氣比向一次燃燒部供給一次燃燒用空氣而使廢棄物的一部分燃燒生成可燃氣體，并在所述二次燃燒部內通過所述二次燃燒用空氣供給機構供給二次燃燒用空氣、同時通過所述水噴霧機構進行水噴霧，使所述可燃氣體在存在水分的條件下二次燃燒。
[0039]根據本發(fā)明，在對城市垃圾、撕碎機碎屑、廢舊塑料等以氣化燃燒為主體的廢棄物進行焚燒處理的情況下，通過將一次空氣比設為0.3?0.8、使廢棄物的一部分燃燒生成可燃氣體，并在二次燃燒中在供給二次燃燒用空氣的同時進行水噴霧，能夠在存在水分的條件下使可燃氣體燃燒，并抑制氮氧化物(NOx)的生成。水噴霧通過與二次燃燒用空氣一同吹入水來降低二次燃燒處的燃燒溫度，并在二次燃燒處中通過使水分共存來抑制NOx生成反應。
[0040]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述水噴霧機構的水噴霧量為每I噸濕重量的廢棄物30?600升。
[0041]根據本發(fā)明，在水噴霧量為每I噸(濕重量)廢棄物30?600升的范圍內，脫硝效果隨著水噴霧量的增加而變大。
[0042]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，使所述水噴霧機構插入所述二次燃燒用空氣供給機構內。
[0043]根據本發(fā)明，通過將進行水噴霧的水噴霧裝置插入供給燃燒用空氣的吹入管內，能夠在供給燃燒用空氣的同時進行水噴霧，并能向二次燃燒處適當?shù)毓┙o水，因此，在降低燃燒溫度的同時向二次燃燒處供給水分來抑制NOx生成反應。
[0044]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述焚燒爐為流化床焚燒爐，通過所述一次燃燒用空氣供給機構向所述流化床內供給流化空氣，由此使廢棄物的一部分燃燒生成可燃氣體，通過所述二次燃燒用空氣供給機構向自由空間區(qū)內供給二次燃燒用空氣、并通過所述水噴霧機構向自由空間區(qū)內進行水噴霧，由此使可燃氣體在水分共存的條件下燃燒。
[0045]根據本發(fā)明，廢棄物焚燒爐為流化床焚燒爐，通過一次燃燒用空氣供給機構向流化床內供給流化空氣，能夠將流化床的沙中空氣比設為0.3?0.8使廢棄物進行部分燃燒生成可燃氣體；通過二次燃燒用空氣供給機構向自由空間區(qū)內供給二次燃燒用空氣、且通過水噴霧機構向自由空間區(qū)內進行水噴霧，能夠在自由空間區(qū)內使可燃氣體在存在水分的條件下燃燒。
[0046]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，將所述流化床的溫度維持在500?650°C。
[0047]通過將流化床的溫度調節(jié)到該溫度范圍內，能夠使氣化反應在流化床內緩慢地進行，并向二次燃燒處即自由空間區(qū)內穩(wěn)定地供給可燃氣體，還能在二次燃燒處內通過二次燃燒用空氣及水噴霧來抑制NOx生成反應。
[0048]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，對向所述流化床內供給的流化空氣量分區(qū)域地設置差別，使至少一個區(qū)域的流化速度比其他區(qū)域的流化速度大，在所述其他區(qū)域內形成流化沙下沉的移動層，在所述至少一個區(qū)域內形成流化沙上升的流化層，向所述移動層供給廢棄物。
[0049]根據本發(fā)明，向移動層供給廢棄物，所供給的廢棄物被吸入到移動層中并與流化沙一同向下方移動。在移動層中將廢棄物熱解，使可燃氣體和未燃物(燒焦物)產生。所產生的未燃物(燒焦物)與流化沙一同靠近流化層，并在流化層中燃燒一部分來加熱流化沙。流化沙在流化層中上升到能夠在移動層適當?shù)剡M行廢棄物的熱解的溫度。
[0050]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述焚燒爐是具有主燃區(qū)爐箅的爐排爐，通過所述一次燃燒用空氣供給機構從所述主燃區(qū)爐箅的下方向廢棄物中供給一次燃燒用空氣而使廢棄物的一部分燃燒生成可燃氣體，并向燃燒室內的主燃區(qū)的上方通過所述二次燃燒用空氣供給機構供給二次燃燒用空氣、且通過所述水噴霧機構進行水噴霧，由此在存在水分的條件下進行可燃氣體的二次燃燒。
