爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法

爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法，其能夠抑制有害物質(zhì)的產(chǎn)生量，順利地進(jìn)行低空氣比下的廢棄物的燃燒。焚燒爐(1)具有：燃燒室(2)，其在廢棄物(W)移動(dòng)期間使廢棄物在爐排(5)上燃燒；一次氣體吹入單元(FABU)，其將燃燒用一次氣體(A)從所述爐排的下方向所述燃燒室內(nèi)吹入；以及高溫氣體吹入單元(HGBU)，其包含多個(gè)高溫氣體吹入口(13)，它們?cè)谒鋈紵覂?nèi)從所述爐排向上1～3m的范圍內(nèi)的位置，將高溫氣體(B)向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從廢棄物的燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位，所述吹入的高溫氣體抑制從廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，在爐排上的廢棄物的上方形成高溫氣體以及燃燒氣體的滯流或者循環(huán)，而穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域，以使得廢棄物的燃燒穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如用于焚燒城市垃圾等廢棄物的爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法。

【背景技術(shù)】
[0002]作為用于對(duì)例如城市垃圾等廢棄物進(jìn)行焚燒處理的焚燒爐，廣泛地使用爐排式廢棄物焚燒爐。下面說(shuō)明如上所述的爐排式廢棄物焚燒爐的代表性結(jié)構(gòu)的概要。
[0003]如上所述的現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐具有用于燃燒廢棄物的、排列配置在燃燒室中的下部的三段傾斜的爐排(干燥爐排、燃燒爐排以及后燃燒爐排)。爐排具有將堆積的廢棄物進(jìn)行輸送的機(jī)構(gòu)。在所述燃燒室中，在干燥爐排中，在與燃燒爐排相反一側(cè)的上方設(shè)置有廢棄物投入口。并且，在后燃燒爐排中，在與燃燒爐排相反一側(cè)的下方設(shè)置有落灰口。在位于后燃燒爐排的上方的燃燒室的氣體出口相連設(shè)置有二次燃燒室。通常，所述二次燃燒室是廢熱回收用的廢熱鍋爐的一部分，是廢熱鍋爐的入口部分。從干燥爐排、燃燒爐排以及后燃燒爐排的各自的下方朝向上方而設(shè)置有吹入燃燒用一次氣體(通常為空氣)的一次氣體吹入單元。
[0004]在如上所述的現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐中，在使用開(kāi)始時(shí)從廢棄物投入口投入到燃燒室內(nèi)的廢棄物堆積在干燥爐排上，所述廢棄物在被來(lái)自干燥爐排的下方的燃燒用一次氣體烘干后，由未圖示的公知的點(diǎn)火裝置點(diǎn)火。干燥而變輕并被點(diǎn)火的廢棄物被從干燥爐排上向燃燒爐排上輸送。在燃燒爐排上廢棄物被熱分解而產(chǎn)生包含可燃性氣體在內(nèi)的氣體(燃燒氣體)，通過(guò)從燃燒爐排的下方向上方送入的燃燒用一次氣體，可燃性氣體和廢棄物中的固態(tài)部分燃燒。在燃燒爐排上的固態(tài)部分燃燒后的廢棄物的殘留被輸送至后燃燒爐排上，在后燃燒爐排上，固定碳等未燃成分完全地燃燒，殘留在燃燒爐排上的灰從落灰口落下，從落灰口排出至焚燒爐的外部。
[0005]使用開(kāi)始時(shí)的所述廢棄物的燃燒使燃燒室內(nèi)的溫度上升。然后，從廢棄物投入口投入到燃燒室內(nèi)的廢棄物，在從干燥爐排上朝向燃燒爐排輸送期間，通過(guò)來(lái)自干燥爐排的下方的燃燒用一次氣體和燃燒室內(nèi)的輻射熱而干燥、升溫，并產(chǎn)生包含可燃性氣體在內(nèi)的氣體(燃燒氣體)，并且，無(wú)需使用所述的未圖示的公知的點(diǎn)火裝置，而是通過(guò)所述輻射熱使可燃性氣體點(diǎn)火。在所述干燥爐排上，在廢棄物的移動(dòng)方向的上游側(cè)形成干燥區(qū)域，在下游側(cè)形成燃燒開(kāi)始區(qū)域。在干燥爐排上的燃燒開(kāi)始區(qū)域點(diǎn)火而開(kāi)始燃燒的廢棄物被輸送至燃燒爐排上。在燃燒爐排上，廢棄物被熱分解而產(chǎn)生包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體，利用從燃燒爐排的下方朝向上方送入的燃燒用一次氣體，可燃性氣體和廢棄物中的固態(tài)部分燃燒，在燃燒爐排的上方形成主燃燒區(qū)域。在燃燒爐排上的主燃燒區(qū)域，固態(tài)部分被燃燒后的廢棄物的殘留從后燃燒爐排上滑落，在后燃燒爐排上，固定碳等的未燃成分完全地燃燒，在后燃燒爐排上形成后燃燒區(qū)域。在燃燒爐排上殘留的灰向落灰口落下并從落灰口向廢棄物焚燒爐的外部排出。
[0006]在如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐中，廢棄物通過(guò)在燃燒室中從三段的爐排的下方朝向上方吹入的燃燒用一次氣體的輔助而燃燒。并且，在燃燒室中從廢棄物產(chǎn)生的可燃性氣體的未燃成分，在與后燃燒爐排的上方的燃燒室的氣體出口連接的所述的二次燃燒室中，與吹入到二次燃燒室的二次燃燒用氣體一起燃燒。
[0007]在現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐中，將實(shí)際供給至燃燒室內(nèi)的空氣量除以被投入到燃燒室內(nèi)的廢棄物的燃燒時(shí)所需的理論空氣量而得到的比(空氣比)，通常為1.6左右。該比值比通常的液體燃料、氣體燃料的燃燒時(shí)所需的空氣比即1.05?1.2大。其理由在于，由于與通常的液體燃料、氣體燃料相比，在廢棄物中不可燃成分較多，且是非均質(zhì)的，因此空氣的利用效率低，進(jìn)行燃燒時(shí)需要大量的空氣。但是，如果僅增多供給空氣量，則隨著空氣比變大，從廢棄物燃燒爐向外部排出的排出氣體的量也變多，與之相伴需要更大的排出氣體處理設(shè)備。
[0008]在爐排式廢棄物焚燒爐中，如果在與現(xiàn)有技術(shù)相比減小空氣比的狀態(tài)下，能夠無(wú)障礙地使廢棄物燃燒，則能夠使排出氣體的量變小，使排出氣體處理設(shè)備緊湊化。其結(jié)果，由于與現(xiàn)有技術(shù)相比，廢棄物焚燒設(shè)施整體小型化，因此能夠降低設(shè)備費(fèi)用。在此基礎(chǔ)上，由于也能夠減少用于排出氣體處理的藥劑使用量，因此能夠降低廢棄物焚燒設(shè)施整體的運(yùn)行費(fèi)用。并且，通過(guò)排出氣體量的減少而能夠提高廢熱鍋爐的熱回收率。作為其結(jié)果，如果將在廢熱鍋爐中通過(guò)對(duì)所回收的廢棄物的焚燒而產(chǎn)生的廢熱能量用于發(fā)電，則能夠提高發(fā)電的效率。
[0009]如上所述，以低空氣比進(jìn)行燃燒能夠獲得的優(yōu)點(diǎn)較多，但在空氣比小于或等于1.5的低空氣比下進(jìn)行的燃燒中，存在燃燒不穩(wěn)定的問(wèn)題。即，在低空氣比下產(chǎn)生的廢棄物的燃燒的不穩(wěn)定會(huì)產(chǎn)生下述問(wèn)題，即，使CO的產(chǎn)生增加，由于火焰溫度局部上升而使燃燒中所產(chǎn)生的NOx的量激增，產(chǎn)生大量的煤煙，從而使來(lái)自爐排式廢棄物焚燒爐的排出氣體中的有害物增加。另外，會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題，即，由于爐排式廢棄物焚燒爐內(nèi)的局部的高溫，廢棄物中的固態(tài)物質(zhì)、灰的成分熔融而附著在爐排式廢棄物焚燒爐的內(nèi)壁上，產(chǎn)生熔渣，或者爐排式廢棄物焚燒爐內(nèi)的局部的高溫使?fàn)t排式廢棄物焚燒爐的耐火物的壽命縮短。
[0010]基于如上所述的狀況，日本特開(kāi)2004-84981號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)公開(kāi)了能夠以空氣比小于或等于1.5的低空氣比穩(wěn)定地進(jìn)行燃燒的爐排式廢棄物焚燒爐。在該公報(bào)所記載的爐排式廢棄物焚燒爐中，對(duì)從爐排式廢棄物焚燒爐的二次燃燒區(qū)域的出口側(cè)導(dǎo)出的高溫的排出氣體除塵后，使除塵后的高溫的排出氣體與空氣混合而成為高溫氣體，將該高溫氣體吹入燃燒室內(nèi)。并且，作為其結(jié)果，公開(kāi)了能夠獲得的以下效果(參照所述公報(bào)的第0063 段)。
[0011]即，通過(guò)所述高溫氣體的顯熱和輻射促進(jìn)爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室內(nèi)的廢棄物的熱分解；通過(guò)所述高溫氣體中包含的氧氣促進(jìn)由于廢棄物的熱分解所產(chǎn)生的可燃性氣體的燃燒；并且，通過(guò)將所述高溫氣體從設(shè)置在燃燒室的側(cè)壁上的噴嘴向燃燒室內(nèi)吹入(參照所述公報(bào)的第0040段)，從而抑制從廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，在燃燒室內(nèi)的廢棄物的上方形成包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的滯流區(qū)域，對(duì)可燃性氣體進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒。其結(jié)果，能夠以低空氣比穩(wěn)定地對(duì)廢棄物進(jìn)行燃燒。
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004 - 84981號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]在利用爐排式廢棄物焚燒爐使廢棄物燃燒期間，穩(wěn)定地對(duì)廢棄物被熱分解而產(chǎn)生的可燃性氣體進(jìn)行燃燒，對(duì)抑制由于該燃燒所產(chǎn)生的CO、NOx等有害物質(zhì)的產(chǎn)生量具有很大的貢獻(xiàn)。在日本特開(kāi)2004 - 84981號(hào)公報(bào)所記載的爐排式廢棄物焚燒爐中，從設(shè)置在燃燒室的側(cè)壁處的噴嘴將高溫氣體吹向燃燒室內(nèi)。因此，根據(jù)向爐排式廢棄物焚燒爐供給的廢棄物的狀態(tài)的不同，有時(shí)不一定能夠產(chǎn)生下述效果，即，使從所述側(cè)壁吹入的高溫氣體遍布從所述側(cè)壁的附近至中央部為止的燃燒室的整個(gè)區(qū)域，且無(wú)偏差地產(chǎn)生所述燃燒促進(jìn)效果、所述燃燒穩(wěn)定效果，而通過(guò)低空氣比下的燃燒使從廢棄物產(chǎn)生的可燃性氣體的燃燒穩(wěn)定。
[0014]在燃燒室的寬度較寬、且廢棄物的焚燒處理量較多的爐排式廢棄物焚燒爐的情況下，從爐排式焚燒爐的側(cè)壁吹向燃燒室內(nèi)的高溫氣體無(wú)法到達(dá)至燃燒室中央附近，不能夠遍布從所述側(cè)壁的附近至中央部為止的燃燒室的整個(gè)區(qū)域，且無(wú)偏差地發(fā)揮所述燃燒促進(jìn)效果、所述燃燒穩(wěn)定效果。因此，不能夠充分地進(jìn)行低空氣比下的廢棄物的燃燒。
[0015]本發(fā)明鑒于所述事實(shí)而提出，本發(fā)明的目的是提供一種爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法，無(wú)論爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的大小如何，即使在空氣比小于或等于1.5的低空氣下對(duì)廢棄物進(jìn)行燃燒的情況下，也能夠遍布從燃燒室的側(cè)壁的附近至中央部為止的燃燒室的整個(gè)區(qū)域，而穩(wěn)定地對(duì)廢棄物進(jìn)行燃燒，能夠抑制CO、NOx等有害物質(zhì)的產(chǎn)生量，能夠順利地進(jìn)行低空氣比下的廢棄物充分的燃燒。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)所述的本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的I個(gè)構(gòu)思的爐排式廢棄物焚燒爐，其包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在所供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒，
[0017]所述爐排式廢棄物焚燒爐具有:
[0018]一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方向所述燃燒室內(nèi)吹入；以及
[0019]高溫氣體吹入單元，其具有多個(gè)高溫氣體吹入口，從所述燃燒室內(nèi)的爐排向上Im?3m的范圍內(nèi)的位置，將來(lái)自多個(gè)高溫氣體吹入口的高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位，
[0020]并且，該爐排式廢棄物焚燒爐的特征在于，從所述高溫氣體吹入單元的多個(gè)高溫氣體吹入口向下吹入的高溫氣體，抑制從所述爐排上的廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，在所述爐排上的廢棄物的上方形成高溫氣體以及燃燒氣體的滯流或循環(huán)而形成平面狀燃燒區(qū)域。
[0021]在如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐中，燃燒室包含距離爐排的高度小于或等于3m的燃燒室頂部，所述高溫氣體吹入單元的多個(gè)高溫氣體吹入口設(shè)置于所述頂部處。
[0022]在如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐中，優(yōu)選所述高溫氣體吹入單元的所述多個(gè)高溫氣體吹入口，配置在與所述爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向相交叉的所述燃燒室的爐寬度方向上，所述高溫氣體吹入單元根據(jù)爐排上的廢棄物的狀態(tài)，對(duì)各個(gè)高溫氣體吹入口的高溫氣體的吹入流速或者吹入流量進(jìn)行調(diào)整。
[0023]另外，在如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐中，優(yōu)選具有:狀態(tài)掌握單元，其測(cè)量爐排溫度或者燃燒室內(nèi)氣體溫度，掌握燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)；以及調(diào)整單元，其根據(jù)所掌握的燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)，調(diào)整來(lái)自高溫氣體吹入口的高溫氣體的吹入流速或者吹入流量。
[0024]另外，在如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐中，優(yōu)選所述高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體的溫度處于100°C?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
[0025]并且，在如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐中，優(yōu)選所述高溫氣體吹入單元以空塔速度的5倍?20倍的流速，將高溫氣體吹入燃燒室內(nèi)，該空塔速度是將燃燒室內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室的橫截面積而得到的。
[0026]并且，在如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐中，優(yōu)選所述高溫氣體吹入單元具有高溫氣體供給源，其將從焚燒爐排出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、所述循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種，作為高溫氣體進(jìn)行供給。
[0027]另外，如前所述的爐排式廢棄物焚燒爐還可以具有:二次燃燒室，其在所述燃燒室中配置在所述爐排的上方，并與所述燃燒室連通；二次燃燒用氣體吹入單元，其向二次燃燒室吹入二次燃燒用氣體；以及鍋爐，其與二次燃燒室連接，在二次燃燒室中，能夠使從所述燃燒室的所述爐排上的廢棄物產(chǎn)生的可燃性氣體的未燃燒成分與二次燃燒用氣體一起燃燒而對(duì)鍋爐進(jìn)行加熱。
[0028]為了實(shí)現(xiàn)所述的本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的I個(gè)構(gòu)思的廢棄物焚燒方法，
[0029]其利用爐排式廢棄物焚燒爐，該爐排式廢棄物焚燒爐包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒，
[0030]所述廢棄物焚燒方法具有:
[0031]將燃燒用一次氣體從爐排的下方吹入所述燃燒室內(nèi)的工序；以及
[0032]從所述燃燒室內(nèi)的爐排向上Im?3m的范圍內(nèi)的多個(gè)位置，將高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位的工序。
[0033]并且，該廢棄物焚燒方法的特征在于，
[0034]所述向下吹入的高溫氣體，抑制從廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，在所述爐排上的廢棄物的上方形成高溫氣體以及燃燒氣體的滯流或循環(huán)而形成平面狀燃燒區(qū)域。
[0035]在如前所述的廢棄物焚燒方法中，可以是所述燃燒室包含距離爐排的高度小于或等于3m的燃燒室頂部，所述高溫氣體從所述頂部的多個(gè)位置向下吹入所述燃燒室。
[0036]在如前所述的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選向所述燃燒室內(nèi)吹入高溫氣體的所述多個(gè)位置，配置在與所述爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向相交叉的所述燃燒室的寬度方向上，在所述高溫氣體吹入工序中，根據(jù)爐排上的廢棄物的狀態(tài)，調(diào)整各個(gè)位置的高溫氣體的吹入流速或者吹入流量。
[0037]另外，在如前所述的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選在所述高溫氣體吹入工序中，測(cè)量爐排溫度或者燃燒室內(nèi)氣體溫度，掌握燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)，根據(jù)所掌握的燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)，調(diào)整高溫氣體的吹入流速或者吹入流量而進(jìn)行吹入。
[0038]另外，在如前所述的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選在所述高溫氣體吹入工序中吹入的高溫氣體的溫度處于100°C?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
[0039]另外，在如前所述的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選在所述高溫氣體吹入工序中，以空塔速度的5倍?20倍的流速，對(duì)高溫氣體進(jìn)行吹入，該空塔速度是將燃燒室內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室的橫截面積而得到的。
[0040]并且，在如前所述的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選在所述高溫氣體吹入工序中吹入的高溫氣體,是從焚燒爐排出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、所循環(huán)述排出氣體和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種。
[0041]并且，對(duì)于如前所述的廢棄物焚燒方法，
[0042]優(yōu)選還具有將二次燃燒用氣體吹入二次燃燒區(qū)域的工序，
[0043]由燃燒用一次氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Ql、
[0044]由高溫氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q2、
[0045]由二次燃燒用氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q3滿足
[0046]式(I)
[0047]Ql:Q2:Q3 = 0.75 ?1.10:0.05 ?0.40:0.10 ?0.40
[0048]以及式(2)
[0049]1.0 彡 Q1+Q2+Q3 彡 1.5。
[0050]另外，對(duì)于如前所述的廢棄物焚燒方法，
[0051]優(yōu)選還具有將二次燃燒用氣體吹入二次燃燒區(qū)域的工序，
[0052]由燃燒用一次氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Ql、
[0053]由高溫氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q2、
[0054]由二次燃燒用氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q3滿足
[0055]式⑶
[0056]Ql:Q2:Q3 = 0.80 ?1.00:0.10 ?0.30:0.10 ?0.30
[0057]以及式(4)
[0058]1.1 彡 Q1+Q2+Q3 彡 1.3。
[0059]為了實(shí)現(xiàn)所述的本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的另I個(gè)構(gòu)思的爐排式廢棄物焚燒爐，其包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排并且具有燃燒室頂部，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在所供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒，
[0060]所述爐排式廢棄物焚燒爐具有:
[0061]一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方吹入所述燃燒室內(nèi)；以及
[0062]高溫氣體吹入單元，其從所述燃燒室的頂部，沿著爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向，將高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位。
[0063]并且，該爐排式廢棄物焚燒爐的特征在于，
[0064]所述高溫氣體吹入單元具有高溫氣體吹入流速控制單元，該高溫氣體吹入流速控制單元進(jìn)行控制，以使得吹入燃燒室的高溫氣體的吹入流速，在與燃燒室的高度的關(guān)系中處于由下述的(5)式表示的范圍內(nèi)，
[0065]- 0.107X2+4.70X+3.96 彡 Y 彡-0.199X2+8.73X+7.36...(5)
[0066]其中，Y:高溫氣體的吹入流速(m/sec)
[0067]X:燃燒室高度(m)。
[0068]在根據(jù)該另I個(gè)構(gòu)思的爐排式廢棄物焚燒爐中，優(yōu)選所述高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體的溫度處于100°c?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
[0069]另外，在根據(jù)該另I個(gè)構(gòu)思的爐排式廢棄物焚燒爐中，優(yōu)選所述高溫氣體吹入單元具有高溫氣體供給源，其將從焚燒爐排出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、所述循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種，作為高溫氣體進(jìn)行供給。
[0070]為了實(shí)現(xiàn)所述的本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的另I個(gè)構(gòu)思的廢棄物焚燒方法，
[0071]其利用爐排式廢棄物焚燒爐，該爐排式廢棄物焚燒爐包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在所供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒，
[0072]所述廢棄物焚燒方法具有:
[0073]將燃燒用一次氣體從爐排的下方吹入所述燃燒室內(nèi)的工序；以及
[0074]從所述燃燒室的頂部，沿著爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向，將高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位的工序。
[0075]并且，該廢棄物焚燒方法的特征在于，
[0076]在高溫氣體吹入工序中，使高溫氣體吹入燃燒室內(nèi)的流速，在與燃燒室中的從爐排至頂部的高度的關(guān)系中，處于由下述的(5)式表示的范圍，
[0077]- 0.107X2+4.70X+3.96 彡 Y 彡-0.199X2+8.73X+7.36...(5)，
[0078]其中，Y:高溫氣體的吹入流速(m/sec)
[0079]X:燃燒室高度(m)。
[0080]在根據(jù)該另I個(gè)構(gòu)思的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選在所述高溫氣體吹入工序中吹入燃燒室內(nèi)的高溫氣體的溫度處于100°c?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
[0081]在根據(jù)該另I個(gè)構(gòu)思的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選在所述高溫氣體吹入工序中，以空塔速度的5倍?20倍的流速，對(duì)要吹入燃燒室內(nèi)的高溫氣體進(jìn)行吹入，該空塔速度是將燃燒室內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室的橫截面積而得到的。
[0082]另外，在根據(jù)該另I個(gè)構(gòu)思的廢棄物焚燒方法中，優(yōu)選所述高溫氣體是從焚燒爐排出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、所述循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種。
[0083]發(fā)明的效果
[0084]根據(jù)如前所述的本發(fā)明的I個(gè)構(gòu)思的爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法，從爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室內(nèi)的爐排向上Im?3m的范圍內(nèi)的位置，將來(lái)自多個(gè)高溫氣體吹入口的高溫氣體向下吹向燃燒室內(nèi)的從爐排上的廢棄物的燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位，能夠抑制從爐排上的廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體向上的流動(dòng)，在爐排上的廢棄物的上方形成高溫氣體以及燃燒氣體的流動(dòng)緩慢的滯流或者循環(huán)，從而形成平面狀燃燒區(qū)域。其結(jié)果，無(wú)論爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的大小如何，即使在空氣比小于或等于1.5的低空氣下對(duì)廢棄物進(jìn)行的燃燒中，也能夠使廢棄物和從廢棄物產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒。并且，由于廢棄物的燃燒穩(wěn)定，因此能夠抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的煤煙、排出氣體中的CO、NOx等有害物的產(chǎn)生量。
[0085]并且，由于平面狀燃燒區(qū)域穩(wěn)定，且利用平面狀燃燒區(qū)域的平面狀火焰的輻射能夠促進(jìn)廢棄物的熱分解，因此能夠增大向爐排供給的廢棄物的量(爐排負(fù)荷)、以及從燃燒的廢棄物向燃燒室內(nèi)供給的熱量(火爐負(fù)荷)。由此，相對(duì)于廢棄物的焚燒處理量，能夠減小燃燒室的容積，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐的高度，能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐緊湊化。這意味著能夠降低用于爐排式廢棄物焚燒爐的設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0086]根據(jù)如前所述的本發(fā)明的另I個(gè)構(gòu)思的爐排式廢棄物焚燒爐以及廢棄物焚燒方法，由于將從爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的頂部向下吹向燃燒室內(nèi)的從爐排上的廢棄物的燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位的高溫氣體的流速相對(duì)于從燃燒室的爐排至頂部的高度而確定出適當(dāng)?shù)姆秶?，因此，利用與從燃燒室的爐排至頂部的高度相對(duì)應(yīng)的高溫氣體的向下流動(dòng)的適當(dāng)?shù)牧?，能夠充分可靠地抑制從爐排上的廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體向上的流動(dòng)，在廢棄物的上方能夠充分可靠地形成高溫氣體以及燃燒氣體的流動(dòng)緩慢的滯流或者循環(huán)，能夠充分可靠地形成平面狀燃燒區(qū)域。其結(jié)果，將向燃燒室吹入的高溫氣體的量抑制為所需最小值，從而無(wú)論爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的大小如何，即使在空氣比小于或等于1.5的低空氣下對(duì)廢棄物進(jìn)行燃燒時(shí)，也能夠使廢棄物和從廢棄物產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體充分可靠地穩(wěn)定燃燒。并且，由于廢棄物的燃燒穩(wěn)定，因此能夠抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的煤煙、排出氣體中的CO、NOx等有害物的產(chǎn)生量。
[0087]并且，由于平面狀燃燒區(qū)域穩(wěn)定，且能夠利用平面狀燃燒區(qū)域的平面狀火焰的輻射促進(jìn)廢棄物的熱分解，因此能夠增大對(duì)爐排供給的廢棄物的量(爐排負(fù)荷)、以及從燃燒的廢棄物向燃燒室內(nèi)供給的熱量(火爐負(fù)荷)。由此，能夠相對(duì)于廢棄物的焚燒處理量而減小燃燒室的內(nèi)容積。由此，能夠相對(duì)于廢棄物焚燒處理量而減小燃燒室的容積，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐的高度，能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐緊湊化。這意味著能夠降低用于爐排式廢棄物焚燒爐的設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0088]圖1是概略性地表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
[0089]圖2是概略性地表示與圖1所示的爐排式廢棄物焚燒爐中的高溫氣體吹入口以及二次燃燒用氣體吹入口的配置不同的關(guān)于它們等的配置的斜視圖。
[0090]圖3是用于說(shuō)明現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室內(nèi)的寬度方向上的廢棄物的燃燒狀態(tài)的概略性的縱向剖面圖。
[0091]圖4是用于說(shuō)明圖1所示的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室內(nèi)的寬度方向上的廢棄物的燃燒狀態(tài)的概略性的縱向剖面圖。
[0092]圖5是說(shuō)明圖1所示的爐排式廢棄物焚燒爐的變形例的燃燒室內(nèi)的寬度方向上的廢棄物的燃燒狀態(tài)的概略性的縱向剖面圖。
[0093]圖6是概略性地表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
[0094]圖7是表示向爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室中吹入的高溫氣體的吹入流速相對(duì)于燃燒室高度的適當(dāng)?shù)姆秶膱D。
[0095]圖8是概略性地表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
[0096]圖9是用于說(shuō)明圖8所示的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室內(nèi)的長(zhǎng)度方向上的廢棄物的燃燒狀態(tài)的概略性的縱向剖面圖。
[0097]圖10是概略性地表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
