JP2001272027A - バーナ制御方法及びバーナ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉内に火炎を形成する複数のバーナを備え、
複数のバーナ1から所要数の選択バーナを選択して燃焼
させることで、熱負荷に対応する燃焼熱を炉内に供給す
るように調節するバーナ制御方法に、単純な制御ロジッ
クを用いて入熱量の急激な変化を防止する。 【解決手段】 複数のバーナ１の中から選択した複数の
選択バーナの中の一部の消火対象バーナを消火するに先
立ち、選択バーナの中の消火対象バーナ以外に対する燃
料供給量の設定量を、選択バーナに対する総バーナ燃料
供給量に基づいて予め増量設定し、選択バーナに新たに
追加選択した追加対象バーナに点火するに先立って、選
択バーナに対する燃料供給量の設定量を、選択バーナ及
び追加対象バーナの数と、追加対象バーナに点火した後
に選択バーナに分配供給されるバーナ追加後燃料供給量
とに基づいて予め減量設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融炉を含む燃焼
炉におけるバーナの制御に関し、詳しくは、炉内に火炎
を形成する複数のバーナを備え、前記複数のバーナから
所要数の選択バーナを選択して燃焼させることで、熱負
荷に対応する燃焼熱を前記炉内に供給するように調節す
るバーナ制御方法及び炉内に臨ませて複数のバーナと、
前記複数のバーナに各別に燃料を供給可能な燃料調節手
段を備える燃料供給路とを設けると共に、炉内の温度を
検出可能な温度検出手段を備えた燃焼炉に設けられ、前
記炉内の温度を設定温度範囲内に維持するべく、前記燃
料調節手段を操作して、前記選択バーナのみに対して燃
料を供給すると共に、前記選択バーナへの燃料の供給量
を調節するバーナ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃焼炉においては、炉内に臨ませ
て複数のバーナを設けたものが見られる。こうした複数
のバーナは、炉内の温度をできるだけ一定にすることを
目的として熱源を分散させたものであるが、バーナの特
性として、燃焼を維持可能な許容燃焼量範囲があるため
に、燃料供給量にも燃料供給量許容範囲がある。ところ
で、前記燃焼炉における要求入熱量の変化が激しい場合
に、最大入熱量を基準として配置された複数のバーナに
おける前記許容燃焼量範囲の下限燃焼量の合計よりも低
い入熱量が要求される場合には、全てのバーナの燃焼を
維持することが困難になる。そのために、燃料を供給し
て燃焼させるバーナの数の増減により入熱量の制御が行
われるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の燃焼炉にお
けるバーナの制御においては、複数のバーナにおける合
計燃焼量を絞って、前記複数のバーナの全てにおいて下
限燃焼量にまで低下させてもなおかつ所要入熱量を超え
る場合に、前記複数のバーナの中から選定した消火対象
バーナを消火して入熱量を減少するのであるが、この場
合には、前記消火対象バーナの下限燃焼量に相当する入
熱量変化が生じ、前記消火の直後に残る複数のバーナの
燃焼量を増加しなければならなくなることがあり、前記
消火に伴い炉内温度が必要以上に低下し、燃料供給量減
少の制御に引き続き逆方向である燃料供給量増加の制御
が必要になるために、温度制御動作にハンチングを起こ
しやすくなり、制御の安定性を阻害するという問題とを
有している。また、一部のバーナを消火して選択バーナ
のみで燃焼させている状態で所要入熱量が増加し、前記
選択バーナの最大燃焼量の合計量に達した場合には、そ
れ以上に入熱量を増加させるためには、消火しているバ
ーナの中から追加選択した追加対象バーナに点火する必
要が生ずるが、この場合にも、上記入熱量の減少と同様
に、燃料供給量増加の制御に引き続き逆方向の燃料供給
量減少の制御が必要になるために、温度制御の安定性を
阻害し、前記追加対象バーナに点火をすれば、少なくと
も前記追加対象バーナの下限燃焼量に相当する入熱量の
変化が生ずる上に、前記入熱量の変化を小さくするため
には、前記追加対象バーナへのバーナ燃料供給量を他の
選択バーナ夫々に対するバーナ燃料供給量と異なるもの
としなければならず、バーナ制御動作が煩雑になるとい
う問題も有している。そこで、本発明のバーナ制御方法
及びバーナ制御装置は、上記の問題点を解決し、単純な
制御ロジックでありながら、入熱量の急激な変化を防止
する手段を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

【０００５】〔本発明の特徴手段〕本発明に係るバーナ
制御方法は、炉内に火炎を形成する複数のバーナを備
え、前記複数のバーナから所要数の選択バーナを選択し
て燃焼させることで、熱負荷に対応する燃焼熱を前記炉
内に供給するように調節するバーナ制御方法において、
前記選択バーナ中の消火対象バーナを消火するに先立っ
て、前記選択バーナに対する燃料供給量を予め増量し、
又は前記選択バーナに新たに追加する追加対象バーナに
点火するに先立って、前記選択バーナへの燃料供給量を
予め減量する点に特徴を有するものであり、夫々に以下
のような特徴を備えるものである。

