JP2001012716A - 乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転開始より終了まで乾溜ガス化炉、二次燃
焼炉および廃熱回収装置を安全に作動させることができ
る乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御システムを提供するこ
と。 【解決手段】 固形燃料供給装置から供給される固形燃
料を燃焼させて乾留ガスを発生させる乾留炉４と、この
乾留炉４から供給される乾留ガスを燃焼させる燃焼炉１
５と、この燃焼炉１５から供給される燃焼ガスの熱を回
収する廃熱回収装置２５とを備えた乾留ガス化燃焼装置
の燃焼制御システムであって、乾溜炉４に一次空気を供
給する送風管１８に、一次空気調節弁２８を配設すると
ともに、廃熱回収装置１５に、この廃熱回収装置１５の
入熱要求を検出する負荷変動検出器２６を配設し、負荷
変動検出器２６の信号により、廃熱回収装置１５の入熱
要求の大なる時には開度を増し、入熱要求の小なる時に
は開度を減じるように、一次空気調節弁２８を開閉制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に可燃性産業廃棄
物、可燃性雑芥および石炭等の固形可燃物を自燃乾溜ガ
ス化した後、発生する可燃ガスを高温で完全燃焼させエ
ネルギーを回収する際の安定した燃焼制御に関するもの
で、自燃乾溜ガス化燃焼装置において、燃料供給を含む
燃焼制御全般の全自動化を可能とする事により、現在周
知されている液体および気体を燃料とする全自動燃焼制
御装置に匹敵する制御機能によって、固形燃料燃焼装置
の安全、且つ安定した自動運転を確保すると共に、従
来、固形燃料燃焼装置において不可能とされた自動起
動、自動連続運転制御を可能ならしめ、省力化による経
済効果を大きく得る事が最大の目的である。産業分野に
おいて、蒸気ボイラー装置・温水ボイラー装置・熱風発
生装置・焼成装置・および乾燥装置の熱エネルギー供給
装置としての自燃乾溜ガス化燃焼装置に本発明による制
御方法、及び制御装置を用いる。また、産業廃棄物焼却
炉、都市塵芥焼却炉としての自燃乾溜ガス化燃焼装置の
制御方法および制御装置等に広範囲にわたって利用する
事が出来る。

【０００２】

【従来の技術】従来、可燃性固形燃料の燃焼法としては
一般的に直接燃焼方法が用いられており、その装置の一
部において部分的に自動制御化、または省力化されてい
るが装置全体の機能を全自動化させたものは見られな
い。周知の技術としては、石炭燃焼装置の場合に多く見
られる。 （イ） 自動給炭機 （ロ） 自動石炭散布機 （ハ） チエンストーカー燃焼機 （ニ） 微粉炭燃焼機 これ等は、燃焼装置の一部を省力化のために自動化した
ものであるが、重油燃焼ボイラー装置およびガス焚きボ
イラー装置のように、燃焼装置を一つの起動スイッチを
操作するのみで燃焼装置を総合的に自動制御支配し得る
ものではない。また、自燃乾溜燃焼装置の例として、特
願昭５７−２８９１０号公報に示されているものを引用
するが、この場合燃料を一旦貯槽に貯めた後、コンベヤ
ーによって一次燃焼チャンバー頂上に投入し、一次燃焼
チャンバー内に設けた移送装置により燃料を移動させ、
チャンバー内では完全燃焼に不足する空気を導入して乾
溜を行い、発生する乾溜ガスは一次燃焼チャンバーに連
なる二次燃焼チャンバーに導入し、二次空気を加えて完
全燃焼させて後続の廃熱ボイラーあるいは熱交換器等で
熱回収する方式が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記引用先行技術に使
用する一次燃焼チャンバー内には燃焼する燃料を移送す
るための移送装置が設けられているが、燃焼雰囲気にそ
の構造が直接接するために温度および発生ガスの影響を
受けやすい。このために焼損・変形・酸化消耗が顕著と
なる欠点がある。また産業廃棄物や雑芥廃棄物を燃料と
する場合、これらに混入する異物（金属類・コンクリー
ト等不燃物）による移送装置が破損、装置の破壊される
欠点がある。この対策が本発明の一つの目的である。先
行技術に使用する一次燃焼チャンバー、または自燃乾溜
ガス化燃焼装置に使用する乾溜ガス化炉は、一般の直接
燃焼における高速燃焼と異なり燃焼用空気量を制限する
必要があり、先行技術において始動用としてのオイルバ
ーナーを備えていると記載されているが、この一次燃焼
チャンバー、または乾溜ガス化炉の燃焼開始時期には過
剰空気が入りやすくガス爆発事故、爆燃の恐れがあり、
最小限度の被害でも逆火現象の危険があるため、この防
止対策が本発明の第二の目的である。先行技術に使用す
る一次燃焼チャンバー、または乾溜ガス化炉でのガス発
生は、自動制御を行っても投入する燃料の物性が、石炭
・木類・繊維類・紙類・プラスチック類・ゴム類・これ
らの混合物等と変化する事によって変動するのが普通で
ありガス化状況も変動する。これを鎮静化して運転開始
より終了まで乾溜ガス化炉、二次燃焼炉および廃熱回収
装置の各検出器が発する信号、更に排煙導管のガス濃度
検出器の指示する信号を相互に作用させて各炉を安全に
作動させる事が本発明の第三の目的である。先行技術に
使用する一次燃焼チャンバーおよび燃料を堆積させる構
造の乾溜ガス化炉において、燃焼するガス流に随伴する
煤塵・粉塵が増大する現象が避けられない。これは後続
する装置の煤塵による汚染が促進される原因となると共
に、排出される燃焼排ガス中の煤塵も増量する事とな
る。この対策が本発明の第四の目的である。乾溜ガス化
炉内の燃料に始動点火するための点火バーナー用空気の
導入を、一次空気ファン出口の送風管と共用して装置の
単純化をする事が本発明の他の目的である。固形燃料燃
焼装置は、従来より全自動制御化が困難とされて来た
が、自燃乾溜ガス化燃焼装置の全自動制御化によって、
操作の簡素化、安全化および省力化を達成することが更
に他の目的である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明においては、投入燃料の形状、および物性変
化に対応するため、一次燃焼チャンバー内に移送装置等
の構造物を設けない堆積貯留型乾溜ガス化炉を採用す
る。乾溜炉へ一次空気を供給する一次空気ファン出口の
送風管に、疑似入力設定器に連なる接点と燃焼炉出口温
度検出器に連なる接点を自動制御装置に備え、該自動制
御装置の信号で作動する第一調節弁を設け、運転初期、
第一調節弁は自動制御装置の疑似入力設定器に予め設定
する値で制限した開度を保ち、乾溜炉でのガス爆発限界
外の空気を乾溜炉に送り、運転初期のガス爆発を防止
し、燃焼炉出口の温度が上昇し、自動制御装置に予め設
定した温度を越えると、自動制御装置の疑似入力設定器
に連なる接点から燃焼炉出口温度検出器に連なる接点に
切り替えて、燃焼炉出口温度検出器の出力状況に比例し
て第一調節弁を自動開閉制御し、燃焼炉での乾溜ガス燃
焼による燃焼炉出口温度に見合った一次空気量を乾溜炉
に送気する。前記乾溜炉一次空気ファン出口の送風管に
設けた第一調節弁と直列に、廃熱回収装置の負荷変動検
出器、例えば検知した温度の信号、または圧力信号等で
作動する第二調節弁を設け、廃熱回収装置の入熱の要求
大なる時には開度を増し、入熱要求の小なる時には開度
を減じる動作を負荷変動検出器の出力信号に比例して第
二調節弁を自動開閉制御し、平常運転においては該第二
調節弁が一次空気を支配し、乾溜炉の出力を制御し廃熱
回収装置の負荷を一定に保つ。一方燃焼炉は排煙導管に
設けたガス濃度検出器の一つである残存酸素濃度検出器
によって排ガス中の残存酸素濃度を測定し、この信号に
比例させて二次空気調節弁を開閉制御して燃焼炉に供給
する二次空気量を調整制御し、残存酸素濃度が低下する
と燃焼炉での燃焼温度は上昇するが、最悪の場合には燃
焼空気不足による不完全燃焼での煤煙が生成されるため
二次空気量を増大して煤煙生成の防止と燃焼温度を下
げ、また残存酸素濃度が上がれば二次空気は過剰となっ
て燃焼温度は降下するので二次空気を制限して燃焼温度
を上昇させ、常に安定した燃焼状態を維持する。また、
燃焼炉出口温度の極端な上下は廃熱回収装置の入力エネ
ルギーを不安定にするため、一次空気の送風管に第一調
節弁を設け、自動制御装置の切り替わった燃焼炉出口温
度検出器に連なる接点に燃焼炉出口温度検出値を印加し
て、燃焼炉出口温度検出器の出力状況に比例して第一調
節弁を開閉制御し、乾溜炉への一次空気の送気量を調節
制御し、乾溜炉での乾溜ガス発生量を制御して、安定し
た燃焼炉出口温度の維持を図る。運転初期以外の平常運
転では、上記の様に乾溜炉は第一調節弁及び第二調節弁
の一次空気量の制御動作で、燃焼炉は二次空気調節弁で
の二次空気量の制御動作による調節によって、乾溜炉、
燃焼炉での安定した燃焼の継続・維持を図る。ガス化燃
焼装置が継続して運転されるにもかかわらず燃料の追加
を中止する場合、乾溜炉内の燃料は消費され漸減して行
く、必然的に発生する乾溜ガス量も減少するため、燃焼
炉での燃焼温度も下降する。この場合、一次空気ファン
の出口管路に設けた第一調節弁は、燃焼炉出口温度検出
器の発する信号を受けて一次空気を増量するため開方向
に動作する。また第一調節弁と直列に設けた第二調節弁
も、廃熱回収装置の負荷変動検出器の信号をうけて負荷
を保持しようとして開方向に作動する。この様な状況で
放置すると一次空気が乾溜炉に過大に供給される事とな
り、乾溜炉に残留する燃料中を通過する通気流速が増大
する結果、燃料中の灰分など煤塵を多量に随伴排気させ
る事となる。かかる現象を防止するため、燃焼炉出口温
度検出値が自動制御装置に予め設定した温度以下となる
と、自動制御装置の燃焼炉出口温度検出器に連なる接点
から疑似入力設定器に連なる接点に切り替えて、第一調
節弁の開度を疑似入力設定器に予め設定する値で制限し
た運転初期開度に復帰させ、乾溜炉への一次空気の送気
量を抑制する。又、この時点においては、燃焼炉出口温
度は下降して二次空気が過剰となるため、排煙導管に設
けたガス濃度検出器の発する信号に比例して二次空気送
風管に設けた二次空気調節弁が閉方向に作動して、二次
空気量を調節し適度に減量して、燃焼炉出口温度の急激
な下降を防止する。上記のように一つの燃焼系内におけ
る、燃焼温度及び一次・二次空気量の変化は燃焼ガス量
の増減するところとなり、燃焼系内静圧変動を誘発し不
安定燃焼現象を引き起こす。このため燃焼炉の静圧変動
値を検出し、燃焼炉の静圧を自動調節する自動静圧調整
弁を排気導管に設け、燃焼系内の静圧を設定する値に保
持する様に制御して、安定した燃焼を継続させる。

