JPH0481085B2 - - Google Patents

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JPH0481085B2
JPH0481085B2 JP59158118A JP15811884A JPH0481085B2 JP H0481085 B2 JPH0481085 B2 JP H0481085B2 JP 59158118 A JP59158118 A JP 59158118A JP 15811884 A JP15811884 A JP 15811884A JP H0481085 B2 JPH0481085 B2 JP H0481085B2
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JP
Japan
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combustion
signal
temperature
waste
image
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JP59158118A
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Japanese (ja)
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JPS6136612A (en
Inventor
Yasumitsu Kurosaki
Sadahiro Taneda
Kazunori Fukazawa
Hidefumi Yokota
Tomiji Aoki
Eiichiro Nanbu
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP15811884A priority Critical patent/JPS6136612A/en
Publication of JPS6136612A publication Critical patent/JPS6136612A/en
Publication of JPH0481085B2 publication Critical patent/JPH0481085B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50Control or safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00Safety arrangements
    • F23M11/04Means for supervising combustion, e.g. windows
    • F23M11/045Means for supervising combustion, e.g. windows by observing the flame
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00Control
    • F23G2207/10Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/101Arrangement of sensing devices for temperature
    • F23G2207/1015Heat pattern monitoring of flames
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00Flame sensors
    • F23N2229/20Camera viewing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00Controlling
    • F23N2237/02Controlling two or more burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00Controlling
    • F23N2237/18Controlling fluidized bed burners

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は、固体廃棄物であるごみを焼却する焼
却炉において、炉内の燃焼状態を撮像し、その画
像情報に基づいてその燃焼状態を制御する方法に
関する。 背景技術 近年ごみ焼却炉にボイラを設置し、ごみ焼却の
際に発生する熱を回収し、発生した蒸気により発
電を行なうごみ発電などに代表されるようにごみ
を単に焼却処理する廃棄物としてではなく、ごみ
燃料としての付加価値を生じせしめるまでにごみ
焼却施設の省資源、省エネルギー化が進んできて
いる。前記ごみの燃料としての付加価値の向上に
は、ごみ発電での発電量の均一化に見られるよう
に発生する蒸気量の安定化、即ちごみ焼却炉の熱
出力の安定化による蒸気量効率の向上が必要不可
欠である。係る焼却炉の自動燃焼制御に要求され
る諸性能は、従来のそれに比べて一段と高度なも
のとなつてきている。たとえば公害防止のため
に、排ガス中の有毒ガスNOxの低減化を達成す
る必要がある。排ガス中の有毒ガスNOxの低減
化を達成するためには、低空気比で焼却を行なう
必要があるが、高空気比でのごみ焼却に比べごみ
焼却の温度上昇が大きくなる。その結果ごみ焼却
炉の炉壁への融灰付着や炉の焼損を招き易くな
る。 発明が解決しようとする問題点 従来技術では常時冷風空気を炉内に供給して炉
内の温度を下げる冷却方式や水噴霧によつて炉内
の温度を下げる冷却方式などで、炉壁への融灰付
着防止および炉の焼損防止が図られている。しか
しこれらの方法では、含水率の高いごみが投入さ
れてごみ質が悪化すると、ごみの不完全燃焼が生
じるという問題がある。 本発明の目的は、異常高温燃焼による炉の焼損
を防止することができるとともに、ごみの不完全
燃焼が生じないように燃焼状態を制御することが
できるごみの焼却炉の燃焼制御方法を提供するこ
とである。 問題点を解決するための手段 本発明は、炉内におけるごみを移動するための
移動床を備えるごみ焼却炉での燃焼制御方法にお
いて、 炉内のごみ燃焼状態をテレビカメラで撮像し、
前記テレビカメラから得られた画像情報に基づい
て、青色波長およびそれより短い波長を有する燃
焼状態の領域を抽出し、前記領域における移動床
の下方から供給される燃焼用空気の温度を低くす
ることを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御方法で
ある。 作 用 本発明に従えば、画像情報に基づいて異常高温
燃焼領域の位置および面積を求め、その領域のみ
供給される燃焼用空気の温度を低くするので、異
常高温燃焼による炉の焼損などを防ぐことがで
き、かつ、ごみの乾燥効果を低下させることがな
いのでごみの不完全燃焼が生じないようにするこ
とができる。 実施例 第1図は本発明に関連して実施される一実施例
のごみ焼却炉1の系統図である。ごみ焼却炉1に
はホツパ2を介してごみが投入される。ホツパ2
内のごみは、ごみ供給装置3によつてごみ焼却炉
1内に落下する。ごみ焼却炉1は、ごみ供給装置
3側から排出口70側に連続して順次的に、乾燥
域A1、燃焼域A2および後燃焼域A3に分割さ
れ、移動床4,5,6,7が配置される。ごみ供
給装置3から移動床4上に落下したごみは、移動
床4の下方から供給される空気によつて乾燥さ
れ、移動床5に移動される。移動床5に移動した
ごみは、さらに移動床6,7に移動する間に、各
移動床5〜7の下方からそれぞれ供給される空気
によつて燃焼し、残灰として排出口70から炉1
外へ排出される。 送風機71によつて押し込まれ、空気加熱装置
34によつて加熱された空気は、管路14を介し
て管路72,73,74,75,76,77から
各移動床4〜7の下方に供給される。管路14の
温度を検出する温度検出器61からの信号と、ラ
イン38を介して入力される温度設定信号との偏
差値に基づいて出力される操作信号によつて空気
加熱装置34が制御され、管路14から供給され
る空気の温度が調整される。 送風機78によつて押し込まれる冷風空気は管
路15を介して、管路73,74,75に接続さ
れる管路79,80,81に供給される。管路7
9からの冷風空気は、管路73に供給される温風
空気と合流され、移動床5の上流側下方に設置さ
れている風箱9を介して炉1内に供給される。管
路80からの冷風空気は、管路74に供給される
温風空気と合流され移動床5の下流側下方に設置
されている風箱10を介して炉1内に供給され
る。また管路81からの冷風空気は管路75から
の温風空気と合流され、移動床6の上流側下方に
設置されている風箱11を介して炉1内に供給さ
れる。 管路72を介して供給される温風空気は、移動
床4の下方に設置されている風箱8を介して炉1
内の乾燥域A1に与えられる。管路76を介して
供給される温風空気は、移動床6の下流側下方に
設けられている風箱12を介して炉1内に与えら
