JP7028844B2 - Waste combustion equipment and waste combustion method - Google Patents
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Description
本開示は、廃棄物燃焼装置及び廃棄物燃焼方法に関する。 The present disclosure relates to a waste combustion apparatus and a waste combustion method.
ごみ焼却炉などの廃棄物燃焼装置は、ホッパに投入された廃棄物やバイオマス等の固体燃料を燃焼室で燃焼させるものが一般的である。しかし、廃棄物やバイオマスといった固体燃料は燃料性状の変動が大きいといった特徴があり、投入される廃棄物の性状が変化すると、燃焼状態も変化するといった問題がある。そのため、廃棄物処理装置は、燃焼の安定化が求められている。 A waste combustion device such as a waste incinerator generally burns solid fuel such as waste and biomass put into a hopper in a combustion chamber. However, solid fuels such as waste and biomass are characterized by large fluctuations in fuel properties, and there is a problem that when the properties of the input waste change, the combustion state also changes. Therefore, the waste treatment equipment is required to stabilize combustion.
例えば、特許文献1には、ホッパに投入される廃棄物の嵩密度を算出し、前回の嵩密度からの変化量が所定の閾値を超えているときに、嵩密度の変化量に基づいて発熱量基準値を補正することで、廃棄物の質の変化量に応じた燃焼制御を行う方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, the bulk density of waste charged into the hopper is calculated, and when the amount of change from the previous bulk density exceeds a predetermined threshold, heat is generated based on the amount of change in bulk density. A method of controlling combustion according to the amount of change in the quality of waste by correcting the quantity reference value is disclosed.
しかしながら、特許文献1に記載の方法のように、廃棄物の質の変化を、ホッパ内の廃棄物全体から求めた嵩密度の変化量に基づいて判定すると、燃焼室に投入される直前の廃棄物の性状変化に対応できず、安定した燃焼制御ができないという問題を依然として有したままである。 However, as in the method described in Patent Document 1, when the change in the quality of the waste is determined based on the amount of change in the bulk density obtained from the entire waste in the hopper, the waste immediately before being put into the combustion chamber is discarded. It still has the problem that it cannot respond to changes in the properties of objects and stable combustion control cannot be performed.
よって、本発明の幾つかの実施形態では、廃棄物の燃焼状態の安定化に寄与する廃棄物燃焼装置及び廃棄物燃焼方法を提供することを目的とする。 Therefore, in some embodiments of the present invention, it is an object of the present invention to provide a waste combustion apparatus and a waste combustion method that contribute to the stabilization of the combustion state of waste.
本発明の少なくとも一実施形態に係る廃棄物燃焼装置は、廃棄物が投入されるホッパと、前記ホッパに投入された前記廃棄物を供給するフィーダと、前記廃棄物を燃焼する燃焼室内に設けられたストーカと、前記フィーダに供給される前記廃棄物の水分量を計測する水分計と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定する発熱量変化判定部と、前記発熱量変化の判定結果に基づいて前記フィーダの操作量の調整値を決定する調整値決定部と、前記調整値に基づいて前記フィーダを制御する操作量制御部と、を含み、前記燃焼室で発生した燃焼熱により蒸気を発生させるボイラと、前記ボイラの蒸気流量を計測する蒸気流量計測器と、を更に備え、前記制御装置は、前記蒸気流量計測器によって計測された前記蒸気流量が、前記ボイラの目標蒸気流量と一致するように、前記フィーダの操作量を算出する操作量算出部を更に含み、前記操作量制御部は、前記操作量算出部において算出された前記フィーダの操作量と、前記調整値決定部において決定された前記フィーダの操作量の調整値とを演算して、前記フィーダを制御し、前記制御装置は、前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を記憶する記憶部を更に含み、前記発熱量変化判定部は、前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量と前記記憶部に記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定し、前記制御装置は、前記蒸気流量計測器によって計測された蒸気流量から発熱量を算出する発熱量算出部と、前記発熱量算出部で算出された発熱量、及び前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量から前記記憶部に記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を更新する更新部と、を更に含む。 The waste combustion device according to at least one embodiment of the present invention is provided in a hopper into which waste is charged, a feeder for supplying the waste charged in the hopper, and a combustion chamber for burning the waste. The stalker is provided with a moisture meter for measuring the water content of the waste supplied to the feeder, and a control device, and the control device is based on the water content of the waste measured by the moisture meter. Based on the calorific value change determination unit that determines the calorific value change of the waste, the adjustment value determination unit that determines the adjustment value of the operation amount of the feeder based on the determination result of the calorific value change, and the adjustment value. A boiler that includes an operation amount control unit that controls the feeder, generates steam by the combustion heat generated in the combustion chamber, and a steam flow meter that measures the steam flow rate of the boiler. The control device further includes an operation amount calculation unit for calculating the operation amount of the feeder so that the steam flow rate measured by the steam flow meter matches the target steam flow rate of the boiler, and the operation amount control. The unit calculates the operation amount of the feeder calculated by the operation amount calculation unit and the adjustment value of the operation amount of the feeder determined by the adjustment value determination unit, controls the feeder, and controls the feeder. The apparatus further includes a storage unit that stores the relationship between the water content of the waste and the calorific value of the waste, and the calorific value change determination unit is the water content of the waste measured by the moisture meter. The change in the calorific value of the waste is determined based on the relationship between the water content of the waste stored in the storage unit and the calorific value of the waste, and the control device is measured by the steam flow meter. The calorific value calculation unit that calculates the calorific value from the steam flow rate, the calorific value calculated by the calorific value calculation unit, and the water content of the waste measured by the moisture meter are stored in the storage unit. Further includes an update unit for updating the relationship between the water content of the waste and the calorific value of the waste .
