JP2004077087A - Waste incinerator - Google Patents
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Abstract
【課題】炉内に排ガスを循環して吹き込む火格子式廃棄物焼却炉において、安定な燃焼を行わせ、NOxの発生を低減することができる廃棄物焼却炉を提供する。
【解決手段】主燃焼室7の燃焼ストーカ4の前段側においては、火格子の上で、ごみ2の熱分解が盛んに行われ、熱分解の結果生成された燃焼ガスが火炎14を形成して燃焼している。この領域を主燃焼領域といい、火炎14を形成する燃焼が終了する点が燃え切り点である。燃え切り点の後では、熱分解が完了して揮発分が放出された残滓が、固体燃焼し、いわゆるチャー燃焼が行われている。排ガス又は排ガスと空気の混合気体を主燃焼室に吹き込むノズル15を、このチャー燃焼が行われている領域の火格子の上部に設けている。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a grate-type waste incinerator that circulates and blows exhaust gas into a furnace to perform stable combustion and reduce the generation of NOx.
On the side of a main combustion chamber (7) before a combustion stoker (4), thermal decomposition of refuse (2) is actively performed on a grate, and combustion gas generated as a result of the thermal decomposition forms a flame (14). Burning. This region is called a main combustion region, and a point at which the combustion forming the flame 14 ends is a burn-out point. After the burn-off point, the residue from which the thermal decomposition is completed and the volatile components are released is solid-burned, that is, so-called char combustion is performed. A nozzle 15 for blowing the exhaust gas or a mixed gas of the exhaust gas and the air into the main combustion chamber is provided above the grate in the region where the char combustion is performed.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却する火格子式廃棄物焼却炉に関するものである。
【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6に示す。ホッパ1に投入されたごみ2は、シュートを通して乾燥ストーカ3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ごみ2は、燃焼ストーカ4に送られ、下から送られる燃焼空気によりガス化され、一部は燃焼する。そして、更に後燃焼ストーカ5で、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6より外部に取出される。
【0003】
燃焼は主燃焼室7内で行われ、燃焼排ガスは、中間天井8の存在により、主煙道9と副煙道10に別れて排出される。主煙道9を通る排ガスには、未燃ガスはほとんど含まれず、酸素が10%程度以上含まれている。副煙道10を通る排ガスには未燃ガスが8%程度含まれている。これらの排ガスは、2次燃焼室11で混合され、2次的な燃焼が行われて未燃ガスが完全に燃焼する。2次燃焼室11からの排ガスは、廃熱ボイラ13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、主燃焼室7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】
さらに、火炎の状態が不安定であると、火炎が吹き飛びやすく、高負荷燃焼が困難であるという問題点がある。
【0006】
このような問題点を有効に解決する方法として、本発明者は、炉内の対向する位置に、気体を噴出すためのノズルが1対又は複数対設け、各ノズルからの気体の噴出し方向を、噴出される気体によって、炉内によどみ領域、旋回領域の少なくとも1方が形成されるような方向とする廃棄物焼却炉の操業方法発明を行った。この発明は、特開2001−108220号公報に開示されている(特許文献1)。
【0007】
この先願発明においては、対向するノズルから噴出された気体により、炉内によどみ領域、旋回領域の少なくとも1方が形成されるようにする。
【0008】
「よどみ領域」とは、燃焼ガスと空気との混合気体(炉内ガス)の動きが遅く滞留している部分のことであり、「旋回領域」とは、炉内ガスが旋回流を形成している領域のことである。
【0009】