[0051 ] 根據本發(fā)明，使用爐排爐作為焚燒爐，通過從爐排爐的主燃區(qū)爐箅下方向焚燒對象物中以空氣比為0.3?0.8的方式供給一次燃燒用空氣，從而生成可燃氣體；通過從主燃區(qū)上方的側壁供給二次燃燒用空氣且進行水噴霧，能夠在存在水分的條件下進行可燃氣體的二次燃燒。
[0052]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述焚燒爐具有圓筒狀的窯和設置在所述窯的出口處的二次燃燒室，通過所述一次燃燒用空氣供給機構向窯內供給一次燃燒用空氣而使廢棄物的一部分燃燒生成可燃氣體，并且在所述二次燃燒室內通過所述二次燃燒用空氣供給機構供給二次燃燒用空氣、且通過所述水噴霧機構進行所述水噴霧，由此使可燃氣體在存在水分的條件下二次燃燒。
[0053]根據本發(fā)明，焚燒爐為窯爐，以空氣比為0.3?0.8的方式向圓筒狀的窯內供給一次燃燒用空氣、進行一次燃燒生成可燃氣體，并在與窯出口連接的二次燃燒室內進行二次燃燒用空氣的供給以及水噴霧，由此能夠使可燃氣體在存在水分的條件下二次燃燒。
[0054]本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述焚燒爐是具有使廢棄物的一部分燃燒生成可燃氣體的一次爐、和使所述可燃氣體二次燃燒的二次爐的氣化燃燒爐，在所述一次爐內通過所述一次燃燒用空氣供給機構供給一次燃燒用空氣而使可燃氣體生成，并在所述二次爐內通過所述二次燃燒用空氣供給機構供給二次燃燒用空氣、且通過所述水噴霧機構進行水噴霧，由此使可燃氣體在水分共存的條件下二次燃燒。
[0055]根據本發(fā)明，焚燒爐是由一次爐和二次爐構成的氣化燃燒爐，通過在一次爐內以空氣比為0.3?0.8的方式供給一次燃燒用空氣使可燃氣體生成，并在二次爐內供給二次燃燒用空氣且進行水噴霧，能夠使可燃氣體在存在水分的條件下二次燃燒。
[0056]發(fā)明效果
[0057]根據本發(fā)明，不設置脫硝催化劑設備等新設備、且不使用氨等藥物，而是通過水噴霧這種簡便的方法就能將NOx濃度降低到20ppm以下、將CO濃度降低到1ppm以下，獲得能夠同時實現(xiàn)低NOx及低CO的效果。
[0058]通過本發(fā)明能夠進一步獲得以下附帶效果。
[0059](I)由于無需脫硝催化劑，僅通過水噴霧就能進行脫銷，所以無需設置氨和尿素水等脫銷用的藥物儲存設備及藥物添加裝置，設備變得簡化且價格低廉。
[0060](2)雖然脫硝催化劑設置在廢氣除塵設備的下游，但為了提升催化劑活性，并抑制催化劑中毒成分即酸性硫酸銨的生成，需要通過蒸汽等對除塵后的廢氣進行再加熱而使其上升到不會生成酸性硫酸銨的溫度(210°C左右)之后使其導入催化劑中，而本發(fā)明由于無需使用催化劑，所以能夠在設備流程中設計一個在焚燒爐之后溫度依次下降的合理系統(tǒng)，并且無需多余的蒸汽消耗，能夠同時實現(xiàn)熱回收的最大化和高度廢氣處理。
[0061](3)由于實現(xiàn)熱回收最大化且無需廢氣再加熱等多余的蒸汽消耗，所以能夠實現(xiàn)發(fā)電的最大化，并能將售電收入最大化，并且削減藥物費用、削減催化劑更換費用，結果能夠大幅削減設備的維持管理費用。
[0062](4)在現(xiàn)有的焚燒爐中僅通過進行燃燒用空氣的調節(jié)和水噴霧裝置的增設就能夠實施本發(fā)明，因此，能夠低價進行現(xiàn)有設備的大幅度的功能改善。
【附圖說明】
[0063]圖1是表示本發(fā)明的廢棄物焚燒爐的一實施方式即流化床焚燒爐的縱剖視圖。
[0064]圖2是圖1的I1-1I線剖視圖。
[0065]圖3是表示本發(fā)明的流化床焚燒爐的其他實施方式的縱剖視圖。
[0066]圖4是圖3的IV -1V線剖視圖。
[0067]圖5是表示本發(fā)明的廢棄物焚燒爐的一實施方式即爐排爐的縱剖視圖。
[0068]圖6是圖5的V1- VI線剖視圖。
[0069]圖7是表示本發(fā)明的廢棄物焚燒爐的一實施方式即窯式爐排爐的縱剖視圖。
