JP3798932B2 - Waste treatment plant and control method thereof - Google Patents

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    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

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、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 combustion gas O 2 When the concentration is higher than the control target value, reduce the char combustion gas air flow rate.It works to correct the O2 concentration downward.
[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 dryer 16 for drying waste, and a pyrolysis furnace 22 for thermally decomposing the waste discharged from this into combustible gas (pyrolysis gas) and char. And a pyrolysis step having a pulverizer 33 for pulverizing the char, and a combustion melting furnace 40 for combusting combustible components in the pulverized char and melting non-combustible components in the char into molten slag. An exhaust gas treatment including a combustion melting process, an exhaust heat recovery process including a steam generator 50 that recovers exhaust gas energy from a melting furnace and generating steam, and a dust collector 65 for purifying the exhaust gas from the exhaust heat recovery process And a power generation process including a steam turbine 58 for generating power with steam from the steam generator 50.
[0038]
In addition to the dryer 16 described above, the drying process includes a dryer hopper 11 for temporarily storing waste, and a feeder (dryer waste supply means for supplying the dryer 16 with waste from the dryer hopper 11. 14).
[0039]
Prior to this drying step, a carry-in yard 10 into which the waste 17 is carried in, a conveyor 12 that supplies the waste from the carry-in yard 10 to the dryer hopper 11, a conveyor drive motor 7 that drives the conveyor 12, and a waste It has a waste loading device 8 for loading an object on a conveyor 12, and a loading device drive motor 9 for driving the waste loading device 8.
[0040]
In the pyrolysis step, in addition to the above-described pyrolysis furnace 22, a pyrolysis furnace hopper 18 for temporarily storing wastes dried by the dryer 16, and a waste from the pyrolysis furnace hopper 18 are decomposed into a pyrolysis furnace. And a pyrolysis gas burner 47 for burning the pyrolysis gas generated in the pyrolysis furnace 22.
[0041]
The pyrolysis gas generated in the pyrolysis furnace 22 is sent to the pyrolysis gas burner 47 via the pyrolysis gas path 20, and the exhaust gas generated by the combustion of the pyrolysis gas is heated via the external heating gas path 46. It is sent to an external heating jacket 13 located on the outer periphery of the cracking furnace and used as a heating medium for the pyrolysis furnace 22.
[0042]
An LPG supply path 69 is connected to the pyrolysis gas burner 47, an LPG adjustment valve 6 (LPG injection means) is installed in the LPG supply path 69, and a cooling air supply path 66 is connected to the external heating gas path 46. A spray water supply path 64 is connected, a cooling air supply fan (cooling air flow rate adjusting means) 15 is installed in the cooling air supply path 66, and a spray valve 5 (spray means) is installed in the spray water supply path 64. It passes through the jacket 13 and is used for adjusting the temperature of the exhaust gas that has contributed to the heating of the pyrolysis furnace 22.
[0043]
In the pulverization step, in addition to the pulverizer 33 described above, a char cooler 32 that cools the char from the pyrolysis furnace 22, and a metal separator 30 that separates the metal from the pulverized char and sends it to the recovery hopper 23. And have.
[0044]
In the combustion melting process, in addition to the combustion melting furnace 40 described above, a combustion melting furnace hopper 24 for temporarily storing the char discharged from the pulverization process, and an appropriate amount of char is discharged from the lower part of the hopper to burn the combustion melting furnace. A char supply device (combustion melting furnace char supply means) 26 for supplying to 40 and a char transport path 25 for transporting the char from the char supply device 26 to the combustion melting furnace 40 by aerodynamic force.
[0045]
The char transport path 25 has a char transport air fan 27 that supplies transport air. The combustion melting furnace 40 has various input ports for introducing char that has been conveyed by air through the char conveyance path 25, exhaust gas after heating the above-described pyrolysis furnace, combustion air described later, and the like. The incombustible material in the char is melted by the heat of combustion in the combustion melting furnace 40 and discharged as molten slag 29.
[0046]
The exhaust heat recovery process includes a steam generator 50 that recovers the energy of the exhaust gas from the combustion melting furnace 40 and the exhaust gas after heating the pyrolysis furnace, the steam drum 21, the economizer 28, and the air preheater 45. The exhaust heat recovery device 60 and a blower 87 that sends air to the air preheater 45 through the blower path 43 are provided. The air preheated by the air preheater 45 is supplied to the combustion melting furnace 40 as char combustion air.
[0047]
The exhaust gas treatment process has a denitration device 68 that removes nitrogen oxides contained in the exhaust gas that has passed through the dust collector 65 in addition to the dust collector 65 that captures fly ash in the exhaust gas from the exhaust heat recovery device 60. The exhaust gas that has passed through the denitration device 68 is guided to the chimney 70 by the induction fan 86 and released to the atmosphere.
[0048]
An exhaust gas circulation path 81 for returning a part of the exhaust gas from the exhaust heat recovery device 60 to the inlet side of the exhaust heat recovery device 60 is connected between the exhaust heat recovery device 60 and the dust collector 65. The exhaust gas circulation path 81 is provided with an exhaust gas circulation blower (exhaust gas circulation flow rate adjusting means) 82.
[0049]
Further, a fly ash circulation path 67 is connected between the bottom of the exhaust heat recovery device 60 and the combustion melting furnace 40, and a part of the exhaust gas is passed between the dust collector 65 and the denitration device 68 by the fly ash circulation blower 31. The fly ash that is attracted and discharged from the bottom of the exhaust heat recovery device 60 is returned to the melting furnace 40.
[0050]
In the power generation process, the steam generated by the steam generator 50 is heated to form superheated steam, and the temperature of the superheated steam is adjusted by spraying water installed in the middle of the steam superheater 51. , A steam turbine 58 that is driven by the energy of the superheated steam, a generator 61 that generates power using the driving force of the steam turbine 58, and a superheated steam path 49 that guides the superheated steam to the steam turbine 58. A steam control valve 59 provided in the superheated steam path 49 for adjusting the flow rate of superheated steam flowing into the steam turbine 58, a condenser 63 for condensing steam discharged from the steam turbine 58, and a condenser 63. Water supply path 62 for sending the condensate to the economizer 28 and the temperature reducer 83, a water supply pump 88 provided in the water supply path 62, and a spray for adjusting the flow rate of the condensate sent from the water supply pump 88 to the temperature reducer 83 And a valve 85.
[0051]
The steam generated by the steam generator 50 is heated by the steam superheater 51 using the thermal energy of the exhaust gas after heating the pyrolysis furnace 22, and becomes superheated steam. The exhaust gas after heating the pyrolysis furnace 22 can be led to a main path 53a where the steam superheater 51 is installed and a steam superheater bypass path 53b that bypasses the main path 53a, in order to adjust the flow rate passing through each of them. The damper Sa and the damper Sb (main flow rate adjusting means 73a and bypass flow rate adjusting means 73b) are provided.
