JP7841808B2 - Incineration system - Google Patents

Incineration system

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JP7841808B2 JP2022107169A JP2022107169A JP7841808B2 JP 7841808 B2 JP7841808 B2 JP 7841808B2 JP 2022107169 A JP2022107169 A JP 2022107169A JP 2022107169 A JP2022107169 A JP 2022107169A JP 7841808 B2 JP7841808 B2 JP 7841808B2
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Description

本発明は、焼却システムに関する。 This invention relates to an incineration system.

例えば、下水汚泥(以下、単に汚泥または被処理物とも呼ぶ)を焼却する焼却炉からの廃熱を利用して焼却炉からの排ガスを誘引する技術が提案されている(特許文献1を参照)。 For example, a technology has been proposed that utilizes waste heat from an incinerator that burns sewage sludge (hereinafter also simply referred to as sludge or treated material) to induce exhaust gas from the incinerator (see Patent Document 1).

特開2015-194307号公報Japanese Patent Publication No. 2015-194307

上記のような焼却炉からの廃熱を利用する焼却システムでは、例えば、焼却炉から排出される廃熱量が変化する場合であっても、焼却炉の炉内圧力を適切に制御することが望まれている。 In incineration systems that utilize waste heat from incinerators as described above, it is desirable to appropriately control the internal pressure of the incinerator, even when, for example, the amount of waste heat discharged from the incinerator changes.

本発明における焼却システムは、被処理物を焼却する焼却炉と、前記焼却炉から排出された排ガスを誘引する第1コンプレッサと前記第1コンプレッサを駆動する第1タービンとを有する第1過給機と、前記排ガスを誘引して送風する送風機と、前記送風機から送風される前記排ガスを前記第1コンプレッサ及び煙突の少なくともいずれかに供給し、前記焼却炉に供給される空気を前記焼却炉の廃熱により昇温する熱交換器に供給し、前記熱交換器による昇温された昇温ガスの一部を前記第1タービン及び前記煙突の少なくともいずれかに供給可能な供給部と、を備える。 The incineration system of the present invention comprises an incinerator for incinerating materials to be processed; a first supercharger having a first compressor for drawing in exhaust gas discharged from the incinerator and a first turbine for driving the first compressor; a blower for drawing in and blowing the exhaust gas; and a supply unit capable of supplying the exhaust gas blown from the blower to at least one of the first compressor and the chimney, supplying the air supplied to the incinerator to a heat exchanger that raises the temperature of the air supplied to the incinerator using the waste heat of the incinerator, and supplying a portion of the heated gas raised by the heat exchanger to at least one of the first turbine and the chimney.

本発明における焼却システムによれば、焼却炉の炉内圧力を適切に制御することが可能になる。 The incineration system of this invention makes it possible to appropriately control the internal pressure of the incinerator.

図1は、第1の実施の形態における焼却システム100の構成例を説明する図である。Figure 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the incineration system 100 in the first embodiment. 図2は、第1の実施の形態における焼却システム100の一部についての詳細構成例を説明する図である。Figure 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a part of the incineration system 100 in the first embodiment. 図3は、焼却炉1の炉内圧力制御について説明する図である。Figure 3 illustrates the control of the internal pressure of the incinerator 1. 図4は、焼却炉1の炉内圧力制御について説明する図である。Figure 4 illustrates the control of the internal pressure in the incinerator 1. 図5は、焼却炉1の炉内圧力制御について説明する図である。Figure 5 illustrates the control of the internal pressure of the incinerator 1. 図6は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 6 illustrates a specific example of incinerator 1's internal pressure control. 図7は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 7 illustrates a specific example of furnace pressure control in incinerator 1. 図8は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 8 illustrates a specific example of incinerator 1's internal pressure control. 図9は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 9 illustrates a specific example of incinerator 1 internal pressure control. 図10は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 10 illustrates a specific example of furnace pressure control in incinerator 1. 図11は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 11 illustrates a specific example of furnace pressure control in incinerator 1. 図12は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 12 illustrates a specific example of pressure control within the incinerator 1. 図13は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。Figure 13 illustrates a specific example of pressure control within the incinerator 1. 図14は、第2の実施の形態における焼却システム200の構成例を説明する図である。Figure 14 is a diagram illustrating an example of the configuration of the incineration system 200 in the second embodiment. 図15は、弁V6及び弁V31の開閉制御の具体例について説明する図である。Figure 15 illustrates a specific example of opening and closing control of valves V6 and V31. 図16は、第3の実施の形態における焼却システム300の構成例を説明する図である。Figure 16 is a diagram illustrating an example of the configuration of the incineration system 300 in the third embodiment. 図17は、過給機6の停止について説明する図である。Figure 17 illustrates the stopping of the supercharger 6.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, these embodiments do not limit the technical scope of the present invention.

[第1の実施の形態における焼却システム100]
初めに、第1の実施の形態における焼却システム100について説明を行う。図1は、第1の実施の形態における焼却システム100の構成例を説明する図である。また、図2は、第1の実施の形態における焼却システム100の一部についての詳細構成例を説明する図である。なお、以下に示すライン(配管)や弁の配置位置や数は例示であり、これに限られるものではない。
[Incineration system 100 in the first embodiment]
First, the incineration system 100 in the first embodiment will be described. Figure 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the incineration system 100 in the first embodiment. Figure 2 is a diagram illustrating a detailed example of a part of the incineration system 100 in the first embodiment. Note that the arrangement and number of lines (piping) and valves shown below are examples only and are not limited to these.

焼却システム100は、図1に示すように、例えば、焼却炉1と、熱交換器2と、集塵機3と、洗煙処理塔4と、煙突5と、過給機6(以下、第1過給機6または誘引過給機6とも呼ぶ)と、過給機7(以下、第2過給機7または流動過給機7とも呼ぶ)と、送風機B1と、送風機B2とを有する。送風機B1及び送風機B2は、例えば、ファンやブロワ等の空気を送風する機能を有する機器である。 As shown in Figure 1, the incineration system 100 includes, for example, an incinerator 1, a heat exchanger 2, a dust collector 3, a smoke scrubbing tower 4, a chimney 5, a turbocharger 6 (hereinafter also referred to as the first turbocharger 6 or induced turbocharger 6), a turbocharger 7 (hereinafter also referred to as the second turbocharger 7 or fluidized supercharger 7), a blower B1, and a blower B2. Blower B1 and blower B2 are, for example, devices that have the function of blowing air, such as fans or blowers.

焼却炉1は、例えば、ラインL41を介して供給された汚泥(脱水ケーキ)を焼却する流動焼却炉であり、いわゆる流動層1aを有する。ラインL41は、例えば、焼却炉1の前段設備(例えば、図示しない汚泥乾燥機)と焼却炉1とを連結する配管である。以下、焼却炉1が流動焼却炉である場合について説明を行うが、焼却炉1は、流動焼却炉以外の様々な形式の焼却炉であってもよい。また、以下、焼却炉1に供給される空気を燃焼用空気とも呼ぶ。 The incinerator 1 is a fluidized bed incinerator that incinerates sludge (dewatered cake) supplied via line L41, and has a so-called fluidized bed 1a. Line L41 is, for example, piping connecting the incinerator 1 to upstream equipment (e.g., a sludge dryer not shown). The following description will assume that the incinerator 1 is a fluidized bed incinerator, but the incinerator 1 may be various other types of incinerators. Furthermore, the air supplied to the incinerator 1 will also be referred to as combustion air.

過給機7は、例えば、回転軸7cを介して接続されたコンプレッサ7a(以下、第2コンプレッサ7aとも呼ぶ)及びタービン7b(以下、第2タービン7bとも呼ぶ)を有する。 The supercharger 7 includes, for example, a compressor 7a (hereinafter also referred to as the second compressor 7a) and a turbine 7b (hereinafter also referred to as the second turbine 7b) connected via a rotating shaft 7c.

送風機B1は、例えば、ラインL14を介して空気をコンプレッサ7aに供給する。ラインL14は、例えば、送風機B1の出口側(2次側)とコンプレッサ7aの入口側(1次側)とを連通する配管である。以下、過給機7の周辺の構成について説明を行う。 The blower B1 supplies air to the compressor 7a, for example, via line L14. Line L14 is, for example, piping connecting the outlet side (secondary side) of the blower B1 and the inlet side (primary side) of the compressor 7a. The configuration surrounding the supercharger 7 will be described below.

コンプレッサ7aは、図2に示すように、例えば、ラインL14を介して送風機B1から供給された空気またはラインL51を介して供給された空気(外気)を圧縮する。ラインL51は、例えば、ラインL14における送風機B1の出口下流側とコンプレッサ7aの入口上流側との間の箇所に連通し、空気(外気)をコンプレッサ7aの入口側に供給可能な配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL51に設けられた弁V21の開制御(弁の開度を大きくする制御)を行うことにより、コンプレッサ7aに対して空気(外気)を供給する。なお、図1に示す例において、ラインL51は、ラインL14とラインL52との接続箇所(換言すれば、ラインL14からラインL52が分岐する箇所)の上流側においてラインL14と連通している。以下、コンプレッサ7aによって圧縮された空気を圧縮ガスとも呼ぶ。 As shown in Figure 2, the compressor 7a compresses air supplied from the blower B1 via line L14 or air supplied via line L51 (outside air). Line L51 is a pipe that communicates with the area between the downstream outlet of the blower B1 and the upstream inlet of the compressor 7a in line L14, and is capable of supplying air (outside air) to the inlet side of the compressor 7a. Specifically, in the incineration system 100, air (outside air) is supplied to the compressor 7a by controlling the opening of valve V21 provided in line L51 (controlling the valve opening). In the example shown in Figure 1, line L51 communicates with line L14 upstream of the connection point between line L14 and line L52 (in other words, the point where line L52 branches off from line L14). Hereafter, the air compressed by the compressor 7a will also be referred to as compressed gas.

そして、コンプレッサ7aは、例えば、ラインL11を介して圧縮ガスを熱交換器2に供給する。ラインL11は、例えば、コンプレッサ7aの出口側と熱交換器2における空気の入口側とを連通する配管である。 The compressor 7a then supplies compressed gas to the heat exchanger 2, for example, via line L11. Line L11 is, for example, a pipe connecting the outlet side of the compressor 7a to the air inlet side of the heat exchanger 2.

熱交換器2は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1(以下、第1排ガスG1とも呼ぶ)とラインL11を介して供給された空気との間において熱交換を行う。 The heat exchanger 2 performs heat exchange between, for example, the exhaust gas G1 (hereinafter also referred to as the first exhaust gas G1) discharged from the incinerator 1 and the air supplied via line L11.

具体的に、熱交換器2は、例えば、ラインL1を介して焼却炉1から供給された排ガスG1の保有熱(すなわち、焼却炉1の廃熱)を用いることによって、ラインL11を介して供給された空気(例えば、コンプレッサ7aから供給された圧縮ガス)を昇温し、ラインL12を介して昇温後の空気をタービン7bに供給する。ラインL12は、例えば、熱交換器2における空気の出口側とタービン7bの入口側とを連通する配管である。以下、熱交換器2によって昇温された空気を昇温ガスG3とも呼ぶ。 Specifically, the heat exchanger 2 uses, for example, the heat contained in the exhaust gas G1 supplied from the incinerator 1 via line L1 (i.e., the waste heat from the incinerator 1) to heat the air supplied via line L11 (for example, compressed gas supplied from the compressor 7a), and then supplies the heated air to the turbine 7b via line L12. Line L12 is, for example, a pipe connecting the air outlet side of the heat exchanger 2 to the inlet side of the turbine 7b. Hereinafter, the air heated by the heat exchanger 2 will also be referred to as heated gas G3.

タービン7bは、例えば、熱交換器2から供給された昇温ガスG3のエネルギー(熱エネルギー)を利用して回転軸7cを回転させる。なお、コンプレッサ7aは、タービン7bによる回転軸7cの回転に伴って駆動することにより圧縮ガスを生成し、生成した圧縮ガスを熱交換器2に供給する。 The turbine 7b rotates its rotating shaft 7c using, for example, the energy (thermal energy) of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2. The compressor 7a generates compressed gas by being driven in conjunction with the rotation of the rotating shaft 7c by the turbine 7b, and supplies the generated compressed gas to the heat exchanger 2.

そして、タービン7bは、例えば、ラインL13を介して昇温ガスG3を燃焼用空気として焼却炉1(焼却炉1における流動層1a)に供給する。ラインL13は、例えば、タービン7bの出口側と焼却炉1における空気の入口側とを連通する配管である。 The turbine 7b then supplies the heated gas G3 as combustion air to the incinerator 1 (the fluidized bed 1a in the incinerator 1) via, for example, line L13. Line L13 is, for example, a pipe connecting the outlet side of the turbine 7b to the air inlet side of the incinerator 1.

また、ラインL14とラインL11との間には、例えば、ラインL52が設けられる。ラインL52は、例えば、ラインL14における送風機B1の出口下流側とコンプレッサ7aの入口上流側との間の箇所と、ラインL11におけるコンプレッサ7aの出口下流側と熱交換器2における空気の入口上流側との間の箇所とを連通する配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL52に設けられた弁V22の開制御を行うことにより、ラインL14を介して送風機B1から供給された空気またはラインL51を介して供給された空気(外気)を熱交換器2に直接供給する。 Furthermore, a line L52 is provided between line L14 and line L11. Line L52 is a pipe connecting, for example, the section between the downstream outlet of the blower B1 and the upstream inlet of the compressor 7a in line L14, and the section between the downstream outlet of the compressor 7a and the upstream air inlet of the heat exchanger 2 in line L11. Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening of a valve V22 provided in line L52, air supplied from the blower B1 via line L14 or air supplied via line L51 (outside air) is directly supplied to the heat exchanger 2.

すなわち、ラインL52は、例えば、ラインL14を介して送風機B1から供給された空気またはラインL51を介して供給された空気(外気)を、コンプレッサ7aを経由させることなく(コンプレッサ7aを迂回して)熱交換器2に直接供給する場合に用いられる配管である。 In other words, line L52 is piping used when, for example, air supplied from blower B1 via line L14 or air supplied via line L51 (outside air) is directly supplied to the heat exchanger 2 without passing through compressor 7a (bypassing compressor 7a).

さらに、ラインL12とラインL13との間には、例えば、ラインL53とバイパスL15とが設けられる。ラインL53とバイパスL15とのそれぞれは、ラインL12における熱交換器2における空気の出口下流側とタービン7bの入口上流側との間の箇所と、ラインL13におけるタービン7bの出口下流側と焼却炉1における空気の入口側との間の箇所とを連通する配管である。なお、図1に示す例において、バイパスL15は、ラインL53よりもタービン7bに近い箇所においてラインL12及びラインL13と連通しているが、バイパスL15は、ラインL53よりもタービン7bに遠い箇所においてラインL12及びラインL13と連通するものであってもよい。そして、ラインL53とバイパスL15とのそれぞれは、例えば、熱交換器2から供給された昇温ガスG3を、タービン7bを迂回して焼却炉1に直接供給する。 Furthermore, between line L12 and line L13, for example, line L53 and bypass L15 are provided. Line L53 and bypass L15 are piping that connects the section of line L12 between the downstream side of the air outlet in the heat exchanger 2 and the upstream side of the inlet of the turbine 7b, and the section of line L13 between the downstream side of the outlet of the turbine 7b and the air inlet of the incinerator 1. In the example shown in Figure 1, bypass L15 connects to lines L12 and L13 at a point closer to the turbine 7b than line L53; however, bypass L15 may also connect to lines L12 and L13 at a point further from the turbine 7b than line L53. Line L53 and bypass L15, for example, supply the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 directly to the incinerator 1, bypassing the turbine 7b.

すなわち、ラインL53は、例えば、熱交換器2から供給された昇温ガスG3を、タービン7bを経由させることなく(タービン7bを迂回して)焼却炉1に直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL53に設けられた弁V23の開制御を行うことにより、熱交換器2から供給された昇温ガスG3を燃焼用空気として焼却炉1に直接供給する。 In other words, line L53 is a piping used, for example, to directly supply the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 to the incinerator 1 without passing through the turbine 7b (bypassing the turbine 7b). Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening of valve V23 provided in line L53, the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 is directly supplied to the incinerator 1 as combustion air.

また、バイパスL15は、例えば、熱交換器2から供給された昇温ガスG3のタービン7bに対する供給量を調整する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、バイパスL15に設けられた弁V10の開制御及び閉制御(弁の開度を小さくする制御)を行うことにより、熱交換器2から供給された昇温ガスG3の一部がバイパスL15を経由するように制御し、熱交換器2から供給された昇温ガスG3のタービン7bに対する供給量を調整する。 Furthermore, the bypass L15 is a piping used, for example, to adjust the amount of heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 to the turbine 7b. Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening and closing of the valve V10 provided in the bypass L15 (controlling the valve opening), a portion of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 is controlled to pass through the bypass L15, thereby adjusting the amount of heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 to the turbine 7b.

