流化床式污泥焚烧炉以及焚烧处理方法
【专利摘要】本发明提供一种流化床式污泥焚烧炉(100)，其具有：被供给污泥的焚烧炉主体(1)；向设置在焚烧炉主体(1)的下部的砂层(S)供给燃烧空气的燃烧空气供给装置(30)；对从焚烧炉主体(1)排出的燃烧气体的N2O浓度进行测定的N2O浓度传感器(17)；以及根据N2O浓度传感器(17)的检测值来调整燃烧空气量的控制装置(2)，控制装置(2)具有根据燃烧空气量对砂层(S)的流动范围进行限制的流动范围限制部。
【专利说明】
流化床式污泥焚烧炉以及焚烧处理方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及燃烧污泥的流化床式污泥焚烧炉以及焚烧处理方法。
[0002] 本申请以2015年1月30日申请的日本特愿2015-017864号要求优先权，并在本发明 中援用其内容。
【背景技术】
[0003] 作为地球暖化气体而公知的一氧化二氮（以下N20)由于至今为止没有被列入排气 限制对象等理由，因此在下水污泥燃烧炉中未进行排出浓度计测以及基于排气N 20浓度的 燃烧控制。然而，公知N20会产生C02的约300倍的暖化效果，而且下水污泥中富含氮成分。由 此，由于燃烧排气中含有几百ppm的高含量的N 20,因此期望尽量减少从下水污泥燃烧炉排 出的N2〇。
[0004] 在专利文献1中记载了如下的技术，即，为了减少排气的N20浓度，沿高度方向将污 泥焚烧炉分为三个区域，在砂层的正上方的部分的高温燃烧区域高效地分解N 20,从而减少 燃烧炉的排气中的N2〇。
[0005] 专利文献1:日本专利第4413275号公报
[0006] 然而，为了维持燃烧效率并且减少N20排出量，最好尽量降低向砂层(流动层)供给 的燃烧空气的空气比（一次空气比）。例如，在上述的专利文献1所述的装置中，一次空气比 为0.9~1.1合适。
[0007] 然而，若将一次空气比减小至0.9以下，则会存在砂层中的燃烧量减少而导致砂层 温度无法维持规定值、引起砂层的流动不良而导致燃烧效率降低等基本的问题。因此，一次 空气比不能下降至这以下。因此，在污泥处理量、污泥本身的燃烧热量少的情况下等，也存 在必须通过增加助燃料流量来实现用于减少N 20排出量的高温保持的情况。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种能够谋求减少从焚烧炉主体排出的燃烧气体的N20排 出量的流化床式污泥焚烧炉以及焚烧处理方法。
[0009] 根据本发明的第一方案，流化床式污泥焚烧炉的特征在于，所述流化床式污泥焚 烧炉具有:被供给污泥的焚烧炉主体；向设置在所述焚烧炉主体的下部的砂层供给燃烧空 气的燃烧空气供给装置;对从所述焚烧炉主体排出的燃烧气体的N 20浓度进行测定的N20浓 度传感器；以及根据所述N20浓度传感器的检测值来调整所述燃烧空气量的控制装置，所述 控制装置具有根据所述燃烧空气量对所述砂层的流动范围进行限制的流动范围限制部。
[0010] 根据这样的结构，即使在进行根据N20浓度来减少燃烧空气量的控制的情况下，通 过限制砂层的流动范围，也能够维持空塔速度并且减少燃烧空气量，从而能够谋求减少从 焚烧炉主体排出的燃烧气体的N 2o排出量。
[0011] 根据本发明的第二方案，流化床式污泥焚烧炉的特征在于，所述流化床式污泥焚 烧炉具有:被供给污泥的焚烧炉主体；向设置在所述焚烧炉主体的下部的砂层供给燃烧空 气的燃烧空气供给装置;对所述焚烧炉主体的熔化室部的温度进行测定的熔化室部温度传 感器；以及根据所述熔化室部温度传感器的检测值来调整所述燃烧空气量的控制装置，所 述控制装置具有根据所述燃烧空气量对所述砂层的流动范围进行限制的流动范围限制部。
[0012] 根据这样的结构，即使在进行根据熔化室部的温度来减少燃烧空气量的控制的情 况下，通过限制砂层的流动范围，也能够维持空塔速度并且减少燃烧空气量，从而能够谋求 减少从焚烧炉主体排出的燃烧气体的N 20排出量。
