JP3825354B2 - 熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を熱分解してガス化し、このガス化したガスを高温燃焼して灰を溶融する熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱分解ガス化溶融炉は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備えている。
【０００３】
このような熱分解ガス化溶融炉では、前記熱分解炉に対する廃棄物の供給量や一次空気の供給量が制御されるが、その際、制御の安定化を図るために、廃棄物の供給量を制御する制御系の操作量ならびに一次空気の供給量を制御する制御系の操作量にそれぞれ上限値および下限値を設定するようにしている。これは、上記廃棄物の供給量および一次空気の供給量にそれぞれ上下限値が設定されることを意味している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記操作量の上下限値は、通常、廃棄物供給量等の負荷の変動に対応した値が設定されるように、予め設定された負荷と上下限値の関係を示すテーブルに基づいて自動変更される。なお、従来において、上限値と下限値で規定される操作量の幅は一定に設定されており、上記上下限値の変更は、この一定な操作量の幅をシフトすることを意味している。
しかし、上記のように負荷に応じて操作量の上下限値を変更させても、廃棄物や一次空気の供給量を適正に制御できない場合がある。すなわち、負荷の大きさが同じであっても、例えば廃棄物の嵩比重や発熱量が変動した場合には、上記操作量の上下限値をそれに対応する値に変更すべきであるが、従来の制御では、そのような変更がなされないので、廃棄物や一次空気の供給量の制御性が悪化することになる。例えば、本来ならば、廃棄物や一次空気の供給量を増加もしくは減少させなければならないときに、上記操作量が上限値もしくは下限値に達して、その供給量の増減が不可能になる。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑み、廃棄物の嵩比重や発熱量の変動等によらず熱分解炉に対する廃棄物の供給量や一次空気の供給量を適正に制御することが可能な熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【０００７】
また、本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【０００８】
更に、本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【０００９】
また、本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【００１０】
本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。
本燃焼制御方法によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【００１１】
また、本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。
本燃焼制御方法によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【００１２】
更に、本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。本燃焼制御方法によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【００１３】
また、本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。
本燃焼制御方法によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る燃焼制御装置が適用された熱分解ガス化溶融炉の概略図である。
【００１５】
この熱分解ガス化溶融炉１は、ごみ等の廃棄物２を熱分解してガス化する熱分解炉３と、この熱分解炉３の下流側に設けられる灰溶融炉４と、この灰溶融炉４から排出される排ガス５を燃焼する二次燃焼室６とを備えている。
【００１６】
上記熱分解炉３の側方には、廃棄物供給装置７が配設されている。この廃棄物供給装置７は、所定量の廃棄物２を熱分解炉３内に供給するものであり、廃棄物２が投入されるホッパ８と、モータ９で回転駆動されて廃棄物２を搬送するスクリュー１０と、廃棄物２を熱分解炉３の投入口へ案内するシュート１１とを有している。
【００１７】
熱分解炉３は、その上部が管路１２を介して灰溶融炉４に連通され、かつ、その内部に砂層１３の温度を検出する砂層温度検出センサ１４が配設されている。また、この熱分解炉３の底部には、流量調整用ダンパ１６を介して一次空気が供給される。
【００１８】
上記灰溶融炉４は、管路１２を介して熱分解炉３から送給される熱分解ガス、未分解残渣、チャー、灰等の混合物を高温燃焼して灰を溶融するものであり、その底部に設けられた出滓口１８から溶融スラグ１９が取り出される。なお、溶融スラグ１９は、図示していないスラグ冷却槽などを経て外部に排出される。この灰溶融炉４には、内部温度を検出する灰溶融炉温度検出センサ２０が設けられている。
【００１９】
