专利名称：高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处理方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理在污水处理场等产生的污泥、食品加工残 渣、畜产粪尿等的高含水有机物的碳化处理系统中的热分解气体处理方法 及其装置。
背景技术：
为了对以污水污泥为代表的含有高水分的有机物进行碳化处理， 一般 的，对原料即含有水分的有机物进行干燥处理后，在碳化炉中进行碳化处 理。
这里，作为碳化处理的热源，采用的是使由该碳化处理生成的热分解 气体在分解气体燃烧炉中燃烧的燃烧废气。
与本案申请人的申请相关的专利文献l(日本特开2005 — 199157号公 报)的发明提供了一种在上述分解气体燃烧炉中燃烧时抑制NOx生成的 高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处理方法及其装置。
图3是在所述发明中的高含水有机物的碳化处理装置的系统图。
在图3中，该碳化处理装置，主要由以下部分构成对污水污泥进行 脱水的脱水机10、使污水污泥直接与热风接触而进行干燥的干燥炉20、 对干燥了的污水污泥进行碳化处理的外热式旋转窑(rotary kiln)型的碳化 炉l、主要燃烧由该碳化炉1生成的热分解气体的燃烧炉40、以及向该碳 化炉1输送加热气体的燃烧炉50。
上述脱水机10和干燥炉20由管道110连接，该干燥炉20和碳化炉1 由管道21连接，该干燥炉20和燃烧炉40，经由循环气体预热器22由管 道23连接。
上述碳化炉1的内部和燃烧炉40，由在碳化炉1内生成的热分解气体 的配管即管道31连接。在该管道31上设置有从热分解气体中分离并除去
碳化物的旋风分离器(cyclone) 32。在该旋风分离器32的底部和碳化炉 1的碳化物出口分别设置有排出碳化物6的管道34和管道33。
上述燃烧炉40和干燥炉20，由用于将来自该燃烧炉40的燃烧废气作 为干燥用气体进行供给的管道43连接。管道43分支为管道44、管道45， 来自经过了循环气体预热器22的内部的管道45的气体流路合流到管道 37，之后该管道37作为顺次连结空气预热器38、废气处理装置8、及烟 囱17的配管而构成。
在上述燃烧炉40设置风扇48，构成为可以通过该风扇48将燃烧用空 气送入到燃烧炉40内部。而且，向该燃烧炉40供给来自上述风扇48的 燃烧用空气、经过上述旋风分离器32的热分解气体、在上述干燥炉20干 燥处理后的干燥废气、由LNG(天然气)或者柴油等的化石燃料构成的辅助 燃料，该热分解气体被燃烧尽。
另外，向上述燃烧炉50中供给作为燃烧用空气通过管道53循环的气 体、及来自管道61的被预热的空气及辅助燃料。
在利用该高含水有机物的碳化处理装置对污泥进行碳化处理时，首 先，向脱水机10导入污水污泥，进行脱水使该污水污泥的水分到约80% 左右。
接着，将脱水了的污水污泥送入干燥炉20。在该干燥炉20中，进行 干燥使污泥的水分到约30%处。在该干燥炉20中的干燥，通过使从管道 44导入的燃烧废气与污泥直接接触来进行。另外，向管道45的系统输送 干燥所需的必要量以上的燃烧废气。被干燥了的污泥经由管道21被导入 碳化炉1 。
在上述碳化炉1中，将污泥在缺氧的环境中加热到约300 600'C进行 碳化处理，生成热分解气体和固体燃料即碳化物6。热分解气体经由管道 31被导入上述燃烧炉40,进行如后述的燃烧。
在上述碳化炉1中的加热，是在上述燃烧炉50中利用来自管道61及 循环管道53的燃烧用空气燃烧辅助燃料，由此得到的加热气体通过管道 51向该碳化炉1的外筒供给，不与污泥直接接触而通过间接加热进行的。
