JP3798932B2 - Waste treatment plant and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を処理する廃棄物処理プラント及びその制御方法に係わり、特に廃棄物を可燃ガスとチャーとに分離する熱分解プロセスを有する廃棄物処理プラント及びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
廃棄物を加熱することで可燃ガス(以下、熱分解ガスと称する)とチャーとに分離する熱分解プロセスを有する廃棄物処理プラントは、廃棄物処理に伴う環境負荷の低減を可能とする次世代型の廃棄物処理プラントとして注目されている。
【0003】
また、本廃棄物処理プラントは、熱分解プロセスより得られた熱分解ガスやチャーを燃焼させたとき発生するエネルギーを熱や電力として利用するための熱回収設備や、チャー中不燃物を溶融固化するための燃焼溶融設備も付加されることが一般的である。
【0004】
このような廃棄物処理プラントとしては、例えば、特開平9−137927号公報に記載されているものがある。本公報に記載されている廃棄物処理プラントは、廃棄物に対して熱分解と燃焼溶融の処理プロセスを経て排熱回収により蒸気タービンにより発電を行うものである。このプラントにおける発電出力制御手段では実際の発電出力値をフィードバックし、目標値との偏差に応じて処理プロセスの最上流である熱分解プロセスへの廃棄物供給量を決めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平9−137927号公報に記載されている廃棄物処理プラントでは、熱分解プロセス以外の処理プロセスに対する制御方法に関しては記載がないため、廃棄物処理プラント全体がどのような方法で制御されるのか判断できない。また、制御に必要と思われる操作手段についても記載がない。
【0006】
廃棄物処理プラント及びその制御方法について、下記のような重要課題が挙げられるが、従来の技術では、それらの具体的解決方法についての開示がない。
【0007】
(1)廃棄物の性状や処理量の変動した場合、プラント全体のマスフロー及びエネルギーフローの動的バランスを如何に安定維持するか。
【0008】
(2)廃棄物のプラント搬送遅れや伝熱遅れなど運転の不安定要因に対し、如何に制御で対応するか。
【0009】
(3)プラント全体を常に高い熱効率で運転するために、廃棄物処理量に見合った運転状態を如何に安定維持するか。
【0010】
(4)プラントの長期連続運転に必要な高信頼性を確保するために、如何にして高温機器の寿命消費を抑制し、またプラント構成機器及び機器間接続経路における閉塞を防止するか。
【0011】
(5)廃棄物処理に伴う環境負荷をミニマムにするために、如何にして有害なダイオキシン,NOx及びCOの発生を抑制し、また廃棄物中の不燃分の溶融スラグ化率を向上するか。
【0012】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、プラント各部の運転状態を廃棄物処理量に見合った状態に安定化維持する廃棄物処理プラント及びその制御方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における廃棄物処理プラントの特徴とするところは、熱分解炉に投入された廃棄物を加熱する加熱媒体の一部を、配管経路の途中に設けたバイパス経路を介して燃焼溶融炉をバイパスさせ、該バイパスさせる加熱媒体のバイパス量をバイパス経路に設けられたバイパス量調整手段により調整し、バイパス量が増加するように調整されると、排ガス温度制御手段は、燃焼溶融炉から出る排ガスの温度を上げるように排ガスの温度を制御することにある。
【0014】
具体的には本発明は次に掲げるプラント及びその制御方法を提供する。
【0015】
本発明は、投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱し可燃ガスとチャーとに分離する熱分解炉と、前記分離したチャーを燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融する燃焼溶融炉と、前記熱分解炉にて加熱したあとの前記加熱媒体を前記燃焼溶融炉に導く配管経路と、前記燃焼溶融炉から燃焼溶融炉排ガスが供給される排熱回収装置とを有する廃棄物処理プラントにおいて、
前記配管経路の途中に設けられた前記排熱回収装置で生成した蒸気を前記加熱媒体が過熱する過熱器と、該過熱器を通過した前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記過熱器の過熱蒸気圧力に対応してチャー燃焼温度の制御の目標値を補正するチャー燃焼温度補正器を備えたチャ―燃焼温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有すること
を特徴とする廃棄物処理プラントを提供する。
【0016】
また、本発明は、投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱し可燃ガスとチャーとに分離する熱分解炉と、前記分離したチャーを燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融する燃焼溶融炉と、該燃焼溶融炉から出る排ガスのエネルギーを利用して前記チャー燃焼用空気を予熱する空気予熱器とを有する廃棄物処理プラントにおいて、チャー燃焼用空気の一部が空気予熱器をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記チャー燃焼用空気のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記チャー燃焼用空気の温度を、前記チャー燃焼用空気のバイパス量を増加させると下げるように動作させる制御を行うチャー燃焼用空気温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラントを提供する。
【0018】
また、本発明は、投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱し可燃ガスとチャーとに分離する熱分解炉と、前記分離したチャーを燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融する燃焼溶融炉と、前記熱分解炉にて加熱したあとの前記加熱媒体を前記燃焼溶融炉に導く配管経路と、前記燃焼溶融炉から燃焼溶融炉排ガスが供給される排熱回収装置とを有する廃棄物処理プラントにおいて、
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
投入された廃棄物を加熱媒空気体で加熱し前記廃棄物に含まれる水分の一部を除去する乾燥機と、該乾燥機で乾燥されて水分含有率が低下した廃棄物を前記加熱媒体で加熱し可燃ガスとチャーとに分離する前記熱分解炉と、前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体のエネルギーを利用して空気を加熱し前記加熱空気を得る乾燥用空気加熱器とを有し、
前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体の一部が前記乾燥用空気加熱器をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記乾燥機から排出される空気の温度を、前記バイパス量を増加させると前記乾燥機から排出される空気の温度を下げるように動作させる制御を行う乾燥機出口空気温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラントを提供する。
【0019】
また、本発明は、投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱し可燃ガスとチャーとに分離する熱分解炉と、前記分離したチャーを燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融する燃焼溶融炉と、前記熱分解炉にて加熱したあとの前記加熱媒体を前記燃焼溶融炉に導く配管経路と、前記燃焼溶融炉から燃焼溶融炉排ガスが供給される排熱回収装置とを有する廃棄物処理プラントにおいて、
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
投入された廃棄物を加熱空気で加熱し前記廃棄物に含まれる水分の一部を除去する乾燥機と、該乾燥機で乾燥されて水分含有率が低下した廃棄物を前記加熱媒体で加熱し熱分解ガスとチャーとに分離する前記熱分解炉と、前記熱分解ガスを熱分解ガス燃焼用の空気と共に燃焼させて前記加熱媒体を生成する熱分解ガスバーナと、前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体のエネルギーの一部を利用して加熱された前記熱分解ガス燃焼用空気を得る熱分解ガス燃焼用空気加熱器とを有し、
前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体が前記熱分解ガス燃焼用空気加熱器を通過する経路に前記加熱媒体の流量を調整する流量調整手段と、該流量調整手段を用いて前記熱分解ガス燃焼用空気の温度を、前記加熱媒体の流量を増加させると上げるように動作させる制御を行う熱分解ガス燃焼用空気温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラントを提供する。
【0020】
また、本発明は、投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱し可燃ガスとチャーとに分離する熱分解炉と、前記分離したチャーを燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融する燃焼溶融炉と、前記熱分解炉にて加熱したあとの前記加熱媒体を前記燃焼溶融炉に導く配管経路と、前記燃焼溶融炉から燃焼溶融炉排ガスが供給される排熱回収装置とを有する廃棄物処理プラントにおいて、
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
前記熱分解炉で分離した熱分解ガスを熱分解ガス燃焼用の空気と共に燃焼させて前記加熱媒体を生成する熱分解ガスバーナとを有し、
前記熱分解炉に導入される前の前記加熱媒体に冷却用空気を注入し前記加熱媒体を減温する冷却用空気注入手段と、該冷却用空気注入手段を用いて冷却用空気流量を調整して前記熱分解炉を出た前記加熱媒体の熱分解炉出口ガス温度を、前記冷却用空気流量を増加させると前記熱分解炉出口ガス温度を下げるように動作させる制御を行う熱分解炉出口ガス温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラントを提供する。
【0021】
また、本発明は、投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱し可燃ガスとチャーとに分離する熱分解炉と、前記分離したチャーを燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融する燃焼溶融炉と、前記熱分解炉にて加熱したあとの前記加熱媒体を前記燃焼溶融炉に導く配管経路と、前記燃焼溶融炉から燃焼溶融炉排ガスが供給される排熱回収装置とを有する廃棄物処理プラントにおいて、
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
前記熱分解炉で分離した熱分解ガスを熱分解ガス燃焼用の空気とともに燃焼させる熱分解ガスバーナと、前記熱分解ガス燃焼用の空気を前記熱分解ガスバーナに供給する熱分解ガス燃焼用空気供給手段とを有し、
前記熱分解ガス燃焼用空気供給手段を用いて前記熱分解ガスバーナで前記熱分解ガスが燃焼した後の排ガス中に含まれるO2 濃度を、前記熱分解ガス燃焼用空気の流量を増加させると前記O2 濃度を上げるように動作させる制御を行う熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度制御手段を有することを特徴とする廃棄物処理プラントを提供する。
【0022】
また、本発明は、更に投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱し可燃ガスとチャーとに分離する熱分解炉と、前記分解したチャーを燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融する燃焼溶融炉と、該燃焼溶融炉から出る排ガスのエネルギーを利用して前記チャー燃焼用空気を予熱する空気予熱器と、該空気予熱器に前記チャー燃焼用空気を供給するチャー燃焼用空気供給手段とを有する廃棄物処理プラントにおいて、前記チャー燃焼用空気供給手段を用いて前記燃焼溶融炉にて前記チャーが燃焼した後の燃焼ガス中に含まれるO2 濃度を制御するチャー燃焼ガスO2 濃度制御手段を有し、前記チャー燃焼ガスO2 濃度制御手段は、前記チャー燃焼用空気の流量を増加させると前記O2 濃度を上げるように動作することを特徴とする廃棄物処理プラントを提供する。
【0024】
好ましくは、前記乾燥機に投入される廃棄物量に応じて乾燥機出口空気温度を変更する乾燥機出口空気温度補正手段を有し、前記乾燥機出口空気温度補正手段は、前記廃棄物量が増加したとき、前記乾燥機出口空気温度を上方修正するように動作する。
【0025】
好ましくは、前記乾燥機に投入される廃棄物量に応じて前記熱分解ガス燃焼用空気の温度を変更する熱分解ガス燃焼用空気温度補正手段を有し、前記熱分解ガス燃焼用空気温度補正手段は、前記廃棄物量が増加したとき、前記熱分解ガス燃焼用空気温度を上方修正するように動作する。
【0026】
好ましくは、前記乾燥機に投入される廃棄物量に応じて前記熱分解炉出口ガス温度を変更する熱分解炉出口ガス温度補正手段を有し、前記熱分解炉出口ガス温度補正手段は、前記廃棄物量が増加したとき、前記熱分解炉出口ガス温度を上方修正するように動作する。
【0027】
好ましくは、前記バイパス量調整手段の動作状況に応じて前記O2 濃度を変更する熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度補正手段を有し、前記熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度補正手段は、チャー燃焼ガスO 2 濃度が制御目標値よりも高いときはチャー燃焼ガス用空気流量を減少させることでO2 濃度を下方修正するように動作する。
【0028】
好ましくは、前記乾燥機に投入される廃棄物量の変化に対して前記乾燥機出口空気温度補正手段は、時間的に先行させて前記乾燥機出口空気の温度を補正し、かつ前記熱分解炉に投入される廃棄物量の変化に対応して前記熱分解ガス燃焼用空気温度補正手段及び該熱分解炉出口ガス温度補正手段は、時間的に先行させて前記熱分解ガス燃焼用空気温度及び前記熱分解炉出口ガス温度を補正する。
【0029】
好ましくは、前記加熱媒体を減温するために水を注入するスプレイ手段と、前記加熱媒体を加熱するためにLPGを注入するLPG注入手段とを有し、前記スプレイ手段は、前記冷却用空気を空気注入量上限以上の温度領域で作動させ、前記LPG注入手段は、前記冷却用空気を空気注入量下限以下の温度領域で作動させる。
【0030】
好ましくは、前記バイパス経路に設けたバイパス量調整手段とは別に、各主経路を通過する主流の流量を調整する主流量調整手段を有し、前記バイパス量調整手段と前記主流量調整手段とを互いに逆極性で動作させる。
【0032】
また、本発明は、熱分解炉に投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱して可燃ガスとチャーとに分離し、前記分離したチャーを燃焼溶融炉に導いて燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融し、かつ前記熱分解炉にて加熱したあとの前記加熱媒体を配管経路を介して前記燃焼溶融炉、更には熱回収装置に導く廃棄物処理プラント制御方法において、
