JP2001182902A - ボイラの多缶設置システムおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消化ガスのような可燃性廃棄物の量にか
かわらず、全ボイラを効率よく運転することができ、し
かも可燃性廃棄物を燃焼させるための専用のボイラを不
要としたボイラの多缶設置システムおよびその制御方法
を提供すること。 【解決手段】 可燃性廃棄物と通常燃料とを燃焼させる
多種燃料ボイラ１と通常燃料を燃焼させる通常ボイラ２
とで構成したボイラの多缶設置システムである。また、
可燃性廃棄物と通常燃料とを燃焼させる多種燃料ボイラ
１と通常燃料を燃焼させる通常ボイラ２とで構成した多
缶設置システムにおいて、可燃性廃棄物の貯留量に応じ
て前記多種燃料ボイラ１を台数制御するとともに、要求
負荷に応じて前記多種燃料ボイラ１および前記通常ボイ
ラ２を台数制御するようにした制御方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、可燃性廃棄物を
燃料として再利用するボイラの多缶設置システムおよび
その制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】醗酵製品や醸造製品等の製造施設や、微
生物によって生ごみを分解するゴミ処理施設などにおい
ては、醗酵，醸造または分解の過程で消化ガスと呼ばれ
る廃棄物が発生する。この消化ガスは、メタンを主成分
とする可燃性ガスである。そのため、このような施設で
は、消化ガスをボイラの燃料として用い、蒸気や温水を
発生させたり、さらには発生させた蒸気を用いて発電す
るなどして、消化ガスを処分するとともに、エネルギー
として回収している。

【０００３】ところで、前記のような製造施設やごみ処
理施設などでは、これらの施設へ熱源としての蒸気や温
水などを供給するため、灯油や都市ガスのような通常燃
料を燃焼させるボイラ（以下、「通常ボイラ」という）
が設置されている。したがって、前記のような施設にお
いては、通常ボイラに加えて、消化ガスを燃焼させるた
めの専用のボイラを設置しているのが現状である。しか
も、前記のような施設では、規模が大きくなるほど、こ
れらのボイラが多く必要になってくる。また、消化ガス
の発生量は変動するため、消化ガスの発生量に合わせて
ボイラを設置すると、消化ガスの発生がないときには、
これらのボイラは停止状態となってしまうため、ボイラ
全体としては効率的な運転ができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、消化ガス
のような可燃性廃棄物の量にかかわらず、全ボイラを効
率よく運転することができ、しかも可燃性廃棄物を燃焼
させるための専用のボイラを不要としたボイラの多缶設
置システムおよびその制御方法を提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、可燃性廃棄物と通常燃料とを燃焼させる多種燃料ボ
イラと通常燃料を燃焼させる通常ボイラとで構成したこ
とを特徴としている。

【０００６】請求項２に記載の発明は、可燃性廃棄物と
通常燃料とを燃焼させる多種燃料ボイラと通常燃料を燃
焼させる通常ボイラとで構成した多缶設置システムにお
いて、可燃性廃棄物の貯留量に応じて前記多種燃料ボイ
ラを台数制御するとともに、要求負荷に応じて前記多種
燃料ボイラおよび前記通常ボイラを台数制御することを
特徴としている。

【０００７】さらに、請求項３に記載の発明は、前記可
燃性廃棄物の貯留量に応じた台数制御を前記要求負荷に
応じた台数制御より優先させて行うことを特徴としてい
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。この発明は、可燃性廃棄物を燃料として
再利用し、可燃性廃棄物の処分と熱源の供給とを行うボ
イラの多缶設置システムおよびその制御方法として好適
に実施される。ここで、可燃性廃棄物とは、醗酵過程ま
たは醸造過程や微生物によって生ごみを分解する際に発
生する消化ガス，アルコールの蒸留過程において発生す
る低濃度アルコールなどである。また、この可燃性廃棄
物は、乾留炉や半乾留炉などによって、産業廃棄物や生
ごみ等から発生させた可燃性のガス，いわゆる乾留ガス
を含む。したがって、この発明のボイラの多缶設置シス
テムは、醗酵製品や醸造製品の製造施設，蒸留施設，ゴ
ミ処理施設などにおいて使用される。