[0098]圖11是用于說(shuō)明圖9所示的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室內(nèi)的長(zhǎng)度方向上的廢棄物的燃燒狀態(tài)的概略性的縱向剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0099]下面，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。此外,本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于這些實(shí)施方式，能夠不變更發(fā)明的主旨而以各種各樣的方式進(jìn)行實(shí)施。另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍包含均等的范圍。
[0100][第I實(shí)施方式]
[0101]下面，參照?qǐng)D1至圖4對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐以及利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0102]<爐排式廢棄物焚燒爐I的基本結(jié)構(gòu)>
[0103]圖1所示的爐排式廢棄物焚燒爐I包括燃燒室2，該燃燒室2設(shè)置有爐排5，向該爐排5上供給廢棄物W，該爐排5在所供給的廢棄物W移動(dòng)期間使該廢棄物燃燒。燃燒室2的從爐排5至燃燒室頂部為止的高度處于I?3m的范圍內(nèi)，與廢棄物焚燒量100噸/天左右規(guī)模的現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室高度的5m?6m左右相比，小于或等于其高度的1/2。另外，該實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐I的燃燒室2的容積為90m3，與如上所述現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的容積的190m3左右相比，小于或等于其容積的1/2左右。
[0104]如果燃燒室2的所述高度小于或等于3m，則通過(guò)將后述的高溫氣體從燃燒室2中的爐排5向上Im?3m的范圍內(nèi)的位置向下吹向燃燒室2內(nèi)，從而能夠使低空氣比下的廢棄物W的燃燒穩(wěn)定地進(jìn)行。其結(jié)果，能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐I所涉及的整體的設(shè)備緊湊化，能夠大幅地降低爐排式廢棄物焚燒爐I所涉及的設(shè)備費(fèi)用以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0105]在本實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐I中，在燃燒室2中，在爐排5上的廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè)(圖1的左側(cè))的上方配置有廢棄物投入口 3，在燃燒室2中，在爐排5上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(圖1的右側(cè))的上方配置有燃燒室2的氣體出口。與氣體出口相連設(shè)置有二次燃燒室10，與二次燃燒室10相連設(shè)置有鍋爐4。
[0106]在燃燒室2的底部設(shè)置有爐排(stoker) 5，該爐排5使從廢棄物投入口 3供給的廢棄物W—邊向氣體出口的下方移動(dòng)一邊燃燒。該爐排5從接近廢棄物投入口 3的一側(cè)起按順序配置有干燥爐排5a、燃燒爐排5b、后燃燒爐排5c。
[0107]在燃燒室2的底部中，在廢棄物W的移動(dòng)方向上的后燃燒爐排5c的下游端的下方設(shè)置有落灰口 6。
[0108]在干燥爐排5a、燃燒爐排5b以及后燃燒爐排5c的下方分別設(shè)置有風(fēng)箱7a、7b、7c、7d。例如，從如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)8起，將燃燒用一次氣體(通常為空氣)A經(jīng)過(guò)與流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11相伴的燃燒用一次氣體供給管9而向所述各風(fēng)箱7a、7b、7c、7d供給，并從各風(fēng)箱7a、7b、7c、7d經(jīng)過(guò)干燥爐排5a、燃燒爐排5b、后燃燒爐排5c而朝向燃燒室2內(nèi)的上方吹入。此外，從爐排5的下方朝向上方吹入的燃燒用一次氣體A除了用于干燥爐排5a、燃燒爐排5b、后燃燒爐排5c上的廢棄物W的干燥以及燃燒之外，還用于干燥爐排5a、燃燒爐排5b、后燃燒爐排5c的冷卻以及在這些爐排5a、5b、5c上將廢棄物W攪拌。
[0109]由風(fēng)箱7a、7b、7c、7d、氣體送出機(jī)構(gòu)8以及燃燒用一次氣體供給管9，提供用于將燃燒用一次氣體A從爐排5的下方向燃燒室2中吹入的一次氣體吹入單元FABU。
[0110]在最初載置從廢棄物投入口 3供給的廢棄物W的干燥爐排5a上，主要利用燃燒室2中的輻射熱和燃燒用一次氣體A，進(jìn)行對(duì)廢棄物W的干燥和對(duì)從廢棄物W產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體的點(diǎn)火。即，在干燥爐排5a上，在沿著廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè)對(duì)廢棄物W進(jìn)行干燥(干燥區(qū)域)，在下游側(cè)開(kāi)始廢棄物W的燃燒(燃燒開(kāi)始區(qū)域)。在燃燒爐排5b上，主要利用燃燒室2中的輻射熱和燃燒用一次氣體A，進(jìn)行對(duì)在干燥爐排5a上點(diǎn)火后移動(dòng)來(lái)的廢棄物W的熱分解和局部氧化反應(yīng)，進(jìn)行對(duì)通過(guò)熱分解而從廢棄物W產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體和固態(tài)部分的燃燒。即，在燃燒爐排5b上的整個(gè)區(qū)域中，對(duì)廢棄物W進(jìn)行正式的燃燒，使廢棄物W實(shí)質(zhì)上全部燃燒(主燃燒區(qū)域)。在后燃燒爐排5c上，在燃燒爐排5b的燃燒后從燃燒爐排5b移動(dòng)而來(lái)的少量殘留的廢棄物中的固定碳等未燃成分被完全燃燒。即，在后燃燒爐排5c上對(duì)燃燒爐排5b上的廢棄物W的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步燃燒(后燃燒區(qū)域)。在后燃燒爐排5c上完全燃燒后的燃燒灰從后燃燒爐排5c上向落灰口 6落下，并從落灰口 6向燃燒室2的外部排出。
[0111]在與燃燒室2的出口連接的二次燃燒室10的側(cè)壁，配置有二次燃燒用氣體吹入口15，該二次燃燒用氣體吹入口 15將例如來(lái)自如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)16的二次燃燒用氣體C經(jīng)過(guò)與流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17相伴的二次燃燒用氣體供給管18而送入。從二次燃燒用氣體吹入口 15吹入二次燃燒室10中的二次燃燒用氣體C在二次燃燒室10內(nèi)使從燃燒室2上升而來(lái)的未燃的可燃性氣體二次燃燒，由該二次燃燒產(chǎn)生的熱將與二次燃燒室10相連設(shè)置的鍋爐4加熱，由鍋爐4回收。
[0112]此處，由氣體送出機(jī)構(gòu)16、二次燃燒用氣體供給管18以及二次燃燒用氣體吹入口15，提供用于向二次燃燒室10內(nèi)吹入二次燃燒用氣體C的二次燃燒用氣體吹入單元SABU。
[0113]如上所述，在由鍋爐4將熱回收之后，從鍋爐4向外部排出的排出氣體，在例如利用消石灰中和酸性氣體、和利用活性炭吸附二噁英類之后，進(jìn)一步送到未圖示的公知的除塵裝置，在所述除塵裝置中回收中和反應(yīng)生成物、活性炭、粉塵等。利用所述除塵裝置除塵并無(wú)害化后的排出氣體，通過(guò)未圖示的抽氣機(jī)而被抽向未圖示的煙囪，從所述煙囪排入大氣中。此外，作為所述除塵裝置，可以使用例如袋式除塵器方式、電氣集塵方式等除塵裝置。
[0114]用于將高溫氣體從燃燒室2的爐排5向上Im?3m的范圍內(nèi)的的位置向下吹向燃燒室2內(nèi)的高溫氣體吹入單元HGBU，具有:高溫氣體供給源12，其設(shè)置在燃燒室2的外部；多個(gè)高溫氣體吹入口 13，它們向燃燒室2吹入高溫氣體B ;管路14，其將高溫氣體B從高溫氣體供給源12向多個(gè)高溫氣體吹入口 13引導(dǎo)；以及流量調(diào)整機(jī)構(gòu)25，其存在于管路14中。
[0115]多個(gè)高溫氣體吹入口 13，在燃燒室2的頂部處，設(shè)置在從在干燥爐排5a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)至在燃燒爐排5b上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)為止的范圍內(nèi)的上方的任意位置。在圖1的實(shí)施方式中，在廢棄物W的移動(dòng)方向即燃燒室2的長(zhǎng)度方向的干燥爐排5a上的下游側(cè)的上方、和燃燒爐排5b上的上游側(cè)以及下游側(cè)的上方這3個(gè)部位處，并排設(shè)置在與廢棄物W的移動(dòng)方向相交叉的方向即燃燒室2的寬度方向上。
[0116]圖2示出與圖1所示的爐排式廢棄物焚燒爐I的多個(gè)高溫氣體吹入口 13和二次燃燒用氣體吹入口 15的配置不同的配置。在圖2中，多個(gè)高溫氣體吹入口 13在燃燒室2的頂部處，在遍布爐排5上的廢棄物W的移動(dòng)方向中的從干燥爐排5a上的下游側(cè)(燃燒開(kāi)始區(qū)域)的上方至燃燒爐排5b上的下游側(cè)為止的(主燃燒區(qū)域)上方的大于或等于3個(gè)的位置處，遍布燃燒室2的寬度方向整個(gè)區(qū)域而設(shè)置。
[0117]多個(gè)高溫氣體吹入口 13朝向下方。這樣，來(lái)自多個(gè)高溫氣體吹入口 13的高溫氣體B被吹向從干燥爐排5a上的所述下游側(cè)的燃燒開(kāi)始區(qū)域至燃燒爐排5b上的整體的主燃燒區(qū)域?yàn)橹沟娜我獠课弧?br> [0118]在圖2中，在二次燃燒室10的前壁以及后壁設(shè)置有多個(gè)二次燃燒用氣體吹入口15。
[0119]二次燃燒室10和鍋爐4也可以彎曲地連接配置，以如圖2所示那樣覆蓋燃燒室2的上方。通過(guò)將二次燃燒室10和鍋爐4配置成如上所述的形狀，從而能夠使與二次燃燒室10和鍋爐4相伴的爐排式廢棄物焚燒爐I的高度比現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐低，能夠降低設(shè)備費(fèi)用。
[0120]此外，一次氣體吹入單元FABU以及二次燃燒用氣體吹入單元SABU的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示，能夠根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐I的規(guī)模以及形狀、廢棄物的種類等適當(dāng)選擇。
[0121]下面，詳細(xì)說(shuō)明燃燒用一次氣體A、高溫氣體B、二次燃燒用氣體C的吹入。
[0122]<燃燒用一次氣體A的吹入>
[0123]燃燒用一次氣體A從氣體送出機(jī)構(gòu)8經(jīng)過(guò)燃燒用一次氣體供給管9而被供給至分別設(shè)置在干燥爐排5a、燃燒爐排5b以及后燃燒爐排5c的下方的風(fēng)箱7a、7b、7c、7d，然后經(jīng)過(guò)各爐排5a、5b、5c而向燃燒室2內(nèi)供給。
[0124]供給至燃燒室2內(nèi)的燃燒用一次氣體A的整體流量，通過(guò)設(shè)置在燃燒用一次氣體供給管9的主體部分的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11而進(jìn)行調(diào)整，并且，供給至各風(fēng)箱7a、7b、7c、7d的燃燒用一次氣體A的部分流量，通過(guò)從所述主體部分分支至各風(fēng)箱7a、7b、7c、7d的燃燒用一次氣體供給管9的分支部分所具有的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(省略圖示)而進(jìn)行調(diào)整。
[0125]風(fēng)箱7a、7b、7c、7d以及燃燒用一次氣體供給管9等的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐I的規(guī)模以及形狀、廢棄物的種類等適當(dāng)選擇。
[0126]作為燃燒用一次氣體A，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍、氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。作為燃燒用一次氣體A，可以使用空氣、含有氧氣的氣體、以及從焚燒爐排出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)中的任一種，也可以使用它們的混合氣體。
[0127]<高溫氣體B的吹入以及其作用效果>
[0128]高溫氣體B從位于從燃燒室2的爐排5向上方Im?3m的范圍內(nèi)的位置處的高溫氣體吹入單元HGBU的多個(gè)高溫氣體吹入口 13，向下吹向燃燒室2內(nèi)的從爐排5上的燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的范圍之間的任意部位的廢棄物W。這是由于，在存在火焰、且存在較多可燃性氣體的這些區(qū)域上，吹入高溫氣體B會(huì)使這些區(qū)域中的廢棄物W的燃燒穩(wěn)定，因此優(yōu)選。此外，在爐排式廢棄物焚燒爐I中，存在較多可燃性氣體的區(qū)域是從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域?yàn)橹沟膮^(qū)域。
[0129]在焚燒廢棄物W的情況下，首先引起水分蒸發(fā)，然后產(chǎn)生熱分解和局部氧化反應(yīng)，開(kāi)始生成可燃性氣體。此處，燃燒開(kāi)始區(qū)域是指廢棄物開(kāi)始燃燒，通過(guò)廢棄物的熱分解、局部氧化而開(kāi)始生成可燃性氣體的區(qū)域。另外，主燃燒區(qū)域是指對(duì)廢棄物進(jìn)行熱分解、局部氧化和燃燒，產(chǎn)生可燃性氣體并伴隨火焰而燃燒的區(qū)域，是直至伴隨火焰的燃燒結(jié)束的點(diǎn)(燃盡點(diǎn))為止的區(qū)域。在燃盡點(diǎn)之后的區(qū)域，成為廢棄物中的固態(tài)未燃成分(焦炭)燃燒的炭燃燒區(qū)域(后燃燒區(qū)域)。爐排式廢棄物焚燒爐I中的燃燒開(kāi)始區(qū)域，是爐排5上的廢棄物W的移動(dòng)方向上的干燥爐排5a上的下游側(cè)的上方空間，主燃燒區(qū)域相當(dāng)于與燃燒爐排5b上的整個(gè)區(qū)域的上方空間。
[0130]在圖1中，多個(gè)高溫氣體吹入口 13在燃燒室2內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至與主燃燒區(qū)域相當(dāng)?shù)母稍餇t排5a上的所述下游側(cè)的上方以及燃燒爐排5b上的整個(gè)區(qū)域的上方處，設(shè)置在距離燃燒室2的爐排5的高度小于或等于3m的頂部處。此處，例如諸如城市垃圾的廢棄物W的熱分解反應(yīng)在200°C左右產(chǎn)生，在400°C左右大致結(jié)束。
[0131]在圖1所示的例子中，由于干燥爐排5a的下游部以及燃燒爐排5b的上方與從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域相當(dāng)，因此在這些位置的上方設(shè)置高溫氣體吹入口 13而吹入高溫氣體B。根據(jù)廢棄物W的組成、狀態(tài)，有時(shí)以更高的溫度結(jié)束熱分解反應(yīng)，在該情況下，優(yōu)選在爐排5上的廢棄物W的移動(dòng)方向上，與圖1所示的位置相比，在下游側(cè)也設(shè)置高溫氣體吹入口 13。
[0132]通過(guò)將高溫氣體B向下吹向燃燒室2內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位的廢棄物W，高溫氣體B抑制由于廢棄物W的熱分解以及局部氧化所產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，高溫氣體B以及燃燒氣體雙方的流動(dòng)碰撞，高溫氣體B以及燃燒氣體在從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的爐排5上的廢棄物W的上方產(chǎn)生平面狀的流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)。
[0133]在該滯流或者循環(huán)中，由于這些氣體的流動(dòng)速度緩慢，因此燃燒氣體所包含的可燃性氣體燃燒的火焰變得穩(wěn)定。即，在從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的爐排5上的廢棄物W的上方，穩(wěn)定形成可燃性氣體穩(wěn)定燃燒的平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)。其結(jié)果，即使以低空氣比對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒，也能夠?qū)U棄物W進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒，能夠抑制與廢棄物W的燃燒相伴的CO、NOx、二噁英類等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠抑制煤煙的生成。因此，能夠無(wú)障礙地以低空氣比充分地對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒。
[0134]另外，由于在廢棄物W的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域，因此利用來(lái)自該燃燒區(qū)域的熱輻射和顯熱促進(jìn)廢棄物W的熱分解.局部氧化。
[0135]<高溫氣體吹入口 13 >
[0136]多個(gè)高溫氣體吹入口 13在從沿著干燥爐排5a的爐排5上的廢棄物W的移動(dòng)方向的干燥爐排5a上的下游側(cè)至燃燒爐排5b上的整個(gè)區(qū)域的范圍內(nèi)，能夠設(shè)置在從爐排5向上Im?3m的范圍內(nèi)的任意位置。在圖1的實(shí)施方式中，在燃燒室2的高度3m以內(nèi)的頂部的與所述范圍內(nèi)相對(duì)應(yīng)的范圍內(nèi)，沿著燃燒室2的寬度方向和長(zhǎng)度方向分別配置有多列。高溫氣體吹入口 13可以是噴嘴型，也可以是狹縫型。
[0137]以如下方式進(jìn)行設(shè)定或調(diào)整，S卩，使多個(gè)高溫氣體吹入口 13的配置位置、配置量、配置間隔、吹入方向、高溫氣體吹入口 13的形狀(與吹入的高溫氣體B的擴(kuò)展形狀有關(guān))、高溫氣體B的吹入流速、吹入流量等中的至少I個(gè)，與爐排式廢棄物焚燒爐I的廢棄物處理量、容積、形狀、將要焚燒的廢棄物W的狀態(tài)相匹配，在爐排5上的燃燒開(kāi)始區(qū)域以及主燃燒區(qū)域上，在燃燒室2的寬度方向以及長(zhǎng)度方向上無(wú)偏移且均勻而穩(wěn)定地形成期望的平面狀燃燒區(qū)域。
[0138]在燃燒室2內(nèi)將高溫氣體吹入口 13設(shè)置在從爐排5向上I?3m的范圍，使得在燃燒室2內(nèi)的所述范圍內(nèi)配置多個(gè)高溫氣體吹入口 13、和向多個(gè)高溫氣體吹入口 13供給來(lái)自高溫氣體供給源12的高溫氣體B的高溫氣體供給管。在該情況下，多個(gè)高溫氣體吹入口13和高溫氣體供給管，當(dāng)然需要由能夠承受燃燒室2內(nèi)的高溫的耐熱材料形成或者由被耐熱層包覆的材料形成。
[0139]來(lái)自高溫氣體吹入口 13的高溫氣體B的吹入方向優(yōu)選處于以從高溫氣體吹入口13引出的垂線為中心的20°之內(nèi)的展開(kāi)角度的圓錐形狀的范圍。如果所述吹入方向大于該范圍，則從高溫氣體吹入口 13向燃燒室2內(nèi)吹入的高溫氣體B，無(wú)法穩(wěn)定地抑制在燃燒室2內(nèi)的爐排5上的燃燒開(kāi)始區(qū)域以及主燃燒區(qū)域中，由于廢棄物W的熱分解以及局部氧化而產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，有可能無(wú)法形成穩(wěn)定的所述平面狀燃燒區(qū)域。
[0140]參照?qǐng)D3以及圖4，對(duì)現(xiàn)有的爐排式廢棄物燃燒爐的燃燒室內(nèi)的廢棄物的燃燒狀態(tài)和本發(fā)明的第I實(shí)施方式的爐排式廢棄物燃燒爐的燃燒室內(nèi)的廢棄物的燃燒狀態(tài)的差異進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0141]圖3是用于說(shuō)明現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐(專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004 — 84981號(hào)公報(bào)所記載的爐排式廢棄物焚燒爐)20的燃燒室2’內(nèi)的寬度方向的廢棄物W的燃燒狀態(tài)的概略性的縱向剖面圖；并且，圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐I的燃燒室2內(nèi)的寬度方向的廢棄物W的燃燒狀態(tài)的概略性的縱向剖面圖。
[0142]如圖3中所示，現(xiàn)有的爐排式廢棄物燃燒爐20，在燃燒室2’的側(cè)壁21上設(shè)置有高溫氣體吹入口 23，通過(guò)來(lái)自爐排5的下方的燃燒用一次氣體(正常為空氣)A的輔助而使?fàn)t排5上的廢棄物W燃燒。在廢棄物W燃燒期間，從設(shè)置在燃燒室2’的側(cè)壁21上的高溫氣體吹入口 23將高溫氣體B朝向斜下方吹入。在燃燒室2’中朝向斜下方吹入的高溫氣體B與由在爐排5上燃燒并熱分解的廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流碰撞，在燃燒的廢棄物W的上方形成高溫氣體B和包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的以雙點(diǎn)劃線表示的流動(dòng)緩慢的滯流。在滯流中使可燃性氣體燃燒，并形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)D。在如上所述的現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐20中，也能夠在爐排5上所燃燒的廢棄物W的上方形成如前所述的平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)D，在平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)D中，使廢棄物W穩(wěn)定地燃燒。然而，如圖3中所示，在燃燒室2’的寬度較寬的情況下，從燃燒室2’的側(cè)壁21的高溫氣體吹入口 23吹入的高溫氣體B無(wú)法充分到達(dá)直至燃燒室2’的寬度方向的中央部分。其結(jié)果，在燃燒室2’的寬度方向的中央部分，高溫氣體B無(wú)法與從在爐排5上燃燒并熱分解的廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流充分碰撞，在所述中央部分處，無(wú)法在廢棄物W的上方形成高溫氣體B和包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的流動(dòng)緩慢的滯流。并且，在所述中央部分處，無(wú)法形成平面狀燃燒區(qū)域D，無(wú)法使從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體充分地燃燒，廢棄物W不能夠充分地燃燒。
[0143]與如上所述現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐20相對(duì)地，如圖4中所示，在本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐I中，在燃燒室2的頂部22，在燃燒室2的寬度方向上彼此分離地設(shè)置有多個(gè)高溫氣體吹入口 13。在第I實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐I中，在爐排5上的廢棄物W通過(guò)來(lái)自下方的燃燒用一次氣體A的輔助而燃燒期間，從設(shè)置于頂部22的多個(gè)高溫氣體吹入口 13將高溫氣體B向下吹入燃燒室2內(nèi)。向下吹入的高溫氣體B與從燃燒的廢棄物W上升而來(lái)的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體碰撞，在燃燒的廢棄物W的上方，形成高溫氣體B和包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)。在滯流或者循環(huán)中燃燒可燃性氣體，在圖4中如雙點(diǎn)劃線所示，在燃燒室2的寬度方向的整體以及燃燒室2的長(zhǎng)度方向的一部分上均勻而穩(wěn)定地形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)E。由此，與如所述現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐20那樣，從側(cè)壁21的溫氣體吹入口 23向燃燒室2’中將高溫氣體B向斜下方吹入的的情況下的燃燒室2’的寬度相比，即使增大燃燒室2的寬度，也能夠遍布燃燒室2的整體寬度，在燃燒室2中充分可靠而穩(wěn)定地使廢棄物W燃燒。
[0144]<將高溫氣體B在燃燒室2中從爐排5向上方分離的位置向下吹入的效果>
[0145]將高溫氣體B在燃燒室2中從爐排5向上Im至3m的位置、例如從燃燒室2的頂部22的多個(gè)高溫氣體吹入口 13向下吹入的效果如下文所述。
[0146](I).通過(guò)吹入燃燒室2中的高溫氣體B的顯熱和輻射而促進(jìn)爐排5上的廢棄物W的熱分解。
[0147](2).通過(guò)向燃燒室2中吹入含有氧氣的高溫氣體B而促進(jìn)通過(guò)爐排5上的廢棄物W的熱分解所產(chǎn)生的可燃性氣體的燃燒。
[0148](3).通過(guò)將高溫氣體B在燃燒室2中從爐排5向上Im至3m的位置、例如從設(shè)置在燃燒室2的頂部22上的高溫氣體吹入口 13向下吹向燃燒室2內(nèi)，抑制從爐排5上的廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，通過(guò)在廢棄物W的上方形成包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體以及高溫氣體的流動(dòng)緩慢的滯流或者氣流的上下方向的循環(huán)，從而可燃性氣體的流動(dòng)變得緩慢，可燃性氣體與從爐排5的下方吹入燃燒室2中的燃燒用一次氣體A充分混合而進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒。
[0149]另外，通過(guò)在廢棄物W的上方的所述滯流中或所述循環(huán)中穩(wěn)定地燃燒可燃性氣體，從而在廢棄物W的上方穩(wěn)定地形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)E。
[0150](4).利用穩(wěn)定形成的平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)E的輻射，促進(jìn)該平面狀燃燒區(qū)域E的下方的廢棄物W的熱分解。
[0151]利用這些效果，第I實(shí)施方式的爐排式廢棄物燃燒爐I即使以低空氣比使廢棄物W燃燒，也能夠使廢棄物W穩(wěn)定地燃燒。由于使廢棄物W穩(wěn)定地燃燒，因此從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體充分燃燒，能夠抑制從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的煤煙、排出氣體中的CO、
NOx等的有害物的產(chǎn)生量。
[0152]并且，由于能夠通過(guò)穩(wěn)定形成的平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)E的輻射等促進(jìn)廢棄物W的熱分解，因此能夠增加向爐排5上供給的廢棄物W的量(爐排負(fù)荷)，能夠增大在燃燒室2內(nèi)所產(chǎn)生的廢棄物W的熱量(火爐負(fù)荷)。由此，相對(duì)于由爐排式廢棄物焚燒爐I能夠焚燒的廢棄物W的量，能夠減小燃燒室2的容積，能夠降低燃燒室2的高度，能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐I緊湊化，由此，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐I的設(shè)備費(fèi)用以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0153]<高溫氣體B的調(diào)制>
[0154]從高溫氣體吹入口 13吹入燃燒室2中的高溫氣體B的溫度優(yōu)選處于100°C?400°C的范圍，更優(yōu)選為200°C左右。如果將溫度小于100°C的氣體從高溫氣體吹入口 13吹入燃燒室2中，則燃燒室2內(nèi)的溫度下降，燃燒室2內(nèi)的廢棄物W的燃燒變得不穩(wěn)定，因該不穩(wěn)定而產(chǎn)生的CO增加。如果將溫度大于400°C的氣體從高溫氣體吹入口 13吹入燃燒室2中，則燃燒室2內(nèi)的火焰溫度明顯地變?yōu)楦邷?，助長(zhǎng)從廢棄物W向熔渣的生成。
[0155]另外，高溫氣體B含有的氧氣濃度為5體積％?30體積％左右，優(yōu)選為5體積％?15體積％。由此，更有效地發(fā)揮并促進(jìn)所述的效果，進(jìn)而促進(jìn)從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體所包含的NOx以及CO的量的減少。
[0156]作為高溫氣體B，優(yōu)選使用二次燃燒室10的下游側(cè)的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、該循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種。所述循環(huán)排出氣體是對(duì)從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體進(jìn)行中和處理，例如是通過(guò)袋式除塵器除塵后的排出氣體的一部分。在將如上所述的循環(huán)排出氣體、如上所述的循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種作為高溫氣體B而使用時(shí)，在高溫氣體供給源12中，利用在與二次燃燒室10連接的鍋爐4中所產(chǎn)生的蒸氣,將作為高溫氣體B使用的所述一種氣體加熱至作為高溫氣體B而優(yōu)選的所述溫度為止。另外，在高溫氣體供給源12中，通過(guò)調(diào)整作為高溫氣體B而使用的所述的多種氣體的混合比例，從而能夠?qū)⒏邷貧怏wB的氧氣濃度調(diào)整為所述的優(yōu)選值。
[0157]<向燃燒室2中的高溫氣體B的吹入流速以及吹入流量>
[0158]對(duì)于從高溫氣體吹入口 13向燃燒室2中吹入的高溫氣體B，優(yōu)選以5m/s?20m/s左右的吹入速度向燃燒室2內(nèi)的爐排5上的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位吹入。將高溫氣體B的吹入速度設(shè)為5m/s?20m/s左右的原因在于，將高溫氣體B的吹入速度設(shè)為燃燒室2內(nèi)的空塔速度(將燃燒室2內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室的橫截面積而得到的流速，最大lm/s左右)的5倍?20倍的相對(duì)速度。通過(guò)對(duì)高溫氣體B的如上所述的吹入，能夠不受由燃燒室2內(nèi)的氣體的流動(dòng)引起的影響，在爐排5上的燃燒開(kāi)始區(qū)域以及主燃燒區(qū)域的廢棄物W的上方穩(wěn)定地形成所述的滯流或循環(huán)。
[0159]向燃燒室2中的高溫氣體B的吹入流速通過(guò)如下方式進(jìn)行調(diào)整，即，通過(guò)對(duì)從高溫氣體供給源12經(jīng)由管路14向多個(gè)高溫氣體吹入口 13輸送的高溫氣體B的流量進(jìn)行調(diào)整，例如，通過(guò)利用設(shè)置在高溫氣體供給源12上的未圖示的氣體送出機(jī)構(gòu)對(duì)高溫氣體B的送出量、存在于管路14中的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)25的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整。
[0160]<向燃燒室2中的高溫氣體B的吹入流速、吹入流量的調(diào)整-針對(duì)每個(gè)高溫氣體吹入口 13的調(diào)整>
[0161]在高溫氣體吹入口 13為多個(gè)的情況下，高溫氣體B無(wú)需以等流速?gòu)母鱾€(gè)高溫氣體吹入口 13吹入，根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐I的燃燒室2的規(guī)模、形狀、或者廢棄物W的性狀、量、堆積在爐排5上的廢棄物W的層的厚度等，可以適當(dāng)變更，以使得來(lái)自多個(gè)高溫氣體吹入口 13的高溫氣體B的吹入流速相互不同。
[0162]<圖1所示的爐排式廢棄物焚燒爐I的變形例>
[0163]圖5是用于說(shuō)明圖1所示的爐排式廢棄物焚燒爐I的變形例的燃燒室2內(nèi)的寬度方向的廢棄物W的燃燒狀態(tài)的剖面圖。
