JP2021008991A - Automatic combustion control method and automatic combustion control device - Google Patents

Automatic combustion control method and automatic combustion control device Download PDF

Info

Publication number
JP2021008991A
JP2021008991A JP2019123411A JP2019123411A JP2021008991A JP 2021008991 A JP2021008991 A JP 2021008991A JP 2019123411 A JP2019123411 A JP 2019123411A JP 2019123411 A JP2019123411 A JP 2019123411A JP 2021008991 A JP2021008991 A JP 2021008991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
learning
combustion
value
waste
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019123411A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7443683B2 (en
Inventor
浩史 小嶋
Hiroshi Kojima
浩史 小嶋
敬行 河野
Takayuki Kono
敬行 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP2019123411A priority Critical patent/JP7443683B2/en
Publication of JP2021008991A publication Critical patent/JP2021008991A/en
Priority to JP2024022364A priority patent/JP2024050937A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7443683B2 publication Critical patent/JP7443683B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

To reduce frequency of an intervening operation manually performed by an operator in an incinerator.SOLUTION: An automatic combustion control method for controlling combustion of waste in accordance with operation amount reference values set at a plurality of operation ends of an incinerator includes: a parameter acquisition step of acquiring sensor information on the inner state of the incinerator and control values at the operation ends obtained by an automatic combustion control device as input parameters; and a control step of correcting and controlling the operation amount reference values at the operation ends in accordance with correction values relative to types of the operation ends and the operation amount reference values, which are obtained by inputting the input parameters to an operation learned model. The operation learned model is a learned model generated by performing at least mechanical learning and a statistical method, by using learning sensor information on the inner state of the incinerator and learning control values at the operation ends to be controlled as learning input parameters and using the correction values relative to the types of the operation ends and the operation amount reference values, which correspond to the learning sensor information and learning control values as learning output parameters.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、廃棄物焼却炉に対する自動燃焼制御方法および自動燃焼制御装置に関する。 The present invention relates to an automatic combustion control method and an automatic combustion control device for a waste incinerator.

従来、低炭素社会および循環型社会を実現するために、廃棄物処理分野においても、様々な要求がなされている。廃棄物焼却炉には、燃焼排ガスから熱を効率的に回収するのみならず、大気中に放出されるダイオキシン類や窒素酸化物(NOx)などの有害物質の抑制が要求される。そのため、廃棄物焼却炉において、廃棄物であるごみの燃焼を安定させるために、廃棄物の自動燃焼制御が採用されている(特許文献1,2参照)。 Conventionally, various demands have been made in the field of waste treatment in order to realize a low-carbon society and a recycling-oriented society. Waste incinerators are required not only to efficiently recover heat from combustion exhaust gas, but also to suppress harmful substances such as dioxins and nitrogen oxides (NO x ) released into the atmosphere. Therefore, in the waste incinerator, automatic combustion control of waste is adopted in order to stabilize the combustion of waste as waste (see Patent Documents 1 and 2).

廃棄物焼却炉で実行される自動燃焼制御においては、燃焼を制御する自動燃焼制御装置によって操作項目の設定値が算出され、算出された設定値に基づいて監視制御装置による制御が行われている。廃棄物焼却炉においては、受け入れた廃棄物のカロリーや廃棄物を受け入れて攪拌するごみピット内の攪拌状況などによって、燃焼に供するカロリーが変動して燃焼状態が変化する。そのため、オペレータなどが中央制御室における監視制御装置を用いて、各種センサから得られたデータ、データに付随する警報、および燃焼状態を撮影した映像から常時監視を行っている。その上で、廃棄物焼却炉における燃焼をより安定化させるとともに運転管理値を所定値に維持する運転管理を行うために、オペレータは、自動燃焼制御装置からの主要な操作項目の設定値を手動で補正する、いわゆる運転介入操作(以下、介入操作という)を行う。運転管理においては、工場のオペレータが各種制御値による燃焼制御に対し、安心で安定した運転のために制御値に対する補正操作を行う手動での介入操作を、1日当たり数回〜数十回実行している。オペレータは、制御データと現在の運転データに加え、さらに燃焼状態も考慮して手動での介入操作を判断している。 In the automatic combustion control executed in the waste incinerator, the set value of the operation item is calculated by the automatic combustion control device that controls the combustion, and the control is performed by the monitoring control device based on the calculated set value. .. In a waste incinerator, the calories used for combustion fluctuate and the combustion state changes depending on the calories of the received waste and the stirring condition in the waste pit where the waste is received and agitated. Therefore, an operator or the like uses a monitoring control device in the central control room to constantly monitor data obtained from various sensors, alarms associated with the data, and images of the combustion state. On top of that, in order to perform operation management that stabilizes the combustion in the waste incinerator and maintains the operation control value at a predetermined value, the operator manually sets the setting values of the main operation items from the automatic combustion control device. A so-called driving intervention operation (hereinafter referred to as an intervention operation) is performed. In operation management, the factory operator performs manual intervention operations to correct the control values for safe and stable operation for combustion control by various control values several to several tens of times a day. ing. In addition to the control data and the current operation data, the operator also considers the combustion state to determine the manual intervention operation.

特開2017−180971号公報JP-A-2017-180971 特開2015−114040号公報JP-A-2015-114040

上述した従来技術による廃棄物焼却炉においては、一般的に、経験を積んだオペレータの手動による介入操作が行われている。また、オペレータの人数も、運転中において常時、介入操作が可能になるように確保する必要がある。ところが、近年の廃棄物焼却炉においては、経験を積んだオペレータが不足したり、少人数で管理および運営したりする必要性が増している。これらのことから、将来的に、介入操作が必要な状態であっても手動による介入操作を適切に行うことが困難になる可能性がある。この場合であっても、廃棄物焼却炉においては、燃焼の安定化と運転管理値の維持は厳格に行う必要があった。そこで、手動による操作介入の頻度の低減が求められていた。 In the above-mentioned conventional waste incinerators, a manual intervention operation by an experienced operator is generally performed. In addition, it is necessary to secure the number of operators so that intervention operations can be performed at all times during operation. However, in recent years, waste incinerators have a shortage of experienced operators, and there is an increasing need to manage and operate them with a small number of people. From these facts, in the future, it may be difficult to properly perform the manual intervention operation even if the intervention operation is required. Even in this case, in the waste incinerator, it was necessary to strictly stabilize the combustion and maintain the operation control value. Therefore, it has been required to reduce the frequency of manual operation intervention.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、廃棄物焼却炉におけるオペレータの手動による介入操作の頻度を大幅に低減することができる自動燃焼制御方法および自動燃焼制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an automatic combustion control method and an automatic combustion control device capable of significantly reducing the frequency of manual intervention operations by an operator in a waste incinerator. To provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る自動燃焼制御方法は、廃棄物焼却炉の複数の操作端の操作量基準値を、あらかじめ設定された設定値に基づいて設定し、前記操作量基準値に基づいて前記廃棄物焼却炉の内部における廃棄物の燃焼を制御する自動燃焼制御装置が実行する自動燃焼制御方法であって、前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関するセンサ情報、および前記自動燃焼制御装置により制御する前記操作端の制御値を入力パラメータとして取得するパラメータ取得ステップと、前記入力パラメータを操作学習済みモデルに入力し、前記操作端の種類および前記操作量基準値の補正値に基づいて得られた、前記操作端の前記操作量基準値を補正して制御する制御ステップと、を含み、前記操作学習済みモデルは、前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関する学習用センサ情報と前記自動燃焼制御装置によって制御される前記操作端の学習用制御値とを学習用入力パラメータとし、前記学習用センサ情報および前記学習用制御値に対応した、操作端の種類と操作量基準値に対する補正値とを学習用出力パラメータとして、機械学習および統計的手法の少なくとも一方によってあらかじめ生成された学習済みモデルであることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the automatic combustion control method according to one aspect of the present invention sets the operation amount reference value of a plurality of operation ends of the waste incinerator to a preset set value. It is an automatic combustion control method executed by an automatic combustion control device that is set based on the above and controls the combustion of waste inside the waste incinerator based on the operation amount reference value, and is the inside of the waste incinerator. A parameter acquisition step for acquiring sensor information regarding the state of the waste incinerator and facilities related to the waste incinerator, and a control value of the operation end controlled by the automatic combustion control device as input parameters, and an operation-learned model for the input parameters. The operation learning includes a control step for correcting and controlling the operation amount reference value of the operation end, which is obtained based on the type of the operation end and the correction value of the operation amount reference value. The completed model is used for learning the internal state of the waste incinerator, the learning sensor information about the facility related to the waste incinerator, and the learning control value of the operation end controlled by the automatic combustion control device. As input parameters, the type of operation end and the correction value for the operation amount reference value corresponding to the learning sensor information and the learning control value are used as learning output parameters in advance by at least one of machine learning and statistical methods. It is characterized by being a generated trained model.

本発明の一態様に係る自動燃焼制御方法は、上記の発明において、前記学習用入力パラメータの前記学習用センサ情報および前記学習用制御値は、オペレータの手動による介入操作の判断に用いたデータであり、前記学習用出力パラメータに含まれる操作端の種類および操作量基準値に対する補正値は、前記オペレータが前記手動による介入操作において操作した操作端の種類および操作量基準値に対する補正値であり、前記操作学習済みモデルは、前記学習用入力パラメータおよび前記学習用出力パラメータを用いて、クラスター分析により生成された学習済みモデルであることを特徴とする。本発明の一態様に係る自動燃焼制御方法は、この構成において、前記オペレータの手動による介入操作の判断に用いたデータは、前記廃棄物焼却炉における、前記操作端の制御値、運転値、または瞬時値のデータ、複数の前記センサ情報に基づいて導出されたデータ、前記センサ情報の所定時間の変動傾向のデータ、および前記操作端の制御値の1時間移動平均のデータを含むことを特徴とする。 In the automatic combustion control method according to one aspect of the present invention, in the above invention, the learning sensor information and the learning control value of the learning input parameter are data used for determining a manual intervention operation by the operator. Yes, the correction value for the operation end type and the operation amount reference value included in the learning output parameter is a correction value for the operation end type and the operation amount reference value operated by the operator in the manual intervention operation. The operation-learned model is a trained model generated by cluster analysis using the learning input parameters and the learning output parameters. In the automatic combustion control method according to one aspect of the present invention, in this configuration, the data used for determining the manual intervention operation of the operator is the control value, operation value, or operation value of the operation end in the waste incinerator. It is characterized by including instantaneous value data, data derived based on a plurality of the sensor information, data on a fluctuation tendency of the sensor information over a predetermined time, and data on a one-hour moving average of control values of the operation end. To do.

