生量を少なくすることを可
能ならしめるようにした流動床焼却炉のフリーボード温
度制御方法の技術分野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator, and more particularly, to incineration of sludge by controlling the freeboard temperature efficiently, and to improve the efficiency of exhaust gas discharged from an exhaust gas outlet. N 2 O, HCN, C
The present invention belongs to the technical field of a freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator which makes it possible to reduce the generation amount of harmful substances such as O and NH 3 .
【０００２】[0002]
【従来の技術】下水汚泥等の被焼却物を効率良く確実
に、しかも短時間の間に完全燃焼させる焼却装置として
は、例えば流動層に風箱からノズルを介して流動・燃焼
用空気を吹込んでこの流動層を構成する砂層を流動さ
せ、砂層の流動と砂の優れた伝熱特性を利用して被焼却
物を解砕・ガス化させると共に、発生したガスを燃焼さ
せる燃焼室であるフリーボードを備えてなる周知の流動
床焼却炉が多く採用されている。このような流動床焼却
炉の排ガス出口から排出される排ガス中には種々の有害
物質（以下、有害ガスという。）、例えばＮ2 Ｏ，ＨＣ
Ｎ，ＣＯ，ＮＨ3 等が含まれているので、できる限りこ
のような有害ガスの排出量を減少させるための工夫がな
されている。2. Description of the Related Art As an incinerator for efficiently and surely and completely burning incinerated materials such as sewage sludge in a short time, for example, air for flowing / combustion is blown into a fluidized bed from a wind box through a nozzle. The free layer is a combustion chamber where the sand layer that makes up the fluidized bed is fluidized, and the incineration material is crushed and gasified using the flow of the sand layer and the excellent heat transfer characteristics of the sand, and the generated gas is burned. Many well-known fluidized bed incinerators equipped with boards are used. The exhaust gas discharged from the exhaust gas outlet of such a fluidized bed incinerator contains various harmful substances (hereinafter referred to as harmful gases), for example, N 2 O, HC.
Since N, CO, NH 3 and the like are contained, an attempt is made to reduce the emission of such harmful gases as much as possible.
【０００３】このような下水汚泥等の被焼却物を焼却す
る流動床焼却炉としては、例えば特開昭５８−１５３０
１６号公報（従来例１）および特開平７−２６０１２５
号公報（従来例２）に開示されてなるものが公知であ
る。なお、高分子系の下水汚泥のように含水率が７８〜
８０ｗｔ％もある被焼却物は低カロリーでフリーボード
温度が上昇しにくく、場合によってはＨＣＮ等も発生す
るため、流動層に補助燃料を供給してフリーボード温度
を上昇させるようにしている。A fluidized-bed incinerator for incinerating such incineration materials such as sewage sludge is disclosed, for example, in JP-A-58-1530.
No. 16 (Conventional Example 1) and JP-A-7-260125
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. (Conventional Example 2) is known. In addition, water content is 78-
Since the incinerated material having a weight of 80 wt% has low calorie and hardly raises the freeboard temperature, and in some cases generates HCN and the like, auxiliary fuel is supplied to the fluidized bed to increase the freeboard temperature.
【０００４】先ず、従来例１に係る流動層式焼却炉（流
動床焼却炉）の概要構成を、焼却炉回りのシステムの運
転方法の説明図の図４を参照しながら、同明細書に記載
されている同一名称と同一符号とを以て説明すると、図
に示す符号１は流動層式焼却炉の流動層で、この流動層
１の上方にフリーボード２が形成されている。流動層１
の下側に設けられた風箱には、熱風を吹込む熱風炉５
が、流動層１には助燃バーナ３が、またフリーボード２
には点火バーナ４が設けられている。これら熱風炉５、
助燃バーナ３および点火バーナ４には補助燃料８が供給
されると共に、助燃バーナ３および点火バーナ４に燃焼
用空気９が供給されるようになっている。そして、補助
燃料８は途中で分岐した２系統の燃料供給管から助燃バ
ーナ３に供給されるようになっており、一方の燃料供給
管から供給される補助燃料８は、フリーボード２の温度
に基づいて供給量が制御されるようになっている。First, the general configuration of a fluidized bed incinerator (fluidized bed incinerator) according to Conventional Example 1 is described in the same specification with reference to FIG. 4 of an explanatory diagram of a method of operating a system around an incinerator. The reference numeral 1 shown in the figure is a fluidized bed of a fluidized bed incinerator, and a free board 2 is formed above the fluidized bed 1. Fluidized bed 1
A hot air stove 5 for blowing hot air
However, the fluidized bed 1 has a burner 3 and a free board 2
Is provided with an ignition burner 4. These hot stoves 5,
The auxiliary fuel 8 is supplied to the auxiliary burner 3 and the ignition burner 4, and the combustion air 9 is supplied to the auxiliary burner 3 and the ignition burner 4. The auxiliary fuel 8 is supplied to the auxiliary combustion burner 3 from two systems of fuel supply pipes branched on the way, and the auxiliary fuel 8 supplied from one of the fuel supply pipes reaches the temperature of the free board 2. The supply amount is controlled based on the supply amount.
【０００５】従って、フリーボード２内の温度が低くな
ると助燃焼バーナ３に多量の補助燃料が供給されて流動
層１の温度が上昇され、温度が高くなると助燃焼バーナ
３に供給される補助燃料が減量されて流動層１の温度上
昇が抑制されるように制御される。なお、助燃バーナ３
および点火バーナ４に付設されてなる符号１４は炎監視
装置で、この炎監視装置１４で炎が検出されたときは、
寿命の短命化と使用電力量を削減するために、助燃バー
ナ３や点火バーナ４内に設けられている図示しない点火
装置を停止させるようにするものである。Accordingly, when the temperature in the freeboard 2 decreases, a large amount of auxiliary fuel is supplied to the auxiliary combustion burner 3 to increase the temperature of the fluidized bed 1, and when the temperature increases, the auxiliary fuel supplied to the auxiliary combustion burner 3 increases. Is controlled so that the temperature rise of the fluidized bed 1 is suppressed. In addition, the auxiliary burner 3
Reference numeral 14 attached to the ignition burner 4 is a flame monitoring device. When a flame is detected by the flame monitoring device 14,
In order to shorten the life and reduce the amount of electric power used, an ignition device (not shown) provided in the auxiliary burner 3 and the ignition burner 4 is stopped.
【０００６】次に、従来例２に係る抑制流動炉（流動床
焼却炉）の概要構成を、その構成を示す図の図５を参照
しながら、同明細書に記載されている同一名称と同一符
号とを以て説明する。即ち、抑制流動炉１と、この抑制
流動炉１のフリーボード温度を測定するための温度測定
装置４と、炉内雰囲気が還元領域にあるときには不足酸
素濃度信号とし、炉内雰囲気が酸化領域にあるときには
酸素濃度信号とし、同一測定レンジにおける１つの信号
として出力できる抑制流動炉１の炉内雰囲気を測定する
酸素分析装置６と、抑制流動炉１内に供給する燃焼空気
の量を調節する調節弁２と、この調節弁２の開度を制御
する制御装置１０とからなっており、温度測定装置４で
測定したフリーボード温度と、酸素分析装置６で測定し
た酸素濃度とに基づいて所定の条件にしたがって、前記
調節弁２の開度を制御するように構成されている。Next, the schematic structure of the suppressed fluidized-bed furnace (fluidized-bed incinerator) according to Conventional Example 2 is the same as the same name described in the same specification with reference to FIG. This will be described using reference numerals. That is, the suppression fluidized-bed furnace 1, a temperature measuring device 4 for measuring the freeboard temperature of the suppressed fluidized-bed furnace 1, and an oxygen-deficient signal when the furnace atmosphere is in the reduction region, and the furnace atmosphere is in the oxidation region. An oxygen analyzer 6 for measuring the atmosphere in the suppression fluidized furnace 1 which can be output as one signal in the same measurement range as an oxygen concentration signal at some times, and an adjustment for adjusting the amount of combustion air supplied into the suppression fluidized furnace 1 The control device 10 includes a valve 2 and a control device 10 for controlling the opening degree of the control valve 2. The control device 10 controls the free board temperature measured by the temperature measuring device 4 and the oxygen concentration measured by the oxygen analyzer 6. The opening of the control valve 2 is controlled in accordance with the conditions.