[0164]在廢棄物W在爐排5上在寬度方向上未均等地堆積的情況下(例如，在如圖5所示爐排5上的左側(cè)的廢棄物W的層的厚度比爐排5上的右側(cè)的廢棄物W的層的厚度厚的情況下)，或者，在堆積在爐排5上的廢棄物W的種類、含水量在燃燒室2的寬度方向上不同、且廢棄物W的發(fā)熱量在燃燒室2的寬度方向上非均勻地偏移的情況下，由于廢棄物W的熱分解所產(chǎn)生的可燃性氣體的產(chǎn)生量、組成因燃燒室2內(nèi)的寬度方向的部位而變得不均勻。如果向燃燒室2內(nèi)將高溫氣體B從等間隔地配置在燃燒室2的頂部處的多個(gè)高溫氣體吹入口13以等流速或者等流量吹入，則無(wú)法在燃燒室2的寬度方向上均勻地形成高溫氣體B、和從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體等的上升氣流之間的對(duì)流。因此，由于未在爐排5上的廢棄物W的上方穩(wěn)定地形成高溫氣體B和燃燒氣體的滯流或者循環(huán)，因此可能無(wú)法對(duì)廢棄物W進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒。
[0165]因此，在圖5所示的變形例中，在與沿著燃燒室2的寬度方向的多個(gè)位置、在圖5中為2個(gè)位置的高溫氣體吹入口 13a、13b分別連結(jié)的獨(dú)立的高溫氣體供給用的管路14中，分別設(shè)置有能夠調(diào)整高溫氣體B的流量的、例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的高溫氣體流量調(diào)整機(jī)構(gòu)26a、26b。并且，測(cè)量沿著燃燒室2的寬度方向的多個(gè)位置處爐排5的溫度或者燃燒室2內(nèi)的氣體的溫度，掌握燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)或者爐排5上的廢棄物W的狀態(tài)，根據(jù)所掌握的燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)或者爐排5上的廢棄物W的狀態(tài)，對(duì)與多個(gè)位置的高溫氣體吹入口 13a、13b連結(jié)的高溫氣體流量調(diào)整機(jī)構(gòu)26a、26b的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，分別獨(dú)立地調(diào)整來(lái)自高溫氣體吹入口 13a、13b的高溫氣體吹入流速或者吹入流量。由此，即使?fàn)t排5上的廢棄物W沿著燃燒室2的寬度方向?yàn)椴痪鶆虻臓顟B(tài)，也能夠使廢棄物W穩(wěn)定地燃燒。
[0166]例如，在爐排5上堆積的廢棄物W的量較多的情況下，或者在廢棄物W的發(fā)熱量較高的情況下，從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體的量變多，由于可燃性氣體的燃燒而產(chǎn)生的燃燒卡路里變高，爐排5的溫度、燃燒室2內(nèi)的氣體的溫度上升。如圖5所示，在爐排5上的左側(cè)的廢棄物W的層的厚度比右側(cè)的廢棄物W的層的厚度厚、且來(lái)自左側(cè)的廢棄物W的層的可燃性氣體的產(chǎn)生量比來(lái)自右側(cè)的廢棄物W的層的可燃性氣體的產(chǎn)生量多、且燃燒室2內(nèi)的左側(cè)的氣體溫度的800?900°C比燃燒室2內(nèi)的右側(cè)的氣體溫度的700?800°C高的情況下，對(duì)左側(cè)的高溫氣體流量調(diào)整機(jī)構(gòu)26a的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，以使得來(lái)自氣體溫度高的燃燒室2內(nèi)的左側(cè)的高溫氣體吹入口 13a的高溫氣體B的吹入流量，增加至來(lái)自氣體溫度相對(duì)較低的燃燒室2內(nèi)的右側(cè)的高溫氣體吹入口 13b的高溫氣體B的吹入流量的1.2?1.5倍，針對(duì)左側(cè)相對(duì)較大的可燃性氣體等的上升氣流，吹入取得充分平衡的流量的高溫氣體。由此，能夠使吹入的高溫氣體B和來(lái)自廢棄物W的層的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的滯流或者循環(huán)，在燃燒室2內(nèi)的寬度方向的整個(gè)區(qū)域均勻且穩(wěn)定地形成，能夠使在廢棄物W的層的上方的平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)E穩(wěn)定形成在燃燒室2內(nèi)的寬度方向的整個(gè)區(qū)域上，能夠在燃燒室2內(nèi)的寬度方向的整個(gè)區(qū)域上對(duì)廢棄物W的層進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒。
[0167]根據(jù)如上所述，即使廢棄物W的狀態(tài)變動(dòng)，也能夠在燃燒室2內(nèi)維持對(duì)廢棄物W的穩(wěn)定的燃燒。
[0168]<與燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的高溫氣體B的吹入流速以及吹入流量的調(diào)整>
[0169]優(yōu)選根據(jù)燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)的變動(dòng)調(diào)整高溫氣體B的吹入流速或者吹入流量。由于供給至燃燒室2的廢棄物W的量、種類的變動(dòng)，從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的產(chǎn)生量、組成發(fā)生變動(dòng)，優(yōu)選與該變動(dòng)相對(duì)應(yīng)地調(diào)整高溫氣體B的吹入流速或者吹入流量，以使得在廢棄物W的上方無(wú)變動(dòng)而穩(wěn)定形成使高溫氣體B和燃燒氣體的停滯或者循環(huán)的平面狀燃燒區(qū)域。
[0170]在圖1中示出狀態(tài)掌握單元CS以及調(diào)整單元，其中，該狀態(tài)掌握單元CS測(cè)量爐排5的溫度或者燃燒室2內(nèi)的溫度，掌握燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)或者爐排5上的廢棄物W的狀態(tài)，該調(diào)整單元根據(jù)所掌握的燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)或者爐排5上的廢棄物W的狀態(tài)，調(diào)整來(lái)自高溫氣體吹入口 13的高溫氣體B的吹入流速或者吹入流量。此處，提供有下述調(diào)整單元，其將存在于高溫氣體B的管路14中的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)25與狀態(tài)掌握單元CS連接而控制動(dòng)作。
[0171]為了掌握燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)，測(cè)量爐排5的溫度、燃燒室2內(nèi)的氣體的溫度而檢測(cè)出它們的溫度的變動(dòng)。例如，如果燃燒室2內(nèi)的可燃性氣體的燃燒狀態(tài)變化，則來(lái)自燃燒室2的排出氣體中的CO濃度、氧氣濃度等變動(dòng)，因此也可以通過(guò)測(cè)量從鍋爐4排出的排出氣體的CO濃度、氧氣濃度，并檢測(cè)出其變化而掌握燃燒室2內(nèi)的狀態(tài)，與該狀態(tài)相對(duì)應(yīng)地調(diào)整高溫氣體B的吹入流速或者吹入流量。
[0172]如上所述，通過(guò)調(diào)節(jié)后的高溫氣體B的吹入，能夠在燃燒室2內(nèi)的廢棄物W的上方形成高溫氣體B和燃燒氣體的穩(wěn)定的滯流或者循環(huán)，能夠在該處穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域，即使以低空氣比對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒，也能夠?qū)U棄物W進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒，能夠抑制CO、NOx、二噁英類等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠抑制煤煙的生成。由此，通過(guò)一次氣體吹入單元FABU而使向爐排式廢棄物焚燒爐I的整體吹入的燃燒用一次氣體A的量減少，能夠以低空氣比對(duì)廢棄物W進(jìn)行充分的燃燒。
[0173]<二次燃燒用氣體C的吹入>
[0174]將二次燃燒用氣體C吹入二次燃燒室10，使來(lái)自燃燒室2的未燃的可燃性氣體在二次燃燒室10中二次燃燒。作為二次燃燒用氣體C，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍、氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。
[0175]作為二次燃燒用氣體C，可以僅使用例如通過(guò)如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)16供給的燃燒用二次空氣，或者使用在燃燒用二次空氣中混合稀釋劑并調(diào)整氧氣濃度后的氣體，或者僅使用通過(guò)二次燃燒室10的下游的除塵裝置后的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)，或者使用將所述燃燒用二次空氣和循環(huán)排出氣體混合后的氣體等。作為所述稀釋劑，
可以考慮氮?dú)?、二氧化碳等?br> [0176]對(duì)于二次燃燒室10中的二次燃燒用氣體吹入口 15，優(yōu)選設(shè)置I個(gè)或多個(gè)，以使得向在二次燃燒室10內(nèi)產(chǎn)生旋流的方向吹入二次燃燒用氣體C。通過(guò)將二次燃燒用氣體C向在二次燃燒室10內(nèi)產(chǎn)生旋流的方向吹入，從而能夠使二次燃燒室10內(nèi)的氣體的溫度分布以及氧氣濃度分布均勻化，在二次燃燒室10中穩(wěn)定地進(jìn)行對(duì)未燃的可燃性氣體的二次燃燒。其結(jié)果，抑制在二次燃燒室10中局部地產(chǎn)生高溫區(qū)域，能夠降低從二次燃燒室10排出的排出氣體中的N0X。并且，由于促進(jìn)二次燃燒室10中的未燃的可燃性氣體和二次燃燒用氣體C中的氧氣的混合，因此二次燃燒室10中的可燃性氣體的燃燒穩(wěn)定性提高，由于能夠?qū)崿F(xiàn)二次燃燒室10中的可燃性氣體的完全燃燒，因此能夠降低從二次燃燒室10排出的排出氣體中的CO。
[0177]為了使二次燃燒室10內(nèi)的氣體溫度處于800°C?1050°C的范圍，優(yōu)選調(diào)整二次燃燒用氣體C的流量。如果二次燃燒室10內(nèi)的氣體的溫度小于800°C，則可燃性氣體的燃燒變得不充分，從二次燃燒室10排出的排出氣體中的CO增加。另外，如果二次燃燒室10內(nèi)的氣體溫度大于1050°c，則助長(zhǎng)二次燃燒室10內(nèi)的熔渣的生成，并且，從二次燃燒室10排出的排出氣體中的NOx增加。
[0178]<用于實(shí)現(xiàn)低空氣比下的廢棄物W的充分燃燒的氧氣量分配比>
[0179]對(duì)在本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐I中，為了實(shí)現(xiàn)低空氣下的廢棄物W的充分燃燒而吹入的各種氣體的氧氣量的分配比進(jìn)行說(shuō)明。
[0180]優(yōu)選以使由從爐排5的下方向燃燒室2內(nèi)吹入的燃燒用一次氣體A供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物W的充分燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Ql、由向燃燒室2內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位吹入的高溫氣體B供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物W的充分燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q2、由向二次燃燒室10吹入的二次燃燒用氣體C供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物W的充分燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q3滿足下述式(I)及(2)的方式分別吹入各種氣體，更優(yōu)選以所述比值滿足下述式⑶及⑷的方式，分別吹入各種氣體。為了滿足下述式(3)及(4)，通過(guò)控制將各種氣體向爐排式廢棄物焚燒爐I中吹入的比率，從而能夠?qū)崿F(xiàn)比向爐排式廢棄物焚燒爐I的整體供給的空氣量成為空氣比小于或等于1.3更低的低空氣比下的廢棄物W的充分燃燒。
[0181]式(I)
[0182]Ql:Q2:Q3 = 0.75 ?L 10:0.05 ?0.40:0.10 ?0.40
[0183]式(2)
[0184]1.0 彡 Q1+Q2+Q3 彡 1.5
[0185]式(3)
[0186]Ql:Q2:Q3 = 0.80 ?1.00:0.10 ?0.30:0.10 ?0.30
[0187]式(4)
[0188]1.1 彡 Q1+Q2+Q3 彡 1.3
[0189]此處，爐排式廢棄物焚燒爐I中的廢棄物W的充分燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量，通過(guò)由投入燃燒室2內(nèi)的廢棄物W的性狀以及成分等所決定的廢棄物W的每單位質(zhì)量的充分燃燒所需的氧氣量(Nm3/kg)、和爐排式廢棄物焚燒爐I中的廢棄物W的焚燒處理速度(kg/hr)的積(Nm3/hr)而決定。
[0190]另外，所述Ql是由從爐排5的下方向燃燒室2內(nèi)供給的燃燒用一次氣體A供給的每單位時(shí)間的氧氣量的比，通過(guò)增減向燃燒室2內(nèi)供給的燃燒用一次氣體A的流量而調(diào)整所述Q1。另外，通過(guò)使向燃燒室2內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位吹入的高溫氣體B的流量增減而調(diào)整Q2。另外，通過(guò)使吹入二次燃燒室10的二次燃燒用氣體C的流量增減而調(diào)整Q3。
[0191]此外，在下文中，將Q1+Q2+Q3記為λ。
[0192]通過(guò)使Ql、Q2、Q3處于所述公式的范圍，從而即使在爐排式廢棄物焚燒爐I中以低氧氣比進(jìn)行燃燒(1.0彡λ彡1.5) (B卩，相當(dāng)于低空氣比下的燃燒)的情況下，也能夠降低從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體中的C0、N0x等有害氣體的產(chǎn)生量，與現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐相比，能夠大幅地降低從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體的總量。
[0193]<用于實(shí)現(xiàn)較低的低空氣比(空氣比小于或等于1.3)下的燃燒的氧氣量分配比>
[0194]作為能夠抑制廢棄物W的未燒盡、有害物質(zhì)的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)更低的低空氣比下的廢棄物W穩(wěn)定、充分的燃燒所更優(yōu)選的Q1、Q2、Q3的分配比，以Ql:Q2:Q3 = 0.90:0.15:015、λ = 1.20為基準(zhǔn)，基于投入爐排式廢棄物焚燒爐I內(nèi)的廢棄物W的組成、性狀等在所述的范圍內(nèi)調(diào)整Q1、Q2、Q3，以使得λ處于1.1?1.3的范圍。
[0195]Q1、Q2、Q3、λ的具體例記載如下。
[0196]Ql:Q2:Q3 = 0.90:0.05:0.25、λ = 1.20
[0197]Ql:Q2:Q3 = 0.90:0.10:0.20、λ = 1.20
[0198]Ql:Q2:Q3 = 0.90:0.20:0.10、λ = 1.20
[0199]Ql:Q2:Q3 = 0.90:0.25:0.05、λ = 1.20
[0200]Ql:Q2:Q3 = 1.00:0.05:0.15、λ = 1.20
[0201]Ql:Q2:Q3 = 1.00:0.10:0.10、λ = 1.20
[0202]Ql:Q2:Q3 = 1.00:0.15:0.05、λ = 1.20
[0203]Ql:Q2:Q3 = 0.85:0.10:0.25、λ = 1.20
[0204]Ql:Q2:Q3 = 0.85:0.20:0.15、λ = 1.20
[0205]Ql:Q2:Q3 = 0.80:0.15:0.25、λ = 1.20
[0206]Ql:Q2:Q3 = 0.80:0.20:0.20、λ = 1.20
[0207]Ql:Q2:Q3 = 0.75:0.20:0.20、λ = 1.15
[0208]Ql:Q2:Q3 = 0.80:0.15:0.20、λ = 1.15
[0209]Ql:Q2:Q3 = 0.80:0.10:0.20、λ = 1.10
[0210]Ql:Q2:Q3 = 0.80:0.15:0.15、λ = 1.10
[0211]Ql:Q2:Q3 = 0.85:0.20:0.25、λ = 1.30
[0212]Ql:Q2:Q3 = 0.90:0.15:0.25、λ = 1.30
[0213]Ql:Q2:Q3 = 1.00:0.10:0.20、λ = 1.30
[0214]以下，說(shuō)明Ql、Q2、Q3的調(diào)整基準(zhǔn)。
[0215][燃燒用一次氣體A的比率Ql的調(diào)整基準(zhǔn)]
[0216]為了使通常的城市垃圾等廢棄物W干燥并充分地燃燒，Ql以0.90作為基準(zhǔn)，在對(duì)灰分少的廢棄物W、水分少的廢棄物W例如塑料等進(jìn)行燃燒時(shí)，使Ql減少到0.75?0.85左右，取而代之使高溫氣體B的比率Q2增加。
[0217][高溫氣體B的比率Q2的調(diào)整基準(zhǔn)]
[0218]為了使通常的城市垃圾等廢棄物W充分地燃燒，Q2以0.15為基準(zhǔn)，在使灰分、水分較少而可燃成分占大部分的廢棄物W例如塑料等或者揮發(fā)成分較多的廢棄物W燃燒的情況下，使Q2增加至0.20?0.25左右。如果Q2少，則由于無(wú)法充分獲得所述的高溫氣體B的吹入效果，因此從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體中的CO增加。此外，如果超出所述范圍而使Q2增加，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)低空氣比下的廢棄物W的充分燃燒，用于調(diào)制高溫氣體B的燃料費(fèi)用等增多，并且燃燒室2內(nèi)的溫度變得過(guò)高，產(chǎn)生如下問(wèn)題等，即，在燃燒室2的內(nèi)壁生成熔渣，從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體中的NOx增加，因此不優(yōu)選。
[0219][ 二次燃燒用氣體C的比率Q3的調(diào)整基準(zhǔn)]
[0220]首先，作為爐排式廢棄物焚燒爐I中的廢棄物W的標(biāo)準(zhǔn)燃燒基準(zhǔn)，考慮廢棄物W的組成、形狀等而決定Ql及Q2，然后設(shè)定Q3的標(biāo)準(zhǔn)值。Q3以0.15為基準(zhǔn)，在0.10?0.40的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
[0221]通過(guò)調(diào)整Q3的值而調(diào)整二次燃燒室2內(nèi)的未燃的可燃性氣體的燃燒狀態(tài)。
[0222]在爐排式廢棄物焚燒爐I中的實(shí)際的廢棄物W的燃燒中，即使以標(biāo)準(zhǔn)燃燒基準(zhǔn)對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒，有時(shí)爐排式廢棄物焚燒爐I內(nèi)的廢棄物W的燃燒狀況也會(huì)變化，從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體中的有害物質(zhì)的量發(fā)生變動(dòng)。因此，在保持如前所述決定出的Ql及Q2的值不變的情況下，基于監(jiān)視爐排式廢棄物焚燒爐I內(nèi)的狀況的因素而以增減Q3的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)采用如上所述的燃燒控制方法，即使?fàn)t排式廢棄物焚燒爐I內(nèi)的廢棄物W的燃燒狀況變化，也可以進(jìn)行調(diào)整以使得廢棄物W穩(wěn)定地進(jìn)行燃燒，易于控制最終從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體中的有害物質(zhì)的量，并且，能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行爐排式廢棄物焚燒爐I的廢棄物W的燃燒控制。
[0223]此處，作為監(jiān)視爐排式廢棄物焚燒爐I內(nèi)的狀況的因素，優(yōu)選選擇例如對(duì)從燃燒室2排出的未燃的可燃性氣體進(jìn)行二次燃燒的二次燃燒室10的出口附近或者與二次燃燒室10連接的鍋爐4的出口處的從二次燃燒室10排出的排出氣體的溫度、該排出氣體中的氧氣濃度、CO濃度、NOx濃度中的一種或者多種。
[0224]用于測(cè)量這些因素的測(cè)量單元的例子如下所述。
[0225]所述排出氣體的溫度:溫度傳感器(熱電偶、輻射溫度計(jì))
[0226]所述排出氣體中02濃度:氧氣濃度計(jì)
[0227]所述排出氣體中CO濃度:C0濃度計(jì)
[0228]所述排出氣體中NOx濃度:N0X濃度計(jì)
[0229]如以上說(shuō)明所示，根據(jù)第I實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐I以及使用了該爐排式廢棄物焚燒爐I的廢棄物焚燒方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，即使在爐排式廢棄物焚燒爐I中進(jìn)行低空氣比下的廢棄物W的燃燒的情況下，也能夠維持廢棄物W的燃燒的穩(wěn)定性，并且，能夠抑制局部性的高溫的產(chǎn)生，能夠減少在爐排式廢棄物焚燒爐I中產(chǎn)生的CO、NOx等有害氣體的量。并且，根據(jù)第I實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐I以及使用了該爐排式廢棄物焚燒爐I的廢棄物焚燒方法，由于與現(xiàn)有技術(shù)相比，以更低的低空氣比進(jìn)行廢棄物W的燃燒，因此能夠進(jìn)一步大幅地降低從爐排式廢棄物焚燒爐I排出的排出氣體的總量，并且，能夠提高來(lái)自排出氣體的廢熱的回收效率。
[0230]實(shí)施例
[0231]使用日本特開(kāi)2004 - 84981號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)所公開(kāi)的現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐(對(duì)比例)、和本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐(實(shí)施例)，以焚燒量120噸/天的規(guī)模進(jìn)行焚燒廢棄物的實(shí)驗(yàn)，比較了從對(duì)比例和實(shí)施例分別排出的排出氣體中NOx濃度和CO濃度。
[0232]其結(jié)果如以下的表I所示。
[0233][表 I]
[0234]表I
[0235]............................實(shí)施例1.對(duì)比例
爐容積》3...........................................W 190 ~~
——空氣比..........................1.2 ~ ________1.3
排出氣體中NOx濃度ppm 30 50
(■爐丨分支的位置)__—_—
排出 4..—.c0.涵.!00
(焚燒爐出口位置)____
[0236]從表I可知，與對(duì)比例相比，在實(shí)施例中，能夠?qū)t容積(燃燒室2的容積)變?yōu)?/2左右，即使進(jìn)一步降低空氣比也能夠?qū)U棄物進(jìn)行充分的燃燒，并且，能夠降低CO、NOx等有害氣體的產(chǎn)生量。
[0237][第2實(shí)施方式]
[0238]下面，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐。
[0239]第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的概要如下。
[0240]在第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐中，明確與燃燒室的從爐排至頂部的高度對(duì)應(yīng)的、從燃燒室的頂部向下吹入的高溫氣體的吹入流速的適當(dāng)?shù)姆秶纳舷藓拖孪?，確定優(yōu)選的范圍。
[0241]通過(guò)與從廢棄物產(chǎn)生的包含可燃?xì)怏w的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)地，從燃燒室的頂部向下吹入高溫氣體，從而在爐排上的廢棄物的上方形成包含可燃?xì)怏w在內(nèi)的燃燒氣體和高溫氣體的適當(dāng)?shù)臏骰蛘哐h(huán)，而穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域，為此，需要使吹入的高溫氣體與來(lái)自廢棄物的上升氣流適當(dāng)?shù)嘏鲎?。如果增高燃燒室的高度，則需要加快向下吹入燃燒室內(nèi)的高溫氣體的流速。然而，如果使流速過(guò)快，則高溫氣體會(huì)直接碰撞廢棄物，會(huì)將廢棄物冷卻，使廢棄物飛散。其結(jié)果，產(chǎn)生廢棄物的燃燒的不穩(wěn)定化、飛灰的增加等，因此不優(yōu)選。因此，計(jì)算出不會(huì)給廢棄物帶來(lái)不良影響的高溫氣體的流速而決定高溫氣體的流速的上限。并且，根據(jù)能夠形成所述的滯流或者循環(huán)的極限的高溫氣體的流速而確定高溫氣體的流速的下限。由此，與燃燒室的高度相匹配地確定出高溫氣體的吹入流速的適當(dāng)?shù)姆秶?br> [0242]作為表示對(duì)廢棄物的燃燒的穩(wěn)定性所造成的影響的指標(biāo)，通過(guò)調(diào)查從爐排式廢棄物焚燒爐產(chǎn)生的有害物的量，從而能夠確定與燃燒室的高度相匹配的高溫氣體的吹入流速的適當(dāng)?shù)姆秶?。具體而言，在包含具有一定高度的燃燒室的爐排式廢棄物焚燒爐中，對(duì)高溫氣體的吹入流速進(jìn)行各種變化的情況下，能夠調(diào)查從該爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體中的CO、NOx等有害物的濃度，計(jì)算出抑制有害物的產(chǎn)生量、即進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒的高溫氣體的吹入流速的范圍。并且，對(duì)具有不同高度的燃燒室的情況進(jìn)行了同樣的研究，明確出與燃燒室的高度相對(duì)應(yīng)的高溫氣體的吹入流速的優(yōu)選的范圍。如上所述的范圍是具有表示高溫氣體的吹入流速相對(duì)于燃燒室的高度的關(guān)系的圖7所示的上限和下限的范圍。
[0243]表示高溫氣體的吹入流速的適當(dāng)范圍的上限和下限的線，由高溫氣體的吹入流速(Y)和燃燒室高度(X)的下述的關(guān)系式表示。
[0244]上限Y = - 0.199X2+8.73X+7.36
[0245]下限Y = - 0.107X2+4.70X+3.96
[0246]Y:高溫氣體的吹入流速(m/sec)
[0247]X:燃燒室高度(m)
[0248]通過(guò)相對(duì)于燃燒室的高度，以按照如上所述的表示上限和下限的關(guān)系式進(jìn)行確定的方式，將高溫氣體的吹入流速設(shè)定為適當(dāng)?shù)姆秶?，從而在?實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐以及利用如上所述的爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法中，相對(duì)于燃燒室的高度，從燃燒室的頂部的高溫氣體吹入口向下吹入的高溫氣體的適當(dāng)?shù)拇等霔l件變得明確，即使在包含具有較寬范圍的高度的多個(gè)燃燒室的多個(gè)爐排式廢棄物焚燒爐中，通過(guò)高溫氣體的吹入作用，對(duì)于低空氣比下的燃燒，廢棄物的燃燒也是穩(wěn)定的。
[0249]下面，參照?qǐng)D6及圖7對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐以及利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0250]圖6是概略性地示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。首先，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的基本結(jié)構(gòu)和該焚燒爐的焚燒方法的概要，然后說(shuō)明該焚燒爐的多個(gè)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容。在該實(shí)施方式中，將燃燒室內(nèi)的廢棄物的移動(dòng)方向的燃燒室的上游側(cè)稱為前部、將下游側(cè)稱為后部。
[0251]<第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的基本結(jié)構(gòu)>
[0252]圖6所示的爐排式廢棄物焚燒爐100通過(guò)將高溫氣體B從燃燒室102的頂部向下吹入，從而能夠進(jìn)行更低的低空氣比下的廢棄物W的燃燒。由此，能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐100的整體的設(shè)備緊湊化，大幅地降低設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0253]本實(shí)施方式所涉及的廢棄物焚燒爐100具有:燃燒室102 ;廢棄物投入口 103，其配置在該燃燒室102的廢棄物W的流動(dòng)方向的上游側(cè)(圖6的左側(cè))的上方，用于將廢棄物W投入燃燒室102內(nèi)；以及鍋爐104，其在燃燒室102的廢棄物W的流動(dòng)方向的下游側(cè)(圖6的右側(cè))的上方相連設(shè)置。
[0254]在燃燒室102的底部設(shè)置有用于使廢棄物W—邊移動(dòng)一邊燃燒的爐排(stoker) 105。該爐排105從接近廢棄物投入口 103—方、即從上游側(cè)按順序設(shè)置有干燥爐排105a、干燥爐排105a、主燃燒爐排105b、后燃燒爐排105c。
[0255]在干燥爐排105a上主要進(jìn)行廢棄物W的干燥和點(diǎn)火。在燃燒爐排105b上主要進(jìn)行廢棄物W的熱分解以及局部氧化，進(jìn)行由熱分解而產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體和固態(tài)部分的燃燒。在后燃燒爐排105c上使少量殘留的廢棄物W中的未燃成分完全燃燒。完全燃燒后的燃燒灰通過(guò)落灰口 106排出。
[0256]在燃燒室102內(nèi)的干燥爐排105a、燃燒爐排105b以及后燃燒爐排105c的下部分別設(shè)置有風(fēng)箱107a、107b，在燃燒爐排105b以及后燃燒爐排105c的下部分別設(shè)置有風(fēng)箱107a、107c、107d。由鼓風(fēng)機(jī)108供給的燃燒用一次氣體(通常為空氣)A經(jīng)過(guò)燃燒用一次氣體供給管109而向所述各風(fēng)箱107a、107b、107c、107d供給，并經(jīng)過(guò)各爐排105a、105b、105c而向燃燒室102內(nèi)供給。此外，從爐排105的下方供給的燃燒用一次氣體A除了用于對(duì)爐排105a、105b、105c上的廢棄物W進(jìn)行干燥以及燃燒以外，還用于冷卻爐排105a、105b、105c，攪拌廢棄物W。
[0257]在燃燒室102的頂部的下游側(cè)的氣體出口相連設(shè)置有鍋爐104，鍋爐104的入口附近成為對(duì)從燃燒室102的氣體出口排出的氣體中的未燃的可燃性氣體進(jìn)行燃燒的二次燃燒室110。向二次燃燒室110內(nèi)吹入二次燃燒用氣體C，并在二次燃燒室110內(nèi)使所述可燃性氣體和二次燃燒用氣體C 一起進(jìn)行二次燃燒，該二次燃燒后的排出氣體由鍋爐104回收熱。熱回收后，從鍋爐104排出的排出氣體在未圖示的排出氣體處理裝置利用消石灰等中和酸性氣體，利用活性炭吸附二噁英類，并且進(jìn)一步輸送至未圖示的除塵裝置，回收中和反應(yīng)生成物、活性炭、粉塵等。利用所述除塵裝置除塵并無(wú)害化后的排出氣體被未圖示的抽氣機(jī)抽出，從煙囪排入大氣中。
[0258]在作為如上所述的基本結(jié)構(gòu)的爐排式廢棄物焚燒爐100中，具有:一次氣體吹入單元FABU，其將燃燒用一次氣體A從爐排105的下方向燃燒室102內(nèi)吹入；高溫氣體吹入單元HGBU，其將高溫氣體B從燃燒室102的頂部向下吹向沿著燃燒室102的長(zhǎng)度方向(廢棄物移動(dòng)方向)的燃燒室102內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位；以及二次燃燒用氣體吹入單元SABU，其將二次燃燒用氣體C向二次燃燒室110吹入。高溫氣體吹入單元HGBU在燃燒室102的頂部處具有多個(gè)高溫氣體吹入口 113，通過(guò)將高溫氣體B與從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)地吹入，從而在廢棄物W的上方形成高溫氣體B和包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的滯流或者循環(huán)，而穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域。
[0259]<一次氣體吹入單元FABU >
[0260]一次氣體吹入單元FABU，將來(lái)自未圖示的燃燒用一次氣體供給源的燃燒用一次氣體(通常為空氣)A經(jīng)由燃燒用一次氣體供給管109的主體部分，從燃燒用一次氣體供給管109的分支部分向干燥爐排105a、燃燒爐排105b以及后燃燒爐排105c的各自的風(fēng)箱107a、107b、107c、107d送入，在燃燒用一次氣體供給管109的主體部分設(shè)置有例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)108以及流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)111。