れる。管路77を介して供給される温風空気は、
移動床7の下方に設けられている風箱13を介し
て炉1内の後燃焼域A3に与えられる。これら管
路72,76,77内に供給される温風空気の流
量は、各管路72,76,77内にそれぞれ設け
られた各ダンパ16,20,21の開度によつて
調整される。 管路73,79の接続部の上流にはダンパ2
2,23が設けられている。前記接続部の下流の
温度を検出する温度検出器28からの検出値と、
ライン39を介して入力される温度設定値との偏
差値に基づいて、調節計33によつてダンパ2
2,23の開度が調節され、温風空気と冷風空気
の混合比が変えられる。この混合比によつて風箱
9に供給される空気の温度は温度設定値と一致す
るように制御される。同様にして風箱10に供給
される空気の温度は、温度検出器29からの信号
とライン40からの信号とが入力される調節計8
2によつてダンパ24,25の開度によつて制御
され、風箱11に供給される空気の温度は、温度
検出器30からの信号とライン41からの信号と
が入力される調節計83によつてダンパ26,2
7の開度によつて制御される。風箱9,10,1
1に供給される空気の流量は各管路73,74,
75における温度検出点より下流に設けられたダ
ンパ17,18,19の開度によつて制御され
る。 焼却炉1の炉壁に設けられた窓84に臨んで設
置されるカラー工業用テレビカメラ35は、燃焼
上段火格子5と燃焼下段火格子6との境界部付近
に光学中心軸85を持ち炉1内の燃焼部を撮像す
る。テレビカメラ35からの画像信号51はライ
ン50を介して画像処理装置36で処理され、高
温燃焼領域の位置と燃焼領域に分割して面積を示
す信号S8,S21,S22として燃焼制御装置
37に導出される。燃焼制御装置37は入力され
た位置信号S8,S21,S22に基づいて温度
設定値を示す信号をライン38,39,40,4
1にそれぞれ導出する。炉1内に供給される空気
の温度は、燃焼制御装置37によつて制御される
が、その流量はダンパ16〜21の開度を制御す
る周知の制御装置Cによつて適宜調整される。 次に本発明の原理について説明する。乾燥域A
1に移動されたごみは、移動床4の下方に設けら
れた風箱8から供給される燃焼用空気および燃焼
域A2からの輻射熱によつて乾燥される。乾燥域
A1から燃焼域A2に移動したごみは、移動床
5,6の下方に設けられた風箱9,10,11か
ら供給される燃焼用空気によつて燃焼される。燃
焼域A2でほぼ燃焼が完了し、後燃焼域A3に移
動されたごみは、移動床6,7の下方に設けられ
た風箱12,13から供給される燃焼用空気によ
つて完全焼却され、灰として炉外に排出される。 このようなごみの焼却過程において、ごみ質が
不均一であると燃焼域A2における燃焼状態が安
定しなくなる。そうすると背景技術で述べたよう
に燃焼域A2において高温燃焼領域が発生する
が、本発明では次に述べるように燃焼を制御し、
安定した燃焼状態を保持する。 本発明は、燃焼域A2において異常に高温とな
つている領域の分布を風箱9,10,11の設置
位置ごとに検出し、異常高温領域の面積が予め定
めた値以上を有する領域の風箱9,10,11に
供給される燃焼用空気の温度を前記面積に応じて
低下させる。 次に本発明によるごみ焼却炉1の高温燃焼領域
の検出方法について説明する。一般に物体は700
℃以上の温度になると発光し始め、その色と温度
の間には第1表のような関係が成立することが知
られている。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a method of capturing an image of the combustion state inside the incinerator for incinerating solid waste, and controlling the combustion state based on the image information. Background technology In recent years, waste has been treated as waste by simply incinerating it, as exemplified by waste power generation, in which a boiler is installed in a waste incinerator, the heat generated during waste incineration is recovered, and the generated steam is used to generate electricity. Resource and energy conservation of waste incineration facilities has progressed to the point that waste incineration facilities have no added value as waste fuel. In order to increase the added value of waste as a fuel, it is necessary to stabilize the amount of steam generated as seen in the uniformity of the amount of electricity generated by waste power generation, that is, to stabilize the thermal output of waste incinerators, thereby increasing the efficiency of steam amount. Improvement is essential. Various performances required for automatic combustion control of such incinerators are becoming more advanced than those of conventional incinerators. For example, to prevent pollution, it is necessary to reduce the toxic gas NOx in exhaust gas. In order to achieve a reduction in the toxic gas NOx in the exhaust gas, it is necessary to incinerate at a low air ratio, but the temperature rise during waste incineration is greater than when waste is incinerated at a high air ratio. As a result, the molten ash tends to adhere to the walls of the waste incinerator and the furnace is likely to be damaged by fire. Problems to be Solved by the Invention In the conventional technology, cooling methods such as cooling methods that constantly supply cold air into the furnace to lower the temperature inside the furnace, and cooling methods that lower the temperature inside the furnace using water spray, etc. Efforts are made to prevent ash adhesion and furnace burnout. However, these methods have a problem in that incomplete combustion of the waste occurs when waste with a high moisture content is input and the quality of the waste deteriorates. An object of the present invention is to provide a combustion control method for a garbage incinerator, which can prevent furnace burnout due to abnormally high temperature combustion and can control the combustion state so that incomplete combustion of garbage does not occur. That's true. Means for Solving the Problems The present invention provides a method for controlling combustion in a waste incinerator equipped with a movable bed for moving waste within the incinerator, which includes: imaging the combustion state of waste within the incinerator with a television camera;
