JP3570881B2

JP3570881B2 - Supply control device for high calorific value waste in incineration system

Info

Publication number: JP3570881B2
Application number: JP04933798A
Authority: JP
Inventors: 潔鈴木; 哲治井口; 輝彰塚本
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2018-03-02
Also published as: JPH11248130A

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、焼却システムに関し、特に、発酵ごみ等の高発熱量のごみを検知し、それに応じて燃焼を自動制御することができる高発熱量ごみ供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみの燃焼によって生じる熱を利用して発電を行うＢＴＧ付都市ごみ焼却システムが開発され、既に稼働している。その発電量を安定させるためには、発生蒸気量を安定させる必要があり、自動燃焼制御（ＡＣＣ）を行っている。なお、自動燃焼制御では、安定した発電を行うエネルギの有効利用とともに、ダイオキシン類等の有害ガスの抑制、及びプラントの長期安定運転をはかるため、多入力多出力の燃焼プロセスを実行してプラント系内の運転管理及び制御を行っている。
【０００３】
上記したように、焼却システムにおいては、発生蒸気量を安定化して発電量の安定化をはかっているが、そのためには、ごみ発熱カロリーを安定化する必要がある。しかしながら、ごみ質が変化すると発熱量が変化してしまうので、ごみ質変化による燃焼への影響を押さえるために、従来は、ごみ質の変化をごみ密度を演算して判断し、ごみ密度が大きいほど低カロリーのごみとして、逆に小さいほど高カロリーのごみとして判断している。例えば、家庭から出される生ごみは高密度で低カロリーのごみの代表例であり、オフィスから出される紙類は低密度で高カロリーのごみの代表例である。このように、ごみ密度と燃焼時の発熱カロリーとは、一般に、負の相関関係にあると考えられている。
そして、ごみ密度に応じて燃焼炉へのごみ供給量等を自動調整することにより、所定の範囲内の発熱量が得られるように制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ごみ密度と発熱カロリーとは、必ずしも負の相関関係を有するものばかりではない。例えば、発酵しているごみ（発酵ごみ）の場合には、通常のごみと同様な制御により燃焼させると、発熱量が高くなりすぎてしまう。
すなわち、発酵ごみは通常、ごみがピットの底部に長時間溜まったままの状態にあるときに発酵して形成されたものであるが、土、日曜日や休日等のごみの搬入が少ない日にはピット内のごみ量が少なくなり、ピット底部の発酵ごみが燃焼に使用されることになる。そして、発酵ごみを燃焼させると、ごみ密度との関係においてごみ供給量をフィードフォワード制御している従来の制御方式では、燃焼発熱量が許容範囲よりも大幅に増大してしまい、適切な燃焼制御を行うことが困難であった。
本発明は、このような従来例の問題点を解消するためになされたものであり、本発明の目的は、焼却システムにおいて、発酵ごみ等の高発熱量ごみを適切に検出して、該ごみの焼却炉への供給量を補正することにより、焼却炉における発熱量を安定化させることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の高発熱量ごみ供給制御装置においては、
給じん装置により焼却炉に供給される前のごみの温度を測定する温度センサと、
実機運転により測定された結果に基づいて予め作成された、ごみの温度と発熱量との対応関係を記憶する関数テーブルと、
温度センサからの信号を受信し、当該ごみの温度に対応する発熱量を関数テーブルから読み出すとともに、当該ごみが焼却炉に供給される時間を演算し、その時間におけるごみの焼却炉への供給量を該ごみの発熱量に応じて補正する制御手段と
を備えていることを特徴としている。
【０００６】
本発明の好適実施例においては、温度センサが、ホッパの上部または側壁に配置された複数の放射温度計で構成され、制御手段が、複数の放射温度計からの信号が示す複数の温度の平均を演算して、ごみの温度とするよう構成されている。