[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 water supply path 62 is branched at a position downstream of the water supply pump 88, and the branched path extends to the temperature reducer 83 through the spray water path 84. In the middle of the spray water path 84, the spray valve 85 is provided. By providing both of these paths and the damper, the flow rate of the char combustion air passing through the air preheater 45 can be adjusted stably and reliably.
[0054]
The blower path 43 connected to the blower 87 is branched by the air preheater bypass path 35b before the air preheater 45, and a part of the air supplied to the blower path 43 by the blower 87 passes through the air preheater 45. After joining the preheated air that has passed through the air preheater 45 via the air preheater bypass path 35b, it is supplied to the combustion melting furnace 40 as char combustion air via the preheated air supply path 38.
[0055]
The main path 35a and the air preheater bypass path 35b through which the air supplied from the blower 87 passes through the air preheater 45 are provided with a damper Ha and a damper Hb (main flow rate adjusting means 36a) for adjusting the amount of air passing through the air path. And a bypass flow rate adjusting means 36b).
[0056]
As the heating medium for drying the waste material supplied to the dryer 16, air supplied by the forced air fan 44 is used. This drying air is heated by the first air heater 37 and then the dryer. 16 is introduced.
[0057]
The air used for drying the waste is discharged from the dryer 16 by a dryer outlet air fan 34, a part of which is supplied as recirculated air to the dryer 16 via the air recirculation path 71, and the rest is pyrolyzed. Gas combustion air is led to the pyrolysis gas burner 47 through the pyrolysis gas combustion air passage 52.
[0058]
The recirculation air flow rate is determined according to the opening degree of the air recirculation damper 72 installed in the air recirculation path 71. The pyrolysis gas combustion air is heated by the second air heater 55 provided in the middle of the pyrolysis gas combustion air passage 52 and then guided to the pyrolysis gas burner 47.
[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 exhaust gas path 74, and then three paths, that is, a first air heater path 75 c connected to the first air heater 37, Damper A and damper for adjusting the flow rate that is guided to the second air heater path 75a connected to the second air heater 55 and the air heater bypass path 75b that bypasses the second air heater path 75a. B and damper C (first air heater flow rate adjusting means 42c, second air heater flow rate adjusting means 42a, and air heater bypass flow rate adjusting means 42b) are provided.
[0060]
In order to use the exhaust gas that has passed through the first air heater 37 and the second air heater 55 and the energy of the exhaust gas from the air heater bypass passage 75b in the combustion melting furnace 40 and the exhaust heat recovery device 60, Once these exhaust gases are merged in the main exhaust gas path 48, they are branched into a combustion melting furnace supply exhaust gas path 78 that leads to the combustion melting furnace 40 and a waste heat recovery apparatus supply exhaust gas path 57 that leads to the exhaust heat recovery apparatus 60.
[0061]
In the combustion melting furnace supply exhaust gas path 78 and the exhaust heat recovery apparatus supply exhaust gas path 57, damper Ea and damper Eb (combustion melting furnace supply exhaust gas flow rate adjusting means 79a and Exhaust heat recovery device supply exhaust gas flow rate adjusting means 79b) is provided. By providing both of these paths and the damper, the flow rate of the exhaust gas introduced into the combustion melting furnace 40 can be adjusted stably and reliably.
[0062]
The exhaust gas from the combustion melting furnace 40 is supplied to the exhaust heat recovery device 60 via the combustion melting furnace exhaust gas path 41 connecting the combustion melting furnace 40 and the exhaust heat recovery apparatus supply exhaust gas path 57. The aforementioned exhaust gas circulation path 81 for returning a part of the exhaust gas from the exhaust heat recovery apparatus 60 to the inlet side of the exhaust heat recovery apparatus 60 is connected to the combustion melting furnace exhaust gas path 41.
[0063]
In the present embodiment, the dryer 16 heats and dries directly with drying air. However, the present invention is not necessarily limited to this structure, and a heat transfer tube built-in type dryer is used to heat the waste. It is good also as a structure which lets a medium pass to this heat exchanger tube.
[0064]
Further, in the present embodiment, in the pyrolysis furnace 22, the waste in the furnace is dry-heated by the external heating method using the combustion gas passing through the jacket 13, but this is not necessarily limited to this structure. Alternatively, a heat transfer tube built-in type pyrolysis furnace may be used, and a heating medium may be passed through the heat transfer tube.
[0065]
In the present embodiment, the combustion melting furnace 40 employs an upflow type in which the combustion gas in the char combustion portion flows upward. However, the present invention is not necessarily limited to this structure. A downflow type that flows downward may be employed.
[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 steam generator 50 of the exhaust heat recovery device 60 is guided to the steam superheater 51 through the steam drum 21, but the superheated steam is not necessarily generated in this structure. For example, the first steam superheater is installed inside the exhaust heat recovery apparatus 60, and the steam separated by the steam drum 21 is once heated by the first steam superheater and then the steam superheater. It is good also as a structure which guides to 51 and puts a temperature reducer between the 1st steam superheater and the steam superheater 51. FIG.
[0068]
In the present embodiment, the char combustion air is supplied from one place of the combustion melting furnace 40 via the preheating air path 38. Of course, the char combustion air is divided and supplied in multiple stages. It is good.
[0069]
In the present embodiment, the char combustion air supply position in the combustion melting furnace 40 is between the position where the char transport path 25 is connected and the position where the combustion melting furnace supply exhaust gas path 78 is connected. It is desirable to do.
[0070]
The control system of this plant includes a waste treatment amount setting device 90, a waste treatment amount correction device 100, a waste treatment amount controller 110, a dryer supply waste amount controller 120, and a pyrolysis furnace supply waste amount. Controller 130, pyrolysis furnace outlet gas temperature corrector 140, pyrolysis furnace outlet gas temperature controller 150, pyrolysis gas combustion air temperature corrector 160, and pyrolysis furnace gas combustion air temperature controller 170 A dryer outlet air temperature corrector 180, a dryer outlet air temperature controller 190, a pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration corrector 200, a pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration controller 210, and a power generation output controller 220. , Char combustion temperature compensator 230, char combustion temperature controller 240, char carrier air flow controller 250, drum level controller 260, dryer pressure controller 270, combustion Melting furnace pressure controller 280, superheated steam temperature controller 290, spray operation area corrector 300, exhaust gas temperature controller 310, char combustion air temperature controller 320, exhaust heat recovery device inlet gas temperature control And a char combustion gas O2 concentration controller 340.
[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 amount setting device 90 is for setting an instantaneous processing target value FG of waste necessary for the control of this plant.
[0073]
In the present embodiment, the processing schedule setting unit 91 sets the relationship between the time ti and the processing amount FGI per unit time as a basic schedule of the waste processing amount from a plant operator or an external system. The basic processing target value calculation unit 93 receives the time information from the timer 92 and calculates the instantaneous basic processing target value FG0 based on the basic schedule. The addition unit 94 outputs the waste processing amount corrector 100 described below. An instantaneous processing target value FG is calculated by receiving a given processing target value correction amount FGM and adding it to FG0.
