JP3819458B2

JP3819458B2 - ごみ供給計測装置およびこれを用いた燃焼制御方法

Info

Publication number: JP3819458B2
Application number: JP22395095A
Authority: JP
Inventors: 哲夫大内; 宏権藤; 博康榎本; 滋美小野; 仁之高杉
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2015-08-31
Also published as: JPH0966230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ供給計測装置およびこれを用いた燃焼制御方法に係り、特に都市ごみなどの廃棄物焼却設備における、燃焼炉に投入されるごみの重量および体積をリアルタイムに検出することにより焼却炉に対する燃料量の先行的な検出を自動化し、燃焼制御をより厳密に行うことにより、公害物質の発生を防止することができるごみ供給計測装置およびこれを用いた燃焼制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ焼却施設は、その焼却処理プロセスの中で排ガス、排水、悪臭などの公害物質を発生する危険性を有しており、大気汚染防止法等の公害規制条例に適合するものでなければならない。一方、焼却されるごみは、重油や石炭等の化石燃料と異なり、低位発熱量が季節や天候、収集地域等によって変動し、また水分含有量が多く、形状や大きさ、密度が多様であるために、燃焼速度が一様でないという特性を有している。従って、このようなごみを焼却処理するごみ焼却炉では燃焼状態を常に監視し、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）等の環境汚染物質の発生を抑制する必要がある。
【０００３】
都市ごみ焼却設備に用いられるごみ焼却方法の一つである流動床式焼却炉は、炉底に流動媒体として小径の砂を充填し、その下部から流動用押し込み空気を導入して流動層を形成し、高温流動媒体中でごみの乾燥、焼却を行うものであり、焼却炉に投入されたごみはほぼ完全に灰化される。ごみ投入量は、ごみの種類、形状等によって変動するので、Ｏ₂センサにより炉内酸素量を検出するか、または輝度センサにより炉内の炎を検出する等して燃焼状態を制御し、ＮＯｘやＣＯの発生が抑制されている。
【０００４】
このようなごみ焼却施設においては、重油や石炭等の化石燃料を燃焼するボイラの燃焼制御のように、負荷設定に対して供給される実燃料量を計測し、それに対応した空気量配分を設定するという厳密な燃焼制御ができないので、あらかじめ決めた負荷設定とごみ質（ごみの低位発熱量やごみのかさ比重）から過去の経験などを基にしてごみ投入量を設定し、それに対応する空気量に調節するという制御を基本とし、さらに時間的には後追いでＯ₂濃度や炉内輝度から空気量の微調整が行われていた。
【０００５】
図１６および図１７は、それぞれ従来のごみ供給装置およびその燃焼制御方法を示す説明図である。
図１６において、従来のごみ供給装置は、都市ごみ２を受け入れるごみ投入ホッパ１と、該ごみ投入ホッパ１の底部に設けられた移送スクリュー３と、該移送スクリュー３の後流に設けられたドラムフィーダ４と、該ドラムフィーダ４で拡散されたごみ２を流動床式焼却炉１２に導く投入シュート５と、流動床式焼却炉１２の側壁に設けられた燃焼用空気コントロールダンパ８と、流動床焼却炉１２の後流の排ガス煙道に設けられたＯ₂センサ１１と、該Ｏ₂センサ１１の出力信号に基いて前記燃焼用空気コントロールダンパ８を制御して焼却炉内に流入する燃焼用空気量を設定する燃焼制御装置１３とから主として構成されている。
【０００６】
