JPH0571718A - ごみ焼却プラントの操作方法およびその制御装置 - Google Patents

ごみ焼却プラントの操作方法およびその制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 火格子を備えたごみ焼却プラントにおいて、
経済的に受け入れ可能な範囲で熱の発生量を均一化し、
これにより、蒸気量の均一化を図る。 【構成】 発生蒸気量14を１次制御変数として１次制御
器19により制御し、送管ガス内の酸素含有量15を２次制
御器21,22,23により２次制御変数として制御する。ま
た、被測定ごみの導入、火格子のドウェル時間及び１次
空気量を、それぞれラム24、火格子25及び１次空気弁26
を介して２次制御器21,22,23により制御する。これによ
り、熱の発生量、そして蒸気発生量の均一化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火格子を備えたごみ焼
却プラントの操作方法およびその制御装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】石油又は石炭燃焼式発電所における操作
および、特に熱の一定発生に問題はない。これは燃料の
量を均一に導入することにより達成される。この量は一
定であり公知である。また、ごみ焼却プラントの場合に
おいても、一定の送管ガスの量及び質は別として、主目
的は熱の出力を一定に保つことである。ごみまたは廃棄
物燃焼プラントの場合、例えば、ガラスから紙そして湿
った庭ごみの順で導入された可燃物の組成、したがっ
て、カロリー値が時間と共にかなり変化するので、測定
された導入量のみによって制御することはできない。し
たがって、発生した熱量、これによる蒸気を一定に保つ
要求でさえ、問題を生じさせる。より問題なのは、他の
パラメータ、例えば送管ガスの質を最適化しながら一定
の熱を発生することである。
【０００３】公知の方法によると、蒸気の量を単独で測
定することに基づいて熱の発生を一定に保つ試みがなさ
れている。このような処置は満足のいくものではなく、
この方法によると、大きな振幅を有する値の変動を得る
ことになる。
【０００４】ごみの可燃物のかなり大きな部分におい
て、より多くの酸素が燃焼室の焼却のために必要にな
る。その結果、送管ガスに酸素が少なくなる。この事実
は、ジー．シュッター(G.Schetter)及びイー．ライトマ
イア(E.Leitmeir)の両氏によりすでに確認されている。
1987年のブイジービー クラフトベルクステクニク(VGB
KRAFTWERKSTECHNIK) の132,133 ページに燃焼制御シス
テムについて書いている。これによると、変化するごみ
の組成の影響は、比較的均一な焼却経過が保証できる程
度に低減される。このために、３つの相互に独立した制
御回路が提言されており、最初の２つの回路はすでに試
験され、最後の回路だけが課題として残っている。制御
回路１において、ごみの一定時間内の処理量は制御変数
として送管ガスの酸素含有量に基づいて制御された。制
御回路２において、蒸気量が制御変数として用いられ１
次空気の供給に作用された。制御回路３の目的は、開発
段階であるが、２次空気の制御をシステムに組み入れる
ことになるであろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この公知の制御は高価
であり、熱の発生、これによる、蒸気の量の実際上の望
み得る程度までの均一化を保証できるものではない。さ
らにパラメータの最適化は考慮されてさえいない。
【０００６】したがって、本発明の目的は、経済的に受
け入れ可能な費用で、熱の発生を均一化し、それゆえ、
蒸気量を均一化し、さらに、火格子を備えたごみ焼却プ
ラントを最適化し要望をみたすことのできるごみ焼却プ
ラントの操作方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、火格子を備
えたごみ焼却プラントの操作方法において、火を入れた
後、多重ループ制御システムにより熱の発生を均一化
し、該多重ループ制御システムは、発生蒸気量を１次制
御変数として制御し、送管ガス内の酸素含有量を２次制
御変数として制御することを特徴とする方法により達成
することができる。
【０００８】また、本発明は、本発明による方法を行う
制御装置に関し、また前記制御装置を有するごみ焼却プ
ラントに関する。
【０００９】多重ループ制御システムまたは制御回路は
公知である。これらはまたカスケード制御として知られ
ている。これらは少なくとも２つの２重ループ制御回路
を含み、ひとつまたはそれ以上の２次ループが主ループ
内に配置されている。使用される１次制御器またはステ
アリング制御器は緩慢な制御を行うＰＩ制御器であっ
て、これは下流において２次制御器または従制御器とし
て急速な制御を行なうＰ制御器である。本発明により、
発生した蒸気量は１次制御変数としてカスケード制御に
おいてわずかな遅れで検知される。使用される２次制御
変数は送管ガスの酸素含有量の早急に利用できる値であ
る。この変数は実質的に遅れなく利用できるので、取扱
変数は直接カスケード制御の２次ループ内に作用するこ
とができる。ラム、火格子および１次空気弁、すなわ
ち、ごみの燃焼室への導入、炉を通過するごみの一定時
間の処理量、および焼却用空気の供給は、好ましくは２
次制御器により決定される取扱変数によって制御され
る。
【００１０】本発明の方法により熱発生、およびこれに
よる蒸気量の均一化、すなわち均一性の保持が達成され
る。さらに、他の処理パラメータ、たとえば送管ガスの
性質、スラッグの性質、火格子の使用期間および燃焼室
温度が最適化される。同時に、送管ガスの質量の一定化
が達成される。
【００１１】さらに好ましい２次制御変数は、炉屋根部
の温度および火格子温度であり、付加した２次制御回路
内にこれらを包括することにより制御過程を改善し、そ
の結果、蒸気量の小さな変動をなくすることができる。
【００１２】炉屋根部および火格子の温度の測定により
さらに有利な点を得ることができる。このことは、もし
火格子上の処理に大体１時間必要で、この処理が単に直
感を基としてこれまで操作員により制御されていたこと