前記配管経路の途中で、前記排熱回収装置で生成した蒸気を前記加熱媒体で過熱し、過熱後の前記加熱媒体の一部を、前記配管経路の途中に設けたバイパス経路を介して前記燃焼溶融炉をバイパスさせ、該バイパスさせる前記加熱媒体のバイパス量を前記バイパス経路に設けられたバイパス量調整手段により調整し、該調整が前記バイパス量が増加するように調整されると、排ガス温度制御手段は、前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を上げるように前記排ガスの温度を制御し、
前記過熱された蒸気の過熱蒸気圧力に対応してチャー燃焼温度の制御目標値を補正してチャー燃焼温度を制御し、前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段により排ガス循環流量が増加するように調整されると、排熱回収装置入口ガス温度が下がるように調整されること
を特徴とする廃棄物処理プラント制御装置を提供する。
【0033】
また、本発明は、熱分解炉に投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱して可燃ガスとチャーとに分離し、前記分離したチャーを燃焼溶融炉に導いて燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融すると共に、前記燃焼溶融炉から出る排ガスのエネルギーを利用して前記チャー燃焼用空気を予熱する廃棄物処理プラント制御方法において、前記チャー燃焼用空気の一部を、バイパス経路を介して前記チャー燃焼用空気を予熱する空気予熱器をバイパスさせ、該バイパスさせる前記チャー燃焼用空気のバイパス量を前記バイパス経路に設けられたバイパス量調整手段により調整し、該調整が前記バイパス量が増加するように調整されると、チャー燃焼用空気温度制御手段は、前記チャー燃焼用空気の温度を下げるように前記前記チャー燃焼用空気の温度を制御することを特徴とする廃棄物処理プラント制御方法を提供する。
【0034】
また、本発明は、乾燥機に投入された廃棄物を第1加熱媒体で加熱し前記廃棄物に含まれる水分の一部を除去し、該除去したことで水分含有率が低下した廃棄物を熱分解炉に投入し第2加熱媒体で加熱し可燃ガスとチャーとに分離し、かつ前記廃棄物を加熱したあとの前記第2加熱媒体のエネルギーを利用して乾燥用空気加熱器で空気を加熱し前記第1加熱媒体を得る廃棄物処理プラント制御方法において、
乾燥機に投入された廃棄物を加熱空気で加熱し前記廃棄物に含まれる水分の一部を除去し、該除去したことで水分含有率が低下した廃棄物を熱分解炉に投入し第2加熱媒体で加熱し可燃ガスとチャーとに分離し、かつ前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体のエネルギーを利用して乾燥用空気加熱器で空気を加熱し前記加熱空気を得、
前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体の一部を、バイパス経路を介して前記乾燥用空気加熱器をバイパスさせ、該バイパスさせる前記加熱媒体のバイパス量を前記バイパス経路に設けられたバイパス量調整手段により調整し、該調整が前記バイパス量が増加するように調整されると、乾燥機出口空気温度制御手段は、前記乾燥機から排出される空気の温度を下げるように前記空気の温度を制御することを特徴とする廃棄物処理プラント制御方法を提供する。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる一実施の形態例である廃棄物処理プラント及びその制御方法について、図面を用いて説明する。
【0036】
本実施の形態例における廃棄物処理プラントは、廃棄物の処理過程で得られるエネルギーで発電を行う廃棄物ガス化溶融発電プラントである。
【0037】
図1は、本発明に係わる一実施の形態例である廃棄物処理プラントの全体構成を示す。本廃棄物ガス化溶融発電プラントは、廃棄物を乾燥させる乾燥機16を有する乾燥工程と、これから排出された廃棄物を可燃性ガス(熱分解ガス)とチャーとに熱分解する熱分解炉22を有する熱分解工程と、チャーを粉砕する粉砕機33を有するチャー粉砕工程と、粉砕されたチャー中の可燃性分を燃焼させると共にチャー中の不燃分を溶融スラグ化する燃焼溶融炉40を含む燃焼溶融工程と、溶融炉からの排ガスエネルギーを回収して蒸気を発生させる蒸気発生器50を含む排熱回収工程と、排熱回収工程からの排ガスを清浄化するための集塵機65を含む排ガス処理工程と、蒸気発生器50からの蒸気で発電を行うための蒸気タービン58を含む発電工程とを有している。
【0038】
乾燥工程は、前述した乾燥機16の他に、廃棄物を一時的に溜めておく乾燥機ホッパ11と、乾燥機ホッパ11の廃棄物を乾燥機16に供給するフィーダ(乾燥機廃棄物供給手段)14とを有している。
【0039】
この乾燥工程の前段には、廃棄物17が搬入される搬入ヤード10と、搬入ヤード10の廃棄物を乾燥機ホッパ11に供給するコンベア12と、コンベア12を駆動するコンベア駆動電動機7と、廃棄物をコンベア12に装荷する廃棄物装荷装置8と、廃棄物装荷装置8を駆動する装荷装置駆動電動機9とを有している。
【0040】
熱分解工程は、前述した熱分解炉22の他に、乾燥機16で乾燥された廃棄物を一時的に溜めておく熱分解炉ホッパ18と、熱分解炉ホッパ18の廃棄物を熱分解炉22に供給するプッシャ(熱分解炉廃棄物供給手段)19と、熱分解炉22で生成された熱分解ガスを燃焼させる熱分解ガスバーナ47とを有している。
【0041】
熱分解炉22で生成された熱分解ガスは、熱分解ガス経路20を介して、熱分解ガスバーナ47へ送られ、熱分解ガスの燃焼で発生した排ガスは外部加熱用ガス経路46を介して熱分解炉外周に位置する外部加熱用のジャケット13に送られて熱分解炉22の加熱媒体として利用される。
【0042】
熱分解ガスバーナ47にはLPG供給経路69が接続され、LPG供給経路69にはLPG調整弁6(LPG注入手段)が設置されており、また外部加熱用ガス経路46には冷却空気供給経路66とスプレイ水供給経路64が接続され、冷却空気供給経路66には冷却空気供給ファン(冷却空気流量調整手段)15が、スプレイ水供給経路64にはスプレイ弁5(スプレイ手段)が設置されており、ジャケット13を通過することで熱分解炉22の加熱に寄与した排出ガスの温度調整用として使用される。
【0043】
粉砕工程は、前述した粉砕機33の他に、熱分解炉22からのチャーを冷却するチャー冷却器32と、粉砕後のチャーから金属を分離し、回収ホッパ23に送るための金属分離機30とを有している。
【0044】
燃焼溶融工程は、前述した燃焼溶融炉40の他に、粉砕工程からの排出されるチャーを一時的に溜めておく燃焼溶融炉ホッパ24と、ホッパ下部から適量のチャーを排出して燃焼溶融炉40に供給するチャー供給機(燃焼溶融炉チャー供給手段)26と、チャー供給機26からのチャーを空気力で燃焼溶融炉40へ搬送するチャー搬送経路25とを有している。
【0045】
チャー搬送経路25には、搬送用空気を供給するチャー搬送用空気ファン27を有する。燃焼溶融炉40には、チャー搬送経路25で空気搬送されてきたチャーや、前述の熱分解炉加熱後の排ガスや後述の燃焼用空気等を投入するための各種入力ポートを有している。燃焼溶融炉40での燃焼熱によりチャー中の不燃物は溶融されて溶融スラグ29となって排出される。
【0046】
排熱回収工程は、燃焼溶融炉40からの排ガス及び熱分解炉加熱後の排ガスのエネルギーを回収する蒸気発生器50と、蒸気ドラム21と、節炭器28と、空気予熱器45とから成る排熱回収装置60と、送風経路43を介して空気を空気予熱器45へ送る送風機87とを有している。空気予熱器45にて予熱された空気はチャー燃焼用空気として燃焼溶融炉40に供給される。
【0047】
排ガス処理工程は、排熱回収装置60からの排ガス中の飛灰を捕捉する集塵機65の他に、集塵機65を通過した排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置68を有している。脱硝装置68を通過した排ガスは誘引ファン86により煙突70に導かれ大気に放出される。
【0048】
排熱回収装置60と集塵機65の間には、排熱回収装置60からの排ガスの一部を排熱回収装置60の入口側に戻すための排ガス循環経路81が接続されている。この排ガス循環経路81には、排ガス循環ブロワ(排ガス循環流量調節手段)82が設けられている。
【0049】
また、排熱回収装置60の底部と燃焼溶融炉40との間には飛灰循環経路67が接続されており、集塵機65と脱硝装置68の間から排ガスの一部を飛灰循環ブロワ31により誘引して排熱回収装置60の底部から排出される飛灰を溶融炉40内に戻す構造となっている。
【0050】
発電工程は、蒸気発生器50で発生した蒸気を加熱することで過熱蒸気とするための蒸気過熱器51と、蒸気過熱器51の途中に設置され水をスプレイすることで過熱蒸気の温度を調整するための減温器83と、過熱蒸気のエネルギーで駆動する前記の蒸気タービン58と、蒸気タービン58の駆動力で発電する発電機61と、過熱蒸気を蒸気タービン58に導く過熱蒸気経路49と、過熱蒸気経路49に設けられ蒸気タービン58に流入する過熱蒸気の流量を調節する蒸気加減弁59と、蒸気タービン58から排出された蒸気に復水する復水器63と、復水器63での復水を節炭器28及び減温器83へ送る給水経路62と、給水経路62に設けた給水ポンプ88と、給水ポンプ88から減温器83へ送られる復水の流量を調節するスプレイ弁85とを有している。
【0051】
蒸気発生器50で発生した蒸気は、熱分解炉22を加熱したのちの排ガスの熱エネルギーを利用して蒸気過熱器51にて加熱され過熱蒸気となる。熱分解炉22を加熱した後の排ガスは、蒸気過熱器51が設置された主経路53aとこれをバイパスする蒸気過熱器バイパス経路53bとに導くことができ、それぞれを通過する流量を調整するためのダンパSa及びダンパSb(主流量調整手段73a及びバイパス流量調整手段73b)が設けられている。
【0052】
これら両経路及びダンパを設けたことにより、蒸気加熱器を通過する排ガス流量を安定かつ確実に調整できる。
【0053】
給水経路62は、給水ポンプ88よりも下流側の位置で分岐しており、この分岐した経路がスプレイ水経路84で減温器83まで伸びている。スプレイ水経路84の途中には、前記スプレイ弁85が設けられている。これら両経路及びダンパを設けたことにより、空気予熱器45を通過するチャー燃焼用空気流量を安定かつ確実に調整できる。
【0054】
送風機87に接続された送風経路43は、空気予熱器45の手前で空気予熱器バイパス経路35bにより分岐され、送風機87により送風経路43に供給された空気の一部は空気予熱器45を通過せず空気予熱器バイパス経路35bを経て空気予熱器45を通過した予熱空気と合流したのち、予熱空気供給経路38を経てチャー燃焼用空気として燃焼溶融炉40に供給される。
【0055】
送風機87より供給された空気が空気予熱器45を通過する主経路35a及び空気予熱器バイパス経路35bには、それぞれを通過する空気量を調整するためのダンパHa及びダンパHb(主流量調整手段36a及びバイパス流量調整手段36b)を有する。
【0056】
乾燥機16に供給された廃棄物を乾燥させるための加熱媒体としては押込み空気ファン44により供給される空気が用いられるが、この乾燥用空気は第1空気加熱機37により加熱されたのち乾燥機16に導入される。
【0057】
廃棄物の乾燥に供した空気は乾燥機出口空気ファン34により乾燥機16から排出され、その一部は再循環空気として空気再循環経路71を経て再び乾燥機16に供給され、残りは熱分解ガス燃焼用空気として熱分解ガス燃焼用空気経路52により熱分解ガスバーナ47へ導かれる。
【0058】
空気再循環経路71に設置された空気再循環ダンパ72の開度に応じて再循環空気流量は定まる。熱分解ガス燃焼用空気は、熱分解ガス燃焼用空気経路52の途中に設けられた第2空気加熱器55により加熱されたのち熱分解ガスバーナ47へ導かれる。
【0059】
蒸気過熱器51を通過した排ガスとこれをバイパスした排ガスは空気加熱用排ガス経路74に一旦合流したのち、3つの経路、即ち第1空気加熱器37に接続された第1空気加熱器経路75cと、第2空気加熱器55に接続された第2空気加熱器経路75aと、これらをバイパスする空気加熱器バイパス経路75bに導かれ、それぞれの経路を通過する流量を調整するためのダンパA,ダンパB及びダンパC(第1空気加熱器流量調整手段42c,第2空気加熱器流量調整手段42a、及び空気加熱器バイパス流量調整手段42b)が設けられている。
【0060】
第1空気加熱器37と第2空気加熱器55とを通過した排ガスと、空気加熱器バイパス経路75bからの排ガスのエネルギーとを、燃焼溶融炉40及び排熱回収装置60で利用するために、一旦、それら排ガスを主排ガス経路48で合流させた後、燃焼溶融炉40に導く燃焼溶融炉供給排ガス経路78と、排熱回収装置60に導く排熱回収装置供給排ガス経路57とに分岐させる。
【0061】
燃焼溶融炉供給排ガス経路78と排熱回収装置供給排ガス経路57には、ぞれぞれを通過する排ガスの流量を調整するためのダンパEa及びダンパEb(燃焼溶融炉供給排ガス流量調整手段79a及び排熱回収装置供給排ガス流量調整手段79b)が設けられている。これら両経路及びダンパを設けたことにより、燃焼溶融炉40に導入される排ガス流量を安定かつ確実に調整できる。
【0062】
燃焼溶融炉40からの排ガスは、燃焼溶融炉40と排熱回収装置供給排ガス経路57を接続した燃焼溶融炉排ガス経路41を介して排熱回収装置60に供給される。排熱回収装置60からの排ガスの一部を排熱回収装置60の入口側に戻すための前述の排ガス循環経路81は、燃焼溶融炉排ガス経路41に接続されている。
【0063】
本実施の形態例において、乾燥機16では廃棄物は乾燥用空気により直接的に加熱乾燥されるとしたが、必ずしもこの構造に限定するものでなく、伝熱管内臓型の乾燥機を用い、加熱媒体をこの伝熱管に通す構造としてもよい。
【0064】
また、本実施の形態例において、熱分解炉22ではジャケット13を通過する燃焼ガスによる外部加熱式で炉内の廃棄物が乾熱分されるとしたが、必ずしもこの構造に限定するものでなく、伝熱管内臓型の熱分解炉を用い、加熱媒体をこの伝熱管に通す構造としてもよい。
【0065】
また、本実施の形態例において、燃焼溶融炉40はチャー燃焼部の燃焼ガスが上方向に流れるアップフロー型を採用したが、必ずしもこの構造に限定するものでなく、チャー燃焼部の燃焼ガスが下方向に流れるダウンフロー型を採用してもよい。
【0066】
また、本実施の形態例において、排熱回収装置60にて発生した蒸気は蒸気タービン58に導かれて発電に利用されるとしたが、発生蒸気は必ずしも発電利用に限定するものでなく、他の蒸気利用プラントで熱として利用してもよい。この場合、発電出力の代わりに熱出力として制御することになる。
【0067】
また、本実施の形態例において、排熱回収装置60の蒸気発生器50から発生した蒸気が蒸気ドラム21を経て蒸気過熱器51に導かれる構成としたが、過熱蒸気の生成は必ずしもこの構成に限定するものでなく、例えば、排熱回収装置60の内部に第1の蒸気過熱器を設置し、蒸気ドラム21で分離された蒸気を一旦、第1の蒸気過熱器で過熱したあと蒸気過熱器51に導き、第1の蒸気過熱器と蒸気過熱器51の間に減温器を置く構成としてもよい。
【0068】
また、本実施の形態形態において、チャー燃焼用空気は予熱空気経路38を経て燃焼溶融炉40の一箇所から供給されるとしたが、勿論、チャー燃焼用空気は多段に分流して供給する構成としてもよい。
【0069】
また、本実施の形態例において、燃焼溶融炉40におけるチャー燃焼用空気の供給位置は、チャー搬送経路25が接続されている位置と燃焼溶融炉供給排ガス経路78が接続されている位置の間とすることが望ましい。
【0070】