上記二次燃焼室６は、灰溶融炉４から排出される排ガス５を再度燃焼すべく、該灰溶融炉４の下流側に配設され、その内方上部に内部温度を検出する二次燃焼室温度検出センサ２１が配設されている。この二次燃焼室６の後流側には、必要に応じてボイラ２３−１が設置され、その場合、このボイラ２３−１にボイラ蒸発量を検出するボイラ蒸発量検出センサ２３−２が設けられるとともに、排ガスを下流側の排ガス処理設備（図示せず）に導く煙道２２が接続される。
なお、ボイラ２３−１を設けない場合には、上記煙道２２が二次燃焼室６の出口に接続される。
【００２０】
上記砂層温度検出センサ１４、灰溶融炉温度検出センサ２０、二次燃焼室温度検出センサ２１およびボイラ蒸発量検出センサ２３−２は、いずれも制御部２４に接続されている。そして、制御部２４は、これらのセンサ１４，１５，２０，２１および２３−１の出力に基づいて、図２に示す手順を実行する。
【００２１】
この手順では、以下に示す条件の内のいずれか１つが満足されているか否か、もしくは、これらの条件の中の所定の複数の条件（全ての条件も含む）が共に満足されているか否かが判断される（ステップ１００）。
（ａ）熱分解炉３内の砂層１３の温度≦設定値
（ｂ）灰溶融炉４内の温度≧設定値
（ｃ）二次燃焼室６内の温度≧設定値
（ｄ）ボイラ２３−１の蒸発量≧設定値
【００２２】
説明を容易にするため、ここでは上記条件（ａ）のみについての判断がステップ１００において実行されるものとする。このステップ１００の判断結果がＮＯである場合には、つまり、軽負荷状態である場合には、熱分解炉３に対する廃棄物の供給量（前記モータ９の操作量）が上限値に達しているか否かが判断される（ステップ１０１）。
なお、制御部２４は、熱分解炉３内の砂層１３の温度を制御する制御系として、砂層１３の温度についての設定値（目標値）とセンサ１４で検出される該砂層１３の実温度との偏差が小さくなるようにモータ９を制御する第１の制御系と、該偏差が小さくなるようにダンパ１６を制御する第２の制御系とを内蔵している。そして、上記ステップ１０１の条件（ａ）についての判断は、上記第１の制御系の操作量に基づいて実行される。
【００２３】
上記ステップ１０１において、廃棄物の供給量が上限値でないと判断された場合には、廃棄物の供給量が増加されるように上記モータ９の回転数が制御される（ステップ１０２）。
また、同様に、ステップ１０１で廃棄物の供給量が上限値でないと判断された場合には、上記第２の制御系の操作量に基づいて、熱分解炉３に対する一次空気の供給量（前記ダンパ１６の操作量）が上限値であるか否かが判断され（ステップ１０３）、下限値でない場合には、上記一次空気の供給量が増加されるように上記ダンパ１６の開度が制御される（ステップ１０４）。
【００２４】
一方、ステップ１０１で廃棄物の供給量が上限値であると判断された場合、およびステップ１０３で一次空気の供給量が上限値であると判断された場合には、周知の強化学習則（試行錯誤を通じて制御対象（環境）に適応する学習制御の枠組）を利用した制御パラメータの自動調整処理が実行される（ステップ１０５，１０６）。
【００２５】
上記強化学習則を利用した制御パラメータの自動調整手法の概要は以下のとおりである。
（１）行動選択手法（探査戦略）：
行動価値関数Ｑに基づく行動選択
（２）学習モデル：
以下に示すＮステップのＱ更新式
【数１】
（３）報酬ｒ：
平均値の設定値からの剥離、分散を表す下式によって与えられる。
【数２】
（４）状態量Ｓt：
操作量の下限値、上下幅について図３に示すようにＮ１，Ｎ２刻みに離散化する。
（５）行動ａ：
図３に矢印で示す８方向もしくは上下左右の４方向に行動する。
（６）Ｑのマッピング：
初期値を入力して、上記（ｉ）式からＱの値を得る。ニューラルネットワーク等の予測手法によって全てのＱのとりうる範囲を予測する。
【００２６】
ここで、上記ステップ１０５，１０６で実行される廃棄物供給量の上下限値パラメータの自動調整について具体的に説明する。ステップ１０５では、ある制御パラメータの組み合わせ（状態量Ｓtである操作量の下限値、上下限値幅の組み合わせ）に対しての制御対象の現在値と設定値を観測し、上記式（ｉｉ）によって一定時間における平均、分散を演算する。そして、その演算結果から制御性を評価し、その評価を報酬ｒtとして受け取る。
【００２７】
ここにおけるある制御パラメータの組み合わせとは、前記第１の制御系におけるモータ９の操作量のある下限値、上下限値幅であって、図３に示すＮ１刻みの下限値の中のある下限値と、Ｎ２刻みの上下限値幅の中のある上下限値幅との組み合わせを意味している。
また、ここにおける上記制御対象の現在値と設定値は、前記センサ４で検出される現在の砂層１３の温度とそれに対する設定値を意味している。
なお、図３において、Ｌｍａｘは最大下限値を示し、また、Ｂｍａｘは最大上下限値幅を示している。
【００２８】
上記報酬ｒtに基づいて、上記式（ｉ）として示した行動価値関数Ｑ（Ｓt，ａt）が得られる。そこで、時間ステップｔをｔ＋１へ進めて、この動価値関数Ｑを評価基準とする新たな行動ａ´を実行する。すなわち、制御パラメータ（操作量の下限値、上下限値幅）の組み合わせを自動更新する。
なお、Ｑのマッピングは、ニューラルネットワーク等の予測手法を用いることにより、未知の制御パラメータの組み合わせに対しての予測を可能にする。
【００２９】
以後、以上の手順が繰り返されて、式（ｉ）に示すようにＱ値が更新され、その結果、熱分解炉の砂層１３の温度が適正に維持されるように廃棄物供給量および一次空気供給量が調整される。
以上では、ステップ１０５において実行される前記制御系１に係る操作量の上下限値の変更手順を説明したが、ステップ１０６においても上記に準じた手順が実行されて、前記制御系２に係る操作量の上下限値が変更される。
【００３０】
