JP3060255B2 - 処理室内の圧力制御方法並びにその圧力制御機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は炉内に投入される被処理
物を攪拌しながら焼却する攪拌焼却炉や、回転するドラ
ム内に形成される乾燥室に熱風を供給して被処理物を乾
燥する回転乾燥機など、処理室内で被処理物の焼却ない
し加熱を伴う処理を行なう装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】例えば炉内に投入される被処理物を攪拌
しながら焼却する攪拌焼却炉では、熱風や火炎の吹き出
し等の危険を防止して安定した運転を継続するため、炉
内を負圧に制御する必要がある。従来このような圧力の
制御は、炉内に設けた圧力センサにより炉内の静圧を測
定し、フィードバック制御により炉内からの排気風量を
増減して圧力を調整するという方法を採用していた。

【０００３】しかし、例えば炉内に設けられるバーナに
着火するなどの場合には、炉内の圧力が急激に上昇して
正圧になり、火炎の吹き出し等を生ずることがあるが、
このような急激な圧力変化には従来のフィードバック制
御では対応しきれなかった。

【０００４】そこで従来はこのように急激に圧力が上昇
しても炉内が正圧にならないように、炉内圧の制御設定
値を必要以上に低い値にして対処していた。しかし、こ
の方法でも圧力の急激な上昇による吹き出しを確実に防
止できない他、炉内圧を必要以上に低くして運転するた
めに、リーク風量が増し、燃費が悪くなる等の問題点も
あった。

【０００５】また以上の背景は攪拌焼却炉に限らず、例
えば回転するドラム内に形成される乾燥室に熱風を供給
して被処理物を乾燥する回転乾燥機などのように、一般
に処理室内で被処理物の焼却ないし加熱を伴う処理を行
なう装置においても、処理室内の圧力制御に同様な解決
課題が存していた。

【０００６】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景に
鑑みなされたものであって、例えば攪拌焼却炉における
炉のような処理室内において、例えばバーナへの着火な
どのように処理室内の圧力が急激に増加する要因がわか
っているときに、その要因が発生する前に事前に処理室
内の圧力を減圧して、その後の圧力上昇に対応できるよ
うにした処理室内の圧力制御方法並びにその圧力制御機
構の開発を試みたものである。

【０００７】

【発明の構成】

【目的達成の手段】即ち本出願に係る第一の発明たる処
理室内の圧力制御方法は、処理室内で被処理物の焼却な
いし加熱を伴う処理を行なうに際し処理室内を負圧に制
御する方法において、前記処理室は複数基を具えるとと
もに、これらの処理室における排ガス経路を直列的に形
成するものであり、定常運転時には前記排ガス経路の最
前部に位置する処理室内の静圧を測定し、その静圧に応
じて最後部の処理室の後段に位置する排気ファンダンパ
の開度を調整することで、排ガス経路が直列的に形成さ
れた複数基の処理室内を一定域の負圧に一元的に維持す
るフィードバック制御を行ない、またあらかじめ予測可
能である処理室内の圧力の急激な増加要因が発生する前
には、前記排ガス経路の最前部に位置する処理室内の圧
力を前記一定域の負圧よりも更に圧力を減じることで、
排ガス経路が直列的に形成された複数基の処理室内の圧
力を一元的に減じることのできるフィードフォワード制
御を行なうことを特徴とするものである。

【０００８】また本出願に係る第二の発明たる処理室内
の圧力制御機構は、複数基の処理室を並設するととも
に、これら処理室における排ガス経路を直列的に形成
し、最後部の処理室の後段に排気ファンダンパを具えて
成り、一定域の負圧に制御された処理室内で被処理物の
焼却ないし加熱を伴う処理を行なう装置において、この
装置には前記排ガス経路の最前部に位置する処理室内の
静圧を測定し、その静圧に応じて最後部の処理室の後段
に位置する排気ファンダンパの開度を調整することで、
排ガス経路が直列的に形成された複数基の処理室内を一
定域の負圧に一元的 に維持するフィードバック圧力制御
機構と、あらかじめ予測可能である処理室内の圧力の急
激な増加要因が発生する前に、前記排ガス経路の最前部
に位置する処理室内の圧力を前記一定域の負圧よりも更
に圧力を減じることで、排ガス経路が直列的に形成され
た複数基の処理室内の圧力を一元的に減じるように事前
設定するフィードフォワード制御機構とを具えて成るこ
とを特徴として成るものである。これら発明によって前
記目的を達成しようとするものである。

