JP3172356B2 - 抑制流動炉の燃焼制御装置及び方法 - Google Patents
抑制流動炉の燃焼制御装置及び方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業廃棄物等の焼却に
使用する抑制流動炉における還元焼却を制御するための
抑制流動炉の燃焼制御装置及び方法に関するものであ
る。
使用する抑制流動炉における還元焼却を制御するための
抑制流動炉の燃焼制御装置及び方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】産業廃棄物、特に下水汚泥の脱水ケーキ
中に重金属類（特にＣｒ）が多いとき、通常の酸化焼却
では焼却灰より重金属（特にＣｒ6 + ）が溶出する危険
性があるため、このような場合、一般に抑制流動方式を
採用し、抑制流動炉での脱水ケーキの燃焼空気比を還元
側とした還元焼却が行われている。
中に重金属類（特にＣｒ）が多いとき、通常の酸化焼却
では焼却灰より重金属（特にＣｒ6 + ）が溶出する危険
性があるため、このような場合、一般に抑制流動方式を
採用し、抑制流動炉での脱水ケーキの燃焼空気比を還元
側とした還元焼却が行われている。
【０００３】図３は従来の抑制流動炉の燃焼制御装置の
一例の構成を示す図である。図３に示す例において、２
１は抑制流動炉、２２は抑制流動炉２１内へ供給する燃
焼空気の供給量を調節する調節弁、２３は同じく燃焼空
気の流量を測定する燃焼空気流量検出器、２４は抑制流
動炉２１内の炉内温度ＰＶＴを測定するための温度測定
装置、２５は温度測定装置２４で測定した炉内温度ＰＶ
Ｔとその設定値ＳＶＴとを比較し、その比較結果と燃焼
空気流量検出器２３で測定した燃焼空気量ＰＶＦとに基
づき調節弁２２の開度の制御を行う指示調節計、２６は
抑制流動炉２１内の酸素濃度を測定する酸素分析装置、
２７は抑制流動炉２１内の一酸化炭素濃度を測定するＣ
Ｏ計である。
一例の構成を示す図である。図３に示す例において、２
１は抑制流動炉、２２は抑制流動炉２１内へ供給する燃
焼空気の供給量を調節する調節弁、２３は同じく燃焼空
気の流量を測定する燃焼空気流量検出器、２４は抑制流
動炉２１内の炉内温度ＰＶＴを測定するための温度測定
装置、２５は温度測定装置２４で測定した炉内温度ＰＶ
Ｔとその設定値ＳＶＴとを比較し、その比較結果と燃焼
空気流量検出器２３で測定した燃焼空気量ＰＶＦとに基
づき調節弁２２の開度の制御を行う指示調節計、２６は
抑制流動炉２１内の酸素濃度を測定する酸素分析装置、
２７は抑制流動炉２１内の一酸化炭素濃度を測定するＣ
Ｏ計である。
【０００４】また、２８は抑制流動炉２１から排出され
る燃焼排ガスを焼却灰と排ガスとに分離するサイクロ
ン、２９は排ガスを空気比１．３程度で再燃焼させる再
燃焼室、３０は再燃焼室２９における廃熱を回収するた
めの廃熱ボイラ、３１は排ガスの最終的な酸素濃度を測
定するための酸素分析装置である。焼却灰については、
強熱原料として後段の溶融炉（図示せず）にて灰溶融さ
れるか、もしくは投棄処理される。
る燃焼排ガスを焼却灰と排ガスとに分離するサイクロ
ン、２９は排ガスを空気比１．３程度で再燃焼させる再
燃焼室、３０は再燃焼室２９における廃熱を回収するた
めの廃熱ボイラ、３１は排ガスの最終的な酸素濃度を測
定するための酸素分析装置である。焼却灰については、
強熱原料として後段の溶融炉（図示せず）にて灰溶融さ
れるか、もしくは投棄処理される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した抑制流動炉の
燃焼制御において重要な点は、ケーキ燃焼のために炉内
温度を適正に維持すること、および炉内雰囲気を抑制状
態すなわち還元雰囲気状態に維持することにある。しか
しながら、従来の燃焼制御は、炉内温度の一定維持のた
めの自動制御は行われているものの、炉内還元雰囲気の
維持に関しては自動制御は行われておらず、排ガス中の
酸素濃度および一酸化炭素濃度の情報からオペレータに
よる経験と勘に基づいた手動調節のみが行われていた。
燃焼制御において重要な点は、ケーキ燃焼のために炉内
温度を適正に維持すること、および炉内雰囲気を抑制状
態すなわち還元雰囲気状態に維持することにある。しか
しながら、従来の燃焼制御は、炉内温度の一定維持のた
めの自動制御は行われているものの、炉内還元雰囲気の
維持に関しては自動制御は行われておらず、排ガス中の
酸素濃度および一酸化炭素濃度の情報からオペレータに
よる経験と勘に基づいた手動調節のみが行われていた。
【０００６】すなわち、上述した図３に示す抑制流動炉
を例にとって従来の燃焼制御を説明する。まず、（１）
炉内温度ＰＶＴが設定値ＳＶＴ（ケーキ適正燃焼温度）