このような構成において、燃焼制御は次のように行われていた。すなわち、図１７において、まず、運転員が燃焼制御装置１３の燃焼負荷入力部１４で負荷設定を行うとともに、ごみ質を見極めてごみ質入力部１５で、例えば低質ごみ、標準ごみ、高質ごみ等のごみ質設定を行う。次に、入熱量演算部１６では前記設定された負荷とごみ質とから入熱量が算出され、その値に応じて燃焼用空気量が制御される。カスケード初段のＯ₂制御部１７では入熱量に対応した過剰Ｏ₂が算出され、この値とＯ₂センサ出力１９の偏差により燃焼用空気風量が設定される。燃焼用空気量制御部１８は前段のＯ₂制御部１７で設定された風量と燃焼空気流量センサ出力２０とを比較し、燃焼用空気コントロールダンパ８に対し風量の増減を指示する。このように従来技術では、入熱量が実際の投入ごみ量や熱量とは無関係に設定され、それをＯ₂制御で調整していた。Ｏ₂値はごみが炉内で燃焼し、そのガスがダクトを通過し、さらにＯ₂センサの計測遅れを経た後に得られるため、ごみ投入から制御開始までの時間的遅れが大きく、この間にＮＯｘやＣＯの発生を招くという問題があった。
【０００７】
すなわち、従来のごみ焼却炉の燃焼制御方法は、焼却炉内におけるごみの燃焼結果を検出した後、燃焼用空気量を調節する後追い制御であったために時間的な遅れが大きく、投入ごみ量の突発的な変動に追従できないという問題があり、ごみ投入量が突発的に増大したときにはＮＯｘの発生量が大きくなるという傾向があった。一方、ごみホッパが空になったり、給塵装置内のごみのからみなどにより、いわゆるごみ切れ状態が続くと炉内のガス温度が低下してＣＯが発生するという問題があった。ＣＯ濃度は正常な燃焼時にはほぼ０ｐｐｍであるが、ごみ切れ状態が続いて炉内温度が低下した場合には１０００ｐｐｍ以上になることがある。発生するＣＯは、通常４時間平均値で評価されるが、ごみの投入量が一定でなく、いわゆるごみ切れ状態が数分間続くと４時間平均値が大きく上昇するので、ごみ焼却においてはごみ切れの検出と燃焼制御が特に重要な技術となる。
【０００８】
一方、炉内投入前のごみを、マイクロ波を利用したセンサやＩＴＶカメラによる画像処理等によって検出し、燃焼用空気量を先行制御する方法が提案されているが、マイクロ波を利用したセンサは照射したマイクロ波が乱反射するためにごみを正確に検出することは困難である。一方、ＩＴＶカメラを利用した画像処理は背景部分である炉壁面が投入したごみによって汚れてしまい、ごみの輪郭抽出が難しいという問題がある。そのうえセンサ部やカメラ部に塵埃が付着するなどの難点があり、焼却前のごみの実燃料量を計測して燃焼用空気を先行制御する手段をより困難なものとしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のＯ₂制御や炉内燃焼センサによる燃焼制御は、燃焼後の状態量を取り込む後追い制御であるために、ごみ供給量の突発的な変動には追従できないという問題があった。また、ＩＴＶカメラなどの光学式のごみ検出器のセンサ部は塵埃により短時間で汚れるため、清掃作業が必要となり、長時間連続運転に対応することができないという問題があり、マイクロ波センサはごみ質によりマイクロ波が乱反射する等の問題があり、正確性に劣るものであった。従って、これらを用いた燃焼制御は正確なものではなかった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ごみ投入量を信頼性の高い先行値として検出することができるごみ供給計測装置およびこれを用いた、公害物質の発生を効果的に抑制することができる燃焼制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ごみ供給装置出口または投入シュート内に計量フラップダンパおよび／またはどさ落ち検出フラップダンパを設置し、前記計量フラップダンパによりごみ切れ状態と投入ごみ重量を検出し、前記どさ落ち検出フラップダンパにより短時間内に大量のごみが投入されたことを検出し、これらの検出値に基いて焼却炉への燃焼用空気の導入量を制御することにより達成できる。
