JP6927127B2 - Waste incinerator method - Google Patents

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Description

本発明は、ホッパに投入された廃棄物を廃棄物焼却炉の燃焼室で燃焼し、燃焼熱によりボイラで蒸気を発生させる廃棄物焼却方法に関する。 The present invention relates to a waste incineration method in which waste charged into a hopper is burned in a combustion chamber of a waste incinerator, and steam is generated by a boiler by combustion heat.

近年、廃棄物焼却炉における廃棄物の焼却処理によって発生する熱エネルギーの回収への関心が高まってきており、この熱エネルギーで駆動するボイラ発電設備が設置された廃棄物焼却炉が増加し、高い効率での熱回収を実現できる燃焼運転が要求されている。一方、廃棄物焼却炉から大気中に放出される環境汚染物質の規制が厳しくなるに従い、ダイオキシン類や窒素酸化物など燃焼由来の有害物質の排出を低減する燃焼運転も必要とされている。 In recent years, there has been increasing interest in the recovery of thermal energy generated by waste incinerators in waste incinerators, and the number of waste incinerators equipped with boiler power generation equipment driven by this thermal energy is increasing, which is expensive. Combustion operation that can realize efficient heat recovery is required. On the other hand, as regulations on environmental pollutants released into the atmosphere from waste incinerators become stricter, combustion operations that reduce the emission of harmful substances derived from combustion such as dioxins and nitrogen oxides are also required.

このように、廃棄物焼却炉に高度な燃焼運転制御が望まれているため、自動燃焼制御装置によって上記の要求を満たす運転制御が行われている。自動燃焼制御装置では、焼却炉が例えばストーカ式焼却炉の場合、操作量である給塵速度、火格子送り速度、燃焼空気量、及び冷却空気量などを制御することにより、蒸気発生量を安定化し、かつ排ガス中のダイオキシン類や窒素酸化物濃度を低く抑え、灰中の未燃成分を少なくする目的を達成するように、廃棄物を安定して燃焼するように運転されている。 As described above, since advanced combustion operation control is desired for the waste incinerator, the automatic combustion control device performs operation control satisfying the above requirements. In the automatic combustion control device, when the incinerator is, for example, a stoker type incinerator, the amount of steam generated is stabilized by controlling the operation amount such as dust supply speed, grate feed speed, combustion air amount, and cooling air amount. It is operated so as to stably burn waste so as to achieve the purpose of reducing the concentration of dioxin and nitrogen oxides in the exhaust gas and reducing the unburned components in the ash.

しかしながら、このような燃焼制御は、廃棄物の投入の時点で該廃棄物の性状を監視することなく、いずれも燃焼の結果発生する燃焼ガスの温度、燃焼ガス中酸素濃度、燃焼ガス中一酸化炭素濃度等を監視する因子として検出したり、あるいは、燃焼後の排ガスの持つ熱量やボイラにおける蒸発量のデータ等から、焼却炉に投入された廃棄物の発熱量を算出し、これらの監視因子又は(算出した)発熱量に対応して各操作量をフィードバック制御するものであり、そのため後追い型の制御となり、焼却炉に投入する廃棄物の性状が急に変動した場合に遅れることなく即座に操作量を制御することができず、安定した運転制御を行うことができないことがある。 However, such combustion control does not monitor the properties of the waste at the time of inputting the waste, and all of them are the temperature of the combustion gas generated as a result of combustion, the oxygen concentration in the combustion gas, and the monoxide in the combustion gas. These monitoring factors can be detected as factors to monitor the carbon concentration, etc., or the calorific value of the waste put into the incinerator can be calculated from the data of the amount of heat of the exhaust gas after combustion and the amount of evaporation in the boiler. Alternatively, each operation amount is feedback-controlled according to the (calculated) calorific value, so that it becomes a follow-up type control and immediately without delay when the properties of the waste to be put into the incinerator suddenly change. It may not be possible to control the amount of operation and stable operation control may not be possible.

このようにフィードバック制御方式による燃焼制御では、突然の廃棄物の性状変動に対応が困難であるので、例えば水分率が高く、非常に発熱量の低い廃棄物が炉内に投入されると、この変動に速やかに対応できずに急激に炉内の燃焼温度が低下し、ボイラの蒸気発生量が低下したり、燃焼運転の安定性が低下して排ガス中の有害物濃度が増加するという問題が生じる。 In this way, it is difficult to respond to sudden changes in the properties of waste with combustion control by the feedback control method. Therefore, for example, when waste with a high water content and a very low calorific value is put into the furnace, this There are problems that the combustion temperature in the furnace drops sharply without being able to respond quickly to fluctuations, the amount of steam generated in the boiler decreases, the stability of combustion operation decreases, and the concentration of harmful substances in the exhaust gas increases. Occurs.

廃棄物焼却炉の燃焼運転の安定性を乱す大きな要因として、投入される廃棄物の性状が一定しないため廃棄物の発熱量が変動することがある。焼却炉へ投入される廃棄物の性状は、廃棄物が収集される地域や、収集される時期、または天候や、季節によって大きく異なることから、廃棄物の発熱量は大きく変動する。 A major factor that disturbs the stability of the combustion operation of a waste incinerator is that the amount of heat generated by the waste fluctuates because the properties of the input waste are not constant. Since the properties of waste put into an incinerator vary greatly depending on the area where the waste is collected, the time when the waste is collected, the weather, and the season, the calorific value of the waste fluctuates greatly.

そこで、廃棄物が炉内に投入される前に通過するシュート部にて、予め廃棄物の発熱量の増加傾向を予測できれば、燃焼室内に発熱量の高い廃棄物が投入される前に廃棄物の供給量を抑制し、蒸気発生量の変動を抑制するとともに、過剰燃焼を抑制して局所高温場の発生により生じる窒素酸化物濃度の増加を抑制するフィードフォワード制御を行うことが可能になる。 Therefore, if the increasing tendency of the calorific value of the waste can be predicted in advance at the chute portion through which the waste passes before being charged into the furnace, the waste before the waste having a high calorific value is charged into the combustion chamber. It is possible to perform feed-forward control that suppresses the supply amount of steam, suppresses fluctuations in the amount of steam generated, suppresses excessive combustion, and suppresses an increase in nitrogen oxide concentration caused by the generation of a local high-temperature field.

また、廃棄物の発熱量の減少傾向を予測できれば、燃焼室内に発熱量の低い廃棄物が投入される前に燃焼室内の温度を上昇するように燃焼用空気供給量を増加させ、燃焼が不活発になることを抑制して蒸気発生量の減少を抑制するフィードフォワード制御を行うことが可能である。 In addition, if the decreasing tendency of the calorific value of the waste can be predicted, the air supply amount for combustion is increased so as to raise the temperature in the combustion chamber before the waste having a low calorific value is put into the combustion chamber, and the combustion is not good. It is possible to perform feed-forward control that suppresses the activation and suppresses the decrease in the amount of steam generated.