より低いと制御装置２５が判断した場合は、設定値ＳＶ
Ｔと炉内温度ＰＶＴとの偏差に応じて調節弁２２の開度
を自動的に開き燃焼空気の供給量を増加させる。一方、
（２）炉内温度ＰＶＴが設定値ＳＶＴより高いと制御装
置２５が判断した場合は、調節弁２２の開度を自動的に
閉じ燃焼空気の供給量を減少させる。上記（１）の状態
で、炉内温度ＰＶＴが上昇すれば、炉内雰囲気が抑制状
態であると判断し、逆に低下すれば炉内雰囲気が酸化雰
囲気のため抑制状態でないと判断し、また、上記（２）
の状態で、炉内温度ＰＶＴが上昇すれば、炉内雰囲気が
酸化雰囲気のため抑制状態でないと判断し、逆に低下す
れば炉内雰囲気が抑制状態であると判断し、炉内温度Ｐ
ＶＴによる自動制御を一時的に解除し、酸素分析装置２
６およびＣＯ計２７で測定した酸素濃度および一酸化炭
素濃度を確認しながら、燃焼空気の供給量の低減処置を
オペレータは手動にて調節している。
を例にとって従来の燃焼制御を説明する。まず、（１）
炉内温度ＰＶＴが設定値ＳＶＴ（ケーキ適正燃焼温度）
より低いと制御装置２５が判断した場合は、設定値ＳＶ
Ｔと炉内温度ＰＶＴとの偏差に応じて調節弁２２の開度
を自動的に開き燃焼空気の供給量を増加させる。一方、
（２）炉内温度ＰＶＴが設定値ＳＶＴより高いと制御装
置２５が判断した場合は、調節弁２２の開度を自動的に
閉じ燃焼空気の供給量を減少させる。上記（１）の状態
で、炉内温度ＰＶＴが上昇すれば、炉内雰囲気が抑制状
態であると判断し、逆に低下すれば炉内雰囲気が酸化雰
囲気のため抑制状態でないと判断し、また、上記（２）
の状態で、炉内温度ＰＶＴが上昇すれば、炉内雰囲気が
酸化雰囲気のため抑制状態でないと判断し、逆に低下す
れば炉内雰囲気が抑制状態であると判断し、炉内温度Ｐ
ＶＴによる自動制御を一時的に解除し、酸素分析装置２
６およびＣＯ計２７で測定した酸素濃度および一酸化炭
素濃度を確認しながら、燃焼空気の供給量の低減処置を
オペレータは手動にて調節している。
【０００７】そのため、上述した従来の燃焼制御におい
ては、酸化領域における酸素分析装置２６からの酸素濃
度の信号レンジと還元領域におけるＣＯ計２７からの一
酸化炭素濃度の信号レンジとの間に同一性がなく、２つ
の並列出力となってしまうため、酸化、還元の両領域を
制御する必要のある場合、信号レンジの出力合わせと信
号出力の外部での切換機能が必要となり、このため複数
の制御機器が必要となるとともに装置の構造が複雑にな
るなどの問題があった。
ては、酸化領域における酸素分析装置２６からの酸素濃
度の信号レンジと還元領域におけるＣＯ計２７からの一
酸化炭素濃度の信号レンジとの間に同一性がなく、２つ
の並列出力となってしまうため、酸化、還元の両領域を
制御する必要のある場合、信号レンジの出力合わせと信
号出力の外部での切換機能が必要となり、このため複数
の制御機器が必要となるとともに装置の構造が複雑にな
るなどの問題があった。
【０００８】本発明の目的は上述した課題を解消して、
通常操業状態において安定した炉内温度および炉内雰囲
気を得ることができる抑制流動炉の燃焼制御装置及び方
法を提供しようとするものである。
通常操業状態において安定した炉内温度および炉内雰囲
気を得ることができる抑制流動炉の燃焼制御装置及び方
法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の抑制流動炉の燃
焼制御装置は、抑制流動炉と、抑制流動炉の炉内温度を
測定するための温度測定装置と、抑制流動炉の炉内雰囲
気を測定するための、炉内雰囲気が還元領域にあるとき
には、不足酸素濃度信号とし、炉内雰囲気が酸化領域に
あるときには、酸素濃度信号とし、同一測定レンジにお
ける１つの信号として出力できる酸素分析装置と、抑制
流動炉内へ供給する燃焼空気の量を調節するための調節
弁と、調節弁の開度を制御するための制御装置とからな
る抑制流動炉の燃焼制御装置において、前記温度測定装
置により測定した炉内温度をＰＶＴ、前記酸素分析装置
により測定した酸素濃度をＰＶＣ、炉内温度の設定値を
ＳＶＴ、酸素濃度の設定値をＳＶＣとしたとき、前記制
御装置において、前記ＰＶＴおよびＳＶＴから炉内温度
による操作量信号ＭＶＴを求め、前記ＰＶＣおよびＳＶ
Ｃから酸素濃度による操作量信号ＭＶＣを求め、（１）
（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づ
き、（２）Ｘ％Ｏ２ ≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２
のときはＭＶＴに基づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）
