JP6153090B2 - Waste incinerator and waste incineration method - Google Patents

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本発明は、ホッパに投入された廃棄物を燃焼室で燃焼し、燃焼熱によりボイラで蒸気を発生させる廃棄物焼却炉及び該廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法に関する。   The present invention relates to a waste incinerator that burns waste put into a hopper in a combustion chamber and generates steam in a boiler by combustion heat, and a waste incineration method using the waste incinerator.

かかる廃棄物焼却炉では、低空気比で安定した燃焼が行われることが強く要求される。例えば、特許文献１には、廃棄物焼却炉の燃焼室内に高温ガスを吹き込むことにより、低空気比の下で安定燃焼を行うことが開示されている。   Such a waste incinerator is strongly required to perform stable combustion at a low air ratio. For example, Patent Document 1 discloses that stable combustion is performed under a low air ratio by blowing high-temperature gas into a combustion chamber of a waste incinerator.

このような廃棄物焼却炉では、通常、次に述べるような燃焼制御が行われている。焼却炉へ廃棄物を供給するホッパへ廃棄物を投入するタイミング毎に燃焼制御が行われていて、まず、燃焼制御しようとする投入タイミング（今回のタイミング）に先立つ前回のタイミングについて、ホッパに前回のタイミングに投入された廃棄物を焼却した際の実際の焼却処理量（廃棄物焼却量）と、該廃棄物を焼却した際に得られた廃棄物焼却炉における入出熱情報とに基いて発熱量基準値を算出する。次に、オペレータにより予め設定されたボイラでの目標蒸発量（蒸気量）と上記発熱量基準値とに基いて、今回のタイミングにホッパに投入された廃棄物の目標焼却量を算出する。   In such a waste incinerator, combustion control as described below is usually performed. Combustion control is performed every time the waste is supplied to the hopper that supplies waste to the incinerator. First, the previous timing prior to the input timing (current timing) at which combustion control is to be performed is Heat generation based on the actual incineration amount (waste incineration amount) when incinerated waste input at the timing of and the heat input / output information in the waste incinerator obtained when incinerated the waste A quantity reference value is calculated. Next, based on the target evaporation amount (steam amount) in the boiler preset by the operator and the heat generation amount reference value, the target incineration amount of the waste thrown into the hopper at this time is calculated.

次に、算出した目標焼却量を達成するために必要な制御量の基準値、例えば、燃焼室への廃棄物の供給量や空気の供給量についての基準値を算出する。算出された制御量基準値は、燃焼室内での燃焼状態を監視するために得られる焼却状況監視情報（例えば、炉内温度や排ガス中の酸素濃度等）に基いて短時間毎に補正される。そして、補正された制御量基準値に基いて操作端（例えば、燃焼室内で廃棄物を移動させる火格子や燃焼室への空気供給量を調整するためのダンパ等）を制御する。   Next, a reference value for a control amount necessary to achieve the calculated target incineration amount, for example, a reference value for the waste supply amount or air supply amount to the combustion chamber is calculated. The calculated control amount reference value is corrected every short time based on incineration status monitoring information (for example, furnace temperature, oxygen concentration in exhaust gas, etc.) obtained for monitoring the combustion state in the combustion chamber. . Based on the corrected control amount reference value, the operation end (for example, a grate for moving waste in the combustion chamber, a damper for adjusting the air supply amount to the combustion chamber, or the like) is controlled.

特開２００４−２３９５０９JP 2004-239509 A

投入される廃棄物の質（廃棄物の種類、水分率、発熱量）が変動した場合には、この変動により焼却状況の変化が現れ、その結果炉内温度、排ガス酸素濃度が変化する。上述したような制御ロジックでは、炉内温度、排ガス酸素濃度の変化が検知されて初めて廃棄物の質の変動が検知され、この変動に応じた燃焼制御が開始される。したがって、廃棄物の質の変動に対して速やかに対処できず、この変動により燃焼状態が一時的に悪化してしまう。この悪化した燃焼状態を回復させるためには概ね１時間程度かかり、その間、排ガスに含まれている一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物の排出量が増加するという問題が生じる。   When the quality of the input waste (type of waste, moisture content, calorific value) fluctuates, the change in the incineration state appears due to the fluctuation, and as a result, the furnace temperature and the exhaust gas oxygen concentration change. In the control logic as described above, the change in the quality of the waste is detected only after the change in the furnace temperature and the exhaust gas oxygen concentration is detected, and the combustion control corresponding to the change is started. Therefore, it is impossible to quickly cope with the change in the quality of the waste, and the combustion state temporarily deteriorates due to this change. In order to recover this deteriorated combustion state, it takes about one hour, and during that time, emission of harmful substances such as carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas increases. Occurs.

本発明では、このような事情に鑑みて、投入される廃棄物の質が変動した場合であっても、その変動に応じた燃焼制御を速やかに行うことにより安定した燃焼状態を良好に維持できる廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法を提供することを課題とする。   In the present invention, in view of such circumstances, even when the quality of the input waste changes, a stable combustion state can be satisfactorily maintained by quickly performing combustion control in accordance with the change. It is an object to provide a waste incinerator and a waste incineration method.

本発明によれば、上述の課題は、廃棄物焼却炉に関しては次の第一発明、廃棄物焼却方法に関しては次の第二発明により解決される。   According to the present invention, the above-mentioned problems are solved by the following first invention with respect to the waste incinerator and the following second invention with respect to the waste incineration method.

＜第一発明＞
第一発明に係る廃棄物焼却炉は、間欠的に廃棄物が投入されるホッパと、上記ホッパから供給された廃棄物を燃焼するための燃焼室と、該燃焼室内へ燃焼用空気を供給する空気供給手段と、燃焼室からの排ガスを受け該排ガスとの熱交換により蒸気を発生させるボイラと、燃焼室内での廃棄物の燃焼状態量としての焼却プロセス情報に基づき各操作端の操作量を制御する燃焼制御手段とを備える。 <First invention>
A waste incinerator according to a first aspect of the present invention is a hopper into which waste is intermittently charged, a combustion chamber for burning waste supplied from the hopper, and supplying combustion air into the combustion chamber The amount of operation at each operation end is determined based on the air supply means, the boiler that receives the exhaust gas from the combustion chamber and generates steam by heat exchange with the exhaust gas, and the incineration process information as the combustion state amount of waste in the combustion chamber. Combustion control means for controlling.

かかる廃棄物焼却炉において、本発明では、上記燃焼制御手段は、廃棄物焼却炉での入出熱についての入出熱情報と燃焼室内での廃棄物の焼却状況を監視するための焼却状況監視情報とを上記焼却プロセス情報として取得する焼却プロセス情報取得部と、前回投入された廃棄物の燃焼について焼却プロセス情報取得部により取得された上記入出熱情報及び該廃棄物の焼却量に基づいて、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出し、該発熱量基準値と予め設定されたボイラでの目標蒸発量とに基いて廃棄物の目標焼却量を算出する目標焼却量算出部と、燃焼室内への廃棄物供給量及び空気供給量の少なくとも一方を制御量として、上記目標蒸発量に基いて制御量基準値を算出する制御量基準値算出部と、今回投入された廃棄物の燃焼中に焼却プロセス情報取得部により取得される焼却状況監視情報に基いて上記制御量基準値を補正する制御量基準値補正部と、補正された制御量基準値に基いて操作端の操作量を算出する操作量算出部と、ホッパ内での廃棄物の表面の高さ及びホッパヘ投入された廃棄物の投入量に基いて廃棄物の嵩密度を算出し、今回投入された廃棄物の嵩密度について前回の嵩密度からの変化量を算出し、該変化量が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の質が変化したことを検出する廃棄物の質変化検出部とを備え、上記目標焼却量算出部は、上記廃棄物の質変化検出部で廃棄物の質の変化が検出されたときに、算出された嵩密度の変化量に基いて発熱量基準値を補正することを特徴としている。   In such a waste incinerator, in the present invention, the combustion control means includes input / output heat information about input / output heat in the waste incinerator and incineration status monitoring information for monitoring the incineration status of waste in the combustion chamber; The incineration process information acquisition unit that acquires the incineration process information, and the incineration process information acquisition unit for the combustion of the waste that was previously input, and the incineration amount of the waste Calculates the calorific value reference value for the combustion of the input waste, and calculates the target incineration amount for calculating the target incineration amount of the waste based on the calorific value reference value and the preset target evaporation amount in the boiler A control amount reference value calculation unit that calculates a control amount reference value based on the target evaporation amount, with at least one of the waste supply amount and the air supply amount into the combustion chamber as a control amount, and the waste that has been introduced this time A control amount reference value correction unit that corrects the control amount reference value based on the incineration status monitoring information acquired by the incineration process information acquisition unit during combustion, and operation of the operation end based on the corrected control amount reference value Calculates the bulk density of the waste based on the height of the waste surface in the hopper and the amount of waste input to the hopper, and calculates the volume of waste input this time. A waste quality change detection unit that calculates a change amount from the previous bulk density for the bulk density and detects that the waste quality has changed when the change amount exceeds a predetermined threshold. The target incineration amount calculation unit corrects the calorific value reference value based on the calculated change in bulk density when the waste quality change detection unit detects a change in waste quality. It is characterized by.

