JP2001173928A - 汚泥焼却炉の汚泥供給量制御装置 - Google Patents

汚泥焼却炉の汚泥供給量制御装置

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JP2001173928A
JP2001173928A JP36355699A JP36355699A JP2001173928A JP 2001173928 A JP2001173928 A JP 2001173928A JP 36355699 A JP36355699 A JP 36355699A JP 36355699 A JP36355699 A JP 36355699A JP 2001173928 A JP2001173928 A JP 2001173928A
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JP
Japan
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sludge
combustion
sludge supply
incinerator
supply
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JP36355699A
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English (en)
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Kazuo Nagahama
和男 長▲濱▼
Hiromichi Andou
寛通 安東
Makoto Kuroda
誠 黒田
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉内の燃焼状態に応じて性状の異なる汚泥を
投入することにより、燃焼の安定化を図る。 【解決手段】 汚泥を焼却する焼却炉20において、そ
れぞれに異なる含水率の汚泥を炉内に投入する複数の汚
泥供給フィーダ41、42と、各汚泥供給フィーダ4
1、42の汚泥供給量をそれぞれ制御する複数のフィー
ダコントローラ45、46と、各汚泥供給フィーダ4
5、46における汚泥の含水率をそれぞれ計測する複数
の含水率計47、48と、炉内の燃焼状態を示すプロセ
ス値を検出するセンサ手段と、予め設定する燃焼モード
の中からセンサ手段の出力値を指標として炉内の燃焼状
態に適合する燃焼モードを判断し、燃焼モードに応じて
各フィーダコントローラ45、46へそれぞれの汚泥供
給フィーダ41、42における汚泥供給量を指示する自
動燃焼コントローラ49とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥を焼却す
る流動床焼却炉等における汚泥焼却炉の汚泥供給量制御
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の流動床焼却炉は、例えば図2に示
すようなものである。図2において、流動床焼却炉20
は、炉体21の内部に砂層部22とフリーボード部23
を形成している。砂層部22には分散パイプ24を配置
しており、分散パイプ24に接続してブロア25を設け
ている。このブロア25によって供給する流動空気を分
散パイプ24から砂層部22に噴出し、流動砂を流動状
態に保持するとともに、ブロア25の回転速度を制御し
て流動空気流量を操作し、炉内のO2濃度を目標値に制
御する。
【0003】砂層部22の上部にはスクリュー搬送機等
からなる汚泥供給フィーダ26を設けており、汚泥供給
フィーダ26を制御して単位時間当たりの汚泥供給量を
操作し、一日当たりの汚泥処理量を目標値に制御する。
燃焼装置としては、砂層部22の上部に設けた始動バー
ナ27と砂層部22の流動砂中に設けた砂中バーナ(オ
イルバーナ)28とを備えている。また、砂層部22に
は冷却水を供給する冷却水供給系29を設けており、砂
層部22およびフリーボード部23にはそれぞれ炉内温
度センサ30、31を設けている。
【0004】上記した構成において、流動床焼却炉20
の運転時には、自動燃焼コントローラ(図示省略)に予
め目標汚泥処理量を設定し、炉内温度、発生蒸気量、排
ガス性状(O2濃度、NOx濃度)などの各種のプロセ
ス値を取り込み、プロセス値に基づいて空気量、冷却水
量、汚泥供給量、燃焼オイル供給量等を操作している。