＞Ｙ％Ｏ２ のときは、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大
きい方の信号に基づき（ここで、Ｘは負の設定値、Ｙの
正の設定値である。）、調節弁の開度を制御することを
特徴とするものである。
焼制御装置は、抑制流動炉と、抑制流動炉の炉内温度を
測定するための温度測定装置と、抑制流動炉の炉内雰囲
気を測定するための、炉内雰囲気が還元領域にあるとき
には、不足酸素濃度信号とし、炉内雰囲気が酸化領域に
あるときには、酸素濃度信号とし、同一測定レンジにお
ける１つの信号として出力できる酸素分析装置と、抑制
流動炉内へ供給する燃焼空気の量を調節するための調節
弁と、調節弁の開度を制御するための制御装置とからな
る抑制流動炉の燃焼制御装置において、前記温度測定装
置により測定した炉内温度をＰＶＴ、前記酸素分析装置
により測定した酸素濃度をＰＶＣ、炉内温度の設定値を
ＳＶＴ、酸素濃度の設定値をＳＶＣとしたとき、前記制
御装置において、前記ＰＶＴおよびＳＶＴから炉内温度
による操作量信号ＭＶＴを求め、前記ＰＶＣおよびＳＶ
Ｃから酸素濃度による操作量信号ＭＶＣを求め、（１）
（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づ
き、（２）Ｘ％Ｏ２ ≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２
のときはＭＶＴに基づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）
＞Ｙ％Ｏ２ のときは、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大
きい方の信号に基づき（ここで、Ｘは負の設定値、Ｙの
正の設定値である。）、調節弁の開度を制御することを
特徴とするものである。
【００１０】また、本発明の抑制流動炉の燃焼制御方法
は、抑制流動炉の燃焼制御方法であって、抑制流動炉の
炉内温度を測定し、該抑制流動炉の炉内雰囲気の測定
で、炉内雰囲気が還元領域にあるときには、不足酸素濃
度信号を発生させ、また、炉内雰囲気が酸化領域にある
ときには、酸素濃度信号を発生させるように、同一測定
レンジにおける１つの信号として出力し、前記温度測定
装置により測定した炉内温度をＰＶＴ、前記酸素分析装
置により測定した酸素濃度をＰＶＣ、炉内温度の設定値
をＳＶＴ、酸素濃度の設定値をＳＶＣとしたとき、前記
ＰＶＴおよびＳＶＴから炉内温度による操作量信号ＭＶ
Ｔを求め、前記ＰＶＣおよびＳＶＣから酸素濃度による
操作量信号ＭＶＣを求め、（１）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜
Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づき、（２）Ｘ％Ｏ２
≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２ のときはＭＶＴに基
づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＞Ｙ％Ｏ２ のとき
は、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大きい方の信号に基づ
き（ここで、Ｘは負のしきい値、Ｙは正のしきい値であ
る。）、抑制流動炉内へ供給する空気量を調整する調節
弁の開度を制御することを特徴とするものである。
は、抑制流動炉の燃焼制御方法であって、抑制流動炉の
炉内温度を測定し、該抑制流動炉の炉内雰囲気の測定
で、炉内雰囲気が還元領域にあるときには、不足酸素濃
度信号を発生させ、また、炉内雰囲気が酸化領域にある
ときには、酸素濃度信号を発生させるように、同一測定
レンジにおける１つの信号として出力し、前記温度測定
装置により測定した炉内温度をＰＶＴ、前記酸素分析装
置により測定した酸素濃度をＰＶＣ、炉内温度の設定値
をＳＶＴ、酸素濃度の設定値をＳＶＣとしたとき、前記
ＰＶＴおよびＳＶＴから炉内温度による操作量信号ＭＶ
Ｔを求め、前記ＰＶＣおよびＳＶＣから酸素濃度による
操作量信号ＭＶＣを求め、（１）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜
Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づき、（２）Ｘ％Ｏ２
≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２ のときはＭＶＴに基
づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＞Ｙ％Ｏ２ のとき
