JP3023948B2 - 下水汚泥流動床式焼却装置 - Google Patents
下水汚泥流動床式焼却装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水処理場等において
発生する汚泥を焼却して減量、減容化する下水汚泥流動
床式焼却装置に関する。
発生する汚泥を焼却して減量、減容化する下水汚泥流動
床式焼却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水処理場において発生する汚泥
は、濃縮、脱水プロセスを経た後に、流動床式焼却炉等
において焼却して減量、減容化している。
は、濃縮、脱水プロセスを経た後に、流動床式焼却炉等
において焼却して減量、減容化している。
【０００３】焼却炉の排ガス処理設備においては、汚泥
の焼却によって発生する窒素酸化物（ＮＯX ）の排出を
低減するため、脱硝設備を設けている。また、焼却炉に
おいて二段燃焼を行い、オペレータの手動操作によって
ＮＯX 発生量の低減を図っている。
の焼却によって発生する窒素酸化物（ＮＯX ）の排出を
低減するため、脱硝設備を設けている。また、焼却炉に
おいて二段燃焼を行い、オペレータの手動操作によって
ＮＯX 発生量の低減を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成に
おいて、流動床式焼却炉の燃焼制御は脱水汚泥の平均含
水率と汚泥量、燃料の供給量、空気量等を制御変数とし
てフィードバック制御していた。しかし、焼却炉におい
てＮＯX を低減するように二段燃焼を行うには、一次燃
焼において酸素量を適値に抑制し、一次燃焼において発
生するＣＯを二次燃焼において完全燃焼させることが必
要であるが、焼却炉の燃焼状態は必ずしも一定ではな
く、空気供給量の不足により焼却炉内が酸素不足ぎみに
なるとＣＯ等の未燃ガスが多量に発生する問題があっ
た。
おいて、流動床式焼却炉の燃焼制御は脱水汚泥の平均含
水率と汚泥量、燃料の供給量、空気量等を制御変数とし
てフィードバック制御していた。しかし、焼却炉におい
てＮＯX を低減するように二段燃焼を行うには、一次燃
焼において酸素量を適値に抑制し、一次燃焼において発
生するＣＯを二次燃焼において完全燃焼させることが必
要であるが、焼却炉の燃焼状態は必ずしも一定ではな
く、空気供給量の不足により焼却炉内が酸素不足ぎみに
なるとＣＯ等の未燃ガスが多量に発生する問題があっ
た。
【０００５】本発明は上記課題を解決するものであり、
ファジィ制御によってＮＯX とＣＯの両方を同時に低く
抑えることができる下水汚泥流動床式焼却装置を提供す
ることを目的とする。
ファジィ制御によってＮＯX とＣＯの両方を同時に低く
抑えることができる下水汚泥流動床式焼却装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の下水汚泥流動床式焼却装置は、焼却炉
の流動床に１次燃焼空気を供給する１次燃焼空気供給路
と、流動床上部のフリーボードに対して２次燃焼空気を
供給する２次燃焼空気供給路と、１次燃焼空気供給路に
おいて１次燃焼空気の供給量を制御目標値に調整する１
次燃焼空気調節系と、２次燃焼空気供給路において２次
空気の供給量を制御目標値に調整する２次燃焼空気調節
系と、流動床に対する砂層加熱用燃料の供給路において
流動床の温度が制御目標値となるように砂層加熱用燃料
の供給量を調節する砂層加熱用燃料調節系と、フリーボ
ードに対するフリーボード加熱用燃料の供給路において
フリーボードの雰囲気温度が制御目標値となるようにフ
リーボード加熱用燃料の供給量を調節するフリーボード
加熱用燃料調節系と、流動床の砂層温度を検出する流動
床温度計と、フリーボードの雰囲気温度を検出するフリ
ーボード温度計と、焼却炉内より排出する排ガス中の酸
素濃度、窒素酸化物濃度、一酸化炭素濃度の各々を検出
する酸素濃度計と窒素酸化物濃度計と一酸化炭素濃度計
と、各温度計および各濃度計により検出した各種の検出
値に基づいて各調節系における制御目標値を算出するフ
ァジィ制御装置とを備え、ファジィ制御装置は、各種の
前記検出値に基づいて焼却炉内における現在の燃焼状態
を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な
各調節系における各供給量の必要増減量をファジィ推論
し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案して新制御
目標値を算出するとともに、新制御目標値を各調節系に
指示する構成をなすものである。
ために、本発明の下水汚泥流動床式焼却装置は、焼却炉
の流動床に１次燃焼空気を供給する１次燃焼空気供給路
と、流動床上部のフリーボードに対して２次燃焼空気を
供給する２次燃焼空気供給路と、１次燃焼空気供給路に
おいて１次燃焼空気の供給量を制御目標値に調整する１
次燃焼空気調節系と、２次燃焼空気供給路において２次