[0261]<高溫氣體吹入單元HGBU >
[0262]高溫氣體吹入單元HGBU具有:高溫氣體供給源112，其設(shè)置在燃燒室102的外部；多個(gè)高溫氣體吹入口 113，它們向燃燒室102吹入高溫氣體B ;管路114，其將高溫氣體B從高溫氣體供給源112向多個(gè)高溫氣體吹入口 113引導(dǎo)；以及流量調(diào)整機(jī)構(gòu)115。
[0263]多個(gè)高溫氣體吹入口 113，在燃燒室102的頂部，設(shè)置在從干燥爐排105a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域的范圍內(nèi)的上方的任意位置。在圖6中，在爐排105上的廢棄物W的移動(dòng)方向即燃燒室102的長(zhǎng)度方向上，設(shè)置在干燥爐排105a上的下游側(cè)的上方、和燃燒爐排105b上的上游側(cè)和下游側(cè)的上方這3個(gè)位置處。
[0264]多個(gè)高溫氣體吹入口 113，在所述3個(gè)位置的各處，在燃燒室102的寬度方向(在圖6中為與紙面成直角的方向)上，均相互分離地設(shè)置在多個(gè)位置處。因此，多個(gè)高溫氣體吹入口 113配置在燃燒室102的長(zhǎng)度方向和寬度方向的多個(gè)位置處。另外，以從燃燒室102的頂部將高溫氣體B向下方吹入的方式，確定多個(gè)高溫氣體吹入口 113的朝向。這樣，將高溫氣體B向在干燥爐排105a上的下游側(cè)和燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域上所形成的燃燒開(kāi)始區(qū)域以及主燃燒區(qū)域吹入。
[0265]<二次燃燒用氣體吹入單元SABU >
[0266]本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐101具有二次燃燒用氣體吹入單元SABU，該二次燃燒用氣體吹入單元SABU將二次燃燒用氣體C向與鍋爐104的入口附近相當(dāng)?shù)亩稳紵?10吹入。二次燃燒用氣體吹入單元SABU形成為，使來(lái)自未圖示的二次燃燒用氣體供給源的二次燃燒用氣體C經(jīng)由二次燃燒用氣體供給管119，而向設(shè)置于二次燃燒室110中的二次燃燒用氣體吹入口 116送入，在管路19上設(shè)置有例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)117以及流量調(diào)整機(jī)構(gòu)118。二次燃燒用氣體吹入口 116設(shè)置在二次燃燒室110的周壁處，以使得向位于鍋爐4的入口附近的二次燃燒室110吹入二次燃燒用氣體C。
[0267]此外，一次氣體吹入單元FABU、高溫氣體吹入單元HGBU以及二次燃燒用氣體吹入單元SABU的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐100的規(guī)模、形狀、在該爐排式廢棄物焚燒爐100燃燒的廢棄物W的種類等而適當(dāng)選擇。
[0268]<燃燒室102中的各個(gè)區(qū)域>
[0269]在如上所述的本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐100中，在干燥爐排105a上與廢棄物投入口 103的下方相對(duì)應(yīng)的上游側(cè)形成干燥區(qū)域，在干燥爐排105a上的上游側(cè)形成燃燒開(kāi)始區(qū)域。S卩，干燥爐排105a上的廢棄物W在上游側(cè)的干燥區(qū)域上被干燥，在下游側(cè)的燃燒開(kāi)始區(qū)域被點(diǎn)火而開(kāi)始燃燒。
[0270]從干燥爐排105a上向燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域移動(dòng)后的廢棄物W在此處進(jìn)行熱分解以及局部氧化，并將從廢棄物W產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體和廢棄物W中的固態(tài)部分燃燒。在該燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域，實(shí)質(zhì)上將廢棄物W幾乎燃盡。這樣，在燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域形成主燃燒區(qū)域。燃燒爐排105b上少量殘留的廢棄物W中的固定碳等未燃成分向后燃燒爐排105c上移動(dòng)，并在此處完全燃燒。該后燃燒爐排105c上成為后燃燒區(qū)域。
[0271]在燃燒室102內(nèi)從廢棄物W產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體幾乎全部在燃燒室102內(nèi)燃燒，殘存的未燃?xì)怏w向與后燃燒爐排105c的上方相連接的二次燃燒室110流入，在此處與如前述所供給的二次燃燒用氣體C 一起進(jìn)行二次燃燒。
[0272]當(dāng)在燃燒室102中的爐排105上焚燒廢棄物W的情況下，首先，引起來(lái)自棄物W的水分蒸發(fā)，然后產(chǎn)生廢棄物W的熱分解和局部氧化反應(yīng)，開(kāi)始從廢棄物W生成包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體。此處，燃燒開(kāi)始區(qū)域是指廢棄物W開(kāi)始燃燒，通過(guò)廢棄物W的熱分解、局部氧化而開(kāi)始從廢棄物W生成包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的區(qū)域。另外，主燃燒區(qū)域是指對(duì)廢棄物W進(jìn)行熱分解、局部氧化和燃燒，從廢棄物W產(chǎn)生包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體，廢棄物W以及可燃性氣體伴隨著火焰而燃燒的區(qū)域，是直至伴隨著火焰的廢棄物W的燃燒結(jié)束的點(diǎn)(燃盡點(diǎn))為止的區(qū)域。在燃盡點(diǎn)之后的區(qū)域，是廢棄物W中的固態(tài)未燃成分(焦炭)燃燒的焦炭燃燒區(qū)域(后燃燒區(qū)域)。在該爐排式廢棄物焚燒爐100中，燃燒開(kāi)始區(qū)域是干燥爐排105a上的所述下游側(cè)的上方，主燃燒區(qū)域位于燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域的上方。
[0273]下面，按順序說(shuō)明按照上述方式構(gòu)成的本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐100的作用。
[0274]<燃燒室102中的廢棄物W的焚燒狀況的概要>
[0275]如果向廢棄物投入口 103投入廢棄物W，則廢棄物W在干燥爐排105a上堆積，接著通過(guò)未圖示的廢棄物移動(dòng)機(jī)構(gòu)按照順序從干燥爐排105a上經(jīng)過(guò)燃燒爐排105b上而向后燃燒爐排105c上移動(dòng)。各爐排105a、105b、105c經(jīng)由風(fēng)箱107a、107b、107c、107d而從下方獲取燃燒用一次氣體A，由此各爐排105a、105b、105c上的廢棄物W干燥并燃燒。
[0276]在干燥爐排105a上，主要進(jìn)行廢棄物W的干燥和點(diǎn)火。S卩，在干燥爐排105a上的上游側(cè)進(jìn)行廢棄物W的干燥，在下游側(cè)進(jìn)行點(diǎn)火(燃燒開(kāi)始)。在燃燒爐排105b上，主要進(jìn)行廢棄物W的熱分解以及局部氧化，進(jìn)行從廢棄物W產(chǎn)生的燃燒氣體所包含的可燃性氣體和廢棄物W中的固態(tài)部分的燃燒。在燃燒爐排105b上，廢棄物W的燃燒實(shí)質(zhì)上結(jié)束。在后燃燒爐排105c上，少量殘留的廢棄物W中的固定碳等未燃成分被完全燃燒。完全燃燒后的燃燒灰從落灰口 106向燃燒室102的外部排出。由此，在廢棄物W燃燒的狀態(tài)下，在各爐排105a、105b、105c的上方分別形成干燥區(qū)域以及燃燒開(kāi)始區(qū)域、主燃燒區(qū)域和后燃燒區(qū)域。
[0277]如上述內(nèi)容所示，在燃燒室102的頂部的氣體出口相連設(shè)置鍋爐104，鍋爐104的入口附近成為二次燃燒室110。將在燃燒室102內(nèi)從廢棄物W產(chǎn)生的未燃的可燃性氣體向二次燃燒室110引導(dǎo)，因此，在與二次燃燒用氣體C混合及攪拌后進(jìn)行二次燃燒。由二次燃燒產(chǎn)生的排出氣體中的熱由鍋爐104回收。從鍋爐104排出的排出氣體，利用消石灰等中和酸性氣體，利用活性炭吸附二噁英類，并且利用除塵裝置(未圖示)回收中和反應(yīng)生成物、活性炭、粉塵等。利用所述除塵裝置除塵并無(wú)害化后的排出氣體從所述除塵裝置被抽氣機(jī)(未圖示)抽出，從煙囪排入大氣中。此外，作為所述除塵裝置，可以使用例如袋式除塵器方式、電氣集塵方式等公知的除塵裝置。
[0278]下面，詳細(xì)說(shuō)明向燃燒室102中的燃燒用一次氣體A、高溫氣體B、二次燃燒用氣體C的吹入。
[0279]<向燃燒室102中的燃燒用一次氣體A的吹入>
[0280]燃燒用一次氣體A從例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)108經(jīng)過(guò)燃燒用一次氣體供給管109而被供給至分別設(shè)置在干燥爐排105a、燃燒爐排105b以及后燃燒爐排105c的下方的風(fēng)箱107a、107b、107c、107d，而后經(jīng)過(guò)各爐排105a、105b、105c而向燃燒室102內(nèi)供給。供給至燃燒室102內(nèi)的燃燒用一次氣體A的整體流量，通過(guò)設(shè)置在燃燒用一次氣體供給管109的主體部分的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)111而進(jìn)行調(diào)整，并且供給至各風(fēng)箱107a、107b、107c、107d的燃燒用一次氣體A的流量，通過(guò)從燃燒用一次氣體供給管109的主體部分分支至各風(fēng)箱107a、107b、107c、107d的分支部分所具有的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(省略圖示)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，一次氣體吹入單元FABU的結(jié)構(gòu)并不限定于圖6中示出的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐100的規(guī)模、形狀、在爐排式廢棄物焚燒爐100中焚燒的廢棄物W的種類等而適當(dāng)選擇。
[0281]作為燃燒用一次氣體A，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍,氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。作為燃燒用一次氣體A，可以使用空氣、含有氧氣的氣體以及從二次燃燒室110導(dǎo)出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)中的任一種，也可以使用它們的混合氣體。
[0282]<利用向燃燒室102中的高溫氣體B的吹入而使廢棄物W的燃燒穩(wěn)定化>
[0283]如圖6可知，高溫氣體B從燃燒室102的頂部向下吹向燃燒室102內(nèi)的爐排105上的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位的廢棄物W。這是由于，向存在火焰、且存在較多從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體的這些區(qū)域等吹入高溫氣體B，對(duì)于使廢棄物W燃燒穩(wěn)定而言是優(yōu)選的。
[0284]通過(guò)將高溫氣體B從燃燒室102的頂部向下吹向燃燒室102內(nèi)的爐排105上的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的任意部位的廢棄物W的上方，使高溫氣體B與由廢棄物W的熱分解以及局部氧化所產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)，抑制上升氣流，使在這些區(qū)域中的廢棄物W的上方產(chǎn)生高溫氣體B和燃燒氣體的平面狀的流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)。由于在這些區(qū)域中高溫氣體B和燃燒氣體的流動(dòng)速度緩慢，因此燃燒氣體所包含的可燃性氣體燃燒的火焰變得平穩(wěn)。即，在這些區(qū)域內(nèi)的廢棄物W的上方，穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)，使可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒。其結(jié)果，即使以低空氣比對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒，也能夠抑制CO、NOx、二噁英類等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠抑制煤煙的生成。因此，能夠順利地進(jìn)行低空氣比下的廢棄物W的燃燒。
[0285]另外，利用高溫氣體B的熱輻射和顯熱將所述區(qū)域內(nèi)的廢棄物W加熱，促進(jìn)廢棄物W的熱分解以及局部氧化，在此基礎(chǔ)上，由于在廢棄物W的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)，因此也利用來(lái)自平面狀燃燒區(qū)域的熱輻射和顯熱加熱廢棄物W，進(jìn)一步促進(jìn)廢棄物W的熱分解以及局部氧化。
[0286]<向燃燒室102中的高溫氣體B的吹入流速>
[0287]從高溫氣體吹入口 113向燃燒室102中吹入的高溫氣體B，優(yōu)選以與燃燒室102的從爐排105至頂部的高度相匹配的適當(dāng)范圍的吹入流速，向燃燒室102內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位吹入。與燃燒室102的高度相匹配的高溫氣體B的吹入流速的適當(dāng)范圍能夠由下面的關(guān)系式表示。
[0288]- 0.107X2+4.70X+3.96 彡 Y 彡-0.199X2+8.73X+7.36...(I)
[0289]Y:高溫氣體B的吹入流速(m/sec)
[0290]X:燃燒室102的高度(m)
[0291]通過(guò)使用所述式(I)將從燃燒室102的頂部的高溫氣體吹入口 113向下吹入的高溫氣體B的流速與燃燒室102的高度相匹配地設(shè)定，從而能夠使吹入的高溫氣體B與由廢棄物W的熱分解以及局部氧化所產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流適當(dāng)?shù)嘏鲎?，在所述區(qū)域中的廢棄物W的上方形成高溫氣體B和燃燒氣體的平面狀的流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)，能夠在廢棄物W的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域。在平面狀燃燒區(qū)域中，能夠使可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒，無(wú)論燃燒室102的高度如何，均能夠可靠地取得低空氣比下的廢棄物W的燃燒的促進(jìn)效果和燃燒穩(wěn)定化的效果。
[0292]并且，優(yōu)選將高溫氣體B的吹入流速設(shè)定為空塔速度(將燃燒室102內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室102的橫截面積而得到的流速)的5倍?20倍而向燃燒室102中吹入。在該情況下，能夠不受到因燃燒室102內(nèi)的氣體的流動(dòng)引起的影響，而將所述滯流或者所述循環(huán)(即，平面狀燃燒區(qū)域)穩(wěn)定地形成在燃燒開(kāi)始區(qū)域以及主燃燒區(qū)域中的廢棄物W的上方。
[0293]對(duì)于高溫氣體B的吹入速度，例如，能夠通過(guò)對(duì)從高溫氣體供給源112將高溫氣體B送出的例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的高溫氣體送出機(jī)構(gòu)的調(diào)整、或者對(duì)設(shè)置于管路114中的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)115的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，而以調(diào)整高溫氣體B的吹入流量等方式進(jìn)行對(duì)高溫氣體B的吹入速度的調(diào)整。
[0294]在高溫氣體吹入口 113為多個(gè)的情況下，無(wú)需以等流速?gòu)母鱾€(gè)高溫氣體吹入口113吹入高溫氣體B。根據(jù)焚燒室102的規(guī)模、形狀、或者廢棄物W的種類、量、堆積在爐排105上的廢棄物W的層的厚度等，可以適當(dāng)變更以使得來(lái)自多個(gè)高溫氣體吹入口 113的高溫氣體B的吹入流速相互不同。
[0295]優(yōu)選與在燃燒室102中從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的產(chǎn)生量的變動(dòng)相對(duì)應(yīng)地，調(diào)整高溫氣體B的吹入流量，以使得平面狀燃燒區(qū)域無(wú)變動(dòng)而穩(wěn)定形成在廢棄物W的上方。如果平面狀燃燒區(qū)域的燃燒狀態(tài)變動(dòng)，則可燃性氣體的燃燒狀態(tài)變化，從爐排式廢棄物焚燒爐100排出的排出氣體中的CO濃度、NOx濃度、氧氣濃度等變動(dòng)，因此，可以測(cè)量從鍋爐104排出的排出氣體的CO濃度、NOx濃度、氧氣濃度，與它們的變化相對(duì)應(yīng)地調(diào)整高溫氣體B的吹入流量。
[0296]<高溫氣體B的調(diào)制>
[0297]從高溫氣體吹入口 113吹入燃燒室102中的高溫氣體B的溫度優(yōu)選為處于100°C?400°C的范圍，更優(yōu)選為200°C左右。如果將溫度小于100°C的氣體作為高溫氣體D而向燃燒室102中吹入，則燃燒室102中的溫度下降，廢棄物W的燃燒變得不穩(wěn)定，CO產(chǎn)生量增加。如果將溫度大于400°C的氣體作為高溫氣體B而向燃燒室102中吹入，則燃燒室102內(nèi)的火焰溫度明顯地變?yōu)楦邷?，助長(zhǎng)熔渣的生成。
[0298]另外，高溫氣體B含有的氧氣濃度為5體積％?30體積％左右，優(yōu)選為5體積％?15體積％。由此，進(jìn)一步促進(jìn)從燃燒室102的氣體出口排出的氣體的NOx以及CO的量的減少。
[0299]作為形成為如前所述的氣體溫度以及氧氣濃度的高溫氣體B，優(yōu)選使用從二次燃燒室110在下游側(cè)抽出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、該排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)和空氣的混合氣體、含有氧氣的氣體、空氣以及富氧空氣中的任一種。作為排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)，優(yōu)選使用對(duì)從二次燃燒室110排出的排出氣體進(jìn)行除塵、中和處理后的排出氣體的一部分?？梢愿鶕?jù)需要利用由鍋爐104所產(chǎn)生的蒸氣將所述排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、該排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)和空氣的混合氣體、含有氧氣的氣體、空氣以及富氧空氣中的任一種加熱，而作為溫度和氧氣濃度滿足所述規(guī)定條件的高溫氣體B而向燃燒室102內(nèi)吹入。
[0300]對(duì)調(diào)制高溫氣體B時(shí)的所述排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)和空氣的混合比例、所述的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)或者所述排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)和空氣的混合氣體等的加熱條件等進(jìn)行調(diào)整，能夠使高溫氣體B的溫度和氧氣濃度處于期望的范圍。
[0301]<向燃燒室102中的高溫氣體B的吹入?yún)^(qū)域>
[0302]在圖6中，多個(gè)高溫氣體吹入口 113以在燃燒室102內(nèi)與爐排105上的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的上方這些區(qū)域相對(duì)的方式設(shè)置在燃燒室102的頂部處。在這些區(qū)域中，廢棄物W的熱分解反應(yīng)在200°C左右發(fā)生，在400°C左右的階段大致結(jié)束。通過(guò)將高溫氣體B向廢棄物W所生成的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的這些區(qū)域的上方，從燃燒室102的頂部向下吹入，從而能夠在燃燒室102內(nèi)的這些區(qū)域內(nèi)的廢棄物W的上方附近形成高溫氣體B和燃燒氣體的滯流或者循環(huán)，并穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域，能夠?qū)@些區(qū)域內(nèi)的廢棄物W進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒。
[0303]在圖6所示的爐排式廢棄物燃燒爐100中，由于干燥爐排105a上的下游側(cè)以及燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域的上方與從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域相當(dāng)，因此在燃燒室102的頂部中，在這些區(qū)域的上方設(shè)置多個(gè)高溫氣體吹入口 13，而向下朝向這些區(qū)域吹入高溫氣體B。根據(jù)廢棄物W的組成、狀態(tài)，具有在更高的溫度下才會(huì)結(jié)束熱分解反應(yīng)的廢棄物W，在該情況下，優(yōu)選在燃燒室102的頂部中，在與圖6所示的位置相比位于下游側(cè)(圖的右偵U的位置處設(shè)置高溫氣體吹入口 113。
[0304]<高溫氣體吹入口 113 >
[0305]多個(gè)高溫氣體吹入口 113，在燃燒室102的頂部中，設(shè)置在從干燥爐排105a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排105b上的整個(gè)區(qū)域的范圍內(nèi)的上方的任意位置。對(duì)于多個(gè)高溫氣體吹入口 113，在與燃燒室102的頂部的所述范圍內(nèi)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，在燃燒室102的寬度方向上分別延伸地配置有多列，在長(zhǎng)度方向上分別延伸地配置有多列。高溫氣體吹入口 113可以是噴嘴型，也可以是狹縫型。
[0306]燃燒室102的頂部的多個(gè)高溫氣體吹入口 113的配置位置、配置數(shù)、配置間隔、多個(gè)高溫氣體吹入口 113各自的吹入方向、吹入口的形狀(與吹入燃燒室102中的高溫氣體B的擴(kuò)展形狀有關(guān))、高溫氣體B的吹入流速、吹入流量等，被設(shè)定或調(diào)整為，使得與爐排式廢棄物焚燒爐100的燃燒室102的廢棄物W的處理量、燃燒室102的容積以及形狀、廢棄物W的性狀等相匹配，穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域。
[0307]對(duì)燃燒室102的頂部的多個(gè)高溫氣體吹入口 113的配置位置、配置數(shù)量、配置間隔、多個(gè)高溫氣體吹入口 113的各自的吹入方向、吹入口的形狀、高溫氣體B的吹入流速以及吹入流量中的至少一個(gè)進(jìn)行設(shè)定或者調(diào)整，以使得在燃燒室102內(nèi)的廢棄物W的上方，在遍布燃燒室102的寬度方向和長(zhǎng)度方向的較廣的范圍內(nèi)形成平面狀燃燒區(qū)域，并對(duì)與來(lái)自廢棄物W的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)的高溫氣體B的流動(dòng)進(jìn)行控制。
[0308]在圖6中，在燃燒室102的頂部設(shè)置有多個(gè)高溫氣體吹入口 113，從所述多個(gè)高溫氣體吹入口 113朝向爐排105上的廢棄物W而向下吹入高溫氣體B。來(lái)自各個(gè)高溫氣體吹入口 113的高溫氣體B的吹入方向優(yōu)選在從向廢棄物W引出的垂線起的20°為止的角度范圍內(nèi)吹入。這是因?yàn)?，使吹入的高溫氣體B和由廢棄物W的熱分解以及局部氧化所產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流碰撞而產(chǎn)生對(duì)流，抑制所述上升氣流，因此如果高溫氣體B的吹入方向處于從向廢棄物W引出的垂線起大于20°的角度范圍，則無(wú)法使吹入的高溫氣體B形成與所述上升氣流適當(dāng)?shù)膶?duì)流，無(wú)法進(jìn)行所述抑制。
[0309]<向二次燃燒室110的二次燃燒用氣體C的吹入>
[0310]將二次燃燒用氣體C吹入二次燃燒室110，使該二次燃燒用氣體C與來(lái)自燃燒室102的未燃的可燃性氣體一起二次燃燒。作為二次燃燒用氣體C，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍、氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。作為二次燃燒用氣體C，可以使用空氣、含有氧氣的氣體、從二次燃燒室110排出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)，也可以使用它們的混合氣體。
[0311]二次燃燒室110的二次燃燒用氣體C的二次燃燒用氣體吹入口 116，優(yōu)選設(shè)置有I個(gè)或多個(gè)，以使得在二次燃燒室110內(nèi)向產(chǎn)生二次燃燒用氣體C的旋流的方向吹入二次燃燒用氣體C。通過(guò)將二次燃燒用氣體C向在二次燃燒室110內(nèi)產(chǎn)生二次燃燒用氣體C的旋流的方向吹入，從而能夠使二次燃燒室110內(nèi)的氣體溫度的分布以及氧氣濃度的分布均勻化、平均化，能夠穩(wěn)定地對(duì)未燃的可燃性氣體進(jìn)行二次燃燒，抑制局部性的高溫的產(chǎn)生，能夠降低來(lái)自二次燃燒室110的排出氣體中的N0X。并且，由于促進(jìn)未燃的可燃性氣體和二次燃燒用氣體C所包含的氧氣的混合，因此提高未燃的可燃性氣體的燃燒的穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)未燃的可燃性氣體的實(shí)質(zhì)上的完全燃燒，因此也能夠降低來(lái)自二次燃燒室110的排出氣體中的CO。
[0312]作為二次燃燒用氣體C，可以僅使用例如通過(guò)如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)117經(jīng)由二次燃燒用氣體供給管119而向二次燃燒室110供給的二次燃燒用空氣，或者使用向二次燃燒用空氣混合稀釋劑并調(diào)整氧氣濃度后的氣體，或者僅使用在從二次燃燒室110排出并通過(guò)除塵裝置后的排出氣體中抽出一部分后的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)，或者使用將所述二次燃燒用空氣和所述排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)混合后的混合氣體等。
[0313]作為所述稀釋劑，可以考慮氮?dú)?、二氧化碳等?br> [0314]優(yōu)選調(diào)整二次燃燒用氣體C的流量，以使二次燃燒室110內(nèi)的氣體的溫度處于800°C?1050°C的范圍。如果二次燃燒室110內(nèi)的氣體的溫度小于800°C，則未燃的可燃性氣體的燃燒變得不充分，從二次燃燒室110排出的排出氣體中的CO增加。另外，如果二次燃燒室110內(nèi)的氣體的溫度大于1050°C，則助長(zhǎng)二次燃燒室110內(nèi)的熔渣的生成，并且所述排出氣體中的NOx增加。
[0315]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐100以及使用該爐排式廢棄物燃燒爐100的廢棄物焚燒方法，通過(guò)高溫氣體B的吹入，能夠在燃燒室102內(nèi)的爐排廢棄物W的105上的廢棄物W的上方附近，形成從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體和高溫氣體B的穩(wěn)定的滯流或者循環(huán)，能夠在爐排105上的廢棄物W的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域。因此，無(wú)論爐排式廢棄物焚燒爐100的大小如何，即使在進(jìn)行空氣比小于或等于1.5的低空氣比下的廢棄物W的燃燒的情況下，也能夠遍布燃燒室102內(nèi)的寬度方向和長(zhǎng)度方向的整個(gè)區(qū)域，維持廢棄物W的燃燒的穩(wěn)定性，能夠降低因該燃燒引起的C0、N0x等有害氣體的產(chǎn)生量。并且，根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐100以及利用該爐排式廢棄物燃燒爐100的廢棄物焚燒方法，由于與現(xiàn)有的爐排式廢棄物燃燒爐相比，能夠進(jìn)行更低的低空氣比下的廢棄物W的燃燒，因此與現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐相比，能夠大幅地降低從該爐排式廢棄物焚燒爐100排出的排出氣體的總量，并且能夠提高廢熱的回收效率。
[0316]另外，根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐100以及利用該爐排式廢棄物燃燒爐100的廢棄物焚燒方法，由于能夠通過(guò)來(lái)自在燃燒室102中的爐排105上的廢棄物W的上方穩(wěn)定形成的平面狀燃燒區(qū)域的平面火焰的輻射等促進(jìn)廢棄物W的熱分解，因此能夠增大向爐排105供給的廢棄物W的量(爐排負(fù)荷)、以及從燃燒室102內(nèi)的廢棄物W可產(chǎn)生的熱量(火爐負(fù)荷)。由此，相對(duì)于廢棄物焚燒量，能夠減小燃燒室102的容積，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐100的高度，能夠通過(guò)將爐排式廢棄物焚燒爐100緊湊化而降低爐排式廢棄物焚燒爐100的設(shè)備費(fèi)用以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0317]第2實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐100也如圖6中所示，具有狀態(tài)掌握單元CS和調(diào)整單元，其中該狀態(tài)掌握單元CS測(cè)量爐排105的溫度或者燃燒室102內(nèi)的溫度而掌握燃燒室102內(nèi)的狀態(tài)或者爐排105上的廢棄物W的狀態(tài)，該調(diào)整單元根據(jù)所掌握的燃燒室102內(nèi)的狀態(tài)或者爐排105上的廢棄物W的狀態(tài)而對(duì)來(lái)自高溫氣體吹入口 113的高溫氣體B的吹入流速或者吹入流量進(jìn)行調(diào)整。此處，提供有下述調(diào)整單元，其將存在于高溫氣體B的管路114中的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)115與狀態(tài)掌握單元CS連接而控制動(dòng)作。
[0318][第3實(shí)施方式]
[0319]下面，說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐以及利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法。
[0320]第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐以及利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法的概要如下。
[0321]第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的一個(gè)例子具有:燃燒室，其具有爐排，且對(duì)該爐排上的廢棄物進(jìn)行燃燒；一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方向所述燃燒室內(nèi)吹入；以及高溫氣體吹入單元，其將高溫氣體從所述燃燒室的頂部向下吹入。并且，在第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的一個(gè)例子中，其特征在于，所述高溫氣體吹入單元在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上具有前段和后段這兩段的高溫氣體吹入口，將前段的高溫氣體吹入口配置在將高溫氣體向在所述爐長(zhǎng)方向上從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入的位置，將后段的高溫氣體吹入口配置在將高溫氣體向在所述爐長(zhǎng)方向上從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入的位置，將用于排出燃燒室內(nèi)的氣體的煙道設(shè)置在燃燒室的頂部的前段的高溫氣體吹入口和后段的高溫氣體吹入口的中間。
