JP4292126B2 - Combustion information monitoring and control system for stoker-type waste incinerator - Google Patents
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Description
本発明はストーカ型ごみ焼却炉の燃焼制御装置に関するものであり、ごみ投入ホッパーから一次燃焼室、二次燃焼室及び排ガス出口にかけてのごみ燃焼に関係する全情報を総合的に表示すると共に、これ等の情報を燃焼状態の判断及び制御に利用できるようにしたストーカ型ごみ焼却炉の燃焼情報監視制御装置に関するものである。 The present invention relates to a combustion control device for a stoker-type waste incinerator, which comprehensively displays all information related to waste combustion from a waste input hopper to a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber, and an exhaust gas outlet. The present invention relates to a combustion information monitoring and control device for a stoker-type waste incinerator that can use such information for judgment and control of a combustion state.
近年、ストーカ型ごみ焼却炉においては、排ガス内のNOx濃度の引下げやダイオキシン類の発生を防いで環境汚損を防止すると共に、熱回収の高効率化および排ガス処理設備の小型化等を可能とした所謂新世代型燃焼方式が多く採用されている。 In recent years, in stoker-type waste incinerators, NOx concentration in exhaust gas and generation of dioxins have been prevented to prevent environmental pollution, making it possible to increase the efficiency of heat recovery and downsize exhaust gas treatment facilities. Many so-called new generation combustion systems are employed.
この新世代型燃焼方式においては、特に安定した燃焼制御が要求され、具体的には(1)燃焼熱量の安定化、(2)目標とする空気比での安定燃焼、(3)ダイオキシンやCOの発生抑制及びNOxの変動抑制等が、要求されることになる。 In this new generation type combustion system, particularly stable combustion control is required. Specifically, (1) stabilization of combustion heat, (2) stable combustion at a target air ratio, (3) dioxin and CO It is required to suppress the occurrence of NOx and to suppress the fluctuation of NOx.
一方、上記(1)〜(3)の事項を実現させるため、これ迄に(a)ごみ供給熱量制御、(b)燃焼中心・燃切点の検出制御及び(c)二次燃焼空気リアルタイム制御等の技術が開発され、実用に供されて来た。 On the other hand, in order to realize the items (1) to (3) above, (a) waste supply heat amount control, (b) combustion center / cutoff point detection control, and (c) secondary combustion air real-time control. Such technology has been developed and put into practical use.
図4及び図5は、先に開発をされた前記新世代型燃焼技術を採用したストーカ型ごみ焼却炉の一例を示すものである。図4のストーカ型ごみ焼却炉においては、赤外線カメラ16からの炉内燃焼情報と、酸素濃度センサ20からの排ガス酸素濃度信号と、ごみ層レベルセンサ15からの乾燥ストーカのごみ層レベル等を燃焼コントローラ21へ入力し、当該燃焼コントローラ21に於いて(イ)赤外線カメラ16からの炉内燃焼情報を用いた炉内温度分布の測定、燃焼中心I及び燃切点Eの判定、(ロ)酸素濃度信号に基づいて酸素濃度が設定範囲内となる総燃焼空気供給量の算定、(ハ)前記測定した炉内温度分布に基づく総燃焼空気供給量の乾燥、燃焼、後燃焼ゾーンへの割り振り等を行って炉内温度分布を予め設定した温度分布に調整すると共に、(ニ)ごみ層レベルセンサ15からの信号に基づいて、乾燥ストーカのごみ層レベルおよび燃焼中心Iが設定範囲内となるように、ごみ搬送速度及び炉内へのごみ供給量を制御することにより、ごみの安定燃焼を達成するようにしている。
4 and 5 show an example of a stoker-type waste incinerator that employs the new generation combustion technology developed previously. In the stoker-type waste incinerator of FIG. 4, the combustion information in the furnace from the
尚、図4において、1は炉本体、2はごみ供給口、3は灰排出口、4はストーカ、5はストーカ駆動装置、5aはストーカ駆動装置の制御部、6はプッシャ、6aはプッシャ制御部、7は風箱、8は空気供給装置、9はホッパ、10は空気流量調整装置、18は廃熱回収装置、19は排ガス処理装置、22は画像処理部、23は帯域・温度分布判定部、24は総空気量演算部、25は総空気供給制御部、26は分配空気演算部、27は空気調整装置制御部、28は燃焼中心制御部、29はごみ搬送制御部、30はごみ供給制御部である。 In FIG. 4, 1 is a furnace body, 2 is a waste supply port, 3 is an ash discharge port, 4 is a stalker, 5 is a stalker driving device, 5a is a control unit of the stalker driving device, 6 is a pusher, and 6a is a pusher control. , 7 is an air box, 8 is an air supply device, 9 is a hopper, 10 is an air flow rate adjustment device, 18 is a waste heat recovery device, 19 is an exhaust gas processing device, 22 is an image processing unit, and 23 is a zone / temperature distribution determination. , 24 is a total air amount calculation unit, 25 is a total air supply control unit, 26 is a distribution air calculation unit, 27 is an air conditioning device control unit, 28 is a combustion center control unit, 29 is a waste conveyance control unit, and 30 is a garbage It is a supply control unit.
また、図5のストーカ型ごみ焼却炉においては、炉本体1の後燃焼部上方空間12の燃焼ガスG′を引き抜いて二次燃焼室13の上流側へ還流させ、所謂還元性ゾーン14を形成すると共に、燃焼用空気を一次及び二次燃焼空気に分けて供給し、更に、ホッパー9のごみレベルセンサ31a及び供給ごみ量検出装置31により検出した供給ごみ量信号と、排ガス内酸素濃度信号と、赤外線カメラ16及び燃焼中心・燃切点位置検出装置17により検出した燃切点位置及び燃焼中心位置の信号を燃焼制御装置21へ入力し、燃焼中心位置及び燃切点位置に基づいて一次燃焼空気供給量やストーカ作動速度を調整すると共に、排ガス内O2 濃度等に基づいて二次燃焼空気供給量を制御することを基本にして、ごみの完全燃焼を達成するようにしている。
Further, in the stoker-type waste incinerator of FIG. 5, the so-called reducing
尚、図5に於いて、32は二次燃焼空気供給ファン、33は二次燃焼空気制御装置、34は一次燃焼空気供給ファン、35は一次燃焼空気制御装置、36は還流ガスファン、37は還流ガス制御装置である。 In FIG. 5, 32 is a secondary combustion air supply fan, 33 is a secondary combustion air control device, 34 is a primary combustion air supply fan, 35 is a primary combustion air control device, 36 is a recirculation gas fan, and 37 is It is a reflux gas control device.