[0013] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述流动范围限制部通过在所述砂层 中设置成为小于流动化开始速度的空气供给量的区域来限制所述流动范围。
[0014] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述燃烧空气供给装置具有被插入所 述砂层内的多个散气管，所述流动范围限制部通过对被供给所述燃烧空气的所述散气管的 数量进行限制，来限制所述流动范围。
[0015] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述燃烧空气供给装置具有:在上方填 充有所述砂层且形成有多个空气供给孔的分散板；以及设置在所述分散板的下方的风箱， 所述流动范围限制部对被供给所述燃烧空气的所述风箱的范围进行限制。
[0016] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述流化床式污泥焚烧炉具有对向所 述焚烧炉主体投入的所述污泥的含水率进行测定的污泥含水率传感器，所述控制装置根据 所述含水率来改变流动范围。
[0017] 根据这样的结构，能够防止在被投入的污泥的含水率较高的情况下，砂层的温度 降低。
[0018] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述流化床式污泥焚烧炉具有对从所 述焚烧炉主体排出的燃烧气体的氧浓度进行测定的氧浓度传感器，在所述氧浓度成为规定 值以下的情况下，增加所述燃烧空气量并且缓和所述流动范围限制部对所述流动范围的限 制。
[0019] 根据这样的结构，能够防止因氧浓度降低引起的不完全燃烧。
[0020] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述流化床式污泥焚烧炉具有:对所述 焚烧炉主体的熔化室部的温度进行测定的熔化室部温度传感器；以及对所述砂层的温度进 行测定的砂层温度传感器，所述控制装置根据所述熔化室部的温度与所述砂层的温度的至 少一方来改变流动范围。
[0021] 根据这样的结构，能够防止因熔化室部以及砂层的温度降低引起的N20浓度的上 升。
[0022] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述控制装置具有:对从燃烧空气量、 二次空气量、燃烧空气温度以及助燃料流量中选出的至少一方的操作量进行检测的操作量 检测部;根据所述N 20浓度来计算所述操作量的修正值的修正值计算部；以及根据所述修正 值来生成修正操作量的动作信号的动作信号生成部。
[0023] 在上述流化床式污泥焚烧炉中，也可以为，所述流化床式污泥焚烧炉具有对向所 述焚烧炉主体投入的助燃料流量进行测定的流量传感器，所述控制装置根据助燃料流量来 改变流动范围。
[0024]另外，本发明提供使用上述任一流化床式污泥焚烧炉的焚烧处理方法。
[0025]发明效果
[0026] 根据本发明，即使在进行根据N20浓度来减少燃烧空气量的控制的情况下，通过限 制砂层的流动范围，也能够将砂层的温度维持在规定值以上。即，能够维持空塔速度并且减 少燃烧空气量，由此，能够谋求减少从焚烧炉主体排出的燃烧气体的N 20浓度。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉的简略结构图。
[0028] 图2是本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉的散气装置的简略结构图。
[0029] 图3是本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉的控制中的燃烧空气量调节 的逻辑图。