【０００７】つまり、抑制流動炉１のフリーボード温度
あるいは排ガス温度と排ガス中の酸素濃度とを検知し、
抑制流動炉１のフリーボード温度あるいは排ガス温度が
下がれば燃焼空気量が多過ぎると判断して空気供給量を
少なくし、逆に温度が上がれば燃焼空気量が少な過ぎる
と判断して空気供給量を多くする。また、排ガス中の酸
素濃度が低すぎると、ＣＯ，ＮＨ3 等の有害な未燃ガス
が発生するので燃焼空気量を多くし、酸素濃度が高い場
合には燃焼空気量が多いと判断し、燃焼空気量を少なく
するように制御するものである。That is, the temperature of the free board or the exhaust gas of the suppression fluidized-bed furnace 1 and the oxygen concentration in the exhaust gas are detected,
If the freeboard temperature or the exhaust gas temperature of the suppression fluidized-bed furnace 1 decreases, it is determined that the amount of combustion air is too large, and the amount of air supply is reduced. Conversely, if the temperature rises, the amount of combustion air is determined to be too small, and the amount of air supply is determined. More. If the oxygen concentration in the exhaust gas is too low, harmful unburned gases such as CO and NH 3 are generated, so the amount of combustion air is increased. If the oxygen concentration is high, it is determined that the amount of combustion air is large, Control is performed to reduce the amount of combustion air.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
１に係る流動層式焼却炉や上記従来例２に係る抑制流動
炉、つまり流動床焼却炉ではＮ2 Ｏ，ＨＣＮ，ＣＯ，Ｎ
Ｈ3 等の有害物質の少ない良好な性状の排ガスを排出す
るためには、フリーボード温度を８５０℃程度に維持す
ると共に、排ガス中に含まれている酸素濃度を適度の濃
度に維持し続ける必要がある。以下、このような観点か
ら従来例１に係る流動層式焼却炉や従来例２に係る抑制
流動炉を検討してみる。In the fluidized bed incinerator according to the first conventional example and the suppressed fluidized bed furnace according to the second conventional example, that is, in the fluidized bed incinerator, N 2 O, HCN, CO, N
In order to discharge good quality exhaust gas with less harmful substances such as H 3, it is necessary to maintain the freeboard temperature at about 850 ° C and keep the oxygen concentration in the exhaust gas at an appropriate level. There is. Hereinafter, the fluidized bed incinerator according to Conventional Example 1 and the suppressed fluidized bed furnace according to Conventional Example 2 will be examined from such a viewpoint.
【０００９】先ず、従来例１に係る流動層式焼却炉で
は、上記のとおり、流動層式焼却炉のフリーボード温度
を制御するために流動層を加熱する助燃バーナに供給す
る補助燃料が制御されるが、フリーボードには常に補助
燃料が供給されるように構成されている。そのため、排
ガス量が増加する恐れがある。即ち、排ガス量が増加す
ると、排ガスによる持ち出し熱量（排ガス顕熱）の増大
により、フリーボード温度が低下し、フリーボード温度
が予め設定した温度範囲に維持されるように、温度低下
分だけ余分に補助燃料が消費されてしまうので非効率的
である。First, in the fluidized bed incinerator according to Conventional Example 1, as described above, the auxiliary fuel supplied to the auxiliary burner for heating the fluidized bed in order to control the freeboard temperature of the fluidized bed incinerator is controlled. However, the free board is always configured to be supplied with auxiliary fuel. Therefore, the amount of exhaust gas may increase. That is, when the amount of exhaust gas increases, the amount of heat taken out by the exhaust gas (exhaust gas sensible heat) increases, so that the freeboard temperature decreases and the freeboard temperature is maintained in a preset temperature range. It is inefficient because auxiliary fuel is consumed.
【００１０】次に、従来例２に係る抑制流動炉の場合で
は、上記のとおり、抑制流動炉のフリーボード温度を上
昇させるために風箱に供給する燃焼空気量を減らす方法
が採用されている。従って、燃焼空気量の減少によりフ
リーボード温度が上昇するので、Ｎ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有
害ガスの発生を抑制し得るが、酸素不足によりＣＯ，Ｎ
Ｈ3 等の有害な未燃ガスが発生することになる。一方、
この従来例２では排ガス中に含まれる酸素濃度も管理す
るようにしているので、燃焼空気量の減少により酸素濃
度が低くなれば燃焼空気が増加され、排ガス顕熱の増大
によりフリーボード温度の低下をきたすというように、
燃焼空気量の変動に伴うフリーボード温度の変動が大き
く、このフリーボード温度を８５０℃程度の一定温度に
維持し続けることが難しい。つまり、酸素濃度とフリー
ボード温度とには密接な関係があるにもかかわらず、風
箱に供給する流動・燃焼用空気の量だけで、これら酸素
濃度とフリーボード温度とを個別に制御するようにして
いるからである。Next, in the case of the suppressed fluidized-bed furnace according to the conventional example 2, as described above, a method of reducing the amount of combustion air supplied to the wind box to increase the freeboard temperature of the suppressed fluidized-bed furnace is adopted. . Therefore, the freeboard temperature rises due to the decrease in the amount of combustion air, so that the generation of harmful gases such as N 2 O and HCN can be suppressed.
Hazardous unburned gas such as H 3 will be generated. on the other hand,
In this conventional example 2, since the oxygen concentration contained in the exhaust gas is also controlled, the combustion air is increased if the oxygen concentration is decreased due to the decrease in the amount of combustion air, and the freeboard temperature is decreased due to the increase in the sensible heat of the exhaust gas. So that
The freeboard temperature greatly fluctuates due to the fluctuation of the combustion air amount, and it is difficult to keep the freeboard temperature constant at about 850 ° C. In other words, although there is a close relationship between the oxygen concentration and the freeboard temperature, the oxygen concentration and the freeboard temperature are individually controlled only by the amount of the air for flow and combustion supplied to the wind box. Because it is.
