JPH024191A - 溶融炉の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は下水汚泥、都市ごみ等の廃棄物、その処理灰ま
たは石炭灰等を高温Ｆで溶融させる溶融炉の温度制御方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の溶融炉の温度ｉｌｌ　Ｉ１１方法を第２図によっ
て説明する。

同図において、Ａは旋１１流溶融炉で、この溶融炉への
燃焼室１内がバーナー２により加熱されて、被溶融物の
溶流温度以上の高温状態に保たれる。

定量供給機３から出て圧縮空気により圧送される石炭灰
等の被溶融物は、ブロワ４から送られる燃焼用空気と混
合されて炉内に投入され、燃焼室１内の高温Ｆで旋回し
ながら溶融スラグ化する。

この溶融スラグは、炉壁に沿って流下し、燃焼室下方の
スーラグボット５（または取出しコンベア）に収集され
る。また、燃焼室１の燃焼ガス（排ガス）は、被溶融物
の粒子と分離されて排ガス出口６に向かい、煙道７を通
って排出される。

溶融炉Ａの炉内および炉壁温度（以下、炉温度という）
は、被溶融物の溶流温度以上で、かつ耐火物保護のため
に規制される温度以下（たとえば石灰系脱水ケーキの流
動焼却灰の場合で１２５０℃〜１３５０℃、以下、適正
炉温度という）に保つ必要がある。

この炉温度は被溶融物の供給量等によって変化するため
、この炉温度を検出し、これに基づいてバーナー燃料の
供給間を調節して炉温度を適性炉温度に向けて制御する
必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

この温度制御方法として、従来は、熱雷対等の温度セン
サ９を炉壁に埋め込み、この温度センサ９により炉壁温
度を間接的に検出し、かつこの検出値を炉壁温度演算器
１０により実際の炉壁温度相当値に補正して炉温度制御
装置１１に送り、ここで予め設定された適正温度値と比
較し、その比較結果に基づいて、バーナー２に対する燃
料供給溝調節用の流量調節弁１２の開度を制御して燃料
供給１を制御する構成をとっている。

ところが、上記のように炉壁温度を検出する従来の方法
によると、つぎのような問題があった。

すなわら、溶融運転中は、溶融スラグが炉壁に沿って流
下し、炉壁にスラブ層が形成される。このスラグ層は炉
壁よりも熱伝導率が低いため、上記炉壁温度演算３１０
による補正温度が実際のか壁温度よりも低くなる（たと
えばスラグ層が１０題の厚さで形成されると補正値が実
際値よりも約８０℃低くなる）。また、炉壁の耐火物が
スラグとの化学反応等によって楢耗すると、逆に、補正
湿度が実際温度よりも高くなる（たとえば１０Ｍの厚ざ
′Ｃ損耗すると補正値が実際値よりも約３０℃＾くなる
）。

このように、スラグが流上する炉壁での湿度検出を行な
う従来方法によると、流下スラブの影響による検出誤差
が大きいため、制御精度が悪いものとなっていた。

また、炉壁の損耗によって温度センサ９が炉内に露出す
ると、同センサ９が被溶融物の粒子との接触によって損
（ねし、寿命が低下するという問題があった。

そこで本発明は、炉温度を流下スラグによる影響を受（
Ｊることなく正確に検出して精度の良い温度制御を行な
うことができ、また温度センサの損傷を防止してセンサ
寿命を向上させることができる溶融炉の温度制御方法を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、投入された被溶融物を高温の燃焼室内で溶融
さぼる溶融炉の排ガス通路に温度センサを設け、この温
度センサにより溶融炉の排ガス温度を検出し、この検出
値に基づいて、燃焼用バーナーに対する燃料の供給はを
制御するものである。

〔作用〕

このように、流下スラグとは無関係な、しかも炉温度と
直結した排ガス温度を検出するため、炉温度を流）スラ
グの影響を受けることなく正確に検出することができる
。このため、炉温度制御を精度良く行なうことができる
。

また、排ガス通路で、粒子が分離された排ガスの温度を
検出するため、センサが粒子との接触によって損傷する
おそれがなくなる。

〔実施例） 本発明の実施例を第１図によって説明する。

この実施例における溶融炉への基本構成、溶融炉へに対
する被溶融物および燃料の供給構成等、第２図に示すも
のと同じ部分については第２図と同一符号を付して示し
、その重複説明を省略する。

この実施例装置においては、熱電対等の温度センサ１３
を溶融炉への排ガス出口６部分に設け、この編邸センサ
１３によって燃焼室１から排出される拮ガスの温度を検
出するようにしている。

この排ガスの温度は、燃料の燃焼による排ガスの顕然、
および炉内耐火物の蓄熱等の総８１としてうえられ、炉
温度と直結したく炉温度とほぼ等しい）温度であるため
、この温度センサ１３の検出値が、そのまま炉温度とし
て、従来のように演韓器による補正操作を受けることな
く炉温度制御装置１４に送られる。