[0074]
In the present embodiment, the instantaneous basic process target value FG0 is calculated from the basic process target value calculation unit 93. However, the present process is not necessarily limited to this method, and is not limited to the plant operation. Depending on the purpose, for example, the instantaneous basic process target value FG0 may be manually set directly by the operator.
[0075]
The waste treatment amount corrector 100 is for always ensuring an appropriate char accumulation amount in the combustion melting furnace hopper 24 for the purpose of continuous stable operation of the combustion melting furnace 40.
[0076]
In the present embodiment, there is a processing target value correction amount calculation unit 101 that outputs a processing target value correction amount FGM to the waste processing amount setting device 90 according to the accumulated amount of char. The processing target value correction amount calculation unit 101 inputs the char accumulation level LCH in the combustion melting furnace hopper 24. When the char accumulation amount decreases (increases) and the level decreases (increases), a positive (negative) process is performed. An operation is performed to increase (decrease) the processing amount by outputting the target value correction amount FGM. Thereby, since the amount of accumulated char in the combustion melting furnace hopper 24 can be appropriately maintained, the combustion melting furnace 40 can be stably operated, and the operation reliability is improved.
[0077]
The waste processing amount controller 110 is for controlling the amount of waste that is required in the plant loaded on the conveyor 12 by the waste loading device 8. In the present embodiment, the instantaneous processing target value FG output from the waste processing amount setting unit 90 is input, and the target rotational speed NRF of the loading device drive motor 9 is used as the operation amount corresponding to this FG. To output.
[0078]
The dryer supply waste amount controller 120 always ensures an appropriate waste accumulation amount in the dryer hopper 11 corresponding to the instantaneous processing target value FG, and stably supplies and controls waste to the dryer 16. Is for.
[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 feeder 14 is operated with the conveyance delay time tNFE. For this purpose, the transport delay element 121 generates a dryer supply target value FGD1 with a delay time tNFE with respect to the input instantaneous processing target value FG, and uses the target reference rotational speed NFE0 of the feeder 14 as an operation amount corresponding to this FGD1. It is generated by the generator 122.
[0080]
On the other hand, a feeder rotational speed correction value NFEM for correcting the rotational speed of the feeder 14 according to the waste accumulation level LDC in the dryer hopper 11 is generated by the rotational speed correction amount calculation unit 123, and the adding unit 124 By adding to the target reference speed NFE0, the feeder target speed NFE is output.
[0081]
The rotational speed correction amount calculation unit 123 outputs a negative (positive) feeder rotational speed correction value NFEM when the accumulated amount of waste in the dryer hopper 11 decreases (increases) and the level decreases (increases). It operates to reduce (increase) the amount of waste supplied to the dryer.
[0082]
Thereby, since the waste accumulation amount of the dryer hopper 11 can be appropriately maintained, the dryer 16 can be stably operated, and the operation reliability is improved. That is, if the waste supply to the dryer 16 is stable, the drying degree of the waste discharged from the dryer also becomes stable, and the transport is stabilized in the waste transport path to the pyrolysis furnace 22 and discharged from the pyrolysis furnace 22. The quality of the char is also stabilized, the conveyance is stabilized in the char conveyance path to the combustion melting furnace 40, and the char combustion in the combustion melting furnace 40 is also stabilized.
[0083]
The pyrolysis furnace supply waste amount controller 130 always ensures an appropriate waste accumulation amount in the pyrolysis furnace hopper 18 corresponding to the instantaneous processing target value FG, and stably stabilizes the waste in the pyrolysis furnace 22. It is for supply control.
[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 dryer 16 in the dryer. Since it varies with the delay time tDRG, the operation frequency of the pusher 19 is operated with the total conveyance delay time (tNFE + tDRG).
[0085]
Therefore, the transport delay element 131 generates a pyrolysis furnace supply target value FGD2 with a delay time (tNFE + tDRG) with respect to the input instantaneous processing target value FG, and a target reference operation frequency of the pusher 19 as an operation amount corresponding to this FGD2. NPS0 is generated by the function generator 132.
[0086]
On the other hand, a pusher operation frequency correction value NPSM for correcting the operation frequency of the pusher 19 according to the waste accumulation level LPY in the pyrolysis furnace hopper 18 is generated by the operation frequency correction amount calculation unit 133, and the addition unit 134 A pusher target operation frequency NPS is output by adding to the target reference operation frequency NPS0.
[0087]
The operation frequency correction amount calculation unit 133 outputs a negative (positive) pusher operation frequency correction value NPSM when the accumulated amount of waste in the pyrolysis furnace hopper 18 decreases (increases) and the level decreases (increases). This works to reduce (increase) the amount of waste supplied to the pyrolysis furnace.
[0088]
Thereby, since the waste accumulation amount of the pyrolysis furnace hopper 18 can be appropriately maintained, the pyrolysis furnace 22 can be stably operated, and the operation reliability is improved. That is, if the waste supply to the pyrolysis furnace 22 is stable, the quality of the char discharged from the pyrolysis furnace 22 will also be stable, and the transport will be stabilized in the char transport path to the combustion melting furnace 40. Char combustion at 40 is also stable.
[0089]
As shown in FIG. 3, the pyrolysis furnace outlet gas temperature corrector 140 is for operating the pyrolysis furnace at an appropriate temperature according to the amount of waste treated. In the present embodiment, the amount of waste supplied to the pyrolysis furnace 22 changes with a delay time (tNFE + tDRG) with respect to the change of the instantaneous processing target value FG as described above. Furthermore, the thermal decomposition energy given from the external heating gas through the thermal decomposition furnace drum in the jacket 13 is transmitted to the internal waste with a heat transfer time delay tTJ.
[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 pyrolysis furnace 22 without delay. Therefore, the present pyrolysis furnace outlet gas temperature corrector 140 advances and corrects the thermal decomposition furnace outlet gas temperature control target value TJR by a heat transfer time delay tTJ. That is, in the delay element 141, the pyrolysis furnace supply waste amount predicted value FGD3 is generated with a delay time (tNFE + tDRG-tTJ) with respect to the input instantaneous processing target value FG, and the pyrolysis furnace outlet gas temperature correction amount is corresponding to this FGD3. The calculation unit 142 calculates a correction value TJM for the control target value TJR.
[0091]
The pyrolysis furnace outlet gas temperature correction amount calculation unit 142 is positive (in order to increase (decrease) the pyrolysis energy when the pyrolysis furnace supply waste amount predicted value FGD3 is larger (smaller) than the reference value FGR. A negative correction value TJM is output. The correction value TJM output here is used in the pyrolysis furnace outlet gas temperature controller 150 described below. In this way, by correcting the pyrolysis gas temperature prior to the change in the waste supply amount, the properties of the char discharged from the pyrolysis furnace 22 can be stabilized, and the injection amounts of cooling air and spray water can be reduced. Since it can suppress, energy efficiency can be maintained highly.
