JP2003287213A - ごみ焼却炉の燃焼制御装置 - Google Patents
ごみ焼却炉の燃焼制御装置Info
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- JP2003287213A JP2003287213A JP2002093532A JP2002093532A JP2003287213A JP 2003287213 A JP2003287213 A JP 2003287213A JP 2002093532 A JP2002093532 A JP 2002093532A JP 2002093532 A JP2002093532 A JP 2002093532A JP 2003287213 A JP2003287213 A JP 2003287213A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ごみの供給量の変動に対応して、ごみの供給
量および燃焼空気の供給量を速やかに適正な量に変更す
る。 【解決手段】 熱分解炉３の温度が設定値に保持される
ように熱分解炉３に対するごみの供給量を制御するとと
もに、熱分解炉３の出口における所定のガスの濃度が設
定値に保持されるように熱分解炉３に対する空気の供給
量を制御する燃焼制御装置であって、熱分解炉３に対す
るごみの供給量を検出するごみ供給量検出手段２１と、
ごみ供給量検出手段２１で検出されるごみの供給量が異
常であることを判定する異常判定手段２００，２０１
と、ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に
対応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変
更する変更手段とを備える。
量および燃焼空気の供給量を速やかに適正な量に変更す
る。 【解決手段】 熱分解炉３の温度が設定値に保持される
ように熱分解炉３に対するごみの供給量を制御するとと
もに、熱分解炉３の出口における所定のガスの濃度が設
定値に保持されるように熱分解炉３に対する空気の供給
量を制御する燃焼制御装置であって、熱分解炉３に対す
るごみの供給量を検出するごみ供給量検出手段２１と、
ごみ供給量検出手段２１で検出されるごみの供給量が異
常であることを判定する異常判定手段２００，２０１
と、ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に
対応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変
更する変更手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等のごみ
を熱処理するごみ焼却炉の燃焼制御装置に関するもので
ある。
を熱処理するごみ焼却炉の燃焼制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ等のごみを熱分解してガス化す
る熱分解炉を備えたごみ焼却炉やストーカ式のごみ焼却
炉においては、炉内温度に従うように、また、ボイラが
設置されている場合はその蒸発量が設定値に従うように
ごみ供給量を操作し、さらに、炉出口のＯ２濃度、ＣＯ
濃度、ＤＸＮｓ濃度、ＮＯｘ濃度等の指標に基づいて必
要な燃焼空気を投入している。
る熱分解炉を備えたごみ焼却炉やストーカ式のごみ焼却
炉においては、炉内温度に従うように、また、ボイラが
設置されている場合はその蒸発量が設定値に従うように
ごみ供給量を操作し、さらに、炉出口のＯ２濃度、ＣＯ
濃度、ＤＸＮｓ濃度、ＮＯｘ濃度等の指標に基づいて必
要な燃焼空気を投入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ごみの供給量は、ごみ
の性状や形状の変動等のために、まれに急激に変動する
場合がある。しかし、このようにごみの供給量が急激に
変動しても、その変動の影響が上記炉内温度や蒸発量あ
るいは炉出口のＯ２濃度、ＣＯ濃度、ＤＸＮｓ濃度、Ｎ
Ｏｘ濃度等に現れるまでに時間を要する。そのため、従
来、ごみ供給量の操作や燃焼空気量の操作に遅れが生じ
て、ＣＯ、ＤＸＮの大量発生や炉温度、蒸発量の大きな
変化等の好ましくない現象を生じることがあった。
の性状や形状の変動等のために、まれに急激に変動する
場合がある。しかし、このようにごみの供給量が急激に
変動しても、その変動の影響が上記炉内温度や蒸発量あ
るいは炉出口のＯ２濃度、ＣＯ濃度、ＤＸＮｓ濃度、Ｎ
Ｏｘ濃度等に現れるまでに時間を要する。そのため、従
来、ごみ供給量の操作や燃焼空気量の操作に遅れが生じ
て、ＣＯ、ＤＸＮの大量発生や炉温度、蒸発量の大きな
変化等の好ましくない現象を生じることがあった。
【０００４】本発明は、このような状況に鑑み、ごみ供
給量を直接検出して、このごみ供給量に急激な変動が発
生した場合に、この変動に対応して前記ごみの供給量お
よび燃焼空気の供給量を変更することができるごみ焼却
炉の燃焼制御装置を提供することにある。
給量を直接検出して、このごみ供給量に急激な変動が発
生した場合に、この変動に対応して前記ごみの供給量お
よび燃焼空気の供給量を変更することができるごみ焼却
炉の燃焼制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ごみを熱分解
してガス化する熱分解炉を備えたごみ焼却炉に適用さ
れ、前記熱分解炉の温度が設定値に保持されるように該
熱分解炉に対するごみの供給量を制御するとともに、前
記熱分解炉の出口における所定のガスの濃度が設定値に
保持されるように該熱分解炉に対する空気の供給量を制
御する燃焼制御装置であって、前記熱分解炉に対するご
みの供給量を検出するごみ供給量検出手段と、前記ごみ
供給量検出手段で検出されるごみの供給量が異常である
ことを判定する異常判定手段と、前記ごみ供給量の異常
が判定された場合に、この異常に対応して前記ごみの供
給量および前記空気の供給量を変更する変更手段と、を
備えることを特徴としている。
してガス化する熱分解炉を備えたごみ焼却炉に適用さ
れ、前記熱分解炉の温度が設定値に保持されるように該
熱分解炉に対するごみの供給量を制御するとともに、前
記熱分解炉の出口における所定のガスの濃度が設定値に
保持されるように該熱分解炉に対する空気の供給量を制