[0030] 图4是本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉的控制中的二次空气流量调 节的逻辑图。
[0031] 图5是本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉的控制中的燃烧空气温度调 节的逻辑图。
[0032]图6是本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉的控制中的助燃料流量调节 的逻辑图。
[0033]图7是说明在本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉的散气装置中限制了 流动范围的状况的图。
[0034]图8是表示燃烧空气量与空塔速度的关系的图。
[0035]图9是本发明的第一实施方式的变形例的流化床式污泥焚烧炉的散气装置的简略 结构图。
[0036]图10是本发明的第一实施方式的变形例的流化床式污泥焚烧炉的散气装置的简 略结构图。
[0037]图11是本发明的第二实施方式的流化床式污泥焚烧炉的散气装置的简略结构图。
[0038] 附图标记说明
[0039] 1 焚烧炉主体
[0040] 2 控制装置
[00411 3 激光式浓度计
[0042] 4 激光受光部
[0043] 5 激光发光部
[0044] 6 氧浓度传感器
[0045] 7 熔化室部温度传感器
[0046] 8 砂层温度传感器
[0047] 9 二次空气供给装置
[0048] 10 助燃料供给装置
[0049] 11 燃烧空气流量调节阀
[0050] 12 温度调节器
[0051] 14 污泥块
[0052] 15 供给机
[0053] 16 烟道
[0054] 17 N20浓度传感器
[0055] 18 污泥含水率传感器
[0056] 20 函数发生器
[0057] 21 加法器
[0058] 22 PID 电路
[0059] 30、30B散气装置(燃烧空气供给装置）
[0060] 31 散气管
[0061] 32 空气供给装置
[0062] 33 空气预热器
[0063] 34 集管
[0064] 35 燃烧空气管路
[0065] 36 截止阀
[0066] 40 助燃料调节阀
[0067] 41 二次空气调节阀
[0068] 42 流量传感器
[0069] 43 分散板
[0070] 44 风箱
[0071] 45 空气供给孔
[0072] 46 燃烧空气喷嘴
[0073] 47 喷出口
[0074] 48 隔壁
[0075] 100 流化床式污泥焚烧炉
[0076] F 熔化室部
[0077] P 栗
[0078] S 砂层
【具体实施方式】
[0079] (第一实施方式）
[0080] 以下，参照附图对本发明的第一实施方式的流化床式污泥焚烧炉以及使用了该流 化床式污泥焚烧炉的焚烧处理方法进行详细说明。图1是本实施方式的流化床式污泥焚烧 炉100的简略结构图。流化床式污泥焚烧炉100是将砂粒作为热介质与污泥一起形成气泡流 动层而进行燃烧的燃烧炉。
[0081] 如图1所示，流化床式污泥焚烧炉100具有:被供给作为污泥的污泥块14的焚烧炉 主体1;向设置在焚烧炉主体1的下部的砂层S(流动层)吹送燃烧空气(一次空气）的作为燃 烧空气供给装置的散气装置30;以及控制装置2。焚烧炉主体1的比砂层S靠上方的部位成为 熔化室部F。
[0082] 污泥块14(污泥)从供给机15向焚烧炉主体1内部的砂层S投入。在供给机15设置有 对污泥块14的含水率(投入水分量)进行测定的污泥含水率传感器18。
[0083] 焚烧炉主体1具有：向砂层S供给助燃料的助燃料供给装置10;以及向熔化室部F供 给二次空气的二次空气供给装置9。助燃料供给装置10具有:测定助燃料流量的流量传感器 42;以及调节助燃料流量的助燃料调节阀40。
[0084]从焚烧炉主体1排出的燃烧气体(燃烧后的排气）从炉上部经由烟道16,向例如气 体冷却塔、袋式除尘器等排气处理装置导入。