本発明の一態様に係る自動燃焼制御方法は、上記の発明において、前記センサ情報は、学習用燃焼画像データを学習用入力パラメータとし前記学習用燃焼画像データに対応した数値を学習用出力パラメータとした機械学習によってあらかじめ生成された燃焼画像学習済みモデルに、前記廃棄物焼却炉内の燃焼状態を撮像した燃焼画像データを入力して得られる数値を含むことを特徴とする。 In the above invention, the automatic combustion control method according to one aspect of the present invention uses the learning combustion image data as a learning input parameter and the numerical value corresponding to the learning combustion image data as a learning output parameter. It is characterized in that the combustion image trained model generated in advance by the machine learning includes the numerical value obtained by inputting the combustion image data obtained by imaging the combustion state in the waste incinerator.

本発明の一態様に係る自動燃焼制御方法は、上記の発明において、前記学習用出力パラメータは、前記制御ステップの開始の判断のデータ、および前記制御ステップの終了の判断のデータを含むことを特徴とする。 The automatic combustion control method according to one aspect of the present invention is characterized in that, in the above invention, the learning output parameter includes data for determining the start of the control step and data for determining the end of the control step. And.

本発明の一態様に係る自動燃焼制御装置は、廃棄物焼却炉の複数の操作端の操作量基準値をあらかじめ設定された設定値に基づいて設定し、前記操作量基準値に基づいて前記廃棄物焼却炉の内部における廃棄物の燃焼を制御する自動燃焼制御装置であって、前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関するセンサ情報、および前記自動燃焼制御装置により制御する前記操作端の制御値を入力パラメータとして記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出した前記入力パラメータを操作学習済みモデルに入力し、前記操作端の種類および前記操作量基準値の補正値に基づいて得られた、前記操作端の前記操作量基準値を補正して制御する制御部と、を備え、前記操作学習済みモデルは、前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関する学習用センサ情報と前記自動燃焼制御装置によって制御される前記操作端の学習用制御値とを学習用入力パラメータとし、前記学習用センサ情報および前記学習用制御値に対応した、操作端の種類と操作量基準値に対する補正値とを学習用出力パラメータとして、機械学習および統計的手法の少なくとも一方によってあらかじめ生成された学習済みモデルであることを特徴とする。 In the automatic combustion control device according to one aspect of the present invention, the operation amount reference value of a plurality of operation ends of a waste incinerator is set based on a preset set value, and the disposal is performed based on the operation amount reference value. An automatic combustion control device that controls the combustion of waste inside a product incinerator, and provides sensor information on the internal state of the waste incinerator, facilities related to the waste incinerator, and the automatic combustion control device. A storage unit that stores the control value of the operation end controlled by the above as an input parameter, and the input parameter read from the storage unit are input to the operation-learned model, and the type of the operation end and the operation amount reference value are corrected. The operation-learned model includes a control unit that corrects and controls the operation amount reference value of the operation end obtained based on the value, and the operation-learned model includes the internal state of the waste incinerator and the waste. The learning sensor information about the facility related to the incinerator and the learning control value of the operation end controlled by the automatic combustion control device are used as learning input parameters, and correspond to the learning sensor information and the learning control value. It is characterized in that it is a trained model generated in advance by at least one of machine learning and statistical methods, with the type of operation end and the correction value for the operation amount reference value as output parameters for training.

本発明に係る自動燃焼制御方法および自動燃焼制御装置によれば、廃棄物焼却炉におけるオペレータの手動による介入操作の頻度を大幅に低減することが可能になる。 According to the automatic combustion control method and the automatic combustion control device according to the present invention, it is possible to significantly reduce the frequency of manual intervention operations by the operator in the waste incinerator.

図1は、本発明の一実施形態による自動燃焼制御装置を適用した焼却施設を模式的に示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram schematically showing an incineration facility to which an automatic combustion control device according to an embodiment of the present invention is applied. 図2は、本発明の一実施形態による自動燃焼制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an automatic combustion control device according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施形態による自動燃焼制御方法を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining an automatic combustion control method according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施形態による自動燃焼制御方法における介入操作を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining an intervention operation in the automatic combustion control method according to the embodiment of the present invention. 図5は、従来の手動介入頻度(a)および本発明の一実施形態による自動燃焼制御方法の手動介入頻度(b)を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the conventional manual intervention frequency (a) and the manual intervention frequency (b) of the automatic combustion control method according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiment, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to one embodiment described below.

図1は、本発明の一実施形態による自動燃焼制御装置が適用される火格子式のごみ焼却炉を示す。図1に示すように、廃棄物焼却炉であるごみ焼却炉は、ごみの燃焼が行われる炉1、ごみを投入するごみ投入口2、およびボイラ9を備える。なお、ボイラ9は、炉1の炉出口7の下流側に設置された熱交換器9aおよび蒸気ドラム9bを備える。 FIG. 1 shows a grate-type waste incinerator to which the automatic combustion control device according to the embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a waste incinerator, which is a waste incinerator, includes a furnace 1 for burning waste, a waste input port 2 for charging waste, and a boiler 9. The boiler 9 includes a heat exchanger 9a and a steam drum 9b installed on the downstream side of the furnace outlet 7 of the furnace 1.

ごみ投入口2から投入されたごみは、ごみ供給装置3によって火格子4に搬送される。火格子4が往復運動を行うことにより、ごみの撹拌および移動が行われる。火格子4上のごみは、火格子4の下方の風箱に燃焼用空気ブロア6により供給される燃焼用空気の吹き込みによって乾燥されながら燃焼されて、排ガスおよび灰が生成される。生成された灰は、灰落下口5を通じて落下して炉1の外部に排出される。 The garbage thrown in from the garbage inlet 2 is conveyed to the grate 4 by the garbage supply device 3. The reciprocating motion of the grate 4 causes the dust to be agitated and moved. The dust on the grate 4 is burned while being dried by blowing the combustion air supplied by the combustion air blower 6 into the air box below the grate 4, and exhaust gas and ash are generated. The generated ash falls through the ash drop port 5 and is discharged to the outside of the furnace 1.

火格子4の下から炉1の内部に供給される燃焼用空気の総量は、燃焼用空気ブロア6の直近に設けた燃焼用空気ダンパ14によって調整される。それぞれの風箱に供給される燃焼用空気の流量は、それぞれの風箱に燃焼用空気を供給する配管にそれぞれ設けられた、火格子下燃焼用空気ダンパ14a,14b,14c,14dによって調整される。すなわち、火格子下燃焼用空気ダンパ14a〜14dによって、それぞれの風箱に供給される燃焼用空気の流量の比率が調整される。なお、図1においては、ごみの搬送方向に沿って火格子4の下を4つの風箱で分割し、それぞれの風箱を通じて燃焼用空気を供給しているが、火格子下燃焼用空気ダンパ14a〜14dおよび風箱の数は必ずしも4つに限定されず、ごみ焼却炉の規模や目的などに応じて適宜変更可能である。 The total amount of combustion air supplied from under the grate 4 to the inside of the furnace 1 is adjusted by the combustion air damper 14 provided in the immediate vicinity of the combustion air blower 6. The flow rate of the combustion air supplied to each air box is adjusted by the sub-grate combustion air dampers 14a, 14b, 14c, 14d provided in the piping for supplying the combustion air to each air box. To. That is, the ratio of the flow rates of the combustion air supplied to each of the air boxes is adjusted by the combustion air dampers 14a to 14d under the grate. In FIG. 1, the lower part of the grate 4 is divided into four air boxes along the direction of transporting the waste, and the combustion air is supplied through each air box. However, the under-grate combustion air damper The number of 14a to 14d and the number of air boxes is not necessarily limited to four, and can be appropriately changed according to the scale and purpose of the waste incinerator.

炉壁に設けられた冷却用空気吹き込み口10からは、冷却用空気ブロア11によって冷却用空気が炉1内に吹き込まれる。冷却用空気が炉1内に吹き込まれることによって、燃焼ガス中の未燃焼成分がさらに燃焼するとともに、炉壁の温度が過度に上昇することを抑制する。冷却用空気吹き込み口10から炉1内に供給される冷却用空気の流量は、冷却用空気ブロア11の直近に設けられた冷却用空気ダンパ15によって調整される。 Cooling air is blown into the furnace 1 by the cooling air blower 11 from the cooling air blowing port 10 provided on the furnace wall. When the cooling air is blown into the furnace 1, the unburned components in the combustion gas are further burned, and the temperature of the furnace wall is suppressed from rising excessively. The flow rate of the cooling air supplied from the cooling air inlet 10 into the furnace 1 is adjusted by the cooling air damper 15 provided in the immediate vicinity of the cooling air blower 11.

火格子4におけるごみの搬送方向に沿って、上流側のごみ乾燥過程および主燃焼過程において発生した可燃性ガスと、下流側の後燃焼過程において発生した燃焼排ガスとは、炉1の炉出口7側に設けられたガス混合部において合流する。ガス混合部において合流した可燃性ガスおよび燃焼排ガスは、再度攪拌および混合された後、二次燃焼用空気の供給によって、二次燃焼が行われる。ボイラ9は、二次燃焼が行われる部分(以下、二次燃焼部)に対して、ごみの搬送方向に沿った下流側に設置されている。二次燃焼が行われた燃焼ガスは、ボイラ9の熱交換器9aによって熱エネルギーが回収された後に、煙突8から外部に排気される。 The flammable gas generated in the upstream waste drying process and the main combustion process and the combustion exhaust gas generated in the downstream post-combustion process along the waste transport direction in the grate 4 are the furnace outlet 7 of the furnace 1. It merges at the gas mixing section provided on the side. The combustible gas and the combustion exhaust gas merged in the gas mixing section are agitated and mixed again, and then secondary combustion is performed by supplying air for secondary combustion. The boiler 9 is installed on the downstream side along the waste transport direction with respect to the portion where the secondary combustion is performed (hereinafter, the secondary combustion portion). The combustion gas subjected to the secondary combustion is exhausted to the outside from the chimney 8 after the heat energy is recovered by the heat exchanger 9a of the boiler 9.

炉1内には、炉1の高さ方向に沿った上側の位置に中間天井16が設けられている。炉1内に流動するガスは、中間天井16によって、上流側におけるごみ乾燥過程および主燃焼過程で発生した可燃性ガスを多く含むガスと、下流側における後燃焼過程で発生した燃焼排ガスとに、分割して排出できる。具体的には、燃焼排ガスが中間天井16よりも下方の煙道(主煙道)を流れる一方、可燃性ガスを多く含むガスが中間天井16よりも上方の煙道(副煙道)を流れる。燃焼排ガスと可燃性ガスを多く含むガスとがガス混合部において合流することによって、ガス混合部でのガスの攪拌および混合がさらに促進される。これにより、二次燃焼部における燃焼がより安定化し、燃焼過程におけるダイオキシン類の発生を抑制し、ごみの未燃分の発生を抑制することができる。なお、炉1内に中間天井16を設けない構成にしてもよい。 In the furnace 1, an intermediate ceiling 16 is provided at an upper position along the height direction of the furnace 1. The gas flowing in the furnace 1 is divided into a gas containing a large amount of flammable gas generated in the waste drying process and the main combustion process on the upstream side and a combustion exhaust gas generated in the post-combustion process on the downstream side by the intermediate ceiling 16. Can be divided and discharged. Specifically, the combustion exhaust gas flows through the flue (main flue) below the intermediate ceiling 16, while the gas containing a large amount of flammable gas flows through the flue (secondary flue) above the intermediate ceiling 16. .. The merging of the combustion exhaust gas and the gas containing a large amount of combustible gas in the gas mixing section further promotes the stirring and mixing of the gas in the gas mixing section. As a result, the combustion in the secondary combustion section becomes more stable, the generation of dioxins in the combustion process can be suppressed, and the generation of unburned waste can be suppressed. The intermediate ceiling 16 may not be provided in the furnace 1.