【００１２】
すなわち、上記目的を達成するため本願で特許請求する発明は、以下のとおりである。
（１）ホッパで受けたごみをスクリューで移送し、投入シュートを経て焼却炉に導入するごみ供給装置において、前記投入シュート入口に、前記スクリューで移送されたごみを受けるように配置された、回転軸に支持されたフラップ状の板と該フラップ状の板とモーメントバランスをとるカウンターウェイトとを有し、一定重量以上のごみがフラップダンパ上に蓄積した時にフラップ状の板が開くようにしたごみの計量フラップダンパを設け、該計量フラップダンパの回転軸に回転角度によりフラップダンパ開度を検出する回転角度発信器を設け、検出されたフラップダンパ開度からあらかじめ求めた計量フラップダンパ開度とごみ重量との関係によりごみの投入重量を求める手段を設けたことを特徴とするごみ供給計測装置。
（２）前記計量フラップダンパのカウンターウェイトを前記フラップ状の板よりも所定重量だけ重くし、一定重量以上のごみがフラップダンパ上に蓄積した時にフラップ状の板が開くようにしたことを特徴とする（１）記載のごみ供給計測装置。
（３）前記フラップ状の板を複数の短冊状に分割し、各短冊状フラップ板にそれぞれ回転角度発信器を設けたことを特徴とする（１）記載のごみ供給計測装置。
（４）前記計量フラップダンパの後流の投入シュート内に、定格量以下のごみが通過する際にはごみに触れず、または触れても比較的小さい開度を示すように前記投入シュートの内壁面に対して所定のクリアランスを有して配置されたフラップ状の板を有する、どさ落ち検出装置を設けたことを特徴とする（１）〜（３）何れか記載のごみ供給計測装置。
【００１３】
（５）（１）〜（４）のいずれか記載のごみ供給装置を用いた燃焼制御方法であって、前記計量フラップダンパの開度を検出し、該検出値と、あらかじめ求めた計量フラップダンパ開度とごみ重量との関係からごみの投入重量を求め、該ごみ投入重量に基いて焼却炉への燃焼用空気の導入量を制御することを特徴とするごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。
（６）前記計量フラップダンパの開度に基いて求めたごみ投入量とあらかじめ設定した単位重量当たりのごみの発熱量との積を投入燃料量の計測値と見なし、該投入燃料量に基いて焼却炉への燃焼用空気導入量を制御することを特徴とする（５）記載のごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。
（７）前記計量フラップダンパが一定開度以上の動作を所定時間以上行わない場合にごみ切れと判断し、これに基いて燃焼用空気導入量を減少させることを特徴とする（５）または（６）記載のごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。
（８）（４）記載のごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法であって、前記どさ落ち検出装置により、短時間内に多量のごみが供給されたことを検出したときに、焼却炉への燃焼用空気導入量を一時的に増大させることを特徴とするごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。
【００１４】
本発明は、流動床式等ごみ焼却炉において、ごみ供給装置出口または投入シュート内に、ごみの流路を塞ぐ位置にフラップダンパを設置し、これを計量フラップダンパとし、さらに、投入シュートのごみ流路に対して所定のクリアランスを有し、一定体積以上のごみの通過により作動するフラップダンパを設置し、これをどさ落ち検出フラップダンパとしたものである。
【００１５】