【０００７】
【発明の実施の態様】
本発明の高発熱量ごみ供給制御装置の実施例を説明する前に、一般的な焼却システム、及び該焼却システムを利用して本出願人が行った実機テストについて説明する。
図１は、汎用されているストーカ式の焼却システムの概略図を示しており、図１において、１は焼却炉、２は廃熱ボイラ、３はごみを収納しておくピット、４はホッパ、５はごみをピット３からホッパ４に移すためのクレーン、６はホッパ４の下部からごみを焼却炉１に押し出すための給じん装置である。焼却炉１は、図１の左側から、乾燥帯、燃焼１帯、燃焼２帯、後燃焼帯を含み、それぞれ、ストーカ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって焼却炉１内でごみを移送させるとともに、下部及び上部から空気が供給されるよう構成されている。ごみ焼却後に残る灰は、灰排出路８から排出される。図示していないが、焼却システムはまた、焼却によって生じる排ガス中の塵及びダイオキシン等の有害ガスを取り除く手段等も備えている。
【０００８】
図１の焼却システムはさらに、燃焼炉の出口のガス温度（炉出口ガス温度）を測定する温度センサＳＴ、ボイラ出口の蒸気量を測定する蒸気量センサＳＱ、及び、焼却炉内のごみの状態を監視するカメラからなり燃焼完結点を検知する燃焼完結点画像処理装置ＳＰを備えている。また、図示していないが、適宜の位置に温度センサ、Ｏ_２濃度センサ、炉下圧力センサ等が設けられている。そして、これらセンサからの信号に基づいて、給じん装置６から焼却炉１へのごみ供給量、焼却炉１における各燃焼帯への空気供給量（上方及び下方からの１次及び２次空気量）、ストーカ７ａ〜７ｄによるごみの移送量または移送速度、炉温制御水（水噴霧量）、等が制御される。
更にまた、クレーン５には、１塊のごみの重量を測定するための重量センサＳＷが設けられており、測定されたごみの重量及びホッパ増加体積に基づいてごみの密度が演算され、そして、当該ごみが給じん装置６から供給されるときに、得られたごみ密度に応じて給じん量即ちごみ供給量がフィードフォワード制御される。
【０００９】
図１に示される焼却システムを用いて発酵ごみを燃焼させた場合に、蒸気量、燃焼完結点、炉出口ガス温度等に大きな変化が生じてしまうという従来例の問題点に鑑み、本発明者は、発酵ごみと一般ごみ（普通撹拌ごみ）とを判別する手法について研究した。その結果、投入時のごみの温度を測定すれば、発酵ごみと普通撹拌ごみとを判別可能であるのではないかと推察し、図１の焼却システムを用いて以下に説明するような実機テストを行った。
【００１０】
このテストにおいては、発酵ごみと、普通撹拌ごみと、破砕可燃ごみを多く含んだ撹拌ごみ（破砕撹拌ごみ）とを用い、ごみのホッパ４への投入時に重量センサＳＷによりごみ重量を測定し、蒸気量センサＳＱと温度センサＳＴによりボイラ出口での蒸気量と炉出口ガス温度とを測定した。また、カメラすなわち燃焼完結点画像処理装置ＳＰからの画像信号に基づいて、燃焼完結点を測定した。さらに、ごみ投入直後のホッパ４のレベルと測定したごみの重量とに基づいてごみ密度を計算し、ごみのＫｇ当たりの発熱量も一般ごみの燃焼近似式に基づいて演算した。なお、普通撹拌ごみは、実験の前日に収集された一般ごみを撹拌したものであり、発酵ごみは、ピット底部のごみを掘り起こして用いた。また、破砕撹拌ごみは、破砕可燃ごみと一般ごみとを約１／２重量パーセントずつ用い、それを撹拌したものである。
【００１１】
実機テストにおいて、発酵ごみを４回、普通撹拌ごみを５回投入したが、それぞれのごみの重量Ｗ［ｔ］、ごみ密度Ｄ［ｔ／ｍ^３］、及びホッパ４への投入時間は、以下の表１の通りである。なお、発酵ごみを（Ａ）で、普通撹拌ごみを（Ｂ）で表している。
【表１】

上記の表１に示されているように、発酵ごみ（Ａ）と普通ごみ（Ｂ）との密度を比較すると、両者はほぼ同一であるか、むしろ発酵ごみの方が密度が小さいという結果が得られた。７回目に投入された発酵ごみの密度が他と比べて低かったのは、ブリッジ発生による誤検知であった。
【００１２】
各投入回でのごみの平均温度は、以下の表２の通りであった。また、普通ごみについて実行した実機テストによって得られた、ごみの密度Ｄ［ｋｇ／ｍ^３］とごみ発熱量Ｈｕ［ＭＪ／ｋｇ］との関係を表す近似式
【数１】
Ｈｕ＝４×１０^−５Ｄ^２−０．０４９４Ｄ＋１８．９５９