【００１１】従って、本発明は、少ない補助燃料で効率
良くフリーボード温度を制御して汚泥を燃焼させ、しか
も排ガス中のＣＯ，Ｎ2 Ｏ，ＮＨ3 ，ＨＣＮ等の有害ガ
スの発生量を少なくすることを可能ならしめる流動床焼
却炉のフリーボード温度制御方法の提供を目的とする。Therefore, the present invention efficiently controls the freeboard temperature with a small amount of auxiliary fuel to burn sludge, and reduces the generation of harmful gases such as CO, N 2 O, NH 3 and HCN in exhaust gas. It is an object of the present invention to provide a method for controlling a freeboard temperature of a fluidized bed incinerator which makes it possible to perform temperature control.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る流動床焼却炉のフリーボー
ド温度制御方法が採用した手段は、流動層に流動・燃焼
用空気を吹込む風箱に供給する一次空気と、流動層の上
側に形成されたフリーボードに供給する二次空気との空
気供給量を制御してフリーボード温度を制御する流動床
焼却炉のフリーボード温度制御方法において、前記流動
床焼却炉の排ガス出口から排出される排ガス中の酸素濃
度が予め設定した濃度範囲になるように総燃焼用空気の
空気比を維持しながら、流動層の砂層温度およびフリー
ボード温度に基づいて定まる被焼却物の砂層内燃焼率に
応じた配分比により総燃焼用空気を一次空気と二次空気
とに配分して供給することを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the means adopted by the method for controlling the freeboard temperature of a fluidized bed incinerator according to the first aspect of the present invention is to provide a method for applying air for fluidization / combustion to a fluidized bed. Freeboard temperature of a fluidized bed incinerator that controls the freeboard temperature by controlling the amount of air supplied between the primary air supplied to the blowing wind box and the secondary air supplied to the freeboard formed above the fluidized bed In the control method, while maintaining the air ratio of the total combustion air such that the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the exhaust gas outlet of the fluidized bed incinerator is within a preset concentration range, the sand layer temperature of the fluidized bed and the free layer temperature are maintained. It is characterized in that the total combustion air is distributed and supplied to the primary air and the secondary air at a distribution ratio according to the burning rate of the incinerated material in the sand layer determined based on the board temperature.
【００１３】上記課題を解決するために、本発明の請求
項２に係る流動床焼却炉のフリーボード温度制御方法が
採用した手段は、流動層に流動・燃焼用空気を吹込む風
箱に供給する一次空気と、流動層の上側に形成されたフ
リーボードに供給する二次空気との空気供給量を制御し
てフリーボード温度を制御する流動床焼却炉のフリーボ
ード温度制御方法において、前記流動床焼却炉の排ガス
出口から排出される排ガス中の酸素濃度が予め設定した
濃度範囲になるように総燃焼用空気の空気比を維持しな
がら、流動層の砂層温度およびフリーボード温度に基づ
いて定まる被焼却物の砂層内燃焼率に応じた配分比によ
り総燃焼用空気を一次空気と二次空気とに配分すると共
に、フリーボード温度が予め設定した温度範囲に達して
いないときには、このフリーボード温度に応じて一次空
気が少なく、かつ二次空気量が多くなるように配分比を
補正することを特徴とする。[0013] In order to solve the above-mentioned problem, the means adopted by the method for controlling the freeboard temperature of a fluidized bed incinerator according to claim 2 of the present invention is to supply the air to a wind box which blows air for fluidization / combustion into a fluidized bed. The method for controlling the freeboard temperature of a fluidized bed incinerator for controlling the freeboard temperature by controlling the air supply amount of primary air to be supplied and secondary air to be supplied to the freeboard formed on the upper side of the fluidized bed, Determined based on the sand bed temperature and freeboard temperature of the fluidized bed while maintaining the air ratio of the total combustion air so that the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the exhaust gas outlet of the floor incinerator is within a preset concentration range. While distributing the total combustion air to the primary air and the secondary air according to the distribution ratio according to the burning rate in the sand layer of the incinerated material, and when the freeboard temperature has not reached the preset temperature range, Free primary air in accordance with the board temperature is small and is characterized by correcting the distribution ratio so that the secondary air amount is much.
【００１４】上記課題を解決するために、本発明の請求
項３に係る流動床焼却炉のフリーボード温度制御方法が
採用した手段は、請求項１または２に記載の流動床焼却
炉のフリーボード温度制御方法において、前記フリーボ
ード温度が予め設定した温度範囲に達していないときに
は、このフリーボード温度が予め設定した温度範囲にな
るように、フリーボードに補助燃料を供給することを特
徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a fluidized bed incinerator freeboard temperature control method according to the present invention. In the temperature control method, when the freeboard temperature does not reach a preset temperature range, auxiliary fuel is supplied to the freeboard so that the freeboard temperature falls within a preset temperature range.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の流動床焼却炉のフ
リーボード温度制御方法を実現する実施の形態１に係る
流動床焼却炉の温度制御系統を、流動床焼却炉およびそ
の温度制御系統を示す図の図１と、総燃焼用空気の空気
比（横軸）と被焼却物の砂層内燃焼率（縦軸）との関係
説明グラフ図の図２（ａ）と、総燃焼用空気の空気比
（横軸）と流動層の砂層温度およびフリーボード温度
（縦軸）との関係説明グラフ図の図２（ｂ）と、温度分
布説明のための流動床焼却炉の断面図の図３（ａ）と、
温度分布説明グラフ図の図３（ｂ）とを参照しながら説
明する。なお、図２（ａ），（ｂ）は、総燃焼用空気の
全量を一次空気として風箱に供給（フリーボードに二次
空気を供給しない場合を示している。）し、かつ汚泥等
の被焼却物の焼却だけにより流動層の砂層温度およびフ
リーボード温度を上昇させる場合を示したものである。
また、横軸の総燃焼用空気の空気比とは、被焼却物を完
全燃焼させるに要する理論的な最小空気量を１とするも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a temperature control system of a fluidized bed incinerator according to a first embodiment for realizing a freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator according to the present invention will be described. FIG. 1 showing the relationship between the air ratio of the total combustion air (horizontal axis) and the burning rate of the incinerated material in the sand layer (vertical axis), FIG. FIG. 2 (b), which is a graph illustrating the relationship between the air ratio (horizontal axis) and the sand layer temperature and freeboard temperature (vertical axis) of the fluidized bed, and a cross-sectional view of a fluidized bed incinerator for explaining the temperature distribution. 3 (a),
A description will be given with reference to FIG. 2 (a) and 2 (b) show that the total amount of combustion air is supplied to the wind box as primary air (showing a case where secondary air is not supplied to the free board) and sludge and the like. It shows a case where the sand layer temperature and the freeboard temperature of the fluidized bed are increased only by incineration of the incineration material.
In addition, the air ratio of the total combustion air on the horizontal axis is defined as one where the theoretical minimum air amount required to completely burn the incineration material is one.
【００１６】以下、本発明の流動床焼却炉のフリーボー
ド温度制御方法を実現する実施の形態に係る流動床焼却
炉およびその温度制御系統を図１を参照しながら説明す
る。先ず、この流動床焼却炉の構成を説明すると、図１
に示す符号１は、流動床焼却炉で、この流動床焼却炉１
は流動・燃焼用空気を供給する後述する一次空気供給管
３が連通する風箱１ａと、この風箱１ａの上側に設けら
れ、補助燃料の供給量を制御する補助燃料調節弁５ａが
介装されてなる補助燃料供給管５が連通する砂層を備え
た流動層１ｂと、この流動層１ｂの上方に形成され、二
次空気流量を制御する二次空気流量調節弁４ｂが介装さ
れてなる二次空気供給管４が連通すると共に、バーナ燃
料調節弁１４ａが介装されてなるバーナ燃料供給管１４
を介して補助燃料が供給されるバーナ１３を円胴部に有
し、前記流動層１ｂの流動する砂層により解砕・ガス化
された被焼却物を燃焼させるフリーボード１ｃと、この
フリーボード１ｃの上部位置において開口し、排ガスを
排出する排ガス出口１ｄとから構成されている。Hereinafter, a fluidized bed incinerator according to an embodiment for realizing a freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator according to the present invention and a temperature control system thereof will be described with reference to FIG. First, the configuration of the fluidized bed incinerator will be described.
