專利名稱：流化床爐及廢棄物的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流化床爐及廢棄物的處理方法，尤其涉及能夠連續(xù)進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的恰當處理的流化床爐及廢棄物的處理方法。
背景技術(shù)：
在處理廢棄物的裝置中，流化床爐是具有如下優(yōu)點的裝置，S卩，能夠高效率地進行抑制未燃物的產(chǎn)生的處理，且裝置結(jié)構(gòu)也能夠比較小型。流化床爐是利用流化介質(zhì)(沙子等)的大的熱容量，在加熱到高溫的流化介質(zhì)中投入廢棄物，從而在短時間內(nèi)進行廢棄物的干燥、熱分解及燃燒的裝置，因此被用于流化床焚燒爐或流化床氣化熔融爐(由流化床式氣化爐和熔融燃燒爐構(gòu)成)中。在將流化床爐用于廢棄物處理的情況下，如下地使用流化床爐，S卩，保持流化介質(zhì)的流動狀態(tài)，且使流化床的溫度保持均勻，連續(xù)地進行穩(wěn)定的反應。

在利用流化床進行廢棄物處理的情況下，存在如下情況:若廢棄物中的不燃物堆積在流化床中，則產(chǎn)生流動不良，流化氣體穿過不燃物堆積部，從而流化介質(zhì)不再保持流化。在該情況下，在流化床中產(chǎn)生溫度分布，在多處的爐床溫度測定值中產(chǎn)生溫度差。因此，公開有如下技術(shù):測量流化床的多處的溫度，在產(chǎn)生了溫度差的情況下，使溫度下降的部位的流化空氣量增加來使流化活躍，從而改善流動狀態(tài)，使流化床的溫度均勻(例如，參照專利文獻I)。另外，存在如下結(jié)構(gòu)的流化床爐:以使周邊部的質(zhì)量速度大于中央部的方式向由沙子等構(gòu)成的流化介質(zhì)供給流化氣體，由此在爐的中央部形成流化介質(zhì)發(fā)生沉降擴散的移動層，在爐內(nèi)周邊部形成流化介質(zhì)活躍地流動的流化層，在移動層主要進行廢棄物的氣化，在流化層主要進行未燃物的燃燒(例如，參照專利文獻2)。在專利文獻2所記載的流化床爐中，如所記載的“熱量由于流化層爐的循環(huán)流而擴散，因此能夠成為高負載”(參照第0058段)那樣，以使流化床爐溫度保持均勻為前提。在用流化床處理廢棄物的情況下，廢棄物從被加熱到高溫的流化介質(zhì)瞬時地接受熱量，在短時間內(nèi)進行干燥、熱分解、燃燒等反應。因此，廢棄物中的可燃部分在流化床中在短時間內(nèi)就熱分解而從不燃物中分離，未附著未燃物的干凈的不燃物被排出爐外。但是，由于干燥、熱分解、燃燒等反應在短時間內(nèi)進行，因此向爐供給的廢棄物的量或質(zhì)的變動直接關(guān)系到燃燒中的水分蒸發(fā)量的變動、可燃物量的變動，難以穩(wěn)定地保持燃燒狀態(tài)。專利文獻1:日本特開2007-113880號公報專利文獻2:日本特開2004-251618號公報

發(fā)明內(nèi)容
為了抑制這樣的利用流化床爐進行廢棄物處理時的變動，研究了進行爐床溫度的低溫化或減少流動空氣量來抑制流化，從而降低從流化介質(zhì)向廢棄物的熱傳遞速度等。但是，這些研究在作為流化床的常識的“使爐床溫度保持均勻”這一條件下進行。
在專利文獻2所記載那樣的具有移動層和流化層的流化床爐中，在處理城市垃圾等質(zhì)或量不均勻的廢棄物時，為了使由移動層和流化層構(gòu)成的流化床的溫度保持均勻，對分別向移動層和流化層供給的流化空氣量進行各種變更并經(jīng)過長時間進行連續(xù)運轉(zhuǎn)，在該過程中，本發(fā)明人得知如下內(nèi)容。S卩，在專利文獻2所記載那樣具有移動層和流化層的流化床爐中，在為了使移動層的溫度接近流化層的溫度而增加移動層的流化空氣量來使流化活躍，從而實現(xiàn)流化床的溫度的均勻化的情況下，當向溫度變高的移動層中投入城市垃圾等質(zhì)或量不均勻的廢棄物時，引起與投入的可燃物或水分的變動量相應的燃燒量的變動或排氣量的變動，爐內(nèi)壓力的變動變大從而難以維持最優(yōu)的燃燒條件。另一方面，存在如下情況:當為了使流化層的溫度接近移動層的溫度而減少流化層的流化空氣量來抑制流化層內(nèi)的燃燒，從而導致流化層的溫度過度降低時，無法將移動層中的廢棄物的熱分解所需的熱量給予流化介質(zhì)，流化床內(nèi)的未燃物的量增加，從而在排出不燃物時在不燃物中混入了未燃物。本發(fā)明人基于上述內(nèi)容，著眼于在利用流化床處理廢棄物的情況下，不是如以往的流化床的常識那樣“使爐床溫度保持均勻”、而是使流化床的溫度在特定部位產(chǎn)生規(guī)定差異的狀態(tài)能夠?qū)⒘骰驳墓δ茏顑?yōu)化，從而創(chuàng)造了本發(fā)明。即，本發(fā)明人關(guān)注在具有移動層和流化層的流化床爐中，存在通過對向移動層供給的流化氣體的流量和向流化層供給的流化氣體的流量設置規(guī)定差異，能夠使移動層的溫度和流化層的溫度產(chǎn)生規(guī)定差異的可能性的情況，對向移動層供給的流化氣體的流量和向流化層供給的流化氣體的流量進行各種變更來獨立控制移動層的溫度和流化層的溫度，同時反復進行城市垃圾等質(zhì)或量不均勻的廢棄物的處理，由此創(chuàng)造了本發(fā)明。即，本發(fā)明的目的在于提供一種流化床爐及廢棄物的處理方法，在具有移動層和流化層的流化床爐中，獨立地控制移動層的溫度和流化層的溫度，將移動層和流化層分別控制成最優(yōu)的溫度，由此能夠連續(xù)地進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的恰當處理。為了達成上述目的，例如如圖1及圖2所示，本發(fā)明的第I方式的流化床爐包括:流化床20，流化床20包括:將投入的廢棄物W收入流化介質(zhì)20M中并使廢棄物W邊與流化介質(zhì)20M —起向下方移動邊進行熱分解而生成熱分解殘渣Wr的移動層21，和從移動層21接受流化介質(zhì)20M及熱分解殘 渣Wr并使熱分解殘渣Wr的至少一部分燃燒、并且使流化介質(zhì)20M向上方移動的流化層22，從而使流化介質(zhì)20M在移動層21和流化層22之間循環(huán)；移動層床板11，其形成有供給移動層用氣體Al的移動層氣體供給口 llh(參照圖2)，移動層用氣體Al使移動層21的流化介質(zhì)20M流動；流化層床板12，其形成有供給流化層用氣體A2的流化層氣體供給口 12h(參照圖2)，流化層用氣體A2使流化層22的流化介質(zhì)20M流動并且含有用于至少一部分的熱分解殘渣Wr的燃燒的氧氣；移動層用氣體供給機構(gòu)50、70，其向移動層21輸送移動層用氣體Al，且能夠調(diào)節(jié)移動層用氣體Al的流量；流化層用氣體供給機構(gòu)60、70，其向流化層22輸送流化層用氣體A2，且能夠調(diào)節(jié)流化層用氣體A2的流量；移動層溫度檢測器31，其檢測移動層21的溫度；流化層溫度檢測器32，其檢測流化層22的溫度；以及控制裝置80，其調(diào)節(jié)通過流化層用氣體供給機構(gòu)60、70向流化層22供給的流化層用氣體A2的流量，從而控制流化層22的溫度以使得通過流化層溫度檢測器32檢測的溫度變?yōu)橐?guī)定溫度，并且，調(diào)節(jié)通過移動層用氣體供給機構(gòu)50、70向移動層21供給的移動層用氣體Al的流量，從而控制移動層21的溫度以使得通過移動層溫度檢測器31檢測的溫度變得比通過流化層溫度檢測器32檢測的溫度低規(guī)定溫度。