計量フラップダンパは、投入シュート内を通過するごみが存在しない場合は停止しており、この状態が所定時間以上続いた場合をごみ切れ状態と判定する。ごみ切れ状態は炉内空気の温度低下を招き、不完全燃焼を生じるために、本フラップダンパでごみ切れ状態を検出した場合に速やかに燃焼用空気コントロールダンパを絞り、窒素酸化物やＣＯの発生が抑制される。また、計量フラップダンパは、予め通過ごみ重量とフラップダンパ開度の相関関係を求めておくことにより、ごみの実燃料量を計測することができるので、ごみが定常的に供給されている場合には、上記方法により計測したごみの実燃料量を基にして焼却炉への燃焼用空気導入量が自動的に制御される。
【００１６】
どさ落ち検出フラップダンパは、一定体積以上のごみが投入シュート内を通過した際に作動し、どさ落ち発生と判定する。焼却炉内に短時間で大量のごみが投入される、いわゆるどさ落ちは燃焼用空気が一時的に不足することが原因で不完全燃焼を起こすために、どさ落ち検出フラップダンパでどさ落ちの発生を検出した場合には速やかに燃焼用空気コントロールダンパを開き、焼却炉への燃焼用空気導入量を増大してＣＯの発生が抑制される。
【００１７】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
図１は、本発明のごみ供給量計測装置の一実施例を示す説明図である。この装置が図１６に示した従来の装置と異なるところは、ドラムフィーダ４で拡散されたごみを流動床式焼却炉１２に導く投入シュート５入口に計量フラッパダンパ６を設けるとともに、投入シュート５の中程にどさ落ち検出フラップダンパ７を設け、該計量フラッパダンパ６とどさ落ち検出フラップダンパ７の検出信号をそれぞれ燃焼制御装置１３に送り、これに基いて燃焼用空気導入量を制御するようにした点である。
【００１８】
ごみ投入ホッパ１に投入された都市ごみ２は、移送スクリュー３によって粗破砕されながらドラムフィーダ４へ移送されて拡散し、計量フラッパダンパ６を作動させた後、投入シュート５を落下して流動床焼却炉１２に流入する。このとき、ごみの体積によってはどさ落ち検出フラッパダンパ７も作動する。流動床焼却炉に流入した都市ごみ２は、散気管９から導入される流動化空気によって流動する流動物質１０で形成される流動層内に落下し、加熱、乾燥されて燃焼し、燃焼排ガスは焼却炉１２の上部から流出し、煙道内を流通し、例えば排ガス処理された後、大気に放出される。
【００１９】
本実施例における燃焼制御方法を燃焼制御装置１３を示す図２を参照しつつ詳細に説明する。図２において、６は計量フラップダンパ、７はどさ落ち検出フラップダンパ、８は燃焼用空気コントロールダンパ、１５はごみ質入力部、１６は入熱量演算部、１７はＯ₂制御部、１８は燃焼用空気量制御部、１９はＯ₂センサ出力、２０は燃焼空気流量センサ出力である。
【００２０】
計量フラップダンパ６の開度信号は、燃焼制御装置１３の入熱量演算部１６に送られ、あらかじめ求められた計量フラップダンパ開度−ごみ重量特性曲線に基いてごみ投入重量が決定され、このごみ重量と、運転員が作業開始時にごみ質入力部１５に入力したごみ質、例えば低質ごみ、標準ごみ、高質ごみ等に基いてごみ重量−実燃料特性線から実燃料量が求められ、該実燃料量に基いて燃焼用空気導入量が制御される。Ｏ₂制御部１７では実燃料量に対応した過剰Ｏ₂が算出され、この値とセンサ出力１９の偏差により燃焼用空気導入量が設定される。燃焼用空気量制御部１８は前段のＯ₂制御部１７で設定された風量と燃焼空気流量センサ２０とを比較し、燃焼用空気コントロールダンパ８に対し風量の増減を指示する。
【００２１】
次に、本実施例の計量フラップダンパおよびどさ落ちフラップダンパについて詳細に説明する。
図３は、本実施例に適用される計量フラップダンパの拡大図、図４は図３のIV−IV線矢示方向断面図である。図において、ドラムフィーダ４の後流で、投入シュート５の入口部に、前記ドラムフィーダ４で拡散されたごみを受けるように配置されたフラップ状の板と該フラップ板とモーメントバランスをとるように取り付けられたカウンターウエイト（図示省略）とを有する計量フラップダンパを設け、該計量フラップダンパの回転軸に回転角検出器２１として、例えばロータリエンコーダが設けられている。