[0092]
The pyrolysis furnace outlet gas temperature controller 150 is for stably controlling the pyrolysis furnace outlet gas temperature TJ to a predetermined value. In the present embodiment, the pyrolysis furnace outlet gas temperature controller 150 performs thermal decomposition from the pyrolysis furnace outlet gas temperature corrector 140 with respect to the control target value TJR set by the control target value temperature setting unit 151. An addition unit 152 for receiving and correcting the furnace outlet gas temperature correction value TJM; a subtraction unit 153 for obtaining a deviation ETJ between the actual pyrolysis furnace outlet gas temperature TJ and the control target value TJS obtained by the adder 152; A proportional integral calculation unit 154 for receiving the deviation ETJ and outputting a target rotational speed NRB for the cooling air supply fan 15 by proportional integral calculation.
[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 air supply fan 15 to increase the cooling air flow rate ( The temperature of the pyrolysis furnace outlet gas TJ is lowered (increased).
[0094]
Further, the pyrolysis furnace outlet gas temperature controller 150 is provided with an LPG supply function generator 155 and a spray supply function generator 156 in case the pyrolysis furnace outlet gas temperature TJ deviates from the adjustable range by the cooling air. Have The LPG supply function generator 155 functions to suppress the decrease in TJ due to the heating effect of LPG combustion by outputting the target valve opening ALB for the LPG adjustment valve 6 when TJ is equal to or lower than a predetermined temperature. The spray supply function generator 156 functions to suppress an increase in TJ due to a temperature reducing effect by spray injection by outputting a target valve opening degree APB for the spray valve 5 when TJ is equal to or higher than a predetermined temperature.
[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 pyrolysis furnace 22 can be stabilized, and the pyrolysis furnace 22 can transfer to the combustion melting furnace 40. Even in the char transport path, blockage due to char agglomeration can be prevented.
[0096]
Moreover, char combustion in the combustion melting furnace 40 can be stabilized by stabilizing the char properties. Further, since it is possible to prevent the pyrolysis furnace outlet gas temperature from excessively decreasing or rising due to the LPG supply amount or spray injection, tar in the pyrolysis gas path due to the temperature decrease of the pyrolysis gas discharged from the pyrolysis furnace 22 Adhesion can be prevented.
[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 air temperature compensator 160 is for operating the pyrolysis gas combustion air at an appropriate temperature in accordance with the waste processing amount. In the present embodiment, for the same reason as in the case of the pyrolysis furnace outlet gas temperature corrector 140, the delay element 161 has a delay time (tNFE + tDRG-tTJ) with respect to the input instantaneous processing target value FG. The supply waste amount prediction value FGD4 is generated, and the pyrolysis gas combustion air temperature correction amount calculation unit 162 calculates a correction value TAM for the control target value TAR according to the FGD4.
[0100]
The pyrolysis gas combustion air temperature correction amount calculation unit 162 increases (decreases) the pyrolysis gas combustion air temperature TA when the pyrolysis furnace supply waste amount predicted value FGD4 is larger (smaller) than the reference value FGR. Therefore, a positive (negative) correction value TAM is output. The correction value TAM output here is used by the controller 170 as the air temperature for pyrolysis gas combustion described below.
[0101]
Thus, by correcting the pyrolysis gas combustion air temperature prior to the change in the waste supply amount, the corrector 160 contributes to stabilizing the properties of the char discharged from the pyrolysis furnace 22, and It is possible to maintain high energy efficiency for heat recovery from the exhaust gas for air heating according to the waste supply amount.
[0102]
The pyrolysis furnace gas combustion air temperature controller 170 is for stably controlling the pyrolysis gas combustion air temperature TA to a predetermined value. In the present embodiment, the pyrolysis gas combustion air temperature controller 170 applies the control target value TAR set by the control target value temperature setter 171 from the pyrolysis gas combustion air temperature corrector 160. Addition unit 172 for receiving and correcting the pyrolysis gas combustion air temperature correction value TAM, and subtraction for obtaining a deviation ETA between the actual pyrolysis gas combustion air temperature TA and the control target value TAS obtained by the adder 172 Unit 173, and a proportional integral calculation unit 174 for receiving deviation ETA and outputting a target opening AA for damper A42a by proportional integral calculation.
[0103]
When the pyrolysis gas combustion air temperature TA is higher (lower) than the control target value TAS, the proportional integral calculation unit 174 decreases (increases) the target opening AA with respect to the damper A42a and passes through the second air heater. It operates to lower (increase) the pyrolysis gas combustion air temperature TA by decreasing (increasing) the exhaust gas flow rate.
[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 pyrolysis gas burner 47 is stabilized, and combustion vibration and misfire can be prevented. Further, by stabilizing the combustion, harmful substances such as dioxin, NOx and CO in the exhaust gas can be reduced. Furthermore, the combustion of the pyrolysis furnace 22 is stabilized by stabilizing the combustion, and the quality of the discharged char is also stabilized.
[0105]
The dryer outlet air temperature compensator 180 is for operating the drying air at an appropriate temperature in accordance with the waste processing amount. In the present embodiment, the amount of waste supplied to the pyrolysis furnace 22 changes with the transport delay time tNFE by the conveyor 12 with respect to the change in the instantaneous processing target value FG as described above. Further, the drying energy from the drying air is transmitted to the internal waste with a heat transfer time delay tFG. Therefore, in order to dry the waste stably, it is necessary to adjust the drying energy appropriate for the change in the amount of waste supplied to the dryer 16 without delay.
[0106]
For this purpose, the dryer outlet air temperature corrector 180 advances and corrects the dryer outlet air temperature control target value TDR by a heat transfer time delay tFG. That is, the delay element 181 generates the dryer supply waste amount predicted value FGD5 with a delay time (tNFE-tFG) with respect to the input instantaneous processing target value FG, and the dryer outlet air temperature correction amount calculation unit according to the FGD5. In 182, a correction value TDM for the control target value TDR is calculated.
[0107]
The dryer outlet air temperature correction amount calculation unit 182 is positive (negative) to increase (decrease) drying energy when the pyrolysis furnace supply waste amount predicted value FGD5 is larger (smaller) than the reference value FGR. The correction value TDM is output. The correction value TDM output here is used in the dryer outlet air temperature controller 190 described below.
[0108]
In this way, by correcting the dryer outlet air temperature in advance of the change in the waste supply amount, the corrector 180 can block the discharge unit by stabilizing the dryness of the waste discharged from the dryer 16. In addition to contributing to prevention, heat recovery is performed from the exhaust gas for air heating according to the waste supply amount, so that energy efficiency can be maintained high.