次に、前記ステップ１００の判断結果がＹＥＳである場合、つまり、高負荷状態である場合について説明する。
この場合、前記第１の制御系の操作量に基づいて、熱分解炉３に対する廃棄物の供給量（前記モータ９の操作量）が下限値に達しているか否かが判断され（ステップ１０７）、該供給量が下限値でないと判断された場合には、廃棄物の供給量が減少されるように前記モータ９の回転数が制御される（ステップ１０８）。
また、同様に、ステップ１０７で廃棄物の供給量が下限値でないと判断された場合には、前記第２の制御系の操作量に基づいて、熱分解炉３に対する一次空気の供給量（前記ダンパ１６の操作量）が下限値であるか否かが判断され（ステップ１０９）、下限値でない場合には、上記一次空気の供給量が減少されるように上記ダンパ１６の開度が制御される（ステップ１１０）。
【００３１】
一方、ステップ１０７で廃棄物の供給量が下限値であると判断された場合、およびステップ１０９で一次空気の供給量が下限値であると判断された場合には、前述した強化学習則による制御パラメータの自動調整処理が実行される（ステップ１０５，１０６）。
【００３２】
ところで、以上においては、ステップ１００の判断条件として前記条件（ａ）のみを用いているが、このステップ１００の判断条件として、前記条件（ｂ）〜（ｄ）のうちのいずれか１つ、例えば、条件（ｂ）を用いても良い。
この場合、制御部２４には、灰溶融炉４内の温度を制御する制御系として、この灰溶融炉４内の温度についての設定値（目標値）とセンサ２０で検出される該灰溶融炉４の実温度との偏差が小さくなるように前記モータ９を制御する第３の制御系と、該偏差が小さくなるように前記ダンパ１６を制御する第４の制御系とが内蔵される。
【００３３】
そして、この場合、前記ステップ１０１，１０７の判断が上記第３の制御系の操作量に基づいて実行されるとともに、前記ステップ１０３，１０９の判断が上記第３の制御系の操作量に基づいて実行されることになる。また、前記ステップ１０５では、上記第３の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整され、また、前記ステップ１０６では、上記第４の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整される。
【００３４】
もちろん、ステップ１００の判断条件として、前記条件（ａ）〜（ｄ）のうちのいくつか、もしくは全部の組み合わせを使用しても良い。いま、例えば、条件（ａ），（ｂ）の双方をステップ１００の判断条件として用いる場合を考えると、その場合、前記ステップ１０５で、上記第１、第３の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整され、また、前記ステップ１０６で、上記第２、第４の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整されることになる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、熱分解炉に対する廃棄物の供給量と一次空気の供給量の双方についての上下限値を調整するようにしているが、それらの上下限値の内のいずれか一方のみを調整することも当然可能である。
また、上記実施の形態では、二次燃焼室６の後流にボイラ２３−１が設けられているので、前記条件（ｄ）を設定しているが、ボイラ２３−１を設けない場合には、当然、この条件（ｄ）は不要になる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法によれば、強化学習則に基づいて熱分解炉に対する廃棄物の供給量の上下限値および／または一次空気の供給量の上下限値が変更されるので、該上下限値を廃棄物の嵩比重や発熱量の変動等によらず適正に設定して、上記廃棄物の供給量や一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される熱分解ガス化溶融炉の構成を示す要部概念図である。
【図２】制御部において実行される手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】強化学習則に基づいた制御パラメータの自動調整手法の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 熱分解ガス化溶融炉
２ 廃棄物
３ 熱分解炉
４ 灰溶融炉
５ 排ガス
６ 二次燃焼室
７ 廃棄物供給装置
９ モータ
１３ 砂層
１４ 砂層温度検出センサ
１６ ダンパ
１７ 一次空
２０ 灰溶融炉温度検出センサ
２１ 二次燃焼室温度検出センサ
２３−１ ボイラ
２３−２ ボイラ蒸発量検出センサ
２４ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を熱分解してガス化し、このガス化したガスを高温燃焼して灰を溶融する熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱分解ガス化溶融炉は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備えている。
【０００３】