Reference numeral 1 denotes a fluidized bed incinerator.
Is provided with a wind box 1a communicating with a primary air supply pipe 3 described later for supplying air for flow and combustion, and an auxiliary fuel control valve 5a provided above the wind box 1a and controlling the supply amount of auxiliary fuel. A fluidized bed 1b provided with a sand layer to which the auxiliary fuel supply pipe 5 communicates, and a secondary air flow control valve 4b formed above the fluidized bed 1b and controlling a secondary air flow rate are interposed. The burner fuel supply pipe 14 is connected to the secondary air supply pipe 4 and is provided with a burner fuel control valve 14a.
A burner 13 to which auxiliary fuel is supplied via a cylinder, a free board 1c for burning the incinerated material crushed and gasified by the flowing sand layer of the fluidized bed 1b, and the free board 1c And an exhaust gas outlet 1d for discharging exhaust gas.
【００１７】前記排ガス出口１ｄには排ガスダクト６が
連通しており、この排ガスダクト６から排出される排ガ
スは、例えば図示しない廃熱ボイラ、空気供給ダクト２
を介して風箱１ａとフリーボード１ｃとに供給され、流
動層１ｂの砂層を流動させ、かつ被焼却物を燃焼させる
燃焼用空気を加熱する空気加熱器、集塵装置等を経て煙
突から大気中に放出されるようになっている。さらに、
前記風箱１ａに連通する一次空気供給管３と、フリーボ
ード１ｃに連通する二次空気供給管４とには、燃焼空気
流量調節弁２ｂとブロワ２ｃとが介装されてなる前記空
気供給ダクト２から燃焼用空気（一次空気と二次空気）
が供給されるようになっている。An exhaust gas duct 6 communicates with the exhaust gas outlet 1d. The exhaust gas discharged from the exhaust gas duct 6 is, for example, a waste heat boiler (not shown), an air supply duct 2 or the like.
To the wind box 1a and the free board 1c through the air passage, and the air from the chimney via an air heater, a dust collector, etc., which heats the combustion air for flowing the sand layer of the fluidized bed 1b and burning the incineration material. It is to be released inside. further,
The primary air supply pipe 3 communicating with the wind box 1a and the secondary air supply pipe 4 communicating with the free board 1c are provided with the combustion air flow control valve 2b and the blower 2c. 2 to combustion air (primary air and secondary air)
Is supplied.
【００１８】次に、上記構成になる流動床焼却炉１の温
度制御系を説明すると、この温度制御系は一次空気供給
管３と二次空気供給管４とに燃焼用空気を供給する空気
供給ダクト２の燃焼用空気量を検出する燃焼空気流量検
出器２ａからの燃焼用総空気量と、排ガスダクト６の排
ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計６ａからの酸素
濃度とが入力され、この酸素濃度計６ａで検出され続け
る排ガス中の酸素濃度が予め設定した濃度範囲（６％程
度）になるように前記燃焼空気流量調節弁２ｂの開度を
制御する燃焼空気流量調節計７を備えている。Next, a temperature control system of the fluidized bed incinerator 1 having the above-described configuration will be described. This temperature control system supplies air to the primary air supply pipe 3 and the secondary air supply pipe 4 for supplying combustion air. The total combustion air amount from the combustion air flow rate detector 2a for detecting the combustion air amount in the duct 2 and the oxygen concentration from the oximeter 6a for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas from the exhaust gas duct 6 are input. A combustion air flow controller 7 is provided to control the opening of the combustion air flow control valve 2b so that the oxygen concentration in the exhaust gas continuously detected by the oxygen concentration meter 6a falls within a preset concentration range (about 6%). ing.
【００１９】また、流動層１ｂの砂層の温度を検出する
砂層温度計１０からの砂層温度が入力され、この砂層温
度が予め設定した温度になるように、補助燃料調節弁５
ａの開度を制御する砂層温度調節計９を備えている。な
お、補助燃料調節弁５ａは、被焼却物が低カロリーで流
動層１ｂの砂層温度を所定の温度にし得ない場合に、開
弁されて流動層１ｂに補助燃料を供給する働きをするも
ので、下水汚泥等の被焼却物が高カロリーであって、砂
層温度が予め設定した温度以上になっていれば閉弁状態
で維持されるものである。The sand layer temperature is input from a sand layer thermometer 10 for detecting the temperature of the sand layer of the fluidized bed 1b, and the auxiliary fuel control valve 5 is controlled so that the sand layer temperature becomes a preset temperature.
A sand layer temperature controller 9 for controlling the opening degree of a is provided. The auxiliary fuel control valve 5a is opened to supply auxiliary fuel to the fluidized bed 1b when the incinerated material is low in calories and the sand layer temperature of the fluidized bed 1b cannot be brought to a predetermined temperature. If the incinerated material such as sewage sludge has a high calorie and the sand layer temperature is higher than a preset temperature, the valve is kept closed.
【００２０】また、砂層温度計１０で測定された砂層温
度、フリーボード温度計１２で測定されたフリーボード
温度および燃焼空気流量調節計７で測定された燃焼用総
空気量が入力されると、これら入力温度に基づいて燃焼
用総空気量のうちフリーボード１ｃに供給すべき二次空
気流量の配分比を設定し、かつその二次空気流量設定値
を出力する空気配分比設定器１１を備えると共に、この
空気配分比設定器１１からの二次空気流量設定値と、二
次空気供給管４の二次空気量を検出する二次空気流量検
出器４ａからの二次空気流量が入力され、この二次空気
流量が空気配分比設定器１１で設定された二次空気流量
設定値になるように二次空気流量調節弁４ｂの開度を制
御する二次空気流量調節計８を備えている。When the sand layer temperature measured by the sand layer thermometer 10, the freeboard temperature measured by the freeboard thermometer 12, and the total amount of combustion air measured by the combustion air flow controller 7 are input, An air distribution ratio setter 11 is provided for setting the distribution ratio of the secondary air flow rate to be supplied to the free board 1c in the total air amount for combustion based on these input temperatures and outputting the secondary air flow rate set value. At the same time, the secondary air flow set value from the air distribution ratio setter 11 and the secondary air flow from the secondary air flow detector 4a that detects the secondary air amount of the secondary air supply pipe 4 are input. A secondary air flow controller 8 is provided to control the opening of the secondary air flow control valve 4b so that the secondary air flow becomes the secondary air flow set value set by the air distribution ratio setter 11. .
【００２１】前記空気配分比設定器１１は、図２
（ａ），（ｂ）に示すように、流動層１ｂの砂層の砂層
温度およびフリーボード温度により定まる被焼却物の砂
層内燃焼率によって、空気供給ダクト２から供給される
総燃焼用空気を、風箱に供給する一次空気と、フリーボ
ード１ｃに供給する二次空気との配分比を設定するもの
である。これにより、この総燃焼用空気の配分比に応じ
た量の空気が二次空気として二次空気供給管４を介して
フリーボード１ｃに供給される。The air distribution ratio setting device 11 is provided in FIG.
As shown in (a) and (b), the total combustion air supplied from the air supply duct 2 is determined by the burning rate of the incinerated material in the sand layer determined by the sand layer temperature of the sand layer of the fluidized bed 1b and the freeboard temperature. The distribution ratio of the primary air supplied to the wind box and the secondary air supplied to the free board 1c is set. As a result, an amount of air corresponding to the distribution ratio of the total combustion air is supplied as secondary air to the freeboard 1c via the secondary air supply pipe 4.