本発明に係る廃棄物焼却炉では、廃棄物の質変化検出部によって廃棄物の質の変化が検出されたときに、算出された嵩密度の変化量に基いて発熱量基準値が予め補正される、いわゆるフィードフォワード制御が行われるので、廃棄物の質の変化量に応じた燃焼制御を速やかに行うことができる。したがって、廃棄物の質の急激な変動により供給空気量が不足し燃焼が不活性となりＣＯの排出が増加したり、供給空気量が過剰となり燃焼が過活性となりＮＯｘの排出が増加したりすることを、時間遅れが生じることなく抑制ことができ、安定した燃焼状態を良好に維持することができる。   In the waste incinerator according to the present invention, when a change in waste quality is detected by the waste quality change detection unit, the calorific value reference value is corrected in advance based on the calculated change in bulk density. In other words, so-called feed-forward control is performed, so that combustion control according to the amount of change in waste quality can be quickly performed. Therefore, sudden changes in the quality of the waste may cause the supply air amount to become insufficient and combustion become inactive, increasing CO emissions, or the supply air amount becoming excessive and combustion becoming overactive to increase NOx emissions. Can be suppressed without causing a time delay, and a stable combustion state can be favorably maintained.

第一発明において、廃棄物焼却炉は、燃焼室内で廃棄物を移動させる操作端としての火格子を備えており、燃焼制御手段は、火格子送り速度を操作量として、制御量としての廃棄物供給量を制御することとしてもよい。   In the first invention, the waste incinerator includes a grate as an operation end for moving the waste in the combustion chamber, and the combustion control means uses the grate feed rate as the operation amount and the waste as the control amount. The supply amount may be controlled.

第一発明において、廃棄物焼却炉は、燃焼室内へ廃棄物を供給する操作端としての押出機を有しており、燃焼制御手段は、該押出機の移動速度を操作量として、制御量としての廃棄物供給量を制御することとしてもよい。   In the first invention, the waste incinerator has an extruder as an operation end for supplying waste into the combustion chamber, and the combustion control means uses the moving speed of the extruder as an operation amount as a control amount. It is also possible to control the amount of waste supply.

第一発明において、廃棄物焼却炉は、燃焼室内への燃焼用空気の供給量を調整する操作端としてのダンパを有しており、燃焼制御手段は、該ダンパの開度を操作量として、制御量としての空気供給量を制御することとしてもよい。   In the first invention, the waste incinerator has a damper as an operation end for adjusting a supply amount of combustion air into the combustion chamber, and the combustion control means uses the opening of the damper as an operation amount. The air supply amount as the control amount may be controlled.

第一発明において、目標焼却量算出部は、前回の燃焼時に焼却プロセス情報取得部により取得された入出熱情報を用いて燃焼室とボイラにおける熱収支計算を行い、該熱収支計算の結果値及び前回の燃焼時の廃棄物の焼却量に基づいて、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出することとしてもよい。   In the first invention, the target incineration amount calculation unit performs heat balance calculation in the combustion chamber and the boiler using the heat input / output information acquired by the incineration process information acquisition unit at the time of the previous combustion, and the result value of the heat balance calculation and Based on the incineration amount of the waste at the time of the previous combustion, it is good also as calculating the calorific value reference value about the combustion of the waste thrown in this time.

第一発明において、制御量基準値補正部は、焼却プロセス情報取得部により取得された今回の燃焼時における、ボイラで得られる蒸発量、燃焼室内の温度、排ガス中の酸素濃度、排ガス中の一酸化炭素濃度及び排ガス中の窒素酸化物濃度のうちの少なくとも一つを焼却状況監視情報として、制御量基準値を補正することとしてもよい。   In the first invention, the control amount reference value correction unit is configured to obtain the evaporation amount obtained in the boiler, the temperature in the combustion chamber, the oxygen concentration in the exhaust gas, the one in the exhaust gas during the current combustion acquired by the incineration process information acquisition unit. The control amount reference value may be corrected using at least one of the carbon oxide concentration and the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas as incineration status monitoring information.

第一発明において、燃焼制御手段は、燃焼室へ供給された廃棄物が主燃焼領域に到達したときに、補正された制御量基準値に基いた操作量に応じて操作端の制御を開始することとしてもよい。このように上記操作端の制御を、廃棄物が主燃焼領域に到達したとき、すなわち廃棄物が燃焼に至るタイミングで開始することにより、廃棄物の質に応じた燃焼制御をより正確に行うことができる。また、燃焼室への空気供給量を操作量としている場合には、燃焼室に供給した燃焼用一時空気のうち燃焼に寄与しない余剰酸素量を低減して低空気比燃焼を実現することができる。   In the first invention, the combustion control means starts control of the operation end according to the operation amount based on the corrected control amount reference value when the waste supplied to the combustion chamber reaches the main combustion region. It is good as well. In this way, the control of the operation end is started more accurately when the waste reaches the main combustion region, that is, at the timing when the waste reaches combustion, so that the combustion control according to the quality of the waste is performed more accurately. Can do. In addition, when the amount of air supplied to the combustion chamber is used as the manipulated variable, the amount of surplus oxygen that does not contribute to combustion in the temporary air for combustion supplied to the combustion chamber can be reduced to achieve low air ratio combustion. .

＜第二発明＞
第二発明に係る廃棄物焼却方法は、ホッパに投入された廃棄物を燃焼室で燃焼しボイラで蒸気を発生させる廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法であって、間欠的に外部から廃棄物をホッパに投入する廃棄物投入工程と、上記ホッパから燃焼室へ廃棄物を供給するとともに、該燃焼室内へ燃焼用空気を供給して、該燃焼室内で廃棄物を燃焼させる廃棄物燃焼工程と、燃焼室からの排ガスとの熱交換によりボイラで蒸気を発生させる蒸気発生工程と、燃焼室内での廃棄物の燃焼状態量としての焼却プロセス情報に基づき各操作端の操作量を制御する燃焼制御工程とを備える。 <Second invention>
A waste incineration method according to the second invention is a waste incineration method by a waste incinerator that burns waste introduced into a hopper in a combustion chamber and generates steam in a boiler, and intermittently wastes from outside And a waste combustion step of supplying waste from the hopper to the combustion chamber, supplying combustion air into the combustion chamber, and burning the waste in the combustion chamber; , A steam generation process for generating steam in the boiler by exchanging heat with exhaust gas from the combustion chamber, and combustion control for controlling the operation amount at each operation end based on the incineration process information as the combustion state quantity of waste in the combustion chamber A process.

