炉排炉的再循环废气供给控制方法以及炉排炉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及炉排炉的再循环废气供给控制方法以及炉排炉，尤其涉及用于垃圾燃 烧用等，以降低废气中CO以及NOx为技术问题的炉排炉的再循环废气供给控制方法，以及 能够进行适当的再循环废气供给控制的炉排炉。
【背景技术】
[0002] 专利文献1中，公开了一种通过将由炉排炉排出的废气（在本说明书中称为"再循 环废气"）供给至比炉排炉内的炉栅更靠上部，来抑制氮氧化物（以下称为"N0X"）的运作 方法。
[0003] 此外，专利文献2中，公开了一种在向炉排炉的二次燃烧室供给适量的二次空气 的同时，将再循环废气供给至二次燃烧室，从而抑制CO生成的运作方法。
[0004] 此外，专利文献3中，公开了一种利用红外线摄像机，获取着火位置（燃烧开始位 置）以及燃尽位置，来进行着火位置等的位置控制的方法。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利公开昭和59-44513号公报
[0008] 专利文献2:日本专利公开平成5-113208号公报
[0009] 专利文献3:日本专利第3916450号公报
【发明内容】
[0010] (一）要解决的技术问题
[0011] 如专利文献1所公开，与仅供给二次空气的情况相比，通过供给再循环废气，能够 抑制NOx，但是例如对于进行垃圾焚烧的炉排炉，在设定炉出口的NOx浓度大幅降低目标（例 如20ppm这样严格的目标值）的情况下，仅控制再循环废气的供给量，难以实现目标。此外， 若控制再循环废气的供给量，以降低NOx，则CO浓度增加，因此，用于实现目标的控制困难。
[0012] 本发明的目的在于提供一种不增加CO浓度，就能够大幅降低炉出口的NOx浓度的 炉排炉的再循环废气供给控制方法及炉排炉。
[0013] (二）技术方案
[0014] 基于本发明的炉排炉的再循环废气供给控制方法，对炉排炉进行再循环废气供给 的控制，所述炉排炉具备供给有一次空气的下部的一次燃烧室、供给有二次空气的上部的 二次燃烧室、以及设置在一次燃烧室底部的多个炉栅，一次燃烧室具有设置有投入料斗的 前壁、前侧的顶壁、后壁及后侧的顶壁，向一次燃烧室内供给再循环废气，其特征在于，在从 前侧的顶壁朝向后方供给来自前侧的再循环废气，从后壁或后侧顶壁向前方供给来自后侧 的再循环废气，同时测量一次燃烧室内温度分布，关于炉栅上的燃烧开始位置以及燃尽位 置中至少一方，获取相对于预先设定的基准范围处于前后方向上什么位置，燃烧开始位置 以及燃尽位置中至少一方与基准位置相比，至少分为靠前的情况，靠后的情况及在基准范 围内的情况这三种情况，根据各情况改变来自前侧的再循环废气与来自后侧的再循环废气 的分配比。
[0015] 另外，本发明中，在无需对一次燃烧室与二次燃烧室特别区分的情况下，简称为燃 烧室。
[0016] 此外，基于本发明的炉排炉，其特征在于，具备供给有一次空气的下部的一次燃烧 室、供给有二次空气的上部的二次燃烧室、以及设置在一次燃烧室底部的多个炉栅，一次燃 烧室具有设置有投入料斗的前壁、前侧的顶壁、后壁以及后侧的顶壁，向一次燃烧室内供给 再循环废气；所述炉排炉具备再循环废气供给装置、温度分布测量装置及控制装置，所述再 循环废气供给装置从前侧的顶壁向后方供给来自前侧的再循环废气，从后壁或后侧顶壁向 前方供给来自后侧的再循环废气；所述温度分布测量装置测量一次燃烧室内温度分布；所 述控制装置控制燃烧以降低CO浓度及NOx浓度，控制装置具备燃烧位置运算部及再循环废 气控制部，所述燃烧位置运算部由温度分布测量装置的输出数据获取一次燃烧室内的温度 分布来对燃烧开始位置及燃尽位置中至少一方进行运算；所述再循环废气控制部控制再循 环废气的供给量，关于炉栅上的燃烧开始位置及燃尽位置中至少一方，再循环废气控制部 获取相对于预先设定的基准范围处于前后方向上什么位置，燃烧开始位置及燃尽位置中至 少一方至少分为与基准位置相比靠前的情况，靠后的情况以及在基准范围内的情况这三种 情况，根据各情况改变来自前侧的再循环废气与来自后侧的再循环废气的分配比。