に、表１に示したごみ密度Ｄを代入して、発熱量Ｈｕ［ＭＪ／ｋｇ］を計算し、該計算結果の発熱量も表２に示している。
【表２】

【００１３】
上記した温度測定の結果、実機テストを通じての発酵ごみ（Ａ）及び普通撹拌ごみ（Ｂ）の平均温度Ｔａｖｅ（Ａ）及びＴａｖｅ（Ｂ）は、以下の通りであった。
Ｔａｖｅ（Ａ）＝２７．０℃
Ｔａｖｅ（Ｂ）＝２１．０℃
なお、放射温度計の性質上、被測定物質の放射率εを設定する必要がある。このため、実際のごみの表面温度を温度計で数カ所で測定し、放射温度計によって測定した値との差を求めて、この差から放射率を求めたが、その結果、ε＝１．０〜０．９であった。本実験例では、ε＝１．０を用いた。
上記の結果から明らかなように、発酵ごみは普通撹拌ごみよりも平均的に６℃程度高温であり、また、普通撹拌ごみと破砕撹拌ごみとでは、ほぼ同一の温度であった。なお、発酵ごみにおいては、３８℃近くの温度に達している部分もあり、この部分からは湯気が出ていた。
【００１４】
図２の（Ａ）は、上記した実機テストの結果得られたボイラ出口での蒸気量Ｑ（ａｃｔ）［ｔ／ｈ］、（Ｂ）は燃焼完結点Ｐ［ｃｍ］を示している。なお、ボイラ出口での設定蒸気量Ｑ（ｓｅｔ）を１４ｔ／ｈとした。また、図２の（Ｃ）は、実際に測定した発熱量Ｈｕ（ａｃｔ）［ＭＪ／ｋｇ］を示し、（Ｄ）は、測定した炉出口ガス温度Ｔｇａｓを示している。
実験における蒸気量Ｑの変動について図２の（Ａ）を参照して考察すると、蒸気量は１５時少し前から上昇し始め、最高１９．２ｔ／ｈまで到達した。これは、２回目に投入した発酵ごみの影響であると考えられる。また、１６時２０分頃から蒸気量Ｑが上昇し、１８．１ｔ／ｈに達したこれは、６及び７回目の発酵ごみの影響であると考えられる。なお、４回目の発酵ごみの影響は顕著に現れなかったが、これは、該発酵ごみの投入前の温度が２４．９℃（表２）であり、ごみ温度がさほど高くないことが影響していると考えられる。１６時２０分頃から蒸気量Ｑが減少しているが、これは、ごみ量が少なくなってごみ枯れ状態を生じたことによると考えられる。
【００１５】
また、燃焼完結点Ｐは、図２の（Ｂ）に示されているように、１５時１０分頃から乾燥帯側に移行している。これは、２回目に投入の発酵ごみの影響であると考えられる。すなわち、２回目投入の発酵ごみが高カロリーであるため、速く燃えてしまったことを表していると考えられる。また、１６時４０分頃から燃焼完結点Ｐが乾燥帯側に移動しているが、これは、ごみの量が少ないために生じたものと考えられる。
発熱量について、図２の（Ｃ）及び表２を比較すると、計算で求めた発熱量Ｈｕ（表２）よりも実際に測定した発熱量Ｈｕ_{（ａｃｔ）}（図２の（Ｃ））の方が大きな値となっている。例えば、２回目の投入の発酵ごみの燃焼による発熱量Ｈｕ（ａｃｔ）は最高１３．７ＭＪ／ｋｇであるのに対して、計算による発熱量Ｈｕは８．８８ＭＪ／ｋｇであり、６、７回目の投入の発酵ごみに関しては、Ｈｕ（ａｃｔ）が最高１２．９ＭＪ／ｋｇであるのに対して、Ｈｕは１０．５１又は１２．７５ＭＪ／ｋｇであり、計算値の方が小さい。
炉出口ガス温度Ｔｇａｓは、図２の（Ｄ）に示されているように、蒸気量Ｑと近似した変化を示している。
【００１６】
以上のように、実機テストの結果、発酵ごみと普通撹拌ごみとでは、ごみ密度に関しては両者に顕著な相違が見られない（従来は、発酵ごみの方がごみ密度が大きいと考えられていた）が、発酵ごみの発熱量は、普通撹拌ごみに適用されている近似式を用いて得られた計算値よりも高い値となることが分かった。すなわち、ごみ密度がほぼ同一であるにも関わらず、発酵ごみの方が普通撹拌ごみよりも発熱量が大きいという結果が得られた。また、このような発熱量の相違により、蒸気量、燃焼完結点、炉出口ガス温度に大きな変動を及ぼしてしまうことも、上記実機テストの結果から明らかとなった。
したがって、ごみ密度に依存して給じん装置６によるごみ供給量を制御している従来例の自動燃焼制御方式では、発酵ごみを投入した場合に所期の制御が困難となることが明らかである。
【００１７】
また、上記したように、発酵ごみのホッパ投入時の平均温度Ｔａｖｅ（Ａ）と普通撹拌ごみの平均表面温度Ｔａｖｅ（Ｂ）との差△Ｔａｖｅが＋６℃程度であるという結果が得られ、ごみの投入時にごみの温度を測定すれば、発酵ごみと普通撹拌ごみとを判別可能であることが、実機テストにより実証された。