シュート部にて廃棄物の発熱量を予測する手段としては、シュートを通過する廃棄物の水分率を計測する方法と、シュートに投入される廃棄物の嵩密度を計測する方法が知られている。特許文献1及び特許文献2では、燃焼室へ投入される廃棄物の性状を投入前に求めて、求めた廃棄物の性状により燃焼制御を行う廃棄物焼却炉の制御方法が提案されている。 As a means for predicting the calorific value of waste in the chute, a method of measuring the water content of the waste passing through the chute and a method of measuring the bulk density of the waste put into the chute are known. .. Patent Document 1 and Patent Document 2 propose a control method for a waste incinerator that obtains the properties of waste to be charged into a combustion chamber before charging and controls combustion according to the properties of the obtained waste.

廃棄物の性状のうち、発熱量を大きく左右する因子は廃棄物の水分率であり、特許文献1には、燃焼前の廃棄物の静電容量の測定値から廃棄物中の水分率を算定する方法が開示されている。廃棄物焼却炉の投入口から燃焼室へ向け垂下するシュートの高さ方向中間部に水分率計として静電容量計を配置し、一対の電極間での廃棄物の静電容量を計測することで廃棄物の水分率を得ることとしている。静電容量計は、静電容量の値と水分率との値の対応関係を保有している水分率算定器に接続されており、静電容量計で計測された計測値から上記対応関係にもとづいて水分率を算定できるようになっている。 Among the properties of waste, the factor that greatly affects the calorific value is the water content of the waste, and in Patent Document 1, the water content in the waste is calculated from the measured value of the capacitance of the waste before combustion. The method of doing so is disclosed. A capacitance meter is placed in the middle of the height direction of the chute that hangs from the inlet of the waste incinerator toward the combustion chamber, and the capacitance of the waste between the pair of electrodes is measured. To obtain the moisture content of the waste. The capacitance meter is connected to a moisture content calculator that has a correspondence between the capacitance value and the moisture content, and the measured value measured by the capacitance meter changes to the above correspondence. Based on this, the water content can be calculated.

また、特許文献2には、廃棄物焼却炉における安定燃焼の維持を目的として、クレーンにより投入される廃棄物の嵩密度を測定して嵩密度の変化量が、継続して閾値を超えた時に所定の制御を行う方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, for the purpose of maintaining stable combustion in a waste incinerator, when the bulk density of waste input by a crane is measured and the amount of change in bulk density continuously exceeds the threshold value. A method of performing a predetermined control is disclosed.

特開2010−216990JP 2010-216990 特開2015−224822JP 2015-224822

特許文献1には求めた廃棄物の水分率算定値から、廃棄物の発熱量を推定し、それに応じて給塵速度、燃焼火格子送り速度、燃焼空気量など各操作量を制御することができ、安定した燃焼状態を得ることができると記載されている。しかしながら、水分率の計測方法について記載されているものの、得られた水分率に基づきどのように燃焼制御を行うのか明確にされていない。そのため、廃棄物の水分率算定値から発熱量を正確に把握して、発熱量の変動に対して廃棄物焼却炉の燃焼制御を適切に行い、廃棄物焼却炉を安定して運転することが必ずしもできるとは限らない。 In Patent Document 1, it is possible to estimate the calorific value of waste from the calculated value of the water content of waste, and control each operation amount such as dust supply speed, combustion grate feed speed, and combustion air amount accordingly. It is stated that a stable combustion state can be obtained. However, although the method for measuring the moisture content is described, it is not clarified how the combustion control is performed based on the obtained moisture content. Therefore, it is necessary to accurately grasp the calorific value from the calculated value of the water content of the waste, appropriately control the combustion of the waste incinerator against fluctuations in the calorific value, and operate the waste incinerator stably. It is not always possible.

また、特許文献2によれば、嵩密度の変化量が継続して閾値を超えた時に燃焼制御を行うとあるが、廃棄物は性状にばらつきがあることから、水分率又は嵩密度の測定値も変動が大きいため、水分率又は嵩密度の変動を正確に把握することができず、発熱量の変動を正確に把握することができず、例えば発熱量が閾値を越えたかどうかの判定を誤り、誤った制御となる懸念がある。すなわち、廃棄物は性状が不安定であることから、水分率及び嵩密度の計測データも変動が大きいため、フィードフォワード制御を実施すべきタイミングではない時も閾値を超えやすく、誤った制御がなされる懸念があった。 Further, according to Patent Document 2, combustion control is performed when the amount of change in bulk density continuously exceeds the threshold value, but since the properties of waste vary, the measured value of moisture content or bulk density However, since the fluctuation is large, it is not possible to accurately grasp the fluctuation of the moisture content or the bulk density, and it is not possible to accurately grasp the fluctuation of the calorific value. , There is a concern that it will be erroneous control. That is, since the properties of waste are unstable, the measurement data of moisture content and bulk density also fluctuate greatly, so that the threshold value is likely to be exceeded even when it is not the time to perform feedforward control, and erroneous control is performed. There was a concern.

本発明は、かかる事情に鑑み、廃棄物焼却炉へ供給される廃棄物の性状が変動しても、その変動に応じた燃焼制御を速やかに行うことができ、安定した燃焼状態を良好に維持することができる廃棄物焼却方法を提供すること、詳しくは、焼却炉の燃焼室へ供給される直前の廃棄物の発熱量の変動を正確に把握して、廃棄物の発熱量の変動に対応して、適正な運転条件で各操作量を制御し廃棄物焼却炉の安定運転を可能とする廃棄物焼却方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, the present invention can promptly perform combustion control according to the fluctuation even if the properties of the waste supplied to the waste incinerator fluctuate, and maintain a stable combustion state in a good manner. To provide a waste incineration method that can be used, in detail, accurately grasp the fluctuation of the calorific value of the waste immediately before being supplied to the combustion chamber of the incinerator, and respond to the fluctuation of the calorific value of the waste. An object of the present invention is to provide a waste incinerator method that enables stable operation of the waste incinerator by controlling each operation amount under appropriate operating conditions.

本発明では、水分率及び嵩密度の少なくとも一方の測定値データに基づき廃棄物の発熱量の変動を検知する際に誤った判定を回避できる方法を検討し、適切なタイミングでフィードフォワード制御を実施できる方法を見出した。 In the present invention, a method for avoiding an erroneous determination when detecting fluctuations in the calorific value of waste based on measurement value data of at least one of moisture content and bulk density is examined, and feedforward control is performed at an appropriate timing. I found a way to do it.

上述の課題は、本発明によれば、次のように構成される廃棄物焼却方法によって解決される。 According to the present invention, the above-mentioned problems are solved by a waste incinerator method configured as follows.