【０００６】上記の目的のための本発明に係るバーナ制
御方法の第１特徴手段は、請求項１に記載の如く、選択
バーナの選択数を減少する際に、前記複数の選択バーナ
の中の一部の消火対象バーナを消火するに先立ち、前記
消火対象バーナ以外の前記選択バーナに対する燃料供給
量の設定量を、前記消火対象バーナを含む前記選択バー
ナに対する総バーナ燃料供給量に基づいて予め増量設定
する点にある。前記燃料供給量の設定量は、前記消火対
象バーナを消火する間に炉内の温度が設定温度範囲から
上方に逸脱することがないように設定することが好まし
い。

【０００７】上記の目的のための本発明に係るバーナ制
御方法の第２特徴手段は、請求項２に記載の如く、前記
第１特徴構成における燃料供給量の設定量を、消火対象
バーナを消火した際の設定温度範囲から下方への逸脱を
防止可能に、総バーナ燃料供給量以上に増量設定する点
にある。

【０００８】上記の目的のための本発明に係るバーナ制
御方法の第３特徴手段は、請求項３に記載の如く、選択
バーナに新たに加える追加対象バーナに点火するに先立
って、前記選択バーナに対する燃料供給量の設定量を、
前記選択バーナ及び前記追加対象バーナの数と、前記選
択バーナに対する総バーナ燃料供給量とに基づいて予め
減量設定する点にある。

【０００９】上記の目的のための本発明に係るバーナ制
御方法の第４特徴手段は、請求項４に記載の如く、前記
第３特徴手段における燃料供給量の設定量を、追加対象
バーナに点火した際の燃料供給量が前記追加対象バーナ
及び前記選択バーナ夫々のバーナ燃料下限供給量の合計
量以上となるように、前記追加対象バーナへの点火前の
前記選択バーナに対する総バーナ燃料供給量以上に減量
設定する点にある。

【００１０】〔特徴手段の作用及び効果〕上記本発明に
係るバーナ制御方法によれば、燃料を供給するバーナの
数の増減に先立ち、燃料供給量を減量若しくは増量する
という単純な制御動作で、バーナ数切替直後の炉内温度
の変化を抑制でき、制御動作のハンチングも予防できる
もので、夫々に、以下のような独特の作用効果を奏す
る。

【００１１】上記バーナ制御方法の第１特徴手段によれ
ば、選択バーナの選択数を減少する際に消火対象バーナ
以外の選択バーナへの燃料供給量の設定量を、前記消火
バーナを消火する前に予め増量設定して、過渡的に入熱
量を増加するから、前記消火対象バーナを消火した際の
炉内温度の低下を防止できる。しかも、予め燃料供給量
の設定量を増加してあるから、前記消火対象バーナを消
火した後に燃焼量増加の制御動作をしなくてもよく、制
御動作のハンチングを防止できる。殊に、前記燃料供給
量の設定量を前記消火対象バーナを含む前記選択バーナ
に対する総バーナ燃料供給量に近く設定してあれば、過
渡的変化を除けば、入熱量がほぼ単調に変化することに
なり、入熱量の急激な変化を防止できて、温度制御動作
は安定したものとなる。尚、前記燃料供給量の設定量
を、各バーナに対するバーナ燃料供給量に対する設定量
として、夫々のバーナにおける許容燃焼量範囲の下限燃
焼量に対応するバーナ燃料下限供給量よりも多く設定す
れば、炉内温度の低下を抑制して、燃焼制御動作のハン
チングを確実に防止できる。

【００１２】上記バーナ制御方法の第２特徴手段によれ
ば、上記第１特徴手段の作用効果に加えて、燃料供給量
の設定量を消火対象バーナを選択する際の選択バーナに
対する総バーナ燃料供給量以上に増量設定することで、
予め入熱量を消火対象バーナを消火後の入熱量以上の入
熱量とし、消火後にも前記消火対象バーナ近傍の雰囲気
温度が急激に低下することを防止できる。しかも、この
入熱量の増大によっても設定温度範囲を超えて炉内温度
が上昇することがないから、制御に対する不安定応答を
防止でき、また、許容燃焼量範囲内でバーナの消火を下
限燃焼量よりも高い位置で行うから、バーナの消火領域
と再点火領域とに重なりを持たせることができ、バーナ
の消火・点火の頻度を低下させて、温度制御をさらに安
定化させることができる。

【００１３】上記バーナ制御方法の第３特徴手段によれ
ば、追加対象バーナに点火する前に、選択バーナに対す
る燃料供給量の設定量が、前記選択バーナに対する総バ
ーナ燃料供給量を基に予め減量設定されるから、過渡的
に入熱量を減少し、炉内温度の変化を抑制できながら、
前記追加対象バーナに点火する際にも、これに供給する
バーナ燃料供給量を他と大きく異ならせる必要がなく、
バーナ制御が単純になる。尚、前記燃料供給量の設定量
を前記総バーナ燃料供給量に近く設定してあれば、過渡
的変化を除けば、入熱量がほぼ単調に変化することにな
り、入熱量の急激な変化を防止できて、バーナ制御動作
は安定したものとなる。殊に、前記追加対象バーナを追
加選択する時期を、前記選択バーナに対する総バーナ燃
料供給量があまり増加しない時期に設定し、炉内温度の
上昇速度が高い場合に、前記総バーナ燃料供給量の設定
量を、前記選択バーナ個々に対するバーナ燃料供給量の
合計量より適宜低く設定すれば、前記追加対象バーナに
点火した後の温度制御のオーバーシュートを防止でき
る。