炉1内の複数位置に、炉1内のガス温度を計測するセンサとしての温度計が設けられている。具体的には、炉1の高さ方向に沿って、火格子4と冷却用空気吹き込み口10との中間位置に燃焼室ガス温度計17が設けられている。炉1の高さ方向に沿って、炉出口7より下方位置に主煙道ガス温度計18が設けられている。炉1の高さ方向に沿って、炉出口7の下部位置に炉出口下部ガス温度計19が設けられている。炉1の高さ方向に沿って、炉出口7の中部位置に炉出口中部ガス温度計20が設けられている。炉1の高さ方向に沿って、炉出口7の下流側位置に燃焼管理温度を測定する炉出口ガス温度計21が設けられている。燃焼室ガス温度計17、主煙道ガス温度計18、炉出口下部ガス温度計19、炉出口中部ガス温度計20、および炉出口ガス温度計21により計測された温度の計測値は、燃焼プロセス測定値として燃焼制御装置30の記憶部34(図2参照)に記憶される。記憶部34に記憶された温度の計測値は、燃焼制御装置30から監視センタ40に送信されて記憶部44に記憶される。 Thermometers as sensors for measuring the gas temperature in the furnace 1 are provided at a plurality of positions in the furnace 1. Specifically, a combustion chamber gas thermometer 17 is provided at an intermediate position between the grate 4 and the cooling air inlet 10 along the height direction of the furnace 1. A main flue gas thermometer 18 is provided at a position below the furnace outlet 7 along the height direction of the furnace 1. A furnace outlet lower gas thermometer 19 is provided at a lower position of the furnace outlet 7 along the height direction of the furnace 1. A furnace outlet central gas thermometer 20 is provided at a central position of the furnace outlet 7 along the height direction of the furnace 1. A furnace outlet gas thermometer 21 for measuring the combustion control temperature is provided at a position downstream of the furnace outlet 7 along the height direction of the furnace 1. The measured values of the temperature measured by the combustion chamber gas thermometer 17, the main flue gas thermometer 18, the furnace outlet lower gas thermometer 19, the furnace outlet middle gas thermometer 20, and the furnace outlet gas thermometer 21 are the combustion process. As a measured value, it is stored in the storage unit 34 (see FIG. 2) of the combustion control device 30. The measured temperature value stored in the storage unit 34 is transmitted from the combustion control device 30 to the monitoring center 40 and stored in the storage unit 44.

ボイラ9には、出口側に排ガス中の酸素(O2)の濃度を計測するボイラ出口酸素濃度計22が設けられている。煙突8の入口には、排ガス中の一酸化炭素(CO)および窒素酸化物(NOx)の濃度を計測するガス濃度計23が設けられている。ボイラ9の出口と煙突8とを接続する配管には、排ガス量を計測するための排ガス流量計24が設けられている。ボイラ出口酸素濃度計22、ガス濃度計23、および排ガス流量計24により計測されたガスの濃度や流量の計測値は、燃焼プロセス測定値として燃焼制御装置30の記憶部34に記憶される。計測されたガスの濃度や流量の計測値は、燃焼制御装置30から監視センタ40に送信されて記憶部44に記憶される。 The boiler 9 is provided with a boiler outlet oxygen concentration meter 22 for measuring the concentration of oxygen (O 2 ) in the exhaust gas on the outlet side. At the inlet of the chimney 8, a gas concentration meter 23 for measuring the concentrations of carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ) in the exhaust gas is provided. An exhaust gas flow meter 24 for measuring the amount of exhaust gas is provided in the pipe connecting the outlet of the boiler 9 and the chimney 8. The measured values of the gas concentration and the flow rate measured by the boiler outlet oxygen concentration meter 22, the gas concentration meter 23, and the exhaust gas flow meter 24 are stored in the storage unit 34 of the combustion control device 30 as the combustion process measurement values. The measured values of the measured gas concentration and flow rate are transmitted from the combustion control device 30 to the monitoring center 40 and stored in the storage unit 44.

炉1の内部におけるごみの搬送方向の下流側には、燃焼画像撮像部25が設けられている。燃焼画像撮像部25は、火格子4上のごみの燃焼状態を撮像して、撮像した燃焼画像データを燃焼制御装置30の記憶部34に記憶させる。記憶部34に記憶された燃焼画像データは所定の時間間隔で燃焼制御装置30から監視センタ40に送信される。 A combustion image capturing unit 25 is provided on the downstream side in the waste transport direction inside the furnace 1. The combustion image imaging unit 25 images the combustion state of the dust on the grate 4, and stores the captured combustion image data in the storage unit 34 of the combustion control device 30. The combustion image data stored in the storage unit 34 is transmitted from the combustion control device 30 to the monitoring center 40 at predetermined time intervals.

燃焼制御装置30は、例えば、専用線、インターネットなどの公衆通信網、例えばLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、および携帯電話などの電話通信網や公衆回線、VPN(Virtual Private Network)などの一または複数の組み合わせからなるネットワーク(図示せず)を介して、監視センタ40に接続されている。 The combustion control device 30 includes, for example, a private line, a public communication network such as the Internet, for example, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), a telephone communication network such as a mobile phone, a public line, or a VPN (Virtual Private Network). ) And the like (not shown), the monitoring center 40 is connected to the monitoring center 40 via a network (not shown).

図2は、燃焼制御装置30および監視センタ40の構成を示すブロック図である。図2に示すように、自動燃焼制御装置としての燃焼制御装置30は、ごみ質算出部31、操作量基準値調整部32、操作量基準値補正部33、記憶部34、および操作量調整部35を備える。ごみ質算出部31、操作量基準値調整部32、操作量基準値補正部33、および操作量調整部35は、具体的に、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのプロセッサ、およびRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの主記憶部(いずれも図示せず)を備える。記憶部34は、RAM等の揮発性メモリ、ROM等の不揮発性メモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、ハードディスクドライブ(HDD、Hard Disk Drive)、およびリムーバブルメディアなどから選ばれた記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリ、または、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、もしくはBD(Blu-ray(登録商標) Disc)のようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部34を構成してもよい。 FIG. 2 is a block diagram showing the configurations of the combustion control device 30 and the monitoring center 40. As shown in FIG. 2, the combustion control device 30 as an automatic combustion control device includes a waste quality calculation unit 31, an operation amount reference value adjustment unit 32, an operation amount reference value correction unit 33, a storage unit 34, and an operation amount adjustment unit. 35 is provided. The waste quality calculation unit 31, the operation amount reference value adjustment unit 32, the operation amount reference value correction unit 33, and the operation amount adjustment unit 35 specifically include a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and an FPGA ( It is equipped with a processor such as a Field-Programmable Gate Array and a main storage unit such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory) (neither is shown). The storage unit 34 is composed of a storage medium selected from volatile memory such as RAM, non-volatile memory such as ROM, EPROM (Erasable Programmable ROM), hard disk drive (HDD, Hard Disk Drive), and removable media. .. The removable media is, for example, a USB (Universal Serial Bus) memory or a disc recording medium such as a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), or a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc). is there. Further, the storage unit 34 may be configured by using a computer-readable recording medium such as a memory card that can be mounted from the outside.

記憶部34には、燃焼制御装置30の動作を実行するための、オペレーティングシステム(Operating System :OS)、各種プログラム、各種テーブル、各種データベースなどが記憶可能である。ここで、各種プログラムには、本実施形態による学習済みモデルに基づいた処理を実現する自動燃焼制御プログラムも含まれる。これらの各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD−ROM、DVD−ROM、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。 The storage unit 34 can store an operating system (OS), various programs, various tables, various databases, and the like for executing the operation of the combustion control device 30. Here, the various programs also include an automatic combustion control program that realizes processing based on the trained model according to the present embodiment. These various programs can also be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, flash memory, CD-ROM, DVD-ROM, or flexible disk and widely distributed.

燃焼制御装置30は、従来公知のあらかじめ定められた操作量基準値設定関係式に基づいて、それぞれの操作端の操作量として、燃焼用空気量、冷却用空気量、ごみ供給装置送り速度、および火格子送り速度を制御する。なお、燃焼制御装置30は、ごみ供給装置送り速度および火格子送り速度については、停止や運転操作の制御も行う。操作量基準値設定関係式は、ごみ焼却量設定値またはごみ質設定値と操作量基準値(操作量の目標値)との関係式であって、補正係数としての制御パラメータを含む。制御パラメータは、操作量基準値調整部32によって、ごみ焼却量設定値、およびごみ質設定値に適合するように調整される。調整された制御パラメータは、ごみ焼却量設定値およびごみ質設定値のうちの少なくとも一方の設定値が変更された際に、変更された設定値に対応して、操作量基準値調整部32により変更される。制御パラメータが変更されることにより、あらかじめ設定された操作量基準値が補正される。 The combustion control device 30 has, as the operation amount of each operation end, the combustion air amount, the cooling air amount, the waste supply device feed speed, and the operation amount based on the conventionally known predetermined operation amount reference value setting relational expression. Control the grate feed rate. The combustion control device 30 also controls the stop and operation of the waste supply device feed rate and the grate feed speed. The operation amount reference value setting relational expression is a relational expression between the waste incineration amount setting value or the waste quality setting value and the operation amount reference value (the target value of the operation amount), and includes a control parameter as a correction coefficient. The control parameter is adjusted by the operation amount reference value adjusting unit 32 so as to match the waste incineration amount set value and the waste quality set value. The adjusted control parameter is set by the operation amount reference value adjusting unit 32 in response to the changed setting value when at least one of the waste incineration amount setting value and the waste quality setting value is changed. Be changed. By changing the control parameter, the preset operation amount reference value is corrected.