【０００９】

【発明の作用】本発明では定常運転時に行なう処理室内
圧力のフィードバック制御の他に、あらかじめ予測可能
である処理室内の圧力の急激な増加要因が発生する前に
は、フィードフォワード制御を行なうようにしたから、
従来フィードバック制御でコントロールできなかった処
理室内圧力の急激な上昇があっても排ガス経路が直列的
に形成された複数基の処理室内が正圧になることはな
く、熱風や火炎の吹き出しを防止できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。図１は円形攪拌焼却炉１から排出される排ガスの熱
を回転乾燥機２において再利用する流れと、円形攪拌焼
却炉１における炉３内の温度及び圧力、回転乾燥機２に
おける乾燥室４からの排気温度をそれぞれ制御する制御
機構とを示すフローシートである。このフローシートに
示される排熱の再利用及び各装置の圧力等の制御機構を
説明する前に、本発明を適用することができる円形攪拌
焼却炉１及び回転乾燥機２の基本的な構造について説明
する。

【００１１】まず円形攪拌焼却炉１は耐火物で構成され
た炉体５の内部に処理室たる炉３及び炉床６を形成する
とともに、炉床６には回転軸７を有する攪拌機構８を設
け、また回転軸７の近傍から炉３の外部へかけて焼却灰
排出シュート９を形成して成る。尚、炉３内は運転時に
は、火炎等の吹き出し防止のため後述する排気ファンダ
ンパ２７の操作により一定域の負圧に制御される。

【００１２】炉体５の上部には排気ガスの排気口１０が
形成され、また中程には助燃バーナ１１が設けられ、更
に炉体５の内壁中程には被処理物供給口１２が形成され
る。因みに被処理物供給口１２は、炉体５の外部に設け
た被処理物供給ホッパ１３からスクリュコンベア１４に
より被処理物Ａを炉３内に供給する部分である。また炉
体５の外周壁底部には空気案内路１５が形成され、一方
炉体５の内周壁底部には空気案内路１５と通ずる複数の
空気吹出孔１６が一定間隔で形成される。因みにこの空
気吹出孔１６は炉周壁に対して接線方向に空気を吹き出
して、炉３内の燃焼炎に旋回流を形成させるためのもの
である。尚、このような空気は空気案内路１５に形成さ
れる空気吹込口１７から供給されるようになっている。

【００１３】次に攪拌機構８は回転軸７に一例として４
本のアーム１８を放射状に振り出すように取り付け、各
アーム１８にはそれぞれに複数の吹出孔１９を有する複
数の攪拌棒２０を下向きに取り付けて成る。また回転軸
７、アーム１８及び攪拌棒２０はそれぞれ内部が中空状
態となっていて、これらが連続形成されることで空気案
内路２１が形成され、この空気案内路２１を介して炉体
５の外部に設けた燃焼空気ブロワ２２から取り入れた燃
焼空気が吹出孔１９より吹き出す構造になっている。ま
た焼却灰排出シュート９は回転軸７の近傍にその開口部
２３を形成し、他端側は焼却灰排出コンベア２４に接続
される。

