专利名称：污泥燃烧控制方法以及污泥燃烧设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种污泥燃烧控制方法以及污泥燃烧设备。
技术背景
在现有技术中，一般采用污泥焚烧炉对污泥进行焚烧处理。为了将污泥焚烧炉内的燃烧运行保持在稳定的状态，已知有根据污泥焚烧炉的燃烧温度，对供给到炉内的冷却水进行控制的技术(专利文献1)。但是，对于专利文献1中提出的技术，如果污泥的发热量不稳定，在较大地范围进行变动的话，会导致冷却水的供给调整量非常大、增大冷却水系统的负荷，并且如果污泥的发热量较低的话，会出现即使不供给冷却水，也不能将污泥焚烧炉的燃烧温度维持在稳定燃烧的状态。
对此，已知有对污泥供给量进行调整来使冷却水的供给量较为稳定的技术(专利文献2、。但是，对污泥供给量进行调整较为麻烦，需要设置另外的污泥供给量调整设备，并且在污泥的发热量较大地范围进行变动的情况下也不能有效地将污泥焚烧炉的燃烧温度维持在稳定燃烧的状态。
对此，还已知有为了减少辅助燃料而提高供给到污泥焚烧炉的流动空气温度的技术(专利文献幻。但是，这种技术同样在污泥的发热量较大地范围进行变动的情况下也不能有效地将污泥焚烧炉的燃烧温度维持在稳定燃烧的状态。
并且，为了应对污泥发热量变动范围大的现状、使燃烧温度维持稳定，污泥焚烧炉等燃烧设备的燃烧适应性等燃烧能力必须留有较大的余地，会导致系统设备庞大或成本上升。
专利文献1 日本特开平09-33020
专利文献2 日本特开平05-280719
专利文献3 日本特开2001-241636发明内容
鉴于上述的问题，本发明提供了一种污泥燃烧控制方法以及污泥燃烧设备，其即使在面对污泥性状较大变化的情况下，也能够有效地确保稳定的污泥焚烧炉的燃烧状态， 且无需大量的辅助燃料和大量的冷却水，并且系统设备小型化，成本较低。
本发明的技术方案1是，一种污泥燃烧控制方法，其特征在于，对污泥焚烧炉内的水喷雾量和辅助燃料供给量的至少之一进行调整，以将所述污泥焚烧炉内的温度控制在一定的范围内，对应于污泥的发热量，调整供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度。
本发明的技术方案2是，根据技术方案1的污泥燃烧控制方法，当对所述水喷雾量进行检测并判断污泥是高发热量时，使供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度降低。
本发明的技术方案3是，根据技术方案1的污泥燃烧控制方法，当对所述水喷雾量进行检测并判断污泥是低发热量时，使供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度上升。
本发明的技术方案4是，根据技术方案1的污泥燃烧控制方法，当对所述水喷雾量进行检测并判断污泥是中发热量时，将供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度维持为一定温度。
本发明的技术方案5是，根据技术方案4的污泥燃烧控制方法，当对所述水喷雾量以及燃烧空气温度进行检测并判断污泥不能自燃时，将辅助燃料供给到所述污泥焚烧炉。
本发明的技术方案6是，根据技术方案5的污泥燃烧控制方法，当对所述辅助燃料供给量进行检测并判断污泥是低发热量时，使供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度上升。
本发明的技术方案7是，一种污泥燃烧设备，其特征在于，相对污泥焚烧炉，配备有污泥焚烧炉内温度测定单元、水喷雾量调整单元、辅助燃料供给量调整单元、以及燃烧空气温度调整单元，该燃烧空气温度调整单元根据污泥的发热量来调整供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度。
本发明的技术方案8是，根据技术方案7的污泥燃烧设备，所述燃烧空气温度调整单元包括排气式空气预热器、蒸汽式空气预热器以及蒸汽冷凝水式空气预热器的至少之ο
本发明的技术方案9是，根据技术方案7的污泥燃烧设备，还具有对所述水喷雾量进行检测的水喷雾量检测单元、对所述辅助燃料供给量进行检测的辅助燃料供给量检测单元、以及对所述燃烧空气温度进行检测的燃烧空气温度检测单元。
采用本发明的技术方案，即使在面对污泥性状较大变化的情况下，也能够有效地确保稳定的污泥焚烧炉的燃烧状态，且无需大量的辅助燃料和大量的冷却水，从而能够使污泥高效完全燃烧，并且能够减少辅助燃料系统和冷却水系统的负载，并且系统设备小型化，成本较低。
图1是本发明的污泥燃烧控制系统的概要图。
图2是本发明的实施例1的污泥燃烧控制系统的调整动作的说明图。
图3是本发明的实施例2的污泥燃烧控制系统的调整动作的说明图。
具体实施方式
参考图1、2，对实施例1的内容进行详细说明。
实施例1表示在污泥燃烧控制系统的设计点前后、切换污泥焚烧炉的自燃运行以及助燃运行的情况。其中，图1是本发明的污泥燃烧控制系统的概要图。
如图1所示，污泥燃烧设备相对于污泥焚烧炉1配备有污泥焚烧炉内温度测定单元3、水喷雾量调整单元4、辅助燃料供给量调整单元5、以及燃烧空气温度调整单元6。