若形成這樣的結(jié)構(gòu)，由于控制流化層的溫度以使得通過流化層溫度檢測器檢測的溫度變?yōu)橐?guī)定溫度，因此，將流化介質(zhì)在流化層中加熱到能夠適當?shù)剡M行移動層中的廢棄物的熱分解的溫度，通過流入到移動層的流化介質(zhì)進行廢棄物的適當?shù)臒岱纸?，因而生成的熱分解殘渣變脆，能夠適當?shù)剡M行熱分解殘渣和不燃物的分離，從而能夠抑制發(fā)生未燃物超過規(guī)定濃度而與不燃物一起流出的情況。另外，由于控制移動層的溫度以使得通過移動層溫度檢測器檢測的溫度變得比通過流化層溫度檢測器檢測的溫度低規(guī)定溫度，因此，能夠盡可能緩慢地進行移動層中的廢棄物的處理，從而能夠連續(xù)地進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的適當處理。本發(fā)明優(yōu)選的是，控制流化層溫度以使得通過流化層溫度檢測器32檢測的溫度變?yōu)榛趶U棄物的性狀的規(guī)定溫度。在此，“基于廢棄物的性狀的規(guī)定溫度”典型的是如下的流化層的溫度:為了實現(xiàn)通過流入到移動層的流化介質(zhì)而適當?shù)剡M行廢棄物的干燥及熱分解，生成的熱分解殘渣變脆，在流化層中使未燃物與不燃物分離從而使與不燃物一起排出的未燃物的濃度為規(guī)定的濃度以下，而通過使未燃物在流化層內(nèi)與流化介質(zhì)一起上升并在流化層內(nèi)燃燒，加熱流化介質(zhì)，能夠提供移動層中的該熱分解所需的熱量，以實現(xiàn)在移動層中使廢棄物適當?shù)剡M行熱分解。當廢棄物的水分濃度及固定碳含有率變高時，“規(guī)定溫度”也變高。另外，“規(guī)定的濃度”典型的是，允許向系統(tǒng)外排出的未燃物的濃度，為O 0.1重量％。未燃物的濃度通過熱灼減率進行測定。熱灼減率的測定方法在環(huán)整95號中示出，通過將試樣干燥后在600°C ±25°C下強加熱3小時后的減量來計算。此外，環(huán)整95號是指“關(guān)于對一般廢棄物處理企業(yè)的指導的注意事項”(日本國環(huán)境省昭和52年11月04日環(huán)整95號)。另外，在本發(fā)明的優(yōu)選方式的流化床爐中，上述流化層的規(guī)定溫度為500°C 650。。。根據(jù)本發(fā)明，將流化層控制成500°C 650°C的溫度，因此，將流化介質(zhì)在流化層中加熱到能夠適當?shù)剡M行移動層中的廢棄物的熱分解的溫度，通過流入到移動層的流化介質(zhì)進行廢棄物的適當?shù)臒岱帧そ?，因而生成的熱分解殘渣變脆，能夠適當?shù)剡M行熱分解殘渣和不燃物的分離，從而能夠抑制發(fā)生未燃物超過規(guī)定濃度而與不燃物一起流出的情況。另外，在本發(fā)明的優(yōu)選方式的流化床爐中，上述流化層和上述移動層的規(guī)定的溫度差為30°C 100°C。根據(jù)本發(fā)明，控制成移動層的溫度比流化層的溫度低30°C 100°C，因此能夠盡可能緩慢地進行移動層中的廢棄物的處理，因此能夠連續(xù)地進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的適當處理。此外，在本發(fā)明的優(yōu)選方式的流化床爐中，例如如圖1所示，在上述本發(fā)明的第I方式的流化床爐I中，在垂直截面中流化層22設置在移動層21的兩側(cè)，在垂直截面中，移動層床板11以從高的中央部朝向兩側(cè)的流化層22分別降低的方式形成為山形，并且相鄰的移動層床板11和流化層床板12連續(xù)地配置。若像這樣地構(gòu)成，則能夠使流化介質(zhì)在移動層和流化層之間順利地循環(huán)。另外，在本發(fā)明的優(yōu)選方式的流化床爐中，例如如圖5所示，在上述本發(fā)明的流化床爐中，垂直截面中的移動層床板11的中央部形成有能夠防止在移動層21堆積不燃物的梯度。若像這樣地構(gòu)成，則能夠防止廢棄物堆積在中央部形成的反應緩慢的移動層處，從而能夠更可靠的進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的連續(xù)的適當處理。為了達成上述目的，例如參照圖1及圖4所示，本發(fā)明的第2方式的廢棄物的處理方法通過使流化介質(zhì)20M在流化介質(zhì)下降的移動層21和流化介質(zhì)20M上升的流化層22之間循環(huán)的流化床20來處理廢棄物W，該方法包括:氣體供給工序(STl)，向移動層21供給移動層用氣體Al，向流化層22供給流化層用氣體A2 ;廢棄物投入工序(ST4)，將廢棄物W投入移動層21 ;熱反應工序，使投入的廢棄物W通過被加熱的流化介質(zhì)20M而在移動層21中進行熱分解從而生成熱分解殘渣Wr，并使熱分解殘渣Wr的至少一部分在流化層22中燃燒；流化層用氣體流量調(diào)節(jié)工序(ST5 ST8)，調(diào)節(jié)向流化層22供給的流化層用氣體A2的流量，以使得流化層22的溫度為規(guī)定溫度；以及移動層用氣體流量調(diào)節(jié)工序(ST9 ST12)，調(diào)節(jié)向移動層21供給的移動層用氣體Al的流量，以使得移動層21的溫度比流化層22的溫度低規(guī)定溫度。若像這樣地構(gòu)成，則盡可能緩慢地進行移動層中的廢棄物的處理，同時將流化介質(zhì)在流化層中加熱到能夠適當?shù)剡M行移動層中的廢棄物的熱分解的溫度，通過流入到移動層的流化介質(zhì)進行廢棄物的適當?shù)臒岱纸猓虼松傻臒岱纸鈿堅兇?，能夠適當?shù)剡M行熱分解殘渣和不燃物的分離來抑制發(fā)生未燃物超過規(guī)定濃度而與不燃物一起流出的情況，從而能夠連續(xù)地進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的適當處理。

另外，在本發(fā)明的優(yōu)選方式的廢棄物的處理方法中，上述流化層的規(guī)定溫度為500。。 650℃根據(jù)本發(fā)明，將流化層控制成500°C 650°C的溫度，因此將流化介質(zhì)在流化層中加熱到能夠適當?shù)剡M行移動層中的廢棄物的熱分解的溫度，通過流入到移動層的流化介質(zhì)進行廢棄物的適當?shù)臒岱纸?，因此生成的熱分解殘渣變脆，能夠適當?shù)剡M行熱分解殘渣和不燃物的分離，從而能夠抑制發(fā)生未燃物超過規(guī)定濃度而與不燃物一起流出的情況。另外，在本發(fā)明的優(yōu)選方式的廢棄物的處理方法中，上述流化層和上述移動層的規(guī)定的溫度差為30°C 100°C。根據(jù)本發(fā)明，控制成移動層的溫度比流化層的溫度低30°C 100°C，因此能夠盡可能緩慢地進行移動層中的廢棄物的處理，因此能夠連續(xù)地進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的適當處理。根據(jù)本發(fā)明，由于控制流化層的溫度以使得流化層的溫度變?yōu)橐?guī)定溫度，因此將流化介質(zhì)在流化層中加熱到能夠適當?shù)剡M行移動層中的廢棄物的熱分解的溫度，通過流入到移動層的流化介質(zhì)進行廢棄物的適當?shù)臒岱纸?，因此能夠抑制發(fā)生未燃物超過規(guī)定濃度而與不燃物一起流出的情況，由于調(diào)節(jié)移動層用氣體的流量以使得移動層的溫度變得比流化層的溫度低規(guī)定溫度(典型的是使流化層用氣體的流量減少)，因此能夠盡可能緩慢地進行移動層中的廢棄物的處理，因此能夠連續(xù)地進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的適當處理。


圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的流化床爐的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。
圖2A是本發(fā)明的第I實施方式的流化床爐的床板周邊的水平剖視圖。圖2B是形成有流化空氣供給口的散氣噴嘴的縱剖視圖。圖3是表示流化床的高度方向的位置和溫度的關(guān)系的圖表。圖4是本發(fā)明的實施方式的流化床爐的控制的流程圖。圖5A是表示本發(fā)明的第2實施方式的流化床爐的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。圖5B是圖5A中的B部分的詳細圖。圖6A是表示本發(fā)明的第I實施方式中的一氧化碳及氧氣的濃度的經(jīng)時的趨勢數(shù)據(jù)(trend data)的圖表。圖6B是表示現(xiàn)有技術(shù)中的一氧化碳及氧氣的濃度的經(jīng)時的趨勢數(shù)據(jù)的圖表。
具體實施例方式以下，參照 圖1至圖6說明本發(fā)明的流化床爐及廢棄物的處理方法的實施方式。此夕卜，在各圖中對彼此相同或相當?shù)牟考俗⑾嗤蝾愃频姆?，并省略重復的說明。首先，參照圖1及圖2說明本發(fā)明的第I實施方式的流化床爐I。圖1是表示流化床爐I的概略結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。圖2A及圖2B是說明流化床爐I的床板的結(jié)構(gòu)的圖，圖2A是表示移動層床板11及流化層床板12的水平剖視圖，圖2B是作為流化空氣供給口的一個方式的散氣噴嘴的縱剖視圖。流化床爐I具有:處理廢棄物W的爐主體10 ;使導入的廢棄物W發(fā)生熱反應的流化床20 ;構(gòu)成對流化床20進行支撐的床板112的移動層床板11及流化層床板12 ;檢測流化床20的溫度的作為移動層溫度檢測器的移動層溫度計31及作為流化層溫度檢測器的流化層溫度計32 ;構(gòu)成移動層用氣體供給機構(gòu)的移動層空氣供給機構(gòu)50 ;構(gòu)成流化層用氣體供給機構(gòu)的流化層空氣供給機構(gòu)60 ;構(gòu)成移動層用氣體供給機構(gòu)及流化層用氣體供給機構(gòu)的流化空氣供給機構(gòu)70 ;以及控制裝置80。流化空氣供給機構(gòu)70兼作移動層用氣體供給機構(gòu)的構(gòu)成要素和流化層用氣體供給機構(gòu)的構(gòu)成要素。假設利用流化床爐I進行處理的廢棄物W典型的是城市垃圾、污泥、木屑等質(zhì)或量不均勻且燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物，在本實施方式中將其作為城市垃圾進行說明。廢棄物W大致由水分、可燃部分和灰分(包含不燃物)構(gòu)成，通過熱反應，水分蒸發(fā)，可燃部分的一部分作為可燃氣體(熱分解氣體)揮發(fā)，廢棄物W變?yōu)闊岱謿堅黈r。水分從廢棄物W中蒸發(fā)且可燃氣體揮發(fā)，即未燃物(燒焦物)Wc及不燃物fc是熱分解殘渣Wr。熱分解殘渣Wr中的未燃物(燒焦物)Wc優(yōu)選在流化層22內(nèi)與不燃物Wn分離之后，一部分在流化層22內(nèi)燃燒而作為燃燒氣體或微小的未燃物(燒焦物)Wc與流化空氣一起被輸送至熔化室(free board) 25，但存在未燃物(燒焦物)Wc在流化床20內(nèi)未與不燃物Wn完全剝離的情況。另外，廢棄物W由于投入的季節(jié)或時間段、地理因素等而導致含有的可燃部分、水分等存在變動，因此燃燒容易變得不穩(wěn)定。在這樣的廢棄物W中，由于可燃部分的變動導致所需的氧氣量產(chǎn)生變動，且由于水分的變動導致廢棄物W的干燥及熱分解所需的熱量產(chǎn)生變動，因此這些成為流化床20的溫度產(chǎn)生變動的主要原因，通常難以進行穩(wěn)定的燃燒。流化床20典型的是聚集硅砂等沙子即流化介質(zhì)20M而形成的床(bed)。如后所述，流化床20具有根據(jù)被供給的空氣量的不同而流化介質(zhì)20M的運動狀況也不同的移動層21和流化層22。移動層21是以流化介質(zhì)20M以比較緩慢的速度從上方向下方移動的方式構(gòu)成的層。流化層22是以流化介質(zhì)20M從下方向上方移動的方式構(gòu)成的層。在整個流化床20中，流化介質(zhì)20M以在下部從移動層21向流化層22移動，在上部從流化層22向移動層21移動，由此在移動層21和流化層22之間循環(huán)的方式構(gòu)成。在本實施方式中，在圖1所示那樣的主視圖中的所謂縱截面中構(gòu)成為，在流化床20的中央部形成有移動層21，在移動層21的兩側(cè)形成有流化層22，流化介質(zhì)20M進行在下方從中央的移動層21向兩側(cè)的流化層22分開、在上方從兩側(cè)的流化層22向中央的移動層21聚集的動作。此外，在側(cè)視觀察時，與縱截面的位置相應地具有移動層21或流化層22。移動層21及流化層22在流化介質(zhì)20M的動作及各自的功能方面不同，物理上都是由相同的流化介質(zhì)20M構(gòu)成，但在各層中，流化介質(zhì)20M的溫度不同。爐主體10大致呈水平截面(參照圖2A)形成為矩形的筒狀、且水平截面矩形的一對側(cè)表面Ilfs的一部分凹陷的外觀(參照圖1)。如圖2A所示，在水平截面中，一對側(cè)表面Ilfs通過前表面Ilfa及背面Ilfb而被連接。在本實施方式中，以水平截面中的前表面Ilfa延伸的方向為寬度方向，以側(cè)表面Ilfs延伸方向為縱深方向。爐主體10的凹部由側(cè)表面Ilfs從下方朝向上方而向爐主體10的內(nèi)部傾斜的傾斜板10d、和設置在傾斜板IOd的上方且從下方朝向上方而向外側(cè)擴張的擴張板IOe形成(參照圖1)。傾斜板IOd作為輔助構(gòu)成流化層22的流化介質(zhì)20M邊上升邊向爐主體10內(nèi)部移動的偏轉(zhuǎn)板(deflector)發(fā)揮作用。爐主體10構(gòu)成為，傾斜板IOd和擴張板IOe的連接部(水平方向的寬度最小的部分)的位置是在爐主體 10內(nèi)形成有流化床20時的流化床20的上端附近。此外，也可以不設置傾斜板IOd (及擴張板IOe)，但從促進流化介質(zhì)20M從流化層22向移動層21移動的觀點考慮，優(yōu)選設置傾斜板IOd (及擴張板IOe)。在爐主體10上形成有:導入廢棄物W的投入口 15 ;排出使廢棄物W發(fā)生熱反應時產(chǎn)生的氣體的排氣口 16 ;以及排出包含在廢棄物W中的不燃物的不燃物流路18。在爐主體10為焚燒爐的情況下，向熔化爐25供給2次空氣而使可燃氣體燃燒，由此燃燒氣體被從排氣口 16排出。在爐主體10為氣化爐的情況下，可燃氣體被從排氣口 16排出。投入口 15設置在比擴張板IOe的上端更靠上方的側(cè)表面Ilfs上，且形成有以使被導入的廢棄物W向移動層21上落下的方式引導廢棄物W的滑槽(shoot)。排氣口 16形成為，在爐主體10的側(cè)表面Ilfs上端沿水平方向排出氣體。不燃物流路18形成為，在沿兩側(cè)表面Ilfs的流化層22的下部分別向下延伸。移動層床板11及流化層床板12配置在設于兩側(cè)的兩個不燃物流路18之間。如圖1所示，移動層床板11設置在移動層21的下方，流化層床板12設置在流化層22的下方，換言之，在移動層床板11的上方形成移動層21，在流化層床板12的上方形成流化層22。移動層床板11設置在爐主體10的寬度方向的中央部分，流化層床板12設置在移動層床板11和不燃物流路18之間。移動層床板11設置成，爐主體10的寬度方向的中央最高，且具有隨著朝向側(cè)表面Ilfs而逐漸降低的梯度。