本プラントの制御系は、廃棄物処理量設定器90と、廃棄物処理量補正器100と、廃棄物処理量制御器110と、乾燥機供給廃棄物量制御器120と、熱分解炉供給廃棄物量制御器130と、熱分解炉出口ガス温度補正器140と、熱分解炉出口ガス温度制御器150と、熱分解ガス燃焼用空気温度補正器160と、熱分解炉ガス燃焼用空気温度制御器170と、乾燥機出口空気温度補正器180と、乾燥機出口空気温度制御器190と、熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度補正器200と、熱分解ガスバーナ排ガスO2濃度制御器210と、発電出力制御器220と、チャー燃焼温度補正器230と、チャー燃焼温度制御器240と、チャー搬送空気流量制御器250と、ドラムレベル制御器260と、乾燥機内圧力制御器270と、燃焼溶融炉内圧力制御器280と、過熱蒸気温度制御器290と、スプレイ動作域補正器300と、排ガス温度制御器310と、チャー燃焼用空気温度制御器320と、排熱回収装置入口ガス温度制御器330と、チャー燃焼ガスO2 濃度制御器340とを有している。
【0071】
なお、これらの制御器、補正器、設定器は、ここでは理解し易くするために各機能毎に個別にしているが、実際には、制御室内等に配置されているメインコンピュータと、制御対象の機器の傍等に配置されているコントローラ等とを有して構成されている。
【0072】
図2に示すように、廃棄物処理量設定器90は、本プラントの制御で必要となる廃棄物の瞬時処理目標値FGを設定するためのものである。
【0073】
本実施の形態例において、処理スケジュール設定部91では、プラント運転員もしくは外部システムより廃棄物処理量の基本スケジュールとして時刻tiと単位時間当たりの処理量FGiとの関係が設定される。基本処理目標値算出部93では、タイマ92からの時刻情報を受けて上記基本スケジュールに基づいて瞬時基本処理目標値FG0を算出し、加算部94では次に説明する廃棄物処理量補正器100から与えられる処理目標値補正量FGMを受けて前記FG0に加算することで瞬時処理目標値FGを算出する。
【0074】
本実施の形態例において、瞬時基本処理目標値FG0は、基本処理目標値算出部93から算出されるとしたが、本制御を遂行するに当たり、必ずしもこの方法に限定されるものではなく、プラント運用目的に応じて、例えば、瞬時基本処理目標値FG0は運転員により直接的にマニュアル設定される方法としてもよい。
【0075】
廃棄物処理量補正器100は、燃焼溶融炉40の連続安定運転を目的として燃焼溶融炉ホッパ24において常に適切なチャー蓄積量を確保するためのものである。
【0076】
本実施の形態例において、蓄積されたチャー量に応じて上記廃棄物処理量設定器90に対して処理目標値補正量FGMを出力する処理目標値補正量算出部101を有する。処理目標値補正量算出部101では、燃焼溶融炉ホッパ24でのチャー蓄積レベルLCHを入力し、チャー蓄積量が減少(増加)してレベルが低下(上昇)した場合は正(負)の処理目標値補正量FGMを出力することで処理量を増加(減少)させるように動作する。これにより、燃焼溶融炉ホッパ24のチャー蓄積量を適切に維持できるため燃焼溶融炉40を安定に運転でき、運転の信頼性が向上する。
【0077】
廃棄物処理量制御器110は、プラントで必要とされる廃棄物を廃棄物装荷装置8によりコンベア12に装荷する量を制御するためのものである。本実施の形態例において、廃棄物処理量設定器90から出力された瞬時処理目標値FGを入力し、このFGに対応した操作量として装荷装置駆動電動機9の目標回転数NRFを関数発生器111により出力する。
【0078】
乾燥機供給廃棄物量制御器120は、上記瞬時処理目標値FGに対応して乾燥機ホッパ11において常に適切な廃棄物蓄積量を確保すると共に、乾燥機16に廃棄物を安定して供給制御するためのものである。
【0079】
本実施の形態例において、コンベア12に装荷された廃棄物は、コンベア12による搬送遅れ時間tNFEをもって乾燥機ホッパ11に供給されるため、フィーダ14の回転数は搬送遅れ時間tNFEをもって動作させる。そのために、搬送遅れ要素121では入力した瞬時処理目標値FGに対して遅れ時間tNFEをもって乾燥機供給目標値FGD1を発生させ、このFGD1に対応した操作量としてフィーダ14の目標基準回転数NFE0を関数発生器122により発生させる。
【0080】
一方、乾燥機ホッパ11での廃棄物蓄積レベルLDCに応じてフィーダ14の回転数を補正するためのフィーダ回転数補正値NFEMを回転数補正量算出部123により発生させ、加算部124にて前記目標基準回転数NFE0に加算することでフィーダ目標回転数NFEを出力する。
【0081】
回転数補正量算出部123は、乾燥機ホッパ11での廃棄物蓄積量が減少(増加)してレベルが低下(上昇)した場合は負(正)のフィーダ回転数補正値NFEMを出力することで乾燥機供給廃棄物量を減少(増加)させるように動作する。
【0082】
これにより、乾燥機ホッパ11の廃棄物蓄積量を適切に維持できるため乾燥機16を安定に運転でき、運転の信頼性が向上する。即ち、乾燥機16への廃棄物供給が安定であれば、乾燥機排出廃棄物の乾燥度も安定となり、熱分解炉22への廃棄物搬送経路において搬送が安定化し、熱分解炉22から排出されるチャー品質も安定となり、燃焼溶融炉40へのチャー搬送経路においても搬送が安定化し、燃焼溶融炉40でのチャー燃焼も安定となる。
【0083】
熱分解炉供給廃棄物量制御器130は、前記瞬時処理目標値FGに対応して熱分解炉ホッパ18において常に適切な廃棄物蓄積量を確保すると共に、熱分解炉22に廃棄物を安定して供給制御するためのものである。
【0084】
本実施の形態例において、熱分解ホッパ18に排出される廃棄物量は、瞬時処理目標値FGの変化に対してコンベア12による搬送遅れ時間tNFEと乾燥機16に供給された廃棄物の乾燥機内滞留遅れ時間tDRGとをもって変化するため、プッシャ19の操作頻度は全搬送遅れ時間(tNFE+tDRG)をもって動作させる。
【0085】
そのために、搬送遅れ要素131では入力した瞬時処理目標値FGに対して遅れ時間(tNFE+tDRG)をもって熱分解炉供給目標値FGD2を発生させ、このFGD2に対応した操作量としてプッシャ19の目標基準操作頻度NPS0を関数発生器132により発生させる。
【0086】
一方、熱分解炉ホッパ18での廃棄物蓄積レベルLPYに応じてプッシャ19の操作頻度を補正するためのプッシャ操作頻度補正値NPSMを操作頻度補正量算出部133により発生させ、加算部134にて前記目標基準操作頻度NPS0に加算することでプッシャ目標操作頻度NPSを出力する。
【0087】
操作頻度補正量算出部133は、熱分解炉ホッパ18での廃棄物蓄積量が減少(増加)してレベルが低下(上昇)した場合は負(正)のプッシャ操作頻度補正値NPSMを出力することで熱分解炉供給廃棄物量を減少(増加)させるように動作する。
【0088】
これにより、熱分解炉ホッパ18の廃棄物蓄積量を適切に維持できるため熱分解炉22を安定に運転でき、運転の信頼性が向上する。即ち、熱分解炉22への廃棄物供給が安定であれば、熱分解炉22から排出されるチャー品質も安定となり、燃焼溶融炉40へのチャー搬送経路においても搬送が安定化し、燃焼溶融炉40でのチャー燃焼も安定となる。
【0089】
図3に示すように、熱分解炉出口ガス温度補正器140は、廃棄物処理量に応じて熱分解炉を適切な温度で運転するためのものである。本実施の形態例において、熱分解炉22に供給される廃棄量は、前述のように瞬時処理目標値FGの変化に対して遅れ時間(tNFE+tDRG)をもって変化する。更に、ジャケット13において外部加熱用ガスから熱分解炉ドラムを介して与えられる熱分解用エネルギーは伝熱時間遅れtTJを持って内部の廃棄物に伝わる。
【0090】
したがって、廃棄物を安定に熱分解するには熱分解炉22に供給される廃棄物量の変化に対し適切な熱分解用エネルギーを遅滞無く調整することが必要である。そのために、本熱分解炉出口ガス温度補正器140では、熱分解炉出口ガス温度の制御目標値TJRに対して、伝熱時間遅れtTJだけ進み補正する。即ち、遅れ要素141では入力した瞬時処理目標値FGに対して遅れ時間(tNFE+tDRG−tTJ)をもって熱分解炉供給廃棄物量予測値FGD3を発生させ、このFGD3に応じて熱分解炉出口ガス温度補正量算出部142では制御目標値TJRに対する補正値TJMを算出する。
【0091】
本熱分解炉出口ガス温度補正量算出部142は、上記熱分解炉供給廃棄物量予測値FGD3が基準値FGRよりも大きい(小さい)ときは熱分解用エネルギーを増加(減少)させるために正(負)の補正値TJMを出力する。ここで出力された補正値TJMは、次に述べる熱分解炉出口ガス温度制御器150にて使用される。このように、廃棄物供給量の変化に先行して熱分解ガス温度を補正することで、熱分解炉22から排出されるチャーの性状を安定化できると共に、冷却空気及びスプレイ水の注入量を抑制できるため、エネルギー効率を高く維持できる。
【0092】
熱分解炉出口ガス温度制御器150は、熱分解炉出口ガス温度TJを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、熱分解炉出口ガス温度制御器150は、制御目標値温度設定部151にて設定した制御目標値TJRに対して上記熱分解炉出口ガス温度補正器140からの熱分解炉出口ガス温度補正値TJMを受けて補正するための加算部152と、実際の熱分解炉出口ガス温度TJと加算器152で得た制御目標値TJSとの偏差ETJを求める減算部153と、偏差ETJを受けて比例積分演算により冷却空気供給ファン15に対する目標回転数NRBを出力するための比例積分演算部154とを有する。
【0093】
本比例積分演算部154は、熱分解炉出口ガス温度TJが制御目標値TJSよりも高い(低い)ときは冷却空気供給ファン15の目標回転数NRBを上げ(下げ)て冷却空気流量を増加(減少)させることで熱分解炉出口ガス温度TJを下げ(上げ)るように動作する。
【0094】
さらに、熱分解炉出口ガス温度制御器150は、熱分解炉出口ガス温度TJが上記冷却空気による調整可能域を逸脱する場合に備え、LPG供給用関数発生器155及びスプレイ供給用関数発生器156を有する。LPG供給用関数発生器155は、TJが所定温度以下となる場合にLPG調整弁6に対する目標弁開度ALBを出力することでLPG燃焼による加熱効果によりTJの低下を抑制するように働く。スプレイ供給用関数発生器156は、TJが所定温度以上となる場合にスプレイ弁5に対する目標弁開度APBを出力することでスプレイ注入による減温効果によりTJの上昇を抑制するように働く。
【0095】
このように、冷却空気量の調整により熱分解炉出口ガス温度を安定に制御できるため、熱分解炉22から排出されるチャーの性状を安定化でき、熱分解炉22から燃焼溶融炉40へのチャー搬送経路においてもチャーの塊状化などによる閉塞を防止できる。
【0096】
また、チャー性状が安定化することで、燃焼溶融炉40でのチャー燃焼も安定化できる。さらに、LPG供給量あるいはスプレイ注入により熱分解炉出口ガス温度が過度に低下したり上昇することを防止できるため、熱分解炉22から排出される熱分解ガスの温度低下による熱分解ガス経路におけるタール付着が防止できる。
【0097】
本実施の形態例において、熱分解炉出口ガス温度を下げるために冷却用空気を用いる方法としたが、本目的を遂行するために、必ずしもこの方法に限定されるものではなく、例えば主排ガス経路48などから熱回収後の温度が低下した排ガスの一部を用いる方法としてもよい。
【0098】
また、本実施の形態例において、熱分解炉出口ガス温度を上げるためにLPGを用いる方法としたが、必ずしもLPGに限定されるものではなく、例えば灯油など別燃料を用いる方法としてもよい。
【0099】
熱分解ガス燃焼用空気温度補正器160は、廃棄物処理量に応じて熱分解ガス燃焼用空気を適切な温度で運転するためのものである。本実施の形態例において、前記熱分解炉出口ガス温度補正器140の場合と同じ理由で、遅れ要素161では入力した瞬時処理目標値FGに対して遅れ時間(tNFE+tDRG−tTJ)をもつ熱分解炉供給廃棄物量予測値FGD4を発生させ、このFGD4に応じて熱分解ガス燃焼用空気温度補正量算出部162では制御目標値TARに対する補正値TAMを算出する。
【0100】
本熱分解ガス燃焼用空気温度補正量算出部162は、上記熱分解炉供給廃棄物量予測値FGD4が基準値FGRよりも大きい(小さい)ときは熱分解ガス燃焼用空気温度TAを上昇(降下)させるために正(負)の補正値TAMを出力する。ここで出力された補正値TAMは次に述べる熱分解ガス燃焼用空気温度を制御器170にて使用される。
【0101】
このように、廃棄物供給量の変化に先行して熱分解ガス燃焼用空気温度を補正することで、本補正器160は熱分解炉22から排出されるチャーの性状安定化に寄与すると共に、廃棄物供給量に応じて空気加熱用排ガスから熱回収するためのエネルギー効率を高く維持できる。
【0102】
熱分解炉ガス燃焼用空気温度制御器170は、熱分解ガス燃焼用空気温度TAを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、熱分解ガス燃焼用空気温度制御器170は、制御目標値温度設定器171にて設定した制御目標値TARに対して上記熱分解ガス燃焼用空気温度補正器160からの熱分解ガス燃焼用空気温度補正値TAMを受けて補正するための加算部172と、実際の熱分解ガス燃焼用空気温度TAと加算器172で得た制御目標値TASとの偏差ETAを求める減算部173と、偏差ETAを受けて比例積分演算によりダンパA42aに対する目標開度AAを出力するための比例積分演算部174とを有する。
【0103】
本比例積分演算部174は、熱分解ガス燃焼用空気温度TAが制御目標値TASよりも高い(低い)ときはダンパA42aに対する目標開度AAを小さく(大きく)して第2空気加熱器を通過する排ガス流量を減少(増加)させることで熱分解ガス燃焼用空気温度TAを下げ(上げ)るように動作する。
【0104】
このように、第2空気加熱器を通過する排ガス流量の調整により熱分解ガス燃焼用空気温度を安定に制御できるため、熱分解ガスバーナ47の燃焼が安定化し、燃焼振動や失火を防止できる。また、燃焼が安定化により排ガス中のダイオキシン,NOx及びCO等の有害物質も低減できる。さらに、燃焼の安定化により熱分解炉22の加熱も安定化し、排出されるチャーの品質も安定化する。
【0105】
乾燥機出口空気温度補正器180は、廃棄物処理量に応じて乾燥用空気を適切な温度で運転するためのものである。本実施の形態例において、熱分解炉22に供給される廃棄物量は、前述のように瞬時処理目標値FGの変化に対してコンベア12による輸送遅れ時間tNFEをもって変化する。更に、乾燥用空気からの乾燥用エネルギーは内部の廃棄物へ伝熱時間遅れtFGを持って伝わる。したがって、廃棄物を安定に乾燥させるには乾燥機16に供給される廃棄物量の変化に対し適切な乾燥用エネルギーを遅滞無く調整することが必要である。
【0106】
そのために、本乾燥機出口空気温度補正器180では、乾燥機出口空気温度の制御目標値TDRに対して、伝熱時間遅れtFGだけ進み補正する。即ち、遅れ要素181では入力した瞬時処理目標値FGに対して遅れ時間(tNFE−tFG)をもって乾燥機供給廃棄物量予測値FGD5を発生させ、このFGD5に応じて乾燥機出口空気温度補正量算出部182では制御目標値TDRに対する補正値TDMを算出する。
【0107】
乾燥機出口空気温度補正量算出部182は、上記熱分解炉供給廃棄物量予測値FGD5が基準値FGRよりも大きい(小さい)ときは乾燥用エネルギーを増加(減少)させるために正(負)の補正値TDMを出力する。ここで出力された補正値TDMは次に述べる乾燥機出口空気温度制御器190にて使用される。
【0108】
このように、廃棄物供給量の変化に先行して乾燥機出口空気温度を補正することで、本補正器180は乾燥機16から排出させる廃棄物の乾燥度の安定化による排出部での閉塞防止に寄与すると共に、廃棄物供給量に応じて空気加熱用排ガスから熱回収するため、エネルギー効率を高く維持できる。
【0109】