本発明の少なくとも一実施形態に係る廃棄物燃焼方法は、廃棄物をホッパに投入する投入段階と、前記ホッパに投入された前記廃棄物を、フィーダを用いて該廃棄物を燃焼する燃焼室内のストーカ上に供給する供給段階と、前記廃棄物の水分量を計測する計測段階と、前記計測段階において計測された前記廃棄物の水分量に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定する判定段階と、前記発熱量変化の判定結果に基づいて、前記フィーダの操作量の調整値を決定する決定段階と、前記フィーダの操作量の調整値に基づいて前記フィーダを制御する制御段階と、前記燃焼室で発生した燃焼熱によりボイラで蒸気を発生させる蒸気発生段階と、前記ボイラの蒸気流量を蒸気流量計測器によって計測する蒸気流量計測段階と、前記蒸気流量計測器によって計測された前記蒸気流量が、前記ボイラの目標蒸気流量と一致するように、前記フィーダの操作量を算出する操作量算出段階と、を備え、前記制御段階は、前記操作量算出段階において算出された前記フィーダの操作量と、前記決定段階において決定された前記フィーダの操作量の調整値とを演算して、前記フィーダを制御し、前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を記憶する記憶段階を更に備え、前記判定段階は、前記計測段階において計測された前記廃棄物の水分量と前記記憶段階において記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定し、前記蒸気流量計測器によって計測された蒸気流量から発熱量を算出する発熱量算出段階と、前記発熱量算出段階で算出された発熱量、及び前記計測段階において計測された前記廃棄物の水分量から前記記憶段階において記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を更新する更新段階と、を更に備える。
The waste combustion method according to at least one embodiment of the present invention includes a charging stage in which the waste is charged into the hopper and a combustion chamber in which the waste charged into the hopper is burned using a feeder. A supply stage for supplying to the stoker, a measurement stage for measuring the water content of the waste, and a determination stage for determining a change in the calorific value of the waste based on the water content of the waste measured in the measurement stage. A determination step of determining the adjustment value of the operation amount of the feeder based on the determination result of the calorific value change, a control step of controlling the feeder based on the adjustment value of the operation amount of the feeder, and the combustion . The steam generation stage where the boiler generates steam by the combustion heat generated in the chamber, the steam flow rate measurement stage where the steam flow rate of the boiler is measured by the steam flow rate measuring device, and the steam flow rate measured by the steam flow rate measuring device are The control step includes an operation amount calculation step for calculating the operation amount of the feeder so as to match the target steam flow rate of the boiler, and the control step includes the operation amount of the feeder calculated in the operation amount calculation step. , A storage step for controlling the feeder by calculating the adjustment value of the operation amount of the feeder determined in the determination step and storing the relationship between the water content of the waste and the calorific value of the waste. Further, the determination step is based on the relationship between the water content of the waste measured in the measurement stage, the water content of the waste stored in the storage stage, and the calorific value of the waste. A calorific value calculation stage in which a change in the calorific value of an object is determined and the calorific value is calculated from the steam flow rate measured by the steam flow meter, a calorific value calculated in the calorific value calculation stage, and measurement in the measurement stage. Further provided is an update stage for updating the relationship between the water content of the waste stored in the storage stage and the calorific value of the waste from the water content of the waste .
本発明の幾つかの実施形態によれば、水分計によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定し、該発熱量変化の判定結果に基づいて、フィーダの操作量の調整値を決定する。その結果、燃焼室内へ供給される廃棄物の水分量を計測することで廃棄物の質の変化を燃焼前に検知でき、燃焼室への入熱量が調整され、燃焼室における廃棄物の燃焼状態の安定化に寄与することができる。 According to some embodiments of the present invention, the change in the calorific value of the waste is determined based on the water content of the waste measured by the moisture meter, and the feeder operation is performed based on the determination result of the calorific value change. Determine the amount adjustment value. As a result, by measuring the water content of the waste supplied to the combustion chamber, changes in the quality of the waste can be detected before combustion, the amount of heat input to the combustion chamber is adjusted, and the combustion state of the waste in the combustion chamber. Can contribute to the stabilization of.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. do not have.
On the other hand, the expression "includes", "includes", or "has" one component is not an exclusive expression that excludes the existence of another component.
図1は、本発明の一実施形態に係る廃棄物燃焼装置100の概略構成図である。
以下、図1を用いて、本発明の一実施形態に係る廃棄物燃焼装置100を説明する。なお、廃棄物燃焼装置100は、都市ごみなどを焼却処理する装置であってもよいし、工業用の廃液などを焼却処理する装置であってもよい。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
Hereinafter, the