また、図4及び図5では示されていないが、炉内のごみ燃焼制御においては、ストーカ上のごみ表面温度、炉内のガス流速、排ガス内のダイオキシン前駆体類濃度、供給ごみのごみ質、ごみの保有発熱量、廃熱ボイラの蒸気発生量及び蒸気温度(圧力)、還流ガスG′内のCO濃度及びO2 濃度等が制御要素として燃焼コントローラ(又は燃焼制御装置)21へ入力され、前記基本の燃焼制御に適宜に組み合わせ使用されている。 Although not shown in FIGS. 4 and 5, in the refuse combustion control in the furnace, the waste surface temperature on the stoker, the gas flow rate in the furnace, the dioxin precursor concentration in the exhaust gas, the waste quality of the supplied waste Waste heat generation amount, steam generation amount and steam temperature (pressure) of waste heat boiler, CO concentration and O 2 concentration in recirculation gas G ′, etc. are input to the combustion controller (or combustion control device) 21 as control elements. The basic combustion control is appropriately combined and used.
而して、前記図4や図5に示したような新世代型ストーカ炉の定常状態における燃焼制御は、一般に次の(a)、(b)及び(c)の単ループ制御を組み合せることにより行われている。(a)供給ごみ熱量・・供給ごみ熱量制御−(燃焼中心位置・燃切点制御による補正)−(空気比制御による補正)−ごみ供給プッシャ・ストーカ速度の調整、(b)ボイラ蒸発量・・燃焼熱量制御−(燃切点位置制御・未燃物制御による補正)−一次燃焼空気−(乾燥空気量・燃焼空気量・後燃焼空気量)の調整−(空燃比制御による補正)−ごみ供給プッシャ・ストーカ速度制御及び(c)O2 濃度計測・・二次燃焼空気供給量リアルタイム制御−(CO濃度制御等による補正)−二次燃焼空気量の調整。 Thus, the combustion control in the steady state of the new generation stoker furnace as shown in FIG. 4 and FIG. 5 is generally a combination of the following single loop controls (a), (b) and (c). It is done by. (A) Supply waste heat amount / Supply waste heat amount control-(Correction by combustion center position / fuel cut point control)-(Correction by air ratio control)-Adjustment of waste supply pusher / stoker speed, (b) Boiler evaporation amount /・ Combustion heat quantity control-(Fuel cut point position control / Unburnt substance control)-Primary combustion air-(Dry air quantity, Combustion air quantity, Post combustion air quantity) adjustment-(Correction by air-fuel ratio control)-Garbage Supply pusher / stoker speed control and (c) O 2 concentration measurement / Secondary combustion air supply amount real-time control-(Correction by CO concentration control etc.)-Adjustment of secondary combustion air amount.
しかし、上記(a)、(b)及び(c)等の各制御系は、夫々の単ループ内でその制御が相互に独立して実施されており、ごみ焼却炉内で計測されている制御対象も、夫々の単ループ毎に独立して計測されている。そのため、制御度合によっては各単ループにおける制御が相互に干渉し合うと云う事態を招くことになり、より安定した燃焼の実現が困難になると云う状態にある。 However, the control systems such as (a), (b) and (c) are controlled independently from each other in each single loop, and are controlled in the incinerator. The object is also measured independently for each single loop. For this reason, depending on the degree of control, there is a situation where the control in each single loop interferes with each other, and it is difficult to realize more stable combustion.
例えば、ボイラ蒸発量を基準とする前記(b)の制御にあっては、ボイラ蒸発量が不足してくると燃焼熱量を増加するために一次燃焼空気量を増し、空燃比制御を介して給じん速度及びストーカ速度を増加させる。
これに対して、排ガス内のO2 濃度を基準とする前記(c)の制御は、O2 濃度が上昇すると二次燃焼空気量リアルタイム制御を介して二次燃焼空気量を減少させ、また、逆にO2 濃度が低下すると、二次燃焼空気量を増加させる。
そのため、前記(b)の制御ループの要求する一次燃焼空気量の増加と、前記(c)の制御ループの要求する二次燃焼空気量の減少とが対応していれば総空気比に問題はないが、仮に(b)の制御ループが一次燃焼空気の増加を、また(c)の制御ループが二次燃焼空気の増加を夫々要求するような場合には、総空気比を設定値に保持した状態でO2 濃度を設定値に保った安定燃焼の達成が困難になる。
For example, in the control (b) based on the boiler evaporation amount, when the boiler evaporation amount becomes insufficient, the primary combustion air amount is increased in order to increase the combustion heat amount, and is supplied via the air-fuel ratio control. Increase dust and stalker speeds.
On the other hand, the control of (c) based on the O 2 concentration in the exhaust gas reduces the secondary combustion air amount via the secondary combustion air amount real-time control when the O 2 concentration increases, Conversely, when the O 2 concentration decreases, the amount of secondary combustion air is increased.
Therefore, if the increase in the amount of primary combustion air required by the control loop (b) corresponds to the decrease in the amount of secondary combustion air required by the control loop (c), there is a problem with the total air ratio. However, if the control loop in (b) requires an increase in primary combustion air and the control loop in (c) requires an increase in secondary combustion air, the total air ratio is maintained at the set value. In this state, it becomes difficult to achieve stable combustion while maintaining the O 2 concentration at the set value.
本発明は、従前のアドバンスト型ストーカ式ごみ焼却炉の燃焼制御における上述の如き問題、即ち供給ごみ熱量、燃焼中心・燃切点検出、ごみ表面温度分布、炉出口排ガスのO2 濃度及びごみ層厚さ等のごみ燃焼炉内で計測されている制御対象は、夫々の単ループ内で独立して各制御対象を設定値に保持するように制御されているため、制御度合によっては各単ループにおける制御が相互に干渉し合い、安定した燃焼の実現が困難な状態になると云う問題を解決せんとするものであり、供給ごみ熱量・燃焼中心・燃切点検出・炉出口O2 濃度・ごみ層厚演算等のごみ焼却炉内で計測されている制御対象の全てを一つのシステムとして構築し、ごみ投入ホッパから排ガス出口にかけての各情報を総合的に表示すると共に、この情報を総合的に利用して燃焼状態の判断並びに制御を行い、更に、計算機等で前記表示情報を用いて判断した燃焼状態と理想の燃焼状態のシミュレーションとの比較を実施して、制御対象の操作端をどのように制御すれば各制御対象を最適に近づけるかを推論し、この推論した結果にもとづいて各操作端を制御することにより、より安定した燃焼状態を実現することを可能にしたストーカ型ごみ焼却炉の燃焼情報監視制御装置を提供するものである。 The present invention relates to the above-mentioned problems in the combustion control of a conventional advanced stoker type waste incinerator, that is, the amount of waste heat supplied, the detection of the combustion center / cutting point, the surface temperature distribution of the waste, the O 2 concentration of the exhaust gas from the furnace, and the waste layer. The controlled objects measured in the waste-burning furnace such as the thickness are controlled so that each controlled object is held at the set value independently in each single loop. It is intended to solve the problem that the control in each other interferes with each other and it becomes difficult to realize stable combustion. The amount of supplied waste heat, combustion center, fuel cut point detection, furnace outlet O 2 concentration, waste All of the controlled objects measured in the waste incinerator such as layer thickness calculation are constructed as one system, and each information from the waste hopper to the exhaust gas outlet is displayed comprehensively, and this information is comprehensively displayed. Use Then, the combustion state is judged and controlled, and the comparison between the combustion state judged using the display information by a computer or the like and the simulation of the ideal combustion state is carried out to determine the operation end of the controlled object. It is inferred whether each controlled object is optimally controlled if it is controlled, and by controlling each operation end based on the inferred result, a more stable combustion state can be realized. A combustion information monitoring and control device is provided.