【００１４】上記バーナ制御方法の第４特徴手段によれ
ば、上記第３特徴手段の作用効果に加えて、燃料供給量
の設定量を前記選択バーナに対する総バーナ燃料供給量
以上に減量設定することで、追加対象バーナに点火前に
前記追加対象バーナ近傍の雰囲気温度を予め高めておく
ことができる。しかも、前記総バーナ燃料供給量の設定
量を、前記選択バーナ及び追加対象バーナ個々のバーナ
燃料下限供給量の合計量より適宜高く減量設定すれば、
その後の燃料供給量の増加余裕を多くとれるので、バー
ナの点火領域と再消火領域とに重なりを持たせることが
でき、バーナへの点火・消火の頻度を低下させて、さら
にバーナ制御動作を安定させることが出来る。

【００１５】〔本発明の特徴構成〕本発明に係るバーナ
制御装置の特徴構成は、請求項５に記載の如く、炉内に
臨ませて複数のバーナと、前記複数のバーナに各別に燃
料を供給可能な燃料調節手段を備える燃料供給路とを設
けると共に、炉内の温度を検出可能な温度検出手段を備
えた燃焼炉に設けられ、前記炉内の温度を所定範囲内に
維持べく、前記燃料調節手段を操作して、前記複数のバ
ーナの中の所要数の選択バーナのみに対して燃料を供給
すると共に、前記選択バーナへのバーナ燃料供給量を調
節するバーナ制御装置において、前記温度検出手段で検
出した炉内温度が上昇し、前記選択バーナへの燃料供給
量が設定供給範囲の下限に近接若しくは到達した場合に
は、前記選択バーナの中から消火対象バーナを選択し、
前記燃料調節手段を操作して、前記消火対象バーナ以外
の選択バーナに対する燃料供給量の設定量を予め増量設
定した後に、前記消火対象バーナに対する燃料の供給を
断ち、前記温度検出手段で検出した炉内温度が低下し、
前記選択バーナへの燃料供給量が設定供給範囲の上限に
到達した場合には、前記燃料調節手段を操作して、前記
選択バーナに対する燃料供給量の設定量を予め減量した
後に、新たに選択する追加対象バーナに対して燃料の供
給を開始するように構成してある点にある。

【００１６】〔特徴構成の作用及び効果〕上記本発明に
係るバーナ制御装置の特徴構成によれば、複数のバーナ
に対して燃料の供給を開始・停止でき、且つ、炉内の温
度を所定範囲内に維持するように、夫々の選択バーナに
対してバーナ燃料供給量を調節する燃料調節手段を設け
てあるから、上記第１特徴手段〜第４特徴手段のもたら
す作用効果を奏するようになるのである。つまり、選択
バーナへの燃料供給量が設定供給範囲の下限に近接若し
くは到達した場合に、消火対象バーナ以外の選択バーナ
に対する燃料供給量の設定量を予め増量設定し、その後
に前記消火対象バーナへの燃料供給を断ち、炉内温度の
上昇を抑制するのである。また、前記選択バーナへの燃
料供給量が設定供給範囲の上限に到達すれば、前記選択
バーナ以外のバーナの中から追加対象バーナを追加選択
し、前記選択バーナに対する燃料供給量の設定量を予め
減量した後に前記追加対象バーナに点火すれば、前記追
加対象バーナに点火した後の炉内温度の必要以上の上昇
を抑制できて、温度制御が安定化する。前記選択バーナ
への燃料供給量の設定供給範囲の上限を、バーナの上限
燃焼量よりも低く減量設定してあれば、追加対象バーナ
への点火の後の燃料増加余裕を持てるから、燃焼制御の
ハンチングを防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】上記本発明のバーナ制御方法及び
バーナ制御装置の実施の形態の一例について、以下に、
図面を参照しながら説明する。

【００１８】本発明に係るバーナ制御装置を廃棄物溶融
炉に適用した例に基づき説明すれば、図１に示すよう
に、前記廃棄物溶融炉１０には、天井部１２の周囲に内
筒１１を立設すると共に、底部１５に出滓口１６を形成
してある有底の外筒１４を前記内筒１１の外側に相対回
転自在に配して、この外筒１４を回転駆動自在な駆動装
置２０を設けてある。前記天井部１２の下方で前記底部
１５の上方の空間を主室１７に形成し、前記内筒１１と
前記外筒１４との間の上方を覆う、前記内筒１１の外側
に設けた環状天井部１３に被処理物供給機構１８を設け
て、前記底部１５上に形成する堆積部１９に被処理物を
供給し、前記堆積部１９に堆積する被処理物の炉内表面
を、前記主室１７内の熱により溶融させるように構成し
てある。また、前記廃棄物溶融炉１０には、炉内表面の
状態を検出する炉内監視カメラ（図示せず）の撮像する
検出画像と、主室１７内の温度を検出可能な温度検出手
段７で検出する炉内温度を基に、前記駆動装置２０を制
御する溶融炉制御装置９を設けて、被処理物を所定の処
理速度で溶融処理するように構成してある。