【００２２】
計量フラップダンパ６は、投入シュート５に流入するゴミの重量に応じた開度を示し、フラップダンパ軸に取り付けられた回転角検出器２１によってフラップダンパの開度が検出され、その検出角度は電気信号に変換された後、前記燃焼制御装置１３の燃焼用空気量制御部１８に伝送される。
次に、計量フラップダンパの作用を図５を用いて説明する。図において、２２はごみ投入領域を示し、２３はごみ切れ領域を示す。燃焼制御装置１３の燃焼用空気量制御部１８は、常に計量フラップダンパ開度を監視しており、ごみ切れ領域２３が一定時間以上続いた場合にごみ切れと判断し、例えば焼却炉１２に設けられた燃焼用空気コントロールダンパ８を絞ることによって低温による不完全燃焼と炉内ガス温度の冷却を防止する。
【００２３】
図６は、計量フラップダンパによるごみの実燃料量計測原理を示す説明図である。図において、２４は計量フラップダンパ開度−ごみ重量特性曲線である。計量フラップダンパはフラップ板とカウンタウエイトがモーメントバランスをとるという、さお秤と同様の原理により、フラップ板上に乗るごみの重量とフラップダンパの開度との間に図中２４に示す一義的な関係が定まるので、この関係を利用してごみ重量が計測される。
【００２４】
フラップダンパの開度を基にして求めたごみ投入量と、あらかじめ選定した単位重量当たりの発熱量との積を投入量燃料量の計測値とみなし、これに基いて燃焼用空気量を制御することができる。すなわち、図中２５はごみ重量−実燃料量特性を示すものである。燃料としてのごみ量は体積よりも重量に依存する傾向が強く、ごみ重量と実燃料量の間には図中２５で示すようにほぼ比例関係が成り立つ。そこで、運転員が行ったごみ質設定の結果を基に、ごみ重量−実燃料量特性２５の傾きを決定し、ごみ重量から実燃料量を計測する。このように、計量フラップダンパの開度と運転員の設定したごみ質から実燃料量を計測することにより、燃焼の自動制御性が向上する。
【００２５】
このように、本実施例における計量フラップダンパは投入シュート入口部に設置し、フラップダンパ軸にロータリエンコーダなどの回転角度発信器を取り付け、フラップダンパ開度を電気信号に変換して燃焼制御装置１３の燃焼用空気量制御部１８に伝送する。また、投入シュートを塞ぐ位置で停止するようカウンタウエイトなどにより調節することによりごみ切れ状態を検出することができる。さらに、あらかじめ通過ごみ重量とフラップダンパ開度との相関関係を演算部に記憶させておくことにより、ごみの重量を基にして実燃料量を計測することができる。
【００２６】
図７は、本実施例に適用されるどさ落ち検出フラップダンパの拡大図、図８は、図７のVIII−VIII線矢示方向断面である。図において、投入シュート５の中程の上部内壁面に、位置センサ等のリミットスイッチ２６を備えた、どさ落ち検出フラップダンパ７が設けられており、このどさ落ち検出フラップダンパ７のフラップ板とシュート５の下側内壁面との間にはクリアランスによる不感帯域が設けられている。従って、投入シュート５を通過するごみ２の体積がフラップ板と投入シュート下側内壁面間のクリアランス幅以上である場合にごみ体積に応じた開度を示す。リミットスイッチ２６はフラップダンパ開度が所定角度を越えた場合を検出し、その検出信号は燃焼制御装置１３の燃焼用空気量制御部１８に伝送される。
【００２７】
どさ落ち検出フラップダンパの作用を図９および図１０を用いて説明する。図において、２７はどさ落ち検出フラップダンパ停止領域、２８は動作領域、２９はどさ落ちレベル、３０はリミットスイッチのＯＦＦ状態、３１はリミットスイッチのＯＮ状態を示す。どさ落ち検出フラップダンパ停止領域２７は、フラップ板と投入シュート内壁面間のクリアランス内でごみが正常投入されているか、またはごみ切れ状態のどちらかを示しており、どさ落ちは存在しない。一方、どさ落ち検出フラップダンパ動作領域２８はフラップ板とシュートの内壁面との間のクリアランス以上の体積のごみが投入され、どさ落ちまたはどさ落ちに近い状態が発生していることを示している。