なお、バイパスL15に設けられた弁V10の容量は、例えば、ラインL53に設けられた弁V23やラインL52に設けられた弁V22の容量よりも小さいものであってよい。焼却システム100では、例えば、弁V10の容量を小さくすることにより、熱交換器2から供給された昇温ガスG3のタービン7bに対する供給量の調整を高精度に行うことが可能になる。 Furthermore, the capacity of valve V10 installed in bypass L15 may be smaller than, for example, the capacity of valve V23 installed in line L53 or valve V22 installed in line L52. In the incineration system 100, for example, by reducing the capacity of valve V10, it becomes possible to adjust the supply amount of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 to the turbine 7b with high precision.

また、ラインL14とラインL13との間には、例えば、ラインL14を介して送風機B1から供給された空気を焼却炉1に直接供給するラインL54が設けられる。ラインL54は、例えば、ラインL14における送風機B1の出口下流側とコンプレッサ7aの入口上流側との間の箇所と、ラインL13におけるタービン7bの出口下流側と焼却炉1における空気の入口上流側との間の箇所とを連通する。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL54に設けられた弁V24の開制御を行うことにより、ラインL14を介して送風機B1から供給された空気を焼却炉1に直接供給する。なお、図2に示す例において、ラインL54は、ラインL14とラインL51との接続箇所(換言すれば、ラインL14に対してラインL51が合流する箇所)の下流側と、ラインL14とラインL52との接続箇所(換言すれば、ラインL14からラインL52が分岐する箇所)の上流側との間の箇所に連通し、さらに、ラインL13とラインL53との接続箇所(換言すれば、ラインL13に対してラインL53が合流する箇所)の下流側に連通している。 Furthermore, between line L14 and line L13, a line L54 is provided, for example, to directly supply air supplied from blower B1 via line L14 to the incinerator 1. Line L54 connects, for example, the point between the downstream outlet of blower B1 and the upstream inlet of compressor 7a in line L14, and the point between the downstream outlet of turbine 7b and the upstream air inlet of incinerator 1 in line L13. Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening of valve V24 provided in line L54, air supplied from blower B1 via line L14 is directly supplied to the incinerator 1. In the example shown in Figure 2, line L54 communicates with the area between the downstream side of the connection point between line L14 and line L51 (in other words, the point where line L51 merges with line L14) and the upstream side of the connection point between line L14 and line L52 (in other words, the point where line L52 branches off from line L14). Furthermore, it communicates with the downstream side of the connection point between line L13 and line L53 (in other words, the point where line L53 merges with line L13).

すなわち、ラインL54は、例えば、ラインL14を介して送風機B1から供給された空気を、過給機7及び熱交換器2との両方を経由させることなく(過給機7及び熱交換器2を迂回して)焼却炉1に直接供給する場合に用いられる配管である。 In other words, line L54 is a piping used, for example, when supplying air from blower B1 via line L14 directly to the incinerator 1 without passing through both the supercharger 7 and the heat exchanger 2 (bypassing the supercharger 7 and the heat exchanger 2).

図1に戻り、集塵機3は、例えば、熱交換器2の後段に設置され、ラインL2を介して熱交換器2から供給された排ガスG1の不純物を除去する。ラインL2は、例えば、熱交換器2の排ガスG1の出口側と集塵機3の入口側とを連結する配管である。なお、焼却システム100は、例えば、集塵機3の前段において、熱交換器2から供給された排ガスG1を冷却する冷却塔(図示せず)を有するものであってもよい。 Returning to Figure 1, the dust collector 3 is installed, for example, downstream of the heat exchanger 2 and removes impurities from the exhaust gas G1 supplied from the heat exchanger 2 via line L2. Line L2 is, for example, piping connecting the outlet side of the exhaust gas G1 from the heat exchanger 2 to the inlet side of the dust collector 3. The incineration system 100 may also include, for example, a cooling tower (not shown) upstream of the dust collector 3 to cool the exhaust gas G1 supplied from the heat exchanger 2.

洗煙処理塔4は、例えば、集塵機3の後段に配置され、ラインL3を介して集塵機3から供給された排ガスG1を塔の下部から導入し、上部の散水ノズル(図示せず)から散水される洗煙水と接触させることによって、排ガスG1中のSO等の成分を洗煙水に含ませて除去する。ラインL3は、例えば、集塵機3の出口側と洗煙処理塔4の排ガスG1の入口側とを連結する配管である。 The scrubbing tower 4 is, for example, located downstream of the dust collector 3. Exhaust gas G1 supplied from the dust collector 3 via line L3 is introduced from the bottom of the tower and brought into contact with scrubbing water sprayed from a water spray nozzle (not shown) at the top, thereby removing components such as SOx from the exhaust gas G1 by incorporating them into the scrubbing water. Line L3 is, for example, piping that connects the outlet side of the dust collector 3 to the inlet side of the exhaust gas G1 in the scrubbing tower 4.

煙突5は、例えば、洗煙処理塔4の上部に設置される。そして、煙突5は、例えば、洗煙処理塔4において洗浄された排ガスG2(以下、第2排ガスG2とも呼ぶ)を外部に放出する。 The chimney 5 is installed, for example, at the top of the smoke scrubbing tower 4. The chimney 5 then discharges, for example, the exhaust gas G2 (hereinafter also referred to as the second exhaust gas G2) that has been cleaned in the smoke scrubbing tower 4 to the outside.

送風機B2は、例えば、誘引ファンであり、焼却炉1から排出される排ガスG1を誘引する。具体的に、送風機B2は、例えば、ラインL1、ラインL2、ラインL3及びラインL21を介して排ガスG1(排ガスG2)を誘引する。ラインL21は、例えば、洗煙処理塔4の排ガスG2の出口側と送風機B2の入口側とを連通する配管である。そして、送風機B2は、例えば、ラインL21を介して洗煙処理塔4から供給された排ガスG2を煙突5または過給機6に供給する。 Blower B2 is, for example, an induced draft fan that draws in exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1. Specifically, blower B2 draws in exhaust gas G1 (exhaust gas G2) via lines L1, L2, L3, and L21. Line L21 is, for example, a pipe connecting the outlet side of exhaust gas G2 from the scrubbing tower 4 to the inlet side of blower B2. Blower B2 then supplies the exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 via line L21 to the chimney 5 or turbocharger 6.

過給機6は、例えば、回転軸6cを介して接続されたコンプレッサ6a(以下、第1コンプレッサ6aとも呼ぶ)及びタービン6b(以下、第1タービン6bとも呼ぶ)を有する。 The supercharger 6 includes, for example, a compressor 6a (hereinafter also referred to as the first compressor 6a) and a turbine 6b (hereinafter also referred to as the first turbine 6b) connected via a rotating shaft 6c.

コンプレッサ6aは、例えば、ラインL22を介して送風機B2から供給された排ガスG2を圧縮する。また、コンプレッサ6aは、例えば、ラインL24を介して洗煙処理塔4から直接供給された排ガスG2を圧縮する。ラインL22は、例えば、送風機B2の出口側とコンプレッサ6aの入口側とを連通する配管である。具体的に、ラインL22は、例えば、ラインL22に設けられた弁V2の開制御を行うことにより、送風機B2から供給された排ガスG2をコンプレッサ6aに供給する。また、ラインL24は、例えば、ラインL21における洗煙処理塔4の出口下流側と送風機B2の入口上流側との間の箇所と、ラインL22における送風機B2の出口下流側とコンプレッサ6aの入口上流側との間の箇所とを連通する配管である。すなわち、ラインL24は、例えば、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2を、送風機B2を迂回してコンプレッサ6aに直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL24に設けられた弁V4の開制御を行うことにより、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2をコンプレッサ6aに直接供給する。 The compressor 6a compresses exhaust gas G2 supplied from the blower B2 via line L22, for example. The compressor 6a also compresses exhaust gas G2 supplied directly from the scrub tower 4 via line L24, for example. Line L22 is, for example, piping that connects the outlet side of the blower B2 and the inlet side of the compressor 6a. Specifically, line L22 supplies exhaust gas G2 supplied from the blower B2 to the compressor 6a by, for example, controlling the opening of a valve V2 provided in line L22. Line L24 is, for example, piping that connects the point between the downstream side of the outlet of the scrub tower 4 and the upstream side of the inlet of the blower B2 in line L21, and the point between the downstream side of the outlet of the blower B2 and the upstream side of the inlet of the compressor 6a in line L22. In other words, line L24 is piping used, for example, to supply exhaust gas G2 from the scrubbing tower 4 directly to the compressor 6a, bypassing the blower B2. Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening of valve V4 provided in line L24, exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 is supplied directly to the compressor 6a.

また、コンプレッサ6aは、例えば、ラインL25を介して供給された空気(外気)を圧縮する。ラインL25は、例えば、ラインL22における送風機B2の出口下流側とコンプレッサ6aの入口上流側との間の箇所に連通し、空気(外気)をコンプレッサ6aの入口側に供給可能な配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL25に設けられた弁V3の開制御を行うことにより、空気(外気)をコンプレッサ6aに供給する。なお、図1に示す例において、ラインL25は、例えば、コンプレッサ6aの入口上流側と、ラインL22とラインL29との接続箇所(換言すれば、ラインL29がラインL22から分岐する箇所)の下流側との間の箇所に連通する。また、ラインL29は、例えば、送風機B2の出口下流側とコンプレッサ6aの入口上流側との間の箇所と、煙突5の入口側とを連通する配管である。すなわち、ラインL29は、例えば、洗煙処理塔4(送風機B2)から供給された排ガスG2を、過給機6を迂回して煙突5に直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL29に設けられた弁V1の開制御を行うことにより、洗煙処理塔4(送風機B2)から供給された排ガスG2を煙突5に直接供給する。以下、コンプレッサ6aによって圧縮された空気または排ガスG2を圧縮ガスとも呼ぶ。 Furthermore, the compressor 6a compresses air (outside air) supplied via line L25, for example. Line L25 is a pipe that communicates with a point between the downstream outlet of blower B2 in line L22 and the upstream inlet of compressor 6a, and is capable of supplying air (outside air) to the inlet side of compressor 6a. Specifically, in the incineration system 100, air (outside air) is supplied to the compressor 6a by controlling the opening of a valve V3 provided in line L25, for example. In the example shown in Figure 1, line L25 communicates with a point between the upstream inlet of compressor 6a and the downstream side of the connection point between line L22 and line L29 (in other words, the point where line L29 branches off from line L22). Furthermore, line L29 is a pipe that connects, for example, the area between the downstream outlet of blower B2 and the upstream inlet of compressor 6a to the inlet of chimney 5. In other words, line L29 is a pipe used, for example, when exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 (blower B2) is directly supplied to chimney 5, bypassing the turbocharger 6. Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening of valve V1 provided in line L29, exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 (blower B2) is directly supplied to chimney 5. Hereinafter, the air or exhaust gas G2 compressed by compressor 6a will also be referred to as compressed gas.

そして、コンプレッサ6aは、例えば、ラインL30を介して圧縮ガスを煙突5に供給する。ラインL30は、例えば、コンプレッサ6aの出口側と煙突5の入口側とを連結する配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL30に設けられた弁V9の開制御を行うことにより、圧縮ガスを煙突5に供給する。 The compressor 6a then supplies compressed gas to the chimney 5, for example, via line L30. Line L30 is, for example, a pipe connecting the outlet side of the compressor 6a to the inlet side of the chimney 5. Specifically, in the incineration system 100, compressed gas is supplied to the chimney 5 by, for example, controlling the opening of valve V9 provided in line L30.

タービン6bは、例えば、ラインL26を介して熱交換器2から供給された空気(昇温ガスG3)のエネルギー(熱エネルギー)を利用して回転軸6cを回転させる。ラインL26は、例えば、ラインL12における熱交換器2の出口下流側とタービン7bとの間の箇所と、タービン6bとを連通する配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL26に設けられた弁V5の開制御を行うことにより、ラインL12を介して熱交換器2から供給された昇温ガスG3をタービン6bに供給する。なお、図2に示す例において、ラインL26は、例えば、ラインL12とラインL53との接続箇所(換言すれば、ラインL12からラインL53が分岐する箇所)の上流側においてラインL12と連通する。また、コンプレッサ6aは、例えば、タービン6bによる回転軸6cの回転に伴って駆動することにより空気または排ガスG2を圧縮する。 The turbine 6b rotates its rotating shaft 6c using the energy (thermal energy) of the air (heated gas G3) supplied from the heat exchanger 2 via line L26. Line L26 is, for example, a pipe connecting the section between the downstream outlet of the heat exchanger 2 and the turbine 7b in line L12 to the turbine 6b. Specifically, in the incineration system 100, the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L12 is supplied to the turbine 6b by controlling the opening of a valve V5 provided in line L26. In the example shown in Figure 2, line L26 communicates with line L12 upstream of the connection point between line L12 and line L53 (in other words, the point where line L53 branches off from line L12). The compressor 6a compresses air or exhaust gas G2 by being driven in conjunction with the rotation of the rotating shaft 6c by the turbine 6b.

そして、タービン6bは、例えば、ラインL23を介して昇温ガスG3を煙突5に供給する。ラインL23は、例えば、タービン6bの出口側と煙突5の入口側とを連通する配管である。 The turbine 6b then supplies heated gas G3 to the chimney 5, for example, via line L23. Line L23 is, for example, a pipe connecting the outlet side of the turbine 6b to the inlet side of the chimney 5.

また、ラインL26とラインL23との間には、例えば、ラインL27とバイパスL28とが設けられる。ラインL27とバイパスL28とのそれぞれは、例えば、ラインL26におけるラインL12との接続箇所の下流側とタービン6bの入口上流側との間の箇所と、ラインL23におけるタービン6bの出口下流側と煙突5の入口側との間の箇所とを連通する配管である。そして、ラインL27とバイパスL28とのそれぞれは、例えば、熱交換器2から供給された排ガスG2を、タービン6bを迂回して煙突5に直接供給する。 Furthermore, between line L26 and line L23, for example, line L27 and bypass L28 are provided. Line L27 and bypass L28 are, for example, pipes connecting the downstream side of the connection point with line L12 in line L26 and the upstream side of the turbine 6b inlet, and the downstream side of the turbine 6b outlet in line L23 and the inlet side of the chimney 5. Line L27 and bypass L28, for example, supply exhaust gas G2 from the heat exchanger 2 directly to the chimney 5, bypassing the turbine 6b.

すなわち、ラインL27は、例えば、ラインL26を介して熱交換器2から供給された昇温ガスG3を、タービン6bを迂回して煙突5に直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、ラインL27に設けられた弁V7の開制御を行うことにより、ラインL26を介して熱交換器2から供給された昇温ガスG3を煙突5に直接供給する。 In other words, line L27 is a piping used, for example, when the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 is directly supplied to the chimney 5, bypassing the turbine 6b. Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening of valve V7 provided in line L27, the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 is directly supplied to the chimney 5.

また、バイパスL28は、例えば、ラインL26を介して熱交換器2から供給された昇温ガスG3のタービン6bに対する供給量を調整する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム100では、例えば、バイパスL28に設けられた弁V6の開閉制御を行うことにより、ラインL26を介して熱交換器2から供給された昇温ガスG3の一部がバイパスL28を経由するように制御し、ラインL26を介して熱交換器2から供給された昇温ガスG3のタービン6bに対する供給量を調整する。 Furthermore, the bypass L28 is a pipe used, for example, to adjust the amount of heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 to the turbine 6b. Specifically, in the incineration system 100, for example, by controlling the opening and closing of valve V6 provided in the bypass L28, a portion of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 is controlled to pass through the bypass L28, thereby adjusting the amount of heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 to the turbine 6b.

ここで、バイパスL28に設けられた弁V6の容量は、例えば、ラインL27に設けられた弁V7の容量よりも小さいものであってよい。これにより、焼却システム100では、弁V6の容量を調整することで、ラインL26を介して熱交換器2から供給された昇温ガスG3のタービン6bに対する供給量の調整を高精度に行うことが可能になる。 Here, the capacity of valve V6 installed in bypass L28 may be smaller than, for example, the capacity of valve V7 installed in line L27. This allows the incineration system 100 to precisely adjust the supply amount of heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 to the turbine 6b by adjusting the capacity of valve V6.