【０００５】そして、より具体的には、本発明の固形燃
料燃焼制御方法は、貯槽、燃料切り出し装置、搬送装置
及びレベル制御装置を備えた自動レベル計で構成する固
形燃料供給装置と、火格子回転装置、灰貯留槽、点火バ
ーナー、点火バーナー用の自動空気設定弁、点火温度検
出器並びに一次空気ファン、送風管、一次空気用の第一
調節弁及び第二調節弁で構成する一次空気供給装置を有
する乾溜炉と、該乾溜炉に連結し、火炎検出器を備えた
パイロットバーナー制御装置で制御するパイロットバー
ナー、燃焼炉出口静圧検出器、燃焼炉出口温度検出器並
びに二次空気ファン、二次空気送風管及び二次空気調節
弁で構成する二次空気供給装置を有する燃焼炉と、該燃
焼炉の下流側に位置し、負荷変動検出器を有する廃熱回
収装置と、該廃熱回収装置の下流側煙道に設けた自動静
圧調節弁及びその下流側に位置する排煙ファンと、ガス
濃度検出器を有する排煙導管と、からなるガス化燃焼装
置における固形燃料燃焼制御方法であって、前記乾溜炉
に一次空気を供給する一次空気ファンの出口に接続する
送風管に設けた第一調節弁を、疑似入力設定器に連なる
接点及び燃焼炉出口温度検出器に連なる接点を備えた自
動制御装置の信号で作動するようにするとともに、運転
初期において、前記第一調節弁を自動制御装置の疑似入
力設定器に予め設定する値で制限した運転初期開度まで
閉制御して、乾溜炉でのガス爆発限界外の空気を乾溜炉
に送り、燃焼炉の出口の温度が上昇し、燃焼炉出口温度
検出器で検出する温度が自動制御装置に予め設定した温
度を超えると自動制御装置の疑似入力設定器に連なる接
点から燃焼炉出口温度検出器に連なる接点に切り替え
て、燃焼炉出口温度検出器の出力状況に比例して第一調
節弁を自動開閉制御し、乾溜炉に一次空気を送気して固
形燃料を不完全燃焼ガス化させた後、該乾溜炉に連なる
燃焼炉にこの不完全燃焼ガスを導入して完全燃焼させる
ため、最下流の排煙導管に設けた排煙ガス濃度検出器の
発する信号で、二次空気ファン出口に接続する二次空気
送風管に設けた二次空気調節弁を比例開閉制御して、燃
焼炉での燃焼に最適な二次空気量を供給し、更に、燃焼
炉出口に設ける燃焼炉出口静圧検出器の発する信号で廃
熱回収装置の下流側煙道に設ける自動静圧調節弁を比例
開閉制御して燃焼炉内での燃焼に最適な炉内静圧を調整
・確保し、乾溜炉、燃焼炉、廃熱回収装置及び燃焼炉の
炉内静圧を相互に関連させて制御することを特徴とす
る。この場合において、乾溜炉に一次空気を供給する一
次空気ファン出口に接続する送風管に設けた第一調節弁
と直列に、廃熱回収装置に設けた負荷変動検出器の信号
で作動する第二調節弁を設け、廃熱回収装置の入熱要求
の大なる時には開度を増し、入熱要求の小なる時には開
度を減じる動作をするように負荷変動検出器の出力信号
で第二調節弁を比例開閉制御することができる。また、
点火バーナーへの空気を得るために、乾溜炉に一次空気
を供給する送風管を共用するとともに、この送風管に設
ける前記第一調節弁と第二調節弁の下流側に点火バーナ
ーの燃焼開始・燃焼停止信号で開閉作動する点火バーナ
ー用自動空気設定弁を設け、運転初期において、点火温
度検出器に予め設定した温度以下での点火バーナー燃焼
開始信号で、点火バーナー用自動空気設定弁を予め設定
した角度まで閉じ、風量を抑制して点火バーナーの安定
燃焼を確保・維持するように制御し、点火温度検出器に
予め設定した温度以上での点火バーナー燃焼停止信号
で、点火バーナー用自動空気設定弁を全開とし、該点火
バーナー用自動空気設定弁の全開信号で点火バーナーの
燃焼開始信号回路を断ち、点火バーナーの点火燃焼停止
後も、ガス化燃焼装置の運転中は、点火バーナー用自動
空気設定弁を全開の状態に維持するようにすることがで
きる。また、火炎検出器の検出する光量がパイロットバ
ーナー制御装置に予め設定した光量以上となるとパイロ
ットバーナーの燃焼機能を停止し、火炎検出器の検出す
る光量がパイロットバーナー制御装置に予め設定した光
量以下となるとパイロットバーナーの燃焼を遅滞なく開
始するようにすることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の固形燃料燃焼制御
方法の一実施例を図面に基づいて説明する。一連のガス
化燃焼装置を運転するに当り、先ず自動制御装置３２に
設ける設定スイッチを「燃料供給」に設定した後に、該
設定スイッチ同様自動制御装置３２に設ける自動運転ス
イッチを「ＯＮ」すると、自動レベル計５で乾溜炉４内
の固形燃料レベルが計測され、レベル制御装置６の発す
る燃料供給開始信号で搬送装置３が起動され、続いて搬
送装置３の定格運転信号で燃料切り出し装置２が起動し
て貯槽１に貯留された固形燃料が乾溜炉４に供給開始さ
れ、乾溜炉４内の固形燃料堆積高さは機械式又は超短
波、音波等を使った自動レベル計５によって検出され、
乾溜炉４内の燃料堆積高さがレベル制御装置６に予め設
定する堆積高さに達すると、レベル制御装置６の発する
満杯信号で燃料切り出し装置２の運転が停止され、続い
て燃料切り出し装置２の運転停止信号で搬送装置３が停
止して乾溜炉４への燃料供給が停止されるが、この燃料
の供給開始及び供給停止は、自動制御装置３２の設定ス
イッチを「燃料停止」に設定変更しない限り、乾溜炉４
内の燃料堆積高さが常に自動レベル計５で計測され、レ
ベル制御装置６の発する発停信号で搬送装置３及び燃料
切り出し装置２が起動又は停止制御されて、乾溜炉４内
の燃料堆積高さが常に一定に保たれる。運転開始初期１
回目のレベル制御装置６が発する燃料満杯信号で排煙フ
ァン７を起動し、燃焼装置内の静圧を燃焼炉出口静圧検
出器３１の信号に比例して廃熱回収装置２５下流側の排
煙導管に設ける自動静圧調整弁８を開閉して燃焼炉出口
静圧検出器３１に予め定めた静圧に保ち、この静圧調整
制御はガス化焼装置が運転されている限り継続される。
次いで排煙ファン７の定格運転信号で二次空気ファン９
を起動する。この二次空気量は装置最下流の排煙導管１
０に設けたガス濃度検出器１１が発する信号によってラ
イン１２を経て二次空気調節弁１３を比例開閉して、燃
焼炉１５での燃焼に最適な二次空気量となる様に調節制
御され、この二次空気量の調節制御はガス化燃焼装置が
運転されている限り継続されるが、ガス濃度検出器１１
には、残存酸素濃度検出器、一酸化炭素濃度検出器、又
は二酸化炭素濃度検出器が使用できる。続いて二次空気
ファン９の定格運転信号で一次空気ファン１４が起動さ
れると共に、一次空気ファン１４の出口に接続する送風
管１８に、疑似入力設定器に連なる接点３３と燃焼炉出
口温度検出器２３に連なる接点３４を自動制御装置３２
に備え、該自動制御装置３２の信号で作動する第一調節
弁２２を設け、運転初期、第一調節弁２２を自動制御装
置３２の疑似入力設定器に予め設定する値で制限した運
転初期開度に保ち、続いて一次空気ファン１４の定格運
転信号で燃焼炉１５に設けたパイロットバーナー１６が
起動され助燃を開始するが、パイロットバーナー１６は
火炎検出器１７で検出される光量がパイロットバーナー