【００２８】
本実施例では、窒素酸化物の発生量が大となるごみ投入時のフラップダンパ開度でリミットスイッチがＯＮ状態となるように設置することにより、フラップダンパダンパ開度にどさ落ちレベル２９を設定でき、どさ落ちを図１０中３１に示すリミットスイッチＯＮ状態として捉えることが可能となる。燃焼制御装置１３の燃焼用空気量制御部１８では常にリミットスイッチの出力信号を取り込んでおり、本信号がＯＮとなった時に、燃焼用空気コントロールダンパ８を開くことで一時的に大量の燃焼用空気を導入してどさ落ちによる不完全燃焼が解消される。
【００２９】
このように、本実施例のどさ落ち検出フラップダンパは投入シュート内の上部に設置し、接点型スイッチなどによりフラップダンパの動作を電気信号に変換して燃焼制御装置１３の燃焼用空気量制御部１８に伝送する。また、一定体積以上のごみが通過した際に動作するようリミットスイッチの取り付け位置を調節することによりごみのどさ落ちの検出が可能となる。
【００３０】
本実施例によれば、計量フラップダンパ６によるごみ重量検出結果と運転員によって設定されたごみ質に基づき、常に入熱量を演算することにより、従来、運転員によって入力された燃焼負荷設定値を実ごみ投入量と仮定して制御していたものを、投入ごみ量に応じたきめ細かな燃焼制御を行うことができる。また燃焼用空気量制御部１８は、急激な負荷変動時に計量フラップダンパ６とどさ落ち検出フラップダンパ７の出力を取り込むことにより燃焼用空気コントロールダンパ８を先行して操作できるので、窒素酸化物やＣＯの発生を未然に防ぐことが可能となる。
【００３１】
また本実施例によれば、流動床式ごみ焼却炉において、供給ごみ重量を、簡単な構造の計量フラップダンパでリアルタイムに、連続的に計測できるので、燃焼制御を正確に行うことができる。ごみの体積と重量をフラップダンパで検出する構成であり、塵埃やごみ投入シュートの汚れによる影響をうけにくいため、長時間にわたる高信頼性のごみ検出が可能であり、センサのメンテナンスや清掃が不要となる。さらに、ごみ重量の検出に、フラップダンパ開度−ごみ重量特性を用いることにより、フラップダンパを計量器として使用でき、装置の低価格化が可能となる。
【００３２】
本実施例において、無負荷のときに計量フラップダンパを止めるためのストッパを設けることが好ましい。
図１１、図１２および図１３は、本発明の他の実施例を示す説明図である。
この実施例は、計量フラップダンパのカウンタウエイトの調節によりフラップダンパ上に蓄積されるごみが設定重量に達したときに開動作を行うもので、フラップダンパの動作をリミットスイッチなどで検出するものである。
【００３３】
本実施例の特徴は、ごみが焼却炉に対してバッチ式に投入されるため、図１２および図１３に示したようにフラップダンパが開動作を行ったときにのみ燃焼用空気量を制御することである。この場合、燃料投入時のごみ重量がほぼ一定であり、制御パラメータを予測できるので、制御が容易である。また本発明者らの実験では、ごみをばらばらに投入するよりも、ある程度かためて投入する方が燃焼が緩慢となり、窒素酸化物の発生をさらに抑制できることが分かっている。従って環境への対策にもなる。
【００３４】
第１４図は、本発明の別の実施例の計量フラップダンパを示す図であり、図１５はそのXV−XV線矢示方向断面図である。本実施例は、ごみ検出部であるフラップダンパを短冊状に並べた円錐棒から構成することにより、ごみ通過時に動作した円錐棒の数を基にごみの体積を計測するものである。本実施例によれば、短冊状に並べた円錐棒から構成したフラップダンパと計量フラップダンパとを併用することにより、ごみの比重量が算出可能となるため、さらに高精度な実燃料量計測と自動燃焼制御が期待できる。