【００１４】次に回転乾燥機２の構造について説明する
と、このものは図３に示すように円筒状の回転ドラム３
０の内部に処理室たる乾燥室３１が形成され、その内側
に乾燥室３１の長手方向に延びる破砕攪拌装置３２が設
けられる。また乾燥室３１の一端側には被処理物供給口
３３と熱風炉３３ａから熱風を供給する熱風供給口３４
とが形成され、一方他端側には製品を排出するための製
品排出口３５とガス排出口３６とが形成される。尚、熱
風炉３３ａには乾燥バーナ３３ｂが設けられる。回転ド
ラム３０は円筒状の部材であって、その内側には複数の
リフタ３７が長手方向に形成され、また破砕攪拌装置３
２は破砕攪拌軸３８に対して複数の破砕攪拌翼３９を形
成して成るものである。

【００１５】そして図１に示すように前記円形攪拌焼却
炉１における排気口１０から回転乾燥機２における熱風
炉３３ａまで排ガス案内路２５が形成される。また回転
乾燥機２の後工程には、集塵機２６、排気ファンダンパ
２７、排気ファン２７ａ、脱臭炉２８及び煙突２９が設
けられ、回転乾燥機２からの排気ガスが脱臭されて煙突
２９から排出されるようになっている。つまり処理室た
る円形攪拌焼却炉１及び回転乾燥機２における排ガス経
路を直列的に形成し、最後部の処理室たる回転乾燥機２
の後段に排気ファンダンパ２７を具えた構成を採るもの
である。

【００１６】次に円形攪拌焼却炉１における炉３内の温
度と圧力との制御機構について説明する。まず炉３内の
温度制御機構は、炉３内に設けた温度センサ４０を炉外
に設けた温度調節計４１に接続し、この温度調節計４１
を制御装置４２と連絡させ、更にこの制御装置４２を助
燃バーナ１１と接続して成る。因みにこのような温度制
御機構では、炉３内の温度が一定以下になると、これを
温度センサ４０が感知して温度調節計４１にその情報が
伝達され、そこから制御信号が制御装置４２へ送られ
る。制御装置４２ではこの信号を受けて助燃バーナ１１
に対して運転作動の信号が送られ、炉３内が一定温度に
達するまで作動状態が維持される。

【００１７】また炉内圧力の制御機構は、前記排ガス経
路の最前部に位置する処理室たる円形攪拌焼却炉１の炉
３内に設けた圧力センサ４３を、炉外に設けた圧力調節
計４４と接続し、この圧力調節計４４を前記制御装置４
２と連絡させるとともに最後部の処理室たる回転乾燥機
２の後段、一例として前記集塵機２６と排気ファン２７
ａとの間に位置させた排気ファンダンパ２７にも連絡し
て成るものである。尚、このような制御機構による炉内
圧の制御方法については後述する。

【００１８】更に回転乾燥機２における乾燥室３１から
の排気温度制御機構は、回転乾燥機２と集塵機２６との
間に排ガス温度センサ４５を設け、これを温度調節計４
６と接続し、更にこの温度調節計４６を乾燥バーナ３３
ｂと連絡させて成るものであり、排ガス温度センサ４５
により感知される排気ガスの温度が一定以下になると温
度調節計４６からの信号により乾燥バーナ３３ｂが運転
するようになっている。

【００１９】次に本発明の特徴である炉３内の圧力制御
方法について説明する。まず炉３内では圧力センサ４３
が炉内圧力を感知しており、運転中に炉内圧が一定の負
圧の範囲からはずれると、その情報が圧力調節計４４で
認識され、そこから排気ファンダンパ２７へ制御信号が
送られる。

【００２０】排気ファンダンパ２７では、炉内圧が一定
以上であるという制御信号が送られてきた場合には、そ
の開度を大きくすることで排気ファン２７ａからの排気
量を多くするフィードバック制御を行ない、また炉内圧
が一定以下であるという制御信号が送られてきた場合に
は、その開度を小さくすることで排気ファン２７ａから
の排気量を少なくするフィードバック制御を行なう。
尚、回転乾燥機２における乾燥室４は円形攪拌焼却炉１
からの排気ガスの通路となっているため、円形攪拌焼却
炉１における炉内圧が上記のように負圧に制御されるこ
とに伴い、回転乾燥機２における乾燥室４も一元的に負
圧に維持される。