ホッパに投入されシュートを経由して供給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、
シュート内での廃棄物の性状の測定値に基づいて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、
廃棄物の性状の測定値である廃棄物の嵩密度及び水分率の少なくとも一方の測定値の単位時間あたりの変化量である測定値の時間変化率を算出する演算工程と、
上記演算工程で算出された上記測定値の時間変化率が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の発熱量の変動が所定範囲を超えていると判定する判定工程と、
上記判定工程で廃棄物の発熱量の変動が所定範囲を超えていると判定されたときに、上記廃棄物の発熱量の変動が上記所定範囲内となるような操作端の操作量を算出し、該操作量に基づいて操作端を制御する操作量指示工程とを備えることを特徴とする廃棄物焼却方法。
It is a waste incinerator method that uses a waste incinerator that burns the waste that is put into the hopper and supplied via the chute in the combustion chamber and generates steam in the boiler.
A waste input process that intermittently inputs waste to the hopper from the outside,
A waste combustion step of supplying waste to the combustion chamber and supplying combustion air to the combustion chamber to burn the waste in the combustion chamber.
A steam generation process that generates steam in a boiler by exchanging heat with exhaust gas from the combustion chamber,
In a waste incineration method including a combustion control step of controlling the amount of operation at the operation end based on the measured value of the property of waste in the chute.
The above combustion control process
A calculation process for calculating the time change rate of the measured value, which is the amount of change per unit time of at least one of the measured values of the bulk density and the water content of the waste, which is the measured value of the properties of the waste.
A determination step of determining that the fluctuation of the calorific value of waste exceeds a predetermined range when the time change rate of the measured value calculated in the calculation process exceeds a predetermined threshold value.
When it is determined in the determination step that the fluctuation of the calorific value of the waste exceeds the predetermined range, the operation amount of the operation end is calculated so that the fluctuation of the calorific value of the waste is within the predetermined range. , A waste incineration method comprising a step of instructing an operation amount to control an operation end based on the operation amount.

廃棄物の性状の測定値の変化量を所定の閾値と比較して該閾値との大小関係に基づいて燃焼制御を行うとき、測定値のばらつきが大きいと、測定値の変化量が突発的に短時間だけ上記閾値を超えることがあり、そのような場合でも、閾値を超えたことは必ず検知される。したがって、実際における廃棄物の発熱量の増減傾向とは相反するような測定値の変化が突発的に生じたときにも、その変化量が閾値を超えていれば検知されてしまう。つまり、これは誤検知であり、実施すべきタイミングではない場合にも燃焼制御を行うこととなり、燃焼制御の精度の低下を招くおそれがある。 When the amount of change in the measured value of waste properties is compared with a predetermined threshold value and combustion control is performed based on the magnitude relationship with the threshold value, if the variation in the measured value is large, the amount of change in the measured value suddenly changes. The above threshold value may be exceeded only for a short time, and even in such a case, it is always detected that the threshold value is exceeded. Therefore, even when a sudden change in the measured value that contradicts the actual increase / decrease tendency of the calorific value of the waste occurs, it will be detected if the change amount exceeds the threshold value. That is, this is a false detection, and the combustion control is performed even when it is not the timing to be executed, which may lead to a decrease in the accuracy of the combustion control.

一方、本発明では、廃棄物の性状の測定値の変化量ではなく時間変化率(単位時間あたりの測定値の変化量)を所定の閾値と比較して該閾値との大小関係に基づいて燃焼制御を行うことにより、上述したような誤検知を回避し、燃焼制御の精度を向上させるようになっている。 On the other hand, in the present invention, the time change rate (the amount of change in the measured value per unit time), not the amount of change in the measured value of the waste property, is compared with a predetermined threshold value, and combustion is performed based on the magnitude relationship with the threshold value. By performing the control, the false detection as described above is avoided and the accuracy of the combustion control is improved.

以上のように、本発明では、廃棄物の性状としての該廃棄物の嵩密度及び水分率の少なくとも一方の測定値の時間変化率が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の発熱量の変動が所定範囲を超えていると判定し、上記廃棄物の発熱量の変動が上記所定範囲内となるように操作端を制御するようになっている。したがって、実際における廃棄物の発熱量の増減傾向とは相反するような測定値の変化を検知してしまう誤検知を回避することで、適切なタイミングでフィードフォワード制御を実施できるので、燃焼制御の精度を向上させて燃焼変動を抑制することができ、焼却炉の更なる蒸気発生量の安定化や有害物発生の抑制が実現される。 As described above, in the present invention, when the time change rate of at least one of the measured values of the bulk density and the water content of the waste as the properties of the waste exceeds a predetermined threshold value, the calorific value of the waste is generated. It is determined that the fluctuation of the waste exceeds a predetermined range, and the operation end is controlled so that the fluctuation of the calorific value of the waste is within the predetermined range. Therefore, by avoiding erroneous detection that detects a change in the measured value that contradicts the actual increase / decrease tendency of the calorific value of the waste, the feed forward control can be performed at an appropriate timing, so that the combustion control can be performed. It is possible to improve the accuracy and suppress the combustion fluctuation, and further stabilize the amount of steam generated in the incinerator and suppress the generation of harmful substances.

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 block diagram which shows the waste combustion furnace which concerns on embodiment of this invention. 廃棄物の性状の測定値の変動とこれに対する閾値を示すグラフであり、(A)は廃棄物の性状が廃棄物の嵩密度である場合のグラフ、(B)は廃棄物の性状が廃棄物の水分率である場合のグラフである。It is a graph showing the fluctuation of the measured value of the waste property and the threshold value for it, (A) is a graph when the property of the waste is the bulk density of the waste, and (B) is the graph showing the bulk density of the waste. It is a graph in the case of the water content of.

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から垂下するシュート2と、該シュート2を経由して供給された廃棄物を燃焼するための燃焼室3と、該燃焼室3内へ下方から一次燃焼用空気を供給する一次燃焼用空気供給手段4と、燃焼室3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5と、燃焼室3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6と、シュート2内での廃棄物の性状の測定値に基づいて各操作端の操作量を制御する制御装置7とを備えている。ボイラ6の入口近傍には二次燃焼領域が形成されている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a waste combustion furnace according to an embodiment of the present invention. The waste combustion furnace according to the present embodiment is a fully connected (24-hour continuous operation) grate-type waste incinerator having a grate, and a hopper 1 in which waste is intermittently input from the outside, and a hopper 1 A chute 2 hanging from the hopper 1, a combustion chamber 3 for burning the waste supplied via the chute 2, and a primary combustion for supplying air for primary combustion into the combustion chamber 3 from below. The air supply means 4, the secondary combustion air supply means 5 that supplies the secondary combustion air to the secondary combustion region on the wake side of the combustion chamber 3, and the exhaust gas from the combustion chamber 3 and the heat of the exhaust gas. It includes a boiler 6 that generates steam by replacement, and a control device 7 that controls the amount of operation at each operating end based on the measured values of the properties of waste in the chute 2. A secondary combustion region is formed near the inlet of the boiler 6.