乾燥機出口空気温度制御器190は、乾燥機出口空気温度TDを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、乾燥機出口空気温度制御器190は、制御目標値温度設定部191にて設定した制御目標値TDRに対して上記乾燥機出口空気温度補正器180からの乾燥機出口空気温度補正値TDMを受けて補正するための加算部192と、実際の乾燥機出口空気温度TDと加算器192で得た制御目標値TDSとの偏差ETDを求める演算部193と、偏差ETDを受けて比例積分演算によりダンパC42c及びダンパB42bに対する共通操作量ACBを出力する比例積分演算部194と、共通操作量ACBを受けてダンパC42c及びダンパB42bに対する目標開度AC及びABを算出するダンパ目標開度算出部195c及びダンパB目標開度算出部195bとを有する。ダンパC目標開度算出部195cとダンパB目標開度算出部195bは、共通操作量ACBの変化に対して互いに逆極性で動作する。
【0110】
比例積分演算部194は、乾燥機出口空気温度TDが制御目標値TDSよりも高い(低い)ときは共通操作量ACBを大きく(小さく)することでTDを安定化するように動作する。これら両ダンパを互いに逆極性で操作することにより、乾燥機出口空気の温度を安定かつ確実に制御できる。
【0111】
これにより、乾燥機16から排出される廃棄物の乾燥度が安定化するため、熱分解炉22での熱分解特性が安定になり、排出されるチャーの性状が安定化でき、燃焼溶融炉40でのチャー燃焼も安定化できる。
【0112】
熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度補正器200は、前記ダンパC42c及びダンパB42bが乾燥機出口空気温度制御用として常に有効な開度域を維持させるためのものである。
【0113】
本実施の形態例において、乾燥工程の特性として乾燥機空気流量を増加(減少)することで第1空気加熱器37を通過する加熱媒体である熱分解ガス燃焼排ガスの流量が同じであっても乾燥機出口空気温度TDが上昇(下降)する事実に基づき、熱分解ガスバーナ排ガス中O2 濃度補正値算出部201は、ダンパB目標開度算出部195bから受けたダンパB42bの目標開度Abに応じて熱分解ガスバーナ排ガス中O2 濃度補正値O2BMを算出する。
【0114】
即ち、熱分解ガスバーナ排ガス中O2 濃度補正値算出部201は、目標開度Abが一定以下(以上)の値になると乾燥機空気流量を増加(減少)させて乾燥機出口空気温度TDを上昇(下降)させるよう正(負)の補正値O2BMを出力する。
【0115】
ここで出力された補正値O2BMは、次に述べる熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度制御器210にて使用される。このように、ダンパ開度に応じて乾燥機空気流量を調整することで、ダンパの動作域を乾燥機出口空気温度制御に有効な所定域内に維持できる。
【0116】
本実施の形態例において、熱分解ガスバーナ排ガス中O2 濃度補正値算出部201は、ダンパB42bの目標開度Abを用いて補正値O2BMを算出する方法としたが、ダンパC42cの目標開度Acを上記補正値算出部201に導入し、その算出値を逆符号で用いても、勿論、本制御目標を遂行する上で等価である。
【0117】
また、本実施の形態例において、熱分解ガスバーナ排ガス中O2 濃度補正値O2BMを算出する方法としたが、ダンパ開度に応じて乾燥機空気流量を直接的に補正する方法としても、本発明の制御目標を遂行する上で等価である。
【0118】
熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度制御器210は、熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度O2Bを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度制御器210は、制御目標値設定部211にて設定した制御目標値O2BRに対して上記熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度補正器200からの補正値O2BMを受けて補正するための加算部212と、実際の熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度O2Bと加算器212で得た制御目標値O2BSと偏差EO2を求める減算部213と、偏差EO2を受けて比例積分演算により押込み空気ファン44に対する目標回転数NFDFを出力するための比例積分演算部214とを有する。
【0119】
本比例積分演算部214は、熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度O2Bが制御目標値O2BSよりも高い(低い)ときは押込み空気ファン44の目標回転数NFDFを下げ(上げ)て乾燥用空気流量を減少(増加)させることで熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度O2Bを下げ(上げ)るように動作する。
【0120】
このように、乾燥用空気流量を調整することで熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度を安定に制御できるため、熱分解ガスバーナ47の燃焼を安定化できる。また、排ガス中のダイオキシン,NOx及びCO等の有害物質も低減できる。さらに、燃焼の安定化により熱分解炉22の加熱も安定化し、排出されるチャーの品質も安定化する。
【0121】
図4に示すように、発電出力制御器220は、発電出力EGNを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、発電出力制御器220は、制御目標値設定部221にて設定した制御目標値EGNRに対して実際の発電出力EGNとの偏差ERGNを求める減算部222と、偏差ERGNを受けて比例積分演算により蒸気加減弁59に対する目標開度ACVを出力するための比例積分演算部223とを有する。
【0122】
本比例積分演算部223は、発電出力EGNが制御目標値EGNRよりも高い(低い)ときは蒸気加減弁59の目標開度ACVを小さく(大きく)して蒸気タービンへ供給される過熱蒸気流量を減少(増加)させることで発電出力EGNを下げ(上げ)るように動作する。
【0123】
本実施の形態例において、制御目標値設定部221にて設定される制御目標値EGNRは一定値である必要はなく、本制御目標は遂行するに当たり、自動設定手段あるいは運転員によるマニュアル設定手段等により制御目標値EGNRが時間変化してもよい。
【0124】
また、本実施の形態例において、発電機61からの出力値をもって発電出力EGNとしているが、本制御の目標を遂行するために蒸気タービン58内の圧力や、蒸気流量及び蒸気温度等からの推定値など臨機応変に選定すればよい。
【0125】
チャー燃焼温度補正器230は、熱回収装置60から発生する蒸気の圧力を安定に保つためのものである。本実施の形態例においては、発電出力EGNに関係する蒸気タービン58の安定運転に好適な過熱蒸気圧力PMSに応じて燃焼溶融炉40におけるチャー燃焼温度TDSの制御目標値を補正する。
【0126】
具体的には、チャー燃焼温度補正値算出部231は、過熱蒸気圧力PMSが所定値PMSR以上(以下)になるとチャー燃焼温度TDSを低下(上昇)させて過熱蒸気圧力PMSを低下(上昇)させるよう負(正)の補正値TDSMを出力する。ここで出力された補正値TDSMは、次に述べるチャー燃焼温度制御器240にて使用される。
【0127】
このように、過熱蒸気圧力に応じたチャー燃焼温度の補正により、燃焼溶融炉40での発熱量を調整することで、排熱回収装置60の蒸気発生器50から発生する蒸気量の調整が可能となり、過熱蒸気圧力を安定に維持することができる。これにより、発電出力は勿論のこと過熱蒸気温度を安定化し、蒸気タービン58にとっても熱応力による寿命消費を最小限に抑制できる。
【0128】
本実施の形態例において、チャー燃焼温度補正値TDSMを算出する方法としたが、過熱蒸気圧力に応じてチャー供給機26に対する目標回転数NCRを直接的に補正する方法としても、本発明の制御目的を遂行する上で等価である。
【0129】
チャー燃焼温度制御器240は、チャー燃焼温度TDSを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、チャー燃焼温度制御器240は、制御目標値設定部241にて設定した制御目標値TDSRに対して上記チャー燃焼温度補正器230からの補正値TDSMを受けて補正するための加算部242と、実際のチャー燃焼温度TDSと加算器242で得た制御目標値TDSSとの偏差ETDSを求める減算部243と、偏差ETDSを受けて比例積分演算によりチャー供給機26に対する目標回転数NCRを出力するための比例積分演算部244とを有する。
【0130】
本比例積分演算部244は、チャー燃焼温度TDSが制御目標値TDSSよりも高い(低い)ときはチャー供給機26の目標回転数NCRを下げ(上げ)てチャー供給量を減少(増加)させることでチャー燃焼温度TDSを下げ(上げ)るように動作する。
【0131】
チャー搬送空気流量制御器250は、上記チャー供給機26から排出されるチャーを確実に燃焼溶融炉40に搬送するために適切なチャー搬送用空気流量を制御するためのものである。本実施の形態例においては、上記チャー燃焼温度補正器230から出力されたチャー供給機26の目標回転数NCRに対応した操作量としてのチャー搬送用空気ファン27の目標回転数NPABを関数発生器251により出力する。
【0132】
ドラムレベル制御器260は、蒸気ドラム21の水位であるドラムレベルLDMを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、ドラムレベル制御器260は、制御目標値設定部261にて設定した制御目標値LDMRに対する実際のドラムレベルLDMとの偏差ELDMを求める演算部262と、偏差ELDMを受けて比例積分演算により給水ポンプ22に対する目標回転数NBPを出力するための比例積分演算部263とを有する。
【0133】
本比例積分演算部263は、ドラムレベルLDMが制御目標値LDMRよりも高い(低い)ときは給水ポンプ88の目標回転数NBPを低く(高く)して給水流量を減少(増加)させることでドラムレベルLDMを下げ(上げ)るように動作する。
【0134】
乾燥機内圧力制御器270は、乾燥機内圧力PDを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、乾燥機内圧力制御器270は、制御目標値設定部271にて設定した制御目標値PDRに対する実際の乾燥機内圧力PDとの偏差EPDを求める演算部272と、偏差EPDを受けて比例積分演算により乾燥機出口ファン34に対する目標回転数NDを出力するための比例積分演算部273とを有する。
【0135】
本比例積分演算部273は、乾燥機内圧力PDが制御目標値PDRよりも高い(低い)ときは乾燥機出口ファン34の目標回転数NDを高く(低く)して排出空気流量を増加(減少)させることで乾燥機内圧力PDを下げ(上げ)るように動作する。
【0136】
燃焼溶融炉内圧力制御器280は、燃焼溶融炉内圧力PMを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、燃焼溶融炉内圧力制御器280は、制御目標値設定部281にて設定した制御目標値PMRに対する実際の燃焼溶融炉圧力PMとの偏差EPMを求める演算部282と、偏差EPMを受けて比例積分演算により誘引ファン86に対する目標回転数NIDFを出力するための比例積分演算部283とを有する。
【0137】
本比例積分演算部283は、燃焼溶融炉圧力PMが制御目標値PMRよりも高い(低い)ときは誘引ファン86の目標回転数NIDFを高く(低く)して排出ガス流量を増加(減少)させることで燃焼溶融炉内圧力PMを下げ(上げ)るように動作する。
【0138】
図5に示すように、過熱蒸気温度制御器290は、過熱蒸気温度TMSを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、過熱蒸気温度制御器290は、制御目標値設定部291にて設定した制御目標値TMSRに対して実際の過熱蒸気温度TMSとの偏差ETMSを求める減算部292と、偏差ETMSを受けて比例積分演算によりスプレイ弁85に対する目標開度ASPを出力するための比例積分演算部293とを有する。
【0139】
本比例積分演算部293は、過熱蒸気温度TMSが制御目標値TMSRよりも高い(低い)ときはスプレイ弁85の目標開度ASPを大きく(小さく)して過熱蒸気へ注入されるスプレイ量を増加(減少)させることで過熱蒸気温度TMSを下げ(上げ)るように動作する。
【0140】
スプレイ動作域補正器300は、上記スプレイ弁85の動作域を過熱蒸気温度制御に有効な範囲に維持するためのものである。本実施の形態例において、スプレイ動作域補正器300は、上記過熱蒸気温度制御器290から出力されるスプレイ弁85の目標開度ASPを受けてダンパSa73a及びダンパSb73bに対する目標開度ASA及びASBを算出するダンパSa目標開度算出部301a及びダンパSb目標開度算出部301bとを有する。
【0141】
ダンパSa目標開度算出部301aとダンパSb目標開度算出部301bとは、スプレイ弁85の目標開度ASPの変化に対して互いに逆極性で動作する。スプレイ弁85の目標開度ASPが大きく(小さく)なる場合は、ダンパSa目標開度算出部301aから出力される目標開度ASAを小さく(大きく)することで、蒸気過熱器51を通過するガス流量が減少(増加)して蒸気の過熱量を抑制(促進)されて結果的にスプレイ量が少なく(多く)なるように動作する。
【0142】
このように、スプレイ弁85の開度に応じて両ダンパの動作位置を調整することで、スプレイ弁85の動作域は常に過熱蒸気温度制御に有効な範囲に維持できるため、過熱蒸気温度を安定に制御でき、スプレイ量も抑制できるため常に熱効率の高い状態でプラントを運転できる。また、これら両ダンパを互いに逆極性で動作させることで、蒸気過熱器51を通過する排ガス流量を安定かつ確実に調整できる。
【0143】
これにより、発電出力は勿論のこと過熱蒸気温度も安定化し、蒸気タービン58にとって熱応力による寿命消費を最小限に抑制できる。
【0144】
排ガス温度制御器310は、燃焼溶融炉排ガス温度TEを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、排ガス温度制御器310は、制御目標値設定部311にて設定した制御目標値TERに対して実際の燃焼溶融炉排ガス温度TEとの偏差ETEを求める減算部312と、偏差ETMSを受けて比例積分演算によりダンパEa79a及びダンパEb79bに対する共通操作量AEを出力する比例積分演算部313と、共通操作量AEを受けてダンパEa79a及びダンパEb79bに対する目標開度AEA及びAEBを算出するダンパEa目標開度算出部314a及びダンパEb目標開度算出部314bとを有する。
【0145】
ダンパEa目標開度算出部314aとダンパEb目標開度算出部314bは、共通操作量AEの変化に対して互いに逆極性で動作する。比例積分演算部313は、燃焼溶融炉排ガス温度TEが制御目標値TERよりも高い(低い)ときは共通操作量AEを小さく(大きく)することでダンパEa79aの目標開度AEAが大きく(小さく)なり、主排ガス経路から燃焼溶融炉40に導かれる排ガス量が増加(減少)するため燃焼溶融炉排ガス温度TEは降下(上昇)するように動作する。これら両ダンパを互いに逆極性で動作させることで、燃焼溶融炉40に導入される排ガス流量を安定かつ確実に調整できる。
【0146】
これにより、燃焼溶融炉排ガス温度を安定に制御できるため、燃焼溶融炉40の炉内出口部における灰付着を防止でき、燃焼溶融炉40の安定した長期連続運転が可能となる。
【0147】