【００２１】次に円形攪拌焼却炉１における炉３内の圧
力は、通常は上記のようなフィードバック制御がなされ
ているわけであるが、例えば助燃バーナ１１が作動する
場合には、炉３内の圧力が急激に上昇するため上記フィ
ードバック制御では対応しきれず、本発明の特徴である
次のようなフィードフォワード制御を行なう。

【００２２】即ち前述したように炉３内の温度が低下す
ると温度センサ４０から温度調節計４１を介して制御装
置４２にその信号が伝達されるが、この制御装置４２か
らは助燃バーナ１１への作動信号を送る前に、圧力調節
計４４に対し炉内圧をフィードバック制御による設定値
よりも更に低くするような信号が送られる。この信号を
受けた圧力調節計４４からは、排気ファンダンパ２７に
対しその開度を大きくするような信号が送られ、これを
受けた排気ファンダンパ２７は、炉３内の圧力がフィー
ドバック制御による設定値よりも更に十分低くなるまで
大きな開度を維持する。このようなフィードフォワード
制御を行なうことで、円形攪拌焼却炉１における炉内圧
を減じることに伴い、回転乾燥機２における乾燥室４の
内圧も一元的に減じることができるものである。

【００２３】このようにして炉３内の圧力が十分低くな
ったところで、制御装置４２から助燃バーナ１１へ作動
の信号が送られて助燃バーナ１１は着火状態となり炉３
内の圧力は急激に上昇するが、炉３内の圧力はあらかじ
め十分低くしてあるため、炉３内が正圧となることはな
く火炎の吹き出し等が防止される。一方、回転乾燥機２
における乾燥室４内の圧力も急激に上昇するが、乾燥室
４内の圧力はあらかじめ十分低くしてあるため、乾燥室
４内が正圧となることはなく火炎の吹き出し等が防止さ
れる。

【００２４】尚、本実施例では助燃バーナ１１の作動す
る前にフィードフォワード制御を行なうようにしたが、
このような制御は炉３内の圧力が急激に増加することが
あらかじめ予測できる要因であれば適用できるのであ
る。また、以上は本発明を円形攪拌焼却炉１を排ガス経
路の最前部に位置する処理室とした実施例を示したもの
であるが、例えば前記回転乾燥機２を排ガス経路の最前
部に位置する処理室とした場合などにも、乾燥室４内の
圧力を制御する場合に本発明を適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明では、定常運転時におけるフィー
ドバック制御の他に、あらかじめ予測可能である炉３内
の圧力の急激な増加要因が発生する前に排ガス経路が直
列的に形成された複数基の処理室内の圧力を、一元的に
更に減ずるフィードフォワード制御を行なうようにした
から、熱風、火炎、排ガス、ダスト等の吹き出しのない
安全な運転ができるようになる。

【００２６】また従来は助燃バーナ１１の着火により急
激に炉内圧が上昇しても炉内が正圧にならないように、
炉３内を大気圧よりも−２０mmＨ₂ ０程度に設定してお
り、これに伴い回転乾燥機２の入口では−３０mmＨ₂ ０
程度となっていたが、本発明の制御では炉３内を−５ m
m Ｈ₂ ０程度に設定すれば足り、回転乾燥機２の入口で
も−１５ mm Ｈ₂ ０程度となる。

【００２７】更に上記実施例において水分蒸発量が１０
００kg／hr程度の回転乾燥機では、リーク風量が１０５
０kgda／hr程度であるが、従来の制御ではリーク風量が
１２９０kgda／hr程度であるのに対し、本発明の制御で
は９１０kgda／hr程度となり、約３８０kgda／hrのリー
ク風量が削減される。この結果、脱臭炉２８の燃料では
４３０００kcal／hr相当を節約することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理室内の圧力制御機構を適用し、円
形攪拌焼却炉の排気が回転乾燥機の熱源として利用され
た後、その乾燥排気が脱臭炉で燃焼脱臭されて煙突から
排気されるまでの一連の工程を示すフローシートであ
る。