[0109]
The dryer outlet air temperature controller 190 is for stably controlling the dryer outlet air temperature TD to a predetermined value. In the present embodiment, the dryer outlet air temperature controller 190 is connected to the control target value TDR set by the control target value temperature setting unit 191, and the dryer outlet air from the dryer outlet air temperature corrector 180. An adder 192 for receiving and correcting the temperature correction value TDM, a calculator 193 for obtaining a deviation ETD between the actual dryer outlet air temperature TD and the control target value TDS obtained by the adder 192, and receiving the deviation ETD A proportional integral calculation unit 194 that outputs a common operation amount ACB for the damper C42c and the damper B42b by proportional integral calculation, and a damper target opening that calculates the target opening degree AC and AB for the damper C42c and the damper B42b in response to the common operation amount ACB. A degree calculation unit 195c and a damper B target opening calculation unit 195b. The damper C target opening calculation unit 195c and the damper B target opening calculation unit 195b operate with opposite polarities with respect to the change in the common operation amount ACB.
[0110]
When the dryer outlet air temperature TD is higher (lower) than the control target value TDS, the proportional-integral calculation unit 194 operates to stabilize the TD by increasing (decreasing) the common operation amount ACB. By operating these dampers with opposite polarities, the temperature of the dryer outlet air can be controlled stably and reliably.
[0111]
As a result, the degree of drying of the waste discharged from the dryer 16 is stabilized, the thermal decomposition characteristics in the thermal decomposition furnace 22 are stabilized, the properties of the discharged char can be stabilized, and the combustion melting furnace 40 Char combustion at can be stabilized.
[0112]
The pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration corrector 200 is for the damper C42c and the damper B42b to always maintain an effective opening range for controlling the air temperature at the outlet of the dryer.
[0113]
In the present embodiment, the flow rate of the pyrolysis gas combustion exhaust gas that is the heating medium passing through the first air heater 37 is increased by increasing (decreasing) the dryer air flow rate as a characteristic of the drying process. Based on the fact that the dryer outlet air temperature TD rises (falls), the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correction value calculation unit 201 responds to the target opening Ab of the damper B42b received from the damper B target opening calculation unit 195b. Then, an O2 concentration correction value O2BM in the pyrolysis gas burner exhaust gas is calculated.
[0114]
That is, the O2 concentration correction value calculation unit 201 in the pyrolysis gas burner exhaust gas increases (decreases) the dryer air flow rate to increase the dryer outlet air temperature TD when the target opening degree Ab becomes a value less than or equal to a certain value (above). A positive (negative) correction value O2BM is output so as to be lowered.
[0115]
The correction value O2BM output here is used in the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration controller 210 described below. In this way, by adjusting the dryer air flow rate according to the damper opening, the damper operating range can be maintained within a predetermined range effective for the dryer outlet air temperature control.
[0116]
In the present embodiment, the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correction value calculation unit 201 calculates the correction value O2BM using the target opening Ab of the damper B42b, but the target opening Ac of the damper C42c is calculated. Introducing the correction value into the correction value calculation unit 201 and using the calculated value with an opposite sign is, of course, equivalent in accomplishing this control target.
[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 O2 concentration controller 210 is for stably controlling the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration O2B to a predetermined value. In the present embodiment, the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration controller 210 corrects the correction target value O2BM from the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration corrector 200 with respect to the control target value O2BR set by the control target value setting unit 211. And a subtractor 213 for obtaining the actual pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration O2B, the control target value O2BS obtained by the adder 212 and the deviation EO2, and a proportional integral operation upon receipt of the deviation EO2. And a proportional-plus-integral calculation unit 214 for outputting the target rotational speed NFDF for the forced air fan 44.
[0119]
When the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration O2B is higher (lower) than the control target value O2BS, the proportional-integral calculation unit 214 decreases (increases) the target rotational speed NFDF of the forced air fan 44 to decrease the drying air flow rate ( The pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration O2B is lowered (increased) to increase (increase).
[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 pyrolysis gas burner 47 can be stabilized. Further, harmful substances such as dioxin, NOx and CO in the exhaust gas can be reduced. Furthermore, the combustion of the pyrolysis furnace 22 is stabilized by stabilizing the combustion, and the quality of the discharged char is also stabilized.
[0121]
As shown in FIG. 4, the power generation output controller 220 is for stably controlling the power generation output EGN to a predetermined value. In the present embodiment, the power generation output controller 220 includes a subtraction unit 222 for obtaining a deviation ERGN from the actual power generation output EGN with respect to the control target value EGNR set by the control target value setting unit 221, and a deviation ERGN. And a proportional integral calculation unit 223 for outputting the target opening degree ACV for the steam control valve 59 by proportional integral calculation.
[0122]
When the power generation output EGN is higher (lower) than the control target value EGNR, the proportional-integral calculation unit 223 decreases (increases) the target opening degree ACV of the steam control valve 59 and increases the flow rate of superheated steam supplied to the steam turbine. By decreasing (increasing), the power generation output EGN operates to decrease (increase).
[0123]
In the present embodiment, the control target value EGNR set by the control target value setting unit 221 does not have to be a constant value, and automatic control means or manual setting means by an operator or the like is required when this control target is executed. Thus, the control target value EGNR may change over time.
[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 combustion temperature corrector 230 is for keeping the pressure of the steam generated from the heat recovery device 60 stable. In the present embodiment, the control target value of the char combustion temperature TDS in the combustion melting furnace 40 is corrected according to the superheated steam pressure PMS suitable for the stable operation of the steam turbine 58 related to the power generation output EGN.
[0126]
Specifically, the char combustion temperature correction value calculation unit 231 decreases (increases) the char combustion temperature TDS and decreases (increases) the superheated steam pressure PMS when the superheated steam pressure PMS becomes equal to or higher than a predetermined value PMSR (below). The negative (positive) correction value TDSM is output. The correction value TDSM output here is used in the char combustion temperature controller 240 described below.
[0127]
As described above, the amount of steam generated from the steam generator 50 of the exhaust heat recovery device 60 can be adjusted by adjusting the heat generation amount in the combustion melting furnace 40 by correcting the char combustion temperature according to the superheated steam pressure. Thus, the superheated steam pressure can be stably maintained. As a result, not only the power generation output but also the superheated steam temperature is stabilized, and the life of the steam turbine 58 due to thermal stress can be minimized.
[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 char feeder 26 according to the superheated steam pressure. It is equivalent in accomplishing the purpose.
[0129]
The char combustion temperature controller 240 is for stably controlling the char combustion temperature TDS to a predetermined value. In the present embodiment, the char combustion temperature controller 240 receives the correction value TDSM from the char combustion temperature corrector 230 and corrects the control target value TDSR set by the control target value setting unit 241. An adder 242, a subtractor 243 for obtaining a deviation ETDS between the actual char combustion temperature TDS and the control target value TDSS obtained by the adder 242, and a target rotation for the char feeder 26 by proportional integral calculation in response to the deviation ETDS And a proportional-integral operation unit 244 for outputting the number NCR.
[0130]
When the char combustion temperature TDS is higher (lower) than the control target value TDSS, the proportional-integral calculation unit 244 decreases (increases) the target rotational speed NCR of the char supplier 26 to decrease (increase) the char supply amount. The char combustion temperature TDS is operated to decrease (increase).