另外，来自管道61的空气，通过在上述空气预热器38中的与废气的 热交换而被加热。
在上述燃烧炉40中进行两个阶段的燃烧处理。
在该燃烧炉40的第l段燃烧部40a中，通过以空气比<1.0、禾U用燃 烧空气在900 1100'C下使热分解气体与辅助燃料一起在高温还原气体环 境中燃烧，从而分解热分解气体中的NH3、分解N20、还原NOx。接着， 将该热分解气体导入第2段燃烧部40b，在该第2段然烧部40b中，吹入 燃烧空气，通过以空气比>1.0、在850 1000'C的低温氧化气体环境中燃 烧，使未然气体完全燃烧。
专利文献l:日本特开2005 — 199157号公报。
在专利文献l (日本特开2005 — 199157号公报)的发明中的高含水有 机物碳化处理系统中，在燃烧处理热分解气体的燃烧炉40内，由于在上 述碳化炉1内的碳化处理工序及上述干燥炉20中的干燥处理工序中产生 的NH;，在该燃烧炉40内燃烧时成为容易因上述NH3的氧化而生成N0x 的状态。
作为抑制从含有所述NH3气体到NOx的转换的燃烧方法，基于利用 由化石燃料构成的辅助燃料的高温还原燃烧的低NOx燃烧是有效的，但 是此情况下需要较多的辅助燃料，辅助燃料的燃料消耗率容易变多，在这 点上具有改良的余地。
发明内容
本发明是鉴于此现状提出的，其目的在于提供一种使在碳化炉中的碳 化处理后的热分解气体在分解气体燃烧炉内的燃烧，在使辅助燃料的使用 达到最低限且保持低的燃料消耗率的同时，实现伴随NOx量的降低的完 全燃烧的高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处理装置。
为了解决上述现有技术具有的课题，本发明提供一种高含水有机物碳 化处理系统的热分解气体处理方法，在干燥装置中对高含水有机物进行干 燥处理，在碳化炉中对经过了该干燥处理后的高含水有机物进行碳化处 理，对通过该碳化处理生成的热分解气体进行燃烧处理，其特征在于，向 分解气体燃烧炉导入在上述碳化炉中生成的热分解气体，在该分解气体燃 烧炉中第一次投入在上述干燥装置的干燥处理后的干燥废气的一部分，并 且供给1次燃烧空气进行在还原气体环境下的燃烧处理，接着，向该还原
气体环境下的燃烧气体供给2次燃烧空气，进行在氧化气体环境下的燃烧 处理，接着，向该氧化气体环境下的燃烧气体第二次投入上述干燥废气， 进行最终的燃烧处理(第一发明)。 在上述发明中最好如下构成。
(1) 在上述最终的燃烧处理中，向燃烧气体分多段地投入上述干燥 废气，使两者进行高温燃烧(第二发明)。
(2) 将向上述分解气体燃烧炉投入的上述干燥废气的10% 30%作 为上述第一次投入气体量，将上述干燥废气的70 90%作为上述第二次投 入气体量(第三发明)。
(3) 上述1次燃烧空气及2次燃烧空气，利用的是在空气预热器中 由在上述碳化炉的碳化处理后排出的碳化处理废气预热的空气，由空气量 调整机构调整该1次燃烧空气和2次燃烧空气的供给空气量的比例来向上 述分解气体燃烧炉供给(第四发明)。
另外，实施上述热分解气体处理方法的装置的发明是高含水有机物碳 化处理系统的热分解气体处理装置，在干燥装置中对高含水有机物进行干 燥处理，在碳化炉中对经过了该干燥处理后的高含水有机物进行碳化处 理，对通过该碳化处理生成的热分解气体进行燃烧处理，所述高含水有机 物碳化处理系统的热分解气体处理装置的特征在于，具有分解气体燃烧 炉，所述分解气体燃烧炉具有导入在上述碳化炉生成的热分解气体的热 分解气体导入口、导入在上述干燥装置的干燥处理后的干燥废气的多段干 燥废气导入口、导入燃烧用空气的多段燃烧用空气导入口、和送出燃烧废 气的燃烧废气送出口，该分解气体燃烧炉形成为，上述热分解气体导入口 设置在最上游侧，上述热分解气体从该热分解气体导入口向上述燃烧废气 送出口在长度方向上可以流动，上述多段干燥废气导入口的一方在上述燃 烧用空气导入口的上游侧部位开口 ，可以在还原气体环境下进行热分解气 体的燃烧处理，其他的干燥废气导入口在上述燃烧用空气导入口的下游侧 开口，在上述燃烧用空气及上述干燥废气的作用下，可以对在上述还原气 体环境下的燃烧后的炉内气体进行燃烧处理(第五发明)。
