被燃燒物的氣化燃燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可抑制二氧化碳排出，且能夠?qū)a(chǎn)業(yè)廢棄物或一般廢棄物等的被燃燒物高溫燃燒進行處理的被燃燒物的氣化燃燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鍋爐中，為了高效率得到熱能而使石油或微粉炭等的化石燃料等完全燃燒。為了進行完全燃燒，需要供給燃料燃燒所需的空氣。通過供給燃燒所需的空氣，可使其產(chǎn)生高溫的熱能，由此，可使用熱交換器等制作出高溫的溫水或高溫高壓的水蒸氣。另外，在火力發(fā)電中，由于高溫高壓的水蒸氣而轉(zhuǎn)動氣體渦輪并使其發(fā)電。
[0003]然而，在上述方法中，由于為了使化石燃料等完全燃燒而供給過剩的空氣，因而存在燃燒損失變大的問題。另外，在為了得到熱能而進行的化石燃料等的燃燒過程中，常溫的化石燃料與含有氧的氣體燃燒時，燃燒爐內(nèi)從常溫上升至約450°C左右的初期的階段，產(chǎn)生大量的一氧化碳。然后，燃燒爐內(nèi)的溫度急速地上升，但是由于一氧化碳為不穩(wěn)定的物質(zhì)，燃燒爐內(nèi)達到約650°C左右時與剩余的氧結(jié)合。其結(jié)果，產(chǎn)生大量的二氧化碳。由于該二氧化碳為穩(wěn)定的物質(zhì)，從而在燃燒過程中幾乎不分解。因此，難以抑制二氧化碳的產(chǎn)生，作為排放氣體向大氣中大量地排出，招致自然環(huán)境的惡化。
先行技術(shù)文獻專利文獻
[0004]專利文獻1:日本特開平11-294735號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明解決的課題
[0005]本發(fā)明是鑒于上述問題點而開發(fā)，其目的在于提供一種可大幅地削減二氧化碳排出的被燃燒物的氣化燃燒方法。
用于解決課題的方案
[0006]本申請發(fā)明者等為了解決上述問題點，對于被燃燒物的氣化燃燒方法進行了研宄。其結(jié)果，在預(yù)先調(diào)節(jié)到800°C以上的一次燃燒爐內(nèi)，供給比被燃燒物完全燃燒時的理論比還少的量的氧或含有氧的氣體，通過使被燃燒物熱分解，發(fā)現(xiàn)可更進一步抑制一氧化碳及二氧化碳的產(chǎn)生，從而完成了本發(fā)明。
[0007]S卩，為了解決上述的課題，根據(jù)本發(fā)明的被燃燒物的氣化燃燒方法為使用一次燃燒爐使被燃燒物燃燒的被燃燒物的氣化燃燒方法，其包括以下工序:將上述一次燃燒爐內(nèi)的初期溫度調(diào)節(jié)至800°C以上的工序；向800°C以上的上述一次燃燒爐內(nèi)，供給比上述被燃燒物完全燃燒時的理論比還少的量的氧或含有氧的氣體的工序；以及向800°C以上的上述一次燃燒爐內(nèi)供給上述被燃燒物，通過使該被燃燒物熱分解從而使未燃燒氣體產(chǎn)生的同時，進行不完全燃燒并使煤煙產(chǎn)生的工序；通過一邊將上述一次燃燒爐內(nèi)強制排氣并減壓、一邊連續(xù)地或間斷地進行上述氧或含有氧的氣體的供給，從而產(chǎn)生1000°C以上的上述未燃燒氣體及煤煙，并進一步熱分解并減少至少一部分由上述被燃燒物的熱分解而產(chǎn)生的不揮發(fā)成分。