は、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大きい方の信号に基づ
き（ここで、Ｘは負のしきい値、Ｙは正のしきい値であ
る。）、抑制流動炉内へ供給する空気量を調整する調節
弁の開度を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】上述した構成において、まず、炉内雰囲気が還
元領域にあるときには、不足酸素濃度信号とし、炉内雰
囲気が酸化領域にあるときには、酸素濃度信号とし、同
一測定レンジにおける１つの信号として出力できる酸素
分析装置の使用が、酸化状態および還元状態を問わず炉
内雰囲気を１台の酸素分析装置で測定でき、しかも信号
レンジの同一性の問題も解消することができ、その結果
装置の構造を簡単にすることができる。
元領域にあるときには、不足酸素濃度信号とし、炉内雰
囲気が酸化領域にあるときには、酸素濃度信号とし、同
一測定レンジにおける１つの信号として出力できる酸素
分析装置の使用が、酸化状態および還元状態を問わず炉
内雰囲気を１台の酸素分析装置で測定でき、しかも信号
レンジの同一性の問題も解消することができ、その結果
装置の構造を簡単にすることができる。
【００１２】また、燃焼制御を、炉内温度だけでなく酸
素濃度をも考慮して、炉内温度および炉内雰囲気をきめ
細かく自動制御するようにしたため、抑制流動炉の外乱
に対して即応して整定させることができるとともに、通
常操業状態においては安定した炉内温度および炉内雰囲
気を自動的に得ることができ、オペレータの経験と勘に
頼る必要がなくなる。
素濃度をも考慮して、炉内温度および炉内雰囲気をきめ
細かく自動制御するようにしたため、抑制流動炉の外乱
に対して即応して整定させることができるとともに、通
常操業状態においては安定した炉内温度および炉内雰囲
気を自動的に得ることができ、オペレータの経験と勘に
頼る必要がなくなる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の抑制流動炉の燃焼制御装置の
一例の構成を示す図である。図１に示す例において、１
は抑制流動炉、２は抑制流動炉１内へ供給する燃焼空気
の供給量を調節する調節弁、３は同じく燃焼空気の流量
ＰＶＦを測定する差圧流量計等からなる燃焼空気流量検
出器、４抑制流動炉１内の炉内温度ＰＶＴを測定するた
めの温度測定装置、５は温度測定装置４で測定した炉内
温度ＰＶＴとその設定値ＳＶＴとを比較して炉内温度に
よる操作量ＭＶＴを求める温度指示調節計、６は抑制流
動炉１内の酸素濃度を測定する酸素分析装置、７は酸素
分析装置６で測定した酸素濃度ＰＶＣとその設定値ＳＶ
Ｃとを比較して酸素濃度による操作量信号ＭＶＣを求め
る酸素指示調節計、８は温度指示調節計５、酸素指示調
節計７からの操作量信号ＭＶＴ、ＭＶＣと比較信号（Ｓ
ＶＣ−ＰＶＣ）に基づいて調整弁２の開度信号ＳＶＦを
求める演算部、９は開度信号ＳＶＦおよび流量ＰＶＦに
基づき開度制御信号ＭＶＦを求める流量指示調節計で、
温度指示調節計５、酸素指示調節計７、演算部８および
流量指示調節計９が制御装置１０を構成している。
一例の構成を示す図である。図１に示す例において、１
は抑制流動炉、２は抑制流動炉１内へ供給する燃焼空気
の供給量を調節する調節弁、３は同じく燃焼空気の流量
ＰＶＦを測定する差圧流量計等からなる燃焼空気流量検
出器、４抑制流動炉１内の炉内温度ＰＶＴを測定するた
めの温度測定装置、５は温度測定装置４で測定した炉内
温度ＰＶＴとその設定値ＳＶＴとを比較して炉内温度に
よる操作量ＭＶＴを求める温度指示調節計、６は抑制流
動炉１内の酸素濃度を測定する酸素分析装置、７は酸素
分析装置６で測定した酸素濃度ＰＶＣとその設定値ＳＶ
Ｃとを比較して酸素濃度による操作量信号ＭＶＣを求め
る酸素指示調節計、８は温度指示調節計５、酸素指示調
節計７からの操作量信号ＭＶＴ、ＭＶＣと比較信号（Ｓ
ＶＣ−ＰＶＣ）に基づいて調整弁２の開度信号ＳＶＦを
求める演算部、９は開度信号ＳＶＦおよび流量ＰＶＦに
基づき開度制御信号ＭＶＦを求める流量指示調節計で、
温度指示調節計５、酸素指示調節計７、演算部８および
流量指示調節計９が制御装置１０を構成している。
【００１４】図２は上述した制御装置１０中の演算部８
の構成を示す図である。図２において、１１は比較信号
（ＳＶＣ−ＰＶＣ）の状態に応じ、（ＳＶＣ−ＰＶＣ）
＜Ｘ％Ｏ２ の場合には設定値ＳＶＣより酸素濃度ＰＶ
Ｃが酸化側にあることを示す信号を出力し、Ｘ％Ｏ２
≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２ の場合には設定値Ｓ