一実施形態に係る廃棄物燃焼装置100は、図1に示すように、廃棄物が投入されるホッパ3と、ホッパ3に投入された廃棄物を燃焼室11内に供給するフィーダ5と、フィーダ5によって供給された廃棄物を受け、該廃棄物を燃焼させるストーカ7と、廃棄物を燃焼する燃焼室11と、廃棄物の水分量を計測する水分計30と、制御装置50とを備える。本実施形態における廃棄物燃焼装置100は、さらにストーカ7の下部に配され、ストーカ7上に空気を供給する送風機9を備えていてもよいし、ボイラ15を備えてもよい。
As shown in FIG. 1, the
ホッパ3は、廃棄物を一時的に貯留するものであって、例えば、クレーン(不図示)によって廃棄物が投入され、該廃棄物を貯留する。
The
フィーダ5は、ホッパ3の下部に設けられ、ホッパ3のシュート部3aを通じてフィードテーブル上5aに供給された廃棄物を所定のストロークで進退移動して燃焼室11内に押し出して、廃棄物を燃焼室11内のストーカ7上に供給する。フィーダ5は、制御装置50から制御信号を受け、その廃棄物を押し出す速度や動作タイミングが制御され、燃焼室11への廃棄物供給量が制御される。
The
ストーカ7は、燃焼室11の底部に設けられ、固定火格子とごみの流れ方向に往復運動する可動火格子を交互に配置してなるものであって、フィーダ5によって燃焼室11内に供給された廃棄物を受け、この廃棄物を移動させながら乾燥と燃焼を行う。
ストーカ7は、フィーダ5によって供給された廃棄物の水分を蒸発させて乾燥させる乾燥火格子7aと、乾燥火格子7aの後流に位置し、乾燥した廃棄物を燃焼させる燃焼火格子7bと、燃焼火格子(前燃焼火格子)7bの後流に位置し、燃焼されずに通過してきた固定炭素分等の未燃分を灰になるまで燃焼させる後燃焼火格子7cとを備えている。ストーカ7は、制御装置50からの制御信号を受け、各火格子の動作速度が制御される。
後燃焼火格子7cの後流側は灰出口13に接続され、該灰出口13を通じて廃棄物燃焼装置100から灰が排出されるように構成されている。
The
The
The wake side of the
送風機9は、ストーカ7の下方に設けられ、一次空気(空気)を風箱8を介してストーカ7の各部に供給する。供給された一次空気によって、例えば、燃焼火格子7bにおいて、廃棄物の燃焼が促進される。送風機9は、制御装置50からの制御信号を受け、送風量が制御される。
The
燃焼室11は、ストーカの上方に、一次燃焼室11aと二次燃焼室11bとからなり、その後流にボイラ15が接続して配設されている。一次燃焼室11aは、炉内に投入された廃棄物をストーカ7上にて移送しながらストーカ7の下方から一次空気により廃棄物を焼却処理する炉内の領域である。二次燃焼室11bは、一次燃焼室11aの上方に設けられ、一次燃焼室11aから発生した未燃ガスを二次燃焼室内に設けられた送風機(不図示)から送られる二次空気により二次燃焼を行う炉内の領域である。なお、発熱量が変化すれば、廃棄物の完全燃焼に必要な空気量が変化するため、二次空気を送る送風機についても、制御装置50からの制御信号を受け、送風量を制御されてもよい。
燃焼室11内には、二次燃焼室11b内の炉内温度を計測するための温度計12が設けられている。温度計12は、計測した炉内温度の情報を、制御装置50に送る。図1では、温度計12は、一つしか設けていないが、二次燃焼室11b内に複数設けるようにしてもよい。また、温度計12は、燃焼室内の燃焼状態が把握できればよく、燃焼室11の出口やボイラ15に接続される煙道に設けられていてもよい。
The
A
ボイラ15は、燃焼室11において発生した排ガスの流れ後流に配置されており、燃焼室11で発生した燃焼熱により蒸気を発生させる。ボイラ15は、燃焼室11から送られた排ガスとボイラ15内を循環する水と熱交換して蒸気を発生させる。ボイラ15の排ガス出口には、煙道が設けられており、ボイラ15で熱回収された排ガスは煙道を通過して排ガス処理設備を通過後、外部に排出される。ボイラ15内には、燃焼排ガスと水とが熱交換して発生した蒸気流量を計測するための蒸気流量計測器16が設けられている。蒸気流量計測器16は、計測した蒸気流量の情報を、制御装置50に送る。
The
ボイラ15で熱回収された排ガスは、煙道を通過して、排ガス温度を下げる減温塔17、排ガス中から飛灰等を取り除くための集塵機19などの排ガス処理設備を通過して処理され、煙突21から外部に排出される。
The exhaust gas that has been heat-recovered by the
水分計30は、廃棄物の水分量を計測するためのものである。水分計30は、廃棄物の水分量を計測できれば、その計測器の種類は問わず、例えば、電気抵抗値や電気容量、光の吸収度合い、電磁波を用いて水分を計測するものであってもよい。水分計30は、図1に示すように、ホッパ3内の下方部分(出口付近)、すなわち、フィーダ5によって燃焼室11に押し出される直前の廃棄物の水分量が計測可能な位置に設けられることが望ましい。燃焼室11に供給される直前の廃棄物の水分量を計測可能とすることで、ストーカ7に供給された廃棄物の水分量を燃焼前に把握可能となる。
なお、図1に示す実施形態では、出口付近の廃棄物の水分量を測定するために、ホッパ3内の出口付近に水分計30を設けているが、水分計30の設置位置はこの場合に限定されず、水分計はホッパ3の入口もしくは出口付近の廃棄物の水分量を測定するようにしてもよい。
The
In the embodiment shown in FIG. 1, a
また、水分計30は、図1に示したように、ホッパ3内の出口部分の廃棄物の水分量を計測可能な位置に設けられる場合に限られず、任意の位置、例えば、ホッパ3内の中央部分や上方部分の廃棄物の水分量を計測可能な位置に設けてもよい。水分計30をホッパ3内の中央部分の廃棄物の水分量を計測可能な位置等に設けた場合、水分量が計測された廃棄物は一定時間後に燃焼室11に供給されることになるが、供給されるタイミングを計ることで、ストーカ7に供給された廃棄物の水分量を把握可能となる。さらに、水分計30は、ホッパ3内の廃棄物の水分量を計測可能に設けられる場合に限られず、ストーカ7の上流の上方位置、すなわち、燃焼室11内に供給された直後の廃棄物の水分量を計測可能な位置に設けてもよい。水分計30をストーカ7の上流の上方位置の廃棄物の水分量を計測可能な位置に設けた場合、ストーカ7に供給された廃棄物の水分量を直接把握可能となる。なお、水分計30は、一つ設ける場合に限られず、複数設けてもよい。例えば、ホッパ内の上方、中央、下方の廃棄物の水分量を計測可能な位置にそれぞれ設けて、ホッパ3内の廃棄物の正確な温度分布を計測してもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the
図2は、本発明の一実施形態に係る制御装置50のブロック図である。
制御装置50は、図2に示すように、廃棄物の発熱量変化を判定する発熱量変化判定部52と、発熱量変化の判定結果に基づいて、フィーダ5及びストーカ7の操作量の調整値を決定する調整値決定部54と、目標蒸気流量からフィーダ5及びストーカ7の操作量を算出する操作量算出部56と、操作量算出部56で算出された操作量及び調整値決定部54において決定されたフィーダ5及びストーカ7の操作量の調整値によりフィーダ5及びストーカ7を制御する操作量制御部58と、を含む。
FIG. 2 is a block diagram of the
As shown in FIG. 2, the
発熱量変化判定部52は、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて、廃棄物の発熱量変化を判定する。発熱量変化判定部52は、水分計30より廃棄物の水分量の情報を受け、予め設定された基準水分量と比較し、その差分が所定の閾値を超えて増減したときは、発熱量が変化したと判定してもよい。基準水分量は、廃棄物の質の変化を把握するための水分量の基準値であって、例えば、所定時間前の廃棄物の水分量を基準水分量として設定してもよいし、水分計30から経時的に取得した廃棄物の水分量の移動平均を基準水分量として設定してもよい。また、基準水分量は、例えば、廃棄物の種類がある程度決まっているのであれば、ユーザがその廃棄物の種類に応じて設定してもよい。
The calorific value
廃棄物は、一般的に、含有水分量が多いほど発熱量が低く、含有水分量が少ないほど発熱量が多い。よって、発熱量変化判定部52は、例えば、廃棄物における水分量が基準水分量から所定の閾値以上増加したときには、廃棄物の発熱量が低下したと判定し、廃棄物における水分量が基準水分量から所定値以上減少したときには、廃棄物の発熱量が増加したと判定する。発熱量変化判定部52は、その廃棄物の発熱量の変化量が所定値以上増減したとき、廃棄物の変化量の情報を判定結果として調整値決定部54に送る。
Generally, the higher the water content of waste, the lower the calorific value, and the lower the water content, the higher the calorific value. Therefore, for example, when the calorific value
調整値決定部54は、発熱量変化判定部52で判定された発熱量変化の判定結果に基づいて、燃焼室11への入熱量(廃棄物の投入量)が一定となるように、フィーダ5及びストーカ7の操作量の調整値をそれぞれ決定する。調整値決定部54は、廃棄物の発熱量の変化量に応じた、フィーダ5及びストーカ7の操作量の調整値を決定してもよい。調整値決定部54は、決定した調整値の情報を操作量制御部58に送る。
The adjustment
操作量算出部56は、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量がボイラ15の目標蒸気流量と一致するために、必要な廃棄物(入熱量)を燃焼室11に投入するように、フィーダ5及びストーカ7の操作量をそれぞれ算出する。より具体的には、操作量算出部56は、現在の蒸気流量が目標蒸気流量と一致するように、燃焼室11内に供給される廃棄物量(入熱量)を調整するためフィーダ5速度の操作量を算出し、また、燃焼熱を調整するためストーカ7の操作量を算出する。操作量算出部56は、算出したフィーダ5及びストーカ7の操作量を操作量制御部58に送る。目標蒸気流量は、ボイラ15で発生させる目標となる蒸気流量であって、蒸気を用いて発電する発電装置の発電量などの情報に基づいて適宜設定される。
The operation
操作量制御部58は、操作量算出部56において算出されたフィーダ5及びストーカ7の操作量と、調整値決定部54で決定されたフィーダ5及びストーカ7の操作量の調整値とを演算して、フィーダ5及びストーカ7をそれぞれ制御する。
The operation