御する燃焼制御装置であって、前記熱分解炉に対するご
みの供給量を検出するごみ供給量検出手段と、前記ごみ
供給量検出手段で検出されるごみの供給量が異常である
ことを判定する異常判定手段と、前記ごみ供給量の異常
が判定された場合に、この異常に対応して前記ごみの供
給量および前記空気の供給量を変更する変更手段と、を
備えることを特徴としている。
【０００６】また、本発明は、ごみを熱分解してガス化
する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶
融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二
次燃焼室とを備えたごみ焼却炉に適用され、前記熱分解
炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の
温度のうちの少なくとも１つを検出して、その検出した
温度が設定値に保持されるように該熱分解炉に対するご
みの供給量を制御するとともに、前記二次燃焼室の出口
における所定のガスの濃度を検出して、その検出したガ
スの濃度が設定値に保持されるように、前記熱分解炉に
対する空気の供給量、前記灰溶融炉に対する空気の供給
量および前記二次燃焼室に対する空気の供給量のうちの
少なくとも１つを制御する燃焼制御装置であって、前記
熱分解炉に対するごみの供給量を検出するごみ供給量検
出手段と、前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの
供給量が異常であることを判定する異常判定手段と、前
記ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に対
応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変更
する変更手段と、を備えることを特徴としている。
する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶
融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二
次燃焼室とを備えたごみ焼却炉に適用され、前記熱分解
炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の
温度のうちの少なくとも１つを検出して、その検出した
温度が設定値に保持されるように該熱分解炉に対するご
みの供給量を制御するとともに、前記二次燃焼室の出口
における所定のガスの濃度を検出して、その検出したガ
スの濃度が設定値に保持されるように、前記熱分解炉に
対する空気の供給量、前記灰溶融炉に対する空気の供給
量および前記二次燃焼室に対する空気の供給量のうちの
少なくとも１つを制御する燃焼制御装置であって、前記
熱分解炉に対するごみの供給量を検出するごみ供給量検
出手段と、前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの
供給量が異常であることを判定する異常判定手段と、前
記ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に対
応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変更
する変更手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】前記ごみ供給量検出手段は、前記熱分解炉
に移送されるごみの表面にレーザを投射して該ごみの表
面の高さを検出するレーザ距離計を備えることができ
る。そして、前記所定のガスは、ＤＸＮ、ＣＯおよびＯ
2のいずれかである。
に移送されるごみの表面にレーザを投射して該ごみの表
面の高さを検出するレーザ距離計を備えることができ
る。そして、前記所定のガスは、ＤＸＮ、ＣＯおよびＯ
2のいずれかである。
【０００８】本発明は、ストーカ式のごみ焼却炉に適用
され、燃焼炉の温度が設定値に保持されるように該燃焼
炉に対するごみの供給量を制御するとともに、前記燃焼
炉の出口における所定のガスの濃度が設定値に保持され
るように該燃焼炉に対する空気の供給量を制御する燃焼
制御装置であって、前記ストーカへのごみの供給量を検
出するごみ供給量検出手段と、前記ごみ供給量検出手段
で検出されるごみの供給量が異常であることを判定する
異常判定手段と、前記ごみ供給量の異常が判定された場
合に、この異常に対応して前記ごみの供給量および前記
空気の供給量を変更する変更手段と、を備えることを特
徴としている。
され、燃焼炉の温度が設定値に保持されるように該燃焼
炉に対するごみの供給量を制御するとともに、前記燃焼
炉の出口における所定のガスの濃度が設定値に保持され
るように該燃焼炉に対する空気の供給量を制御する燃焼
制御装置であって、前記ストーカへのごみの供給量を検
出するごみ供給量検出手段と、前記ごみ供給量検出手段
で検出されるごみの供給量が異常であることを判定する
異常判定手段と、前記ごみ供給量の異常が判定された場
合に、この異常に対応して前記ごみの供給量および前記
空気の供給量を変更する変更手段と、を備えることを特
徴としている。
【０００９】また、本発明は、ストーカ式のごみ焼却炉
に適用され、燃焼炉に併設されたボイラの蒸発量が設定
値に保持されるように該燃焼炉に対するごみの供給量を
制御するとともに、前記燃焼炉の出口における所定のガ
スの濃度が設定値に保持されるように該燃焼炉に対する
空気の供給量を制御する燃焼制御装置であって、前記ス
トーカへのごみの供給量を検出するごみ供給量検出手段
と、前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの供給量
が異常であることを判定する異常判定手段と、前記ごみ
供給量の異常が判定された場合に、この異常に対応して
前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変更する変
更手段と、を備えることを特徴としている。
に適用され、燃焼炉に併設されたボイラの蒸発量が設定
値に保持されるように該燃焼炉に対するごみの供給量を
制御するとともに、前記燃焼炉の出口における所定のガ
スの濃度が設定値に保持されるように該燃焼炉に対する
空気の供給量を制御する燃焼制御装置であって、前記ス