チャー燃焼用空気温度制御器320は、燃焼溶融炉40でのチャー燃焼に供する使用するチャー燃焼用空気の温度T2Aを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、チャー燃焼用空気温度制御器320は、制御目標値設定部321にて設定した制御目標値T2ARに対して実際のチャー燃焼用空気温度T2Aとの偏差ET2を求める演算部322と、偏差ET2を受けて比例積分演算によりダンパHa36a及びダンパHb36bに対する共通操作量AHを出力する比例積分演算部323と、共通操作量AHを受けてダンパHa36a及びダンパHb36bに対する目標開度AHA及びAHBを算出するダンパHa目標開度算出部324a及びダンパHb目標開度算出部324bとを有する。
【0148】
ダンパHa目標開度算出部324aとダンパHb目標開度算出部324bは、共通操作量AHの変化に対して互いに逆極性で動作する。比例積分演算部323は、チャー燃焼用空気温度T2Aが制御目標値T2ARよりも高い(低い)ときは共通操作量AHを小さく(大きく)することでダンパHa36aの目標開度AHAが小さく(大きく)なり、空気予熱器45に導かれる空気量が減少(増加)し、空気予熱効果が低下(向上)するためチャー燃焼用空気温度T2Aは降下(上昇)するように動作する。
【0149】
これら両ダンパを互いに逆極性で動作させることで、チャー燃焼用空気の温度を安定かつ確実に調整できる。これにより、燃焼溶融炉内でのチャー燃焼の安定化と燃焼効率の向上が可能なため、チャー中不燃物のスラグ化率を向上することができる。また、燃焼溶融炉40の排ガスに含まれるダイオキシン,NOx及びCO等の有害物質も低減できる。
【0150】
排熱回収装置入口ガス温度制御器330は、排熱回収装置入口ガス温度TBGを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、排熱回収装置入口ガス温度制御器330は、制御目標値設定部331にて設定した制御目標値TBGRに対する実際の排熱回収装置入口ガス温度TBGとの偏差ETBを求める減算部332と、偏差ETBを受けて比例積分演算により排ガス循環ブロア82に対する目標回転数NGRBを出力するための比例積分演算部333とを有する。
【0151】
本比例積分演算部333は、排熱回収装置入口ガス温度TBGが制御目標値TBGRよりも高い(低い)ときは排ガス循環ブロア82の目標回転数NGRBを高く(低く)して排ガス循環流量を増加(減少)させることで排熱回収装置入口ガス温度TBGを下げ(上げ)るように動作する。
【0152】
チャー燃焼ガスO2 濃度制御器340は、燃焼溶融炉40におけるチャー燃焼ガスO2 濃度O2Eを所定値に安定に制御するためのものである。本実施の形態例において、チャー燃焼ガスO2 濃度制御器340は、制御目標値設定部341にて設定した制御目標値O2ERに対する実際のチャー燃焼ガスO2 濃度O2Eとの偏差EO2Eを求める減算部342と、偏差EO2Eを受けて比例積分演算により送風機87に対する目標回転数NSABを出力するための比例積分演算部343とを有する。
【0153】
本比例積分演算部343は、チャー燃焼ガスO2 濃度O2Eが制御目標値O2ERよりも高い(低い)ときは送風機87の目標回転数NSABを低く(高く)してチャー燃焼用空気流量を減少(増加)させることでチャー燃焼ガスO2 濃度O2Eを下げ(上げ)るように動作する。
【0154】
これにより、チャー燃焼ガスO2 濃度を安定に制御できる。そのため、燃焼溶融炉内でのチャー燃焼の安定化と高効率燃焼の維持が可能となり、チャー中不燃物のスラグ化率を向上することができる。また、炉壁の異常過熱による損耗や炉出口部の灰付着を防止できるため、長時間連続運転が可能となる。さらに、燃焼溶融炉40からの排ガスに含まれるダイオキシン,NOx及びCO等の有害物質も低減できる。
【0155】
次に、前述した実施の形態例におけるプラント状態の挙動とその効果を理解し易くするために、以下、図6、図7、図8、図9、図10、図11を用いて、説明する
図6は、廃棄物処理量設定器90とこれに処理目標値補正値FGMを与える廃棄物処理量補正器100の働きによるプラント状態の挙動とその効果を示すものである。本図より、溶融炉ホッパ24におけるチャー蓄積レベルLCHに応じて補正値FGMが算出され、これを瞬時基本処理目標値FG0に加算して実際の瞬時基本処理目標値FGを決定し、これによりチャー蓄積レベルLCHを安定化できることが解る。
【0156】
図7は、熱分解炉出口ガス温度制御器150とこれに熱分解炉出口ガス温度補正値TJMを与える熱分解炉出口ガス温度補正器140によるプラント状態の挙動とその効果を示すものである。本図より、熱分解炉22への廃棄物供給量を決めるプッシャ目標操作頻度NPSの変化に先立ち、ガス温度補正値TJMが算出され、これに対応して冷却空気供給ファン目標回転数NRBが変化することで、熱分解炉出口ガス温度TJが廃棄物供給量の変化に遅れることなく追従できることが解る。
【0157】
図8は、熱分解炉出口ガス温度制御器150によるプラント状態の挙動とその効果を示すものである。本図より、熱分解炉出口ガス温度TJに応じて、冷却空気供給ファン目標回転数NRB,スプレイ弁目標開度NPB及びLPG調整弁目標開度ALBが決定され、熱分解炉出口ガス温度TJが安定且つ確実に制御されることが解る。但し、本図では制御器150の動作を解り易くするため、スプレイやLPGまでも投入されるほど大きな外乱が入った場合を示したが、通常の運転では冷却空気量のみの調整で済み、ガス温度は殆ど一定に保つことができる。
【0158】
図9は、乾燥機出口空気温度制御器190とこれに乾燥機出口空気温度補正値TDMを与える乾燥機出口空気温度補正器180によるプラント状態の挙動とその効果を示すものである。本図より、乾燥機16への廃棄物供給量を決めるフィーダ目標操回転数NFEの変化に先立ち、乾燥機出口空気温度補正値TDMが算出され、これに対応して第1空気加熱器37を通過する加熱媒体の流量を調整するためのダンパC及びBの開度が変化することで、乾燥機出口空気温度TDが廃棄物供給量の変化に対して逆応答することなく安定に制御されることが解る。
【0159】
図10は、熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度制御器210とこれにO2 濃度補正値O2BMを与える熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度補正器200によるプラント状態の挙動とその効果を示すものである。本図より、ダンパBの開度ABに応じて熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度補正値O2BMが算出され、これに対応して押込み空気ファン目標回転数NFDFが変化することで、ダンパA及びBの開度変動を抑制することができ、これらが全開若くは全閉になることなく常に乾燥機出口空気温度TDを制御するのに有効な動作域に維持されることが解る。
【0160】
図11は、過熱蒸気温度制御器290とこれから決定されるスプレイ弁目標開度ASPを受けて動作するスプレイ弁動作域補正器300によるプラント状態の挙動とその効果を示すものである。本図より、スプレイ弁目標開度ASPに応じてダンパSa開度ASA及びダンパSb開度ASBを調整することで、スプレイ弁85の開度変動を抑制することができるため、全開若くは全閉になることなく常に過熱蒸気温度TMSを制御するのに有効な動作域に維持されることが解る。また、スプレイ弁の開度変動を抑制できることで、プラント熱効率の悪化要因であるスプレイ量そのものを低減できることも解る。
【0161】
本実施の形態例において、各種状態計測器の計測位置は、本発明を実施する上で必ずしも図1に示した位置に固執するものでなく、制御の目的を遂行するために等価な状態値が得られる位置であれば臨機応変に選定すればよい。
【0162】
また、本実施の形態例において、各種補正量演算部から出力される補正値は入力値に対して折線関数で算出しているが、必ずしも折線関数に限定する必要はなく、各種曲線関数や直線を組み合わせる等、プラントの特性に合わせて臨機応変に構成すればよい。
【0163】
また、本実施の形態例において、各種遅れ要素は無駄時間関数を用いているが、必ずしも無駄時間関数に限定する必要はなく、2次遅れ若しくはそれ以上のn次遅れ関数を用いることにより、これらの制御目標を遂行するうえで同等の効果が得られる。
【0164】
また、本実施の形態例におけて、乾燥機16と熱分解炉22が分離独立した装置として構成されたプラントを対象としたが、乾燥と熱分解を一つの装置で行うプラントにおいても、本実施の形態例の乾燥機関連以外の制御方法は本質を変えることなく適用できることは勿論である。
【0165】
【発明の効果】
本発明によれば、廃棄物処理量が変化してもプラント全体のマスフロー及びエネルギーフローの動的バランスが保たれ、安定運転を行うことができる。特に、廃棄物供給量の変化に先行して廃棄物の加熱媒体の温度状態を調整する方法を採用したものでは、廃棄物供給量に見合った運転状態を維持できる。
【0166】
また、一つの制御対象に対し複数の調整手段により制御する方法を採用したものでは、廃棄物処理量や、性状の変化に対してプラントを安定かつ高い熱効率で運転可能である。
【0167】
これらにより、各処理過程における廃棄物状態及びプラント構成機器及び機器間接続経路を適切な運転状態に維持することができ、高温機器の寿命消費や機器間接続経路の閉塞を防止し、有害なダイオキシン,NOx及びCOの発生を抑制し、廃棄物中の不燃分の溶融スラグ化率を向上し、プラントの長時間連続運転に必要な安全性と信頼性を向上することができる。以上により、機器の小型化も可能で、建設コストや運転コストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態例に係る廃棄物処理プラントの全体構成図である。
【図2】図1の廃棄物処理プラントの制御ブロック線図(その1)である。
【図3】図1の廃棄物処理プラントの制御ブロック線図(その2)である。
【図4】図1の廃棄物処理プラントの制御ブロック線図(その3)である。
【図5】図1の廃棄物処理プラントの制御ブロック線図(その4)である。
【図6】図1の廃棄物処理プラント状態の挙動とその効果を示す図(その1)である。
【図7】図1の廃棄物処理プラント状態の挙動とその効果を示す図(その2)である。
【図8】図1の廃棄物処理プラント状態の挙動とその効果を示す図(その3)である。
【図9】図1の廃棄物処理プラント状態の挙動とその効果を示す図(その4)である。
【図10】図1の廃棄物処理プラント状態の挙動とその効果を示す図(その5)である。
【図11】図1の廃棄物処理プラント状態の挙動とその効果を示す図(その6)である。
【符号の説明】
5…スプレイ弁、6…LPG調整弁、7…コンベア駆動電動機、8…廃棄物装荷装置、9…装荷装置駆動電動機、10…搬入ヤード、11…乾燥機ホッパ、12…コンベア、13…ジャケット、14…フィーダ、15…冷却空気供給ファン、16…乾燥機、17…廃棄物、18…熱分解炉ホッパ、19…プッシャ、20…熱分解ガス経路、21…蒸気ドラム、22…熱分解炉、23…回収ホッパ、24…燃焼溶融炉ホッパ、25…チャー搬送経路、26…チャー供給機、27…チャー搬送用空気ファン、28…節炭器、29…溶融スラグ、30…金属分離機、31…飛灰循環ブロワ、32…チャー冷却器、33…粉砕機、34…乾燥機出口ファン、35a,53a…主経路、35b…空気予熱器バイパス経路、36a…ダンパHa、36b…ダンパHb、37…第1空気加熱器、38…予熱空気供給経路、40…燃焼溶融炉、41…燃焼溶融炉排ガス経路、42a…ダンパA、42b…ダンパB、42c…ダンパC、43…送風経路、44…押込み空気ファン、45…空気予熱器、46…外部加熱用ガス経路、47…熱分解ガスバーナ、48…主排ガス経路、49…過熱蒸気経路、50…蒸気発生器、51…蒸気過熱器、52…熱分解ガス燃焼用空気経路、53b…蒸気過熱器バイパス経路、55…第2空気加熱器、57…排熱回収装置供給排ガス経路、58…蒸気タービン、59…蒸気加減弁、60…排熱回収装置、61…発電機、62…給水経路、63…復水器、64…スプレイ水供給経路、65…集塵機、66…冷却空気供給経路、67…飛灰循環経路、68…脱硝装置、69…LPG供給経路、70…煙突、71…空気再循環経路、72…空気再循環ダンパ、73a…ダンパSa、73b…ダンパSb、74…空気加熱用排ガス経路、75a…第2空気加熱器経路、75b…空気加熱器バイパス経路、75c…第1空気加熱器経路、78…燃焼溶融炉供給排ガス経路、79a…ダンパEa、79b…ダンパEb、81…排ガス循環経路、82…排ガス循環ブロワ、83…減温器、84…スプレイ水経路、85…スプレイ弁、86…誘引ファン、87…送風機、88…給水ポンプ、90…廃棄物処理量設定器、91…処理スケジュール設定器、92…タイマ、93…基本処理目標値算出部、100…廃棄物処理量補正器、101…処理目標値補正量算出部、110…廃棄物処理量制御器、120…乾燥機供給廃棄物量制御器、23…回転数補正量算出部、130…熱分解炉供給廃棄物量制御器、133…操作頻度補正量算出部、140…熱分解炉出口ガス温度補正器、142…熱分解炉出口ガス温度補正量算出部、150…熱分解炉出口ガス温度制御器、155…LPG供給用関数発生器、156…スプレイ供給用関数発生器、160…熱分解ガス燃焼用空気温度補正器、162…熱分解ガス燃焼用空気温度補正量算出部、170…熱分解炉ガス燃焼用空気温度制御器、180…乾燥機出口空気温度補正器、182…乾燥機出口空気温度補正量算出部、190…乾燥機出口空気温度制御器、195b…ダンパB目標開度算出部、195c…ダンパC目標開度算出部、200…熱分解ガスバーナ排ガスO2濃度補正器、201…熱分解ガスバーナ排ガス中O2濃度補正値算出部、210…熱分解ガスバーナ排ガスO2濃度制御器、220…発電出力制御器、230…チャー燃焼温度補正器、231…チャー燃焼温度補正値算出部、240…チャー燃焼温度制御器、250…チャー搬送空気流量制御器、260…ドラムレベル制御器、270…乾燥機内圧力制御器、280…燃焼溶融炉内圧力制御器、290…過熱蒸気温度制御器、300…スプレイ動作域補正器、301a…ダンパSa目標開度算出部、301b…ダンパSb目標開度算出部、310…排ガス温度制御器、314a…ダンパEa目標開度算出部、314b…ダンパEb目標開度算出部、320…チャー燃焼用空気温度制御器、324a…ダンパHa目標開度算出部、324b…ダンパHb目標開度算出部、330…排熱回収装置入口ガス温度制御器、340…チャー燃焼ガスO2濃度制御器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste treatment plant for treating waste and a control method thereof, and more particularly to a waste treatment plant having a thermal decomposition process for separating waste into combustible gas and char and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
The waste treatment plant that has a pyrolysis process that separates the combustible gas (hereinafter referred to as pyrolysis gas) and char by heating the waste is the next generation that can reduce the environmental burden associated with waste treatment It is attracting attention as a type of waste treatment plant.