ＶＣと酸素濃度ＰＶＣとの差がＸとＹとのしきい値の範
囲内であることを示す信号を出力し、（ＳＶＣ−ＰＶ
Ｃ）＞Ｙ％Ｏ２ の場合には設定値ＳＶＣより酸素濃度
ＰＶＣが還元側にあることを示す信号を出力する比較制
御部、１２は酸素濃度による操作量信号ＭＶＣと比較制
御部１１からの負信号との論理積をとるＡＮＤ回路、１
３は炉内温度による操作量信号ＭＶＴと比較制御部１１
からのゼロ信号との論理積をとるＡＮＤ回路、１４は炉
内温度による操作量信号ＭＶＴと比較制御部１１からの
正信号との論理積をとるＡＮＤ回路、１５は酸素濃度に
よる操作量信号ＭＶＣと炉内温度による操作量信号ＭＶ
Ｔとのいずれか大きい方の信号を選択する高信号選択器
である。ここで、Ｘは負側のしきい値で、この値より、
ＳＶＣ−ＰＶＣの値が小さくなるとＰＶＣがＳＶＣより
酸化側にあるとし、また、Ｙは正のしきい値で、この値
より、ＳＶＣ−ＰＶＣの値が大きくなるとＰＶＣがＳＶ
Ｃより還元側にあるとする。なお、ＸとＹの値は各燃焼
条件によって設定されうる値であり、例えばＸ＝−１，
Ｙ＝＋１である。
の構成を示す図である。図２において、１１は比較信号
（ＳＶＣ−ＰＶＣ）の状態に応じ、（ＳＶＣ−ＰＶＣ）
＜Ｘ％Ｏ２ の場合には設定値ＳＶＣより酸素濃度ＰＶ
Ｃが酸化側にあることを示す信号を出力し、Ｘ％Ｏ２
≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２ の場合には設定値Ｓ
ＶＣと酸素濃度ＰＶＣとの差がＸとＹとのしきい値の範
囲内であることを示す信号を出力し、（ＳＶＣ−ＰＶ
Ｃ）＞Ｙ％Ｏ２ の場合には設定値ＳＶＣより酸素濃度
ＰＶＣが還元側にあることを示す信号を出力する比較制
御部、１２は酸素濃度による操作量信号ＭＶＣと比較制
御部１１からの負信号との論理積をとるＡＮＤ回路、１
３は炉内温度による操作量信号ＭＶＴと比較制御部１１
からのゼロ信号との論理積をとるＡＮＤ回路、１４は炉
内温度による操作量信号ＭＶＴと比較制御部１１からの
正信号との論理積をとるＡＮＤ回路、１５は酸素濃度に
よる操作量信号ＭＶＣと炉内温度による操作量信号ＭＶ
Ｔとのいずれか大きい方の信号を選択する高信号選択器
である。ここで、Ｘは負側のしきい値で、この値より、
ＳＶＣ−ＰＶＣの値が小さくなるとＰＶＣがＳＶＣより
酸化側にあるとし、また、Ｙは正のしきい値で、この値
より、ＳＶＣ−ＰＶＣの値が大きくなるとＰＶＣがＳＶ
Ｃより還元側にあるとする。なお、ＸとＹの値は各燃焼
条件によって設定されうる値であり、例えばＸ＝−１，
Ｙ＝＋１である。
【００１５】上述したように演算部８を構成することに
より、（１）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときは
ＭＶＣに基づき、（２）Ｘ％Ｏ２ ≦（ＳＶＣ−ＰＶ
Ｃ）≦Ｙ％Ｏ２ のときはＭＶＴに基づき、（３）（Ｓ
ＶＣ−ＰＶＣ）＞Ｙ％Ｏ２ のときは、ＭＶＣとＭＶＴ
とのいずれか大きい方の信号に基づき、開度信号ＳＶＦ
を求め、この開度信号ＳＶＦと燃焼空気の流量ＰＶＦと
に基づき開度制御信号ＭＶＦを得て、このＭＶＦに基づ
き前記調節弁の開度を制御することができる。（３）の
制御において、ＭＶＣとＭＶＴの値の大小を比較するの
は、操作量が大きく制御により大きく寄与する方の値を
制御の基礎とするためである。本発明に基づく燃焼空気
制御弁の開閉動作を、以下の表１に示す。
より、（１）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときは
ＭＶＣに基づき、（２）Ｘ％Ｏ２ ≦（ＳＶＣ−ＰＶ
Ｃ）≦Ｙ％Ｏ２ のときはＭＶＴに基づき、（３）（Ｓ
ＶＣ−ＰＶＣ）＞Ｙ％Ｏ２ のときは、ＭＶＣとＭＶＴ
とのいずれか大きい方の信号に基づき、開度信号ＳＶＦ
を求め、この開度信号ＳＶＦと燃焼空気の流量ＰＶＦと
に基づき開度制御信号ＭＶＦを得て、このＭＶＦに基づ
き前記調節弁の開度を制御することができる。（３）の
制御において、ＭＶＣとＭＶＴの値の大小を比較するの
は、操作量が大きく制御により大きく寄与する方の値を
制御の基礎とするためである。本発明に基づく燃焼空気
制御弁の開閉動作を、以下の表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】なお、炉内温度の設定値ＳＶＴはケーキ適
正燃焼温度のことであり、焼却の対象により決定され
る。また、酸素濃度の設定値ＳＶＣは抑制燃焼を行うた
めに必要な酸素濃度のことであり、通常還元側の値（例
えば、−５％Ｏ2 程度）を設定する。さらに、抑制流動
炉１から排出される排ガスは、従来と同様に、例えば図
３に示す従来例と同様に、再燃焼炉、廃熱ボイラを介し
て排ガス処理設備へ供給される。もちろん、従来から公
