JP2002088377A - 最適ガス流量演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高質カ
ロリーゴミの比率が変化したときにも、発電設備１１に
供給される発生ガスのカロリー変動値を小さくさせ、発
電設備の発電出力の変動を防止する。 【解決手段】 カメラ装置６によって、廃棄物ガス化炉
１０内に送り込んだ廃棄物３の映像を撮影させ、この撮
影動作で得られた映像信号を画像処理させて、最適ガス
流量演算装置１４に、廃棄物ガス化炉１０から排出され
る発生ガス８中の水素濃度変動を予測させ、この予測結
果と、現時点における発生ガス８中の水素濃度とに基づ
き、発電設備１１に供給される発生ガス８の流量を調節
させて、発電設備１１に供給される発生ガス８のカロリ
ー変動を小さくさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物をガス化し
て得られた発生ガスを燃料にして発電を行う廃棄物ガス
化発電システムにおける最適ガス流量演算装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物をガス化して得られた発生ガスを
燃料にして発電を行う廃棄物ガス化発電システムの１つ
として、従来、図５に示すシステムが知られている。

【０００３】この図に示す廃棄物ガス化発電システム１
０１は、廃棄物収集車１０２によって収集された、一般
家庭、一般企業からのゴミ、塵埃などの廃棄物１０３が
持ち込まれる廃棄物ピット１０４と、この廃棄物ピット
１０４内の上部に配置され、廃棄物ピット１０４の下部
に積まれた廃棄物１０３を取り出す廃棄物クレーン１０
５と、この廃棄物クレーン１０５によって取り出された
廃棄物１０３を次工程に搬出する廃棄物シュート１０６
と、この廃棄物シュート１０６を介して供給された廃棄
物１０３を加熱してガス（発生ガス）１０７を発生さ
せ、これを管路１０８内に送り出す廃棄物ガス化炉１０
９と、管路１０８を介して供給される発生ガス１０７を
燃焼させて電気を生成する発電設備１１０と、管路１０
８内を流れる発生ガス１０７に含まれる各種ガスのう
ち、熱量（カロリー）を保有する主成分ガス、例えば水
素ガスの濃度を測定する水素濃度検出装置１１１と、管
路１０８内を流れる発生ガス１０７の流量を測定するガ
ス流量検出装置１１２と、水素濃度検出装置１１１の測
定結果に基づき、発電に必要な発生ガス１０７の流量
（必要ガス流量）を求めるとともに、この必要ガス流量
とガス流量検出装置１１２で得られた実際の発生ガス流
量とを比較し、この比較結果に基づき、流量制御信号を
生成する制御装置１１３と、この制御装置１１３から出
力される流量制御信号に基づき、管路１０８を流れる発
生ガス１０７の流量を調節するガス流量調節弁１１４と
を備えている。

【０００４】そして、廃棄物収集車１０２によって廃棄
物ピット１０４内に持ち込まれた廃棄物１０３を廃棄物
クレーン１０５によって持ち上げて、廃棄物ガス化炉１
０９に送り込み、ガス化させるとともに、このガス化処
理で得られた発生ガス１０７の水素濃度、流量を測定し
て、発電を維持させるのに必要な流量の発生ガス１０７
を発電設備１１０に供給し、発電を行わせる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の廃棄物ガス化発電システム１０１においては、廃
棄物ピット１０４内に搬入される廃棄物１０３の種類が
変化する毎に、廃棄物ガス化炉１０９で生成される発生
ガス１０７の成分が変化することから、同じ流量の発生
ガス１０７を発電設備１１０に供給していても、同じ発
電量にならない。

【０００６】このため、廃棄物ピット１０４内に搬入さ
れた廃棄物１０３中に、生ゴミ、不燃物などの低質カロ
リーゴミが多くなり、廃棄物ガス化炉１０９で生成され
る発生ガス１０７中の主成分である水素ガスの濃度が低
くなったとき、水素濃度検出装置１１１によって、これ
を検出するとともに、この検出結果に基づき、ガス流量
調節弁１１４の開度を大きくして、発電設備１１０の発
電量が低下しないようにし、また廃棄物ピット１０４内
に搬入された廃棄物１０３中に木材、プラスチック製品
などの高質カロリーゴミが多くなり、廃棄物ガス化炉１
０９で生成される発生ガス１０７中の水素ガスの濃度が
高くなったとき、水素濃度検出装置１１１によって、こ
れを検出するとともに、この検出結果に基づき、ガス流
量調節弁１１４の開度を小さくして、発電設備１１０の
発電量が必要以上に高くならないようにしている。