[0003]
In addition, this waste treatment plant is equipped with heat recovery equipment to use the energy generated when the pyrolysis gas and char obtained from the pyrolysis process are burned as heat and power, and to melt and solidify incombustibles in char. In general, a combustion melting facility is also added.
[0004]
An example of such a waste treatment plant is described in JP-A-9-137927. The waste treatment plant described in this publication performs power generation by a steam turbine by exhaust heat recovery through thermal decomposition and combustion melting treatment processes for waste. The power generation output control means in this plant feeds back the actual power generation output value, and determines the amount of waste to be supplied to the thermal decomposition process, which is the most upstream of the treatment process, according to the deviation from the target value.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the waste treatment plant described in JP-A-9-137927, there is no description regarding a control method for a treatment process other than the pyrolysis process, so the whole waste treatment plant is controlled by any method. I can't judge what will happen. Further, there is no description of operation means that are considered necessary for the control.
[0006]
Regarding the waste treatment plant and its control method, there are the following important issues. However, in the conventional technology, there is no disclosure of specific solutions.
[0007]
(1) How should the dynamic balance of mass flow and energy flow of the entire plant be maintained stably when the properties of waste and the amount of treatment change?
[0008]
(2) How to deal with instability factors such as delays in plant transportation and heat transfer of waste.
[0009]
(3) How to stably maintain the operation state commensurate with the amount of waste treated so that the entire plant is always operated with high thermal efficiency.
[0010]
(4) In order to ensure the high reliability required for long-term continuous operation of the plant, how to suppress the lifetime consumption of high-temperature equipment and prevent blockages in plant constituent equipment and inter-device connection paths.
[0011]
(5) How to suppress the generation of harmful dioxins, NOx and CO in order to minimize the environmental burden associated with waste treatment, and improve the rate of melting slag for incombustibles in waste.
[0012]
An object of the present invention is to provide a waste treatment plant that stabilizes and maintains the operation state of each part of the plant in a state commensurate with the amount of waste treatment, and a control method thereof.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the waste treatment plant according to the present invention is characterized by a bypass path in which a part of the heating medium for heating the waste put into the pyrolysis furnace is provided in the middle of the piping path. When the combustion melting furnace is bypassed via the bypass, the bypass amount of the heating medium to be bypassed is adjusted by the bypass amount adjusting means provided in the bypass path, and the exhaust gas temperature control means is adjusted so that the bypass amount increases. The purpose is to control the temperature of the exhaust gas so as to raise the temperature of the exhaust gas coming out of the combustion melting furnace.
[0014]
Specifically, the present invention provides the following plant and its control method.
[0015]
The present invention comprises a pyrolysis furnace that heats an input waste using a heating medium and separates it into combustible gas and char, and a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char. A waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in the pyrolysis furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace ,
Provided in the middle of the piping pathAnd a superheater in which the heating medium superheats the steam generated by the exhaust heat recovery device, and the superheater passed through the superheater.A bypass path configured so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, a bypass amount adjusting means provided in the bypass path for adjusting a bypass amount of the heating medium, and a bypass amount adjusting means, Using exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas that exits from the combustion melting furnace to operate so as to increase when the bypass amount is increased,
A char combustion temperature control means including a char combustion temperature corrector for correcting a target value of char combustion temperature control corresponding to the superheated steam pressure of the superheater,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas A waste heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means;
A waste treatment plant is provided.
[0016]
The present invention also includes a pyrolysis furnace that heats an input waste using a heating medium and separates it into combustible gas and char, and combustion melting that burns the separated char to melt incombustibles in the char. In a waste treatment plant having a furnace and an air preheater that preheats the char combustion air using energy of exhaust gas emitted from the combustion melting furnace,HPart of the combustion airIs emptyA bypass path configured to bypass the air preheater, a bypass amount adjusting means for adjusting a bypass amount of the char combustion air provided in the bypass path, and the char combustion using the bypass amount adjusting means The temperature of the airChar combustion airThere is provided a waste treatment plant characterized by comprising a char combustion air temperature control means for performing a control to operate so as to decrease when the bypass amount is increased.
[0018]
The present invention also provides:A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
Waste inputAddHeat transfer mediumairA dryer that removes some of the water contained in the waste by heating with a body, and a waste that has been dried by the dryer and has a reduced moisture content.SaidThe pyrolysis furnace that is heated with a heating medium and separated into combustible gas and char, and before the waste is heatedAdditionBefore heating the air using the energy of the heat mediumAdditionheatairHaving an air heater for drying,
Before heating the wasteAdditionA bypass path configured to allow a part of the heat medium to bypass the drying air heater, a bypass amount adjusting means provided in the bypass path for adjusting the bypass amount, and the bypass amount adjusting means The temperature of the air discharged from the dryerTheThere is provided a waste treatment plant characterized by having a dryer outlet air temperature control means for controlling to operate so as to lower the temperature of the air discharged from the dryer when the amount is increased.
[0019]
The present invention also provides:A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
Heating the input wasteairA dryer that removes some of the water contained in the waste by heating with a waste that has been dried by the dryer and has a reduced moisture content.SaidThe pyrolysis furnace that is heated by a heating medium and separated into pyrolysis gas and char, and the pyrolysis gas is burned together with air for pyrolysis gas combustion beforeAdditionA pyrolysis gas burner that produces a heating medium and before heating the wasteAdditionA pyrolysis gas combustion air heater that obtains the pyrolysis gas combustion air heated using a part of the energy of the heat medium;
Before heating the wasteAdditionBefore the heating medium passes through the pyrolysis gas combustion air heater,AdditionA flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the heat medium, and the temperature of the pyrolysis gas combustion air using the flow rate adjusting means;AdditionThere is provided a waste treatment plant characterized by having pyrolysis gas combustion air temperature control means for performing control to increase the flow rate of the heat medium.
[0020]
The present invention also provides:A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
A pyrolysis gas burner that generates the heating medium by burning the pyrolysis gas separated in the pyrolysis furnace together with air for pyrolysis gas combustion;
Cooling air injection means for injecting cooling air into the heating medium before being introduced into the pyrolysis furnace to reduce the temperature of the heating medium, and adjusting the cooling air flow rate using the cooling air injection means. The pyrolysis furnace outlet gas that is controlled to operate so that the pyrolysis furnace outlet gas temperature of the heating medium exiting the pyrolysis furnace is lowered when the cooling air flow rate is increased. A waste treatment plant having a temperature control means is provided.
[0021]
The present invention also provides:A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
A pyrolysis gas burner for burning the pyrolysis gas separated in the pyrolysis furnace together with air for pyrolysis gas combustion, and an air supply means for pyrolysis gas combustion for supplying the pyrolysis gas combustion air to the pyrolysis gas burner And
When the pyrolysis gas combustion air supply means is used to increase the flow rate of the pyrolysis gas combustion air when the O2 concentration contained in the exhaust gas after the pyrolysis gas is burned by the pyrolysis gas burner is increased. Provided is a waste treatment plant characterized by having pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration control means for performing control to increase the concentration.
[0022]
The present invention also provides:MoreA pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium and separates it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the decomposed char to melt incombustibles in the char, and the combustion melting In a waste treatment plant having an air preheater that preheats the char combustion air using the energy of exhaust gas emitted from a furnace, and a char combustion air supply means that supplies the char combustion air to the air preheater A char combustion gas O2 concentration control means for controlling the O2 concentration contained in the combustion gas after the char is burned in the combustion melting furnace using the char combustion air supply means, and the char combustion gas The O2 concentration control means provides a waste treatment plant that operates to increase the O2 concentration when the flow rate of the char combustion air is increased.
[0024]
Preferably, it has a dryer outlet air temperature correction means for changing a dryer outlet air temperature according to the amount of waste charged into the dryer, and the dryer outlet air temperature correction means increases the amount of waste. When operating, the dryer outlet air temperature is corrected upward.
[0025]
Preferably, it has a pyrolysis gas combustion air temperature correction means for changing the temperature of the pyrolysis gas combustion air according to the amount of waste put into the dryer, and the pyrolysis gas combustion air temperature correction means Operates to upwardly correct the pyrolysis gas combustion air temperature when the amount of waste increases.
[0026]
Preferably, it has a pyrolysis furnace outlet gas temperature correction means for changing the pyrolysis furnace outlet gas temperature in accordance with the amount of waste charged into the dryer, and the pyrolysis furnace outlet gas temperature correction means includes the waste When the quantity increases, the pyrolysis furnace outlet gas temperature operates to correct upward.
[0027]
Preferably, it has pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correction means for changing the O2 concentration according to the operation status of the bypass amount adjusting means, and the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correction means comprises:Char
[0028]
Preferably, the dryer outlet air temperature correction means corrects the temperature of the dryer outlet air in advance with respect to a change in the amount of waste charged into the dryer, and The pyrolysis gas combustion air temperature correction means and the pyrolysis furnace outlet gas temperature correction means correspond to changes in the amount of waste input, and the pyrolysis gas combustion air temperature and heat Correct the cracking furnace outlet gas temperature.
[0029]
Preferably, spraying means for injecting water to reduce the temperature of the heating medium, and LPG injection means for injecting LPG to heat the heating medium, the spraying means supplying the cooling air to the cooling medium. The LPG injecting means operates in a temperature region below the air injection amount lower limit.
[0030]
Preferably, in addition to the bypass amount adjusting means provided in the bypass path, the main flow rate adjusting means for adjusting the main flow rate passing through each main path is provided, and the bypass amount adjusting means and the main flow rate adjusting means are provided. Operate with opposite polarities.
[0032]
Further, the present invention is to heat the waste put into the pyrolysis furnace using a heating medium to separate the combustible gas and char, and to guide the separated char to a combustion melting furnace and burn it. In the waste treatment plant control method for melting the incombustible material and heating the heating medium after being heated in the pyrolysis furnace to the combustion melting furnace and further to the heat recovery device via a piping path,
In the middle of the piping path, the steam generated by the exhaust heat recovery device is superheated with the heating medium,Bypassing the combustion melting furnace with a part of the heating medium via a bypass path provided in the middle of the piping path, a bypass amount adjusting means provided in the bypass path for bypassing the heating medium to be bypassed When the adjustment is adjusted so that the amount of bypass increases, the exhaust gas temperature control means controls the temperature of the exhaust gas so as to increase the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace,
The char combustion temperature is controlled by correcting the control target value of the char combustion temperature corresponding to the superheated steam pressure of the superheated steam,Adjusted so that the exhaust gas circulation flow rate is increased by the exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery device exiting the exhaust heat recovery device to the inlet side of the exhaust heat recovery device The exhaust gas recovery device inlet gas temperature should be adjusted to
A waste treatment plant control device is provided.
[0033]
Further, the present invention is to heat the waste put into the pyrolysis furnace using a heating medium to separate the combustible gas and char, and to guide the separated char to a combustion melting furnace and burn it. In the waste treatment plant control method for melting the incombustible material and preheating the char combustion air using the energy of the exhaust gas emitted from the combustion melting furnace, a part of the char combustion air is passed through a bypass path. By bypassing an air preheater that preheats the char combustion air, the bypass amount of the char combustion air to be bypassed is adjusted by a bypass amount adjusting means provided in the bypass path, When the char combustion air temperature control means is adjusted to increase, the char combustion air temperature control means reduces the temperature of the char combustion air. It provides waste treatment plant control method and controlling.
[0034]
In addition, the present invention is also configured to heat the waste thrown into the dryer with the first heating medium to remove a part of the water contained in the waste, and to remove the waste having a reduced water content by the removal. It is put into a pyrolysis furnace, heated with a second heating medium, separated into combustible gas and char, and air is dried with a drying air heater using the energy of the second heating medium after heating the waste. In the waste treatment plant control method for heating to obtain the first heating medium,
Waste thrown into the dryerAddheatairTo remove a part of the water contained in the waste, and the waste having a reduced water content by the removal is put into a pyrolysis furnace and heated with a second heating medium to produce combustible gas and char. Before separating and heating the wasteAdditionBefore heating the air with the air heater for drying using the energy of the heat mediumAdditionheatairAnd
Before heating the wasteAdditionBefore a part of the heat medium bypasses the drying air heater via a bypass path,AdditionWhen the bypass amount of the heat medium is adjusted by the bypass amount adjusting means provided in the bypass path, and the adjustment is adjusted so that the bypass amount increases, the dryer outlet air temperature control means is controlled by the dryer. A waste treatment plant control method is provided, wherein the temperature of the air is controlled to lower the temperature of the discharged air.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a waste treatment plant and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
The waste treatment plant in the present embodiment is a waste gasification melting power plant that generates power with energy obtained in the waste treatment process.