請求項1の発明は、ストーカ型ごみ焼却炉における少なくともごみ供給熱量とボイラ蒸発量と排ガス出口のO2濃度と燃焼中心・燃切り点位置とごみ表面温度・ごみ層厚を制御対象とする燃焼情報監視制御装置であって、前記ストーカ型ごみ焼却炉内で計測された前記各制御対象に関する各検出信号が入力され、前記各検出信号に基づいて、供給ごみ熱量と燃焼中心と燃焼中心・燃切り点位置と二次燃焼空気量と蒸気発生量と炉内温度分布の各々を演算する基本制御要素演算部と、
前記計測された各制御対象に関する各検出信号情報及び前記基本制御要素演算部で演算した前記各演算情報を目視可能に表示する入力情報表示部と、
計算機による物理モデル法を用いた炉内シュミレーションにより、前記ストーカ型ごみ焼却炉の稼動時のごみ燃焼条件下での最適燃焼状態における前記各制御対象の最適値を演算する最適燃焼状態シュミレーション演算部と、
前記入力情報表示部の入力情報と前記最適シュミレーション演算部において演算された最適シュミレーション情報とを対比・表示する対比・表示部と、
計算機による物理モデル法を用いた炉内シュミレーションにより、前記入力情報を前記最適シュミレーション情報に近づけるのに必要な制御情報を演算、推論する制御情報推論部と、
前記基本制御要素演算部からの各演算情報と前記制御情報推論部からの制御情報とが入力され、これら入力された各情報に基づいて、燃焼状態を最適燃焼状態とするように前記各制御対象の各操作端へ制御信号を出力する制御システム部であって、入力された供給ごみ熱量に関する各情報に基づいてプッシャ及びストーカの作動を制御して、炉内に投入されるごみ熱量を最適値に保持する供給ごみ熱量制御と、入力された炉内温度分布に関する各情報と最適シミュレーション結果に基づいて、一次燃焼空気量とプッシャ及びストーカの作動を制御し、ごみ表面温度及びごみ層厚さを最適値に保持する炉内温度分布制御とその他補正制御と、入力された一次燃焼空気量及び燃焼中心位置に関する各情報と最適シミュレーション結果に基づいて、一次燃焼空気量及び分配比率又はこれとプッシャー及びストーカの作動を制御し、燃焼中心位置を最適位置に保持することで最適な一次燃焼状態に保持する燃焼中心制御とその他補正制御と、入力された一次燃焼空気量及びごみ供給量に関する各情報に基づいて、プッシャ及びストーカの作動を制御して、一次燃焼空気量と投入ごみ量とのバランスを最適値に保持する空燃比制御と、入力されたボイラ蒸発量に関する各情報に基づいて一次燃焼空気量とプッシャ及びストーカの作動を制御し、ボイラ蒸発量を最適値に保持する燃焼熱量制御その他補正制御と、入力された燃切り点に関する各情報に基づいて一次燃焼空気量又はこれとプッシャー及びストーカの作動を制御し、燃切り点を最適位置に保持することで未燃を発生しない燃切り点制御その他補正制御と、入力された炉出口O 2 濃度に関する各情報に基づいて二次燃焼空気量を制御し、炉出口O 2 濃度を最適値に保持して空気比を最適値にする二次空気リアルタイム制御その他補正制御と、入力された二次燃焼空気量に関する各情報と最適シミュレーション結果に基づいて、二次燃焼空気量及び分配比率を制御し、偏流が生じない最適な二次燃焼状態に保持する二次燃焼空気分配比率制御その他補正制御とを備え、プッシャ及びストーカの作動速度と一次燃焼空気及び二次燃焼空気の供給量及び分配率が、供給ごみ燃焼制御と炉内温度分布制御と燃焼中心制御と空燃比制御と燃焼熱量制御と燃切り点制御と二次空気リアルタイム制御とによって調整若しくは補正されるトータル制御システム部と、を有することを発明の基本構成とするものである。
The invention of claim 1 is at least dust supply heat boiler evaporation amount and the O 2 concentration and the combustion center-燃切Ri point position and trash surface temperature and dust layer control target thickness of the exhaust gas outlet in the stoker type incinerator combustion An information monitoring and control device, wherein each detection signal related to each control object measured in the stoker-type waste incinerator is input, and based on each detection signal , supply waste heat amount , combustion center , combustion center / fuel a basic control element calculation unit each cutting point position and a secondary combustion air amount and the steam generation amount and the furnace temperature distribution you arithmetic,
An input information display unit that displays each detection signal information related to each measured control object and each calculation information calculated by the basic control element calculation unit in a visible manner;
An optimum combustion state simulation calculation unit for calculating the optimum value of each control object in the optimum combustion state under the waste combustion condition during operation of the stoker-type waste incinerator by simulation in the furnace using a physical model method by a computer; ,
A comparison / display unit that compares and displays the input information of the input information display unit and the optimal simulation information calculated in the optimal simulation calculation unit;
A control information inference unit that calculates and infers control information necessary to bring the input information closer to the optimal simulation information by in-reactor simulation using a physical model method by a computer;
Each calculation information from the basic control element calculation unit and control information from the control information inference unit are input, and on the basis of each of the input information, each control object is set so that the combustion state is the optimum combustion state. Is a control system unit that outputs a control signal to each operation end, and controls the operation of the pusher and the stalker based on each input information about the amount of supplied waste heat, and optimizes the amount of waste heat input into the furnace. Based on the control of the amount of waste heat supplied and the information on the input furnace temperature distribution and the optimum simulation results, the primary combustion air amount and the operation of the pusher and stoker are controlled, and the surface temperature of the waste and the thickness of the waste layer are controlled. Based on the furnace temperature distribution control and other correction control that are held at the optimum values, and each information on the input primary combustion air amount and combustion center position and the optimum simulation results, Combustion center control that controls the primary combustion air amount and distribution ratio or the operation of this and the pusher and stoker, and maintains the combustion center position at the optimal position to maintain the optimal primary combustion state, and other correction control, are input. Air-fuel ratio control for controlling the operation of the pusher and the stoker based on each information on the primary combustion air amount and the waste supply amount, and maintaining the balance between the primary combustion air amount and the input waste amount at an optimum value, and the input Controls the primary combustion air volume and pusher / stoker operation based on each information on the boiler evaporation amount, and controls the combustion heat amount control and other correction controls to keep the boiler evaporation amount at the optimum value, and each information on the input fuel cut-off point Based on this, it controls the primary combustion air amount or the operation of this and the pusher and stoker, and keeps the fuel cut point at the optimum position so that it does not generate unburned fuel. And other correction control, to control the secondary combustion air amount based on the information on the inputted furnace outlet O 2 concentration, the secondary air to an optimum value of air ratio while holding the furnace