在本发明中，最好的是，上述分解气体燃烧炉由如下的筒状体构成， 所述筒状体沿上述热分解气体的流动方向，在最上游侧配置上述热分解气
体导入口及多段的燃烧用空气导入口之中的1次空气导入口，并沿长度方 向配置多段的上述干燥废气导入口的一方、上述多段的燃烧用空气导入口
之中的2次空气导入口、上述多段的上述干燥废气导入口的另一方、以及 上述燃烧废气送出口 (第六发明)。 发明的效果
根据本发明，分解气体燃烧炉构成为具有导入在碳化炉生成的热分解 气体的热分解气体导入口、导入在干燥装置的干燥处理后的干燥废气的多 段干燥废气导入口、导入燃烧用空气的多段燃烧用空气导入口、和送出燃 烧废气的燃烧废气送出口 (第五、六发明)，在该分解气体燃烧炉中的热 分解气体燃烧区域中将在干燥装置的千燥处理后的干燥废气的一部分(最 好是干燥废气的10 30%:第三发明)从在燃烧用空气导入口上游侧部位 开口的干燥废气导入口第一次投入，并且从1次空气导入口以空气比0.7 0.8左右的低空气比供给1次燃烧空气，通过进行在还原气体环境下的燃 烧处理(第一 四发明)，可以由上述干燥废气中的NH3还原在热分解气 体的燃烧区域产生的NOx，能降低在热分解气体燃烧时的NOx量。
另外，在上述还原气体环境中，将温度比热分解气体低的干燥废气适 量地吹入分解气体燃烧炉内，通过将该分解气体燃烧炉内的温度保持在 120(TC以下，能保护分解气体燃烧炉的炉壁，能提高分解气体燃烧炉的耐 久性。
另外，通过向在上述热分解气体燃烧区域的还原气体环境中的低NOx 燃烧后的炉内气体供给2次燃烧空气来进行氧化气体环境下的燃烧处理 (第一发明)，能完全燃烧上述还原气体环境中的未燃气体。
并且向该氧化气体环境下的燃烧气体第二次投入在上述还原气体环 境中的在燃烧区域消费了的干燥废气的残留干燥废气(最好是干燥废气的 70 90%:第三发明)，通过进行最终的燃烧处理(第一发明)，在基于 大量的干燥废气中的NH3的自脱硝作用下，还原在上述热分解气体燃烧区 域的氧化气体环境下燃烧时生成的NOx，在进行低NOx燃烧的同时，通 过上述干燥废气以及2次燃烧空气能进行除臭及完全燃烧。
因此，根据本发明，不用在1200'C左右的高温下使干燥废气全部量燃 烧，在炉内气体的最终燃烧处理时只在950'C左右根据需要采用辅助燃料，
因此，使辅助燃料的使用为最低限，保持低的燃料消费率，同时使在碳化 炉中碳化处理后的热分解气体在分解气体燃烧炉内的燃烧能够以伴随
NOx量的降低的完全燃烧而实现。
图1是说明与本发明的实施方式相关的高含水有机物的碳化处理装置
的系统图2是说明图1的实施方式采用的分解气体燃烧炉的位置实施方式的 纵截面构成图3说明现有的高含水有机物的碳化处理装置，是对应于图1的系统图。
图中，l一碳化炉；2—分解气体燃烧炉；2d—炉内；201—热分解气 体入口； 202—1次空气入口； 203—干燥废气上部导入口； 204—2次空气 导入口； 205—2次空气导入口； 206—干燥废气下部导入口； 207—干燥废 气下部导入口； 208 —燃烧废气排出口； 210 —外壳；3 —碳化炉用燃烧装 置；6—碳化物；7—热交换器；10—脱水机；20—干燥炉；38—空气预热器。
具体实施例方式
以下，基于图示的实施方式对本发明进行详细的说明。
图1是涉及本发明的实施方式的高含水有机物的碳化处理装置的系统
图，图2是分解气体燃烧炉的纵截面构成图。
