JP3852191B2

JP3852191B2 - 回転火格子炉の燃焼制御方法及び装置

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Publication number: JP3852191B2
Application number: JP34729997A
Authority: JP
Inventors: 洋一郎佐藤; 直央生田
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JPH11166709A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等を焼却する回転火格子炉のごみ燃焼状況を或る範囲に安定させるように燃焼用空気（一次空気）の導入流量を調整して炉内での燃焼制御を行わせるようにする回転火格子炉の燃焼制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転火格子炉は、図９に概要を示す如く、入口側ヘッダー管２と出口側ヘッダー管３との間に、多数の水管４を円周方向に一定間隔で配置して、各水管４の両端をそれぞれ上記入口側ヘッダー管２と出口側ヘッダー管３に接続して連通させると共に、各水管４間に、多数の空気孔を設けた炉壁板を取り付けて、円筒状の火格子炉本体１を構成し、該火格子炉本体１をカバーケーシング５内に回転自在に収納して、出口側ヘッダー管３の方が低くなるように傾斜させて横置し、且つ上記火格子炉本体１の入口側と出口側の端部外周にタイヤ６をそれぞれ取り付けて、各タイヤ６をそれぞれターニングローラ７上に載置させ、モータ８により一方のターニングローラ７を回転させることにより火格子炉本体１を回転させるようにしてあり、更に、火格子炉本体１の下方部に風箱９を設置して、該風箱９から火格子炉本体１の壁を通して燃焼用空気を導入させるようにし、上流側に接続した投入ホッパー１０から投入されるごみ１１をプッシャ装置１２にて火格子炉本体１内へ入れ、火格子炉本体１を回転させながらごみ１１を焼却するようにしてある。
【０００３】
１３は後燃焼装置、１４は二次燃焼室、１５は水管４内にボイラ水を循環流通させるように出口側ヘッダー管３に連結してあるユニバーサルジョイントである。
【０００４】
かかる構成の回転火格子炉でごみの焼却を行う場合、ごみの焼却温度が不安定で不完全燃焼を起こすと、有害なダイオキシンが発生するおそれがある。
【０００５】
そのため、ごみの焼却においては、ごみを確実に、且つ安定して燃焼させるようにするための工夫が行われている。
【０００６】
従来、回転火格子炉の火格子炉本体１内でのごみの焼却において、ごみの燃焼状況を知る尺度の１つとして、燃え切り点を計測する方法が採られており、燃え切り点の位置が火格子炉本体１内のどの範囲にあるかを見て、燃え切り点の位置を安定させるようにファジィ理論を用いて制御する方法が提案されている。
【０００７】
すなわち、図１０に示す如く、火格子炉本体１内のごみ１１の焼却において、火炎１６の発生個所が斜線で示す如き範囲にあるとき、火炎１６の最下点である燃え切り点１６ａの位置を火格子炉本体１内の長手方向（上下流方向）にどの位偏っているかを計測し、この燃え切り点１６ａの位置が或る部分で安定するようにファジィ理論を用いて回転火格子炉の回転数の制御、回転火格子炉内へのごみ１１の供給量制御等を行うようにするものである。
【０００８】