このような熱分解ガス化溶融炉では、前記熱分解炉に対する廃棄物の供給量や一次空気の供給量が制御されるが、その際、制御の安定化を図るために、廃棄物の供給量を制御する制御系の操作量ならびに一次空気の供給量を制御する制御系の操作量にそれぞれ上限値および下限値を設定するようにしている。これは、上記廃棄物の供給量および一次空気の供給量にそれぞれ上下限値が設定されることを意味している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記操作量の上下限値は、通常、廃棄物供給量等の負荷の変動に対応した値が設定されるように、予め設定された負荷と上下限値の関係を示すテーブルに基づいて自動変更される。なお、従来において、上限値と下限値で規定される操作量の幅は一定に設定されており、上記上下限値の変更は、この一定な操作量の幅をシフトすることを意味している。
しかし、上記のように負荷に応じて操作量の上下限値を変更させても、廃棄物や一次空気の供給量を適正に制御できない場合がある。すなわち、負荷の大きさが同じであっても、例えば廃棄物の嵩比重や発熱量が変動した場合には、上記操作量の上下限値をそれに対応する値に変更すべきであるが、従来の制御では、そのような変更がなされないので、廃棄物や一次空気の供給量の制御性が悪化することになる。例えば、本来ならば、廃棄物や一次空気の供給量を増加もしくは減少させなければならないときに、上記操作量が上限値もしくは下限値に達して、その供給量の増減が不可能になる。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑み、廃棄物の嵩比重や発熱量の変動等によらず熱分解炉に対する廃棄物の供給量や一次空気の供給量を適正に制御することが可能な熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【０００７】
また、本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【０００８】
更に、本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【０００９】
また、本発明に係る燃焼制御装置は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴としている。
本燃焼制御装置によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【００１０】
本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。
本燃焼制御方法によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【００１１】
また、本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への廃棄物の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。
本燃焼制御方法によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への廃棄物の供給量を適正に制御することができる。
【００１２】
更に、本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。本燃焼制御方法によれば、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【００１３】
また、本発明に係る燃焼制御方法は、廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて前記熱分解炉への一次空気の供給量を下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、を含むことを特徴としている。
本燃焼制御方法によっても、廃棄物の嵩比重や発熱量の変化等によらず、制御の安定化を保持した状態で熱分解炉への一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る燃焼制御装置が適用された熱分解ガス化溶融炉の概略図である。
【００１５】
この熱分解ガス化溶融炉１は、ごみ等の廃棄物２を熱分解してガス化する熱分解炉３と、この熱分解炉３の下流側に設けられる灰溶融炉４と、この灰溶融炉４から排出される排ガス５を燃焼する二次燃焼室６とを備えている。
【００１６】
上記熱分解炉３の側方には、廃棄物供給装置７が配設されている。この廃棄物供給装置７は、所定量の廃棄物２を熱分解炉３内に供給するものであり、廃棄物２が投入されるホッパ８と、モータ９で回転駆動されて廃棄物２を搬送するスクリュー１０と、廃棄物２を熱分解炉３の投入口へ案内するシュート１１とを有している。
【００１７】
熱分解炉３は、その上部が管路１２を介して灰溶融炉４に連通され、かつ、その内部に砂層１３の温度を検出する砂層温度検出センサ１４が配設されている。また、この熱分解炉３の底部には、流量調整用ダンパ１６を介して一次空気が供給される。
【００１８】
上記灰溶融炉４は、管路１２を介して熱分解炉３から送給される熱分解ガス、未分解残渣、チャー、灰等の混合物を高温燃焼して灰を溶融するものであり、その底部に設けられた出滓口１８から溶融スラグ１９が取り出される。なお、溶融スラグ１９は、図示していないスラグ冷却槽などを経て外部に排出される。この灰溶融炉４には、内部温度を検出する灰溶融炉温度検出センサ２０が設けられている。
【００１９】
上記二次燃焼室６は、灰溶融炉４から排出される排ガス５を再度燃焼すべく、該灰溶融炉４の下流側に配設され、その内方上部に内部温度を検出する二次燃焼室温度検出センサ２１が配設されている。この二次燃焼室６の後流側には、必要に応じてボイラ２３−１が設置され、その場合、このボイラ２３−１にボイラ蒸発量を検出するボイラ蒸発量検出センサ２３−２が設けられるとともに、排ガスを下流側の排ガス処理設備（図示せず）に導く煙道２２が接続される。