【図２】円形攪拌焼却炉を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図３】回転乾燥機を拡大して示す一部破断側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 円形攪拌焼却炉 ２ 回転乾燥機 ３ 炉 ４ 乾燥室 ５ 炉体 ６ 炉床 ７ 回転軸 ８ 攪拌機構 ９ 焼却灰排出シュート １０ 排気口 １１ 助燃バーナ １２ 被処理物供給口 １３ 被処理物供給ホッパ １４ スクリュコンベア １５ 空気案内路 １６ 空気吹出孔 １７ 空気吹込口 １８ アーム １９ 吹出孔 ２０ 攪拌棒 ２１ 空気案内路 ２２ 燃焼空気ブロワ ２３ 開口部 ２４ 焼却灰排出コンベア ２５ 排ガス案内路 ２６ 集塵機 ２７ 排気ファンダンパ ２７ａ 排気ファン ２８ 脱臭炉 ２９ 煙突 ３０ 回転ドラム ３１ 乾燥室 ３２ 破砕攪拌装置 ３３ 被処理物供給口 ３３ａ 熱風炉 ３３ｂ 乾燥バーナ ３４ 熱風供給口 ３５ 製品排出口 ３６ ガス排出口 ３７ リフタ ３８ 破砕攪拌軸 ３９ 破砕攪拌翼 ４０ 温度センサ ４１ 温度調節計 ４２ 制御装置 ４３ 圧力センサ ４４ 圧力調節計 ４５ 排ガス温度センサ ４６ 温度調節計Ａ 被処理物

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理室内で被処理物の焼却ないし加熱を
   伴う処理を行なうに際し処理室内を負圧に制御する方法
   において、前記処理室は複数基を具えるとともに、これ
   らの処理室における排ガス経路を直列的に形成するもの
   であり、定常運転時には前記排ガス経路の最前部に位置
   する処理室内の静圧を測定し、その静圧に応じて最後部
   の処理室の後段に位置する排気ファンダンパの開度を調
   整することで、排ガス経路が直列的に形成された複数基
   の処理室内を一定域の負圧に一元的に維持するフィード
   バック制御を行ない、またあらかじめ予測可能である処
   理室内の圧力の急激な増加要因が発生する前には、前記
   排ガス経路の最前部に位置する処理室内の圧力を前記一
   定域の負圧よりも更に圧力を減じることで、排ガス経路
   が直列的に形成された複数基の処理室内の圧力を一元的
   に減じることのできるフィードフォワード制御を行なう
   ことを特徴とする処理室内の圧力制御方法。
2. 【請求項２】 複数基の処理室を並設するとともに、こ
   れら処理室における排ガス経路を直列的に形成し、最後
   部の処理室の後段に排気ファンダンパを具えて成り、一
   定域の負圧に制御された処理室内で被処理物の焼却ない
   し加熱を伴う処理を行なう装置において、この装置には
   前記排ガス経路の最前部に位置する処理室内の静圧を測
   定し、その静圧に応じて最後部の処理室の後段に位置す
   る排気ファンダンパの開度を調整することで、排ガス経
   路が直列的に形成された複数基の処理室内を一定域の負
   圧に一元的に維持するフィードバック圧力制御機構と、
   あらかじめ予測可能である処理室内の圧力の急激な増加
   要因が発生する前に、前記排ガス経路の最前部に位置す
   る処理室内の圧力を前記一定域の負圧よりも更に圧力を
   減じることで、排ガス経路が直列的に形成された複数基
   の処理室内の圧力を一元的に減じるように事前設定する
   フィードフォワード制御機構とを具えて成ることを特徴
   とする処理室内の圧力制御機構。