【００３５】
【発明の効果】
本願の請求項１記載の発明によれば、投入シュート入口に計量フラップダンパを設けたことにより、前記投入シュートを経て焼却炉に導入されるごみをリアルタイムで計量することができるので、これに基いて焼却炉への燃焼空気量を調節して公害物質の発生のない安定燃焼が可能となる。
【００３６】
本願の請求項２記載の発明によれば、計量フラップダンパのカウンターウエイトをフラップ板よりも所定重量だけ重くし、一定重量以上のごみがフラップダンパ上に蓄積した時にフラップ状の板が開くようにしたことにより、前記発明の効果に加え、燃焼制御が容易となるとともに緩慢燃焼により窒素酸化物の発生をさらに抑制することができる。
【００３７】
本願の請求項３記載の発明によれば，計量フラップダンパのフラップ板を複数の短冊状に分割し、各短冊状フラップ板にそれぞれ回転角度発信器を設けたことにより、投入されるごみの比重量が算出できるので、より高精度な燃焼制御が可能となる。
本願の請求項４記載の発明によれば、計量フラップダンパの後流に投入シュートの内壁面に対して所定のクリアランスを有するどか落ち検出フラップダンパを設けたことにより、短時間内に多量のごみが投入される、どか落ちを検出することができる。
【００３８】
本願の請求項５記載の発明によれば、計量フラップダンパの開度を検出し、該検出値と、あらかじめ求めた計量フラップダンパ開度とごみ重量との関係からごみの投入重量を求め、該ごみ投入重量に基いて焼却炉への燃焼用空気の導入量を制御することにより、安定燃焼が実現でき、窒素酸化物やＣＯ₂などの発生を抑制することができる。
【００３９】
本願の請求項６記載の発明によれば、求めたごみ投入量と予め選定したごみの発熱量との積を投入燃料量の計測値と見なし、該投入燃料量に基いて焼却炉への燃焼用空気導入量を制御することにより、より安定した燃焼制御が可能となり窒素酸化物、ＣＯ₂等の発生をより効果的に抑制することができる。
本願の請求項７記載の発明によれば、計量フラップダンパが一定開度以上の動作を所定時間以上行わない場合にごみ切れと判断し、これに基いて焼却炉への燃焼用空気量を制御することにより、炉内空気の低温化を防止し、特に不完全燃焼によるＣＯの発生を抑制することができる。
【００４０】
本願の請求項８記載の発明によれば、どか落ち検出装置により、短時間に多量のごみが供給されたことを検出したときに、焼却炉への燃焼用空気導入量を一時的に増大させることにより、不完全燃焼を抑制して公害物質の発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるごみ供給計測装置の説明図。
【図２】本発明の一実施例である燃焼制御方法を示す説明図。
【図３】計量フラップダンパの説明図。
【図４】計量フラップダンパの説明図。
【図５】計量フラップダンパの作用を示す図。
【図６】計量フラップダンパの実燃料計測原理を示す図。
【図７】どさ落ち検出フラップダンパの説明図。
【図８】どさ落ち検出フラップダンパの説明図。
【図９】どさ落ち検出フラップダンパの作用を示す図。
【図１０】どさ落ち検出フラップダンパの作用を示す図。
【図１１】他の実施例を示す図。
【図１２】他の実施例の計量フラップダンパの作用を示す図。
【図１３】他の実施例の計量フラップダンパの作用を示す図。
【図１４】別の実施例を示す説明図。
【図１５】別の実施例を示す説明図。
【図１６】従来技術の説明図。
【図１７】従来技術の説明図。
【符号の説明】