又、従来では、火格子炉本体１内へ供給されるごみの量や、ごみの発熱量、ごみの比重等のごみ質の変動で燃焼状況が変化して来ることから、火格子炉本体１からの排ガス中のＯ₂（酸素）濃度を分析して、該排ガス中のＯ₂濃度の高低のみにより、火格子炉本体１内へ供給される燃焼用空気の流量の増減をコントロールするようにすることが考えられており、又、ごみ質変動が大きい場合には、図１０、図１１の如き火格子炉本体１内の火炎１６を見ながら火格子炉本体１内へ供給する燃焼用空気（一次空気）の流量を手動で調整することも行われていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の図１０に示す燃え切り点１６ａの計測は、ごみ質、ごみ層が均一化することを前提にしたものであり、実際には、ごみ層の不均一やごみ質の高カロリー化等の影響で、ごみ層と炉内でのごみの広がりに変化が起こり、図１１に示す如く、燃焼が不良になると、燃え切り点１６ａの炉の長手方向の距離は図１０と同じであっても、周方向では右方に移動するため、燃え切り点として炉の長手方向の距離のみを計測したのでは、燃え切り点の検出精度と使用領域（燃え切り点の安定範囲が狭い）に問題があり、正確な燃焼状況の把握ができず、燃え切り点による従来の燃焼良否情報を制御系に反映できない、という問題がある。
【００１０】
又、燃焼排ガス中のＯ₂濃度のみで火格子炉本体内へ供給される燃焼用空気の量を増減させるようにして燃焼制御しようとするものでは、排ガス中のＯ₂濃度が高いということは燃え過ぎであるとして燃焼用空気の流量を減らすようにし、排ガス中のＯ₂濃度が低いということは炉内でＯ₂が多く使われているということであるとして燃焼用空気量を増やすようにしようとするものであるが、火格子炉本体内にごみが入り過ぎて炉内で火が消えそうな状態になったときにＯ₂濃度が高くなることが判明しており、かかる場合には、Ｏ₂濃度が高くなっても燃焼用空気量を増やすようにコントロールしなければならないにもかかわらず、Ｏ₂濃度のみでコントロールする場合には上記のようにＯ₂濃度が高いと燃焼用空気量を減らすようなコントロールとなってしまってますます不燃の方向へ向うことになり真のコントロールができない、という問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、従来の火炎の最下点である燃え切り点を計測することに代えて、火炎の重心点の位置を回転火格子炉の周方向で計測すると共に、排ガス中のＯ₂濃度を計測して、ごみの量、ごみ質の変動における上記火炎の重心点の位置と排ガス中のＯ₂濃度の如き情報から燃焼用空気の量を自動的に調整してごみが入りすぎたような場合でも蒸発量の変動および燃焼を安定化させるようにしようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、火格子炉本体内に下方の風箱から燃焼用空気を導入し該火格子炉本体を回転させながら内部に供給されたごみを焼却するようにしてある回転火格子炉における上記火格子炉本体内部のごみ燃焼個所の火炎重心点位置を、画像処理装置にて火炎の面積と、火格子炉本体の長手方向と周方向の座標から求めて、その火炎重心点位置が一定の範囲内で安定した燃焼となるように、火炎重心点の周方向座標での位置検出を行って周方向の燃え方指標を計測した後、該画像処理装置で計測された火炎重心点の周方向燃え方指標のメンバーシップ関数の値と排ガス中のＯ_２濃度値の如きセンサ情報のメンバーシップ関数の値を、ファジィ演算部に記憶されているファジィ規則すべてについて燃焼用空気量のメンバーシップ関数に示して推論し、次いで、該燃焼用空気量のメンバーシップ関数を合成して得られた推論結果の重心を重心法で求め、この重心の値を燃焼用空気量補正量として、これに燃焼用空気量設定値を加えて調整した値で火格子炉本体内への燃焼用空気量を調整し燃焼制御を行う燃焼制御方法及び装置とし、又、ファジィ規則を、火炎重心点が移動した位置の周方向燃え方指標の大、中、小と排ガス中Ｏ_２濃度の如きセンサ情報の大、中、小の組み合わせて９項目作り、該９項目のファジィ規則すべてについてファジィ演算を行い、周方向燃え方指標のメンバーシップ関数の値と排ガスＯ _２濃度値のメンバーシップ関数の値を各々燃焼用空気量のメンバーシップ関数に示して各項目ごとに燃焼用空気量を推論するものとする。
【００１３】