空気の供給量を制御目標値に調整する２次燃焼空気調節
系と、流動床に対する砂層加熱用燃料の供給路において
流動床の温度が制御目標値となるように砂層加熱用燃料
の供給量を調節する砂層加熱用燃料調節系と、フリーボ
ードに対するフリーボード加熱用燃料の供給路において
フリーボードの雰囲気温度が制御目標値となるようにフ
リーボード加熱用燃料の供給量を調節するフリーボード
加熱用燃料調節系と、流動床の砂層温度を検出する流動
床温度計と、フリーボードの雰囲気温度を検出するフリ
ーボード温度計と、焼却炉内より排出する排ガス中の酸
素濃度、窒素酸化物濃度、一酸化炭素濃度の各々を検出
する酸素濃度計と窒素酸化物濃度計と一酸化炭素濃度計
と、各温度計および各濃度計により検出した各種の検出
値に基づいて各調節系における制御目標値を算出するフ
ァジィ制御装置とを備え、ファジィ制御装置は、各種の
前記検出値に基づいて焼却炉内における現在の燃焼状態
を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な
各調節系における各供給量の必要増減量をファジィ推論
し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案して新制御
目標値を算出するとともに、新制御目標値を各調節系に
指示する構成をなすものである。
【０００７】
【作用】上記した構成において、焼却炉内から排出する
排ガス中において窒素酸化物（ＮＯX ）の濃度が高くな
る原因は、流動床における１次燃焼時において酸素（Ｏ
2 ）が過剰であることや、炉内温度が適切な温度範囲外
となることである。排ガス中において一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）の濃度が高くなる原因は、流動床における１次燃焼
時において酸素が不足することや、炉内温度が適切な温
度範囲外となることである。
排ガス中において窒素酸化物（ＮＯX ）の濃度が高くな
る原因は、流動床における１次燃焼時において酸素（Ｏ
2 ）が過剰であることや、炉内温度が適切な温度範囲外
となることである。排ガス中において一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）の濃度が高くなる原因は、流動床における１次燃焼
時において酸素が不足することや、炉内温度が適切な温
度範囲外となることである。
【０００８】以上のことを踏まえ、ファジィ制御装置に
おける基本的な制御の特徴は以下に示すものである。 １．設定濃度を上回る窒素酸化物濃度の増加傾向に対し
て、１次燃焼空気量の低減、２次燃焼空気の増加、砂層
温度の増大を指向し、設定濃度を下回る窒素酸化物濃度
の減少傾向に対して、砂層温度の低減を指向する。 ２．設定濃度を上回る一酸化炭素濃度の増加傾向に対し
て、１次燃焼空気量の増加、２次燃焼空気の低減、砂層
温度の増大、フリーボードの雰囲気温度の増大を指向
し、設定濃度を下回る一酸化炭素濃度の減少傾向に対し
て、砂層温度の低減、フリーボードの雰囲気温度の低減
を指向する。 ３．設定濃度を上回る酸素濃度の増加傾向に対して、１
次燃焼空気量の低減を指向し、設定濃度を下回る酸素濃
度の減少傾向に対して、１次燃焼空気量の増加を指向す
る。
おける基本的な制御の特徴は以下に示すものである。 １．設定濃度を上回る窒素酸化物濃度の増加傾向に対し
て、１次燃焼空気量の低減、２次燃焼空気の増加、砂層
温度の増大を指向し、設定濃度を下回る窒素酸化物濃度
の減少傾向に対して、砂層温度の低減を指向する。 ２．設定濃度を上回る一酸化炭素濃度の増加傾向に対し
て、１次燃焼空気量の増加、２次燃焼空気の低減、砂層
温度の増大、フリーボードの雰囲気温度の増大を指向
し、設定濃度を下回る一酸化炭素濃度の減少傾向に対し
て、砂層温度の低減、フリーボードの雰囲気温度の低減
を指向する。 ３．設定濃度を上回る酸素濃度の増加傾向に対して、１
次燃焼空気量の低減を指向し、設定濃度を下回る酸素濃
度の減少傾向に対して、１次燃焼空気量の増加を指向す
る。
【０００９】そして、上述の制御を、現在の１次燃焼空
気量、現在の２次燃焼空気量、現在の砂層温度、現在の
フリーボードの雰囲気温度を考慮して行い、上述の制御
における各要素が相互に影響し合うことにより、ＮＯX
とＣＯの両方を低く抑制することができる。
気量、現在の２次燃焼空気量、現在の砂層温度、現在の
フリーボードの雰囲気温度を考慮して行い、上述の制御
における各要素が相互に影響し合うことにより、ＮＯX
とＣＯの両方を低く抑制することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、下水汚泥流動床式焼却装置は、
焼却炉１の底部にウィンドボックス２を配し、ウィンド
ボックス２の上部位置に流動床３を形成しており、流動
床３は散気装置上に砂層を積層したものである。
明する。図１において、下水汚泥流動床式焼却装置は、