【０００７】しかしながら、このような制御方法では、
廃棄物ガス化炉１０９で生成される発生ガス１０７が管
路１０８内を流れ、この管路１０８に設けられている水
素濃度検出装置１１１によって、発生ガス１０７に含ま
れる水素ガスの濃度変化が検出されてから、制御装置１
１３で発電維持に必要なガス流量の演算処理、指令処理
が行われ、この指令処理で出力される流量制御信号がガ
ス流量調節弁１１４に供給されて、弁の開閉制御が開始
され、この弁の開閉が完了した時点で、発電設備１１０
に供給される発生ガス１０７の流量調整が開始される。

【０００８】このため、水素濃度の変化が検出されてか
ら、ガス流量調節弁１１４による発生ガス１０７の流量
調節が行われるまで、発電設備１１０に供給される発生
ガス１０７のカロリーが変動して、発電設備１１０で生
成される電気量が変動し、最悪の場合には、発電出力よ
り負荷容量の方が大きくなって、発電機が停止してしま
うという問題があった。

【０００９】本発明は上記の事情に鑑み、廃棄物ピット
内に搬入された廃棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高
質カロリーゴミの比率が変化したときにも、廃棄物のカ
ロリーを正確に把握させて、発電設備に供給される発生
ガスのカロリーを一定に保持させ、発電出力の変動を防
止するようにした最適ガス流量演算装置を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、廃棄物ガス化炉によって
廃棄物をガス化し、前記廃棄物ガス化炉から排出される
発生ガスを発電設備に供給して発電を行う廃棄物ガス化
発電システムにおける最適ガス流量演算装置であって、
前記廃棄物ガス化炉に投入される廃棄物のカロリー値を
求めるカロリー演算手段と、求められたカロリー値を用
いて前記廃棄物ガス化炉から前記発電設備に供給される
前記発生ガスの最適な流量値を求める最適ガス流量演算
手段とを備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項２では、廃棄物ガス化炉によって廃
棄物をガス化し、前記廃棄物ガス化炉から排出される発
生ガスを発電設備に供給して発電を行う廃棄物ガス化発
電システムにおける最適ガス流量演算装置であって、前
記廃棄物ガス化炉に投入される廃棄物のカロリー値を求
めるカロリー演算手段と、このカロリー値に基づき、前
記廃棄物ガス化炉から排出される前記発生ガスのカロリ
ー変動を予測するカロリー変動予測手段と、この予測結
果に基づき、前記廃棄物ガス化炉から前記発電設備に供
給される前記発生ガスのカロリーを一定にするのに必要
な最適な流量値を求める最適ガス流量演算手段とを備え
たことを特徴としている。

【００１２】請求項３では、請求項１、２のいずれかに
記載の最適ガス流量演算装置において、前記廃棄物ガス
化炉に投入される前記廃棄物を撮影して得られた映像を
画像処理して、前記廃棄物の種別を認識する廃棄物種別
認識手段を備え、前記カロリー演算手段は、この認識結
果に基づき、前記廃棄物のカロリー値を求めることを特
徴としている。

【００１３】請求項４では、請求項３に記載の最適ガス
流量演算装置において、前記廃棄物種別認識手段は、前
記廃棄物を撮影して得られたＲＧＢ映像を構成する各画
素毎のＲＧＢ輝度情報と、予め登録されている各種廃棄
物毎のＲＧＢ輝度情報とを比較して前記廃棄物の種別を
認識することを特徴としている。

【００１４】請求項５では、請求項３、４のいずれかに
記載の最適ガス流量演算装置において、前記画像処理で
得られた前記廃棄物のカロリー値と、前記廃棄物ガス化
炉から実際に排出される前記発生ガスのカロリー値とを
比較し、この比較結果に基づき、前記廃棄物ガス化炉か
ら排出される前記発生ガスのカロリー変動を予測する際
の関数を最適化する最適化手段を備えたことを特徴とし
ている。