火炎重心点位置が周方向に移動したときの周方向燃え方指標と排ガス中のＯ₂濃度の如き情報から燃焼用空気量を調整するので、炉内へのごみの入りすぎ等の場合に、Ｏ₂濃度の如き情報のみによる場合に比して燃焼用空気量のより適切なコントロールができて、補正の精度向上が図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、図９に示した回転火格子炉と同様な構成としてある回転火格子炉の火格子炉本体１の下流側後方位置に、炉内を下流側から上流側に向けて撮像するＩＴＶカメラ１７を設置し、該カメラ１７でとらえた火格子炉本体１内のごみの燃焼状況の画像信号を処理する画像処理装置１８を設置し、又、風箱９内へ燃焼用空気を供給するライン１９の途中に流量調整弁２０を設け、更に、上記画像処理装置１８で処理された火炎１６の最も輝度の高いところを重心点１６ｂとしてとらえて、火炎１６の重心点１６ｂの位置が或る範囲に安定するよう火格子炉本体１内への燃焼用空気量のファジィ推論を行うファジィ制御演算装置２１を設け、該ファジィ制御演算装置２１から上記燃焼用空気の流量調整弁２０へ燃焼用空気量補正指令が出されて火格子炉本体１下方部の風箱９への燃焼用空気量が調整されるようにする。
【００１６】
図１において、２２は二次燃焼室１４の壁面に取り付けた排ガス中のＯ₂濃度計であり、その他は図９と同一のものには同一符号が付してある。
【００１７】
上記画像処理装置１８は、火炎１６の輝度が最も高いところを重心点１６ｂとしてとらえて、火炎の重心点１６ｂを、火炎１６の面積（図１（ロ）で斜線を付している部分）と、火格子炉本体１中心の長手方向と周方向の座標から求め、重心点１６ｂの周方向座標での位置検出を行って周方向の燃え方指標ａを計測するものである。
【００１８】
ファジィ制御演算装置２１は、図２に示すブロック図の如く、プロセスデータ２３として、画像処理装置１８で計測された火炎１６の重心点１６ｂの周方向の燃え方指標ａと排ガス中のＯ₂濃度値（％）ｂを用いるようにして、該燃え方指標ａと重心点１６ｂを落ち着かせようとする周方向の基準点（燃え方指標設定値）との偏差を求める加え合わせ点２４と、火格子炉本体１内の燃焼状況を表わすセンサ情報、たとえば、Ｏ₂濃度計２２で検出された排ガス中のＯ₂濃度と該排ガス中のＯ₂濃度設定値との偏差を求める加え合わせ点２５と、火格子炉本体１の風箱９へ導入する燃焼用空気の量を推論するファジィ演算部２６と、該ファジィ演算部２６で求められた燃焼用空気量の値が火格子炉本体１内への燃焼用空気量補正量として出力されると、この燃焼用空気量補正量に、該火格子炉本体１内への燃焼用空気量基準値を蒸発量補正演算値で調整してなる燃焼用空気量設定値を加え合わせる加え合わせ点２９と、該加え合わせ点２９で加え合わされた制御情報を入力する燃焼用空気量コントローラ３０と、該コントローラ３０からの指令により制御される制御対象（回転火格子炉）３１とを備えており、上記ファジィ演算部２６は、重心点１６ｂの周方向位置の検出値ごとに９項目にわたるファジィ規則によりファジィ演算を行わせるファジィルール部２７と、該ファジィルール部２７で演算された火炎重心点位置とＯ₂濃度とによる燃焼用空気量の値を合成した推論結果の重心を求め、燃焼用空気量の補正量を求めるようにするファジィ合成部２８とからなる構成としてある。
【００１９】
なお、上記蒸発量補正演算値を加味させるのは、短い周期での変動に合わせて燃焼用空気量をコントロールするためであり、蒸発量の多少の変動をここで一定にするようにしてある。
【００２０】
上記ファジィルール部２７に組み込まれている火炎重心位置による燃え方指標ａ、排ガス中のＯ₂濃度値ｂと、これに伴う火格子炉本体１内へ導入する燃焼用空気量ｃの関係を示す９項目のファジィ制御は、次のとおりである。
▲１▼ａが大(PB)で、ｂが大(PB)ならば、ｃを増やす(PB)
▲２▼ａが大(PB)で、ｂが中(NN)ならば、ｃを増やす(PB)
▲３▼ａが大(PB)で、ｂが小(NB)ならば、ｃを増やす(PB)
▲４▼ａが中(NN)で、ｂが大(PB)ならば、ｃを現状維持とする(NN)
▲５▼ａが中(NN)で、ｂが中(NN)ならば、ｃを現状維持とする(NN)