[0131]
The char transfer air flow rate controller 250 is for controlling an appropriate char transfer air flow rate in order to reliably transfer the char discharged from the char supply device 26 to the combustion melting furnace 40. In the present embodiment, the function generator generates the target rotational speed NPAB of the char transport air fan 27 as an operation amount corresponding to the target rotational speed NCR of the char feeder 26 output from the char combustion temperature corrector 230. 251.
[0132]
The drum level controller 260 is for stably controlling the drum level LDM which is the water level of the steam drum 21 to a predetermined value. In the present embodiment, the drum level controller 260 receives the deviation ELDM and a calculation unit 262 that obtains a deviation ELDM from the actual drum level LDM with respect to the control target value LDMR set by the control target value setting unit 261. A proportional-integral calculation unit 263 for outputting the target rotational speed NBP for the feed water pump 22 by proportional-integral calculation.
[0133]
When the drum level LDM is higher (lower) than the control target value LDMR, the proportional-integral calculating unit 263 decreases (increases) the target rotation speed NBP of the water supply pump 88 to decrease (increase) the water supply flow rate, thereby reducing the drum flow. It operates to lower (increase) the level LDM.
[0134]
The dryer internal pressure controller 270 is for stably controlling the dryer internal pressure PD to a predetermined value. In the present embodiment, the dryer internal pressure controller 270 calculates a deviation EPD for a deviation EPD of the actual dryer internal pressure PD with respect to the control target value PDR set by the control target value setting unit 271, and the deviation EPD. And a proportional-integral calculation unit 273 for outputting the target rotational speed ND for the dryer outlet fan 34 by proportional-integral calculation.
[0135]
When the dryer internal pressure PD is higher (lower) than the control target value PDR, the proportional integral calculation unit 273 increases (decreases) the exhaust air flow rate by increasing (decreasing) the target rotational speed ND of the dryer outlet fan 34. It operates to lower (increase) the dryer pressure PD.
[0136]
The combustion melting furnace pressure controller 280 is for stably controlling the combustion melting furnace pressure PM to a predetermined value. In the present embodiment, the combustion melting furnace pressure controller 280 includes a calculation unit 282 for obtaining a deviation EPM of the actual combustion melting furnace pressure PM with respect to the control target value PMR set by the control target value setting unit 281; A proportional integral calculation unit 283 for receiving the deviation EPM and outputting a target rotational speed NIDF for the induction fan 86 by proportional integral calculation.
[0137]
When the combustion melting furnace pressure PM is higher (lower) than the control target value PMR, the proportional integral calculation unit 283 increases (decreases) the exhaust gas flow rate by increasing (decreasing) the target rotational speed NIDF of the induction fan 86. Thus, the operation is performed to lower (increase) the pressure PM in the combustion melting furnace.
[0138]
As shown in FIG. 5, the superheated steam temperature controller 290 is for stably controlling the superheated steam temperature TMS to a predetermined value. In the present embodiment, the superheated steam temperature controller 290 includes a subtractor 292 for obtaining a deviation ETMS from the actual superheated steam temperature TMS with respect to the control target value TMSR set by the control target value setting unit 291; A proportional integral calculation unit 293 for receiving ETMS and outputting a target opening degree ASP for the spray valve 85 by proportional integral calculation.
[0139]
When the superheated steam temperature TMS is higher (lower) than the control target value TMSR, the proportional integral calculation unit 293 increases (decreases) the target opening ASP of the spray valve 85 and increases the amount of spray injected into the superheated steam. It operates to lower (increase) the superheated steam temperature TMS by (decrease).
[0140]
The spray operation area corrector 300 is for maintaining the operation area of the spray valve 85 in a range effective for superheated steam temperature control. In the present embodiment, the splay operation area corrector 300 receives the target opening ASP of the spray valve 85 output from the superheated steam temperature controller 290 and sets the target opening ASA and ASB for the damper Sa73a and the damper Sb73b. A damper Sa target opening degree calculation unit 301a and a damper Sb target opening degree calculation unit 301b to be calculated are included.
[0141]
The damper Sa target opening calculator 301a and the damper Sb target opening calculator 301b operate with opposite polarities with respect to changes in the target opening ASP of the spray valve 85. When the target opening ASP of the spray valve 85 is large (small), the gas passing through the steam superheater 51 is made small (large) from the target opening ASA output from the damper Sa target opening calculation unit 301a. The flow rate is decreased (increased) to suppress (promote) the amount of steam superheat, and as a result, the amount of spray is reduced (increased).
[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 gas temperature controller 310 is for stably controlling the combustion melting furnace exhaust gas temperature TE to a predetermined value. In the present embodiment, the exhaust gas temperature controller 310 includes a subtraction unit 312 for obtaining a deviation ETE from the actual combustion melting furnace exhaust gas temperature TE with respect to the control target value TER set by the control target value setting unit 311; In response to the deviation ETMS, a proportional integral calculation unit 313 that outputs a common operation amount AE for the damper Ea 79a and the damper Eb 79b by proportional integration calculation, and receives the common operation amount AE to calculate the target openings AEA and AEB for the damper Ea 79a and the damper Eb 79b. A damper Ea target opening degree calculation unit 314a and a damper Eb target opening degree calculation unit 314b.
[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 integration calculation unit 313 increases (decreases) the target opening AEA of the damper Ea79a by decreasing (increasing) the common operation amount AE. Thus, since the amount of exhaust gas guided from the main exhaust gas path to the combustion melting furnace 40 increases (decreases), the combustion melting furnace exhaust gas temperature TE operates to decrease (rise). By operating these dampers with opposite polarities, the flow rate of the exhaust gas introduced into the combustion melting furnace 40 can be adjusted stably and reliably.
[0146]
Thereby, since the combustion melting furnace exhaust gas temperature can be controlled stably, ash adhesion at the outlet of the combustion melting furnace 40 in the furnace can be prevented, and the combustion melting furnace 40 can be stably operated for a long period of time.
[0147]
The char combustion air temperature controller 320 is for stably controlling the temperature T2A of the char combustion air used for char combustion in the combustion melting furnace 40 to a predetermined value. In the present embodiment, the char combustion air temperature controller 320 calculates a deviation ET2 from the actual char combustion air temperature T2A with respect to the control target value T2AR set by the control target value setting unit 321. 322, a proportional-integral calculation unit 323 that outputs a common operation amount AH for the damper Ha36a and the damper Hb36b by proportional-integral calculation in response to the deviation ET2, and a target opening degree AHA for the damper Ha36a and the damper Hb36b in response to the common operation amount AH It has a damper Ha target opening degree calculation unit 324a and a damper Hb target opening degree calculation unit 324b that calculate AHB.
[0148]
The damper Ha target opening calculation unit 324a and the damper Hb target opening calculation unit 324b operate with opposite polarities with respect to changes in the common operation amount AH. When the char combustion air temperature T2A is higher (lower) than the control target value T2AR, the proportional-integral calculation unit 323 decreases (increases) the common operation amount AH to decrease (increase) the target opening AHA of the damper Ha36a. Thus, the amount of air guided to the air preheater 45 decreases (increases), and the air preheating effect decreases (improves), so that the char combustion air temperature T2A operates to decrease (increase).