Based on the image information obtained from the television camera, a region in a combustion state having a blue wavelength and a wavelength shorter than that is extracted, and the temperature of combustion air supplied from below the moving bed in the region is lowered. This is a combustion control method for a garbage incinerator, which is characterized by: Effects According to the present invention, the position and area of the abnormally high-temperature combustion region is determined based on image information, and the temperature of combustion air supplied only to that region is lowered, thereby preventing furnace burnout due to abnormally high-temperature combustion. Moreover, since the drying effect of the waste is not reduced, incomplete combustion of the waste can be prevented. Embodiment FIG. 1 is a system diagram of a waste incinerator 1 of an embodiment implemented in connection with the present invention. Garbage is fed into the garbage incinerator 1 via a hopper 2. Hotupa 2
The garbage inside falls into the garbage incinerator 1 by the garbage supply device 3. The waste incinerator 1 is successively divided into a drying area A1, a combustion area A2, and an after-combustion area A3 from the waste supply device 3 side to the discharge port 70 side, and has moving beds 4, 5, 6, and 7. Placed. The garbage that has fallen from the garbage supply device 3 onto the movable floor 4 is dried by air supplied from below the movable floor 4, and then moved to the movable floor 5. While the garbage moved to the moving bed 5 is further moved to the moving beds 6 and 7, it is burned by the air supplied from below each of the moving beds 5 to 7, and is discharged as residual ash from the discharge port 70 to the furnace 1.
Expelled outside. Air pushed in by the blower 71 and heated by the air heating device 34 is passed through the pipe 14 from the pipes 72, 73, 74, 75, 76, 77 below each of the moving beds 4 to 7. Supplied. The air heating device 34 is controlled by an operation signal output based on the deviation value between the signal from the temperature detector 61 that detects the temperature of the pipe line 14 and the temperature setting signal inputted via the line 38. , the temperature of the air supplied from the conduit 14 is adjusted. The cold air forced by the blower 78 is supplied via the pipe 15 to pipes 79, 80, 81 connected to the pipes 73, 74, 75. Conduit 7
The cold air from 9 is combined with the warm air supplied to the pipe line 73, and is supplied into the furnace 1 via the wind box 9 installed below the upstream side of the moving bed 5. The cold air from the pipe line 80 is combined with the warm air supplied to the pipe line 74 and is supplied into the furnace 1 via the wind box 10 installed below the downstream side of the moving bed 5. Further, the cold air from the pipe 81 is combined with the warm air from the pipe 75, and is supplied into the furnace 1 via the wind box 11 installed below the upstream side of the moving bed 6. The hot air supplied through the pipe line 72 is passed through the wind box 8 installed below the moving floor 4 to the furnace 1.
It is given to the dry area A1 within the area. The warm air supplied through the pipe line 76 is provided into the furnace 1 through the wind box 12 provided below the downstream side of the moving bed 6. The hot air supplied through the pipe 77 is
The air is supplied to the after-combustion area A3 in the furnace 1 via a wind box 13 provided below the moving bed 7. The flow rate of hot air supplied into these pipes 72, 76, 77 is adjusted by the opening degree of each damper 16, 20, 21 provided in each pipe 72, 76, 77. . A damper 2 is installed upstream of the connection between the pipes 73 and 79.