トーカへのごみの供給量を検出するごみ供給量検出手段
と、前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの供給量
が異常であることを判定する異常判定手段と、前記ごみ
供給量の異常が判定された場合に、この異常に対応して
前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変更する変
更手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】前記ごみ供給量検出手段は、ホッパに投入
されたごみの表面にレーザを投射して該ごみの表面の高
さを検出するレーザ距離計を備えることができる。そし
て、前記所定のガスは、ＤＸＮ、ＣＯおよびＯ2のいず
れかである。
されたごみの表面にレーザを投射して該ごみの表面の高
さを検出するレーザ距離計を備えることができる。そし
て、前記所定のガスは、ＤＸＮ、ＣＯおよびＯ2のいず
れかである。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る燃焼制御装置が適用されたごみ焼却炉の概略図で
ある。この図１に示すごみ焼却炉は、熱分解化ガス溶融
炉としての構成を有する。すなわち、ごみ１を熱分解し
てガス化する熱分解炉３と、この熱分解炉３の下流側に
設けられる灰溶融炉５と、この灰溶融炉５から排出され
る排ガス７を燃焼する二次燃焼室９とを備えている。
に係る燃焼制御装置が適用されたごみ焼却炉の概略図で
ある。この図１に示すごみ焼却炉は、熱分解化ガス溶融
炉としての構成を有する。すなわち、ごみ１を熱分解し
てガス化する熱分解炉３と、この熱分解炉３の下流側に
設けられる灰溶融炉５と、この灰溶融炉５から排出され
る排ガス７を燃焼する二次燃焼室９とを備えている。
【００１２】上記熱分解炉３の側方には、ごみ供給装置
１１が配設されている。このごみ供給装置１１は、ごみ
１が投入されるホッパ１３と、モータ１５で回転駆動さ
れてごみ１を搬送するスクリュー１７と、ごみ１を熱分
解炉３の投入口へガイドするシュート部１９とを有す
る。そして、このごみ供給装置１１のシュート部１９に
は、ごみ１の供給量を検出するためのごみ供給量検出セ
ンサ２１が設けられている。
１１が配設されている。このごみ供給装置１１は、ごみ
１が投入されるホッパ１３と、モータ１５で回転駆動さ
れてごみ１を搬送するスクリュー１７と、ごみ１を熱分
解炉３の投入口へガイドするシュート部１９とを有す
る。そして、このごみ供給装置１１のシュート部１９に
は、ごみ１の供給量を検出するためのごみ供給量検出セ
ンサ２１が設けられている。
【００１３】熱分解炉３は、その上部が管路２３を介し
て灰溶融炉５に連通され、かつ、その内部に砂層２５の
温度を検出する砂層温度検出センサ２７が配設されてい
る。また、この熱分解炉３は、その底部に流量調整用ダ
ンパ２９を介して一次空気が供給されるとともに、その
フリーボード部３１に流量調整用ダンパ３３を介して二
次空気が供給される。
て灰溶融炉５に連通され、かつ、その内部に砂層２５の
温度を検出する砂層温度検出センサ２７が配設されてい
る。また、この熱分解炉３は、その底部に流量調整用ダ
ンパ２９を介して一次空気が供給されるとともに、その
フリーボード部３１に流量調整用ダンパ３３を介して二
次空気が供給される。
【００１４】上記灰溶融炉５は、管路２３を介して熱分
解炉３から送給される熱分解ガス、未分解残渣、チャ
ー、灰等の混合物を高温燃焼して灰を溶融するものであ
り、その底部に設けられた出滓口３５から溶融スラグ３
７が取り出される。なお、溶融スラグ３７は、図示して
いないスラグ冷却槽などを経て外部に排出される。この
灰溶融炉５には、内部温度を検出する灰溶融炉温度検出
センサ３９が設けられ、かつ、ダンパ４１を介して燃焼
空気が供給される。
解炉３から送給される熱分解ガス、未分解残渣、チャ
ー、灰等の混合物を高温燃焼して灰を溶融するものであ
り、その底部に設けられた出滓口３５から溶融スラグ３
７が取り出される。なお、溶融スラグ３７は、図示して
いないスラグ冷却槽などを経て外部に排出される。この
灰溶融炉５には、内部温度を検出する灰溶融炉温度検出
センサ３９が設けられ、かつ、ダンパ４１を介して燃焼
空気が供給される。
【００１５】上記二次燃焼室９は、灰溶融炉５から排出
される排ガス７を再度燃焼すべく、該灰溶融炉５の下流
側に配設されている。この二次燃焼室９には、その内方
上部に内部温度を検出する二次燃焼室温度検出センサ４
３が配設され、かつ、ダンパ４５を介して燃焼空気が供
給される。また、この二次燃焼室９は、その頂部出口に
Ｏ2，ＣＯ，ＮＯｘ，ＤＸＮ等の排ガスを下流側の排ガ
ス処理設備（図示せず）に導く管路４７が接続されてい
る。そして、管路４７の途中には二次燃焼室９の出口に
おける上記排ガスの濃度を検出する二次燃焼室出口排ガ
ス濃度検出センサ４９が設けられている。
される排ガス７を再度燃焼すべく、該灰溶融炉５の下流
側に配設されている。この二次燃焼室９には、その内方
上部に内部温度を検出する二次燃焼室温度検出センサ４
３が配設され、かつ、ダンパ４５を介して燃焼空気が供
給される。また、この二次燃焼室９は、その頂部出口に
Ｏ2，ＣＯ，ＮＯｘ，ＤＸＮ等の排ガスを下流側の排ガ
ス処理設備（図示せず）に導く管路４７が接続されてい
る。そして、管路４７の途中には二次燃焼室９の出口に
おける上記排ガスの濃度を検出する二次燃焼室出口排ガ
ス濃度検出センサ４９が設けられている。
【００１６】上記ごみ供給量検出センサ２１は、図３に
その構成の一例を示すように、ごみ１の表面にレーザを
投射して該表面までの距離を測定する複数（この例で
は、３個）のレーザ距離計２１ａを備え、これらをごみ
１の流れを横断する方向に所定の間隔で配列した構成を
有する。なお、各レーザ距離計２１ａは前記シュート部
１９の上面に固定されている。各レーザ距離計２１ａの
出力は、ごみ供給量演算部５１に入力される。ごみ供給
量演算部５１は、各レーザ距離計２１ａで計測される距
離の情報（ごみ１の高さの情報）を積分して、ごみ１の
供給量をリアルタイムで演算し、その演算結果を制御部
５３に出力する。
その構成の一例を示すように、ごみ１の表面にレーザを
投射して該表面までの距離を測定する複数（この例で
は、３個）のレーザ距離計２１ａを備え、これらをごみ