【００１５】上記の構成により、請求項１では、前記廃
棄物ガス化炉に投入される廃棄物のカロリー値を求める
とともに、このカロリー値を用いて前記廃棄物ガス化炉
から前記発電設備に供給される前記発生ガスの最適な流
量値を求め、この最適ガス流量演算装置で得られた最適
な流量値に基づき、ガス流量制御装置によって、前記廃
棄物ガス化炉から排出され、前記発電設備に供給される
前記発生ガスの流量を調節させる。これにより、廃棄物
ピット内に搬入された廃棄物に含まれる低質カロリーゴ
ミ、高質カロリーゴミの比率が変化したときにも、廃棄
物のカロリーを正確に把握させて、発電設備に供給され
る発生ガスのカロリーを一定に保持させ、発電出力の変
動を防止する。

【００１６】請求項２では、前記廃棄物ガス化炉に投入
される廃棄物のカロリー値に基づき、前記廃棄物ガス化
炉から排出される前記発生ガスのカロリー変動を予測さ
せ、この予測結果に基づき、前記廃棄物ガス化炉から前
記発電設備に供給される前記発生ガスのカロリーを一定
にするのに必要な最適な流量値を求めさせる。これによ
り、廃棄物ピット内に搬入された廃棄物に含まれる低質
カロリーゴミ、高質カロリーゴミの比率が変化したとき
にも、発電設備に供給される発生ガスのカロリー変動値
を事前に予測させて、発電設備に供給される発生ガスの
カロリーを一定に保持させ、発電出力の変動を防止す
る。

【００１７】請求項３では、廃棄物ガス化炉に投入され
る前記廃棄物を撮影して得られた映像を画像処理させ
て、前記廃棄物の種別を認識させ、この認識結果に基づ
き、前記廃棄物のカロリー値を求めさせる。これによ
り、廃棄物ピット内に搬入された廃棄物に含まれる低質
カロリーゴミ、高質カロリーゴミの比率が変化したとき
にも、廃棄物を撮影して得られた映像信号を使用させ
て、廃棄物の種類を認識させ、これによって発電設備に
供給される発生ガスのカロリー量を一定に保持させて、
発電出力の変動を防止する。

【００１８】請求項４では、廃棄物ガス化炉に投入され
る前記廃棄物を撮影して得られたＲＧＢ映像を構成する
各画素毎のＲＧＢ輝度情報と、予め登録されている各種
廃棄物毎のＲＧＢ輝度情報とを比較させて、前記廃棄物
の種別を認識させ、この認識結果に基づき、前記廃棄物
のカロリー値を求めさせる。これにより、廃棄物ピット
内に搬入された廃棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高
質カロリーゴミの比率が変化したときにも、廃棄物を撮
影して得られたカラー映像信号を使用させて、簡単なア
ルゴリズムで、廃棄物の種類を精度良く認識させ、発電
設備に供給される発生ガスのカロリー量を一定に保持さ
せて、発電出力の変動を防止する。

【００１９】請求項５では、画像処理で得られた前記廃
棄物のカロリー値と、前記廃棄物ガス化炉から実際に排
出される前記発生ガスのカロリー値とを比較させ、この
比較結果に基づき、前記廃棄物ガス化炉から排出される
前記発生ガスのカロリー変動を予測する際の関数を最適
化させる。これにより、廃棄物ピット内に搬入された廃
棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高質カロリーゴミの
比率が変化したときにも、予め登録されているカロリー
予測用関数のパラメータを最適化させながら、発電設備
に供給される発生ガスのカロリー変動を正確に予測させ
て、発電設備に供給される発生ガスのカロリーを一定に
保持させ、発電出力の変動を防止する。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明による最適ガス流量
演算装置が適用された廃棄物ガス化発電システムの実施
形態を示すブロック図である。