【００１９】前記主室１７内を加熱するために、炉内に
臨ませた複数のバーナ１と、前記複数のバーナ１に各別
に燃料を供給調節可能な燃料調節手段６を備える燃料供
給路５とを設けてあり、このバーナ１に供給される燃料
の燃焼火炎からの燃焼熱により加熱される炉内の温度を
調節する本発明に係るバーナ制御装置８を前記溶融炉制
御装置９に設けてある。このバーナ制御装置８は、前記
温度検出手段７を備え、前記主室１７内の温度を設定温
度範囲内に維持べく、前記燃料調節手段６を個別に操作
して、前記複数のバーナ１の中から選択した所要数の選
択バーナ２（図２又は図３参照）のみに対して燃料を供
給すると共に、前記選択バーナ２へのバーナ燃料供給量
を夫々調節するように構成してある。以下、燃料供給量
の設定量の設定として、前記バーナ燃料供給量の設定量
の設定について説明する。

【００２０】前記バーナ制御装置８は、図２に示すよう
に、前記温度検出手段７で検出した炉内温度が上昇し、
これに伴う燃焼制御により炉内の燃焼量が設定燃焼量範
囲の下限燃焼量に接近した場合には、前記選択バーナ２
へのバーナ燃料供給量がその選択バーナ２の許容燃焼範
囲に対応する設定供給範囲の下限に近接若しくは到達
し、前記選択バーナ２における燃料供給量許容範囲の下
限であるバーナ燃料下限供給量に接近した場合に、前記
所定供給範囲から下方に逸脱しようとしたと判断し、前
記選択バーナ２の中から消火対象バーナ３を選定し（同
図（イ）参照）、前記燃料調節手段６を操作して、前記
消火対象バーナ３以外の選択バーナ２夫々に対するバー
ナ燃料供給量の設定量を予め増量設定（同図（ロ）参
照）した後に、前記消火対象バーナ３に対する燃料の供
給を断ち（同図（ハ）参照）、一方、前記温度検出手段
７で検出した炉内温度が低下し、これに伴う燃焼制御に
より炉内の燃焼量が設定燃焼量範囲の上限燃焼量に接近
した場合には、前記選択バーナ２への燃料供給量が所定
供給範囲の上限に近接若しくは到達し、前記所定供給範
囲から上方に逸脱しようとしたと判断し、図３に示すよ
うに、前記選択バーナ２以外のバーナ１の中から新たに
追加対象バーナ４を追加選択し（同図（イ）参照）、前
記燃料調節手段６を操作して、前記選択バーナ２に対す
るバーナ燃料供給量の設定量を予め減量設定（同図
（ロ）参照）した後に、新たに追加選択した追加対象バ
ーナ４に対して燃料の供給を開始するように構成してあ
る（同図（ハ）参照）。

【００２１】前記バーナ制御装置８は、上述のように前
記温度検出手段７で検出した炉内温度が設定温度範囲か
ら上方に逸脱しようとする場合には、前記選択バーナ２
の選択数を減少するために、その選択バーナ２の中から
消火対象バーナ３を選定し、その消火対象バーナ３を消
火するに先立ち、前記消火対象バーナ３以外の選択バー
ナ２夫々に対する燃料の供給量をバーナ燃料供給量の設
定量として増量設定する。このバーナ燃料供給量の設定
量は、前記選択バーナ２全体に対する燃料の供給量であ
る総バーナ燃料供給量に基づいて予め増量設定する。燃
料調節手段６には、前記消火対象バーナ３以外の選択バ
ーナ２に対して夫々このバーナ燃料供給量の設定量が増
量設定される。具体的には、前記消火対象バーナ３への
バーナ燃料供給量はそのままに持続され、その他の選択
バーナ２に対しては、個々に前記燃料調節手段６により
前記バーナ燃料供給量の設定量が配分されるのである。

【００２２】前記バーナ燃料供給量の設定量は、前記消
火対象バーナ３を消火した後に設定温度範囲を超える温
度上昇を防止可能な範囲で、その合計量が前記総バーナ
燃料供給量以上になるように増量設定する。各選択バー
ナ２へのバーナ燃料供給量を等しくした場合を例に挙げ
て説明すると、前記消火対象バーナ３に対するバーナ燃
料供給量ｆは、前記消火対象バーナ３を選定した際と変
わらず、前記選択バーナ２の選択数と、前記消火対象バ
ーナ３を選定する前の前記選択バーナ２へのバーナ燃料
供給量の合計である総バーナ燃料供給量とから定まる、 ｆ＝Ｆ_T ／ｎ₁ （但し、Ｆ_T ：総バーナ燃料供給量、ｎ₁ ：選択バーナ
２の選択数） としての設定が維持され、その他の選択バーナ２に対す
る総バーナ燃料供給量の設定供給量Ｆ_S は、 Ｆ_S ＝ｎ₁ ×Ｆ_T ／（ｎ₁ −ｎ₂ ） （但し、ｎ₁ ：選択バーナ２の選択数、Ｆ_T ：総バーナ
燃料供給量、ｎ₂ ：消火対象バーナ３の選定数）として
基準設定される。そして、前記その他の選択バーナ２に
対する前記総バーナ燃料供給量の設定量Ｆ_S は、 Ｆ_S ＝Ｆ_T ＋α （但し、Ｆ_T ：総バーナ燃料供給量、α：その発熱量に
よっても前記消火対象バーナ３を消火する際に設定され
る設定温度範囲を下回らないように設定される燃料増量
分）として設定される。ここで、消火対象バーナ３の選
定数が１であれば、前記選択バーナ２夫々に対するバー
ナ燃料供給量ｆは、 ｆ＝Ｆ_S ／（ｎ₁ −１） （但し、Ｆ_S ：燃料供給量の設定量、ｎ₁ ：前記選択バ
ーナ２の選択数）となる。