【０００９】まず、この発明に係るボイラの多缶設置シ
ステムは、可燃性廃棄物と通常燃料とを燃焼させる多種
燃料ボイラと通常燃料を燃焼させる通常ボイラとで構成
する。前記多種燃料ボイラは、可燃性廃棄物および通常
燃料を択一的または同時に燃焼させるボイラである。ま
た、前記通常ボイラは、通常燃料を燃焼させるボイラで
ある。ここで、通常燃料とは、重油，軽油，灯油などの
液体燃料や都市ガス，プロパンなどのガス燃料のような
一般的な燃料をいう。

【００１０】前記多缶設置システムにおいて、前記多缶
設置システム全体でのボイラの設置台数は、必要とされ
る負荷に応じて設定し、そのうちの前記多種燃料ボイラ
の設置台数は、発生する可燃性廃棄物の量に応じて設定
する。そして、前記多種燃料ボイラは、可燃性廃棄物と
通常燃料とが択一的または同時に供給されるように構成
し、前記通常ボイラは、通常燃料が供給されるように構
成する。さらに、前記多種燃料ボイラおよび前記通常ボ
イラは、共通の蒸気ヘッダまたは温水ラインに接続す
る。ここで、前記のような施設においては、発生した可
燃性廃棄物の貯留設備を備えており、この貯留設備から
前記多種燃料ボイラへ可燃性廃棄物が供給される。

【００１１】前記構成により、この発明に係るボイラの
多缶設置システムにおいては、前記貯留設備における可
燃性廃棄物の貯留量が少ないとき、前記多種燃料ボイラ
を通常ボイラとして使用することができる。そのため、
可燃性廃棄物の貯留量にかかわらず、全ボイラを効率よ
く運転することができる。しかも、可燃性廃棄物を燃焼
させるための専用のボイラを設置する必要がなくなり、
ボイラの総設置台数を削減することができる。

【００１２】つぎに、この発明に係るボイラの多缶設置
システムの制御方法について説明する。前記多缶設置シ
ステムにおいては、前記可燃性廃棄物の貯留設備に貯留
量検出手段を設け、また前記蒸気ヘッダや前記温水ライ
ンなどに前記多缶設置システムに対する要求負荷の検出
手段を設け、可燃性廃棄物の貯留量に応じて前記多種燃
料ボイラを台数制御するとともに、前記多缶設置システ
ムに対する要求負荷に応じて前記多種燃料ボイラおよび
前記通常ボイラを台数制御する。

【００１３】すなわち、可燃性廃棄物の貯留量に応じて
前記多種燃料ボイラの起動台数を決定し、この多種燃料
ボイラを可燃性廃棄物を燃焼させるボイラとする。そし
て、要求負荷に応じた台数の前記多種燃料ボイラを起動
させる。このとき、前記多種燃料ボイラの起動台数が要
求負荷に応じた台数に足りない場合には、不足する台数
分の通常ボイラを起動させる。また、全台数の通常ボイ
ラが起動しており、かつ所定台数の多種燃料ボイラが停
止している状態において、前記多種燃料ボイラおよび前
記通常ボイラの起動台数が要求負荷に応じた台数に足り
ない場合には、停止中の多種燃料ボイラを通常燃料を燃
焼させるボイラとして起動させる。そして、負荷が減少
すれば、通常燃料を燃焼させている多種燃料ボイラを停
止させ、さらに負荷が減少するにつれて通常ボイラを１
台ずつ順に停止させる。

【００１４】また、要求負荷が安定している場合、可燃
性廃棄物の貯留量が増加すれば、可燃性廃棄物を燃焼さ
せている多種燃料ボイラの起動台数を増加させ、逆に可
燃性廃棄物の貯留量が減少すれば、可燃性廃棄物を燃焼
させている多種燃料ボイラの起動台数を減少させる。そ
して、前記多缶設置システム全体への要求負荷に応じて
前記多種燃料ボイラおよび前記通常ボイラのそれぞれの
起動台数を増減させる。すなわち、この発明に係る多缶
設置システムの制御方法においては、可燃性廃棄物の貯
留量に応じて、前記多種燃料ボイラを可燃性廃棄物を燃
焼させるボイラとして起動させ、また前記多種燃料ボイ
ラを通常燃料を燃焼させるボイラとして起動させる。