知の他の排ガス処理方法を利用することもできる。
正燃焼温度のことであり、焼却の対象により決定され
る。また、酸素濃度の設定値ＳＶＣは抑制燃焼を行うた
めに必要な酸素濃度のことであり、通常還元側の値（例
えば、−５％Ｏ2 程度）を設定する。さらに、抑制流動
炉１から排出される排ガスは、従来と同様に、例えば図
３に示す従来例と同様に、再燃焼炉、廃熱ボイラを介し
て排ガス処理設備へ供給される。もちろん、従来から公
知の他の排ガス処理方法を利用することもできる。
【００１８】本発明で重要な点は、まず、酸素濃度を測
定するための酸素分析装置５として、抑制流動炉１の炉
内雰囲気が還元領域にあるときには不足酸素濃度信号
（すなわち、マイナス酸素濃度）とし、酸化領域にある
ときには酸素濃度信号（プラス酸素濃度）として、同一
測定レンジにおける１つの信号として出力できる（例え
ば、−１５％〜＋２５％の酸素濃度を範囲をカバーでき
る）酸素分析装置を用いる点である。
定するための酸素分析装置５として、抑制流動炉１の炉
内雰囲気が還元領域にあるときには不足酸素濃度信号
（すなわち、マイナス酸素濃度）とし、酸化領域にある
ときには酸素濃度信号（プラス酸素濃度）として、同一
測定レンジにおける１つの信号として出力できる（例え
ば、−１５％〜＋２５％の酸素濃度を範囲をカバーでき
る）酸素分析装置を用いる点である。
【００１９】このような酸素分析装置は、例えば特開昭
６２−２３８４５５号公報で開示されているような酸素
分析装置を好適に使用することができる。なお、本発明
で使用する酸素分析装置は抑制流動炉１の近傍で使用す
る必要があるため高温に耐え得るとともに、制御の即応
性、安定性を得るために、ガスサンプリング方式以外の
無駄時間が短く、かつ応答時間の速い酸素分析装置を使
用することが好ましい。
６２−２３８４５５号公報で開示されているような酸素
分析装置を好適に使用することができる。なお、本発明
で使用する酸素分析装置は抑制流動炉１の近傍で使用す
る必要があるため高温に耐え得るとともに、制御の即応
性、安定性を得るために、ガスサンプリング方式以外の
無駄時間が短く、かつ応答時間の速い酸素分析装置を使
用することが好ましい。
【００２０】次に重要な点は、上述した酸素分析装置５
により測定した酸素濃度ＰＶＣおよび温度測定装置３に
より測定した炉内温度ＰＶＴの両者を使用して、上述し
た条件に従って、抑制流動炉１に供給する燃焼空気量を
調節する調節弁２の開度を自動的に制御する点である。
により測定した酸素濃度ＰＶＣおよび温度測定装置３に
より測定した炉内温度ＰＶＴの両者を使用して、上述し
た条件に従って、抑制流動炉１に供給する燃焼空気量を
調節する調節弁２の開度を自動的に制御する点である。
【００２１】すなわち、ＰＶＴおよびＳＶＴから炉内温
度による操作量信号ＭＶＴを求め、ＰＶＣおよびＳＶＣ
から酸素濃度による操作量信号ＭＶＣを求め、（１）
（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づ
き、（２）Ｘ％Ｏ２≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２
のときはＭＶＴに基づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＞
Ｙ％Ｏ２ のときは、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大き
い方の信号に基づき（ここで、Ｘは負のしきい値、Ｙは
正のしきい値である。）、前記調節弁の開度を制御する
ことである。上述した制御をとるのは、ケーキ燃焼に必
要な温度を保つ一方炉内を還元雰囲気に保つ必要がある
ためである。
度による操作量信号ＭＶＴを求め、ＰＶＣおよびＳＶＣ
から酸素濃度による操作量信号ＭＶＣを求め、（１）
（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づ
き、（２）Ｘ％Ｏ２≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２
のときはＭＶＴに基づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＞
Ｙ％Ｏ２ のときは、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大き
い方の信号に基づき（ここで、Ｘは負のしきい値、Ｙは
正のしきい値である。）、前記調節弁の開度を制御する
ことである。上述した制御をとるのは、ケーキ燃焼に必
要な温度を保つ一方炉内を還元雰囲気に保つ必要がある
ためである。