流化層床板12從移動層床板11連續(xù)地以相同的梯度設置。即，在本實施方式中，移動層床板11及流化層床板12配置在從爐主體10的中央到外側(cè)傾斜的同一平面上。通過像這樣形成從移動層床板11側(cè)朝向流化層床板12側(cè)降低的梯度，能夠使流化介質(zhì)20M的從移動層21向流化層22的移動順利。在本實施方式中，形成為使移動層床板11及流化層床板12相對于水平面優(yōu)選地傾斜10° 20°左右(典型的是15°左右)而安裝的結(jié)構(gòu)。另外，在本實施方式中，移動層床板11和流化層床板12的面積比構(gòu)成為大致相同程度，同一平面上的移動層床板11及流化層床板12的寬度方向的長度分別構(gòu)成為大約0.7m左右。以下，也將移動層床板11及流化層床板12總稱為“床板 112”。在移動層床板11上形成有移動層給氣口 I Ih (參照圖2A)，該移動層給氣口 I Ih是用于將作為移動層用氣體的移動層空氣Al向流化介質(zhì)20M供給的移動層氣體供給口。移動層給氣口 Ilh典型的是通過圓筒狀的散氣噴嘴112η(參照圖2Β)而形成。散氣噴嘴112η形成有圓筒狀的下端開口但上端封閉的中空部112h，且呈放射狀地形成有多個(大致4 16個)從中空部112h的上部通過圓筒狀的側(cè)壁的流路112r。散氣噴嘴112η的側(cè)壁上的流路112r的開口成為移動層給氣口 llh。如圖2A所示，移動層給氣口 Ilh (散氣噴嘴112η)隔開適當間隔地設有多個。在流化層床板12上形成有流化層給氣口 12h(參照圖2Α)，該流化層給氣口 12h是用于將作為流化層用氣體的流化層空氣A2向流化介質(zhì)20M供給的流化層氣體供給口。流化層給氣口 12h也典型的是與移動層給氣口 Ilh相同地通過散氣噴嘴112η而形成，且隔開適當間隔地設有多個。在每單位面積上，流化層給氣口 12h形成得多于移動層給氣口 Ilh，典型的是形成有移動層給氣口 Ilh的大約2倍的數(shù)量。在床板112的下方從床板112隔開間隔地設有底板13，在床板112和底板13之間形成有空間。在床板112和底板13之間的空間中設有隔板14，該隔板14從移動層床板11和流化層床板12的邊界向下方延伸至底板13。床板112和底板13之間的空間通過隔板14而被分割，由·此，在移動層床板11的下方形成移動層空氣箱41，在流化層床板12的下方形成流化層空氣箱42。在本實施方式中，從對調(diào)節(jié)移動層空氣Al向移動層21的供給量的區(qū)域進行分割的觀點考慮，設有從移動層床板11的最高的中央部向下方延伸至底板13的隔板141，從而將移動層空氣箱41分割成兩部分，但也可以省略隔板141而形成一個移動層空氣箱41。在兩個移動層空氣箱41上分別連接有從爐外向移動層空氣箱41導入移動層空氣Al的移動層空氣管51A、51B。兩根移動層空氣管51A、51B是一根移動層空氣管51在移動層空氣Al的流動方向上游側(cè)分支而成。以下，在無需區(qū)別兩根移動層空氣管51A、51B的情況下，總稱為“移動層空氣管51”。在各移動層空氣管51A、51B上分別配置有對在內(nèi)部流動的移動層空氣Al的流量進行調(diào)節(jié)的移動層空氣調(diào)節(jié)閥52A、52B。以下，在無需區(qū)別兩個移動層空氣調(diào)節(jié)閥52A、52B的情況下，總稱為“移動層空氣調(diào)節(jié)閥52”。由移動層空氣管51及移動層空氣調(diào)節(jié)閥52構(gòu)成移動層空氣供給機構(gòu)50。另一方面，在兩個流化層空氣箱42上分別連接有從爐外向流化層空氣箱42導入流化層空氣A2的流化層空氣管61A、61B。兩根流化層空氣管61A、61B是一根流化層空氣管61在流化層空氣A2的流動方向上游側(cè)分支而成。以下，在無需區(qū)別兩根流化層空氣管61A、61B的情況下，總稱為“流化層空氣管61”。在各流化層空氣管61A、61B上分別配置有對在內(nèi)部流動的流化層空氣A2的流量進行調(diào)節(jié)的流化層空氣調(diào)節(jié)閥62A、62B。以下，在無需區(qū)別兩個流化層空氣調(diào)節(jié)閥62A、62B的情況下，總稱為“流化層空氣調(diào)節(jié)閥62”。由流化層空氣管61及流化層空氣調(diào)節(jié)閥62構(gòu)成流化層空氣供給機構(gòu)60。在移動層空氣管51及流化層空氣管61的最上游部連接有流化空氣管71。在流化空氣管71上配置有壓送流化空氣A的流化空氣鼓風機72。流化空氣A分流成移動層空氣Al及流化層空氣A2。由流化空氣管71及流化空氣鼓風機72構(gòu)成流化空氣供給機構(gòu)70。關(guān)于移動層溫度計31的寬度方向的位置，其能夠設置在從移動層床板11的最高處(隔板141的上端)的頂點到移動層床板11與流化層床板12的邊界(以下稱為“移動層床板11的寬度”)的范圍內(nèi)，但優(yōu)選設置在與移動層床板11的寬度中心相距移動層床板11的寬度的±5%的范圍內(nèi)。由于移動層床板11和流化層床板12的邊界存在兩個，所以設有兩個移動層溫度計31，但也能夠是設置任一個移動層溫度計31的結(jié)構(gòu)。在本實施方式中構(gòu)成為，當移動層床板11的寬度為750mm時，移動層溫度計31的檢測溫度的部分位于與移動層床板11的寬度中心相距35mm(4.7% )且靠中央的位置。關(guān)于流化層溫度計32的寬度方向的位置，其能夠設置在各流化層床板12的寬度范圍內(nèi)，但優(yōu)選是以對與流化層床板12的寬度中心相距流化層床板12的寬度的大約30%且靠移動層21的位置的流化層22的溫度進行檢測的方式而合計設有兩個。在本實施方式中構(gòu)成為，當流化層床板12的寬度為750mm時，流化層溫度計32的檢測溫度的部分位于與流化層床板21的寬度中心相距225mm(30% )且靠移動層21的位置。移動層溫度計31及流化層溫度計32典型的是以將熱電偶收納在保護管中的方式構(gòu)成，檢測溫度的部分以從前表面Ilfa插入IOOmm 1000mm、優(yōu)選為300mm 700mm的方式安裝。在本實施方式中構(gòu)成為，移動層溫度計31及流化層溫度計32的檢測溫度的部分位于從前表面Ilfa向縱深方向的520_的位置。高度方向的位置優(yōu)選設置成，移動層溫度計31及流化層溫度計32的檢測溫度的部分都位于流化床20的高度變?yōu)樽钚r的寬度方向的位置(在本實施方式中為移動層床板11的最高處的位置)中的、以流化介質(zhì)20M靜止時的流化床20的上表面的位置(Ho)為上限、以流化介質(zhì)20M靜止時的流化床20的上表面的位置的大約一半((l/2)Ho)為下限的范圍內(nèi)。即使將檢測溫度的部分配置在流化介質(zhì)20Μ靜止時的流化床20的上表面處，當流化介質(zhì)20Μ流動時，流化床20由于在內(nèi)部包含氣泡而體積增加，因此上表面上升，因此檢測溫度的部分也會潛入流化床20內(nèi)。在本實施方式中，移動層溫度計31及流化層溫度計32的檢測溫度的部分位于，靜止的流化床20的最小高度為660mm的流化床20的上表面的下方270mm的高度。此夕卜，在背面Ilfb側(cè)設有在流化床爐I開始運轉(zhuǎn)時對流化介質(zhì)20M進行加熱的輔助燃燒器(burner)(未圖)?？刂蒲b置80是控制流化床爐I的運轉(zhuǎn)的設備?？刂蒲b置80構(gòu)成為，通過信號線分別與移動層溫度計31及流化層溫度計32連接，且能夠?qū)⒂筛鳒囟扔?1、32檢測到的溫度作為信號而接收。另外，控制裝置80具有如下運算功能:能夠基于從各溫度計31、32接收到的溫度信號來進行預先設定的關(guān)系(函數(shù))的運算。