これらの操作は、各種のプロセス値を入力値として予め
設定する推論アルゴリズムに基づいてリアルタイムに必
要操作量を決定している。
【0005】この操作量の主要項目として汚泥供給量が
あり、決定した必要操作量を汚泥供給フィーダ26のフ
ィーダコントローラ(図示省略)へ指示し、定量供給す
る汚泥供給フィーダ26の回転速度を制御して炉内に投
入する汚泥量を調整している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年において
は、複数の脱水処理場から脱水汚泥を収集し、集めた脱
水汚泥を混合して焼却処理する広域汚泥処理が行なわれ
ている。この混合汚泥を焼却する焼却炉においては、炉
内に投入する汚泥の性状変動が大きく、安定した燃焼を
継続することは困難となってきている。
【0007】汚泥性状の変化は、燃焼の過程を経て炉内
温度などのプロセス値の変化として表われてくる。この
炉内の燃焼状態には自燃・水冷状態と助燃状態があり、
自燃・水冷状態は汚泥が自ら継続して燃焼することで炉
内温度を維持することができ、必要に応じて冷却水を供
給する状態であり、助燃状態は汚泥が自ら燃焼すること
が困難で砂中バーナ28を焚く必要がある状態である。
【0008】自動燃焼コントローラは、燃焼が自燃・水
冷状態であるか、助燃状態であるかを判断するととも
に、プロセス値の変化に基づいて汚泥供給量を調節する
が、汚泥供給量を変化させた時の効果(制御ゲイン)
は、汚泥の含水率などの性状によって変わり、予め設定
する制御アルゴリズムを適用するだけでは燃焼の安定化
は困難である。例えば、炉内が自燃・水冷状態である時
に発熱量の高い汚泥の供給量を増加させることや、助燃
状態である時に発熱量の低い汚泥の供給量を増加させる
ことは、燃焼をより極端に悪化させることになり、この
ような制御による副作用は大きい。
【0009】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、炉内の燃焼状態に応じて性状の異なる汚泥を投入す
ることにより、燃焼の安定化を図る汚泥焼却炉の汚泥供
給量制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の汚泥焼却炉の汚泥供給量制御装置は、汚泥
を焼却する焼却炉において、それぞれに異なる含水率の
汚泥を炉内に投入する複数の汚泥供給フィーダと、各汚
泥供給フィーダの汚泥供給量をそれぞれ制御する複数の
フィーダコントローラと、各汚泥供給フィーダにおける
汚泥の含水率をそれぞれ計測する複数の含水率計と、炉
内の燃焼状態を示すプロセス値を検出するセンサ手段
と、予め設定する燃焼モードの中からセンサ手段の出力
値を指標として炉内の燃焼状態に適合する燃焼モードを
判断し、燃焼モードに応じて各フィーダコントローラへ
それぞれの汚泥供給フィーダにおける汚泥供給量を指示
する自動燃焼コントローラとを備えたものである。
【0011】上記した構成により、焼却炉の通常運転時
には、炉内に各汚泥供給フィーダから含水率がそれぞれ
異なる性状の汚泥を均等に供給するとともに、自動燃焼
コントローラに、各含水率計が計測する各汚泥供給フィ
ーダにおけるその時々の汚泥の含水率と、センサ手段が
検出する炉内の燃焼状態を示すプロセス値とを入力し、
センサ手段の出力値に応じて各汚泥供給フィーダから供
給する汚泥の総量を増減調整する。
【0012】自動燃焼コントローラは、予め設定する複
数の燃焼モード、例えば炉内の燃焼が過剰で砂層中に冷
却水を供給する水冷モード、炉内の燃焼が過少で砂層中
においてバーナを焚く助燃モード、炉内の燃焼が安定し
ており水冷状態でもなく助燃状態でもない自燃モード等
の中から、センサ手段の出力値を指標として炉内の燃焼
状態に適合する燃焼モードを判断する。
【0013】そして、燃焼過剰な水冷モード時には、含
水率が相対的に高い汚泥を供給する汚泥供給フィーダか
らの汚泥供給量の割合を増加することにより、炉内温度
の過剰な温度上昇を招く要因を汚泥の供給段階において
事前に抑制する。燃焼過少な助燃モード時には、含水率
が相対的に低い汚泥を供給する汚泥供給フィーダからの
汚泥供給量の割合を増加することにより、炉内温度の過
剰な温度降下を招く要因を汚泥の供給段階において事前
に抑制する。安定燃焼する自燃モード時には、各汚泥供
給フィーダからの汚泥供給量の割合を平均化し、安定燃
焼の継続を汚泥の供給段階において事前に企図する。こ