[0037]
FIG. 1 shows an overall configuration of a waste treatment plant as an embodiment according to the present invention. This waste gasification melting power plant has a drying process having a
[0038]
In addition to the
[0039]
Prior to this drying step, a carry-in
[0040]
In the pyrolysis step, in addition to the above-described
[0041]
The pyrolysis gas generated in the
[0042]
An LPG supply path 69 is connected to the
[0043]
In the pulverization step, in addition to the pulverizer 33 described above, a
[0044]
In the combustion melting process, in addition to the
[0045]
The char transport path 25 has a char
[0046]
The exhaust heat recovery process includes a
[0047]
The exhaust gas treatment process has a
[0048]
An exhaust
[0049]
Further, a fly
[0050]
In the power generation process, the steam generated by the
[0051]
The steam generated by the
[0052]
By providing both of these paths and the damper, the flow rate of the exhaust gas passing through the steam heater can be adjusted stably and reliably.
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
The main path 35a and the air
[0056]
As the heating medium for drying the waste material supplied to the
[0057]
The air used for drying the waste is discharged from the
[0058]
The recirculation air flow rate is determined according to the opening degree of the
[0059]
The exhaust gas that has passed through the steam superheater 51 and the exhaust gas that bypasses the exhaust gas once merged into the air heating
[0060]
In order to use the exhaust gas that has passed through the
[0061]
In the combustion melting furnace supply
[0062]
The exhaust gas from the
[0063]
In the present embodiment, the
[0064]
Further, in the present embodiment, in the
[0065]
In the present embodiment, the
[0066]
In the present embodiment, the steam generated in the exhaust heat recovery device 60 is guided to the steam turbine 58 and used for power generation. However, the generated steam is not necessarily limited to power generation. It may be used as heat in the steam utilization plant. In this case, control is performed as heat output instead of power generation output.
[0067]
In the present embodiment, the steam generated from the
[0068]
In the present embodiment, the char combustion air is supplied from one place of the
[0069]
In the present embodiment, the char combustion air supply position in the
[0070]
The control system of this plant includes a waste treatment
[0071]
Note that these controllers, correctors, and setting devices are individually shown for each function for the sake of easy understanding, but in reality, the main computer arranged in the control room or the like and the control target And a controller or the like arranged near the device.
[0072]
As shown in FIG. 2, the waste processing
[0073]
In the present embodiment, the processing
[0074]
In the present embodiment, the instantaneous basic process target value FG0 is calculated from the basic process target
[0075]
The waste
[0076]
In the present embodiment, there is a processing target value correction
[0077]
The waste
[0078]
The dryer supply
[0079]
In the present embodiment, since the waste loaded on the conveyor 12 is supplied to the dryer hopper 11 with the conveyance delay time tNFE by the conveyor 12, the rotation speed of the
[0080]
On the other hand, a feeder rotational speed correction value NFEM for correcting the rotational speed of the
[0081]
The rotational speed correction
[0082]
Thereby, since the waste accumulation amount of the dryer hopper 11 can be appropriately maintained, the
[0083]
The pyrolysis furnace supply
[0084]
In the present embodiment, the amount of waste discharged to the pyrolysis hopper 18 is determined as follows: the delay in conveyance tNFE by the conveyor 12 with respect to the change in the instantaneous processing target value FG and the retention of waste supplied to the
[0085]
Therefore, the
[0086]
On the other hand, a pusher operation frequency correction value NPSM for correcting the operation frequency of the
[0087]
The operation frequency correction
[0088]
Thereby, since the waste accumulation amount of the pyrolysis furnace hopper 18 can be appropriately maintained, the
[0089]
As shown in FIG. 3, the pyrolysis furnace outlet
[0090]
Therefore, in order to thermally decompose the waste stably, it is necessary to adjust the thermal decomposition energy appropriate for the change in the amount of waste supplied to the
[0091]
The pyrolysis furnace outlet gas temperature correction
[0092]
The pyrolysis furnace outlet
[0093]
When the pyrolysis furnace outlet gas temperature TJ is higher (lower) than the control target value TJS, the proportional integral calculation unit 154 increases (decreases) the target rotational speed NRB of the cooling
[0094]
Further, the pyrolysis furnace outlet
[0095]
As described above, since the temperature of the pyrolysis furnace outlet gas can be stably controlled by adjusting the amount of cooling air, the properties of the char discharged from the
[0096]
Moreover, char combustion in the
[0097]
In this embodiment, the cooling air is used to lower the temperature of the pyrolysis furnace outlet gas. However, the present invention is not necessarily limited to this method, for example, the main exhaust gas path. For example, a method may be used in which a part of the exhaust gas whose temperature after heat recovery is reduced from 48 is used.
[0098]
In this embodiment, LPG is used to raise the temperature of the pyrolysis furnace outlet gas. However, the method is not necessarily limited to LPG, and may be a method using another fuel such as kerosene.
[0099]
The pyrolysis gas combustion
[0100]
The pyrolysis gas combustion air temperature correction
[0101]
Thus, by correcting the pyrolysis gas combustion air temperature prior to the change in the waste supply amount, the
[0102]
The pyrolysis furnace gas combustion
[0103]
When the pyrolysis gas combustion air temperature TA is higher (lower) than the control target value TAS, the proportional
[0104]
Thus, since the temperature of the pyrolysis gas combustion air can be stably controlled by adjusting the flow rate of the exhaust gas passing through the second air heater, the combustion of the
[0105]
The dryer outlet
[0106]
For this purpose, the dryer outlet
[0107]
The dryer outlet air temperature correction
[0108]
In this way, by correcting the dryer outlet air temperature in advance of the change in the waste supply amount, the
[0109]
The dryer outlet
[0110]
When the dryer outlet air temperature TD is higher (lower) than the control target value TDS, the proportional-
[0111]
As a result, the degree of drying of the waste discharged from the
[0112]
The pyrolysis gas burner exhaust gas
[0113]
In the present embodiment, the flow rate of the pyrolysis gas combustion exhaust gas that is the heating medium passing through the
[0114]
That is, the O2 concentration correction
[0115]
The correction value O2BM output here is used in the pyrolysis gas burner exhaust gas
[0116]
In the present embodiment, the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correction
[0117]
Further, in the present embodiment, the method for calculating the O2 concentration correction value O2BM in the pyrolysis gas burner exhaust gas is used, but the method for directly correcting the dryer air flow rate according to the damper opening can also be used. Equivalent in accomplishing control objectives.
[0118]
The pyrolysis gas burner exhaust gas
[0119]
When the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration O2B is higher (lower) than the control target value O2BS, the proportional-
[0120]
In this way, the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration can be stably controlled by adjusting the drying air flow rate, so that the combustion of the
[0121]
As shown in FIG. 4, the power
[0122]
When the power generation output EGN is higher (lower) than the control target value EGNR, the proportional-
[0123]
In the present embodiment, the control target value EGNR set by the control target
[0124]
In the present embodiment, the output value from the generator 61 is used as the power generation output EGN. However, in order to achieve the target of this control, the estimation is based on the pressure in the steam turbine 58, the steam flow rate, the steam temperature, and the like. You can select the value as you like.
[0125]
The char
[0126]
Specifically, the char combustion temperature correction
[0127]
As described above, the amount of steam generated from the
[0128]
In the present embodiment, the char combustion temperature correction value TDSM is calculated. However, the control of the present invention can also be performed as a method of directly correcting the target rotational speed NCR for the
[0129]
The char
[0130]
When the char combustion temperature TDS is higher (lower) than the control target value TDSS, the proportional-
[0131]
The char transfer air
[0132]
The
[0133]
When the drum level LDM is higher (lower) than the control target value LDMR, the proportional-
[0134]
The dryer
[0135]
When the dryer internal pressure PD is higher (lower) than the control target value PDR, the proportional
[0136]
The combustion melting
[0137]
When the combustion melting furnace pressure PM is higher (lower) than the control target value PMR, the proportional
[0138]
As shown in FIG. 5, the superheated
[0139]
When the superheated steam temperature TMS is higher (lower) than the control target value TMSR, the proportional
[0140]
The spray
[0141]
The damper Sa target opening calculator 301a and the damper Sb
[0142]
In this way, by adjusting the operating position of both dampers according to the opening of the spray valve 85, the operating range of the spray valve 85 can always be maintained within the effective range for superheated steam temperature control, so the superheated steam temperature is stabilized. Since the amount of spray can be suppressed, the plant can always be operated with high thermal efficiency. Further, by operating these dampers with opposite polarities, the flow rate of the exhaust gas passing through the steam superheater 51 can be adjusted stably and reliably.
[0143]
As a result, not only the power generation output but also the superheated steam temperature is stabilized, so that the life of the steam turbine 58 due to thermal stress can be minimized.
[0144]
The exhaust
[0145]
The damper Ea target opening calculation unit 314a and the damper Eb target opening calculation unit 314b operate with opposite polarities with respect to changes in the common operation amount AE. When the combustion melting furnace exhaust gas temperature TE is higher (lower) than the control target value TER, the proportional
[0146]
Thereby, since the combustion melting furnace exhaust gas temperature can be controlled stably, ash adhesion at the outlet of the
[0147]
The char combustion
[0148]
The damper Ha target opening
[0149]
By operating these dampers with opposite polarities, the temperature of the char combustion air can be adjusted stably and reliably. As a result, char combustion in the combustion melting furnace can be stabilized and combustion efficiency can be improved, so that the slag conversion rate of the incombustible material in the char can be improved. Moreover, harmful substances such as dioxin, NOx and CO contained in the exhaust gas of the
[0150]
The exhaust heat recovery device inlet
[0151]
When the exhaust gas recovery device inlet gas temperature TBG is higher (lower) than the control target value TBGR, the proportional
[0152]
The char combustion gas
[0153]
When the char combustion gas O2 concentration O2E is higher (lower) than the control target value O2ER, the proportional
[0154]
Thereby, the char combustion gas O2 concentration can be controlled stably. Therefore, char combustion in the combustion melting furnace can be stabilized and high-efficiency combustion can be maintained, and the slag conversion rate of incombustibles in char can be improved. Further, since it is possible to prevent wear due to abnormal overheating of the furnace wall and ash adhesion at the furnace outlet, continuous operation for a long time is possible. Furthermore, harmful substances such as dioxin, NOx and CO contained in the exhaust gas from the
[0155]
Next, in order to make it easier to understand the behavior of the plant state and its effects in the above-described embodiment, the following description will be made with reference to FIGS. 6, 7, 8, 9, 10, and 11.
FIG. 6 shows the behavior of the plant state and the effect of the waste processing
[0156]
FIG. 7 shows the behavior of the plant state and its effect by the pyrolysis furnace outlet
[0157]
FIG. 8 shows the behavior of the plant state by the pyrolysis furnace outlet
[0158]
FIG. 9 shows the behavior of the plant state and its effect by the dryer outlet
[0159]
FIG. 10 shows the behavior of the plant state and its effect by the pyrolysis gas burner exhaust gas
[0160]
FIG. 11 shows the behavior of the plant state and its effect by the superheated
[0161]
In the present embodiment, the measurement positions of the various state measuring instruments do not necessarily stick to the positions shown in FIG. 1 for carrying out the present invention, but equivalent state values are used to accomplish the purpose of control. If it is a position where it can be obtained, it may be selected flexibly.
[0162]
In the present embodiment, the correction values output from the various correction amount calculation units are calculated with a polygonal line function with respect to the input values. However, the correction values are not necessarily limited to the polygonal line function. It can be configured flexibly according to the characteristics of the plant.
[0163]
In this embodiment, the various delay elements use a dead time function, but it is not necessarily limited to the dead time function. By using a second-order delay or higher n-order delay function, these delay elements The same effect can be obtained in accomplishing the control target.
[0164]
Further, in the present embodiment, a plant in which the
[0165]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the amount of waste treatment changes, the dynamic balance of the mass flow and energy flow of the whole plant is maintained, and stable operation can be performed. In particular, in the case of adopting a method of adjusting the temperature state of the waste heating medium prior to the change of the waste supply amount, it is possible to maintain the operation state corresponding to the waste supply amount.
[0166]
Further, in the case of adopting a method of controlling a single control target by a plurality of adjusting means, it is possible to operate the plant stably and with high thermal efficiency with respect to changes in waste treatment amount and properties.
[0167]
As a result, it is possible to maintain the waste state in each treatment process, the plant components and the connection path between devices in an appropriate operating state, prevent the consumption of high-temperature equipment and blockage of the connection path between devices, and prevent harmful dioxins. , NOx and CO generation can be suppressed, the ratio of incombustible slag in waste can be improved, and the safety and reliability required for long-term continuous operation of the plant can be improved. As described above, the apparatus can be downsized, and the construction cost and operation cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a waste treatment plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram (part 1) of the waste treatment plant of FIG. 1;
FIG. 3 is a control block diagram (part 2) of the waste treatment plant of FIG. 1;
FIG. 4 is a control block diagram (part 3) of the waste treatment plant of FIG. 1;
FIG. 5 is a control block diagram (part 4) of the waste treatment plant of FIG. 1;
6 is a diagram (part 1) illustrating the behavior of the waste treatment plant state in FIG. 1 and the effect thereof; FIG.
FIG. 7 is a diagram (part 2) illustrating the behavior of the waste treatment plant state in FIG. 1 and the effect thereof;
FIG. 8 is a diagram (part 3) illustrating the behavior of the waste treatment plant state in FIG. 1 and the effect thereof;
FIG. 9 is a diagram (part 4) illustrating the behavior of the waste treatment plant state in FIG. 1 and the effect thereof;
10 is a diagram (No. 5) showing the behavior of the waste treatment plant in FIG. 1 and its effect.
FIG. 11 is a diagram (part 6) illustrating the behavior of the waste treatment plant state in FIG. 1 and the effect thereof;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記配管経路の途中に設けられた前記排熱回収装置で生成した蒸気を前記加熱媒体が過熱する過熱器と、該過熱器を通過した前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記過熱器の過熱蒸気圧力に対応してチャー燃焼温度の制御の目標値を補正するチャー燃焼温度補正器を備えたチャ―燃焼温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有すること
を特徴とする廃棄物処理プラント。A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A superheater in which the heating medium superheats steam generated by the exhaust heat recovery device provided in the middle of the piping path, and a part of the heating medium that has passed through the superheater can bypass the combustion melting furnace. A bypass path configured in the bypass path, a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path, and a temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means And an exhaust gas temperature control means for controlling to operate so as to increase when the bypass amount is increased,
A char combustion temperature control means including a char combustion temperature corrector for correcting a target value of char combustion temperature control corresponding to the superheated steam pressure of the superheater,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas An exhaust heat recovery apparatus inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery apparatus inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery apparatus using a circulation flow rate adjustment means.