制御装置３６に予め設定する光量以上になるとパイロッ
トバーナー１６は自動的に燃焼機能を停止し、火炎検出
器１７の検出する光量がパイロットバーナー制御装置３
６に予め設定する光量以下となればパイロットバーナー
は遅滞する事なく燃焼を開始する様に制御され、この制
御はガス化燃焼装置の運転が継続されている限り継続さ
れ、燃焼炉１５での乾溜ガスを燃焼さす際の失火等によ
る遅延燃焼でのガス爆発等を予防するが、火炎検出器１
７の作用は赤外線量検出または紫外線量検出のほか温度
検出器によっても可能である。次に自動制御装置３２に
設けパイロットバーナー１６の起動信号で起動するタイ
マーに予め設定する時間に遅延して、点火バーナー１９
の燃焼が開始されるが、該点火バーナー１９用空気送風
管は通常専用管を別途に設けるが、本発明では点火バー
ナー１９用空気を得るために、乾溜炉４に一次空気を供
給する一次空気ファン１４出口に接続する送風管１８を
共用しており、この送風管１８に設ける第一調節弁２２
と第二調節弁２８との下流側管路に点火バーナー１９用
の自動空気設定弁２０を設け、該自動空気設定弁２０を
点火温度検出器２１に予め設定する温度以下での点火バ
ーナー燃焼開始信号で、自動空気設定弁２０に予め設定
した角度まで閉じ、点火バーナー１９の安定燃焼が確保
・維持できる様に風量が抑制制御される。点火バーナー
１９の点火燃焼により乾溜炉４内に堆積させた固形燃料
への点火が開始され、乾溜炉４内の温度が上昇して点火
温度検出器２１に予め設定する温度以上となると、点火
バーナー１９の燃焼が停止されると同時に、該点火バー
ナー１９の燃焼停止信号で自動空気設定弁２０が全開
し、該自動空気設定弁２０の全開信号で点火バーナー１
９の燃焼開始信号回路が断たれ、点火バーナー１９の再
燃焼が阻止制御され、一次空気ファン１４で送風される
一次空気は一次空気ファン１４出口に接続する送風管１
８に設ける疑似入力設定器に連なる接点３３と燃焼炉出
口温度検出器２３に連なる接点３４を自動制御装置３２
に備え、該自動制御装置３２の信号で作動する第一調節
弁２２と廃熱回収装置２５に設ける負荷変動検出器２６
の信号で作動する第二調節弁２８とで制御支配されると
ころとなるが、第一調節弁２２は自動制御装置３２に設
ける疑似入力設定器に予め設定する値で制限した運転初
期開度に保持制御されており、乾溜炉４でのガス爆発限
界外での一次空気量を乾溜炉４に供給して、乾溜燃焼初
期のガス爆発現象を防止しながら乾溜炉４での乾溜燃焼
が開始される。乾溜炉４で発生する乾溜ガスは乾溜炉４
に連結する燃焼炉１５に導入し燃焼させるが、導入する
乾溜ガスの燃焼により燃焼炉出口の測度が上昇し、自動
制御装置３２に予め設定する温度を超えると、自動制御
装置３２の疑似入力設定器に連なる接点３３から燃焼炉
出口温度検出器２３に連なる接点３４に切り替えて、燃
焼炉温度検出器２３の信号に比例して第一調節弁２２を
自動開閉制御して、乾溜炉４に供給する一次空気量を調
節制御し、乾溜炉４での乾溜ガス発生量を制御するが、
また一方、第一調節弁２２と直列に設けた第二調節弁２
８を廃熱回収装置２５の入熱要求大なる時には開度を増
し、入熱要求小なる時には開度を減じる様に、廃熱回収
装置２５に設ける負荷変動検出器２６の出力信号に比例
して開閉作動して一次空気量を調節制御し、燃焼炉出口
温度検出器２３の信号に比例して開閉作動させる第一調
節弁２２での一次空気量の制御と相俟って乾溜炉４への
一次空気の供給量を調節し、廃熱回収装置２５の安定し
た負荷出力を保つ様に制御するが、この制御はガス化燃
焼装置の運転がされている限り継続される。以上の様に
一連のガス化燃焼装置は、予め設定された起動順位及び
制御計画に従って起動され運転制御されて運用され、且
つ又、乾溜炉４では火格子回転装置２９での灰撹拌によ
ってクリンカーの発生を防ぎ、灰化物は一定時間経過ご
とに火格子回転装置２９を撹拌方向とは逆に回転させ
て、灰貯留槽３０に取り出されるが、この一連のガス化
燃焼装置の継続する運転において、自動制御装置３２の
設定スイッチを「燃料停止」に設定変更し、更に運転を
継続する場合、乾溜炉４内の燃料は燃焼消耗して発生す
る乾溜ガス量が漸減し、燃焼炉１５での燃焼温度も下降
して燃焼ガスの輝度も逓減するが、パイロットバーナー
１６は燃焼炉１５内の火炎を検出する火炎検出器１７の
検出する光量が、パイロットバーナー制御装置３６に予
め設定する光量以下となると遅滞する事なく燃焼を開始
し、該パイロットバーナー１６の燃焼にもかかわらず燃
焼炉出口温度検出器２３で検出する温度が自動制御装置
３２に予め設定する温度以下となる場合、自動制御装置
３２に設ける燃焼炉出口温度検出器２３に連なる接点３
４から疑似入力設定器に連なる接点３３に自動的に切り
替わって、乾溜炉４に一次空気を供給する一次空気ファ
ン１４出口に接続する送風管１８に設ける第一調節弁２
２が自動制御装置３２に設ける疑似入力設定器に予め設
定する値で制限する運転初期開度に復帰するが、この時
点では燃焼出力が低下するために燃焼炉１５に後続する
廃熱回収装置２５の負荷出力を確保するため、一次空気
の送風管１８に第一調節弁２２と直列に設ける第二調節
弁２８は、ライン２７を経た負荷変動検出器２６の信号
により開度を増すが、乾溜炉４に供給される一次空気
は、第一調節弁２２の運転初期開度によって抑制制御さ
れており、過剰な一次空気の供給による乾溜炉４内に残
留する炭火、灰等堆積物の吹き飛ばし現象による飛翔煤
塵の増加が防止され、なお更に運転を継続して乾溜炉４
内の炭火や未燃焼物が減量し、乾溜炉４内の温度が点火
温度検出器２１に予め設定する温度以下となると、自動
制御装置３２の発する停止信号で一次空気ファン１４の
運転が自動的に停止されると同時に、一次空気を調節制
御する第一調節弁２２及び第二調節弁２８の制御機能も
自動的に停止され、これに続いて自動制御装置に設け一
次空気ファン１４の停止信号で起動するタイマーに予め
設定する時間に遅延してパイロットバーナー１６の運転
が自動的に停止されると同時に、火炎検出器１７でのパ
イロットバーナー１６の燃焼開始及び燃焼停止制御機能
も停止され、パイロットバーナー１６の運転停止に続い
て自動制御装置３２に設けパイロットバーナー１６の運
転停止信号で起動するタイマーに予め設定する時間に遅
延して二次空気ファン９の運転が自動的に停止されると
同時に、ガス化燃焼装置最下流の排煙導管１０に設ける
ガス濃度検出器１１の信号で燃焼炉１５に供給する二次
空気を調節制御する二次空気調節弁１３の制御機能も停
止され、二次空気ファン９の運転停止に続いて自動制御
装置３２に設け二次空気ファン９の停止信号で起動する
タイマーに予め設定する時間に遅延して排煙ファン７の
運転が自動的に停止されると同時に、燃焼炉出口に設け
る燃焼炉出口静圧検出器３１の発する信号で廃熱回収装
置２５の下流側煙道に設ける自動静圧調整弁８を比例開
閉して燃焼炉１５内の静圧を調整制御する静圧調整制御
機能が停止されて一連のガス化燃焼装置の運転が終了さ
れる。

