JP2008261510A - 全方位監視によるプラント操業制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 炉内に投入された灰を電気エネルギーにより溶融する灰溶融炉1を備えたプラントに於いて、灰溶融炉1内の略全域を全方位ミラー2′と長波長型の赤外線カメラ2″を併用した炉内監視装置2により連続的に監視して灰溶融炉1内の溶湯範囲や温度分布を把握し、その監視結果に基づいて制御装置3により灰溶融炉1への投入電力及び投入灰供給量を最適化する。
【選択図】 図1
Description
即ち、前記灰溶融炉30は、図5に示す如く、耐火物等により形成された天井壁、周壁及び底壁(炉底)から成る炉本体31と、天井壁に貫通状に配設した昇降自在な主電極32と、天井壁に貫通状に配設した昇降自在なスタート電極33と、底壁に配設した導電性耐火物製の炉底電極34等から成り、直流電源を利用して主電極32から炉底電極34へ向けてプラズマアークを発生させ、当該プラズマアークの発生熱により炉内に投入された灰を溶融処理するように構成されている。
尚、図5に於いては、35は溶融スラグ出滓口、36は排ガス排出口、37は覗き窓、38は赤外線カメラ、Sは溶融スラグ層、Mは溶融メタル層である。
そのため、灰溶融炉30の運転中に於いては、炉内を監視して炉内の溶湯範囲やプラズマアークのアーク長さ等を観察し、その観察結果に基づいて灰溶融炉30への投入電力や主電極32の高さ位置等を制御する必要がある。
その結果、最適な投入電力と投入灰供給量のバランスを判別するのが非常に困難となり、灰の最適な溶融処理を行えないと云う問題があった。
例えば、図6に示す如く、未溶融灰aが主電極32の近傍位置まで接近したり、未溶融灰aが溶融スラグ出滓口35まで到達したりするのを把握することが困難になり、前者の場合には、電圧不安定になり、又、後者の場合には、溶融スラグが間欠的に出滓されると云う問題が発生することになる。
又、本発明は、灰溶融炉内の略全域やごみ焼却炉内の略全域を全方位ミラーに反映させ、そのミラー映像を長波長型の赤外線カメラで撮影して炉内を監視するようにしているため、灰溶融炉内の略全域やごみ焼却炉内の略全域を死角が生ずることなく、監視することができると共に、炉内の飛灰等の影響を受けることなく、炉内の状況を確実且つ良好に監視することができる。その結果、灰溶融炉内の溶湯範囲や温度分布、ごみ焼却炉内のごみ乾燥状況や燃焼位置、温度分布を確実且つ良好に把握することができる。
更に、本発明は、灰溶融炉内の溶湯範囲や温度分布、ごみ焼却炉内のごみ乾燥状況や燃焼位置、温度分布を把握して炉内の略全域を監視しているため、炉内耐火物の延命化を図ることができる。
図1は本発明の方法を実施するプラントの要部である灰溶融炉1を示し、当該灰溶融炉1は、都市ごみや産業廃棄物等を焼却処理するごみ焼却炉から排出された灰(焼却灰及び飛灰)を溶融処理するものであり、灰溶融炉1内の略全域を全方位ミラー2′と長波長型の赤外線カメラ2″を併用した炉内監視装置2により連続的に監視して灰溶融炉1内の溶湯範囲全域や温度分布を把握し、その監視結果に基づいて制御装置3により灰溶融炉1への投入電力及び投入灰供給量を最適化するようにしたものである。
尚、図1に於いて、10は炉本体4の周壁に形成され、炉内に灰を投入するための灰投入口、11は炉本体4の周壁に形成され、溶融スラグをオーバーフローさせる溶融スラグ出滓口、12は溶融スラグを流下させるスラグ出湯樋、13は炉内の排ガスを排出する排ガス排出口である。
この全方位ミラー2′は、炉本体4の天上壁に設けた覗き窓14内に配設されており、当該全方位ミラー2′の周囲には、炉内の飛灰等が全方位ミラー2′に付着しないように窒素ガスが吹き込まれている。
この長波長型の赤外線カメラ2″には、灰溶融炉1内の飛灰やヒュームを透過し易い波長が8μm〜12μmの長波長型の赤外線カメラ2″が使用されている。
尚、一般的に灰溶融炉1への投入電力は、炉本体4の灰処理量と炉本体4から放熱される放熱量とにより決定されている。
又、炉内で発生した排ガスは、誘引通風機(図示省略)の誘引作用により天井壁に形成した排ガス排出口13(又は溶融スラグ出滓口)を通って燃焼室(図示省略)内へ導入され、ここで燃焼された後、排ガス処理装置(図示省略)等を経て浄化されてから大気中へ放出されている。
尚、溶融メタル層Mの液面が上昇すると、溶融スラグに溶融メタルが混合して排出され、スラグの品質が低下する等の問題が発生するため、周壁下部に設けたタップホール(図示省略)を間欠的に開孔し、ここから溶融メタルを抜き出して溶融メタル層Mの厚さが所定の厚さを超えないようにしている。
尚、図3は灰溶融炉1が安定した状態で操業されている状態を示すものであり、未溶融灰aが主電極6の近傍位置まで接近したり、未溶融灰aが出滓口11まで到達したりすると云うことがない。その結果、電圧が不安定になったり、溶融スラグが間欠的に出滓されるのを防止することができる。
又、ストーカ19は、乾燥ストーカ19a、燃焼ストーカ19b及び後燃焼ストーカ19cから成り、ストーカ19下から各ストーカ19a,19b,19cに燃焼空気(一次燃焼空気)が供給されるようになっている。
尚、全方位ミラー2′及び長波長型の赤外線カメラ2″には、図2に示す灰溶融炉1に用いたものと全く同じものを使用しているため、ここではその詳細な説明を省略する。
Claims (2)
- 炉内に投入された灰を電気エネルギーにより溶融する灰溶融炉を備えたプラントに於いて、灰溶融炉内の略全域を全方位ミラーと長波長型の赤外線カメラを併用した炉内監視装置により連続的に監視して灰溶融炉内の溶湯範囲や温度分布を把握し、その監視結果に基づいて制御装置により灰溶融炉への投入電力及び投入灰供給量を最適化するようにしたことを特徴とする全方位監視によるプラント操業制御方法。
- 炉内に投入されたごみをストーカ上で焼却するごみ焼却炉を備えたプラントに於いて、ごみ焼却炉内の略全域を全方位ミラーと長波長型の赤外線カメラを併用した炉内監視装置により連続的に監視してごみ焼却炉内のストーカ上のごみ乾燥状況や燃焼位置、温度分布を把握し、その監視結果に基づいて制御装置によりごみ焼却炉へのごみ供給量及びストーカへの燃焼空気量を最適化するようにしたことを特徴とする全方位監視によるプラント操業制御方法。
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