【００１５】さらに、この発明に係るボイラの多缶設置
システムの制御方法においては、可燃性廃棄物の貯留量
に応じた台数制御を要求負荷に応じた台数制御より優先
させて行う。すなわち、可燃性廃棄物の処分を優先させ
て行うように制御しているため、可燃性廃棄物の貯留量
の変動に応じて可燃性廃棄物を安定して処分することが
でき、しかも前記多缶設置システム全体で過不足なく蒸
気や温水を発生することができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明をビールの醸造工場において
実施した場合の一実施例について図１を参照しながら説
明する。図１は、この発明の第一実施例の概略構成を示
す説明図である。

【００１７】図１において、ボイラの多缶設置システム
は、所定台数の多種燃料ボイラ１，１と所定台数の通常
ボイラ２，２，…とで構成されている。前記各多種燃料
ボイラ１の設置台数は、醸造工場における可燃性廃棄
物，すなわち消化ガスの発生量に応じて設定されてお
り、また前記各多種燃料ボイラ１および前記各通常ボイ
ラ２の設置台数の合計は、前記多缶設置システム全体で
の要求負荷に応じて設定されている。この実施例におけ
る多缶設置システムは、２台の多種燃料ボイラ１と３台
の通常ボイラ２の計５台のボイラで構成されている。こ
こで、この実施例においては、前記各多種燃料ボイラ１
および前記各通常ボイラ２のそれぞれにおけるボイラ１
台当たりの負荷量は同じとしてある。

【００１８】前記各多種燃料ボイラ１は、この実施例に
おいては、可燃性廃棄物および通常燃料のいずれか一方
を燃焼させるように構成されている。したがって、前記
各多種燃料ボイラ１には、消化ガスの貯留設備（以下、
「ガスホルダ」という）３からの消化ガスライン４と通
常燃料ライン５とがそれぞれ接続されている。一方、前
記各通常ボイラ２には、前記通常燃料ライン５がそれぞ
れ接続されている。

【００１９】また、前記各多種燃料ボイラ１および前記
各通常ボイラ２には、蒸気ライン６がそれぞれ接続され
ている。これらの蒸気ライン６は、途中で合流させるな
どして、共通の蒸気ヘッダ７に接続されている。この蒸
気ヘッダ７には、蒸気使用設備（図示省略）への給蒸ラ
イン８が接続されている。

【００２０】前記各多種燃料ボイラ１および前記各通常
ボイラ２は、それぞれ制御器９，９，…を備えている。
これらの各制御器９は、有線または無線による通信回線
１０を介して多缶設置システムとしての制御装置，すな
わち台数制御装置１１に接続されている。一方、前記ガ
スホルダ３には、消化ガスの貯留量検出手段１２が設け
られている。また、前記蒸気ヘッダ７には、負荷検出手
段としての圧力検出手段１３が設けられている。そし
て、前記貯留量検出手段１２および前記圧力検出手段１
３は、回線１４を介して前記台数制御装置１１にそれぞ
れ接続されている。

【００２１】前記台数制御装置１１は、前記貯留量検出
手段１２および前記圧力検出手段１３からのそれぞれの
検出信号に基づいて前記各多種燃料ボイラ１の起動台数
および前記各通常ボイラ２の起動台数を制御するように
構成されている。

【００２２】つぎに、前記台数制御装置１１における制
御内容について、消化ガスの貯留量の変動がなく、要求
負荷が増減した場合と、要求負荷の変動がなく、消化ガ
スの貯留量の変動が増減した場合とに分けて具体的に説
明する。ここで、前記各多種燃料ボイラ１の優先順位
は、前記各通常ボイラ２の優先順位よりも高く設定して
ある。

【００２３】まず、消化ガスの貯留量の変動がなく、要
求負荷が増減した場合の制御内容について説明する。ま
ず、前記ガスホルダ３内の消化ガスの貯留量が大量であ
る場合、前記台数制御装置１１は、前記貯留量検出手段
１２からの検出信号に基づいて消化ガスを燃焼させる多
種燃料ボイラ１の起動台数を全台数，すなわち２台と決
定する。また、前記台数制御装置１１は、前記圧力検出
手段１３からの検出信号に基づいて前記多缶設置システ
ム全体での起動台数を決定し、この起動台数分のボイラ
を起動させる。

【００２４】まず、要求負荷がボイラ１台分のとき、前
記台数制御装置１１は、前記各多種燃料ボイラ１のうち
優先順位が一番高い多種燃料ボイラ１を消化ガスを燃焼
させるボイラとして起動させる。そして、要求負荷がボ
イラ２台分に増加すると、前記台数制御装置１１は、こ
の要求負荷の増加に応じて前記各多種燃料ボイラ１のう
ちつぎの優先順位の多種燃料ボイラ１を消化ガスを燃焼
させるボイラとして起動させる。以下、要求負荷が増加
すると、前記台数制御装置１１は、この要求負荷の増加
に応じて前記各通常ボイラ２を優先順位が高い順に１台
ずつ起動させる。