ごみ質算出部31は、ごみ焼却量設定値に応じてごみ質(ごみの低位発熱量)を算出する。操作量基準値調整部32は、操作量基準値設定関係式に含まれる制御パラメータの調整により操作量基準値を調整する。操作量基準値補正部33は、操作量基準値調整部32によって調整された操作量基準値を所定の制御アルゴリズム(PID制御やファジィ演算等)に基づいて補正する。記憶部34は、ごみ質算出部31、操作量基準値調整部32、および操作量基準値補正部33によって参照されるデータを記憶する。記憶部34は、あらかじめ定められた操作量基準値設定関係式そして制御アルゴリズムに加え、あらかじめ設定された焼却量設定値、さらに炉内の燃焼状態量として取得された燃焼プロセス測定値を記憶している。 The waste quality calculation unit 31 calculates the waste quality (lower calorific value of waste) according to the set value of the incineration amount of waste. The operation amount reference value adjusting unit 32 adjusts the operation amount reference value by adjusting the control parameters included in the operation amount reference value setting relational expression. The operation amount reference value correction unit 33 corrects the operation amount reference value adjusted by the operation amount reference value adjustment unit 32 based on a predetermined control algorithm (PID control, fuzzy calculation, etc.). The storage unit 34 stores the data referred to by the waste quality calculation unit 31, the operation amount reference value adjusting unit 32, and the operation amount reference value correction unit 33. The storage unit 34 stores the preset incineration amount set value and the combustion process measured value acquired as the combustion state amount in the furnace, in addition to the predetermined operation amount reference value setting relational expression and control algorithm. There is.

操作量調整部35は、操作量基準値に追従するように各操作端のそれぞれの操作量を調整する。具体的に操作量調整部35は、燃焼用空気量調整部36、空気量比率調整部36A、冷却用空気量調整部37、ごみ供給装置送り速度調整部38、および火格子送り速度調整部39を有する。燃焼用空気量調整部36は、燃焼用空気量が操作量基準値補正部33により補正された操作量基準値(以下、補正操作量基準値)に追従するように操作量を調整する。空気量比率調整部36Aは、火格子下燃焼用空気ダンパ14a〜14dのそれぞれを制御して、それぞれの風箱における流量の相互の比率を調整する。冷却用空気量調整部37は、冷却用空気量が補正操作量基準値に追従するように操作量を調整する。ここで、燃焼用空気量および冷却用空気量の調整は、燃焼用空気ダンパ14、火格子下燃焼用空気ダンパ14a〜14d、および冷却用空気ダンパ15のそれぞれの開度を制御して調整する。ごみ供給装置送り速度調整部38は、ごみ供給装置送り速度が補正操作量基準値に追従するように操作量を調整する。火格子送り速度調整部39は、火格子送り速度が補正操作量基準値に追従するように操作量を調整する。操作量調整部35は、操作量基準値補正部33により操作量基準値が補正されなかった場合には、その補正されていない操作量基準値に基づいてそれぞれの操作量を調整する。 The operation amount adjusting unit 35 adjusts each operation amount of each operation end so as to follow the operation amount reference value. Specifically, the operation amount adjusting unit 35 includes a combustion air amount adjusting unit 36, an air amount ratio adjusting unit 36A, a cooling air amount adjusting unit 37, a waste supply device feed speed adjusting unit 38, and a grate feed speed adjusting unit 39. Has. The combustion air amount adjusting unit 36 adjusts the operation amount so that the combustion air amount follows the operation amount reference value (hereinafter, corrected operation amount reference value) corrected by the operation amount reference value correction unit 33. The air amount ratio adjusting unit 36A controls each of the subgrate combustion air dampers 14a to 14d to adjust the mutual ratio of the flow rates in the respective air boxes. The cooling air amount adjusting unit 37 adjusts the operation amount so that the cooling air amount follows the correction operation amount reference value. Here, the amount of combustion air and the amount of cooling air are adjusted by controlling the opening degrees of the combustion air damper 14, the subgrate combustion air dampers 14a to 14d, and the cooling air damper 15. .. The waste supply device feed rate adjusting unit 38 adjusts the operation amount so that the waste supply device feed rate follows the correction operation amount reference value. The grate feed speed adjusting unit 39 adjusts the operation amount so that the grate feed speed follows the correction operation amount reference value. When the operation amount reference value is not corrected by the operation amount reference value correction unit 33, the operation amount adjustment unit 35 adjusts each operation amount based on the uncorrected operation amount reference value.

監視センタ40は、制御部41、出力部42、入力部43、および記憶部44を備える。制御部41は、具体的に、CPU、DSP、FPGAなどのプロセッサ、およびRAMやROMなどの主記憶部(いずれも図示せず)を備える。出力手段としての出力部42は、制御部41による制御に従って、ディスプレイモニタに炉1内の燃焼画像などを表示したり、タッチパネルディスプレイの画面上に文字や図形などを表示したり、スピーカから音声を出力したりして、所定の情報を外部に通知可能に構成される。入力手段としての入力部43は、キーボードや入力用のボタン、レバーや、液晶などのディスプレイに重畳して設けられる手入力のためのタッチパネル、または音声認識のためのマイクロホンなどの、ユーザインターフェースを用いて構成される。ユーザなどが入力部43を操作することによって、制御部41に所定の情報を入力可能に構成される。なお、出力部42および入力部43を一体とした入出力部とし、入出力部をタッチパネルディスプレイやスピーカマイクロホンなどから構成してもよい。 The monitoring center 40 includes a control unit 41, an output unit 42, an input unit 43, and a storage unit 44. Specifically, the control unit 41 includes a processor such as a CPU, DSP, and FPGA, and a main storage unit (none of which is shown) such as RAM and ROM. The output unit 42 as an output means displays a combustion image in the furnace 1 on the display monitor, displays characters and figures on the screen of the touch panel display, and outputs sound from the speaker according to the control by the control unit 41. It is configured so that predetermined information can be notified to the outside by outputting it. The input unit 43 as an input means uses a user interface such as a keyboard, input buttons, levers, a touch panel for manual input provided superimposed on a display such as a liquid crystal display, or a microphone for voice recognition. It is composed of. By operating the input unit 43, a user or the like can input predetermined information to the control unit 41. The output unit 42 and the input unit 43 may be integrated into an input / output unit, and the input / output unit may be composed of a touch panel display, a speaker microphone, or the like.

記憶部44は、RAM等の揮発性メモリ、ROM等の不揮発性メモリ、EPROM、HDD、およびリムーバブルメディアなどから選ばれた記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、USBメモリ、または、CD、DVD、もしくはBDのようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部44を構成してもよい。記憶部44には、監視センタ40の動作を実行するためのOS、各種プログラム、各種テーブル、各種データベースなどが記憶可能である。ここで、各種プログラムには、本実施形態による操作学習済みモデルを用いた制御を実現する自動燃焼制御プログラムや、燃焼画像学習済みモデルを用いた判断処理を実現する自動判断処理プログラムも含まれる。具体的に、記憶部44には、操作学習済みモデル44aおよび燃焼画像学習済みモデル44bが格納されている。なお、記憶部44は種々のネットワークを介して通信可能な他のサーバに設けてもよいし、燃焼制御装置30に設けてもよい。また、これらの各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD−ROM、DVD−ROM、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。 The storage unit 44 is composed of a storage medium selected from volatile memory such as RAM, non-volatile memory such as ROM, EPROM, HDD, and removable media. The removable medium is, for example, a USB memory or a disc recording medium such as a CD, DVD, or BD. Further, the storage unit 44 may be configured by using a computer-readable recording medium such as a memory card that can be mounted from the outside. The storage unit 44 can store an OS, various programs, various tables, various databases, etc. for executing the operation of the monitoring center 40. Here, the various programs also include an automatic combustion control program that realizes control using the operation-learned model according to the present embodiment, and an automatic judgment processing program that realizes judgment processing using the combustion image-learned model. Specifically, the storage unit 44 stores the operation-learned model 44a and the combustion image-learned model 44b. The storage unit 44 may be provided in another server capable of communicating via various networks, or may be provided in the combustion control device 30. Further, these various programs can be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flash memory, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a flexible disk and widely distributed.

制御部41は、記憶部44に記憶されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部などを制御することによって、所定の目的に合致した機能を実現できる。本実施形態においては、制御部41によるプログラムの実行によって、学習部41aの機能が実行され、プログラムである操作学習済みモデル44aおよび燃焼画像学習済みモデル44bの処理が実行される。 The control unit 41 loads the program stored in the storage unit 44 into the work area of the main storage unit and executes it, and controls each component or the like through the execution of the program to realize a function that meets a predetermined purpose. it can. In the present embodiment, the function of the learning unit 41a is executed by the execution of the program by the control unit 41, and the processing of the operation-learned model 44a and the combustion image-learned model 44b, which are programs, is executed.

ここで、記憶部44に記憶されているプログラムである操作学習済みモデル44aの生成方法について説明する。すなわち、操作学習済みモデル44aは、焼却炉の運転管理業務におけるオペレータが経験から得た介入運転制御において、介入操作を行う判断条件、介入操作時の操作量、および介入操作から自動燃焼制御に復帰する際の復帰条件などをクラスター分析により導出することによって生成される。例えば、オペレータの操作によって火格子4の速度を増速させたり減速させたりするポイントを、燃焼管理温度と燃焼室温度との関係からクラスター分析によって抽出したり、燃焼管理温度とNO濃度との関係からクラスター分析によって抽出したりする。 Here, a method of generating the operation-learned model 44a, which is a program stored in the storage unit 44, will be described. That is, the operation-learned model 44a returns to the automatic combustion control from the judgment condition for performing the intervention operation, the operation amount at the time of the intervention operation, and the intervention operation in the intervention operation control obtained from the experience of the operator in the operation management work of the incinerator. It is generated by deriving the return condition etc. at the time of performing by cluster analysis. For example, the points at which the speed of the grate 4 is increased or decreased by the operation of the operator can be extracted by cluster analysis from the relationship between the combustion control temperature and the combustion chamber temperature, or the combustion control temperature and the NO x concentration can be defined. Extract from relationships by cluster analysis.

操作学習済みモデル44aの生成のために用いられるデータは、火格子4の速度以外にも、学習用センサ情報としての燃焼制御に関わるセンサから得られるプロセス値、およびプロセス値から計算された運転管理の制御において利用する値、および燃焼数値化データなどを含む。なお、燃焼数値化データは、燃焼画像撮像部25によって定期的に得られる燃焼画像から燃焼画像学習済みモデル44bによって得られる燃焼状態が数値化された燃焼数値化データである。操作学習済みモデル44aの生成に用いられるデータはさらに、学習用制御値として、燃焼制御装置30による制御値を含む。これらの学習用センサ情報および学習用制御値は、操作学習済みモデル44aを生成する際の学習用入力パラメータとなる。 The data used to generate the operation-learned model 44a includes not only the speed of the grate 4, but also the process value obtained from the sensor related to combustion control as learning sensor information, and the operation management calculated from the process value. Includes values used in the control of and combustion quantification data. The combustion quantification data is combustion quantification data in which the combustion state obtained by the combustion image learned model 44b is quantified from the combustion image periodically obtained by the combustion image imaging unit 25. The data used to generate the operation-learned model 44a further includes a control value by the combustion control device 30 as a learning control value. These learning sensor information and learning control values serve as learning input parameters when the operation-learned model 44a is generated.