この炉温度制ｔ［Ｉ装置１４においては、予め設定され
た適正炉温度値とこのセンサ検出値とを比較し、その比
較結果に基づいて、流量調節弁１２に制御信号（開度増
加または減少信号）を出力する。

これによって流量調節弁１０の開度が調節され、バーナ
ー２に対する燃料供給樋が調節されて炉温度が適正温度
に向けて制御される。

このように、炉温度を、流下スラグとは無関係な、しか
も炉温度と直結した排ガス温度で検出するため、炉温度
を流下スラグの影響を一切受けずに正確に検出すること
ができる。従って、この正確な検出温度に基づいて燃Ｆ
ｌ調節、すなわち炉温度制御が精度良く行なわれる。ま
た、排ガス温度は、燃料燃焼がとの相関性を有し、燃料
供給間の変化が直接この排ガス温度に反映されるため、
制御応答性が良く、制御精度が一層向上することとなる
。

一方、被溶融物の粒子は、その殆どが排ガス出口６の手
前で燃焼ガスから分離されて下降し、排ガス出口６部分
では燃焼室１内と比較して遥かに粉塵濃度が低いため、
この部分に設置された温度ヒンサ１３が粒子との接触に
よって損（セするおそれがなく、センナ寿命が向上する
こととなる。

ところで、バーナー２の空燃比は、熱効率および燃費向
上のために一定値（たとえば１．２）に設定されるが、
とくにマイナス圧運転時に炉内への空気侵入によって空
燃比が変動する場合がある。

そこで、この実施例においては、排ガスが通る煙道７内
に、排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ１５
を設け、このセンサ１５の検出値に基づいて燃焼空気量
を調節するようにしている。

３Ｔ述すると、酸素濃度センサ１５による検出酸素濃度
は、空燃比演算器１６に送られる。この演ｒ３器１６で
は、Ｍｊｌｌｊ濃度設定器１７によって設定された酸素
濃度（たとえば空燃比１．２において酸素濃度３．８％
）と検出酸素濃度とを比較し、検出酸素濃度を設定酸素
濃度にするための目標空燃比を求める。ここで求められ
た目標空燃比、すなわ＃３設定酸素濃度を実現するため
に必要な燃焼空気量の（０は空燃比制御装置！ｉ１８に
送られる。

この空燃比制御装置１８には、前記した炉温度制御のた
めに炉温度制ｍ＋装置１４から燃料流量調節弁１２に送
られる燃料流量指令信号が同時に取込まれ、この燃料流
晰との関係から目標空燃比を実現するための燃焼空気量
が割出されて、空気流量調節弁１９に開度指令（ｌｆｌ
ｌ指令）信号として出力される。

このようにして、空燃比を熱効率、燃費の面で最も有利
な値に保持することができる。なお、本発明者の実験に
よれば、上記の空燃比制御によって燃料原単位（炉温度
を１０℃上げるのに必要な燃料の量）を５〜１０％低減
することができた。

ところで、排ガス温度を検出する温度センサ１３は、上
記した排ガス出口６に限らず、煙道７に設置してもよい
。

〔発明の効果〕

上記のように本発明によるときは、溶融炉の排ガス通路
に温度センサを設け、この温度センナにより、流下スラ
グとは無１（係な、しかも炉温度と直結した排ガス温度
を検出するため、炉温度を流下スラグの影響を受けるこ
となく　ｉｔ　Ｔｌｌに検出することができる。このた
め、炉壁温度を検出する従来方法と比較して、炉温度制
御を精度良く行なうことができる。

また、粒子が分離され粉Ｕ濃度が低い排ガス通路に温度
センサを設置するため、この温度センサの粒子との接触
による損傷を防止でき、センサ寿命を向上させることが
できる。

第１図は本発明の詳細な説明するための溶融炉および制
御系の概略構成図、第２図は従来方法を説明するための
第１図相当図である。

Ａ・・・溶融炉、１・・・燃焼室、２・・・バーナー、
６・・・排ガス出口（排ガス通路）、１２・・・燃料流
量調節弁、１３・・・温度センサ、１４・・・炉温度１
，１ｕｌｌ装置。

時計出願人　　　　　　株式会社神戸製鋼所代　理　人
　　　　　弁理士　小谷悦司同　　　　　　　弁理士　
長１）正 向　　　　　　　弁理士　伊藤孝夫

【図面の簡単な説明】

第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、投入された被溶融物を高温の燃焼室内で溶融させる
   溶融炉の排ガス通路に温度センサを設け、この温度セン
   サにより溶融炉の排ガス温度を検出し、この検出値に基
   づいて、燃焼用バーナーに対する燃料の供給量を制御す
   ることを特徴とする溶融炉の温度制御方法。