なお、焼却システム100では、例えば、ラインL23において他の熱交換器(図示せず)を設置するものであってもよい。そして、他の熱交換器は、例えば、煙突5での白煙防止処理において用いられる熱エネルギー以上の廃熱の回収を行うものであってもよい。 Furthermore, the incineration system 100 may, for example, install other heat exchangers (not shown) in line L23. These other heat exchangers may, for example, recover waste heat exceeding the thermal energy used in the white smoke prevention treatment at the chimney 5.

また、以下、図1及び図2に示すように、ラインL11、ラインL12、ラインL13、ラインL14、バイパスL15、ラインL21、ラインL22、ラインL23、ラインL24、ラインL25、ラインL26、ラインL27、バイパスL28、ラインL29、ラインL30、ラインL51、ラインL52、ラインL53、ラインL54、弁V1、弁V2、弁V3、弁V4、弁V5、弁V6、弁V7、弁V8、弁V9、弁V10、弁V21、弁V22、弁V23及び弁V24を含む部分を総称して供給部20とも呼ぶ。 Furthermore, as shown in Figures 1 and 2 below, the section including lines L11, L12, L13, L14, bypass L15, L21, L22, L23, L24, L25, L26, L27, bypass L28, L29, L30, L51, L52, L53, L54, valves V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10, V21, V22, V23, and V24 is collectively referred to as the supply section 20.

すなわち、供給部20は、例えば、送風機B1から供給された空気または外部から取り入れた空気(外気)をコンプレッサ7aに供給し、コンプレッサ7aによって圧縮された圧縮ガスを熱交換器2に供給し、熱交換器2により昇温された昇温ガスG3をタービン7bに供給し、タービン7bから排出された昇温ガスG3を燃焼用空気として焼却炉1に供給することが可能である。また、供給部20は、例えば、熱交換器2により昇温された昇温ガスG3を煙突5に供給することが可能である。また、供給部20は、例えば、熱交換器2により昇温された昇温ガスG3をタービン6bに供給し、タービン6bから排出された昇温ガスG3を煙突5に供給することが可能である。また、供給部20は、例えば、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2を、送風機B2を経由して煙突5に供給することが可能である。また、供給部20は、例えば、外部から取り入れた空気(外気)をコンプレッサ6aに供給し、コンプレッサ6aによって圧縮された圧縮ガスを煙突5に供給することが可能である。また、供給部20は、例えば、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2を、送風機B2を経由してコンプレッサ6aに供給し、コンプレッサ6aによって圧縮された圧縮ガスを煙突5に供給することが可能である。さらに、供給部20は、例えば、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2を、送風機B2を迂回してコンプレッサ6aに供給し、コンプレッサ6aによって圧縮された圧縮ガスを煙突5に供給することが可能である。 In other words, the supply unit 20 can, for example, supply air supplied from the blower B1 or air taken in from the outside (outside air) to the compressor 7a, supply the compressed gas compressed by the compressor 7a to the heat exchanger 2, supply the heated gas G3 heated by the heat exchanger 2 to the turbine 7b, and supply the heated gas G3 discharged from the turbine 7b to the incinerator 1 as combustion air. The supply unit 20 can also, for example, supply the heated gas G3 heated by the heat exchanger 2 to the chimney 5. The supply unit 20 can also, for example, supply the heated gas G3 heated by the heat exchanger 2 to the turbine 6b, and supply the heated gas G3 discharged from the turbine 6b to the chimney 5. The supply unit 20 can also, for example, supply exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 to the chimney 5 via the blower B2. Furthermore, the supply unit 20 can, for example, supply air (outside air) taken in from the outside to the compressor 6a, and supply the compressed gas compressed by the compressor 6a to the chimney 5. Also, the supply unit 20 can, for example, supply exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 to the compressor 6a via the blower B2, and supply the compressed gas compressed by the compressor 6a to the chimney 5. Moreover, the supply unit 20 can, for example, supply exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 to the compressor 6a by bypassing the blower B2, and supply the compressed gas compressed by the compressor 6a to the chimney 5.

このように、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、汚泥(被処理物)を焼却する焼却炉1と、焼却炉1から排出された排ガスG2を誘引するコンプレッサ6aとコンプレッサ6aを駆動するタービン6bとを有する過給機6と、焼却炉1に供給される空気を焼却炉1の廃熱により昇温する熱交換器2に供給し、熱交換器2による昇温された昇温ガスG3をタービン6b及び煙突5の少なくともいずれかに供給可能な供給部20と、を備える。 Thus, the incineration system 100 in this embodiment includes, for example, an incinerator 1 for incinerating sludge (material to be treated), a supercharger 6 having a compressor 6a for drawing in exhaust gas G2 discharged from the incinerator 1 and a turbine 6b for driving the compressor 6a, and a supply unit 20 that supplies air supplied to the incinerator 1 to a heat exchanger 2 that raises the temperature using the waste heat of the incinerator 1, and can supply the heated gas G3 raised by the heat exchanger 2 to at least one of the turbine 6b and the chimney 5.

これにより、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、後述するように、過給機6や送風機B2の運転制御を行うことで、焼却炉1から排出される排ガスG1の廃熱量が変化する場合であっても、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力になるように制御を行うことが可能になる。 As a result, the incineration system 100 in this embodiment can, for example, control the operation of the turbocharger 6 and the blower B2, as described later, to ensure that the internal pressure of the incinerator 1 reaches the target pressure, even when the amount of waste heat in the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1 changes.

[焼却炉1の炉内圧力制御]
次に、焼却炉1の炉内圧力制御について説明を行う。図3から図5は、焼却炉1の炉内圧力制御について説明する図である。
[Control of internal pressure in incinerator 1]
Next, we will explain the internal pressure control of incinerator 1. Figures 3 to 5 illustrate the internal pressure control of incinerator 1.

以下、かかる炉内圧力制御を実行する技術的理由について説明する。過給機6は、例えば、焼却炉1の廃熱の熱エネルギーを利用して動作するものである。また、焼却炉1からの廃熱の熱エネルギーは、例えば、焼却対象の汚泥の量や汚泥の性状の変化等の様々な要因により変化する。そのため、焼却システム100では、例えば、廃熱の熱エネルギーの変化に対応して焼却炉1の炉内圧力を制御する。具体的に、焼却システム100では、例えば、焼却炉1の炉内圧力が予め定められた目標圧力に維持されるように制御する。 The following explains the technical reasons for implementing this furnace pressure control. The turbocharger 6 operates using, for example, the thermal energy of waste heat from the incinerator 1. Furthermore, the thermal energy of waste heat from the incinerator 1 changes due to various factors, such as changes in the amount of sludge to be incinerated and changes in the properties of the sludge. Therefore, the incineration system 100 controls the furnace pressure of the incinerator 1 in response to changes in the thermal energy of waste heat. Specifically, the incineration system 100 controls the furnace pressure of the incinerator 1 to be maintained at a predetermined target pressure.

焼却システム100は、図3及び図4に示すように、例えば、焼却炉1における炉内圧力制御を行う制御装置10を有する。 As shown in Figures 3 and 4, the incineration system 100 includes, for example, a control device 10 that controls the internal pressure in the incinerator 1.

具体的に、制御装置10は、例えば、弁V1、弁V2、弁V3、弁V4、弁V5、弁V6、弁V7、弁V8及び弁V9の開閉制御を行う。また、制御装置10は、例えば、送風機B2の起動制御及び停止制御を行う。さらに具体的に、制御装置10は、例えば、ラインL22、ラインL23、ラインL26及びラインL30等の各ラインに設けられた各種計器(例えば、温度計、圧力計及び流量計等)や回転軸6cに取り付けられた回転計測器からの各計測値に基づいて、これらの制御を実行する。 Specifically, the control device 10 controls the opening and closing of valves V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, and V9. Furthermore, the control device 10 controls the starting and stopping of the blower B2. More specifically, the control device 10 performs these controls based on various measurements from instruments (e.g., thermometers, pressure gauges, and flow meters) installed in each line such as lines L22, L23, L26, and L30, and from rotational measuring instruments attached to the rotating shaft 6c.

制御装置10は、例えば、CPU(Central Computing Unit)及びメモリ等を有するコンピュータである。なお、制御装置10は、例えば、PIC(Peripheral Interface Controller)を含むものであってよい。そして、制御装置10は、例えば、記憶媒体(図示せず)に記憶されたプログラムとCPUとが協働することによって、焼却炉1の炉内圧力制御を行う。 The control device 10 is, for example, a computer having a CPU (Central Computing Unit) and memory. The control device 10 may also include, for example, a PIC (Peripheral Interface Controller). The control device 10 controls the internal pressure of the incinerator 1 through the cooperation of the CPU and a program stored in a storage medium (not shown).

具体的に、制御装置10は、図5に示すように、例えば、熱交換器2において排ガスG1から回収される廃熱の量に応じて、焼却炉1の炉内圧力を制御する。言い換えれば、制御装置10は、例えば、ラインL12及びラインL26を介して熱交換器2からタービン6bに対して供給される昇温ガスG3のエネルギー(換言すれば、焼却炉1から排出される廃熱量)に応じて、焼却炉1の炉内圧力制御を行う。 Specifically, as shown in Figure 5, the control device 10 controls the internal pressure of the incinerator 1 according to the amount of waste heat recovered from the exhaust gas G1 in the heat exchanger 2. In other words, the control device 10 controls the internal pressure of the incinerator 1 according to the energy of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 to the turbine 6b via lines L12 and L26 (in other words, the amount of waste heat discharged from the incinerator 1).

そして、制御装置10は、例えば、前記した計測値から、タービン6bに供給される昇温ガスG3のエネルギーが過給機6を運転させるためのエネルギーとして十分であると判定した場合(図5のステップS1における廃熱量大)、送風機B2による排ガスG2の誘引を行わずに、過給機6による排ガスG2の誘引による焼却炉1の炉内圧力制御(以下、自立運転制御または過給機自立運転制御とも呼ぶ)を行う(図5のステップS2)。なお、前記した判定で参照する計測値は、例えば、バイパスL28に設けられた流量計が計測した昇温ガスG3の流量や、ラインL26に設けられた温度計が計測した昇温ガスG3の温度である。 Then, if the control device 10 determines, for example, from the measured values described above that the energy of the heating gas G3 supplied to the turbine 6b is sufficient to operate the turbocharger 6 (large waste heat amount in step S1 of Figure 5), it performs furnace pressure control of the incinerator 1 by inducing exhaust gas G2 with the turbocharger 6, without inducing exhaust gas G2 with the blower B2 (hereinafter also referred to as autonomous operation control or turbocharger autonomous operation control) (step S2 of Figure 5). The measured values referenced in the above determination are, for example, the flow rate of the heating gas G3 measured by the flow meter installed in the bypass L28, and the temperature of the heating gas G3 measured by the thermometer installed in line L26.

すなわち、制御装置10は、この場合、過給機6による排ガスG2の誘引のみを行うことによって、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力になるように制御することができると判定し、自立運転制御の実行を選択する。 In other words, the control device 10 determines that, in this case, the internal pressure of the incinerator 1 can be controlled to reach the target pressure by only inducing exhaust gas G2 with the turbocharger 6, and selects to execute autonomous operation control.

具体的に、制御装置10は、図3及び図4に示すように、例えば、ラインL24に設けられた弁V4の開制御を行うことにより、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2を、送風機B2を迂回して過給機6に供給する。そして、制御装置10は、例えば、送風機B2が起動中である場合、送風機B2の停止制御を行う。 Specifically, as shown in Figures 3 and 4, the control device 10, for example, controls the opening of valve V4 located in line L24, thereby supplying exhaust gas G2 from the scrubbing tower 4 to the turbocharger 6, bypassing the blower B2. Furthermore, the control device 10 controls the stopping of blower B2, for example, if blower B2 is running.

また、制御装置10は、この場合、例えば、バイパスL28に設けられた弁V6の開度を適宜調整することによって、焼却炉1の炉内圧力を制御する。 具体的に、制御装置10は、例えば、焼却炉1の内部に設けられた圧力計(図示せず)による計測値を参照し、焼却炉1の炉内圧力が予め定められた目標圧力よりも低いと判定した場合、弁V6の開度を大きくしてタービン6bへの入熱量を低下させる(コンプレッサ6aの回転数を低下させる)ことにより、過給機6による排ガスG2の誘引量を低下させる制御を行う。これにより、制御装置10は、例えば、焼却炉1の炉内圧力を上昇させることが可能になり、焼却炉1の炉内圧力と目標圧力との差が小さくなるように制御することが可能になる。 Furthermore, in this case, the control device 10 controls the internal pressure of the incinerator 1 by appropriately adjusting, for example, the opening degree of valve V6 provided in the bypass L28. Specifically, the control device 10, for example, refers to the measured value from a pressure gauge (not shown) installed inside the incinerator 1, and if it determines that the internal pressure of the incinerator 1 is lower than a predetermined target pressure, it increases the opening degree of valve V6 to reduce the amount of heat input to the turbine 6b (reduces the rotational speed of the compressor 6a), thereby controlling the amount of exhaust gas G2 induced by the turbocharger 6. This makes it possible for the control device 10 to increase the internal pressure of the incinerator 1, and to control the system so that the difference between the internal pressure of the incinerator 1 and the target pressure becomes smaller.

一方、制御装置10は、例えば、焼却炉1の内部に設けられた圧力計による計測値を参照し、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力よりも高いと判定した場合、弁V6の開度を小さくしてタービン6bへの入熱量を増加させる(コンプレッサ6aの回転数を増加させる)ことにより、過給機6による排ガスG2の誘引量を増加させる制御を行う。これにより、制御装置10は、例えば、焼却炉1の炉内圧力を低下させることが可能になり、焼却炉1の炉内圧力と目標圧力との差を小さくなるように制御することが可能になる。 On the other hand, the control device 10, for example, refers to the measurement value from a pressure gauge installed inside the incinerator 1, and if it determines that the internal pressure of the incinerator 1 is higher than the target pressure, it controls the system by reducing the opening of valve V6 to increase the heat input to turbine 6b (increasing the rotational speed of compressor 6a), thereby increasing the amount of exhaust gas G2 induced by the turbocharger 6. This allows the control device 10 to, for example, lower the internal pressure of the incinerator 1, and control the system to reduce the difference between the internal pressure of the incinerator 1 and the target pressure.

さらに、制御装置10は、この場合、例えば、ラインL30に設けられた弁V9の開度を適宜調整することにより、コンプレッサ6aの出口側の圧力を制御する。 Furthermore, in this case, the control device 10 controls the pressure on the outlet side of the compressor 6a by appropriately adjusting, for example, the opening degree of the valve V9 provided in line L30.

図5に戻り、制御装置10は、例えば、各ラインに設けられた温度計等の各種計器による計測値から、タービン6bに供給される昇温ガスG3のエネルギーが過給機6を運転させるためのエネルギーとして十分でなく、過給機6による排ガスG2の誘引量が十分でないと判定した場合(図5のステップS1における廃熱量中)、過給機6による排ガスG2の誘引に加えて、送風機B2による排ガスG2の誘引についても行うことによる焼却炉1の炉内圧力制御(以下、アシスト運転制御とも呼ぶ)を行う(図5のステップS3)。なお、前記した判定で参照する計測値は、例えば、バイパスL28に設けられた流量計が計測した昇温ガスG3の流量や、ラインL26に設けられた温度計が計測した昇温ガスG3の温度である。 Returning to Figure 5, the control device 10, for example, if it determines from the measured values of various instruments such as thermometers installed in each line that the energy of the heating gas G3 supplied to the turbine 6b is insufficient to operate the turbocharger 6, and that the amount of exhaust gas G2 induced by the turbocharger 6 is insufficient (as shown in the waste heat amount in step S1 of Figure 5), then performs furnace pressure control of the incinerator 1 (hereinafter also referred to as assist operation control) by induced exhaust gas G2 by the blower B2 in addition to the induction of exhaust gas G2 by the turbocharger 6 (step S3 of Figure 5). The measured values referenced in the above determination are, for example, the flow rate of the heating gas G3 measured by the flow meter installed in the bypass L28, and the temperature of the heating gas G3 measured by the thermometer installed in line L26.

すなわち、制御装置10は、この場合、過給機6による排ガスG2の誘引に加えて、送風機B2による排ガスG2の誘引を併せて行わなければ、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力になるように制御することができないと判定し、アシスト運転制御の実行を選択する。 In other words, the control device 10 determines that, in this case, unless exhaust gas G2 is induced by both the turbocharger 6 and the blower B2, it cannot control the internal pressure of the incinerator 1 to reach the target pressure, and therefore selects to execute the assist operation control.