焼却炉１の底部にウィンドボックス２を配し、ウィンド
ボックス２の上部位置に流動床３を形成しており、流動
床３は散気装置上に砂層を積層したものである。
【００１１】ウインドボックス２には熱風発生炉４を設
けており、熱風発生炉４は流動床３に供給する１次燃焼
空気（流動空気）を加熱するものである。熱風発生炉４
には１次燃焼空気を供給する１次燃焼空気供給路５が接
続しており、１次燃焼空気供給路５は熱風発生炉４を通
してウインドボックス２に連通している。１次燃焼空気
供給路５は１次燃焼空気流量計５ａと流動空気温度計５
ｂと１次燃焼空気調節系６とを有し、１次燃焼空気調節
系６は１次燃焼空気調節ダンパ装置８と１次ダンパ調節
計９によって形成している。熱風発生炉４には１次燃焼
空気を加熱するための補助燃料を供給する空気加熱用燃
料供給路１０が連通しており、空気加熱用燃料供給路１
０は空気加熱用燃料調節系１１を有し、空気加熱用燃料
調節系１１は第１調節計１２と第１流量計１３と第１流
量調整バルブ装置１４によって形成している。
けており、熱風発生炉４は流動床３に供給する１次燃焼
空気（流動空気）を加熱するものである。熱風発生炉４
には１次燃焼空気を供給する１次燃焼空気供給路５が接
続しており、１次燃焼空気供給路５は熱風発生炉４を通
してウインドボックス２に連通している。１次燃焼空気
供給路５は１次燃焼空気流量計５ａと流動空気温度計５
ｂと１次燃焼空気調節系６とを有し、１次燃焼空気調節
系６は１次燃焼空気調節ダンパ装置８と１次ダンパ調節
計９によって形成している。熱風発生炉４には１次燃焼
空気を加熱するための補助燃料を供給する空気加熱用燃
料供給路１０が連通しており、空気加熱用燃料供給路１
０は空気加熱用燃料調節系１１を有し、空気加熱用燃料
調節系１１は第１調節計１２と第１流量計１３と第１流
量調整バルブ装置１４によって形成している。
【００１２】流動床３には流動床温度を維持するための
補助燃料を供給する砂層加熱用燃料供給路１５が連通し
ており、砂層加熱用燃料供給路１５は砂層加熱用燃料調
節系１６を有し、砂層加熱用燃料供給系１６は第２調節
計１７と第２流量計１８と第２流量調整バルブ装置１９
によって形成している。また、焼却炉１には流動床３の
温度を測定する流動床温度計２０を設けている。焼却炉
１は流動床３の上方領域がフリーボード２１をなしてい
る。フリーボード２１にはフリーボード２１の雰囲気温
度を維持するための補助燃料を供給するフリーボード加
熱用燃料供給路２２が連通しており、フリーボード加熱
用燃料供給路２２はフリーボード加熱用燃料調節系２３
を有し、フリーボード加熱用燃料調節系２３は第３調節
計２４と第３流量計２５と第３流量調整バルブ装置２６
によって形成している。また、焼却炉１にはフリーボー
ド２１の雰囲気温度を測定するフリーボード温度計２７
を設けている。
補助燃料を供給する砂層加熱用燃料供給路１５が連通し
ており、砂層加熱用燃料供給路１５は砂層加熱用燃料調
節系１６を有し、砂層加熱用燃料供給系１６は第２調節
計１７と第２流量計１８と第２流量調整バルブ装置１９
によって形成している。また、焼却炉１には流動床３の
温度を測定する流動床温度計２０を設けている。焼却炉
１は流動床３の上方領域がフリーボード２１をなしてい
る。フリーボード２１にはフリーボード２１の雰囲気温
度を維持するための補助燃料を供給するフリーボード加
熱用燃料供給路２２が連通しており、フリーボード加熱
用燃料供給路２２はフリーボード加熱用燃料調節系２３
を有し、フリーボード加熱用燃料調節系２３は第３調節
計２４と第３流量計２５と第３流量調整バルブ装置２６
によって形成している。また、焼却炉１にはフリーボー
ド２１の雰囲気温度を測定するフリーボード温度計２７
を設けている。
【００１３】フリーボード２１には２次燃焼空気を供給
する２次燃焼空気供給路２８が接続しており、２次燃焼
空気供給路２８は２次燃焼空気流量計２８ａと２次燃焼
空気温度計２８ｂと２次燃焼空気調節系２９とを有し、
２次燃焼空気調節系２９は２次燃焼空気調節ダンパ装置
３０と２次ダンパ調節計３１によって形成している。１
次燃焼空気供給路５と２次燃焼空気供給路２８は全燃焼
空気供給路３２に連通しており、全燃焼空気供給路３２
は全燃焼空気流量計３２ａと全燃焼空気温度計３２ｂと
全燃焼空気調節系３３を有し、全燃焼空気調節系３３は
全燃焼空気調節ダンパ装置３４と全空気調節計３５によ
って形成している。焼却炉１の上部領域には冷却用空気
供給路３６が連通しており、冷却用空気供給路３６は冷
却用空気流量計３６ａと冷却用空気温度計３６ｂと冷却
用空気調節系３７とを有し、冷却用空気調節系３７は冷
却用空気調節ダンパ装置３８と冷却用空気調節計３９に
よって形成している。焼却炉１の頂部には排ガス排出路
４０が連通しており、排ガス排出路４０には排ガス温度
計４１と酸素濃度計４２と一酸化炭素濃度計４３と窒素
酸化物濃度計４４とを設けている。また、ウインドボッ
クス２にはウインドボックス２における雰囲気温度を測