2 and 23 are provided. a detected value from a temperature detector 28 that detects the temperature downstream of the connection part;
The controller 33 controls the damper 2 based on the deviation value from the temperature set value input via the line 39.
The opening degrees of 2 and 23 are adjusted to change the mixing ratio of hot air and cold air. By this mixing ratio, the temperature of the air supplied to the wind box 9 is controlled to match the temperature setting value. Similarly, the temperature of the air supplied to the wind box 10 is determined by the controller 8 to which the signal from the temperature detector 29 and the signal from the line 40 are input.
The temperature of the air supplied to the wind box 11 is controlled by the opening degree of the dampers 24 and 25 by the controller 83 to which the signal from the temperature detector 30 and the signal from the line 41 are input. Damper 26,2
It is controlled by the opening degree of 7. Wind box 9, 10, 1
The flow rate of air supplied to each pipe line 73, 74,
It is controlled by the opening degrees of dampers 17, 18, and 19 provided downstream from the temperature detection point 75. A color industrial television camera 35 installed facing a window 84 provided in the furnace wall of the incinerator 1 has an optical center axis 85 near the boundary between the upper combustion grate 5 and the lower combustion grate 6, and The combustion part in 1 is imaged. The image signal 51 from the television camera 35 is processed by the image processing device 36 via the line 50, and is led to the combustion control device 37 as signals S8, S21, and S22 indicating the position of the high-temperature combustion region and the area divided into combustion regions. be done. The combustion control device 37 sends a signal indicating a temperature setting value to lines 38, 39, 40, 4 based on the input position signals S8, S21, S22.
1. The temperature of the air supplied into the furnace 1 is controlled by a combustion control device 37, and its flow rate is appropriately adjusted by a well-known control device C that controls the opening degrees of the dampers 16-21. Next, the principle of the present invention will be explained. Dry area A
1 is dried by combustion air supplied from a wind box 8 provided below the moving bed 4 and radiant heat from the combustion area A2. The garbage moved from the drying area A1 to the combustion area A2 is burned by combustion air supplied from wind boxes 9, 10, 11 provided below the moving beds 5, 6. After almost complete combustion in the combustion zone A2, the garbage moved to the post-combustion zone A3 is completely incinerated by the combustion air supplied from the wind boxes 12 and 13 provided below the moving beds 6 and 7. , is discharged outside the furnace as ash. In such a waste incineration process, if the quality of the waste is non-uniform, the combustion state in the combustion zone A2 will become unstable. In this case, a high temperature combustion region occurs in the combustion region A2 as described in the background art, but in the present invention, combustion is controlled as described below,
Maintains stable combustion conditions. The present invention detects the distribution of abnormally high temperature areas in the combustion zone A2 for each installation position of the wind boxes 9, 10, and 11, and detects the distribution of abnormally high temperature areas in the combustion area A2 for each installation position of the wind boxes 9, 10, and 11, and The temperature of the combustion air supplied to the boxes 9, 10, 11 is reduced in accordance with the area. Next, a method for detecting the high temperature combustion region of the waste incinerator 1 according to the present invention will be explained. In general, objects are 700