[0085]如图1以及图2所示，散气装置30具有:鼓风机那样的空气供给装置32;空气预热器 33(加热器）；集管34;以及多个散气管31。
[0086]空气预热器33设置在各个散气管31与空气供给装置32之间。空气预热器33也可以 省略。来自空气供给装置32的空气向集管34供给。集管34与多个散气管31分别连接。各个散 气管31通过直管形状形成，且在以散气管31的轴成为水平的方式插入到焚烧炉主体1中的 状态下支承于焚烧炉主体1。
[0087]空气供给装置32向集管34供给空气。空气预热器33将该空气预热。空气预热器33 例如从自焚烧炉主体1排出的排气回收热量而将空气预热。
[0088]集管34与散气管31通过燃烧空气管路35连接。燃烧空气管路35包括：向多个散气 管31中的、例如70%的第一散气管组31a供给燃烧空气的第一燃烧空气管路35a;以及向第 一燃烧空气管路35a以外的30%的第二散气管组31b供给燃烧空气的第二燃烧空气管路 35b。在第二燃烧空气管路35b上设置有截止阀36。截止阀也可以设置在第一燃烧空气管路 35a〇
[0089]具体而言，多个散气管31配置为在砂层S的底部附近相互平行。第一散气管组31a 从上方观察配置在第一侧（图2的左侧），第二散气管组31b配置在与第一侧相反的第二侧 (图2的右侧）。
[0090] 预热后的空气从集管34通过散气管31向砂层S内吹送。砂层S包含作为流动介质的 流动砂。
[0091] 散气装置30具有能够仅向多个散气管31中的、一部分的散气管31即第一散气管组 31a供给燃烧空气的机构。
[0092] 流化床式污泥焚烧炉100具备:检测砂层区域的温度Ts的砂层温度传感器8;检测 熔化室部F的温度Tr的熔化室部温度传感器7;以及检测烟道16的排气氧浓度的氧浓度传感 器6。还具备在燃烧气体通过熔化室上部时对燃烧气体的N 20浓度进行检测的N20浓度传感器 17。
[0093] 接下来，对污泥燃烧的工序进行说明。
[0094] 下水污泥通过未图示的脱水工序脱水，而作为污泥块14由供给机15向焚烧炉主体 1供给。助燃料经由助燃料调节阀40向燃烧炉砂层区域供给。燃烧空气利用空气供给装置32 的喷出压力而经由燃烧空气流量调节阀11供给。燃烧空气被空气预热器33加热，从燃烧炉 底部导入而燃烧。空气预热器33由温度调节器12来调节。
[0095] 加热后的砂层S的砂粒利用与燃烧空气产生的燃烧气体，与供给来的污泥块14 一 起流动，污泥块14 一边流动一边燃烧。并且，污泥块燃烧气体一边在熔化室部F中上升，一边 在经由二次空气调节阀41供给的二次空气的作用下完成燃烧。燃烧后的排气从炉上部通过 烟道16向排气处理设备排出。
[0096] N20浓度传感器17包括激光发光部5、激光受光部4以及激光式浓度计3。
[0097]激光发光部5从熔化室部F上部的燃烧气体通过部的一端照射特定波长的激光。激 光受光部4接收被燃烧气体通过部的N20吸收的激光而检测其强度。激光式浓度计3根据检 测信号算出浓度并向控制装置2输出信号。N20吸收1.517wii的波长而使照射光衰减，照射光 到达激光受光部4而被检测出。
[0098]控制装置2接收上述控制量、燃烧条件工序值等，而输出对燃烧所需的空气量、助 燃料流量、空气温度等进行调节所需的动作信号。
[0099] 接下来，对本实施方式中的减少N20排出量的燃烧炉的控制方法进行说明。
[0100] 控制装置2具备基于模糊推理的运算的修正值计算部。控制装置2根据表1所示的8 标准的模糊推理规则，将前述说明中检测出的各检测值(他0、0 2、1^、1〇的模糊集合的等级 值作为前件部输入修正值计算部，并从其后件部输出燃烧空气、二次空气、助燃料的各量以 及燃烧空气温度的修正值a。
[0101] 【表1】
[0102] 模糊推理规则