污泥焚烧炉1的一侧壁上设置有污泥投入口，该污泥投入口与污泥投入机2相连接，污泥从该污泥投入机2的污泥投入口投入到污泥焚烧炉1内。然后，通过污泥焚烧炉1 以大约850°C的燃烧温度对污泥进行燃烧处理。但，炉内燃烧温度不限于大约850°C，可根据要求样式进行改变。燃烧气体上升，在炉膛中经大约850°C的燃烧温度被完全燃烧后，从污泥焚烧炉上部排出。
污泥焚烧炉内温度测定单元3用于测定炉内燃烧温度。4
该单元包括温度计31、32，温度计31设置在污泥焚烧炉1的上部，温度计32设置在污泥焚烧炉1的下部。温度计31所测定的信号发送到水喷雾量调整单元4，温度计32所测定的信号发送到辅助燃料供给量调整单元5。
水喷雾量调整单元4根据污泥焚烧炉内温度测定单元3所测定的炉内燃烧温度， 来调整供给到污泥焚烧炉1的水喷雾量。并且水喷雾量调整单元4测定炉冷却水供给量。
该单元包括炉冷却水供给装置41、流量调整阀42、流量计43、TIC系统(温度指示自动调节系统)44以及FI装置(流量测量装置)45。炉冷却水供给装置41将来自水槽的冷却水供给到安装在污泥焚烧炉1内的喷雾装置，通过该喷雾装置将冷却水喷洒到污泥焚烧炉1内，来降低炉内燃烧温度。TIC系统44接受来自温度计31的信号，根据该信号，控制流量调整阀42的阀开闭而进行PID控制。通过该流量调整阀42，来调节供给到污泥焚烧炉1内的冷却水量。流量计43用于测定炉冷却水供给量F1，FI装置45对炉冷却水供给量Fl进行时间平均处理，得到炉冷却水平均供给量A，并将该炉冷却水平均供给量A发送到计算装置69。S卩，TIC系统44进行增减炉冷却水供给量的控制，使炉内燃烧温度成为大约 850 "C。
辅助燃料供给量调整单元5根据污泥焚烧炉内温度测定单元3所测定的炉内燃烧温度，来调整供给到污泥焚烧炉1的辅助燃料供给量。并且，辅助燃料供给量调整单元5测定辅助燃料供给量。
该单元包括辅助燃料供给装置51、流量调整阀52、流量计53、TIC系统M以及FI 装置55。辅助燃料供给装置51将辅助燃料供给到污泥焚烧炉1内，使污泥焚烧炉1的燃烧进行助燃运行。TIC系统M接受来自温度计32的信号，根据该信号，控制流量调整阀52的阀开闭而进行PID控制。通过该流量调整阀52，来调节供给到污泥焚烧炉1内的辅助燃料供给量。流量计53用于测定辅助燃料供给量F2，FI装置55对辅助燃料供给量F2进行时间平均处理，得到辅助燃料平均供给量B，并将该辅助燃料平均供给量B发送到计算装置69。 即，在即使炉冷却水供给量下降到最低限度(几乎OL/h)、炉内燃烧温度也成为大约850°C 以下时，TIC系统M进行增减炉冷却水供给量的控制，使炉内燃烧温度成为大约850°C。反之，在即使辅助燃料供给量下降到最低限度(OL/h)、炉内燃烧温度也成为大约850°C以上时，TIC系统44进行增减炉冷却水供给量的控制，使炉内燃烧温度成为大约850°C。
燃烧空气温度调整单元6根据污泥的发热量来调整供给到污泥焚烧炉1的燃烧空气温度。计算装置69，根据水喷雾量调整单元4所测定的炉冷却水供给量以及辅助燃料供给量调整单元5所测定的辅助燃料供给量判断污泥的发热量，根据该发热量，进行将第3预热空气温度维持为设计温度(中间温度)、或将第3预热空气温度从设计温度(中间温度) 开始增减的控制。
该单元包括蒸汽冷凝水式空气预热器61、蒸汽式空气预热器62以及排气式空气预热器63，可对第3预热空气温度在250°C -380°C的范围内进行调整。蒸汽冷凝水式空气预热器61将蒸汽冷凝水的热量作为热源对空气进行加热。蒸汽式空气预热器62将蒸汽的热量作为热源对空气进行加热。排气式空气预热器63将来自污泥焚烧炉1内的燃烧排出气体的热量作为热源对空气进行加热。
空气通过鼓风机7吹入蒸汽冷凝水式空气预热器61，进行第1阶段的加热。被蒸汽冷凝水式空气预热器61加热后的第1预热空气进入蒸汽式空气预热器62，进行第2阶段的加热。被蒸汽式空气预热器62加热后的第2预热空气进入排气式空气预热器63，进行第 3阶段的加热。被排气式空气预热器63加热后的第3预热空气被输送到污泥焚烧炉1内。
从污泥焚烧炉1内排出的燃烧气体的温度约850°C，该燃烧气体在被排气式空气预热器63作为热源利用后，其温度约700 V，并被输送到热回收设备以及排气处理设备8。 经过热回收设备以及排气处理设备8的处理后，从烟@被排出到大气中。
计算装置69将预热空气温度的设定值D、E发送到燃烧空气温度调整单元6。通过水喷雾量调整单元4的FI装置45，对流量计43所测定的炉冷却水供给量Fl进行时间平均处理，得到炉冷却水平均供给量A，并将该炉冷却水平均供给量A发送到计算装置69。 并且，通过辅助燃料供给量调整单元5的FI装置55，对流量计53所测定的辅助燃料供给量F2进行时间平均处理，得到辅助燃料平均供给量B，并将该辅助燃料平均供给量B发送到计算装置69。并且，燃烧空气温度调整单元6通过温度计633对第3预热空气温度进行测量，通过TI装置(温度测量装置)632得到第3预热空气温度C，将该第3预热空气温度C 发送到计算装置69。计算装置69根据炉冷却水平均供给量A、辅助燃料平均供给量B判断污泥发热量的大小，并根据污泥发热量的大小，基于第3预热空气温度C，计算出第1预热空气温度的设定值D以及第2预热空气温度的设定值E。TIC系统612接收第1预热空气温度的设定值D的信号以及由温度计613所测定的第1预热空气温度的实际值的信号，根据第1预热空气温度的设定值D以及第1预热空气温度的实际值，来调整流量调整阀611的阀开闭，从而对蒸汽冷凝水的流量进行调节，最终将第1预热空气温度的实际值调节为第1 预热空气温度的设定值D。TIC系统622接收第2预热空气温度的设定值E的信号以及由温度计623所测定的第2预热空气温度的实际值的信号，根据第2预热空气温度的设定值 E以及第2预热空气温度的实际值，来调整流量调整阀621的阀开闭，从而对蒸汽的流量进行调节，最终将第2预热空气温度的实际值调节为第2预热空气温度的设定值E。