【００２１】この図に示す廃棄物ガス化発電システム１
は、廃棄物収集車２によって収集された一般家庭や一般
企業からのゴミ、塵埃などの廃棄物３が持ち込まれる廃
棄物ピット４と、この廃棄物ピット４内の上部に配置さ
れ、廃棄物ピット４の下部に積まれた廃棄物３を取り出
す廃棄物クレーン５と、この廃棄物クレーン５によって
取り出された廃棄物３を撮影して映像信号を出力するカ
メラ装置６と、廃棄物クレーン５によって取り出された
廃棄物３を次工程に搬出する廃棄物シュート７と、この
廃棄物シュート７を介して供給された廃棄物３を加熱し
てガス（発生ガス）８を発生させ、これを管路９内に送
り出す廃棄物ガス化炉１０と、管路９を介して供給され
る発生ガス８を燃焼させて電気を生成する発電設備１１
と、管路９内を流れる発生ガス８の流量を測定するガス
流量検出装置１２と、管路９内を流れる発生ガス８に含
まれる各種ガスのうち、熱量（カロリー）を保有する主
成分ガス、例えば水素ガスの濃度を測定する水素濃度検
出装置１３とを備えている。

【００２２】さらに、廃棄物ガス化発電システム１は、
カメラ装置６から出力される映像信号を画像処理して、
廃棄物クレーン５によって廃棄物ガス化炉１０に送られ
る廃棄物３の種類を認識し、廃棄物の種類に応じて、数
分後〜数十分後以降に、廃棄物ガス化炉１０で生成され
る発生ガス８のカロリーを予測するとともに、この予測
結果と水素濃度検出装置１３から出力される検出結果と
に基づき、最適ガス流量指示を出す最適ガス流量演算装
置１４と、この最適ガス流量演算装置１４から出力され
る最適ガス流量指示と水素濃度検出装置１３の検出結果
とに基づき、発電を維持させるのに必要な発生ガス８の
量（必要ガス量）を求めるとともに、この必要ガス量と
ガス流量検出装置１２で得られた実際の発生ガス流量と
を比較し、この比較結果に基づき、流量制御信号を生成
する制御装置１５と、この制御装置１５から出力される
流量制御信号に基づき、管路９を流れる発生ガス８の流
量を調節するガス流量調節弁１６とを備えている。

【００２３】そして、廃棄物収集車２によって廃棄物ピ
ット４内に搬入された廃棄物３を廃棄物クレーン５によ
って持ち上げて、廃棄物ガス化炉１０に送り込み、ガス
化させ、発電設備１１に発電を行わせる。また、この動
作と並行し、カメラ装置６によって、廃棄物ガス化炉１
０内に送り込んだ廃棄物３の映像を撮影して、最適ガス
流量演算装置１４に、廃棄物ガス化炉１０から排出され
る発生ガス８中の水素濃度変動を予測させ、この予測結
果と、現時点における発生ガス８中の水素濃度とに基づ
き、発電設備１１に供給される発生ガス８のカロリー変
動を小さくさせるのに必要な最適ガス流量指示を生成さ
せるとともに、この最適ガス流量指示と、水素濃度検出
装置１３の検出結果と、ガス流量検出装置１２の検出結
果とに基づき、制御装置１５にガス流量調節弁１６の開
度を制御させて、廃棄物ガス化炉１０から排出される発
生ガス８の流量を調節させ、発電設備１１に供給される
発生ガス８のカロリーを一定化させる。

【００２４】最適ガス流量演算装置１４は、図２に示す
ように、カメラ装置６から出力される映像信号を取り込
んで、廃棄物ガス化炉１０に投入された廃棄物３のＲＧ
Ｂ画像データを生成する画像データ入力部１７と、図３
に示すように、廃棄物３に含まれるゴミ種毎の輝度情
報、例えば廃棄物３の各画素が金属ゴミ、プラスチック
ゴミ、木材ゴミ、紙ゴミなど、いずれの画素であるかを
識別するのに必要なゴミ種毎のＲ輝度の絶対値、Ｇ輝度
の絶対値、Ｂ輝度の絶対値、またはＲ輝度、Ｇ輝度、Ｂ
輝度の比率などの情報が予め登録されされているゴミ種
別比較用パターンデータ記憶エリア１８、画像データ入
力部１７から出力されたＲＧＢ画像データを画素毎に分
離するとともに、各画素を構成するＲ輝度の絶対値、Ｇ
輝度の絶対値、Ｂ輝度の絶対値、またはＲ輝度、Ｇ輝
度、Ｂ輝度の比率などの輝度情報とゴミ種別比較用パタ
ーンデータ記憶エリア１８に登録されているゴミ種毎の
輝度情報とを比較し、画像データ入力部１７から出力さ
れたＲＧＢ画像データの各画素を金属ゴミの画素、プラ
スチックゴミの画素、木材ゴミの画素、紙ゴミの画素な
どに分類するゴミ種認識機能１９を持つゴミ種認識部２
０と、このゴミ種認識部２０の認識処理で得られた各ゴ
ミ種毎の画素数に応じて、ゴミ種毎の占有率を求めると
ともに、ゴミの種類毎に設定されたカロリー値に基づ
き、単位体積当たりのカロリー（単位カロリー）を求め
る廃棄物カロリー演算部２１と、この廃棄物カロリー演
算部２１から出力される単位体積当たりのカロリーに基
づき、廃棄物ガス化炉１０で生成される発生ガス８のカ
ロリー（単位流量当たりのカロリー）を求める発生ガス
カロリー演算部２２とを備えている。