なお、発酵ごみの発酵の度合いによっては、上記したテスト結果と同様な温度差△Ｔａｖｅ≒６℃が必ずしも得られるものではなく、温度差はごみの発酵度合いによって変化する。また、発熱量も発酵度合いによって変化する。発酵ごみと普通撹拌ごみとの混合ごみにおける混合の割合等によっても、同様なことが言える。
したがって、ごみの発酵度合い及び混合の割合等を適宜変化させて実機テストを行い、統計をとることにより、発酵度合い及び混合割合等に応じた、ごみ温度と発熱量との関係を表す関数テーブルを作成することができ、該テーブルを参照することにより、給じん装置６によるごみ供給量を補正することができる。なお、表面温度の代わりに温度差△Ｔａｖｅを用いて関数テーブルを作成してもよい。
【００１８】
図３は、図１の焼却システムに追加される本発明の高発熱量ごみ供給制御装置を示している。図３において、９は温度センサ、１０は発熱量Ｈｕまたは補正係数Ｋを出力するリニアライズであり、実機テストの結果に基づいて予め作成されたごみの温度Ｔと発熱量Ｈｕとの関係、及びごみ温度Ｔと補正係数Ｋとの関係をそれぞれ表す関数テーブルを内蔵している。該関数テーブルのごみ温度Ｔと発熱量Ｈｕとの関係が図４に示されるほぼ線形関数で表されることは、実機テストの結果判明している。補正係数Ｋは、発熱量Ｈｕの推定により燃焼制御をするよりも、ダイレクトに制御がかかる方が良いと判断されるときに、該補正係数Ｋを出力する。１１は自動燃焼制御装置（ＡＣＣ）あり、１２は図１に示された構成を有する焼却システムである。自動燃焼制御装置１１は、焼却システム１２のセンサから蒸気量、ガス温度、排ガス濃度、燃焼完結点、炉下圧力等の情報を受け取り、そしてそれに応じて、焼却システム１２のごみ供給量、空気供給量、炉温度制御水の噴霧量、等を適宜調整する。
【００１９】
温度センサ９は、ホッパ４の上方に設けられており、クレーン５がごみをホッパ４に投入する直前でごみの温度Ｔを測定することができるように配置されている。図３においては温度センサ９を１つだけ示しているが、投入される１つの塊のごみの平均温度の測定誤差を少なくするためには、多数の温度センサを配置し、得られた値の平均値を演算して、ごみの温度Ｔとすることが好ましい。また、温度センサ９ホッパ４の側壁に設けることもできる。温度センサ９としては放射温度計が好適であるが、他の形式の温度計も使用可能であることは勿論である。
【００２０】
得られた温度Ｔはリニアライズ１０に供給され、該リニアライズ１０は、関数テーブルを検索して温度Ｔに対応する発熱量Ｈｕ及び係数Ｋを自動燃焼制御装置１１に供給する。自動燃焼制御装置１１は、焼却システム全体の制御をつかさどる中央監視制御コンピュータの一部であり、リニアライズ１０からの発熱量Ｈｕに応じて、ごみの供給量の補正量を演算し、さらに、当該ごみが給じん装置６から燃焼炉１に供給される時間を推定演算する。演算により得られた時間が到来すると、給じん装置６を制御して、発熱量に応じて補正された供給量のごみを焼却炉１に供給するようにする。
【００２１】
本発明は以上のように構成されており、発酵ごみ及びそれに類する高発熱量のごみを検知しそれに応じてごみ供給量を補正することができるので、焼却炉内の不安定状態を最小限に押さえることができ、よって、本発明は、従来例と比べて高精度の自動燃焼制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】汎用の焼却システムの概略図である。
【図２】図１の焼却システムを用いて実機テストを行った結果を表すグラフである。
【図３】図１の焼却システムに付加して用いられる、本発明の高発熱量ごみ供給制御装置の概略図である。
【図４】図３のリニアライズに内蔵される関数テーブルに記憶されている、ごみ温度と発熱量との関係を表すグラフである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an incineration system, and more particularly to a high calorific value refuse supply control device capable of detecting high calorific value refuse such as fermentation refuse and automatically controlling combustion in response thereto.
