JP3461372B2 - 給塵装置の制御方法 - Google Patents

給塵装置の制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ等の塵芥を受
け入れて焼却炉に圧送する給塵装置の制御方法に係り、
特に、焼却炉において塵芥を完全燃焼するに好適な給塵
装置の制御方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、都市ごみ等の塵芥を貯溜する
ごみピットと、塵芥を焼却する焼却炉と、ごみピットか
ら搬送された塵芥を焼却炉に圧送する給塵装置とからな
る焼却設備が知られている。前記給塵装置には、ごみピ
ットからクレーンにて搬送される塵芥を受け入れる投入
ホッパと、該投入ホッパによって受け入れられた塵芥を
圧送するための移送スクリューが備えられており、移送
スクリューを回転駆動することによって、その回転数に
応じた量の塵芥を焼却炉に投入するようになっている。
なお、圧送する塵芥の圧密度を調整し、ごみ詰まりによ
る移送不能状態の発生を防止する等の目的で、前記移送
スクリューと平行に塵芥を逆送するための逆送スクリュ
ーが設けられた多軸スクリュー型の給塵装置も提案され
ている。 【0003】焼却炉においては、例えば一酸化炭素やダ
イオキシンなどの有害物質の発生を防止するため、常に
投入された塵芥が完全燃焼することが望まれる。ところ
が、焼却炉における燃焼状態は塵芥の量と質とによって
変動し、しかも給塵装置の目詰まりや所謂ドカ落ち現象
を完全に防止することは困難で焼却炉に投入される塵芥
の供給量を一定に保持することは事実上不可能であり、
かつ塵芥の質を選別することも事実上不可能であるの
で、単に前記移送スクリューを一定速度で回転駆動して
も、塵芥を常に完全燃焼することは望めない。 【0004】そこで従来においては、運転員が燃焼状態
や給塵状態をモニタにより監視し、適正な燃焼状態を保
持できるように給塵装置を操作して給塵量を調節すると
いう方法がとられている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の方法
では運転員の負担が大きいばかりでなく、運転員により
操作量やタイミングが異なるために必ずしも安定した運
転を行えず、したがって塵芥を常に完全燃焼することが
難しい。 【0006】かかる不都合を回避するため、燃焼状態を
センサにて検出し、焼却炉への給塵量を自動的に制御す
ることが考えられるが、焼却炉内の燃焼状態は給塵装置
から投入される塵芥の量と質とによって激しく変動する
から、給塵量の自動制御による塵芥の完全燃焼を実現す
るためには、激しく変動する燃焼状態を常時的確に検出
し、給塵量を制御しえる自動制御システムの構築が不可
欠である。 【0007】本発明は、かかる技術的な課題を解決し、
塵芥を自動的かつ継続的に完全燃焼しえる給塵装置の制
御方法を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、焼却炉内の上下に互いに離隔して配設さ
れた複数個の輝度センサからの信号及び前記焼却炉の出
口に設けられたO2 濃度センサからの信号に基づいて
塵装置から前記焼却炉内に供給される塵芥の供給量を制
御し、前記焼却炉内の塵芥を完全燃焼させる給塵装置の
制御方法において、前記輝度センサから出力される信号
の信号レベルに応じて前記焼却炉内の燃焼状態を段階的
に評価し、前記焼却炉内の燃焼状態が最も激しいと評価
される場合には前記輝度センサから出力される信号に基
づいて前記給塵装置から前記焼却炉内に供給される塵芥
の供給量を減少させ、反対に前記焼却炉内の燃焼状態が
最も低いと評価される場合には前記輝度センサから出力
される信号に基づいて前記給塵装置から前記焼却炉内に
供給される塵芥の供給量を増加させ、前記焼却炉内の燃
焼状態が中間の状態と評価される場合には前記給塵装置
の制御を前記輝度センサから出力される信号に基づく制
御から前記O 2 濃度センサから出力される信号に基づく
制御に切り替えるという構成にした。 【0009】より具体的には、以下のような制御方法を
とる。すなわち、焼却炉内に配設された複数個の輝度セ
ンサから出力される信号のレベルに応じて焼却炉内の燃
焼状態を「著しく激しい」、「やや激しい」、「やや低
下している」、「著しく低下している」の4段階に評価
すると共に、O2 濃度センサから出力される信号によっ
ても、そのレベルに応じて焼却炉内の燃焼状態を前記の