定するウインドボックス温度計４５を設けている。
する２次燃焼空気供給路２８が接続しており、２次燃焼
空気供給路２８は２次燃焼空気流量計２８ａと２次燃焼
空気温度計２８ｂと２次燃焼空気調節系２９とを有し、
２次燃焼空気調節系２９は２次燃焼空気調節ダンパ装置
３０と２次ダンパ調節計３１によって形成している。１
次燃焼空気供給路５と２次燃焼空気供給路２８は全燃焼
空気供給路３２に連通しており、全燃焼空気供給路３２
は全燃焼空気流量計３２ａと全燃焼空気温度計３２ｂと
全燃焼空気調節系３３を有し、全燃焼空気調節系３３は
全燃焼空気調節ダンパ装置３４と全空気調節計３５によ
って形成している。焼却炉１の上部領域には冷却用空気
供給路３６が連通しており、冷却用空気供給路３６は冷
却用空気流量計３６ａと冷却用空気温度計３６ｂと冷却
用空気調節系３７とを有し、冷却用空気調節系３７は冷
却用空気調節ダンパ装置３８と冷却用空気調節計３９に
よって形成している。焼却炉１の頂部には排ガス排出路
４０が連通しており、排ガス排出路４０には排ガス温度
計４１と酸素濃度計４２と一酸化炭素濃度計４３と窒素
酸化物濃度計４４とを設けている。また、ウインドボッ
クス２にはウインドボックス２における雰囲気温度を測
定するウインドボックス温度計４５を設けている。
【００１４】流動空気温度計７、１次ダンパ調節計９、
第１調節計１２、第２調節計１７、流動床温度計２０、
第３調節計２４、フリーボード温度計２７、２次ダンパ
調節計３１、全空気調節計３５、冷却用空気調節計３
９、排ガス温度計４１、酸素濃度計４２、一酸化炭素濃
度計４３、窒素酸化物濃度計４４、ウインドボックス温
度計４５の各々は、制御装置４６に接続している。制御
装置４６は各温度計および各濃度計により検出した各種
の検出値に基づいて各調節系における制御目標値を算出
するファジィ制御回路を備えており、ファジィ制御回路
は、各種の前記検出値に基づいて焼却炉内における現在
の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持す
るに必要な各調節系における各供給量の必要増減量をフ
ァジィ推論し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案
して新制御目標値を算出するとともに、新制御目標値を
各調節系に指示する構成をなしている。
第１調節計１２、第２調節計１７、流動床温度計２０、
第３調節計２４、フリーボード温度計２７、２次ダンパ
調節計３１、全空気調節計３５、冷却用空気調節計３
９、排ガス温度計４１、酸素濃度計４２、一酸化炭素濃
度計４３、窒素酸化物濃度計４４、ウインドボックス温
度計４５の各々は、制御装置４６に接続している。制御
装置４６は各温度計および各濃度計により検出した各種
の検出値に基づいて各調節系における制御目標値を算出
するファジィ制御回路を備えており、ファジィ制御回路
は、各種の前記検出値に基づいて焼却炉内における現在
の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持す
るに必要な各調節系における各供給量の必要増減量をフ
ァジィ推論し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案
して新制御目標値を算出するとともに、新制御目標値を
各調節系に指示する構成をなしている。
【００１５】以下、上記した構成における作用を説明す
る。１次燃焼空気量Ａ1 と２次燃焼空気量Ａ2 は全燃焼
空気量Ａとして同源的に全燃焼空気供給路３２が供給し
ており、１次燃焼空気量の増加は２次燃焼空気量の減少
となり、１次燃焼空気量の減少は２次燃焼空気量の増加
となる。このため、１次燃焼空気量および２次燃焼空気
量は１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度と２次燃焼空
気調節ダンパ装置３０の開度と全燃焼空気調節ダンパ装
置３４の開度とが相互に関係し合うことにより規定され
る。冷却用空気量Ａ3 は独自に制御される。
る。１次燃焼空気量Ａ1 と２次燃焼空気量Ａ2 は全燃焼
空気量Ａとして同源的に全燃焼空気供給路３２が供給し
ており、１次燃焼空気量の増加は２次燃焼空気量の減少
となり、１次燃焼空気量の減少は２次燃焼空気量の増加
となる。このため、１次燃焼空気量および２次燃焼空気
量は１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度と２次燃焼空
気調節ダンパ装置３０の開度と全燃焼空気調節ダンパ装
置３４の開度とが相互に関係し合うことにより規定され
る。冷却用空気量Ａ3 は独自に制御される。
【００１６】全燃焼空気調節系３３は制御装置４６から
全空気調節計３５に指示した制御目標値に対し、全燃焼
空気調節ダンパ装置３４の開度を調節して全燃焼空気量
を制御目標値に制御する。１次燃焼空気調節系６は制御
装置４６から１次ダンパ調節計９に指示した制御目標値