１…投入ホッパ、２…都市ごみ、３…移送スクリュー、４…ドラムフィーダ、５…投入シュート、６…計量フラップダンパ、７…どさ落ち検出フラップダンパ、８…燃焼用空気コントロールダンパ、９…散気管、１０…流動物質、１１…Ｏ₂センサ、１２…流動床式焼却炉、１３…燃焼制御装置、１４…燃焼負荷入力部、１５…ごみ質入力部、１６…入熱量演算部、１７…Ｏ₂制御部、１８…燃焼用空気量制御部、１９…Ｏ₂センサ、２０…燃焼空気流量センサ出力、２１…回転角検出器、２２…ごみ投入領域、２３…ごみ切れ領域、３４…フラップダンパ開度−ごみ重量特性曲線、２５…ごみ重量−実燃料量特性線、２６…リミットスイッチ、２７…フラップダンパ停止領域、２８…フラップダンパ動作領域、２９…どさ落ちレベル、３０…リミットスイッチＯＦＦ状態、３１…リミットスイッチＯＮ状態、３２…カウンタウエイト、３３…リミットスイッチ、３４…円錐棒。

Claims

ホッパで受けたごみをスクリューで移送し、投入シュートを経て焼却炉に導入するごみ供給装置において、前記投入シュート入口に、前記スクリューで移送されたごみを受けるように配置された、回転軸に支持されたフラップ状の板と該フラップ状の板とモーメントバランスをとるカウンターウェイトとを有し、一定重量以上のごみがフラップダンパ上に蓄積した時にフラップ状の板が開くようにしたごみの計量フラップダンパを設け、該計量フラップダンパの回転軸に回転角度によりフラップダンパ開度を検出する回転角度発信器を設け、検出されたフラップダンパ開度からあらかじめ求めた計量フラップダンパ開度とごみ重量との関係によりごみの投入重量を求める手段を設けたことを特徴とするごみ供給計測装置。
前記計量フラップダンパのカウンターウエイトを前記フラップ状の板よりも所定重量だけ重くし、一定重量以上のごみがフラップダンパ上に蓄積した時にフラップ状の板が開くようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ供給計測装置。
前記フラップ状の板を複数の短冊状に分割し、各短冊状フラップ板にそれぞれ回転角度発信器を設けたことを特徴とする請求項１記載のごみ供給計測装置。
前記計量フラップダンパの後流の投入シュート内に、定格量以下のごみが通過する際にはごみに触れず、または触れても比較的小さい開度を示すように前記投入シュートの内壁面に対して所定のクリアランスを有して配置されたフラップ状の板を有する、どさ落ち検出装置を設けたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか記載のごみ供給計測装置。
請求項１ないし４のいずれか記載のごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法であって、前記計量フラップダンパの開度を検出し、該検出値と、あらかじめ求めた計量フラップダンパ開度とごみ重量との関係からごみの投入重量を求め、該ごみ投入重量に基いて焼却炉への燃焼用空気の導入量を制御することを特徴とするごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。
前記計量フラップダンパの開度に基いて求めたごみ投入量とあらかじめ設定した単位重量当たりのごみの発熱量との積を投入燃料量の計測値と見なし、該投入燃料量に基いて焼却炉への燃焼用空気導入量を制御することを特徴とする請求項５記載のごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。
前記計量フラップダンパが一定開度以上の動作を所定時間以上行わない場合にごみ切れと判断し、これに基いて焼却炉への燃焼用空気導入量を減少させることを特徴とする請求項５または６記載のごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。
請求項４記載のごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法であって、前記どさ落ち検出装置により、短時間内に多量のごみが供給されたことを検出したときに、焼却炉への燃焼用空気導入量を一時的に増大させることを特徴とするごみ供給計測装置を用いた燃焼制御方法。