▲６▼ａが中(NN)で、ｂが小(NB)ならば、ｃを現状維持とする(NN)
▲７▼ａが小(NB)で、ｂが大(PB)ならば、ｃを減らす(NB)
▲８▼ａが小(NB)で、ｂが中(NN)ならば、ｃを減らす(NB)
▲９▼ａが小(NB)で、ｂが小(NB)ならば、ｃを現状維持とする(NN)
上記ファジィ規則のように、Ｏ₂濃度が高くてもごみの量が多すぎてそのままでは火が消えてしまうような場合は、▲１▼のように燃焼用空気量を増やして燃焼を促進させるようにし、逆にごみの量が少なくて燃えすぎの状態でもＯ₂濃度が低ければ、▲９▼のように燃焼用空気量を減らさないで現状維持とするようにする。
【００２１】
上記ファジィ規則▲１▼〜▲９▼をファジィ規則表に置き換えると、図３のマトリックス表のようになり、火格子炉本体１内への燃焼用空気量の調整結果は図３に示すようになる。
【００２２】
上記ファジィルール部２７では、火炎１６の重心点１６ｂの周方向の位置の計測値と基準値との偏差ごとと排ガス中のＯ₂濃度の計測値と基準値との偏差ごとに上記９項目のファジィ規則すべてについて細かく計算されてファジィ演算が行われ、周方向の燃え方指標ａのメンバーシップ関数の値とＯ₂濃度値ｂのメンバーシップ関数の値をｍａｘ−ｍｉｎ法により各々燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数に示して行くような処理を行い、ファジィ合成部２８では、ファジィルール部２７で示された燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数の推論結果を実際の燃焼用空気量補正量として重心法で求めるようにする。
【００２３】
次に、ファジィ演算部２６で行うファジィ規則による火格子炉本体１内への燃焼用空気量制御について説明する。
【００２４】
図４は、火格子炉本体１を平面的に見て火炎１６の重心点１６ｂが基準位置Ｘからどこの位置に動いたかを計測して、周方向燃え方指標ａでとらえた場合において、一例として、火炎１６の重心点１６ｂがＸ位置（ａ＝０．０ｍ）からγの位置（ａ＝０．１３ｍ）に動いた場合を示している。
【００２５】
又、図５は、排ガス中のＯ₂濃度の変動を示すもので、一例として、Ｏ₂濃度を基準値（ｂ＝６％）よりも高い値Ｙで検出して、Ｙの値がｂ＝７．４である場合を示している。
【００２６】
なお、燃え方指標ａ及び排ガス中Ｏ₂濃度値ｂと燃焼用空気量ｃのファジィ制御範囲は、−１．０≦ａ≦１．０、３≦ｂ≦９、−２５００≦ｃ≦２５００とし、これらの範囲内でファジィ制御を適用するようにする。これらの範囲を外れた場合は、警告を発し、操作員が手動で調整することになる。
【００２７】
今、図４のように火炎１６の重心点１６ｂの位置がＸ位置からγの位置に移動したことが計測され、且つそのときの排ガス中のＯ₂濃度の値が７．４％であった場合は、前記したファジィ規則の▲１▼に相当するので、燃焼用空気量を増やすように制御することになるが、この場合、次のような操作が行われる。
【００２８】
先ず、燃え方指標ａのメンバーシップ関数は、図６（イ）に示す如くであり、Ｏ₂濃度値ｂのメンバーシップ関数は、図６（ロ）の如くであり、又、燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数は、図６（ハ）に示す如くである。
【００２９】
図６（イ）（ロ）に示す各メンバーシップ関数においては、各交点ＡとＢを基準として大(PB)、中(NN)、小(NB)の範囲を決めるようにし、図６（イ）の燃え方指標ａでは、ａ＞０．１で大、−０．１≦ａ≦０．１で中、ａ＜−０．１で小と判断し、図６（ロ）のＯ₂濃度値ｂでは、ｂ＞７で大、５≦ｂ≦７で中、ｂ＜５で小と判断するようにする。
【００３０】