[0002]
[Prior art]
A municipal solid waste incineration system with BTG that generates electricity using the heat generated by the combustion of garbage has been developed and is already in operation. In order to stabilize the power generation amount, it is necessary to stabilize the generated steam amount, and automatic combustion control (ACC) is performed. In the automatic combustion control, a multi-input, multi-output combustion process is performed to control the harmful gases such as dioxins and the long-term stable operation of the plant, while effectively utilizing the energy for generating stable power. Operation management and control.
[0003]
As described above, in the incineration system, the amount of generated steam is stabilized by stabilizing the amount of generated steam. For that purpose, it is necessary to stabilize the calorific heat generated by the refuse. However, since the calorific value changes when the waste quality changes, in order to suppress the influence of the waste quality change on combustion, conventionally, the change in the waste quality is determined by calculating the waste density, and the waste density is large. The smaller the calorie, the smaller the calorie. For example, household garbage is a representative example of high-density, low-calorie garbage, and office paper is a representative example of low-density, high-calorie garbage. As described above, it is generally considered that the dust density and the calorific value generated during combustion have a negative correlation.
Then, by automatically adjusting the amount of waste supplied to the combustion furnace according to the waste density, the amount of heat generated is controlled so as to be within a predetermined range.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the refuse density and the calorific value are not always negatively correlated. For example, in the case of fermented garbage (fermented garbage), if it is burned under the same control as ordinary garbage, the calorific value will be too high.
In other words, fermented garbage is usually formed by fermentation when the garbage remains at the bottom of the pit for a long time, but on days when the garbage is not loaded, such as soil, Sundays and holidays. The amount of waste in the pit is reduced, and the fermented waste at the bottom of the pit is used for combustion. Then, when the fermented refuse is burned, the conventional control method in which the refuse supply amount is feedforward controlled in relation to the refuse density greatly increases the calorific value of the combustion beyond an allowable range. Was difficult to do.
The present invention has been made in order to solve such problems of the conventional example, and an object of the present invention is to properly detect high-calorific value waste such as fermentable waste in an incineration system and to reduce the amount of the waste. Is to stabilize the calorific value in the incinerator by correcting the supply amount to the incinerator.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the high calorific value waste supply control device of the present invention,
A temperature sensor for measuring the temperature of the refuse before being supplied to the incinerator by the dust supply device,
A function table that stores the correspondence between the temperature of the refuse and the calorific value, which is created in advance based on the result measured by the actual operation,
A signal from the temperature sensor is received, and the calorific value corresponding to the temperature of the refuse is read from the function table, and the time during which the refuse is supplied to the incinerator is calculated, and the amount of the refuse supplied to the incinerator at that time is calculated. And control means for correcting the amount of heat according to the amount of heat generated by the refuse.
[0006]
In a preferred embodiment of the present invention, the temperature sensor comprises a plurality of radiation thermometers disposed on the upper portion or the side wall of the hopper, and the control means controls the average of the plurality of temperatures indicated by signals from the plurality of radiation thermometers. Is calculated to obtain the temperature of the refuse.
[0007]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Before describing an embodiment of the high calorific value waste supply control device of the present invention, a general incineration system and an actual machine test performed by the applicant using the incineration system will be described.
FIG. 1 is a schematic view of a stoker-type incineration system that is widely used. In FIG. 1, 1 denotes an incinerator, 2 denotes a waste heat boiler, 3 denotes a pit for storing waste, 4 denotes a hopper, Reference numeral 5 denotes a crane for transferring waste from the pit 3 to the hopper 4, and reference numeral 6 denotes a dusting device for pushing waste from the lower part of the hopper 4 into the incinerator 1. The incinerator 1 includes, from the left side of FIG. 1, a drying zone, a combustion zone 1, a combustion zone 2, and a post-combustion zone, and garbage is transferred in the incinerator 1 by stokers 7a, 7b, 7c, and 7d, respectively. It is configured so that air is supplied from a lower part and an upper part. The ash remaining after incineration of the refuse is discharged from the ash discharge passage 8. Although not shown, the incineration system also includes means for removing dust and harmful gas such as dioxin in exhaust gas generated by incineration.