【０００７】

【発明の効果】本発明においては固形可燃性燃料の燃焼
において、従来の様に直接燃焼とせず、一旦ガス化した
のちの可燃性ガスを燃焼させるため、燃焼制御が容易と
なる利点があり、また一次空気ファンの出口に接続する
送風管に第一調節弁と第二調節弁の２ケの一次空気調節
弁をシリースに設け、一次空気ファンに近い第一調節弁
は乾溜燃焼初期空気量を制限してガス爆発限界外に保つ
と共に、燃焼炉の温度が設定する温度以上の状態で第一
調節弁の開度を大きくして一次空気を増量し、乾溜炉で
の乾溜ガス発生を促進させ、更に第二調節弁を廃熱回収
装置の負荷状況によって開閉して、廃熱回収装置の負荷
に見合う一次空気量を乾溜炉に供給し、乾溜ガスの発生
を調節制御して燃焼出力を制御して燃焼炉での安定した
燃焼出力を保ち、廃熱回収装置での安定した負荷出力を
維持し、更に排煙導管のガス濃度検出器の発する信号を
二次空気調節弁にフィードバックして二次空気量を制御
して、燃焼炉での安定した乾溜ガスの導入と相俟って変
動の少ない良好な燃焼を確保すると共に、火炎検出器で
燃焼炉内を常時監視させ、予め設定した光量でパイロッ
トバーナーの燃焼開始及び燃焼停止を行い、失火防止と
未燃焼ガスの排出を防止し、燃焼炉での燃焼を常に安定
した状態に維持し、また点火バーナー用空気の供給を乾
溜炉に供給する一次空気の送風管を共用する事で設備を
単純化し、更に以上の様な制御を総合的に連携させ自動
化して、ガス化燃焼に伴うガス爆発や、逆火等の危険防
止を可能にし、自動運転スイッチを「ＯＮ」する事で、
予め設定する起動順位及び制御計画に従って順次各装
置、機器を自動的に起動して運転制御し、設定スイッチ
を「燃料停止」に変更設定する事で、予め設定する運転
停止計画に従って順次各装置、機器を自動的に運転停止
させて、一連のガス化燃焼装置の運転を円滑に終了させ
る本発明が、液体燃料及び気体燃料を使用する燃焼装置
の自動制御方法に匹敵する制御方法として、固形可燃物
を燃料とする燃焼装置の自動化による無人化運転への道
を開く事による省力化効果及び経済的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固形燃料燃焼制御方法の一実施例を示
すフローシートである。

【符号の説明】 １ 貯槽 ２ 燃料切り出し装置 ３ 搬送装置 ４ 乾溜炉 ５ 自動レベル計 ６ レベル制御装置 ７ 排煙ファン ８ 自動静圧調整弁 ９ 二次空気ファン １０ 排煙導管 １１ ガス濃度検出器 １２ ライン １３ 二次空気調節弁 １４ 一次空気ファン １５ 燃焼炉 １６ パイロットバーナー １７ 火炎検出器 １８ 送風管 １９ 点火バーナー ２０ 自動空気設定弁 ２１ 点火温度検出器 ２２ 第一調節弁 ２３ 燃焼炉出口温度検出器 ２４ ライン ２５ 廃熱回収装置 ２６ 負荷変動検出器 ２７ ライン ２８ 第二調節弁 ２９ 火格子回転装置 ３０ 灰貯留槽 ３１ 燃焼炉出口静圧検出器 ３２ 自動制御装置 ３３ 切り替り接点 ３４ 切り替り接点 ３５ 二次空気送風管 ３６ パイロットバーナー制御装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年５月２４日（２０００．５．２
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御システ
ム

