資料の紹介
廃棄物焼却施設を建設、運営するJFEエンジニアリングにとって、焼却炉の燃焼効率の向上は永遠の課題だ。焼却施設は、ごみの無害化・減容化という本来の役割に加え、熱回収による蒸気タービン発電などによる地域分散型の再生可能エネルギー供給施設としての役割も担う。そのため、発電効率の向上と安定的なエネルギー供給が求められている。
しかし、ごみ焼却による発電は、効率の向上や燃焼の安定化が難しい。ごみの組成や大きさはバラバラで、季節や地域でも変動するからだ。また、ごみは塩素と窒素の含有量が高く、金属などの不純物が混入するのも一因である。発電量の変動は燃焼変動に起因するため、発電量の変動抑制には複雑な燃焼メカニズムの制御が不可欠だ。
本資料では、JFEエンジニアリングが開発した、炉内の燃焼現象を詳細に把握するためのシミュレーションについて解説する。ごみの温度分布や燃焼実験データと数値解析技術を組み合わせることで燃焼現象の高精度の予測が可能になり、現象を定量的かつ視覚的に理解したことで新たな燃焼方式の開発に結びついた。これにより、熱回収による発電の効率が向上し、燃焼安定性も改善したという。