[0008]
The incineration system of FIG. 1 further includes a temperature sensor ST for measuring a gas temperature at the outlet of the combustion furnace (furnace outlet gas temperature), a steam amount sensor SQ for measuring a steam amount at the boiler outlet, and a state of refuse in the incinerator. Is provided with a combustion completion point image processing device SP for detecting a combustion completion point. Although not shown, a temperature sensor, an O ₂ concentration sensor, a furnace pressure sensor, and the like are provided at appropriate positions. Then, based on the signals from these sensors, the amount of waste supplied from the dust supply device 6 to the incinerator 1 and the amount of air supplied to each combustion zone in the incinerator 1 (primary and secondary air amounts from above and below) ), The transfer amount or transfer speed of the refuse by the stokers 7a to 7d, the furnace temperature control water (water spray amount), and the like are controlled.
Furthermore, the crane 5 is provided with a weight sensor SW for measuring the weight of a lump of refuse, the density of the refuse is calculated based on the measured weight of the refuse and the increased volume of the hopper, and When the refuse is supplied from the dust supply device 6, the amount of refuse, that is, the amount of refuse supplied is feedforward controlled in accordance with the obtained refuse density.
[0009]
In view of the problems of the conventional example that when the fermented refuse is burned using the incineration system shown in FIG. 1, a large change occurs in the steam amount, the combustion completion point, the furnace outlet gas temperature, and the like. Studied a technique for distinguishing between fermented waste and general waste (normally mixed waste). As a result, by measuring the temperature of the refuse at the time of introduction, it is presumed that fermentation refuse and ordinary agitation refuse can be distinguished, and a real machine test as described below was performed using the incineration system of FIG. went.
[0010]
In this test, fermented waste, ordinary stirred waste, and stirred waste containing a large amount of crushable combustible waste (crushed stirred waste) were used to measure the weight of the waste by the weight sensor SW when the waste was put into the hopper 4. The steam amount at the boiler outlet and the gas temperature at the furnace outlet were measured by the steam amount sensor SQ and the temperature sensor ST. Further, the combustion completion point was measured based on the image signal from the camera, that is, the combustion completion point image processing device SP. Furthermore, the refuse density was calculated based on the level of the hopper 4 immediately after the refuse was charged and the measured refuse weight, and the calorific value per kg of refuse was also calculated based on the combustion approximation formula for general refuse. The ordinary agitation garbage was obtained by agitating general garbage collected on the day before the experiment, and the fermentation garbage was used by excavating the garbage at the bottom of the pit. In addition, the crushing and stirring refuse is obtained by using crushable combustible refuse and general refuse by about 1/2 weight percent each and stirring them.
[0011]
In the actual machine test, fermented garbage was charged 4 times and ordinary stirred garbage was charged 5 times. The weight W [t] of each garbage, the garbage density D [t / m ³ ], and the charging time to the hopper 4 were as follows. Table 1 below. In addition, fermented garbage is represented by (A) and ordinary stirring garbage is represented by (B).
[Table 1]

As shown in Table 1 above, comparing the densities of the fermented garbage (A) and the ordinary garbage (B), the results are that both are almost the same, or rather that the density of the fermented garbage is smaller. Obtained. The fact that the density of the fermented garbage thrown in the seventh time was lower than that of the others was false detection due to the occurrence of bridges.
[0012]
The average temperature of the refuse in each charging cycle was as shown in Table 2 below. Further, an approximate expression [Equation 1] representing the relationship between the waste density D [kg / m ³ ] and the waste heat generation value Hu [MJ / kg] obtained by an actual machine test performed on ordinary waste.
Hu = 4 × 10 ⁻⁵ D ² −0.0494D + 18.959
The calorific value Hu [MJ / kg] is calculated by substituting the dust density D shown in Table 1 into Table 1 and the calorific value of the calculation result is also shown in Table 2.
[Table 2]

[0013]
As a result of the temperature measurement described above, the average temperatures Tave (A) and Tave (B) of the fermented waste (A) and the ordinary stirred waste (B) through the actual machine test were as follows.
Tave (A) = 27.0 ° C.
Tave (B) = 21.0 ° C.
Note that, due to the properties of the radiation thermometer, it is necessary to set the emissivity ε of the substance to be measured. For this reason, the actual surface temperature of the garbage was measured at several places with a thermometer, the difference from the value measured with a radiation thermometer was determined, and the emissivity was determined from this difference. As a result, ε = 1.0 ０．９0.9. In this experimental example, ε = 1.0 was used.
As is clear from the above results, the fermented garbage was on average about 6 ° C. higher than the ordinary stirred garbage, and the ordinary stirred garbage and the crushed stirred garbage had almost the same temperature. In addition, in the fermented garbage, there was a part which reached a temperature near 38 ° C., and steam was emitted from this part.