[0322]第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的另一個(gè)例子具有:燃燒室，其具有爐排，且對(duì)該爐排上的廢棄物進(jìn)行燃燒；一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方向所述燃燒室內(nèi)吹入；以及高溫氣體吹入單元，其將高溫氣體從所述燃燒室的頂部向下吹入。并且，在第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的另一個(gè)例子中，其特征在于，所述高溫氣體吹入單元在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上具有前段和后段兩段的高溫氣體吹入口，將前段的高溫氣體吹入口配置在從干燥段爐排的后部至燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處，將后段的高溫氣體吹入口配置在從燃燒段爐排的后部至后燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處，將用于排出燃燒室內(nèi)的氣體的煙道設(shè)置在燃燒室的頂部的前段的高溫氣體吹入口和后段的高溫氣體吹入口的中間。
[0323]能夠?qū)煹涝O(shè)置在如下位置，S卩，在該煙道的入口附近，將在從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含還原氣體在內(nèi)的氣體、和在從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含氧化氣體在內(nèi)的氣體混合并燃燒。
[0324]另外，煙道可以具有二次燃燒用氣體吹入口。并且，在燃燒室內(nèi)的煙道入口的正下方可以具有氣體引導(dǎo)體，該氣體引導(dǎo)體將在從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含還原氣體在內(nèi)的氣體、和在從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含氧化氣體在內(nèi)的氣體向煙道入口引導(dǎo)。
[0325]優(yōu)選高溫氣體吹入單元具有前段高溫氣體吹入控制單元以及后段高溫氣體吹入控制單元，關(guān)于將由所述高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體和由一次氣體吹入單元吹入的燃燒用一次氣體混合而實(shí)際上向爐內(nèi)供給的空氣的量除以廢棄物的燃燒所需的理論空氣量而獲得的空氣比，該前段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部的空氣比成為0.6?0.8，該后段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部的空氣比成為1.3?1.6。
[0326]優(yōu)選高溫氣體吹入單元具有前段高溫氣體吹入控制單元以及后段高溫氣體吹入控制單元，關(guān)于使由一次氣體吹入單元吹入的燃燒用一次氣體和由高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體混合而獲得的各區(qū)域的氧氣濃度，該前段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為O?2Vol% dry，該后段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為 5 ?8vol% dry ο
[0327]高溫氣體吹入單元具有:對(duì)從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域中的氧氣濃度進(jìn)行測(cè)量的單元；以及對(duì)從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域中的氧氣濃度進(jìn)行測(cè)量的單元，基于測(cè)量出的氧氣濃度測(cè)量值，能夠?qū)那岸蔚母邷貧怏w吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)和從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制。
[0328]能夠使燃燒室的從爐排至頂部的高度小于或等于3m。
[0329]<第3實(shí)施方式所涉及的利用爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法>
[0330]第3實(shí)施方式所涉及的利用具有燃燒室的爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法的一個(gè)例子的特征在于，具有:將燃燒用一次氣體從爐排下向所述燃燒室內(nèi)吹入的工序；在所述燃燒室的頂部處設(shè)置在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上的前段和后段兩段的高溫氣體吹入口中，將高溫氣體從前段的高溫氣體吹入口向從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入，將高溫氣體從后段的高溫氣體吹入口向從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入的工序；以及在燃燒室的頂部的位于前段的高溫氣體吹入口和后段的高溫氣體吹入口中間的煙道的入口附近，使在從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含還原氣體在內(nèi)的氣體和在從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含氧化氣體在內(nèi)的氣體混合并燃燒的工序。
[0331]第3實(shí)施方式所涉及的利用具有燃燒室的爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法的另一個(gè)例子的特征在于，具有:將燃燒用一次氣體從爐排下向所述燃燒室內(nèi)吹入的工序；在所述燃燒室的頂部處設(shè)置在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上的前段和后段兩段的高溫氣體吹入口中，將高溫氣體從配置在從干燥段爐排的后部至燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處的前段的高溫氣體吹入口向下吹入，將高溫氣體從配置在從燃燒段爐排的后部至后燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處的后段的高溫氣體吹入口向下吹入的工序；以及在燃燒室頂部的位于前段的高溫氣體吹入口和后段的高溫氣體吹入口中間的煙道的入口附近，使在從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含還原氣體在內(nèi)的氣體和在從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含氧化氣體在內(nèi)的氣體混合并燃燒的工序。
[0332]關(guān)于將使燃燒用一次氣體和從高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體混合而實(shí)際上向爐內(nèi)供給的空氣量除以廢棄物的燃燒所需的理論空氣量而獲得的空氣比，優(yōu)選對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部空氣比成為0.6?0.8，對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部空氣比成為1.3?1.6。
[0333]關(guān)于使燃燒用一次氣體和從高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體混合而得到的各區(qū)域的氧氣濃度，優(yōu)選對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為Ovol% dry?2vol% dry，對(duì)從后段的高溫吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為5vol% dry?8vol% dry。
[0334]能夠基于測(cè)量從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域而得到的氧氣濃度的氧氣濃度測(cè)量值，對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，基于測(cè)量從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域而得到的氧氣濃度的氧氣濃度測(cè)量值，對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制。
[0335]在本發(fā)明的該實(shí)施方式的例子中，如上所述，由于形成為從燃燒室的頂部吹入高溫氣體，并將該吹入分開(kāi)為前段和后段兩段而進(jìn)行吹入，因此分別根據(jù)所述方式，能夠獲得如下的效果。
[0336](I).通過(guò)高溫氣體吹入所產(chǎn)生的燃燒穩(wěn)定化效果:
[0337]從設(shè)置在爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的頂部處的吹入口將高溫氣體向下吹入，能夠利用高溫氣體的顯熱和輻射促進(jìn)廢棄物的熱分解，能夠促進(jìn)由廢棄物的熱分解所產(chǎn)生的可燃性氣體的燃燒。并且，能夠使高溫氣體的向下流動(dòng)和從廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的向上流動(dòng)碰撞，能夠在廢棄物的上方使氣體流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)遍布燃燒室內(nèi)的寬度方向和長(zhǎng)度方向的較廣的范圍而形成。其結(jié)果，可燃性氣體的流動(dòng)變得緩慢，由于可燃性氣體與由燃燒用一次氣體、高溫氣體供給的氧化成分充分混合，因此能夠遍布燃燒室內(nèi)的較寬范圍，對(duì)可燃性氣體進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒，能夠遍布燃燒室內(nèi)的較寬范圍而在廢棄物的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域(火焰)。并且，通過(guò)穩(wěn)定形成的平面狀火焰的輻射等能夠進(jìn)一步促進(jìn)廢棄物的熱分解。這樣，通過(guò)高溫氣體吹入，無(wú)論焚燒爐的大小如何，即使在空氣比小于或等于1.5的低空氣比下進(jìn)行的廢棄物的燃燒中，也能夠使廢棄物和所產(chǎn)生的可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒。并且，由于廢棄物的燃燒穩(wěn)定，因此能夠抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體中的CO、NOx等有害物的產(chǎn)生量。
[0338](2).通過(guò)高溫氣體的兩段吹入所產(chǎn)生的NOx產(chǎn)生量抑制效果:
[0339]由于將從燃燒室的頂部向燃燒室內(nèi)吹入的高溫氣體控制為分別向前段和后段這兩個(gè)高溫氣體吹入口吹入，因此使燃燒空間與燃燒用一次氣體相結(jié)合，而能夠使燃燒室內(nèi)的前段的區(qū)域?yàn)榈脱鯕夥?，并且使后段的區(qū)域?yàn)檫^(guò)氧氣氛。其結(jié)果，能夠在低氧氣氛的前段的區(qū)域使廢棄物熱分解以及局部氧化而作為氣體部分獲得可燃性氣體和還原氣體，并且在過(guò)氧氣氛的后段的區(qū)域通過(guò)廢棄物燃燒而獲得氧化氣體。并且，在本發(fā)明的該實(shí)施方式的例子中，由于以位于前段以及后段的兩高溫氣體吹入口之間的方式設(shè)置煙道(煙道的入口)，因此，將從前段側(cè)以低氧氣濃度獲得的包含還原性氣體在內(nèi)的氣體向該煙道引導(dǎo)，將從后端側(cè)以過(guò)氧氣氛獲得的氧化氣體向該煙道引導(dǎo)。并且，由于在煙道內(nèi)所述還原氣體和氧氣氣體被進(jìn)行混合，因此氧化氣體中的NOx與還原氣體反應(yīng)并被分解，這樣，能夠抑制NOx的量。
[0340]以上，如所述(I)以及⑵所述這樣，通過(guò)高溫氣體吹入，即使例如是空氣比小于或等于1.5的低空氣比，也能夠使廢棄物和從廢棄物產(chǎn)生的可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒，能夠抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體中的CO的產(chǎn)生量。并且，通過(guò)高溫氣體的前段以及后段的兩段吹入，能夠?qū)⑷紵覂?nèi)的氣體向煙道引導(dǎo)，利用在燃燒室內(nèi)所產(chǎn)生的還原氣體分解NOx，而抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體中的NOx的產(chǎn)生量。另外，由于能夠促進(jìn)廢棄物的熱分解以及燃燒，因此能夠相對(duì)于廢棄物焚燒處理量而減小燃燒室的內(nèi)容積。其結(jié)果，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐的高度，通過(guò)能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐緊湊化而能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐的設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0341]以下，參照?qǐng)D8及圖9對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐以及利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0342]圖8是概略性地示出本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的縱向剖面圖。首先，說(shuō)明第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的基本結(jié)構(gòu)和利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法的概要，然后說(shuō)明各結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容。在該實(shí)施方式中，將燃燒室內(nèi)的廢棄物的移動(dòng)方向的燃燒室的上游側(cè)稱為前部，將下游側(cè)稱為后部。
[0343]<爐排式廢棄物焚燒爐的基本結(jié)構(gòu)>
[0344]在圖8所示的爐排式廢棄物焚燒爐201中，對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒的燃燒室202的從爐排205至頂部的高度為I?3m，與廢棄物焚燒量100噸/天左右的規(guī)模下的現(xiàn)有爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室高度為5?6m左右相比，燃燒室202的高度小于或等于其1/2。另外，該爐排式廢棄物焚燒爐201的一個(gè)例子的燃燒室202的容積為90m3，與現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的容量的190m3相比，小于或等于其1/2左右。如上所述，由于燃燒室2的高度小于或等于3m，通過(guò)后述的將高溫氣體從頂部向下吹入而能夠穩(wěn)定地進(jìn)行低空氣比下的廢棄物W的燃燒，因此能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐201緊湊化，能夠大幅地降低爐排式廢棄物焚燒爐201的設(shè)備費(fèi)用以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0345]本實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐201具有:燃燒室202 ;廢棄物投入口203，其配置在該燃燒室202中的廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè)(圖8的左側(cè))的上方，用于將廢棄物W向燃燒室202內(nèi)投入；以及鍋爐204，其相連設(shè)置在燃燒室202中的廢棄物W的移動(dòng)方向的中間部的上方。
[0346]在燃燒室202的底部設(shè)置有爐排(stoker) 205，該爐排205使從廢棄物投入口 203投入的廢棄物W—邊移動(dòng)一邊燃燒。該爐排205從接近廢棄物投入口 203的一方即上游側(cè)起按順序設(shè)置有干燥爐排205a、燃燒爐排205b、后燃燒爐排205c。
[0347]在干燥爐排205a上，主要進(jìn)行廢棄物W的干燥和點(diǎn)火。在燃燒爐排205b上，主要進(jìn)行廢棄物W的熱分解以及局部氧化，并進(jìn)行由熱分解而產(chǎn)生的可燃性氣體和固態(tài)部分的燃燒。在后燃燒爐排205c上，將少量殘留的廢棄物W中的未燃成分完全燃燒。在后燃燒爐排205c上完全燃燒后的燃燒灰AS通過(guò)位于后燃燒爐排205c的下游下方的落灰口 206而從燃燒室202中向外部排出。
[0348]在如上所述的本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐201中，在干燥爐排205a和燃燒爐排205b的上方形成廢棄物W的層，通過(guò)該燃燒，在燃燒室202內(nèi)的空間中，在廢棄物W的層的上方形成如下所述的各個(gè)區(qū)域。
[0349]在干燥爐排205a上，在與廢棄物投入口 203的下方相對(duì)應(yīng)的廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)，形成用于對(duì)所投入廢棄物W進(jìn)行干燥的干燥區(qū)域。
[0350]在廢棄物W的移動(dòng)方向的從干燥爐排205a上的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排205b上的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域的上方形成燃燒開(kāi)始區(qū)域。即，干燥爐排205a上的廢棄物W在所述上游側(cè)被干燥，在所述下游側(cè)被點(diǎn)火，在直至燃燒爐排205b上的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域開(kāi)始燃燒。
[0351]燃燒爐排205b上的廢棄物W在此處被熱分解并局部氧化，產(chǎn)生可燃性氣體，該可燃性氣體和廢棄物W的固態(tài)部分進(jìn)行燃燒。廢棄物W在該燃燒爐排205b上實(shí)質(zhì)上幾乎燃盡。這樣，在燃燒爐排205b上形成主燃燒區(qū)域。
[0352]然后，在后燃燒爐排205c上少量殘留的廢棄物W中的固定碳等未燃成分在后燃燒爐排205c上完全燃燒。在該后燃燒爐排205c上形成后燃燒區(qū)域。
[0353]在焚燒廢棄物W的情況下，首先引起水分蒸發(fā)，然后發(fā)生熱分解和局部氧化反應(yīng)，開(kāi)始生成包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體。此處，燃燒開(kāi)始區(qū)域是指廢棄物W開(kāi)始燃燒，通過(guò)廢棄物W的熱分解、局部氧化而開(kāi)始生成包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的區(qū)域。另外，主燃燒區(qū)域是指對(duì)廢棄物W進(jìn)行熱分解以及局部氧化，并產(chǎn)生包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體，該可燃性氣體伴隨著火焰而燃燒、且廢棄物W的固態(tài)部分燃燒的區(qū)域，是直至伴隨著火焰的廢棄物W的固態(tài)部分以及可燃性氣體的燃燒結(jié)束為止(燃盡點(diǎn))的區(qū)域。在燃盡點(diǎn)之后，成為廢棄物W中的固態(tài)未燃成分(焦炭)進(jìn)行燃燒的焦炭燃燒區(qū)域(后燃燒區(qū)域)。
[0354]在燃燒室202內(nèi)的干燥爐排205a、燃燒爐排205b以及后燃燒爐排205c的下方分別設(shè)置有風(fēng)箱207a、207b、207c、207d。由例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)208供給的燃燒用一次氣體A經(jīng)過(guò)燃燒用一次氣體供給管209而向所述各風(fēng)箱207a、207b、207c、207d供給，通過(guò)各爐排205a、205b、205c而向燃燒室202內(nèi)供給。此外，從爐排205的下方供給的燃燒用一次氣體A除了用于爐排205a、205b、205c上的廢棄物W的干燥以及燃燒之外，還用于進(jìn)行爐排205a、205b、205c的冷卻以及廢棄物W的攪拌。
[0355]<煙道 212>
[0356]在燃燒室202的頂部，在爐排205上的廢棄物W的移動(dòng)方向的前段和后段這兩段的后述的高溫氣體吹入口的中間位置連接有煙道212，利用設(shè)置在煙道212的下游側(cè)處的抽氣機(jī)(未圖示)而將燃燒室202內(nèi)的排出氣體抽向煙道212內(nèi)。煙道212的入口附近成為對(duì)從燃燒室202排出的排出氣體中的未燃的可燃性氣體進(jìn)行燃燒的二次燃燒室225。向二次燃燒室225內(nèi)吹入二次燃燒用氣體C，并使未燃的可燃性氣體二次燃燒，該二次燃燒后的排出氣體被與煙道212連接的廢熱鍋爐204熱回收。熱回收后的排出氣體，由未圖示的排出氣體處理裝置，利用消石灰等中和酸性氣體，利用活性炭吸附二噁英類，并且利用未圖示的除塵裝置回收中和反應(yīng)生成物、活性炭、粉塵等。利用所述除塵裝置除塵并無(wú)害化后的排出氣體G被未圖示的抽氣機(jī)抽出，從煙囪排入大氣中。
[0357]作為如上所述的基本結(jié)構(gòu)的爐排式廢棄物焚燒爐201，具有:一次氣體吹入單元FABU，其將燃燒用一次氣體從爐排205的下方向燃燒室202內(nèi)吹入；高溫氣體吹入口 213、215，它們?cè)谌紵?02的頂部中配置在沿著燃燒室202內(nèi)的廢棄物W的移動(dòng)方向的2個(gè)部位處；以及高溫氣體吹入單元HGBU，其將高溫氣體B從燃燒室202頂部的2個(gè)部位的高溫氣體吹入口 213、215向下吹入。
[0358]<一次氣體吹入單元FABU >
[0359]本實(shí)施方式的一次氣體吹入單元FABU，使來(lái)自未圖示的一次氣體供給源的一次氣體A經(jīng)由燃燒用一次氣體供給管209的主體部分，而從燃燒用一次氣體供給管209的分支部分向干燥爐排205a、燃燒爐排205b以及后燃燒爐排205c的各自的風(fēng)箱207a、207b、207c、207d送入，在燃燒用一次氣體供給管209中設(shè)置有例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)208以及例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)210。
[0360]<高溫氣體吹入單元HGBU >
[0361]本實(shí)施方式的高溫氣體吹入單元HGBU，從燃燒室202內(nèi)的沿著廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213，將高溫氣體B向爐排205上的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入，從沿著所述移動(dòng)方向的下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215，將高溫氣體B向爐排205上的從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入。
[0362]高溫氣體吹入單元HGBU具有:高溫氣體供給源217，其設(shè)置在燃燒室202的外部；上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213，其向燃燒室202的上游側(cè)吹入高溫氣體B ;下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215 ;以及管路，其將高溫氣體B從高溫氣體供給源212向高溫氣體吹入口 213、215引導(dǎo)，在這些管路中設(shè)置有例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)214以及216。
[0363]上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213，在燃燒室202的頂部中，設(shè)置在從干燥爐排205a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排205b上的所述移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域內(nèi)的上方。
[0364]下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215，在燃燒室202的頂部中，設(shè)置在從燃燒爐排205b上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至后燃燒爐排205c上的所述移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域內(nèi)的上方。
[0365]高溫氣體吹入單元HGBU，以將高溫氣體B從燃燒室202的頂部向燃燒室202內(nèi)的下方吹入的方式，確定高溫氣體吹入口 213、215的朝向。這樣，從上游側(cè)的高溫氣體吹入口213將高溫氣體B向爐排205上的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入，從下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215將高溫氣體B向爐排205上的從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入。
[0366]在燃燒室202的頂部的上游側(cè)以及下游側(cè)各自中，將高溫氣體吹入口 213、215均設(shè)置在燃燒室202的寬度方向(圖8中與紙面成直角的方向)的多個(gè)部位。另外，在燃燒室202的頂部的上游側(cè)以及下游側(cè)各自中，也可以將高溫氣體吹入口 213、215配置在所述上游側(cè)以及所述下游側(cè)各自的沿著所述移動(dòng)方向上的多個(gè)位置。
[0367]<二次燃燒用氣體供給吹入單元SABU >
[0368]本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐201具有二次燃燒用氣體吹入單元SABU，該二次燃燒用氣體吹入單元SABU將二次燃燒用氣體C向煙道212的入口附近的二次燃燒室225吹入。二次燃燒用氣體吹入單元SABU形成為，使來(lái)自未圖示的二次燃燒用氣體供給源的二次燃燒用氣體C經(jīng)由二次燃燒用氣體供給管228，而向設(shè)置于二次燃燒室225中的二次燃燒用氣體吹入口 226送入，在二次燃燒用氣體供給管228中設(shè)置有例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)227以及例如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)229。二次燃燒用氣體吹入口 226設(shè)置在煙道212的入口附近的周壁處，以使得向位于煙道212的入口附近的二次燃燒室225吹入二次燃燒用氣體C。從燃燒室202內(nèi)的廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體幾乎都在燃燒室202內(nèi)燃燒，但未燃的可燃性氣體向位于煙道212的入口附近的二次燃燒室225流入，并在此處利用如前所述被供給的二次燃燒用氣體C而進(jìn)行二次燃燒。
[0369]此外，在本實(shí)施方式中，一次氣體吹入單元FABU、高溫氣體吹入單元HGBU以及二次燃燒用氣體吹入單元SABU的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐201的規(guī)模、形狀、燃燒的廢棄物W的種類等適當(dāng)選擇。
[0370]下面，按順序說(shuō)明按照上述方式構(gòu)成的本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐201中的廢棄物W的焚燒狀況的概要以及向燃燒室202中吹入燃燒用一次氣體A、高溫氣體B、二次燃燒用氣體C的作用。
[0371]<廢棄物W的焚燒狀況的概要>
[0372]如果向廢棄物投入口 203投入廢棄物W，則落下的廢棄物W在干燥爐排205a上堆積，堆積的廢棄物W接著通過(guò)未圖示的廢棄物移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從干燥爐排205a上向燃燒爐排205b上移動(dòng)，然后從燃燒爐排205b上向后燃燒爐排205c上移動(dòng)。各爐排205a、205b、205c被吹入有來(lái)自風(fēng)箱207a、207b、207c、207d的燃燒用一次氣體A，由此，使各爐排205a、205b、205c上的廢棄物W干燥并燃燒。
[0373]在干燥爐排205a上，主要進(jìn)行廢棄物W的干燥和點(diǎn)火。即，干燥爐排205a上的廢棄物W，在其上游側(cè)被干燥，在其下游側(cè)被燃燒室202內(nèi)的熱點(diǎn)火，而后，在直至到達(dá)燃燒爐排205b的上游側(cè)(前部)為止的期間開(kāi)始燃燒。在燃燒爐排205b上，主要進(jìn)行廢棄物W的熱分解以及局部氧化，進(jìn)行從燃燒的廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體和廢棄物W中的固態(tài)部分的燃燒。在燃燒爐排205b上，廢棄物W的燃燒實(shí)質(zhì)上結(jié)束。在后燃燒爐排205c上，將少量殘留的廢棄物W中的固定碳等未燃成分完全燃燒。廢棄物W完全燃燒后殘留的灰從落灰口 206向爐排式廢棄物焚燒爐201的外部排出。由此，在廢棄物W從干燥至燃燒結(jié)束為止的期間，如圖8可知，在各爐排205a、205b、205c上，分別形成干燥區(qū)域Rl以及燃燒開(kāi)始區(qū)域R2、主燃燒區(qū)域R3、以及后燃燒區(qū)域R4。
[0374]如上所述，在燃燒室202的頂部中，在爐排205上的廢棄物W的移動(dòng)方向的中央部相連設(shè)置有煙道212，煙道212的入口附近成為二次燃燒室225。因此，將在燃燒室202內(nèi)從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體的未燃成分向煙道212的入口附近的二次燃燒室225引導(dǎo)，在該處將所述可燃性氣體的未燃成分和二次燃燒用氣體C混合攪拌后進(jìn)行二次燃燒。二次燃燒后的排出氣體中的熱由廢熱鍋爐204回收。熱回收后的排出氣體，利用消石灰等中和酸性氣體，利用活性炭吸附二噁英類，并且利用除塵裝置(未圖示)回收中和反應(yīng)生成物、活性炭、粉塵等。利用所述除塵裝置除塵并無(wú)害化后的排出氣體被抽氣機(jī)(未圖示)抽出，從煙囪排入大氣中。此外，作為所述除塵裝置，可以使用例如袋式除塵器方式、電氣集塵方式等公知的除塵裝置。
[0375]<向燃燒室202中的燃燒用一次氣體A的吹入>
[0376]燃燒用一次氣體A從例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)208經(jīng)過(guò)燃燒用一次氣體供給管209而被供給至分別設(shè)置在干燥爐排205a、燃燒爐排205b以及后燃燒爐排205c的下方的風(fēng)箱207a、207b、207c、207d，然后經(jīng)過(guò)各爐排205a、205b、205c而向燃燒室202內(nèi)供給。供給至燃燒室202內(nèi)的燃燒用一次氣體A的整體流量，通過(guò)設(shè)置在燃燒用一次氣體供給管209中的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)210而進(jìn)行調(diào)整，并且供給至各風(fēng)箱207a、207b、207c、207d的燃燒用一次氣體A的流量，通過(guò)分別設(shè)置在各風(fēng)箱207a、207b、207c、207d的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(省略圖示)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，風(fēng)箱207a、207b、207c、207d以及燃燒用一次氣體供給管209等的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐201的規(guī)模、形狀、燃燒的廢棄物W的種類等適當(dāng)選擇。
[0377]作為燃燒用一次氣體A，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍,氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。作為燃燒用一次氣體A，可以使用空氣、含有氧氣的氣體以及從二次燃燒室225排出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)中的任一種，也可以使用它們的混合氣體。
[0378]<通過(guò)向燃燒室202中的高溫氣體B的吹入而引起廢棄物W的燃燒的穩(wěn)定化>
[0379]如圖8中可知，從燃燒室202的頂部的上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213，將高溫氣體B向下吹向燃燒室202中的爐排205上的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域，從下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215，將高溫氣體B向下吹向燃燒室202中的爐排205上的從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域。這期間，優(yōu)選將高溫氣體B集中地吹向存在來(lái)自廢棄物W的火焰、且存在較多從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的區(qū)域。