outlet O 2 concentration to the optimum value Based on real-time control and other correction controls, and information on the input secondary combustion air amount and the optimum simulation results, the secondary combustion air amount and distribution ratio are controlled to maintain the optimal secondary combustion state with no drift. Secondary combustion air distribution ratio control and other correction control, and the operating speed of the pusher and stoker, the supply amount and distribution ratio of the primary combustion air and secondary combustion air, supply waste combustion control, furnace temperature distribution control and combustion And a total control system unit that is adjusted or corrected by central control, air-fuel ratio control, combustion heat quantity control, fuel cut-off point control, and secondary air real-time control. It is an adult.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記基本制御要素演算部が、ごみ投入重量検出計と走査型レーザ距離計からの入力情報により、ごみ比重とごみの発熱量を推定すると共に、ごみ供給ホッパ内のごみ容積の単位時間当りの変化量から炉本体内へ供給されるごみの熱量を演算する供給ごみ熱量演算部と、赤外線放射温度計によってストーカ上のごみ表面温度の分布をごみの流れ方向に連続的に検出することにより、燃焼中心位置と燃切点を演算検出すると共に、炉内温度を計測する燃焼中心・燃切点検出部と、排ガス出口のO 2 濃度を時間遅れなしで計測する二次燃焼空気リアルタイム演算部と、蒸気圧・温度検出計と蒸気流量計の両信号から蒸気発生量を演算する蒸気発生量制御部と、走査型赤外線温度計の検出情報から炉内のごみ表面温度の分布や炉内温度分布を演算する炉内温度分布演算部と、を含む構成としたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the basic control element calculation unit estimates the specific gravity of the waste and the amount of heat generated by the waste based on the input information from the dust input weight detector and the scanning laser distance meter. The distribution of the surface temperature of the waste on the stoker is calculated by the waste heat quantity calculator that calculates the amount of waste heat supplied to the furnace body from the amount of change in the waste volume in the waste supply hopper per unit time and the infrared radiation thermometer. By continuously detecting in the direction of garbage flow, the combustion center position and fuel cutoff point are calculated and detected, and the combustion center / fuel cutoff point detector that measures the furnace temperature and the O 2 concentration at the exhaust gas outlet over time. From the real-time secondary combustion air calculation unit that measures without delay, the steam generation amount control unit that calculates the amount of steam generation from both signals of the steam pressure / temperature detector and the steam flow meter, and the detection information of the scanning infrared thermometer In the furnace And a furnace temperature distribution calculation unit for calculating the distribution of the garbage surface temperature and the furnace temperature distribution .
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、前記制御対象の制御端が、ストーカ駆動装置、プッシャ駆動装置、一次燃焼空気供給ファン駆動装置、二次燃焼空気供給ファン駆動装置、二次燃焼空気ダンパ駆動装置、一次燃焼空気ダンパ駆動装置、還流ガスファン駆動装を含む構成としたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the control end of the controlled object is a stalker drive device, a pusher drive device, a primary combustion air supply fan drive device, or a secondary combustion air supply fan drive device. The secondary combustion air damper driving device, the primary combustion air damper driving device, and the reflux gas fan driving device are included.
本発明においては、ごみ焼却炉における複数の異なる制御の中の主要なもの、即ち供給ごみ熱量制御、燃焼中心・燃切点制御、炉出口排ガスのO2 濃度に基づく二次燃焼空気リアルタイム制御、ごみ層厚制御等にを一つのシステムとして構築すると共に、ごみ投入ホッパから炉出口にかけての前記各制御における制御内容の全情報を総合的に表示し、また、この情報を総合的に利用して燃焼状態を判断し、これ等の結果に基づいて各制御対象の操作端の制御を行うようにしている。
これにより、従前のごみ燃焼制御の場合に比較して、より安定したストーカ型ごみ焼却炉におけるごみの完全燃焼を実現することが可能となる。
In the present invention, the main among a plurality of different controls in a waste incinerator, namely, supply waste heat amount control, combustion center / fire point control, secondary combustion air real-time control based on O 2 concentration of the furnace outlet exhaust gas, In addition to constructing the waste layer thickness control etc. as one system, all the control details in each control from the waste hopper to the furnace outlet are comprehensively displayed, and this information is used comprehensively. The combustion state is determined, and the operation end of each control target is controlled based on these results.
As a result, it is possible to achieve more stable complete combustion of waste in a stoker-type waste incinerator as compared to conventional waste combustion control.
更に、本発明においては、前記炉内の各制御対象の情報と、予め求めた最適シミュレーションにおける各制御対象のシミュレーション情報とを対比し、前者を最適シミュレーション情報に近づけるのに必要な各制御対象の操作端の制御量を推論し、この推論に基づいて各制御端を制御する構成としている。その結果、炉内の各制御対象を全体として迅速且つ確実に最適値に近づけることができ、より安定したストーカ型ごみ焼却炉におけるごみの完全燃焼が可能となる。 Furthermore, in the present invention, the information on each control object in the furnace is compared with the simulation information on each control object in the optimal simulation obtained in advance, and each control object required to bring the former closer to the optimal simulation information. The control amount of the operation end is inferred, and each control end is controlled based on this inference. As a result, each control object in the furnace can be quickly and reliably brought close to the optimum value as a whole, and more stable waste combustion in a stoker-type waste incinerator is possible.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の燃焼情報監視制御装置を適用したストーカ型ごみ焼却炉の一例を示すものである。
図1において、41は炉本体、42はストーカ、43はストーカ駆動装置、44はプッシャ、45はプッシャ駆動装置、46はごみ供給ホッパ、47は一次燃焼空気供給ファン、48ファン駆動装置、49は二次燃焼空気供給ファン、50はファン駆動装置、51は二次燃焼空気調整ダンパ、52はダンパ駆動装置、53a〜53gは一次燃焼空気調整ダンパ、54はダンパ駆動装置、55は還流ガスファン、56はファン駆動装置、57はNOx濃度計、58はO2 濃度計、59はダイオキシン前駆物質濃度計(CO濃度計)、60はごみ投入重量検出計、61はレーザ距離計(ごみ検出計)、62はガス流速検出計、63は走査型赤外線放射温度計、64は蒸気圧力・温度検出計、65は蒸気流量計、66はごみ層レベルセンサ、67は廃熱回収ボイラ、68は排ガス処理装置、69は燃焼情報監視制御装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a stoker-type waste incinerator to which the combustion information monitoring control device of the present invention is applied.