【００２２】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例では抑制燃焼式の炉として抑制流動
炉の例をあげたが、本発明の特徴である所定の酸素分析
装置の使用の条件に基づく制御さえ満たしていれば、他
の抑制燃焼式の炉にも本発明を好適に使用できることは
言うまでもない。
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例では抑制燃焼式の炉として抑制流動
炉の例をあげたが、本発明の特徴である所定の酸素分析
装置の使用の条件に基づく制御さえ満たしていれば、他
の抑制燃焼式の炉にも本発明を好適に使用できることは
言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、所定の酸素分析装置を使用して、上述した条
件に従って酸素濃度および炉内温度を利用して、調節弁
を制御することにより、抑制流動炉へ供給する燃焼空気
量を制御しているため、抑制流動炉の炉内温度および炉
内雰囲気をきめ細かく自動制御でき、炉の外乱に対して
即応して整定させることができるとともに、通常操業状
態においては安定した炉内温度および炉内雰囲気を得る
ことができる。
によれば、所定の酸素分析装置を使用して、上述した条
件に従って酸素濃度および炉内温度を利用して、調節弁
を制御することにより、抑制流動炉へ供給する燃焼空気
量を制御しているため、抑制流動炉の炉内温度および炉
内雰囲気をきめ細かく自動制御でき、炉の外乱に対して
即応して整定させることができるとともに、通常操業状
態においては安定した炉内温度および炉内雰囲気を得る
ことができる。
【００２４】また、従来では炉内雰囲気の制御をオペレ
ータの経験と勘に頼らざるを得なかったが、本発明によ
れば、熟練を必要としなくなった。さらに、マイナス酸
素濃度からプラス酸素濃度まで１台の酸素分析装置にて
炉内雰囲気の制御をすることができるため、従来必須で
あったＣＯ計が不要となり、その結果装置のイニシャル
コストおよびメンテナンスコストを低減することができ
る。
ータの経験と勘に頼らざるを得なかったが、本発明によ
れば、熟練を必要としなくなった。さらに、マイナス酸
素濃度からプラス酸素濃度まで１台の酸素分析装置にて
炉内雰囲気の制御をすることができるため、従来必須で
あったＣＯ計が不要となり、その結果装置のイニシャル
コストおよびメンテナンスコストを低減することができ
る。
【図１】本発明の抑制流動炉の燃焼制御装置の一例の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】本発明の抑制流動炉の燃焼制御装置における演
算部の一構成を示す図である。
算部の一構成を示す図である。
【図３】従来の抑制流動炉の燃焼制御装置の一例の構成
を示す図である。
を示す図である。
１ 抑制流動炉、２ 調節弁、３ 燃焼空気流量検出
器、４ 温度測定装置、５温度指示調節計、６ 酸素分
析装置、７ 酸素指示調節計、８ 演算部、９ 流量指
示調節計、１０ 制御装置、１１ 比較制御部、１２、
１３、１４ ＡＮＤ回路、１５ 高信号選択器
器、４ 温度測定装置、５温度指示調節計、６ 酸素分
析装置、７ 酸素指示調節計、８ 演算部、９ 流量指
示調節計、１０ 制御装置、１１ 比較制御部、１２、
１３、１４ ＡＮＤ回路、１５ 高信号選択器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/50 G01N 27/26
Claims (2)
- 【請求項１】抑制流動炉と、抑制流動炉の炉内温度を測
定するための温度測定装置と、抑制流動炉の炉内雰囲気
を測定するための、炉内雰囲気が還元領域にあるときに
は、不足酸素濃度信号とし、炉内雰囲気が酸化領域にあ
るときには、酸素濃度信号とし、同一測定レンジにおけ
る１つの信号として出力できる酸素分析装置と、抑制流
動炉内へ供給する燃焼空気の量を調節するための調節弁
と、調節弁の開度を制御するための制御装置とからなる
抑制流動炉の燃焼制御装置において、前記温度測定装置
により測定した炉内温度をＰＶＴ、前記酸素分析装置に
より測定した酸素濃度をＰＶＣ、炉内温度の設定値をＳ
ＶＴ、酸素濃度の設定値をＳＶＣとしたとき、前記制御
装置において、前記ＰＶＴおよびＳＶＴから炉内温度に
よる操作量信号ＭＶＴを求め、前記ＰＶＣおよびＳＶＣ
から酸素濃度による操作量信号ＭＶＣを求め、（１）
（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づ
き、（２）Ｘ％Ｏ２ ≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２