It is known that when the temperature reaches ℃ or above, it begins to emit light, and the relationship shown in Table 1 holds between the color and temperature.

【表】 すなわち温度が高くなるにつれ、赤色から赤黄
色、さらに青味を帯びた白色になる。これは温度
が高くなるにしたがつて、光の中に含まれる短波
長である青色波長の成分が多くなり、逆に長波長
である赤色波長の成分が相対的に少なくなるため
である。この関係を用いることによつて、ごみ焼
却炉1の燃焼状態を撮像して得られるカラー画像
信号から青色波長およびそれより短い波長を有す
る画像信号を抽出し、高温燃焼の火炎部を抽出す
ることが可能となる。 テレビカメラ35から出力されたカラー画像信
号S1をモニタカラーテレビで再生したとする
と、第2図1に示されているように火炎90と高
温燃焼部の火炎91,92が画像として再生され
る。画像信号S1から青色波長および青色波長よ
り短波長の部分の信号を分離し、予め定められた
波長を示すしきい値T1以上の信号だけをモニタ
テレビで再生したとすると、第2図2のように高
温燃焼部の火炎が抽出された画像93,94を得
ることができる。したがつてこの画像93,94
のごみ焼却炉1内での位置を求めることによつ
て、ごみ焼却炉1内における高温、燃焼領域の位
置を知ることができる。 第3図は、本発明に関連して実施される画像処
理装置36の実施例のブロツク図である。テレビ
カメラ35からのカラー画像信号S1は、赤、
緑、青の3原色の信号を分離する色分離回路95
およびクロツク同期信号発生回路96に入力され
る。画像信号S1に基づいてクロツク同期信号発
生回路96は、カラー画像信号S1をサンプリン
グするためのクロツク信号C0、垂直同期信号C
1および水平同期信号C2を発生する。色分離回
路95によつて分離された青色波長成分の信号S
9は、多値化回路97に入力される。多値化回路
97は、クロツク信号C0に同期して、青色波長
成分の信号S9をアナログ/デジタル変換し、多
値化された青色波長成分の信号S12を画像メモ
リ回路98に出力する。第4図には、画像処理装
置36に関連した信号波形が示されている。第4
図1は、カラー画像信号S1の信号波形である。
多値化回路38は、前記信号S12を出力すると
同時に第4図2に示されているようなアナログ/
デジタル(A/D)出力タイミング信号S10を
出力する。A/D出力タイミング信号S10は、
画像メモリ制御回路99に入力される。演算処理
回路100によつて第4図3に示されているよう
な画像メモリ書き込み要求信号S13がセツトさ
れているとき、画像メモリ制御回路99は第4図
4に示されているような画像メモリ書き込みクロ
ツク信号S11を出力する。一方、画像メモリ回
路98に入力された信号S12は、画像メモリ書
き込みクロツク信号S11に同期して画像メモリ
回路98内の画像メモリに書き込まれる。一画面
分の画像が画像メモリに書き込まれると画像メモ
リ回路98は、第4図5に示されているような画
像入力終了信号S14を画像メモリ制御回路99
に出力する。入力された前記信号S14に同期し
て画像メモリ制御回路99は、第4図6に示され
ているような画像メモリセツト信号S15を演算
処理回路100に出力する。前記信号S15に同
期して演算処理回路100は画像メモリ書き込み
要求信号S13をリセツトした後、画像メモリ回
路98からの多値化された青色波長成分の画像デ
ータS16を呼び込む。 第5図は、モニタカラーテレビにおける走査状
態を示す図であり、第6図は、画像メモリにおい
てデータがストアされる状態を示す図である。第
5図に示すようにモニタテレビの1走査線におけ
るサンプル数がnのとき走査線lのm番目のサン
プル点は第6図に示されている画像メモリのln+
m番目に書き込まれている。このようにして画像
メモリに書き込まれた前記画像データS16は、
演算処理回路100によつて順次呼び込まれ演算
処理が行なわれる。このとき演算処理回路100
は、画像データS16を第5図に示されているモ
ニタテレビの画面に対応させ、第7図に示されて
いるように多値の青色成分画像データを配置し、
多値化された青色波長成分のデジタル画像として
処理を行なう。 第8図は、演算処理回路100において行なわ
れる処理を説明するための図である。図中におい
てtで示されている部分は、しきい値T1以上の
画素であり、Sで示されている部分は、しきい値
T1以下の画素である。処理方法の一例として第
8図に示されているようにしきい値T1以上の領
域すなわち高温燃焼領域102,103,104
を抽出する。次に抽出された高温燃焼領域10
2,103,104の面積をそれぞれ求め、その
面積がしきい値T2以上のものをゴミ焼却炉1の
高温燃焼領域とみなす。 第9図には、高温燃焼領域105が抽出された
画像を示すと共に縦方向および横方向の燃焼領域
105の青色波長成分の強度分布が示されてい
る。第9図に示すように高温燃焼領域105が抽
出された時、縦方向および横方向に各画素の多値
化された青色波長成分の画像データの積算値を順
次求め、おのおの縦方向の燃焼領域105の青色
波長成分強度分布106および横方向の高温燃焼領
域105の青色波長成分強度分布107を得る。
こうして得られた縦方向の強度分布106および
横方向の強度分布107のそれぞれについて、最
大値を与える縦方向の位置L0および横方向の位
置N0で決まる位置をデジタル画像における高温
燃焼領域105の位置Pとする。以上のような位
置検出が抽出されたしきい値T2以上の面積をも
つ高温燃焼領域全てについて行なわれる。 上述のような高温燃焼領域の位置検出と同時
に、演算回路100において入力された画像デー
タS16に基づいて前記領域の面積が求められ
る。さらに高温燃焼領域がその位置Pに応じて燃
焼上段5上流側および下流側、燃焼下段6上流側
の3つの燃焼領域に分割され、その3つの燃焼領
域毎に面積の総和が求められる。求められた燃焼
上段5上流側の前記面積の総和を示す信号S1
7、燃焼上段5下流側の面積の総和を示す信号S
19および燃焼下段6上流側の面積の総和を示す
信号S20が演算処理回路100からラツチ回路
101に出力される。このとき、出力タイミング
を示す信号S18もラツチ回路101に出力され
る。 また演算処理回路100は新たな信号S12が
画像メモリ回路98に呼び込まれるために第4図
1に示されているような垂直同期信号に同期し
て、画像メモリ書き込み要求信号S13をセツト
する。画像メモリ制御回路98は、第4図3,6
に示されているように信号S13がセツトされる
と同時に画像メモリセツト信号S15をリセツト
する。 出力タイミング信号S18に同期してラツチ回
路101は前記信号S17,S19,S20を保
持し、それぞれに対応して高温燃焼領域の面積を
示す信号S8,S21,S22として燃焼制御装
置37に導出する。 第10図は、制御装置37の具体的な一実施例
の構成を示すブロツク図である。風箱9が設けら
れている移動床5上流側における異常高温領域の
面積信号S8が、ライン51を介して画像処理装
置36から制御装置37に入力される。風箱10
が設けられている移動床5下流側における面積信
号21はライン52を介し、風箱11が設けられ
ている移動床6上流側における面積信号S22は
ライン53を介して入力される。入力された面積
信号S8は調節器C2および演算器C5に与えら
れ、面積信号S21は調節器C3および演算器C
5に与えられ、面積信号S22は調節器C4およ
び演算器C5に与えられる。設定器C1では弁別
レベル値が設定され、その値を示す信号がライン
L1を介して各調節器C2,C3,C4にそれぞ
れ与えられる。調節器C2は弁別レベル値と面積