１の流れを横断する方向に所定の間隔で配列した構成を
有する。なお、各レーザ距離計２１ａは前記シュート部
１９の上面に固定されている。各レーザ距離計２１ａの
出力は、ごみ供給量演算部５１に入力される。ごみ供給
量演算部５１は、各レーザ距離計２１ａで計測される距
離の情報（ごみ１の高さの情報）を積分して、ごみ１の
供給量をリアルタイムで演算し、その演算結果を制御部
５３に出力する。
【００１７】上記砂層温度検出センサ２７、灰溶融炉温
度検出センサ３９、二次燃焼室温度検出センサ４３およ
び出口ガス濃度検出センサ４９は、いずれも上記制御部
５３に接続されている。そして、制御部５３は、これら
のセンサ２７，３９，４３および４９の出力と、ごみ供
給量演算部５１の出力とに基づいて、図２に示す手順を
実行する。
度検出センサ３９、二次燃焼室温度検出センサ４３およ
び出口ガス濃度検出センサ４９は、いずれも上記制御部
５３に接続されている。そして、制御部５３は、これら
のセンサ２７，３９，４３および４９の出力と、ごみ供
給量演算部５１の出力とに基づいて、図２に示す手順を
実行する。
【００１８】ごみの供給量は、ごみの性状や形状の変動
等のために、まれに急激に変動する場合がある。図２に
示すステップ１００では、上記ごみ供給量演算部５１で
演算されたごみ供給量の現在値とごみ供給量の異常減少
を判定するための基準値との比較によって、ゴミ供給量
が異常に小さいか否かが判断され、また、次のステップ
１０１では、上記ごみ供給量の現在値とごみ供給量の異
常増加を判定するための基準値との比較によって、ゴミ
供給量が異常に大きいか否かが判断される。
等のために、まれに急激に変動する場合がある。図２に
示すステップ１００では、上記ごみ供給量演算部５１で
演算されたごみ供給量の現在値とごみ供給量の異常減少
を判定するための基準値との比較によって、ゴミ供給量
が異常に小さいか否かが判断され、また、次のステップ
１０１では、上記ごみ供給量の現在値とごみ供給量の異
常増加を判定するための基準値との比較によって、ゴミ
供給量が異常に大きいか否かが判断される。
【００１９】ステップ１００，１０１の判断結果が共に
ｎｏである場合には、つまり、ごみ供給量が異常に変動
していない場合には、センサ３９で検出される灰溶融炉
５の温度が設定値以上であるか否かという判断と、セン
サ４３で検出される二次燃焼室９の温度が設定値以上で
あるか否かという判断と、センサ２７で検出される熱分
解炉３の砂層２５の温度が設定値以上であるか否かとい
う判断が順次実行される（ステップ１０２，１０３，１
０４）。そして、それらの判断の結果がいずれもｙｅｓ
の場合（高負荷運転状態にある場合）には、ゴミ供給量
を減少させるように前記スクリュー１７の回転数が低下
され（ステップ１０５）、逆に、それらの判断の結果が
いずれもｎｏの場合（軽負荷運転状態にある場合）に
は、ゴミ供給量を増加させるように前記スクリュー１７
の回転数が増加される（ステップ１０６）。
ｎｏである場合には、つまり、ごみ供給量が異常に変動
していない場合には、センサ３９で検出される灰溶融炉
５の温度が設定値以上であるか否かという判断と、セン
サ４３で検出される二次燃焼室９の温度が設定値以上で
あるか否かという判断と、センサ２７で検出される熱分
解炉３の砂層２５の温度が設定値以上であるか否かとい
う判断が順次実行される（ステップ１０２，１０３，１
０４）。そして、それらの判断の結果がいずれもｙｅｓ
の場合（高負荷運転状態にある場合）には、ゴミ供給量
を減少させるように前記スクリュー１７の回転数が低下
され（ステップ１０５）、逆に、それらの判断の結果が
いずれもｎｏの場合（軽負荷運転状態にある場合）に
は、ゴミ供給量を増加させるように前記スクリュー１７
の回転数が増加される（ステップ１０６）。
【００２０】また、ステップ１００，１０１において、
ごみ供給量が異常に変動していないことが判断された場
合には、センサ４９で検出される二次燃焼室９の出口で
のＤＸＮ濃度が設定値以下であるか否かという判断と、
上記出口でのＣＯ濃度が設定値以下であるか否かという
判断と、上記出口でのＯ2濃度が設定値以上であるか否
かという判断が順次実行される（ステップ１０７，１０
８，１０９）。
ごみ供給量が異常に変動していないことが判断された場
合には、センサ４９で検出される二次燃焼室９の出口で
のＤＸＮ濃度が設定値以下であるか否かという判断と、
上記出口でのＣＯ濃度が設定値以下であるか否かという
判断と、上記出口でのＯ2濃度が設定値以上であるか否
かという判断が順次実行される（ステップ１０７，１０
８，１０９）。
【００２１】そして、それらの判断の結果がいずれもｙ
ｅｓの場合には、熱分解炉３への一次空気供給量、該熱
分解炉３への二次空気供給量、灰溶融炉５への燃焼空気
供給量および二次燃焼室９への空気供給量がそれぞれ低
減されるように、ダンパ２９，３３，４１および４５が
制御され（ステップ１１０）、逆に、上記各判断の結果
がいずれもｎｏの場合には、熱分解炉３への一次空気供
給量、該熱分解炉３への二次空気供給量、灰溶融炉５へ
の燃焼空気供給量および二次燃焼室９への空気供給量が
それぞれ増加されるように、ダンパ２９，３３，４１お
よび４５が制御される（ステップ１１１）。
ｅｓの場合には、熱分解炉３への一次空気供給量、該熱
分解炉３への二次空気供給量、灰溶融炉５への燃焼空気
供給量および二次燃焼室９への空気供給量がそれぞれ低
減されるように、ダンパ２９，３３，４１および４５が
制御され（ステップ１１０）、逆に、上記各判断の結果
がいずれもｎｏの場合には、熱分解炉３への一次空気供
給量、該熱分解炉３への二次空気供給量、灰溶融炉５へ
の燃焼空気供給量および二次燃焼室９への空気供給量が
それぞれ増加されるように、ダンパ２９，３３，４１お
よび４５が制御される（ステップ１１１）。
【００２２】一方、ステップ１００においてごみ供給量
の異常減少が判断された場合には、手順がステップ１０
６，１１０に移行されて、これらのステップの処理が直
ちに実行され、また、ステップ１０１においてごみ供給
量の異常増加が判断された場合には、手順がステップ１
０５，１１１に移行されて、これらのステップの処理が
直ちに実行される。
の異常減少が判断された場合には、手順がステップ１０
６，１１０に移行されて、これらのステップの処理が直
ちに実行され、また、ステップ１０１においてごみ供給