に対し、１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度を調節し
て１次燃焼空気量を制御目標値に制御する。２次燃焼空
気調節系２９は制御装置４６から２次ダンパ調節計３１
に指示した制御目標値に対し、２次燃焼空気調節ダンパ
装置３０の開度を調節して２次燃焼空気量を制御目標値
に制御する。冷却用空気調節系３７は制御装置４６から
冷却用空気調節計３９に指示した制御目標値に対し、冷
却用空気調節ダンパ装置３８の開度を調節して冷却用空
気量を制御目標値に制御する。
全空気調節計３５に指示した制御目標値に対し、全燃焼
空気調節ダンパ装置３４の開度を調節して全燃焼空気量
を制御目標値に制御する。１次燃焼空気調節系６は制御
装置４６から１次ダンパ調節計９に指示した制御目標値
に対し、１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度を調節し
て１次燃焼空気量を制御目標値に制御する。２次燃焼空
気調節系２９は制御装置４６から２次ダンパ調節計３１
に指示した制御目標値に対し、２次燃焼空気調節ダンパ
装置３０の開度を調節して２次燃焼空気量を制御目標値
に制御する。冷却用空気調節系３７は制御装置４６から
冷却用空気調節計３９に指示した制御目標値に対し、冷
却用空気調節ダンパ装置３８の開度を調節して冷却用空
気量を制御目標値に制御する。
【００１７】空気加熱用燃料調節系１１は制御装置４６
から第１調節計１２に指示した制御目標値に対し、第１
流量計１３で流量を計測しながら第１流量調整バルブ装
置１４の開度を調節して空気加熱用燃料量を制御目標値
に調整する。砂層加熱用燃料調節計１６は制御装置４６
から第２調節計１７に指示した制御目標値に対し、第２
流量計１８で流量を計測しながら第２流量調整バルブ装
置１９の開度を調節して砂層加熱用燃料量を制御目標値
に調整する。フリーボード加熱用燃料調節系２３は制御
装置４６から第３調節計２４に指示した制御目標値に対
し、第３流量計２５で流量を計測しながら、第３流量調
整バルブ装置２６の開度を調節してフリーボード加熱用
燃料量を制御目標値に調整する。
から第１調節計１２に指示した制御目標値に対し、第１
流量計１３で流量を計測しながら第１流量調整バルブ装
置１４の開度を調節して空気加熱用燃料量を制御目標値
に調整する。砂層加熱用燃料調節計１６は制御装置４６
から第２調節計１７に指示した制御目標値に対し、第２
流量計１８で流量を計測しながら第２流量調整バルブ装
置１９の開度を調節して砂層加熱用燃料量を制御目標値
に調整する。フリーボード加熱用燃料調節系２３は制御
装置４６から第３調節計２４に指示した制御目標値に対
し、第３流量計２５で流量を計測しながら、第３流量調
整バルブ装置２６の開度を調節してフリーボード加熱用
燃料量を制御目標値に調整する。
【００１８】以上のことを踏まえ、制御装置４６のファ
ジィ制御回路における基本的な制御の特徴は以下に述べ
るようなものである。 ｉ．酸素濃度計４２で測定するＯ2 濃度と、窒素酸化物
濃度計４４で測定するＮＯX 濃度と、流動床温度計２０
で測定する流動床温度ＴSLと、現在の２次燃焼空気量Ａ
2 を入力値として、焼却炉内における現在の燃焼状態を
評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な２
次燃焼空気量Ａ2 と流動床温度ＴSLの必要増減量をファ
ジィ推論して２次燃焼空気調節系２９および砂層加熱用
燃料調節系１６における新制御目標値を算出するととも
に、新制御目標値を第２調節計１７および２次ダンパ調
節計３１に指示する。このとき、以下のルールに基づい
たファジィ推論を行う。ただし、ＮＯX 濃度とＯ2 濃度
から１２％換算ＮＯX （ＮＯ X12 ）を求める。 ．ＮＯX12 が大で、Ａ2 が小の時にはＡ2 を増加す
る。 ．ＮＯX12 が大で、Ａ2 が中の時にはＡ2 を増加し、
ＴSL微増加する。 ．ＮＯX12 が大で、Ａ2 が大の時にはＴSLを増加す
る。 ．ＮＯX12 が中の時には現状を維持する。 ．ＮＯX12 が小で、ＴSLが大の時にはＴSLを低減す
る。 ii．窒素酸化物濃度計４４で測定するＮＯX 濃度と、酸
素濃度計４２で測定するＯ2 濃度と、一酸化炭素濃度計
４３で測定するＣＯ濃度とを入力値として、焼却炉内に
おける現在の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好
適に維持するに必要な流動床温度ＴSLとフリーボード２
１の雰囲気温度ＴFBの必要増減量をファジィ推論して全
燃焼空気調節系３３における新制御目標値を算出すると
ともに、新制御目標値を全空気調節計３５に指示する。
このとき、以下のルールに基づいたファジィ推論を行
う。ただし、ＣＯ濃度とＯ2 濃度から１２％換算ＣＯ
（ＣＯ12）を求める。 ．ＮＯX12 が大で、ＣＯ12が大の時にはＴSLを増加