[0104] 并且，控制装置2具有动作信号生成部，根据修正值a生成调节操作量，而输出各调 节阀或调节器的动作信号。在图3~6中分别针对燃烧空气、二次空气、助燃料的各量以及燃 烧空气温度示出了其逻辑图。
[0105] 利用图3通过燃烧空气流量调节的例子进行说明，模糊运算修正值a与将污泥块量 设定值(SV，给定值）向函数发生器20输入而转换成燃烧空气流量设定值的信号经由加法器 21被相加，从而得到修正燃烧空气流量设定值。修正燃烧空气流量设定值与燃烧空气流量 工序值(PV，程序值)被输入PID电路22,通过PID动作而输出燃烧空气流量调节阀的操作信 号，来调节燃烧空气流量调节阀11的开度。以下，对于二次空气、助燃料的各量以及燃烧空 气温度在图4~6中也是相同的。
[0106] 图4是本发明的污泥燃烧炉的控制中的二次空气流量调节的逻辑图。在图4中，模 糊运算修正值a与将污泥块量设定值(SV，给定值）向函数发生器20输入而转换成二次空气 流量设定值的信号经由加法器21被相加，从而得到修正二次空气流量设定值。修正二次空 气流量设定值与二次空气流量工序值(PV，程序值)被输入PID电路22,通过PID动作来调节 二次空气调节阀41的开度。
[0107] 图5是本发明的污泥燃烧炉的控制中的燃烧空气温度调节的逻辑图。在图5中，模 糊运算修正值a与将污泥块量设定值(SV，给定值）向函数发生器20输入而转换成燃烧空气 温度设定值的信号经由加法器21被相加，从而得到修正燃烧空气温度设定值。修正燃烧空 气温度设定值与燃烧空气温度工序值(PV，程序值)被输入PID电路22,通过PID动作而输出 温度调节器12的操作信号，通过空气预热器33来调节燃烧空气温度。
[0108] 图6是本发明的污泥燃烧炉的控制中的助燃料流量调节的逻辑图。在图6中，模糊 运算修正值a与将污泥块量设定值(SV，给定值）向函数发生器20输入而转换成助燃料流量 设定值的信号经由加法器21被相加，从而得到修正助燃料流量设定值。修正助燃料流量设 定值与助燃料流量工序值(PV，程序值)被输入PID电路22,通过PID动作来调节助燃料调节 阀40的开度。
[0109] 在此，为了维持燃烧效率并且减少N20排出量，一次空气比（表示在焚烧污泥时使 用了最低限度所需的空气量(理论空气量）的几倍的空气的比）最好尽可能低。在现有技术 中，一次空气比为0.9~1.1合适。
[0110]在进行如上述所述那样的控制时，若进行进一步减小一次空气比那样的控制（若 进行使燃烧空气量低于规定量的控制），则燃烧空气量减少，从而无法维持砂层S中的空塔 速度。换句话说，砂层S中的燃烧量减少，并且，因流动不良而导致燃烧效率降低，因此砂层 温度无法维持在规定值。
[0111] 本实施方式的控制装置2具有流动范围限制部，在进行减少燃烧空气量的控制时， 该流动范围限制部控制散气装置30,从而限制砂层S的流动范围、即砂层S中的作为流动介 质的流动砂流动的范围。即，控制装置2能够进行在砂层S中分割成流动化部分与非流动化 部分的控制。
[0112] 流动范围限制部通过在砂层S中设置成为小于本实施方式的砂层S的流动化开始 速度的燃烧空气供给量的区域，来限制砂层S的流动范围。另外，流动范围限制部缓和砂层S 的流动范围的限制，而使砂层S的整体流动。即，流动范围限制部能够改变砂层S的流动范 围。
[0113]为了进行流动范围的限制，本实施方式的控制装置2的流动范围限制部对散气装 置30的多个散气管31中的被供给燃烧空气的散气管31的数量进行限制。
[0114] 具体而言，通过进行使设于第二燃烧空气管路35b中的各个截止阀36处于闭状态 的控制，而阶段性地限制流动范围。由此，如图7所示，对砂层S的流动范围R进行限制。即，并 非砂层S的整体流动，而仅是砂层S的一部分进行流动。在本实施方式中，能够以使俯视下的 砂层S的面积中的仅70%的范围流动的方式限制流动范围R。需要说明的是，流动范围R能够 任意设定，然而优选为砂层面积的50%以上。更优选为砂层面积的70%以上。
[0115] 接下来，对本实施方式的流化床式污泥焚烧炉100的作用效果进行说明。