よどみ領域が形成されると、この領域の前方において火炎が定在しやすくなり、かつ、炉内ガスの滞留時間が長くなって、火炎が安定する。よって、CO、HC等の未燃ガスの濃度が低下し、かつダイオキシン類の発生が減少すると共に、炉内内壁近傍の局所高温領域が減少するので、耐火物の長寿命化が実現できる。
【0010】
また、その分排ガス温度の平均値を高めることができ、廃熱ボイラの高効率運転による発電効率のアップを図ることができる。かつ、空気比の制御可能範囲が拡大するので、2段燃焼を強化することができ、低NOx化を図ることができる。
【0011】
旋回領域が形成されると、ガス同士の混合が促進され、局所高温領域及び局所低温領域が減少する。よって、耐火物の長寿命化が実現できると共に、排ガス温度の平均値を高めることができるので、廃熱ボイラの高効率運転による発電効率のアップを図ることができる。
【0012】
このような目的のために炉内に吹き込む気体として、特開2001−108220号公報では、廃棄物焼却炉の排ガスを利用することを提案している。これは、排ガス中に含まれる顕熱を有効利用しようとするものである。このように、排ガス中に含まれる顕熱を利用して熱効率を上げるために、排ガスの一部を循環させて炉内に吹き込むことは、特開2001−108220号公報に記載されるように、よどみ領域や旋回領域を作る場合に限らず、一般的な省エネルギー方法として周知のものである。
【0013】
【特許文献1】
特開2001−108220号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、廃棄物焼却炉の場合には、一般的な燃焼炉と異なり、排ガス循環を行う場合には以下のような問題点がある。すなわち、一般的な燃焼炉と異なり、廃棄物焼却炉においては、主燃焼室での燃焼状態が安定していない。そのため、火炎温度が局所的に上昇して空気中の窒素が酸化し、NOxの発生が急増したり、廃棄物が熱分解されてガスとして燃焼した後の残滓であるチャー中に残存する窒素分から、高温下でNOxが発生したりするという問題点があった。
【0015】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、炉内に排ガスを循環して吹き込む火格子式廃棄物焼却炉において、安定な燃焼を行わせ、NOxの発生を抑制することができる廃棄物焼却炉を提供することを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第1の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを主燃焼室に吹き込むガス吹き込み手段を有し、当該ガス吹き込み手段は、チャー燃焼が行われている領域において、各ストーカの上部に設けられていることを特徴とする廃棄物焼却炉(請求項1)である。
【0017】
チャー燃焼とは、廃棄物が熱分解して揮発分が放出された残滓(チャー)が燃焼(固体燃焼)している状態のことを言う。この場合に、チャー燃焼が行われている領域が高温で酸化性雰囲気であると、チャー中の窒素分が反応してNOxが生成する。このチャー中の窒素と酸素の反応を抑制するには、チャー燃焼領域の温度を低下させることと、チャー燃焼領域の雰囲気を還元性雰囲気に近づけ、NOxへの転換率を下げることが有効である。
【0018】
本手段においては、廃棄物焼却炉からの排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを、チャー燃焼が行われている領域において、各ストーカの上部に設けられたガス吹き込み手段(ノズル等)から吹き込むことにより、チャー燃焼領域の温度を下げ、かつ、チャー燃焼領域の雰囲気を還元性雰囲気に近くできるので、NOxの発生を低減させることができる。特に、排ガス、又は排ガスと空気の混合気体中の酸素濃度を15%以下とすることにより、チャー燃焼領域の温度が低下すると共に、チャー中のN分のNOxへの転換率が抑えられ、その結果、NOxの発生が抑制される。
【0019】
廃棄物焼却炉から排出される排ガス、又は排ガスと空気の混合気体の酸素濃度を10%以下とすると、チャー燃焼領域の雰囲気を確実に還元性雰囲気にできるので好ましい。また、廃棄物焼却炉からの排ガスとして、排ガス中のダストを集塵器により除塵した排ガスを吹き込むようにすることが、配管にダストが付着して閉塞する等のダストトラブルを防止できるので好ましい。
【0020】
また、排ガス中には、HCl、SOx等の酸性ガスが含まれているので、これらに由来する酸露点腐食を回避するように、排ガスの温度を酸露点温度以上にすることが好ましい。酸性ガスを処理した後の排ガスを用いる場合には、このように温度を制御する必要が無いことは言うまでもない。
【0021】
還元性雰囲気にするという意味だけからすると、排ガスをそのまま吹き込んだ方が好ましいが、燃焼ストーカで廃棄物が熱分解されて発生したガスの未燃分が炉内に残っていることがある。よって、この未燃分を燃焼させるために酸素を補給する必要がある場合は、排ガスに空気を混合したものを吹き込んで、燃焼状態を改善することができる。
【0022】
前記課題を解決するための第2の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを主燃焼室に吹き込むガス吹き込み手段を有し、当該ガス吹き込み手段は、燃焼ストーカの中央から、後燃焼ストーカの終点までの範囲において、各ストーカの上部に設けられていることを特徴とする廃棄物焼却炉(請求項2)である。
【0023】
燃焼ストーカ上では、廃棄物のガス化と燃焼が行われており、その中央部より後側からチャー燃焼が開始する場合がある。また、後燃焼ストーカ上では、主としてチャー燃焼が行われる。よって、ガス吹き込み手段をこの領域に設けることにより、前記第1の手段の効果を奏するようにすることができる。