另外，控制裝置80構(gòu)成為，通過信號線分別與移動層空氣調(diào)節(jié)閥52及流化層空氣調(diào)節(jié)閥62連接，且能夠向各移動層空氣調(diào)節(jié)閥52及流化層空氣調(diào)節(jié)閥62發(fā)送信號來調(diào)節(jié)各移動層空氣調(diào)節(jié)閥52及流化層空氣調(diào)節(jié)閥62的開度。另外，在控制裝置80中預先存儲有各移動層空氣調(diào)節(jié)閥52及流化層空氣調(diào)節(jié)閥62的、閥的開度和噴出風量的關(guān)系。接著，參照圖1及圖2說明流化床爐I的作用。當開始流化床爐I的運轉(zhuǎn)時，使輔助燃燒器(未圖示)點火來加熱流化介質(zhì)20M。此時，控制裝置80使流化空氣鼓風機72起動從而將移動層空氣Al及流化層空氣A2向爐主體10內(nèi)供給，以供輔助燃燒器(未圖示)中的燃燒使用。由移動層溫度計31檢測到的溫度變?yōu)閺U棄物W能夠進行熱分解的溫度(在本實施方式中為400°C以上)，由此，完成將廢棄物W收入流化床20中的準備。在完成將廢 棄物W收入流化床20中的準備之后，從投入口 15投入廢棄物W。典型的是廢棄物W通過定量供給裝置(未圖示)而被連續(xù)地向投入口 15投入，但由于為了被處理而被投入流化床爐I內(nèi)的廢棄物W由各種各樣的物質(zhì)構(gòu)成，因此其質(zhì)或量產(chǎn)生變動。從投入口 15投入的廢棄物W在滑槽中滑落而落下到移動層21的上部。此時，控制裝置80調(diào)節(jié)移動層空氣調(diào)節(jié)閥52及流化層空氣調(diào)節(jié)閥62的開度來調(diào)節(jié)移動層空氣Al及流化層空氣A2的流量。典型的是，將流化層空氣A2調(diào)節(jié)成能夠?qū)⑷缦碌目諝?氧氣)供給至流化層22的流量，即，該空氣能夠借助流化層空氣調(diào)節(jié)閥62而將流化層22的流化介質(zhì)20M向上方運送并使其到達移動層21，并且能夠以規(guī)定的基準使未燃物(燒焦物)Wc燃燒?！耙砸?guī)定的基準使未燃物(燒焦物)Wc燃燒”是指，典型的是，以使流化床20內(nèi)的未燃物濃度降低至超過規(guī)定濃度的未燃物不會與不燃物fc —起向流化床爐I外流出的程度，并且使流化介質(zhì)20M保有能夠利用從流化層22向移動層21移動的流化介質(zhì)20M來適當?shù)剡M行移動層21中的廢棄物W的熱分解的熱量的方式，在流化層12中使未燃物(燒焦物)Wc燃燒。在此，關(guān)于“超過規(guī)定濃度的未燃物不會與不燃物Wn —起向流化床爐I外流出”的未燃物的“規(guī)定濃度”，典型的是，當在流化介質(zhì)20M或不燃物Wn中附著而伴有未燃物(燒焦物)Wc時，未燃物(燒焦物)Wc中易含有二噁英類，因此將未燃物的濃度管理成O 0.1重量％，以使得不燃物fc的二噁英類濃度不會變高。而且，為了使超過規(guī)定濃度的未燃物不會與不燃物Wn —起向流化床爐I外排出，使移動層21中的廢棄物W的熱分解能夠生成如下的熱分解殘渣Wr，即熱分解殘渣Wr具有在向流化層22移動時適當?shù)剡M行未燃物(燒焦物)Wc從不燃物Wn中的剝離的程度的脆性(廢棄物W的適當?shù)臒岱纸?。另一方面，移動層空氣Al被調(diào)節(jié)成能夠使移動層21的流化介質(zhì)20M在移動層21和流化層22之間循環(huán)流動的流量?？刂蒲b置80進行調(diào)節(jié)以使得移動層空氣Al的質(zhì)量流量小于流化層空氣A2的質(zhì)量流量，在本實施方式中，使移動層空氣Al的質(zhì)量流量為0.5 1.5Gmf，使流化層空氣A2的質(zhì)量流量為1.5 5Gmf左右。此外，流化介質(zhì)20M開始流動的質(zhì)量速度為IGmf。被投入移動層21的上部的廢棄物W與隨著供給移動層空氣Al而流動的流化介質(zhì)20M—起向下方移動。此時，利用流化介質(zhì)20M 的熱量進行廢棄物W的干燥及熱分解，廢棄物W中的水分蒸發(fā)，從廢棄物W中的可燃部分中產(chǎn)生可燃氣體，從而成為脆的熱分解殘渣Wr。圖3是表示流化床20的高度方向的位置與溫度的關(guān)系的圖表，縱軸取流化床20的高度，橫軸取溫度，線T21表示移動層21中的關(guān)系，線T22表示流化層22中的關(guān)系。另外，圖3中的Ho表示流化介質(zhì)20M靜止時的流化床20的上表面的位置。l/2Ho表示流化介質(zhì)20M靜止時的流化床20的上表面的位置的一半的位置。由于在投入廢棄物W后水分蒸發(fā)時的潛熱導致流化介質(zhì)20M被冷卻，因此在移動層21中，在上部的溫度急劇降低之后，隨著接近下部，溫度比較緩慢地降低(參照圖3中的線T21)。在溫度緩慢地降低的過程中，產(chǎn)生可燃氣體。熱分解殘渣Wr典型的是含有不燃物Wn及通過熱分解而變脆的未燃物(燒焦物)Wc。當在移動層11生成的熱分解殘渣Wr與流化介質(zhì)20M —起到達移動層床板11時，沿傾斜的移動層床板11流向流化層22。關(guān)于到達流化層22的熱分解殘渣Wr，未燃物(燒焦物)Wc通過流化層空氣A2而從不燃物Wn中剝離，未燃物(燒焦物)Wc剝離后剩余的不燃物Wn與一部分流化介質(zhì)20M —起流向不燃物流路18。此時，由于爐主體10的水平截面形成為矩形、流化層床板12的寬度確保一定，所以能夠確保用于使未燃物(燒焦物)Wc從不燃物Wn中剝離的移動距離，熱分解殘渣Wr中的不燃物Wn可靠地在流化層22移動一定距離，從而能夠適當?shù)剡M行未燃物(燒焦物)Wc和不燃物Wn的分離。不燃物Wn與一部分流化介質(zhì)20M —起向不燃物流路18流入而向流化床爐I外排出，并在不燃物分離裝置(未圖示)中以未氧化且未附著未燃物(燒焦物)的狀態(tài)被回收。通過不燃物分離裝置(未圖示)而回收了不燃物fc之后的流化介質(zhì)20M經(jīng)由流化介質(zhì)循環(huán)裝置(未圖示)回到爐主體10內(nèi)。在與流化床爐的處理能力相應地改變流化床的水平截面的面積的情況下，優(yōu)選使寬度一定來確保流化層床板12的寬度一定，改變縱深尺寸。另一方面，從不燃物Wn中剝離的未燃物(燒焦物)Wc與隨著供給流化層空氣A2而流動的流化介質(zhì)20M—起向上方移動。此時，未燃物(燒焦物)Wc通過被供給的流化層空氣A2而進行燃燒，邊加熱流化介質(zhì)20M邊產(chǎn)生燃燒氣體，變?yōu)槟軌虮粴怏w運送的程度的微小的未燃物(燒焦物)及灰分的粒子。在流化層22中，溫度隨著未燃物(燒焦物)Wc的燃燒而逐漸上升，因此從下部到上部，溫度成比例地上升(參照圖3中的線T22)。如圖3所示，線T21及線T22在上端及下端連接，高度方向中間遠離。圖3中的符號H的高度為設有移動層溫度計31及流化層溫度計32的高度。線T21及線T22的高度方向中間遠離的距離根據(jù)廢棄物W的性狀而變化。例如，在投入了水分少的廢棄物W的情況下，抑制移動層21中的溫度降低 ，從而線T21及線T22的遠離距離變小。另一方面，到達流化層22的上部的流化介質(zhì)20M向移動層21流入。流化介質(zhì)20M在流化層22中上升至能夠在流動到移動層21時適當?shù)剡M行廢棄物W的熱分解的溫度。流入到移動層21的流化介質(zhì)20M再次接受被投入的廢棄物W，重復上述的移動層21及流化層22中的熱反應。在如上所述地發(fā)揮作用的流化床爐I中，為了抑制發(fā)生未燃物(燒焦物)Wc未完全從不燃物fc中剝離而與不燃物Wn —起向不燃物流路18流出的情況，控制裝置80調(diào)節(jié)流化層空氣A2的流量以使流化層22的溫度為“基于廢棄物的性狀的規(guī)定溫度”。