し、ＴFBを増加する。 ．ＮＯX12 が小で、ＣＯ12が小の時にはＴSLを低減
し、ＴFBを低減する。 iii ．一酸化炭素濃度計４３で測定するＣＯ濃度と、流
動床温度計２０で測定する流動床温度ＴSLと現在の２次
燃焼空気量Ａ2 を入力値として、焼却炉内における現在
の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持す
るに必要な２次燃焼空気量Ａ2 と流動床温度ＴSLの必要
増減量をファジィ推論して２次燃焼空気調節系２９およ
び砂層加熱用燃料調節系１６における新制御目標値を算
出するとともに、新制御目標値を２次ダンパ調節計およ
び第２調節計１７に指示する。このとき、以下のルール
に基づいたファジィ推論を行う。 ．ＣＯ12が大で、Ａ2 が大の時にはＡ2 を低減する。 ．ＣＯ12が大で、Ａ2 が中の時にはＡ2 を低減し、Ｔ
SLを微増加する。 ．ＣＯ12が大で、Ａ2 が小の時にはＴSLを増加する。 ．ＣＯ12が中の時には現状を維持する。 ．ＣＯ12が小で、ＴSLが大の時にはＴSLを低減する。 iV．一酸化炭素濃度計４３で測定するＣＯ濃度と、フリ
ーボード温度計２７で測定するフリーボード２１の雰囲
気温度ＴFBを入力値として焼却炉内における現在の燃焼
状態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必
要な雰囲気温度Ｔ FBの必要増減量をファジィ推論してフ
リーボード加熱用燃料計２３における新制御目標値を算
出するとともに、新制御目標値を第３調節計２４に指示
する。このとき、以下のルールに基づいたファジィ推論
を行う。 ．ＣＯ12が大で、ＴFBが小の時にはＴFBを増加する。 ．ＣＯ12が中の時には現状を維持する。 ．ＣＯ12が小で、ＴFBが大の時にはＴFBを低減する。 Ｖ．酸素濃度計４２で測定するＯ2 濃度を入力値として
焼却炉内における現在の燃焼状態を評価すると共に、燃
焼状態を好適に維持するに必要な全燃焼空気量Ａの必要
増減量をファジィ推論して全燃焼空気調節系３３におけ
る新制御目標値を算出するとともに、新制御目標値を全
空気調節計３５に指示する。このとき、以下のルールに
基づいたファジィ推論を行う。 ．Ｏ2 が大の時にはＡを低減する。 ．Ｏ2 が中の時には現状を維持する。 ．Ｏ2 が小の時にはＡを増加する。
ジィ制御回路における基本的な制御の特徴は以下に述べ
るようなものである。 ｉ．酸素濃度計４２で測定するＯ2 濃度と、窒素酸化物
濃度計４４で測定するＮＯX 濃度と、流動床温度計２０
で測定する流動床温度ＴSLと、現在の２次燃焼空気量Ａ
2 を入力値として、焼却炉内における現在の燃焼状態を
評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な２
次燃焼空気量Ａ2 と流動床温度ＴSLの必要増減量をファ
ジィ推論して２次燃焼空気調節系２９および砂層加熱用
燃料調節系１６における新制御目標値を算出するととも
に、新制御目標値を第２調節計１７および２次ダンパ調
節計３１に指示する。このとき、以下のルールに基づい
たファジィ推論を行う。ただし、ＮＯX 濃度とＯ2 濃度
から１２％換算ＮＯX （ＮＯ X12 ）を求める。 ．ＮＯX12 が大で、Ａ2 が小の時にはＡ2 を増加す
る。 ．ＮＯX12 が大で、Ａ2 が中の時にはＡ2 を増加し、
ＴSL微増加する。 ．ＮＯX12 が大で、Ａ2 が大の時にはＴSLを増加す
る。 ．ＮＯX12 が中の時には現状を維持する。 ．ＮＯX12 が小で、ＴSLが大の時にはＴSLを低減す
る。 ii．窒素酸化物濃度計４４で測定するＮＯX 濃度と、酸
素濃度計４２で測定するＯ2 濃度と、一酸化炭素濃度計
４３で測定するＣＯ濃度とを入力値として、焼却炉内に
おける現在の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好
適に維持するに必要な流動床温度ＴSLとフリーボード２
１の雰囲気温度ＴFBの必要増減量をファジィ推論して全
燃焼空気調節系３３における新制御目標値を算出すると
ともに、新制御目標値を全空気調節計３５に指示する。
このとき、以下のルールに基づいたファジィ推論を行
う。ただし、ＣＯ濃度とＯ2 濃度から１２％換算ＣＯ
（ＣＯ12）を求める。 ．ＮＯX12 が大で、ＣＯ12が大の時にはＴSLを増加
し、ＴFBを増加する。 ．ＮＯX12 が小で、ＣＯ12が小の時にはＴSLを低減
し、ＴFBを低減する。 iii ．一酸化炭素濃度計４３で測定するＣＯ濃度と、流
動床温度計２０で測定する流動床温度ＴSLと現在の２次
燃焼空気量Ａ2 を入力値として、焼却炉内における現在
の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持す
るに必要な２次燃焼空気量Ａ2 と流動床温度ＴSLの必要
増減量をファジィ推論して２次燃焼空気調節系２９およ
び砂層加熱用燃料調節系１６における新制御目標値を算