量の異常増加が判断された場合には、手順がステップ１
０５，１１１に移行されて、これらのステップの処理が
直ちに実行される。
【００２３】この第１の実施形態よれば、ごみ供給量の
異常な増減が検出されないときには、灰溶融炉５の温
度、二次燃焼室９の温度および熱分解炉３の砂層２５の
温度が設定値に維持されるようにスクリュー１７の回転
数（モータ１５の回転数）が制御されるとともに、二次
燃焼室９の出口でのＤＸＮ濃度、ＣＯ濃度およびＯ2濃
度が設定値に維持されるようにダンパ２９，３３，４１
および４５の開度が制御される。
異常な増減が検出されないときには、灰溶融炉５の温
度、二次燃焼室９の温度および熱分解炉３の砂層２５の
温度が設定値に維持されるようにスクリュー１７の回転
数（モータ１５の回転数）が制御されるとともに、二次
燃焼室９の出口でのＤＸＮ濃度、ＣＯ濃度およびＯ2濃
度が設定値に維持されるようにダンパ２９，３３，４１
および４５の開度が制御される。
【００２４】そして、ごみ供給量の異常な増減が検出さ
れた場合には、モータ１５の回転数およびダンパ２９，
３３，４１および４５の開度がスクリュー１７の回転数
がごみ供給量の異常な増減に適応するように制御され
る。上記ごみ供給量の異常な増減は、ごみ供給量検出セ
ンサ２１の出力に基づいてが速やかに検出されるので、
この増減に対処する制御も迅速に実行される。それゆ
え、制御遅れに起因したＣＯ、ＤＸＮの大量発生や炉内
温度の大きな変化等が確実に防止される。
れた場合には、モータ１５の回転数およびダンパ２９，
３３，４１および４５の開度がスクリュー１７の回転数
がごみ供給量の異常な増減に適応するように制御され
る。上記ごみ供給量の異常な増減は、ごみ供給量検出セ
ンサ２１の出力に基づいてが速やかに検出されるので、
この増減に対処する制御も迅速に実行される。それゆ
え、制御遅れに起因したＣＯ、ＤＸＮの大量発生や炉内
温度の大きな変化等が確実に防止される。
【００２５】なお、上記ステップ１０２〜１０４の判断
の内、いずれか１つの判断のみを実行してもよく、ある
いは、それらの内の任意の２つの判断を選択して実行し
ても良い。同様に、上記ステップ１０７〜１０９の判断
の内、いずれか１つの判断のみを実行してもよく、ある
いは、それらの内の任意の２つの判断を選択して実行し
ても良い。
の内、いずれか１つの判断のみを実行してもよく、ある
いは、それらの内の任意の２つの判断を選択して実行し
ても良い。同様に、上記ステップ１０７〜１０９の判断
の内、いずれか１つの判断のみを実行してもよく、ある
いは、それらの内の任意の２つの判断を選択して実行し
ても良い。
【００２６】上記焼却炉は、熱分解炉３に灰溶融炉およ
び二次燃焼室９を付加した構成を有するが、熱分解炉３
のみを用いたごみ焼却炉も構成可能である。この場合、
図２におけるステップ１０２，１０３の判断が不要にな
る。また、ステップ１０７，１０８および１０９の判断
が熱分解炉３の出口のＤＸＮ濃度、ＣＯ濃度およびＯ 2
濃度に基づいて実行され、さらに、ステップ１１０，１
１１では、熱分解炉３の一次空気および二次空気のみが
制御されることになる。
び二次燃焼室９を付加した構成を有するが、熱分解炉３
のみを用いたごみ焼却炉も構成可能である。この場合、
図２におけるステップ１０２，１０３の判断が不要にな
る。また、ステップ１０７，１０８および１０９の判断
が熱分解炉３の出口のＤＸＮ濃度、ＣＯ濃度およびＯ 2
濃度に基づいて実行され、さらに、ステップ１１０，１
１１では、熱分解炉３の一次空気および二次空気のみが
制御されることになる。
【００２７】図４は、本発明の第２の実施形態に係る燃
焼制御装置が適用されたごみ焼却炉の概略図である。こ
の図４に示すごみ焼却炉は、ストーカ式のごみ焼却炉で
あり、燃焼炉５５と、この燃焼炉５５の下方に設置され
たストーカ部５７とを備えている。上記燃焼炉５５の側
方には、ごみ供給装置５９が配設されている。このごみ
供給装置５９は、ごみ１が投入されるホッパ６１と、こ
のホッパ６１内に投入されたごみ１をストーカ部５７側
に押し出すプッシャ６３とを有する。そして、このごみ
供給装置５９のホッパ６１の投入口上方には、ごみ１の
供給量を検出するためのごみ供給量検出センサ６５が設
けられている。
焼制御装置が適用されたごみ焼却炉の概略図である。こ
の図４に示すごみ焼却炉は、ストーカ式のごみ焼却炉で
あり、燃焼炉５５と、この燃焼炉５５の下方に設置され
たストーカ部５７とを備えている。上記燃焼炉５５の側
方には、ごみ供給装置５９が配設されている。このごみ
供給装置５９は、ごみ１が投入されるホッパ６１と、こ
のホッパ６１内に投入されたごみ１をストーカ部５７側
に押し出すプッシャ６３とを有する。そして、このごみ
供給装置５９のホッパ６１の投入口上方には、ごみ１の
供給量を検出するためのごみ供給量検出センサ６５が設
けられている。
【００２８】燃焼炉５５およびストーカ部５７には、ダ
ンパ６７を介して燃焼空気が供給される。そして、燃焼
炉５５には、その上部出口の温度を検出する出口温度検
出センサ６９と、この出口におけるＯ2，ＣＯ，ＮＯXお
よびＤＸＮの濃度を検出する出口濃度検出センサ７１と
が配設され、また、図示していないボイラが燃焼炉５５
の出口側に併設される場合には、このボイラの蒸発量を
検出するボイラ蒸発量検出センサ７３が配設される。
ンパ６７を介して燃焼空気が供給される。そして、燃焼
炉５５には、その上部出口の温度を検出する出口温度検
出センサ６９と、この出口におけるＯ2，ＣＯ，ＮＯXお
よびＤＸＮの濃度を検出する出口濃度検出センサ７１と
が配設され、また、図示していないボイラが燃焼炉５５
の出口側に併設される場合には、このボイラの蒸発量を
検出するボイラ蒸発量検出センサ７３が配設される。
【００２９】上記ごみ供給量検出センサ６５は、図６に
その構成の一例を示すように、ホッパ６１の開口上方か
らごみ１の上面にレーザを投射して該表面までの距離を
測定する複数（この例では、３個）のレーザ距離計６５
ａを備え、これらをごみ１の上面に沿う方向に所定の間
隔で配列した構成を有する。ごみ供給量演算部７５は、
図１に示したごみ供給量演算部５１と同様に、各レーザ
距離計６５ａで計測される距離の情報（ごみ１の高さの
情報）を積分して、ごみ１の供給量をリアルタイムで演
算し、その演算結果を制御部７７に出力する。