なお、ボイラ２３−１を設けない場合には、上記煙道２２が二次燃焼室６の出口に接続される。
【００２０】
上記砂層温度検出センサ１４、灰溶融炉温度検出センサ２０、二次燃焼室温度検出センサ２１およびボイラ蒸発量検出センサ２３−２は、いずれも制御部２４に接続されている。そして、制御部２４は、これらのセンサ１４，１５，２０，２１および２３−１の出力に基づいて、図２に示す手順を実行する。
【００２１】
この手順では、以下に示す条件の内のいずれか１つが満足されているか否か、もしくは、これらの条件の中の所定の複数の条件（全ての条件も含む）が共に満足されているか否かが判断される（ステップ１００）。
（ａ）熱分解炉３内の砂層１３の温度≦設定値
（ｂ）灰溶融炉４内の温度≧設定値
（ｃ）二次燃焼室６内の温度≧設定値
（ｄ）ボイラ２３−１の蒸発量≧設定値
【００２２】
説明を容易にするため、ここでは上記条件（ａ）のみについての判断がステップ１００において実行されるものとする。このステップ１００の判断結果がＮＯである場合には、つまり、軽負荷状態である場合には、熱分解炉３に対する廃棄物の供給量（前記モータ９の操作量）が上限値に達しているか否かが判断される（ステップ１０１）。
なお、制御部２４は、熱分解炉３内の砂層１３の温度を制御する制御系として、砂層１３の温度についての設定値（目標値）とセンサ１４で検出される該砂層１３の実温度との偏差が小さくなるようにモータ９を制御する第１の制御系と、該偏差が小さくなるようにダンパ１６を制御する第２の制御系とを内蔵している。そして、上記ステップ１０１の条件（ａ）についての判断は、上記第１の制御系の操作量に基づいて実行される。
【００２３】
上記ステップ１０１において、廃棄物の供給量が上限値でないと判断された場合には、廃棄物の供給量が増加されるように上記モータ９の回転数が制御される（ステップ１０２）。
また、同様に、ステップ１０１で廃棄物の供給量が上限値でないと判断された場合には、上記第２の制御系の操作量に基づいて、熱分解炉３に対する一次空気の供給量（前記ダンパ１６の操作量）が上限値であるか否かが判断され（ステップ１０３）、下限値でない場合には、上記一次空気の供給量が増加されるように上記ダンパ１６の開度が制御される（ステップ１０４）。
【００２４】
一方、ステップ１０１で廃棄物の供給量が上限値であると判断された場合、およびステップ１０３で一次空気の供給量が上限値であると判断された場合には、周知の強化学習則（試行錯誤を通じて制御対象（環境）に適応する学習制御の枠組）を利用した制御パラメータの自動調整処理が実行される（ステップ１０５，１０６）。
【００２５】
上記強化学習則を利用した制御パラメータの自動調整手法の概要は以下のとおりである。
（１）行動選択手法（探査戦略）：
行動価値関数Ｑに基づく行動選択
（２）学習モデル：
以下に示すＮステップのＱ更新式
【数１】
平均値の設定値からの剥離、分散を表す下式によって与えられる。
【数２】
操作量の下限値、上下幅について図３に示すようにＮ１，Ｎ２刻みに離散化する。
（５）行動ａ：
図３に矢印で示す８方向もしくは上下左右の４方向に行動する。
（６）Ｑのマッピング：
初期値を入力して、上記（ｉ）式からＱの値を得る。ニューラルネットワーク等の予測手法によって全てのＱのとりうる範囲を予測する。
【００２６】
ここで、上記ステップ１０５，１０６で実行される廃棄物供給量の上下限値パラメータの自動調整について具体的に説明する。ステップ１０５では、ある制御パラメータの組み合わせ（状態量Ｓtである操作量の下限値、上下限値幅の組み合わせ）に対しての制御対象の現在値と設定値を観測し、上記式（ｉｉ）によって一定時間における平均、分散を演算する。そして、その演算結果から制御性を評価し、その評価を報酬ｒtとして受け取る。
【００２７】
ここにおけるある制御パラメータの組み合わせとは、前記第１の制御系におけるモータ９の操作量のある下限値、上下限値幅であって、図３に示すＮ１刻みの下限値の中のある下限値と、Ｎ２刻みの上下限値幅の中のある上下限値幅との組み合わせを意味している。
また、ここにおける上記制御対象の現在値と設定値は、前記センサ４で検出される現在の砂層１３の温度とそれに対する設定値を意味している。
なお、図３において、Ｌｍａｘは最大下限値を示し、また、Ｂｍａｘは最大上下限値幅を示している。
【００２８】
上記報酬ｒtに基づいて、上記式（ｉ）として示した行動価値関数Ｑ（Ｓt，ａt）が得られる。そこで、時間ステップｔをｔ＋１へ進めて、この動価値関数Ｑを評価基準とする新たな行動ａ´を実行する。すなわち、制御パラメータ（操作量の下限値、上下限値幅）の組み合わせを自動更新する。
なお、Ｑのマッピングは、ニューラルネットワーク等の予測手法を用いることにより、未知の制御パラメータの組み合わせに対しての予測を可能にする。
【００２９】
以後、以上の手順が繰り返されて、式（ｉ）に示すようにＱ値が更新され、その結果、熱分解炉の砂層１３の温度が適正に維持されるように廃棄物供給量および一次空気供給量が調整される。
以上では、ステップ１０５において実行される前記制御系１に係る操作量の上下限値の変更手順を説明したが、ステップ１０６においても上記に準じた手順が実行されて、前記制御系２に係る操作量の上下限値が変更される。
【００３０】
次に、前記ステップ１００の判断結果がＹＥＳである場合、つまり、高負荷状態である場合について説明する。
この場合、前記第１の制御系の操作量に基づいて、熱分解炉３に対する廃棄物の供給量（前記モータ９の操作量）が下限値に達しているか否かが判断され（ステップ１０７）、該供給量が下限値でないと判断された場合には、廃棄物の供給量が減少されるように前記モータ９の回転数が制御される（ステップ１０８）。