のように、炉内の燃焼状態に応じて性状の異なる汚泥を
投入することにより燃焼の安定化を図る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態における流動床焼却
炉は先に図2において説明したものと同じであるので、
図2を参照して同様の作用を行なう部材については同一
番号を付して説明を省略し、本実施の形態における特徴
的構成について説明する。
【0015】流動床焼却炉20には汚泥を炉内に投入す
る一対の汚泥供給フィーダ41、42を設けており、各
汚泥供給フィーダ41、42の基端側にはそれぞれ汚泥
ホッパ43、44を設けている。各汚泥ホッパ43、4
4にはそれぞれに異なる含水率の汚泥を貯留する。各汚
泥供給フィーダ41、42は汚泥供給量をそれぞれ制御
するフィーダコントローラ45、46を有し、各汚泥ホ
ッパ43、44は汚泥試料をサンプリングして各汚泥供
給フィーダ41、42における汚泥の含水率をそれぞれ
計測する含水率計47、48を有している。
【0016】自動燃焼コントローラ49は、炉内温度セ
ンサ30、31と含水率計47、48とフィーダコント
ローラ45、46を接続しており、予め炉内の燃焼状態
を定義する複数の燃焼モードを設定している。燃焼モー
ドは、炉内の燃焼が過剰で砂層中に冷却水を供給する水
冷モード、炉内の燃焼が過少で砂層中においてバーナを
焚く助燃モード、炉内の燃焼が安定しており水冷状態で
もなく助燃状態でもない自燃モードである。
【0017】自動燃焼コントローラ49は、炉内温度セ
ンサ30、31の出力値を指標として、炉内の燃焼状態
に適合する燃焼モードを判断し、燃焼モードに応じて各
フィーダコントローラ45、46へそれぞれの汚泥供給
フィーダ41、42における汚泥供給量を指示する。以
下、上記した構成における作用を説明する。流動床焼却
炉20の通常運転時には、炉内に各汚泥供給フィーダ4
1、42から含水率がそれぞれ異なる性状の汚泥を均等
に供給する。各含水率計47、48によって各汚泥供給
フィーダ41、42におけるその時々の汚泥の含水率を
計測し、炉内温度を炉内温度センサ30、31で計測
し、計測した含水率と炉内の燃焼状態を示すプロセス値
としての炉内温度とを自動燃焼コントローラ49に入力
する。自動燃焼コントローラ49は、炉内温度センサ3
0、31の出力値に応じて各汚泥供給フィーダ41、4
2から供給する汚泥の総量を増減調整する。また、自動
燃焼コントローラ49は、炉内温度センサ30、31の
出力値を指標として炉内の燃焼状態に適合する燃焼モー
ドを判断する。
【0018】燃焼過剰な水冷モード時において、均等な
供給状態から総汚泥供給量の増加を行なう場合には、含
水率が相対的に低い汚泥を供給する、例えば汚泥供給フ
ィーダ41の回転速度を固定して、含水率が相対的に高
い汚泥を供給する、例えば汚泥供給フィーダ42の回転
速度を増加して、その汚泥供給量の割合を増加する。そ
して、総汚泥供給量を減少させて均等供給に戻る場合
に、含水率が高い汚泥を供給する汚泥供給フィーダ42
の回転速度を減じて汚泥供給量を減少させ、両汚泥供給
フィーダ41、42の回転速度を一致させて均等供給に
戻る。
【0019】均等な供給状態から総汚泥供給量を減少さ
せる場合には、含水率が相対的に高い汚泥を供給する、
例えば汚泥供給フィーダ42の回転速度を固定して、含
水率が相対的に低い汚泥を供給する、例えば汚泥供給フ
ィーダ41の回転速度を減少させ、その汚泥供給量の割
合を減じる。そして、総汚泥供給量を増加させて均等供
給に戻る場合に、含水率が低い汚泥を供給する汚泥供給
フィーダ41の回転速度を増して汚泥供給量を増加さ
せ、両汚泥供給フィーダ41、42の回転速度を一致さ
せて均等供給に戻る。
【0020】燃焼過少な助燃モード時において、均等な
供給状態から総汚泥供給量の増加を行なう場合には、含
水率が相対的に高い汚泥を供給する、例えば汚泥供給フ
ィーダ42の回転速度を固定して、含水率が相対的に低
い汚泥を供給する、例えば汚泥供給フィーダ41の回転
速度を増加して、その汚泥供給量の割合を増加する。そ
して、総汚泥供給量を減少させて均等供給に戻る場合
に、含水率が低い汚泥を供給する汚泥供給フィーダ41
の回転速度を減じて汚泥供給量を減少させ、両汚泥供給
フィーダ41、42の回転速度を一致させて均等供給に
戻る。
【0021】均等な供給状態から総汚泥供給量を減少さ
せる場合には、含水率が相対的に低い汚泥を供給する、
例えば汚泥供給フィーダ41の回転速度を固定して、含