【0024】
前記課題を解決するための第3の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを主燃焼室に吹き込むガス吹き込み手段を有し、当該ガス吹き込み手段は、廃棄物の燃え切り点から、後燃焼ストーカの終点までの範囲において、各ストーカの上部に設けられていることを特徴とするもの(請求項3)である。
【0025】
燃え切り点とは、火炎を伴う燃焼が完了する点であり、燃え切り点より後の領域がチャー燃焼の領域となる。よって、ガス吹き込み手段をこの領域に設けることにより、前記第1の手段の効果を奏するようにすることができる。
【0026】
前記課題を解決するための第4の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを主燃焼室に吹き込むガス吹き込み手段を有し、当該ガス吹き込み手段は、廃棄物の熾燃焼が行われている領域において、各ストーカの上部に設けられていることを特徴とするもの(請求項4)である。
【0027】
熾燃焼とは、廃棄物中の未燃分やチャーが火炎を形成せずに燃焼する(固体燃焼している)ことである。よって、ガス吹き込み手段を、廃棄物の熾燃焼が行われている領域において、各ストーカの上部に設けることにより、前記第1の手段の作用効果を奏することができる。
【0028】
前記課題を解決するための第5の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを炉内に吹き込むガス吹き込み手段を有し、当該ガス吹き込み手段は、灰排出シュートの上方空間に設けられていることを特徴とするもの(請求項5)である。
【0029】
灰排出シュートは前述のように炉尻に設けられている。炉尻の後燃焼ストーカでチャー燃焼が行われているが、火格子下からの吹き込み空気により酸化性雰囲気となっているためチャー中のN分がNOxへ転換する可能性がある。よって、この部分に排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを吹き込むことにより、雰囲気の温度と酸素濃度を下げ、チャー中のN分のNOxへの転換を抑制することができる。
【0030】
前記課題を解決するための第6の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、主燃焼室から排出されるガスを2次燃焼させる2次燃焼室を有するものにおいて、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを炉内に吹き込むガス吹き込み手段を有し、当該ガス吹き込み手段は、前記2次燃焼室入り口又は主燃焼室出口に設けられていることを特徴とするもの(請求項6)である。
【0031】
2次燃焼室入り口又は主燃焼室出口付近における主燃焼室からのガスにはダストが存在する。そして、この領域は、火格子下からの吹き込み空気及び2次燃焼空気の少なくとも一方の影響により酸化性雰囲気となっているため、ダスト中のN分がNOxへと転換してNOxを発生する。よって、この部分に排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを吹き込むことにより、雰囲気の温度と酸素濃度を下げ、ダスト中のN分のNOxへの転換を抑制することができる。
【0032】
前記課題を解決するための第7の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、中間天井を有し、当該中間天井によって排ガスが流れる煙道が、炉出側下部の主煙道と、炉の中央上部の副煙道に別れているものにおいて、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを炉内に吹き込むガス吹き込み手段を有し、当該ガス吹き込み手段は、前記主煙道部に設けられていることを特徴とするもの(請求項7)である。
【0033】
主煙道も前述のように炉尻に設けられている。この主煙道領域にもダストが存在し、この領域が酸化性雰囲気であると、ダスト中のN分がNOxへ転換する。よって、この部分に排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを吹き込むことにより、雰囲気の温度と酸素濃度を下げ、ダスト中のN分のNOxへの転換を抑制することができる。
【0034】
前記課題を解決するための第8の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを主燃焼室に吹き込む第1と第2のガス吹き込み手段を有し、当該第1のガス吹き込み手段は、チャー燃焼が行われている領域、燃焼ストーカの中央から後燃焼ストーカの終点までの間の領域、廃棄物の燃え切り点から後燃焼ストーカの終点までの間の領域、及び廃棄物の熾燃焼が行われている領域の少なくとも1つの領域において、各ストーカの上部に設けられており、前記第2のガス吹き込み手段は、灰排出シュートの上方空間、2次燃焼室入り口、及び主燃焼室出口の少なくとも1箇所に設けられていることを特徴とするもの(請求項8)である。
【0035】
本手段は、前記第1の手段から第4の手段のうち少なくとも1つの手段と、前記第5の手段と第6の手段のうち少なくとも1つの手段を組み合わせたものである。よって、組み合わされたそれぞれの手段が有する作用効果を組み合わせた作用効果を奏することができる。
【0036】