【００２３】以上のようにして前記総バーナ燃料供給量
の設定量が決定され、前記選択バーナ２夫々に対するバ
ーナ燃料供給量ｆが、 ｆ＝Ｆ_S ／（ｎ₁ −ｎ₂ ） （但し、Ｆ_S ：総バーナ燃料供給量の設定量、ｎ₁ ：選
択バーナ２の選択数、ｎ ₂ ：消火対象バーナ３の選定
数）として設定されるのである。尚、前記消火対象バー
ナ３を消火した後の選択バーナ２の選択数は、上記消火
対象バーナ３消火後の選択バーナ２の数（ｎ₁ −ｎ₂）
に等しくなる。

【００２４】また、前記温度検出手段７で検出した炉内
温度が設定温度範囲から下方に逸脱しようとする場合に
は、前記選択バーナ２の選択数を増加するために、その
選択バーナ２以外のバーナ１の中から追加対象バーナ４
を追加選択し、その追加対象バーナ４に点火するに先立
ち、前記選択バーナ２に対する燃料の供給量を総バーナ
燃料供給量の設定量として設定する。この総バーナ燃料
供給量の設定量は、前記選択バーナ２及び前記追加対象
バーナ４の数と、前記追加対象バーナ４を選択する前に
前記選択バーナ２に供給されている総バーナ燃料供給量
とに基づいて予め減量設定する。前記燃料調節手段６に
は、前記選択バーナ２に対してこの総バーナ燃料供給量
の設定量を基に定められたバーナ燃料供給量が設定され
る。具体的には、前記選択バーナ２及び前記追加対象バ
ーナ４に対して、個々に前記燃料調節手段６により前記
総バーナ燃料供給量の設定量がバーナ燃料供給量として
配分されるのである。

【００２５】前記総バーナ燃料供給量の設定量は、前記
追加対象バーナ４に点火した後に個々のバーナ１に対す
るバーナ燃料供給量がその設定供給範囲の上限を超える
ことを防止可能な範囲で、前記追加対象バーナ４への点
火後に前記選択バーナ２及び前記追加対象バーナ４に配
分される総バーナ燃料供給量以上となるように減量設定
する。各選択バーナ２への燃料供給量を等しくした場合
を例に挙げて説明すると、前記選択バーナ２及び前記追
加対象バーナ４に対する総バーナ燃料供給量の設定量Ｆ
_S は、前記選択バーナ２の選択数と、前記追加対象バー
ナ４に点火する前の前記選択バーナ２に対する総バーナ
燃料供給量と、前記追加対象バーナ４の追加選択数とか
ら、 Ｆ_S ＝ｎ₁ ×Ｆ_T ／（ｎ₁ ＋ｎ₃ ） （但し、ｎ₁ ：選択バーナ２の選択数、Ｆ_T ：総バーナ
燃料供給量、ｎ₃ ：追加対象バーナ４の追加選択数）と
して設定される。そして前記選択バーナ２に対する前記
総バーナ燃料供給量の設定量Ｆ_S は、追加対象バーナ４
に点火前の前記選択バーナ２に対する総バーナ燃料供給
量を基に、 Ｆ_S ＝Ｆ_T ＋β （但し、Ｆ_T ：総バーナ燃料供給量、β：前記追加対象
バーナ４に点火した後に追加対象バーナ４を含む選択バ
ーナ２への総バーナ燃料供給量が設定供給範囲から下方
に逸脱しないように設定される燃料増量分）として減量
設定される。ここで、前記追加対象バーナ４を含む前記
選択バーナ２の夫々に供給するバーナ燃料供給量ｆは、
各選択バーナ２で燃焼が維持可能な燃料供給範囲の下限
であるバーナ燃料下限供給量に対して ｆ＝ｆmin ＋β／（ｎ₁ ＋ｎ₃ ） （但し、ｆmin ：バーナ燃料下限供給量、β：前記燃料
増量分、ｎ₁ ：前記選択バーナ２の選択数、ｎ₃ ：追加
対象バーナ４の選定数）となるように設定されることが
望ましい。この場合、前記上限燃焼量に対応する前記選
択バーナ２の全体に対する総バーナ燃料供給量に関する
設定供給範囲の上限供給量Ｆ_U は、 Ｆ_U ＝ｆmin ×（ｎ₁ ＋ｎ₃ ） （但し、ｆmin ：バーナ燃料下限供給量、ｎ₁ ：前記選
択バーナ２の選択数、ｎ ₃ ：追加対象バーナ４の選定
数）として設定し、前記追加選択バーナ４に関する追加
選択の判断をすればよい。尚、追加対象バーナ４の追加
選択数が１であれば、前記選択バーナ２夫々に対するバ
ーナ燃料供給量ｆは、 ｆ＝Ｆ_S ／（ｎ₁ ＋１） （但し、Ｆ_S ：総バーナ燃料供給量の設定量、ｎ₁ ：前
記選択バーナ２の選択数）となる。このように上限燃焼
量設定のための燃料供給量に関する設定供給範囲の上限
供給量とバーナ燃料供給量の設定量を設定すれば、前記
追加対象バーナ４に点火した後に炉内の温度がさらに低
下したとしても、前記バーナ燃料供給量は前記バーナ燃
料下限供給量近傍に設定されており、十分に燃料供給量
を増量でき、逆に、前記追加対象バーナ４に点火した後
に炉内温度が上昇しても、前記上限供給量をバーナ燃料
下限供給量に対して余裕を持たせてあり、バーナ燃料供
給量が直ちに前記バーナ燃料下限供給量に接近すること
もないから、バーナ制御のハンチングを防止できる。