当然，也可以将炉冷却水供给量Fl和辅助燃料供给量F2直接发送到计算装置69， 由计算装置69进行时间平均处理，来得到炉冷却水平均供给量A或辅助燃料平均供给量B。
燃烧空气温度调整单元6通过对第1预热空气温度、第2预热空气温度进行调节， 将作为供给到污泥焚烧炉1的燃烧空气温度的第3预热空气温度调节到规定的值。
以下，对预热空气温度(流动空气温度)的调节方法进行说明。
图2是本发明的实施例1的污泥燃烧控制系统的调整动作的说明图，用于说明预热空气温度的调节方法。
如图2所示，图2由三个图表构成，分别为图表1 (图2的上部)、图表2 (图2的中部)、图表3(图2的下部)。
3个图表的横轴是共同的，为投入污泥焚烧炉内的污泥的平均污泥发热量，即实际投入的污泥(半干燥污泥或半干燥污泥+脱水污泥)的发热量。其中，QNorm.表示设计点的污泥发热量。在该例子中，固体物基准的发热量为约10000[kj/kg-ds]，投入污泥基准的发热量为约3300DiJ/kg]。所以，QNorm.设为投入污泥基准的发热量即3300Rj/kg]。QMin. 为本实施例的污泥发热量的对应下限值，设为3000DiJ/kg]。QMax.为本实施例的污泥发热量的对应上限值，设为3600 DiJ/kg]。
接着，说明纵轴。图表1的纵轴为第3预热空气温度。TNorm.为设计点上的第3 预热空气温度的对应中间值，在本实施例中设为300°C。TMax.为可调整的第3预热空气温度的对应上限值，设为380°C。TMin.为可调整的第3预热空气温度的对应下限值，设为 ^O0C。
根据污泥发热量和第3预热空气温度，将控制区域划分成3个区域、详细来说为4 个区域。污泥发热量从设计点到某一程度的范围，作为“中发热量区域”。在该实施例中，在该中发热量区域，第3预热空气温度被控制为设计温度即300°C。中发热量区域以设计点的污泥发热量为划分点，划分为“中低发热量区域”和“中高发热量区域”。中高发热量区域其污泥发热量比设计点高，且第3预热空气温度被控制为300°C。中低发热量区域其污泥发热量比设计点低，且第3预热空气温度被控制为300°C。将污泥发热量比设计点高、且使第3 预热空气温度比设计温度低的控制范围作为“高发热量区域”。将污泥发热量比设计点低、 且使第3预热空气温度比设计温度高的控制范围作为“低发热量区域”。
图表2的纵轴为炉冷却水的供给量。在低发热量区域、中低发热量区域，炉冷却水供给量为OL/h。在污泥发热量的设计点QNorm.的附近，炉冷却水供给量为几乎OL/h。基本上，在使炉冷却水成为少量喷雾的状态下对自燃运行进行管理，因此即使在设计点也使用少量的炉冷却水。因此，以几乎0L/H来表现。在中高发热量区域、高发热量区域，基本上为炉冷却水被供给的状态。
图表3的纵轴是辅助燃料的供给量。在中高发热量区域、高发热量区域，辅助燃料供给量为0L/H。在污泥发热量的设计点QNorm.附近，辅助燃料供给量为几乎0L/H。在中低发热量区域、低发热量区域，基本上为辅助燃料被供给的状态。
关于污泥发热量位于设计点①的情况
此时，污泥焚烧炉维持自燃运行。通过TIC系统44，水喷雾量调整单元4控制炉冷却水供给量Fl，使由污泥焚烧炉内温度测定单元3所测定的炉内燃烧温度成为大约850°C。 炉冷却水供给量Fl为微量，几乎OL/h。将所测定的炉冷却水供给量Fl的信号发送到计算装置69。炉冷却水供给量Fl以微量将炉内燃烧温度控制为大约850°C，所以通过TIC系统 54,将辅助燃料供给量F2控制为几乎OL/h，同时将所测定的辅助燃料供给量F2的信号发送到计算装置69。计算装置69根据经过时间平均处理的炉冷却水供给量Fl以及辅助燃料供给量F2，判断为污泥发热量为大约3300 DcJ/kg]，污泥发热量位于QNorm.。从而将第 3预热空气温度维持在大约300°C，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地自燃运行。
关于污泥发热量从①变化到①’、变得稍高的情况(中高发热量区域的调节方法)
污泥发热量变高时，供给到炉内的热量增加，所以炉内燃烧温度要上升。此时，通过污泥焚烧炉内温度测定单元3测定得到炉内燃烧温度要上升。于是，通过TIC系统44，水喷雾量调整单元4增加炉冷却水，将炉冷却水供给量Fl控制在0-100L/h的范围内，从而利用水的潜热将炉内燃烧温度维持为大约850°C，。只要供给炉冷却水，就能将炉内燃烧温度维持为大约850°C，所以辅助燃料供给量调整单元5将辅助燃料供给量F2控制为0L/h。计算装置69根据炉冷却水供给量Fl (大于0并小于100L/h)，判断为污泥发热量位于中高发热量区域。从而将第3预热空气温度维持在大约300°C，作为炉冷却水供给量控制的结果， 使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地自燃运行。