前記課題を解決するための第9の手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、中間天井を有し、当該中間天井によって排ガスが流れる煙道が、炉出側下部の主煙道と、炉の中央上部の副煙道に別れているものにおいて、排ガス、又は排ガスと空気の混合ガスを主燃焼室に吹き込む第1と第2のガス吹き込み手段を有し、当該第1のガス吹き込み手段は、チャー燃焼が行われている領域、燃焼ストーカの中央から後燃焼ストーカの終点までの間の領域、廃棄物の燃え切り点から後燃焼ストーカの終点までの間の領域、及び廃棄物の熾燃焼が行われている領域の少なくとも1つの領域において、各ストーカの上部に設けられており、前記第2のガス吹き込み手段は、前記主煙道部に設けられていることを特徴とするもの(請求項9)である。
【0037】
本手段は、火格子式廃棄物焼却炉であって、中間天井を有し、当該中間天井によって排ガスが流れる煙道が、炉出側下部の主煙道と、炉の中央上部の副煙道に別れているものにおいて、前記第1の手段から第4の手段のうち少なくとも1つの手段と、前記第7の手段とを組み合わせたものである。よって、組み合わされたそれぞれの手段が有する作用効果を組み合わせた作用効果を奏することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態を示す図である。ホッパ1に投入されたごみ2は、シュートを通して乾燥ストーカ3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ごみ2は、燃焼ストーカ4に送られ、下から送られる燃焼空気によりガス化され、一部は燃焼する。そして、更に後燃焼ストーカ5で、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6より外部に取り出される。
【0039】
燃焼は主燃焼室7内で行われ、燃焼排ガスは2次燃焼室11で2次的な燃焼が行われて未燃分が完全に燃焼する。2次燃焼室11からの排ガスは、廃熱ボイラ13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。
【0040】
主燃焼室7の燃焼ストーカ4の前段側においては、火格子の上で、ごみ2の乾燥と熱分解が盛んに行われ、熱分解により生成されたガスが火炎14を形成して燃焼している。この領域を主燃焼領域といい、火炎14を形成する燃焼が終了する点が燃え切り点である。燃え切り点の後では、揮発分の放出と熱分解が完了し、残滓が固体燃焼し、いわゆるチャー燃焼が行われている。
【0041】
図1に示す実施の形態においては、排ガス又は排ガスと空気の混合気体を主燃焼室に吹き込むノズル15を、このチャー燃焼が行われている領域の火格子の上部に設けている。その設置位置は、図1の場合、燃焼ストーカ4の中央から後燃焼ストーカの終点間での範囲であり、かつ、廃棄物の燃え切り点から、後燃焼ストーカの終点までの範囲でもある。さらに、廃棄物の熾燃焼が行われている領域でもある。このような位置に排ガス又は排ガスと空気の混合気体を吹き込むことにより、前述のように、チャー中のN分のNOxへの転換が抑制され、NOxの発生が抑制される。
【0042】
図2は、本発明の第2の実施の形態を示す図であり、廃棄物焼却炉の構成は図1に示したものと同じである。本実施の形態においては、排ガス又は排ガスと空気の混合気体を主燃焼室に吹き込むノズル15を、灰排出シュートである主灰シュート6の上方空間に設けている。このようにすることにより、前述のように、炉尻の後燃焼ストーカの雰囲気の温度と酸素濃度を下げ、チャー中のN分のNOxへの転換を抑制することができる。
【0043】
図3は、本発明の第3の実施の形態を示す図であり、廃棄物焼却炉の構成は図1に示したものと同じである。本実施の形態においては、排ガス又は排ガスと空気の混合気体を主燃焼室に吹き込むノズル15を、2次燃焼室11の入り口に設けている。このようにすることにより、前述のように、この部分で温度と酸素濃度を下げ、ダスト中のN分のNOxへの転換を抑制することができる。
【0044】
図4は、本発明の第4実施の形態を示す図である。この実施の形態においては、主燃焼室7内に中間天井8を有しており、燃焼は主燃焼室7で行われる。燃焼排ガスは、中間天井8の存在により、主煙道9と副煙道10に別れて排出され、2次燃焼室11で混合されて、2次的な燃焼が行われて未燃分が完全に燃焼する。本実施の形態においては、排ガス又は排ガスと空気の混合気体を主燃焼室に吹き込むノズル15を、主煙道部に設けている。
【0045】
このようにすることにより、この部分での温度と酸素濃度を下げ、ダスト中のN分のNOxへの転換を抑制することができる。
【0046】
図5は、以上の各実施の形態において、空気と排ガスの混合ガスを生成して炉内に吹き込む装置の構成を示した概要図である。
【0047】
廃棄物焼却炉21の廃熱ボイラ13から排出された排ガスは、集塵機22を通ったあと、誘引ファン23により誘引され、煙突24から放出される。誘引ファン23の出側の排ガスを取り出し、混合装置25により空気と排ガスを混合する。そして、この混合気体を前述のように、送気ファン26により、ノズル15から炉内に吹き込む。排ガス中の酸素の濃度が十分高い場合は、空気と混合せずに排ガスのみを吹き込むようにしてもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、炉内に排ガスを循環して吹き込む火格子式廃棄物焼却炉において、安定な燃焼を行わせ、NOxの発生を抑制することができる廃棄物焼却炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す概要図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す概要図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示す概要図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示す概要図である。