【００２６】以上のようにして前記総バーナ燃料供給量
の設定量が決定され、前記選択バーナ２夫々に対するバ
ーナ燃料供給量ｆが、 ｆ＝Ｆ_S ／（ｎ₁ ＋ｎ₃ ） （但し、Ｆ_S ：燃料供給量の設定量、ｎ₁ ：選択バーナ
２の選択数、ｎ₃ ：追加対象バーナ４の選定数）として
設定されるのである。さらに、前記追加対象バーナ４に
対しても、前記バーナ燃料供給量ｆが設定される。尚、
前記追加対象バーナ４に点火した後の選択バーナ２の選
択数は、前記選択バーナ２と前記追加対象バーナ４の合
計数（ｎ₁＋ｎ₃ ）に等しくなる。

【００２７】上述のバーナ制御の手順は、例えば図４に
示すように、先ず温度検出手段７（図１参照）により炉
内温度（上記例においては主室１７内の温度）を検出す
る（＊１）。検出した炉内温度を予め炉に設定された設
定温度範囲と比較する（＊２）。 ［１］前記炉内温度が前記設定温度範囲の範囲内であれ
ば、通常の燃料制御（＊８）を実行する。 ［２］前記炉内温度が前記設定温度範囲の上限に接近す
るか若しくは前記上限に達したと判断される場合には、
選択バーナ２（バーナ１の中の燃焼しているもの）の燃
焼量を設定燃焼量範囲と比較する（＊３）。この設定燃
焼量範囲は、前記選択バーナ２夫々に対するバーナ燃料
供給量に対して設定される設定供給範囲に基づくもので
ある。前記燃焼量が前記設定燃焼量範囲内にあると判断
すれば、前記通常の燃料制御（＊８）を実行し、（＊
１）に戻る。尚、前記設定燃焼量範囲は、前記選択バー
ナ２に対する総バーナ燃料供給量について設定される燃
料供給量に関する設定供給範囲に基づくものであっても
よい。 ［３］前記燃焼量が前記設定燃焼量範囲の下限燃焼量に
接近していると判断した場合には、前記バーナ制御装置
８においては、先ず消火対象バーナ３を選定し（＊
４）、次いで、前記消火対象バーナ３以外の選択バーナ
２へのバーナ燃料供給量の設定量を算出する（＊５）。
ここで算出したバーナ燃料供給量の設定量を前記消火対
象バーナ３以外の選択バーナ２に夫々増量設定する（＊
６）。そして、前記消火対象バーナ３以外の選択バーナ
２へのバーナ燃料供給量を増量設定した後、前記消火対
象バーナ３を消火し（＊７）、その後前記通常の燃料制
御（＊８）に移行し、（＊１）に戻る。尚、上記バーナ
燃料供給量の設定量は、前記選択バーナ２全体に対する
総バーナ燃料供給量に対して設定してもよい。 ［４］前記検出した炉内温度を前記設定温度範囲と比較
（＊２）した結果、前記炉内温度が前記設定温度範囲の
下限に接近するか若しくは前記下限に達したと判断され
る場合には、選択バーナ２の燃焼量を設定燃焼量範囲と
比較する（＊９）。前記燃焼量が前記設定燃焼量範囲内
にあると判断すればそのまま通常の燃料制御（＊８）を
実行し、（＊１）に戻る。 ［５］前記燃焼量が前記設定燃焼量範囲の上限燃焼量に
接近していると判断した場合には、前記バーナ制御装置
８においては、先ず追加対象バーナ４を追加選択し（＊
１０）、次いで、前記選択バーナ２へのバーナ燃料供給
量の設定量を算出する（＊１１）。このバーナ燃料供給
量の設定量は、前述の計算方法により算出する。ここで
算出したバーナ燃料供給量の設定量を前記選択バーナ２
に減少設定し（＊１２）、さらに、追加対象バーナ４へ
のバーナ燃料供給量を前記選択バーナ２に対して個別に
設定したバーナ燃料供給量に一致させて設定する（＊１
３）。そして、前記選択バーナ２へのバーナ燃料供給量
の設定量を減量設定した後、前記追加対象バーナ４に点
火し（＊１４）、その後前記通常の燃料制御（＊８）に
移行し、（＊１）に戻るのである。尚、前記バーナ燃料
供給量の設定量を、前記選択バーナ２全体に対する総バ
ーナ燃料供給量に対して設定してもよいとする点は、上
記［２］と同様である。

【００２８】〔別実施形態〕上記実施の形態において示
さなかった本発明に係るバーナ制御方法及びバーナ制御
装置の実施の形態について以下に説明する。

【００２９】〈１〉上記実施の形態に於いては、本発明
に係るバーナ制御装置を廃棄物溶融炉に適用した例につ
いて説明したが、バーナ１は燃焼炉に複数設けられてあ
ればよく、その燃焼炉が加熱炉であってもよく、溶解炉
であってもよい。また、前記バーナへの燃料はガス、
油、ＣＯＭ等火炎を形成して燃焼するものであればどの
ような燃料であってもよい。