信号S8との偏差に基づいて、風箱9に供給され
る空気の最適温度を示す信号をライン39に導出
する。調節器C2の入出力特性が第11図に示さ
れているが、偏差e1となると出力される温度T1
となる。同様にして調節器C3は弁別レベル値と
面積信号S21の偏差に基づいて風箱10に供給
される空気温度を示す信号をライン40に導出
し、調節器C4は弁別レベル値と面積信号S22
の偏差に基づいて風箱11に供給される空気温度
を示す信号をライン41に導出する。調節器C
3,C4の入出力特性は、第11図に示されてい
る調節器C2の特性と同様である。 演算器C5は、入力された面積信号S8,S2
1,S22を加算してラインL2を介して調節器
C7に出力する。設定器C6では弁別レベルが設
定され、ラインL3を介してそのレベル値が調節
器C7に入力される。調節器C7は弁別レベルと
加算された面積との偏差に基づいて管路14を流
れる供給空気の最適温度を示す信号をライン38
に出力する。調節器C7の入出力特性の一例を第
12図に示す。偏差C2が大きくなると出力温度
T2が図示のように低下する。移動床5,6での
異常高温領域が広範囲に及ぶときは、全ての移動
床4〜7の下方から供給される燃焼空気の温度
が、ライン38の出力信号によつて低下される。 このようにして本発明では、燃焼状態をいくつ
かの燃焼領域に分割して把握し、分割した領域の
燃焼状態に応じてそれぞれの領域に供給される空
気の温度を調節する。従来技術ではたとえば含水
率の高いごみが投入され、乾燥域A1で乾燥が完
了せず、燃焼域A2に未乾燥のごみが移動したと
き、燃焼域A2全体の供給空気温度が低下されて
いると、燃焼が遅れ、ごみが完全焼却されずに排
出されるという現象が生じたが、本発明ではこの
ような事態は発生しない。 効 果 以上のように本発明によれば、異常高温燃焼に
よるごみ焼却炉の焼損が発生しないように燃焼状
態を維持することができるとともに、ごみ質が変
動してもごみの不完全燃焼が生じないようにする
ことができる。また常時安定した燃焼状態が得ら
れるので、排ガス中のNOxの低減化も図ること
ができる。
[Table] In other words, as the temperature increases, the color changes from red to reddish-yellow and then to bluish white. This is because as the temperature rises, the short wavelength blue wavelength component contained in the light increases, while the long wavelength red wavelength component conversely decreases relatively. By using this relationship, an image signal having a blue wavelength and a shorter wavelength can be extracted from a color image signal obtained by imaging the combustion state of the garbage incinerator 1, and a flame part of high-temperature combustion can be extracted. becomes possible. When the color image signal S1 output from the television camera 35 is reproduced on a color television monitor, the flame 90 and the flames 91, 92 of the high-temperature combustion section are reproduced as images, as shown in FIG. 2. If we separate the blue wavelength and signals with wavelengths shorter than the blue wavelength from the image signal S1 and reproduce only the signals above the threshold T1, which indicate a predetermined wavelength, on a monitor TV, the result will be as shown in Fig. 2. Images 93 and 94 in which the flame of the high-temperature combustion section is extracted can be obtained. Therefore, this image 93,94
By determining the position in the waste incinerator 1, the position of the high temperature and combustion area in the waste incinerator 1 can be known. FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of an image processing device 36 implemented in connection with the present invention. The color image signal S1 from the television camera 35 is red,
Color separation circuit 95 that separates signals of the three primary colors of green and blue
and is input to the clock synchronization signal generation circuit 96. Based on the image signal S1, the clock synchronization signal generation circuit 96 generates a clock signal C0 and a vertical synchronization signal C for sampling the color image signal S1.
1 and horizontal synchronization signal C2. Blue wavelength component signal S separated by color separation circuit 95
9 is input to a multi-value conversion circuit 97. The multilevel conversion circuit 97 performs analog/digital conversion on the blue wavelength component signal S9 in synchronization with the clock signal C0, and outputs the multilevel blue wavelength component signal S12 to the image memory circuit 98. FIG. 4 shows signal waveforms associated with the image processing device 36. Fourth
FIG. 1 shows the signal waveform of the color image signal S1.
The multi-value converting circuit 38 outputs the signal S12 and at the same time outputs the analog signal S12 as shown in FIG.