[0014]
FIG. 2A shows the steam amount Q (act) [t / h] at the boiler outlet obtained as a result of the above-described actual machine test, and FIG. 2B shows the combustion completion point P [cm]. The set steam amount Q (set) at the boiler outlet was set to 14 t / h. FIG. 2C shows the calorific value Hu (act) [MJ / kg] actually measured, and FIG. 2D shows the measured furnace outlet gas temperature Tgas.
Considering the variation of the steam amount Q in the experiment with reference to FIG. 2A, the steam amount started to increase slightly before 15:00 and reached a maximum of 19.2 t / h. This is considered to be due to the effect of the second fermentation waste. Further, the steam amount Q increased from about 16:20 and reached 18.1 t / h, which is considered to be due to the influence of the sixth and seventh fermentation waste. In addition, the influence of the fourth fermentation garbage did not appear remarkably, but this was because the temperature before the introduction of the fermentation garbage was 24.9 ° C (Table 2) and the garbage temperature was not so high. It is thought that it is. The steam amount Q has been decreasing since about 16:20, which is considered to be due to the fact that the amount of waste was reduced and the garbage withered state occurred.
[0015]
Further, as shown in FIG. 2B, the combustion completion point P shifts to the dry zone side at about 15:10. This is believed to be due to the effect of the second input fermentation waste. In other words, it is considered that this indicates that the fermented garbage of the second input burns fast because it is high in calories. At around 16:40, the combustion completion point P moves to the drying zone side, which is considered to be caused by a small amount of dust.
When the calorific value is compared between FIG. 2C and Table 2, the calorific value Hu _(act) (FIG. 2C ₎ that is actually measured is smaller than the calorific value Hu calculated by calculation (Table 2). Has a large value. For example, the calorific value Hu (act) due to the combustion of the fermentation waste in the second input is 13.7 MJ / kg at the maximum, whereas the calorific value Hu by calculation is 8.88 MJ / kg, and the sixth and seventh times. Regarding the fermented garbage of the input, Hu (act) is up to 12.9 MJ / kg, whereas Hu is 10.51 or 12.75 MJ / kg, and the calculated value is smaller.
The furnace outlet gas temperature Tgas shows a change similar to the steam amount Q as shown in FIG.
[0016]
As described above, as a result of the actual machine test, there is no remarkable difference between the fermented garbage and the ordinary agitated garbage regarding the garbage density. (Conventionally, the fermented garbage was considered to have a higher garbage density. ), It was found that the calorific value of the fermented garbage was higher than the calculated value obtained using the approximation formula usually applied to the stirred garbage. In other words, although the garbage density was almost the same, the result that the calorific value of the fermented garbage was larger than that of the ordinary stirred garbage was obtained. It was also found from the results of the actual machine test that such a difference in the amount of generated heat greatly affected the amount of steam, the completion point of combustion, and the temperature of the gas at the furnace outlet.
Therefore, in the conventional automatic combustion control system in which the amount of refuse supplied by the dust supply device 6 is controlled depending on the refuse density, it is apparent that the intended control becomes difficult when fermented refuse is charged. .
[0017]
Further, as described above, the difference ΔTave between the average temperature Tave (A) of the fermented garbage at the time of the hopper input and the average surface temperature Tave (B) of the ordinary stirred garbage is about + 6 ° C. Actual equipment tests proved that it was possible to distinguish between fermented refuse and ordinary stirred refuse by measuring the temperature of the refuse at the time of charging.
Note that, depending on the degree of fermentation of the fermented garbage, a temperature difference ΔTaveｖ6 ° C. similar to the above-described test result is not always obtained, and the temperature difference varies depending on the degree of garbage fermentation. Further, the calorific value also changes depending on the degree of fermentation. The same can be said depending on the mixing ratio in the mixed garbage between the fermented garbage and the ordinary stirred garbage.
Therefore, a real machine test is performed by appropriately changing the fermentation degree and mixing ratio of the garbage, and by taking statistics, a function table representing the relationship between the garbage temperature and the calorific value according to the fermentation degree and the mixing ratio is obtained. It can be created, and by referring to the table, the amount of waste supplied by the dust feeding device 6 can be corrected. The function table may be created using the temperature difference ΔTave instead of the surface temperature.