【図5】排ガスと空気の混合気体を作る装置の構成を示す概要図である。
【図6】従来の廃棄物焼却炉の概要図である。
【符号の説明】
1:ホッパ
2:ごみ
3:乾燥ストーカ
4:燃焼ストーカ
5:後燃焼ストーカ
6:主灰シュート
7:主燃焼室
8:中間天井
9:主煙道
10:副煙道
11:2次燃焼室
13:廃熱ボイラ
14:火炎
15:ノズル
21:廃棄物焼却炉
22:集塵機
23:誘引ファン
24:煙突
25:混合装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a grate type waste incinerator for incinerating waste such as municipal waste.
[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. 6 shows a schematic diagram of a representative example. The refuse 2 put into the hopper 1 is sent to a
[0003]
The combustion is performed in the
[0004]
When incinerating waste in such a grate-type waste incinerator, it is difficult to maintain a constant combustion state in the furnace because the waste consists of many substances with different properties. It is inevitable that the distribution of the temperature and the concentration of the combustion gas in the
[0005]
Further, when the state of the flame is unstable, there is a problem that the flame is easily blown off and it is difficult to perform high-load combustion.
[0006]
As a method of effectively solving such a problem, the present inventor has proposed that one or more pairs of nozzles for ejecting gas are provided at opposed positions in the furnace, and the ejection direction of gas from each nozzle. The invention of a method for operating a waste incinerator was conducted in which the direction of at least one of a stagnation region and a swirl region was formed by the gas to be ejected. This invention is disclosed in JP-A-2001-108220 (Patent Document 1).
[0007]
In the prior application, at least one of the stagnation region and the swirl region is formed in the furnace by the gas ejected from the opposed nozzle.
[0008]
The “stagnation region” is a portion where the movement of the mixed gas of the combustion gas and the air (furnace gas) is slow and stagnates, and the “swirl region” is the swirl flow of the furnace gas. Area.
[0009]
When the stagnation region is formed, the flame tends to be located in front of this region, and the residence time of the gas in the furnace becomes longer, so that the flame is stabilized. Therefore, the concentration of unburned gas such as CO and HC decreases, the generation of dioxins decreases, and the local high-temperature region near the inner wall of the furnace decreases, so that the life of the refractory can be extended.