具体的に、制御装置10は、図3及び図4に示すように、例えば、送風機B2が停止中である場合、送風機B2の起動制御を行うことにより、送風機B2による排ガスG2の誘引を開始する。そして、制御装置10は、例えば、送風機B2の起動制御を行った後、ラインL24に設けられた弁V4の閉制御を行う。また、制御装置10は、例えば、弁V2が閉じられている場合、弁V2の開制御を行う。また、制御装置10は、例えば、弁V1及び弁V3が開かれている場合、弁V1及び弁V3の閉制御を行う。さらに、制御装置10は、例えば、弁V7が開かれている場合、弁V7を段階的に閉じる制御を行う。 Specifically, as shown in Figures 3 and 4, the control device 10, for example, when the blower B2 is stopped, initiates the induction of exhaust gas G2 by the blower B2 by controlling its startup. Then, after controlling the startup of the blower B2, the control device 10 controls the closing of valve V4 located in line L24. Furthermore, if valve V2 is closed, the control device 10 controls its opening. Also, if valves V1 and V3 are open, the control device 10 controls their closing. Finally, if valve V7 is open, the control device 10 controls its closing in stages.

また、制御装置10は、この場合、例えば、過給機6における排ガスG2の誘引量に応じて、送風機B2の回転数をインバータ(図示せず)によって制御する。 Furthermore, in this case, the control device 10 controls the rotational speed of the blower B2 using an inverter (not shown) according to the amount of exhaust gas G2 induced in the turbocharger 6.

具体的に、制御装置10は、例えば、焼却炉1の内部に設けられた圧力計による計測値を参照し、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力よりも低いと判定した場合、インバータによって送風機B2の回転数を低下させることにより、送風機B2による排ガスG2の誘引量を低下させる制御を行う。これにより、制御装置10は、例えば、焼却炉1の炉内圧力を上昇させることが可能になり、焼却炉1の炉内圧力と目標圧力との差が小さくなるように制御することが可能になる。 Specifically, the control device 10, for example, refers to the measurement value from a pressure gauge installed inside the incinerator 1. If it determines that the internal pressure of the incinerator 1 is lower than the target pressure, it controls the blower B2 by reducing its rotational speed using an inverter, thereby reducing the amount of exhaust gas G2 drawn in by the blower B2. This allows the control device 10 to, for example, increase the internal pressure of the incinerator 1, and control the system to reduce the difference between the internal pressure of the incinerator 1 and the target pressure.

一方、制御装置10は、例えば、焼却炉1の内部に設けられた圧力計による計測値を参照し、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力よりも高いと判定した場合、インバータによって送風機B2の回転数を増加させることにより、送風機B2による排ガスG2の誘引量を増加させる制御を行う。これにより、制御装置10は、例えば、焼却炉1の炉内圧力を低下させることが可能になり、焼却炉1の炉内圧力と目標圧力との差が小さくなるように制御することが可能になる。 On the other hand, the control device 10, for example, refers to the measurement value from a pressure gauge installed inside the incinerator 1, and if it determines that the internal pressure of the incinerator 1 is higher than the target pressure, it controls the system by increasing the rotation speed of the blower B2 using an inverter, thereby increasing the amount of exhaust gas G2 induced by the blower B2. This allows the control device 10 to, for example, lower the internal pressure of the incinerator 1, and control the system to reduce the difference between the internal pressure of the incinerator 1 and the target pressure.

図5に戻り、制御装置10は、例えば、各ラインに設けられた温度計等の各種計器による計測値から、タービン6bに供給される昇温ガスG3のエネルギーが過給機6を運転させることができないエネルギーであると判定した場合(図5のステップS1における廃熱量小)、過給機6による排ガスG2の誘引を行わずに、送風機B2による排ガスG2の誘引による焼却炉1の炉内圧力制御(以下、オフライン運転制御とも呼ぶ)を行う(図5のステップS4)。 Returning to Figure 5, if the control device 10 determines, for example, from the measured values of various instruments such as thermometers installed in each line, that the energy of the heating gas G3 supplied to the turbine 6b is insufficient to operate the turbocharger 6 (small waste heat amount in step S1 of Figure 5), it will perform furnace pressure control of the incinerator 1 by inducing exhaust gas G2 with the blower B2 (hereinafter also referred to as offline operation control) without inducing exhaust gas G2 with the turbocharger 6 (step S4 of Figure 5).

すなわち、制御装置10は、この場合、送風機B2による排ガスG2の誘引のみを行うことによって、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力になるように制御を行う必要があると判定し、オフライン運転制御の実行を選択する。 In other words, the control device 10 determines that, in this case, it is necessary to control the incinerator 1 so that the internal pressure reaches the target pressure by only inducing exhaust gas G2 with the blower B2, and selects to execute offline operation control.

具体的に、制御装置10は、図3及び図4に示すように、例えば、過給機6が起動中である場合、過給機6の停止制御を行うことにより、過給機6による排ガスG2の誘引を停止する。また、制御装置10は、例えば、弁V7が閉じられている場合、弁V7の開制御を行う。また、制御装置10は、例えば、弁V1及び弁V3が閉じられている場合、弁V1及弁V3の開制御を行う。さらに、制御装置10は、例えば、弁V2が開かれている場合、弁V2の閉制御を行う。 Specifically, as shown in Figures 3 and 4, the control device 10, for example, stops the induction of exhaust gas G2 by the turbocharger 6 by controlling its shutdown when the turbocharger 6 is running. Furthermore, the control device 10 controls the opening of valve V7 when it is closed, for example. Also, the control device 10 controls the opening of valves V1 and V3 when they are closed, for example. Finally, the control device 10 controls the closing of valve V2 when it is open, for example.

このように、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、供給部20を制御する制御装置10を備える。そして、制御装置10は、例えば、供給部20を制御することで、自立運転制御、アシスト運転制御及びオフライン運転制御のそれぞれを適宜切り替える。 Thus, the incineration system 100 in this embodiment includes, for example, a control device 10 that controls the supply unit 20. The control device 10, by controlling the supply unit 20, appropriately switches between autonomous operation control, assisted operation control, and offline operation control.

これにより、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、焼却炉1から排出される排ガスG1の廃熱量が変化する場合であっても、焼却炉1の炉内圧力が目標圧力になるように制御を行うことが可能になる。 As a result, the incineration system 100 in this embodiment can control the internal pressure of the incinerator 1 to reach the target pressure, even when, for example, the amount of waste heat in the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1 changes.

ここで、制御装置10は、自立運転制御の実行中において、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱量の低下が発生し、ラインL26を介して熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーが低下した場合、バイパスL28に設けられた弁V6の開度を徐々に小さくする制御を行うことによって、バイパスL28を通過する昇温ガスG3の量を抑制し、タービン6bに対して供給される昇温ガスG3の量(昇温ガスG3の熱エネルギー量)の減少を抑える。そして、制御装置10は、例えば、弁V6の開度が最小(例えば、0)になった後において、熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーがさらに低下した場合、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えを行うために送風機B2の起動制御を行う。 Here, during the execution of autonomous operation control, if, for example, the amount of waste heat in the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1 decreases, and the energy of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 decreases, the control device 10 controls the opening of valve V6 provided in the bypass L28 to gradually reduce the amount of heated gas G3 passing through the bypass L28, thereby suppressing the decrease in the amount of heated gas G3 (amount of thermal energy of heated gas G3) supplied to the turbine 6b. Then, for example, if the energy of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 decreases further after the opening of valve V6 has reached its minimum (for example, 0), the control device 10 controls the start of the blower B2 in order to switch from autonomous operation control to assisted operation control.

しかしながら、例えば、送風機B2の起動に時間を要する場合、焼却システム100では、自立運転制御からアシスト運転制御に対する切り換えが迅速に行われず、焼却炉1における炉内圧力制御の精度が一時的に低下する場合がある。 However, for example, if it takes time to start up the blower B2, the incineration system 100 may not switch quickly from autonomous operation control to assisted operation control, which may temporarily reduce the accuracy of the internal pressure control in the incinerator 1.

そこで、制御装置10は、例えば、バイパスL28を流れる昇温ガスG3の流量を計測する流量計(図示せず)を参照し、バイパスL28を流れる昇温ガスG3の流量(以下、第1流量とも呼ぶ)を取得するものであってもよい。そして、制御装置10は、例えば、取得した第1流量が所定の条件を満たしていると判定した場合、送風機B2からコンプレッサ6aに送風する排ガスG2の送風量の調整(例えば、送風機B2の起動)を行うことによって、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。 Therefore, the control device 10 may, for example, refer to a flow meter (not shown) that measures the flow rate of the heating gas G3 flowing through the bypass L28, and acquire the flow rate of the heating gas G3 flowing through the bypass L28 (hereinafter also referred to as the first flow rate). Then, if the control device 10 determines, for example, that the acquired first flow rate satisfies predetermined conditions, it may initiate switching to assist operation control by adjusting the amount of exhaust gas G2 supplied from the blower B2 to the compressor 6a (for example, by starting the blower B2).

具体的に、制御装置10は、例えば、バイパスL28を流れる昇温ガスG3の第1流量が予め定められた条件(以下、第1条件とも呼ぶ)を満たした場合に、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。第1条件は、例えば、バイパスL28を流れる昇温ガスG3の第1流量が予め定められた閾値(以下、第1閾値とも呼ぶ)未満になることである。 Specifically, the control device 10 may, for example, initiate switching to assist operation control when the first flow rate of the heating gas G3 flowing through the bypass L28 satisfies a predetermined condition (hereinafter also referred to as the first condition). The first condition is, for example, that the first flow rate of the heating gas G3 flowing through the bypass L28 falls below a predetermined threshold (hereinafter also referred to as the first threshold).

また、制御装置10は、例えば、第1流量の取得に加えて、ラインL26を流れる昇温ガスG3の流量を計測する流量計(図示せず)を参照し、ラインL26を流れる昇温ガスG3の流量(以下、第2流量とも呼ぶ)を取得するものであってもよい。そして、制御装置10は、例えば、第2流量に対する第1流量の比率が予め定められた条件(以下、第2条件とも呼ぶ)を満たした場合に、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。第2条件は、例えば、第2流量に対する第1流量の比率が予め定められた閾値(以下、第2閾値とも呼ぶ)未満になったことである。 Furthermore, the control device 10 may, for example, in addition to acquiring the first flow rate, refer to a flow meter (not shown) that measures the flow rate of the heating gas G3 flowing through line L26, and acquire the flow rate of the heating gas G3 flowing through line L26 (hereinafter also referred to as the second flow rate). The control device 10 may, for example, initiate switching to assist operation control when the ratio of the first flow rate to the second flow rate satisfies a predetermined condition (hereinafter also referred to as the second condition). The second condition is, for example, that the ratio of the first flow rate to the second flow rate falls below a predetermined threshold (hereinafter also referred to as the second threshold).

すなわち、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、ラインL26を介して熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーの低下によって、弁V6の開度が最小になるタイミングよりも前のタイミングにおいて、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。 In other words, the incineration system 100 in this embodiment may initiate switching to assist operation control at a timing prior to the point when the valve V6 opening degree becomes minimum due to a decrease in the energy of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26.

これにより、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、バイパスL28に設けられた弁V6の開度が最小になる前に、送風機B2の起動を完了させることが可能になり、アシスト運転制御への切り換えを完了させることが可能になる。そのため、焼却システム100では、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えを円滑に行うことが可能になる。 As a result, the incineration system 100 in this embodiment can complete the startup of the blower B2 before the opening degree of the valve V6 provided in the bypass L28 reaches its minimum, and can complete the switch to assisted operation control. Therefore, the incineration system 100 can smoothly switch from autonomous operation control to assisted operation control.

なお、制御装置10は、例えば、バイパスL28に設けられた弁V6の開度が所定未満になったことに応じて、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。 Furthermore, the control device 10 may, for example, initiate switching to assist operation control when the opening degree of valve V6 provided in the bypass L28 falls below a predetermined level.

また、制御装置10は、例えば、第1流量の取得に加えて、ラインL30を流れる排ガスG2の流量を計測する流量計(図示せず)を参照し、ラインL30を流れる排ガスG2の流量を取得するものであってもよい。そして、制御装置10は、例えば、ラインL30を流れる排ガスG2の流量に対する第1流量の比率が予め定められた条件を満たした場合に、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。 Furthermore, the control device 10 may, for example, in addition to acquiring the first flow rate, refer to a flow meter (not shown) that measures the flow rate of exhaust gas G2 flowing through line L30, and acquire the flow rate of exhaust gas G2 flowing through line L30. The control device 10 may, for example, initiate switching to assist operation control when the ratio of the first flow rate to the flow rate of exhaust gas G2 flowing through line L30 satisfies a predetermined condition.

[第1の実施の形態における焼却システム100の変形例]
次に、第1の実施の形態における焼却システム100の変形例について説明を行う。
[Modified version of the incineration system 100 in the first embodiment]
Next, a modified example of the incineration system 100 in the first embodiment will be described.

制御装置10は、アシスト運転制御の実行中において、例えば、ラインL22内における圧力を計測する圧力計(図示せず)を参照し、ラインL22内における圧力(すなわち、コンプレッサ6aの入口側圧力)を取得するものであってもよい。そして、制御装置10は、例えば、ラインL22内の圧力が例えば自立運転への移行条件である所定の圧力よりも低くなった場合、自立運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。具体的に、制御装置10は、この場合、例えば、弁V4の開制御を行った後、送風機B2を停止することによって、自立運転制御への切り換えを行うものであってよい。 The control device 10 may, during the execution of assisted operation control, refer to a pressure gauge (not shown) that measures the pressure in line L22 and acquire the pressure in line L22 (i.e., the inlet pressure of the compressor 6a). The control device 10 may then, for example, initiate a switch to independent operation control when the pressure in line L22 falls below a predetermined pressure, which is a condition for transitioning to independent operation. Specifically, in this case, the control device 10 may, for example, switch to independent operation control by opening valve V4 and then stopping the blower B2.

すなわち、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換え後において、焼却炉1からの廃熱量が上昇して過給機6におけるコンプレッサ6aの回転数が上昇すると、コンプレッサ6aにおいて生成される圧縮ガスの量が増加し、コンプレッサ6aの入口側の圧力(例えば、ラインL22内の圧力)が前記所定の圧力になる。そこで、本実施の形態における制御装置10は、例えば、ラインL22内の圧力が前記所定の圧力になったことに応じて、弁V4の開制御と送風機B2の停止制御とを行うことで、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換えを行うものであってもよい。 In other words, after switching from assisted operation control to autonomous operation control, if the amount of waste heat from the incinerator 1 increases and the rotational speed of the compressor 6a in the supercharger 6 increases, the amount of compressed gas generated by the compressor 6a increases, and the pressure on the inlet side of the compressor 6a (for example, the pressure in line L22) becomes the predetermined pressure. Therefore, the control device 10 in this embodiment may, for example, switch from assisted operation control to autonomous operation control by performing valve opening control and blower B2 stopping control in response to the pressure in line L22 becoming the predetermined pressure.

これにより、本実施の形態における焼却システム100は、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換えを円滑に行うことが可能になる。 This enables the incineration system 100 in this embodiment to smoothly switch from assisted operation control to autonomous operation control.

また、焼却システム100は、例えば、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換え時において弁V4の開制御を行うことで、停止中の送風機B2を通過した排ガスG2がコンプレッサ6aに供給されることの防止が可能になる。そのため、焼却システム100では、例えば、送風機B2(例えば、送風機B2におけるファン)において発生する空気抵抗による排ガスG2の供給効率の低下を防止することが可能になり、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換え時におけるエネルギー効率の低下を防止することが可能になる。 Furthermore, the incineration system 100 can prevent exhaust gas G2 that has passed through the stopped blower B2 from being supplied to the compressor 6a by, for example, controlling the opening of valve V4 when switching from assisted operation control to autonomous operation control. Therefore, the incineration system 100 can prevent a decrease in the supply efficiency of exhaust gas G2 due to air resistance generated in the blower B2 (for example, the fan in blower B2), and can prevent a decrease in energy efficiency when switching from assisted operation control to autonomous operation control.

[第1の実施の形態における焼却システム100の変形例(2)]
次に、第1の実施の形態における焼却システム100の他の変形例について説明を行う。
[Modification of the incineration system 100 in the first embodiment (2)]
Next, other modifications of the incineration system 100 in the first embodiment will be described.

制御装置10は、例えば、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた場合、熱交換器2から供給された昇温ガスG3の一部(例えば、一定量の昇温ガスG3)がバイパスL28に供給されるように、バイパスL28に設けられた弁V6の開制御を行うものであってよい。 The control device 10 may, for example, control the opening of the valve V6 provided in the bypass L28 so that a portion of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 (for example, a certain amount of heating gas G3) is supplied to the bypass L28 when switching from autonomous operation control to assisted operation control.