A digital (A/D) output timing signal S10 is output. The A/D output timing signal S10 is
It is input to the image memory control circuit 99. When the image memory write request signal S13 as shown in FIG. 4 is set by the arithmetic processing circuit 100, the image memory control circuit 99 writes the image memory as shown in FIG. A write clock signal S11 is output. On the other hand, the signal S12 input to the image memory circuit 98 is written to the image memory in the image memory circuit 98 in synchronization with the image memory write clock signal S11. When the image for one screen is written to the image memory, the image memory circuit 98 sends an image input end signal S14 as shown in FIG. 4 to the image memory control circuit 99.
Output to. In synchronization with the input signal S14, the image memory control circuit 99 outputs an image memory set signal S15 as shown in FIG. 4 to the arithmetic processing circuit 100. In synchronization with the signal S15, the arithmetic processing circuit 100 resets the image memory write request signal S13, and then reads in the multivalued blue wavelength component image data S16 from the image memory circuit 98. FIG. 5 is a diagram showing a scanning state in a monitor color television, and FIG. 6 is a diagram showing a state in which data is stored in an image memory. As shown in FIG. 5, when the number of samples in one scanning line of the monitor TV is n, the m-th sample point of scanning line l is ln+ of the image memory shown in FIG.
It is written mth. The image data S16 written to the image memory in this way is
The data are sequentially called in by the arithmetic processing circuit 100 and arithmetic processing is performed. At this time, the arithmetic processing circuit 100
The image data S16 is made to correspond to the screen of the monitor television shown in FIG. 5, and the multivalued blue component image data is arranged as shown in FIG.
Processing is performed as a digital image of multivalued blue wavelength components. FIG. 8 is a diagram for explaining the processing performed in the arithmetic processing circuit 100. In the figure, the part indicated by t is the pixel with the threshold value T1 or more, and the part indicated by S is the pixel with the threshold value T1 or more.
The pixel is T1 or lower. As an example of the processing method, as shown in FIG.
Extract. Next extracted high temperature combustion area 10
The areas of 2, 103, and 104 are determined, and the areas whose areas are equal to or larger than the threshold value T2 are regarded as the high-temperature combustion area of the garbage incinerator 1. FIG. 9 shows an image in which the high-temperature combustion region 105 has been extracted, and also shows the intensity distribution of the blue wavelength component of the combustion region 105 in the vertical and horizontal directions. As shown in FIG. 9, when the high-temperature combustion region 105 is extracted, the integrated value of the image data of the multi-valued blue wavelength component of each pixel in the vertical and horizontal directions is sequentially determined, and the combustion region in each vertical direction is A blue wavelength component intensity distribution 106 of 105 and a blue wavelength component intensity distribution 107 of the lateral high temperature combustion region 105 are obtained.
For each of the vertical intensity distribution 106 and horizontal intensity distribution 107 obtained in this way, the position determined by the vertical position L0 and horizontal position N0 that gives the maximum value is determined as the position P of the high temperature combustion region 105 in the digital image. shall be. The position detection as described above is performed for all extracted high-temperature combustion regions having an area equal to or larger than the threshold value T2. Simultaneously with detecting the position of the high-temperature combustion region as described above, the area of the region is determined based on the image data S16 input to the arithmetic circuit 100. Further, the high-temperature combustion region is divided into three combustion regions according to the position P: the upstream and downstream sides of the upper combustion stage 5 and the upstream side of the lower combustion stage 6, and the total area is determined for each of the three combustion regions. A signal S1 indicating the sum of the determined areas on the upstream side of the upper combustion stage 5
7. Signal S indicating the total area on the downstream side of the combustion upper stage 5
19 and a signal S20 indicating the sum of the areas on the upstream side of the lower combustion stage 6 is output from the arithmetic processing circuit 100 to the latch circuit 101. At this time, a signal S18 indicating the output timing is also output to the latch circuit 101. Further, the arithmetic processing circuit 100 sets the image memory write request signal S13 in synchronization with the vertical synchronization signal as shown in FIG. The image memory control circuit 98 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the image memory set signal S15 is reset at the same time as the signal S13 is set. In synchronization with the output timing signal S18, the latch circuit 101 holds the signals S17, S19, and S20, and outputs them to the combustion control device 37 as signals S8, S21, and S22 indicating the area of the high-temperature combustion region, respectively. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a specific embodiment of the control device 37. An area signal S8 of an abnormally high temperature region on the upstream side of the moving bed 5 where the wind box 9 is provided is input from the image processing device 36 to the control device 37 via a line 51. Wind box 10
The area signal S21 on the downstream side of the moving bed 5 where the wind box 11 is provided is inputted via a line 52, and the area signal S22 on the upstream side of the moving bed 6 where the wind box 11 is provided is inputted via a line 53. The input area signal S8 is given to the adjuster C2 and the calculator C5, and the area signal S21 is given to the adjuster C3 and the calculator C5.