由于流化層空氣A2的增減關(guān)系到用于未燃物(燒焦物)Wc的燃燒的氧氣的增減，因此流化層22的溫度在使流化層空氣A2的流量增加時上升，在使流量減少時下降。另一方面，城市垃圾等廢棄物W由于在性質(zhì)上在保有熱量中存在偏差，因此存在燃燒難以穩(wěn)定地進行的情況。若每單位時間向流化床爐I導入的廢棄物W的質(zhì)或量不穩(wěn)定，則可燃氣體或燃燒氣體的產(chǎn)生量發(fā)生變動，因此流化床爐I內(nèi)的壓力發(fā)生變動，流化床爐I的穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)變得困難。為了抑制產(chǎn)生的可燃氣體的量的變動，優(yōu)選使移動層21中的廢棄物W的干燥及熱分解緩慢地進行。當緩慢地進行移動層21中的廢棄物W的干燥及熱分解時，也抑制進入流化層22中的熱分解殘渣Wr的量的變動，因此也抑制燃燒氣體的產(chǎn)生量的變動。為了使移動層21中的廢棄物W的干燥及熱分解緩慢，在能夠適當?shù)剡M行廢棄物W的熱分解的范圍內(nèi)盡可能降低移動層21的溫度即可。如上所述，為了理想地進行廢棄物W的熱反應，移動層21和流化層22中各自的要求功能不同。而且，為了使廢棄物W的熱反應連續(xù)，不可避免地要使流化介質(zhì)20M在移動層21和流化層22中的循環(huán)連續(xù)，從該觀點考慮，也受到向流化床20供給的移動層空氣Al及流化層空氣A2的流量的制約。以往，以在移動層和流化層中產(chǎn)生一定程度的溫度差為產(chǎn)生流化介質(zhì)的流化不良的信號，謀求了流化床的溫度的均勻化。在這樣的狀況下，關(guān)于移動層及流化層的溫度，難以以滿足不同的要求功能的方式將其最優(yōu)化。為了消除這樣的不當，在本實施方式的流化床爐I中，進行以下這樣的控制。即，在流化床爐I中，從通過使熱分解殘渣Wr變脆來使未燃物(燒焦物)Wc適當?shù)貜牟蝗嘉颳n中剝離從而抑制未燃物向流化床爐I外排出的觀點考慮，將流化層22的控制目標溫度(典型的是流化層22的設定溫度)設定成使未燃物(燒焦物)Wc燃燒的“基于廢棄物的性狀的規(guī)定溫度”，使移動層21的控制目標溫度(典型的是移動層21的設定溫度)為比流化層22的控制目標溫度低規(guī)定溫度的溫度(以下也稱為“規(guī)定的溫度差”)，使移動層21和流化層22中的控制目標溫度不同。關(guān)于移動層21的溫度，從為了抑制流化床爐I的內(nèi)壓的變動而使廢棄物W的熱反應能夠盡可能緩慢地進行的觀點考慮，優(yōu)選使其為比流化層22的溫度低30°C以上的溫度(使規(guī)定的溫度差為30°C以上)，從維持移動層21中的廢棄物W的適當?shù)臒岱纸獾挠^點考慮，優(yōu)選使其為比流化層22的溫度低100°C以下的溫度(使規(guī)定的溫度差為100°C以下)。規(guī)定的溫度差也可以是50°C以上80°C以下。使規(guī)定的溫度差具有寬度是因為，典型的是根據(jù)流化床爐I的設置條件而導入廢棄物W的性狀(流化床爐I的設計條件)不同。即，在水分含量多的廢棄物W的情況下，由于水分的蒸發(fā)潛熱導致移動層21的溫度容易降低，在可燃氣體的產(chǎn)生量多的廢棄物W的情況下，由于產(chǎn)生的可燃氣體的燃燒導致移動層21的溫度容易升高，像這樣，由于假設的主要被處理的廢棄物W的性狀而導致規(guī)定的溫度差的最優(yōu)值不同。移動層21和流化層22中的控制目標溫度不同，但流化介質(zhì)20M有無產(chǎn)生流化不良的推斷，通過如下檢測進行判斷，即檢測移動層21和流化層22的溫度差是否處于預先確定的范圍內(nèi)，以及檢查流化層22的溫度是否處于規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。此外，在使“規(guī)定的溫度差”的控制目標溫度為30°C以下的情況下，與以往相同，流化床爐I內(nèi)的壓力產(chǎn)生變動，難以繼續(xù)流化床爐的穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。另一方面，在使“規(guī)定的溫度差” 的控制目標溫度為100°C以上的情況下，熱分解殘渣Wr未完全變脆，未燃部分(燒焦物)Wc易于與不燃物Wn —起向流化床爐I外排出。另外，在本實施方式中，流化層22的控制目標溫度設定在500°C 650°C之間。通過像這樣設定流化層溫度及“規(guī)定的溫度差”的控制目標溫度，能夠?qū)⑽慈嘉锏臐舛裙芾沓蒓 0.1重量％。接著，說明如上所述地構(gòu)成的流化床爐I的控制流程。圖4是說明流化床爐I的控制的流程圖。當啟動流化床爐I時，控制裝置80使流化空氣鼓風機72起動，并且調(diào)節(jié)移動層空氣調(diào)節(jié)閥52及流化層空氣調(diào)節(jié)閥62的開度，向移動層21供給移動層空氣Al，向流化層22供給流化層空氣A2 (STl)。在本實施方式中，從使流化介質(zhì)20M適當?shù)亓鲃拥挠^點考慮，每Im2供給300m3N/h移動層空氣Al，且每Im2供給600m3N/h流化層空氣A2。當開始移動層空氣Al及流化層空氣A2 (流化空氣A)的供給后，控制裝置80使輔助燃燒器(未圖示)點火(ST2)。當輔助燃燒器(未圖示)點火時，構(gòu)成流化床20的流化介質(zhì)20M被火焰加熱。流化介質(zhì)20M通過流化空氣而流動，因此流化介質(zhì)20M整體被加熱。流化介質(zhì)20M的加熱開始后，控制裝置80基于從流化層溫度計32接收到的溫度信號，判斷流化層22的溫度是否變?yōu)榱肆骰瘜酉孪逌囟纫陨?ST3)。在此，流化層下限溫度是“基于廢棄物W的性狀的規(guī)定溫度”，優(yōu)選使其為大約500°C以上。在判斷流化層22的溫度是否變?yōu)榱肆骰瘜酉孪逌囟纫陨系墓ば?ST3)中，在未變?yōu)榱骰瘜酉孪逌囟纫陨系那闆r下，再次返回判斷流化層22的溫度是否變?yōu)榱肆骰瘜酉孪逌囟纫陨系墓ば?ST3)。另一方面，在變?yōu)榱肆骰瘜酉孪逌囟纫陨系那闆r下，向爐主體10內(nèi)投入廢棄物W(ST4)。當投入廢棄物W時，如上所述在流化床20內(nèi)進行熱反應。即，廢棄物W在移動層21中進行干燥及熱分解，產(chǎn)生水蒸氣及可燃氣體而變?yōu)闊岱纸鈿堅黈r。熱分解殘渣Wr從移動層21的底部向流化層22的底部移動，在流化層22的底部移動時，未燃物(燒焦物)Wc從熱分解殘渣Wr中的不燃物Wn中剝離。剝離后的未燃物(燒焦物)Wc與流化介質(zhì)20M —起在流化層22中上升，此時未燃物(燒焦物)Wc燃燒，燃燒產(chǎn)生的燃燒剩余的未燃物及灰分的微小粒子與燃燒氣體一起向熔化爐25飛散。在這樣的廢棄物W的熱反應工序中，如上所述，由于移動層21和流化層22中的理想的溫度不同，因此在移動層21和流化層22中控制成不同的溫度。移動層21及流化層22的溫度控制并行進行，但為了說明上的方便，首先說明流化層22的溫度控制(廢棄物投入工序(ST4)之后向附圖標記A推進)，接著說明移動層21的溫度控制(廢棄物投入工序(ST4)之后向附圖標記B推進)。在控制流化層22的溫度時，控制裝置80判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為針對流化層22的控制目標溫度而設定的上限設定值以上(ST5)。在此，針對流化層22的控制目標溫度而設定的上限設定值是，能夠?qū)⒃诹骰瘜?2中被加熱的流化介質(zhì)20M向移動層21移動后，在移動層21中進行的廢棄物W的干燥及熱分解中產(chǎn)生的水蒸氣及可燃氣體的量的變動抑制在允許范圍內(nèi)的流化層溫度的上限值。流化層溫度的上限設定值優(yōu)選為大約650°C以下，在本實施方式中為640°C。在判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為上限設定值以上的工序(ST5)中，在變?yōu)樯舷拊O定值以上的情況下，控制裝置80減小流化層空氣調(diào)節(jié)閥62的開度，減少向流化層22供給的流化層空氣A2的流量(ST6)。在減少流化層空氣A2的流量后，再次返回判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為上限設定值以上的工序(ST5)。

