流化床炉及废弃物的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种能够连续地进行燃烧容易变得不稳定的废弃物的适当处理的流化床炉及废弃物的处理方法。流化床炉(1)包括：使废弃物边向下方移动边进行热分解而生成热分解残渣的移动层(21)及使热分解残渣的一部分燃烧的流化层(22)；移动层用气体供给机构(50)；流化层用气体供给机构(60)；移动层温度检测器(31)；流化层温度检测器(32)；以及控制装置(80)。控制装置(80)进行如下控制：将使流化层(22)的温度为规定温度的流量的流化层用气体(A2)向流化层(22)供给，将使移动层(21)的温度为比流化层(22)的温度低规定温度的流量的移动层用气体(A1)向移动层(21)供给。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其涉及能够连续进行燃烧容易变得不稳定的废弃物的恰当处理的。
技术介绍
在处理废弃物的装置中，流化床炉是具有如下优点的装置，S卩，能够高效率地进行抑制未燃物的产生的处理，且装置结构也能够比较小型。流化床炉是利用流化介质(沙子等)的大的热容量，在加热到高温的流化介质中投入废弃物，从而在短时间内进行废弃物的干燥、热分解及燃烧的装置，因此被用于流化床焚烧炉或流化床气化熔融炉(由流化床式气化炉和熔融燃烧炉构成)中。在将流化床炉用于废弃物处理的情况下，如下地使用流化床炉，S卩，保持流化介质的流动状态，且使流化床的温度保持均匀，连续地进行稳定的反应。 在利用流化床进行废弃物处理的情况下，存在如下情况:若废弃物中的不燃物堆积在流化床中，则产生流动不良，流化气体穿过不燃物堆积部，从而流化介质不再保持流化。在该情况下，在流化床中产生温度分布，在多处的炉床温度测定值中产生温度差。因此，公开有如下技术:测量流化床的多处的温度，在产生了温度差的情况下，使温度下降的部位的流化空气量增加来使流化活跃，从而改善流动状态，使流化床的温度均匀(例如，参照专利文献I)。另外，存在如下结构的流化床炉:以使周边部的质量速度大于中央部的方式向由沙子等构成的流化介质供给流化气体，由此在炉的中央部形成流化介质发生沉降扩散的移动层，在炉内周边部形成流化介质活跃地流动的流化层，在移动层主要进行废弃物的气化，在流化层主要进行未燃物的燃烧(例如，参照专利文献2)。在专利文献2所记载的流化床炉中，如所记载的“热量由于流化层炉的循环流而扩散，因此能够成为高负载”(参照第0058段)那样，以使流化床炉温度保持均匀为前提。在用流化床处理废弃物的情况下，废弃物从被加热到高温的流化介质瞬时地接受热量，在短时间内进行干燥、热分解、燃烧等反应。因此，废弃物中的可燃部分在流化床中在短时间内就热分解而从不燃物中分离，未附着未燃物的干净的不燃物被排出炉外。但是，由于干燥、热分解、燃烧等反应在短时间内进行，因此向炉供给的废弃物的量或质的变动直接关系到燃烧中的水分蒸发量的变动、可燃物量的变动，难以稳定地保持燃烧状态。专利文献1:日本特开2007-113880号公报专利文献2:日本特开2004-251618号公报
技术实现思路
为了抑制这样的利用流化床炉进行废弃物处理时的变动，研究了进行炉床温度的低温化或减少流动空气量来抑制流化，从而降低从流化介质向废弃物的热传递速度等。但是，这些研究在作为流化床的常识的“使炉床温度保持均匀”这一条件下进行。在专利文献2所记载那样的具有移动层和流化层的流化床炉中，在处理城市垃圾等质或量不均匀的废弃物时，为了使由移动层和流化层构成的流化床的温度保持均匀，对分别向移动层和流化层供给的流化空气量进行各种变更并经过长时间进行连续运转，在该过程中，本专利技术人得知如下内容。S卩，在专利文献2所记载那样具有移动层和流化层的流化床炉中，在为了使移动层的温度接近流化层的温度而增加移动层的流化空气量来使流化活跃，从而实现流化床的温度的均匀化的情况下，当向温度变高的移动层中投入城市垃圾等质或量不均匀的废弃物时，引起与投入的可燃物或水分的变动量相应的燃烧量的变动或排气量的变动，炉内压力的变动变大从而难以维持最优的燃烧条件。