[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 combustion melting furnace 40 can be reduced.
[0150]
The exhaust heat recovery device inlet gas temperature controller 330 is for stably controlling the exhaust heat recovery device inlet gas temperature TBG to a predetermined value. In the present embodiment, the exhaust heat recovery apparatus inlet gas temperature controller 330 obtains a deviation ETB from the actual exhaust heat recovery apparatus inlet gas temperature TBG with respect to the control target value TBGR set by the control target value setting unit 331. A subtractor 332 and a proportional integral calculator 333 for receiving the deviation ETB and outputting a target rotational speed NGRB for the exhaust gas circulation blower 82 by proportional integral calculation.
[0151]
When the exhaust gas recovery device inlet gas temperature TBG is higher (lower) than the control target value TBGR, the proportional integral calculation unit 333 increases (decreases) the target rotational speed NGRB of the exhaust gas circulation blower 82 to increase the exhaust gas circulation flow rate. By operating (decreasing), the exhaust gas recovery device inlet gas temperature TBG operates to decrease (increase).
[0152]
The char combustion gas O2 concentration controller 340 is for stably controlling the char combustion gas O2 concentration O2E in the combustion melting furnace 40 to a predetermined value. In the present embodiment, the char combustion gas O2 concentration controller 340 includes a subtraction unit 342 for obtaining a deviation EO2E from the actual char combustion gas O2 concentration O2E with respect to the control target value O2ER set by the control target value setting unit 341; And a proportional-integral calculation unit 343 for receiving the deviation EO2E and outputting the target rotational speed NSAB for the blower 87 by proportional-integral calculation.
[0153]
When the char combustion gas O2 concentration O2E is higher (lower) than the control target value O2ER, the proportional integral calculation unit 343 decreases (increases) the char combustion air flow rate by lowering (increasing) the target rotational speed NSAB of the blower 87. ) To lower (increase) the char combustion gas O2 concentration O2E.
[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 combustion melting furnace 40 can be reduced.
[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 amount setting device 90 and the waste processing amount correction device 100 that gives the processing target value correction value FGM thereto. From this figure, the correction value FGM is calculated according to the char accumulation level LCH in the melting furnace hopper 24, and this is added to the instantaneous basic processing target value FG0 to determine the actual instantaneous basic processing target value FG. It can be seen that the accumulation level LCH can be stabilized.
[0156]
FIG. 7 shows the behavior of the plant state and its effect by the pyrolysis furnace outlet gas temperature controller 150 and the pyrolysis furnace outlet gas temperature corrector 140 which gives the pyrolysis furnace outlet gas temperature correction value TJM thereto. From this figure, the gas temperature correction value TJM is calculated prior to the change of the pusher target operation frequency NPS for determining the waste supply amount to the pyrolysis furnace 22, and the cooling air supply fan target rotational speed NRB changes accordingly. Thus, it can be seen that the pyrolysis furnace outlet gas temperature TJ can follow the change in the waste supply amount without delay.
[0157]
FIG. 8 shows the behavior of the plant state by the pyrolysis furnace outlet gas temperature controller 150 and its effect. From this figure, the cooling air supply fan target rotational speed NRB, spray valve target opening NPB, and LPG adjustment valve target opening ALB are determined according to the pyrolysis furnace outlet gas temperature TJ, and the pyrolysis furnace outlet gas temperature TJ is determined. It can be seen that the control is stable and reliable. However, in this figure, in order to make it easy to understand the operation of the controller 150, a case where there is a large disturbance that the spray and LPG are also introduced is shown. However, in normal operation, only the cooling air amount needs to be adjusted. The temperature can be kept almost constant.
[0158]
FIG. 9 shows the behavior of the plant state and its effect by the dryer outlet air temperature controller 190 and the dryer outlet air temperature corrector 180 which gives the dryer outlet air temperature correction value TDM thereto. From this figure, prior to the change in the feeder target operating speed NFE that determines the amount of waste to be supplied to the dryer 16, the dryer outlet air temperature correction value TDM is calculated, and the first air heater 37 is set in response to this. By changing the opening degree of the dampers C and B for adjusting the flow rate of the passing heating medium, the dryer outlet air temperature TD is stably controlled without a reverse response to the change in the waste supply amount. I understand that.
[0159]
FIG. 10 shows the behavior of the plant state and its effect by the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration controller 210 and the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration corrector 200 which gives the O2 concentration correction value O2BM thereto. From this figure, the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correction value O2BM is calculated in accordance with the opening degree AB of the damper B, and the opening of the dampers A and B is changed by changing the pushing air fan target rotational speed NFDF accordingly. It can be seen that the temperature fluctuation can be suppressed, and these are always maintained in the operating range effective for controlling the dryer outlet air temperature TD without being fully opened or fully closed.
[0160]
FIG. 11 shows the behavior of the plant state and its effect by the superheated steam temperature controller 290 and the spray valve operating range corrector 300 that operates in response to the spray valve target opening degree ASP determined from now on. From this figure, the fluctuation of the opening of the spray valve 85 can be suppressed by adjusting the damper Sa opening ASA and the damper Sb opening ASB according to the spray valve target opening ASP. It can be seen that the operating range effective for controlling the superheated steam temperature TMS is always maintained. It can also be seen that the amount of spray itself, which is a cause of deterioration in plant thermal efficiency, can be reduced by suppressing the variation in the opening of the spray valve.
[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 dryer 16 and the pyrolysis furnace 22 are separated and independent is targeted. However, even in a plant that performs drying and pyrolysis with a single device, Of course, control methods other than those related to the dryer according to the embodiment can be applied without changing the essence.