ここで、図3を用いてフィーダ5及びストーカ7の操作量の調整の一例を説明する。基準水分量を50%とし、発熱量変化判定部52において、基準水分量から所定の閾値(2%)以上変化した場合に発熱量変化があったと判定するものとする。水分計30より取得した水分量が53%の場合、基準水分量との差分が2%以上あるときは、発熱量変化判定部52は、発熱量変化があったと判定する。次いで、調整値決定部54は、入熱を一定にするために廃棄物の供給量を増やすため、フィーダ5の速度を上げるよう調整値を決定する。一方、水分量の増加(燃料カロリーの低下)時においては、ストーカ7の乾燥距離が長くなり、燃え切り長さが増加する課題がある。そこで、燃焼火格子7b及び後燃焼火格子7cの火格子速度を下げて滞留時間を増加させ、燃え切り長さを低減するように、調整値決定部54は、ストーカの速度を下げるよう調整値を決定する。
Here, an example of adjusting the operation amount of the
図2に示す実施形態の制御装置50によれば、目標蒸気流量と一致するように、操作量算出部58で算出したフィーダ5及びストーカ7の操作量に加えて、燃焼室に供給される廃棄物の水分量をも計測することで廃棄物の質の変化を燃焼前に検知し、その質の変化を予め考慮したフィーダ5及びストーカ7の操作量を調整できるため、燃焼状態の安定化、及び蒸発量の安定化が可能となる。
According to the
上述で説明した、図2に示す実施形態の制御装置50では、操作量算出部56を設けて説明したが、当該操作量算出部56は省略してもよい。例えば、目標蒸気流量が一定で、廃棄物の質の性状変化が少ない場合は、フィーダ5等の操作量を予め設定しておき、操作量制御部58は、予め設定されたフィーダ5等の操作量に、その廃棄物の水分量に応じた操作量の調整値を加えて、フィーダ5等を制御するようにしてもよい。
また、調整値決定部54、及び操作量制御部58において、フィーダ5及びストーカ7を制御対象として説明したが、本開示はこれに限られず、例えば、ストーカ7の燃え切り長さが問題とならなければ、フィーダ5のみを制御対象としてもよい。すなわち、廃棄物の水分量に応じて、フィーダ5の操作量を制御して燃焼室11に供給する廃棄物量を調整してもよい。
In the
Further, although the
図4は、本発明の他の実施形態に係る制御装置50のブロック図である。なお、以下では、図2に示す制御装置50と共通の構成についてはその説明を適宜省略する。
図4に示す実施形態の制御装置50は、発熱量変化判定部52が、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に加えて、温度計12によって計測されたガス温度に基づいて燃焼室11内の廃棄物の発熱量変化を判定してもよい。発熱量変化判定部52は、温度計12により燃焼室11内のガス温度の情報を受け、予め設定された基準ガス温度と比較し、その差分が所定の閾値を超えて増減したときは、発熱量が変化したと判定してもよい。基準ガス温度は、目標蒸気流量を発生させるためのガス温度の基準値であって、目標蒸気流量によって決めてもよい。発熱量変化判定部52は、例えば、ガス温度が基準ガス温度から所定の閾値以上変化したと判定した場合は、ストーカ7上での廃棄物の燃焼熱が変動したといえる。
上記構成により、廃棄物の水分量に加えて、燃焼室内のガス温度や蒸気流量などに基づいて燃焼室内の廃棄物の発熱量変化を判定するので、燃焼室へ供給される廃棄物の入熱量が多少変動した場合でも、燃焼熱の変動を抑制することができる。
FIG. 4 is a block diagram of the
In the
With the above configuration, in addition to the water content of the waste, the change in the calorific value of the waste in the combustion chamber is determined based on the gas temperature and steam flow rate in the combustion chamber, so that the heat input amount of the waste supplied to the combustion chamber is determined. Even if the fluctuation is a little, the fluctuation of the combustion heat can be suppressed.
調整値決定部54は、発熱量変化判定部52においてガス温度が所定の閾値以上変化したと判定した場合、ストーカ7の操作量、及び燃焼室11内の底部に配されるストーカ7の下方から該ストーカ7に空気を供給する送風機9の操作量の少なくとも一つの調整値を決定してもよい。
例えば、調整値決定部54は、ガス温度が所定の閾値以上低下したときは、ストーカ7上での廃棄物の燃焼熱が低下したと判断し、廃棄物の燃焼を促進するために一次空気量を増加させるために送風機9の操作量の調整値を決定する。
When the adjustment
For example, when the gas temperature drops by a predetermined threshold value or more, the adjustment
操作量算出部56は、フィーダ5及びストーカ7の操作量に加えて、送風機9の操作量を算出する。操作量制御部58は、操作量算出部56において算出されたフィーダ5、ストーカ7、及び送風機9の操作量と、調整値決定部54で決定されたフィーダ5、ストーカ7、及び送風機9の操作量の調整値とを演算して、フィーダ5、ストーカ7、及び送風機9をそれぞれ制御する。例えば、発熱量変化判定部52において、ガス温度が基準ガス温度から所定の閾値以上変化したと判定した場合、調整値決定部54において送風機9の操作量の調整値が決定し、操作量制御部58において、操作量算出部56において算出された送風機9の操作量に、調整値決定部54で決定された送風機9の操作量の調整値を加える。その結果、一次空気量を増加させて燃焼を促進させることができ、廃棄物やバイオマスの固体分から発生する揮発分量を増加させることができる。
The operation
図5は、本発明の他の実施形態に係る制御装置50のブロック図である。なお、以下では、図2に示す制御装置50と共通の構成についてはその説明を適宜省略する。
図5に示す制御装置50は、廃棄物の水分量と廃棄物の発熱量との相関グラフを記憶する記憶部60と、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量から発熱量を算出する発熱量算出部62と、発熱量算出部62で算出された発熱量、及び水分計30によって計測された廃棄物の水分量から記憶部60に記憶された相関グラフを更新する更新部64とを更に含む。
FIG. 5 is a block diagram of the
The
発熱量変化判定部52は、水分計30によって計測された廃棄物の水分量と記憶部60に記憶された廃棄物の水分量と廃棄物の発熱量との関係とに基づいて廃棄物の発熱量変化を判定する。なお、本実施形態では、廃棄物の水分量と廃棄物の発熱量との関係は、相関グラフとして記憶部60に記憶されている場合を例示したが、対応表として、記憶部60に記憶されていてもよい。図6は、本発明の一実施形態に係る相関グラフである。図6に示すグラフは、横軸を廃棄物の水分量、縦軸を廃棄物の発熱量とする。廃棄物の水分量と廃棄物の発熱量は相関関係があるため、廃棄物の水分量を計測すれば、該相関グラフを用いて発熱量が算出できる。そのため、発熱量変化判定部52は、水分計30が計測した廃棄物の水分量を取得した後、記憶部60にアクセスし、取得した水分量に応じた発熱量を取得する。発熱量変化判定部52は、所定時間後に取得した水分量から発熱量を取得し、前回の発熱量から閾値以上発熱量が変化したか否かを判定してもよい。
The calorific value
発熱量算出部62は、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量と、水分計30によって計測された水分量とを取得して、発熱量を算出する。発熱量算出部62は、水分量と、該水分量を用いて算出した発熱量のデータを更新部64に送る。
The calorific
更新部64は、記憶部60から相関グラフのデータを読み出し、発熱量算出部62から取得した水分量と発熱量のデータを追加して、水分量と発熱量との相関グラフを更新し、記憶部60に更新した相関グラフを格納する。更新部64において、該発熱量と水分計30によって計測された廃棄物の水分量とから記憶部60に記憶された相関グラフを更新することで、随時相関グラフが更新され、廃棄物の質の変化に即した相関グラフとなり、精度よく発熱量変化を判定でき、調整対象(フィーダ5、ストーカ7、送風機9等)の調整値を算出して、燃焼状態を安定化させることができる。
The
図5に示した制御装置50によれば、発熱量算出部62及び更新部64によって、刻々と変化し得る廃棄物の質をリアルタイムに反映した相関グラフを用意し、発熱量変化判定部52で発熱量変化を判定するため、廃棄物の質の変化をより正確に調整対象(フィーダ5、ストーカ7、送風機9等)の制御に反映することができる。
According to the
なお、図5に示した制御装置50では、発熱量算出部62及び更新部64を備える場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、これらを省略してもよい。例えば、日や季節によって廃棄物の種類がある程度決まっている場合、その廃棄物の種類に応じた相関グラフをユーザが適宜選択するようにしてもよい。
Although the
図7は、本発明の他の実施形態に係る制御装置50のブロック図である。なお、以下では、上述した制御装置50と共通の構成についてはその説明を適宜省略する。
図7に示す制御装置50において、記憶部60は、ボイラ15の目標蒸気流量及び廃棄物の発熱量変化情報と、フィーダ5の調整値との対応関係を示す操作量マップを記憶しており、調整値決定部54は、発熱量変化の結果及びボイラ15の目標蒸気流量と、記憶部60に記憶された操作量マップとからフィーダ5の操作量の調整値を決定する。操作量マップは、例えば、発熱量変化の結果、ガス温度、及び蒸気流量の入力から、目標蒸気流量となるフィーダ5、及びストーカ7の操作量の調整値を熱流体解析等によって算出したマップである。
上記構成により、ボイラ15の目標蒸気流量の情報を用いてフィーダ5の操作量が調整されるので、より目標蒸気流量を達成可能となる。