在该实施方式中，将高含水有机物、尤其是将作为高含水含氮有机物 的污水污泥作为其处理对象。
如图l所示，与本实施方式相关的碳化处理装置主要由以下部分构成-
对污水污泥进行脱水的脱水机10、使热风直接接触于脱水了的污水污泥而 对其进行干燥的干燥炉20、对被干燥了的污水污泥进行碳化处理的碳化炉 1、主要燃烧在该碳化炉1生成了的热分解气体的分解气体燃烧炉2、将来 自该分解气体燃烧炉2的高温的燃烧气体进一步燃烧加热并送入碳化炉1 的碳化炉用燃烧装置3等。
上述干燥炉20适合使热风直接接触的方式，但是不限定于此，只要 不燃烧脱水污泥就可以进行干燥即可。另外，上述碳化炉l最好为外熱式 旋转窑型，但是只要适于本发明的目的，也可以采用其他形式的碳化炉。
上述脱水机10和干燥炉20通过管道110连接，该管道110优选是通 过压送泵(图示省略)能压送污泥的配管等。上述干燥炉20和碳化炉1 通过管道21连接，该管道21优选是能搬送干燥了的污泥的输送机等。
上述碳化炉1的内部和上述分解气体燃烧炉2，通过在该碳化炉1内 生成了的热分解气体的配管即管道19连接，在该管道19上设置有从热分 解气体中分离除去碳化物的旋风分离器32。
在该旋风分离器32的底部及上述碳化炉1的碳化物出口分别设置有 排出碳化物6的管道34和管道33。
关于上述分解气体燃烧炉2的详细说明后述。
连接于上述分解气体燃烧炉2出口的燃烧废气管道41分支为通向 碳化炉用燃烧装置3的燃烧废气管道4、通向上述干燥炉20的燃烧废气管 道5、通向后述的热交换器7的燃烧废气管道9这三个加热用燃烧废气管 道，通过在该分解气体燃烧炉2内的燃烧升温到95(TC左右(通常900 IOOO'C)的燃烧废气，通过上述各燃烧废气管道4、 5、 9被送入碳化炉用 燃烧装置3、干燥炉20、热交换器7。
在上述碳化炉用燃烧装置3中，来自上述分解气体燃烧炉2的950°C 左右(通常900 100(TC)的高温的燃烧废气，在由LNG (天然气)或者 柴油等化石燃料构成的辅助燃料、与由后述的空气预热器38预热并通过 空气管道61被供给的燃烧用空气的作用下进行燃烧，升温到ll(TC左右 (通常1050 115(TC)，供给到碳化炉l。
18是用于排出来自上述碳化炉1的碳化炉废气的碳化炉废气管道，连 接于对流向上述分解气体燃烧炉2的燃烧用空气进行预热的空气预热器 38，通过该碳化炉废气将上述燃烧用空气预热到38(TC左右(通常360 40(TC)，从燃烧用空气管道38a分支到后述三个燃烧用空气管道39、 76、 77并送入上述分解气体燃烧炉2。在上述三个燃烧用空气管道39、 76、 77 上设置有对各个燃烧用空气管道39、 76、 77进行开闭的流量调节阀39a、 76a、 77a。
13是用于向上述空气预热器38供给燃烧用空气的风扇。80、 82是用 于向上述分解气体燃烧炉2内供给辅助燃料的辅助燃料供给管道。该辅助 燃料供给管道根据需要而设置。
另外，在上述空气预热器38将燃烧用空气预热后的碳化炉废气、由 风扇14通过废气管道81被送入废气处理装置8，进行了所需的净化处理 后，从烟囱17排出到大气中。
11是将在上述干燥炉20中干燥污泥并降温到20(TC左右(通常180 220°C)后的气体(热风)送给加热该气体的热交换器7的干燥炉废气管 道，12是设置在该干燥炉废气管道11上的循环用的风扇。
向上述热交换器7，通过从上述分解气体燃烧炉2出口的燃烧废气管 道41分支了的燃烧废气管道9，导入95(TC左右(通常卯0 100(TC)的 高温气体，将从上述干燥炉20通过干燥炉废气管道11供给的干燥炉废气 加热到530'C左右(通常510 550°C)，通过干燥炉废气管道71及从干 燥炉废气管道71分支了的三个干燥炉废气管道73、 74、 75回流到上述分 解气体燃烧炉2。