【００２２】さらに、流動床焼却炉１の円胴部に設けら
れ、フリーボード温度を上昇させる前記バーナ１３への
補助燃料の量は、フリーボード温度計１２で検出される
フリーボード温度が入力され、このフリーボード温度が
予め設定した温度範囲になるように、前記バーナ燃料調
節弁１４ａの開度を制御するフリーボード温度調節計１
５を備えた温度制御系によって制御されるように構成さ
れている。なお、このバーナ燃料調節弁１４ａは、フリ
ーボード温度が所定の温度以上に上昇しない場合に限り
開弁されてその開度が制御される。つまり、汚泥等の被
焼却物が高カロリーであってフリーボード温度が所定の
温度以上に上昇している場合には開弁されることがな
く、バーナ１３に補助燃料が供給されることがない。Further, the amount of auxiliary fuel to be supplied to the burner 13 which is provided in the cylinder of the fluidized bed incinerator 1 and raises the freeboard temperature is input by the freeboard temperature detected by the freeboard thermometer 12. The freeboard temperature controller 1 controls the opening degree of the burner fuel control valve 14a so that the freeboard temperature falls within a preset temperature range.
5 is configured to be controlled by a temperature control system including It should be noted that the burner fuel control valve 14a is opened only when the freeboard temperature does not rise above a predetermined temperature, and the opening thereof is controlled. In other words, when the incinerated matter such as sludge is high in calories and the freeboard temperature is higher than a predetermined temperature, the valve is not opened and the auxiliary fuel is not supplied to the burner 13. .
【００２３】被焼却物の砂層内燃焼率は、図２（ａ）に
示すように、一次空気として風箱に供給される総燃焼用
空気の空気比が増大するにつれて大きくなっている。こ
れは一次空気として供給する総燃焼用空気の空気比を制
御することにより被焼却物の燃焼率を制御し得ることを
示唆している。また、図２（ｂ）によれば、砂層温度は
一次空気として供給される総燃焼用空気の空気比が約
１．２で最高温度になり、その前後で低温になるが、砂
層温度と砂層内燃焼率とは密接な関係があることが示さ
れている。このことは、一次空気として供給する総燃焼
用空気の空気比を制御することにより砂層温度を制御し
得ることを示唆している。一方、フリーボード温度は供
給される総燃焼用空気の空気比が増大するにつれて低温
になる傾向がある。このようなフリーボード温度の傾向
は、砂層内燃焼率の増大によって、フリーボード１ｃ内
における被焼却物の燃焼割合が少なくなり、消費されな
い空気の排出量が増大するためと理解することができ
る。なお、図２（ａ），（ｂ）は、被焼却物である汚泥
の性状によって変わるものである。As shown in FIG. 2A, the burning rate of the incinerated material in the sand layer increases as the air ratio of the total combustion air supplied to the wind box as primary air increases. This suggests that by controlling the air ratio of the total combustion air supplied as the primary air, the combustion rate of the incinerated material can be controlled. According to FIG. 2 (b), the sand layer temperature becomes the highest temperature when the air ratio of the total combustion air supplied as the primary air is about 1.2, and becomes lower before and after that. It is shown that there is a close relationship with the internal combustion rate. This suggests that the sand layer temperature can be controlled by controlling the air ratio of the total combustion air supplied as primary air. On the other hand, the freeboard temperature tends to decrease as the air ratio of the total combustion air supplied increases. It can be understood that such a tendency of the freeboard temperature is due to an increase in the burning rate of the incinerated material in the freeboard 1c due to an increase in the burning rate in the sand layer, and an increase in the amount of air not consumed. 2 (a) and 2 (b) vary depending on the properties of the sludge to be incinerated.
【００２４】ところで、Ｎ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有害ガスを
効果的に分解するためには、フリーボード温度を８５０
℃程度の高温に維持し続ける必要があり、またＣＯ，Ｎ
Ｈ3等の有害な未燃ガスの発生を抑制するためには排ガ
ス中の酸素濃度を６％程度の適正範囲に維持し続ける必
要がある。上記図２（ａ），（ｂ）において、排ガス中
の酸素濃度を６％程度の適正範囲に維持するための一次
空気の空気比は１．４であるが、空気比１．４の空気の
全てを一次空気として風箱１ａに供給すると、例えＣ
Ｏ，ＮＨ3 等の未燃ガスの発生を抑制し得たとしても、
フリーボード温度が８１０℃程度の低温になってしまう
からＮ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有害ガスを分解することができ
ないことになる。In order to effectively decompose harmful gases such as N 2 O and HCN, the freeboard temperature must be 850.
It is necessary to keep the temperature as high as about ℃.
In order to suppress the generation of harmful unburned gas such as H 3, it is necessary to keep the oxygen concentration in the exhaust gas in an appropriate range of about 6%. In FIGS. 2A and 2B, the air ratio of the primary air for maintaining the oxygen concentration in the exhaust gas in an appropriate range of about 6% is 1.4. If all is supplied to the wind box 1a as primary air, for example, C
Even if the generation of unburned gas such as O and NH 3 could be suppressed,
Since the freeboard temperature becomes as low as about 810 ° C., harmful gases such as N 2 O and HCN cannot be decomposed.
【００２５】そこで、例えば燃焼用総空気の空気比を
１．４とし、この空気比１．４の燃焼用総空気を被焼却
物の流動層内燃焼率に応じて空気配分比設定器１１で設
定した配分比に基づいて二次空気流量調節計８によって
二次空気流量調節弁４ｂの開度を制御して、二次空気供
給管４を介してフリーボード１ｃに二次空気を分配供給
して被焼却物のフリーボード内における燃焼分を確実に
燃焼させることにより、フリーボード温度を８５０℃程
度の高温に上昇させてＮ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有害ガスを分
解すると共に、排ガス中の酸素濃度を６％程度の適正範
囲に維持してＣＯ，ＮＨ3 等の未燃ガスの発生を抑制す
ることを狙うようにした。Therefore, for example, the air ratio of the total air for combustion is set to 1.4, and the total air for combustion having the air ratio of 1.4 is supplied to the air distribution ratio setter 11 in accordance with the combustion rate of the incinerated material in the fluidized bed. The secondary air flow controller 8 controls the opening degree of the secondary air flow control valve 4b based on the set distribution ratio to distribute and supply the secondary air to the free board 1c through the secondary air supply pipe 4. In this way, the free board temperature is raised to a high temperature of about 850 ° C. to decompose harmful gases such as N 2 O and HCN, and to reduce the oxygen in the exhaust gas. The aim is to suppress the generation of unburned gases such as CO and NH 3 while maintaining the concentration in an appropriate range of about 6%.
【００２６】勿論、一次空気量で流動層１ｂの砂を安定
的に流動させる必要があるので、二次空気量は例えば一
次空気の空気比が０．９以下にならない範囲で増減され
る。より具体的には砂層がないと仮定した場合の計算速
度である空塔速度（Ｕ0 ）と、砂層の砂が流動を開始す
る速度である流動化開始速度（Ｕmf）との比、つまりＵ
0 ／Ｕmfが２以上、５以下となる範囲である。なお、前
記流動化開始速度は流動層１ｂを構成する砂の性状によ
って変化するものである。Of course, since the sand in the fluidized bed 1b needs to flow stably with the primary air amount, the secondary air amount is increased or decreased, for example, within a range where the air ratio of the primary air does not become 0.9 or less. More specifically, the ratio between the superficial velocity (U 0 ), which is the calculated velocity assuming that there is no sand layer, and the fluidization start velocity (U mf ), which is the velocity at which the sand in the sand layer starts flowing, that is, U
0 / U mf is in the range of 2 or more and 5 or less. The fluidization start speed varies depending on the properties of the sand constituting the fluidized bed 1b.
