爐排爐的再循環(huán)廢氣供給控制方法以及爐排爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及爐排爐的再循環(huán)廢氣供給控制方法以及爐排爐，尤其涉及用于垃圾燃 燒用等，以降低廢氣中CO以及NOx為技術(shù)問題的爐排爐的再循環(huán)廢氣供給控制方法，以及 能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑傺h(huán)廢氣供給控制的爐排爐。
【背景技術(shù)】
[0002] 專利文獻(xiàn)1中，公開了一種通過將由爐排爐排出的廢氣（在本說明書中稱為"再循 環(huán)廢氣"）供給至比爐排爐內(nèi)的爐柵更靠上部，來抑制氮氧化物（以下稱為"N0X"）的運(yùn)作 方法。
[0003] 此外，專利文獻(xiàn)2中，公開了一種在向爐排爐的二次燃燒室供給適量的二次空氣 的同時(shí)，將再循環(huán)廢氣供給至二次燃燒室，從而抑制CO生成的運(yùn)作方法。
[0004] 此外，專利文獻(xiàn)3中，公開了一種利用紅外線攝像機(jī)，獲取著火位置（燃燒開始位 置）以及燃盡位置，來進(jìn)行著火位置等的位置控制的方法。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本專利公開昭和59-44513號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本專利公開平成5-113208號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3:日本專利第3916450號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] (一）要解決的技術(shù)問題
[0011] 如專利文獻(xiàn)1所公開，與僅供給二次空氣的情況相比，通過供給再循環(huán)廢氣，能夠 抑制NOx，但是例如對于進(jìn)行垃圾焚燒的爐排爐，在設(shè)定爐出口的NOx濃度大幅降低目標(biāo)（例 如20ppm這樣嚴(yán)格的目標(biāo)值）的情況下，僅控制再循環(huán)廢氣的供給量，難以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。此外， 若控制再循環(huán)廢氣的供給量，以降低NOx，則CO濃度增加，因此，用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的控制困難。
[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種不增加CO濃度，就能夠大幅降低爐出口的NOx濃度的 爐排爐的再循環(huán)廢氣供給控制方法及爐排爐。
[0013] (二）技術(shù)方案
[0014] 基于本發(fā)明的爐排爐的再循環(huán)廢氣供給控制方法，對爐排爐進(jìn)行再循環(huán)廢氣供給 的控制，所述爐排爐具備供給有一次空氣的下部的一次燃燒室、供給有二次空氣的上部的 二次燃燒室、以及設(shè)置在一次燃燒室底部的多個(gè)爐柵，一次燃燒室具有設(shè)置有投入料斗的 前壁、前側(cè)的頂壁、后壁及后側(cè)的頂壁，向一次燃燒室內(nèi)供給再循環(huán)廢氣，其特征在于，在從 前側(cè)的頂壁朝向后方供給來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣，從后壁或后側(cè)頂壁向前方供給來自后側(cè) 的再循環(huán)廢氣，同時(shí)測量一次燃燒室內(nèi)溫度分布，關(guān)于爐柵上的燃燒開始位置以及燃盡位 置中至少一方，獲取相對于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)范圍處于前后方向上什么位置，燃燒開始位置 以及燃盡位置中至少一方與基準(zhǔn)位置相比，至少分為靠前的情況，靠后的情況及在基準(zhǔn)范 圍內(nèi)的情況這三種情況，根據(jù)各情況改變來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣與來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣 的分配比。
[0015] 另外，本發(fā)明中，在無需對一次燃燒室與二次燃燒室特別區(qū)分的情況下，簡稱為燃 燒室。
[0016] 此外，基于本發(fā)明的爐排爐，其特征在于，具備供給有一次空氣的下部的一次燃燒 室、供給有二次空氣的上部的二次燃燒室、以及設(shè)置在一次燃燒室底部的多個(gè)爐柵，一次燃 燒室具有設(shè)置有投入料斗的前壁、前側(cè)的頂壁、后壁以及后側(cè)的頂壁，向一次燃燒室內(nèi)供給 再循環(huán)廢氣；所述爐排爐具備再循環(huán)廢氣供給裝置、溫度分布測量裝置及控制裝置，所述再 循環(huán)廢氣供給裝置從前側(cè)的頂壁向后方供給來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣，從后壁或后側(cè)頂壁向 前方供給來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣；所述溫度分布測量裝置測量一次燃燒室內(nèi)溫度分布；所 述控制裝置控制燃燒以降低CO濃度及NOx濃度，控制裝置具備燃燒位置運(yùn)算部及再循環(huán)廢 氣控制部，所述燃燒位置運(yùn)算部由溫度分布測量裝置的輸出數(shù)據(jù)獲取一次燃燒室內(nèi)的溫度 分布來對燃燒開始位置及燃盡位置中至少一方進(jìn)行運(yùn)算；所述再循環(huán)廢氣控制部控制再循 環(huán)廢氣的供給量，關(guān)于爐柵上的燃燒開始位置及燃盡位置中至少一方，再循環(huán)廢氣控制部 獲取相對于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)范圍處于前后方向上什么位置，燃燒開始位置及燃盡位置中至 少一方至少分為與基準(zhǔn)位置相比靠前的情況，靠后的情況以及在基準(zhǔn)范圍內(nèi)的情況這三種 情況，根據(jù)各情況改變來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣與來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣的分配比。