操作学習済みモデル44aを生成する際の、学習用出力パラメータは、オペレータが操作した制御値から得られる補正量である。また、学習用出力パラメータは、オペレータが介入操作を行った際の燃焼制御装置30による自動燃焼制御と監視センタ40による制御との制御モードの切換の開始タイミング、制御モードの切り替え後に監視センタ40による制御の継続時間、および監視センタ40による制御の終了タイミングのパラメータを含む。 The learning output parameter when the operation-learned model 44a is generated is a correction amount obtained from the control value operated by the operator. Further, the learning output parameters are determined by the start timing of switching the control mode between the automatic combustion control by the combustion control device 30 and the control by the monitoring center 40 when the operator performs the intervention operation, and by the monitoring center 40 after the control mode is switched. It includes parameters for the duration of control and the end timing of control by the monitoring center 40.

また、監視センタの制御部41の学習部41aは、上述した学習用入力パラメータおよび学習用出力パラメータから、オペレータが介入操作を行う際のデータの相関関係をクラスター分析などの機械学習により導出する。これにより、オペレータが介入操作を行う運転操作パターンが、操作学習済みモデル44aとして生成される。生成された操作学習済みモデル44aは記憶部44に格納される。制御部41は、学習部41aが生成した操作学習済みモデル44aによる運転動作パターンに従って、各種の介入操作の制御を実行する。なお、他のコンピュータなどにおいてクラスター分析などの機械学習を行うことによって、オペレータが介入操作を行う際のデータの相関関係を導出して、操作学習済みモデル44aを生成してもよい。この場合、生成された操作学習済みモデル44aは、機械学習を行ったコンピュータから学習部41aに供給され、記憶部44に格納される。また、機械学習以外にも、平均や四分位数、相関分析などの統計的手法によって相関関係を導出して、操作学習済みモデル44aを生成してもよい。すなわち、機械学習および統計的手法の少なくとも一方によって、オペレータごとに判断が異なる複雑な介入操作に関する複数の条件を分析することによって、複数のオペレータが行う介入操作の開始および終了の判断のポイント、およびオペレータにより設定される各操作端の補正量などを抽出できる。なお、学習済みモデルはモデルとも称される。 Further, the learning unit 41a of the control unit 41 of the monitoring center derives the correlation of data when the operator performs the intervention operation from the above-mentioned learning input parameters and learning output parameters by machine learning such as cluster analysis. As a result, the driving operation pattern in which the operator performs the intervention operation is generated as the operation-learned model 44a. The generated operation-learned model 44a is stored in the storage unit 44. The control unit 41 executes control of various intervention operations according to the driving operation pattern by the operation-learned model 44a generated by the learning unit 41a. It should be noted that the operation-learned model 44a may be generated by deriving the correlation of the data when the operator performs the intervention operation by performing machine learning such as cluster analysis on another computer or the like. In this case, the generated operation-learned model 44a is supplied to the learning unit 41a from the computer that has performed machine learning, and is stored in the storage unit 44. In addition to machine learning, the correlation may be derived by a statistical method such as average, quartile, or correlation analysis to generate an operation-learned model 44a. That is, the points of judgment of the start and end of intervention operations performed by multiple operators by analyzing multiple conditions related to complex intervention operations in which judgment is different for each operator by at least one of machine learning and statistical methods, and It is possible to extract the correction amount of each operation end set by the operator. The trained model is also called a model.

また、上述した燃焼画像学習済みモデル44bは、学習用入力パラメータとして、燃焼画像撮像部25が撮像した複数の学習用燃焼画像データを用いる。また、燃焼画像学習済みモデル44bは、学習用出力パラメータとして、燃焼状態の強弱を数値化したデータ、燃焼の燃切点の位置を数値化したデータ、および未燃物の発生の程度を数値化したデータを用いる。燃焼画像学習済みモデル44bは、上述した学習用入力パラメータおよび学習出力パラメータを教師データとして、例えばディープラーニングなどの機械学習によって生成される。燃焼画像学習済みモデル44bは、燃焼画像が入力されると、入力された燃焼画像に基づいて燃焼状態を数値化する。具体的に燃焼画像学習済みモデル44bは、燃焼状態を複数通り、例えば8通りの種別に分類し、8通りの種別のそれぞれに対して確信度を決定し、それぞれの確信度に基づいて数値化を行う。なお、7通り以下の種別や8通りよりも多い種別に分類してもよい。 Further, the combustion image learned model 44b described above uses a plurality of learning combustion image data captured by the combustion image imaging unit 25 as learning input parameters. In addition, the combustion image trained model 44b quantifies the strength and weakness of the combustion state as learning output parameters, the data quantifying the position of the combustion cutoff point, and the degree of generation of unburned matter. Use the data. The combustion image trained model 44b is generated by machine learning such as deep learning, using the above-mentioned learning input parameters and learning output parameters as training data. When the combustion image is input, the combustion image trained model 44b digitizes the combustion state based on the input combustion image. Specifically, the combustion image trained model 44b classifies the combustion state into a plurality of types, for example, eight types, determines the confidence level for each of the eight types, and quantifies the combustion state based on each type. I do. In addition, it may be classified into 7 types or less and more than 8 types.

上述した操作学習済みモデル44aに用いられる測定対象および操作対象と、使用パラメータとの例を表1に示す。

Figure 2021008991
Table 1 shows an example of the measurement target and the operation target used in the operation-learned model 44a described above and the parameters used.
Figure 2021008991

なお、表1において、瞬時値は所定時点における計測値であり、1時間平均値は、瞬時値から1時間前までの1時間移動平均の値である。目標値との差は、あらかじめ設定された目標値に対する瞬時値との差である。数分〜数十分の傾きは、瞬時値の数分間の傾きから数十分間の傾きのいずれかの傾きを意味する。数分〜数十分の平均値は、瞬時値の数分間での平均値から数十分間での平均値のいずれかの平均値を意味する。ここで、数分は1〜9分のいずれの値でもよく、数十分は10分〜60分のいずれの値でもよい。1時間平均値、数分〜数十分の傾き、および数分〜数十分の平均値は、所定時間における変動傾向を示す指標である。制御値は、燃焼制御装置30により制御される操作端の種類ごとの制御値であり、運転値は、運転している操作端の種類における実際の値である。 In Table 1, the instantaneous value is a measured value at a predetermined time point, and the 1-hour average value is the value of the 1-hour moving average from the instantaneous value to 1 hour before. The difference from the target value is the difference from the instantaneous value with respect to the preset target value. A slope of a few minutes to a few tens of minutes means a slope of any of a few minutes to a few tens of minutes of an instantaneous value. The mean value of several minutes to several tens of minutes means the average value of the instantaneous value for several minutes to the average value for several tens of minutes. Here, the number of minutes may be any value of 1 to 9 minutes, and the number of tens of minutes may be any value of 10 minutes to 60 minutes. The one-hour average value, the slope of several minutes to several tens of minutes, and the average value of several minutes to several tens of minutes are indicators of the fluctuation tendency in a predetermined time. The control value is a control value for each type of operating end controlled by the combustion control device 30, and the operating value is an actual value for the type of operating end being operated.

次に、本発明の一実施形態による自動燃焼制御方法について説明する。図3は、本実施形態による自動燃焼制御方法を説明するための、燃焼制御装置30および監視センタ40による制御動作を示すフローチャートである。図3に示すフローチャートにおいて、ステップST1〜ST3,ST5が燃焼制御装置30により実行され、ステップST4が監視センタ40により実行される処理である。 Next, an automatic combustion control method according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a control operation by the combustion control device 30 and the monitoring center 40 for explaining the automatic combustion control method according to the present embodiment. In the flowchart shown in FIG. 3, steps ST1 to ST3 and ST5 are executed by the combustion control device 30, and step ST4 is executed by the monitoring center 40.

図3に示すように、燃焼制御装置30が実行するステップST1において、オペレータにより目標とするごみ焼却量が焼却量設定値として設定される。なお、焼却量設定値の代わりに、オペレータにより目標とするごみ焼却量を蒸発量設定値として設定してもよい。設定された焼却量設定値は、記憶部34に記憶される。これにより、焼却炉に対する自動燃焼制御が開始される。 As shown in FIG. 3, in step ST1 executed by the combustion control device 30, the operator sets the target waste incineration amount as the incineration amount set value. Instead of the incineration amount set value, the operator may set the target waste incineration amount as the evaporation amount set value. The set incineration amount set value is stored in the storage unit 34. As a result, automatic combustion control for the incinerator is started.

次に、ステップST2に移行して、ごみ質算出部31は、記憶部34に記憶されたごみ焼却量設定値に応じて、燃焼用加熱空気の熱量などのごみ以外の投入熱量や、炉1から排出される熱量、および熱回収されて蒸気として回収される熱量の計画値に基づいて、ごみの低位発熱量であるごみ質を計算して、ごみ質設定値として設定する。ごみ質設定値は記憶部34に記憶される。 Next, in step ST2, the waste quality calculation unit 31 determines the input heat amount other than the waste such as the heat amount of the combustion heating air and the furnace 1 according to the waste incineration amount set value stored in the storage unit 34. Based on the planned value of the amount of heat discharged from the waste and the amount of heat recovered and recovered as steam, the waste quality, which is the lower calorific value of the waste, is calculated and set as the waste quality set value. The waste quality set value is stored in the storage unit 34.

次に、ステップST3に移行して操作量基準値調整部32は、記憶部34に記憶されている焼却量設定値およびごみ質設定値を含む設定値に基づいて、記憶部34に記憶されている操作量基準値設定関係式を参照して、各操作量の基準値を算出する。このようにして、操作量基準値が設定された後、該操作量基準値に追従するように各操作端の操作量が制御されて廃棄物焼却炉の運転が行われる。 Next, in step ST3, the operation amount reference value adjusting unit 32 is stored in the storage unit 34 based on the set value including the incineration amount set value and the waste quality set value stored in the storage unit 34. Calculate the reference value of each operation amount by referring to the operation amount reference value setting relational expression. In this way, after the operation amount reference value is set, the operation amount of each operation end is controlled so as to follow the operation amount reference value, and the waste incinerator is operated.