FIG. 7 is a block diagram of the
In the
With the above configuration, the operation amount of the
調整値決定部54は、具体的には、発熱量変化の結果、ガス温度、及び蒸気流量の入力を受け付け、記憶部60から操作量マップを読み出して、該操作量マップに基づいてフィーダ5及びストーカ7の操作量の調査値を決定する。
Specifically, the adjustment
操作量マップを用いることで、熱流体解析によって算出したフィーダ5等の操作量の調整値を正確に決定できるとともに、先行信号として操作量の調整値を与えることができるため、蒸気流量変動を速く抑えることが可能になる。
By using the operation amount map, the adjustment value of the operation amount such as the
また、図7に示す制御装置50において、記憶部60は、上記操作量マップに代えて、廃棄物燃焼装置100の動的な物理モデルを記憶しており、調整値決定部54は、ボイラ15の目標蒸気流量及び廃棄物の発熱量変化情報を取得し、記憶部60に記憶された動的な物理モデルからフィーダ5の操作量の調整値を決定してもよい。すなわち、発熱量変化の結果、ガス温度、及び蒸気流量の構成要素に対するフィーダ5等の外力の作用を示す動的な物理モデルを介して算出する。この物理モデルは、理論的な計算から求めることができる。
フィーダ5の操作量の調整値が、廃棄物の発熱量変化情報だけでなく、ボイラ15の目標蒸気流量及びフィーダ5の操作量から動的な物理モデルによって算出されることで、より精密にフィーダ5の操作量の調整値の決定ができる。
Further, in the
The adjustment value of the operation amount of the
図8は、本発明の一実施形態に係る廃棄物燃焼方法のフローチャートである。以下、図8を用いて、一実施形態に係る廃棄物燃焼方法を説明する。なお、図2に示す制御装置50を用いて、フィーダ5を制御する場合を例にとって説明する。
FIG. 8 is a flowchart of a waste combustion method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the waste combustion method according to the embodiment will be described with reference to FIG. A case where the
一実施形態に係る廃棄物燃焼方法は、廃棄物をホッパ3に投入する段階(S1)と、ホッパ3に投入された廃棄物を、フィーダ5を用いて該廃棄物を燃焼する燃焼室11内のストーカ7上に供給する段階(S2)と、廃棄物の水分量を計測する段階(S3)と、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定する段階(S4)と、発熱量変化の結果に基づいて、フィーダ5の操作量の調整値を決定する段階(S5)と、フィーダ5の操作量の調整値に基づいてフィーダ5を制御する段階(S6)と、を備える。
The waste combustion method according to one embodiment includes a stage (S1) in which the waste is charged into the
制御装置50は、上記の各段階S2~S6において、具体的に以下の動作を行う。ステップS2において、操作量算出部56は、蒸気流量計測器16から取得した蒸気流量を目標蒸気流量と一致するように、フィーダ5の操作量を算出し、操作量制御部58が、該算出した操作量に基づいてフィーダ5の操作をして、ホッパ3に投入された廃棄物を、フィーダ5を用いて該廃棄物を燃焼する燃焼室11内のストーカ7上に供給する。
The
ステップS3において、水分計30が廃棄物の水分量を計測し、制御装置50は、該計測された廃棄物の水分量の情報を受け取る。廃棄物の水分量を計測するタイミングは、適宜設定することができる。
In step S3, the
ステップS4において、発熱量変化判定部52は、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化が所定の閾値以上あったか否かを判定する。
In step S4, the calorific value
ステップS5において、調整値決定部54は、発熱量変化の結果に基づいて、フィーダ5の操作量の調整値を決定する。調整値決定部54は、発熱量変化が所定の閾値以上あったとの判定結果であった場合は、その変化量に応じた調整値を決定し、また、発熱量変化が所定の閾値以上ないとの判定結果であった場合は、調整値は0として決定する。
In step S5, the adjustment
ステップS6において、操作量制御部58は、フィーダ5の操作量の調整値に基づいてフィーダ5の操作量を制御する。
In step S6, the operation
本廃棄物燃焼方法において、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定し、該発熱量変化の結果に基づいて、フィーダ5の操作量の調整値を決定する。その結果、燃焼室11内への廃棄物の投入量を調整でき、燃焼室11への入熱量が調整され、燃焼室11における廃棄物の燃焼状態の安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。さらに、水分計30により任意の位置の廃棄物の水分量を計測し、計測した水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定して燃焼室11内への廃棄物の投入量制御に反映することで、廃棄物の燃焼状態のさらなる安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。
In the present waste combustion method, the change in the calorific value of the waste is determined based on the water content of the waste measured by the
各実施形態に記載の廃棄物燃焼装置100は例えば以下のように把握される。
The
(1)第1の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、廃棄物が投入されるホッパ3と、ホッパ3に投入された廃棄物を供給するフィーダ5と、廃棄物を燃焼する燃焼室11内に設けられたストーカ7と、燃焼室11で発生した燃焼熱により蒸気を発生させるボイラ15と、廃棄物の水分量を計測する水分計30と、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定する発熱量変化判定部52、及び発熱量変化の判定結果に基づいて、フィーダ5の操作量の調整値を決定する調整値決定部54と、調整値決定部54において決定されたフィーダ5の操作量の調整値によりフィーダ5を制御する操作量制御部58と、を含む制御装置50を備える。
(1) The
第1の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定し、該発熱量変化の結果に基づいて、フィーダ5の操作量の調整値を決定する。その結果、燃焼室11内への廃棄物の投入量を調整でき、燃焼室11への入熱量が調整され、燃焼室11における廃棄物の燃焼状態の安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。さらに、水分計30により任意の位置の廃棄物の水分量を計測し、計測された水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定して燃焼室11内への廃棄物の投入量制御に反映することで、廃棄物の燃焼状態のさらなる安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。
In the
(2)第2の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第1の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、燃焼室11で発生した燃焼熱により蒸気を発生させるボイラ15と、ボイラ15の蒸気流量を計測する蒸気流量計測器16と、を更に備え、制御装置50は、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量が、ボイラ15の目標蒸気流量と一致するように、フィーダ5の操作量を算出する操作量算出部56を更に含み、操作量制御部58は、操作量算出部56において算出されたフィーダ5の操作量と、調整値決定部54において決定されたフィーダ5の操作量の調整値とを演算して、フィーダ5を制御する。
(2) The
第2の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、ボイラ15の目標蒸気流量と、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量が一致するように、フィーダ5の操作量を算出し、該フィーダ5の操作量と、廃棄物の水分量に基づいた発熱量変化の結果に基づいて、フィーダ5の操作量を調整する。その結果、目標蒸気流量となるようにフィーダの操作量を決定し、かつ、廃棄物の水分量によってその操作量を調整するため、目標蒸気流量の変化に迅速に応答可能となる。
In the
(3)第3の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第2の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、操作量算出部56は、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量が、ボイラ15の目標蒸気流量と一致するように、フィーダ5及びストーカ7の操作量を算出し、調整値決定部54は、発熱量変化の判定結果に基づいて、フィーダ5及びストーカ7の操作量の調整値をそれぞれ決定し、操作量制御部58は、操作量算出部56において算出されたフィーダ5及びストーカ7の操作量と、調整値決定部54において決定されたフィーダ5及びストーカ7の操作量の調整値とを演算して、フィーダ5及びストーカ7を制御する。
(3) The