すなわち、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた直後において、ラインL22内の圧力が例えば自立運転への移行条件である所定の圧力よりも低くなる場合がある。具体的に、例えば、汚泥性状の変化等によって一時的に廃熱量が高くなり、過給機6におけるコンプレッサ6aの回転数が上昇した場合、ラインL22内の圧力が前記所定の圧力になる。そして、ラインL22内の圧力が前記所定の圧力になった場合、焼却システム100では、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた直後であっても、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換えが行われることになる。その結果、焼却システム100では、自立運転制御とアシスト運転制御との間の切り換えが繰り返し発生し、送風機B2の故障や劣化の原因となる可能性がある。 In other words, immediately after switching from autonomous operation control to assisted operation control, the pressure in line L22 may fall below a predetermined pressure, which is the condition for transitioning to autonomous operation. Specifically, for example, if the amount of waste heat temporarily increases due to a change in sludge properties, and the rotational speed of the compressor 6a in the turbocharger 6 increases, the pressure in line L22 will reach the predetermined pressure. When the pressure in line L22 reaches this predetermined pressure, the incineration system 100 will switch back from assisted operation control to autonomous operation control, even immediately after a switch from autonomous operation control to assisted operation control has occurred. As a result, the incineration system 100 will repeatedly switch between autonomous operation control and assisted operation control, potentially causing failure or deterioration of the blower B2.

そこで、本実施の形態における制御装置10は、例えば、送風機B2からコンプレッサ6aに送風される排ガスG2の送風量に応じて、タービン6bを迂回して煙突5に供給する昇温ガスG3の供給量(バイパスL28を流れる昇温ガスG3の供給量)を調整するものであってよい。具体的に、制御装置10は、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われる際に、所定量の昇温ガスG3がバイパスL28を流れるように、バイパスL28に設けられた弁V6の開制御を行うものであってよい。 Therefore, the control device 10 in this embodiment may, for example, adjust the supply amount of heated gas G3 that bypasses the turbine 6b and is supplied to the chimney 5 (the supply amount of heated gas G3 flowing through the bypass L28) according to the amount of exhaust gas G2 supplied from the blower B2 to the compressor 6a. Specifically, when switching from autonomous operation control to assisted operation control, the control device 10 may control the opening of a valve V6 provided in the bypass L28 so that a predetermined amount of heated gas G3 flows through the bypass L28.

これにより、本実施の形態における焼却システム100では、アシスト運転制御の実行時において、例えば、タービン6bへの入熱量を減少させてコンプレッサ6aの回転数を下げることで、ラインL22内の圧力が前記所定の圧力になることの抑制が可能になる。そのため、焼却システム100では、例えば、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた直後において、ラインL22内の圧力が前記所定の圧力になることの防止が可能になる。したがって、焼却システム100では、例えば、自立運転制御とアシスト運転制御との間における切り換えが繰り返し行われることの防止が可能になり、送風機B2の故障や劣化を防止することが可能になる。 As a result, in the incineration system 100 of this embodiment, when assist operation control is executed, for example, by reducing the heat input to the turbine 6b and lowering the rotation speed of the compressor 6a, it is possible to suppress the pressure in line L22 from reaching the predetermined pressure. Therefore, in the incineration system 100, for example, immediately after switching from autonomous operation control to assist operation control, it is possible to prevent the pressure in line L22 from reaching the predetermined pressure. Consequently, in the incineration system 100, for example, it is possible to prevent repeated switching between autonomous operation control and assist operation control, thereby preventing failure and deterioration of the blower B2.

[焼却炉1の炉内圧力制御の具体例]
次に、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明を行う。図6から図14は、焼却炉1の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。なお、図6から図14における破線のラインは、各ラインに設けられた弁が閉じられていることを示している。
[Specific example of incinerator 1 internal pressure control]
Next, we will explain a specific example of furnace pressure control in incinerator 1. Figures 6 to 14 illustrate a specific example of furnace pressure control in incinerator 1. The dashed lines in Figures 6 to 14 indicate that the valves provided on each line are closed.

初めに、焼却炉1の炉内圧力制御の開始タイミング(焼却システム100の起動タイミング)における焼却システム100について説明を行う。図6は、焼却炉1の炉内圧力制御の開始タイミングにおける焼却システム100について説明する図である。 First, we will explain the incineration system 100 at the start timing of the incinerator 1's internal pressure control (the start timing of the incineration system 100). Figure 6 is a diagram illustrating the incineration system 100 at the start timing of the incinerator 1's internal pressure control.

制御装置10は、図6に示すように、例えば、弁V1の開制御を行うとともに、弁V2、弁V3、弁V4、弁V5、弁V6、弁V7、弁V8及び弁V9の閉制御を行う。そして、制御装置10は、例えば、送風機B2の起動制御を行い、焼却炉1の炉内圧力制御を開始する。 As shown in Figure 6, the control device 10, for example, controls the opening of valve V1 and controls the closing of valves V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, and V9. Then, the control device 10, for example, controls the start of the blower B2 and begins controlling the internal pressure of the incinerator 1.

続いて、制御装置10は、例えば、図7に示すように、例えば、弁V22及び弁V23の開制御を行うとともに、弁V10、弁V21及び弁V24の閉制御を行う。そして、制御装置10は、例えば、送風機B1の起動制御を行い、焼却炉1に対する空気の供給制御を開始する。具体的に、送風機B1によって供給された空気は、図7に示すように、ラインL14の一部、ラインL22、ラインL11の一部、ラインL12の一部、ラインL53及びラインL13の一部を介して焼却炉1に供給される。 Next, the control device 10, for example as shown in Figure 7, controls the opening of valves V22 and V23, and controls the closing of valves V10, V21, and V24. Then, the control device 10 controls the start of the blower B1 and begins controlling the supply of air to the incinerator 1. Specifically, the air supplied by the blower B1 is supplied to the incinerator 1 via a portion of line L14, line L22, a portion of line L11, a portion of line L12, line L53, and a portion of line L13, as shown in Figure 7.

また、制御装置10は、例えば、焼却炉1において、燃料ガン(図示せず)による燃料の投入及び昇温バーナ(図示せず)による昇温を開始する。さらに、制御装置10は、例えば、ラインL41を介して焼却炉1に対する汚泥の投入を開始し、焼却炉1において汚泥の焼却を開始する。 Furthermore, the control device 10 initiates, for example, the feeding of fuel using a fuel gun (not shown) and the heating of the incinerator 1 using a heating burner (not shown). In addition, the control device 10 initiates the feeding of sludge into the incinerator 1 via line L41, for example, and begins the incineration of the sludge in the incinerator 1.

その後、焼却炉1における汚泥の焼却に伴って焼却炉1から排出された排ガスG1(排ガスG2)は、図6に示すように、ラインL1、ラインL2及びラインL3を介して洗煙処理塔4に供給された後、ラインL21、送風機B2、ラインL22の一部及びラインL29を介して煙突5に供給され、煙突5から外部に放出される。 Subsequently, the exhaust gas G1 (exhaust gas G2) discharged from the incinerator 1 as a result of sludge incineration is supplied to the scrubbing tower 4 via lines L1, L2, and L3, as shown in Figure 6. It is then supplied to the chimney 5 via line L21, blower B2, part of line L22, and line L29, and discharged to the outside from the chimney 5.

このように、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、供給部20を制御する制御装置10を備える。そして、制御装置10は、例えば、供給部20を制御して、送風機B2から送風される排ガスG2を煙突5に供給させる。 Thus, the incineration system 100 in this embodiment includes, for example, a control device 10 that controls the supply unit 20. The control device 10, for example, controls the supply unit 20 to supply the exhaust gas G2 blown from the blower B2 to the chimney 5.

すなわち、制御装置10は、例えば、焼却システム100の起動に伴って焼却炉1の炉内圧力制御が開始される場合、送風機B2に排ガスG2を誘引させることによって、オフライン運転制御の実行を開始する。 In other words, for example, when the incineration system 100 is started and the internal pressure control of the incinerator 1 is initiated, the control device 10 starts executing offline operation control by inducing exhaust gas G2 into the blower B2.

これにより、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱量が十分でない場合においても、焼却炉1の炉内圧力制御を開始することが可能になる。 As a result, the control device 10 in this embodiment can start controlling the internal pressure of the incinerator 1 even when, for example, the amount of waste heat in the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1 is insufficient.

次に、過給機7の起動タイミングにおける焼却システム100について説明を行う。図8から図10は、過給機7の起動タイミングにおける焼却システム100について説明する図である。なお、過給機7の起動タイミングは、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が予め定められた温度(以下、第1温度とも呼ぶ)まで上昇したタイミングであってよい。 Next, we will explain the incineration system 100 at the start-up timing of the turbocharger 7. Figures 8 to 10 illustrate the incineration system 100 at the start-up timing of the turbocharger 7. Note that the start-up timing of the turbocharger 7 may be, for example, the timing when the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 rises to a predetermined temperature (hereinafter also referred to as the first temperature).

例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第1温度まで上昇した(過給機7の起動タイミングになった)と判定した場合、制御装置10は、図8に示すように、弁V22を及び弁V23の閉制御を行うことにより、タービン7bに対する空気(昇温ガスG3)の供給を行い、タービン7bを回転させる。そして、コンプレッサ7aは、この場合、例えば、送風機B1から供給された空気の誘引を開始する。 For example, if the control device 10 determines, based on measurements from various instruments installed in each line, that the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 has risen to the first temperature (the timing for starting the turbocharger 7 has arrived), the control device 10, as shown in Figure 8, controls the closing of valves V22 and V23 to supply air (heating gas G3) to the turbine 7b, thereby rotating the turbine 7b. Then, in this case, the compressor 7a begins drawing in air supplied from, for example, the blower B1.

続いて、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第1温度よりも高い温度であって予め定められた温度(以下、第2温度とも呼ぶ)まで上昇したと判定した場合、または、コンプレッサ7aの入口圧力が予め定められた圧力以下になったと判定した場合、制御装置10は、図9に示すように、例えば、弁V21の開制御を行うとともに送風機B1の停止を行う。すなわち、制御装置10は、この場合、熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーが過給機7を運転させるためのエネルギーとして十分であると判定し、送風機B1が停止するように制御する。 Next, for example, if the control device 10 determines, based on measurements from various instruments installed in each line, that the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 is higher than the first temperature and has risen to a predetermined temperature (hereinafter also referred to as the second temperature), or if it determines that the inlet pressure of the compressor 7a has fallen below a predetermined pressure, the control device 10 will, as shown in Figure 9, for example, open valve V21 and stop blower B1. In other words, in this case, the control device 10 determines that the energy of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 is sufficient to operate the supercharger 7, and controls blower B1 to stop.

その後、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第2温度よりも高い温度であって予め定められた温度(以下、第3温度とも呼ぶ)まで上昇したと判定した場合、または、コンプレッサ7aの入口圧力が予め定められた圧力以下になったと判定した場合、制御装置10は、図9に示すように、例えば、弁V10の開制御を行う。すなわち、制御装置10は、この場合、熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーが過給機7を運転させるためのエネルギーを上回ったと判定し、熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーの一部がタービン7bを迂回するように制御する。 Subsequently, for example, if the control device 10 determines, based on measurements from various instruments installed in each line, that the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 is higher than the second temperature and has risen to a predetermined temperature (hereinafter also referred to as the third temperature), or if it determines that the inlet pressure of the compressor 7a has fallen below a predetermined pressure, the control device 10 will, for example, control the opening of valve V10, as shown in Figure 9. That is, in this case, the control device 10 determines that the energy of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 exceeds the energy required to operate the supercharger 7, and controls the system so that a portion of the energy of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 bypasses the turbine 7b.

さらに、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第3温度よりも高い温度であって予め定められた温度(以下、第4温度とも呼ぶ)まで上昇したと判定した場合、または、弁V10の開度が予め定められた開度以上になったと判定した場合、制御装置10は、図9及び図10に示すように、例えば、弁V5及び弁V7の開制御を行う。すなわち、制御装置10は、この場合、熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーによって、過給機7だけでなく過給機6についても運転させることが可能になったと判定し、熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーの一部がラインL26に供給されるように制御する。 Furthermore, for example, if the control device 10 determines, based on measurements from various instruments installed in each line, that the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 is higher than the third temperature and has risen to a predetermined temperature (hereinafter also referred to as the fourth temperature), or if it determines that the opening degree of valve V10 has reached a predetermined opening degree or greater, the control device 10 will, as shown in Figures 9 and 10, perform, for example, valve opening control of valves V5 and V7. That is, in this case, the control device 10 determines that it is now possible to operate not only the turbocharger 7 but also the turbocharger 6 using the energy of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2, and controls the system so that a portion of the energy of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 is supplied to line L26.

なお、制御装置10は、例えば、弁V5の開制御を行った後、弁V7の開度調整の開始するものであってよい。 Furthermore, the control device 10 may, for example, start adjusting the opening degree of valve V7 after controlling the opening of valve V5.

このように、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、空気を圧縮して圧縮ガスを生成するコンプレッサ7aとコンプレッサ7aを駆動するタービン7bとを有する過給機7を備える。また、本実施の形態における供給部20は、例えば、圧縮ガスを熱交換器2に供給し、熱交換器2により昇温された昇温ガスG3をタービン7bに供給し、タービン7bから排出された昇温ガスG3を焼却炉1に供給可能である。そして、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1の廃熱量に応じて、供給部20を制御し、熱交換器2から供給された昇温ガスG3の一部をタービン6b及び煙突5の少なくともいずれかに供給させる。 Thus, the incineration system 100 in this embodiment includes a supercharger 7 having, for example, a compressor 7a that compresses air to generate compressed gas and a turbine 7b that drives the compressor 7a. Furthermore, the supply unit 20 in this embodiment can, for example, supply compressed gas to the heat exchanger 2, supply the heated gas G3 heated by the heat exchanger 2 to the turbine 7b, and supply the heated gas G3 discharged from the turbine 7b to the incinerator 1. The control device 10 in this embodiment controls the supply unit 20 according to the amount of waste heat from the incinerator 1, and supplies a portion of the heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 to at least one of the turbine 6b and the chimney 5.

これにより、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱量の増加に応じて、過給機7の起動を行うことが可能になる。また、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱の一部を、過給機6の起動に流用することが可能になる。そのため、本実施の形態における焼却システム100は、例えば、単一の熱交換器(熱交換器2)から供給された空気(昇温ガスG3)のエネルギーによって、過給機6及び過給機7の両方の起動を行うことが可能になる。 As a result, the control device 10 in this embodiment can, for example, start the turbocharger 7 in response to an increase in the amount of waste heat from the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1. Furthermore, the control device 10 in this embodiment can, for example, utilize a portion of the waste heat from the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1 to start the turbocharger 6. Therefore, the incineration system 100 in this embodiment can, for example, start both the turbocharger 6 and the turbocharger 7 using the energy of air (heat-boosting gas G3) supplied from a single heat exchanger (heat exchanger 2).

なお、制御装置10は、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第2温度以上になった場合においても、送風機B1を起動させ続けるものであってもよい。 Furthermore, the control device 10 may, for example, continue to operate the blower B1 even when the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 reaches a second temperature or higher.

また、上記の例では、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度を用いることによって、過給機7が起動タイミング等の各タイミングになったか否かについての判定を行う場合について説明を行ったが、これに限られない。制御装置10は、例えば、ラインL2の排ガスの温度等の他の指標を用いることによって、過給機7が起動タイミング等の各タイミングになったか否かについての判定を行うものであってもよい。 Furthermore, while the above example described a case where the temperature of the heated gas G3 flowing through line L26 is used to determine whether the turbocharger 7 has reached the start-up timing or other timings, this is not limited to this. The control device 10 may also use other indicators, such as the temperature of the exhaust gas in line L2, to determine whether the turbocharger 7 has reached the start-up timing or other timings.

次に、過給機6の起動タイミングにおける焼却システム100について説明を行う。図11は、過給機6の起動タイミングにおける焼却システム100について説明する図である。なお、過給機6の起動タイミングは、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第4温度よりも高い温度であって予め定められた温度(以下、第5温度とも呼ぶ)まで上昇したタイミングであってもよい。また、過給機6の起動タイミングは、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の流量が予め定められた流量を超えたタイミングであってもよい。 Next, the incineration system 100 at the start-up timing of the turbocharger 6 will be explained. Figure 11 is a diagram illustrating the incineration system 100 at the start-up timing of the turbocharger 6. Note that the start-up timing of the turbocharger 6 may, for example, be the timing when the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 is higher than the fourth temperature and has risen to a predetermined temperature (hereinafter also referred to as the fifth temperature). Alternatively, the start-up timing of the turbocharger 6 may also be the timing when the flow rate of the heating gas G3 flowing through line L26 exceeds a predetermined flow rate.