从上述热交换器7出口的干燥炉废气管道71流向上述三个干燥炉废 气管道73、 74、 75的干燥炉废气流量的分配比例，由设置在该三个干燥 炉废气管道73、 74、 75上的流量调节阀进行调节。
15是利用在上述热交换器7将回流到上述燃烧炉2的气体(上述降温 气体)加热了的高温废气的排热，制造防止白烟用的高温空气的热交换器， 对由风扇16供给的空气进行加热。由该热交换器15冷却后的上述废气， 与经过了上述空气预热器38的废气合流而供给到上述废气处理装置8。
在表示上述分解气体燃烧炉2的纵截面构成图的图2中，在该分解气 体燃烧炉2的最上部设置有与上述热分解气体管道19连接的热分解气体 入口 201，来自上述碳化炉1的热分解气体通过热分解气体管道19而被导 入分解气体燃烧炉2的炉内2d。
另外，在上述分解气体燃烧炉2的外壳210的上侧部设置有与从燃烧 用空气管道38a分支了的燃烧用1次空气管道39连接的1次空气入口 202， 通过从上述空气预热器38出口的燃烧用空气管道38a分支了的1次空气 管道(燃烧用空气管道)39供给1次空气。 并且，在该分解气体燃烧炉2的圆筒状的外壳210的侧部，在热分解 气体的流动方向即从上述热分解气体入口 201向下方向上，分别设置有干 燥废气上部导入口 203、两个2次空气导入口 (三个以上也可)204及205、 两个干燥废气下部导入口 (一个也可、三个以上也可)206及207、和燃 烧废气送出口 208。
在上述热交换器7中被加热到530'C左右(通常510 55(TC)的干燥 炉废气，通过上述干燥炉废气管道71及从该干燥炉废气管道71分支了的 干燥炉废气管道73供给向上述干燥废气上部导入口 203。另外，干燥炉废 气分别通过从上述干燥炉废气管道71分支了的干燥炉废气管道74及75 供给向上述两个干燥废气下部导入口 206及207。
并且，向上述两个2次空气导入口 204及205，通过从空气预热器38 出口的燃烧用空气管道38a分支了的2次空气管道(燃烧用空气管道)76 及77，分别供给2次空气。
另外，上述燃烧废气送出口 208连接于上述燃烧废气管道41，通过在 该分解气体燃烧炉2内的燃烧升温到95(TC左右(通常900 1000°C)的 燃烧废气，被送入该燃烧废气管道41。
另外，在上述分解气体燃烧炉2的外壳210的、上述干燥炉废气管道 73的附近，及上述两个干燥废气下部导入口 206及207的附近，根据需要 设置与辅助燃料管道80、 82连接的辅助燃料导入口 (图示省略)，可以 将通过了辅助燃料管道80、 82的辅助燃料投入到上述分解气体燃烧炉2 的上部或者下部的燃烧域。
接着，对于利用与该实施方式相关的高含水有机物的碳化处理装置对 污泥进行碳化处理的方法及热分解气体的处理方法进行说明。
首先，向脱水机10导入污水污泥，进行脱水直到污水污泥的水分到 约80%。接着，将脱水后的污水污泥送入干燥炉20。在干燥炉20中将污 泥的水分干燥到约30%。
在该干燥炉20的干燥，是通过使来自上述分解气体燃烧炉2的通过 从管道41分支了的管道5被导入的燃烧废气与污泥直接接触而进行的。 这种情况下，来自上述分解气体燃烧炉2的燃烧废气的温度如上所述，为 95(TC左右(通常900 100(TC)的高温，因此，通过上述风扇12使该燃
烧废气在连接该干燥炉20的燃烧废气出入口和上述管道5的循环管道50 内进行循环，同时通过在该干燥炉20中与低温的上述污水污泥进行热交 换而降温到83(TC左右(通常810 850'C)，使这样的燃烧废气在该千燥 炉20中起作用。