かかる廃棄物焼却方法において、本発明では、上記燃焼制御工程は、廃棄物焼却炉での入出熱についての入出熱情報と燃焼室内での廃棄物の焼却状況を監視するための焼却状況監視情報とを上記焼却プロセス情報として取得する焼却プロセス情報取得工程と、前回投入された廃棄物の燃焼について焼却プロセス情報工程で取得された上記入出熱情報及び該廃棄物の焼却量に基づいて、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出し、該発熱量基準値と予め設定されたボイラでの目標蒸発量とに基いて廃棄物の目標焼却量を算出する目標焼却量算出工程と、燃焼室内への廃棄物供給量及び空気供給量の少なくとも一方を制御量として、上記目標蒸発量に基いて制御量基準値を算出する制御量基準値算出工程と、今回投入された廃棄物の燃焼中に焼却プロセス情報取得工程で取得される焼却状況監視情報に基いて上記制御量基準値を補正する制御量基準値補正工程と、補正された制御量基準値に基いて操作端の操作量を算出する操作量算出工程と、ホッパ内での廃棄物の表面の高さ及びホッパヘ投入された廃棄物の投入量に基いて廃棄物の嵩密度を算出し、今回投入された廃棄物の嵩密度について前回の嵩密度からの変化量を算出し、該変化量が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の質が変化したことを検出する廃棄物の質変化検出工程とを備え、上記目標焼却量算出工程は、上記廃棄物の質変化検出工程で廃棄物の質の変化が検出されたときに、算出された嵩密度の変化量に基いて発熱量基準値を補正することを特徴としている。   In such a waste incineration method, in the present invention, the combustion control step includes the input / output heat information about the input / output heat in the waste incinerator and the incineration status monitoring information for monitoring the incineration status of the waste in the combustion chamber. The incineration process information acquisition process that acquires the above incineration process information, the current input based on the above input and output heat information acquired in the incineration process information process and the incineration amount of the waste for the combustion of the previously input waste A target incineration amount calculation step of calculating a calorific value reference value for the combustion of the generated waste and calculating a target incineration amount of the waste based on the calorific value reference value and a preset target evaporation amount in a boiler And a control amount reference value calculating step for calculating a control amount reference value based on the target evaporation amount using at least one of the waste supply amount and the air supply amount into the combustion chamber as a control amount, and the waste introduced this time A control amount reference value correction step for correcting the control amount reference value based on the incineration status monitoring information acquired in the incineration process information acquisition step during combustion of the object, and an operation end of the operation end based on the corrected control amount reference value. Calculates the bulk density of the waste based on the operation amount calculation process for calculating the operation amount, the height of the surface of the waste in the hopper, and the input amount of the waste input to the hopper, and the waste input this time Calculating the amount of change from the previous bulk density, and detecting the change in waste quality when the amount of change exceeds a predetermined threshold. The target incineration amount calculation step corrects the calorific value reference value based on the calculated change in bulk density when a change in waste quality is detected in the waste quality change detection step. It is characterized by that.

以上のように、本発明では、ホッパに投入される廃棄物の嵩密度を算出し、今回投入された廃棄物の嵩密度について前回の嵩密度からの変化量を算出し、該変化量が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の質が変化したことを検出し、該廃棄物の質の変化が検出されたときに、算出された嵩密度の変化量に基いて発熱量基準値を補正するようにした。したがって、このように発熱量基準値を実際に廃棄物の焼却が行われる前に補正しておくことにより、廃棄物の質の変化量に応じた燃焼制御を速やかに行うことができるので、安定した燃焼状態を良好に維持することができる。   As described above, in the present invention, the bulk density of the waste thrown into the hopper is calculated, the amount of change from the previous bulk density is calculated for the bulk density of the waste thrown this time, and the amount of change is predetermined. When the waste quality is detected when the threshold value is exceeded, and the change in the waste quality is detected, the calorific value reference value is based on the calculated change in the bulk density. Was corrected. Therefore, by correcting the calorific value reference value before actual waste incineration, combustion control according to the amount of change in waste quality can be performed quickly. It is possible to maintain a good combustion state.

本発明の実施形態に係る廃棄物燃焼炉を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a waste combustion furnace concerning an embodiment of the present invention. 実施形態における燃焼制御の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of the combustion control in embodiment. 実施形態における燃焼制御のフローチャートである。It is a flowchart of combustion control in an embodiment.

以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の実施形態に係る廃棄物燃焼炉を示す概略構成図である。本実施形態に係る廃棄物燃焼炉は、火格子を有する全連型（２４時間連続運転）の火格子式廃棄物焼却炉であり、間欠的に外部から廃棄物が投入されるホッパ１と、該ホッパ１から供給された廃棄物を燃焼するための燃焼室２と、該燃焼室２内へ下方から燃焼用一次空気を供給する燃焼用一次空気供給手段３と、燃焼室２の後流側の二次燃焼領域に二次燃焼用空気を供給する二次燃焼用空気供給手段４と、燃焼室２からの排ガスを受け該排ガスとの熱交換により蒸気を発生させるボイラ５と、燃焼室２内での廃棄物の燃焼状態量としての後述の焼却プロセス情報に基づき各操作端の操作量を制御する燃焼制御手段６とを備えている。ボイラ５の入口近傍が二次燃焼領域に相当する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a waste combustion furnace according to an embodiment of the present invention. The waste combustion furnace according to this embodiment is a grate-type waste incinerator having a grate having a continuous structure (24 hours continuous operation), and a hopper 1 into which waste is intermittently charged from the outside, Combustion chamber 2 for burning the waste supplied from the hopper 1, combustion primary air supply means 3 for supplying combustion primary air into the combustion chamber 2 from below, and the downstream side of the combustion chamber 2 Secondary combustion air supply means 4 for supplying secondary combustion air to the secondary combustion region, a boiler 5 that receives exhaust gas from the combustion chamber 2 and generates steam by heat exchange with the exhaust gas, and the combustion chamber 2 And a combustion control means 6 for controlling the operation amount of each operation end based on the incineration process information described later as the combustion state amount of the waste. The vicinity of the inlet of the boiler 5 corresponds to the secondary combustion region.

ホッパ１は、クレーン（図示せず）によって投入された廃棄物を受ける。該ホッパ１の下部には、廃棄物を押し出して燃焼室２内へ供給する往復動可能な押出機７が設けられている。本実施形態では、該押出機７の移動速度によって燃焼室２内への廃棄物供給量が調整されるようになっている。また、ホッパ１の上部には、ホッパ１内での廃棄物の表面の高さ（レベル）を計測するための廃棄物レベル計８が設けられている。   The hopper 1 receives waste thrown by a crane (not shown). At the lower part of the hopper 1, there is provided a reciprocating extruder 7 for extruding waste and supplying it into the combustion chamber 2. In the present embodiment, the waste supply amount into the combustion chamber 2 is adjusted by the moving speed of the extruder 7. A waste level meter 8 for measuring the height (level) of the surface of the waste in the hopper 1 is provided at the upper part of the hopper 1.

燃焼室２の下部には、燃焼室２内の廃棄物を下流側への移動させる火格子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが設けられている。該火格子９ａ〜９ｄは往復動することにより廃棄物を移動させるとともに、廃棄物の撹拌をも行う。以下、説明の便宜上、必要に応じて火格子９ａ〜９ｄを「火格子９」と総称する。また、燃焼室２には、該燃焼室２の側壁の略中央位置に燃焼室２内の温度を計測するための炉内温度計１０が設けられている。   Below the combustion chamber 2, there are provided grates 9a, 9b, 9c, 9d for moving the waste in the combustion chamber 2 to the downstream side. The grate 9a-9d reciprocates to move the waste and to stir the waste. Hereinafter, for convenience of explanation, the grate 9a to 9d will be collectively referred to as “grate 9” as necessary. The combustion chamber 2 is provided with a furnace thermometer 10 for measuring the temperature in the combustion chamber 2 at a substantially central position of the side wall of the combustion chamber 2.