制御装置10は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第5温度まで上昇した(過給機6の起動タイミングになった)と判定した場合、図11に示すように、例えば、弁V9の開制御を行うとともに、弁V3及び弁V8の開制御を行うことにより、タービン6bに対する昇温ガスG3の供給を行い、タービン6bを回転させる。具体的に、送風機B1によって供給された空気は、この場合、図9及び図11に示すように、例えば、ラインL51、ラインL14の一部、コンプレッサ7a、ラインL11、熱交換器2、ラインL12の一部及びラインL26を介してタービン6bに供給される。そして、コンプレッサ6aは、例えば、弁V3の開制御に伴って外部から取り入れられた空気(外気)の誘引を開始する。 The control device 10, for example, if it determines from the measured values of various instruments installed in each line that the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 has risen to the fifth temperature (the timing for starting the supercharger 6 has arrived), will, as shown in Figure 11, for example, control the opening of valve V9, and also control the opening of valves V3 and V8, thereby supplying the heating gas G3 to the turbine 6b and rotating the turbine 6b. Specifically, in this case, the air supplied by the blower B1 is supplied to the turbine 6b via, for example, line L51, part of line L14, compressor 7a, line L11, heat exchanger 2, part of line L12, and line L26, as shown in Figures 9 and 11. Then, the compressor 6a starts drawing in outside air (outside air) in conjunction with the opening control of valve V3.

また、制御装置10は、この場合、例えば、必要に応じて弁V6の開度調整を行うことにより、タービン6bに対する昇温ガスG3の供給量を調整する。さらに、制御装置10は、この場合、例えば、必要に応じて弁V9の開度調整を行うことにより、コンプレッサ6aの出口側の圧力を調整する。 Furthermore, in this case, the control device 10 adjusts the amount of heated gas G3 supplied to the turbine 6b by, for example, adjusting the opening degree of valve V6 as needed. In addition, in this case, the control device 10 adjusts the pressure on the outlet side of the compressor 6a by, for example, adjusting the opening degree of valve V9 as needed.

なお、制御装置10は、例えば、弁V3の開制御及び弁V8の開制御をこの順に行った後、弁V6及び弁V9のそれぞれの開度調整を開始するものであってよい。 Furthermore, the control device 10 may, for example, perform the opening control of valve V3 and valve V8 in that order, and then begin adjusting the opening degrees of valves V6 and V9.

このように、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1の廃熱量に応じて、供給部20を制御し、熱交換器2からタービン6bに供給する昇温ガスG3の量を増加させる。 Thus, in this embodiment, the control device 10 controls the supply unit 20 according to the amount of waste heat from the incinerator 1, for example, and increases the amount of heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 to the turbine 6b.

これにより、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱の一部を用いることによって、過給機6を起動させることが可能になる。 As a result, the control device 10 in this embodiment can start the turbocharger 6 by using, for example, a portion of the waste heat from the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1.

次に、焼却炉1の炉内圧力制御をオフライン運転制御からアシスト運転制御に移行させるタイミング(以下、第1移行タイミングとも呼ぶ)における焼却システム100について説明を行う。図12は、第1移行タイミングにおける焼却システム100について説明する図である。なお、第1移行タイミングは、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第5温度よりも高い温度であって予め定められた温度(以下、第6温度とも呼ぶ)まで上昇したタイミングであってよい。また、第1移行タイミングは、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の流量が予め定められた流量を超えたタイミングであってもよい。さらに、第1移行タイミングは、例えば、ラインL30を流れる排ガスG2の流量が予め定められた流量を超えたタイミングであってもよい。 Next, we will describe the incineration system 100 at the timing when the incinerator 1's internal pressure control is transitioned from offline operation control to assisted operation control (hereinafter also referred to as the first transition timing). Figure 12 is a diagram illustrating the incineration system 100 at the first transition timing. The first transition timing may, for example, be the timing when the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 is higher than the fifth temperature and has risen to a predetermined temperature (hereinafter also referred to as the sixth temperature). Furthermore, the first transition timing may also be the timing when the flow rate of the heating gas G3 flowing through line L26 exceeds a predetermined flow rate. Additionally, the first transition timing may also be the timing when the flow rate of the exhaust gas G2 flowing through line L30 exceeds a predetermined flow rate.

制御装置10は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が第6温度まで上昇した(第1移行タイミングになった)と判定した場合、図12に示すように、例えば、弁V2の開制御を行うことにより、送風機B2から送風された排ガスG2をコンプレッサ6aに供給させる。具体的に、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2は、この場合、例えば、ラインL21、送風機B2及びラインL30を介して煙突5に供給され、煙突5から外部に放出される。また、制御装置10は、この場合、例えば、弁V1及び弁V3の閉制御を行う。さらに、制御装置10は、この場合、例えば、弁V7を段階的に閉じる制御を行うことにより、タービン6bに対する昇温ガスG3の供給量を増加させる。 The control device 10, for example, if it determines from the measured values of various instruments installed in each line that the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 has risen to the sixth temperature (the first transition timing has been reached), will, as shown in Figure 12, for example, control the opening of valve V2 to supply the exhaust gas G2 blown from blower B2 to compressor 6a. Specifically, in this case, the exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 is supplied to the chimney 5 via line L21, blower B2, and line L30, and discharged to the outside from the chimney 5. Furthermore, in this case, the control device 10 also controls the closing of valves V1 and V3. In addition, in this case, the control device 10 increases the amount of heating gas G3 supplied to the turbine 6b by controlling the gradual closing of valve V7.

なお、制御装置10は、例えば、弁V2の開制御、弁V3の閉制御及び弁V1の閉制御をこの順で行うものであってよい。また、制御装置10は、例えば、弁V2の開制御、弁V3の閉制御及び弁V1の閉制御と並行して、弁V7の段階的な閉制御を行うものであってよい。 The control device 10 may, for example, perform the opening control of valve V2, the closing control of valve V3, and the closing control of valve V1 in this order. Alternatively, the control device 10 may, for example, perform the stepwise closing control of valve V7 in parallel with the opening control of valve V2, the closing control of valve V3, and the closing control of valve V1.

このように、本実施の形態における供給部20は、例えば、送風機B2から送風される排ガスG2の少なくとも一部をコンプレッサ6aに供給可能である。そして、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1の廃熱量に応じて、供給部20を制御し、送風機B2から供給された排ガスG2をコンプレッサ6aに供給させる。 Thus, in this embodiment, the supply unit 20 can supply at least a portion of the exhaust gas G2 blown from the blower B2 to the compressor 6a. The control device 10 in this embodiment controls the supply unit 20 according to the amount of waste heat from the incinerator 1, for example, causing the exhaust gas G2 supplied from the blower B2 to be supplied to the compressor 6a.

これにより、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1の炉内圧力制御をオフライン運転制御からアシスト運転制御に移行させることが可能になる。 This allows the control device 10 in this embodiment to, for example, switch the incinerator 1's internal pressure control from offline operation control to assisted operation control.

次に、焼却炉1の炉内圧力制御をアシスト運転制御から自立運転制御に移行させるタイミング(以下、第2移行タイミングとも呼ぶ)における焼却システム100について説明を行う。図13は、第2移行タイミングにおける焼却システム100について説明する図である。なお、第2移行タイミングは、例えば、ラインL22におけるコンプレッサ6aの入口側の圧力が前記所定の圧力に到達したタイミングであってよい。 Next, we will describe the incineration system 100 at the timing when the incinerator 1's internal pressure control is transitioned from assisted operation control to autonomous operation control (hereinafter also referred to as the second transition timing). Figure 13 is a diagram illustrating the incineration system 100 at the second transition timing. Note that the second transition timing may be, for example, the timing when the pressure on the inlet side of the compressor 6a in line L22 reaches the predetermined pressure.

制御装置10は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインL22におけるコンプレッサ6aの入口側の圧力が前記所定の圧力に到達した(第2移行タイミングになった)と判定した場合、図13に示すように、例えば、弁V4の開制御を行うことにより、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2を、送風機B2を迂回させて過給機6に供給する。そして、制御装置10は、例えば、送風機B2の停止制御を行う。すなわち、制御装置10は、この場合、過給機6による排ガスG2の誘引量が十分になったと判定し、過給機6のみによる排ガスG2の誘引を開始する。 The control device 10, for example, if it determines from the measured values of various instruments installed in each line that the pressure on the inlet side of the compressor 6a in line L22 has reached the predetermined pressure (the second transition timing has been reached), then, as shown in Figure 13, it controls the opening of valve V4, for example, to supply the exhaust gas G2 supplied from the scrubbing tower 4 to the turbocharger 6, bypassing the blower B2. Then, the control device 10 controls the stopping of blower B2, for example. In other words, in this case, the control device 10 determines that the amount of exhaust gas G2 induced by the turbocharger 6 is sufficient, and begins induced exhaust gas G2 solely by the turbocharger 6.

また、制御装置10は、例えば、必要に応じてバイパスL28に設けられた弁V6の開閉制御を行う。すなわち、制御装置10は、この場合、停止制御を行った送風機B2に代えて、弁V6によって焼却炉1の炉内圧力を制御する。 Furthermore, the control device 10, for example, controls the opening and closing of the valve V6 provided in the bypass L28 as needed. That is, in this case, the control device 10 controls the internal pressure of the incinerator 1 using the valve V6, instead of the blower B2 which has been stopped.

その後、洗煙処理塔4から供給された排ガスG2は、図13に示すように、例えば、ラインL21の一部、ラインL24、ラインL22の一部、コンプレッサ6a及びラインL30を介して煙突5に供給され、煙突5から外部に放出される。 Subsequently, the exhaust gas G2 supplied from the smoke treatment tower 4 is supplied to the chimney 5 via, for example, a portion of line L21, line L24, a portion of line L22, compressor 6a, and line L30, as shown in Figure 13, and is then discharged to the outside from the chimney 5.

また、送風機B1によって供給された空気(昇温ガスG3)は、図9及び図13に示すように、例えば、ラインL51、ラインL14の一部、コンプレッサ7a、ラインL11、熱交換器2、ラインL12の一部及びラインL26、タービン6b及びラインL23を介して煙突5に供給され、煙突5から外部に放出される。さらに、ラインL26を流れる空気(昇温ガスG3)の一部は、ラインL26の一部を流れた後、バイパスL28を経由し、ラインL23を流れる空気と合流する。 Furthermore, the air (heated gas G3) supplied by the blower B1 is supplied to the chimney 5 via, for example, line L51, part of line L14, compressor 7a, line L11, heat exchanger 2, part of line L12 and line L26, turbine 6b and line L23, as shown in Figures 9 and 13, and is discharged to the outside from the chimney 5. In addition, a portion of the air (heated gas G3) flowing through line L26 flows through a portion of line L26, then passes through bypass L28 and merges with the air flowing through line L23.

このように、本実施の形態における制御装置10は、例えば、送風機B2を制御する。また、本実施の形態における供給部20は、例えば、焼却炉1からの排ガスG2を、送風機B2を迂回しコンプレッサ6aに供給可能である。そして、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1の廃熱量に応じて、送風機B2を停止制御するとともに供給部20を制御し、焼却炉1からの排ガスG2を、送風機B2を迂回しコンプレッサ6aに供給させる。 Thus, the control device 10 in this embodiment controls, for example, the blower B2. Furthermore, the supply unit 20 in this embodiment can supply, for example, exhaust gas G2 from the incinerator 1 to the compressor 6a, bypassing the blower B2. The control device 10 in this embodiment, for example, controls the blower B2 to stop and the supply unit 20 according to the amount of waste heat from the incinerator 1, causing the exhaust gas G2 from the incinerator 1 to be supplied to the compressor 6a, bypassing the blower B2.

すなわち、制御装置10は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱量のさらなる増加に伴って、供給部20を制御することにより、自立運転制御の実行を開始する。 In other words, the control device 10 starts performing autonomous operation control by controlling the supply unit 20 in response to a further increase in the amount of waste heat from the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1.

これにより、本実施の形態における制御装置10は、例えば、過給機6による排ガスG2の誘引のみを行うことによって、焼却炉1の炉内圧力制御を行うことが可能になる。 As a result, the control device 10 in this embodiment can control the internal pressure of the incinerator 1 by, for example, only inducing exhaust gas G2 using the turbocharger 6.

一方、制御装置10は、自立運転制御の実行中において、例えば、ラインL26を介して熱交換器2から供給される昇温ガスG3のエネルギーが低下した場合、バイパスL28に設けられた弁V6の開度を徐々に小さくする制御を行うことによって、バイパスL28を通過する昇温ガスG3の量を抑制し、タービン6bに対して供給される昇温ガスG3の量(昇温ガスG3の熱エネルギー量)の減少を抑える。そして、制御装置10は、例えば、バイパスL28を流れる昇温ガスG3の流量(第1流量)が上記の第1条件を満たしていると判定した場合、アシスト運転制御への切り換えを開始する。また、制御装置10は、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の流量(第2流量)に対する第1流量の比率が上記の第2条件を満たした場合、アシスト運転制御への切り換えを開始する。 On the other hand, during autonomous operation control, if the energy of the heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 decreases, for example, the control device 10 gradually reduces the opening of the valve V6 provided in the bypass L28, thereby suppressing the amount of heating gas G3 passing through the bypass L28 and preventing a decrease in the amount of heating gas G3 (thermal energy of the heating gas G3) supplied to the turbine 6b. Furthermore, if the control device 10 determines, for example, that the flow rate of the heating gas G3 flowing through the bypass L28 (first flow rate) satisfies the above-mentioned first condition, it initiates switching to assist operation control. Also, if the control device 10 determines, for example, that the ratio of the first flow rate to the flow rate of the heating gas G3 flowing through line L26 (second flow rate) satisfies the above-mentioned second condition, it initiates switching to assist operation control.

すなわち、制御装置10は、この場合、例えば、アシスト運転制御を自立運転制御に切り替える際に行った各工程(図13で説明した各工程)を戻す制御を行い、各弁の開閉状態が図12で説明した状態になるように制御を行う。 In other words, in this case, the control device 10 performs control to reverse each step (each step explained in Figure 13) that was taken when switching from assisted operation control to autonomous operation control, and controls the valves so that their open/closed states are as explained in Figure 12.

また、制御装置10は、例えば、アシスト運転制御の実行中において、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度が上記の第5温度まで低下したと判定した場合、過給機6の停止制御を行い、オフライン運転に切り替える。 Furthermore, if the control device 10 determines, for example, that the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26 has dropped to the fifth temperature during the execution of assist operation control, it will stop the turbocharger 6 and switch to offline operation.

すなわち、制御装置10は、この場合、例えば、オフライン運転制御をアシスト運転制御に切り替える際に行った各工程(図11及び図12で説明した各工程)を戻す制御を行い、各弁の開閉状態が図10で説明した状態になるように制御を行う。 In other words, in this case, the control device 10 performs control to reverse each step performed when switching from offline operation control to assisted operation control (each step described in Figures 11 and 12), and controls the open/closed state of each valve to the state described in Figure 10.

このように、本実施の形態における制御装置10は、例えば、自立運転制御において、焼却炉1の廃熱量が所定の閾値よりも低下すると、自立運転制御を停止し、送風機B2を起動制御するとともに供給部20を制御し、焼却炉1からの排ガスG2を送風機B2に供給させ、送風機B2から送風される排ガスG2をコンプレッサ6aに供給させる。なお、ここでの所定の閾値は、焼却炉1の廃熱量に対応して予め定められた値(いわゆる基準値)であればよく、例えば、ラインL26を流れる昇温ガスG3の温度に基づいて予め定められた温度でもよいし、過給機6の回転軸6cの回転数に基づいて予め定められた回転数であってもよい。 Thus, in this embodiment, for example, in autonomous operation control, when the amount of waste heat from the incinerator 1 falls below a predetermined threshold, the control device 10 stops the autonomous operation control, starts the blower B2, and controls the supply unit 20 to supply exhaust gas G2 from the incinerator 1 to the blower B2, and supplies the exhaust gas G2 blown from the blower B2 to the compressor 6a. The predetermined threshold here can be any value predetermined in advance (a so-called reference value) corresponding to the amount of waste heat from the incinerator 1. For example, it could be a temperature predetermined based on the temperature of the heating gas G3 flowing through line L26, or a rotational speed predetermined based on the rotational speed of the rotating shaft 6c of the turbocharger 6.