[0008]根據(jù)上述的構(gòu)成，在使被燃燒物燃燒前，首先將一次燃燒爐內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至800°C以上的非常高的溫度狀態(tài)。然后，向一次燃燒爐內(nèi)供給氧或含有氧的氣體。另外，也向一次燃燒爐內(nèi)供給被燃燒物。向一次燃燒爐內(nèi)供給被燃燒物時，由于一次燃燒爐內(nèi)處于800°C以上的高溫的狀態(tài)，被燃燒物被熱分解。由此，被燃燒物的分解產(chǎn)物之中，氣化的揮發(fā)成分作為未燃燒氣體產(chǎn)生。另外，被燃燒物的一部分，由于向一次燃燒爐內(nèi)供給的氧等為比被燃燒物能夠完全燃燒的理論比還少的量，因此不完全燃燒。由此，產(chǎn)生大量的高溫煤煙。
[0009]在此，由于一邊將上述未燃燒氣體等從一次燃燒爐強制排氣并減壓，一邊連續(xù)地或間斷地進行氧等的供給，因此被燃燒物的熱分解及不完全燃燒以1000°c以上的高溫狀態(tài)下產(chǎn)生。其結(jié)果，產(chǎn)生1000°c以上的未燃燒氣體與煤煙，一次燃燒爐內(nèi)的溫度也成為1000°C以上。由此，由于被燃燒物的熱分解而產(chǎn)生的不揮發(fā)成分的至少一部分也進一步熱分解，抑制該不揮發(fā)成分的產(chǎn)生量。另外，可抑制一氧化碳的產(chǎn)生量，即使在煤煙中含有一氧化碳的情況下，由于向一次燃燒爐內(nèi)供給的氧等為比使被燃燒物完全燃燒的理論比還少的量，因此抑制向二氧化碳的變化。而且，一次燃燒爐內(nèi)由于成為1000°c以上的高溫狀態(tài)，一氧化碳也可熱分解，能夠更進一步抑制二氧化碳的產(chǎn)生。
[0010]在上述的構(gòu)成中，優(yōu)選地包括以下工序:向預(yù)備燃燒爐供給在一次燃燒爐中產(chǎn)生的1000°C以上的未燃燒氣體及煤煙，在該預(yù)備燃燒爐中，通過與50°C?300°C的比未燃燒氣體及煤煙完全燃燒時的理論比還少的量的氧或含有氧的氣體接觸，從而使該未燃燒氣體及煤煙熱分解的工序。
[0011]根據(jù)上述的構(gòu)成，通過將在一次燃燒爐中產(chǎn)生的未燃燒氣體等，在預(yù)備燃燒爐中與氧或含有氧的氣體接觸，從而可熱分解煤煙及未燃燒氣體等。在此，由于上述氧等為50°C?300°C的高溫物質(zhì)，因此煤煙及未燃燒氣體等的熱分解在更高溫的氣氛下進行。因此，可更加有效地進行上述熱分解。然而，向預(yù)備燃燒爐中供給的氧等的量，由于為比上述未燃燒氣體等完全燃燒的情況的理論比還少的量，因此可抑制煤煙或未燃燒氣體等中所含的一氧化碳或本工序中所產(chǎn)生的一氧化碳變化為二氧化碳。即，若為上述構(gòu)成時，可抑制二氧化碳產(chǎn)生，并更加熱分解未燃燒氣體等。
[0012]另外，在上述的構(gòu)成中，優(yōu)選包括以下工序:將二次燃燒爐內(nèi)的初期溫度調(diào)節(jié)至800°C以上的工序；向800°C以上的二次燃燒爐內(nèi)，供給比未燃燒氣體或煤煙完全燃燒時的理論比還少的量的氧或含有氧的氣體的工序；以及向800°C以上的二次燃燒爐內(nèi)，供給從一次燃燒爐或預(yù)備燃燒爐排出的未燃燒氣體及煤煙，并使該未燃燒氣體及煤煙熱分解的工序。
[0013]根據(jù)上述的構(gòu)成，在使一次燃燒爐或預(yù)備燃燒爐中產(chǎn)生的未燃燒氣體及煤煙燃燒前，首先將二次燃燒爐內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至800°C以上的非常高的溫度狀態(tài)。然后，向二次燃燒爐內(nèi)供給氧或含有氧的氣體。另外，也向二次燃燒爐內(nèi)供給未燃燒氣體等。向二次燃燒爐內(nèi)供給未燃燒氣體等時，由于二次燃燒爐內(nèi)處于800°C以上的高溫的狀態(tài)，因此未燃燒氣體等被完全地?zé)岱纸?，一氧化碳的產(chǎn)生量也很少。另外，即使在含有一氧化碳的情況下，由于向二次燃燒爐內(nèi)供給的氧等為比使未燃燒氣體等完全燃燒的理論比還少的量，因此抑制向二氧化碳的變化。而且，二次燃燒爐內(nèi)處于比800°C的初期溫度更高溫的狀態(tài)，因此也可熱分解一氧化碳，可更進一步地抑制二氧化碳的產(chǎn)生。