[0070]圖8是表示本發(fā)明的廢棄物焚燒爐的一實施方式即氣化燃燒爐的縱剖視圖。
[0071]圖9A是表示從焚燒爐排出的廢氣的處理流程的框圖，圖9A表示以往的處理流程。
[0072]圖9B是表示從焚燒爐排出的廢氣的處理流程的框圖，圖9B表示本發(fā)明的處理流程。
[0073]圖10表示實施試驗后的設備的處理流程。
[0074]圖11是表示用圖3所示的流化床焚燒爐進行試驗的結果的表。
[0075]圖12A是表示用圖3所示的流化床焚燒爐進行試驗的結果的表。
[0076]圖12B是表示用圖3所示的流化床焚燒爐進行試驗的結果的表。
[0077]圖13是表示總空氣比與NOx濃度的關系的圖。
[0078]圖14是表示爐內水噴霧量與NOx濃度的關系的圖。
[0079]圖15是表示總空氣比與CO濃度的關系的圖。
【具體實施方式】
[0080]以下，參照圖1?圖15說明本發(fā)明的廢棄物處理方法及廢棄物焚燒爐的實施方式。在圖1?圖15中，對于同一或等同的構成要素標注相同附圖標記，并省略重復的說明。
[0081]圖1是表示本發(fā)明的廢棄物焚燒爐的一實施方式即流化床焚燒爐的縱剖視圖。圖2是圖1的I1-1I線剖視圖。如圖1及圖2所示，流化床焚燒爐I具有處理廢棄物的爐主體2、將導入的廢棄物熱解并使一部分燃燒的流化床3、和支撐流化床3的床板4。流化床3典型的是硅砂等沙子即流化介質集聚形成的沙層。爐主體2內的處于流化床3上方的空間成為自由空間區(qū)7。爐主體2由爐床的水平截面形成為圓形的圓筒狀爐主體構成。在爐主體2的底部，在圓筒狀的爐主體的中心部設置有不燃物排出口 5。此外，爐主體2還可以是爐床的水平截面形成為矩形的大致方筒形狀。
[0082]位于爐主體2底部的床板4以不燃物排出口 5為中心形成為大致倒圓錐狀(研缽狀)，在床板4上配置有用于向爐內噴出作為流化氣體的流化空氣的多個散氣噴嘴(未圖示)。在爐主體2的爐壁上形成有用于向爐內投入廢棄物的供給滑道37，在爐主體2的頂部形成有排出廢氣的排氣口 6。
[0083]如圖1及圖2所示，在爐主體2的爐壁上設置有多個二次燃燒用空氣吹入噴嘴8。二次燃燒用空氣吹入噴嘴8若設置在自由空間區(qū)7內的話，由于通過二次燃燒用空氣的吹入進行可燃氣體的二次燃燒，所以二次燃燒用空氣吹入噴嘴8的設置位置并不受限制，但優(yōu)選設置在自由空間區(qū)內盡可能低的位置，從爐壁的圓周方向的兩處以上的多處吹入二次燃燒用空氣，有效地活用自由空間區(qū)容量而能夠確保二次燃燒所需的滯留時間。在二次燃燒用空氣吹入噴嘴8內插入有水霧噴嘴9，從而能夠在從二次燃燒用空氣吹入噴嘴8吹入二次燃燒用空氣的同時，從水霧噴嘴9進行水噴霧。水霧噴嘴9可以使用僅噴霧水的單流體噴嘴或噴霧空氣和水的雙流體噴嘴中的任一種。
[0084]在如圖1及圖2所示地構成的流化床焚燒爐I中，將廢棄物從供給滑道37向流化床3供給。這時，從床板4的散氣噴嘴遍布流化床3整體地噴出均勻空氣量的流化空氣，并且，流化床3成為流化介質上下活躍流動的流化層。以沙中空氣比為0.3?0.8、優(yōu)選為0.5?0.8、更優(yōu)選為0.5?0.7的方式，向流化床3內供給流化空氣(一次空氣)，流化床3的溫度由插入沙層中的爐床溫度計38測量，維持在500?650°C，優(yōu)選為550°C?600°C。
[0085]供給到爐內的廢棄物在流化床3內被熱解，且一部分燃燒產生可燃氣體，但此時如果沙中空氣比為0.3以下，則可燃氣體的生成量變得過大，二次燃燒的比例變得過大，從而為了減少NOxK必需的水噴霧量變得過多。另外，若沙中空氣比變成0.8以上，則二次燃燒比例會變得過小，從而通過水噴霧實現(xiàn)的NOx減少效果會明顯減少。
[0086]為了控制熱解速度來穩(wěn)定地生成可燃氣體，爐床溫度低時較好，若爐床溫度超過650°C，則廢棄物的干燥、熱解的速度會變快，可燃氣體的生成量會根據廢棄物的質和量的變動而發(fā)生變動，在水噴霧量一定的情況下，NOx削減效果會變得容易發(fā)生變動。相反地，若爐床溫度變得過低為500°C以下，則熱解被抑制，可燃氣體的生成被抑制，并且若廢棄物的水分暫時變大，則爐床溫度會降低，熱解被抑制，未燃物質在爐床內的燃燒被抑