その構成の一例を示すように、ホッパ６１の開口上方か
らごみ１の上面にレーザを投射して該表面までの距離を
測定する複数（この例では、３個）のレーザ距離計６５
ａを備え、これらをごみ１の上面に沿う方向に所定の間
隔で配列した構成を有する。ごみ供給量演算部７５は、
図１に示したごみ供給量演算部５１と同様に、各レーザ
距離計６５ａで計測される距離の情報（ごみ１の高さの
情報）を積分して、ごみ１の供給量をリアルタイムで演
算し、その演算結果を制御部７７に出力する。
【００３０】上記出口温度検出センサ６９、出口濃度検
出センサ７１およびボイラ蒸発量検出センサ７３は、い
ずれも上記制御部７７に接続されている。そして、制御
部５３は、これらのセンサ２７，３９，４３および４９
の出力と、ごみ供給量演算部７５の出力とに基づいて、
図５に示す手順を実行する。
出センサ７１およびボイラ蒸発量検出センサ７３は、い
ずれも上記制御部７７に接続されている。そして、制御
部５３は、これらのセンサ２７，３９，４３および４９
の出力と、ごみ供給量演算部７５の出力とに基づいて、
図５に示す手順を実行する。
【００３１】上記ストーカ式ごみ焼却炉においても、ご
み１の性状や形状の変動等のために、ごみ供給量がまれ
に急変動する場合がある。図５に示すステップ２００で
は、上記ごみ供給量演算部７７で演算されたごみ供給量
の現在値とごみ供給量の異常減少を判定するための基準
値との比較によって、ゴミ供給量が異常に小さいか否か
が判断され、また、次のステップ２０１では、上記ごみ
供給量の現在値とごみ供給量の異常増加を判定するため
の基準値との比較によって、ゴミ供給量が異常に大きい
か否かが判断される。
み１の性状や形状の変動等のために、ごみ供給量がまれ
に急変動する場合がある。図５に示すステップ２００で
は、上記ごみ供給量演算部７７で演算されたごみ供給量
の現在値とごみ供給量の異常減少を判定するための基準
値との比較によって、ゴミ供給量が異常に小さいか否か
が判断され、また、次のステップ２０１では、上記ごみ
供給量の現在値とごみ供給量の異常増加を判定するため
の基準値との比較によって、ゴミ供給量が異常に大きい
か否かが判断される。
【００３２】ステップ２００，２０１の判断結果が共に
ｎｏである場合には、つまり、ごみ供給量が異常変動し
ていない場合には、上記温度検出センサ６９で検出され
る炉５５の出口温度（ボイラ設置プラントでは、ボイラ
蒸発量検出センサ７３で検出される蒸発量）が設定値以
上であるか否かが判断される（ステップ２０２）。そし
て、ステップ２０２の判断の結果がｙｅｓの場合（高負
荷運転状態にある場合）には、ゴミ供給量を減少させる
ように前記ごみ供給装置（フィーダ）５９のプッシャ６
３が制御され（ステップ２０３）、逆に、その判断の結
果がｎｏの場合（軽負荷運転状態にある場合）には、ゴ
ミ供給量を増加させるようにプッシャ６３が制御される
（ステップ２０４）。
ｎｏである場合には、つまり、ごみ供給量が異常変動し
ていない場合には、上記温度検出センサ６９で検出され
る炉５５の出口温度（ボイラ設置プラントでは、ボイラ
蒸発量検出センサ７３で検出される蒸発量）が設定値以
上であるか否かが判断される（ステップ２０２）。そし
て、ステップ２０２の判断の結果がｙｅｓの場合（高負
荷運転状態にある場合）には、ゴミ供給量を減少させる
ように前記ごみ供給装置（フィーダ）５９のプッシャ６
３が制御され（ステップ２０３）、逆に、その判断の結
果がｎｏの場合（軽負荷運転状態にある場合）には、ゴ
ミ供給量を増加させるようにプッシャ６３が制御される
（ステップ２０４）。
【００３３】また、ステップ２００，２０１において、
ごみ１の供給量が異常に変動していないことが判断され
た場合には、上記濃度検出センサ７１で検出される炉５
５の出口でのＤＸＮ濃度が設定値以下であるか否かとい
う判断と，上記出口でのＣＯ濃度が設定値以下であるか
否かという判断と、上記出口でのＯ2濃度が設定値以上
であるか否かという判断が順次実行される（ステップ２
０５，２０６，２０７）。
ごみ１の供給量が異常に変動していないことが判断され
た場合には、上記濃度検出センサ７１で検出される炉５
５の出口でのＤＸＮ濃度が設定値以下であるか否かとい
う判断と，上記出口でのＣＯ濃度が設定値以下であるか
否かという判断と、上記出口でのＯ2濃度が設定値以上
であるか否かという判断が順次実行される（ステップ２
０５，２０６，２０７）。
【００３４】そして、それらの判断の結果がいずれもｙ
ｅｓの場合には、ストーカ部５７および燃焼炉５５への
燃焼空気の供給量がそれぞれ低減されるようにダンパ６
７が制御され（ステップ２０８）、逆に、上記各判断の
結果がいずれもｎｏの場合には、上記燃焼空気の供給量
が増加されるようにダンパ６７が制御される（ステップ
２０９）。
ｅｓの場合には、ストーカ部５７および燃焼炉５５への
燃焼空気の供給量がそれぞれ低減されるようにダンパ６
７が制御され（ステップ２０８）、逆に、上記各判断の
結果がいずれもｎｏの場合には、上記燃焼空気の供給量
が増加されるようにダンパ６７が制御される（ステップ
２０９）。
【００３５】一方、ステップ２００においてごみ供給量
の異常減少が判断された場合には、手順がステップ２０
４，２０８に移行されて、これらのステップの処理が直
ちに実行され、また、ステップ２０１においてごみ供給
量の異常増加が判断された場合には、手順がステップ２
０３，２０９に移行されて、これらのステップの処理が
直ちに実行される。
の異常減少が判断された場合には、手順がステップ２０
４，２０８に移行されて、これらのステップの処理が直
ちに実行され、また、ステップ２０１においてごみ供給
量の異常増加が判断された場合には、手順がステップ２
０３，２０９に移行されて、これらのステップの処理が
直ちに実行される。
【００３６】なお、上記ステップ２０５〜２０７の判断
の内、いずれか１つの判断のみを実行してもよく、ある
いは、それらの内の任意の２つの判断を選択して実行し
ても良い。
の内、いずれか１つの判断のみを実行してもよく、ある
いは、それらの内の任意の２つの判断を選択して実行し
ても良い。
【００３７】この第２の実施形態よれば、ごみ供給量の
異常な増減が検出されないときには、燃焼炉５５の出口
温度（ボイラ設置プラントでは、ボイラの蒸発量）が設
定値に維持されるようにごみ供給装置５９のプッシャ６