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に接続されたシュート2の下部には、廃棄物を押し出して燃焼室3内へ供給する往復動可能な押出機8が設けられている。本実施形態では、該押出機8の移動速度によって燃焼室3内への廃棄物供給量が調整されるようになっている。 The hopper 1 receives the waste input by the crane (not shown). A reciprocating extruder 8 is provided below the chute 2 connected to the hopper 1 to push out the waste and supply it into the combustion chamber 3. In the present embodiment, the amount of waste supplied into the combustion chamber 3 is adjusted by the moving speed of the extruder 8.

シュート2の側壁には、シュート2内の廃棄物の水分率を測定するための水分率測定手段としての水分率測定器9が設けられている。該水分率測定器9としては種々の方式を採用することができ、例えば、透過型マイクロ波強度方式、接触型マイクロ波強度方式、接触型静電容量方式、透過型静電容量方式、赤外線強度方式等が挙げられる。 On the side wall of the chute 2, a moisture content measuring device 9 is provided as a moisture content measuring means for measuring the moisture content of the waste in the chute 2. Various methods can be adopted as the moisture content measuring device 9, for example, a transmission type microwave intensity method, a contact type microwave intensity method, a contact type capacitance method, a transmission type capacitance method, and an infrared intensity. The method and the like can be mentioned.

例えば、透過型マイクロ波強度方式は、発信したマイクロ波を廃棄物に透過させ、受信したマイクロ波の減衰率などから廃棄物の水分率を測定する方式であり、測定できる廃棄物の範囲を広く確保できることができるので、シュート内の廃棄物のように水分率が不均一に分布している場合の測定に適している。 For example, the transmission type microwave intensity method is a method in which transmitted microwaves are transmitted through waste and the water content of the waste is measured from the attenuation rate of the received microwave, and the range of measurable waste is wide. Since it can be secured, it is suitable for measurement when the water content is unevenly distributed, such as waste in a chute.

透過型マイクロ波強度方式においては、水分率測定器9としての透過型マイクロ波強度水分計が、マイクロ波の発信部と、受信部と、該受信部に接続された水分率算定器とを有している。該発信部はシュート2の一方の壁面に設置され、受信部はシュート2の他方の壁面に設置される。マイクロ波は水分に吸収される特性をもつため、発信部から出たマイクロ波は、廃棄物を透過した際に廃棄物中の水分によって減衰して受信部へ到達する。透過型マイクロ波強度水分計では、このマイクロ波の減衰率に基づいて、廃棄物に含まれる水分率を算定することができる。 In the transmission type microwave intensity method, the transmission type microwave intensity moisture meter as the moisture content measuring device 9 has a microwave transmitting unit, a receiving unit, and a moisture content calculator connected to the receiving unit. doing. The transmitting unit is installed on one wall surface of the chute 2, and the receiving unit is installed on the other wall surface of the chute 2. Since microwaves have the property of being absorbed by moisture, the microwaves emitted from the transmitting unit are attenuated by the moisture in the waste when they pass through the waste and reach the receiving unit. In the transmission type microwave intensity moisture meter, the moisture content contained in the waste can be calculated based on the attenuation rate of the microwave.

具体的には、上記透過型マイクロ波強度水分計は、発信部の発信マイクロ波強度に対する受信部での受信マイクロ波強度との強度比(又は強度差)、すなわち発信部における発信電圧に対する受信部における受信電圧の電圧比(又は電圧差)を、マイクロ波が廃棄物を透過した際の減衰率(又は減衰量)として求める。上記水分率算定器は、マイクロ波の減衰率と廃棄物の水分率との相関関係を関係データベースとして予め保持していて、該関係データベースを参照することにより、実測の上記電圧比として求められた上記減衰率から廃棄物の水分率を算定する。水分率算定器は制御装置7の後述の性状測定値取得・演算部20に接続されており、該水分率算定器で算定された廃棄物の水分率が該性状測定値取得・演算部20へ伝送される。 Specifically, the transmission type microwave intensity moisture meter has an intensity ratio (or intensity difference) of the transmission microwave intensity of the transmission unit to the reception microwave intensity of the reception unit, that is, the reception unit with respect to the transmission voltage of the transmission unit. The voltage ratio (or voltage difference) of the received voltage in the above is obtained as the attenuation rate (or attenuation amount) when the microwave passes through the waste. The water content calculator holds in advance the correlation between the microwave attenuation rate and the water content of waste as a relational database, and by referring to the relational database, it was obtained as the measured voltage ratio. The water content of the waste is calculated from the above attenuation rate. The moisture content calculator is connected to the property measurement value acquisition / calculation unit 20 described later of the control device 7, and the moisture content of the waste calculated by the moisture content calculator is transferred to the property measurement value acquisition / calculation unit 20. Be transmitted.

また、水分率測定器9として接触型静電容量方式を採用した場合、水分率測定器9としての接触型静電容量水分計が、接触型静電容量式の静電容量計と、該静電容量計に接続された水分率算定器とを有している。該静電容量計はシュート2内の廃棄物の静電容量の計測し、水分率算定器は、予め保持している廃棄物の静電容量と水分率との相関関係から、上記静電容量計による静電容量の計測値に対応する水分率を算定できるようになっている。具体的には、水分率算定器は、廃棄物の静電容量と廃棄物の水分率との相関関係を予め計測して明らかにした関係データベースを保持しており、静電容量計から送られてきた廃棄物の静電容量の計測値を上記関係データベースにおける静電容量と水分率との関係と照合して、測定された廃棄物の水分率を算定する。水分率算定器は制御装置7の後述の廃棄物の性状測定値取得・演算部20に接続されており、該水分率算定器で算定された廃棄物の水分率が該性状測定値取得・演算部20へ伝送される。 Further, when the contact type capacitance method is adopted as the moisture content measuring device 9, the contact type capacitance moisture meter as the moisture content measuring device 9 is the contact type capacitance type capacitance meter and the static. It has a moisture content calculator connected to a capacitance meter. The capacitance meter measures the capacitance of the waste in the chute 2, and the moisture content calculator measures the capacitance of the waste held in advance and the moisture content. It is possible to calculate the moisture content corresponding to the measured value of capacitance by the meter. Specifically, the moisture content calculator holds a relational database that measures and clarifies the correlation between the capacitance of waste and the moisture content of waste in advance, and is sent from the capacitance meter. The measured value of the capacitance of the waste that has been collected is compared with the relationship between the capacitance and the moisture content in the above relational database, and the measured moisture content of the waste is calculated. The moisture content calculator is connected to the waste property measurement value acquisition / calculation unit 20 described later of the control device 7, and the moisture content of the waste calculated by the moisture content calculator is the property measurement value acquisition / calculation. It is transmitted to unit 20.

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10が設けられている。 Further, a waste level meter 10 for measuring the height (level) of the surface of the waste in the hopper 1 is provided on the upper portion of the hopper 1.