次に、監視センタ40が実行するステップST4に移行する。ステップST4において監視センタ40には、炉1が稼働している間、表1に示す測定対象の瞬時値がセンサ情報として入力される。センサ情報は、炉1の内部の状態、および炉1に関連する施設、具体的には、例えば電力を発電するための発電施設において測定されたセンサ情報である。入力されたセンサ情報はパラメータとして記憶部44に記憶される(パラメータ取得ステップ)。監視センタ40の制御部41は、記憶部44に記憶された測定対象の瞬時値の変動を監視するとともに、燃焼制御装置30から入力され、記憶部44から読み出したそれぞれの測定対象の瞬時値から、使用パラメータを算出する。制御部41の学習部41aは、操作学習済みモデル44aによって、入力された測定対象の瞬時値および算出した使用パラメータに基づいて監視センタ40による介入操作の要否を判断する。 Next, the process proceeds to step ST4 executed by the monitoring center 40. In step ST4, the instantaneous value of the measurement target shown in Table 1 is input as sensor information to the monitoring center 40 while the furnace 1 is operating. The sensor information is sensor information measured in a state inside the furnace 1 and a facility related to the furnace 1, specifically, in a power generation facility for generating electric power, for example. The input sensor information is stored in the storage unit 44 as a parameter (parameter acquisition step). The control unit 41 of the monitoring center 40 monitors the fluctuation of the instantaneous value of the measurement target stored in the storage unit 44, and also from the instantaneous value of each measurement target input from the combustion control device 30 and read from the storage unit 44. , Calculate the parameters used. The learning unit 41a of the control unit 41 determines the necessity of the intervention operation by the monitoring center 40 based on the input instantaneous value of the measurement target and the calculated usage parameter by the operation-learned model 44a.

図4は、図3のステップST4において監視センタ40による介入操作の判断および補正量の導出を説明するためのフローチャートである。図4に示すフローチャートに沿って、制御ステップが実行される。図4に示すように、ステップST21において制御部41の学習部41aは、表1に示す使用パラメータを入力パラメータとして操作学習済みモデル44aに入力する。学習部41aは、操作学習済みモデル44aに基づいて、操作量基準値を補正する必要があるか否か、すなわち介入操作の要否を判定する。ステップST21において学習部41aが、介入操作が必要であると判定した場合、ステップST22に移行する。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the determination of the intervention operation by the monitoring center 40 and the derivation of the correction amount in step ST4 of FIG. The control step is executed according to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 4, in step ST21, the learning unit 41a of the control unit 41 inputs the usage parameters shown in Table 1 to the operation-learned model 44a as input parameters. The learning unit 41a determines whether or not it is necessary to correct the manipulated variable reference value, that is, whether or not an intervention operation is necessary, based on the operation-learned model 44a. When the learning unit 41a determines in step ST21 that an intervention operation is necessary, the process proceeds to step ST22.

ステップST22において監視センタ40の制御部41は、焼却炉の運転を、燃焼制御装置30による自動燃焼制御(ACC)から、学習部41aによる操作学習済みモデル44aに基づいた制御に切り替える。学習部41aは、入力された使用パラメータに基づいて、操作量基準値を補正する補正量(補正操作量基準値)を導出する。 In step ST22, the control unit 41 of the monitoring center 40 switches the operation of the incinerator from the automatic combustion control (ACC) by the combustion control device 30 to the control based on the operation-learned model 44a by the learning unit 41a. The learning unit 41a derives a correction amount (correction operation amount reference value) for correcting the operation amount reference value based on the input usage parameter.

ステップST23において監視センタ40の制御部41は、補正操作量基準値を出力する。ステップST24に移行して、図2に示すように、学習部41aの導出した補正操作量基準値を、燃焼用空気量調整部36、冷却用空気量調整部37、ごみ供給装置送り速度調整部38、および火格子送り速度調整部39を含む操作量調整部35に供給する。これにより、制御部41は、各操作端である、燃焼用空気ダンパ14、冷却用空気ダンパ15、火格子下燃焼空気ダンパ14a〜14d、ごみ供給装置3、および火格子4を制御する。 In step ST23, the control unit 41 of the monitoring center 40 outputs the correction operation amount reference value. In step ST24, as shown in FIG. 2, the corrected operation amount reference value derived from the learning unit 41a is used in the combustion air amount adjusting unit 36, the cooling air amount adjusting unit 37, and the waste supply device feed speed adjusting unit. It is supplied to the operation amount adjusting unit 35 including the 38 and the grate feed speed adjusting unit 39. As a result, the control unit 41 controls the combustion air damper 14, the cooling air damper 15, the sub-grate combustion air dampers 14a to 14d, the waste supply device 3, and the grate 4, which are the operation ends.

図4に示すように、学習部41aは、操作学習済みモデル44aに基づいて、介入操作を終了する時間の上限値になった場合(ステップST25)、または使用パラメータが介入を終了する条件になった場合(ステップST26)、ステップST27に移行する。ステップST27において制御部41は、介入操作を終了することによって、焼却炉の運転制御を、学習部41aによる操作学習済みモデル44aに基づいた制御から、燃焼制御装置30による自動燃焼制御(ACC)に切り替える。 As shown in FIG. 4, when the learning unit 41a reaches the upper limit of the time for ending the intervention operation based on the operation-learned model 44a (step ST25), or the use parameter becomes a condition for ending the intervention. If (step ST26), the process proceeds to step ST27. In step ST27, the control unit 41 changes the operation control of the incinerator from the control based on the operation-learned model 44a by the learning unit 41a to the automatic combustion control (ACC) by the combustion control device 30 by ending the intervention operation. Switch.

ステップST27において、監視センタ40の処理から燃焼制御装置30による自動燃焼制御に切り換えられると、図3に戻ってステップST5に移行する。ステップST5において燃焼制御装置30のごみ質算出部31は、ごみの投入の有無を判定する。ごみ質算出部31において、ごみの投入があると判定された場合(ステップST5:Yes)、ステップST2に復帰する。ごみ質算出部31において、ごみの投入はないと判定された場合(ステップST5:No)、ステップST4に復帰する。以上により、機械学習による学習済みモデルを用いた焼却炉の自動燃焼制御が実行される。 When the processing of the monitoring center 40 is switched to the automatic combustion control by the combustion control device 30 in step ST27, the process returns to FIG. 3 and proceeds to step ST5. In step ST5, the waste quality calculation unit 31 of the combustion control device 30 determines whether or not the waste is charged. When the waste quality calculation unit 31 determines that there is waste input (step ST5: Yes), the process returns to step ST2. When the waste quality calculation unit 31 determines that no waste is charged (step ST5: No), the process returns to step ST4. As described above, the automatic combustion control of the incinerator using the trained model by machine learning is executed.

(実施例)
次に、以上のように構成された燃焼制御装置30および監視センタ40による自動燃焼制御方法を実行した場合の効果について説明する。図5は、第1の炉および第2の炉の異なる2つの炉においてオペレータが手動による介入操作を行った頻度を示すグラフである。図5(a)は、従来の自動燃焼制御方法の場合に、第1の炉および第2の炉においてオペレータが介入操作を行った1日の平均操作回数を示すグラフである。図5(b)は、上述した一実施形態による自動燃焼制御方法をごみ供給系および送風系等に実行した場合に、第1の炉および第2の炉においてオペレータが介入操作を行った1日の平均操作回数を示すグラフである。なお、ごみ供給系とは、ごみ供給装置送り速度調整部38によるごみ供給装置3、および火格子送り速度調整部39による火格子4に対する介入操作である。また、送風系等とは、燃焼用空気量調整部36による燃焼用空気ダンパ14、および冷却用空気量調整部37による冷却用空気ダンパ15に対する介入操作である。図5(b)においてはさらに、監視センタ40による制御部41が操作学習済みモデル44aに基づいて介入操作を行った1日の平均操作回数を併せて示す。
(Example)
Next, the effect when the automatic combustion control method by the combustion control device 30 and the monitoring center 40 configured as described above is executed will be described. FIG. 5 is a graph showing the frequency with which the operator manually intervenes in two different furnaces, the first furnace and the second furnace. FIG. 5A is a graph showing the average number of operations per day in which the operator performed the intervention operation in the first furnace and the second furnace in the case of the conventional automatic combustion control method. FIG. 5B shows one day when the operator performed an intervention operation in the first furnace and the second furnace when the automatic combustion control method according to the above-described embodiment was executed in the waste supply system, the ventilation system, and the like. It is a graph which shows the average number of operations of. The waste supply system is an intervention operation on the grate 4 by the waste supply device 3 by the waste supply device feed rate adjusting unit 38 and the grate feed speed adjusting unit 39. Further, the ventilation system or the like is an intervention operation on the combustion air damper 14 by the combustion air amount adjusting unit 36 and the cooling air damper 15 by the cooling air amount adjusting unit 37. In FIG. 5B, the average number of operations per day in which the control unit 41 by the monitoring center 40 performs the intervention operation based on the operation-learned model 44a is also shown.

図5に示すように、第1の炉のごみ供給系に対するオペレータの手動による介入操作は、従来の自動燃焼制御方法において1日平均で10.2回であったのに対し、一実施形態による自動燃焼制御方法において1日平均で0.3回にまで低減していることが分かる。同様に、第2の炉のごみ供給系に対するオペレータの手動による介入操作は、従来の自動燃焼制御方法において1日平均で18.3回であったのに対し、一実施形態による自動燃焼制御方法において1日平均で0.2回にまで低減していることが分かる。なお、一実施形態による自動燃焼制御方法において、操作学習済みモデル44aに基づいて監視センタ40がごみ供給系に介入操作を行った1日の平均操作回数は、第1の炉では17.3回、第2の炉では16.3回であった。 As shown in FIG. 5, the operator's manual intervention operation on the waste supply system of the first furnace was 10.2 times a day on average in the conventional automatic combustion control method, but it depends on one embodiment. It can be seen that in the automatic combustion control method, the daily average is reduced to 0.3 times. Similarly, the operator's manual intervention operation on the waste supply system of the second furnace was 18.3 times a day on average in the conventional automatic combustion control method, whereas the automatic combustion control method according to one embodiment. It can be seen that the daily average is reduced to 0.2 times. In the automatic combustion control method according to one embodiment, the average number of operations per day when the monitoring center 40 intervenes in the waste supply system based on the operation-learned model 44a is 17.3 times in the first furnace. , 16.3 times in the second furnace.

さらに、図5から、一実施形態による自動燃焼制御方法を送風系等に対して実行した場合、手動による介入操作の1日の平均操作回数が、第1の炉において従来5.9回であったのに対して0.5回まで低減し、第2の炉において従来12.2回であったのに対して0.0回まで低減していることが分かる。すなわち、上述した一実施形態による自動燃焼制御方法について、ごみ供給系と同様に送風系に対しても介入操作の回数を低減できることが分かる。 Further, from FIG. 5, when the automatic combustion control method according to one embodiment is executed for the blower system or the like, the average number of manual intervention operations per day is 5.9 times in the first furnace. On the other hand, it was reduced to 0.5 times, and it can be seen that the number was reduced to 0.0 times from 12.2 times in the past in the second furnace. That is, it can be seen that the automatic combustion control method according to the above-described embodiment can reduce the number of intervention operations for the ventilation system as well as the waste supply system.