[0010]
In addition, the average value of the exhaust gas temperature can be increased accordingly, and the power generation efficiency can be improved by the high efficiency operation of the waste heat boiler. In addition, since the controllable range of the air ratio is expanded, the two-stage combustion can be strengthened, and the NOx can be reduced.
[0011]
When the swirling region is formed, mixing between the gases is promoted, and the local high-temperature region and the local low-temperature region are reduced. Therefore, the service life of the refractory can be prolonged, and the average value of the exhaust gas temperature can be increased, so that the power generation efficiency can be increased by the highly efficient operation of the waste heat boiler.
[0012]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-108220 proposes to use exhaust gas from a waste incinerator as a gas blown into the furnace for such a purpose. This is to effectively utilize sensible heat contained in exhaust gas. As described above, in order to increase the thermal efficiency by utilizing the sensible heat contained in the exhaust gas, circulating a part of the exhaust gas and blowing it into the furnace is described in JP-A-2001-108220. The method is not limited to the case where the stagnation area and the turning area are formed, but is a well-known general energy saving method.
[0013]
[Patent Document 1]
JP 2001-108220 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a waste incinerator, unlike a general combustion furnace, there are the following problems when exhaust gas circulation is performed. That is, unlike a general combustion furnace, in a waste incinerator, the combustion state in the main combustion chamber is not stable. Therefore, the flame temperature rises locally and the nitrogen in the air is oxidized, and the generation of NOx increases rapidly, and the nitrogen content remaining in the char, which is the residue after the waste is pyrolyzed and burned as a gas, In addition, there is a problem that NOx is generated at a high temperature.
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in a grate type waste incinerator in which exhaust gas is circulated and blown into the furnace, waste combustion that can perform stable combustion and suppress generation of NOx It is an object to provide a waste incinerator.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A first means for solving the above problem is a grate-type waste incinerator, which has gas blowing means for blowing exhaust gas or a mixed gas of exhaust gas and air into a main combustion chamber, wherein the gas blowing means is provided. Is a waste incinerator (claim 1), which is provided above each stoker in a region where char combustion is performed.
[0017]
Char combustion refers to a state in which the residue (char) from which the waste is thermally decomposed and volatile components are released is burning (solid combustion). In this case, if the area where char combustion is performed is in a high-temperature and oxidizing atmosphere, nitrogen in the char reacts to generate NOx. In order to suppress the reaction between nitrogen and oxygen in the char, it is effective to lower the temperature of the char combustion region and to bring the atmosphere of the char combustion region closer to a reducing atmosphere to lower the conversion rate to NOx. .
[0018]
In this means, exhaust gas from a waste incinerator or a mixed gas of exhaust gas and air is blown from gas blowing means (nozzles, etc.) provided above each stoker in a region where char combustion is performed. Accordingly, the temperature of the char combustion region can be lowered, and the atmosphere of the char combustion region can be close to the reducing atmosphere, so that the generation of NOx can be reduced. In particular, by setting the oxygen concentration in the exhaust gas or the mixed gas of the exhaust gas and the air to 15% or less, the temperature of the char combustion region is reduced, and the conversion ratio of N in the char to NOx is suppressed. As a result, generation of NOx is suppressed.
[0019]
It is preferable that the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from the waste incinerator or the mixed gas of the exhaust gas and the air be 10% or less, because the atmosphere in the char combustion region can be reliably reduced. In addition, it is preferable to blow in the exhaust gas from the waste incinerator as exhaust gas from which dust in the exhaust gas has been removed by a dust collector, since dust trouble such as dust adhering to a pipe and clogging can be prevented.
[0020]
Further, since the exhaust gas contains acidic gases such as HCl and SOx, it is preferable to set the temperature of the exhaust gas to be equal to or higher than the acid dew point temperature so as to avoid acid dew point corrosion resulting from these gases. It is needless to say that the temperature need not be controlled in the case of using the exhaust gas after treating the acidic gas.