4段階に評価する。輝度センサからの信号によって、焼
却炉内の燃焼状態が「著しく激しい」と判定された場合
には、給塵装置から焼却炉への給塵量を減らし、焼却炉
内の燃焼状態が「やや激しい」程度になった段階でO2
濃度センサから出力される信号に応じた給塵量制御に移
行する。また、輝度センサからの信号によって、焼却炉
内の燃焼状態が「著しく低下している」と判定された場
合には、給塵装置から焼却炉への給塵量を増加し、焼却
炉内の燃焼状態が「やや低下している」程度になった段
階でO2 濃度センサから出力される信号に応じた給塵量
制御に移行する。 【0010】 【作用】例えば所謂ドカ落ちなどによって焼却炉内に大
量の塵芥が一時に供給されると、焼却炉内の燃焼状態は
著しく激しくなり、炉の上部にまで火炎のフレームが上
昇して炉全体が明るくなる。また、焼却炉内の燃焼状態
が適正または適正に近い状態では、炉の中央部までしか
火炎のフレームが上昇しないので、炉の上部は暗くな
り、炉の中央部以下は明るくなる。さらに、例えば給塵
装置の目詰まりなどによって焼却炉内に供給される塵芥
の量が少なくなると、焼却炉内の燃焼状態は著しく低下
し、火炎のフレームが炉の底部付近までしか上昇しない
ので、炉の中央部及び上部が共に暗くなる。したがっ
て、炉の上部及び中央部に輝度センサを備え、その出力
信号を検出すれば、焼却炉内の燃焼状態が前記4段階の
いずれにあるのかを評価できる。火炎フレームの高さ
は、燃焼状態の変化に応じて応答性よく変化するので、
火炎フレームの上昇又は下降に伴う輝度の変化をとらえ
て給塵量を減少又は増加すれば、焼却炉内の燃焼状態を
迅速に補正できる。 【0011】しかしながら輝度センサは、互いに接近し
て設定するとチャタリングを生じるため、多数の輝度セ
ンサを互いに接近して設定してもきめ細かな給塵量制御
を行うことができない。一方、焼却炉の出口におけるO
2 濃度は、燃焼状態と強い相関性があり、燃焼状態が激
しくなれば炉出口のO2 濃度が低くなり、燃焼状態が低
下すれば炉出口のO2 濃度が高くなる。そこで、炉出口
のO2 濃度をセンサにて検出し、該センサからの出力信
号に応じて給塵量を制御すれば、焼却炉内の燃焼状態を
きめ細かく補正できる。 【0012】したがって、燃焼状態の急激な変動に対し
ては輝度センサからの信号に基づいて給塵装置による焼
却炉への塵芥の供給量を制御し、比較的緩やかな燃焼状
態の変動に対してはO2 濃度センサからの信号に基づい
て給塵装置による焼却炉への塵芥の供給量を制御するよ
うにすれば、迅速にしてきめ細かな燃焼状態を自動的に
保持、管理することができ、塵芥を完全燃焼することが
できるので、COやダイオキシン等の有害ガスの発生を
抑制できる。 【0013】なお焼却炉では、未然ガスが焼却炉の上部
で火炎を上げて燃焼し、下部では燃焼が低下することが
あるが、この時は燃焼状態が激しくなったと評価し、給
塵量を減らすことによって下部の空気量が増え、燃焼位
置が自然に下部へ移るので燃焼状態が安定化へ向かうの
で問題はない。 【0014】 【実施例】図1に本発明に係る給塵装置の制御システム
を示す。この図において符号2は給塵装置を示してお
り、該給塵装置2は、塵芥を受け入れる投入ホッパ1
と、該投入ホッパ1の下方に設けられ、投入ホッパ1に
受け入れられた塵芥を出口側に圧送する移送スクリュー
6と、該移送スクリュー6によって圧送される塵芥の一
部を逆送し、塵芥の圧密度等を調整するための逆送スク
リュー4と、給塵装置2と焼却炉20とをつなぐ投入シ
ュート16と、該投入シュート16内に設けられ、給塵
装置2にて圧送された塵芥を焼却炉20に送りこむドラ
ム9とから構成されている。前記移送スクリュー6は、
コントローラ10からの制御信号に基づいてモータ5に
よって回転駆動され、また前記ドラム9は、コントロー
ラ11からの制御信号に基づいてモータ12によって回
転駆動される。これらコントローラ10,11は、制御
回路13に接続され、また該制御回路13は、制御盤1
5に接続されている。 【0015】焼却炉20には2組の輝度センサ7a,7
bが上下に互いに離隔して配設されると共に、該焼却炉
20の出口にはO2 濃度センサ3が設けられる。上段の
輝度センサ7aは、焼却炉20内の燃焼状態が著しく激
しくなったときに火炎のフレームが上昇してくるが、通
常の好ましい燃焼状態では火炎のフレームが達しない位
置に設定される。一方、下段の輝度センサ7bは、焼却