以上説明した一実施形態によれば、廃棄物焼却炉において、熟練または経験を積んだオペレータ(以下、熟練オペレータ)が各自の判断により行っていた介入操作を、熟練オペレータに代わって、例えばクラスター分析による機械学習によって生成されたプログラムである操作学習済みモデル44aに基づいて学習部41aが実行することにより、監視センタ40の制御部41による安定した燃焼制御が可能になるので、オペレータによる介入操作を大幅に低減でき、廃棄物焼却炉の運転管理の自動化を実行することができる。 According to one embodiment described above, in a waste incinerator, an intervention operation performed by a skilled or experienced operator (hereinafter referred to as a skilled operator) at his / her own discretion is performed, for example, by cluster analysis on behalf of the skilled operator. By executing the learning unit 41a based on the operation-learned model 44a, which is a program generated by machine learning by the above, stable combustion control by the control unit 41 of the monitoring center 40 becomes possible, so that the operator can perform an intervention operation. It can be significantly reduced and the operation management of the waste incinerator can be automated.

すなわち、従来の自動燃焼制御は、プロセスの数値のみに基づいて行っていたのに対し、一実施形態による自動燃焼制御においては、熟練オペレータの判断と同様の燃焼状態の判断を取り入れた制御を追加することができる。これにより、人の目と熟練技術による燃焼状態の判断を、学習済みモデルを用いた人工知能によって代替した技術を確立できる。従って、プロセスの信号に加えて燃焼状態を含めた燃焼制御が可能になる。 That is, while the conventional automatic combustion control is performed based only on the numerical value of the process, in the automatic combustion control by one embodiment, the control incorporating the judgment of the combustion state similar to the judgment of the skilled operator is added. can do. As a result, it is possible to establish a technique in which the judgment of the combustion state by the human eye and skillful technique is replaced by artificial intelligence using a learned model. Therefore, combustion control including the combustion state in addition to the process signal becomes possible.

本発明は、介入条件判断を多くの実績データの分析により、運転介入の開始の判断、運転介入における操作量基準値の補正値、運転介入の終了または平均介入時間の設定を実行できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can determine the start of a driving intervention, correct the manipulated variable reference value in the driving intervention, end the driving intervention, or set the average intervention time by analyzing a large amount of actual data.

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよく、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。 Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-mentioned one embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used if necessary. The description and drawings that form part of the disclosure of the present invention according to the present embodiment are used in the present invention. The invention is not limited.

例えば、上述の実施形態において挙げた入力パラメータや出力パラメータはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる入力パラメータや出力パラメータを用いてもよい。 For example, the input parameters and output parameters given in the above-described embodiment are merely examples, and different input parameters and output parameters may be used as necessary.

例えば、記憶部44に操作学習済みモデル44aおよび燃焼画像学習済みモデル44bを格納しているが、燃焼画像学習済みモデル44bを、公衆回路網などのネットワークを介して監視センタ40と通信可能な、燃焼画像の判断を行う燃焼画像判断サーバの記憶部に格納しておくことも可能である。この場合、燃焼画像撮像部25が撮像した燃焼画像データは、ネットワークを介して燃焼画像判断サーバに送信されて記憶部に記憶される。その後、燃焼画像判断サーバの制御部は、燃焼画像学習済みモデル44bに基づいた燃焼状態の判別や分類を行い、判別や分類を行った結果の燃焼状態に応じた数値を導出して、監視センタ40に送信する。監視センタ40においては、受信した数値を、制御部41の操作学習済みモデル44aに入力し、得られた補正量に基づいて各操作端の制御を行う。 For example, the storage unit 44 stores the operation-learned model 44a and the combustion image-learned model 44b, but the combustion image-learned model 44b can communicate with the monitoring center 40 via a network such as a public network. It is also possible to store it in the storage unit of the combustion image determination server that determines the combustion image. In this case, the combustion image data captured by the combustion image imaging unit 25 is transmitted to the combustion image determination server via the network and stored in the storage unit. After that, the control unit of the combustion image judgment server discriminates and classifies the combustion state based on the combustion image learned model 44b, derives a numerical value according to the combustion state as a result of the discrimination and classification, and monitors the monitoring center. Send to 40. In the monitoring center 40, the received numerical value is input to the operation-learned model 44a of the control unit 41, and each operation end is controlled based on the obtained correction amount.

例えば、上述した実施形態においては、機械学習の一例としてニューラルネットワークを用いたディープラーニング(深層学習)を用いたが、それ以外の方法に基づく機械学習を行ってもよい。例えば、サポートベクターマシン、決定木、単純ベイズ、k近傍法など、他の教師あり学習を用いてもよい。また、教師あり学習に代えて半教師あり学習を用いてもよい。 For example, in the above-described embodiment, deep learning (deep learning) using a neural network is used as an example of machine learning, but machine learning based on other methods may be performed. Other supervised learning, such as support vector machines, decision trees, naive Bayes, and k-nearest neighbors, may be used. Also, semi-supervised learning may be used instead of supervised learning.

1 炉
2 投入口
3 供給装置
4 火格子
5 灰落下口
6 燃焼用空気ブロア
7 炉出口
8 煙突
9 ボイラ
9a 熱交換器
9b 蒸気ドラム
10 冷却用空気吹き込み口
11 冷却用空気ブロア
14 燃焼用空気ダンパ
14a,14b,14c,14d 火格子下燃焼用空気ダンパ
15 冷却用空気ダンパ
16 中間天井
17 燃焼室ガス温度計
18 主煙道ガス温度計
19 炉出口下部ガス温度計
20 炉出口中部ガス温度計
21 炉出口ガス温度計
22 ボイラ出口酸素濃度計
23 ガス濃度計
24 排ガス流量計
25 燃焼画像撮像部
30 燃焼制御装置
31 ごみ質算出部
32 操作量基準値調整部
33 操作量基準値補正部
34 記憶部
35 操作量調整部
36 燃焼用空気量調整部
37 冷却用空気量調整部
38 供給装置送り速度調整部
39 火格子送り速度調整部
40 監視センタ
41 制御部
41a 学習部
42 出力部
43 入力部
44 記憶部
44a 操作学習済みモデル
44b 燃焼画像学習済みモデル
1 Furnace 2 Input port 3 Supply device 4 Grate 5 Ash drop port 6 Combustion air blower 7 Combustion outlet 8 Chimney 9 Boiler 9a Heat exchanger 9b Steam drum 10 Cooling air blow port 11 Cooling air blower 14 Combustion air damper 14a, 14b, 14c, 14d Under-grate combustion air damper 15 Cooling air damper 16 Intermediate ceiling 17 Combustion chamber gas thermometer 18 Main flue gas thermometer 19 Furnace outlet lower gas thermometer 20 Furnace outlet middle gas thermometer 21 Furnace outlet gas thermometer 22 Boiler outlet oxygen concentration meter 23 Gas concentration meter 24 Exhaust gas flow meter 25 Combustion image imaging unit 30 Combustion control device 31 Waste quality calculation unit 32 Operation amount reference value adjustment unit 33 Operation amount reference value correction unit 34 Storage unit 35 Operation amount adjustment unit 36 Combustion air amount adjustment unit 37 Cooling air amount adjustment unit 38 Supply device feed speed adjustment unit 39 Grate feed speed adjustment unit 40 Monitoring center 41 Control unit 41a Learning unit 42 Output unit 43 Input unit 44 Storage Part 44a Operation learned model 44b Combustion image learned model

Claims (6)