燃焼用一次空気供給手段３は、火格子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの下方にそれぞれ風箱１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを有しており、燃焼室２内へ下方から燃焼用一次空気を供給する。火格子９上のごみは、火格子９上を移動しながら、燃焼用一次空気により乾燥、燃焼、後燃焼が行われた後に灰となり、灰落下口１６から外部に排出される。燃焼用一次空気は、燃焼用一次空気ブロア１２により各風箱１１ａ〜１１ｄを介して火格子９ａ〜９ｄの下方から燃焼室２内に供給される。また、一次燃焼用空気の量は、一次燃焼用空気を供給する配管に設けられたダンパ１３により調整される。また、各風箱１１ａ〜１１ｄのそれぞれに供給される一次燃焼用空気の量は、各風箱１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに燃焼用一次空気を供給する各配管に設けられたダンパ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにより調整される。   The combustion primary air supply means 3 has wind boxes 11a, 11b, 11c, and 11d below the grate 9a, 9b, 9c, and 9d, respectively, and supplies the combustion primary air into the combustion chamber 2 from below. To do. The dust on the grate 9 moves on the grate 9 and becomes ash after being dried, burned, and post-combusted by the primary air for combustion, and is discharged to the outside from the ash drop opening 16. The combustion primary air is supplied into the combustion chamber 2 from below the grate 9a to 9d via the wind boxes 11a to 11d by the combustion primary air blower 12. Further, the amount of primary combustion air is adjusted by a damper 13 provided in a pipe that supplies the primary combustion air. The amount of primary combustion air supplied to each of the wind boxes 11a to 11d is the amount of damper 13a, 13b provided in each pipe that supplies the primary air for combustion to each wind box 11a, 11b, 11c, 11d. , 13c, 13d.

二次燃焼用空気供給手段４は、燃焼室２の後流側であるボイラ５の入口近傍の二次燃焼領域に二次燃焼用空気を供給する。該二次燃焼用空気は、燃焼用二次空気ブロア１４により二次燃焼領域に供給される。二次燃焼用空気の量は、二次燃焼領域へ二次燃焼用空気を供給する配管に設けられたダンパ１５により調整される。二次燃焼用空気が二次燃焼領域に供給されることにより、該燃焼室２内で燃焼しきれなかった燃焼ガス中の可燃性ガスが完全に燃焼される。   The secondary combustion air supply means 4 supplies secondary combustion air to the secondary combustion region in the vicinity of the inlet of the boiler 5 on the downstream side of the combustion chamber 2. The secondary combustion air is supplied to the secondary combustion region by the combustion secondary air blower 14. The amount of secondary combustion air is adjusted by a damper 15 provided in a pipe that supplies the secondary combustion air to the secondary combustion region. By supplying the secondary combustion air to the secondary combustion region, the combustible gas in the combustion gas that could not be combusted in the combustion chamber 2 is completely combusted.

二次燃焼した後の排ガスは、下流側のボイラ５での熱交換により熱エネルギーを回収され、さらに排ガス処理を施された後に、煙突１７を通じて外部に排出される。本実施形態の廃棄物燃焼炉には、ボイラ５で発生した蒸気量を計測するための流量計１８が設けられている。また、ボイラ５の出口部には排ガスに含まれる酸素（Ｏ２）、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯＸ）のそれぞれの濃度を計測するための濃度計１９が設けられている。 The exhaust gas after the secondary combustion is recovered by heat exchange in the boiler 5 on the downstream side, further subjected to exhaust gas treatment, and then discharged to the outside through the chimney 17. The waste combustion furnace of the present embodiment is provided with a flow meter 18 for measuring the amount of steam generated in the boiler 5. In addition, a concentration meter 19 for measuring the concentrations of oxygen (O 2 ), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxide (NO X ) contained in the exhaust gas is provided at the outlet of the boiler 5. .

燃焼制御手段６は、焼却プロセス情報に基づき各操作端の操作量を、例えばＰＩＤ制御により制御する。本実施形態における燃焼制御においては、燃焼室内への廃棄物供給量及び空気供給量が制御量として設定されている。また、上記廃棄物供給量に対応する操作端は押出機７及び火格子９ａ〜９ｄであり、上記空気供給量に対応する操作端はダンパ１３である。つまり、上記廃棄物供給量に対応する操作端の操作量は押出機７の移動速度及び火格子９ａ〜９ｄの送り速度であり、上記空気供給量に対応する操作端の操作量はダンパ１３の開度である。図１に見られるように、操作端としての押出機７、火格子９ａ〜９ｄ及びダンパ１３はそれぞれ燃焼制御手段６の後述の制御部２３により制御されるようになっている。   The combustion control means 6 controls the operation amount of each operation end based on the incineration process information, for example, by PID control. In the combustion control in the present embodiment, the waste supply amount and the air supply amount into the combustion chamber are set as control amounts. The operation ends corresponding to the waste supply amount are the extruder 7 and the grate 9a to 9d, and the operation ends corresponding to the air supply amount are the dampers 13. That is, the operation amount of the operation end corresponding to the waste supply amount is the moving speed of the extruder 7 and the feed rate of the grate 9a to 9d, and the operation amount of the operation end corresponding to the air supply amount is the amount of the damper 13. Opening degree. As shown in FIG. 1, the extruder 7, the grate 9 a to 9 d, and the damper 13 as the operation ends are controlled by a later-described control unit 23 of the combustion control means 6.

燃焼制御手段６は、後述の焼却プロセス情報を取得する焼却プロセス情報取得部２０と、ホッパ１に投入された廃棄物の質の変化を検出する廃棄物の質変化検出部２１と、焼却プロセス情報取得部２０で取得された焼却プロセス情報及び廃棄物の質変化検出部２１で算出された廃棄物嵩密度変化量に基いて操作端の操作量を算出する演算部２２と、該演算部２２で算出された操作量に基いて各操作端を制御する制御部２３とを有している。   The combustion control means 6 includes an incineration process information acquisition unit 20 that acquires incineration process information, which will be described later, a waste quality change detection unit 21 that detects a change in the quality of the waste charged into the hopper 1, and incineration process information. A calculation unit 22 that calculates an operation amount of the operation end based on the incineration process information acquired by the acquisition unit 20 and the waste bulk density change amount calculated by the waste quality change detection unit 21, and the calculation unit 22 And a control unit 23 that controls each operation end based on the calculated operation amount.

また、演算部２２は、廃棄物の燃焼についての発熱量（Ｈｕ）の基準値を算出し更に廃棄物の目標焼却量を算出する目標焼却量算出部２４と、該目標蒸発量に基いて後述の制御量基準値を算出する制御量基準値算出部２５と、該制御量基準値を補正する制御量基準値補正部２６と、補正された制御量基準値に基いて各操作端の操作量を算出する操作量算出部２７とを有している。   Further, the calculation unit 22 calculates a reference value of the calorific value (Hu) for the combustion of waste and further calculates a target incineration amount for the waste, and a target incineration amount calculation unit 24 that calculates the target incineration amount based on the target evaporation amount. A control amount reference value calculation unit 25 for calculating the control amount reference value, a control amount reference value correction unit 26 for correcting the control amount reference value, and an operation amount at each operation end based on the corrected control amount reference value. And an operation amount calculation unit 27 for calculating.

焼却プロセス情報取得部２０は、燃焼室２内での廃棄物の燃焼状態量としての焼却プロセス情報を取得する。該焼却プロセス情報としては、例えば、廃棄物焼却炉における入出熱についての入出熱情報、燃焼室２内での廃棄物の焼却状況を監視するための焼却状況監視情報が挙げられる。   The incineration process information acquisition unit 20 acquires incineration process information as a combustion state amount of waste in the combustion chamber 2. Examples of the incineration process information include input / output heat information about input / output heat in the waste incinerator, and incineration status monitoring information for monitoring the incineration status of waste in the combustion chamber 2.