水率が相対的に高い汚泥を供給する、例えば汚泥供給フ
ィーダ42の回転速度を減少させ、その汚泥供給量の割
合を減少させる。そして、総汚泥供給量を増加させて均
等供給に戻る場合に、含水率が高い汚泥を供給する汚泥
供給フィーダ42の回転速度を増して汚泥供給量を増加
させ、両汚泥供給フィーダ41、42の回転速度を一致
させて均等供給に戻る。
【0022】安定燃焼する自燃モード時には、各汚泥供
給フィーダ41、42からの汚泥供給量の割合を平均化
して総汚泥供給量を増減する。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、通常運
転時に各汚泥供給フィーダから含水率が異なる汚泥を均
等に供給して総汚泥供給量を増減調整し、燃焼過剰状態
時に含水率が高い汚泥の汚泥供給量の割合を増加して、
炉内温度の過剰な温度上昇を招く要因を汚泥の供給段階
において事前に抑制し、燃焼過少状態時に含水率が低い
汚泥の汚泥供給量の割合を増加して、炉内温度の過剰な
温度降下を招く要因を汚泥の供給段階において事前に抑
制することができる。また、このように通常運転の基準
状態から離れて総汚泥供給量の増減操作を行なう場合
に、燃焼の悪化の影響が少ない方の汚泥供給量を変える
ので、総汚泥供給量を変えることによる燃焼への副作用
は小さく、燃焼の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における流動床焼却炉の要
部構成を示す模式図である。
【図2】従来の流動床焼却炉の構成を示す摸式図であ
る。
【符号の説明】
20 流動床焼却炉 21 炉体 22 砂層部 23 フリーボード部 24 分散パイプ 25 ブロア 28 砂中バーナ 29 冷却水供給系 30、31 炉内温度センサ 41、42 汚泥供給フィーダ 43、44 汚泥ホッパ 45、46 フィーダコントローラ 47、48 含水率計 49 自動燃焼コントローラ
フロントページの続き (72)発明者 黒田 誠 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 Fターム(参考) 3K061 AA11 AB01 AC02 BA02 CA02 DB02 DB17 DB20 3K062 AA11 AB01 AC02 BA02 CA01 CA05 CB05 CB06 DA01 DA35 DB01 DB02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 汚泥を焼却する焼却炉において、それぞ
    れに異なる含水率の汚泥を炉内に投入する複数の汚泥供
    給フィーダと、各汚泥供給フィーダの汚泥供給量をそれ
    ぞれ制御する複数のフィーダコントローラと、各汚泥供
    給フィーダにおける汚泥の含水率をそれぞれ計測する複
    数の含水率計と、炉内の燃焼状態を示すプロセス値を検
    出するセンサ手段と、予め設定する燃焼モードの中から
    センサ手段の出力値を指標として炉内の燃焼状態に適合
    する燃焼モードを判断し、燃焼モードに応じて各フィー
    ダコントローラへそれぞれの汚泥供給フィーダにおける
    汚泥供給量を指示する自動燃焼コントローラとを備えた
    ことを特徴とする汚泥焼却炉の汚泥供給量制御装置。
JP36355699A 1999-12-22 1999-12-22 汚泥焼却炉の汚泥供給量制御装置 Withdrawn JP2001173928A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012211727A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Kubota Corp 汚泥焼却処理システム、及び汚泥焼却処理方法
CN114460983A (zh) * 2022-01-26 2022-05-10 浙江浙能嘉华发电有限公司 一种基于综合湿度因子的污泥掺烧比例控制方法
JP7390622B2 (ja) 2020-06-30 2023-12-04 株式会社大川原製作所 焼却システムおよび焼却システムの制御方法

Cited By (4)

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Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20041224