出するとともに、新制御目標値を２次ダンパ調節計およ
び第２調節計１７に指示する。このとき、以下のルール
に基づいたファジィ推論を行う。 ．ＣＯ12が大で、Ａ2 が大の時にはＡ2 を低減する。 ．ＣＯ12が大で、Ａ2 が中の時にはＡ2 を低減し、Ｔ
SLを微増加する。 ．ＣＯ12が大で、Ａ2 が小の時にはＴSLを増加する。 ．ＣＯ12が中の時には現状を維持する。 ．ＣＯ12が小で、ＴSLが大の時にはＴSLを低減する。 iV．一酸化炭素濃度計４３で測定するＣＯ濃度と、フリ
ーボード温度計２７で測定するフリーボード２１の雰囲
気温度ＴFBを入力値として焼却炉内における現在の燃焼
状態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必
要な雰囲気温度Ｔ FBの必要増減量をファジィ推論してフ
リーボード加熱用燃料計２３における新制御目標値を算
出するとともに、新制御目標値を第３調節計２４に指示
する。このとき、以下のルールに基づいたファジィ推論
を行う。 ．ＣＯ12が大で、ＴFBが小の時にはＴFBを増加する。 ．ＣＯ12が中の時には現状を維持する。 ．ＣＯ12が小で、ＴFBが大の時にはＴFBを低減する。 Ｖ．酸素濃度計４２で測定するＯ2 濃度を入力値として
焼却炉内における現在の燃焼状態を評価すると共に、燃
焼状態を好適に維持するに必要な全燃焼空気量Ａの必要
増減量をファジィ推論して全燃焼空気調節系３３におけ
る新制御目標値を算出するとともに、新制御目標値を全
空気調節計３５に指示する。このとき、以下のルールに
基づいたファジィ推論を行う。 ．Ｏ2 が大の時にはＡを低減する。 ．Ｏ2 が中の時には現状を維持する。 ．Ｏ2 が小の時にはＡを増加する。
【００１９】そして、上述の制御における各要素が相互
に影響し合うことにより、バランスを取りながらＮＯX
とＣＯの両方を低く抑制することができる。
に影響し合うことにより、バランスを取りながらＮＯX
とＣＯの両方を低く抑制することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ファ
ジィ制御装置において、焼却炉内における現在の燃焼状
態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要
な各調節系における各供給量の必要増減量をファジィ推
論し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案して新制
御目標値を算出するとともに、新制御目標値を各調節系
に指示することにより、制御の各要素が相互に影響し合
ってバランスし、ＮＯXとＣＯの両方を低く抑制するこ
とができる。
ジィ制御装置において、焼却炉内における現在の燃焼状
態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要
な各調節系における各供給量の必要増減量をファジィ推
論し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案して新制
御目標値を算出するとともに、新制御目標値を各調節系
に指示することにより、制御の各要素が相互に影響し合
ってバランスし、ＮＯXとＣＯの両方を低く抑制するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例を示す下水汚泥流動床式焼却
装置の全体構成図である。
装置の全体構成図である。
１ 焼却炉 ３ 流動床 ５ １次燃焼空気供給路 ６ １次燃焼空気調節系 １０ 空気加熱用燃料供給路 １１ 空気加熱用燃料調節系 １５ 砂層加熱用燃料供給路 １６ 砂層加熱用燃料調節系 ２０ 流動床温度計 ２２ フリーボード加熱用燃料供給路 ２３ フリーボード加熱用燃料調節系 ２７ フリーボード温度計 ２８ ２次燃焼空気供給路 ２９ ２次燃焼空気調節系 ３２ 全燃焼空気供給路 ３３ 全燃焼空気調節系 ４２ 酸素濃度計 ４３ 一酸化炭素濃度計 ４４ 窒素酸化物濃度計 ４６ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々上 智規 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47 号 株式会社クボタ内 (72)発明者 野島 智之 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47 号 株式会社クボタ内 (72)発明者 横田 修 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47 号 株式会社クボタ内 (56)参考文献 特開 平６−31299（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−208305（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/50 ZAB F23C 10/00 ZAB F23C 10/28 F23G 7/00 ZAB