図４において、火炎１６の重心点１６ｂの位置がＸからγの位置に移動した場合は、γの位置はａ＝０．１３であり、このときの排ガス中のＯ_２濃度値が図５において基準値よりも高いｂ＝７．４であると、ａは、図６（イ）で、０．１３が数値０．１を越えているので、大(PB)とし、ｂは、図６（ロ）で７．４が数値７を越えているので、大(PB)とし、これを図３のルールを基にファジィ規則(1)〜(9)までの９項目についてメンバーシップ関数で細かく計算するようにする。
【００３１】
図７は上記ファジィ規則▲１▼〜▲９▼について計算するメンバーシップ関数の値を示すもので、図７（イ）は火炎重心点がγの位置に移ってそのときのＯ₂濃度をＹで検出したときにおけるファジィ規則▲１▼によるメンバーシップ関数の値について、図７（ロ）は同じくファジィ規則▲２▼によるメンバーシップ関数の値について示し、同様に、図７（ハ）（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）（リ）はそれぞれファジィ規則▲３▼▲４▼▲５▼▲６▼▲７▼▲８▼▲９▼による関数の値を示している。
【００３２】
ファジィ規則▲１▼は、周方向燃え方指標ａが大、Ｏ₂濃度値ｂが大であるから、ａのメンバーシップ関数の値は０．６、ｂのメンバーシップ関数の値は０．７であり、ｍｉｎ法により小さい値の０．６をとり、これを火格子炉本体１内への燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数に示すと、図示の如き値となる。
【００３３】
同様にして、ファジィ規則▲２▼では、ａが大、ｂが中であるから、ａのメンバーシップ関数の値は０．６、ｂのメンバーシップ関数の値は０．３であり、ｍｉｎ法により小さい値の０．３をとり、これを燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数に示して行く。
【００３４】
このようにして、計測された火炎重心点位置γと排ガス中Ｏ₂濃度検出値Ｙについて、ファジィ規則▲３▼から▲９▼のすべてについて周方向燃え方指標ａのメンバーシップ関数の値とＯ₂濃度値ｂのメンバーシップ関数の値をｍｉｎ法を適用して、小さい方の値を燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数に示して行くようにし、図７（イ）〜（リ）における燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数に示された結果からファジィ合成部２８で推論結果が図８に示す如き図形として表わされ、重心法により図形の重心位置Ｇを求め、その点の値を燃焼用空気量補正量として取り出すようにする。
【００３５】
図８において、燃焼用空気量ｃについては、１５００の値のみを“丁度よい値（最適値）”と位置付け、それより大きい値（ｃ＞１５００）を大(PB)、それより小さい値（ｃ＜１５００）を小(NB)とするようにする。
【００３６】
図８は、上述したように、火炎重心点位置がＸからγの位置に移動した場合と排ガス中Ｏ₂濃度の値が基準点よりも高い検出値Ｙであった場合のファジィ規則▲１▼〜▲９▼のすべてについてｍｉｎ法を適用して、燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数に示された推論結果の図形を示したもので、γの位置とＯ₂濃度検出値がファジィ規則▲１▼〜▲９▼の▲１▼に示す範囲に該当しており、該ファジィ規則▲１▼に基づいて、燃焼用空気量ｃは、該燃焼用空気量ｃの結果を示している図３のPBが選択され、燃焼用空気量を“増やす”ことになり、この増やす量の燃焼用空気量補正量として、図８の図形の重心を重心法により求めることにより重心位置Ｇの値１８００が求められることになる。
【００３７】
火炎重心点１６ｂの位置が基準位置Ｘから図４に示すγとは異なる位置に移り、且つ炉内の燃焼状況を表わすセンサ情報としての排ガス中のＯ₂濃度の値がＹとは異なる場合は、火炎重心点１６ｂの位置とＯ₂濃度値について、上記と同様にファジィ規則▲１▼〜▲９▼のすべてについて周方向燃え方指標ａとＯ₂濃度値ｂのメンバーシップ関数で計算され、ｍｉｎ法を適用して燃焼用空気量ｃのメンバーシップ関数に示して行き、その推論結果の重心を重心法で求めることにより図８に対応する結果が得られ、火炎重心点が移動した位置とそのときのＯ₂濃度の検出値が当てはまるファジィ規則に基づいて燃焼用空気量ｃの補正量がその都度求められることになる。