另一方面，存在如下情况:当为了使流化层的温度接近移动层的温度而减少流化层的流化空气量来抑制流化层内的燃烧，从而导致流化层的温度过度降低时，无法将移动层中的废弃物的热分解所需的热量给予流化介质，流化床内的未燃物的量增加，从而在排出不燃物时在不燃物中混入了未燃物。本专利技术人基于上述内容，着眼于在利用流化床处理废弃物的情况下，不是如以往的流化床的常识那样“使炉床温度保持均匀”、而是使流化床的温度在特定部位产生规定差异的状态能够将流化床的功能最优化，从而创造了本专利技术。即，本专利技术人关注在具有移动层和流化层的流化床炉中，存在通过对向移动层供给的流化气体的流量和向流化层供给的流化气体的流量设置规定差异，能够使移动层的温度和流化层的温度产生规定差异的可能性的情况，对向移动层供给的流化气体的流量和向流化层供给的流化气体的流量进行各种变更来独立控制移动层的温度和流化层的温度，同时反复进行城市垃圾等质或量不均匀的废弃物的处理，由此创造了本专利技术。即，本专利技术的目的在于提供一种，在具有移动层和流化层的流化床炉中，独立地控制移动层的温度和流化层的温度，将移动层和流化层分别控制成最优的温度，由此能够连续地进行燃烧容易变得不稳定的废弃物的恰当处理。为了达成上述目的，例如如图1及图2所示，本专利技术的第I方式的流化床炉包括:流化床20，流化床20包括:将投入的废弃物W收入流化介质20M中并使废弃物W边与流化介质20M —起向下方移动边进行热分解而生成热分解残渣Wr的移动层21，和从移动层21接受流化介质20M及热分解残 渣Wr并使热分解残渣Wr的至少一部分燃烧、并且使流化介质20M向上方移动的流化层22，从而使流化介质20M在移动层21和流化层22之间循环；移动层床板11，其形成有供给移动层用气体Al的移动层气体供给口 llh(参照图2)，移动层用气体Al使移动层21的流化介质20M流动；流化层床板12，其形成有供给流化层用气体A2的流化层气体供给口 12h(参照图2)，流化层用气体A2使流化层22的流化介质20M流动并且含有用于至少一部分的热分解残渣Wr的燃烧的氧气；移动层用气体供给机构50、70，其向移动层21输送移动层用气体Al，且能够调节移动层用气体Al的流量；流化层用气体供给机构60、70，其向流化层22输送流化层用气体A2，且能够调节流化层用气体A2的流量；移动层温度检测器31，其检测移动层21的温度；流化层温度检测器32，其检测流化层22的温度；以及控制装置80，其调节通过流化层用气体供给机构60、70向流化层22供给的流化层用气体A2的流量，从而控制流化层22的温度以使得通过流化层温度检测器32检测的温度变为规定温度，并且，调节通过移动层用气体供给机构50、70向移动层21供给的移动层用气体Al的流量，从而控制移动层21的温度以使得通过移动层温度检测器31检测的温度变得比通过流化层温度检测器32检测的温度低规定温度。若形成这样的结构，由于控制流化层的温度以使得通过流化层温度检测器检测的温度变为规定温度，因此，将流化介质在流化层中加热到能够适当地进行移动层中的废弃物的热分解的温度，通过流入到移动层的流化介质进行废弃物的适当的热分解，因而生成的热分解残渣变脆，能够适当地进行热分解残渣和不燃物的分离，从而能够抑制发生未燃物超过规定浓度而与不燃物一起流出的情况。另外，由于控制移动层的温度以使得通过移动层温度检测器检测的温度变得比通过流化层温度检测器检测的温度低规定温度，因此，能够尽可能缓慢地进行移动层中的废弃物的处理，从而能够连续地进行燃烧容易变得不稳定的废弃物的适当处理。本专利技术优选的是，控制流化层温度以使得通过流化层温度检测器32检测的温度变为基于废弃物的性状的规定温度。在此，“基于废弃物的性状的规定温度”典型的是如下的流化层的温度:为了实现通过流入到移动层的流化介质而适当地进行废弃物的干燥及热分解，生成的热分解残渣变脆，在流化层中使未燃物与不燃物分离从而使与不燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川龙一，山口繁，今村浩喜，中村幸弘，吉良诚，齐藤宽，
申请(专利权)人：荏原环境工程有限公司，
类型：
国别省市：