３が制御されるとともに、燃焼炉５５の出口でのＤＸＮ
濃度、ＣＯ濃度およびＯ2濃度が設定値に維持されるよ
うにダンパ６７が制御される。
異常な増減が検出されないときには、燃焼炉５５の出口
温度（ボイラ設置プラントでは、ボイラの蒸発量）が設
定値に維持されるようにごみ供給装置５９のプッシャ６
３が制御されるとともに、燃焼炉５５の出口でのＤＸＮ
濃度、ＣＯ濃度およびＯ2濃度が設定値に維持されるよ
うにダンパ６７が制御される。
【００３８】そして、ごみ供給量の異常な増減が検出さ
れた場合には、ごみ供給装置５９のプッシャ６３および
ダンパ６７がごみ供給量の異常な増減に適応するように
制御される。上記ごみ供給量の異常な増減は、ごみ供給
量検出センサ６５の出力に基づいてが速やかに検出され
る。したがって、この第２の実施形態においても、上記
ごみ供給量の異常な増減に対処する制御が迅速に実行さ
れて、制御遅れに起因したＣＯ、ＤＸＮの大量発生や炉
内温度の大きな変化等が確実に防止される。
れた場合には、ごみ供給装置５９のプッシャ６３および
ダンパ６７がごみ供給量の異常な増減に適応するように
制御される。上記ごみ供給量の異常な増減は、ごみ供給
量検出センサ６５の出力に基づいてが速やかに検出され
る。したがって、この第２の実施形態においても、上記
ごみ供給量の異常な増減に対処する制御が迅速に実行さ
れて、制御遅れに起因したＣＯ、ＤＸＮの大量発生や炉
内温度の大きな変化等が確実に防止される。
【００３９】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る焼
却炉の燃焼制御装置によれば、ごみの供給量が急激に変
動した場合に、その変動に対応するようにごみ供給量や
燃焼空気量が速やかに変更される。したがって、ＣＯ、
ＤＸＮ等の大量発生や炉温度、蒸発量の大きな変化等を
防止して、焼却炉を適正に運転することができる。
却炉の燃焼制御装置によれば、ごみの供給量が急激に変
動した場合に、その変動に対応するようにごみ供給量や
燃焼空気量が速やかに変更される。したがって、ＣＯ、
ＤＸＮ等の大量発生や炉温度、蒸発量の大きな変化等を
防止して、焼却炉を適正に運転することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用されるごみ焼
却炉の構成を示す要部概念図である。
却炉の構成を示す要部概念図である。
【図２】第１の実施の形態において実行される制御手順
の一例を示すフローチャートである。
の一例を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態で使用したごみ供給量検出セ
ンサの概略構成を示す斜視図である。
ンサの概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態が適用されるごみ焼
却炉の構成を示す要部概念図である。
却炉の構成を示す要部概念図である。
【図５】第２の実施の形態において実行される制御手順
の一例を示すフローチャートである。
の一例を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態で使用したごみ供給量検出セ
ンサの概略構成を示す斜視図である。
ンサの概略構成を示す斜視図である。
１ ごみ
３ 熱分解炉
５ 灰溶融炉
７ 排ガス
９ 二次燃焼室
１１，５９ ごみ供給装置
１５ モータ
２１，６５ ごみ供給量検出センサ
２７ 砂層温度検出センサ
２９，３３，６７，４１，４５，６７ ダンパ
３９ 灰溶融炉温度検出センサ
４３ 二次燃焼室温度検出センサ
４９ 濃度検出センサ
５１，７５ ごみ供給量演算部
５３，７７ 制御部
５５ 燃焼炉
５７ ストーカ部
６９ 出口温度検出センサ
７１ 濃度検出センサ
７３ 蒸発量検出センサ
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ２３Ｇ 5/027 Ｆ２３Ｇ 5/14 Ｆ
5/14 5/46 Ａ
5/46 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ
Ｆターム(参考） 3K061 AA01 AA16 AB01 AB02 AB03
AC01 BA02 BA04 DA12 DB01
DB16 DB17 FA03 FA10 FA21
FA25 FA26
3K062 AA01 AA16 AB01 AB02 AB03
AC01 BA02 CA01 CA06 CB01
CB03 CB05 CB06 CB08 DA01
DA16 DA21 DA23 DA24 DA32
DB01 DB07 DB08
3K065 AA01 AA16 AB01 AB02 AB03
AC01 BA02 BA04 JA05 JA18
3K078 AA02 AA04 BA08 CA03 CA12
CA21
4D004 AA36 AA46 CA27 CA29 CB05
CB31 CB42 DA01 DA02 DA04
DA06 DA10 DA11
Claims (8)
- 【請求項１】 ごみを熱分解してガス化する熱分解炉を
備えたごみ焼却炉に適用され、前記熱分解炉の温度が設
定値に保持されるように該熱分解炉に対するごみの供給
量を制御するとともに、前記熱分解炉の出口における所
定のガスの濃度が設定値に保持されるように該熱分解炉
に対する空気の供給量を制御する燃焼制御装置であっ
て、 前記熱分解炉に対するごみの供給量を検出するごみ供給
量検出手段と、 前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの供給量が異
常であることを判定する異常判定手段と、 前記ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に
対応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変
更する変更手段と、を備えることを特徴とするごみ焼却
炉の燃焼制御装置。 - 【請求項２】 ごみを熱分解してガス化する熱分解炉
と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰
溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを
備えたごみ焼却炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前
記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの
少なくとも１つを検出して、その検出した温度が設定値
に保持されるように該熱分解炉に対するごみの供給量を
制御するとともに、前記二次燃焼室の出口における所定
のガスの濃度を検出して、その検出したガスの濃度が設
定値に保持されるように、前記熱分解炉に対する空気の
供給量、前記灰溶融炉に対する空気の供給量および前記
二次燃焼室に対する空気の供給量のうちの少なくとも１
つを制御する燃焼制御装置であって、 前記熱分解炉に対するごみの供給量を検出するごみ供給
量検出手段と、 前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの供給量が異
常であることを判定する異常判定手段と、 前記ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に
対応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変
更する変更手段と、を備えることを特徴とするごみ焼却
炉の燃焼制御装置。 - 【請求項３】 前記ごみ供給量検出手段が、前記熱分解
炉に移送されるごみの表面にレーザを投射して、該ごみ
の表面の高さを検出するレーザ距離計を備えることを特
徴とする請求項１または２に記載のごみ焼却炉の燃焼制
御装置。 - 【請求項４】 前記所定のガスが、ＤＸＮ、ＣＯおよび
Ｏ2のいずれかである請求項２に記載のごみ焼却炉の燃
焼制御装置。 - 【請求項５】 ストーカ式のごみ焼却炉に適用され、燃
焼炉の温度が設定値に保持されるように該燃焼炉に対す
るごみの供給量を制御するとともに、前記燃焼炉の出口
における所定のガスの濃度が設定値に保持されるように
該燃焼炉に対する空気の供給量を制御する燃焼制御装置
であって、 前記ストーカへのごみの供給量を検出するごみ供給量検
出手段と、 前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの供給量が異
常であることを判定する異常判定手段と、 前記ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に
対応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変
更する変更手段と、を備えることを特徴とするごみ焼却
炉の燃焼制御装置。 - 【請求項６】 ストーカ式のごみ焼却炉に適用され、燃
焼炉に併設されたボイラの蒸発量が設定値に保持される
ように該燃焼炉に対するごみの供給量を制御するととも
に、前記燃焼炉の出口における所定のガスの濃度が設定
値に保持されるように該燃焼炉に対する空気の供給量を
制御する燃焼制御装置であって、 前記ストーカへのごみの供給量を検出するごみ供給量検
出手段と、 前記ごみ供給量検出手段で検出されるごみの供給量が異
常であることを判定する異常判定手段と、 前記ごみ供給量の異常が判定された場合に、この異常に
対応して前記ごみの供給量および前記空気の供給量を変
更する変更手段と、を備えることを特徴とするごみ焼却
炉の燃焼制御装置。 - 【請求項７】 前記ごみ供給量検出手段が、ホッパに投
入されたごみの表面にレーザを投射して該ごみの表面の
高さを検出するレーザ距離計を備えることを特徴とする
請求項５または６に記載のごみ焼却炉の燃焼制御装置。 - 【請求項８】 前記所定のガスが、ＤＸＮ、ＣＯおよび
Ｏ2のいずれかである請求項５または６に記載のごみ焼
却炉の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002093532A JP2003287213A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ごみ焼却炉の燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002093532A JP2003287213A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ごみ焼却炉の燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003287213A true JP2003287213A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=29237949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002093532A Withdrawn JP2003287213A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ごみ焼却炉の燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003287213A (ja) |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008298352A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Hitachi Zosen Corp | ごみ焼却設備における燃焼空気の制御方法および制御装置 |
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| JP4516319B2 (ja) * | 2004-01-07 | 2010-08-04 | 株式会社タクマ | 熱分解装置及びその制御方法 |
| JP2011021834A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物溶融炉の蒸気量制御方法及び廃棄物溶融炉設備の蒸気量制御装置 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002093532A patent/JP2003287213A/ja not_active Withdrawn
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