[0116]图8是表示燃烧空气量与空塔速度的关系的图。如图8所示，不管是在流动面积 100% (砂层S的100%是流动范围）的情况下，还是在流动面积70%的情况下，随着燃烧空气 量的增加，空塔速度都会上升。
[0117] 假设在本实施方式的流化床式污泥焚烧炉100中，在空塔速度的下限LL为0.55m/ s、空塔速度的上限HL为0.96m/s的情况下，在燃烧空气量成为了规定值X以下的情况下，燃 烧空气的空塔速度低于下限LL。在这样的情况下，控制装置2使流动面积成为70%、即对流 动范围进行限制。由此，空塔速度恢复成0.80m/s左右。即，即使在将燃烧空气量降低至规定 值X以下的情况下，也能够将砂层S的空塔速度维持在空塔速度的上限与下限的范围内。
[0118] 另外，控制装置2根据熔化室部F的温度Tr(熔化室部温度传感器7的检测值）来调 整燃烧空气量。
[0119] 在此，公知熔化室部F的温度越高，越会促进N20浓度分解(参照流动层手册(参照 株式会社培风馆，1999年出版））。作为使熔化室部F的温度上升的方法，存在增加助燃料流 量或者减小燃烧空气量(使空气比接近1.0)的方法。
[0120] 减小燃料空气量会导致空塔速度降低，因此控制装置2根据燃料空气量对砂层S的 流动范围R进行限制。
[0121] 另外，控制装置2根据由污泥含水率传感器18测定出的污泥块14的含水率来进行 缓和流动范围的限制的控制。具体而言，在污泥块14的含水率上升的情况下，燃烧空气量较 少即可，因此，通常进行减小流动面积的控制。然而，此时若砂层温度降低至规定值以下，则 会导致燃烧效率极度降低，因此，在该情况下增大助燃料流量而增加燃烧空气，进行使燃烧 空气量增加而增大流动面积的控制。即，控制装置2根据污泥块14的含水率而改变流动范围 R〇
[0122] 另外，控制装置2根据由氧浓度传感器6测定出的燃烧气体的氧浓度进行缓和流动 范围的限制的控制。具体而言，在燃烧气体的氧浓度成为规定值以下的情况下，进行增加燃 料空气量并且增大流动面积的控制。
[0123] 在燃烧气体的氧浓度降低的情况下，需要增加燃烧空气量和二次空气量中的任一 方。在增加燃烧空气量的情况下，由于存在空塔速度的上限，因此需要增大流动面积、即扩 大流动范围。
[0124] 在此，在限制了流动范围R的运转中，存在熔化室部F的温度Tf、砂层S的温度Ts成 为比规定的阈值低的温度的情况。在该情况下，需要缓和流动范围R的限制。
[0125] 对此，控制装置2根据由熔化室部温度传感器7以及砂层温度传感器8测定出的熔 化室部F以及砂层S的温度进行缓和流动范围的限制的控制。具体而言，在熔化室部F以及砂 层S或者其中的任一方的温度成为规定值以下的情况下，进行增大流动面积的控制。
[0126] 另外，控制装置2在熔化室部F与砂层S的至少一方的温度成为规定值以上的情况 下，进行减小流动面积的控制。即，控制装置2根据熔化室部F的温度Tf与砂层S的温度Ts的 至少一方进行改变流动范围R的控制。
[0127] 另外，控制装置2的流动范围限制部根据由流量传感器42测定出的助燃料流量来 改变流动范围。
[0128] 例如，在砂层S的温度降低至规定值以下的情况下，当为了抑制燃烧效率的降低而 使助燃料流量增加时，进行增大流动范围的控制。
[0129] 根据上述实施方式，即使在根据N20浓度进行减少燃烧空气量的控制的情况下，通 过限制砂层S的流动范围，也能够维持空塔速度并且减少燃烧空气量。
[0130] 由此，通过进一步减少燃烧空气量地使炉运转，从而能够不过度增加助燃料而维 持炉内温度，能够实现燃烧气体的N20排出量的减少。
[0131] 另外，即使在根据熔化室部F的温度Tf?进行减少燃烧空气量的控制的情况下，通过 限制砂层S的流动范围，也能够维持空塔速度并且减少燃烧空气量。
[0132] 另外，能够通过低空气比运转来减少N20,从而能够谋求与使用空气量的减少相伴 的炉的小型化。其结果是，通过空气量的减少，也能够实现鼓风机动力的减少以及助燃料流 量的减少。