【００２５】そして、要求負荷がボイラ５台分のとき
は、前記各多種燃料ボイラ１および前記各通常ボイラ２
が全台数起動した状態となる。この状態から要求負荷が
減少すると、まず前記各通常ボイラ２を優先順位が低い
順に１台ずつ停止させ、つぎに消化ガスを燃焼させてい
る前記各多種燃料ボイラ１を優先順位が低い順に１台ず
つ停止させる。

【００２６】つぎに、前記ガスホルダ３内の消化ガスの
貯留量が中程度の場合について説明する。この場合、前
記台数制御装置１１は、消化ガスの貯留量に基づいて前
記各多種燃料ボイラ１の起動台数を１台と決定する。そ
して、要求負荷がボイラ１台分のとき、前記各多種燃料
ボイラ１のうち優先順位が一番高い多種燃料ボイラ１を
消化ガスを燃焼させるボイラとして起動させる。そし
て、要求負荷がボイラ２台分に増加すると、前記台数制
御装置１１は、前記各通常ボイラ２のうち優先順位が一
番高い通常ボイラ２を起動させる。

【００２７】以下、要求負荷が増加すると、前記台数制
御装置１１は、要求負荷の増加に応じて前記各通常ボイ
ラ２を優先順位が高い順に１台ずつ起動させる。そし
て、要求負荷がボイラ４台分に増加すると、１台の多種
燃料ボイラ１と全台数の通常燃料ボイラ２が起動した状
態となる。

【００２８】そして、要求負荷が５台分に増加すると、
前記台数制御装置１１は、停止中の多種燃料ボイラ１を
通常燃料を燃焼させるボイラとして起動させる。この状
態から要求負荷が減少すると、前記台数制御装置１１
は、まず通常燃料を燃焼させてている多種燃料ボイラ１
を停止させ、この後は、要求負荷の減少に応じて前記各
通常ボイラ２を優先順位が低い順に１台ずつ減少させ、
最後に消化ガスを燃焼させている多種燃料ボイラ１を停
止させる。

【００２９】さらに、前記ガスホルダ３内の消化ガスの
貯留量が少ないか、またはほとんどない場合について説
明する。この場合、前記台数制御装置１１は、消化ガス
の貯留量に基づいて前記各多種燃料ボイラ１の起動台数
を０台と決定する。そして、要求負荷がボイラ１台分の
とき、前記各通常ボイラ２のうち優先順位が一番高い通
常ボイラ２を起動させる。以後、要求負荷の増加に応じ
て前記各通常ボイラ２を優先順位が高い順に１台ずつ起
動させる。

【００３０】そして、負荷要求がボイラ３台分に増加す
ると、前記各通常ボイラ２が全台数起動した状態とな
る。この状態から、さらに要求負荷が増加すると、前記
台数制御装置１１は、前記各多種燃料ボイラ１を優先順
位が高い順に通常燃料を燃焼させるボイラとして１台ず
つ起動させる。

【００３１】そして、要求負荷がボイラ５台分に増加す
ると、多種燃料ボイラ１の全台数が通常燃料を燃焼させ
るボイラとして起動し、また通常ボイラ２の全台数が起
動した状態となる。この状態から要求負荷が減少する
と、まず通常燃料を燃焼させている多種燃料ボイラ１を
優先順位が低い順に１台ずつ停止させ、この後は、要求
負荷の減少に応じて前記各通常ボイラ２を優先順位が低
い順に１台ずつ停止させる。

【００３２】つぎに、要求負荷の変動がなく、消化ガス
の貯留量が増減した場合の制御内容について説明する。
ここで、以下の説明は、前記ガスホルダ３内の消化ガス
の貯留量が中程度の状態から増減した場合の例である。
この場合は、前記のように、優先順位が一番高い多種燃
料ボイラ１が起動しており、さらに要求負荷に応じて所
定台数の通常ボイラ２および優先順位が二番目に高い多
種燃料ボイラ１が通常燃料を燃焼させるボイラとして起
動している。