第3の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、ボイラ15の目標蒸気流量と、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量が一致するように、フィーダ5及びストーカ7の操作量を決定し、廃棄物の水分量に基づいた発熱量変化の結果に基づいて、フィーダ5及びストーカ7の操作量を調整する。その結果、廃棄物の水分量に応じてフィーダ5で燃焼室11への廃棄物の供給量、すなわち入熱量を制御できるとともに、廃棄物の燃焼状態も制御可能となり、蒸気流量の安定化を図ることができる。
In the
(4)第4の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第1の態様乃至第3の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、発熱量変化判定部52は、廃棄物の水分量と、所定時間前の廃棄物の水分量又は経時的に取得した廃棄物の水分量の移動平均との差分に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定する。
(4) The
第4の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、廃棄物の水分量と、所定時間前の廃棄物の水分量又は経時的に取得した廃棄物の水分量の移動平均との間に差分が発生したときは、廃棄物の発熱量変化を判定することで、廃棄物の質(水分量)が変化しても、該発熱量変化に基づいて調整対象(フィーダ5、ストーカ7、送風機9等)を制御し、燃焼状態の安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。
In the
(5)第5の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第1の態様乃至第3の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、制御装置50は、廃棄物の水分量と廃棄物の発熱量との関係を記憶する記憶部60を更に含み、発熱量変化判定部52は、水分計30によって計測された廃棄物の水分量と記憶部60に記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係とに基づいて廃棄物の発熱量変化を判定する。
(5) The
第5の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、廃棄物の質が変化しても、廃棄物の水分量と相関グラフから判定した発熱量変化に基づいて、燃焼室11への入熱量が一定になるようにフィーダ5を制御でき、燃焼状態の安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。
In the
(6)第6の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第5の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、制御装置50は、蒸気流量計測器16によって計測された蒸気流量から発熱量を算出する発熱量算出部62、及び発熱量算出部62で算出された発熱量と、水分計30によって計測された廃棄物の水分量とから記憶部60に記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を更新する更新部64と、を更に含む。
(6) The
第6の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、相関グラフが、発熱量算出部62で算出された発熱量と、水分計30によって計測された廃棄物の水分量とから随時更新されることで、より現在の状況に即して発熱量変化が判定できる。
In the
(7)第7の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第1の態様乃至第6の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、燃焼室11内のガス温度を計測する温度計12を更に備え、発熱量変化判定部52は、水分計30によって計測された廃棄物の水分量、及び温度計12によって計測されたガス温度に基づいて燃焼室11内の廃棄物の発熱量変化を判定する。
(7) The
第7の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、さらにガス温度を利用して発熱量変化を判定するので、燃焼室11内のより多くの情報に基づいて発熱量変化を判定できる。
In the
(8)第8の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第7の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、調整値決定部54は、発熱量変化判定部52においてガス温度が一定以上変化したと判定した場合、ストーカ7の操作量の調整値、及び燃焼室11内の底部に配されるストーカ7の下方から該ストーカ7に空気を供給する送風機9の操作量の調整値の少なくとも一つを決定し、操作量制御部58は、調整値決定部54において決定されたストーカ7の操作量の調整値、及び調整値決定部54において決定された送風機9の操作量の調整値の少なくとも一つに基づいて、ストーカ7及び送風機9の少なくとも一つを制御する。
(8) The
第8の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、ガス温度が一定以上変化した場合、ストーカ7又は送風機9の操作量が調整されるため、ストーカ7上の廃棄物の燃焼状態を制御し、燃焼状態を安定化させることができる。
In the
(9)第9の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第1の態様乃至第8の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、ストーカ7は、フィーダ5によって供給された廃棄物を乾燥させる乾燥火格子7a、及び乾燥火格子7aの後流に配される燃焼火格子7bを含んでなり、調整値決定部54は、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に応じて、ストーカ7の燃焼火格子7bの速度の調整値を決定し、操作量制御部58は、調整値決定部54において決定された燃焼火格子7bの速度の調整値に基づいて、燃焼火格子7bの速度を制御する。
(9) The
第9の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、水分計30によって計測された廃棄部1の水分量に応じて、燃焼火格子7bの速度が調整されるので、燃焼火格子7b上での廃棄物の燃焼状態を制御でき、燃焼火格子7b上において廃棄物の完全燃焼を促進することができる。
In the
(10)第10の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第5の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、記憶部60は、ボイラ15の目標蒸気流量及び廃棄物の発熱量変化情報と、フィーダ5の調整値との対応関係を示す操作量マップを記憶しており、調整値決定部54は、発熱量変化の結果及びボイラ15の目標蒸気流量、及び記憶部60に記憶された操作量マップからフィーダ5の操作量の調整値を決定する。
(10) The
第10の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、ボイラ15の目標蒸気流量及び廃棄物の発熱量変化情報と、フィーダ5の調整値との対応関係を示す操作量マップに基づきフィーダ5の操作量の調整値を決定することで、ボイラ15の目標蒸気流量の情報を用いてフィーダ5の操作量が調整されるので、より目標蒸気流量を達成可能となる。
In the
(11)第11の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第5の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、記憶部60は、廃棄物燃焼装置100の動的な物理モデルを記憶しており、調整値決定部54は、ボイラ15の目標蒸気流量及び廃棄物の発熱量変化情報を取得し、記憶部60に記憶された動的な物理モデルからフィーダ5の操作量の調整値を決定する。
(11) The
第11の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、動的な物理モデルによってフィーダ5の操作量の調整値を算出することで、より精密にフィーダ5の操作量の調整値の決定ができる。
In the
(12)第12の態様に係る廃棄物燃焼装置100は、第1の態様にかかる廃棄物燃焼装置100であって、水分計30は、廃棄物が投入されるホッパ3の入口もしくは出口付近に設置して、廃棄物の水分量を測定する。
(12) The
第12の態様に係る廃棄物燃焼装置100において、水分計30をホッパ3の入口付近に設置することで、ホッパ3に供給された直後の廃棄物の水分量を計測可能となる。また、水分計30をホッパ3の出口付近に設置することで、燃焼室11に供給される直前の廃棄物の水分量を計測可能として、ストーカ7に供給された廃棄物の水分量を燃焼前に把握可能となる。
In the
(13)第13の態様に係る廃棄物燃焼方法は、廃棄物をホッパ3に投入する段階S1と、ホッパ3に投入された廃棄物を、フィーダ5を用いて該廃棄物を燃焼する燃焼室11内のストーカ7上に供給する段階S2と、廃棄物の水分量を計測する段階S3と、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定する段階S4と、発熱量変化の判定結果に基づいて、フィーダ5の操作量の調整値を決定する段階S5と、フィーダ5の操作量の調整値に基づいてフィーダ5を制御する段階S6と、を備える。
(13) The waste combustion method according to the thirteenth aspect is a stage S1 in which the waste is charged into the