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に可燃性産業廃棄
物、可燃性雑芥および石炭等の固形可燃物を自燃乾溜ガ
ス化した後、発生する可燃ガスを高温で完全燃焼させエ
ネルギーを回収する際の安定した燃焼制御に関するもの
で、自燃乾溜ガス化燃焼装置において、燃料供給を含む
燃焼制御全般の全自動化を可能とする事により、現在周
知されている液体および気体を燃料とする全自動燃焼制
御装置に匹敵する制御機能によって、固形燃料燃焼装置
の安全、且つ安定した自動運転を確保すると共に、従
来、固形燃料燃焼装置において不可能とされた自動起
動、自動連続運転制御を可能ならしめ、省力化による経
済効果を大きく得る事ができる乾留ガス化燃焼装置の燃
焼制御システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、可燃性固形燃料の燃焼法としては
一般的に直接燃焼方法が用いられており、その装置の一
部において部分的に自動制御化、または省力化されてい
るが装置全体の機能を全自動化させたものは見られな
い。周知の技術としては、石炭燃焼装置の場合に多く見
られる。 （イ） 自動給炭機 （ロ） 自動石炭散布機 （ハ） チエンストーカー燃焼機 （ニ） 微粉炭燃焼機 これ等は、燃焼装置の一部を省力化のために自動化した
ものであるが、重油燃焼ボイラー装置およびガス焚きボ
イラー装置のように、燃焼装置を一つの起動スイッチを
操作するのみで燃焼装置を総合的に自動制御支配し得る
ものではない。また、自燃乾溜燃焼装置の例として、特
願昭５７−２８９１０号公報に示されているものを引用
するが、この場合、燃料を一旦貯槽に貯めた後、コンベ
ヤーによって一次燃焼チャンバー頂上に投入し、一次燃
焼チャンバー内に設けた移送装置により燃料を移動さ
せ、チャンバー内では完全燃焼に不足する空気を導入し
て乾溜を行い、発生する乾溜ガスは一次燃焼チャンバー
に連なる二次燃焼チャンバーに導入し、二次空気を加え
て完全燃焼させて後続の廃熱ボイラーあるいは熱交換器
等で熱回収する方式が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、先行技術に
使用する一次燃焼チャンバー、または乾溜ガス化炉での
ガス発生は、自動制御を行っても投入する燃料の物性
が、石炭・木類・繊維類・紙類・プラスチック類・ゴム
類・これらの混合物等と変化する事によって変動するの
が普通でありガス化状況も変動する。これを鎮静化して
運転開始より終了まで乾溜ガス化炉、二次燃焼炉および
廃熱回収装置を安全に作動させる事が本発明の第一の目
的である。

【０００４】また、先行技術に使用する一次燃焼チャン
バーおよび燃料を堆積させる構造の乾溜ガス化炉におい
ては、燃焼するガス流に随伴する煤塵・粉塵が増大する
現象が避けられない。これは後続する装置の煤塵による
汚染が促進される原因となると共に、排出される燃焼排
ガス中の煤塵も増量する事となる。この対策が本発明の
第二の目的である。

【０００５】さらに、先行技術に使用する一次燃焼チャ
ンバー、または自燃乾溜ガス化燃焼装置に使用する乾溜
ガス化炉は、一般の直接燃焼における高速燃焼と異なり
燃焼用空気量を制限する必要があり、先行技術において
始動用としてのオイルバーナーを備えていると記載され
ているが、この一次燃焼チャンバー、または乾溜ガス化
炉の燃焼開始時期には過剰空気が入りやすくガス爆発事
故、爆燃の恐れがあり、最小限度の被害でも逆火現象の
危険があるため、この防止対策が本発明の第三の目的で
ある。

【０００６】また、固形燃料燃焼装置は、従来より全自
動制御化が困難とされて来たが、自燃乾溜ガス化燃焼装
置の全自動制御化によって、操作の簡素化、安全化およ
び省力化を達成することが本発明の第四の目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明の乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御システム
は、固形燃料供給装置から供給される固形燃料を燃焼さ
せて乾留ガスを発生させる乾留炉と、該乾留炉から供給
される乾留ガスを燃焼させる燃焼炉と、該燃焼炉から供
給される燃焼ガスの熱を回収する廃熱回収装置とを備え
た乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御システムであって、乾
溜炉に一次空気を供給する送風管に、一次空気調節弁を
配設するとともに、前記廃熱回収装置に、該廃熱回収装
置の入熱要求を検出する負荷変動検出器を配設し、該負
荷変動検出器の信号により、廃熱回収装置の入熱要求の
大なる時には開度を増し、入熱要求の小なる時には開度
を減じるように、前記一次空気調節弁を開閉制御するよ
うにしたことを特徴とする。

【０００８】この乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御システ
ムでは、廃熱回収装置の入熱要求が大なる時には開度を
増し、入熱要求が小なる時には開度を減じるように、負
荷変動検出器の出力信号に比例して一次空気調節弁を自
動開閉制御することから、投入される燃料の物性が変化
する場合でも、乾溜炉の出力を自動的に制御して、廃熱
回収装置の負荷を一定に保つことができる。

【０００９】この場合において、燃焼炉に二次空気を供
給する送風管に二次空気調節弁を配設するとともに、燃
焼炉の排ガス中のガス濃度を測定するガス濃度検出器を
設け、該ガス濃度検出器の信号により前記二次空気調節
弁を開閉制御し、燃焼炉への二次空気量を調節すること
ができる。

【００１０】燃焼炉では、残存酸素濃度が低下すると、
燃焼炉での燃焼温度は上昇するが、最悪の場合には燃焼
空気不足による不完全燃焼での煤煙が生成されるため、
二次空気量を増大して煤煙生成を防止するとともに燃焼
温度を下げ、また、残存酸素濃度が上がれば二次空気は
過剰となって燃焼温度は降下するため、二次空気を制限
して燃焼温度を上昇させ、これにより常に安定した燃焼
状態を維持することができる。

【００１１】また、乾溜炉の点火バーナーに空気を供給
する送風管に、点火バーナー用自動空気設定弁を配設す
るとともに、乾留炉に点火温度検出器を配設し、該点火
温度検出器の設定温度以下での信号により、点火バーナ
ー用自動空気設定弁を所定角度まで閉じ、風量を抑制す
ることができる。

【００１２】これにより、乾溜炉の燃焼開始時期におけ
る過剰空気の流入を防止し、点火バーナーの安定燃焼を
確保・維持するとともに、過剰空気の流入によるガス爆
発事故や爆燃、逆火現象を防止することができる。

【００１３】さらに、乾留炉内の固形燃料の堆積高さを
検出する自動レベル計を乾留炉に配設するとともに、固
形燃料の堆積高さが設定値に達したときに満杯信号を発
するレベル制御装置を設け、該レベル制御装置の満杯信
号により、前記固形燃料供給装置からの固形燃料の供給
を停止することができる。

【００１４】これにより、乾溜炉の燃料供給を自動化し
て、乾留ガス化燃焼装置の操作の簡素化、安全化および
省力化を達成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の乾留ガス化燃焼装
置の燃焼制御システムの一実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】本実施例の乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御
システムは、固形燃料供給装置から供給される固形燃料
を燃焼させて乾留ガスを発生させる乾留炉４と、該乾留
炉４から供給される乾留ガスを燃焼させる燃焼炉１５
と、該燃焼炉１５から供給される燃焼ガスの熱を回収す
る廃熱回収装置２５とを備えた乾留ガス化燃焼装置に設
置される。なお、固形燃料供給装置は、貯槽１と、燃料
切り出し装置２と、搬送装置３とで構成されている。