【００３０】〈２〉上記実施の形態に於いては、選択バ
ーナ２へのバーナ燃料供給量の設定量を、消火対象バー
ナ３を消火した際の設定温度範囲を超える上昇を防止可
能な範囲で、前記消火対象バーナ３を選択する前の選択
バーナ２全体に対する総バーナ燃料供給量以上に設定す
る例について説明したが、前記バーナ燃料供給量の設定
量は、前記総バーナ燃料供給量に一致させ若しくはそれ
よりやや少なくしてあってもよく、炉の操業条件によっ
ては、前記消火対象バーナ３を消火した際の設定温度範
囲を超える程度に設定してもよい。

【００３１】〈３〉上記実施の形態に於いては、バーナ
燃料供給量の設定量を、前記追加対象バーナ４に点火し
たした後に追加対象バーナ４を含む選択バーナ２への総
バーナ燃料供給量が設定温度範囲から下方に逸脱するこ
とを防止可能な範囲で、前記追加対象バーナ４を選択す
る前の前記選択バーナ２全体に供給された総バーナ燃料
供給量以上に設定する例について説明したが、前記バー
ナ燃料供給量の設定量は、前記総バーナ燃料供給量に一
致させ若しくはそれよりやや少なくしてあってもよく、
炉の操業条件によっては、前記追加対象バーナ４に点火
した際の前記追加対象バーナ４を含む各選択バーナ２夫
々に対するバーナ燃料供給量が、前記各選択バーナ２の
バーナ燃料下限供給量を超える程度に設定してもよい。

【００３２】具体的に説明すると、前記バーナ燃料供給
量の設定量は、前記選択バーナ２及び前記追加対象バー
ナ４の数と、前記追加対象バーナ４を選択する前に前記
選択バーナ２に供給されている総バーナ燃料供給量とに
基づいて予め減量設定するが、各選択バーナ２へのバー
ナ燃料供給量を等しくした場合を例に挙げて説明する
と、前記選択バーナ２及び前記追加対象バーナ４に対す
る総バーナ燃料供給量の設定量Ｆ_S が、前記選択バーナ
２の選択数と、前記追加対象バーナ４に点火する前の前
記選択バーナ２に対する総バーナ燃料供給量と、前記追
加対象バーナ４の追加選択数とから、 Ｆ_S ＝ｎ₁ ×Ｆ_T ／（ｎ₁ ＋ｎ₃ ） （但し、ｎ₁ ：選択バーナ２の選択数、Ｆ_T ：総バーナ
燃料供給量、ｎ₃ ：追加対象バーナ４の追加選択数）と
して設定される点は上記計算例と同様である。ここで、
前記総バーナ燃料供給量の設定量Ｆ_S は、前記総バーナ
燃料供給量を基に、 Ｆ_S ＝Ｆ_T −γ （但し、Ｆ_T ：総バーナ燃料供給量、γ：その発熱量に
よっても炉内温度が前記追加対象バーナ４に点火した後
にその追加対象バーナ４へのバーナ燃料供給量が設定供
給範囲から下方に逸脱しない範囲で設定される燃料減量
分）として減量設定されるのである。

【００３３】ここで、前記選択バーナ２夫々に対するバ
ーナ燃料供給量ｆは、各選択バーナ２で燃焼が維持可能
な燃料供給範囲の下限であるバーナ燃料下限供給量に対
して ｆ＝ｆmin ＋δ／（ｎ₁ ＋ｎ₃ ） （但し、ｆmin ：バーナ燃料下限供給量、δ：前記追加
対象バーナ４を含む選択バーナ２へのバーナ燃料供給量
が後で設定供給範囲から下方に逸脱しないように設定さ
れた総バーナ燃料供給量に対する燃料増量分、ｎ₁ ：前
記選択バーナ２の選択数、ｎ₃ ：追加対象バーナ４の選
定数）となるように設定されることが望ましい。この場
合、各バーナ１が同一能力のものであるとすれば、前記
選択バーナ２の全体に対する総バーナ燃料供給量に関す
る設定供給範囲の上限供給量Ｆ_U は、 Ｆ_U ＝ｆmin ×（ｎ₁ ＋ｎ₃ ）＋δ （但し、ｆmin ：バーナ燃料下限供給量、ｎ₁ ：前記選
択バーナ２の選択数、ｎ ₃ ：追加対象バーナ４の選定
数、δ：前記追加対象バーナ４を含む選択バーナ２への
バーナ燃料供給量が後で設定供給範囲から下方に逸脱し
ないように設定された総バーナ燃料供給量に対する燃料
増量分）として設定すればよい。

【００３４】このように設定すれば、前記追加対象バー
ナ４に点火した後に炉内の温度がさらに低下したとして
も、前記バーナ燃料供給量の設定量は低く設定されてお
り、前記追加対象バーナ４に点火した後にさらに炉内温
度が低下しても、前記バーナ燃料供給量を増量しても上
限燃焼量には直ちに至らないから、前記バーナ燃料供給
量を増量でき、また、前記追加対象バーナ４に点火した
後に炉内温度が上昇しても、前記追加対象バーナ４を追
加選択する基準となる上限燃焼量を決定する前記上限供
給量を、バーナ燃料下限供給量に対して高く（δ−γに
相当）設定してあるから、前記バーナ燃料供給量を減量
しても各選択バーナ２の燃焼維持が可能であり、燃焼制
御のハンチングを防止できる。