关于污泥发热量从①变化到①”、变得稍低的情况(中低发热量区域的调节方法)
污泥发热量变低时，供给到炉内的热量减少，所以炉内燃烧温度要下降。此时，通过污泥焚烧炉内温度测定单元3测定得到炉内燃烧温度要下降。于是，通过TIC系统M，辅助燃料供给量调整单元5增加辅助燃料，将辅助燃料供给量F2控制在0_25L/h的范围内， 从而利用辅助燃料的热量将炉内燃烧温度维持为大约850°C。即使将炉冷却水以最低限度供给，炉内燃烧温度也成为大约850°C以下，所以水喷雾量调整单元4将炉冷却水供给量Fl 控制为OL/h。计算装置69根据辅助燃料供给量F2(大于0并小于25L/h)，判断为污泥发热量位于中低发热量区域。从而将第3预热空气温度维持在大约300°C，作为辅助燃料供给量控制的结果，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地助燃运行。对炉冷却水供给量Fl和污泥焚烧炉的状态进行说明。炉冷却水供给量Fl为OL/ h时，判断为污泥发热量比QNorm.低。炉冷却水供给量Fl为几乎OL/h时，判断为污泥发热量为QNorm.前后的状态。炉冷却水供给量Fl为微量时，判断为污泥发热量比QNorm.高。 炉冷却水供给量Fl较多时，判断为污泥发热量比QNorm.高很多。为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，需要大量的炉冷却水。炉冷却水供给量Fl较少时，判断为污泥发热量比 QNorm.高一点。为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，能够以少量的炉冷却水对应。通过监测炉冷却水供给量的时间平均值，能够把握污泥焚烧炉内的燃烧状态和污泥发热量。对辅助燃料供给量F2和污泥焚烧炉的状态进行说明。辅助燃料供给量F2为OL/ h时，判断为污泥发热量比QNorm.高。辅助燃料供给量F2为几乎OL/h时，判断为污泥发热量为QNorm.前后的状态。辅助燃料供给量F2为微量时，污判断为泥发热量比QNorm.低。 辅助燃料供给量F2较多时，判断为污泥发热量比QNorm.低很多。为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，需要大量的辅助燃料。辅助燃料供给量F2较少时，判断为污泥发热量比 QNorm.低一点。为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，能够以少量的辅助燃料对应。通过监测辅助燃料供给量的时间平均值，能够把握污泥焚烧炉内的燃烧状态和污泥发热量。关于污泥发热量较高、炉冷却水供给量较多情况(高发热量区域的调节方法)此时，为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，供给大量的炉冷却水。通过监测炉冷却水供给量的时间平均值，能够把握该炉冷却水供给量超过100L/h时污泥发热量为多、即污泥发热量位于高发热量区域的状态。此时，使第3预热空气温度从300°C开始减少 O50-30(TC的范围内)。于是，炉内燃烧温度下降，所以通过TIC系统44，水喷雾量调整单元4减少炉冷却水供给量，利用水的潜热将炉内燃烧温度维持为大约850°C。结果，炉冷却水供给量维持为100L/h。如果污泥发热量为图表1的②时，为了以第3预热空气温度为300°C的状态将炉内燃烧温度维持为大约850°C，需要将炉冷却水供给量Fl增加到100L/h以上，会成为图表 2的②。在本发明中，水喷雾量调整单元4只要供给炉冷却水，就能将炉内燃烧温度维持为大约850°C，所以辅助燃料供给量调整单元5将辅助燃料供给量F2控制为OL/h，本发明不使炉冷却水供给量Fl增加到100L/h以上，取而代之进行使第3预热空气温度从图表1的 ②向②’减少的控制。具体来说，在高发热量区域中炉冷却水供给量超过100L/h时，在250-300°C的范围内调节第3预热空气温度而将炉内燃烧温度维持为大约850°C，从而将炉冷却水供给量维持为100L/h。其结果，炉冷却水供给量可以以较少的供给量，来将炉内燃烧温度大约 850°C维持成一定，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地自燃运行。污泥发热量从高发热量区域移动到中高发热量区域时，第3预热空气温度即使是300°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出下降的倾向，所以水喷雾量调整单元 4会使炉冷却水供给量降低，移动到中高发热量区域的控制。并且，污泥发热量超过高发热量区域的上限值时，第3预热空气温度即使是 250°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出上升的倾向，所以水喷雾量调整单元 4只能将炉冷却水供给量增加到100L/h以上进行对应。但是，此时，污泥发热量超出了设计范围，会发出警报。