燃焼室3の下部には、燃焼室3内の廃棄物を下流側への移動させる火格子11a,11b,11c,11dが設けられている。該火格子11a〜11d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11a〜11dを「火格子11」と総称する。 At the lower part of the combustion chamber 3, grate 11a, 11b, 11c, 11d for moving the waste in the combustion chamber 3 to the downstream side are provided. The grate 11a to 11d reciprocate to move the waste and also agitate the waste. Hereinafter, for convenience of explanation, the grate 11a to 11d will be collectively referred to as "grate 11" as necessary.

一次燃焼用空気供給手段4は、火格子11a,11b,11c,11dの下方にそれぞれ風箱13a,13b,13c,13dを有しており、燃焼室3内へ下方から一次燃焼用空気を供給する。火格子11上のごみは、火格子11上を移動しながら、一次燃焼用空気により乾燥、燃焼、後燃焼が行われた後に灰となり、灰落下口18から外部に排出される。一次燃焼用空気は、一次燃焼用空気ブロア14により各風箱13a〜13dを介して火格子11a〜11dの下方から燃焼室3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15により調整される。また、各風箱13a〜13dのそれぞれに供給される一次燃焼用空気の量は、各風箱13a,13b,13c,13dに一次燃焼用空気を供給する各配管に設けられたダンパ15a,15b,15c,15dにより調整される。 The primary combustion air supply means 4 has air boxes 13a, 13b, 13c, 13d below the grate 11a, 11b, 11c, 11d, respectively, and supplies the primary combustion air into the combustion chamber 3 from below. do. The dust on the grate 11 moves on the grate 11 and becomes ash after being dried, burned, and post-combusted by the primary combustion air, and is discharged to the outside from the ash drop port 18. The primary combustion air is supplied into the combustion chamber 3 by the primary combustion air blower 14 from below the grate 11a to 11d via the air boxes 13a to 13d. Further, the amount of the primary combustion air is adjusted by the damper 15 provided in the pipe for supplying the primary combustion air. The amount of primary combustion air supplied to each of the air boxes 13a to 13d is the dampers 15a, 15b provided in each pipe for supplying the primary combustion air to each of the air boxes 13a, 13b, 13c, 13d. , 15c, 15d.

二次燃焼用空気供給手段5は、燃焼室3の後流側であるボイラ6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16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17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3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 5 supplies secondary combustion air to the secondary combustion region near the inlet of the boiler 6 on the wake side of the combustion chamber 3. The secondary combustion air is supplied to the secondary combustion region by the combustion secondary air blower 16. The amount of secondary combustion air is adjusted by a damper 17 provided in a pipe that supplies 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 completely burned in the combustion chamber 3 is completely burned.

二次燃焼した後の排ガスは、下流側のボイラ6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19を通じて外部に排出される。 The exhaust gas after the secondary combustion recovers heat energy by heat exchange in the boiler 6 on the downstream side, is further subjected to exhaust gas treatment, and is discharged to the outside through the chimney 19.

制御装置7は、シュート2内での廃棄物の性状の測定値に基づいて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8及び火格子11a〜11dであり、上記空気供給量に対応する操作端はダンパ15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8の移動速度及び火格子11a〜11d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15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8、火格子11a〜11d及びダンパ15はそれぞれ制御装置7の後述の操作量算出・指示部22により制御されるようになっている。 The control device 7 controls the operation amount of each operation end based on the measured value of the property of the waste in the chute 2, for example, by PID control. In the combustion control in the present embodiment, the amount of waste supplied to the combustion chamber and the amount of air supplied are set as the controlled amounts. Further, the operating ends corresponding to the waste supply amount are the extruder 8 and the grate 11a to 11d, and the operating ends corresponding to the air supply amount are the damper 15. That is, the operation amount of the operation end corresponding to the waste supply amount is the moving speed of the extruder 8 and the feed rate of the grate 11a to 11d, and the operation amount of the operation end corresponding to the air supply amount is the operation amount of the damper 15. The opening degree. As can be seen in FIG. 1, the extruder 8, the grate 11a to 11d, and the damper 15 as the operation ends are each controlled by the operation amount calculation / instruction unit 22 described later of the control device 7.

制御装置7は、廃棄物の性状としての嵩密度及び水分率の時間変化率を算出する性状測定値取得・演算部20と、該性状測定値取得・演算部20で算出された廃棄物の嵩密度及び水分率の時間変化率が所定の閾値を超えているかどうかを判定する判定部21と、該判定部21の判定結果に応じて各操作端の操作量を算出し該操作量に基づく指示情報を各操作端へ発信する操作量算出・指示部22とを有している。 The control device 7 includes a property measurement value acquisition / calculation unit 20 for calculating the bulk density and the time change rate of the moisture content as the properties of the waste, and a waste bulk calculated by the property measurement value acquisition / calculation unit 20. A determination unit 21 that determines whether the time change rate of the density and the water content exceeds a predetermined threshold, and an instruction based on the operation amount by calculating the operation amount of each operation end according to the determination result of the determination unit 21. It has an operation amount calculation / instruction unit 22 for transmitting information to each operation end.

性状測定値取得・演算部20は、廃棄物がホッパ1に投入された際に、廃棄物レベル計10での計測値、すなわちホッパ1内での廃棄物の表面の高さを取得し、該高さの増加分にホッパ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。さらに、性状測定値取得・演算部20は、算出された嵩密度の時間的変化データから嵩密度の単位時間あたりの変化量である時間変化率を算出する。また、性状測定値取得・演算部20は、水分率測定器9から廃棄物の水分率を取得し、該水分率の時間的変化データから水分率の単位時間あたりの変化量である時間変化率を算出する。 When the waste is put into the hopper 1, the property measurement value acquisition / calculation unit 20 acquires the measurement value by the waste level meter 10, that is, the height of the surface of the waste in the hopper 1. The volume of waste put into the hopper 1 is calculated by multiplying the increase in height by the cross-sectional area (area of the horizontal shape) of the hopper 1. Next, the bulk density of the waste is calculated by dividing the amount of waste input (weight) by the waste volume. Here, the amount of waste input is measured by, for example, a weighing scale (not shown) provided on the crane when the waste is input into the hopper 1. Further, the property measurement value acquisition / calculation unit 20 calculates the time change rate, which is the amount of change in the bulk density per unit time, from the calculated temporal change data of the bulk density. Further, the property measurement value acquisition / calculation unit 20 acquires the moisture content of the waste from the moisture content measuring device 9, and the time change rate, which is the amount of change in the moisture content per unit time from the temporal change data of the moisture content. Is calculated.