In FIG. 1, 41 is a furnace body, 42 is a stalker, 43 is a stalker driving device, 44 is a pusher, 45 is a pusher driving device, 46 is a dust supply hopper, 47 is a primary combustion air supply fan, 48 fan driving device, 49 is Secondary combustion air supply fan, 50 is a fan drive device, 51 is a secondary combustion air adjustment damper, 52 is a damper drive device, 53a to 53g are primary combustion air adjustment dampers, 54 is a damper drive device, 55 is a recirculation gas fan, 56 is a fan drive device, 57 is a NOx concentration meter, 58 is an O 2 concentration meter, 59 is a dioxin precursor concentration meter (CO concentration meter), 60 is a waste input weight detector, and 61 is a laser distance meter (garbage detector). , 62 is a gas flow rate detector, 63 is a scanning infrared radiation thermometer, 64 is a steam pressure / temperature detector, 65 is a steam flow meter, 66 is a dust layer level sensor, and 67 is Heat recovery boiler, 68 exhaust gas treatment apparatus, 69 is a combustion information monitoring controller.
尚、本実施形態では、ストーカ型ごみ焼却炉として、所謂炉内の後燃焼部上方空間の燃焼ガスG′を還流させて二次燃焼室の上流部に還元ゾーンを形成する型式の炉を使用しているが、炉の型式としては燃焼排ガスを再循環させる型式の炉やその他の型式の炉であってもよいことは勿論である。 In this embodiment, as a stoker type waste incinerator, a furnace of a type that forms a reduction zone in the upstream part of the secondary combustion chamber by recirculating the combustion gas G ′ in the space above the rear combustion part in the so-called furnace. However, as a furnace type, it is needless to say that a furnace of a type for recirculating combustion exhaust gas and other types of furnaces may be used.
前記、燃焼情報監視装置69へは、ストーカ炉の燃焼制御に関係する各制御対象に関する情報が全て入力されている。即ち、図1の実施形態では、NOx濃度計57、O2 濃度計58、CO濃度計59、ごみ投入重量検出計60、レーザー距離計61、ガス流速計62、赤外線放射温度計63、蒸気圧力・温度検出計64、蒸気流量計65等からの各検出信号(検出情報)が夫々入力されており、且つ各入力情報が目視可能に表示(図示省略)されている。
In the combustion
また、燃焼情報監視制御装置69からは、ストーカ駆動装置43、プッシャ駆動装置45、一次燃焼空気供給ファン駆動装置48、二次燃焼空気供給ファン駆動装置50、二次燃焼空気ダンパ駆動装置52、一次燃焼空気ダンパ駆動装置54、還流ガスファン駆動装置56等へ夫々制御信号(制御情報)が出力されている。
Also, from the combustion information monitoring
即ち、燃焼情報監視制御装置69には入力情報表示部72が設けられており、CRT画面上に、供給ごみ熱量、燃焼中心・燃切点位置、炉出口排ガスO2 濃度、ごみ表面温度分布、ごみ層厚およびごみ分布等の各情報が総合的に表示される。そのため、外部から一目瞭然に、ごみ焼却炉内の状態を把握することができ、例えば燃焼が不安定になった場合に手動介入をする際でも、不安定になった原因がどこなのかを入力情報表示部72の画面を見れば簡単に突き止めることができる。その結果、どこを調整するのが一番よいのか確認・理解しながら対応ができることになり、安定した燃焼への復帰が比較的容易に行えるようになる。
That is, the combustion information monitoring
また、燃焼情報監視制御装置69には、後述するように最適燃焼状態シミュレーション演算部70、基本制御要素演算部73及びトータル制御システム部74等の各種の機構が設けられており、供給ごみ熱量、燃焼中心・燃切点位置、炉出口排ガスO2 濃度、ごみ表面温度分布、ごみ層厚およびごみ分布等の各情報を総合的に集約することによって、例えば燃焼状態や燃焼空気比状態が以下のような複数の段階に評価・分類される。
[ごみ燃焼状態]・・安定燃焼中・ごみ枯れ傾向・ごみ枯れ傾向から復旧中・ごみ過剰傾向・ごみ過剰傾向から復旧中・未燃箇所発生。
[燃焼空気比状態]・・安定燃焼中・不完全燃焼発生中・空気過剰中。
そして、前記各分類ごとで、それぞれ安定燃焼中になるように、ごみ供給プッシャ・ストーカの速度や、一次燃焼空気量や空気分配、二次燃焼空気量や空気分配を自動的に燃焼制御装置で操作する。これにより、単ループ制御の際には、制御の度合いによってお互いの制御が干渉することになることが解消されることとなる。
The combustion information monitoring
[Waste-burning state] ・ During stable combustion ・ Waste-withering tendency ・ Waste-withering tendency is being restored ・ Waste-recovering tendency ・ Waste-recovering tendency is being restored ・ Unburned parts are generated.
[Combustion air ratio] ・ ・ Stable combustion ・ Incomplete combustion is occurring ・ Air is excessive.
The speed of the waste supply pusher / stoker, the amount of primary combustion air and air distribution, and the amount of secondary combustion air and air distribution are automatically adjusted by the combustion control device so that stable combustion is performed for each category. Manipulate. Thereby, in the case of single loop control, it will be solved that the mutual control interferes with the degree of control.
更に、燃焼情報監視制御装置69には、後述するように入力情報・シミュレーション情報の対比・表示部75、制御情報推論部76及び各操作端への出力部77等が設けられており、ごみ焼却炉内で計測されている内容や各制御ループの制御内容に関する各情報が一つに集約されることによって、計算機による物理モデル法を用いた炉内シミュレーションを行った結果との相違が一目瞭然でわかる。その結果、燃焼状態の良否を正確且つ迅速に判断することができる。
Further, the combustion information monitoring
また、計算機による物理モデル法を用いた炉内シミュレーションから現状の燃焼状態を理想の安定燃焼状態にする為に最適な各制御値はいくらなのかを算出することができ、その制御量を自動燃焼制御装置の制御量としてフィードバックすることで安定燃焼を図ることが可能となる。 In addition, it is possible to calculate how much each control value is optimal in order to make the current combustion state an ideal stable combustion state from in-reactor simulation using a physical model method by a computer. By providing feedback as the control amount of the control device, stable combustion can be achieved.
更に、現状の燃焼状況のデータから10〜30分程度後の燃焼状態をシミュレーションして、そのシミュレーション内容が安定燃焼から崩れてごみ枯れ傾向にあると判断すれば、事前にストーカ速度や一次空気分配比の自動燃焼制御装置の制御量をフィードフォワード制御的に変更することで、将来の燃焼崩れを未然に防止することができる。 Furthermore, if the combustion state after about 10 to 30 minutes is simulated from the current combustion state data and it is judged that the content of the simulation has collapsed from stable combustion and tends to wither the dust, the stalker speed and primary air distribution will be determined in advance. By changing the control amount of the ratio automatic combustion control device in a feed-forward manner, future combustion collapse can be prevented in advance.