上記入出熱情報は、炉内へ持ち込まれる又は炉内で発生する熱エネルギーに関する入熱情報と、炉外へ持ち出される熱エネルギーに関する出熱情報とを含んでいる。入熱情報としては、例えば、廃棄物の燃焼による発熱量、廃棄物の顕熱、燃焼用空気の顕熱、炉内温度調整用空気の顕熱、炉内噴霧水の顕熱等が挙げられる。また、出熱情報としては、例えば、理論燃焼ガスの顕熱、過剰空気の顕熱、灰分による損失熱、未燃分による損失熱、燃焼室２及びボイラ５の放散熱量、ボイラ蒸気の顕熱等が挙げられる。また、上記焼却状況監視情報としては、例えば、ボイラでの蒸発量、燃焼室２内の温度（炉内温度）、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、排ガスＮＯＸ濃度等が挙げられる。この蒸発量、炉内温度、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、排ガスＮＯＸ濃度は、それぞれ流量計１８、炉内温度計１０そして濃度計１９での計測値として得られる。 The heat input / output information includes heat input information related to heat energy brought into or generated in the furnace, and heat output information related to heat energy taken out of the furnace. Examples of the heat input information include calorific value due to combustion of waste, sensible heat of waste, sensible heat of combustion air, sensible heat of air for adjusting the temperature in the furnace, sensible heat of spray water in the furnace, and the like. . Further, as the heat output information, for example, sensible heat of theoretical combustion gas, sensible heat of excess air, heat loss due to ash, heat loss due to unburned content, amount of heat dissipated in combustion chamber 2 and boiler 5, sensible heat of boiler steam Etc. The incineration status monitoring information includes, for example, the amount of evaporation in the boiler, the temperature in the combustion chamber 2 (furnace temperature), the exhaust gas O 2 concentration, the exhaust gas CO concentration, the exhaust gas NO X concentration, and the like. The evaporation amount, the furnace temperature, the exhaust gas O 2 concentration, the exhaust gas CO concentration, and the exhaust gas NO X concentration are obtained as measured values by the flow meter 18, the furnace thermometer 10 and the concentration meter 19, respectively.

以下、図２を参照しながら、燃焼制御手段６による燃焼制御の流れを説明する。廃棄物の質変化検出部２１は、廃棄物がホッパ１に投入された際に、廃棄物レベル計８で計測されたホッパ１内での廃棄物の表面の高さの増加分に対してホッパ１の断面積（水平方向形状の面積）を乗じることにより、ホッパ１内へ投入された廃棄物の体積を算出する。次に、廃棄物投入量（重量）を廃棄物体積で除して廃棄物の嵩密度を算出する。ここで、廃棄物投入量は、例えば、ホッパ１への廃棄物の投入の際、クレーンに設けられた重量計（図示せず）により計測される。次に、今回投入された廃棄物の嵩密度について、前回投入された廃棄物の嵩密度からの変化量を算出し、該変化量が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の質が変化したことを検出する。   Hereinafter, the flow of combustion control by the combustion control means 6 will be described with reference to FIG. The waste quality change detection unit 21 detects the increase in the height of the surface of the waste in the hopper 1 measured by the waste level meter 8 when the waste is thrown into the hopper 1. The volume of waste thrown into the hopper 1 is calculated by multiplying the cross-sectional area of 1 (the area of the horizontal shape). Next, the bulk density of the waste is calculated by dividing the waste input amount (weight) by the waste volume. Here, the amount of waste input is measured by, for example, a weight meter (not shown) provided in the crane when the waste is input to the hopper 1. Next, with respect to the bulk density of the waste input this time, the amount of change from the bulk density of the waste input last time is calculated, and when the amount of change exceeds a predetermined threshold, the quality of the waste is Detect changes.

目標焼却量算出部２４は、まず、前回投入された廃棄物の燃焼について焼却プロセス情報取得部２０により取得された入出熱情報及び該廃棄物の焼却量に基づいて、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出する。具体的には、目標焼却量算出部２４は、前回の燃焼時に焼却プロセス情報取得部２０により取得された入出熱情報を用いて燃焼室２とボイラ５における熱収支計算を行う。すなわち、焼却炉とボイラにおける総入熱量と総出熱量が等しいという熱収支が成立していることから、廃棄物の燃焼による発熱量が、取得された出熱情報の総和から廃棄物の燃焼による発熱量を除くその他の入熱情報を差し引いた熱量として算出される。さらに、この算出された廃棄物の燃焼による発熱量算出値を、前回の燃焼時における廃棄物の実際の焼却量で除することにより、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出する。次に、該目標焼却量算出部２４は、既述の廃棄物の質変化検出部２１によって廃棄物の質が変化したことが検出された場合には、該廃棄物の質変化検出部２１で算出された嵩密度の変化量に基いて、上記発熱量基準値を補正する。さらに、目標焼却量算出部２４は、算出あるいは補正された発熱量基準値とオペレータにより予め設定されたボイラでの目標蒸発量とに基いて、今回投入された廃棄物の燃焼について、目標蒸発量を達成するために必要な廃棄物の目標焼却量を算出する。   First, the target incineration amount calculation unit 24 first calculates the amount of waste input this time based on the input / output heat information acquired by the incineration process information acquisition unit 20 and the incineration amount of the waste for the combustion of the waste input last time. Calculate a calorific value reference value for combustion. Specifically, the target incineration amount calculation unit 24 performs heat balance calculation in the combustion chamber 2 and the boiler 5 using the input / output heat information acquired by the incineration process information acquisition unit 20 during the previous combustion. In other words, because the heat balance that the total heat input and total heat output in the incinerator and boiler are equal is established, the amount of heat generated by the combustion of waste is calculated from the sum of the heat output information acquired. Calculated as the amount of heat minus other heat input information excluding the amount. Furthermore, the calorific value reference value for the combustion of the waste input this time is obtained by dividing the calculated calorific value due to the combustion of the waste by the actual incineration amount of the waste at the previous combustion. calculate. Next, when the waste quality change detection unit 21 detects that the waste quality change has occurred, the target incineration amount calculation unit 24 uses the waste quality change detection unit 21. The calorific value reference value is corrected based on the calculated change amount of the bulk density. Further, the target incineration amount calculation unit 24 calculates the target evaporation amount for the combustion of the waste input this time based on the calculated or corrected calorific value reference value and the target evaporation amount preset in the boiler by the operator. Calculate the target incineration amount of waste necessary to achieve

制御量基準値算出部２５は、目標焼却量算出部２４で算出した目標焼却量に基づき導いた燃焼室内への廃棄物供給量及び燃焼用一次空気供給量を制御量として、上記目標蒸発量を達成するための制御量の基準値を算出する。   The control amount reference value calculation unit 25 uses the amount of waste supplied to the combustion chamber and the amount of primary air supplied for combustion derived based on the target incineration amount calculated by the target incineration amount calculation unit 24 as control amounts, and calculates the target evaporation amount. Calculate the reference value of the control amount to achieve.

制御量基準値補正部２６は、今回投入された廃棄物の燃焼中に焼却プロセス情報取得部２０により取得された焼却状況監視情報（蒸発量、炉内温度、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、排ガスＮＯＸ濃度）に基いて、制御量基準値算出部２５で算出された上記制御量基準値、すなわち廃棄物供給量基準値及び空気量基準値をそれぞれ補正する。この制御量基準値の補正は、今回投入された廃棄物の燃焼中において短時間毎（例えば１０秒毎）に行われる。このように制御量基準値を実際の焼却状況に応じてリアルタイムに補正することにより、正確な補正された制御量基準値に基いた燃焼制御が可能となる。 The control amount reference value correction unit 26 is the incineration status monitoring information (evaporation amount, furnace temperature, exhaust gas O 2 concentration, exhaust gas CO concentration, acquired by the incineration process information acquisition unit 20 during the combustion of the waste input this time. based on the exhaust gas NO X concentration), the correction control amount reference value and the control amount reference value calculated by the calculation unit 25, i.e. waste feed amount reference value and the air amount reference value, respectively. The correction of the control amount reference value is performed every short time (for example, every 10 seconds) during the combustion of the waste that has been input this time. In this way, by correcting the control amount reference value in real time according to the actual incineration situation, combustion control based on the accurately corrected control amount reference value becomes possible.