判定部21は、性状測定値取得・演算部20で算出された廃棄物の嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率を、それぞれに対して予め設定された閾値と比較し、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率の両方が上記閾値を超えているときに、廃棄物の発熱量の変動が所定範囲を外れていると判定し、操作量算出・指示部22へ燃焼制御の開始を指示する。上記所定範囲は、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を達成するために必要とされる廃棄物の発熱量に対して、発熱量の変動の許容される範囲であり、上記目標蒸発量に基づき算出されて設定された範囲である。廃棄物の嵩密度の時間変化率そして水分率の時間変化率のそれぞれに対する閾値の設定の要領については、図2に基づいて後述する。 The determination unit 21 compares the time change rate of the bulk density of the waste and the time change rate of the water content calculated by the property measurement value acquisition / calculation unit 20 with the threshold values set in advance for each, and the bulk density. When both the time change rate of the water content and the time change rate of the water content exceed the above threshold values, it is determined that the fluctuation of the calorific value of the waste is out of the predetermined range, and the operation amount calculation / instruction unit 22 is burned. Instructs the start of control. The predetermined range is a range in which the calorific value can be changed with respect to the calorific value of waste required to achieve the target evaporation amount in the boiler preset by the operator, and the target evaporation amount is described above. It is a range calculated and set based on the quantity. The procedure for setting the threshold value for each of the time change rate of the bulk density of the waste and the time change rate of the water content will be described later based on FIG.

操作量算出・指示部22は、判定部21にて廃棄物の発熱量の変動が上記所定範囲を超えていると判定されたときに、性状測定値取得・演算部20で算出された嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率に基づき、廃棄物の発熱量の変動が上記所定範囲内となるような操作端の操作量、すなわち押出機8の移動速度、火格子11の送り速度及びダンパ15の開度を算出する。そして、操作量算出・指示部22は、算出したそれぞれの操作量を指示情報として各操作端、すなわち押出機8、火格子11、ダンパ15へ発信し各操作端の操作量を制御する。 When the determination unit 21 determines that the fluctuation of the calorific value of the waste exceeds the above-mentioned predetermined range, the operation amount calculation / instruction unit 22 calculates the bulk density calculated by the property measurement value acquisition / calculation unit 20. Based on the time change rate of And the opening degree of the damper 15 is calculated. Then, the operation amount calculation / instruction unit 22 transmits each calculated operation amount as instruction information to each operation end, that is, the extruder 8, the grate 11, and the damper 15, and controls the operation amount of each operation end.

次に、図2に基づいて、廃棄物の嵩密度の時間変化率そして水分率の時間変化率のそれぞれに対する閾値の設定の要領を説明する。該閾値は、廃棄物焼却炉の試運転時に設定される。図2(A),(B)は、廃棄物の性状の測定値の変動とこれに対する閾値を示すグラフであり、図2(A)は廃棄物の性状が廃棄物の嵩密度である場合のグラフ、図2(B)は廃棄物の性状が廃棄物の水分率である場合のグラフである。 Next, based on FIG. 2, the procedure for setting the threshold value for each of the time-varying rate of the bulk density of the waste and the time-varying rate of the water content will be described. The threshold is set during the trial run of the waste incinerator. 2 (A) and 2 (B) are graphs showing fluctuations in measured values of waste properties and threshold values for them, and FIG. 2 (A) shows the case where the properties of waste are the bulk density of waste. The graph, FIG. 2B, is a graph when the property of the waste is the water content of the waste.

図2(A)の上段のグラフは、廃棄物焼却炉の試運転時におけるシュート2内での廃棄物の嵩密度及びボイラ6で得られた蒸発量のそれぞれの時間的(経時的)な変動を示している。このグラフには、11時から12時にて嵩密度が急激に減少したとき(1回目の減少)、換言すると、廃棄物の発熱量が急激に増加したとき、それに伴ってボイラ6での蒸発量が急激に増加していることが示されている。ここでは、急激に増加した発熱量は目標蒸発量に基づく所定範囲から外れたものとする。また、このグラフには、15時あたりにて、嵩密度が急激に減少したにもかかわらず(2回目の減少)、ボイラ6での蒸発量がほとんど変動していないことも示されている。つまり、発熱量の増加として検知されるべきなのは嵩密度の1回目の減少であり、嵩密度の2回目の減少は検知されるべきではない。 The upper graph of FIG. 2 (A) shows the temporal (time) fluctuations of the bulk density of the waste in the chute 2 and the amount of evaporation obtained by the boiler 6 during the trial operation of the waste incinerator. Shown. In this graph, when the bulk density decreases sharply from 11:00 to 12:00 (first decrease), in other words, when the calorific value of waste increases sharply, the amount of evaporation in the boiler 6 is accompanied by it. Has been shown to increase sharply. Here, it is assumed that the calorific value that has increased sharply deviates from the predetermined range based on the target evaporation amount. The graph also shows that, at around 15:00, the amount of evaporation in the boiler 6 hardly fluctuated even though the bulk density decreased sharply (second decrease). That is, it is the first decrease in bulk density that should be detected as an increase in calorific value, and the second decrease in bulk density should not be detected.

図2(A)の中段のグラフは、本発明との比較のために、廃棄物の嵩密度の変化量をプロットして示したグラフである。このグラフに見られるように、嵩密度の1回目の減少が検知されるような閾値P1を嵩密度の変化量に対して設定する。このとき、嵩密度の変化量は、1回目及び2回目の両方の減少時において上記閾値P1を超えている(グラフにて閾値よりも下方に位置している)。したがって、両方の減少時において嵩密度の減少が検知され、発熱量の増加が所定範囲を超えたと判定されることとなる。つまり、2回目の減少時については、蒸発量が増加していないにもかかわらず嵩密度の減少が誤検知されてしまったことになる。このように、廃棄物の嵩密度の変化量に基づいて嵩密度の減少を検知する場合、検知の精度は高くできず、発熱量の変動を正確に把握することが困難である。 The middle graph of FIG. 2A is a graph showing the amount of change in the bulk density of waste for comparison with the present invention. As seen in this graph, a threshold value P1 is set for the amount of change in bulk density so that the first decrease in bulk density is detected. At this time, the amount of change in bulk density exceeds the threshold value P1 at the time of both the first and second reductions (located below the threshold value in the graph). Therefore, when both decrease, the decrease in bulk density is detected, and it is determined that the increase in calorific value exceeds a predetermined range. That is, at the time of the second decrease, the decrease in bulk density is erroneously detected even though the amount of evaporation has not increased. As described above, when the decrease in the bulk density is detected based on the amount of change in the bulk density of the waste, the accuracy of the detection cannot be improved, and it is difficult to accurately grasp the fluctuation of the calorific value.