のときはＭＶＴに基づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）
＞Ｙ％Ｏ２ のときは、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大
きい方の信号に基づき（ここで、Ｘは負のしきい値、Ｙ
は正のしきい値である。）、前記調節弁の開度を制御す
ることを特徴とする抑制流動炉の燃焼制御装置。 - 【請求項２】抑制流動炉の燃焼制御方法であって、抑制
流動炉の炉内温度を測定し、該抑制流動炉の炉内雰囲気
の測定で、炉内雰囲気が還元領域にあるときには、不足
酸素濃度信号を発生させ、また、炉内雰囲気が酸化領域
にあるときには、酸素濃度信号を発生させるように、同
一測定レンジにおける１つの信号として出力し、前記温
度測定装置により測定した炉内温度をＰＶＴ、前記酸素
分析装置により測定した酸素濃度をＰＶＣ、炉内温度の
設定値をＳＶＴ、酸素濃度の設定値をＳＶＣとしたと
き、前記ＰＶＴおよびＳＶＴから炉内温度による操作量
信号ＭＶＴを求め、前記ＰＶＣおよびＳＶＣから酸素濃
度による操作量信号ＭＶＣを求め、（１）（ＳＶＣ−Ｐ
ＶＣ）＜Ｘ％Ｏ２ のときはＭＶＣに基づき、（２）Ｘ
％Ｏ２ ≦（ＳＶＣ−ＰＶＣ）≦Ｙ％Ｏ２ のときはＭ
ＶＴに基づき、（３）（ＳＶＣ−ＰＶＣ）＞Ｙ％Ｏ２
のときは、ＭＶＣとＭＶＴとのいずれか大きい方の信号
に基づき（ここで、Ｘは負のしきい値、Ｙは正のしきい
値である。）、抑制流動炉内へ供給する空気量を調整す
る調節弁の開度を制御することを特徴とする抑制流動炉
の燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04882594A JP3172356B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 抑制流動炉の燃焼制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04882594A JP3172356B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 抑制流動炉の燃焼制御装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260125A JPH07260125A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3172356B2 true JP3172356B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=12814009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04882594A Expired - Fee Related JP3172356B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 抑制流動炉の燃焼制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3172356B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040137390A1 (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-15 | Arnold Kenny M. | Methods and systems for measuring and controlling the percent stoichiometric oxidant in an incinerator |
| JP4830140B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-12-07 | Ｄｏｗａエコシステム株式会社 | 燃焼制御方法及び焼却装置 |
| 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 |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP04882594A patent/JP3172356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07260125A (ja) | 1995-10-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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