这里，来自上述分解气体燃烧炉2的燃烧废气的温度，为了使燃烧废 气在上述碳化炉用燃烧装置3起作用而需要保持在95(TC左右(通常900 IOO(TC)的高温，但如果使该高温的燃烧废气就这样直接在干燥炉20内 起作用，则由于该干燥炉20的耐久性降低，所以通过上述风扇12使燃烧 废气在连接干燥炉20的燃烧废气出入口和上述管道5的循环管道50进行 循环，同时降温到83(TC左右(通常810 85(TC)，使这样的燃烧废气在 该干燥炉20内起作用。
在上述干燥炉20中被干燥了的污水污泥，通过管道21被导入碳化炉1。
在碳化炉1中，将污水污泥在缺氧的环境下加热到约300 60(TC进行 碳化处理，生成热分解气体和固体燃料即碳化物6。该碳化物6通过管道 33被排出。
在该碳化炉1中的加热，通过将在上述碳化炉用燃烧装置3中升温到 IIOO'C左右(通常1050 1150'C)的燃烧废气供给到该碳化炉1的外筒， 通过使该燃烧废气不直接接触污水污泥的间接加热进行。
在该碳化炉1中不进行污水污泥的碳化处理而降温到70(TC左右(通 常680 72(TC)的碳化炉废气，通过管道18被导入空气预热器38。在该 空气预热器38中，由风扇13供给的燃烧用空气在碳化炉废气的作用下被 预热到380。C左右(通常360 40(TC)并被送入上述分解气体燃烧炉2。
此时，来自上述空气预热器38的燃烧用空气，从该空气预热器38出 口的燃烧用空气管道38a分支到上述三个燃烧用空气管道39、 76、 77并 被导入上述分解气体燃烧炉2的1次空气导入口 202、两个2次空气导入 口 204及205，对上述1次空气导入口 202、两个2次空气导入口 204及 205供给的燃烧用空气量的供给量通过使分别设置在上述燃烧用空气管道 39、 76、 77上的流量调节阀39a、 76a、 77a的开度变化而进行改变。
通过在上述空气预热器38中的燃烧用空气的预热降温到30(TC左右
(通常280 32(TC)的碳化炉废气，由风扇14送入废气处理装置8，进 行所需的净化处理后，从烟囱17排出到大气中。
一方面，在上述碳化炉1中生成的热分解气体，通过管道19被送入 上述旋风分离器32，在该旋风分离器32中分离除去碳化物6后，被导入 上述分解气体燃烧炉2中。在该旋风分离器32中被分离的碳化物6通过 管道34被排出。
接着，基于图2，对本发明的要旨即分解气体燃烧炉2的动作进行说明。
从设置在上述分解气体燃烧炉2最上部的热分解气体入口 201导入炉 内2d的来自上述碳化炉1的热分解气体，在该炉内2d朝下方流动。另外， 从上述分解气体燃烧炉2的上侧部的1次空气入口 202导入在上述空气预 热器38中被预热的1次空气(燃烧用空气)。
并且，从上述热分解气体入口 201经过上述干燥废气上部导入口 203 到上述上侧的2次空气导入口 204的领域Zl是还原域，从1次空气入口 202向该还原域Z1供给的1次空气，以空气比0.7 0.8、滞留时间为1.5 秒以上的条件供给。另外，向该还原域Z1从上述干燥废气上部导入口 203 投入的空气比0.1左右(通常0.05 0.15)的干燥机废气，以在上述干燥 炉20中干燥处理后的干燥机废气的10 30%的流量，以吹入流速30m/s 左右(通常15 45m/s)被吹入上述还原域Z1内。
因此，在上述还原域Z1中，通过向如上述那样的热分解气体中供给 低空气比0.7 0.8的1次空气及供给干燥机废气，通过在还原气体环境下 进行燃烧处理，可利用上述干燥机废气中的NH3还原在热分解气体的燃烧 区域产生的NOx，能降低热分解气体燃烧时的NOx量。
另外，在上述还原域Z1中i向分解气体燃烧炉2内适量地吹入温度 比热分解气体低的干燥机废气，通过将该分解气体燃烧炉2内的温度保持 在1200'C以下，能保护分解气体燃烧炉的炉壁，能提高该分解气体燃烧炉 2的耐久性。