在高发热量区域的控制中，FI装置45对炉冷却水供给量的流量监测信号进行时间平均处理，从而去除炉冷却水供给量的短时间的变化的影响。并且，为了将炉内燃烧温度维持为大约850°C，对于污泥发热量的较短时间的变化，能够不调节第3预热空气温度而通过调节炉冷却水供给量进行对应。关于污泥发热量较低、辅助燃料供给量较多的情况(低发热量区域的调节方法)此时，为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，供给大量的辅助燃料。通过监测辅助燃料供给量的时间平均值，能够把握在辅助燃料供给量超过25L/h时污泥发热量为少、 即污泥发热量位于低发热量区域的状态。此时，使第3预热空气温度从300°C开始增加(300-380°C的范围内)。于是，炉内燃烧温度上升，所以通过TIC系统M，辅助燃料供给量调整单元5减少辅助燃料供给量而将炉内燃烧温度维持为大约850°C。其结果，辅助燃料供给量F2维持为25L/h。如果，污泥发热量为图表1的③时，为了以第3预热空气温度为300°C的状态将炉内燃烧温度维持为大约850°C，需要将辅助燃料供给量F2增加到25L/h以上，会成为图表3 的③。在本发明中，水喷雾量调整单元4即使将炉冷却水供给量减少到最低限度(几乎OL/ h)，炉内燃烧温度也成为大约850°C以下，所以将炉冷却水供给量Fl控制为OL/h，本发明不使辅助燃料供给量F2增加到25L/h以上，取而代之进行使第3预热空气温度从图表1的③ 向③’增加的控制。具体来说，在低发热量区域中辅助燃料供给量超过25L/h时，在300-380°C的范围内调节第3预热空气温度而将炉内燃烧温度维持为大约850°C，从而使辅助燃料供给量维持为25L/h。其结果，辅助燃料供给量可以以较少的供给量，来将炉内温度大约850°C维持成一定，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地助燃运行。污泥发热量从低发热量区域移动到中低发热量区域时，第3预热空气温度即使是 300°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出上升的倾向，所以辅助燃料供给量调整单元5会使辅助燃料供给量降低，移动到中低发热量区域的控制中。并且，污泥发热量成为低发热量区域的下限值以下时，第3预热空气温度即使是 380°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出下降的倾向，所以辅助燃料供给量调整单元5只能将辅助燃料供给量增加到25L/h以上进行对应。但是，此时，污泥发热量超出了设计范围，会发出警报。在低发热量区域的控制中，通过对辅助燃料供给量的流量监测信号进行时间平均处理，从而去除辅助燃料供给量的短时间的变化的影响。并且，为了将炉内燃烧温度维持为大约850°C，对于污泥发热量的较短时间的变化，能够不通过调节第3预热空气温度进行对应而通过调节辅助燃料供给量进行对应。
通过计算装置69和燃烧空气温度调整单元6，在污泥发热量较高、炉冷却水供给量较多的情况下，进行使第3预热空气温度下降的调整。在污泥发热量较低、辅助燃料供给量较多的情况下，进行使第3预热空气温度上升的调整。采用上述实施例1，即使在面对污泥性状较大变化的情况下，也能够有效地确保稳定的污泥焚烧炉的燃烧状态，且无需大量的辅助燃料和大量的冷却水，从而能够使污泥高效烧，并且能够减少辅助燃料系统和冷却水系统的负载，并且能够使系统小型化，降低成本。参考图1、3，对实施例2的内容进行详细说明。对实施例2的与实施例1相同的部件标上相同的标号，而省略详细说明。实施例2表示在污泥发热量的对应下限值前后、切换污泥焚烧炉的自燃运行以及助燃运行的情况。即，在设计对象范围内不使用辅助燃料而进行自燃运行时的实施例。实施例2的污泥燃烧设备与实施例1的污泥燃烧设备完全相同，所以这里省略说明。以下，对预热空气温度(流动空气温度)的调节方法进行说明。图3是本发明的实施例2的污泥燃烧控制系统的调整动作的说明图，用于说明预热空气温度的调节方法。如图3所示，图3由三个图表构成，分别为图表1 (图3的上部)、图表2 (图3的中部)、图表3(图3的下部)。3个图表的横轴是共同的，为投入污泥焚烧炉内的污泥的平均污泥发热量，即实际投入的污泥(半干燥污泥或半干燥污泥+脱水污泥)的发热量。其中，QNorm.表示设计点的污泥发热量。在该例子中，固体物基准的发热量为约10000[kj/kg-ds]，投入污泥基准的发热量为约3300DiJ/kg]。所以，QNorm.设为投入污泥基准的发热量即3300Rj/kg]。QMin. 为本实施例的污泥发热量的对应下限值，设为3000DiJ/kg]。QMax.为本实施例的污泥发热量的对应上限值，设为3600 DiJ/kg]。接着，说明纵轴。图表1的纵轴为第3预热空气温度。TNorm.为设计点上的第3 预热空气温度，在本实施例中设为300°C。TMax.为可调整的第3预热空气温度的对应上限值，设为380°C。TMin.为可调整的第3预热空气温度的对应下限值，设为250°C。根据污泥发热量和第3预热空气温度，将控制区域划分成3个区域、详细来说为4 个区域。污泥发热量从设计点到某一程度的范围，作为“中发热量区域”。