【００２５】さらに、この最適ガス流量演算装置１４
は、発生ガスカロリー演算部２２から出力される単位流
量当たりのカロリーに基づき、廃棄物ガス化炉１０に投
入された廃棄物３によって今後、生成される発生ガス８
のカロリー変動値（発生ガス８のカロリーの変化を示す
値）を求めるカロリー変動値演算部２３と、水素濃度検
出装置１３から出力される測定値に基づき、現時点にお
ける発生ガス８の水素濃度変動値を求めるカロリー変動
値算出部２４と、このカロリー変動値算出部２４から出
力される、現時点における発生ガス８の水素濃度変動値
とカロリー変動値演算部２３から出力されるカロリー変
動値とを比較するとともに、この比較結果と予め登録さ
れている関数とに基づき、数分後〜数十分後に、廃棄物
ガス化炉１０から排出される発生ガス８のカロリーを予
測して、カロリー変動予測値を求めるカロリー変動値予
測部２５と、このカロリー変動値予測部２５から出力さ
れるカロリー変動予測値に基づき、カロリー変動を補償
するのに必要な現時点でのガス流量値（最適ガス流量
値）を求め、これを制御装置１５に供給する最適ガス流
量値算出部２６とを備えている。

【００２６】そして、カメラ装置６から出力される映像
信号を取り込み、廃棄物ガス化炉１０に投入された廃棄
物３のＲＧＢ画像データを生成しながら、このＲＧＢ画
像データを各画素に分離した後、予め登録されているゴ
ミ種毎の輝度情報をルックアップして、各画素が金属ゴ
ミ、プラスチックゴミ、木材ゴミ、紙ゴミなどのいずれ
の画素であるかを識別するとともに、ゴミ種毎の画素数
に応じて、各種ゴミの占有率を求める。

【００２７】この後、ゴミの種類毎に設定されたカロリ
ー値と、廃棄物３を構成する各種ゴミの占有率とに基づ
き、単位体積当たりのカロリー（単位カロリー）を求め
るとともに、この単位体積当たりのカロリーに基づき、
数分後〜数十分後に、廃棄物ガス化炉１０で生成される
発生ガス８のカロリー（単位流量当たりのカロリー）を
予測し、この予測動作で得られた、単位流量当たりのカ
ロリーに基づき、廃棄物ガス化炉１０に投入された廃棄
物３によって今後、生成される発生ガス８のカロリー変
動値を求める。

【００２８】次いで、水素濃度検出装置１３から出力さ
れる測定値に基づき、現時点における発生ガス８のカロ
リー変動値を求めるとともに、ガスカロリー変動値算出
部２４から出力される、現時点における発生ガス８の水
素濃度変動値と、上述した処理で得られた現時点におけ
る発生ガス８のカロリー変動値とを比較して、数分後〜
数十分後に、廃棄物ガス化炉１０から排出される発生ガ
ス８のカロリーを予測し、カロリー変動予測値を求め
る。

【００２９】そして、このカロリー変動予測値に基づ
き、発電設備１１に供給される発生ガス８のカロリー変
動を補償するのに必要な現時点でのガス流量値（最適ガ
ス流量値）を求め、これを制御装置１５に供給する。