図2は、前記燃焼情報監視制御装置69を形成する各演算制御部を示すブロック図である。
図2において、70は最適燃焼状態シミュレーション演算部、71は最適シミュレーション情報表示部、72は入力情報表示部、73は基本制御要素演算部、73aは供給ごみ熱量演算部、73bは燃焼中心・燃切点位置の検出(演算) 部、73cは二次空気量リアルタイム演算部、73dは蒸気発生量演算部、73eは炉内温度分布演算部、74はトータル制御システム部、75は入力情報・シミュレーション情報の対比・表示部、76は制御情報推論部、77は各操作端(各駆動制御装置)への出力部である。
FIG. 2 is a block diagram showing each calculation control unit forming the combustion information monitoring
In FIG. 2, 70 is an optimal combustion state simulation calculation unit, 71 is an optimal simulation information display unit, 72 is an input information display unit, 73 is a basic control element calculation unit, 73a is a supply waste heat amount calculation unit, and 73b is a combustion center / fuel. detection (operation) section of the cut points positions, 73c secondary air quantity real time calculation unit, 73d steam generation amount calculating unit, 73e are furnace temperature distribution calculating section, 7 4 total control system unit, 75 input information, A simulation information comparison / display unit, 76 is a control information reasoning unit, and 77 is an output unit to each operation end (each drive control device).
前記最適燃焼状態シミュレーション演算部70では、稼動中のストーカ炉のその時のごみ燃焼条件下での最適燃焼状態における各制御対象の最適値がコンピュータにより演算され、これが最適シミュレーション情報表示部71に表示される。
In the optimum combustion state
また、炉内の各検出装置等からの入力情報は、入力情報表示部72において目視可能な型で表示されると共に、当該入力情報と前記最適シミュレーション情報との対比が、対比・表示部75で行われる。
更に、当該対比・表示部75で得た各制御対象の演算値を用いて、制御情報推論部76において、入力情報を最適シミュレーション情報に近づけるのに必要な制御情報を演算、推論し、その推論した制御情報をトータル制御システム部74へ入力する。
In addition, input information from each detector in the furnace is displayed in a form that can be seen in the input
Further, the control
当該トータル制御システム部74は、後述するように複数の所謂単ループ制御の制御対象を一つのシステムに集合構築したものであり、組み合わせる制御対象の数に応じて、複数のトータル制御システム部74が予め準備されている。
As will be described later, the total
前記基本制御要素演算部73からの各演算情報と制御情報推論部76からの制御情報とが前記トータル制御システム部74へ入力され、ここからトータル制御システム部74を構成する各制御対象の駆動部(操作端)へ、所定の操作信号(制御信号)が発信される。
The calculation information from the basic control
図2に示した燃焼情報監視制御装置の実施形態において、前記供給ごみ熱量演算部73aは、ごみ投入重量検出計60と走査型レーザ距離計61からの入力情報により、ごみ比重とごみの発熱量を推定すると共に、ごみ供給ホッパ46内のごみ容積の単位時間当りの変化量から炉本体41内へ供給されるごみの熱量を演算する。
そして、炉本体41内へのごみの供給熱量が定量化するように、トータル制御システム部74において、プッシャ44及びストーカ42が前記演算された供給ごみ熱量に基づいて制御される。
In the embodiment of the combustion information monitoring and control apparatus shown in FIG. 2, the supplied waste heat
Then, the
また、前記燃焼中心・燃切点検出部73bは、走査型赤外線放射温度計63を中心にして構成されており、ストーカ上のごみ表面温度の分布をごみの流れ方向に連続的に検出することにより、燃焼中心位置と燃切点を演算検出すると共に、炉内温度を計測する。これ等二つの検出値(制御要素)は、トータル制御システム部74において燃焼ストーカ速度やプッシャの作動速度、一次燃焼空気量の分配制御等に用いられ、最適な燃焼温度とガス流れ状態の確保等を通して、低NOx及び低ダイオキシンの維持が図られる。
The combustion center / cut-off
更に、前記二次燃焼空気リアルタイム演算部73cは、レーザ式分析計より成る排ガス出口のO2 濃度を時間遅れなしで計測し、O2 濃度が設定範囲を外れた場合には、トータル制御システム部74からの制御信号により二次燃焼空気量を調整制御する。
Furthermore, the secondary combustion air real-
同様に、蒸気発生量制御部73dは、蒸気圧・温度検出計64と蒸気流量計65の両信号から蒸気発生量を演算し、蒸気発生量が設定範囲を外れた場合には、トータル制御システム部74からの制御信号により、一次燃焼空気量及びプッシャ44の作動速度並びにストーカ42の作動速度を調整する所謂燃焼熱量制御が行われる。
Similarly, the steam generation
前記炉内温度分布演算部73eは、走査型赤外線温度計63の検出情報から炉内のごみ表面温度の分布や炉内温度分布を演算すると共に、ごみ層レベルセンサ66の信号を用いてその変動をチェックする。
また、ごみ表面温度及びごみ層厚が設定範囲より外れると、トータル制御システム74に於いて、一次燃焼空気量及び用プッシャー44並びにストーカ42の作動速度を調整する。
The furnace temperature
Further, when the dust surface temperature and the dust layer thickness are out of the set ranges, the
図3は、図2の実施例におけるストーカ炉の定常運転状態下のトータル制御システム部74の基本ブロック構成図を示すものである。当該トータル制御システム部74は、供給ごみ熱量演算部73aと、燃焼中心・燃切点検出演算部73bと、二次空気リアルタイム演算部73cと炉内温度分布演算部73eの各演算値が入力される一つの制御システムとして構成されている。
FIG. 3 shows a basic block configuration diagram of the total
即ち、当該トータル制御システム部74では、プッシャ及びストーカの速度と一次燃焼空気と二次燃焼空気とが、供給ごみ熱量(供給ごみ熱量制御)とボイラ蒸発量(燃焼熱量制御)とO2 濃度(二次空気リアルタイム制御)と燃焼中心・燃切り点位置とごみ表面温度・ごみ層厚とによって相関的に調整若しくは補正され、各制御対象の操作端(駆動装置)へ適宜の制御信号が出力される構成となっている。
That is, in the total
尚、図3の供給ごみ熱量制御B1 は、炉本体内へ投入されるごみ量(ごみ熱量)を設定値に保持するようにプッシャ44やストーカ42の速度を調整する制御であり、また、空燃比制御B2 は一次・二次燃焼空気量とごみ量とのバランスのずれをストーカの速度調整により補正する制御である。更に、燃焼熱量制御B3 は、ボイラ蒸発量を設定値に保持するように一次燃焼空気量とプッシャ44等の作動速度を調整する制御であり、燃焼中心位置・燃切点制御73bは燃焼中心・燃切点のずれを一次燃焼空気量の調整又はこれとストーカ速度調整との併合により補正するものである。
尚、上記各制御は、何れも所謂偏差の大きさによりPIDの比例ゲインを自動変更する公知の可変ゲインPIDが採用されている。
The supply waste heat control B 1 in FIG. 3 is a control to adjust the speed of the
Each of the above controls employs a known variable gain PID that automatically changes the proportional gain of the PID according to the so-called deviation.