[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 SYMBOLS 5 ... Spray valve, 6 ... LPG adjustment valve, 7 ... Conveyor drive motor, 8 ... Waste loading device, 9 ... Loading device drive motor, 10 ... Loading yard, 11 ... Dryer hopper, 12 ... Conveyor, 13 ... Jacket, DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Feeder, 15 ... Cooling air supply fan, 16 ... Dryer, 17 ... Waste, 18 ... Pyrolysis furnace hopper, 19 ... Pusher, 20 ... Pyrolysis gas path, 21 ... Steam drum, 22 ... Pyrolysis furnace, DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Recovery hopper, 24 ... Combustion melting furnace hopper, 25 ... Char conveyance path, 26 ... Char supply machine, 27 ... Char conveyance air fan, 28 ... Charcoal saving device, 29 ... Molten slag, 30 ... Metal separator, 31 ... Fly ash circulation blower, 32 ... Char cooler, 33 ... Crusher, 34 ... Dryer outlet fan, 35a, 53a ... Main path, 35b ... Air preheater bypass path, 36a ... Damper Ha, 36b ... Damper Hb, 37 ... first air heater, 38 ... preheated air supply path, 40 ... combustion melting furnace, 41 ... combustion melting furnace exhaust gas path, 42a ... Damper A, 42b ... Damper B, 42c ... Damper C, 43 ... Blower Route: 44 ... Push-in air fan, 45 ... Air preheater, 46 ... External heating gas route, 47 ... Pyrolysis gas burner, 48 ... Main exhaust gas route, 49 ... Superheated steam route, 50 ... Steam generator, 51 ... Steam superheat , 52 ... Pyrolytic gas combustion air path, 53b ... Steam superheater bypass path, 55 ... Second air heater, 57 ... Waste heat recovery device supply exhaust gas path, 58 ... Steam turbine, 59 ... Steam control valve, 60 ... exhaust heat recovery device, 61 ... generator, 62 ... water supply path, 63 ... condenser, 64 ... spray water supply path, 65 ... dust collector, 66 ... cooling air supply path, 67 ... fly ash circulation path, 68 ... denitration Device, 6 ... LPG supply path, 70 ... Chimney, 71 ... Air recirculation path, 72 ... Air recirculation damper, 73a ... Damper Sa, 73b ... Damper Sb, 74 ... Exhaust gas path for air heating, 75a ... Second air heater path, 75b ... Air heater bypass path, 75c ... First air heater path, 78 ... Combustion melting furnace supply exhaust gas path, 79a ... Damper Ea, 79b ... Damper Eb, 81 ... Exhaust gas circulation path, 82 ... Exhaust gas circulation blower, 83 ... Temperature reducer, 84 ... spray water path, 85 ... spray valve, 86 ... attracting fan, 87 ... blower, 88 ... feed pump, 90 ... waste treatment amount setting device, 91 ... treatment schedule setting device, 92 ... timer, 93 ... basic processing target value calculation unit, 100 ... waste processing amount correction unit, 101 ... processing target value correction amount calculation unit, 110 ... waste processing amount controller, 120 ... amount of waste supplied to dryer Control unit 23 ... Rotational speed correction amount calculation unit 130 ... Pyrolysis furnace supply waste amount controller 133 ... Operation frequency correction amount calculation unit 140 ... Pyrolysis furnace outlet gas temperature correction unit 142 ... Pyrolysis furnace outlet gas Temperature correction amount calculation unit, 150 ... pyrolysis furnace outlet gas temperature controller, 155 ... LPG supply function generator, 156 ... spray supply function generator, 160 ... pyrolysis gas combustion air temperature corrector, 162 ... heat Decomposition gas combustion air temperature correction amount calculation unit, 170 ... Pyrolysis furnace gas combustion air temperature controller, 180 ... Dryer outlet air temperature correction unit, 182 ... Dryer outlet air temperature correction amount calculation unit, 190 ... Dryer Outlet air temperature controller, 195b ... Damper B target opening calculation unit, 195c ... Damper C target opening calculation unit, 200 ... Pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration corrector, 201 ... O2 concentration correction in pyrolysis gas burner exhaust gas Calculation unit 210 ... Pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration controller, 220 ... Power generation output controller, 230 ... Char combustion temperature correction unit, 231 ... Char combustion temperature correction value calculation unit, 240 ... Char combustion temperature controller, 250 ... Char Carrying air flow controller 260 ... Drum level controller 270 ... Dryer pressure controller 280 ... Combustion melting furnace pressure controller 290 ... Superheated steam temperature controller 300 ... Spray operation area corrector 301a ... Damper Sa target opening calculation unit, 301b ... damper Sb target opening calculation unit, 310 ... exhaust gas temperature controller, 314a ... damper Ea target opening calculation unit, 314b ... damper Eb target opening calculation unit, 320 ... char combustion air Temperature controller, 324a ... damper Ha target opening calculator, 324b ... damper Hb target opening calculator, 330 ... exhaust heat recovery device inlet gas temperature Your vessel, 340 ... char combustion gas O2 concentration controller

Claims (17)

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。
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.
請求項1において
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.
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.
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。
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.
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。
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.
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。
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.
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.
請求項3において、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ことを特徴とする廃棄物処理プラント。  In Claim 3, It has a dryer outlet air temperature correction means which changes dryer outlet air temperature according to the amount of waste thrown into the dryer, The dryer outlet air temperature correction means has the amount of waste. A waste treatment plant that, when increased, operates to upwardly correct the dryer outlet air temperature. 請求項4において、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ことを特徴とする廃棄物処理プラント。  5. The pyrolysis gas combustion air temperature according to claim 4, further comprising pyrolysis gas combustion air temperature correction means for changing a temperature of the pyrolysis gas combustion air in accordance with an amount of waste charged into the dryer. The waste treatment plant, wherein the correction means operates to upwardly correct the temperature of the pyrolysis gas combustion air when the amount of waste increases. 請求項5において、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ことを特徴とする廃棄物処理プラント。  In Claim 5, it has a pyrolysis furnace outlet gas temperature correction means for changing the pyrolysis furnace outlet gas temperature according to the amount of waste charged into the dryer, the pyrolysis furnace outlet gas temperature correction means, When the amount of waste increases, the waste treatment plant operates to correct the pyrolysis furnace outlet gas temperature upward. 請求項3または請求項6において、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ことを特徴とする廃棄物処理プラント。According to claim 3 or claim 6, comprising a pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correcting means for changing the O2 concentration in accordance with the operation state of the bypass quantity adjusting means, the pyrolysis gas burner exhaust gas O2 concentration correcting means, char When the combustion gas O 2 concentration is higher than the control target value , the waste treatment plant operates to correct the O 2 concentration downward by reducing the air flow rate for the char combustion gas . 請求項8または請求項9項または請求項10において、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ことを特徴とする廃棄物処理プラント。  11. The dryer outlet air temperature correction means according to claim 8, wherein the dryer outlet air temperature correction means is configured to precede the time of the dryer outlet air with respect to a change in the amount of waste input to the dryer. The temperature of the pyrolysis gas combustion air temperature correction means and the temperature of the pyrolysis furnace outlet gas temperature correction means are corrected in time in response to a change in the amount of waste charged into the pyrolysis furnace. A waste treatment plant, wherein the pyrolysis gas combustion air temperature and the pyrolysis furnace outlet gas temperature are corrected. 請求項5において、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ことを特徴とする廃棄物処理プラント。  6. The spray means according to claim 5, comprising spray means for injecting water for reducing the temperature of the heating medium, and LPG injection means for injecting LPG for heating the heating medium, wherein the spray means is used for the cooling. A waste treatment plant, wherein air is operated in a temperature region above an upper limit of air injection amount, and the LPG injection means operates the cooling air in a temperature region below an air injection amount lower limit. 請求項1または請求項2または請求項3において、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ことを特徴とする廃棄物処理プラント。  The main flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the main flow passing through each main path is provided separately from the bypass amount adjusting means provided in the bypass path according to claim 1, claim 2, or claim 3. A waste treatment plant, wherein the adjusting means and the main flow rate adjusting means are operated with opposite polarities. 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。
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.
請求項15において、
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
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.
請求項15において、
乾燥機に投入された廃棄物を加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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