廃棄物焼却炉の複数の操作端の操作量基準値を、あらかじめ設定された設定値に基づいて設定し、前記操作量基準値に基づいて前記廃棄物焼却炉の内部における廃棄物の燃焼を制御する自動燃焼制御装置が実行する自動燃焼制御方法であって、
前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関するセンサ情報、および前記自動燃焼制御装置により制御する前記操作端の制御値を入力パラメータとして取得するパラメータ取得ステップと、
前記入力パラメータを操作学習済みモデルに入力し、前記操作端の種類および前記操作量基準値の補正値に基づいて得られた、前記操作端の前記操作量基準値を補正して制御する制御ステップと、を含み、
前記操作学習済みモデルは、前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関する学習用センサ情報と前記自動燃焼制御装置によって制御される前記操作端の学習用制御値とを学習用入力パラメータとし、前記学習用センサ情報および前記学習用制御値に対応した、操作端の種類と操作量基準値に対する補正値とを学習用出力パラメータとして、機械学習および統計的手法の少なくとも一方によってあらかじめ生成された学習済みモデルである
ことを特徴とする自動燃焼制御方法。
The operation amount reference value of a plurality of operation ends of the waste incinerator is set based on a preset set value, and the combustion of waste inside the waste incinerator is controlled based on the operation amount reference value. It is an automatic combustion control method executed by the automatic combustion control device.
A parameter acquisition step for acquiring sensor information about the internal state of the waste incinerator and facilities related to the waste incinerator, and a control value of the operation end controlled by the automatic combustion control device as input parameters.
A control step in which the input parameters are input to the operation-learned model, and the operation amount reference value of the operation end is corrected and controlled based on the type of the operation end and the correction value of the operation amount reference value. And, including
The operation-learned model includes learning sensor information about the internal state of the waste incinerator and facilities related to the waste incinerator, and learning control values of the operation end controlled by the automatic combustion control device. Is used as the learning input parameter, and at least the machine learning and statistical methods are performed using the learning sensor information and the correction value for the operation amount reference value corresponding to the learning control value as the learning output parameters. An automatic combustion control method characterized by being a trained model pre-generated by one.
前記学習用入力パラメータの前記学習用センサ情報および前記学習用制御値は、オペレータの手動による介入操作の判断に用いたデータであり、前記学習用出力パラメータに含まれる操作端の種類および操作量基準値に対する補正値は、前記オペレータが前記手動による介入操作において操作した操作端の種類および操作量基準値に対する補正値であり、前記操作学習済みモデルは、前記学習用入力パラメータおよび前記学習用出力パラメータを用いて、クラスター分析により生成された学習済みモデルである
ことを特徴とする請求項1に記載の自動燃焼制御方法。
The learning sensor information and the learning control value of the learning input parameter are data used for determining the manual intervention operation of the operator, and are the type of operation end and the operation amount reference included in the learning output parameter. The correction value for the value is a correction value for the type of operation end and the operation amount reference value operated by the operator in the manual intervention operation, and the operation-learned model is the learning input parameter and the learning output parameter. The automatic combustion control method according to claim 1, wherein the model is a trained model generated by cluster analysis using the above.
前記オペレータの手動による介入操作の判断に用いたデータは、前記廃棄物焼却炉における、前記操作端の制御値、運転値、または瞬時値のデータ、複数の前記センサ情報に基づいて導出されたデータ、前記センサ情報の所定時間の変動傾向のデータ、および前記操作端の制御値の1時間移動平均のデータを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の自動燃焼制御方法。
The data used for determining the manual intervention operation of the operator is the data of the control value, the operating value, or the instantaneous value of the operating end in the waste incinerator, and the data derived based on the plurality of sensor information. The automatic combustion control method according to claim 2, further comprising data on a fluctuation tendency of the sensor information for a predetermined time and data on a one-hour moving average of control values of the operation end.
前記センサ情報は、学習用燃焼画像データを学習用入力パラメータとし前記学習用燃焼画像データに対応した数値を学習用出力パラメータとした機械学習によってあらかじめ生成された燃焼画像学習済みモデルに、前記廃棄物焼却炉内の燃焼状態を撮像した燃焼画像データを入力して得られる数値を含む
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動燃焼制御方法。
The sensor information is applied to a combustion image trained model generated in advance by machine learning using the training combustion image data as a learning input parameter and the numerical value corresponding to the learning combustion image data as a learning output parameter, and the waste. The automatic combustion control method according to any one of claims 1 to 3, further comprising a numerical value obtained by inputting combustion image data that images a combustion state in an incinerator.
前記学習用出力パラメータは、前記制御ステップの開始の判断のデータ、および前記制御ステップの終了の判断のデータを含む
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動燃焼制御方法。
The automatic combustion control according to any one of claims 1 to 4, wherein the learning output parameter includes data for determining the start of the control step and data for determining the end of the control step. Method.
廃棄物焼却炉の複数の操作端の操作量基準値をあらかじめ設定された設定値に基づいて設定し、前記操作量基準値に基づいて前記廃棄物焼却炉の内部における廃棄物の燃焼を制御する自動燃焼制御装置であって、
前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関するセンサ情報、および前記自動燃焼制御装置により制御する前記操作端の制御値を入力パラメータとして記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出した前記入力パラメータを操作学習済みモデルに入力し、前記操作端の種類および前記操作量基準値の補正値に基づいて得られた、前記操作端の前記操作量基準値を補正して制御する制御部と、を備え、
前記操作学習済みモデルは、前記廃棄物焼却炉の内部の状態および前記廃棄物焼却炉に関連する施設に関する学習用センサ情報と前記自動燃焼制御装置によって制御される前記操作端の学習用制御値とを学習用入力パラメータとし、前記学習用センサ情報および前記学習用制御値に対応した、操作端の種類と操作量基準値に対する補正値とを学習用出力パラメータとして、機械学習および統計的手法の少なくとも一方によってあらかじめ生成された学習済みモデルである
ことを特徴とする自動燃焼制御装置。
The operation amount reference value of a plurality of operation ends of the waste incinerator is set based on a preset set value, and the combustion of waste inside the waste incinerator is controlled based on the operation amount reference value. It is an automatic combustion control device
A storage unit that stores the internal state of the waste incinerator, sensor information about the facility related to the waste incinerator, and the control value of the operation end controlled by the automatic combustion control device as input parameters.
The input parameter read from the storage unit is input to the operation-learned model, and the operation amount reference value of the operation end obtained based on the type of the operation end and the correction value of the operation amount reference value is corrected. It is equipped with a control unit that controls
The operation-learned model includes learning sensor information about the internal state of the waste incinerator and facilities related to the waste incinerator, and learning control values of the operation end controlled by the automatic combustion control device. Is used as the learning input parameter, and at least the machine learning and statistical methods are performed using the learning sensor information and the correction value for the operation amount reference value corresponding to the learning control value as the learning output parameters. An automatic combustion control device characterized by being a trained model pre-generated by one.
JP2019123411A 2019-07-02 2019-07-02 Automatic combustion control method and monitoring center Active JP7443683B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019123411A JP7443683B2 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Automatic combustion control method and monitoring center
JP2024022364A JP2024050937A (en) 2019-07-02 2024-02-16 Automatic combustion control method and automatic combustion control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019123411A JP7443683B2 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Automatic combustion control method and monitoring center

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024022364A Division JP2024050937A (en) 2019-07-02 2024-02-16 Automatic combustion control method and automatic combustion control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021008991A true JP2021008991A (en) 2021-01-28
JP7443683B2 JP7443683B2 (en) 2024-03-06

Family

ID=74199768

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019123411A Active JP7443683B2 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Automatic combustion control method and monitoring center
JP2024022364A Pending JP2024050937A (en) 2019-07-02 2024-02-16 Automatic combustion control method and automatic combustion control device

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024022364A Pending JP2024050937A (en) 2019-07-02 2024-02-16 Automatic combustion control method and automatic combustion control device

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7443683B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115059924A (en) * 2022-05-26 2022-09-16 中国恩菲工程技术有限公司 Intelligent combustion control method and device for garbage incinerator, equipment and storage medium
WO2023167127A1 (en) 2022-03-02 2023-09-07 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
JP2023127844A (en) * 2022-03-02 2023-09-14 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
JP2023127842A (en) * 2022-03-02 2023-09-14 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
WO2023204656A1 (en) * 2022-04-22 2023-10-26 에스케이에코플랜트(주) Incinerator control system using artificial intelligence and operating method for system
JP7478297B1 (en) 2023-09-08 2024-05-02 三菱重工業株式会社 Information processing system, information processing method, learning system, and learning method
KR102666088B1 (en) * 2023-09-14 2024-05-14 에스케이에코플랜트(주) Apparatus for controling incinerator using artificial intelligence and operation method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07301413A (en) * 1994-04-29 1995-11-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd Refuse characteristic estimating method and device of refuse incinerator
JP2017049801A (en) * 2015-09-02 2017-03-09 三菱重工業株式会社 Operation support system, operation support method and program
WO2017175483A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 日立造船株式会社 Stoker-type incinerator
JP2018180649A (en) * 2017-04-04 2018-11-15 公立大学法人大阪府立大学 Information processing unit, control unit, control program, and storage medium
WO2019073852A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 三菱重工業株式会社 In-furnace state quantity estimation device, estimation model creation device, and program and method for same
JP2020166421A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日立造船株式会社 Information processing device, information processing method, information processing program, and waste incineration plant

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07301413A (en) * 1994-04-29 1995-11-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd Refuse characteristic estimating method and device of refuse incinerator
JP2017049801A (en) * 2015-09-02 2017-03-09 三菱重工業株式会社 Operation support system, operation support method and program
WO2017175483A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 日立造船株式会社 Stoker-type incinerator
JP2018180649A (en) * 2017-04-04 2018-11-15 公立大学法人大阪府立大学 Information processing unit, control unit, control program, and storage medium
WO2019073852A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 三菱重工業株式会社 In-furnace state quantity estimation device, estimation model creation device, and program and method for same
JP2020166421A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 日立造船株式会社 Information processing device, information processing method, information processing program, and waste incineration plant

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
國政瑛大,外4名: "ごみ焼却施設におけるAIを活用した燃焼画像認識技術", 第28回廃棄物資源循環学会研究発表会 講演原稿2017, JPN6023041751, 2017, JP, pages 277 - 278, ISSN: 0005169396 *
藤吉誠,外3名: "ごみ焼却プラント運営事業における画像認識技術の活用", HITZ技報, vol. 第75巻,第2号, JPN6023041752, December 2014 (2014-12-01), JP, pages 89 - 97, ISSN: 0005169397 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023167127A1 (en) 2022-03-02 2023-09-07 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
JP2023127844A (en) * 2022-03-02 2023-09-14 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
JP2023127842A (en) * 2022-03-02 2023-09-14 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
JP7390581B2 (en) 2022-03-02 2023-12-04 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
JP7391286B2 (en) 2022-03-02 2023-12-05 荏原環境プラント株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
WO2023204656A1 (en) * 2022-04-22 2023-10-26 에스케이에코플랜트(주) Incinerator control system using artificial intelligence and operating method for system
CN115059924A (en) * 2022-05-26 2022-09-16 中国恩菲工程技术有限公司 Intelligent combustion control method and device for garbage incinerator, equipment and storage medium
JP7478297B1 (en) 2023-09-08 2024-05-02 三菱重工業株式会社 Information processing system, information processing method, learning system, and learning method
KR102666088B1 (en) * 2023-09-14 2024-05-14 에스케이에코플랜트(주) Apparatus for controling incinerator using artificial intelligence and operation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP7443683B2 (en) 2024-03-06
JP2024050937A (en) 2024-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7443683B2 (en) Automatic combustion control method and monitoring center
WO2013146489A1 (en) Combustion control device and combustion state detection device in incinerator
JP2024001991A (en) Information processing device, information processing method, and program
JP7548109B2 (en) Waste quality prediction device, incinerator combustion control device, waste quality prediction method, waste quality prediction model learning method, and waste quality prediction model program
WO2021111742A1 (en) Combustion facility control device, combustion facility control method and program
JP2005249349A (en) Operation control method for waste treatment plant installation and its device
JP2021173497A (en) Waste supply abnormality detection method, waste supply control method, waste supply abnormality detection device and waste supply control device
JP7354930B2 (en) Information processing device, information processing method, combustion control device, and combustion control method
JP6782203B2 (en) Calorific value estimation method, calorific value estimation device, and waste storage facility
JP2021173495A (en) Waste supply abnormality detection method, waste supply control method, waste supply abnormality detection device and waste supply control device
JP2006300466A (en) Control method and device, and program for incinerator
JP7456312B2 (en) Information processing device, information processing method, program, drug supply device, exhaust gas treatment device, and exhaust gas treatment method
JP2021173496A (en) Waste supply abnormality detection method, waste supply control method, waste supply abnormality detection device and waste supply control device
JP2022161090A (en) Waste information prediction device, combustion control device of incinerator, waste information prediction method, learning method for waste information prediction model, and waste information predication model program
JP6822913B2 (en) Air volume control device, air volume control method, and air flow rate characteristic model of gasification and melting furnace plant
JP7428080B2 (en) Information processing device, information processing method, combustion control device, and combustion control method
JP2008249214A (en) Control method, device and program for incinerator
JP7516963B2 (en) Information processing device and information processing method
JP7120105B2 (en) Control parameter determination support device and control parameter determination support method for combustion control device of waste incinerator
CN211526443U (en) Automatic combustion control system of garbage incinerator
JP7354924B2 (en) Information processing device, information processing method, waste supply rate measuring device and measuring method, burn-out point position measuring device and measuring method, combustion control device and combustion control method
JP4276146B2 (en) Control method and apparatus for pyrolysis gasification melting treatment plant, and program
JP6673799B2 (en) Exhaust gas control apparatus and exhaust gas control method for gasification and melting furnace plant
JP6673800B2 (en) Exhaust gas control apparatus and exhaust gas control method for gasification and melting furnace plant
JP5084350B2 (en) Combustion air control method and control device in refuse incineration facility

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210909

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231010

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240123

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7443683

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150