すなわち、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱量が低下した場合においても、供給部20を制御することによって、排ガスG1の廃熱量に応じた運転制御を行う。 In other words, the control device 10 in this embodiment performs operational control according to the amount of waste heat in the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1, for example, even when the amount of waste heat in the exhaust gas G1 decreases, by controlling the supply unit 20.

これにより、本実施の形態における制御装置10は、例えば、焼却炉1から排出された排ガスG1の廃熱量が低下した場合においても、焼却炉1の炉内圧力制御を継続して行うことが可能になる。 As a result, the control device 10 in this embodiment can continue to control the internal pressure of the incinerator 1 even when, for example, the amount of waste heat in the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1 decreases.

[第2の実施の形態における焼却システム200]
次に、第2の実施の形態における焼却システム200について説明を行う。図14及び図15は、第2の実施の形態における焼却システム200の構成例を説明する図である。以下、第1の実施の形態における焼却システム100と異なる点について説明を行う。
[Incineration system 200 in the second embodiment]
Next, the incineration system 200 in the second embodiment will be described. Figures 14 and 15 illustrate an example of the configuration of the incineration system 200 in the second embodiment. The differences from the incineration system 100 in the first embodiment will be described below.

焼却システム200には、図14に示すように、例えば、ラインL26とラインL23との間においてバイパスL31が設けられている。 As shown in Figure 14, the incineration system 200 includes, for example, a bypass L31 between line L26 and line L23.

バイパスL31は、バイパスL28と同様に、例えば、熱交換器2から供給された昇温ガスG3を、タービン6bを迂回して煙突5に直接供給する配管である。具体的に、バイパスL31は、例えば、ラインL26におけるラインL12との接続箇所の下流側とタービン6bの入口上流側との間の箇所と、ラインL23におけるタービン6bの出口下流側と煙突5の入口上流側との間の箇所とを連通する。なお、図14に示す例において、バイパスL31は、バイパスL28よりもタービン6bに遠い箇所においてラインL26及びラインL23と連通しているが、バイパスL31は、バイパスL28よりもタービン6bに近い箇所においてラインL26及びラインL23と連通してもよい。そして、バイパスL28に設けられた弁V6及びバイパスL31に設けられた弁V31は、例えば、それぞれ容量が異なる弁である。以下、弁V31の容量が弁V6の容量よりも小さいものとして説明を行う。また、以下、供給部20には、バイパスL31及び弁V31が含まれるものとする。 Bypass L31, like bypass L28, is a pipe that, for example, supplies heated gas G3 supplied from the heat exchanger 2 directly to the chimney 5, bypassing the turbine 6b. Specifically, bypass L31 connects, for example, the section between the downstream side of the connection point with line L12 in line L26 and the upstream side of the inlet of turbine 6b, and the section between the downstream side of the outlet of turbine 6b in line L23 and the upstream side of the inlet of chimney 5. In the example shown in Figure 14, bypass L31 connects to lines L26 and L23 at a point further from the turbine 6b than bypass L28, but bypass L31 may also connect to lines L26 and L23 at a point closer to the turbine 6b than bypass L28. The valve V6 provided in bypass L28 and the valve V31 provided in bypass L31 are, for example, valves with different capacities. Hereafter, the explanation will be based on the assumption that the capacity of valve V31 is smaller than the capacity of valve V6. Furthermore, the supply unit 20 is assumed to include the bypass L31 and the valve V31.

また、図14では、弁V6と弁V31とを並列に設置したが、弁V6と弁V31を直列に設置してもよい。例えば、容量が大きい弁を上流に設置し、容量が小さい弁を下流に設置する。ここで、大きい弁の上流圧力をP1、両弁間の圧力をP2、小さい弁の下流圧力をP3としたとき、大きい弁の開度を開けるほど、P2が上がる。そのため、P2とP3の圧力差が開くので、容量が小さい弁の開度が同じでも流量が増える。 Furthermore, while Figure 14 shows valves V6 and V31 installed in parallel, they may also be installed in series. For example, a larger capacity valve could be installed upstream, and a smaller capacity valve downstream. Here, if we let P1 be the upstream pressure of the larger valve, P2 be the pressure between the two valves, and P3 be the downstream pressure of the smaller valve, then as the opening of the larger valve increases, P2 rises. Therefore, the pressure difference between P2 and P3 widens, increasing the flow rate even if the opening of the smaller valve remains the same.

制御装置10は、例えば、弁V6及び弁V31の開閉制御を行うことにより、タービン6bに供給される昇温ガスG3の供給量を調整する。 The control device 10 adjusts the supply amount of the heated gas G3 supplied to the turbine 6b by, for example, controlling the opening and closing of valves V6 and V31.

これにより、焼却システム200は、例えば、焼却炉1から排出される排ガスG1の廃熱量の変化が大きい場合であっても、タービン6bに対する昇温ガスG3の供給量を安定させることが可能になる。具体的に、制御装置10は、例えば、弁V31(容量が小さい方の弁)の開度を調整することによって、タービン6bに供給される空気の供給量についての細やかな調整を行う。以下、弁V6及び弁V31の開閉制御の具体例について説明を行う。 This allows the incineration system 200 to stabilize the supply of heating gas G3 to the turbine 6b, even when there are large fluctuations in the amount of waste heat in the exhaust gas G1 discharged from the incinerator 1. Specifically, the control device 10 finely adjusts the amount of air supplied to the turbine 6b by, for example, adjusting the opening degree of valve V31 (the valve with the smaller capacity). Specific examples of the opening and closing control of valves V6 and V31 will be described below.

[弁V6及び弁V31の開閉制御の具体例]
図15は、弁V6及び弁V31の開閉制御の具体例について説明する図である。具体的に、図15(A)は、弁V31(容量が小さい方の弁)の開閉制御の具体例について説明するグラフであり、図15(B)は、弁V6(容量が大きい方の弁)の開閉制御の具体例について説明するグラフである。なお、図15に示す各グラフにおける横軸及び縦軸は、それぞれ時間及び弁の開度を示している。以下、弁V31における最適な開度の範囲(以下、所定の範囲とも呼ぶ)がA1とB1との間の範囲である場合について説明を行う。また、弁の最適な開度とは、焼却システム200の設計者が所望する精度(いわゆる高精度)で流量調整が可能な弁の開度範囲を意味する。具体的に、図15の例では、弁V31の開度がA1とB1との間である場合に、弁V31において高精度な流量調整が可能になる。
[Specific examples of opening and closing control of valves V6 and V31]
Figure 15 illustrates specific examples of opening and closing control of valves V6 and V31. Specifically, Figure 15(A) is a graph illustrating a specific example of opening and closing control of valve V31 (the valve with the smaller capacity), and Figure 15(B) is a graph illustrating a specific example of opening and closing control of valve V6 (the valve with the larger capacity). In each graph shown in Figure 15, the horizontal and vertical axes represent time and valve opening degree, respectively. The following explanation will focus on the case where the optimal opening degree range for valve V31 (hereinafter also referred to as the predetermined range) is between A1 and B1. The optimal opening degree of the valve refers to the valve opening degree range in which flow rate adjustment can be performed with the accuracy (so-called high precision) desired by the designer of the incineration system 200. Specifically, in the example in Figure 15, when the opening degree of valve V31 is between A1 and B1, high-precision flow rate adjustment becomes possible with valve V31.

制御装置10は、例えば、弁V31の開度がA1とB1との間になるように、弁V6及び弁V31の開閉制御を行う。 The control device 10, for example, controls the opening and closing of valves V6 and V31 so that the opening degree of valve V31 falls between A1 and B1.

そして、弁V31の開度がA1とB1との間の範囲以外になった場合、制御装置10は、例えば、弁V6の開度を調整する。また、制御装置10は、例えば、弁V31の開度が一定になるように、弁V6の開度を調整する。 Furthermore, if the opening degree of valve V31 falls outside the range between A1 and B1, the control device 10 adjusts, for example, the opening degree of valve V6. The control device 10 also adjusts the opening degree of valve V6, for example, so that the opening degree of valve V31 remains constant.

具体的に、例えば、図15(A)における時間T1に示すように、弁V31の開度がA1(弁V31における最適な開度の上限)よりも大きくなった場合、制御装置10は、図15(A)及び図15(B)における時間T1と時間T2との間の時間帯に示すように、弁V6の開度を段階的に所定量ずつ大きくするとともに、弁V31の開度を小さくする調整を行う。その結果、例えば、図15(A)における時間T2に示すように、弁V31の開度がA2まで小さくなった場合、制御装置10は、図15(B)に示す時間T2に示すように、弁V6の開度を大きくする調整を終了する。 Specifically, for example, as shown at time T1 in Figure 15(A), if the opening degree of valve V31 becomes greater than A1 (the upper limit of the optimal opening degree of valve V31), the control device 10 adjusts the valve opening degree of valve V6 by gradually increasing it by a predetermined amount while simultaneously decreasing the opening degree of valve V31, as shown in the time period between time T1 and time T2 in Figures 15(A) and 15(B). As a result, for example, as shown at time T2 in Figure 15(A), when the opening degree of valve V31 decreases to A2, the control device 10 terminates the adjustment to increase the opening degree of valve V6, as shown at time T2 in Figure 15(B).

また、例えば、図15(A)における時間T3に示すように、弁V31の開度がB1(弁V31における最適な開度の下限)よりも小さくなった場合、制御装置10は、図15(A)及び図15(B)における時間T3と時間T4との間の時間帯に示すように、弁V6の開度を段階的に所定量ずつ小さくするとともに、弁V31の開度を大きくする調整を行う。その結果、例えば、図15(A)における時間T4に示すように、弁V9の開度がB2まで大きくなった場合、制御装置10は、図15(B)に示す時間T4に示すように、弁V6の開度を小さくする調整を終了する。 Furthermore, for example, as shown at time T3 in Figure 15(A), if the opening degree of valve V31 becomes smaller than B1 (the lower limit of the optimal opening degree of valve V31), the control device 10 adjusts the valve opening degree of valve V6 by gradually decreasing it by a predetermined amount while increasing the opening degree of valve V31, as shown in the time period between time T3 and time T4 in Figures 15(A) and 15(B). As a result, for example, as shown at time T4 in Figure 15(A), if the opening degree of valve V9 increases to B2, the control device 10 terminates the adjustment to decrease the opening degree of valve V6, as shown at time T4 in Figure 15(B).

すなわち、弁V31の容量が弁V6のよりも小さい場合、弁V31は、弁V6よりも昇温ガスG3の供給量についての細やかな調整が可能である。そのため、制御装置10は、弁V31の開度の調整(微調整)を行うことにより、バイパスL28及びバイパスL31を流れる昇温ガスG3の量を調整する。そして、例えば、ラインL26を介して熱交換器2から供給される昇温ガスG3の量の増加に伴い、最適な範囲内での弁V31の調整ができなくなった場合、制御装置10は、弁V6の開度を大きくすることによって、弁V31の開度の調整が最適な範囲内において再度行うことが可能になるように制御を行う。また、例えば、ラインL26を介して熱交換器2から供給される昇温ガスG3の量の減少に伴い、最適な範囲内での弁V31の調整ができなくなった場合、制御装置10は、弁V6の開度を小さくすることによって、弁V31の開度の調整が最適な範囲内において再度行うことが可能になるように制御を行う。 In other words, if the capacity of valve V31 is smaller than that of valve V6, valve V31 allows for finer adjustment of the supply amount of heating gas G3 than valve V6. Therefore, the control device 10 adjusts the amount of heating gas G3 flowing through bypass L28 and bypass L31 by adjusting (fine-tuning) the opening degree of valve V31. For example, if the amount of heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 increases, making it impossible to adjust valve V31 within the optimal range, the control device 10 increases the opening degree of valve V6, thereby enabling the adjustment of valve V31 within the optimal range again. Similarly, if the amount of heating gas G3 supplied from the heat exchanger 2 via line L26 decreases, making it impossible to adjust valve V31 within the optimal range, the control device 10 decreases the opening degree of valve V6, thereby enabling the adjustment of valve V31 within the optimal range again.

これにより、制御装置10は、例えば、細やかな調整が可能な弁V31の微調整を行うことで、タービン6bに供給される昇温ガスG3の供給量についての制御を行うことが可能になる。 This allows the control device 10 to control the supply amount of heating gas G3 supplied to the turbine 6b, for example, by fine-tuning the valve V31, which allows for precise adjustments.

なお、制御装置10は、この場合、例えば、弁V31の開度が一定になるように、弁V6の開度についての連続的な調整を行うものであってもよい。 In this case, the control device 10 may, for example, continuously adjust the opening degree of valve V6 so that the opening degree of valve V31 remains constant.

また、上記の例では、ラインL26とラインL23との間において、2本のバイパス(バイパスL28及びバイパスL31)が設けられている場合について説明を行ったが、ラインL26とラインL23との間には、例えば、容量が互いに異なる弁をそれぞれ有する3本以上のバイパスが設けられるものであってもよい。すなわち、制御装置10は、例えば、互いの容量が異なる3つ以上の弁のうちのいずれかの1つの弁である弁V31の開度と、互いの容量が異なる3つ以上の弁のうちのいずれかの1つの弁であって弁V31よりも容量が大きい弁V6の開度とを調整し、弁V31の開度に応じて弁V6の開度の調整を行うものであってもよい。 Furthermore, while the above example described a case where two bypasses (bypass L28 and bypass L31) are provided between line L26 and line L23, it is also possible to provide three or more bypasses between line L26 and line L23, each having a valve with a different capacity. That is, the control device 10 may, for example, adjust the opening degree of valve V31, which is one of three or more valves with different capacities, and the opening degree of valve V6, which is one of three or more valves with different capacities and has a larger capacity than valve V31, thereby adjusting the opening degree of valve V6 according to the opening degree of valve V31.

[第3の実施の形態における焼却システム300]
次に、第3の実施の形態における焼却システム300について説明を行う。図16及び図17は、第3の実施の形態における焼却システム300の構成例を説明する図である。以下、第1の実施の形態における焼却システム100及び第2の実施の形態における焼却システム200と異なる点について説明を行う。
[Incineration system 300 in the third embodiment]
Next, the incineration system 300 in the third embodiment will be described. Figures 16 and 17 are diagrams illustrating an example configuration of the incineration system 300 in the third embodiment. The differences from the incineration system 100 in the first embodiment and the incineration system 200 in the second embodiment will be described below.

第1の実施の形態における焼却システム100及び第2の実施の形態における焼却システム200では、廃熱量の低下によって過給機6のアシスト運転制御が実行できなったことに応じて、オフライン運転制御に移行し、過給機6が停止する場合について説明を行った。これに対し、第3の実施の形態では、例えば、廃熱量が低下していない場合においても、焼却炉1における汚泥焼却を継続しながら過給機6を強制的に停止させる場合について説明を行う。このような過給機6の停止を行う場合としては、例えば、以下の2つの場合が想定される。 In the first embodiment (incineration system 100) and the second embodiment (incineration system 200), the case where the system switches to offline operation control and stops the turbocharger 6 due to a decrease in waste heat output preventing the turbocharger 6 from performing assist operation control was described. In contrast, the third embodiment describes a case where, for example, even when the waste heat output has not decreased, the turbocharger 6 is forcibly stopped while sludge incineration in the incinerator 1 continues. Two such cases for stopping the turbocharger 6 are envisioned, for example:

1つ目は、過給機6が誘引できる量以上の排ガスG2を誘引する必要がある場合である。過給機6が誘引できる排ガスG2の量には、性能面での上限が定められている。そのため、例えば、過給機6の上限を超えた排ガスG2を過給機6に対して供給した場合、過給機6の故障が発生する可能性がある。 The first scenario is when it is necessary to induce more exhaust gas G2 than the amount that the turbocharger 6 can induce. There is a performance limit on the amount of exhaust gas G2 that the turbocharger 6 can induce. Therefore, for example, if exhaust gas G2 exceeding the turbocharger 6's limit is supplied to the turbocharger 6, a malfunction of the turbocharger 6 may occur.

2つ目は、過給機6の定期点検等を目的として過給機6を停止する場合や、過給機6における故障の発生に伴って過給機6を停止する場合である。 The second case is when the turbocharger 6 is stopped for the purpose of periodic inspection of the turbocharger 6, or when the turbocharger 6 is stopped due to a malfunction in the turbocharger 6.