第13の態様に係る廃棄物燃焼方法において、水分計30によって計測された廃棄物の水分量に基づいて廃棄物の発熱量変化を判定し、該発熱量変化の結果に基づいて、フィーダ5の操作量の調整値を決定する。その結果、燃焼室11内への廃棄物の投入量を調整でき、燃焼室11への入熱量が調整され、燃焼室11における廃棄物の燃焼状態の安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。さらに、水分計30により任意の位置の廃棄物の水分量を計測し、計測された水分量に基づいて発熱量変化を判定して燃焼室11内への廃棄物の投入量制御に反映することで、廃棄物の燃焼状態のさらなる安定化及び蒸気流量の安定化に寄与することができる。
In the waste combustion method according to the thirteenth aspect, the change in the calorific value of the waste is determined based on the water content of the waste measured by the
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a modification of the above-mentioned embodiment and a combination of these embodiments as appropriate.
3 ホッパ
5 フィーダ
7 ストーカ
8 風箱
9 送風機
11 燃焼室
13 灰出口
15 ボイラ
16 蒸気流量計測器
17 減温塔
19 集塵機
21 煙突
30 水分計
50 制御装置
52 発熱量変化判定部
54 調整値決定部
56 操作量算出部
58 操作量制御部
60 記憶部
62 発熱量算出部
64 更新部
100 廃棄物燃焼装置
3
Claims (9)
前記ホッパに投入された前記廃棄物を供給するフィーダと、
前記廃棄物を燃焼する燃焼室内に設けられたストーカと、
前記フィーダに供給される前記廃棄物の水分量を計測する水分計と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定する発熱量変化判定部と、
前記発熱量変化の判定結果に基づいて前記フィーダの操作量の調整値を決定する調整値決定部と、
前記調整値に基づいて前記フィーダを制御する操作量制御部と、
を含み、
前記燃焼室で発生した燃焼熱により蒸気を発生させるボイラと、
前記ボイラの蒸気流量を計測する蒸気流量計測器と、
を更に備え、
前記制御装置は、前記蒸気流量計測器によって計測された前記蒸気流量が、前記ボイラの目標蒸気流量と一致するように、前記フィーダの操作量を算出する操作量算出部を更に含み、
前記操作量制御部は、前記操作量算出部において算出された前記フィーダの操作量と、前記調整値決定部において決定された前記フィーダの操作量の調整値とを演算して、前記フィーダを制御し、
前記制御装置は、前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を記憶する記憶部を更に含み、
前記発熱量変化判定部は、前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量と前記記憶部に記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定し、
前記制御装置は、
前記蒸気流量計測器によって計測された蒸気流量から発熱量を算出する発熱量算出部と、
前記発熱量算出部で算出された発熱量、及び前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量から前記記憶部に記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を更新する更新部と、を更に含む
廃棄物燃焼装置。 The hopper where waste is put in, and
A feeder that supplies the waste charged into the hopper, and
A stoker installed in the combustion chamber that burns the waste,
A moisture meter that measures the moisture content of the waste supplied to the feeder, and
Equipped with a control device,
The control device is
A calorific value change determination unit that determines a change in the calorific value of the waste based on the water content of the waste measured by the moisture meter.
An adjustment value determination unit that determines an adjustment value for the operation amount of the feeder based on the determination result of the calorific value change,
An operation amount control unit that controls the feeder based on the adjustment value,
Including
A boiler that generates steam by the heat of combustion generated in the combustion chamber,
A steam flow rate measuring instrument that measures the steam flow rate of the boiler,
Further prepare
The control device further includes an operation amount calculation unit that calculates an operation amount of the feeder so that the steam flow rate measured by the steam flow rate measuring device matches the target steam flow rate of the boiler.
The operation amount control unit controls the feeder by calculating the operation amount of the feeder calculated by the operation amount calculation unit and the adjustment value of the operation amount of the feeder determined by the adjustment value determination unit. death,
The control device further includes a storage unit that stores the relationship between the water content of the waste and the calorific value of the waste.
The calorific value change determination unit is based on the relationship between the water content of the waste measured by the moisture meter, the water content of the waste stored in the storage unit, and the calorific value of the waste. Judging the change in the calorific value of an object,
The control device is
A calorific value calculation unit that calculates the calorific value from the steam flow rate measured by the steam flow rate measuring instrument, and
Relationship between the calorific value of the waste stored in the storage unit and the calorific value of the waste from the calorific value calculated by the calorific value calculation unit and the water content of the waste measured by the moisture meter. Including the update part, which updates
Waste combustion equipment.
前記調整値決定部は、前記発熱量変化の判定結果に基づいて、前記フィーダ及び前記ストーカの操作量の調整値をそれぞれ決定し、
前記操作量制御部は、前記操作量算出部において算出された前記フィーダ及び前記ストーカの操作量の調整値とを演算して、前記フィーダ及び前記ストーカをそれぞれ制御する
請求項1に記載の廃棄物燃焼装置。 The operation amount calculation unit calculates the operation amount of the feeder and the stoker so that the steam flow rate measured by the steam flow rate measuring device matches the target steam flow rate of the boiler.
The adjustment value determination unit determines the adjustment value of the operation amount of the feeder and the stoker based on the determination result of the calorific value change, respectively.