また、同様に、ステップ１０７で廃棄物の供給量が下限値でないと判断された場合には、前記第２の制御系の操作量に基づいて、熱分解炉３に対する一次空気の供給量（前記ダンパ１６の操作量）が下限値であるか否かが判断され（ステップ１０９）、下限値でない場合には、上記一次空気の供給量が減少されるように上記ダンパ１６の開度が制御される（ステップ１１０）。
【００３１】
一方、ステップ１０７で廃棄物の供給量が下限値であると判断された場合、およびステップ１０９で一次空気の供給量が下限値であると判断された場合には、前述した強化学習則による制御パラメータの自動調整処理が実行される（ステップ１０５，１０６）。
【００３２】
ところで、以上においては、ステップ１００の判断条件として前記条件（ａ）のみを用いているが、このステップ１００の判断条件として、前記条件（ｂ）〜（ｄ）のうちのいずれか１つ、例えば、条件（ｂ）を用いても良い。
この場合、制御部２４には、灰溶融炉４内の温度を制御する制御系として、この灰溶融炉４内の温度についての設定値（目標値）とセンサ２０で検出される該灰溶融炉４の実温度との偏差が小さくなるように前記モータ９を制御する第３の制御系と、該偏差が小さくなるように前記ダンパ１６を制御する第４の制御系とが内蔵される。
【００３３】
そして、この場合、前記ステップ１０１，１０７の判断が上記第３の制御系の操作量に基づいて実行されるとともに、前記ステップ１０３，１０９の判断が上記第３の制御系の操作量に基づいて実行されることになる。また、前記ステップ１０５では、上記第３の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整され、また、前記ステップ１０６では、上記第４の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整される。
【００３４】
もちろん、ステップ１００の判断条件として、前記条件（ａ）〜（ｄ）のうちのいくつか、もしくは全部の組み合わせを使用しても良い。いま、例えば、条件（ａ），（ｂ）の双方をステップ１００の判断条件として用いる場合を考えると、その場合、前記ステップ１０５で、上記第１、第３の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整され、また、前記ステップ１０６で、上記第２、第４の制御系の操作量の上下限値が前記強化学習則によって調整されることになる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、熱分解炉に対する廃棄物の供給量と一次空気の供給量の双方についての上下限値を調整するようにしているが、それらの上下限値の内のいずれか一方のみを調整することも当然可能である。
また、上記実施の形態では、二次燃焼室６の後流にボイラ２３−１が設けられているので、前記条件（ｄ）を設定しているが、ボイラ２３−１を設けない場合には、当然、この条件（ｄ）は不要になる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置および燃焼制御方法によれば、強化学習則に基づいて熱分解炉に対する廃棄物の供給量の上下限値および／または一次空気の供給量の上下限値が変更されるので、該上下限値を廃棄物の嵩比重や発熱量の変動等によらず適正に設定して、上記廃棄物の供給量や一次空気の供給量を適正に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される熱分解ガス化溶融炉の構成を示す要部概念図である。
【図２】制御部において実行される手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】強化学習則に基づいた制御パラメータの自動調整手法の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 熱分解ガス化溶融炉
２ 廃棄物
３ 熱分解炉
４ 灰溶融炉
５ 排ガス
６ 二次燃焼室
７ 廃棄物供給装置
９ モータ
１３ 砂層
１４ 砂層温度検出センサ
１６ ダンパ
１７ 一次空
２０ 灰溶融炉温度検出センサ
２１ 二次燃焼室温度検出センサ
２３−１ ボイラ
２３−２ ボイラ蒸発量検出センサ
２４ 制御部
Claims (8)
- 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への廃棄物の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、
前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、
前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、
前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、
を備えることを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置。 - 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への廃棄物の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、
前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、