そして、制御装置10は、この場合、例えば、過給機6の停止を指示する信号(以下、停止信号とも呼ぶ)に応答し、供給部20における昇温ガスG3の供給を制御して、熱交換器2により昇温された昇温ガスG3のタービン6bへの供給を停止する。このような過給機6の停止を行うため、制御装置10は、タービン6bに供給する昇温ガスG3の量を減らし、自立運転制御からアシスト運転制御への移行を行う。 In this case, the control device 10 responds, for example, to a signal instructing the turbocharger 6 to stop (hereinafter also referred to as a stop signal) and controls the supply of heated gas G3 in the supply unit 20 to stop the supply of heated gas G3, heated by the heat exchanger 2, to the turbine 6b. To stop the turbocharger 6 in this way, the control device 10 reduces the amount of heated gas G3 supplied to the turbine 6b and transitions from autonomous operation control to assisted operation control.

また、制御装置10は、過給機6の停止を行う場合であっても、焼却炉1の炉内圧力制御を継続して汚泥燃焼を継続するため、この停止信号に応答し、供給部20における排ガスG2の供給を制御して、熱交換器2からの昇温ガスG3を、過給機6を迂回して煙突5に供給する。 Furthermore, even when the turbocharger 6 is stopped, the control device 10 continues to control the internal pressure of the incinerator 1 and continue sludge combustion. In response to this stop signal, the control device 10 controls the supply of exhaust gas G2 in the supply unit 20, supplying the heated gas G3 from the heat exchanger 2 to the chimney 5, bypassing the turbocharger 6.

次に、図16のフローチャート図を参照しながら過給機6の停止について説明する。図17は、過給機6の停止について説明する図である。 Next, we will explain the stopping of the supercharger 6, referring to the flowchart in Figure 16. Figure 17 is a diagram illustrating the stopping of the supercharger 6.

制御装置10は、例えば、過給機6の停止を指示する停止信号に応答して、図16のステップS11以降の処理を実行する。停止信号は、例えば、運転員が焼却システム300の操作パネルの停止指示ボタン(図示しない)を押すことにより、操作パネルから送信された停止指示信号であってよい。また、停止信号は、例えば、過給機6の故障検知システム(図示しない)が検知した警報信号であってよい。さらに、停止信号は、例えば、過給機6が誘引できる量以上の排ガスG2を誘引する必要がある場合に、制御装置10が自ら生成する信号であってよい。 The control device 10 executes the processing from step S11 onwards in Figure 16 in response to a stop signal instructing the turbocharger 6 to stop. The stop signal may be, for example, a stop instruction signal transmitted from the control panel when an operator presses the stop instruction button (not shown) on the control panel of the incineration system 300. Alternatively, the stop signal may be, for example, an alarm signal detected by the turbocharger 6's fault detection system (not shown). Furthermore, the stop signal may be a signal generated by the control device 10 itself when, for example, it is necessary to induce more exhaust gas G2 than the turbocharger 6 can induce.

具体的に、制御装置10は、例えば、過給機6の停止を指示する停止信号に応答して、焼却システム300において実行している現在の運転制御を判定する(図16のステップS11)。なお、制御装置10内のメモリ(図示しない)には、例えば、現在の運転制御として、自立運転制御、アシスト運転制御及びオフライン運転制御のうちのいずれかが実行されていることを示す情報(以下、実行制御情報とも呼ぶ)が記憶されているものであってよい。そして、制御装置10は、例えば、実行制御情報を参照することによって、ステップS11を実行するものであってよい。 Specifically, the control device 10, for example, in response to a stop signal instructing the turbocharger 6 to stop, determines the current operation control being performed in the incineration system 300 (step S11 in Figure 16). The control device 10's memory (not shown) may store information indicating, for example, that one of the following is currently being performed as the operation control: autonomous operation control, assisted operation control, or offline operation control (hereinafter also referred to as execution control information). The control device 10 may then perform step S11 by, for example, referring to the execution control information.

そして、現在の運転制御が自立運転制御であると判定した場合(図16のステップS11で自立運転制御)、制御装置10は、例えば、アシスト運転制御への切り替えを行う(図16のステップS12)。具体的に、制御装置10は、アシスト運転制御に切り替える場合、例えば、ラインL27に設けられた弁V7の開度を大きくすることによって、タービン6bへの昇温ガスG3の供給量を下げ、アシスト運転制御への切り替えを行う。 Then, if the control device 10 determines that the current operation control is autonomous operation control (autonomous operation control in step S11 of Figure 16), it switches to, for example, assisted operation control (step S12 of Figure 16). Specifically, when the control device 10 switches to assisted operation control, it reduces the amount of heating gas G3 supplied to the turbine 6b by, for example, increasing the opening degree of valve V7 provided in line L27, thereby switching to assisted operation control.

この切り替え制御において、制御装置10は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、タービン6bに供給される昇温ガスG3のエネルギーが過給機6を運転させるためのエネルギーとして十分でない場合でないと判定し、送風機B2を用いることによるコンプレッサ6aへの排ガスG2の供給を開始する。前記した判定で参照する計測値は、例えば、バイパスL28に設けられた流量計が計測した昇温ガスG3の流量や、ラインL26に設けられた温度計が計測した昇温ガスG3の温度である。 In this switching control, the control device 10 determines, for example, from the measured values of various instruments installed in each line, that the energy of the heated gas G3 supplied to the turbine 6b is not insufficient to operate the supercharger 6, and then starts supplying exhaust gas G2 to the compressor 6a using the blower B2. The measured values referenced in the aforementioned determination are, for example, the flow rate of the heated gas G3 measured by the flow meter installed in the bypass L28, and the temperature of the heated gas G3 measured by the thermometer installed in line L26.

そして、制御装置10は、例えば、ステップS12の後、オフライン運転制御に切り替える(図16のステップS13)。制御装置10は、例えば、オフライン運転制御に切り替える場合、ラインL29に設けられた弁V1の開制御を行うとともに、ラインL22に設けられた弁V2の閉制御を行うことにより、送風機B2からコンプレッサ6aに対する排ガスG2の供給を停止するとともに、送風機B2から煙突5に対する排ガスG2の供給を開始する。 Then, for example, after step S12, the control device 10 switches to offline operation control (step S13 in Figure 16). When switching to offline operation control, for example, the control device 10 controls the opening of valve V1 located in line L29 and the closing of valve V2 located in line L22, thereby stopping the supply of exhaust gas G2 from the blower B2 to the compressor 6a and starting the supply of exhaust gas G2 from the blower B2 to the chimney 5.

一方、現在の運転制御がアシスト運転制御であると判定した場合(図16のステップS11でアシスト運転制御)、制御装置10は、例えば、オフライン運転制御への切り替えを行う(図16のステップS13)。 On the other hand, if the control device 10 determines that the current driving control is assisted driving control (assisted driving control in step S11 of Figure 16), it switches to, for example, offline driving control (step S13 of Figure 16).

なお、制御装置10は、例えば、オフライン運転制御への移行後、過給機6の回転軸6cの回転数を検知し、回転数が所定の回転数(例えば、0)になったと判定した場合、過給機6が停止した旨を運転員に通知するものであってもよい。 Furthermore, the control device 10 may, for example, detect the rotational speed of the turbocharger 6's rotating shaft 6c after transitioning to offline operation control, and if it determines that the rotational speed has reached a predetermined number of rotational speeds (e.g., 0), it may notify the operator that the turbocharger 6 has stopped.

このように、本実施の形態における制御装置10は、例えば、過給機6の停止を指示する信号に応答し、供給部20を制御して、熱交換器2により昇温された昇温ガスG3のタービン6bへの供給を停止し、送風機B2から送風される排ガスG2を、コンプレッサ6aを迂回して煙突5に供給する。 Thus, in this embodiment, the control device 10, for example, responds to a signal instructing the turbocharger 6 to stop, controls the supply unit 20 to stop the supply of the heated gas G3, heated by the heat exchanger 2, to the turbine 6b, and supplies the exhaust gas G2 blown from the blower B2 to the chimney 5, bypassing the compressor 6a.

これにより、本実施の形態における制御装置10は、例えば、過給機6を自発的に停止することが可能になる。すなわち、本実施の形態における制御装置10は、例えば、廃熱量が低下していない場合においても、焼却炉1における汚泥焼却を継続しながら過給機6の停止を行うことが可能になる。 This allows the control device 10 in this embodiment to, for example, spontaneously stop the turbocharger 6. In other words, the control device 10 in this embodiment can stop the turbocharger 6 while continuing sludge incineration in the incinerator 1, even when the waste heat output has not decreased.

1:焼却炉 1a:流動層
2:熱交換器 3:集塵機
4:洗煙処理塔 5:煙突
6:過給機 6a:コンプレッサ
6b:タービン 6c:回転軸
7:過給機 7a:コンプレッサ
7b:タービン 7c:回転軸
10:制御装置 20:供給部
100:焼却システム B1:送風機
B2:送風機 L1:ライン
L2:ライン L3:ライン
L11:ライン L12:ライン
L13:ライン L14:ライン
L15:ライン L21:ライン
L22:ライン L23:ライン
L24:ライン L25:ライン
L26:ライン L27:ライン
L28:バイパス L29:ライン
L30:ライン L31:バイパス
L41:ライン L51:ライン
L52:ライン L53:ライン
L54:ライン V1:弁
V2:弁 V3:弁
V4:弁 V5:弁
V6:弁 V7:弁
V8:弁 V9:弁
V10:弁 V21:弁
V22:弁 V23:弁
V24:弁 V31:弁
1: Incinerator 1a: Fluidized bed 2: Heat exchanger 3: Dust collector 4: Scrubbing tower 5: Chimney 6: Supercharger 6a: Compressor 6b: Turbine 6c: Rotating shaft 7: Supercharger 7a: Compressor 7b: Turbine 7c: Rotating shaft 10: Control device 20: Supply unit 100: Incineration system B1: Blower B2: Blower L1: Line L2: Line L3: Line L11: Line L12: Line L13: Line L14: Line L15: Line L21: Line L22: Line L23: Line L24: Line L25: Line L26: Line L27: Line L28: Bypass L29: Line L30: Line L31: Bypass L41: Line L51: Line L52: Line L53: Line L54: Line V1: Valve V2: Valve V3: Valve V4: Valve V5: Valve V6: Valve V7: Valve V8: Valve V9: Valve V10: Valve V21: Valve V22: Valve V23: Valve V24: Valve V31: Valve

Claims (8)

被処理物を焼却する焼却炉と、
前記焼却炉から排出された排ガスを誘引する第1コンプレッサと前記第1コンプレッサを駆動する第1タービンとを有する第1過給機と、
前記排ガスを誘引して送風する送風機と、
前記送風機から送風される前記排ガスを前記第1コンプレッサ及び煙突の少なくともいずれかに供給し、前記焼却炉に供給される空気を前記焼却炉の廃熱により昇温する熱交換器に供給し、前記熱交換器による昇温された昇温ガスの一部を前記第1タービン及び前記煙突の少なくともいずれかに供給可能な供給部と、
前記供給部を制御する制御装置と、を備え
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記送風機から送風される前記排ガスを前記煙突に供給させる、焼却システム。
An incinerator for burning the materials to be processed,
A first supercharger having a first compressor for drawing in exhaust gas discharged from the incinerator and a first turbine for driving the first compressor,
A blower that draws in the exhaust gas and blows it out,
A supply unit that supplies the exhaust gas blown from the blower to at least one of the first compressor and the chimney, supplies the air supplied to the incinerator to a heat exchanger that raises the temperature using the waste heat of the incinerator, and supplies a portion of the heated gas raised by the heat exchanger to at least one of the first turbine and the chimney,
The system includes a control device for controlling the supply unit ,
The control device controls the supply unit according to the amount of waste heat from the incinerator, and supplies the exhaust gas blown from the blower to the chimney , in an incineration system.
前記空気を圧縮して圧縮ガスを生成する第2コンプレッサと前記第2コンプレッサを駆動する第2タービンとを有する第2過給機を備え、
前記供給部は、前記圧縮ガスを前記熱交換器に供給し、前記熱交換器により昇温された前記昇温ガスを前記第2タービンに供給し、さらに、前記第2タービンから排出された前記昇温ガスを前記焼却炉に供給可能であり、
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記熱交換器から供給された前記昇温ガスの一部を前記第1タービン及び前記煙突の少なくともいずれかに供給させる、請求項に記載の焼却システム。
The system includes a second supercharger having a second compressor that compresses the aforementioned air to generate compressed gas, and a second turbine that drives the second compressor.
The supply unit is capable of supplying the compressed gas to the heat exchanger, supplying the heated gas heated by the heat exchanger to the second turbine, and further supplying the heated gas discharged from the second turbine to the incinerator.
The incineration system according to claim 1, wherein the control device controls the supply unit according to the amount of waste heat from the incinerator, and causes a portion of the heated gas supplied from the heat exchanger to be supplied to at least one of the first turbine and the chimney.
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記熱交換器から前記第1タービンに供給する前記昇温ガスの量を増加させる、請求項に記載の焼却システム。 The incineration system according to claim 2 , wherein the control device controls the supply unit according to the amount of waste heat from the incinerator and increases the amount of heated gas supplied from the heat exchanger to the first turbine. 前記供給部は、前記送風機から送風される前記排ガスの少なくとも一部を前記第1コンプレッサに供給可能であり、
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記送風機から供給された前記排ガスを前記第1コンプレッサに供給させる、請求項に記載の焼却システム。
The supply unit is capable of supplying at least a portion of the exhaust gas blown from the blower to the first compressor.
The incineration system according to claim 3 , wherein the control device controls the supply unit according to the amount of waste heat from the incinerator and causes the exhaust gas supplied from the blower to be supplied to the first compressor.
前記制御装置は、前記送風機を制御し、
前記供給部は、前記焼却炉からの前記排ガスを、前記送風機を迂回して前記第1コンプレッサに供給可能であり、
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記送風機を停止制御するとともに前記供給部を制御し、前記焼却炉から排出された前記排ガスを、前記送風機を迂回して前記第1コンプレッサに供給させる過給機自立運転制御に移行させる、請求項に記載の焼却システム。
The control device controls the blower,
The supply unit is capable of supplying the exhaust gas from the incinerator to the first compressor, bypassing the blower.
The incineration system according to claim 4, wherein the control device controls the blower to stop and the supply unit in accordance with the amount of waste heat from the incinerator, and switches to a supercharger autonomous operation control that supplies the exhaust gas discharged from the incinerator to the first compressor, bypassing the blower.
前記制御装置は、前記過給機自立運転制御において、前記焼却炉の廃熱量が所定の閾値よりも低下すると、前記過給機自立運転制御を停止し、前記送風機を起動制御するとともに前記供給部を制御し、前記焼却炉からの前記排ガスを前記送風機に供給させ、前記送風機から送風される前記排ガスを前記第1コンプレッサに供給させる、請求項に記載の焼却システム。 The incineration system according to claim 5, wherein, in the supercharger autonomous operation control, when the amount of waste heat from the incinerator falls below a predetermined threshold, the control device stops the supercharger autonomous operation control, starts the blower and controls the supply unit to supply the exhaust gas from the incinerator to the blower, and supplies the exhaust gas blown from the blower to the first compressor. 前記制御装置は、前記第1過給機の停止を指示する信号に応答し、前記供給部を制御して、前記熱交換器により昇温された前記昇温ガスの前記第1タービンへの供給を停止し、
前記送風機から送風される前記排ガスを、前記第1コンプレッサを迂回して前記煙突に供給する、請求項に記載の焼却システム。
The control device, in response to a signal instructing the first supercharger to stop, controls the supply unit to stop the supply of the heated gas, which has been heated by the heat exchanger, to the first turbine.
The incineration system according to claim 1 , wherein the exhaust gas blown from the blower is supplied to the chimney, bypassing the first compressor.
被処理物を焼却する焼却炉と、An incinerator for burning the materials to be processed,
前記焼却炉から排出された排ガスを誘引する第1コンプレッサと前記第1コンプレッサを駆動する第1タービンとを有する第1過給機と、A first supercharger having a first compressor for drawing in exhaust gas discharged from the incinerator and a first turbine for driving the first compressor,
前記排ガスを誘引して送風する送風機と、A blower that draws in the exhaust gas and blows it out,
前記送風機から送風される前記排ガスを前記第1コンプレッサ及び煙突の少なくともいずれかに供給し、前記焼却炉に供給される空気を前記焼却炉の廃熱により昇温する熱交換器に供給し、前記熱交換器による昇温された昇温ガスの一部を前記第1タービン及び前記煙突のそれぞれに供給可能な供給部と、を備えた、焼却システム。An incineration system comprising: a supply unit that supplies the exhaust gas blown from the blower to at least one of the first compressor and the chimney; supplies the air supplied to the incinerator to a heat exchanger that raises the temperature of the air supplied to the incinerator using the waste heat of the incinerator; and a supply unit that can supply a portion of the heated gas raised by the heat exchanger to the first turbine and the chimney, respectively.
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