[0021]
From the standpoint of reducing atmosphere only, it is preferable to blow the exhaust gas as it is, but the unburned portion of the gas generated by pyrolysis of the waste by the combustion stoker may remain in the furnace. Therefore, when it is necessary to replenish oxygen in order to burn this unburned portion, it is possible to improve the combustion state by blowing a mixture of air and exhaust gas.
[0022]
A second means for solving the above-mentioned problem is a grate-type waste incinerator, which has gas blowing means for blowing exhaust gas or a mixed gas of exhaust gas and air into a main combustion chamber. A waste incinerator (claim 2) is provided above each stoker in a range from the center of the combustion stoker to the end point of the post-burning stoker.
[0023]
On the combustion stoker, waste gasification and combustion are performed, and char combustion may start from the rear side of the center. On the post-burning stoker, char combustion is mainly performed. Therefore, by providing the gas blowing means in this region, the effect of the first means can be obtained.
[0024]
A third means for solving the above-mentioned problem is a grate-type waste incinerator, which has gas blowing means for blowing exhaust gas or a mixed gas of exhaust gas and air into a main combustion chamber. Is provided above each stoker in a range from the burn-out point of the waste to the end point of the post-burning stoker (claim 3).
[0025]
The burn-out point is a point at which combustion with a flame is completed, and a region after the burn-out point is a char combustion region. Therefore, by providing the gas blowing means in this region, the effect of the first means can be obtained.
[0026]
A fourth means for solving the above problem is a grate type waste incinerator, which has gas blowing means for blowing exhaust gas or a mixed gas of exhaust gas and air into a main combustion chamber, wherein the gas blowing means is provided. Is characterized by being provided above each stoker in an area where intense combustion of waste is performed (claim 4).
[0027]
Fierce combustion means that unburned components and chars in the waste burn without forming a flame (solid combustion). Therefore, by providing the gas blowing means above the respective stokers in the region where the waste is intensely burned, the operation and effect of the first means can be achieved.
[0028]
A fifth means for solving the problem is a grate-type waste incinerator, which has gas blowing means for blowing exhaust gas or a mixed gas of exhaust gas and air into the furnace, wherein the gas blowing means is The ash discharge chute is provided in a space above the ash discharge chute (claim 5).
[0029]
The ash discharge chute is provided at the furnace bottom as described above. Char combustion is performed by a post-burning stoker at the bottom of the furnace. However, N content in the char may be converted to NOx due to an oxidizing atmosphere caused by air blown from below the grate. Therefore, by blowing the exhaust gas or the mixed gas of the exhaust gas and the air into this portion, the temperature and the oxygen concentration of the atmosphere can be reduced, and the conversion of N in the char to NOx can be suppressed.
[0030]
A sixth means for solving the above problem is a grate-type waste incinerator having a secondary combustion chamber for secondary-combustion of a gas discharged from a main combustion chamber, wherein exhaust gas or exhaust gas is used. Gas blowing means for blowing a mixed gas of air and air into the furnace, wherein the gas blowing means is provided at the entrance of the secondary combustion chamber or at the exit of the main combustion chamber (Claim 6). It is.
[0031]
Dust is present in the gas from the main combustion chamber near the entrance of the secondary combustion chamber or near the exit of the main combustion chamber. Since this region is in an oxidizing atmosphere under the influence of at least one of the blowing air from below the grate and the secondary combustion air, N in the dust is converted to NOx to generate NOx. Therefore, by blowing the exhaust gas or the mixed gas of the exhaust gas and the air into this portion, the temperature and the oxygen concentration of the atmosphere can be reduced, and the conversion of N in the dust to NOx can be suppressed.
[0032]
A seventh means for solving the above-mentioned problem is a grate-type waste incinerator, which has an intermediate ceiling, and a flue through which exhaust gas flows through the intermediate ceiling is connected to a main flue at a lower part of the furnace exit side. A gas flue means for blowing exhaust gas or a mixed gas of flue gas and air into the furnace, wherein the gas blow means is provided in the main flue portion. (Claim 7).
[0033]
The main flue is also provided at the bottom of the furnace as described above. Dust also exists in this main flue region, and if this region has an oxidizing atmosphere, N in the dust is converted to NOx. Therefore, by blowing the exhaust gas or the mixed gas of the exhaust gas and the air into this portion, the temperature and the oxygen concentration of the atmosphere can be reduced, and the conversion of N in the dust to NOx can be suppressed.