[0017] 本發(fā)明中，為了進(jìn)行優(yōu)選的控制，首先從前側(cè)及后側(cè)向一次燃燒室內(nèi)供給再循環(huán) 廢氣。此外，為了查明當(dāng)前的燃燒狀態(tài)為何種狀態(tài)，預(yù)先設(shè)定燃燒開始位置和/或燃盡位置 的基準(zhǔn)范圍。爐柵上的燃燒開始位置以及燃盡位置，能夠通過測量一次燃燒室內(nèi)溫度分布 來獲取。優(yōu)選通過紅外線攝像機(jī)測量一次燃燒室內(nèi)溫度分布。爐柵從前側(cè)區(qū)分為干燥段、 燃燒段以及后燃燒段，通常，從干燥段的最終位置到燃燒段前側(cè)位置的部分開始燃燒，在燃 燒段的后側(cè)部分大致燃燒后，在后燃燒段燃盡。
[0018] 本發(fā)明中，為了不增加CO濃度，就能夠大幅降低爐出口的NOx濃度，著眼于時(shí)刻變 化的爐柵上的燃燒位置（燃燒開始位置和/或燃盡位置），獲取當(dāng)前的燃燒位置處于前后方 向的什么位置，燃燒位置與基準(zhǔn)范圍相比至少分為靠前的情況，靠后的情況以及在基準(zhǔn)范 圍內(nèi)的情況這三種情況。若進(jìn)行這種情況分類，可知在燃燒位置靠前的情況下，與燃燒位置 在基準(zhǔn)范圍內(nèi)及靠后的情況相比，CO濃度增加的傾向大，需要進(jìn)行抑制CO增加的控制。也 就是說，在燃燒位置靠前的情況下進(jìn)行與其他情況不同的控制，由此能夠適當(dāng)控制，與不區(qū) 分情況相比，能夠大幅降低NOx濃度，而且能夠防止CO濃度的增加。
[0019] 在區(qū)分情況時(shí)，關(guān)于燃燒開始位置靠前，但是燃盡位置靠后的情況，作為"廣域"， 優(yōu)選與靠前、基準(zhǔn)范圍內(nèi)及靠后進(jìn)行不同的控制。在分為靠前、基準(zhǔn)范圍內(nèi)、靠后及廣域這 四種情況時(shí)，通?？壳暗那闆r，設(shè)為與其他三種情況不同的分配比，對于基準(zhǔn)范圍內(nèi)、靠后 及廣域這三種情況，根據(jù)需要，將其中兩種或三種情況設(shè)為相同的分配比。
[0020] 作為具體的控制方法，優(yōu)選控制為當(dāng)燃燒開始位置比基準(zhǔn)范圍靠前時(shí)，降低來自 前側(cè)的再循環(huán)廢氣量，同時(shí)提高來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣量，當(dāng)燃燒開始位置比基準(zhǔn)范圍靠 后時(shí)，提高來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣量，同時(shí)降低來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣量。
[0021] 這樣，無論燃燒開始位置如何，均能大幅降低NOx濃度，而且，在CO濃度增加的燃 燒開始位置靠前的情況下，能夠抑制CO濃度的增加。
[0022] 再循環(huán)廢氣的分配比，在靠前的情況下，例如設(shè)為30/70~40/60左右，除此以外 的情況，設(shè)為例如50/50~40/60左右。關(guān)于再循環(huán)廢氣的分配比以外的值，適當(dāng)?shù)脑O(shè)定即 可，例如，再循環(huán)廢氣比率設(shè)定為10~35%，一次空氣比設(shè)定為0. 7~1. 2,總空氣比設(shè)定 為I. 1~1.40, 一次燃燒室出口的溫度設(shè)定為900~IKKTC，一次燃燒室出口的燃燒效率 設(shè)定為80~98%，二次燃燒室上游側(cè)的溫度設(shè)定為850~IKKTC等。
[0023] 本發(fā)明中，更優(yōu)選地，通過使用設(shè)置在二次燃燒室內(nèi)的輻射溫度計(jì)測量燃燒室內(nèi) 溫度，來測量燃燒狀態(tài)，在燃燒狀態(tài)比預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)更激烈的情況下，同時(shí)提高來自 前側(cè)的再循環(huán)廢氣量以及來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣量，在燃燒狀態(tài)比預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)緩 和的情況下，同時(shí)降低來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣量以及來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣量。
[0024] 通過利用紅外線攝影機(jī)，能夠測量被燃燒物層的表面溫度，關(guān)于來自前側(cè)的再循 環(huán)廢氣與來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣的分配比，根據(jù)燃燒位置（燃燒開始位置和/或燃盡位置） 來控制。此外，通過利用輻射溫度計(jì)，能夠測量燃燒室內(nèi)溫度即被燃燒物的燃燒狀態(tài)，在燃 燒狀態(tài)比基準(zhǔn)狀態(tài)更激烈的情況下，同時(shí)提高來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣量及來自后側(cè)的再循 環(huán)廢氣量，在燃燒狀態(tài)比基準(zhǔn)狀態(tài)緩和的情況下，同時(shí)降低來自前側(cè)的再循環(huán)廢氣量以及 來自后側(cè)的再循環(huán)廢氣量，由此能夠大幅降低NOx濃度，并且能夠更高精度地進(jìn)行能夠防止 CO濃度增加的控制。
[0025] 另外，在被燃燒物為城市垃圾等垃圾的情況下進(jìn)行焚燒時(shí)，燃燒開始位置及燃盡 位置有所變動(dòng)，通過控制再循環(huán)廢氣供給，難以調(diào)整燃燒開始位置等，因此需要改