在该实施例中，在该中发热量区域，第3预热空气温度被控制为设计温度即300°C。中发热量区域以设计点的污泥发热量为划分点，划分为“中低发热量区域”和“中高发热量区域”。中高发热量区域其污泥发热量比设计点高，且第3预热空气温度被控制为300°C。中低发热量区域其污泥发热量比设计点低，且第3预热空气温度被控制为300°C。将污泥发热量比设计点高、且使第3 预热空气温度比设计温度低的控制范围作为“高发热量区域”。将污泥发热量比设计点低、 且使第3预热空气温度比设计温度高的控制范围作为“低发热量区域”。图表2的纵轴为炉冷却水的供给量。在低发热量区域，炉冷却水供给量为大约OL/ h。基本上，在使炉冷却水成为少量喷雾的状态下对自燃运行进行管理，因此即使在低发热量区域也使用少量的炉冷却水。因此，以大约0L/H来表现。在中发热量区域，炉冷却水供给量对应于污泥发热量进行变化。在高发热量区域，基本上为炉冷却水被供给的状态，供给量较大。图表3的纵轴是辅助燃料的供给量。在中发热量区域、高发热量区域，辅助燃料供给量为0L/H。在低发热量区域，在污泥发热量位于设计对象范围内的话，辅助燃料供给量为 OL/Ho关于污泥发热量位于设计点①的情况此时，通过污泥焚烧炉内温度测定单元3测定的炉内燃烧温度为大约850°C、污泥焚烧炉维持自燃运行。水喷雾量调整单元4控制炉冷却水供给量Fl，使污泥焚烧炉内温度测定单元3所测定的炉内燃烧温度成为大约850°C。设计点①的炉冷却水供给量Fl成为大约 80L/h。计算装置69根据经过时间平均处理的炉冷却水供给量Fl以及辅助燃料供给量 F2，判断为污泥发热量为3300 [kj/kg]前后，污泥发热量位于QNorm.前后。从而燃烧空气温度调整单元6将第3预热空气温度维持在大约300°C，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约 850 0C的状态稳定地自燃运行。关于污泥发热量从①变化到①’、变得稍高的情况(中高发热量区域的调节方法)污泥发热量变高时，供给到炉内的热量增加，所以炉内燃烧温度要上升。此时，通过污泥焚烧炉内温度测定单元3测定得到炉内燃烧温度要上升。于是，通过TIC系统44， 水喷雾量调整单元4增加炉冷却水，将炉冷却水供给量Fl控制在80-200L/h的范围内，从而利用水的潜热将炉内燃烧温度维持为大约850°C。辅助燃料供给量调整单元5只要供给炉冷却水，就能将炉内燃烧温度维持为大约850°C，所以将辅助燃料供给量F2控制为OL/h。 计算装置69根据炉冷却水供给量Fl (大于80并小于200L/h)，判断为污泥发热量位于中高发热量区域。从而将第3预热空气温度维持在大约300°C，作为炉冷却水供给量控制的结果，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地自燃运行。关于污泥发热量从①变化到①”、变得稍低的情况(中低发热量区域的调节方法)污泥发热量变低时，供给到炉内的热量减少，所以炉内温度要下降。此时，通过污泥焚烧炉内温度测定单元3测定得到炉内燃烧温度要下降。于是，通过TIC系统44，水喷雾量调整单元4减少炉冷却水，将炉冷却水供给量Fl减少到0-80L/h的范围内，将炉内燃烧温度维持为大约850°C。辅助燃料供给量调整单元5只要供给炉冷却水，就能将炉内燃烧温度维持为大约850°C，所以将辅助燃料供给量F2控制为OL/h。计算装置69根据炉冷却水供给量Fl (大于0并小于80L/h)，判断为污泥发热量位于中低发热量区域。从而将第 3预热空气温度维持在大约300°C，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地自燃运行。对炉冷却水供给量Fl和污泥焚烧炉的状态进行说明。炉冷却水供给量Fl为80L/ h以下时，判断为污泥发热量比QNorm.低。炉冷却水供给量Fl为大约80L/h时，判断为污泥发热量为QNorm.前后的状态。炉冷却水供给量Fl为80L/h以上时，判断为污泥发热量比QNorm.高。炉冷却水供给量Fl为80L/h以上、且很多时，判断为污泥发热量比QNorm. 高很多。为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，需要大量的炉冷却水。炉冷却水供给量 Fl为80L/h以下、且很少时，判断为污泥发热量比QNorm.低很多。为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，能够以少量的炉冷却水对应。通过监测炉冷却水供给量的时间平均值，能够把握污泥焚烧炉内的燃烧状态和污泥发热量。