炉20内の燃焼状態が通常の好ましい燃焼状態にあると
きには火炎のフレームが常に存在するが、燃焼状態が著
しく低下したときには火炎のフレームが達しない位置に
設定される。前記2組の輝度センサ7a,7bの出力信
号は制御回路13に入力され、また前記O2 濃度センサ
3の出力信号は制御盤15に入力される。 【0016】制御盤15には、図示外の入力装置、例え
ばキーボードなどを操作することによって、焼却炉20
内の燃焼状態を「著しく激しい」、「やや激しい」、
「やや低下している」、「著しく低下している」の4段
階に評価するするための輝度センサ7a,7bの出力レ
ベル及びO2 濃度センサ3の出力レベルがそれぞれ入力
される。また、該制御盤15には、輝度センサ7a,
7bの出力信号から焼却炉20内の燃焼状態が「著しく
激しい」と判定されたときには、モータ5を停止もしく
は減速して焼却炉20内に供給される給塵量を減少し、
その結果、焼却炉20内の燃焼状態が「やや激しい」程
度にまで低下したときにO2 濃度センサ3からの出力信
号に応じた給塵量制御に移行し、反対に、輝度センサ
7a,7bの出力信号から焼却炉20内の燃焼状態が
「著しく低下している」と判定されたときには、モータ
5を起動もしくは増速して焼却炉20内に供給される給
塵量を増加し、その結果、焼却炉20内の燃焼状態が
「やや低下している」程度にまで回復したときにO2
度センサ3からの出力信号に応じた給塵量制御に移行す
るという制御プログラムが記憶されている。 【0017】なお、前記実施例においては、センサ3,
7a,7bの出力信号レベルに応じて焼却炉20への給
塵量を制御し、焼却炉20における塵芥の完全燃焼を図
り、COやダイオキシンの発生を抑制しているが、セン
サ3,7a,7bの出力信号レベルに応じて2次空気用
ファン8と燃焼空気用ファン14を制御することによっ
ても同等の効果があげられる。 【0018】また、これら焼却炉20への給塵量とファ
ン8,14の双方を組合せ制御することによっても、同
等の効果が得られる。 【0019】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
焼却炉内の燃焼状態を複数個の輝度センサと炉出口に設
定されたO2 濃度センサにて常時監視するようにしたの
で、燃焼状態の急激な変化については輝度センサの出力
信号に応じて給塵量を調整することによって対応でき、
また比較的安定な燃焼状態の変化についてはO2 濃度セ
ンサの出力信号に応じて給塵量を調整することによって
対応できる。よって、焼却炉内の燃焼状態を常に完全燃
焼が可能な状態に保持することができ、COやダイオキ
シン等の有害ガスの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】給塵装置の制御システムの構成を示すものであ
る。 【符号の説明】 2 給塵装置 3 O2 濃度センサ 5,12 モータ 6 移送スクリュー 7a,7b 輝度センサ 15 制御盤 20 焼却炉
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 焼却炉内の上下に互いに離隔して配設さ
    れた複数個の輝度センサからの信号及び前記焼却炉の出
    口に設けられたO2 濃度センサからの信号に基づいて
    塵装置から前記焼却炉内に供給される塵芥の供給量を制
    御し、前記焼却炉内の塵芥を完全燃焼させる給塵装置の
    制御方法において、 前記輝度センサから出力される信号の信号レベルに応じ
    て前記焼却炉内の燃焼状態を段階的に評価し、前記焼却
    炉内の燃焼状態が最も激しいと評価される場合には前記
    輝度センサから出力される信号に基づいて前記給塵装置
    から前記焼却炉内に供給される塵芥の供給量を減少さ
    せ、反対に前記焼却炉内の燃焼状態が最も低いと評価さ
    れる場合には前記輝度センサから出力される信号に基づ
    いて前記給塵装置から前記焼却炉内に供給される塵芥の
    供給量を増加させ、前記焼却炉内の燃焼状態が中間の状
    態と評価される場合には前記給塵装置の制御を前記輝度
    センサから出力される信号に基づく制御から前記O 2
    度センサから出力される信号に基づく制御に切り替える
    ことを特徴とする給塵装置の制御方法。
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