[0380]通過(guò)從燃燒室202的頂部的上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213以及下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215，將高溫氣體B向下吹向燃燒室202內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域的廢棄物W，向下吹入的高溫氣體B與通過(guò)廢棄物W的熱分解以及局部氧化而產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)，抑制該上升氣流，在所述區(qū)域的廢棄物W上產(chǎn)生高溫氣體B和燃燒氣體的平面狀的流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)。在這些滯流或者循環(huán)中，由于氣體的流動(dòng)速度緩慢，因此，穩(wěn)定形成可燃性氣體燃燒的火焰。即，在所述區(qū)域的廢棄物W的上方穩(wěn)定形成可燃性氣體穩(wěn)定燃燒的平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)。其結(jié)果，即使是低空氣比下的廢棄物W的燃燒，也能夠抑制C0、N0x、二噁英類等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠抑制煤煙的生成。由此，能夠順利地進(jìn)行低空氣比下的廢棄物W的燃燒。
[0381]另外，利用高溫氣體B的熱輻射和顯熱加熱廢棄物W，促進(jìn)廢棄物W的熱分解以及局部氧化，在此基礎(chǔ)上，由于在廢棄物W的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)，因此也利用來(lái)自該平面火焰的熱輻射和顯熱加熱廢棄物W，進(jìn)一步促進(jìn)廢棄物W的熱分解以及局部氧化。
[0382]<通過(guò)向燃燒室202中的上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體B的吹入而引起的抑制NOx
產(chǎn)生量>
[0383]在現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐中，廢棄物所包含的氮成分、空氣中的氮在高溫下反應(yīng)而產(chǎn)生N0X。在將從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體從煙囪向大氣中排出時(shí)，由于必須使NOx濃度小于或等于法律所規(guī)定的值，因此利用在爐排式廢棄物焚燒爐的排氣體出口處相連設(shè)置的排出氣體處理裝置去除N0X。然而，對(duì)在爐排式廢棄物焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的NOx量進(jìn)行抑制是應(yīng)對(duì)所述法律規(guī)定的根本性的對(duì)策，希望采用這種做法。
[0384]在本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐201中，將高溫氣體B從燃燒室202的頂部的上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215向燃燒室202中吹入，并且，在所述頂部中在上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215的中間位置設(shè)置有煙道225。并且，由于通過(guò)從上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213將高溫氣體B吹入，從而能夠在燃燒室202中的上游側(cè)形成低氧氣氛并生成還原氣體，將包含該還原氣體在內(nèi)的氣體向煙道225引導(dǎo)，由于在煙道225的入口附近利用還原氣體將NOx分解，因此，在本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐201中，能夠抑制NOx產(chǎn)生量。
[0385]下面，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐201的對(duì)顯)(產(chǎn)生量的抑制。
[0386]圖9是用于說(shuō)明圖8所示的爐排式廢棄物焚燒爐201的燃燒室202內(nèi)的廢棄物W的燃燒狀態(tài)的、燃燒室202的長(zhǎng)度方向(爐排205上的廢棄物W的移動(dòng)方向)的概略性的縱向剖面圖。
[0387]如圖9所示，首先，從上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213向燃燒室202內(nèi)吹入高溫氣體B，抑制從其下方的爐排205上的廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，并形成高溫氣體B和燃燒氣體的滯流或者循環(huán)F。這期間，調(diào)整高溫氣體供給量，調(diào)整使高溫氣體B和燃燒用一次氣體A混合后的氧氣的供給量，使從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2 (參照?qǐng)D8)至主燃燒區(qū)域R3(參照?qǐng)D8)的前部為止的區(qū)域成為低氧氣氛，優(yōu)選成為局部的空氣比為
0.6?0.8 (氧氣濃度小于或等于2Vol % dry)。
[0388]通過(guò)在低氧氣氛中的廢棄物W的熱分解以及局部氧化，產(chǎn)生包含可燃性氣體在內(nèi)和還原氣體RG(CO、HCN、NHn、CmHn)在內(nèi)的燃燒氣體(C0、CmHn為可燃性)。如前所述，產(chǎn)生的可燃性氣體通過(guò)所述滯流或者循環(huán)而在廢棄物W上所形成的平面狀燃燒區(qū)域中均勻且穩(wěn)定地燃燒。在形成低氧氣氛時(shí)，如果空氣比小于0.6，則還原氣體的產(chǎn)生變得過(guò)量，由于在所述區(qū)域的下游側(cè)從剩余的NHn生成NOx，或者可燃性氣體的產(chǎn)生變得過(guò)量且未燃的可燃性氣體的產(chǎn)生變得過(guò)量，因此不適宜。如果空氣比大于0.8，則無(wú)法成為低氧氣氛，還原氣體的產(chǎn)生量少，不適宜。因此，優(yōu)選所述區(qū)域的局部的空氣比為0.6?0.8。
[0389]然后，從下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215吹入高溫氣體B，抑制從其下方的爐排205上的廢棄物W所產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，并形成高溫氣體B和燃燒氣體的滯流或者循環(huán)F。這期間，調(diào)整高溫氣體供給量，調(diào)整使高溫氣體B和燃燒用一次氣體A混合后的氧氣的供給量，使從主燃燒區(qū)域R3(參照?qǐng)D8)的后部至后燃燒區(qū)域R4 (參照?qǐng)D8)的前部為止的區(qū)域成為過(guò)氧氣氛，優(yōu)選成為局部的空氣比為1.3?1.6 (氧氣濃度:5Vol % dry ?8Vol % dry)。
[0390]如果在過(guò)氧氣氛中燃燒廢棄物W，則產(chǎn)生包含氧化氣體0G(02、NOx, CO2)在內(nèi)的燃燒氣體。當(dāng)形成過(guò)氧氣氛時(shí)，如果空氣比小于1.3，則廢棄物W中的固體的燃燒無(wú)法充分進(jìn)行而未燃，不適宜。如果空氣大于1.6，則NOx產(chǎn)生量變多，不適宜。因此，所述區(qū)域的局部的空氣比優(yōu)選為1.3?1.6。
[0391]從高溫氣體供給源217向高溫氣體吹入口 213、215的高溫氣體B的供給量的調(diào)整，可以通過(guò)對(duì)從高溫氣體供給源217至高溫氣體吹入口 213、215的管路中所存在的例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)以及例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)214、216的氣體送出量以及開(kāi)度的調(diào)整等而進(jìn)行。
[0392]在圖8的實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐201中，高溫氣體吹入單元HGBU通過(guò)對(duì)從高溫氣體供給源217至高溫氣體吹入口 213、215的管路中所存在的如前所述的氣體送出機(jī)構(gòu)以及流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)214、216的氣體送出量以及開(kāi)度的調(diào)整等，對(duì)從高溫氣體供給源217向高溫氣體吹入口 213、215供給的高溫氣體B的供給量進(jìn)行調(diào)整，以使得將從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域以及從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域的空氣比控制為規(guī)定的范圍。但是，也可以為了上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215而設(shè)置兩個(gè)高溫氣體供給源，在各自的高溫氣體供給源中，將高溫氣體的氧氣濃度針對(duì)所對(duì)應(yīng)的上游側(cè)或者下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215而進(jìn)行調(diào)整，以使得將所述各區(qū)域的空氣比控制為所述規(guī)定范圍。
[0393]可以形成為，設(shè)置氧氣濃度計(jì)，該氧氣濃度計(jì)對(duì)燃燒室202內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域以及從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度進(jìn)行測(cè)量，并基于測(cè)量出的氧氣濃度，控制向上游側(cè)或者下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215的高溫氣體B的供給量或者氧氣濃度，以使得所述各區(qū)域的氧氣濃度(空氣比)處于所述規(guī)定范圍內(nèi)。
[0394]利用設(shè)置在煙道212的下游處的抽氣機(jī)的作用，將燃燒室202內(nèi)的氣體抽向煙道212。因此，將在從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含還原氣體RG(參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體從上游側(cè)抽向煙道212內(nèi)，將在從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域所產(chǎn)生的包含氧化氣體0G(參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體(包含NOx的氣體)從下游側(cè)抽向煙道212內(nèi)。如果包含上述的所述還原氣體RG (參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體和包含所述氧化氣體OG (參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體被抽向煙道212內(nèi)，則這些氣體在煙道212的入口附近碰撞并混合。并且，氧化氣體OG (參照?qǐng)D9)中的NOx與還原氣體RG (參照?qǐng)D9)反應(yīng)而使得NOx被分解，降低NOx量。另外，有助于與NOx的反應(yīng)的還原氣體RG(參照?qǐng)D9)中的HCN、NHn的剩余部分，與氧化氣體OG (參照?qǐng)D9)的氧反應(yīng)而被分解，或者生成N2,由于不直接從煙道212排出，因此不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。
[0395]在與煙道212的入口附近相當(dāng)?shù)亩稳紵?25中，二次燃燒用氣體C從二次燃燒用氣體吹入口 226吹入，以使得包含還原氣體RG (參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體和包含氧化氣體OG (參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體的氣體流動(dòng)相對(duì)，在二次燃燒室225中，可燃性氣體的未燃成分利用二次燃燒用氣體C而二次燃燒。
[0396]在燃燒室202內(nèi)，在煙道212的入口的正下方設(shè)置有氣體引導(dǎo)體230，該氣體引導(dǎo)體230將燃燒室202內(nèi)的氣體向煙道212的入口引導(dǎo)。氣體引導(dǎo)體230與設(shè)置在煙道212的下游處的抽氣機(jī)相結(jié)合，而能夠?qū)⒃趶娜紵_(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域產(chǎn)生的包含還原氣體RG(參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體、和在從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域產(chǎn)生的包含氧化氣體0G(參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體順利地向煙道212的入口引導(dǎo)。氣體引導(dǎo)體230由耐火材料構(gòu)成，也可以根據(jù)需要設(shè)置冷卻構(gòu)造。也可以代替氣體弓I導(dǎo)體230而設(shè)置中間頂部，將燃燒室202內(nèi)的氣體向煙道212的入口引導(dǎo)。
[0397]另外，優(yōu)選在煙道212中設(shè)置使煙道212的流路橫截面積變窄的節(jié)流部。在節(jié)流部中，來(lái)自燃燒室202的包含還原氣體RG (參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體和包含氧化氣體OG (參照?qǐng)D9)在內(nèi)的氣體充分地混合，能夠利用還原氣體RG (參照?qǐng)D9)充分進(jìn)行NOx的分解反應(yīng)。在節(jié)流部中，與來(lái)自燃燒室202的氣體的流動(dòng)相對(duì)地吹入二次燃燒氣體C，促進(jìn)對(duì)來(lái)自燃燒室202的氣體的攪拌、以及對(duì)來(lái)自燃燒室202的氣體和二次燃燒氣體C的混合，使來(lái)自燃燒室202的氣體所包含的可燃性氣體的未燃成分二次燃燒。
[0398]下面，按順序?qū)Ω邷貧怏wB的調(diào)制、高溫氣體吹入口 213、215、向燃燒室202中的來(lái)自各個(gè)高溫氣體吹入口 213、215的高溫氣體B的吹入流速以及吹入量、以及向二次燃燒室225中的二次燃燒用氣體C的吹入以及用于實(shí)施低空氣比下的廢棄物B的良好燃燒的氧氣量的分配比進(jìn)行說(shuō)明。
[0399]<高溫氣體B的調(diào)制>
[0400]從高溫氣體吹入口 213、215吹入燃燒室202中的高溫氣體B的溫度優(yōu)選處于100°C?400°C的范圍，更優(yōu)選為200°C左右。如果將溫度小于100°C的氣體作為高溫氣體B而向燃燒室202中吹入，則燃燒室202中的溫度下降，廢棄物W的燃燒變得不穩(wěn)定，CO產(chǎn)生量增加。如果將溫度大于400°C的氣體作為高溫氣體B而向燃燒室202中吹入，則燃燒室202內(nèi)的火焰溫度明顯地變?yōu)楦邷兀L(zhǎng)熔渣的生成。
[0401 ] 另外，高溫氣體B含有的氧氣濃度為5體積％?30體積％左右，優(yōu)選為5體積％?15體積％。由此，進(jìn)一步促進(jìn)來(lái)自燃燒室202的排出氣體中的NOx以及CO的量的減少。
[0402]作為形成為如前所述的氣體溫度以及氧氣濃度的高溫氣體B，優(yōu)選采用在從二次燃燒室225的下游側(cè)抽出的排出氣體的一部分(循環(huán)排出氣體)、循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣以及富氧空氣中的任一種。作為循環(huán)排出氣體，優(yōu)選使用對(duì)從爐排式廢棄物焚燒爐201排出的排出氣體進(jìn)行中和處理后，例如從袋式除塵器等除塵裝置排出的排出氣體的一部分?？梢愿鶕?jù)需要利用在廢熱鍋爐204中產(chǎn)生的蒸氣對(duì)循環(huán)排出氣體、循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣以及富氧空氣中的任一種進(jìn)行加熱，以使得能夠作為溫度和氧氣濃度滿足所述規(guī)定條件的高溫氣體B而向燃燒室202內(nèi)吹入。
[0403]由此，通過(guò)對(duì)調(diào)制高溫氣體B時(shí)的循環(huán)排出氣體和空氣的混合比例、循環(huán)排出氣體或者循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體等的加熱條件等進(jìn)行調(diào)整，能夠使得向燃燒室202中吹入的高溫氣體B的溫度以及氧氣濃度處于所述期望范圍。
[0404]<高溫氣體吹入口 213、215 >
[0405]上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213，在燃燒室202的頂部，與從干燥爐排205a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排205b上的所述移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
[0406]下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215，在燃燒室202的頂部，與從燃燒爐排205b上的廢棄物W的所述移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至后燃燒爐排205c的所述移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
[0407]在燃燒室202的頂部，分別沿著燃燒室202的寬度方向而配置多個(gè)上游側(cè)的高溫氣體吹入口 213和多個(gè)下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215。并且，多個(gè)上游側(cè)的高溫氣體吹入口213和多個(gè)下游側(cè)的高溫氣體吹入口 215可以在燃燒室202的頂部的上游側(cè)和下游側(cè)中沿著燃燒室202的長(zhǎng)度方向(爐排205上的廢棄物W的移動(dòng)方向)的各自的規(guī)定范圍內(nèi)配置多個(gè)。高溫氣體吹入口 213、215可以是噴嘴型，也可以是狹縫型。
[0408]在燃燒室202內(nèi)的廢棄物W的上方，遍布燃燒室202的寬度方向和長(zhǎng)度方向的較廣的范圍而形成平面狀燃燒區(qū)域，以控制高溫氣體B的流動(dòng)的方式，使得與來(lái)自廢棄物W的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)而進(jìn)行抑制，對(duì)燃燒室202的頂部的多個(gè)高溫氣體吹入口 213、215各自的配置位置、配置數(shù)量、配置間隔、多個(gè)高溫氣體吹入口 213、215各自的吹入方向、吹入口的形狀、高溫氣體B的吹入流速以及吹入流量中的至少一種進(jìn)行設(shè)定或者調(diào)整。
[0409]在圖8中，從高溫氣體吹入口 213、215向爐排205上的廢棄物W向下吹入高溫氣體B。此處，作為高溫氣體B的吹入方向，優(yōu)選在從向廢棄物W引出的垂線起的20°為止的角度范圍內(nèi)吹入。這是為了使吹入的高溫氣體B和由廢棄物W的熱分解以及局部氧化所產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)而抑制所述上升氣流，并形成平面狀燃燒區(qū)域，如果高溫氣體B的吹入方向處于從向廢棄物W引出的垂線起大于20°的角度范圍，則無(wú)法形成用于形成平面狀燃燒區(qū)域的適當(dāng)?shù)膶?duì)流和抑制。
[0410]<向燃燒室202中的高溫氣體B的吹入流速以及吹入流量>
[0411]從高溫氣體吹入口 213、215向燃燒室202中吹入的高溫氣體B的吹入速度，優(yōu)選為5m/s?20m/s左右。設(shè)為5m/s?20m/s的吹入速度的原因在于，通過(guò)設(shè)為燃燒室202內(nèi)的空塔速度(將燃燒室202內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室202的橫截面積而得到的流速，最大lm/s左右)的5倍?20倍的相對(duì)速度，從而能夠不受因燃燒室202內(nèi)的氣體的流動(dòng)引起的影響，穩(wěn)定地形成用于形成平面狀燃燒區(qū)域的適當(dāng)?shù)膶?duì)流和抑制。
[0412]從各個(gè)高溫氣體吹入口 213、215向燃燒室202內(nèi)的高溫氣體B的吹入速度，例如，以通過(guò)由所述的氣體送出機(jī)構(gòu)以及所述的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的對(duì)氣體送出量或者開(kāi)度的調(diào)整等方式進(jìn)行調(diào)整，其中，所述的氣體送出機(jī)構(gòu)以及所述的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在從高溫氣體供給源217至各個(gè)高溫氣體吹入口 213、215為止的輸送高溫氣體B的管路中。
[0413]在高溫氣體吹入口 213、215在燃燒室202的頂部處在燃燒室202的寬度方向和/或長(zhǎng)度方向存在多個(gè)的情況下，高溫氣體B無(wú)需以等流速?gòu)母鱾€(gè)高溫氣體吹入口 213、215吹入。根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐201的燃燒室202的規(guī)模、形狀、或者廢棄物W的性狀、量、形成在爐排205上的廢棄物W的層的厚度等，可以適當(dāng)變更以使得來(lái)自各個(gè)高溫氣體吹入口 213、215的向燃燒室202中的高溫氣體B的吹入流速不同。
[0414]優(yōu)選與在燃燒室202內(nèi)從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的產(chǎn)生量的變動(dòng)相對(duì)應(yīng)地調(diào)整高溫氣體B的吹入流量，以使得在廢棄物W的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域。如果平面狀燃燒區(qū)域的狀態(tài)變動(dòng)，則可燃性氣體的燃燒狀態(tài)變化，從燃燒室202排出的排出氣體中的CO濃度、氧氣濃度等變動(dòng)。為了監(jiān)視平面狀燃燒區(qū)域的狀態(tài)，也可以測(cè)量煙道212中的從廢熱鍋爐204排出的排出氣體的CO濃度、氧氣濃度等，并與該變化對(duì)應(yīng)地調(diào)整來(lái)自高溫氣體吹入口 213、215的向燃燒室202中的高溫氣體B的吹入流量。
[0415]<向二次燃燒室225中的二次燃燒用氣體C的吹入>
[0416]將二次燃燒用氣體C向二次燃燒室225中吹入，來(lái)自燃燒室202的未燃的可燃性氣體進(jìn)行二次燃燒。作為二次燃燒用氣體C，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍、氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。作為二次燃燒用氣體C，可以使用空氣、含有氧氣的氣體、所述的循環(huán)排出氣體，也可以使用它們的混合氣體。
[0417]二次燃燒用氣體吹入口 226優(yōu)選在二次燃燒室225的周壁處設(shè)置I個(gè)或多個(gè)，以使得向二次燃燒室225內(nèi)產(chǎn)生旋流的方向吹入氣體。通過(guò)將二次燃燒用氣體C向在二次燃燒室225內(nèi)產(chǎn)生旋流的方向吹入，從而能夠使二次燃燒室225內(nèi)的氣體溫度以及氧氣濃度分布均勻化、平均化，能夠在二次燃燒室225中不產(chǎn)生局部性高溫而穩(wěn)定地對(duì)未燃的可燃性氣體進(jìn)行二次燃燒。其結(jié)果，能夠降低來(lái)自爐排式廢棄物焚燒爐201的排出氣體中的N0X。并且，由于促進(jìn)未燃的可燃性氣體和二次燃燒用氣體C所包含的氧氣的混合，因此在二次燃燒室225中的未燃的可燃性氣體的燃燒的穩(wěn)定性提高，由于能夠在二次燃燒室225中對(duì)未燃的可燃性氣體實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的完全燃燒，因此也能夠降低來(lái)自爐排式廢棄物焚燒爐201的排出氣體中的CO。
[0418]作為二次燃燒用氣體C，可以僅使用利用氣體送出機(jī)構(gòu)227經(jīng)由二次燃燒用氣體供給管228向二次燃燒室225供給的二次燃燒用空氣，或者使用向二次燃燒用空氣混合稀釋劑并調(diào)整氧氣濃度后的氣體，或者僅使用從通過(guò)煙道212的下游的所述未圖示的除塵裝置后的排出氣體抽出一部分后的循環(huán)排出氣體，或者使用將所述二次燃燒用空氣和循環(huán)排出氣體混合后的氣體等。
[0419]作為稀釋劑可以考慮氮?dú)?、二氧化碳等?br> [0420]優(yōu)選調(diào)整向二次燃燒室225中供給的二次燃燒用氣體C的流量，以使得二次燃燒室225內(nèi)的氣體溫度處于800°C?1050°C的范圍。如果二次燃燒室225內(nèi)的氣體溫度小于800°C，則未燃的可燃性氣體的燃燒變得不充分，從二次燃燒室225排出的排出氣體中的CO增加。另外，如果二次燃燒室225內(nèi)的氣體溫度大于1050°C，則助長(zhǎng)二次燃燒室225內(nèi)的熔渣的生成，并且從二次燃燒室225排出的排出氣體中的NOx增加。
[0421]如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式，通過(guò)向燃燒室202中的高溫氣體B的吹入，能夠在燃燒室202內(nèi)的爐排205上的廢棄物W的上方，形成如前所述吹入的高溫氣體B和從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的穩(wěn)定的滯流或者循環(huán)，能夠穩(wěn)定形成高溫氣體B和可燃性氣體的平面狀燃燒區(qū)域。因此，無(wú)論爐排式廢棄物焚燒爐201的燃燒室202的大小如何，即使是在空氣比小于或等于1.5的低空氣比下使廢棄物W燃燒，也能夠使廢棄物W和從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒。即，即使在爐排式廢棄物焚燒爐201中，以低空氣比使廢棄物W燃燒的情況下，通過(guò)維持廢棄物W和從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體的燃燒的穩(wěn)定性、且從燃燒室202的頂部的上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215將高溫氣體B向燃燒室202中吹入，從而能夠抑制燃燒室202中的NOx的產(chǎn)生，能夠降低在爐排式廢棄物焚燒爐201中的有害氣體的產(chǎn)生量。并且，由于爐排式廢棄物焚燒爐201與現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐相比，能夠以更低的低空氣比對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒，因此能夠大幅地降低從爐排式廢棄物焚燒爐201排出的排出氣體的總量，另外，能夠提高來(lái)自從廢棄物焚燒爐201排出的排出氣體的熱的回收效率。
[0422]另外，由于利用在爐排205上的廢棄物W的上方穩(wěn)定形成的平面狀燃燒區(qū)域的平面火焰的輻射等，能夠促進(jìn)爐排205上的廢棄物W的熱分解，因此能夠增大向爐排205上供給的廢棄物W的量(爐排負(fù)荷)以及燃燒室202內(nèi)的從廢棄物W產(chǎn)生的熱量(火爐負(fù)荷)。由此，相對(duì)于在爐排式廢棄物焚燒爐201中能夠焚燒的廢棄物W的量，能夠減小燃燒室202的容積，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐201的高度。其結(jié)果，由于將爐排式廢棄物焚燒爐201緊湊化，因此能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐201的設(shè)備費(fèi)用以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0423]第3實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐201也如圖8中所示，具有狀態(tài)掌握單元CS和調(diào)整單元，其中，該狀態(tài)掌握單元CS測(cè)量爐排205的溫度或者燃燒室202內(nèi)的溫度而掌握燃燒室202內(nèi)的狀態(tài)或者爐排205上的廢棄物W的狀態(tài)，該調(diào)整單元根據(jù)所掌握的燃燒室202內(nèi)的狀態(tài)或者爐排205上的廢棄物W的狀態(tài)而對(duì)來(lái)自上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215的高溫氣體B的吹入流速或者吹入流量進(jìn)行調(diào)整。此處，提供有下述調(diào)整單元，其將流量調(diào)整機(jī)構(gòu)214以及216與狀態(tài)掌握單元CS連接而控制動(dòng)作，其中，該流量調(diào)整機(jī)構(gòu)214以及216存在于從高溫氣體供給源217延伸至上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 213、215的高溫氣體B的管路中。
[0424][第4實(shí)施方式]
[0425]下面，說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐。
[0426]第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的概要如下。
[0427]第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的一個(gè)例子具有:燃燒室，其具有爐排，且對(duì)該爐排上的廢棄物進(jìn)行燃燒；一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方向所述燃燒室內(nèi)吹入；以及高溫氣體吹入單元，其將高溫氣體從所述燃燒室的頂部向下吹入。并且，在第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的一個(gè)例子中，其特征在于，所述高溫氣體吹入單元在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上具有前段和后段兩段的高溫氣體吹入口，將前段的高溫氣體吹入口配置在將高溫氣體向在所述爐長(zhǎng)方向上從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入的位置，將后段的高溫氣體吹入口配置在將高溫氣體向在所述爐長(zhǎng)方向上從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入的位置。
[0428]第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的另一個(gè)例子具有:燃燒室，其具有爐排，且對(duì)該爐排上的廢棄物進(jìn)行燃燒；一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方向所述燃燒室內(nèi)吹入；以及高溫氣體吹入單元，其將高溫氣體從所述燃燒室的頂部向下吹入。并且，在第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的另一個(gè)例子中，其特征在于，所述高溫氣體吹入單元在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上具有前段和后段這兩段的高溫氣體吹入口，將前段的高溫氣體吹入口配置在從干燥段爐排的后部至燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處，將后段的高溫氣體吹入口配置在從燃燒段爐排的后部至后燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處。
[0429]優(yōu)選高溫氣體吹入單元具有前段高溫氣體吹入控制單元以及后段高溫氣體吹入控制單元，關(guān)于將由所述高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體和由一次氣體吹入單元吹入的燃燒用一次氣體混合而實(shí)際上向爐內(nèi)供給的空氣的量除以廢棄物的燃燒所需的理論空氣量而獲得的空氣比，該前段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部性的空氣比成為0.6?0.8，該后段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部性的空氣比成為1.3?1.6。
[0430]優(yōu)選高溫氣體吹入單元具有前段高溫氣體吹入控制單元以及后段高溫氣體吹入控制單元，關(guān)于使由一次氣體吹入單元吹入的燃燒用一次氣體和由高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體混合而獲得的各區(qū)域的氧氣濃度，該前段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為Ovol % dry?2vol% dry,該后段高溫氣體吹入控制單元對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為5vol% dry?8vol% dry。