对辅助燃料供给量F2和污泥焚烧炉的状态进行说明。在中发热量区域中，不管污泥发热量是多少，辅助燃料供给量F2为OL/h。即在中发热量区域中，实施自燃运行。通过监测炉冷却水供给量的时间平均值为0-200L/h，能够把握污泥焚烧炉内的燃烧状态和污泥发热量为中发热量区域。在中发热量区域中，将第3预热空气温度维持为中间温度即大约 300 "C。关于污泥发热量较高、炉冷却水供给量较多情况(高发热量区域的调节方法)此时，为了将炉内燃烧温度维持在大约850°C，供给大量的炉冷却水。通过监测炉冷却水供给量的时间平均值，能够把握在该炉冷却水供给量超过200L/h时污泥发热量为多、即污泥发热量位于高发热量区域的状态。此时，使第3预热空气温度从300°C开始减少 O50-30(TC的范围内)。于是，炉内燃烧温度下降，所以通过TIC系统44，水喷雾量调整单元4减少炉冷却水供给量，利用水的潜热将炉内燃烧温度维持为大约850°C。结果，炉冷却水供给量维持为200L/h。如果污泥发热量为图表1的②时，为了以第3预热空气温度为300°C的状态将炉内燃烧温度维持为大约850°C，需要将炉冷却水供给量Fl增加到200L/h以上，会成为图表 2的②。在本发明中，水喷雾量调整单元4只要供给炉冷却水，就能将炉内燃烧温度维持为大约850°C，所以辅助燃料供给量调整单元5将辅助燃料供给量F2控制为OL/h，本发明不使炉冷却水供给量Fl增加到200L/h以上，取而代之进行使第3预热空气温度从图表1的 ②向②’减少的控制。具体来说，在高发热量区域中炉冷却水供给量超过200L/h时，在250-300°C的范围内调节第3预热空气温度而将炉内燃烧温度维持为大约850°C，从而将炉冷却水供给量维持为200L/h。其结果，炉冷却水供给量可以以较少的供给量，来将炉内燃烧温度大约 850°C维持成一定，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地自燃运行。污泥发热量从高发热量区域移动到中高发热量区域时，第3预热空气温度即使是 300°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出下降的倾向，所以水喷雾量调整单元 4会使炉冷却水供给量降低，移动到中高发热量区域的控制中。并且，污泥发热量超过高发热量区域的上限值时，第3预热空气温度即使是 250°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出上升的倾向，所以水喷雾量调整单元 4只能将炉冷却水供给量增加到200L/h以上进行对应。但是，此时，污泥发热量超出了设计范围，会发出警报。在高发热量区域的控制中，FI装置45对炉冷却水供给量的流量监测信号进行时间平均处理，从而去除炉冷却水供给量的短时间的变化的影响。并且，为了将炉内燃烧温度维持为大约850°C，对于污泥发热量的较短时间的变化，能够不调节第3预热空气温度而通过调节炉冷却水供给量进行对应。关于污泥发热量较低的情况(低发热量区域的调节方法)此时，污泥不能自燃，所以通过TIC系统54，开始辅助燃料的供给，将炉内燃烧温度维持为大约850°C。TIC系统44不动作，但供给一定量的少量的炉冷却水，以顺畅地进行污泥发热量的增加所引起的炉冷却水的增加。通过监测炉冷却水供给量的时间平均值，能够把握在炉冷却水供给量Fl为大约 0L/h(比OL/h稍稍多的数值)以下时污泥发热量为少、即污泥发热量位于低发热量区域的
12状态。此时，使第3预热空气温度从300°C开始增加(300-380°C的范围内)。于是，炉内燃烧温度上升，所以通过TIC系统M，辅助燃料供给量调整单元5减少辅助燃料供给量而将炉内燃烧温度维持为大约850°C。其结果，辅助燃料供给量F2维持为大约OL/h。如果，污泥发热量为图表1的③时，为了以第3预热空气温度为300°C的状态将炉内燃烧温度维持为大约850°C，需要增加辅助燃料供给量F2，会成为图表3的③。在本发明中，不增加辅助燃料供给量F2，取而代之(将辅助燃料供给量F2控制为OL/h)进行使第3 预热空气温度从图表1的③向③’增加的控制。具体来说，在低发热量区域中炉冷却水供给量为大约0L/h(比OL/h稍稍多的数值)以下时，在300-380°C的范围内调节第3预热空气温度而将炉内燃烧温度维持为大约 850°C，从而将辅助燃料供给量维持为大约OL/h。其结果，辅助燃料供给量可以在持续为OL/h的状态下，将炉内燃烧温度大约 850°C维持成一定，使污泥焚烧炉以炉内燃烧温度大约850°C的状态稳定地自燃运行。污泥发热量从低发热量区域移动到中低发热量区域时，第3预热空气温度即使是 300°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出上升的倾向，所以水喷雾量调整单元 4会使炉冷却水供给量增大，移动到中低发热量区域的控制中。并且，污泥发热量成为低发热量区域下限值以下时，第3预热空气温度即使是 380°C，炉内燃烧温度也不能维持大约850°C，而显示出下降的倾向，所以辅助燃料供给量调整单元5只能将辅助燃料供给量增加到大于0L/h进行对应，不能维持自燃运行。但是，此时，污泥发热量超出了设计范围，会发出警报。在低发热量区域的控制中，对辅助燃料供给量的流量监测信号进行时间平均处理，从而去除辅助燃料供给量的短时间的变化的影响。并且，为了将炉内燃烧温度维持为大约850°C，对于污泥发热量的较短时间的变化，能够不调节第3预热空气温度而通过调节辅助燃料供给量进行对应。通过计算装置69和燃烧空气温度调整单元6，在污泥发热量较高、炉冷却水供给量较多的情况下，进行使第3预热空气温度下降的调整。在污泥发热量较低的情况下，进行使第3预热空气温度上升的调整。采用上述实施例2，即使在面对污泥性状较大变化的情况下，也能够有效地确保稳定的污泥焚烧炉的燃烧状态，且无需辅助燃料和大量的冷却水，从而能够使污泥高效地自燃，并且能够减少辅助燃料系统和冷却水系统的负载，并且能够使系统小型化，降低成本。