【００３０】これにより、廃棄物ピット４から廃棄物ガ
ス化炉１０に送り込まれる廃棄物３の種類が変わり、廃
棄物ガス化炉１０で生成される発生ガス８の水素濃度が
変化しても、この変化を予め予測して、ガス流量調節弁
１６の開度を調節し、発電設備１１に供給される発生ガ
ス８のカロリーを一定に保持させることができる。

【００３１】このように、この実施形態においては、カ
メラ装置６によって、廃棄物ガス化炉１０内に送り込ん
だ廃棄物３の映像を撮影して、最適ガス流量演算装置１
４に、廃棄物ガス化炉１０から排出される発生ガス８中
の水素濃度変動を予測させ、この予測結果と、現時点に
おける発生ガス８中の水素濃度とに基づき、発電設備１
１に供給される発生ガス８のカロリー変動を小さくさせ
るのに必要な最適ガス流量指示を生成させるとともに、
この最適ガス流量指示と、水素濃度検出装置１３の検出
結果と、ガス流量検出装置１２の検出結果とに基づき、
制御装置１５にガス流量調節弁１６の開度を制御させ
て、廃棄物ガス化炉１０から排出される発生ガス８の流
量を調節させ、発電設備１１に供給される発生ガス８の
カロリーを一定化させるようにしているので、廃棄物ピ
ット４内に搬入された廃棄物３に含まれる低質カロリー
ゴミ、高質カロリーゴミの比率が変化したときにも、廃
棄物３のカロリーを正確に把握させて、発電設備１１に
供給される発生ガス８のカロリー変動値を事前に予測さ
せ、これによって発電設備１１に供給される発生ガス８
のカロリーを一定に保持させ、発電出力の変動を防止す
ることができる。

【００３２】また、この実施形態では、廃棄物ピット４
から廃棄物ガス化炉１０に搬入される廃棄物３をカメラ
装置６によって撮影して得られた映像信号をＲＧＢ画像
処理させて、廃棄物３のゴミ種別を認識させるようにし
いてるので、廃棄物ピット４内に搬入された廃棄物３に
含まれる低質カロリーゴミ、高質カロリーゴミの比率が
変化したときにも、高い精度で、廃棄物３の種類を認識
させることができ、これによって発電設備１１に供給さ
れる発生ガス８のカロリー量を一定に保持させて、発電
出力の変動を防止することができる。

【００３３】また、上述した実施形態では、最適ガス流
量演算装置１４のカロリー変動値予測部２５によって、
カロリー変動値算出部２４から出力される、現時点にお
ける発生ガス８の水素濃度変動値と、カロリー変動値演
算部２３から出力されるカロリー変動値とを比較させ、
この比較結果と、予め設定されている関数とを使用させ
て、数分後〜数十分後に、廃棄物ガス化炉１０から排出
される発生ガス８のカロリーを予測させ、カロリー変動
予測値を求めるようにしているが、図４に示すように、
最適ガス流量演算装置１４内に、モデル式を記憶させた
学習部２７を設け、この学習部２７によって、カロリー
変動値予測部２５から出力されるカロリー変動予測値
と、カロリー変動値算出部２４から出力される水素濃度
変動値とを常時、比較させた後、この比較結果に基づ
き、カロリー変動予測値と、水素濃度変動値との対応関
係を抽出させ、この抽出動作で得られた対応関係に基づ
き、カロリー変動値予測部２５に登録されている関数の
パラメータを最適化させるようにしても良い。

【００３４】このようにすることにより、カロリー変動
値演算部２３から出力されるカロリー変動値と、カロリ
ー変動値算出部２４から出力される発生ガス８の水素濃
度変動値との対応関係をカロリー変動値予測部２５の関
数に正確に反映させて、カロリー変動値演算部２３から
出力されるカロリー変動値が変化してから、数分後〜数
十分後に、廃棄物ガス化炉１０から実際に排出される発
生ガス８のカロリーを正確に予測させることができ、こ
れによってカロリー変動予測値を求めるときの精度をさ
らに向上させることができる。

【００３５】また、上述した実施形態では、廃棄物ガス
化炉１０によって生成される発生ガス８のみで、発電設
備１１を稼動させるようにしているが、発電設備１１の
負荷が定常的に大きいとき、または一時的に大きくなっ
たとき、廃棄物ガス化炉１０で生成される発生ガス８だ
けでは、発電設備１１が過負荷状態になることから、補
助燃料として、ＬＮＧ、ＬＰＧなどを使用させて、定格
発電出力の不足分を補うようにしても良い。