前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、
を備えることを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置。 - 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への一次空気の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、
前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、
前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、
前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置。 - 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への一次空気の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御装置であって、
前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定する第１の判定手段と、
前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定する第２の判定手段と、
前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更する上下限値変更手段と、を備えることを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御装置。 - 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への廃棄物の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、
前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、
前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、
前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、
を含むことを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御方法。 - 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への廃棄物の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、
前記廃棄物の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、
前記廃棄物の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、
前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、
を含むことを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御方法。 - 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室とを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度および前記二次燃焼室の温度のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への一次空気の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、
前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、
前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、
を含むことを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御方法。 - 廃棄物を熱分解してガス化する熱分解炉と、該熱分解炉の下流側に設けられる灰溶融炉と、該灰溶融炉から排出される排ガスを燃焼する二次燃焼室と、該二次燃焼室に併設されたボイラとを備える熱分解ガス化溶融炉に適用され、前記熱分解炉の温度、前記灰溶融炉の温度、前記二次燃焼室の温度および前記ボイラの蒸発量のうちの少なくとも１つを検出するとともに、その検出値と所定の基準値との比較結果に基づいて、前記熱分解炉への一次空気の供給量を制御の安定性を図るために規定される下限値から上限値に至る範囲内で制御する燃焼制御方法であって、
前記一次空気の供給量を増大すべき状態のときに該供給量が前記上限値に達したことを判定するステップと、前記一次空気の供給量を減少すべき状態のときに該供給量が前記下限値に達したことを判定するステップと、
前記供給量が上限値に達したことが判定された場合、および、前記供給量が下限値に達したことが判定された場合に、それぞれ強化学習則に基づいて前記供給量の下限値および上限値を変更するステップと、
を含むことを特徴とする熱分解ガス化溶融炉の燃焼制御方法。
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