在实施例1中，控制开始时的污泥发热量的检测为如下将辅助燃料供给量设为 0L/h，控制炉冷却水，能够将炉内燃烧温度维持为大约850°C的话，明白污泥发热量为中高发热量区域、高发热量区域的任一的范围内，不能够将炉内燃烧温度维持为大约850°C的话，明白污泥发热量为中低发热量区域、低发热量区域的范围内，所以根据实施例1中记载的炉冷却水供给量和辅助燃料供给量，对污泥发热量的区域进行检测。在实施例2中，控制开始时的污泥发热量的检测为如下将辅助燃料供给量设为0L/h，控制炉冷却水，能够将炉内燃烧温度维持为大约850°C的话，明白污泥发热量为中低发热量区域、中高发热量区域、高发热量区域的任一的范围内，不能够将炉内燃烧温度维持为大约850°C的话，明白污泥发热量为低发热量区域的范围内，所以根据实施例2中记载的炉冷却水供给量和辅助燃料供给量，对污泥发热量的区域进行检测。上述实施例只是为了说明本发明的具体实施方式
，本发明并仅仅不限于上述的实施例。可以对上述实施例进行适当的改变或者对上述各实施例的特征进行任意的组合，只要不脱离权利要求书所记载的宗旨的范围，都属于本发明所要保护范围。在上述实施例中，燃烧空气温度调整单元包括排气式空气预热器、蒸汽式空气预热器以及蒸汽冷凝水式空气预热器。但是本发明并不限于此，燃烧空气温度调整单元也可以包括排气式空气预热器、蒸汽式空气预热器以及蒸汽冷凝水式空气预热器的至少之一， 只要能够对供给到污泥焚烧炉的燃烧空气温度进行调整就行。在上述实施例中，将污泥发热量的设定点QNorm.设为3300Rj/kg]，污泥发热量的对应上限值设为3600 [kj/kg]，污泥发热量的对应下限值设为3000 [kj/kg]。但本发明不限于此，可以根据污泥发热量的实际情况，任意设定设定点QNorm.、对应上限值QMax.、对应下限值QMin.。同样，在上述实施例中所列举的各种数值都不是用于限定本发明的保护范围的，而是用来更好地说明本发明的技术方案，可以根据实际情况，对这些数值进行调整。
权利要求
1.一种污泥燃烧控制方法，其特征在于，对污泥焚烧炉内的水喷雾量和辅助燃料供给量的至少之一进行调整，以将所述污泥焚烧炉内的温度控制在一定的范围内，对应于污泥的发热量，调整供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度。
2.如权利要求1所述的污泥燃烧控制方法，其特征在于，当对所述水喷雾量进行检测并判断污泥是高发热量时，使供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度降低。
3.如权利要求1所述的污泥燃烧控制方法，其特征在于，当对所述水喷雾量进行检测并判断污泥是低发热量时，使供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度上升。
4.如权利要求1所述的污泥燃烧控制方法，其特征在于，当对所述水喷雾量进行检测并判断污泥是中发热量时，将供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度维持为一定温度。
5.如权利要求1所述的污泥燃烧控制方法，其特征在于，当对所述水喷雾量以及燃烧空气温度进行检测并判断污泥不能自燃时，将辅助燃料供给到所述污泥焚烧炉。
6.如权利要求5所述的污泥燃烧控制方法，其特征在于，当对所述辅助燃料供给量进行检测并判断污泥是低发热量时，使供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度上升。
7.一种污泥燃烧设备，其特征在于，相对污泥焚烧炉，配备有污泥焚烧炉内温度测定单元、水喷雾量调整单元、辅助燃料供给量调整单元、以及燃烧空气温度调整单元，该燃烧空气温度调整单元根据污泥的发热量来调整供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度。
8.如权利要求7所述的污泥燃烧设备，其特征在于，所述燃烧空气温度调整单元包括排气式空气预热器、蒸汽式空气预热器以及蒸汽冷凝水式空气预热器的至少之一。
9.如权利要求7所述的污泥燃烧设备，其特征在于，还具有对所述水喷雾量进行检测的水喷雾量检测单元、对所述辅助燃料供给量进行检测的辅助燃料供给量检测单元、以及对所述燃烧空气温度进行检测的燃烧空气温度检测单元。
全文摘要
本发明提供一种污泥燃烧控制方法和污泥燃烧设备，对污泥焚烧炉内的水喷雾量和辅助燃料供给量的至少之一进行调整，以将所述污泥焚烧炉内的温度控制在一定的范围内，该污泥燃烧控制方法的特征在于，根据污泥的发热量，调整供给到所述污泥焚烧炉的燃烧空气温度。即使在面对污泥性状较大变化的情况下，也能够有效地确保稳定的污泥焚烧炉的燃烧状态，且无需大量的辅助燃料和大量的冷却水，并且能够使系统小型化，降低成本。
文档编号F23G5/50GK102537978SQ201010616898
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者小山智之, 川岛胜, 横田修, 竹中彰, 西田光秀 申请人:株式会社久保田