【００３８】
このように、ファジィ演算部２６で求められた値は、燃焼用空気量補正量として出力され、加え合わせ点２９で、燃焼用空気量基準値に蒸発量補正演算値を加えて調整した燃焼用空気量設定値が加え合わされて制御情報として燃焼用空気量コントローラ３０へ入力され、ここから制御対象３１の流量調整弁２０へ制御指令が送られて火格子炉本体１内への燃焼用空気量が制御され、ごみ１１の燃焼状況が変えられ、火炎１６の重心点１６ｂが基準となる範囲内に落ち付くように調整されることになる。
【００３９】
なお、上記の実施の形態では、ファジィ規則の数を９とした場合を示したが、ファジィ規則の数は任意に決めればよいこと、又、炉内の燃焼状況を表わすセンサ情報として、排ガス中のＯ₂濃度値以外のものでもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の回転火格子炉の燃焼制御方法及び装置によれば、回転火格子炉における上記火格子炉本体内部のごみ燃焼個所の火炎重心点位置を、画像処理装置にて火炎の面積と、火格子炉本体の長手方向と周方向の座標から求めて、その火炎重心点位置が一定の範囲内で安定した燃焼となるように、火炎重心点の周方向座標での位置検出を行って周方向の燃え方指標を計測した後、該画像処理装置で計測された火炎重心点の周方向燃え方指標のメンバーシップ関数の値と排ガス中のＯ _２濃度値の如きセンサ情報のメンバーシップ関数の値を、ファジィ演算部に記憶されているファジィ規則すべてについて燃焼用空気量のメンバーシップ関数に示して推論し、次いで、該燃焼用空気量のメンバーシップ関数を合成して得られた推論結果の重心を重心法で求め、この重心の値を燃焼用空気量補正量として、これに燃焼用空気量設定値を加えて調整した値で火格子炉本体内への燃焼用空気量を調整し燃焼制御を行うようにするので、次の如き優れた効果を奏し得る。
(i) ファジィ制御による周方向の燃え方指標と排ガス中Ｏ_２濃度の如き燃焼状況を表現するセンサ情報の各メンバーシップ関数の同時合成を実施することから、燃焼用空気量の補正量の精度向上と燃焼の長期自動制御が可能となる。
(ii)上記(i) に伴い、たとえば、排ガス中のＯ_２濃度が高くてもごみ投入量が多すぎるような場合にも、直ちに燃焼用空気量を増やすように自動的に制御が行われて火が消えるようなこともなく燃焼を良好に行わせて火炎重心点位置を或る範囲内に落ち着かせて蒸発量の変動および燃焼を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転火格子炉の燃焼制御方法及び装置の実施の形態を示すもので、（イ）は概要図、（ロ）は火格子炉本体内を平面的に見た概略図である。
【図２】図１におけるファジィ制御演算装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２におけるファジィ演算部のファジィルール部に予め記憶させた９つのファジィ規則により燃焼用空気量の結果を示すマトリックス表である。
【図４】火格子炉本体内を平面的に見たときの周方向燃え方指標の値と火炎重心点がＸ位置からγ位置へ移った場合について示す概略図である。
【図５】排ガス中のＯ₂濃度の変動を示す図である。
【図６】周方向燃え方指標と排ガス中Ｏ₂濃度値と燃焼用空気量の各メンバーシップ関数を示すもので、（イ）は周方向燃え方指標に対する大、中、小の判断基準を示す図、（ロ）は排ガス中Ｏ₂濃度値に対する大、中、小の判断基準を示す図、（ハ）は燃焼用空気量に対する大、中、小の判断基準を示す図である。
【図７】図４のγ位置と図５の検出値Ｙについてのファジィ規則▲１▼〜▲９▼による周方向燃え方指標ａと排ガス中Ｏ₂濃度値ｂのファジィ演算の例とこれらを合成して燃焼用空気量のメンバーシップ関数に示した状態を示すもので、（イ）〜（リ）はファジィ規則▲１▼〜▲９▼に対応する図である。