図2(A)の下段のグラフは、中段のグラフのような廃棄物の嵩密度の変化量ではなく、廃棄物の嵩密度の時間変化率(単位時間あたりの嵩密度の変化量)をプロットして示したグラフである。ここで、嵩密度の時間変化率は、例えば、上段のグラフにおける嵩密度の測定値の時間変化を表す近似直線の傾きとして得られる。このグラフに見られるように、嵩密度の1回目の減少が検知されるような閾値P2を嵩密度の時間変化率に対して設定する。このとき、嵩密度の時間変化率は、1回目の減少時にて上記閾値P2を超えており(グラフにて閾値P2よりも下方に位置している)、一方、2回目の減少時にて閾値P2を超えていない(グラフにて閾値P2よりも上方に位置している)。この結果、嵩密度の減少は、1回目の減少時では検知され、2回目の減少時では検知されない。つまり、嵩密度の変化量の場合で起きたような2回目の減少時における誤検知は回避される。したがって、廃棄物の嵩密度の時間変化率に基づいて嵩密度の減少を検知する場合、検知の精度が高くなり、発熱量の変動を正確に把握できる。 The lower graph of FIG. 2 (A) plots the time change rate (change in bulk density per unit time) of the bulk density of waste, not the change in bulk density of waste as in the middle graph. It is a graph shown by. Here, the time change rate of the bulk density is obtained, for example, as the slope of an approximate straight line representing the time change of the measured value of the bulk density in the upper graph. As seen in this graph, a threshold P2 is set with respect to the rate of change in bulk density over time so that the first decrease in bulk density is detected. At this time, the time change rate of the bulk density exceeds the threshold value P2 at the first decrease (located below the threshold value P2 in the graph), while the threshold value P2 at the second decrease. (Located above the threshold P2 in the graph). As a result, the decrease in bulk density is detected at the first decrease and not at the second decrease. That is, the false detection at the time of the second decrease, which occurs in the case of the change amount of the bulk density, is avoided. Therefore, when the decrease in the bulk density is detected based on the time change rate of the bulk density of the waste, the detection accuracy is improved and the fluctuation of the calorific value can be accurately grasped.

嵩密度の時間変化率に対する閾値P2は、例えば、廃棄物焼却炉の試運転時、嵩密度の時間変化率の算出と蒸発量の測定を行いながら、閾値を増減させてみることにより、誤検知が生じないような適正な値を見出したうえで設定される。 The threshold value P2 for the time change rate of bulk density can be falsely detected by increasing or decreasing the threshold value while calculating the time change rate of bulk density and measuring the amount of evaporation during trial operation of a waste incinerator, for example. It is set after finding an appropriate value that does not occur.

図2(B)は廃棄物の性状が廃棄物の水分率である場合のグラフであり、図2(B)の上段、中段、下段のグラフは、図2(A)の上段、中段、下段のグラフに対応している。廃棄物の水分率により発熱量の変動を把握する場合も、図2(A)に基き廃棄物の嵩密度について既述したのと同様に、水分率の変化量に対して閾値Q1を設定した場合には誤検知が生じ(図2(B)の中段のグラフ参照)、水分率の時間変化率(単位時間あたりの水分率の変化量)に対して閾値Q2を設定することにより誤検知の回避が可能となる(図2(B)の下段のグラフ参照)。閾値Q2は、嵩密度の場合における閾値P2と同じ要領で設定される。 FIG. 2B is a graph when the property of the waste is the water content of the waste, and the upper, middle, and lower graphs of FIG. 2B are the upper, middle, and lower graphs of FIG. 2A. It corresponds to the graph of. In the case of grasping the fluctuation of the calorific value by the moisture content of the waste, the threshold Q1 was set for the change amount of the moisture content in the same manner as described above for the bulk density of the waste based on FIG. 2 (A). In that case, false positives occur (see the graph in the middle of FIG. 2B), and false positives are detected by setting the threshold Q2 for the time change rate of the water content (the amount of change in the water content per unit time). This can be avoided (see the lower graph in FIG. 2B). The threshold value Q2 is set in the same manner as the threshold value P2 in the case of bulk density.

次に、本実施形態における燃焼制御の要領を説明する。まず、性状測定値取得・演算部20は、廃棄物レベル計10で計測されたホッパ1内での廃棄物の表面の高さ及びクレーンの重量計で計測された廃棄物投入量(重量)を取得し、廃棄物の嵩密度を算出し、さらに、嵩密度の時間変化率を算出する。また、性状測定値取得・演算部20は、水分率測定器9から廃棄物の水分率を取得し、水分率の時間変化率を算出する。 Next, the procedure of combustion control in this embodiment will be described. First, the property measurement value acquisition / calculation unit 20 determines the height of the surface of the waste in the hopper 1 measured by the waste level meter 10 and the amount of waste input (weight) measured by the scale of the crane. Obtain, calculate the bulk density of the waste, and further calculate the time change rate of the bulk density. Further, the property measurement value acquisition / calculation unit 20 acquires the moisture content of the waste from the moisture content measuring device 9 and calculates the time change rate of the moisture content.

判定部21は、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率のそれぞれについて、図2に基づいて既述した要領で設定された閾値を予め保持しており、性状測定値取得・演算部20で算出された嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率を、それぞれの閾値と比較する。その結果、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率の両方がそれぞれの閾値を超えている場合には、判定部21は、廃棄物の発熱量の変動が予め設定された所定範囲を外れていると判定し、操作量算出・指示部22へ燃焼制御の開始を指示する。一方、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率の少なくとも一方がそれぞれの閾値を超えてないか閾値と同じであった場合には、判定部21は、操作量算出・指示部22への燃焼制御の開始を指示しない。 The determination unit 21 holds in advance threshold values set in the manner described above for each of the time change rate of the bulk density and the time change rate of the water content, and is a property measurement value acquisition / calculation unit. The time change rate of the bulk density and the time change rate of the water content calculated in 20 are compared with the respective threshold values. As a result, when both the time change rate of the bulk density and the time change rate of the water content exceed the respective threshold values, the determination unit 21 sets the fluctuation of the calorific value of the waste in a preset predetermined range. It is determined that the vehicle is out of alignment, and the operation amount calculation / instruction unit 22 is instructed to start combustion control. On the other hand, when at least one of the time change rate of the bulk density and the time change rate of the water content does not exceed each threshold value or is the same as the threshold value, the determination unit 21 sends the operation amount calculation / instruction unit 22 to the operation amount calculation / instruction unit 22. Does not instruct the start of combustion control.

操作量算出・指示部22は、判定部21から燃焼制御の開始の指示を受けると、廃棄物の発熱量が上記所定範囲内となるような各操作端の操作量、すなわち押出機8の移動速度、火格子11の送り速度及びダンパ15の開度を算出する。そして、操作量算出・指示部22は、算出したそれぞれの操作量を指示情報として各操作端、すなわち押出機8、火格子11、ダンパ15へ発信し各操作端の操作量を制御する。 When the operation amount calculation / instruction unit 22 receives an instruction to start combustion control from the determination unit 21, the operation amount of each operation end so that the calorific value of the waste is within the predetermined range, that is, the movement of the extruder 8. The speed, the feed speed of the grate 11, and the opening degree of the damper 15 are calculated. Then, the operation amount calculation / instruction unit 22 transmits each calculated operation amount as instruction information to each operation end, that is, the extruder 8, the grate 11, and the damper 15, and controls the operation amount of each operation end.