[0017] 本发明中，为了进行优选的控制，首先从前侧及后侧向一次燃烧室内供给再循环 废气。此外，为了查明当前的燃烧状态为何种状态，预先设定燃烧开始位置和/或燃尽位置 的基准范围。炉栅上的燃烧开始位置以及燃尽位置，能够通过测量一次燃烧室内温度分布 来获取。优选通过红外线摄像机测量一次燃烧室内温度分布。炉栅从前侧区分为干燥段、 燃烧段以及后燃烧段，通常，从干燥段的最终位置到燃烧段前侧位置的部分开始燃烧，在燃 烧段的后侧部分大致燃烧后，在后燃烧段燃尽。
[0018] 本发明中，为了不增加CO浓度，就能够大幅降低炉出口的NOx浓度，着眼于时刻变 化的炉栅上的燃烧位置（燃烧开始位置和/或燃尽位置），获取当前的燃烧位置处于前后方 向的什么位置，燃烧位置与基准范围相比至少分为靠前的情况，靠后的情况以及在基准范 围内的情况这三种情况。若进行这种情况分类，可知在燃烧位置靠前的情况下，与燃烧位置 在基准范围内及靠后的情况相比，CO浓度增加的倾向大，需要进行抑制CO增加的控制。也 就是说，在燃烧位置靠前的情况下进行与其他情况不同的控制，由此能够适当控制，与不区 分情况相比，能够大幅降低NOx浓度，而且能够防止CO浓度的增加。
[0019] 在区分情况时，关于燃烧开始位置靠前，但是燃尽位置靠后的情况，作为"广域"， 优选与靠前、基准范围内及靠后进行不同的控制。在分为靠前、基准范围内、靠后及广域这 四种情况时，通常靠前的情况，设为与其他三种情况不同的分配比，对于基准范围内、靠后 及广域这三种情况，根据需要，将其中两种或三种情况设为相同的分配比。
[0020] 作为具体的控制方法，优选控制为当燃烧开始位置比基准范围靠前时，降低来自 前侧的再循环废气量，同时提高来自后侧的再循环废气量，当燃烧开始位置比基准范围靠 后时，提高来自前侧的再循环废气量，同时降低来自后侧的再循环废气量。
[0021] 这样，无论燃烧开始位置如何，均能大幅降低NOx浓度，而且，在CO浓度增加的燃 烧开始位置靠前的情况下，能够抑制CO浓度的增加。
[0022] 再循环废气的分配比，在靠前的情况下，例如设为30/70~40/60左右，除此以外 的情况，设为例如50/50~40/60左右。关于再循环废气的分配比以外的值，适当的设定即 可，例如，再循环废气比率设定为10~35%，一次空气比设定为0. 7~1. 2,总空气比设定 为I. 1~1.40, 一次燃烧室出口的温度设定为900~IKKTC，一次燃烧室出口的燃烧效率 设定为80~98%，二次燃烧室上游侧的温度设定为850~IKKTC等。
[0023] 本发明中，更优选地，通过使用设置在二次燃烧室内的辐射温度计测量燃烧室内 温度，来测量燃烧状态，在燃烧状态比预先设定的基准状态更激烈的情况下，同时提高来自 前侧的再循环废气量以及来自后侧的再循环废气量，在燃烧状态比预先设定的基准状态缓 和的情况下，同时降低来自前侧的再循环废气量以及来自后侧的再循环废气量。
[0024] 通过利用红外线摄影机，能够测量被燃烧物层的表面温度，关于来自前侧的再循 环废气与来自后侧的再循环废气的分配比，根据燃烧位置（燃烧开始位置和/或燃尽位置） 来控制。此外，通过利用辐射温度计，能够测量燃烧室内温度即被燃烧物的燃烧状态，在燃 烧状态比基准状态更激烈的情况下，同时提高来自前侧的再循环废气量及来自后侧的再循 环废气量，在燃烧状态比基准状态缓和的情况下，同时降低来自前侧的再循环废气量以及 来自后侧的再循环废气量，由此能够大幅降低NOx浓度，并且能够更高精度地进行能够防止 CO浓度增加的控制。
[0025] 另外，在被燃烧物为城市垃圾等垃圾的情况下进行焚烧时，燃烧开始位置及燃尽 位置有所变动，通过控制再循环废气供给，难以调整燃烧开始位置等，因此需要改