申请日2016.01.27
公开(公告)日2016.08.10
IPC分类号F23G7/00; F23G5/30
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。
权利要求书
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N2O浓度进行测定的N2O浓度传感器;以及
根据所述N2O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。
2.一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N2O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。
说明书
流化床式污泥焚烧炉以及焚烧处理方法
技术领域
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。
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
作为地球暖化气体而公知的一氧化二氮(以下N2O)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N2O浓度的燃烧控制。然而，公知N2O会产生CO2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N2O，因此期望尽量减少从下水污泥燃烧炉排出的N2O。
在专利文献1中记载了如下的技术，即，为了减少排气的N2O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N2O，从而减少燃烧炉的排气中的N2O。
专利文献1：日本专利第4413275号公报
然而，为了维持燃烧效率并且减少N2O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。
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N2O排出量的高温保持的情况。
发明内容
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N2O排出量的流化床式污泥焚烧炉以及焚烧处理方法。
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N2O浓度进行测定的N2O浓度传感器;以及根据所述N2O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。
根据这样的结构，即使在进行根据N2O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N2O排出量。
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。
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N2O排出量。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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N2O浓度的上升。
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N2O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。
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。
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。
发明效果
根据本发明，即使在进行根据N2O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N2O浓度。