【００２７】このような構成の温度制御系統を備えた流
動床焼却炉の運転は、後述するように行われる。即ち、
酸素濃度計６ａにより検出される排ガス中の酸素濃度が
一定に維持されるように燃焼空気流量調節計７により燃
焼空気流量調節弁２ｂの開度を制御する。これにより、
流動床焼却炉に供給すべき総燃焼用空気の空気比（但
し、総燃焼用空気量は被焼却物の可燃割合や、補助燃料
の供給量によって変化する。）が一定に維持される。The operation of the fluidized bed incinerator provided with the temperature control system having such a configuration is performed as described later. That is,
The opening of the combustion air flow control valve 2b is controlled by the combustion air flow controller 7 so that the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen concentration meter 6a is kept constant. This allows
The air ratio of the total combustion air to be supplied to the fluidized bed incinerator (however, the total combustion air amount varies depending on the combustible ratio of the incinerated material and the supply amount of the auxiliary fuel) is kept constant.
【００２８】そして、砂層温度計１０で検出される砂層
温度とフリーボード温度計１２で検出されるフリーボー
ド温度とが入力される空気配分比設定器１１は、図２
（ｂ）に示す砂層温度から図２（ａ）に示す砂層内燃焼
率を求め、この砂層内燃焼率から被焼却物の砂層内燃焼
分とフリーボード内燃焼分との燃焼分比を燃焼用空気の
配分比として求めると共に、総燃焼用空気のうち求めた
配分比に基づいて二次空気流量設定値を得、これに基づ
いて二次空気流量調節計８を介して二次空気流量調節弁
４ｂの開度を制御し、フリーボード１ｃ内における被焼
却物の燃焼分を完全燃焼させるに必要な二次空気を供給
する。The air distribution ratio setter 11 to which the sand layer temperature detected by the sand layer thermometer 10 and the freeboard temperature detected by the freeboard thermometer 12 are input is shown in FIG.
The combustion rate in the sand layer shown in FIG. 2 (a) is obtained from the sand layer temperature shown in FIG. 2 (b), and the combustion fraction of the incinerated material in the sand layer and that in the freeboard is calculated from the combustion rate in the sand layer. The secondary air flow control valve is obtained via the secondary air flow controller 8 based on the secondary air flow set value based on the distribution ratio obtained from the total combustion air. The degree of opening of 4b is controlled, and the secondary air necessary for completely burning the incinerated material in the free board 1c is supplied.
【００２９】因みに、図３（ａ）と、空気比１．４の総
燃焼用空気を全て一次空気として風箱１ａに供給した場
合（一次空気／二次空気＝１．４／０）を黒四角印と破
線とで示し、空気比１．４の総燃焼用空気のうち１．０
を一次空気として風箱１ａに供給し、残りの０．４を二
次空気としてフリーボード１ｃに供給した場合（一次空
気／二次空気＝１．０／０．４）を黒丸印と実線とで示
した図３（ｂ）とを参照しながら、砂層温度径１０で測
定した砂層温度と、フリーボード温度計１２で測定した
フリーボード温度と、排ガス出口温度計１６で測定した
排ガス出口温度との両者の相違をみてみる。即ち、図３
（ｂ）によれば、空気比１．４の総燃焼用空気を全て一
次空気として風箱１ａに供給した場合のフリーボード温
度は８２０℃である。それに対して、空気比１．４の総
燃焼用空気のうち１．０を一次空気として風箱１ａに供
給し、残りの０．４を二次空気としてフリーボード１ｃ
に供給した場合のフリーボード温度は８５０℃（３０℃
上昇）になっており、所定空気比の総燃焼用空気の一部
を二次空気としてフリーボードに配分・供給すること
が、フリーボード温度の上昇に効果があることが判る。FIG. 3A shows the case where all the combustion air having an air ratio of 1.4 is supplied to the wind box 1a as primary air (primary air / secondary air = 1.4 / 0). As shown by a square mark and a broken line, 1.0 of the total combustion air having an air ratio of 1.4 was used.
Is supplied as primary air to the wind box 1a, and the remaining 0.4 is supplied as secondary air to the freeboard 1c (primary air / secondary air = 1.0 / 0.4). 3 (b), the sand layer temperature measured at the sand layer temperature diameter 10, the freeboard temperature measured by the freeboard thermometer 12, and the exhaust gas outlet temperature measured by the exhaust gas outlet thermometer 16. Let's look at the differences between the two. That is, FIG.
According to (b), the freeboard temperature when all the combustion air having an air ratio of 1.4 is supplied as primary air to the wind box 1a is 820 ° C. On the other hand, of the total combustion air having an air ratio of 1.4, 1.0 was supplied to the wind box 1a as primary air, and the remaining 0.4 was used as secondary air for the free board 1c.
850 ℃ (30 ℃)
This indicates that allocating and supplying a part of the total combustion air having a predetermined air ratio to the freeboard as secondary air is effective in increasing the freeboard temperature.
【００３０】一方、被焼却物の性状によっては、このよ
うにしてフリーボード１ｃに二次空気を供給しても、フ
リーボード温度が予め設定した温度範囲まで上昇しない
ことがあり得る。そのようなときには、フリーボード温
度計１２で検出され続けるフリーボード温度に基づい
て、配分比を補正する。即ち、フリーボード温度が予め
設定した温度範囲の下限温度よりも低温のときには、総
燃焼用空気の空気比を一定に維持しながら一次空気を減
らし、かつ二次空気が多くなるように空気比を補正して
フリーボード温度を上昇させる。従って、フリーボード
温度が高温になるのでＮ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有害ガスの発
生が抑制される。勿論、排ガス中の酸素濃度が６％程度
の適正範囲に維持され続けるので、ＣＯ，ＮＨ3 等の有
害な未燃ガスの発生も抑制される。On the other hand, depending on the properties of the object to be incinerated, even when the secondary air is supplied to the free board 1c in this manner, the free board temperature may not rise to a preset temperature range. In such a case, the distribution ratio is corrected based on the freeboard temperature continuously detected by the freeboard thermometer 12. That is, when the freeboard temperature is lower than the lower limit temperature of the preset temperature range, the primary air is reduced while maintaining the air ratio of the total combustion air constant, and the air ratio is increased so that the secondary air increases. Make corrections to increase the freeboard temperature. Therefore, since the freeboard temperature becomes high, generation of harmful gases such as N 2 O and HCN is suppressed. Of course, since the oxygen concentration in the exhaust gas is maintained in an appropriate range of about 6%, generation of harmful unburned gases such as CO and NH 3 is also suppressed.