【００１７】すなわち、本実施例の乾留ガス化燃焼装置
の燃焼制御システムは、乾溜炉４に一次空気を供給する
送風管１８に、一次空気調節弁２８を配設するととも
に、前記廃熱回収装置２５に、該廃熱回収装置２５の入
熱要求を検出する負荷変動検出器２６を配設し、該負荷
変動検出器２６の信号により、廃熱回収装置２５の入熱
要求の大なる時には開度を増し、入熱要求の小なる時に
は開度を減じるように、前記一次空気調節弁２８を開閉
制御するように構成されている。

【００１８】また、本実施例の乾留ガス化燃焼装置の燃
焼制御システムでは、燃焼炉１５に二次空気を供給する
送風管３５に二次空気調節弁１３を配設するとともに、
燃焼炉１５の排ガス中のガス濃度を測定するガス濃度検
出器１１を排煙導管１０に設け、該ガス濃度検出器１１
の信号により前記二次空気調節弁１３を開閉制御し、燃
焼炉１５への二次空気量を調節するようにしている。

【００１９】そして、乾溜炉４の点火バーナー１９に空
気を供給する送風管１８に、点火バーナー用自動空気設
定弁２０を配設するとともに、乾留炉４に点火温度検出
器２１を配設し、該点火温度検出器２１の設定温度以下
での信号により、点火バーナー用自動空気設定弁２０を
所定角度まで閉じ、風量を抑制するようにしている。

【００２０】さらに、乾留炉４内の固形燃料の堆積高さ
を検出する自動レベル計５を乾留炉４に配設するととも
に、固形燃料の堆積高さが設定値に達したときに満杯信
号を発するレベル制御装置６を設け、該レベル制御装置
６の満杯信号により、前記固形燃料供給装置からの固形
燃料の供給を停止するようにしている。

【００２１】一方、一連のガス化燃焼装置を運転するに
当り、先ず自動制御装置３２に設ける設定スイッチを
「燃料供給」に設定した後に、該設定スイッチ同様、自
動制御装置３２に設ける自動運転スイッチを「ＯＮ」す
ると、自動レベル計５で乾溜炉４内の固形燃料レベルが
計測され、レベル制御装置６の発する燃料供給開始信号
で搬送装置３が起動され、続いて搬送装置３の定格運転
信号で燃料切り出し装置２が起動して貯槽１に貯留され
た固形燃料が乾溜炉４に供給開始される。

【００２２】乾溜炉４内の固形燃料堆積高さは、機械式
又は超短波、音波等を使った自動レベル計５によって検
出され、乾溜炉４内の燃料堆積高さがレベル制御装置６
に予め設定する堆積高さに達すると、レベル制御装置６
の発する満杯信号で燃料切り出し装置２の運転が停止さ
れ、続いて燃料切り出し装置２の運転停止信号で搬送装
置３が停止して乾溜炉４への燃料供給が停止される。こ
の場合、この燃料の供給開始及び供給停止は、自動制御
装置３２の設定スイッチを「燃料停止」に設定変更しな
い限り、乾溜炉４内の燃料堆積高さが常に自動レベル計
５で計測され、レベル制御装置６の発する発停信号で搬
送装置３及び燃料切り出し装置２が起動又は停止制御さ
れて、乾溜炉４内の燃料堆積高さが常に一定に保たれ
る。

【００２３】運転開始初期１回目のレベル制御装置６が
発する燃料満杯信号で排煙ファン７を起動し、燃焼装置
内の静圧を燃焼炉出口静圧検出器３１の信号に比例して
廃熱回収装置２５下流側の排煙導管に設ける自動静圧調
整弁８を開閉して、燃焼炉出口静圧検出器３１に予め定
めた静圧に保ち、この静圧調整制御はガス化焼装置が運
転されている限り継続される。

【００２４】次いで、排煙ファン７の定格運転信号で二
次空気ファン９を起動する。この二次空気量は装置最下
流の排煙導管１０に設けたガス濃度検出器１１が発する
信号によってライン１２を経て二次空気調節弁１３を比
例開閉して、燃焼炉１５での燃焼に最適な二次空気量と
なる様に調節制御される。この二次空気量の調節制御は
ガス化燃焼装置が運転されている限り継続されるが、ガ
ス濃度検出器１１には、残存酸素濃度検出器、一酸化炭
素濃度検出器、又は二酸化炭素濃度検出器が使用でき
る。

【００２５】続いて、二次空気ファン９の定格運転信号
で一次空気ファン１４が起動されると共に、一次空気フ
ァン１４の出口に接続する送風管１８に、疑似入力設定
器に連なる接点３３と燃焼炉出口温度検出器２３に連な
る接点３４を自動制御装置３２に備え、該自動制御装置
３２の信号で作動する第一調節弁２２を設け、運転初
期、第一調節弁２２を自動制御装置３２の疑似入力設定
器に予め設定する値で制限した運転初期開度に保ち、続
いて一次空気ファン１４の定格運転信号で燃焼炉１５に
設けたパイロットバーナー１６が起動され助燃を開始す
る。この場合、パイロットバーナー１６は火炎検出器１
７で検出される光量がパイロットバーナー制御装置３６
に予め設定する光量以上になると、パイロットバーナー
１６は自動的に燃焼機能を停止し、火炎検出器１７の検
出する光量がパイロットバーナー制御装置３６に予め設
定する光量以下となれば、パイロットバーナーは遅滞す
る事なく燃焼を開始する様に制御される。この制御はガ
ス化燃焼装置の運転が継続されている限り継続され、燃
焼炉１５での乾溜ガスを燃焼さす際の失火等による遅延
燃焼でのガス爆発等を予防するが、火炎検出器１７の作
用は赤外線量検出または紫外線量検出のほか、温度検出
器によっても可能である。

【００２６】次に、パイロットバーナー１６の起動信号
で起動する自動制御装置３２のタイマーに予め設定する
時間に遅延して、点火バーナー１９の燃焼が開始される
が、該点火バーナー１９用空気送風管は通常専用管を別
途に設けるが、本実施例では点火バーナー１９用空気を
得るために、乾溜炉４に一次空気を供給する一次空気フ
ァン１４出口に接続する送風管１８を共用している。こ
の送風管１８に設ける第一調節弁２２と一次空気調節弁
２８との下流側管路に点火バーナー１９用の自動空気設
定弁２０を設け、該自動空気設定弁２０を点火温度検出
器２１に予め設定する温度以下での点火バーナー燃焼開
始信号で、自動空気設定弁２０に予め設定した角度まで
閉じ、点火バーナー１９の安定燃焼が確保・維持できる
様に風量が抑制制御される。

【００２７】点火バーナー１９の点火燃焼により乾溜炉
４内に堆積させた固形燃料への点火が開始され、乾溜炉
４内の温度が上昇して点火温度検出器２１に予め設定す
る温度以上となると、点火バーナー１９の燃焼が停止さ
れると同時に、該点火バーナー１９の燃焼停止信号で自
動空気設定弁２０が全開し、該自動空気設定弁２０の全
開信号で点火バーナー１９の燃焼開始信号回路が断た
れ、点火バーナー１９の再燃焼が阻止制御される。一次
空気ファン１４で送風される一次空気は、一次空気ファ
ン１４出口に接続する送風管１８に設ける疑似入力設定
器に連なる接点３３と燃焼炉出口温度検出器２３に連な
る接点３４を自動制御装置３２に備え、かつ該自動制御
装置３２の信号で作動する第一調節弁２２と、廃熱回収
装置２５に設ける負荷変動検出器２６の信号で作動する
一次空気調節弁２８とで制御支配されるところとなる。
この場合、第一調節弁２２は、自動制御装置３２に設け
る疑似入力設定器に予め設定する値で制限した運転初期
開度に保持制御されており、乾溜炉４でのガス爆発限界
外での一次空気量を乾溜炉４に供給して、乾溜燃焼初期
のガス爆発現象を防止しながら乾溜炉４での乾溜燃焼が
開始される。