【００３６】このようにすることにより、負荷の大きさ
に応じて、発電設備１１に適切な大きさの電気を発生さ
せ、負荷を安定的に稼動させることができる。

【００３７】また、上述した実施形態では、発電設備１
１の発電機として、発生ガス８を燃料にして、蒸気を発
生させ、これによって得られた蒸気で蒸気タービンを回
して発電を行う発電機を使用させるようにしているが、
このような発電方式以外の発電機、例えば発生ガス８を
直接、または間接的に電気に変換する燃料電池、ガスエ
ンジン発電機、ガスタービン発電機などを使用させて、
発電を行わせるようにしても良い。

【００３８】また、上述した実施形態では、廃棄物ガス
化炉１０によって生成される発生ガス８を発電設備１１
に供給して、発電を行わせるようにしているが、このよ
うな発電設備１１以外の設備、例えばボイラ設備などに
発生ガス８を供給して、給湯などを行わせるようにして
も良い。

【００３９】このようにしても、廃棄物ガス化炉１０に
投入される廃棄物３のゴミ種類が変化し、廃棄ガス化炉
１０によって生成される発生ガス８のカロリーが変化し
ても、これを正確に把握させて、ボイラ設備に正確なカ
ロリー管理を行わせることができる。

【００４０】また、上述した実施形態では、廃棄物ピッ
ト４から廃棄物ガス化炉１０に搬送される廃棄物３をカ
メラ装置６によって撮影して得られた映像信号を画像処
理させて、前記廃棄物３のゴミ種別を判別させるように
しているが、このような画像処理以外の方法、例えば超
音波を使用し、反射波のレベル、反射特性などに基づ
き、廃棄物３のゴミ種別を判別させたり、赤外線センサ
を使用して、ゴミの種別を判別させたりしても良い。

【００４１】このようにしても、廃棄物３を構成するゴ
ミの種類を識別させて、上述した実施形態と同様に、廃
棄物ピット４内に搬入された廃棄物３に含まれる低質カ
ロリーゴミ、高質カロリーゴミの比率が変化したときに
も、高い精度で、廃棄物３の種類を認識させることがで
き、これによって発電設備１１に供給される発生ガス８
のカロリー量を一定に保持させて、発電出力の変動を防
止することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１では、廃棄物ピット内に搬入された廃棄物に含ま
れる低質カロリーゴミ、高質カロリーゴミの比率が変化
したときにも、廃棄物のカロリーを正確に把握でき、発
電設備に供給される発生ガスのカロリーを一定に保持さ
せ、これにより発電出力の変動を防止することができ
る。

【００４３】請求項２では、廃棄物ピット内に搬入され
た廃棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高質カロリーゴ
ミの比率が変化したときにも、発電設備に供給される発
生ガスのカロリー変動値を事前に予測させて、発電設備
に供給される発生ガスのカロリーを一定に保持させ、こ
れにより、発電出力の変動を防止することができる。

【００４４】請求項３では、廃棄物ピット内に搬入され
た廃棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高質カロリーゴ
ミの比率が変化したときにも、廃棄物を撮影して得られ
た映像信号を使用して、廃棄物の種類を認識することが
でき、これによって発電設備に供給される発生ガスのカ
ロリー量を一定に保持させて、発電出力の変動を防止す
ることができる。

【００４５】請求項４では、廃棄物ピット内に搬入され
た廃棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高質カロリーゴ
ミの比率が変化したときにも、廃棄物を撮影して得られ
たカラー映像信号を使用して、簡単なアルゴリズムで、
廃棄物の種類を精度良く認識させることができ、これに
よって発電設備に供給される発生ガスのカロリー量を一
定に保持させて、発電出力の変動を防止することができ
る。

【００４６】請求項５では、廃棄物ピット内に搬入され
た廃棄物に含まれる低質カロリーゴミ、高質カロリーゴ
ミの比率が変化したときにも、予め登録されているカロ
リー予測用関数のパラメータを最適化させながら、発電
設備に供給される発生ガスのカロリー変動を正確に予測
させて、発電設備に供給される発生ガスのカロリーを一
定に保持させ、発電出力の変動を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による最適ガス流量演算装置が適用され
た廃棄物ガス化発電システムの一例を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明による最適ガス流量演算装置の実施形態
の構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示すゴミ種認識部の詳細な構成を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明による最適ガス流量演算装置の他の実施
形態の構成を示すブロック図である。