[0431]高溫氣體吹入單元具有:對(duì)從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域中的氧氣濃度進(jìn)行測(cè)量的單元；以及對(duì)從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域中的氧氣濃度進(jìn)行測(cè)量的單元，基于測(cè)量出的氧氣濃度測(cè)量值，能夠?qū)那岸蔚母邷貧怏w吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)和從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制。
[0432]并且，能夠使燃燒室的室內(nèi)高度小于或等于3m。
[0433]并且，高溫氣體吹入單元能夠形成為，將前段的高溫氣體吹入口和后段的高溫氣體吹入口這兩者隔開(kāi)下述距離進(jìn)行設(shè)置，該距離是指爐內(nèi)氣體以大于或等于0.5秒而小于或等于1.5秒的期間通過(guò)兩者的間隔所經(jīng)過(guò)的距離。
[0434]<第4實(shí)施方式所涉及的利用爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法>
[0435]第4實(shí)施方式所涉及的利用具有燃燒室的爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法的一個(gè)例子的特征在于，具有:將燃燒用一次氣體從爐排下向所述燃燒室內(nèi)吹入的工序；在所述燃燒室的頂部處設(shè)置在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上的前段和后段這兩段的高溫氣體吹入口中，將高溫氣體從前段的高溫氣體吹入口向從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入，將高溫氣體從后段的高溫氣體吹入口向從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入的工序。
[0436]第4實(shí)施方式所涉及的利用具有燃燒室的爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法的另一個(gè)例子的特征在于，將燃燒用一次氣體從爐排下向所述燃燒室內(nèi)吹入，在所述燃燒室的頂部處設(shè)置在作為爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向的爐長(zhǎng)方向上的前段和后段這兩段的高溫氣體吹入口中，將高溫氣體從配置在從干燥段爐排的后部至燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處的前段的高溫氣體吹入口向下吹入，將高溫氣體從配置在從燃燒段爐排的后部至后燃燒段爐排的前部為止的所述頂部處的后段的高溫氣體吹入口向下吹入。
[0437]關(guān)于將使燃燒用一次氣體和從高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體混合而實(shí)際上向爐內(nèi)供給的空氣量除以廢棄物的燃燒所需的理論空氣量而獲得的空氣比，優(yōu)選對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部空氣比成為0.6?0.8，對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的局部空氣比成為1.3?1.6。
[0438]關(guān)于使燃燒用一次氣體和從高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體混合而得到的的各區(qū)域的氧氣濃度，優(yōu)選對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為Ovol% dry?2vol% dry，對(duì)從后段的高溫吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，以使得從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度成為5vol% dry?8vol% dry。
[0439]另外，能夠基于測(cè)量從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度而得到的氧氣濃度測(cè)量值，對(duì)從前段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制，基于測(cè)量從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度而得到的氧氣濃度測(cè)量值，對(duì)從后段的高溫氣體吹入口吹入的高溫氣體的流量以及氧氣濃度中的至少一個(gè)進(jìn)行控制。
[0440]在本發(fā)明的該實(shí)施方式的例子中，如上所述，由于形成為從燃燒室的頂部吹入高溫氣體，并將該吹入分為前段和后段這兩段而進(jìn)行吹入，因此分別根據(jù)所述方式，能夠獲得如下的效果。
[0441](I).通過(guò)高溫氣體吹入所產(chǎn)生的燃燒穩(wěn)定化效果:
[0442]從設(shè)置在爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的頂部處的吹入口將高溫氣體向下吹入，能夠利用高溫氣體的顯熱和輻射促進(jìn)廢棄物的熱分解，能夠促進(jìn)由廢棄物的熱分解所產(chǎn)生的可燃性氣體的燃燒。并且，能夠使高溫氣體的向下流動(dòng)和從廢棄物層產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的向上流動(dòng)碰撞，能夠在廢棄物的上方使氣體流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)，遍布燃燒室內(nèi)的寬度方向和長(zhǎng)度方向的較廣的范圍而形成。其結(jié)果，可燃性氣體的流動(dòng)變得緩慢，由于可燃性氣體與由燃燒用一次氣體、高溫氣體供給的氧化成分充分混合，因此能夠遍布燃燒室內(nèi)的較寬范圍，對(duì)可燃性氣體進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒，能夠遍布燃燒室內(nèi)的較寬范圍而在廢棄物的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域(火焰)。并且，通過(guò)穩(wěn)定形成的平面狀火焰的輻射等能夠進(jìn)一步促進(jìn)廢棄物的熱分解。這樣，通過(guò)高溫氣體吹入，無(wú)論焚燒爐的大小如何，即使在空氣比小于或等于1.5的低空氣比下進(jìn)行的廢棄物的燃燒中，也能夠使廢棄物和所產(chǎn)生的可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒。并且，由于廢棄物的燃燒穩(wěn)定，因此能夠抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體中的CO、NOx等有害物的產(chǎn)生量。
[0443](2).通過(guò)高溫氣體的兩段吹入所產(chǎn)生的NOx產(chǎn)生量抑制效果:
[0444]由于將從燃燒室的頂部向燃燒室內(nèi)吹入的高溫氣體控制為分別向前段和后段這兩個(gè)高溫氣體吹入口吹入，因此使燃燒空間與燃燒用一次氣體相結(jié)合，而能夠使燃燒室內(nèi)的前段的區(qū)域?yàn)榈脱鯕夥眨⑶沂购蠖蔚膮^(qū)域?yàn)檫^(guò)氧氣氛。其結(jié)果，能夠在低氧氣氛的前段的區(qū)域使廢棄物熱分解以及局部氧化而作為氣體部分獲得可燃性氣體和還原氣體，在過(guò)氧氣氛的后段的區(qū)域，通過(guò)利用在前段的區(qū)域上所得到的還原氣體將產(chǎn)生的NOx分解，從而能夠抑制NOx的量。
[0445]以上，如上述⑴以及⑵所述，通過(guò)高溫氣體吹入，即使例如是空氣比小于或等于1.5的低空氣比，也能夠使廢棄物和從廢棄物產(chǎn)生的可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒，能夠抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體中的CO的產(chǎn)生量。并且，通過(guò)高溫氣體的前段以及后段的兩段吹入，能夠利用所產(chǎn)生的還原氣體分解N0X，而抑制從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體中的NOx的產(chǎn)生量。另外，由于能夠促進(jìn)廢棄物的熱分解以及燃燒，因此能夠相對(duì)于廢棄物焚燒處理量而減小燃燒室的內(nèi)容積。其結(jié)果，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐的高度，通過(guò)能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐緊湊化而能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐的設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0446]以下，參照?qǐng)D10及圖11對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐以及利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0447]圖10是概略性地示出本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的縱向剖面圖。首先，說(shuō)明第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐的基本結(jié)構(gòu)和利用該爐排式廢棄物焚燒爐的廢棄物焚燒方法的概要，然后說(shuō)明各結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容。在該實(shí)施方式中，將燃燒室內(nèi)的廢棄物的移動(dòng)方向的燃燒室的上游側(cè)稱為前部，將下游側(cè)稱為后部。
[0448]<爐排式廢棄物焚燒爐的基本結(jié)構(gòu)>
[0449]在圖10所示的爐排式廢棄物焚燒爐301中，對(duì)廢棄物W進(jìn)行燃燒的燃燒室302的高度為I?3m，與廢棄物焚燒量100噸/天左右的規(guī)模下的現(xiàn)有爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室高度為5?6m左右相比，燃燒室302的高度小于或等于其1/2。另外，該爐排式廢棄物焚燒爐301的一個(gè)例子的容積為90m3，與現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐的燃燒室的容量的190m3相比，小于或等于其1/2左右。如上所述，由于燃燒室302的高度小于或等于3m，通過(guò)后述的將高溫氣體B從頂部向下吹入而能夠穩(wěn)定地進(jìn)行低空氣比下的燃燒，因此能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐301緊湊化，能夠大幅地降低爐排式廢棄物焚燒爐301的設(shè)備費(fèi)用以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0450]本實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐301是具有下述結(jié)構(gòu)的爐排式廢棄物焚燒爐，即，具有:燃燒室302 ;廢棄物投入口 303，其配置在該燃燒室302的廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè)(圖10的左側(cè))上方，用于將廢棄物W向燃燒室302內(nèi)投入；以及鍋爐304，其在燃燒室302的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(圖10的右側(cè))的上方相連設(shè)置。
[0451]在燃燒室302的底部設(shè)置有爐排(stoker) 305，該爐排305使廢棄物W —邊移動(dòng)一邊燃燒。該爐排305從接近廢棄物投入口 303的一方即上游側(cè)起按順序設(shè)置有干燥爐排305a、燃燒爐排305b、后燃燒爐排305c。
[0452]在干燥爐排305a上，主要進(jìn)行廢棄物W的干燥和點(diǎn)火。在燃燒爐排305b上，主要進(jìn)行廢棄物W的熱分解以及局部氧化，并進(jìn)行由熱分解而產(chǎn)生的可燃性氣體和固態(tài)部分的燃燒。在后燃燒爐排305c上，將少量殘留的廢棄物W中的未燃成分完全燃燒。完全燃燒后的燃燒灰AS通過(guò)位于落灰口 306而排出。
[0453]在如上所述的本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐301中，在干燥爐排305a和燃燒爐排305b的上方形成廢棄物W的層，通過(guò)該燃燒，在燃燒室302內(nèi)，在廢棄物W的層的上方形成如下所述的各個(gè)區(qū)域。
[0454]在干燥爐排305a的上方，在位于與廢棄物投入口 303的下方相對(duì)應(yīng)的位置處的該干燥爐排305a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)形成干燥區(qū)域。
[0455]在從干燥爐排305a上的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排305b上的上游側(cè)(前部)形成燃燒開(kāi)始區(qū)域。即，干燥爐排305a上的廢棄物W在上游側(cè)被干燥，在下游側(cè)被點(diǎn)火，在直至燃燒爐排305b的上游側(cè)(前部)為止開(kāi)始燃燒。
[0456]燃燒爐排305b上的廢棄物W在此處進(jìn)行熱分解及局部氧化，產(chǎn)生可燃性氣體，該可燃性氣體和廢棄物W的固態(tài)部分燃燒。廢棄物W在該燃燒爐排305b上實(shí)質(zhì)上幾乎燃盡。這樣，在燃燒爐排305b的上方形成主燃燒區(qū)域。
[0457]然后，少量殘留的廢棄物W中的固定碳等未燃成分在后燃燒爐排305c上完全燃燒。在該后燃燒爐排305c的上方形成后燃燒區(qū)域。
[0458]在焚燒廢棄物W的情況下，首先引起水分蒸發(fā)，然后發(fā)生熱分解和局部氧化反應(yīng)，開(kāi)始生成可燃性氣體。此處，燃燒開(kāi)始區(qū)域是指廢棄物W開(kāi)始燃燒，通過(guò)廢棄物W的熱分解、局部氧化而開(kāi)始生成可燃性氣體的區(qū)域。另外，主燃燒區(qū)域是指對(duì)廢棄物W進(jìn)行熱分解以及局部氧化，并產(chǎn)生可燃性氣體，該可燃性氣體伴隨著火焰而燃燒，并且廢棄物W的固態(tài)部分燃燒的區(qū)域，是直至伴隨著火焰的燃燒結(jié)束的點(diǎn)(燃盡點(diǎn))為止的區(qū)域。在燃盡點(diǎn)之后的區(qū)域中，成為廢棄物W中的固態(tài)未燃成分(焦炭)燃燒的焦炭燃燒區(qū)域(后燃燒區(qū)域)。
[0459]在燃燒室302內(nèi)的干燥爐排305a、燃燒爐排305b以及后燃燒爐排305c的下方分別設(shè)置有風(fēng)箱307a、307b、307c、307d。由例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)308供給的燃燒用一次氣體A，經(jīng)過(guò)燃燒用一次氣體供給管309而向所述各風(fēng)箱307a、307b、307c、307d供給，經(jīng)過(guò)各爐排305a、305b、305c而向燃燒室302內(nèi)供給。此外，從爐排305的下方供給的燃燒用一次氣體A除了用于爐排305a、305b、305c上的廢棄物W的干燥以及燃燒之外，還具有對(duì)爐排305a、305b、305c的冷卻作用以及對(duì)廢棄物W的攪拌作用。
[0460]在燃燒室302的下游側(cè)的氣體出口處相連設(shè)置廢熱鍋爐304，廢熱鍋爐304的入口附近成為對(duì)從燃燒室302排出的氣體中的未燃的可燃性氣體進(jìn)行燃燒的二次燃燒室310。向作為廢熱鍋爐304的一部分的二次燃燒室310內(nèi)吹入二次燃燒用氣體C，對(duì)未燃的可燃性氣體進(jìn)行二次燃燒，在該二次燃燒后，排出氣體G由廢熱鍋爐304進(jìn)行熱回收。在熱回收后，從廢熱鍋爐304排出的排出氣體G在未圖示的排出氣體處理裝置中利用消石灰等中和酸性氣體，利用活性炭吸附二噁英類，并且，進(jìn)一步輸送至未圖示的除塵裝置，回收中和反應(yīng)生成物、活性炭、粉塵等。利用所述除塵裝置除塵并無(wú)害化后的排出氣體G，被未圖示的抽氣機(jī)抽出，從煙囪排出大氣中。
[0461]作為如上所述的基本結(jié)構(gòu)的爐排式廢棄物焚燒爐301，具有:一次氣體吹入單元FABU，其將燃燒用一次氣體A從爐排305的下方向燃燒室302內(nèi)吹入；以及高溫氣體吹入單元HGBU，其在作為爐排305上的廢棄物W的移動(dòng)方向的燃燒室302的長(zhǎng)度方向上具有二段的高溫氣體吹入口 313、315，將高溫氣體B從燃燒室302的頂部向下吹入。
[0462]<一次氣體吹入單元FABU >
[0463]在本實(shí)施方式中，爐排式廢棄物焚燒爐301具有燃燒用一次氣體用的一次氣體吹入單元FABU。一次氣體吹入單元FABU，使來(lái)自未圖示的燃燒用一次氣體供給源的燃燒用一次氣體A經(jīng)由一次氣體供給管309的主體部分，而從一次氣體供給管309的分支部分向干燥爐排305a、燃燒爐排305b以及后燃燒爐排305c的各自的風(fēng)箱307a、307b、307c、307d送入，在一次氣體供給管309中設(shè)置有例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)308以及例如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)311。
[0464]<高溫氣體吹入單元HGBU >
[0465]在本實(shí)施方式中，爐排式廢棄物焚燒爐301具有高溫氣體吹入單元HGBU，該高溫氣體吹入單元HGBU將高溫氣體B從燃燒室302的頂部向下吹入。通過(guò)高溫氣體吹入單元HGBU，從前段(爐排305上的廢棄物W的移動(dòng)方向的上游側(cè))的高溫氣體吹入口 313將高溫氣體B向從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入，從后段(爐排305上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè))的高溫氣體吹入口 315將高溫氣體B向從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入。
[0466]高溫氣體吹入單元HGBU具有:高溫氣體供給源312，其設(shè)置在燃燒室302的外部；前段的高溫氣體吹入口 313、例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)314、后段的高溫氣體吹入口 315、例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)316，它們向燃燒室302吹入高溫氣體B ;以及管路，其將高溫氣體B從高溫氣體供給源312向高溫氣體吹入口 313、315引導(dǎo)。
[0467]前段的高溫氣體吹入口 313，在燃燒室302的頂部處，設(shè)置在從干燥爐排305a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排305b上的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域內(nèi)的上方。
[0468]后段的高溫氣體吹入口 315，在燃燒室302的頂部處，設(shè)置在從燃燒爐排305b上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至后燃燒爐排305c上的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域內(nèi)的上方。
[0469]對(duì)于高溫氣體吹入單元HGBU，以將高溫氣體B向下方吹入的方式，確定高溫氣體吹入口 313、315的朝向。這樣，設(shè)置為從前段的高溫氣體吹入口 313將高溫氣體B向從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入，從后段的高溫氣體吹入口 315將高溫氣體B向從主燃燒區(qū)域的后部至后燃燒區(qū)域的前部為止的區(qū)域吹入。
[0470]高溫氣體吹入口 313、315在燃燒室302的寬度方向(在圖10中與紙面成直角的方向)上也設(shè)置在多個(gè)部位。另外，高溫氣體吹入口 313、315也可以分別配置在所述區(qū)域內(nèi)的燃燒室302的長(zhǎng)度方向的多個(gè)位置。
[0471]<二次燃燒用氣體供給單元SABU >
[0472]另外，本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐301具有二次燃燒用氣體供給單元SABU,該二次燃燒用氣體供給單元SABU將二次燃燒用氣體C向與廢熱鍋爐304的入口附近相當(dāng)?shù)亩稳紵?10吹入。二次燃燒用氣體供給單元SABU形成為，使來(lái)自未圖示的二次燃燒用氣體供給源的二次燃燒用氣體C經(jīng)由二次燃燒用氣體供給管320，而向設(shè)置于二次燃燒室310的二次燃燒用氣體吹入口 317送入，在二次燃燒用氣體供給管320中設(shè)置有例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)318以及作為例如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)319。二次燃燒用氣體吹入口 317設(shè)置在廢熱鍋爐304的周壁處，以使得向位于廢熱鍋爐304的入口附近的二次燃燒室310吹入二次燃燒用氣體C。
[0473]在燃燒室302內(nèi)從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體幾乎全部在燃燒室302內(nèi)燃燒，但未燃的可燃性氣體向二次燃燒室310流入，該二次燃燒室310與和后燃燒爐排305c的上方連接的廢熱鍋爐304的入口附近相當(dāng)，在該處被供給二次燃燒用氣體C并進(jìn)行二次燃燒。
[0474]此外，在本實(shí)施方式中，一次氣體吹入單元FABU、高溫氣體吹入單元HGBU以及二次燃燒用氣體吹入單元SABU等的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐301的規(guī)模、形狀、燃燒的廢棄物W的種類等而適當(dāng)選擇。
[0475]下面，按順序說(shuō)明按照上述方式構(gòu)成的本實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐301中的廢棄物W的焚燒狀況的概要、以及通過(guò)燃燒用一次氣體A、高溫氣體B、二次燃燒用氣體C的吹入而起到的作用。
[0476]<廢棄物W的焚燒狀況的概要>
[0477]如果向廢棄物投入口 303投入廢棄物W，則投入的廢棄物W在干燥爐排305a上堆積，通過(guò)未圖示的廢棄物移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，向燃燒爐排305b以及后燃燒爐排305c上移動(dòng)，在各爐排上形成廢棄物W的層。各爐排經(jīng)由風(fēng)箱307a、307b、307c、307d而獲取燃燒用一次氣體A，由此各爐排上的廢棄物W被干燥并燃燒。
[0478]在干燥爐排305a上，主要進(jìn)行廢棄物W進(jìn)行干燥和點(diǎn)火。即，干燥爐排305a上的廢棄物W，在上游側(cè)范圍被干燥，在下游側(cè)范圍被點(diǎn)火，而在直至到達(dá)燃燒爐排305b的上游側(cè)范圍(前部)為止的區(qū)域開(kāi)始燃燒。在燃燒爐排305b上，主要進(jìn)行廢棄物W的熱分解以及局部氧化，對(duì)從廢棄物W產(chǎn)生的可燃性氣體和廢棄物W中的固態(tài)部分進(jìn)行燃燒。在燃燒爐排305b上，廢棄物W的燃燒實(shí)質(zhì)上結(jié)束。在后燃燒爐排305c上，使少量殘留的廢棄物W中的固定碳等未燃成分完全燃燒。完全燃燒后的燃燒灰AS從落灰口 306向燃燒室302的外部排出。由此，在廢棄物W燃燒的狀態(tài)下，如圖9、10可知，在各爐排305a、305b、305c的上方，分別形成干燥區(qū)域R1、燃燒開(kāi)始區(qū)域R2、主燃燒區(qū)域R3以及后燃燒區(qū)域R4。
[0479]如上所述，在燃燒室302的頂部的氣體出口相連設(shè)置廢熱鍋爐304，廢熱鍋爐304的入口附近成為二次燃燒室310。因此，將在燃燒室302內(nèi)從廢棄物W產(chǎn)生的未燃的可燃性氣體向二次燃燒室310引導(dǎo)，在該處將所述未燃的可燃性氣體和二次燃燒用氣體C混合并攪拌，進(jìn)行二次燃燒。二次燃燒后的排出氣體由廢熱鍋爐304進(jìn)行熱回收。熱回收后，從廢熱鍋爐304排出的排出氣體，利用消石灰等中和酸性氣體，利用活性炭吸附二噁英類，并且送入除塵裝置(未圖示)，回收中和反應(yīng)生成物、活性炭、粉塵等。利用所述除塵裝置除塵并無(wú)害化后的排出氣體被抽氣機(jī)(未圖示)抽出，從煙囪排入大氣中。此外，作為所述除塵裝置，可以使用例如袋式除塵器方式、電氣集塵方式等除塵裝置。
[0480]<燃燒用一次空氣A的吹入>
[0481]燃燒用一次氣體A從例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)308經(jīng)過(guò)燃燒用一次氣體供給管309而被供給至分別設(shè)置在干燥爐排305a、燃燒爐排305b以及后燃燒爐排305c的下方的風(fēng)箱307a、307b、307c、307d，而后經(jīng)過(guò)各爐排305a、305b、305c而向燃燒室302內(nèi)供給。供給至燃燒室302內(nèi)的燃燒用一次氣體A的整體流量，通過(guò)設(shè)置在燃燒用一次氣體供給管309的主體部分處的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)311而進(jìn)行調(diào)整，并且供給至各風(fēng)箱307a、307b、307c、307d的燃燒用一次氣體A的流量，通過(guò)從燃燒用一次氣體供給管309的主體部分向各風(fēng)箱307a、307b、307c、307d分支出的分支部分所具有的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(省略圖示)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，風(fēng)箱307a、307b、307c、307d以及用于供給燃燒用一次氣體A的燃燒用一次氣體供給管309等的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐301的規(guī)模、形狀、燃燒的廢棄物W的種類等而適當(dāng)選擇。
[0482]作為燃燒用一次氣體A，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍,氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。作為燃燒用一次氣體A，可以使用空氣、含有氧氣的氣體以及所述的循環(huán)排出氣體中的任一種，也可以使用它們的混合氣體。
[0483]<通過(guò)向燃燒室302中的高溫氣體B的吹入而實(shí)現(xiàn)的廢棄物W燃燒的穩(wěn)定化>
[0484]如圖10中可知，從前段的高溫氣體吹入口 313，將高溫氣體B吹向從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域，從后段的高溫氣體吹入口 315，將高溫氣體B吹向從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域，從整體而言，高溫氣體B在燃燒室302內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域中，向下吹向廢棄物W的層。向燃燒室302內(nèi)存在火焰且存在較多可燃性氣體的區(qū)域吹入高溫氣體B，對(duì)于使廢棄物W的燃燒穩(wěn)定而言是優(yōu)選的，因此，在燃燒室302內(nèi)，向作為存在較多可燃性氣體的區(qū)域的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域吹入高溫氣體B。
[0485]通過(guò)從前段的高溫氣體吹入口 313以及后段的高溫氣體吹入口 315，將高溫氣體B向下吹向燃燒室302內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域、且向下吹向廢棄物W的層的上方，向下吹入的高溫氣體B與通過(guò)廢棄物W的熱分解以及局部氧化而產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)，抑制所述上升氣流，在廢棄物W的層的上方產(chǎn)生平面狀的流動(dòng)緩慢的滯流或者上下方向的循環(huán)。在這些滯流或者循環(huán)中，由于氣體的流動(dòng)速度緩慢，因此，穩(wěn)定形成可燃性氣體燃燒的火焰。即，在廢棄物W的層的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)，使可燃性氣體穩(wěn)定地燃燒。其結(jié)果，即使是低空氣比下的廢棄物W的燃燒，也能夠抑制CO、NOx、二噁英類等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠抑制煤煙的生成。由此，能夠順利地進(jìn)行低空氣比下的廢棄物W的燃燒。
[0486]另外，利用高溫氣體B的熱輻射和顯熱加熱廢棄物W，促進(jìn)廢棄物W的熱分解以及局部氧化，在此基礎(chǔ)上，由于在廢棄物W層的上方穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)，因此也利用來(lái)自該平面火焰的熱輻射和顯熱加熱廢棄物W，進(jìn)一步促進(jìn)廢棄物W的熱分解以及局部氧化。
[0487]<通過(guò)向燃燒室302中的高溫氣體B的兩段吹入而引起的NOx產(chǎn)生量抑制>
[0488]在爐排式廢棄物焚燒爐中，廢棄物W所包含的氮成分、空氣中的氮?dú)庠诟邷叵路磻?yīng)而產(chǎn)生N0X。在將從爐排式廢棄物焚燒爐排出的排出氣體從煙囪向大氣中排出時(shí)，由于必須使NOx濃度小于或等于規(guī)定值，因此利用排出氣體處理裝置去除N0X，但對(duì)在爐排式廢棄物焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的NOx量進(jìn)行抑制才是根本性的對(duì)策，希望采用這種做法。在本實(shí)施方式中，形成為將高溫氣體B從前段和后段兩段的高溫氣體吹入口 313、315吹入，在從前段的高溫氣體吹入口 313吹入高溫氣體B時(shí)形成低氧氣氛并生成還原氣體RG，利用該還原氣體RG將NOx分解，因此能夠抑制NOx產(chǎn)生量。
[0489]圖11是用于說(shuō)明爐排式廢棄物焚燒爐301內(nèi)的廢棄物W的燃燒狀態(tài)的、燃燒室302的長(zhǎng)度方向的剖面圖。如圖11所示，首先，在從前段的高溫氣體吹入口 313吹入高溫氣體B時(shí)，調(diào)整高溫氣體B的供給量，調(diào)整與燃燒用一次氣體A混合的氧氣的供給量，使從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域成為例如局部空氣比為0.6?0.8 (氧氣濃度小于或等于2Vol% dry)的低氧氣氛L。通過(guò)在低氧氣氛L中的廢棄物W的熱分解以及局部氧化，作為氣體部分產(chǎn)生可燃性氣體和還原氣體RG(CO、HCN、NHn、CmHn) (CO, CmHn為可燃性)。產(chǎn)生的可燃性氣體如所述在廢棄物W的上方所形成的平面狀燃燒區(qū)域中均勻而穩(wěn)定地燃燒。還原氣體RG在燃燒室302內(nèi)被引導(dǎo)至下游側(cè)，并用于分解N0X。在形成低氧氣氛時(shí)，如果空氣比小于0.6，則還原氣體RG的產(chǎn)生變得過(guò)量，或者在下游側(cè)從剩余的NHn生成NOx，可燃性氣體的產(chǎn)生變得過(guò)量且未燃的可燃性氣體的產(chǎn)生變得過(guò)量，因此不適宜，如果空氣比大于0.8，則無(wú)法成為低氧氣氛，還原氣體RG的產(chǎn)生量少，不適宜，因此，空氣比優(yōu)選為0.6?0.8。
[0490]然后，在從后段的高溫氣體吹入口 315吹入高溫氣體B時(shí)，調(diào)整高溫氣體B的供給量，調(diào)整與燃燒用一次氣體A混合的氧氣的供給量，使從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域成為例如局部空氣比為1.3?1.6(氧氣濃度:5￥01% dry?8Vol% dry)的過(guò)氧氣氛H。如果過(guò)氧氣氛H的空氣比小于1.3，則廢棄物W的固體的燃燒無(wú)法充分進(jìn)行而未燃，不適宜，如果該空氣比大于1.6，則NOx產(chǎn)生量變多，不適宜，因此空氣比優(yōu)選為1.3?1.6。
[0491]高溫氣體B的供給量的調(diào)整，是例如通過(guò)對(duì)輸送高溫氣體B的例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)的氣體送出量的調(diào)整、對(duì)例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)314、316的開(kāi)度調(diào)整等而進(jìn)行的。
[0492]在圖10的實(shí)施方式的爐排式廢棄物焚燒爐301中，高溫氣體吹入單元HGBU通過(guò)對(duì)例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)314、316的開(kāi)度調(diào)整等，對(duì)從一個(gè)高溫氣體供給源317向高溫氣體吹入口 313、315供給的高溫氣體B的供給量分別進(jìn)行調(diào)整，將從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域以及從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域的空氣比控制為規(guī)定的范圍。也可以設(shè)置分別向高溫氣體吹入口 313、315供給高溫氣體B的未圖示的兩個(gè)高溫氣體供給源，調(diào)整在各個(gè)高溫氣體供給源中進(jìn)行調(diào)制的高溫氣體B的氧氣濃度，使得將所述各區(qū)域的空氣比控制為規(guī)定的范圍。