本実施形態では、廃棄物の性状としての該廃棄物の嵩密度及び水分率の変化量ではなく、時間変化率に対して閾値を設定し、該時間変化率が該閾値を超えていることが検知されたときに、廃棄物の発熱量の変動が所定範囲を超えていると判定し、上記廃棄物の発熱量の変動が上記所定範囲内となるように操作端を制御するようになっている。したがって、実際における廃棄物の発熱量の増減傾向とは相反するような測定値の変化を検知してしまう誤検知が回避されるので、適切なタイミングでフィードフォワード制御を実施できる。この結果、燃焼制御の精度を向上させて燃焼変動を抑制することができ、焼却炉の更なる蒸気発生量の安定化や有害物発生の抑制が実現される。 In the present embodiment, a threshold is set for the time change rate, not the amount of change in the bulk density and the water content of the waste as the property of the waste, and the time change rate exceeds the threshold. When it is detected, it is determined that the fluctuation of the calorific value of the waste exceeds the predetermined range, and the operation end is controlled so that the fluctuation of the calorific value of the waste is within the predetermined range. There is. Therefore, since false detection that detects a change in the measured value that is contrary to the actual increase / decrease tendency of the calorific value of the waste is avoided, feedforward control can be performed at an appropriate timing. As a result, the accuracy of combustion control can be improved and combustion fluctuations can be suppressed, and the amount of steam generated in the incinerator can be further stabilized and the generation of harmful substances can be suppressed.

本実施形態では、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率の両方がそれぞれの閾値を超えているときに、廃棄物の発熱量が所定範囲を外れていると判定され、燃焼制御が開始されることとした。このように、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率の二種類のデータを用いることで、単独では誤りとなる判定を防止することができ、より正確なフィードフォワード制御による燃焼制御が可能になる。また、燃焼制御の精度を許容できる程度に確保できる場合には、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率のいずれか一方のみが閾値を超えているときに、廃棄物の発熱量が所定範囲を外れていると判定されるようにしてもよい。 In the present embodiment, when both the time change rate of the bulk density and the time change rate of the water content exceed the respective threshold values, it is determined that the calorific value of the waste is out of the predetermined range, and the combustion control is performed. It was decided to start. In this way, by using two types of data, the time change rate of bulk density and the time change rate of moisture content, it is possible to prevent a judgment that would be erroneous by itself, and more accurate combustion control by feedforward control can be performed. It will be possible. In addition, when the accuracy of combustion control can be ensured to an acceptable level, the calorific value of waste is generated when only one of the time change rate of bulk density and the time change rate of water content exceeds the threshold value. It may be determined that the product is out of the predetermined range.

本実施形態では、嵩密度の時間変化率及び水分率の時間変化率の両方がそれぞれの閾値を超えているときに、各操作端の操作量が実際に廃棄物の焼却が行われる前に制御される、いわゆるフィードフォワード制御が行われるので、廃棄物の性状の変動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、廃棄物の性状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発生蒸気量が低下したり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局所的高温場が発生し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 both the time-varying rate of bulk density and the time-varying rate of moisture content exceed their respective thresholds, the amount of operation at each operating end is controlled before the actual waste incineration is performed. Since so-called feed-forward control is performed, combustion control can be quickly performed according to changes in the properties of waste. Therefore, due to sudden fluctuations in the properties of waste, the amount of supplied air becomes insufficient, combustion becomes inactive, the amount of generated steam decreases, CO emissions increase, and the amount of supplied air becomes excessive, causing combustion to become overactive and locally. It is possible to suppress the generation of a high temperature field and the increase in NOx emissions without causing a time delay, and it is possible to maintain a stable combustion state satisfactorily.

本実施形態では、操作量算出・指示部22に制御される操作量が、押出機8の移動速度、火格子11の送り速度及びダンパ15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15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15a、15b、15c、15d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 operation amount calculation / instruction unit 22 is the moving speed of the extruder 8, the feed speed of the grate 11, and the opening degree of the damper 15, but all of these are operations. It is not essential that it is a quantity, and only a part of these may be set as an operation quantity. Further, in the present embodiment, the opening degree of the damper 15 is controlled with respect to the air supply amount, which is one of the control amounts, but instead of or together with this, the dampers 15a, 15b, 15c, and 15d are opened. The degree may be controlled.

1 ホッパ
2 シュート
3 燃焼室
4 一次燃焼用空気供給手段
5 二次燃焼用空気供給手段
6 ボイラ
7 制御装置
8 押出機
11a,11b,11c,11d 火格子
15 ダンパ
20 性状測定値取得・演算部
21 判定部
22 操作量算出・指示部
1 Hopper 2 Chute 3 Combustion chamber 4 Primary combustion air supply means 5 Secondary combustion air supply means 6 Boiler 7 Control device 8 Extruders 11a, 11b, 11c, 11d Grate 15 Damper 20 Property measurement value acquisition / calculation unit 21 Judgment unit 22 Operation amount calculation / instruction unit

Claims (1)

ホッパに投入されシュートを経由して供給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、
シュート内での廃棄物の性状の測定値に基づいて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、
廃棄物の性状としての該廃棄物の嵩密度及び水分率の少なくとも一方の測定値の単位時間あたりの変化量である測定値の時間変化率を算出する演算工程と、
上記演算工程で算出された上記測定値の時間変化率が所定の閾値を超えているときに、廃棄物の発熱量の変動が所定範囲を超えていると判定する判定工程と、
上記判定工程で廃棄物の発熱量の変動が所定範囲を超えていると判定されたときに、上記廃棄物の発熱量の変動が上記所定範囲内となるような操作端の操作量を算出し、該操作量に基づいて操作端を制御する操作量指示工程とを備えることを特徴とする廃棄物焼却方法。
It is a waste incinerator method that uses a waste incinerator that burns the waste that is put into the hopper and supplied via the chute in the combustion chamber and generates steam in the boiler.
The waste injection process, which intermittently inputs waste to the hopper from the outside,
A waste combustion process in which waste is supplied to the combustion chamber, combustion air is supplied to the combustion chamber, and the waste is burned in the combustion chamber.
A steam generation process that generates steam in a boiler by exchanging heat with exhaust gas from the combustion chamber,
In a waste incineration method including a combustion control step of controlling the amount of operation at the operation end based on the measured value of the property of waste in the chute.
The above combustion control process
A calculation step for calculating the time change rate of the measured value, which is the amount of change per unit time of at least one of the measured values of the bulk density and the water content of the waste as the properties of the waste.
A determination step of determining that the fluctuation of the calorific value of waste exceeds a predetermined range when the time change rate of the measured value calculated in the calculation process exceeds a predetermined threshold value.
When it is determined in the determination step that the fluctuation of the calorific value of the waste exceeds the predetermined range, the operation amount of the operation end is calculated so that the fluctuation of the calorific value of the waste is within the predetermined range. , A waste incineration method comprising a step of instructing an operation amount to control an operation end based on the operation amount.
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