The waste according to claim 1 , wherein the operation amount control unit calculates an adjustment value of the operation amount of the feeder and the stalker calculated by the operation amount calculation unit, and controls the feeder and the stalker, respectively. Combustion device.
前記発熱量変化判定部は、前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量、及び前記温度計によって計測された前記ガス温度に基づいて前記燃焼室内の前記廃棄物の発熱量変化を判定する
請求項1または2に記載の廃棄物燃焼装置。 Further equipped with a thermometer for measuring the gas temperature in the combustion chamber,
The calorific value change determination unit determines the calorific value change of the waste in the combustion chamber based on the water content of the waste measured by the moisture meter and the gas temperature measured by the thermometer. The waste combustion device according to claim 1 or 2 .
前記操作量制御部は、前記調整値決定部において決定された前記ストーカの操作量の調整値、及び前記調整値決定部において決定された前記送風機の操作量の調整値の少なくとも一つに基づいて、前記ストーカ及び前記送風機の少なくとも一つを制御する
請求項3に記載の廃棄物燃焼装置。 When the adjustment value determination unit determines that the gas temperature has changed by a certain amount or more in the calorific value change determination unit, the adjustment value of the operation amount of the stoker and the lower part of the stoker arranged at the bottom of the combustion chamber Determine at least one of the adjustment values for the operating amount of the blower that supplies air to the stoker.
The operation amount control unit is based on at least one of the adjustment value of the operation amount of the stalker determined by the adjustment value determination unit and the adjustment value of the operation amount of the blower determined by the adjustment value determination unit. , The waste combustion apparatus according to claim 3 , which controls at least one of the stoker and the blower.
前記調整値決定部は、前記水分計によって計測された前記廃棄物の水分量に応じて、前記ストーカの前記燃焼火格子の速度の調整値を決定し、
前記操作量制御部は、前記調整値決定部において決定された前記燃焼火格子の速度の調整値に基づいて、前記燃焼火格子の速度を制御する
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の廃棄物燃焼装置。 The stoker comprises a dry grate that dries the waste supplied by the feeder and a combustion grate that is placed in the wake of the dry grate.
The adjustment value determination unit determines an adjustment value for the speed of the combustion grate of the stoker according to the water content of the waste measured by the moisture meter.
The operation amount control unit is described in any one of claims 1 to 4 for controlling the speed of the combustion grate based on the adjustment value of the speed of the combustion grate determined by the adjustment value determination unit. Waste burning equipment.
前記調整値決定部は、前記発熱量変化の結果及び前記ボイラの目標蒸気流量、及び前記記憶部に記憶された前記操作量マップから前記フィーダの操作量の調整値を決定する
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の廃棄物燃焼装置。 The storage unit stores an operation amount map showing a correspondence relationship between the target steam flow rate of the boiler, the calorific value change information of the waste, and the adjustment value of the feeder.
The adjustment value determination unit determines the adjustment value of the operation amount of the feeder from the result of the calorific value change, the target steam flow rate of the boiler, and the operation amount map stored in the storage unit. The waste combustion device according to any one of the above.
前記調整値決定部は、前記ボイラの目標蒸気流量及び前記廃棄物の発熱量変化情報を取得し、前記記憶部に記憶された前記動的な物理モデルから前記フィーダの操作量の調整値を決定する
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の廃棄物燃焼装置。 The storage unit stores a dynamic physical model of the waste combustion device.
The adjustment value determination unit acquires the target steam flow rate of the boiler and the calorific value change information of the waste, and determines the adjustment value of the operation amount of the feeder from the dynamic physical model stored in the storage unit. The waste combustion apparatus according to any one of claims 1 to 6 .
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の廃棄物燃焼装置。 The waste combustion device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the moisture meter is installed near the inlet or outlet of the hopper into which the waste is put, and measures the moisture content of the waste.
前記ホッパに投入された前記廃棄物を、フィーダを用いて該廃棄物を燃焼する燃焼室内のストーカ上に供給する供給段階と、
前記廃棄物の水分量を計測する計測段階と、
前記計測段階において計測された前記廃棄物の水分量に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定する判定段階と、
前記発熱量変化の判定結果に基づいて、前記フィーダの操作量の調整値を決定する決定段階と、
前記フィーダの操作量の調整値に基づいて前記フィーダを制御する制御段階と、
前記燃焼室で発生した燃焼熱によりボイラで蒸気を発生させる蒸気発生段階と、
前記ボイラの蒸気流量を蒸気流量計測器によって計測する蒸気流量計測段階と、
前記蒸気流量計測器によって計測された前記蒸気流量が、前記ボイラの目標蒸気流量と一致するように、前記フィーダの操作量を算出する操作量算出段階と、
を備え、
前記制御段階は、前記操作量算出段階において算出された前記フィーダの操作量と、前記決定段階において決定された前記フィーダの操作量の調整値とを演算して、前記フィーダを制御し、
前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を記憶する記憶段階を更に備え、
前記判定段階は、前記計測段階において計測された前記廃棄物の水分量と前記記憶段階において記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係に基づいて前記廃棄物の発熱量変化を判定し、
前記蒸気流量計測器によって計測された蒸気流量から発熱量を算出する発熱量算出段階と、
前記発熱量算出段階で算出された発熱量、及び前記計測段階において計測された前記廃棄物の水分量から前記記憶段階において記憶された前記廃棄物の水分量と前記廃棄物の発熱量との関係を更新する更新段階と、を更に備える
廃棄物燃焼方法。 At the input stage where waste is input to the hopper,
A supply stage in which the waste charged into the hopper is supplied onto a stoker in a combustion chamber for burning the waste using a feeder.
The measurement stage for measuring the water content of the waste and
A determination step for determining a change in the calorific value of the waste based on the water content of the waste measured in the measurement stage.
A determination step of determining the adjustment value of the operation amount of the feeder based on the determination result of the calorific value change, and
A control step that controls the feeder based on the adjustment value of the operation amount of the feeder, and
The steam generation stage where steam is generated in the boiler by the combustion heat generated in the combustion chamber, and
The steam flow rate measurement stage in which the steam flow rate of the boiler is measured by a steam flow rate measuring instrument, and
An operation amount calculation step for calculating the operation amount of the feeder so that the steam flow rate measured by the steam flow rate measuring device matches the target steam flow rate of the boiler.
Equipped with
The control step controls the feeder by calculating the operation amount of the feeder calculated in the operation amount calculation step and the adjustment value of the operation amount of the feeder determined in the determination step.
Further provided with a storage stage for storing the relationship between the water content of the waste and the calorific value of the waste.
The determination step generates heat of the waste based on the relationship between the water content of the waste measured in the measurement step, the water content of the waste stored in the storage stage, and the calorific value of the waste. Judging the amount change,
The calorific value calculation stage for calculating the calorific value from the steam flow rate measured by the steam flow rate measuring instrument, and
Relationship between the calorific value of the waste stored in the storage stage and the calorific value of the waste from the calorific value calculated in the calorific value calculation stage and the water content of the waste measured in the measurement stage. Renewal stage, and further equipped with waste burning method.
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