[0493]在本實(shí)施方式中，如圖10所示，利用設(shè)置在燃燒室302的爐壁處的氧氣濃度計(jì)331和氧氣濃度計(jì)332，測(cè)量燃燒室302內(nèi)的氧氣濃度，基于測(cè)量出的氧氣濃度，控制高溫氣體B的供給量或者氧氣濃度，以使得所述各區(qū)域的氧氣濃度(空氣比)處于規(guī)定的范圍內(nèi)，其中，該氧氣濃度計(jì)331測(cè)量燃燒室302內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至主燃燒區(qū)域R3的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度，該氧氣濃度計(jì)332測(cè)量從主燃燒區(qū)域R3的后部至后燃燒區(qū)域R4的前部為止的區(qū)域的氧氣濃度。
[0494]從燃燒開(kāi)始區(qū)域R2至后燃燒區(qū)域R4所產(chǎn)生的NOx與所述的還原氣體RG在過(guò)氧氣氛中反應(yīng)并被分解，排出氣體G中的NOx含有量降低而被排出。另外，有助于與NOx的反應(yīng)的還原氣體RG中的HCN、NHn的剩余部分，在過(guò)氧氣氛中與氧氣反應(yīng)而被分解，或者生成N2，不會(huì)直接被排出，因此不會(huì)產(chǎn)生影響。
[0495]為了從爐排式廢棄物焚燒爐301將排出氣體G抽出并從煙囪排出，利用風(fēng)扇引導(dǎo)燃燒室302內(nèi)的氣體，燃燒室302內(nèi)的氣體被向排出氣體排出口引導(dǎo)。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選將前段的高溫氣體吹入口 313和后段的高溫氣體吹入口 315之間的燃燒室302的長(zhǎng)度方向的距離設(shè)定為，使燃燒室302內(nèi)的氣體以0.5秒?1.5秒的時(shí)間通過(guò)。如果使產(chǎn)生的還原氣體RG在所述時(shí)間內(nèi)與NOx反應(yīng)，則反應(yīng)效率變高，是優(yōu)選的。如果該時(shí)間大于1.5秒，則與NOx反應(yīng)的還原氣體RG中的自由基的失活的量增加，與NOx的反應(yīng)大幅地降低，如果該時(shí)間小于0.5秒，則由于還原氣體RG和NOx的反應(yīng)無(wú)法充分進(jìn)行而殘存N0X，并進(jìn)一步從剩余的NHn生成N0X，因此不適宜，因此所述時(shí)間優(yōu)選為0.5秒?1.5秒。
[0496]下面，對(duì)于高溫氣體G，按照順序?qū)ζ湔{(diào)制、高溫氣體吹入口、高溫氣體吹入流速以及吹入量，以及向二次燃燒室310中的二次燃燒用氣體C的吹入以及用于實(shí)施低空氣比下的廢棄物的燃燒的氧氣量的分配比進(jìn)行說(shuō)明。
[0497]<高溫氣體G的調(diào)制>
[0498]從高溫氣體吹入口 313、315吹入的高溫氣體B的溫度優(yōu)選為處于100°C?400°C的范圍，更優(yōu)選為200°C左右。如果將溫度小于100°C的氣體作為高溫氣體B而吹入，則燃燒室302中的溫度下降，廢棄物W的燃燒變得不穩(wěn)定，CO產(chǎn)生量增加。如果將溫度大于400°C的氣體作為高溫氣體B而吹入，則燃燒室302內(nèi)的火焰溫度明顯地變?yōu)楦邷?，助長(zhǎng)熔渣的生成。
[0499]另外，高溫氣體B含有的氧氣濃度為5體積％?30體積％左右，優(yōu)選為5體積％?15體積％。由此，進(jìn)一步有效地發(fā)揮所述效果，進(jìn)一步促進(jìn)排出氣體中的NOx以及CO的減少。
[0500]作為形成為如上所述的氣體溫度以及氧氣濃度的高溫氣體B，優(yōu)選采用在從二次燃燒室310的下游側(cè)抽出排出氣體G的一部分而得到的循環(huán)排出氣體、循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣以及富氧空氣中的任一種。作為循環(huán)排出氣體，優(yōu)選使用對(duì)從爐排式廢棄物焚燒爐301排出的排出氣體G進(jìn)行除塵、中和處理后的排出氣體，即從袋式除塵器排出的排出氣體的一部分?？梢愿鶕?jù)需要利用在廢熱鍋爐304中所產(chǎn)生的蒸氣將循環(huán)排出氣體、循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體、空氣以及富氧空氣中的任一種進(jìn)行加熱，而作為溫度和氧氣濃度滿足所述規(guī)定條件的高溫氣體B而向燃燒室302內(nèi)吹入。
[0501]由此，通過(guò)對(duì)調(diào)制高溫氣體B時(shí)的循環(huán)排出氣體和空氣的混合比例、循環(huán)排出氣體或者循環(huán)排出氣體和空氣的混合氣體等的加熱條件等進(jìn)行調(diào)整，能夠使高溫氣體B的溫度以及氧氣濃度處于期望的范圍。
[0502]<高溫氣體吹入口 313、315 >
[0503]前段的高溫氣體吹入口 313，設(shè)置在與在燃燒室302的頂部的從干燥爐排305a上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至燃燒爐排305b上的所述移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。
[0504]后段的高溫氣體吹入口 315，設(shè)置在與在燃燒室302的頂部的從燃燒爐排305b上的廢棄物W的移動(dòng)方向的下游側(cè)(后部)至后燃燒爐排305c上的移動(dòng)方向的上游側(cè)(前部)為止的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。
[0505]前段的高溫氣體吹入口 313和后段的高溫氣體吹入口 315分別在燃燒室302的寬度方向上配置多個(gè)。并且，也可以在燃燒室302的長(zhǎng)度方向上，在各個(gè)所述的區(qū)域內(nèi)配置多個(gè)。高溫氣體吹入口 313、315可以是噴嘴型，也可以是狹縫型。
[0506]對(duì)燃燒室302的頂部的高溫氣體吹入口 313、315的配置位置、配置數(shù)量、配置間隔、來(lái)自高溫氣體吹入口 313、315的高溫氣體B的吹入方向、高溫氣體吹入口 313、315的形狀、來(lái)自高溫氣體吹入口 313、315的高溫氣體B的吹入流速以及吹入流量中的至少一個(gè)進(jìn)行設(shè)定或者調(diào)整，以使得在燃燒室302內(nèi)的廢棄物W的上方，在遍布燃燒室302的寬度方向和長(zhǎng)度方向的較廣的區(qū)域內(nèi)形成平面狀燃燒區(qū)域，并將與來(lái)自廢棄物W的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流相對(duì)的高溫氣體B的流動(dòng)狀況控制為優(yōu)選的狀態(tài)。
[0507]在圖10中，從高溫氣體吹入口 313、315向廢棄物W的層向下吹入高溫氣體B。此處，作為高溫氣體B的吹入方向，優(yōu)選在從向廢棄物W的層引出的垂線起的20°為止的角度范圍內(nèi)吹入。這是因?yàn)?，使吹入的高溫氣體B和由廢棄物W的熱分解以及局部氧化所產(chǎn)生的可燃性氣體以及燃燒氣體的上升氣流碰撞而產(chǎn)生對(duì)流，如果高溫氣體B的吹入方向處于從向廢棄物W的層引出的垂線起大于20°的角度范圍，則無(wú)法形成適當(dāng)?shù)乃鰧?duì)流。
[0508]<向燃燒室302中的高溫氣體B的吹入流速以及吹入流量>
[0509]從高溫氣體吹入口 313、315向燃燒室302中吹入的高溫氣體B，優(yōu)選以5m/s?20m/s的吹入速度向燃燒室302內(nèi)吹入。設(shè)為5m/s?20m/s的吹入速度的原因在于，通過(guò)設(shè)為燃燒室302內(nèi)的空塔速度(將燃燒室302內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室302的橫截面積而得到的流速，最大lm/s左右)的5倍?20倍的相對(duì)速度，能夠不受因燃燒室302內(nèi)的氣體的流動(dòng)引起的影響而穩(wěn)定地形成所述對(duì)流。
[0510]高溫氣體B的吹入速度，例如通過(guò)對(duì)用于輸送高溫氣體B的例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)的氣體送出量的調(diào)整、對(duì)例如如調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)這樣的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)314、316的開(kāi)度調(diào)整而做出的流量調(diào)整等進(jìn)行調(diào)整。
[0511]在高溫氣體吹入口 313、315在燃燒室302的寬度方向或者長(zhǎng)度方向上存在多個(gè)的情況下，高溫氣體B無(wú)需以等流速?gòu)母鱾€(gè)高溫氣體吹入口 313、315吹入，可以根據(jù)爐排式廢棄物焚燒爐301的規(guī)模、形狀、或者廢棄物W的性狀、量、廢棄物W的層的厚度等，適當(dāng)變更，以使得來(lái)自各個(gè)高溫氣體吹入口 313、315的吹入流速不同。
[0512]優(yōu)選與在燃燒室302內(nèi)從廢棄物W產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的產(chǎn)生量的變動(dòng)相對(duì)應(yīng)地調(diào)整高溫氣體B的吹入流量，以使得在廢棄物W的層的上方無(wú)變動(dòng)地穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域。如果平面狀燃燒區(qū)域的狀態(tài)變動(dòng)，則可燃性氣體的燃燒狀態(tài)變化，來(lái)自燃燒室302的排出氣體中的CO濃度、氧氣濃度等變動(dòng)，因此作為用于監(jiān)視燃燒室302內(nèi)的廢棄物W的燃燒狀態(tài)的因素，也可以測(cè)量從廢熱鍋爐304排出的排出氣體G的CO濃度、氧氣濃度，并與其變化對(duì)應(yīng)地調(diào)整高溫氣體B的吹入流量。
[0513]<向二次燃燒室310中的二次燃燒用氣體C的吹入>
[0514]將二次燃燒用氣體C向二次燃燒室310吹入，來(lái)自燃燒室302的未燃的可燃性氣體進(jìn)行二次燃燒。作為二次燃燒用氣體C，優(yōu)選使用溫度處于常溫?200°C的范圍、氧氣濃度處于15體積％?21體積％的范圍的氣體。作為二次燃燒用氣體C，可以使用空氣、含有氧氣的氣體、所述的循環(huán)排出氣體，也可以使用它們的混合氣體。
[0515]二次燃燒用氣體吹入口 317優(yōu)選在二次燃燒室310的周壁處設(shè)置I個(gè)或多個(gè)，以使得向在二次燃燒室310內(nèi)產(chǎn)生旋流的方向吹入二次燃燒用氣體C。通過(guò)將二次燃燒用氣體C向在二次燃燒室310內(nèi)產(chǎn)生旋流的方向吹入，從而能夠使二次燃燒室310內(nèi)的氣體溫度以及氧氣濃度分布均勻化、平均化，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行未燃的可燃性氣體的二次燃燒，抑制局部高溫的產(chǎn)生,能夠降低來(lái)自爐排式廢棄物焚燒爐301的排出氣體中的N0X。并且，由于促進(jìn)未燃的可燃性氣體和氧氣的混合，因此在二次燃燒室310內(nèi)的未燃的可燃性氣體的燃燒的穩(wěn)定性提高，由于能夠?qū)崿F(xiàn)未燃的可燃性氣體的完全燃燒，因此也能夠降低從二次燃燒室310排出的排出氣體中的CO。
[0516]作為二次燃燒用氣體C，可以僅使用利用例如如鼓風(fēng)機(jī)這樣的氣體送出機(jī)構(gòu)318供給的燃燒用二次空氣，或者使用向燃燒用二次空氣中混合稀釋劑并調(diào)整氧氣濃度后氣體，或者僅使用將通過(guò)除塵裝置后的排出氣體的一部分抽出后的循環(huán)排出氣體，或者使用將所述燃燒用二次空氣和循環(huán)排出氣體混合后的氣體等。
[0517]作為稀釋劑可以考慮氮?dú)?、二氧化碳等?br> [0518]優(yōu)選調(diào)整所述二次燃燒用氣體C的流量，以使得二次燃燒室310內(nèi)的氣體溫度處于800°C?1050°C的范圍。如果二次燃燒室310內(nèi)的氣體溫度小于800°C，則未燃的可燃性氣體的燃燒變得不充分，從二次燃燒室310排出的排出氣體中的CO增加。另外，如果二次燃燒室310內(nèi)的氣體溫度大于1050°C，則助長(zhǎng)二次燃燒室310內(nèi)的熔渣的生成，并且NOx增加。
[0519]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)向燃燒室302中的高溫氣體B的吹入，能夠在燃燒室302內(nèi)的廢棄物W的上方，形成所述穩(wěn)定的滯流或者循環(huán)，能夠在燃燒室302內(nèi)的廢棄物W的上方，穩(wěn)定形成平面狀燃燒區(qū)域。因此，無(wú)論爐排式廢棄物焚燒爐301大小如何，即使在進(jìn)行空氣比小于或等于1.5的低空氣比下的廢棄物W的燃燒的情況下，通過(guò)在遍布燃燒室302內(nèi)的燃燒室302的寬度方向和長(zhǎng)度方向的整個(gè)區(qū)域內(nèi)維持廢棄物W的燃燒的穩(wěn)定性，并且從燃燒室302的頂部的兩段的高溫氣體吹入口 313、315將高溫氣體B向燃燒室302內(nèi)吹入，從而能夠抑制燃燒室302內(nèi)的NOx的產(chǎn)生，能夠降低CO、NOx等有害氣體的產(chǎn)生量。并且，由于與現(xiàn)有的爐排式廢棄物焚燒爐相比，能夠進(jìn)行低空氣比下的廢棄物W的燃燒，因此能夠進(jìn)一步大幅地降低從爐排式廢棄物焚燒爐301排出的排出氣體G的總量，另外，能夠提高來(lái)自排出氣體G的廢熱的回收效率。
[0520]另外，由于利用在爐排205上的廢棄物W的上方穩(wěn)定形成的平面狀燃燒區(qū)域的平面火焰的輻射等能夠促進(jìn)廢棄物W的熱分解，因此能夠增大向爐排205上供給的廢棄物W的量(爐排負(fù)荷)以及燃燒室302內(nèi)的從廢棄物W產(chǎn)生的熱量(火爐負(fù)荷)。由此，相對(duì)于在爐排式廢棄物焚燒爐301中的廢棄物W的焚燒量，能夠減小燃燒室302的內(nèi)容積，能夠降低爐排式廢棄物焚燒爐301的高度，能夠?qū)t排式廢棄物焚燒爐301緊湊化，由此，降低爐排式廢棄物焚燒爐301的設(shè)備費(fèi)用以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
[0521]第4實(shí)施方式所涉及的爐排式廢棄物焚燒爐301也如圖10中所示，具有狀態(tài)掌握單元CS和調(diào)整單元，其中，該狀態(tài)掌握單元CS測(cè)量爐排305的溫度或者燃燒室302內(nèi)的溫度而掌握燃燒室302內(nèi)的狀態(tài)或者爐排305上的廢棄物W的狀態(tài)，該調(diào)整單元根據(jù)所掌握的燃燒室302內(nèi)的狀態(tài)或者爐排305上的廢棄物W的狀態(tài)而對(duì)來(lái)自上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 313、315的高溫氣體B的吹入流速或者吹入流量進(jìn)行調(diào)整。此處，提供有下述調(diào)整單元，其通過(guò)將流量調(diào)整機(jī)構(gòu)314以及315與狀態(tài)掌握單元CS連接而控制動(dòng)作，其中，該流量調(diào)整機(jī)構(gòu)314以及315存在于在從高溫氣體供給源312延伸至上游側(cè)和下游側(cè)的高溫氣體吹入口 313、315的高溫氣體B的管路中。
[0522]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0523]I...爐排式廢棄物焚燒爐，W...廢棄物，2、2’…燃燒室，3...廢棄物投入口，4…鍋爐，
5…爐排，5a...干燥爐排,5b...燃燒爐排,5c...后燃燒爐排,6...落灰口，F(xiàn)ABU----次氣體吹入單元，7a、7b、7c、7d…風(fēng)箱(一次氣體吹入單元)，8...氣體送出機(jī)構(gòu)(一次氣體吹入單元)，9…燃燒用一次氣體供給管(一次氣體吹入單元)，A…燃燒用一次氣體，10...二次燃燒室，11…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(一次氣體吹入單元)，HGBU…高溫氣體吹入單元，B…高溫氣體，12...高溫氣體供給源(高溫氣體吹入單元)，13、13a、13b…高溫氣體吹入口(高溫氣體吹入單元)，14…管路(高溫氣體吹入單元)，15…二次燃燒用氣體吹入口，SABU…二次燃燒用氣體吹入單元，C…二次燃燒用氣體，16…氣體送出機(jī)構(gòu)(二次燃燒用氣體吹入單元)，17…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(二次燃燒用氣體吹入單元)，18…二燃燒用氣體供給管，D、E…平面狀燃燒區(qū)域(平面火焰)，20…爐排式廢棄物焚燒爐，21...側(cè)壁，22…頂部，25…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(高溫氣體吹入單元；調(diào)整單元)，CS…狀態(tài)掌握單元，26a、26b…高溫氣體流量調(diào)整機(jī)構(gòu)；
[0524]100…爐排式廢棄物焚燒爐，102…燃燒室，103…廢棄物投入口，104...鍋爐，105…爐排，105a…干燥爐排,105b…主燃燒爐排,105c…后燃燒爐排,106…落灰口, W…廢棄物，A…燃燒用一次氣體，B…高溫氣體，C…二次燃燒用氣體，F(xiàn)ABU…一次氣體吹入單元，107a、107b、107c、107d…風(fēng)箱(FABU)，108…氣體送出機(jī)構(gòu)(FABU)，109…燃燒用一次氣體供給管(FABU)，110…二次燃燒室，11L...流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(FABU)，HGBU...高溫氣體吹入單元，112…高溫氣體供給源(HGBU)，113…高溫氣體吹入口(HGBU)，114...管路，115…流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(HGBU;調(diào)整單元)，SABU…二次燃燒用氣體吹入單元，116…二次燃燒用氣體吹入口(SABU)，117…氣體送出機(jī)構(gòu)(SABU)，118…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(SABU)，119…二次燃燒用氣體供給管(SABU)，CS…狀態(tài)掌握單元；
[0525]201…爐排式廢棄物焚燒爐，202…燃燒室，203…廢棄物投入口，204…廢熱鍋爐，205…爐排,205a…干燥爐排,205b…主燃燒爐排,205c…后燃燒爐排,206…落灰P , W…廢棄物，AS...灰，A...燃燒用一次氣體，B...高溫氣體，C...二次燃燒用氣體，，F(xiàn)ABU…一次氣體吹入單元,207a、207b、207c、207d...風(fēng)箱(FABU)，208…氣體送出機(jī)構(gòu)(FABU)，209…燃燒用一次氣體供給管(FABU)，210…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(FABU)，212…煙道，HGBU…高溫氣體吹入單元，217…高溫氣體供給源(HGBU)，213、215…高溫氣體吹入口(HGBU)，214、216…流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(HGBU ;調(diào)整單元)，SABU…二次燃燒用氣體吹入單元，225…二次燃燒室，226…二次燃燒用氣體吹入口(SABU)，227…氣體送出機(jī)構(gòu)(SABU)，228…二次燃燒用氣體供給管(SABU)，229…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(SABU)，230…氣體引導(dǎo)體，CS…狀態(tài)掌握單元，G…排出氣體，R1...干燥區(qū)域，R2…燃燒開(kāi)始區(qū)域，R3…主燃燒區(qū)域，R4…后燃燒區(qū)域，F(xiàn)…滯流或者循環(huán)，RG…還原氣體，OG…氧化氣體；
[0526]301…爐排式廢棄物焚燒爐，302…燃燒室，303…廢棄物投入口，304…廢熱鍋爐，305…爐排,305a…干燥爐排,305b…主燃燒爐排,305c…后燃燒爐排,306…落灰P , W…廢棄物，AS…灰，A…燃燒用一次氣體，B…高溫氣體，0..二次燃燒用氣體，，F(xiàn)ABU…一次氣體吹入單元,307a、307b、307c、307d...風(fēng)箱(FABU)，308…氣體送出機(jī)構(gòu)(FABU)、309…燃燒用一次氣體供給管(FABU)，311…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(FABU)，HGBU…高溫氣體吹入單元，312…高溫氣體供給源(HGBU)，313、315…高溫氣體吹入口(HGBU)，314、316…流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(HGBU ;調(diào)整單元)，SABU…二次燃燒用氣體吹入單元，310…二次燃燒室，317...二次燃燒用氣體吹入口(SABU)，318…氣體送出機(jī)構(gòu)(SABU)，320…二次燃燒用氣體供給管(SABU)，319…流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(SABU)，CS…狀態(tài)掌握單元，G…排出氣體，Rl…干燥區(qū)域，R2…燃燒開(kāi)始區(qū)域，R3…主燃燒區(qū)域，R4…后燃燒區(qū)域，L...低氧氣氛，H…過(guò)氧氣氛，RG…還原氣體，331、332…氧氣濃度計(jì)。
【權(quán)利要求】
1.一種爐排式廢棄物焚燒爐，其包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在所供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒， 所述爐排式廢棄物焚燒爐的特征在于，其具有: 一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方向所述燃燒室內(nèi)吹入；以及 高溫氣體吹入單元，其具有多個(gè)高溫氣體吹入口，從所述燃燒室內(nèi)的爐排向上Im?3m的范圍內(nèi)的位置，將來(lái)自多個(gè)高溫氣體吹入口的高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位， 從所述高溫氣體吹入單元的多個(gè)高溫氣體吹入口向下吹入的高溫氣體，抑制從所述爐排上的廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，在所述爐排上的廢棄物的上方形成高溫氣體以及燃燒氣體的滯流或循環(huán)而形成平面狀燃燒區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 燃燒室包含距離爐排的高度小于或等于3m的燃燒室頂部，所述高溫氣體吹入單元的多個(gè)高溫氣體吹入口設(shè)置于所述頂部處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 所述高溫氣體吹入單元的所述多個(gè)高溫氣體吹入口，配置在與所述爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向相交叉的所述燃燒室的爐寬度方向上，所述高溫氣體吹入單元根據(jù)爐排上的廢棄物的狀態(tài)，對(duì)各個(gè)高溫氣體吹入口的高溫氣體的吹入流速或者吹入流量進(jìn)行調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 具有:狀態(tài)掌握單元，其測(cè)量爐排溫度或者燃燒室內(nèi)氣體溫度，掌握燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)；以及調(diào)整單元，其根據(jù)所掌握的燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)，調(diào)整來(lái)自高溫氣體吹入口的高溫氣體的吹入流速或者吹入流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 所述高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體的溫度處于100°C?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 所述高溫氣體吹入單元以空塔速度的5倍?20倍的流速，將高溫氣體吹入燃燒室內(nèi)，該空塔速度是將燃燒室內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室的橫截面積而得到的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 所述高溫氣體吹入單元具有高溫氣體供給源，其將從焚燒爐排出的排出氣體的一部分、所述排出氣體的一部分和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種，作為高溫氣體進(jìn)行供給。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 還具有:二次燃燒室，其在所述燃燒室中配置在所述爐排的上方，并與所述燃燒室連通；二次燃燒用氣體吹入單元，其向二次燃燒室吹入二次燃燒用氣體；以及鍋爐，其與二次燃燒室連接，在二次燃燒室中，使從所述燃燒室的所述爐排上的廢棄物產(chǎn)生的可燃性氣體的未燃燒成分與二次燃燒用氣體一起燃燒而對(duì)鍋爐進(jìn)行加熱。
9.一種廢棄物焚燒方法，其利用爐排式廢棄物焚燒爐，該爐排式廢棄物焚燒爐包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒， 所述廢棄物焚燒方法的特征在于，其具有: 將燃燒用一次氣體從爐排的下方吹入所述燃燒室內(nèi)的工序；以及 從所述燃燒室內(nèi)的爐排向上Im?3m的范圍內(nèi)的多個(gè)位置，將高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位的工序， 所述向下吹入的高溫氣體，抑制從廢棄物產(chǎn)生的包含可燃性氣體在內(nèi)的燃燒氣體的上升氣流，在所述爐排上的廢棄物的上方形成高溫氣體以及燃燒氣體的滯流或循環(huán)而形成平面狀燃燒區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 所述燃燒室包含距離爐排的高度小于或等于3m的燃燒室頂部，所述高溫氣體從所述頂部的多個(gè)位置向下吹入所述燃燒室。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 向所述燃燒室內(nèi)吹入高溫氣體的所述多個(gè)位置，配置在與所述爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向相交叉的所述燃燒室的寬度方向上，在所述高溫氣體吹入工序中，根據(jù)爐排上的廢棄物的狀態(tài)，調(diào)整各個(gè)位置的高溫氣體的吹入流速或者吹入流量。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 在所述高溫氣體吹入工序中，測(cè)量爐排溫度或者燃燒室內(nèi)氣體溫度，掌握燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)，根據(jù)所掌握的燃燒室內(nèi)的狀態(tài)或者爐排上的廢棄物的狀態(tài)，調(diào)整高溫氣體的吹入流速或者吹入流量而進(jìn)行吹入。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 在所述高溫氣體吹入工序中吹入的高溫氣體的溫度處于100°C?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 在所述高溫氣體吹入工序中，以空塔速度的5倍?20倍的流速，對(duì)高溫氣體進(jìn)行吹入，該空塔速度是將燃燒室內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室的橫截面積而得到的。
15.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 在所述高溫氣體吹入工序中吹入的高溫氣體，是從焚燒爐排出的排出氣體的一部分、所述排出氣體的一部分和空氣的混合氣體、空氣、含有氧氣的氣體以及富氧空氣中的至少一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 還具有將二次燃燒用氣體吹入二次燃燒區(qū)域的工序， 由燃燒用一次氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Ql、 由高溫氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q2、 由二次燃燒用氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q3滿足式⑴
Ql:Q2:Q3 = 0.75 ?1.10:0.05 ?0.40:0.10 ?0.40 以及式(2)
1.0 彡 Q1+Q2+Q3 ( 1.5。
17.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 還具有將二次燃燒用氣體吹入二次燃燒區(qū)域的工序， 由燃燒用一次氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Ql、 由高溫氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q2、 由二次燃燒用氣體供給的每單位時(shí)間的氧氣量相對(duì)于廢棄物的燃燒所需的每單位時(shí)間的理論氧氣量的比Q3滿足式⑶
Ql:Q2:Q3 = 0.80 ?1.00:0.10 ?0.30:0.10 ?0.30 以及式(4)
1.1 ( Q1+Q2+Q3 ( 1.3。
18.一種爐排式廢棄物焚燒爐，其包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排并且具有燃燒室頂部，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在所供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒， 所述爐排式廢棄物焚燒爐的特征在于，其具有: 一次氣體吹入單元，其將燃燒用一次氣體從所述爐排的下方吹入所述燃燒室內(nèi)；以及高溫氣體吹入單元，其從所述燃燒室的頂部，沿著爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向，將高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位， 所述高溫氣體吹入單元具有高溫氣體吹入流速控制單元，該高溫氣體吹入流速控制單元進(jìn)行控制，以使得吹入燃燒室的高溫氣體的吹入流速，在與燃燒室的高度的關(guān)系中處于由下述的(5)式表示的范圍內(nèi)，
-0.107X2+4.70X+3.96 彡 Y 彡-0.199X2+8.73X+7.36...(5) 其中，Y:高溫氣體的吹入流速(m/sec) X:燃燒室高度(m)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的爐排式廢棄物焚燒爐，其特征在于， 所述高溫氣體吹入單元吹入的高溫氣體的溫度處于100°C?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
20.一種廢棄物焚燒方法，其利用爐排式廢棄物焚燒爐，該爐排式廢棄物焚燒爐包含燃燒室，該燃燒室設(shè)置有爐排，向該爐排上供給廢棄物，該爐排在所供給的廢棄物移動(dòng)期間使廢棄物燃燒，在爐排上，沿著廢棄物的移動(dòng)的方向設(shè)置有:燃燒開(kāi)始區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)供給的廢棄物開(kāi)始燃燒；主燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)開(kāi)始燃燒的廢棄物進(jìn)行正式的燃燒；以及后燃燒區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)主燃燒區(qū)域中的廢棄物的未燃燒部分進(jìn)行進(jìn)一步的燃燒， 所述廢棄物焚燒方法的特征在于，其具有: 將燃燒用一次氣體從爐排的下方吹入所述燃燒室內(nèi)的工序；以及從所述燃燒室的頂部，沿著爐排上的廢棄物的移動(dòng)方向，將高溫氣體向下吹向所述燃燒室內(nèi)的從燃燒開(kāi)始區(qū)域至主燃燒區(qū)域之間的任意部位的工序， 在高溫氣體吹入工序中，使高溫氣體吹入燃燒室內(nèi)的流速，在與燃燒室中的從爐排至頂部的高度的關(guān)系中，處于由下述的(5)式表示的范圍，
-0.107X2+4.70X+3.96 彡 Y 彡-0.199X2+8.73X+7.36...(5)， 其中，Y:高溫氣體的吹入流速(m/sec) X:燃燒室高度(m)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 在所述高溫氣體吹入工序中吹入燃燒室內(nèi)的高溫氣體的溫度處于100°C?400°C的范圍，氧氣濃度處于5體積％?30體積％的范圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的廢棄物焚燒方法，其特征在于， 在所述高溫氣體吹入工序中，以空塔速度的5倍?20倍的流速，對(duì)要吹入燃燒室內(nèi)的高溫氣體進(jìn)行吹入，該空塔速度是將燃燒室內(nèi)的氣體流量除以與氣體流動(dòng)方向正交的燃燒室的橫截面積而得到的。
【文檔編號(hào)】F23G5/00GK104160214SQ201380012937
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月5日
【發(fā)明者】傳田知廣, 中山剛, 內(nèi)山武, 巖崎敏彥, 植竹規(guī)人, 長(zhǎng)尾厚志 申請(qǐng)人:杰富意工程株式會(huì)社