另一方面，在判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為上限設定值以上的工序(ST5)中，在未變?yōu)樯舷拊O定值以上的情況下，控制裝置80判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為針對流化層22的控制目標溫度而設定的下限設定值以下(ST7)。針對流化層22的控制目標溫度而設定的下限設定值是上述的流化層下限溫度(500°C)以上的值。針對控制目標溫度設置上限設定值及下限設定值是為了吸收連續(xù)或斷續(xù)地向流化床爐I導入的廢棄物W的性狀的變化，并且抑制流化層空氣A2的頻繁的流量調(diào)整。在判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為下限設定值以下的工序(ST7)中，在變?yōu)橄孪拊O定值以下的情況下，控制裝置80打開流化層空氣調(diào)節(jié)閥62，增加向流化層22供給的流化層空氣A2的流量(ST8)。在增加流化層空氣A2的流量后，再次返回判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為下限設定值以下的工序(ST7)。在判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為下限設定值以下的工序(ST7)中，在未變?yōu)橄孪拊O定值以下的情況下，返回判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為上限設定值以上的工序(ST5)。這樣，流化層22維持在下限設定值和上限設定值之間。此外，在本實施方式中，在投入廢棄物W的工序(ST4)之后，進行判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為上限設定值以上的工序(ST5)，但也可以是，在投入廢棄物W的工序(ST4)之后，首先轉(zhuǎn)移到判斷流化層溫度計32檢測到的溫度是否為下限設定值以下的工序(ST7)，在此，在未變?yōu)橄孪拊O定值以下的情況下，轉(zhuǎn)移到檢測流化層溫度計32檢測到的溫度是否為上限設定值以上的工序(ST5)。接著，說明與上述流化層22的溫度控制并行進行的移動層21的溫度控制(廢棄物投入工序(ST4)之后向附圖標記B推進)。在控制移動層21的溫度時，控制裝置80判斷從流化層溫度計32檢測到的溫度中減去移動層溫度計31檢測到的溫度后的值(溫度差)是否為上限以上(溫度差是否過大)(ST9)。在此，如前所述，作為移動層21的控制目標溫度的規(guī)定的溫度差是從在能夠維持移動層21中的廢棄物W的熱分解的范圍內(nèi)使廢棄物W的熱反應能夠盡可能緩慢地進行的觀點考慮而決定的溫度。規(guī)定的溫度差根據(jù)流化床爐I的大小或要處理的廢棄物W的種類等而適當確定，設定為大約30°C 100°C。另外，如前所述，由于適當投入的廢棄物W中的水分或可燃部分等的含量產(chǎn)生變動，因此針對移動層21的控制目標溫度而預先確定預見了該變動部分的上限及下限，抑制移動層空氣Al的頻繁的流量調(diào)整。在判斷溫度差是否為上限以上的工序(ST9)中，在變?yōu)樯舷抟陨系那闆r下，控制裝置80打開移動層空氣調(diào)節(jié)閥52，增加向移動層21供給的移動層空氣Al的流量(STlO)。在增加了移動層空氣Al的流量后，再次返回判斷溫度差是否為上限以上的工序(ST9)。另一方面，在判斷溫度差是否為上限以上的工序(ST9)中，在未變?yōu)樯舷抟陨系那闆r下，控制裝置80判斷溫度差是否為下限以下(STll)。在判斷溫度差是否為下限以下的工序(STll)中，在變?yōu)橄孪抟韵碌那闆r下，控制裝置80減小移動層空氣調(diào)節(jié)閥52的開度，減少向移動層21供給的移動層空氣Al的流量(ST12)。在減少了移動層空氣Al的流量后，再次返回判斷溫度差是否為下限以下的工序(STll)。在判斷溫度差是否為下限以下的工序(STll)中，在未變?yōu)橄孪逌囟纫韵碌那闆r下，返回判斷溫度差是否為上限以上的工序(ST9)。這樣，移動層21維持在比流化層22低規(guī)定溫度的溫度。此外，在本實施方式中，在投入廢棄物W的工序(ST4)之后，進行判斷溫度差是否為上限以上的工序(ST9)，但也可以是，在投入廢棄物W的工序(ST4)之后，首先轉(zhuǎn)移到判斷溫度差是否為下限以下的工序(STll)，在此，在未變?yōu)橄孪逌囟纫韵碌那闆r下，轉(zhuǎn)移到判斷溫度差是否為上限以上的工序(ST9)。如以上說明那樣，在本實施方式的流化床爐I中，獨立控制移動層21的溫度和流化層22的溫度，將其分別控制 成理想的溫度，因此能夠在流化層22中以規(guī)定的基準進行未燃物(燒焦物)的燃燒，能夠在移動層21中使廢棄物W緩慢地熱分解，從而能夠使具有容易變?yōu)椴环€(wěn)定的燃燒的性質(zhì)的廢棄物W適當?shù)匕l(fā)生熱反應。接著，參照圖5說明本發(fā)明的第2實施方式的流化床爐2。圖5是表示流化床爐2的概略結(jié)構(gòu)的圖，圖5A是縱剖視圖，圖5B是圖5A中的B部分的詳細圖。在本實施方式的流化床爐2中，在流化床爐I (參照圖1)的基礎上，設有防止堆積塊91。首先，如在流化床爐I (圖1參照)的說明中所敘述的那樣，當為了抑制伴隨廢棄物W的熱分解而產(chǎn)生的氣體的量的變動而緩慢地進行移動層21中的廢棄物W的干燥及熱分解時，移動層21中的流化介質(zhì)20M的移動也變緩慢，因此有可能使廢棄物W中的不燃物Wn堆積在移動層21。特別是在本實施方式中，在兩側(cè)被流化層22夾著的中央形成有移動層21,因此在盡可能減少移動層空氣Al的供給量的情況下，易于在中央堆積像鐵絲等那樣的易纏繞的不燃物fc?？紤]上述情況，流化床爐2設有防止堆積塊91。防止堆積塊91沿移動層床板11的角度發(fā)生變化的最高處(隔板141的上端)的頂端如堤壩那樣相連地配置，在其縱截面(圖5所示的截面)中，側(cè)表面91s、91t構(gòu)成為以能夠防止不燃物堆積的程度傾斜。在本實施方式中，下部的側(cè)表面91s形成為相對于水平面(圖5B中用雙點劃線表示的面)的角度0為60。以上80°以下，上部的側(cè)表面91t形成為相對于水平面的角度為45°以上80°以下。在本實施方式中，使防止堆積塊91的高度為與流化床20的高度相同的程度，同時梯度陡峭的側(cè)表面91s極力延伸至上部。另外，防止堆積塊91設置成，沒有堵住全部移動層床板11，接近流化層床板12的移動層給氣口 llh(參照圖2)在兩側(cè)分別至少露出I列以上。通過形成至少I列噴出比較小的質(zhì)量流量的移動層空氣Al的移動層給氣口 Ilh(參照圖2)，能夠維持移動層21和流化層22之間的流化介質(zhì)20M的循環(huán)流的形成。