【００３１】ところで、フリーボード温度がそれなりに
高温であれば、フリーボード１ｃ内においてそれなりに
被焼却物が燃焼していることを意味するから、その被焼
却物の完全燃焼に要する二次空気は砂層温度だけに基づ
いて設定される配分比から得られる二次空気よりも少量
で良いからである。なお、一次空気と二次空気との配分
比の補正には、砂層温度とフリーボード温度との温度差
を用いても良く、またフリーボード温度計１２で測定さ
れたフリーボード温度と図２（ｂ）に示すフリーボード
温度との温度差を用いても良い。By the way, if the free board temperature is relatively high, it means that the incinerated material is burning in the free board 1c as such. Therefore, the secondary air required for complete combustion of the incinerated material is This is because a smaller amount is required than the secondary air obtained from the distribution ratio set based only on the sand layer temperature. Note that the distribution ratio between the primary air and the secondary air may be corrected using the temperature difference between the sand layer temperature and the freeboard temperature, and the freeboard temperature measured by the freeboard thermometer 12 and the freeboard temperature shown in FIG. A temperature difference from the free board temperature shown in b) may be used.
【００３２】フリーボード温度に基づいて配分比を補正
し、補正した配分比で二次空気を供給しても、フリーボ
ード温度が予め設定した温度範囲に上昇しない場合に
は、フリーボード温度に基づいてフリーボード温度調節
計１５を介してバーナ燃料調節弁１４ａの開度が制御さ
れ、バーナ１３に必要な量の補助燃料が供給されてフリ
ーボード温度が上昇される。この場合、補助燃料の供給
によりフリーボード１ｃ内における可燃分の量が増大す
るが、例え可燃分の量が増大しても、燃焼用空気の空気
比が一定になるように燃焼用空気量が増量され、排ガス
中の酸素濃度が常に一定範囲内になるように維持され
る。If the distribution ratio is corrected based on the freeboard temperature, and the secondary air is supplied at the corrected distribution ratio, the freeboard temperature does not rise to a preset temperature range. Thus, the opening of the burner fuel control valve 14a is controlled via the freeboard temperature controller 15, and the required amount of auxiliary fuel is supplied to the burner 13 to raise the freeboard temperature. In this case, the supply of the auxiliary fuel increases the amount of combustibles in the freeboard 1c. However, even if the amount of combustibles increases, the amount of combustion air is kept constant so that the air ratio of the combustion air becomes constant. It is increased so that the oxygen concentration in the exhaust gas is always kept within a certain range.
【００３３】つまり、本実施の形態に係る流動床焼却炉
のフリーボード温度制御方法によれば、上記のとおり汚
泥等の被焼却物が低カロリーであってフリーボード温度
が予め設定した温度範囲に上昇しないときだけバーナ１
３に補助燃料が供給される。そのため、従来例１に係る
流動層式焼却炉に比較して補助燃料の使用量が少なく、
排ガス量の発生量も少なくなって、排ガス顕熱の増大に
よるフリーボード温度の低下の程度が少なくなるから、
フリーボード温度を容易、かつ効率的に制御することが
できる。That is, according to the freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator according to the present embodiment, as described above, the incinerated material such as sludge has a low calorie and the freeboard temperature falls within a predetermined temperature range. Burner 1 only when not rising
3 is supplied with auxiliary fuel. Therefore, compared to the fluidized bed incinerator according to Conventional Example 1, the amount of auxiliary fuel used is smaller,
Since the amount of generated exhaust gas also decreases, the degree of decrease in freeboard temperature due to increase in sensible heat of exhaust gas decreases,
The freeboard temperature can be easily and efficiently controlled.
【００３４】また、本実施の形態に係る流動床焼却炉の
フリーボード温度制御方法によれば、従来例２に係る抑
制流動炉のように、風箱に供給する燃焼空気量を減らす
だけによってフリーボード温度を上昇させる方法でな
く、風箱１ａに供給する燃焼用空気の１部をフリーボー
ド１ｃに供給して、流動層１ｃで燃焼されなかった未燃
分を効果的に燃焼させることによりフリーボード温度を
上昇させるので、酸素不足によりＣＯ，ＮＨ3 等の未燃
ガスが発生するようなことがなく、また補助燃料が供給
されても酸素濃度が一定に維持されるように燃焼用空気
の空気比が一定に維持され続け、容易にフリーボード温
度をＮ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有害ガスの分解に必要な高温状
態に維持し続けることができるので、これらＣＯ，ＮＨ
3 ，Ｎ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有害ガスの発生を抑制すること
ができる。Further, according to the method for controlling the freeboard temperature of the fluidized bed incinerator according to the present embodiment, the freeboard is controlled only by reducing the amount of combustion air supplied to the wind box as in the suppressed fluidized-bed furnace according to the second conventional example. Instead of increasing the board temperature, a part of the combustion air to be supplied to the wind box 1a is supplied to the free board 1c, and the unburned components not combusted in the fluidized bed 1c are effectively burned to free. Since the board temperature is increased, unburned gas such as CO and NH 3 is not generated due to lack of oxygen, and the combustion air is maintained at a constant oxygen concentration even when auxiliary fuel is supplied. Since the air ratio is kept constant and the free board temperature can be easily kept at the high temperature required for the decomposition of harmful gases such as N 2 O and HCN, these CO and NH
Generation of harmful gases such as 3 , N 2 O and HCN can be suppressed.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項
１，２または３に係る流動床焼却炉のフリーボード温度
制御方法によれば、従来例１に係る流動層式焼却炉のよ
うに流動層式焼却炉のフリーボード温度を制御するため
にバーナを使用していないので、排ガス量が増加するよ
うなことがなく、排ガス顕熱の増大によりフリーボード
温度が低下するようなことがないから、フリーボード温
度を容易、かつ効率的に制御してＮ2 Ｏ，ＨＣＮ等の有
害ガスを効果的に分解することができる。また、従来例
２に係る抑制流動炉のように、風箱に供給する燃焼空気
量を減らすことだけによってフリーボード温度を上昇さ
せる方法でなく、風箱に供給する燃焼用空気の一部をフ
リーボードに供給してフリーボード温度を上昇させるの
で、酸素不足によりＣＯ，ＮＨ3 等の未燃ガスが発生す
るようなことがなく、また酸素濃度が一定に維持され続
けるので、容易にフリーボード温度を一定の高温度に維
持し続けることができるという極めて優れた効果があ
る。As described above in detail, according to the method for controlling the freeboard temperature of a fluidized bed incinerator according to the first, second or third aspect of the present invention, the fluidized bed incinerator according to the conventional example 1 is used. Since a burner is not used to control the freeboard temperature of the fluidized bed incinerator, the amount of exhaust gas does not increase, and the freeboard temperature may decrease due to the increase in sensible heat of exhaust gas. Since no free board is used, harmful gases such as N 2 O and HCN can be effectively decomposed by controlling the temperature of the free board easily and efficiently. Further, instead of the method of increasing the freeboard temperature by merely reducing the amount of combustion air supplied to the wind box as in the suppression fluidized-bed furnace according to Conventional Example 2, a part of the combustion air supplied to the wind box is free. Since the temperature of the free board is increased by supplying the free board to the board, unburned gas such as CO and NH 3 is not generated due to lack of oxygen, and the oxygen concentration is maintained at a constant level. Can be maintained at a constant high temperature.
【図１】本発明の流動床焼却炉のフリーボード温度制御
方法を実現する実施の形態に係る流動床焼却炉およびそ
の温度制御系統を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a fluidized bed incinerator according to an embodiment for realizing a freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator of the present invention and a temperature control system thereof.
【図２】図２（ａ）は一次空気の空気比（横軸）と流動
層内燃焼率（縦軸）との関係説明グラフ図、図２（ｂ）
は一次空気の空気比（横軸）と流動層の砂層温度および
フリーボード温度（縦軸）との関係説明クラフ図であ
る。FIG. 2A is a graph illustrating the relationship between the air ratio of primary air (horizontal axis) and the combustion rate in a fluidized bed (vertical axis), and FIG. 2 (b).
