炉排式焚烧炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焚烧垃圾等的废弃物的炉排式焚烧炉。
【背景技术】
[0002]通常，在炉排式焚烧炉中，投入至料斗的废弃物通过送料装置(feeder)送入燃烧室内，在燃烧室内废弃物通过炉排搬运的同时与隔着炉排供给的一次空气及从炉排上方供给的的二次空气一起燃烧。又，炉排式焚烧炉包含从燃烧室排出的排气中回收热的锅炉，并且将已通过锅炉的排气进行无害化处理之后排放至大气中。
[0003]在像这样的炉排式焚烧炉中，从设备的紧凑化及在锅炉中的热回收的高效率化的观点出发，希望降低排气量。降低排气量的有效的方法是减小一次空气量和二次空气量的总和相对垃圾燃烧所需的理论空气量之比、所谓空气比。在现有的炉排式焚烧炉中，空气比为1.7?1.9程度，而近年来开发了将空气比减小到1.3程度的技术。
[0004]例如，在专利文献I中，公开了形成为使已通过锅炉的排气的一部分返回至燃烧室的结构的炉排式焚烧炉。在专利文献I中，记载了低空气比下的燃烧时重要的是正确把握炉出口处的排气中的氧浓度并控制氧供给量及燃烧速度。然而，现有的氧浓度计是难以在粉尘环境下使用，且其响应速度慢，因此专利文献I公开的炉排式焚烧炉通过使用设置于锅炉的多个温度检测器而实现不需要氧浓度的测定的控制。
[0005]具体的是，在设计意义上的气体燃烧结束位置上配置基准温度检测器，并且在气体的流动方向中在基准温度检测器的上游侧及下游侧上分别配置温度检测器。而且，在下游侧温度检测器的测定值与基准温度检测器的测定值大致相等或比它大的情况下，判断为气体燃烧结束位置位于与设计位置相比靠近气体流动的下游侧的位置上，从而增加二次空气量且降低送料速度。另一方面，在上游侧温度检测器的测定值充分大于基准温度检测器的测定值的情况下，判断为气体燃烧结束位置位于与设计位置相比靠近气体流动的上游侧的位置上，从而减少二次空气量且提高送料速度。又，在专利文献I中，记载了理想的是将响应速度为5秒以下的气体温度计作为温度检测器使用。
[0006]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2005-308362号公报。
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题:
然而，在锅炉内部流动的排气的温度并非与该排气中的氧浓度完全一致地变化。因此，在基于温度检测器的测定值进行的控制中，不能精密地调节二次空气量，几乎无法降低空气比。另一方面，在与锅炉相比靠近下游侧的位置上设置氧浓度计，并且基于通过该氧浓度计测定的排气中的氧浓度控制二次空气量的情况下，排气到达至测定位置所需的时间出现响应延迟，因此需要留有该响应延迟时间量的余地地决定空气比。
[0008]因此，本发明的目的是提供能够不恶化燃烧状态地与以往相比降低空气比的炉排式焚烧炉。
[0009]解决问题的手段:
为了解决问题，本发明的炉排式焚烧炉具备:使废弃物从供给侧移动至排出侧的炉排；沿着所述炉排延伸以形成与所述废弃物的流动相同方向的燃烧气体的流动，并且隔着所述炉排被供给一次空气且在所述炉排的上方被供给二次空气的主燃烧室；使从所述主燃烧室流出的排气相对于所述燃烧气体反转且使所述排气的燃烧结束的再燃烧室；包含与所述再燃烧室连续的辐射室的锅炉；使已通过所述锅炉的所述排气的一部分返回至所述主燃烧室的循环通路；调节供给至所述主燃烧室的所述二次空气的量的二次空气调节装置；设置于所述再燃烧室或所述辐射室的、测定所述排气中的氧浓度的氧浓度计；和基于所述氧浓度计的测定值控制所述二次空气调节装置的控制装置。
[0010]根据上述结构，在与主燃烧室相邻的再燃烧室或与此连续的辐射室内设置氧浓度计，因此可以缩短调节二次空气量时的响应延迟。借助于此，可以基于测定到的氧浓度精密地调节二次空气量，因此可以不恶化燃烧状态地尽量减小空气比。此外，主燃烧室形成为废弃物和燃烧气体形成向同方向流动的所谓的平行流的结构，因此通过来自于燃烧气体的辐射热可以高效地进行废弃物的干燥及热分解，并且通过从循环通路返回至主燃烧室的排气(循环气体)搅拌燃烧气体，此外通过相对于从主燃烧室至再燃烧室的燃烧气体的排气的反转搅拌作为燃烧气体和循环气体的混合物的排气。其结果是，再燃烧室内的排气的燃烧在靠近主燃烧室的位置上结束。因此，即使氧浓度计设置于再燃烧室或辐射室内，也可以测定燃烧结束后的排气中的氧浓度。
[0011]优选的是所述氧浓度计的响应速度为5秒以下。例如，所述氧浓度计为激光式气体分析仪。
[0012]也可以是所述氧浓度计配置在从所述排气流入所述再燃烧室后开始直至到达该氧浓度计的时间为2秒以上的位置上。根据该结构，可以使配置氧浓度计的位置上的氧浓度稳定，可以高精度地测定氧浓度。
[0013]也可以是所述控制装置由所述氧浓度计的测定值，使取样时间为10秒?I分钟地算出所述氧浓度的移动平均值，在算出的所述移动平均值超出第一设定值时操作所述二次空气调节装置以使所述二次空气量减少，在算出的所述移动平均值低于比所述第一设定值低的第二设定值时操作所述二次空气调节装置以使所述二次空气量增大。根据该结构，可以在顺利地改变二次空气量的同时限制排气中的氧浓度的变化幅度。