また、本実施例では、トータル制御システム部74を、供給ごみ熱量、ボイラ蒸発量、二次空気リアルタイム制御、燃焼中心・燃切点位置制御等の各制御要素を一つに構築することにより形成しているが、前記以外の他の制御要素(例えばCO濃度やNOx濃度等)を組み入れたトータル制御システム部としてもよいことは勿論である。
Further, in this embodiment, the total
更に、本実施形態に於いては、トータル制御システム部74を安定燃焼状態をベースにしたものとして構成しているが、所謂ごみ枯れ等の非定常状態に対する対応を組み入れしたトータル制御システム部とすることも可能である。
Furthermore, in the present embodiment, the total
本発明は、主として都市ごみや産業廃棄物等の燃焼処理に用いるストーカ式焼却炉に利用されるものであり、バガスや汚泥等の焼却処理にも適用できるものである。 The present invention is mainly used in a stoker-type incinerator used for combustion treatment of municipal waste, industrial waste, etc., and can also be applied to incineration treatment of bagasse, sludge and the like.
41は炉本体、42はストーカ、43はストーカ駆動装置、44はプッシャ、45はプッシャ駆動装置、46はごみ供給ホッパ、47は一次燃焼空気供給ファン、48はファン駆動装置、49は二次燃焼空気供給ファン、50はファン駆動装置、51は二次燃焼空気調整ダンパ、52はダンパ駆動装置、53は一次燃焼空気調整ダンパ、54はダンパ駆動装置、55は還流ガスファン、56はファン駆動装置、57はNOx濃度計、58はO2 濃度計、59はCO濃度計、60はごみ投入重量検出計、61はレーザ距離計(ごみ検出計)、62はガス流速検出計、63は走査型赤外線放射温度計、64は蒸気圧力・温度検出計、65は蒸気流量計、66はごみ層レベルセンサ、67は廃熱回収ボイラ、68は排ガス処理装置、69は燃焼情報監視制御装置、70は最適燃焼状態シミュレーション演算部、71は最適シミュレーション情報表示部、72は入力情報表示部、73は基本制御要素演算部、73aは供給ごみ熱量演算部、73bは燃焼中心・燃切点位置検出(演算)部、73cは二次空気量リアルタイム演算部、73dは蒸気発生量演算部、73eは炉内温度分布演算部、74はトータル制御システム部、75は入力情報・最適シミュレーション情報の対比・表示部、76は制御情報推論部、77は各操作端(駆動装置)への出力部である。 41 is a furnace body, 42 is a stalker, 43 is a stalker drive device, 44 is a pusher, 45 is a pusher drive device, 46 is a dust supply hopper, 47 is a primary combustion air supply fan, 48 is a fan drive device, 49 is a secondary combustion An air supply fan, 50 is a fan drive device, 51 is a secondary combustion air adjustment damper, 52 is a damper drive device, 53 is a primary combustion air adjustment damper, 54 is a damper drive device, 55 is a recirculation gas fan, and 56 is a fan drive device , 57 is a NOx concentration meter, 58 is an O 2 concentration meter, 59 is a CO concentration meter, 60 is a dust input weight detector, 61 is a laser distance meter (garbage detector), 62 is a gas flow rate detector, and 63 is a scanning type. Infrared radiation thermometer, 64 is a steam pressure / temperature detector, 65 is a steam flow meter, 66 is a dust layer level sensor, 67 is a waste heat recovery boiler, 68 is an exhaust gas treatment device, and 69 is combustion information. The visual control device, 70 is an optimal combustion state simulation calculation unit, 71 is an optimal simulation information display unit, 72 is an input information display unit, 73 is a basic control element calculation unit, 73a is a supply waste heat amount calculation unit, and 73b is a combustion center / fuel. Cut point position detection (calculation) unit, 73c is a secondary air amount real-time calculation unit, 73d is a steam generation amount calculation unit, 73e is a furnace temperature distribution calculation unit, 74 is a total control system unit, and 75 is input information / optimum simulation. An information comparison / display unit, 76 is a control information reasoning unit, and 77 is an output unit to each operation end (drive device).
Claims (3)
前記計測された各制御対象に関する各検出信号情報及び基本制御要素演算部で演算した前記各演算情報を目視可能に表示する入力情報表示部と,
計算機による物理モデル法を用いた炉内シュミレーションにより、前記ストーカ型ごみ焼却炉の稼動時のごみ燃焼条件下での最適燃焼状態における前記各制御対象の最適値を演算する最適燃焼状態シュミレーション演算部と,
前記入力情報表示部の入力情報と前記最適シュミレーション演算部において演算された最適シュミレーション情報とを対比・表示する対比・表示部と,
計算機による物理モデル法を用いた炉内シュミレーションにより、前記入力情報を前記最適シュミレーション情報に近づけるのに必要な制御情報を演算、推論する制御情報推論部と,
前記基本制御要素演算部からの各演算情報と前記制御情報推論部からの制御情報とが入力され、これら入力された各情報に基づいて、燃焼状態を最適燃焼状態とするように前記各制御対象の各操作端へ制御信号を出力する制御システム部であって、入力された供給ごみ熱量に関する各情報に基づいてプッシャ及びストーカの作動を制御して、炉内に投入されるごみ熱量を最適値に保持する供給ごみ熱量制御と、入力された炉内温度分布に関する各情報と最適シミュレーション結果に基づいて、一次燃焼空気量とプッシャ及びストーカの作動を制御し、ごみ表面温度及びごみ層厚さを最適値に保持する炉内温度分布制御とその他補正制御と、入力された一次燃焼空気量及び燃焼中心位置に関する各情報と最適シミュレーション結果に基づいて、一次燃焼空気量及び分配比率又はこれとプッシャー及びストーカの作動を制御し、燃焼中心位置を最適位置に保持することで最適な一次燃焼状態に保持する燃焼中心制御とその他補正制御と、入力された一次燃焼空気量及びごみ供給量に関する各情報に基づいて、プッシャ及びストーカの作動を制御して、一次燃焼空気量と投入ごみ量とのバランスを最適値に保持する空燃比制御と、入力されたボイラ蒸発量に関する各情報に基づいて一次燃焼空気量とプッシャ及びストーカの作動を制御し、ボイラ蒸発量を最適値に保持する燃焼熱量制御その他補正制御と、入力された燃切り点に関する各情報に基づいて一次燃焼空気量又はこれとプッシャー及びストーカの作動を制御し、燃切点を最適位置に保持することで未燃を発生しない燃切り点制御その他補正制御と、入力された炉出口O 2 濃度に関する各情報に基づいて二次燃焼空気量を制御し、炉出口O 2 濃度を最適値に保持して空気比を最適値にする二次空気リアルタイム制御その他補正制御と、入力された二次燃焼空気量に関する各情報と最適シミュレーション結果に基づいて、二次燃焼空気量及び分配比率を制御し、偏流が生じない最適な二次燃焼状態に保持する二次燃焼空気分配比率制御その他補正制御とを備え、プッシャ及びストーカの作動速度と一次燃焼空気及び二次燃焼空気の供給量及び分配率が、供給ごみ燃焼制御と炉内温度分布制御と燃焼中心制御と空燃比制御と燃焼熱量制御と燃切り点制御と二次空気リアルタイム制御とによって調整若しくは補正されるトータル制御システム部と,を有することを特徴とするストーカ型ごみ燃焼炉の燃焼情報監視制御装置。 And at least refuse supply heat boiler evaporation and combustion information monitoring controller according to the O 2 concentration and the combustion center-燃切Ri point position and trash surface temperature and dust layer control target thickness of the exhaust gas outlet in the stoker type incinerator , Each detection signal related to each control object measured in the stoker-type waste incinerator is input, and based on each detection signal , supply waste heat amount , combustion center , combustion center / burn-off point position, and secondary combustion a basic control element calculation unit you arithmetic each air amount and the steam generation amount and the furnace temperature distribution,
An input information display unit that displays each detection signal information about each measured control object and each calculation information calculated by a basic control element calculation unit in a visible manner;
An optimum combustion state simulation calculation unit for calculating the optimum value of each control object in the optimum combustion state under the waste combustion condition during operation of the stoker-type waste incinerator by simulation in the furnace using a physical model method by a computer; ,
A comparison / display unit for comparing / displaying the input information of the input information display unit and the optimal simulation information calculated in the optimal simulation calculation unit,