Claims (1)
- 【請求項１】 焼却炉の流動床に１次燃焼空気を供給す
る１次燃焼空気供給路と、流動床上部のフリーボードに
対して２次燃焼空気を供給する２次燃焼空気供給路と、
１次燃焼空気供給路において１次燃焼空気の供給量を制
御目標値に調整する１次燃焼空気調節系と、２次燃焼空
気供給路において２次空気の供給量を制御目標値に調整
する２次燃焼空気調節系と、流動床に対する砂層加熱用
燃料の供給路において流動床の温度が制御目標値となる
ように砂層加熱用燃料の供給量を調節する砂層加熱用燃
料調節系と、フリーボードに対するフリーボード加熱用
燃料の供給路においてフリーボードの雰囲気温度が制御
目標値となるようにフリーボード加熱用燃料の供給量を
調節するフリーボード加熱用燃料調節系と、流動床の砂
層温度を検出する流動床温度計と、フリーボードの雰囲
気温度を検出するフリーボード温度計と、焼却炉内より
排出する排ガス中の酸素濃度、窒素酸化物濃度、一酸化
炭素濃度の各々を検出する酸素濃度計と窒素酸化物濃度
計と一酸化炭素濃度計と、各温度計および各濃度計によ
り検出した各種の検出値に基づいて各調節系における制
御目標値を算出するファジィ制御装置とを備え、ファジ
ィ制御装置は、各種の前記検出値に基づいて焼却炉内に
おける現在の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好
適に維持するに必要な各調節系における各供給量の必要
増減量をファジィ推論し、現制御目標値に対して必要増
減量を勘案して新制御目標値を算出するとともに、新制
御目標値を各調節系に指示する構成をなすことを特徴と
する下水汚泥流動床式焼却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258599A JP3023948B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 下水汚泥流動床式焼却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258599A JP3023948B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 下水汚泥流動床式焼却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121730A JPH08121730A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3023948B2 true JP3023948B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17322513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6258599A Expired - Fee Related JP3023948B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 下水汚泥流動床式焼却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023948B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5780990B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2015-09-16 | 株式会社クボタ | 流動床焼却炉、燃焼制御装置、及び流動床焼却炉の運転方法 |
| JP5956211B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2016-07-27 | 月島機械株式会社 | 加圧流動炉システムの運転方法 |
| JP6804183B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2020-12-23 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 流動床式汚泥焼却炉 |
| CN113390089B (zh) * | 2021-06-08 | 2024-09-20 | 安徽省新能电气科技有限公司 | 一种等离子体危险固废处置系统进行危险固废处置的连锁控制方法 |
-
1994
- 1994-10-25 JP JP6258599A patent/JP3023948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08121730A (ja) | 1996-05-17 |
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