操作量算出部２７は、制御量基準値補正部２６で補正された制御量基準値に基いて各操作端の操作量、すなわち押出機７の移動速度、火格子９の送り速度及びダンパ１３の開度を算出する。制御部２３は、操作量算出部２７で算出された操作量に基いて各操作端の操作量を制御する。該操作端の制御は、燃焼室２へ供給された廃棄物が主燃焼領域に到達したときに開始されるのが好ましい。ここで、「主燃焼領域」とは、廃棄物の熱分解、部分酸化が行われて可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスが火炎を伴って燃焼するとともに廃棄物の固形分が燃焼する燃焼領域をいう。このように上記操作端の制御を、廃棄物が主燃焼領域に到達したとき、すなわち廃棄物が燃焼に至るタイミングで開始することにより、廃棄物の質に応じた燃焼制御をより正確に行うことができる。また、燃焼室２に供給する燃焼用一時空気のうち燃焼に寄与しない余剰酸素量を低減して低空気比燃焼を実現することができる。   The operation amount calculation unit 27 operates based on the control amount reference value corrected by the control amount reference value correction unit 26, that is, the operation amount of each operation end, that is, the moving speed of the extruder 7, the feed speed of the grate 9, and the damper 13 Calculate the opening. The control unit 23 controls the operation amount at each operation end based on the operation amount calculated by the operation amount calculation unit 27. The control of the operating end is preferably started when the waste supplied to the combustion chamber 2 reaches the main combustion region. Here, the “main combustion region” means that the waste is thermally decomposed and partially oxidized to generate a combustible gas, and the combustible gas is combusted with a flame and the solid content of the waste is combusted. Refers to the combustion area. In this way, the control of the operation end is started more accurately when the waste reaches the main combustion region, that is, at the timing when the waste reaches combustion, so that the combustion control according to the quality of the waste is performed more accurately. Can do. In addition, low air ratio combustion can be realized by reducing the amount of surplus oxygen that does not contribute to combustion in the temporary air for combustion supplied to the combustion chamber 2.

燃焼制御手段６がＰＩＤ制御により各操作端を制御している場合において、廃棄物嵩密度の変化量が所定の閾値を超えたときには、燃焼制御手段６は、該変化量に応じて比例ゲインを調整することとしてもよい。このように比例ゲインを調整することにより、廃棄物発熱量の瞬時値の影響を一次的に高めて、廃棄物の質の急激な変化に対してより良好に追従することができる。   When the combustion control means 6 controls each operation end by PID control, when the change amount of the waste bulk density exceeds a predetermined threshold value, the combustion control means 6 sets a proportional gain according to the change amount. It is good also as adjusting. By adjusting the proportional gain in this way, the influence of the instantaneous value of the waste heat generation amount can be temporarily increased to better follow a sudden change in the quality of the waste.

次に、図３に基いて、本実施形態における燃焼制御の動作を説明する。まず、オペレータが目標蒸発量を設定する（Ｓ１）。また、目標焼却量算出部２４が、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出する（Ｓ２）。このとき、廃棄物の質変化検出部２１によって廃棄物の質の変化が検出され発熱量基準値の補正値が算出されている場合には、上記補正値に基いて上記発熱量基準値が補正される（Ｓ３）。   Next, the operation of the combustion control in the present embodiment will be described based on FIG. First, the operator sets a target evaporation amount (S1). Further, the target incineration amount calculation unit 24 calculates a calorific value reference value for the combustion of the waste thrown in this time (S2). At this time, if the waste quality change detection unit 21 detects a change in the waste quality and the correction value of the calorific value reference value is calculated, the calorific value reference value is corrected based on the correction value. (S3).

次に、目標焼却量算出部２４が、Ｓ１で設定された目標蒸発量とＳ２で算出されたあるいはＳ３で補正された発熱量基準値とに基いて、今回投入された廃棄物についての目標焼却量を算出する（Ｓ４）。次に、制御量基準値算出部２５が、Ｓ４で算出された目標焼却量を達成するための制御量基準値を算出する（Ｓ５）。そして、今回投入された廃棄物の燃焼中、制御量基準値補正部２６が、焼却状況監視情報に基づいて上記制御量基準値を補正する（Ｓ６）。   Next, the target incineration amount calculation unit 24 performs the target incineration for the waste input this time based on the target evaporation amount set in S1 and the calorific value reference value calculated in S2 or corrected in S3. The amount is calculated (S4). Next, the control amount reference value calculation unit 25 calculates a control amount reference value for achieving the target incineration amount calculated in S4 (S5). Then, during the combustion of the waste input this time, the control amount reference value correction unit 26 corrects the control amount reference value based on the incineration status monitoring information (S6).

次に、操作量算出部２７が、Ｓ６で補正された制御量基準値に基いて各操作端の操作量を算出し、制御部２３へ操作量を送信し（Ｓ７）、制御部２３が、該操作量に基いて各操作端の操作量を制御する。次に、ホッパ１内へ新たに廃棄物が投入されたとき（Ｓ８のＹ）、廃棄物の質変化検出部２１が、その新たに投入された廃棄物の嵩密度を算出する（Ｓ９）。一方、ホッパ１内へ新たに廃棄物が投入されていないときには（Ｓ８のＮ）、Ｓ６に戻り、制御量基準値の補正が継続される。   Next, the operation amount calculation unit 27 calculates the operation amount of each operation end based on the control amount reference value corrected in S6, and transmits the operation amount to the control unit 23 (S7). The operation amount at each operation end is controlled based on the operation amount. Next, when a new waste is input into the hopper 1 (Y in S8), the waste quality change detection unit 21 calculates the bulk density of the newly input waste (S9). On the other hand, when no new waste is put into the hopper 1 (N in S8), the process returns to S6 and the correction of the control amount reference value is continued.

Ｓ９にて廃棄物嵩密度が算出された後、廃棄物の質変化検出部２１が、廃棄物嵩密度の変化量を算出する（Ｓ１０）。そして、該変化量が所定の閾値を超えている場合、すなわち廃棄物の質の変化が検出された場合には（Ｓ１１のＹ）、目標焼却量算出部２４が、該変化量に応じて発熱量基準値の補正値を算出し（Ｓ１２）、Ｓ２にて算出された発熱量基準値に対して、Ｓ３にて該補正値に基いて発熱量基準値を補正する。一方、該変化量が所定の閾値を超えていない場合、すなわち廃棄物の質の変化が検出されなかった場合には（Ｓ１１のＮ）、目標焼却量算出部２４は、発熱量基準値の補正値を算出しない。つまり、Ｓ２で算出された発熱量基準値は補正されない。   After the waste bulk density is calculated in S9, the waste quality change detection unit 21 calculates the change amount of the waste bulk density (S10). When the amount of change exceeds a predetermined threshold, that is, when a change in waste quality is detected (Y in S11), the target incineration amount calculation unit 24 generates heat according to the amount of change. A correction value of the amount reference value is calculated (S12), and the heat generation amount reference value calculated in S2 is corrected based on the correction value in S3. On the other hand, when the change amount does not exceed the predetermined threshold value, that is, when no change in the quality of the waste is detected (N in S11), the target incineration amount calculation unit 24 corrects the heat generation amount reference value. Do not calculate value. That is, the heat generation amount reference value calculated in S2 is not corrected.