A control information inference unit that calculates and infers control information necessary to bring the input information closer to the optimal simulation information by in-reactor simulation using a physical model method by a computer;
Each calculation information from the basic control element calculation unit and control information from the control information inference unit are input, and on the basis of each of the input information, each control object is set so that the combustion state is the optimum combustion state. Is a control system unit that outputs a control signal to each operation end, and controls the operation of the pusher and the stalker based on each input information about the amount of supplied waste heat, and optimizes the amount of waste heat input into the furnace. Based on the control of the amount of waste heat supplied and the information on the input furnace temperature distribution and the optimum simulation results, the primary combustion air amount and the operation of the pusher and stoker are controlled, and the surface temperature of the waste and the thickness of the waste layer are controlled. Based on the furnace temperature distribution control and other correction control that are held at the optimum values, and each information on the input primary combustion air amount and combustion center position and the optimum simulation results, Combustion center control that controls the primary combustion air amount and distribution ratio or the operation of this and the pusher and stoker, and maintains the combustion center position at the optimal position to maintain the optimal primary combustion state, and other correction control, are input. Air-fuel ratio control for controlling the operation of the pusher and the stoker based on each information on the primary combustion air amount and the waste supply amount, and maintaining the balance between the primary combustion air amount and the input waste amount at an optimum value, and the input Controls the primary combustion air volume and pusher / stoker operation based on each information on the boiler evaporation amount, and controls the combustion heat amount control and other correction controls to keep the boiler evaporation amount at the optimum value, and each information on the input fuel cut-off point Based on the amount of primary combustion air or the operation of this and the pusher and stoker, the fuel cutoff point control that does not generate unburned by keeping the fuel cutoff point at the optimum position And other correction control, to control the secondary combustion air amount based on the information on the inputted furnace outlet O 2 concentration, the two holding the furnace outlet O 2 concentration to the optimum value to the optimum value of air ratio-order Based on the real-time air control and other correction controls, and the information on the amount of secondary combustion air input and the optimum simulation results, the amount of secondary combustion air and the distribution ratio are controlled to achieve an optimal secondary combustion state that does not cause drift. Secondary combustion air distribution ratio control to be held and other correction control, the operating speed of the pusher and the stoker, the supply amount and distribution ratio of the primary combustion air and the secondary combustion air, the supply waste combustion control and the furnace temperature distribution control And a total control system section that is adjusted or corrected by combustion center control, air-fuel ratio control, combustion heat quantity control, fuel cut-off point control, and secondary air real-time control. -Combustion information monitoring and control system for slag-type waste combustion furnace.
ごみ投入重量検出計と走査型レーザ距離計からの入力情報により、ごみ比重とごみの発熱量を推定すると共に、ごみ供給ホッパ内のごみ容積の単位時間当りの変化量から炉本体内へ供給されるごみの熱量を演算する供給ごみ熱量演算部と,
赤外線放射温度計によってストーカ上のごみ表面温度の分布をごみの流れ方向に連続的に検出することにより、燃焼中心位置と燃切点を演算検出すると共に、炉内温度を計測する燃焼中心・燃切点検出部と,
排ガス出口のO2濃度を時間遅れなしで計測する二次燃焼空気リアルタイム演算部と,
蒸気圧・温度検出計と蒸気流量計の両信号から蒸気発生量を演算する蒸気発生量制御部と,
走査型赤外線温度計の検出情報から炉内のごみ表面温度の分布や炉内温度分布を演算する炉内温度分布演算部と,を含むことを特徴とする請求項1に記載のストーカ型ごみ焼却炉の燃焼情報監視制御装置。 The basic control element calculation unit includes:
Based on the input information from the waste input weight detector and the scanning laser distance meter, the specific gravity of the waste and the amount of heat generated by the waste are estimated, and the change in the waste volume in the waste supply hopper per unit time is supplied into the furnace body. Supply waste calorific value calculation part for calculating the amount of heat of rubbish,
By detecting the distribution of the waste surface temperature on the stoker with the infrared radiation thermometer continuously in the direction of the waste flow, the combustion center position and burn-off point are calculated and detected, and the temperature in the furnace is measured. Cut point detector,
A secondary combustion air real-time calculation unit for measuring the O 2 concentration at the exhaust gas outlet without time delay,
A steam generation control unit for calculating the amount of steam generated from both signals of the steam pressure / temperature detector and the steam flow meter,
A stoker-type waste incinerator according to claim 1, further comprising: a furnace surface temperature distribution calculating unit for calculating a furnace surface temperature distribution and a furnace surface temperature distribution from the detection information of the scanning infrared thermometer. Furnace combustion information monitoring and control device.
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