【図５】従来から知られている廃棄物ガス化発電システ
ムの一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１：廃棄物ガス化発電システム ２：廃棄物収集車 ３：廃棄物 ４：廃棄物ピット ５：廃棄物クレーン ６：カメラ装置 ７：廃棄物シュート ８：発生ガス ９：管路 １０：廃棄物ガス化炉 １１：発電設備 １２：ガス流量検出装置 １３：水素濃度検出装置 １４：最適ガス流量演算装置 １５：制御装置 １６：ガス流量調節弁 １７：画像データ入力部 １８：ゴミ種別比較用パターンデータ記憶エリア １９：ゴミ種認識機能 ２０：ゴミ種認識部（廃棄物種別認識手段） ２１：廃棄物カロリー演算部（カロリー演算手段） ２２：発生ガスカロリー演算部 ２３：カロリー変動値演算部 ２４：カロリー変動値算出部 ２５：カロリー変動値予測部（カロリー変動予測手段） ２６：最適ガス流量値算出部（最適ガス流量演算手段） ２７：学習部（最適化手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 賢治 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA46 AC04 BA03 CA27 CB04 CB34 DA02 DA20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物ガス化炉によって廃棄物をガス化
   し、前記廃棄物ガス化炉から排出される発生ガスを発電
   設備に供給して発電を行う廃棄物ガス化発電システムに
   おける最適ガス流量演算装置であって、 前記廃棄物ガス化炉に投入される廃棄物のカロリー値を
   求めるカロリー演算手段と、 求められたカロリー値を用いて前記廃棄物ガス化炉から
   前記発電設備に供給される前記発生ガスの最適な流量値
   を求める最適ガス流量演算手段と、 を備えたことを特徴とする最適ガス流量演算装置。
2. 【請求項２】 廃棄物ガス化炉によって廃棄物をガス化
   し、前記廃棄物ガス化炉から排出される発生ガスを発電
   設備に供給して発電を行う廃棄物ガス化発電システムに
   おける最適ガス流量演算装置であって、 前記廃棄物ガス化炉に投入される廃棄物のカロリー値を
   求めるカロリー演算手段と、 このカロリー値に基づき、前記廃棄物ガス化炉から排出
   される前記発生ガスのカロリー変動を予測するカロリー
   変動予測手段と、 この予測結果に基づき、前記廃棄物ガス化炉から前記発
   電設備に供給される前記発生ガスのカロリーを一定にす
   るのに必要な最適な流量値を求める最適ガス流量演算手
   段と、 ことを特徴とする最適ガス流量演算装置。
3. 【請求項３】 請求項１、２のいずれかに記載の最適ガ
   ス流量演算装置において、 前記廃棄物ガス化炉に投入される前記廃棄物を撮影して
   得られた映像を画像処理して、前記廃棄物の種別を認識
   する廃棄物種別認識手段を備え、 前記カロリー演算手段は、この認識結果に基づき、前記
   廃棄物のカロリー値を求める、 ことを特徴とする最適ガス流量演算装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の最適ガス流量演算装置
   において、 前記廃棄物種別認識手段は、前記廃棄物を撮影して得ら
   れたＲＧＢ映像を構成する各画素毎のＲＧＢ輝度情報
   と、予め登録されている各種廃棄物毎のＲＧＢ輝度情報
   とを比較して前記廃棄物の種別を認識する、 ことを特徴とする最適ガス流量演算装置。
5. 【請求項５】 請求項３、４のいずれかに記載の最適ガ
   ス流量演算装置において、 前記画像処理で得られた前記廃棄物のカロリー値と、前
   記廃棄物ガス化炉から実際に排出される前記発生ガスの
   カロリー値とを比較し、この比較結果に基づき、前記廃
   棄物ガス化炉から排出される前記発生ガスのカロリー変
   動を予測する際の関数を最適化する最適化手段、 を備えたことを特徴とする最適ガス流量演算装置。