[0133] 另一方面，若为上述实施方式，则即使在低负荷运转的情况下，也能够实现与通常 运转相同的空气比下的运转，并且，能够抑制因空气比上升引起的燃料消耗率变差，伴随燃 烧空气量的减少还能够谋求鼓风机动力的减少。
[0134] 另外，在污泥块14的含水率上升、砂层S的温度成为规定值以下的情况下，通过缓 和流动范围的限制，能够防止砂层S的温度降低。
[0135] 另外，在燃烧气体的氧浓度成为规定值以下的情况下，通过缓和流动范围的限制， 能够防止因氧浓度降低引起的不完全燃烧。
[0136] 另外，通过根据熔化室部F的温度Tf以及砂层S的温度Ts或者其中的任一方来改变 流动范围R，由此能够防止N20浓度的上升。
[0137] 需要说明的是，在上述实施方式中，通过使第二燃烧空气管路35b的截止阀36处于 闭状态，来截止向第二散气管组31b供给的燃烧空气，然而不局限于此。例如，也可以取代截 止阀36而设置调整阀，来减少向第二散气管组31b供给的燃烧空气量。
[0138] 另外，构成散气装置30的多个散气管31的配置不局限于图2所示的配置。例如，如 图9所示，也可以将多个散气管31中的第一散气管组31a配置在第二散气管组31b之间。即， 将第一散气管组31a配置在沿着水平方向的规定方向上的中央部，将第二散气管组31b配置 在第一散气管组31a的两侧。
[0139] 通过改变多个散气管31，能够改变流动范围R的位置。通过设为图9所示那样的配 置，在对流动范围R进行限制时，能够仅使从侧方观察时的位于中央附近的砂层S流动。
[0140] 另外，如图10所示，也可以将向第一散气管组31a供给空气的空气供给装置32a和 向第二散气管组31b供给空气的空气供给装置32b设为不同的空气供给装置32。
[0141] 通过做成为这样的结构，能够防止空气的逆流。
[0142] (第二实施方式）
[0143] 以下，参照附图对本发明的第二实施方式的流化床式污泥焚烧炉进行说明。需要 说明的是，在本实施方式中，以与上述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，而省略对 相同部分的说明。
[0144] 如图11所示，本实施方式的流化床式污泥焚烧炉的散气装置30B(燃烧空气供给装 置)具有:在上方填充有砂层S的分散板43;以及设置在分散板43的下方的风箱44。风箱44是 燃烧空气的导入部，砂层S与风箱44通过分散板43分隔。
[0145] 在分散板43上形成有多个空气供给孔45。虽然未图示，但空气供给孔45穿设于分 散板43的整面。在空气供给孔45的上部安装有燃烧空气喷嘴46。燃烧空气喷嘴46朝向水平 方向外方开口有多个（图11中仅示出一个)喷出口 47。喷出口 47形成为向比水平方向稍靠下 方喷出燃烧空气。
[0146] 另外，风箱44由隔壁48分隔。隔壁48将风箱44划分成第一风箱44a与第二风箱44b。 第一风箱44a能够设置成例如风箱44整体的70%的面积。另外，在本方式中设有一个隔壁， 然而不限定于一个。
[0147] 本实施方式的流化床式污泥焚烧炉的散气装置30B能够仅对多个风箱44a、44b中 的一方的风箱供给燃烧空气。即，为了进行流动范围的限制，本实施方式的控制装置2的流 动范围限制部通过进行使散气装置30B的多个风箱44a、44中的设置于第二燃烧空气管路 35b的截止阀36处于闭状态的控制，来限制流动范围。
[0148] 需要说明的是，隔壁48的位置可以不固定，而能够调整。即，通过使隔壁48的位置 移动，能够改变对流动范围进行限制时的流动面积。
[0149] 需要说明的是，本发明的技术范围不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的 主旨的范围内能够加入各种变更。
【主权项】