チャー燃焼用空気の一部が空気予熱器をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記チャー燃焼用空気のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記チャー燃焼用空気の温度を、前記チャー燃焼用空気のバイパス量を増加させると下げるように動作させる制御を行うチャー燃焼用空気温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラント。In claim 1 ,
And configured bypass path such that a portion of the switch catcher over the combustion air to bypass air preheater, the bypass quantity adjusting means for adjusting the bypass amount of the char combustion air provided in the bypass passage, the bypass And a char combustion air temperature control means for controlling the temperature of the char combustion air so as to decrease when the amount of bypass of the char combustion air is increased using a quantity adjusting means. Waste treatment plant.
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
投入された廃棄物を加熱空気体で加熱し前記廃棄物に含まれる水分の一部を除去する乾燥機と、該乾燥機で乾燥されて水分含有率が低下した廃棄物を前記加熱媒体で加熱し可燃ガスとチャーとに分離する前記熱分解炉と、前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体のエネルギーを利用して空気を加熱し前記加熱空気を得る乾燥用空気加熱器とを有し、
前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体の一部が前記乾燥用空気加熱器をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記乾燥機から排出される空気の温度を、前記バイパス量を増加させると前記乾燥機から排出される空気の温度を下げるように動作させる制御を行う乾燥機出口空気温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラント。 A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
A drier to remove part of the water contained in heating the introduced waste product with pressurized hot air body the waste to be dried in the drier waste water content was reduced by the heating medium heating said pyrolysis furnace is separated into a combustible gas and char, the waste using the energy of the previous SL pressurized heating medium after heating to obtain a pre-Symbol pressurized hot air to heat the air drying air heating And
A bypass path for part of the previous SL pressurized heating medium after heating the waste is configured to bypass the drying air heater, the bypass quantity adjusting means for adjusting the bypass amount provided in the bypass path drying performed when the temperature of the air discharged from the dryer by use of the bypass quantity adjusting means, the control to operate so as to lower the temperature of the air discharged from the dryer to increase the bypass amount A waste treatment plant comprising a machine outlet air temperature control means.
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
投入された廃棄物を加熱空気で加熱し前記廃棄物に含まれる水分の一部を除去する乾燥機と、該乾燥機で乾燥されて水分含有率が低下した廃棄物を前記加熱媒体で加熱し熱分解ガスとチャーとに分離する前記熱分解炉と、前記熱分解ガスを熱分解ガス燃焼用の空気と共に燃焼させて前記加熱媒体を生成する熱分解ガスバーナと、前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体のエネルギーの一部を利用して加熱された前記熱分解ガス燃焼用空気を得る熱分解ガス燃焼用空気加熱器とを有し、
前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体が前記熱分解ガス燃焼用空気加熱器を通過する経路に前記加熱媒体の流量を調整する流量調整手段と、該流量調整手段を用いて前記熱分解ガス燃焼用空気の温度を、前記加熱媒体の流量を増加させると上げるように動作させる制御を行う熱分解ガス燃焼用空気温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラント。 A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
A drier to remove part of the water contained in the heating the inserted waste hot air the waste is dried in the dryer to heat the waste water content was reduced by the heating medium said pyrolysis furnace for separating the pyrolysis gas and char, pyrolysis gas burner that produces a pre-Symbol pressurized heating medium to the pyrolysis gas is combusted with air for the pyrolysis gas combustion and heating the waste and a after pre Symbol pyrolysis gas combustion air heater to obtain said pyrolysis gas combustion air heated by utilizing a part of energy of the pressurized heating medium,
A flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the previous SL pressurized heating medium to the path before Symbol pressurized heating medium after heating the waste passes through the pyrolysis gas combustion air heater, with the flow amount adjusting means waste treatment, characterized in that it has a temperature, the pyrolysis gas combustion air temperature control means for controlling to operate to increase to increase the flow rate of the previous SL pressurized heating medium of air the pyrolysis gas combustion plant.
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
前記熱分解炉で分離した熱分解ガスを熱分解ガス燃焼用の空気と共に燃焼させて前記加熱媒体を生成する熱分解ガスバーナとを有し、
前記熱分解炉に導入される前の前記加熱媒体に冷却用空気を注入し前記加熱媒体を減温する冷却用空気注入手段と、該冷却用空気注入手段を用いて冷却用空気流量を調整して前記熱分解炉を出た前記加熱媒体の熱分解炉出口ガス温度を、前記冷却用空気流量を増加させると前記熱分解炉出口ガス温度を下げるように動作させる制御を行う熱分解炉出口ガス温度制御手段とを有することを特徴とする廃棄物処理プラント。 A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
A pyrolysis gas burner that burns pyrolysis gas separated in the pyrolysis furnace together with air for pyrolysis gas combustion to generate the heating medium;
Cooling air injection means for injecting cooling air into the heating medium before being introduced into the pyrolysis furnace to reduce the temperature of the heating medium, and adjusting the cooling air flow rate using the cooling air injection means. The pyrolysis furnace outlet gas that is controlled to operate so that the pyrolysis furnace outlet gas temperature of the heating medium exiting the pyrolysis furnace is lowered when the cooling air flow rate is increased. A waste treatment plant comprising a temperature control means.
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
前記熱分解炉で分離した熱分解ガスを熱分解ガス燃焼用の空気とともに燃焼させる熱分解ガスバーナと、前記熱分解ガス燃焼用の空気を前記熱分解ガスバーナに供給する熱分解ガス燃焼用空気供給手段とを有し、
前記熱分解ガス燃焼用空気供給手段を用いて前記熱分解ガスバーナで前記熱分解ガスが燃焼した後の排ガス中に含まれるO2 濃度を、前記熱分解ガス燃焼用空気の流量を増加させると前記O2 濃度を上げるように動作させる制御を行う熱分解ガスバーナ排ガスO2 濃度制御手段を有することを特徴とする廃棄物処理プラント。 A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
A pyrolysis gas burner for burning the pyrolysis gas separated in the pyrolysis furnace together with air for pyrolysis gas combustion, and an air supply means for pyrolysis gas combustion for supplying the pyrolysis gas combustion air to the pyrolysis gas burner And
When the pyrolysis gas combustion air supply means is used to increase the flow rate of the pyrolysis gas combustion air when the O2 concentration contained in the exhaust gas after the pyrolysis gas is burned by the pyrolysis gas burner is increased. A waste treatment plant comprising a pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration control means for performing control to increase the concentration.
前記配管経路の途中に設けられ前記加熱媒体の一部が前記燃焼溶融炉をバイパスできるように構成されたバイパス経路と、該バイパス経路に設けられ前記加熱媒体のバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、該バイパス量調整手段を用いて前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を、前記バイパス量を増加させると上げるように動作するように制御する排ガス温度制御手段とを有し、
前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路と、該排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段と、該排ガス循環流量調整手段を用いて前記排熱回収装置に入る排熱回収装置入口側排ガスの温度を調節する排熱回収装置入口ガス温度制御手段と、を有し、
前記燃焼溶融炉から出る排ガスのエネルギーを利用してチャー燃焼用空気を予熱する空気予熱器と、該空気予熱器に前記チャー燃焼用空気を供給するチャー燃焼用空気供給手段とを有し、
前記チャー燃焼用空気供給手段を用いて前記燃焼溶融炉にて前記チャーが燃焼した後の燃焼ガス中に含まれるO2 濃度を、前記チャー燃焼用空気の流量を増加させると前記O2 濃度を上げるように動作させる制御を行うチャー燃焼ガスO2 濃度制御手段を有することを特徴とする廃棄物処理プラント。 A pyrolysis furnace that heats the input waste using a heating medium to separate it into combustible gas and char, a combustion melting furnace that burns the separated char and melts incombustibles in the char, and the pyrolysis In a waste treatment plant having a piping path for guiding the heating medium after being heated in a furnace to the combustion melting furnace, and an exhaust heat recovery device to which combustion melting furnace exhaust gas is supplied from the combustion melting furnace,
A bypass path provided in the middle of the piping path so that a part of the heating medium can bypass the combustion melting furnace, and a bypass amount adjusting means for adjusting the bypass amount of the heating medium provided in the bypass path And an exhaust gas temperature control means for controlling the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas coming out of the combustion melting furnace using the bypass amount adjusting means so as to increase when the bypass amount is increased,
An exhaust gas circulation path for returning a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery apparatus exiting the exhaust heat recovery apparatus to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus, an exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path, and the exhaust gas Exhaust heat recovery device inlet gas temperature control means for adjusting the temperature of the exhaust heat recovery device inlet side exhaust gas entering the exhaust heat recovery device using a circulation flow rate adjustment means,
Wherein a and by using the energy of exhaust gases leaving the combustion melting furnace air preheater for preheating the Chi catcher over the combustion air, and a char combustion air supply means for supplying the char combustion air in the air preheater,
Increasing the flow rate of the char combustion air increases the O2 concentration contained in the combustion gas after the char is burned in the combustion melting furnace using the char combustion air supply means. A waste treatment plant comprising char combustion gas O2 concentration control means for controlling the operation of the waste gas.
前記配管経路の途中で、前記排熱回収装置で生成した蒸気を前記加熱媒体で過熱し、過熱後の前記加熱媒体の一部を、前記配管経路の途中に設けたバイパス経路を介して前記燃焼溶融炉をバイパスさせ、該バイパスさせる前記加熱媒体のバイパス量を前記バイパス経路に設けられたバイパス量調整手段により調整し、該調整が前記バイパス量が増加するように調整されると、排ガス温度制御手段は、前記燃焼溶融炉から出る燃焼溶融炉排ガスの温度を上げるように前記排ガスの温度を制御し、
前記過熱された蒸気の過熱蒸気圧力に対応してチャー燃焼温度の制御目標値を補正してチャー燃焼温度を制御し、前記排熱回収装置を出た排熱回収装置出口側排ガスの一部を前記排熱回収装置の入口側に戻す排ガス循環経路に設けた排ガス循環流量調節手段により排ガス循環流量が増加するように調整されると、排熱回収装置入口ガス温度が下がるように調整されること
を特徴とする廃棄物処理プラント制御装置。The waste put into the pyrolysis furnace is heated using a heating medium to separate into combustible gas and char, the separated char is led to a combustion melting furnace and burned to melt incombustibles in the char, And in the waste treatment plant control method for guiding the heating medium after being heated in the pyrolysis furnace to the combustion melting furnace, and further to the heat recovery device through a piping path,
In the middle of the piping path, the steam generated by the exhaust heat recovery device is heated by the heating medium, and a part of the heating medium after the overheating is burned through a bypass path provided in the middle of the piping path. By bypassing the melting furnace, adjusting the bypass amount of the heating medium to be bypassed by a bypass amount adjusting means provided in the bypass path, and adjusting the adjustment so that the bypass amount increases, exhaust gas temperature control The means controls the temperature of the exhaust gas so as to increase the temperature of the combustion melting furnace exhaust gas exiting the combustion melting furnace,
Corresponding to the superheated steam pressure of the superheated steam, the char combustion temperature control target value is corrected to control the char combustion temperature, and a part of the exhaust gas on the outlet side of the exhaust heat recovery device exiting the exhaust heat recovery device When the exhaust gas circulation flow rate adjusting means provided in the exhaust gas circulation path returning to the inlet side of the exhaust heat recovery device is adjusted so that the exhaust gas circulation flow rate is increased, the exhaust gas recovery device inlet gas temperature is adjusted to be lowered. A waste treatment plant control device characterized by.
熱分解炉に投入された廃棄物を加熱媒体を用いて加熱して可燃ガスとチャーとに分離し、前記分離したチャーを燃焼溶融炉に導いて燃焼させ前記チャー中の不燃物を溶融すると共に、前記燃焼溶融炉から出る排ガスのエネルギーを利用して前記チャー燃焼用空気を予熱する廃棄物処理プラント制御方法において、
チャー燃焼用空気の一部を、バイパス経路を介して前記チャー燃焼用空気を予熱する空気予熱器をバイパスさせ、該バイパスさせる前記チャー燃焼用空気のバイパス量を前記バイパス経路に設けられたバイパス量調整手段により調整し、該調整が前記チャー燃焼用空気のバイパス量が増加するように調整されると、チャー燃焼用空気温度制御手段は、前記チャー燃焼用空気の温度を下げるように前記前記チャー燃焼用空気の温度を制御することを特徴とする廃棄物処理プラント制御方法。In claim 15,
The waste put into the pyrolysis furnace is heated using a heating medium to separate into combustible gas and char, and the separated char is led to a combustion melting furnace to burn and melt the incombustible material in the char. In the waste treatment plant control method for preheating the char combustion air using the energy of the exhaust gas emitted from the combustion melting furnace ,
Some of Chi catcher over the combustion air, to bypass the air preheater for preheating the char combustion air via the bypass passage, bypassing the bypass quantity of the char combustion air to the bypass provided in the bypass path When the amount is adjusted by the amount adjusting means and the adjustment is adjusted so that the bypass amount of the char combustion air is increased, the char combustion air temperature control means is configured to reduce the temperature of the char combustion air. A waste treatment plant control method comprising controlling the temperature of char combustion air.
乾燥機に投入された廃棄物を加熱空気で加熱し前記廃棄物に含まれる水分の一部を除去し、該除去したことで水分含有率が低下した廃棄物を熱分解炉に投入し第2加熱媒体で加熱し可燃ガスとチャーとに分離し、かつ前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体のエネルギーを利用して乾燥用空気加熱器で空気を加熱し前記加熱空気を得、
前記廃棄物を加熱したあとの前記加熱媒体の一部を、バイパス経路を介して前記乾燥用空気加熱器をバイパスさせ、該バイパスさせる前記加熱媒体のバイパス量を前記バイパス経路に設けられたバイパス量調整手段により調整し、該調整が前記バイパス量が増加するように調整されると、乾燥機出口空気温度制御手段は、前記乾燥機から排出される空気の温度を下げるように前記空気の温度を制御することを特徴とする廃棄物処理プラント制御方法。In claim 15,
The waste charged into the drier heated with pressurized hot air to remove a portion of the water contained in the waste was charged with waste water content is reduced to the pyrolysis furnace by the said removed first It was heated at second heating medium and separated into a combustible gas and char, and the waste heated before Symbol pressurized heating medium air heated before Symbol pressurized hot air in the drying air heater using the energy of the after And
The part of the previous SL pressurized heating medium after heating the waste, provided to bypass the drying air heater via the bypass path, the bypass quantity before Symbol pressurized heating medium to the bypass in the bypass path When the adjustment is made so that the bypass amount increases, the dryer outlet air temperature control means adjusts the bypass amount adjusting means to reduce the temperature of the air discharged from the dryer. A waste treatment plant control method comprising controlling the temperature of air.
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