【００３５】〈４〉以上は、燃料供給量の設定量を、選
択バーナ２夫々に対するバーナ燃料供給量の設定量とし
て設定する例について説明したが、これを前記選択バー
ナ２或いは選択バーナ２及び追加対象バーナ４の全てに
対する総バーナ燃料供給量に対して設定してもよい。例
えば、図２及び図３に燃料供給路５の各バーナ１への分
岐の上流側に設けた燃料調節手段６（破線で示した）の
みにより総バーナ燃料供給量の調節を行い、各バーナ１
への個別の経路に設けたバーナ燃料供給量を調節可能な
燃料調節手段６（実線で示してある）は、開閉のみを行
うようにすれば、バーナ制御が単純化できる。但し、こ
の場合には、消火対象バーナへのバーナ燃料供給量も予
めその他の選択バーナ２と同時に増量設定されるが、こ
のような燃料供給量の調節も本発明には包含される。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
単純な制御ロジックでありながら、入熱量の急激な変化
を防止する手段を構成できた。

【００３７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した廃棄物溶融炉の構成を示す要
部断面図

【図２】バーナ制御動作の一例を示す説明図

【図３】バーナ制御動作の他の例を示す説明図

【図４】本発明における制御手順の一例を示す流れ図

【符号の説明】

１ バーナ ２ 選択バーナ ３ 消火対象バーナ ４ 追加対象バーナ ５ 燃料供給路 ６ 燃料調節手段 ７ 温度検出手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉内に火炎を形成する複数のバーナ
   （１）を備え、前記複数のバーナ（１）から所要数の選
   択バーナ（２）を選択して燃焼させることで、熱負荷に
   対応する燃焼熱を前記炉内に供給するように調節するバ
   ーナ制御方法であって、 前記選択バーナ（２）の選択数を減少する際に、前記複
   数の選択バーナ（２）の中の一部の消火対象バーナ
   （３）を消火するに先立ち、前記消火対象バーナ（３）
   以外の前記選択バーナ（２）に対する燃料供給量の設定
   量を、前記消火対象バーナ（３）を含む前記選択バーナ
   （２）に対する総バーナ燃料供給量に基づいて予め増量
   設定するバーナ制御方法。
2. 【請求項２】 前記燃料供給量の設定量を、前記消火対
   象バーナ（３）を消火した際の設定温度範囲から下方へ
   の逸脱を防止可能に、前記総バーナ燃料供給量以上に増
   量設定する請求項１記載のバーナ制御方法。
3. 【請求項３】 炉内に火炎を形成する複数のバーナ
   （１）を備え、前記複数のバーナ（１）から所要数の選
   択バーナ（２）を選択して燃焼させることで、熱負荷に
   対応する燃焼熱を前記炉内に供給するように調節するバ
   ーナ制御方法であって、 前記選択バーナ（２）に新たに加える追加対象バーナ
   （４）に点火するに先立って、前記選択バーナ（２）に
   対する燃料供給量の設定量を、前記選択バーナ（２）及
   び前記追加対象バーナ（４）の数と、前記選択バーナ
   （２）に対する総バーナ燃料供給量とに基づいて予め減
   量設定するバーナ制御方法。
4. 【請求項４】 前記燃料供給量の設定量を、前記追加対
   象バーナ（４）に点火した際の燃料供給量が前記追加対
   象バーナ（４）及び前記選択バーナ（２）夫々のバーナ
   燃料下限供給量の合計量以上となるように、前記追加対
   象バーナ（４）への点火前の前記選択バーナ（２）に対
   する総バーナ燃料供給量以上に減量設定する請求項３記
   載のバーナ制御方法。
5. 【請求項５】 炉内に臨ませて複数のバーナ（１）と、
   前記複数のバーナ（１）に各別に燃料を供給可能な燃料
   調節手段（６）を備える燃料供給路（５）とを設けると
   共に、炉内の温度を検出可能な温度検出手段（７）を備
   えた燃焼炉に設けられ、前記炉内の温度を所定範囲内に
   維持べく、前記燃料調節手段（６）を操作して、前記複
   数のバーナ（１）の中の所要数の選択バーナ（２）のみ
   に対して燃料を供給すると共に、前記選択バーナ（２）
   への燃料の供給量を調節するバーナ制御装置であって、 前記温度検出手段（７）で検出した炉内温度が上昇し、
   前記選択バーナ（２）への燃料供給量が設定供給範囲の
   下限に近接若しくは到達した場合には、前記選択バーナ
   （２）の中から消火対象バーナ（３）を選択し、前記燃
   料調節手段（６）を操作して、前記消火対象バーナ
   （３）以外の選択バーナ（２）に対する燃料供給量の設
   定量を予め増量設定した後に、前記消火対象バーナ
   （３）に対する燃料の供給を断ち、 前記温度検出手段（７）で検出した炉内温度が低下し、
   前記選択バーナ（２）への燃料供給量が設定供給範囲の
   上限に到達した場合には、前記燃料調節手段（６）を操
   作して、前記選択バーナ（２）に対する燃料供給量の設
   定量を予め減量設定した後に、新たに選択する追加対象
   バーナ（４）に対して燃料の供給を開始するように構成
   してあるバーナ制御装置。