1. 一种流化床式污泥焚烧炉，其具有： 被供给污泥的焚烧炉主体； 向设置在所述焚烧炉主体的下部的砂层供给燃烧空气的燃烧空气供给装置； 对从所述焚烧炉主体排出的燃烧气体的N2〇浓度进行测定的N2〇浓度传感器；以及 根据所述N2〇浓度传感器的检测值来调整所述燃烧空气量的控制装置， 所述控制装置具有根据所述燃烧空气量对所述砂层的流动范围进行限制的流动范围 限制部。2. -种流化床式污泥焚烧炉，其具有： 被供给污泥的焚烧炉主体； 向设置在所述焚烧炉主体的下部的砂层供给燃烧空气的燃烧空气供给装置； 对所述焚烧炉主体的熔化室部的温度进行测定的熔化室部温度传感器；以及 根据所述熔化室部温度传感器的检测值来调整所述燃烧空气量的控制装置， 所述控制装置具有根据所述燃烧空气量对所述砂层的流动范围进行限制的流动范围 限制部。3. 根据权利要求1或2所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述流动范围限制部通过在所述砂层中设置成为小于流动化开始速度的空气供给量 的区域来限制所述流动范围。4. 根据权利要求3所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述燃烧空气供给装置具有被插入所述砂层内的多个散气管， 所述流动范围限制部通过对被供给所述燃烧空气的所述散气管的数量进行限制，来限 制所述流动范围。5. 根据权利要求3所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述燃烧空气供给装置具有:在上方填充有所述砂层且形成有多个空气供给孔的分散 板;以及设置在所述分散板的下方的风箱， 所述流动范围限制部通过对被供给所述燃烧空气的所述风箱的范围进行限制，来限制 所述流动范围。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述流化床式污泥焚烧炉具有对向所述焚烧炉主体投入的所述污泥的含水率进行测 定的污泥含水率传感器， 所述控制装置根据所述含水率来改变流动范围。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述流化床式污泥焚烧炉具有对从所述焚烧炉主体排出的燃烧气体的氧浓度进行测 定的氧浓度传感器， 在所述氧浓度成为规定值以下的情况下，增加所述燃烧空气量并且缓和所述流动范围 限制部对所述流动范围的限制。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述流化床式污泥焚烧炉具有： 对所述焚烧炉主体的熔化室部的温度进行测定的熔化室部温度传感器；以及 对所述砂层的温度进行测定的砂层温度传感器， 所述控制装置根据所述熔化室部的温度与所述砂层的温度的至少一方来改变流动范 围。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述控制装置具有： 对从燃烧空气量、二次空气量、燃烧空气温度以及助燃料流量中选出的至少一方的操 作量进行检测的操作量检测部； 根据所述N20浓度来计算所述操作量的修正值的修正值计算部；以及 根据所述修正值来生成修正操作量的动作信号的动作信号生成部。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的流化床式污泥焚烧炉，其中， 所述流化床式污泥焚烧炉具有对向所述焚烧炉主体投入的助燃料流量进行测定的流 量传感器， 所述控制装置根据助燃料流量来改变流动范围。11. 一种焚烧处理方法，其使用权利要求1至10中任一项所述的流化床式污泥焚烧炉。
【文档编号】F23G7/00GK105841167SQ201610055765
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】藤原雅树, 清水义仁, 长克美, 松寺直树, 松下崇, 伊藤隆行, 渡会毅
【申请人】三菱重工环境·化学工程株式会社