【００２８】乾溜炉４で発生する乾溜ガスは、乾溜炉４
に連結する燃焼炉１５に導入し燃焼させるが、導入する
乾溜ガスの燃焼により燃焼炉出口の温度が上昇し、自動
制御装置３２に予め設定する温度を超えると、自動制御
装置３２の疑似入力設定器に連なる接点３３から燃焼炉
出口温度検出器２３に連なる接点３４に切り替えて、燃
焼炉温度検出器２３の信号に比例して第一調節弁２２を
自動開閉制御して、乾溜炉４に供給する一次空気量を調
節制御し、乾溜炉４での乾溜ガス発生量を制御する。ま
た一方、第一調節弁２２と直列に設けた一次空気調節弁
２８を、廃熱回収装置２５の入熱要求大なる時には開度
を増し、入熱要求小なる時には開度を減じる様に、廃熱
回収装置２５に設ける負荷変動検出器２６の出力信号に
比例して開閉作動して一次空気量を調節制御し、燃焼炉
出口温度検出器２３の信号に比例して開閉作動させる第
一調節弁２２での一次空気量の制御と相俟って乾溜炉４
への一次空気の供給量を調節し、廃熱回収装置２５の安
定した負荷出力を保つ様に制御する。この制御はガス化
燃焼装置の運転がされている限り継続される。

【００２９】以上の様に、本実施例の乾留ガス化燃焼装
置の燃焼制御システムは、予め設定された起動順位及び
制御計画に従って起動され運転制御されて運用され、且
つ又、乾溜炉４では火格子回転装置２９での灰撹拌によ
ってクリンカーの発生を防ぎ、灰化物は一定時間経過ご
とに火格子回転装置２９を撹拌方向とは逆に回転させ
て、灰貯留槽３０に取り出される。この乾留ガス化燃焼
装置の継続する運転において、自動制御装置３２の設定
スイッチを「燃料停止」に設定変更し、更に運転を継続
する場合、乾溜炉４内の燃料は燃焼消耗して発生する乾
溜ガス量が漸減し、燃焼炉１５での燃焼温度も下降して
燃焼ガスの輝度も逓減するが、パイロットバーナー１６
は燃焼炉１５内の火炎を検出する火炎検出器１７の検出
する光量が、パイロットバーナー制御装置３６に予め設
定する光量以下となると遅滞する事なく燃焼を開始し、
該パイロットバーナー１６の燃焼にもかかわらず燃焼炉
出口温度検出器２３で検出する温度が自動制御装置３２
に予め設定する温度以下となる場合、自動制御装置３２
に設ける燃焼炉出口温度検出器２３に連なる接点３４か
ら疑似入力設定器に連なる接点３３に自動的に切り替わ
って、乾溜炉４に一次空気を供給する一次空気ファン１
４出口に接続する送風管１８に設ける第一調節弁２２が
自動制御装置３２に設ける疑似入力設定器に予め設定す
る値で制限する運転初期開度に復帰する。

【００３０】この時点では、燃焼出力が低下するため
に、燃焼炉１５に後続する廃熱回収装置２５の負荷出力
を確保するため、一次空気の送風管１８に第一調節弁２
２と直列に設ける一次空気調節弁２８は、ライン２７を
経た負荷変動検出器２６の信号により開度を増すが、乾
溜炉４に供給される一次空気は、第一調節弁２２の運転
初期開度によって抑制制御されており、過剰な一次空気
の供給による乾溜炉４内に残留する炭火、灰等堆積物の
吹き飛ばし現象による飛翔煤塵の増加が防止される。

【００３１】なお更に、運転を継続して乾溜炉４内の炭
火や未燃焼物が減量し、乾溜炉４内の温度が点火温度検
出器２１に予め設定する温度以下となると、自動制御装
置３２の発する停止信号で一次空気ファン１４の運転が
自動的に停止されると同時に、一次空気を調節制御する
第一調節弁２２及び一次空気調節弁２８の制御機能も自
動的に停止される。これに続いて、一次空気ファン１４
の停止信号で起動する自動制御装置のタイマーに予め設
定する時間に遅延して、パイロットバーナー１６の運転
が自動的に停止されると同時に、火炎検出器１７でのパ
イロットバーナー１６の燃焼開始及び燃焼停止制御機能
も停止される。

【００３２】パイロットバーナー１６の運転停止に続い
て、前記タイマーに予め設定する時間に遅延して二次空
気ファン９の運転が自動的に停止されると同時に、ガス
化燃焼装置最下流の排煙導管１０に設けるガス濃度検出
器１１の信号で燃焼炉１５に供給する二次空気を調節制
御する二次空気調節弁１３の制御機能も停止され、二次
空気ファン９の運転停止に続いて、二次空気ファン９の
停止信号で起動する自動制御装置３２のタイマーに予め
設定する時間に遅延して、排煙ファン７の運転が自動的
に停止される。同時に、燃焼炉出口に設ける燃焼炉出口
静圧検出器３１の発する信号で廃熱回収装置２５の下流
側煙道に設ける自動静圧調整弁８を比例開閉して燃焼炉
１５内の静圧を調整制御する静圧調整制御機能が停止さ
れて一連のガス化燃焼装置の運転が終了される。

【００３３】

【発明の効果】本発明の乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御
システムによれば、廃熱回収装置の入熱要求が大なる時
には開度を増し、入熱要求が小なる時には開度を減じる
ように、負荷変動検出器の出力信号に比例して一次空気
調節弁を自動開閉制御することから、投入される燃料の
物性が変化する場合でも、これを鎮静化して運転開始よ
り終了まで乾溜炉の出力を自動的に制御し、廃熱回収装
置の負荷を一定に保つことができる。

【００３４】また、燃焼炉に二次空気を供給する送風管
に二次空気調節弁を配設するとともに、燃焼炉の排ガス
中のガス濃度を測定するガス濃度検出器を設け、該ガス
濃度検出器の信号により前記二次空気調節弁を開閉制御
し、燃焼炉への二次空気量を調節することにより、残存
酸素濃度が低下した場合には、二次空気量を増大して煤
煙生成を防止するとともに燃焼温度を下げ、また、残存
酸素濃度が上がる場合には、二次空気を制限して燃焼温
度を上昇させることができ、これにより常に安定した燃
焼状態を維持することができる。

【００３５】そして、乾溜炉の点火バーナーに空気を供
給する送風管に、点火バーナー用自動空気設定弁を配設
するとともに、乾留炉に点火温度検出器を配設し、該点
火温度検出器の設定温度以下での信号により、点火バー
ナー用自動空気設定弁を所定角度まで閉じ、風量を抑制
することにより、乾溜炉の燃焼開始時期における過剰空
気の流入を防止し、点火バーナーの安定燃焼を確保・維
持するとともに、過剰空気の流入によるガス爆発事故や
爆燃、逆火現象を防止することができる。

【００３６】さらに、乾留炉内の固形燃料の堆積高さを
検出する自動レベル計を乾留炉に配設するとともに、固
形燃料の堆積高さが設定値に達したときに満杯信号を発
するレベル制御装置を設け、該レベル制御装置の満杯信
号により、前記固形燃料供給装置からの固形燃料の供給
を停止することにより、乾溜炉の燃料供給を自動化し
て、乾留ガス化燃焼装置の操作の簡素化、安全化および
省力化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾留ガス化燃焼装置の燃焼制御システ
ムの一実施例を示すフローシートである。