[0014]另外，在上述的構(gòu)成中，優(yōu)選地作為上述被燃燒物使用微粉末狀和/或液體狀的化石燃料，將該微粉末狀和/或液體狀的化石燃料成霧狀進行噴霧，并向上述一次燃燒爐內(nèi)供給。通過將作為被燃燒物的微粉末狀和/或液體狀的化石燃料進行噴霧，并向一次燃燒爐內(nèi)供給，從而可使被燃燒物在高溫下的氣化更加效率地進行。
發(fā)明的效果
[0015]本發(fā)明通過上述說明的構(gòu)成，得到了如下所述的效果。
即，根據(jù)本發(fā)明，由于被燃燒物被供給至初期溫度調(diào)節(jié)至800°C以上的一次燃燒爐內(nèi)，因而可熱分解該被燃燒物并使未燃燒氣體產(chǎn)生。另外，向一次燃燒爐內(nèi)供給的氧或含有氧的氣體，由于為比被燃燒物能夠完全燃燒的理論比還少的量，因此可使被燃燒物不完全燃燒并使煤煙產(chǎn)生。在此，煤煙中也含有一氧化碳，但由于一次燃燒爐內(nèi)處于氧不足的狀態(tài)，因此可抑制一氧化碳變化為二氧化碳。另外，由于一次燃燒爐內(nèi)處于1000°C以上的高溫狀態(tài)，一氧化碳被熱分解。其結(jié)果，本發(fā)明可提供一種能夠大幅地削減二氧化碳排出的被燃燒物的氣化燃燒方法。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示根據(jù)本實施方式的氣化燃燒裝置的概略的立體圖。
圖2是表示在氣化燃燒裝置中的預(yù)備燃燒爐的空氣管路的立體圖。
【具體實施方式】
[0017]對于本實施方式的被燃燒物的氣化燃燒方法而言，以圖1及圖2為基礎(chǔ)進行以下說明。圖1是表示根據(jù)本實施方式的氣化燃燒裝置?概略的說明圖。圖2是表示在上述氣化燃燒裝置中的預(yù)備燃燒爐的空氣管路的立體圖。
[0018]首先，對于用于本實施方式的氣化燃燒方法的氣化燃燒裝置進行說明。如圖1所示，氣化燃燒裝置13為可大幅地減少二氧化碳排出并可燃燒被燃燒物的裝置，其至少具備一次燃燒爐10、預(yù)備燃燒爐11、二次燃燒爐12及旋風(fēng)分離器15。預(yù)備燃燒爐11介于一次燃燒爐10與二次燃燒爐12之間設(shè)置。一次燃燒爐10經(jīng)由第I連通管5與預(yù)備燃燒爐11連接。另外，預(yù)備燃燒爐11經(jīng)由第2連通管8與二次燃燒爐12連接。進而，旋風(fēng)分離器15經(jīng)由排出管32與二次燃燒爐12連接。
[0019]作為上述被燃燒物沒有特別限定，例如可舉出，一般廢棄物或產(chǎn)業(yè)廢棄物等的廢棄物、化石燃料、生物質(zhì)燃料、家畜的糞尿等。作為上述化石燃料沒有特別限定，例如除煤炭夕卜，可舉出微粉末狀的微粉炭或天然氣體、液體狀的石油、重油、燈油等。
[0020]一次燃燒爐10通過熱分解及不完全燃燒上述被燃燒物從而產(chǎn)生未燃燒氣體及煤煙。在一次燃燒爐10的爐體I中，在其內(nèi)部的中央的下部側(cè)，設(shè)置有用于安置被燃燒物的爐床2。爐床2優(yōu)選為具有通氣性。由此，可更加有效率地向被燃燒物供給氧。作為爐床2，例如，可使用