[0018]
FIG. 3 shows a high calorific value waste supply control device of the present invention added to the incineration system of FIG. In FIG. 3, reference numeral 9 denotes a temperature sensor, 10 denotes a linearization for outputting a heat generation value Hu or a correction coefficient K, and a relationship between a waste temperature T and a heat generation amount Hu created in advance based on a result of an actual machine test; A function table representing the relationship between the refuse temperature T and the correction coefficient K is incorporated. It is clear from the actual machine test that the relationship between the refuse temperature T and the calorific value Hu in the function table is represented by a substantially linear function shown in FIG. The correction coefficient K is output when it is determined that direct control is better than performing combustion control by estimating the heat generation value Hu. Reference numeral 11 denotes an automatic combustion control device (ACC), and reference numeral 12 denotes an incineration system having the configuration shown in FIG. The automatic combustion control device 11 receives information such as a steam amount, a gas temperature, an exhaust gas concentration, a combustion completion point, a furnace pressure, etc. from a sensor of the incineration system 12, and accordingly, a waste supply amount and an air supply of the incineration system 12. The amount, the spray amount of the furnace temperature control water, and the like are appropriately adjusted.
[0019]
The temperature sensor 9 is provided above the hopper 4, and is arranged so that the temperature T of the refuse can be measured immediately before the crane 5 throws the refuse into the hopper 4. Although only one temperature sensor 9 is shown in FIG. 3, a large number of temperature sensors are arranged and the obtained value It is preferable that the average value is calculated to be the garbage temperature T. Further, the temperature sensor 9 can be provided on the side wall of the hopper 4. Although a radiation thermometer is suitable as the temperature sensor 9, it is a matter of course that other types of thermometers can be used.
[0020]
The obtained temperature T is supplied to the linearize 10. The linearize 10 searches the function table and supplies the heat value Hu and the coefficient K corresponding to the temperature T to the automatic combustion control device 11. The automatic combustion control device 11 is a part of a central monitoring and control computer that controls the entire incineration system, and calculates a correction amount of a refuse supply amount in accordance with a heat value Hu from the linearize 10, and further calculates the correction amount. The time during which refuse is supplied from the dust supply device 6 to the combustion furnace 1 is estimated and calculated. When the time obtained by the calculation comes, the dust supply device 6 is controlled to supply the incinerator 1 with the supply amount corrected according to the calorific value.
[0021]
The present invention is configured as described above, and it is possible to detect fermented refuse and refuse having a high calorific value similar thereto and correct the refuse supply amount accordingly, thereby minimizing the unstable state in the incinerator. Therefore, according to the present invention, it is possible to perform automatic combustion control with higher precision than in the conventional example.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a general-purpose incineration system.
FIG. 2 is a graph showing a result of an actual machine test performed using the incineration system of FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram of a high calorific value waste supply control device of the present invention, which is used in addition to the incineration system of FIG. 1;
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a refuse temperature and a calorific value, which is stored in a function table incorporated in the linearization of FIG. 3;

Claims

In the incineration system, a waste supply control device that detects waste with a high calorific value such as fermentation waste and corrects the waste supply amount accordingly,
A temperature sensor for measuring the temperature of the refuse before being supplied to the incinerator by the dust supply device,
A function table that stores the correspondence between the temperature of the refuse and the calorific value, which is created in advance based on the result measured by the actual operation,
A signal from the temperature sensor is received, and the calorific value corresponding to the temperature of the refuse is read from the function table, and the time during which the refuse is supplied to the incinerator is calculated, and the amount of the refuse supplied to the incinerator at that time is calculated. And control means for correcting the amount of heat in accordance with the amount of heat generated by the refuse.

The high calorific value waste supply control device according to claim 1,
The temperature sensor is composed of a plurality of radiation thermometers arranged above the hopper,
The control unit is configured to calculate an average of a plurality of temperatures indicated by signals from the plurality of radiation thermometers to obtain a temperature of the refuse, and a high calorific value refuse supply control device.

The high calorific value waste supply control device according to claim 1,
The temperature sensor is composed of a plurality of radiation thermometers arranged on the side wall of the hopper,
The control unit is configured to calculate an average of a plurality of temperatures indicated by signals from the plurality of radiation thermometers to obtain a temperature of the refuse, and a high calorific value refuse supply control device.

In an incineration system, a waste supply control method for detecting waste having a high calorific value such as fermentation waste and correcting the waste supply amount accordingly,
Measuring the temperature of the refuse before being supplied to the incinerator by the dust supply device;
From the function table that receives the measured temperature of the garbage and stores the correspondence between the temperature of the garbage and the calorific value created in advance based on the result measured by the actual operation, the calorific value corresponding to the temperature of the garbage Reading the
Calculating the time that the refuse is supplied to the incinerator;
Correcting the supply amount of the waste to the incinerator at the calculated time according to the heat generation amount of the waste read from the function table.