接着，在氧化域Z2中，对在上述还原域Z1的还原气体环境下的燃烧 处理后的热分解气体，从2次空气导入口 204供给空气比入=0.25 0.35 的2次空气(投入氧量入=1.05 1.15)，对上述还原域Z1中的未燃部分
以1200'C左右(通常1150 1250°C)进行燃烧。
如此，对在上述还原域Z1的还原气体环境中的低NOx燃烧后的炉内 气体(热分解气体)在氧化域Z2供给2次空气进行氧化气体环境下的燃 烧处理，由此能完全燃烧上述还原气体环境中的未燃气体。
接着，在干燥机废气燃烧区域Y中，对在上述氧化域Z2的燃烧处理 后的炉内气体(热分解气体)，从上述2次空气导入口 205以吹入流速30m/s 左右(通常25 35m/s)投入空气比入=0.35左右(通常0.3 0.4)的2 次空气，确保基于干燥机废气的自脱硝所必要的氧浓度(3 4%以上)。
之后，从上述干燥废气下部导入口 206及207，以在上述干燥炉20 中的干燥处理后的干燥机废气的70 90%的流量，以流速30m/s左右(通 常25 35m/s)将干燥机废气吹入上述干燥机废气燃烧区域Y。这里的燃 烧温度最好是95(TC以上，滞留时间最好是2秒以上。
通过以上的处理，将上述燃烧废气送出口 208出口的燃烧废气的温度 保持在950。C左右(通常900 1000。C)。
在不能将上述燃烧废气的温度保持在95(TC左右(通常900 100(TC) 的情况下，通过将通过了辅助燃料管道80、 82的辅助燃料投入到上述热 分解气体燃烧区域Z或者投入干燥机废气燃烧区域Y，能进行除臭及完全 燃烧。
因此，在上述干燥机废气燃烧区域Y中，向来自热分解气体燃烧区域 Z的上述氧化域Z2的燃烧气体，第二次投入在上述还原域Z1的燃烧中消 耗了的干燥废气的残留干燥机废气(干燥机废气的70 90%)，通过进行 最终的燃烧处理，在基于大量的干燥废气中的NH3的自脱硝作用下，还原 在热分解气体燃烧区域Z的氧化气体环境中燃烧时生成的NOx，能实现低 NOx燃烧。
因此，根据本发明的上述实施方式，利用干燥废气及2次燃烧空气的 炉内气体的最终的燃烧处理时，根据需要利用辅助燃料，因此使辅助燃料 的使用为最低限且保持低的燃料消耗率，同时能使在碳化炉1中的碳化处 理后的热分解气体在分解气体燃烧炉2内的燃烧实现伴随NOx量的降低 的完全燃烧。
返回图1，在上述分解气体燃烧炉2中生成的95(TC左右(通常900
IOO(TC)的燃烧废气，从该分解气体燃烧炉2出口的燃烧废气管道41分 支为三个加热用燃烧废气管道4、 5、 9，通过各燃烧废气管道4、 5、 9分 别被送到碳化炉用燃烧装置3、干燥炉20、热交换器7。 实施例
试制分解气体燃烧炉，对投入干燥废气的情况和不投入干燥废气的情 况进行比较。当燃烧温度约为90(TC时，在出口的NOx浓度，在不投入干 燥废气的情况下为225ppm，但是在投入干燥废气的情况下，降低到87ppm， NO转换率从13.2%降低到7.2%。另夕卜，NOx浓度为12%换算值。
权利要求
1.一种高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处理方法，在干燥装置中对高含水有机物进行干燥处理，在碳化炉中对经过了该干燥处理后的高含水有机物进行碳化处理，对通过该碳化处理生成的热分解气体进行燃烧处理，其特征在于，向分解气体燃烧炉导入在上述碳化炉中生成的热分解气体，在该分解气体燃烧炉中第一次投入在上述干燥装置的干燥处理后的干燥废气的一部分，并且供给1次燃烧空气进行在还原气体环境下的燃烧处理，接着，向该还原气体环境下的燃烧气体供给2次燃烧空气，进行在氧化气体环境下的燃烧处理，接着，向该氧化气体环境下的燃烧气体第二次投入上述干燥废气，进行最终的燃烧处理。