[0034]
An eighth means for solving the above-mentioned problem is a grate-type waste incinerator, which has first and second gas blowing means for blowing exhaust gas or a mixed gas of exhaust gas and air into a main combustion chamber. The first gas injecting means includes an area where char combustion is performed, an area between the center of the combustion stoker and an end point of the post-combustion stoker, and an area from the burning start point of waste to the end point of the post-combustion stoker. The second gas blowing means is provided above each of the stokers in at least one of a region between the ash discharge chute and a region between the ash discharge chute and at least one of the regions where the intense combustion of waste is performed. It is provided at at least one of the entrance of the next combustion chamber and the exit of the main combustion chamber (claim 8).
[0035]
This means is a combination of at least one of the first to fourth means and at least one of the fifth and sixth means. Therefore, it is possible to achieve an operational effect obtained by combining the operational effects of the combined means.
[0036]
A ninth means for solving the above problem is a grate-type waste incinerator, which has an intermediate ceiling, and a flue through which exhaust gas flows by the intermediate ceiling is connected to a main flue at a lower part of a furnace exit side. A first flue gas blowing means for blowing flue gas or a mixed gas of flue gas and air into a main combustion chamber, wherein the first flue gas is blown into the main combustion chamber. Means include the area where char combustion is taking place, the area between the center of the combustion stoker and the end of the post-burning stoker, the area between the burn-off point of the waste and the end of the post-burning stoker, and At least one of the regions where the intense combustion is performed is provided above each stoker, and the second gas blowing means is provided in the main flue portion. (Claim 9).
[0037]
This means is a grate-type waste incinerator, which has an intermediate ceiling, and a flue through which exhaust gas flows through the intermediate ceiling is a main flue at the lower part of the furnace exit side and a sub-flue at the upper central part of the furnace. And a combination of at least one of the first to fourth means and the seventh means. Therefore, it is possible to achieve an operational effect obtained by combining the operational effects of the combined means.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. The refuse 2 put into the hopper 1 is sent to a drying
[0039]
The combustion is performed in the
[0040]
On the
[0041]
In the embodiment shown in FIG. 1, a
[0042]
FIG. 2 is a view showing a second embodiment of the present invention, and the configuration of the waste incinerator is the same as that shown in FIG. In the present embodiment, a
[0043]
FIG. 3 is a view showing a third embodiment of the present invention, and the configuration of the waste incinerator is the same as that shown in FIG. In the present embodiment, a
[0044]
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, an intermediate ceiling 8 is provided in the
[0045]
By doing so, the temperature and oxygen concentration at this portion can be reduced, and the conversion of N in the dust to NOx can be suppressed.
[0046]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus that generates a mixed gas of air and exhaust gas and blows the mixed gas into the furnace in each of the above embodiments.
[0047]
Exhaust gas discharged from the
[0048]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, in a grate-type waste incinerator that circulates and exhausts exhaust gas into a furnace, a waste incinerator that can perform stable combustion and suppress generation of NOx Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus for producing a mixed gas of exhaust gas and air.
FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional waste incinerator.
[Explanation of symbols]
1: hopper 2: refuse 3: dry stoker 4: combustion stoker 5: post-burning stoker 6: main ash chute 7: main combustion chamber 8: intermediate ceiling 9: main flue 10: auxiliary flue 11: secondary combustion chamber 13 : Waste heat boiler 14: Flame 15: Nozzle 21: Waste incinerator 22: Dust collector 23: Induction fan 24: Chimney 25: Mixing device
Claims (9)
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CN105318333A (en) * | 2015-11-17 | 2016-02-10 | 浙江泰来环保科技有限公司 | Medical waste incineration system |
CN107120655A (en) * | 2017-03-31 | 2017-09-01 | 黄云生 | Superhigh temperature oxidation catalysis environment-friendly stove |
CN108361716A (en) * | 2018-04-20 | 2018-08-03 | 大连航化能源装备有限公司 | A kind of three industrial wastes mixed combustion furnace |
-
2002
- 2002-08-22 JP JP2002241407A patent/JP2004077087A/en active Pending
Cited By (4)
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