除設有防止堆積塊91這一點外，流化床爐2與流化床爐I (參照圖1)相同地構(gòu)成。在這樣構(gòu)成的流化床爐2中，移動層空氣Al及流化層空氣A2的供給、與此相伴的流化介質(zhì)20M的循環(huán)、以及控制流程(溫度控制)也與流化床爐I (參照圖1)相同。在流化床爐2中，即使在被投入移動層21的廢棄物W中混入了鐵絲等易堆積的不燃物Wn，也會被防止堆積塊91的側(cè)表面91t、91s引導而與流化介質(zhì)20M —起被順利地向流化層22引導，因此抑制了移動層21中的不燃物Wn的堆積。在以上說明的流化床爐2中，防止堆積塊91與移動層床板11分體地構(gòu)成而設置在移動層床板11上，但也可以是移動層床板11自身形成能夠防止不燃物fc堆積的程度的梯度。在該情況下，也可以在陡峭梯度的面上形成移動層給氣口 llh(參照圖2)。在陡峭梯度的面上形成移動層給氣口 llh(參照圖2)的情況下，易于調(diào)整移動層空氣Al的流量，在未形成的情況下能夠簡化移動層床板11的構(gòu)造。實施例以下，根據(jù)實施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于這些實施例。以下所示的實施例是在圖1及圖2所示的流化床爐I中，在多種廢棄物W的種類及處理條件下測定焚燒廢棄物W時的排出氣體中的一氧化碳濃度及氧氣濃度。本實施例中所使用的流化床爐I的床板112的平面尺寸為，寬度方向為3000mm、縱深方向為1500mm的大小，詳細而言，構(gòu)成為具有相同大小的寬度方向 750mmX縱深方向1500mm的移動層床板11及流化層床板12在寬度方向上以流化層床板12、移動層床板11、移動層床板U、流化層床板12的順序配置。移動層床板11及流化層床板12以相對于水平面傾斜15°的方式安裝。一氧化碳濃度及氧氣濃度是在流化床爐I中焚燒廢棄物W，燃燒氣體從排氣口 16排出且通過冷卻裝置(未圖示)而被冷卻之后，測定該排氣體中的濃度。表I及表2表示處理條件及測定結(jié)果。處理條件為，向移動層21供給的移動層空氣Al的流量、向流化層22供給的流化層空氣A2的流量、通過移動層溫度計31檢測到的移動層21的溫度、通過流化層溫度計32檢測到的流化層22的溫度的各條件。移動層空氣Al及流化層空氣A2的流量表示床板112的每單位面積(Im2)的標準狀態(tài)下的流量。表I及表2所示的一氧化碳濃度(CO濃度)是根據(jù)實測的一氧化碳濃度及氧氣濃度，以氧氣濃度12%進行換算而得到的值。實測的氧氣濃度是干燥氣體基準的濃度。表I所示的結(jié)果為，處理廢棄物W是主要包含篩渣(分層廢紙中的塑料類不溶物)及廢物(紙或廢塑料)的廢棄物時的結(jié)果。表2所示的結(jié)果為處理廢棄物W是城市垃圾時的結(jié)果。表I
權(quán)利要求
1.一種流化床爐，包括 流化床，所述流化床包括將投入的廢棄物收入流化介質(zhì)中、并使所述廢棄物邊與所述流化介質(zhì)一起向下方移動邊進行熱分解而生成熱分解殘渣的移動層；和從所述移動層接受所述流化介質(zhì)及熱分解殘渣并使所述熱分解殘渣的至少一部分燃燒、并且使所述流化介質(zhì)向上方移動的流化層；使所述流化介質(zhì)在所述移動層和所述流化層之間循環(huán)； 移動層床板，其形成有供給移動層用氣體的移動層氣體供給口，所述移動層用氣體使所述移動層的所述流化介質(zhì)流動； 流化層床板，其形成有供給流化層用氣體的流化層氣體供給口，所述流化層用氣體使所述流化層的所述流化介質(zhì)流動并且含有用于所述至少一部分的熱分解殘渣的燃燒的氧氣; 移動層用氣體供給機構(gòu)，其向所述移動層輸送所述移動層用氣體，且能夠調(diào)節(jié)所述移動層用氣體的流量； 流化層用氣體供給機構(gòu)，其向所述流化層輸送所述流化層用氣體，且能夠調(diào)節(jié)所述流化層用氣體的流量； 移動層溫度檢測器，其檢測所述移動層的溫度； 流化層溫度檢測器，其檢測所述流化層的溫度；以及 控制裝置，其調(diào)節(jié)通過所述流化層用氣體供給機構(gòu)向所述流化層供給的所述流化層用氣體的流量，從而控制所述流化層的溫度以使得通過所述流化層溫度檢測器檢測的溫度變?yōu)橐?guī)定溫度，并且，調(diào)節(jié)通過所述移動層用氣體供給機構(gòu)向所述移動層供給的所述移動層用氣體的流量，從而控制所述移動層的溫度以使得通過所述移動層溫度檢測器檢測的溫度變得比通過所述流化層溫度檢測器檢測的溫度低規(guī)定溫度。
2.如權(quán)利要求I所述的流化床爐，其特征在于，所述流化層的規(guī)定溫度為500°C 650。。。
3.如權(quán)利要求I所述的流化床爐，其特征在于，所述流化層和所述移動層的規(guī)定的溫度差為30°C 100°C。
4.如權(quán)利要求I所述的流化床爐，其特征在于， 在垂直截面中，所述流化層設置在所述移動層的兩側(cè)， 在所述垂直截面中，所述移動層床板以從高的中央部朝向兩側(cè)的所述流化層而分別降低的方式形成為山形，并且相鄰的所述移動層床板和所述流化層床板連續(xù)地配置。
5.如權(quán)利要求4所述的流化床爐，其特征在于， 所述垂直截面中的所述移動層床板的中央部形成為能夠防止在所述移動層堆積不燃物的梯度。
6.一種廢棄物的處理方法，其通過使流化介質(zhì)在所述流化介質(zhì)下降的移動層和所述流化介質(zhì)上升的流化層之間循環(huán)的流化床來處理廢棄物，其特征在于，包括 氣體供給工序，向所述移動層供給移動層用氣體，向所述流化層供給流化層用氣體； 廢棄物投入工序，將廢棄物投入所述移動層； 熱反應工序，使投入的所述廢棄物通過被加熱的所述流化介質(zhì)而在所述移動層中進行熱分解從而生成熱分解殘渣，并使所述熱分解殘渣的至少一部分在所述流化層中燃燒；流化層用氣體流量調(diào)節(jié)工序，調(diào)節(jié)向所述流化層供給的所述流化層用氣體的流量，以使得所述流化層的溫度為規(guī)定溫度；以及 移動層用氣體流量調(diào)節(jié)工序，調(diào)節(jié)向所述移動層供給的所述移動層用氣體的流量，以使得所述移動層的溫度比所述流化層的溫度低規(guī)定溫度。
7.如權(quán)利要求6所述的廢棄物的處理方法，其特征在于，所述流化層的規(guī)定溫度為500。。 650。。。
8.如權(quán)利要求6所述的廢棄物的處理方法，其特征在于，所述流化層和所述移動層的規(guī)定的溫度差為30°C 100°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠連續(xù)地進行燃燒容易變得不穩(wěn)定的廢棄物的適當處理的流化床爐及廢棄物的處理方法。流化床爐(1)包括使廢棄物邊向下方移動邊進行熱分解而生成熱分解殘渣的移動層(21)及使熱分解殘渣的一部分燃燒的流化層(22)；移動層用氣體供給機構(gòu)(50)；流化層用氣體供給機構(gòu)(60)；移動層溫度檢測器(31)；流化層溫度檢測器(32)；以及控制裝置(80)?？刂蒲b置(80)進行如下控制將使流化層(22)的溫度為規(guī)定溫度的流量的流化層用氣體(A2)向流化層(22)供給，將使移動層(21)的溫度為比流化層(22)的溫度低規(guī)定溫度的流量的移動層用氣體(A1)向移動層(21)供給。
文檔編號F23C10/28GK103238028SQ20118005509
公開日2013年8月7日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者石川龍一, 山口繁, 今村浩喜, 中村幸弘, 吉良誠, 齊藤寬 申請人:荏原環(huán)境工程有限公司