2. 如权利要求1所述的高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处 理方法，其特征在于，在上述最终的燃烧处理中，向燃烧气体分多段地投入上述干燥废气， 使两者进行高温燃烧。
3. 如权利要求1所述的高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处 理方法，其特征在于，将向上述分解气体燃烧炉投入的上述干燥废气的10% 30%作为上述 第一次投入气体量，将上述干燥废气的70 90%作为上述第二次投入气体
4. 如权利要求1所述的高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处 理方法，其特征在于，上述1次燃烧空气及2次燃烧空气，利用的是在空气预热器中由在上 述碳化炉的碳化处理后排出的碳化处理废气预热的空气，由空气量调整机 构调整该1次燃烧空气和2次燃烧空气的供给空气量的比例来向上述分解 气体燃烧炉供给。
5. —种高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处理装置，在干燥装 置中对高含水有机物进行干燥处理，在碳化炉中对经过了该干燥处理后的高含水有机物进行碳化处理，对通过该碳化处理生成的热分解气体进行燃 烧处理，所述高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处理装置的特征在于，具有分解气体燃烧炉，所述分解气体燃烧炉具有导入在上述碳化炉 生成的热分解气体的热分解气体导入口、导入在上述干燥装置的干燥处理 后的干燥废气的多段干燥废气导入口 、导入燃烧用空气的多段燃烧用空气 导入口、和送出燃烧废气的燃烧废气送出口，该分解气体燃烧炉形成为，上述热分解气体导入口设置在最上游侧， 上述热分解气体从该热分解气体导入口向上述燃烧废气送出口在长度方 向上可以流动，上述多段干燥废气导入口的一方在上述燃烧用空气导入口 的上游侧部位开口，可以在还原气体环境下进行热分解气体的燃烧处理， 其他的干燥废气导入口在上述燃烧用空气导入口的下游侧开口，在上述燃 烧用空气及上述干燥废气的作用下，可以对在上述还原气体环境下的燃烧 后的炉内气体进行燃烧处理。
6.如权利要求5所述的高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处 理装置，其特征在于，上述分解气体燃烧炉由如下的筒状体构成，所述筒状体沿上述热分解 气体的流动方向，在最上游侧配置上述热分解气体导入口及多段的燃烧用 空气导入口之中的1次空气导入口，并沿长度方向配置多段的上述干燥废 气导入口的一方、上述多段的燃烧用空气导入口之中的2次空气导入口、上述多段的上述干燥废气导入口的另一方、以及上述燃烧废气送出口。
全文摘要
本发明提供一种使在碳化炉中的碳化处理后的热分解气体在分解气体燃烧炉内的燃烧，在使辅助燃料的使用达到最低限且保持低的燃料消耗率的同时，实现伴随NOx量的降低的完全燃烧的高含水有机物碳化处理系统的热分解气体处理装置。所述高含水有机物碳化处理系统的热分解气处理装置的特征在于将在碳化炉中从高含水有机物生成的热分解气体导入分解气体燃烧炉，第一次投入干燥处理后的干燥废气的一部分，同时供给1次燃烧空气进行还原气体环境下的燃烧处理，向该还原气体环境下的燃烧气体供给2次空气进行氧化气体环境下的燃烧处理，接着向该氧化气体环境下的燃烧气体第二次投入干燥废气并进行最终的燃烧处理。
文档编号F23G7/06GK101373070SQ200710141748
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者一晃加仓田, 卫荒冈, 敏奥野, 猛甘利, 雅治吉良 申请人:三菱重工业株式会社