FIG. 3 is a graph explaining the relationship between the air ratio of the primary air (horizontal axis), the temperature of the sand layer of the fluidized bed, and the freeboard temperature (vertical axis).
【図３】図３（ａ）は温度分布説明のための流動床焼却
炉の断面図、図３（ｂ）は温度分布説明グラフ図であ
る。FIG. 3A is a sectional view of a fluidized bed incinerator for explaining a temperature distribution, and FIG. 3B is a graph showing a temperature distribution.
【図４】従来例１に係る流動層式焼却炉（流動床焼却
炉）の焼却炉回りのシステムの運転方法の説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation method of a system around an incinerator of a fluidized bed incinerator (fluidized bed incinerator) according to Conventional Example 1.
【図５】従来例２に係る抑制流動炉（流動床焼却炉）の
構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a suppressed fluidized-bed furnace (fluidized bed incinerator) according to Conventional Example 2.
１…流動床焼却炉，１ａ…風箱．１ｂ…流動層，１ｃ…
フリーボード，１ｄ…排ガス出口 ２…空気供給ダクト，２ａ…燃焼空気流量検出器，２ｂ
…燃焼空気流量調節弁，２ｃ…ブロワ ３…一次空気供給管 ４…二次空気供給管，４ａ…二次空気流量検出器，４ｂ
…二次空気流量調節弁 ５…補助燃料供給管，５ａ…補助燃料調節弁 ６…排ガスダクト，６ａ…酸素濃度計 ７…燃焼空気流量調節計 ８…二次空気流量調節計 ９…砂層温度調節計 １０…砂層温度計 １１…空気配分比設定器 １２…フリーボード温度計 １３…バーナ １４…バーナ燃料供給管，１４ａ…バーナ燃料調節弁 １５…フリーボード温度調節計 １６…排ガス出口温度計1: Fluid bed incinerator, 1a: Wind box. 1b ... fluidized bed, 1c ...
Free board, 1d Exhaust gas outlet 2, Air supply duct, 2a Combustion air flow detector, 2b
... combustion air flow control valve, 2c ... blower 3 ... primary air supply pipe 4 ... secondary air supply pipe, 4a ... secondary air flow detector, 4b
... secondary air flow control valve 5 ... auxiliary fuel supply pipe, 5a ... auxiliary fuel control valve 6 ... exhaust gas duct, 6a ... oxygen concentration meter 7 ... combustion air flow controller 8 ... secondary air flow controller 9 ... sand layer temperature control Total 10: Sand layer thermometer 11: Air distribution ratio setter 12: Freeboard thermometer 13: Burner 14: Burner fuel supply pipe, 14a: Burner fuel control valve 15: Freeboard temperature controller 16: Exhaust gas outlet thermometer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｃ 10/00 Ｆ２３Ｃ 11/02 ３０２ (56)参考文献 特開 平８−121730（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−117618（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−75406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−251309（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−277107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−117717（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−215319（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−203802（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/50 ZAB F23C 10/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F23C 10/00 F23C 11/02 302 (56) References JP-A-8-121730 (JP, A) JP-A-6-117618 ( JP, A) JP-A-3-75406 (JP, A) JP-A-60-251309 (JP, A) JP-A-1-277107 (JP, A) JP-A-57-117717 (JP, A) JP JP-A-5-215319 (JP, A) JP-A-4-203802 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23G 5/50 ZAB F23C 10/00
Claims (3)
に供給する一次空気と、流動層の上側に形成されたフリ
ーボードに供給する二次空気との空気供給量を制御して
フリーボード温度を制御する流動床焼却炉のフリーボー
ド温度制御方法において、前記流動床焼却炉の排ガス出
口から排出される排ガス中の酸素濃度が予め設定した濃
度範囲になるように総燃焼用空気の空気比を維持しなが
ら、流動層の砂層温度およびフリーボード温度に基づい
て定まる被焼却物の砂層内燃焼率に応じた配分比により
総燃焼用空気を一次空気と二次空気とに配分して供給す
ること特徴とする流動床焼却炉のフリーボード温度制御
方法。An air supply amount is controlled between primary air to be supplied to a wind box for blowing fluid / combustion air into a fluidized bed and secondary air to be supplied to a free board formed above the fluidized bed. In the freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator for controlling the freeboard temperature, the total combustion air is controlled so that the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the exhaust gas outlet of the fluidized bed incinerator is within a preset concentration range. While maintaining the air ratio, the total combustion air is distributed to the primary air and the secondary air by the distribution ratio according to the burning rate in the sand layer of the incinerated substance determined based on the sand layer temperature and the freeboard temperature of the fluidized bed. A method for controlling a freeboard temperature of a fluidized bed incinerator characterized by supplying.
に供給する一次空気と、流動層の上側に形成されたフリ
ーボードに供給する二次空気との空気供給量を制御して
フリーボード温度を制御する流動床焼却炉のフリーボー
ド温度制御方法において、前記流動床焼却炉の排ガス出
口から排出される排ガス中の酸素濃度が予め設定した濃
度範囲になるように総燃焼用空気の空気比を維持しなが
ら、流動層の砂層温度およびフリーボード温度に基づい
て定まる被焼却物の砂層内燃焼率に応じた配分比により
総燃焼用空気を一次空気と二次空気とに配分すると共
に、フリーボード温度が予め設定した温度範囲に達して
いないときには、このフリーボード温度に応じて一次空
気が少なく、かつ二次空気量が多くなるように配分比を
補正することを特徴とする流動床焼却炉のフリーボード
温度制御方法。2. An air supply amount of primary air supplied to a wind box for blowing fluid / combustion air into a fluidized bed and secondary air supplied to a free board formed above the fluidized bed is controlled. In the freeboard temperature control method for a fluidized bed incinerator for controlling the freeboard temperature, the total combustion air is controlled so that the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the exhaust gas outlet of the fluidized bed incinerator is within a preset concentration range. While maintaining the air ratio, the total combustion air is distributed to the primary air and the secondary air according to the distribution ratio according to the burning rate in the sand layer of the incineration material determined based on the sand layer temperature and the freeboard temperature of the fluidized bed. When the freeboard temperature does not reach a preset temperature range, the distribution ratio is corrected so that the primary air is small and the secondary air amount is large according to the freeboard temperature. Temperature control method for a fluidized bed incinerator.
度範囲に達していないときには、このフリーボード温度
が予め設定した温度範囲になるように、フリーボードに
補助燃料を供給することを特徴とする請求項１または２
に記載の流動床焼却炉のフリーボード温度制御方法。3. An auxiliary fuel is supplied to the freeboard so that the freeboard temperature falls within a preset temperature range when the freeboard temperature does not reach a preset temperature range. Item 1 or 2
4. The method for controlling a free board temperature of a fluidized bed incinerator according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03612597A JP3247066B2 (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Freeboard temperature control method for fluidized bed incinerator. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03612597A JP3247066B2 (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Freeboard temperature control method for fluidized bed incinerator. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232014A JPH10232014A (en) | 1998-09-02 |
| JP3247066B2 true JP3247066B2 (en) | 2002-01-15 |
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|---|---|---|---|
| JP03612597A Expired - Lifetime JP3247066B2 (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Freeboard temperature control method for fluidized bed incinerator. |
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| Country | Link |
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-
1997
- 1997-02-20 JP JP03612597A patent/JP3247066B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH10232014A (en) | 1998-09-02 |
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