[0014]也可以是所述炉排包含从上游侧向下游侧排列的干燥段、燃烧段及后燃烧段；上述炉排式焚烧炉还具备分别向所述干燥段、所述燃烧段及所述后燃烧段导入所述一次空气的一次空气流路、和调节导入至所述后燃烧段的所述一次空气的量的后燃烧段用一次空气调节装置；所述控制装置还操作所述后燃烧段用一次空气调节装置以在算出的所述移动平均值超出所述第一设定值时使导入至所述后燃烧段的一次空气量减少，或者在算出的所述移动平均值低于所述第二设定值时使导入至所述后燃烧段的一次空气量增加。根据该结构，在减少(或增加)一次空气量时，不改变导入至干燥段及燃烧段的一次空气量而只减少(或增加)导入至后燃烧段的一次空气量，以此可以不妨碍废弃物的燃烧地迅速降低(或提高)排气中的氧浓度。
[0015]也可以是上述炉排式焚烧炉还具备将废弃物送入所述炉排上的、以规定的间隙间歇地驱动的送料装置；所述控制装置在算出的所述移动平均值低于比所述第二设定值低的第三设定值的期间，禁止所述送料装置的驱动。根据该结构，可以防止在通过送料装置投入废弃物时出现氧气不足的情况。
[0016]也可以是所述炉排形成为以规定的间隙重复一定的动作的结构；所述控制装置在算出的所述移动平均值低于比所述第二设定值低的第三设定值的期间，禁止所述炉排的驱动。根据该结构，可以防止通过炉排的驱动促进燃烧时出现氧气不足的情况。
[0017]根据本发明，可以不恶化燃烧状态地与以往相比降低空气比从而降低排气量。
【附图说明】
[0018]图1是示出根据本发明的一个实施形态的炉排式焚烧炉的概略结构的图；
图2是示出氧浓度计的一个示例的激光式气体分析仪的图；
图3是示出使用了氧化锆传感器的氧浓度计的图；
图4是示出本实施形态及现有技术中的氧浓度的时间平均值随着时间的变化的图表； 符号说明:
1炉排式焚烧炉；
12 送料装置；
2焚烧炉；
21主燃烧室；
22再燃烧室；
3锅炉；
31 辐射室；
4炉排；
41干燥段；
42燃烧段；
43后燃烧段；
5一次空气流路；
52干燥段用第一风门；
53燃烧段用第一风门；
54后燃烧段用第一风门(后燃烧段用一次空气调节装置)；
6二次空气流路；
62?66第二风门(二次空气调节装置)；
7循环通路；
8、80氧浓度计；
9 控制装置。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照【附图说明】本发明的实施形态。
[0020]图1示出根据本发明的一个实施形态的炉排式焚烧炉I。该焚烧炉I具备使废弃物燃烧的燃烧炉2、和通过从燃烧炉2排出的排气生成水蒸气的锅炉3。在燃烧炉2的前工序侧配置有料斗11及送料装置12，在锅炉3的后工序侧配置有经济器13、集尘器14、引风机15及烟囱16。又，焚烧炉I具备综合性地控制所有设备的控制装置9 (图1中仅图示一部分的信号线)。
[0021]储存在图示省略的凹坑(pit)内的废弃物通过图示省略的吊车投入至料斗11内。送料装置12通过以规定的间隔(例如0.5?3分钟)间歇性地驱动，以此将投入至料斗11内的废弃物送入燃烧炉2内。
[0022]燃烧炉2包含搬运废弃物的炉排(stocker) 4、沿着炉排4延伸的主燃烧室21、和与主燃烧室21的末端的上部连接的再燃烧室22。S卩，主燃烧室21的底面由炉排4构成。又，在主燃烧室21的末端的下部设置有用于排出从炉排4送出的废弃物的燃烧后的灰烬的排出口 23。
[0023]炉排4通过以规定的间隔(例如0.5?10分钟)重复一定的动作，以此使从送料装置12送入至该炉排4上的废弃物从供给侧向排出侧(从图1的左侧向右侧)移动。更具体而言，炉排4包含干燥段41、燃烧段42及后燃烧段43，这些段41?43按照该顺序从上游侧排列至下游侧。在本实施形态中，所有的段41?43是水平的，干燥段41和燃烧段42位于相同位置，后燃烧段43稍微位于下方。然而，也可以使后燃烧段43位于与干燥段41及燃烧段42相同的位置上。或者，也可以是干燥段41、燃烧段42及后燃烧段43以全部倾斜的姿势且它们之间形成有高度差的方式排列。又，也可以是干燥段41、燃烧段42及后燃烧段43分别进一步分成多个段。
[0024]主燃烧室21沿着炉排4延伸以形成与炉排4上的废弃物的流动相同的方向的燃烧气体的流动。燃烧气体因主燃烧室21内的废弃物的燃烧而变成排气。再燃烧室22用于确保从主燃烧室21流出的排气的燃烧结束为止的滞留时间。再燃烧室22在燃烧气体的流动方向上从主燃烧室21的下游侧端部与主燃烧室21重叠地向斜上方延伸。即，主燃烧室21及再燃烧室22形成使气体的流动方向反转的流路。
[0025]在主燃烧室21内，隔着炉排4供给一次空气且在炉排4的上方供给二次空气。一次空气通过第一鼓风机51经过一次空气流路5而被供给，二次空气通过第二鼓风机61经过二次空气流路6而被供给。另外，也可以用一台鼓风机兼做第一鼓风机51和第二鼓风机61。
[0026]一次空气