5, and the area signal S22 is applied to the adjuster C4 and the arithmetic unit C5. A discrimination level value is set in the setting device C1, and a signal indicating the value is applied to each of the regulators C2, C3, and C4 via a line L1. Based on the deviation between the discrimination level value and the area signal S8, the regulator C2 derives a signal on line 39 indicating the optimal temperature of the air supplied to the windbox 9. The input/output characteristics of the regulator C2 are shown in FIG. 11, and when the deviation e1 occurs, the output temperature T1
becomes. Similarly, the regulator C3 derives a signal indicating the air temperature supplied to the wind box 10 on the line 40 based on the deviation between the discrimination level value and the area signal S21, and the regulator C4 outputs a signal indicating the air temperature supplied to the wind box 10 based on the deviation between the discrimination level value and the area signal S22.
A signal indicating the temperature of the air supplied to the wind box 11 is derived on line 41 based on the deviation of . Regulator C
3. The input/output characteristics of C4 are similar to those of regulator C2 shown in FIG. Arithmetic unit C5 receives input area signals S8 and S2.
1 and S22 are added and output to the regulator C7 via line L2. A discrimination level is set in the setter C6, and the level value is inputted to the regulator C7 via the line L3. Regulator C7 sends a signal to line 38 indicating the optimum temperature of the supply air flowing through line 14 based on the deviation between the discrimination level and the summed area.
Output to. An example of the input/output characteristics of the regulator C7 is shown in FIG. When the deviation C2 increases, the output temperature
T2 decreases as shown. When the abnormally high temperature region in the moving beds 5, 6 is widespread, the temperature of the combustion air supplied from below all the moving beds 4-7 is reduced by the output signal of the line 38. In this way, in the present invention, the combustion state is divided into several combustion regions and grasped, and the temperature of the air supplied to each region is adjusted according to the combustion state of the divided regions. In the conventional technology, for example, when garbage with a high moisture content is input and drying is not completed in the drying zone A1, and the undried garbage moves to the combustion zone A2, the temperature of the supply air throughout the combustion zone A2 is lowered. However, in the present invention, such a situation does not occur, although combustion is delayed and waste is discharged without being completely incinerated. Effects As described above, according to the present invention, it is possible to maintain the combustion state so that the waste incinerator does not burn out due to abnormally high temperature combustion, and even if the quality of the waste changes, incomplete combustion of the waste does not occur. It is possible to avoid this. Furthermore, since a stable combustion state can be obtained at all times, it is possible to reduce NOx in the exhaust gas.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に関連して実施される一実施例
のごみ焼却炉1の系統図、第2図はカラー画像信
号S1に基づいてモニタテレビで再生された画像
を示す図、第3図は画像処理装置36の構成を示
すブロツク図、第4図は画像処理装置36に関連
して出力される信号波形を示す図、第5図は撮像
された画像の走査を説明するための図、第6図は
画像メモリにおけるデータを説明するための図、
第7図はデジタル化された画像を説明するための
図、第8図はデジタル画像における高温燃焼領域
を説明するための図、第9図は抽出された高温燃
焼領域の位置の求め方を説明するための図、第1
0図は燃焼制御装置37の構成を示すブロツク
図、第11図は調節器C2の入出力特性を示す
図、第12図は調節器C7の入出力特性を示す図
である。 1……ごみ焼却炉、4,5,6,7……移動
床、22〜27……ダンパ、35……テレビカメ
ラ、36……画像処理装置、37……燃焼制御装
置、33,60,82,83……調節計。
FIG. 1 is a system diagram of a waste incinerator 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an image reproduced on a monitor television based on a color image signal S1, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the image processing device 36, FIG. 4 is a diagram showing signal waveforms output in relation to the image processing device 36, FIG. 5 is a diagram for explaining scanning of a captured image, FIG. 6 is a diagram for explaining data in the image memory,
Figure 7 is a diagram for explaining the digitized image, Figure 8 is a diagram for explaining the high temperature combustion area in the digital image, and Figure 9 is for explaining how to find the position of the extracted high temperature combustion area. Diagram for doing, 1st
0 is a block diagram showing the configuration of the combustion control device 37, FIG. 11 is a diagram showing the input/output characteristics of the regulator C2, and FIG. 12 is a diagram showing the input/output characteristics of the regulator C7. 1... Garbage incinerator, 4, 5, 6, 7... Moving bed, 22-27... Damper, 35... Television camera, 36... Image processing device, 37... Combustion control device, 33, 60, 82, 83...controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 炉内におけるごみを移動するための移動床を
備えるごみ焼却炉での燃焼制御方法において、 炉内のごみ燃焼状態をテレビカメラで撮像し、
前記テレビカメラから得られた画像情報に基づい
て、青色波長およびそれより短い波長を有する燃
焼状態の領域を抽出し、前記領域における移動床
の下方から供給される燃焼用空気の温度を低くす
ることを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御方法。
[Claims] 1. A combustion control method in a waste incinerator equipped with a movable bed for moving waste within the incinerator, comprising: capturing an image of the combustion state of waste within the incinerator with a television camera;
Based on the image information obtained from the television camera, a region in a combustion state having a blue wavelength and a wavelength shorter than that is extracted, and the temperature of combustion air supplied from below the moving bed in the region is lowered. A combustion control method for a garbage incinerator, characterized by:
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