本実施形態では、廃棄物の質変化検出部２１によって廃棄物の質の変化が検出されたときに、算出された嵩密度の変化量に基いて発熱量基準値が実際に廃棄物の焼却が行われる前に補正される、いわゆるフィードフォワード制御が行われるので、廃棄物の質の変化量に応じた燃焼制御を速やかに行うことができる。したがって、廃棄物の質の急激な変動により供給空気量が不足し燃焼が不活性となりＣＯの排出が増加したり、供給空気量が過剰となり燃焼が過活性となりＮＯｘの排出が増加したりすることを、時間遅れが生じることなく抑制することができ、安定した燃焼状態を良好に維持することができる。   In the present embodiment, when a change in the waste quality is detected by the waste quality change detection unit 21, the calorific value reference value is actually incinerated based on the calculated change in the bulk density. Since so-called feedforward control, which is corrected before being performed, is performed, combustion control according to the amount of change in waste quality can be quickly performed. Therefore, sudden changes in the quality of the waste may cause the supply air amount to become insufficient and combustion become inactive, increasing CO emissions, or the supply air amount becoming excessive and combustion becoming overactive to increase NOx emissions. Can be suppressed without causing a time delay, and a stable combustion state can be favorably maintained.

本実施形態では、各基準値や目標値は所定の値であることとしたが、これに代えて、所定の幅をもった基準範囲や目標範囲として設定してもよい。   In the present embodiment, each reference value or target value is a predetermined value, but instead, it may be set as a reference range or target range having a predetermined width.

本実施形態では、廃棄物供給量及び一次燃焼用空気供給量の両方を制御量としたが、これに代えて、廃棄物供給量及び一次燃焼用空気供給量のいずれか一方を制御量としてもよい。   In the present embodiment, both the waste supply amount and the primary combustion air supply amount are set as control amounts. However, instead of this, either the waste supply amount or the primary combustion air supply amount may be set as the control amount. Good.

本実施形態では、制御部２３に制御される操作量が、押出機７の移動速度、火格子９の送り速度及びダンパ１３の開度であることとしたが、これら全てが操作量であることは必須ではなく、これらのうち一部のみを操作量として設定してもよい。また、本実施形態では、制御量の一つである空気供給量について、ダンパ１３の開度を制御することとしたが、これに代えてあるいはこれとともに、ダンパ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの開度を制御することとしてもよい。   In the present embodiment, the operation amount controlled by the control unit 23 is the moving speed of the extruder 7, the feed rate of the grate 9, and the opening degree of the damper 13. Is not essential, and only some of them may be set as the operation amount. In the present embodiment, the opening degree of the damper 13 is controlled with respect to the air supply amount which is one of the control amounts. However, the dampers 13a, 13b, 13c and 13d are opened instead of or together with this. The degree may be controlled.

本実施形態では、焼却状況監視情報が、ボイラでの蒸発量、燃焼室２内の温度（炉内温度）、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、排ガスＮＯＸ濃度であることとしたが、これら全てが焼却状況監視情報として取得されることは必須ではなく、これらのうち一部のみが取得されることとしてもよい。 In the present embodiment, the incineration status monitoring information is the amount of evaporation in the boiler, the temperature in the combustion chamber 2 (furnace temperature), the exhaust gas O 2 concentration, the exhaust gas CO concentration, and the exhaust gas NO X concentration. It is not essential that all are acquired as incineration status monitoring information, and only some of them may be acquired.

１ ホッパ
２ 燃焼室
３ 燃焼用一次空気供給手段
４ 二次燃焼用空気供給手段
５ ボイラ
６ 燃焼制御手段
７ 押出機
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 火格子
１３ ダンパ
２０ 焼却プロセス情報取得部
２１ 廃棄物の質変化検出部
２４ 目標焼却量算出部
２５ 制御量基準値算出部
２６ 制御量基準値補正部
２７ 操作量算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hopper 2 Combustion chamber 3 Combustion primary air supply means 4 Secondary combustion air supply means 5 Boiler 6 Combustion control means 7 Extruder 9a, 9b, 9c, 9d Grate 13 Damper 20 Incineration process information acquisition part 21 Waste Quality change detection unit 24 Target incineration amount calculation unit 25 Control amount reference value calculation unit 26 Control amount reference value correction unit 27 Operation amount calculation unit

Claims (8)