【符号の説明】 １ 貯槽 ２ 燃料切り出し装置 ３ 搬送装置 ４ 乾溜炉 ５ 自動レベル計 ６ レベル制御装置 ７ 排煙ファン ８ 自動静圧調整弁 ９ 二次空気ファン １０ 排煙導管 １１ ガス濃度検出器 １２ ライン １３ 二次空気調節弁 １４ 一次空気ファン １５ 燃焼炉 １６ パイロットバーナー １７ 火炎検出器 １８ 送風管 １９ 点火バーナー ２０ 自動空気設定弁 ２１ 点火温度検出器 ２２ 第一調節弁 ２３ 燃焼炉出口温度検出器 ２４ ライン ２５ 廃熱回収装置 ２６ 負荷変動検出器 ２７ ライン ２８ 一次空気調節弁 ２９ 火格子回転装置 ３０ 灰貯留槽 ３１ 燃焼炉出口静圧検出器 ３２ 自動制御装置 ３３ 切り替り接点 ３４ 切り替り接点 ３５ 二次空気送風管 ３６ パイロットバーナー制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｊ 3/00 Ｃ１０Ｊ 3/00 Ｆ 3/02 3/02 Ｊ Ｆ２３Ｂ 5/00 ３０１ Ｆ２３Ｂ 5/00 ３０１ Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢＺ 5/16 ＺＡＢ 5/16 ＺＡＢＥ 5/46 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＡ Ｆ２３Ｎ 3/02 Ｆ２３Ｎ 3/02 5/00 5/00 Ｋ Ｐ 5/08 5/08 Ｇ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯槽（１）、燃料切り出し装置（２）、
   搬送装置（３）及びレベル制御装置（６）を備えた自動
   レベル計（５）で構成する固形燃料供給装置と、 火格子回転装置（２９）、灰貯留槽（３０）、点火バー
   ナー（１９）、点火バーナー用の自動空気設定弁（２
   ０）、点火温度検出器（２１）並びに一次空気ファン
   （１４）、送風管（１８）、一次空気用の第一調節弁
   （２２）及び第二調節弁（２８）で構成する一次空気供
   給装置を有する乾溜炉（４）と、 該乾溜炉（４）に連結し、火炎検出器（１７）を備えた
   パイロットバーナー制御装置（３６）で制御するパイロ
   ットバーナー（１６）、燃焼炉出口静圧検出器（３
   １）、燃焼炉出口温度検出器（２３）並びに二次空気フ
   ァン（９）、二次空気送風管（３５）及び二次空気調節
   弁（１３）で構成する二次空気供給装置を有する燃焼炉
   （１５）と、 該燃焼炉（１５）の下流側に位置し、負荷変動検出器
   （２６）を有する廃熱回収装置（２５）と、 該廃熱回収装置（２５）の下流側煙道に設けた自動静圧
   調節弁（８）及びその下流側に位置する排煙ファン
   （７）と、 ガス濃度検出器（１１）を有する排煙導管（１０）と、
   からなるガス化燃焼装置における固形燃料燃焼制御方法
   であって、 前記乾溜炉（４）に一次空気を供給する一次空気ファン
   （１４）の出口に接続する送風管（１８）に設けた第一
   調節弁（２２）を、疑似入力設定器に連なる接点（３
   ３）及び燃焼炉出口温度検出器（２３）に連なる接点
   （３４）を備えた自動制御装置（３２）の信号で作動す
   るようにするとともに、運転初期において、前記第一調
   節弁（２２）を自動制御装置（３２）の疑似入力設定器
   に予め設定する値で制限した運転初期開度まで閉制御し
   て、乾溜炉（４）でのガス爆発限界外の空気を乾溜炉
   （４）に送り、燃焼炉（１５）の出口の温度が上昇し、
   燃焼炉出口温度検出器（２３）で検出する温度が自動制
   御装置（３２）に予め設定した温度を超えると自動制御
   装置（３２）の疑似入力設定器に連なる接点から燃焼炉
   出口温度検出器（２３）に連なる接点に切り替えて、燃
   焼炉出口温度検出器（２３）の出力状況に比例して第一
   調節弁（２２）を自動開閉制御し、乾溜炉（４）に一次
   空気を送気して固形燃料を不完全燃焼ガス化させた後、
   該乾溜炉（４）に連なる燃焼炉（１５）にこの不完全燃
   焼ガスを導入して完全燃焼させるため、最下流の排煙導
   管（１０）に設けた排煙ガス濃度検出器（１１）の発す
   る信号で、二次空気ファン（９）出口に接続する二次空
   気送風管（３５）に設けた二次空気調節弁（１３）を比
   例開閉制御して、燃焼炉（１５）での燃焼に最適な二次
   空気量を供給し、更に、燃焼炉（１５）出口に設ける燃
   焼炉出口静圧検出器（３１）の発する信号で廃熱回収装
   置（２５）の下流側煙道に設ける自動静圧調節弁（８）
   を比例開閉制御して燃焼炉（１５）内での燃焼に最適な
   炉内静圧を調整・確保し、乾溜炉（４）、燃焼炉（１
   ５）、廃熱回収装置（２５）及び燃焼炉（１５）の炉内
   静圧を相互に関連させて制御することを特徴とする固形
   燃料燃焼制御方法。
2. 【請求項２】 乾溜炉（４）に一次空気を供給する一次
   空気ファン（１４）出口に接続する送風管（１８）に設
   けた第一調節弁（２２）と直列に、廃熱回収装置（２
   ５）に設けた負荷変動検出器（２６）の信号で作動する
   第二調節弁（２８）を設け、廃熱回収装置（２５）の入
   熱要求の大なる時には開度を増し、入熱要求の小なる時
   には開度を減じる動作をするように負荷変動検出器（２
   ６）の出力信号で第二調節弁（２８）を比例開閉制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の固形燃料燃焼制御方
   法。
3. 【請求項３】 点火バーナー（１９）への空気を得るた
   めに、乾溜炉（４）に一次空気を供給する送風管（１
   ８）を共用するとともに、この送風管（１８）に設ける
   前記第一調節弁（２２）と第二調節弁（２８）の下流側
   に点火バーナー（１９）の燃焼開始・燃焼停止信号で開
   閉作動する点火バーナー用自動空気設定弁（２０）を設
   け、運転初期において、点火温度検出器（２１）に予め
   設定した温度以下での点火バーナー燃焼開始信号で、点
   火バーナー用自動空気設定弁（２０）を予め設定した角
   度まで閉じ、風量を抑制して点火バーナー（１９）の安
   定燃焼を確保・維持するように制御し、点火温度検出器
   （２１）に予め設定した温度以上での点火バーナー燃焼
   停止信号で、点火バーナー用自動空気設定弁（２０）を
   全開とし、該点火バーナー用自動空気設定弁（２０）の
   全開信号で点火バーナー（１９）の燃焼開始信号回路を
   断ち、点火バーナー（１９）の点火燃焼停止後も、ガス
   化燃焼装置の運転中は、点火バーナー用自動空気設定弁
   （２０）を全開の状態に維持することを特徴とする請求
   項２記載の固形燃料燃焼制御方法。
4. 【請求項４】 火炎検出器（１７）の検出する光量がパ
   イロットバーナー制御装置（３６）に予め設定した光量
   以上となるとパイロットバーナー（１６）の燃焼機能を
   停止し、火炎検出器（１７）の検出する光量がパイロッ
   トバーナー制御装置（３６）に予め設定した光量以下と
   なるとパイロットバーナー（１６）の燃焼を遅滞なく開
   始することを特徴とする請求項１、２又は３記載の固形
   燃料燃焼制御方法。