【図８】図７に示す燃焼用空気量ｃを合成して得られた推論結果から重心法により燃焼用空気量補正量を求めるようにした図である。
【図９】回転火格子炉の一例を示す概要図である。
【図１０】従来の火格子炉本体内での火炎発生個所の燃え切り点計測を行う図である。
【図１１】従来の火格子炉本体内でごみ層の変化が起きたときの火炎発生個所を示す図である。
【符号の説明】
１火格子炉本体
９風箱
１１ごみ
１６火炎
１６ｂ火炎重心点
１７ＩＴＶカメラ
１８画像処理装置
２０流量調整弁
２１ファジィ制御演算装置
２２Ｏ₂濃度計
２３プロセスデータ
２４加え合わせ点
２５加え合わせ点
２６ファジィ演算部
２７ファジィルール部
２８ファジィ合成部
２９加え合わせ点
３０燃焼用空気量コントローラ
３１制御対象
ａ周方向燃え方指標
ｂＯ₂濃度値
ｃ燃焼用空気量

Claims

火格子炉本体内に下方の風箱から燃焼用空気を導入し該火格子炉本体を回転させながら内部に供給されたごみを焼却するようにしてある回転火格子炉における上記火格子炉本体内部のごみ燃焼個所の火炎重心点位置を、画像処理装置にて火炎の面積と、火格子炉本体の長手方向と周方向の座標から求めて、その火炎重心点位置が一定の範囲内で安定した燃焼となるように、火炎重心点の周方向座標での位置検出を行って周方向の燃え方指標を計測した後、該画像処理装置で計測された火炎重心点の周方向燃え方指標のメンバーシップ関数の値と排ガス中のＯ_２濃度値の如きセンサ情報のメンバーシップ関数の値を、ファジィ演算部に記憶されているファジィ規則すべてについて燃焼用空気量のメンバーシップ関数に示して推論し、次いで、該燃焼用空気量のメンバーシップ関数を合成して得られた推論結果の重心を重心法で求め、この重心の値を燃焼用空気量補正量として、これに燃焼用空気量設定値を加えて調整した値で火格子炉本体内への燃焼用空気量を調整し燃焼制御を行うことを特徴とする回転火格子炉の燃焼制御方法。
ファジィ規則を、火炎重心点が移動した位置の周方向燃え方指標の大、中、小と排ガス中Ｏ_２濃度値の如きセンサ情報の大、中、小を組み合わせて９項目作り、該９項目のファジィ規則すべてについてファジィ演算を行い、周方向燃え方指標のメンバーシップ関数の値と排ガスＯ _２濃度値のメンバーシップ関数の値を各々燃焼用空気量のメンバーシップ関数に示して各項目ごとに燃焼用空気量を推論する請求項１記載の回転火格子炉の燃焼制御方法。
回転火格子炉の火格子炉本体内を撮像するカメラでとらえた火格子炉本体のごみの燃焼状況の画像信号を処理して火炎の重心点位置を火格子炉本体の周方向と長手方向の座標から求めて周方向の燃え方指標を計測する画像処理装置を設置し、且つ上記画像処理装置で処理された火炎の重心点位置が或る範囲に安定するよう火格子炉本体内への燃焼用空気量のファジィ理論を行うファジィ制御演算装置を設け、該ファジィ制御演算装置からの燃焼用空気量補正指令に基づき上記燃焼用空気量を調整するようにし、更に、上記ファジィ制御演算装置は、上記画像処理装置で計測された火炎重心点の周方向燃え方指標とその設定値との偏差ごとにファジィ規則すべてについて周方向燃え方指標のメンバーシップ関数の値と、排ガス中のＯ_２濃度値の如き炉内での燃焼状況を表わすセンサ情報とその設定値との偏差ごとにファジィ規則すべてについてセンサ情報のメンバーシップ関数の値とから燃焼用空気量のメンバーシップ関数に示して行く処理を行うファジィルール部、該ファジィルール部で示された燃焼用空気量のメンバーシップ関数の推論結果の重心を燃焼用空気量補正量として求めるようにするファジィ合成部からなるファジィ演算部と、該ファジィ演算部で求められた燃焼用空気量補正量と燃焼用空気量設定値とを加え合わせて制御情報として燃焼用空気量コントローラへ入力させるようにする加え合わせ点を備えてなる構成を有することを特徴とする回転火格子炉の燃焼制御装置。