間欠的に廃棄物が投入されるホッパと、
上記ホッパから供給された廃棄物を燃焼するための燃焼室と、
該燃焼室内へ燃焼用空気を供給する空気供給手段と、
燃焼室からの排ガスを受け該排ガスとの熱交換により蒸気を発生させるボイラと、
燃焼室内での廃棄物の燃焼状態量としての焼却プロセス情報に基づき各操作端の操作量を制御する燃焼制御手段とを備える廃棄物焼却炉において、
上記燃焼制御手段は、
廃棄物焼却炉での入出熱についての入出熱情報と燃焼室内での廃棄物の焼却状況を監視するための焼却状況監視情報とを上記焼却プロセス情報として取得する焼却プロセス情報取得部と、
前回投入された廃棄物の燃焼について焼却プロセス情報取得部により取得された上記入出熱情報及び該廃棄物の焼却量に基づいて、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出し、該発熱量基準値と予め設定されたボイラでの目標蒸発量とに基いて廃棄物の目標焼却量を算出する目標焼却量算出部と、
燃焼室内への廃棄物供給量及び空気供給量の少なくとも一方を制御量として、上記目標蒸発量に基いて制御量基準値を算出する制御量基準値算出部と、
今回投入された廃棄物の燃焼中に焼却プロセス情報取得部により取得される焼却状況監視情報に基いて上記制御量基準値を補正する制御量基準値補正部と、
補正された制御量基準値に基いて操作端の操作量を算出する操作量算出部と、
ホッパ内での廃棄物の表面の高さ及びホッパヘ投入された廃棄物の投入量に基いて廃棄物の嵩密度を算出し、今回投入された廃棄物の嵩密度について前回の嵩密度からの変化量を算出し、該変化量が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の質が変化したことを検出する廃棄物の質変化検出部とを備え、
上記目標焼却量算出部は、上記廃棄物の質変化検出部で廃棄物の質の変化が検出されたときに、算出された嵩密度の変化量に基いて発熱量基準値を補正することを特徴とする廃棄物焼却炉。 A hopper that intermittently throws in waste,
A combustion chamber for burning waste supplied from the hopper;
Air supply means for supplying combustion air into the combustion chamber;
A boiler that receives exhaust gas from the combustion chamber and generates steam by heat exchange with the exhaust gas;
In a waste incinerator comprising combustion control means for controlling the operation amount of each operation end based on incineration process information as a combustion state quantity of waste in a combustion chamber,
The combustion control means includes
Incineration process information acquisition unit for acquiring input / output heat information about input / output heat in the waste incinerator and incineration status monitoring information for monitoring the incineration status of waste in the combustion chamber as the incineration process information,
Based on the above input / output heat information acquired by the incineration process information acquisition unit and the incineration amount of the waste, the calorific value reference value for the combustion of the currently input waste is calculated. A target incineration amount calculation unit for calculating a target incineration amount of waste based on the heat generation amount reference value and a target evaporation amount in a preset boiler;
A control amount reference value calculation unit for calculating a control amount reference value based on the target evaporation amount, with at least one of a waste supply amount and an air supply amount into the combustion chamber as a control amount;
A control amount reference value correction unit that corrects the control amount reference value based on the incineration status monitoring information acquired by the incineration process information acquisition unit during combustion of the waste input this time;
An operation amount calculator that calculates the operation amount of the operation end based on the corrected control amount reference value;
Calculate the bulk density of the waste based on the height of the surface of the waste in the hopper and the amount of waste input to the hopper, and change the bulk density of the waste input this time from the previous bulk density. A waste quality change detection unit that calculates the amount and detects that the quality of the waste has changed when the amount of change exceeds a predetermined threshold;
The target incineration amount calculation unit corrects the calorific value reference value based on the calculated amount of change in bulk density when the waste quality change detection unit detects a change in waste quality. Characteristic waste incinerator. 廃棄物焼却炉は、燃焼室内で廃棄物を移動させる操作端としての火格子を備えており、燃焼制御手段は、火格子送り速度を操作量として、制御量としての廃棄物供給量を制御することとする請求項１に記載の廃棄物焼却炉。   The waste incinerator includes a grate as an operation end for moving waste in the combustion chamber, and the combustion control means controls the waste supply amount as a control amount using the grate feed rate as an operation amount. The waste incinerator according to claim 1. 廃棄物焼却炉は、燃焼室内へ廃棄物を供給する操作端としての押出機を有しており、燃焼制御手段は、該押出機の移動速度を操作量として、制御量としての廃棄物供給量を制御することとする請求項１または請求項２に記載の廃棄物焼却炉。   The waste incinerator has an extruder as an operation end for supplying waste into the combustion chamber, and the combustion control means uses the moving speed of the extruder as an operation amount, and a waste supply amount as a control amount. The waste incinerator according to claim 1, wherein the waste incinerator is controlled. 廃棄物焼却炉は、燃焼室内への燃焼用空気の供給量を調整する操作端としてのダンパを有しており、燃焼制御手段は、該ダンパの開度を操作量として、制御量としての空気供給量を制御することとする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の廃棄物焼却炉。   The waste incinerator has a damper as an operation end that adjusts the supply amount of combustion air into the combustion chamber, and the combustion control means uses the opening degree of the damper as an operation amount and air as a control amount. The waste incinerator according to any one of claims 1 to 3, wherein a supply amount is controlled. 目標焼却量算出部は、前回の燃焼時に焼却プロセス情報取得部により取得された入出熱情報を用いて燃焼室とボイラにおける熱収支計算を行い、該熱収支計算の結果値及び前回の燃焼時の廃棄物の焼却量に基づいて、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出することとする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の廃棄物焼却炉。   The target incineration amount calculation unit calculates the heat balance in the combustion chamber and the boiler using the heat input / output information acquired by the incineration process information acquisition unit at the previous combustion, and the heat balance calculation result value and the previous combustion time The waste incinerator according to any one of claims 1 to 4, wherein a calorific value reference value for the combustion of the waste input this time is calculated based on the amount of waste incinerated. 制御量基準値補正部は、焼却プロセス情報取得部により取得された今回の燃焼時における、ボイラで得られる蒸発量、燃焼室内の温度、排ガス中の酸素濃度、排ガス中の一酸化炭素濃度及び排ガス中の窒素酸化物濃度のうちの少なくとも一つを焼却状況監視情報として、制御量基準値を補正することとする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の廃棄物焼却炉。   The control amount reference value correction unit is the amount of evaporation obtained in the boiler, the temperature in the combustion chamber, the oxygen concentration in the exhaust gas, the carbon monoxide concentration in the exhaust gas, and the exhaust gas during the current combustion acquired by the incineration process information acquisition unit The waste incinerator according to any one of claims 1 to 5, wherein the control amount reference value is corrected by using at least one of the nitrogen oxide concentrations in the incineration status monitoring information. 燃焼制御手段は、燃焼室へ供給された廃棄物が主燃焼領域に到達したときに、補正された制御量基準値に基いた操作量に応じて操作端の制御を開始することとする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の廃棄物焼却炉。   The combustion control means starts control of the operation end according to the operation amount based on the corrected control amount reference value when the waste supplied to the combustion chamber reaches the main combustion region. The waste incinerator according to any one of claims 1 to 6. ホッパに投入された廃棄物を燃焼室で燃焼しボイラで蒸気を発生させる廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法であって、
間欠的に外部から廃棄物をホッパに投入する廃棄物投入工程と、
上記ホッパから燃焼室へ廃棄物を供給するとともに、該燃焼室内へ燃焼用空気を供給して、該燃焼室内で廃棄物を燃焼させる廃棄物燃焼工程と、
燃焼室からの排ガスとの熱交換によりボイラで蒸気を発生させる蒸気発生工程と、
燃焼室内での廃棄物の燃焼状態量としての焼却プロセス情報に基づき各操作端の操作量を制御する燃焼制御工程とを備える廃棄物焼却方法において、
上記燃焼制御工程は、
廃棄物焼却炉での入出熱についての入出熱情報と燃焼室内での廃棄物の焼却状況を監視するための焼却状況監視情報とを上記焼却プロセス情報として取得する焼却プロセス情報取得工程と、
前回投入された廃棄物の燃焼について焼却プロセス情報工程で取得された上記入出熱情報及び該廃棄物の焼却量に基づいて、今回投入された廃棄物の燃焼についての発熱量基準値を算出し、該発熱量基準値と予め設定されたボイラでの目標蒸発量とに基いて廃棄物の目標焼却量を算出する目標焼却量算出工程と、
燃焼室内への廃棄物供給量及び空気供給量の少なくとも一方を制御量として、上記目標蒸発量に基いて制御量基準値を算出する制御量基準値算出工程と、
今回投入された廃棄物の燃焼中に焼却プロセス情報取得工程で取得される焼却状況監視情報に基いて上記制御量基準値を補正する制御量基準値補正工程と、
補正された制御量基準値に基いて操作端の操作量を算出する操作量算出工程と、
ホッパ内での廃棄物の表面の高さ及びホッパヘ投入された廃棄物の投入量に基いて廃棄物の嵩密度を算出し、今回投入された廃棄物の嵩密度について前回の嵩密度からの変化量を算出し、該変化量が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の質が変化したことを検出する廃棄物の質変化検出工程とを備え、
上記目標焼却量算出工程は、上記廃棄物の質変化検出工程で廃棄物の質の変化が検出されたときに、算出された嵩密度の変化量に基いて発熱量基準値を補正することを特徴とする廃棄物焼却方法。 A waste incineration method using a waste incinerator that burns waste introduced into a hopper in a combustion chamber and generates steam in a boiler,
A waste input process that intermittently inputs waste from outside into the hopper;
A waste combustion step of supplying waste from the hopper to the combustion chamber, supplying combustion air into the combustion chamber, and burning the waste in the combustion chamber;
A steam generation process for generating steam in the boiler by heat exchange with the exhaust gas from the combustion chamber;
In a waste incineration method comprising a combustion control step for controlling an operation amount of each operation end based on incineration process information as a combustion state amount of waste in a combustion chamber,
The combustion control process
An incineration process information acquisition step for acquiring the incineration status monitoring information for monitoring the incineration status of the waste in the combustion chamber and the input / output heat information about the input / output heat in the waste incinerator;
Based on the above input / output heat information acquired in the incineration process information process and the incineration amount of the waste, the calorific value reference value for the combustion of the waste input this time is calculated. A target incineration amount calculation step of calculating a target incineration amount of waste based on the heat generation amount reference value and a target evaporation amount in a preset boiler;
A control amount reference value calculating step for calculating a control amount reference value based on the target evaporation amount, with at least one of a waste supply amount and an air supply amount into the combustion chamber as a control amount;
A control amount reference value correction step for correcting the control amount reference value based on the incineration status monitoring information acquired in the incineration process information acquisition step during combustion of the waste input this time;
An operation amount calculation step of calculating an operation amount of the operation end based on the corrected control amount reference value;
Calculate the bulk density of the waste based on the height of the surface of the waste in the hopper and the amount of waste input to the hopper, and change the bulk density of the waste input this time from the previous bulk density. A waste quality change detecting step of calculating a quantity and detecting that the quality of the waste has changed when the amount of change exceeds a predetermined threshold,
The target incineration amount calculation step corrects the calorific value reference value based on the calculated change in bulk density when a change in waste quality is detected in the waste quality change detection step. Characterized waste incineration method.
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