【００３３】まず、要求負荷がボイラ１台分のとき、消
化ガスの貯留量が増加した場合は、消化ガスの貯留量に
基づくと、多種燃料ボイラ１を起動させるべき台数は２
台となるが、要求負荷がボイラ１台分であるため、多種
燃料ボイラ１の起動台数を増加させない。逆に、消化ガ
スの貯留量が減少した場合は、消化ガスを燃焼させてい
る多種燃料ボイラ１を停止させ、前記各通常ボイラ２の
うち優先順位が一番高い通常ボイラ２を起動させる。

【００３４】つぎに、要求負荷がボイラ２台分のとき、
消化ガスの貯留量が増加した場合は、さらに１台の多種
燃料ボイラ１を消化ガスを燃焼させるボイラとして起動
させ、通常ボイラ２を停止させる。逆に、消化ガスの貯
留量が減少した場合は、消化ガスを燃焼させている多種
燃料ボイラ１を停止させ、前記各通常ボイラ２のうち優
先順位が二番目に高い通常ボイラ２を起動させる。

【００３５】以下、要求負荷がボイラ３台分または４台
分のとき、消化ガスの貯留量が増加した場合は、つぎの
優先順位の多種燃料ボイラ１を消化ガスを燃焼させるボ
イラとして起動させ、優先順位が一番低い通常ボイラ２
を停止させる。ここで、要求負荷がボイラ３台分のと
き、消化ガスの貯留量が減少した場合は、消化ガスを燃
焼させている多種燃料ボイラ１を停止させ、前記各通常
ボイラ２のうちつぎの優先順位の通常ボイラ２を１台起
動させる。また、要求負荷がボイラ４台分のとき、消化
ガスの貯留量が減少した場合は、消化ガスを燃焼させて
いる多種燃料ボイラ１を停止させ、停止中の多種燃料ボ
イラ１を通常燃料を燃焼させるボイラとして起動させ
る。

【００３６】そして、要求負荷がボイラ５台分のときに
は、前記各多種燃料ボイラ１は、優先順位が一番高い１
台が消化ガスを燃焼させた状態で起動するとともに、他
の１台が通常燃料を燃焼させた状態で起動し、さらに前
記各通常ボイラ２は、全台数起動した状態となってい
る。そのため、消化ガスの貯留量が増加した場合には、
通常燃料を燃焼させている多種燃料ボイラ１を消化ガス
を燃焼させるボイラとして起動させる。逆に、消化ガス
の貯留量が減少した場合は、消化ガスを燃焼させている
多種燃料ボイラ１を通常燃料を燃焼させるボイラとして
起動させる。

【００３７】ここで、この実施例においては、前記貯留
量検出手段１２および前記圧力検出手段１３の信号に基
づいて、１台の台数制御装置１１によって前記各多種燃
料ボイラ１および前記各通常ボイラ２を制御するように
構成しているが、この発明においては、前記貯留量検出
手段１２からの検出信号に基づく前記各多種燃料ボイラ
１の台数制御と、前記圧力検出手段１３からの検出信号
に基づく前記各多種燃料ボイラ１および前記各通常ボイ
ラ２の台数制御とを独立した台数制御装置として構成す
ることもできる。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、可燃性廃棄物の量に
かかわらず、全ボイラを効率よく運転することができ
る。しかも、可燃性廃棄物を燃焼させるための専用のボ
イラを設置する必要が無くなり、ボイラの総設置台数を
削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の概略構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 多種燃料ボイラ ２ 通常ボイラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可燃性廃棄物と通常燃料とを燃焼させる
   多種燃料ボイラ１と通常燃料を燃焼させる通常ボイラ２
   とで構成したことを特徴とするボイラの多缶設置システ
   ム。
2. 【請求項２】 可燃性廃棄物と通常燃料とを燃焼させる
   多種燃料ボイラ１と通常燃料を燃焼させる通常ボイラ２
   とで構成した多缶設置システムにおいて、可燃性廃棄物
   の貯留量に応じて前記多種燃料ボイラ１を台数制御する
   とともに、要求負荷に応じて前記多種燃料ボイラ１およ
   び前記通常ボイラ２を台数制御することを特徴とするボ
   イラの多缶設置システムの制御方法。
3. 【請求項３】 前記可燃性廃棄物の貯留量に応じた台数
   制御を前記要求負荷に応じた台数制御より優先させて行
   うことを特徴とする請求項２に記載のボイラの多缶設置
   システムの制御方法。