を思えば非常にはっきりする。それゆえ、本発明により
初めて事実上一般的な状態を基として焼却過程の制御を
可能とすることができた。炉屋根部および火格子の温度
を含む個々の有利な点は、火格子の最大領域の使用、火
格子の使用期間の延長、送管ガス燃焼率の改善、および
より経済的な空気過剰である。
【００１３】例えば、もし炉屋根部の温度が高過ぎる場
合は、ラムの速度、したがってごみの供給速度が落とさ
れる。その結果、火格子の使用範囲が減少する、すなわ
ち火格子の隔離範囲が小さくなる。火格子の温度が高く
なると、その結果、広い使用範囲を得るためリドリング
率(riddling rate) が減少する。同時に、１次空気の量
も減少し、またそれに応じて２次空気の量が増加する。
【００１４】
【実施例】上述された種類のごみ焼却プラントは公知で
あり、就中、特許権者によって製造販売されている。詳
細に図示しない図１において、ごみはラム２により燃焼
室１に供給される。測定される供給量はラムの速度の関
数である。供給されたごみは焼却用被駆動火格子（図面
に示さない）上に運ばれ、ここで乾燥され、ガスを抜か
れそして焼却される。この焼却の過程は１次空気により
影響を受ける。高熱の送管ガス３は燃焼室１からボイラ
４に送られ、ここで蒸気を発生するのに使われる。冷却
された送管ガス５と蒸気６はボイラ４を出る。蒸気８と
送管ガスの酸素含有量９の測定値、または任意に、炉屋
根部11と火格子12の温度が、一定出力または最適出力制
御装置７に送られる。この制御装置７が供給ラム、火格
子および１次空気弁の作動信号13を出す。
【００１５】図２の制御装置は、蒸気量、送管ガスの酸
素含有量、および炉屋根部と火格子の温度の公知の測定
装置14,15,16,17 を有する。蒸気量の測定値は、入力信
号18として１次制御器又はステアリング制御器19に送ら
れる。これは緩慢な操作を行うＰＩ制御器である。この
出力信号は３個の下流２次又は従制御器21,22,23に送ら
れる。これらは急速な操作を行うＰ制御器である。２次
制御器の設定値は、蒸気の測定値に応じて１次制御器の
出力信号27により調整される。送管ガスの酸素(O2)測定
値は、入力信号20として２次制御器21,22,23に送られ
る。これは、酸素が遅れなく測定されるので即時操作で
ある。各２次制御器21,22,23はアクチュエータ、すなわ
ち、被測定ごみの導入を行うラム24、ごみのドウェル時
間を制御する火格子25および焼却用空気の供給を行う１
次空気弁26に連結されている。２次制御器21,22,23の操
作信号32,33,34は実質的遅れなくアクチュエータ24,25,
26に送られる。
【００１６】本発明の特に好適な実施例により、燃焼室
の温度及び／又は火格子の温度は適当な測定装置16,17
を用いて付加的に測定される。測定値は、各ケースの入
力信号としてさらに２次制御器37,38 に送られる。それ
らの出力信号39,41 は２次制御器21,22,23に送られる。
これによって、ごみ焼却プラントの排熱が一定に保持さ
れ、かつ最適化されることが保証される。
【００１７】この方法をさらに改善するため、１次空気
の２次制御器23を２次空気制御装置に連結してもよい。
これにより、１次空気および２次空気の合計量、すなわ
ち、燃焼空気の合計量が一定であるように２次空気量を
制御することができる。
【００１８】
【発明の効果】火格子を備えたごみ焼却プラントの操作
方法において、火を入れた後、多重ループ制御システム
により熱の発生を均一化し、この多重ループ制御システ
ムは、発生蒸気量を１次制御変数として制御し、送管ガ
ス内の酸素含有量を２次制御変数として制御することを
特徴とする方法としたので、経済的に受け入れ可能な費
用で、熱の発生を均一化でき、それゆえ、蒸気量が均一
化でき、さらに、火格子を備えたごみ焼却プラントの最
適化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ごみ焼却プラントの流れ図である。
【図２】本発明による制御の実施例を示す流れ図であ
る。
【符号の説明】
14 蒸気量 15 酸素含有量 19 １次制御器 21 ２次制御器 22 ２次制御器 23 ２次制御器 24 ラム 25 火格子 26 １次空気弁

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 火格子を備えたごみ焼却プラントの操作
    方法において、火を入れた後、多重ループ制御システム
    により熱の発生を均一化し、該多重ループ制御システム
    は、発生蒸気量を１次制御変数として制御し、送管ガス
    内の酸素含有量を２次制御変数として制御することを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項２】 被測定ごみの導入、火格子のドウェル時
    間および１次空気量が、急速反応する２次制御器により
    制御されることを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 炉屋根部の温度がさらに２次制御変数と
    して使用されることを特徴とする請求項１または２の方
    法。
  4. 【請求項４】 火格子温度がさらに２次制御変数として
    制御されることを特徴とする請求項１ないし３のうちい
    ずれかの方法。
  5. 【請求項５】 焼却用空気の合計量が一定に保たれるこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれかの方
    法。
  6. 【請求項６】 １次制御変数として蒸気量(14)を測定
    し、２次制御変数として送管ガスの酸素含有量(15)を測
    定する装置と、少なくとも３個以上の２次急速制御器(2
    1,22,23)を下流に有し、該制御器の出力がラム(24)、火
    格子(25)および１次空気弁(26)に連結された、蒸気量を
    緩慢に制御する１次制御器(19)とを有することを特徴と
    する請求項１ないし５のうちいずれかの方法を行う制御
    装置。
  7. 【請求項７】 １次制御変数として温度を測定する、燃
    焼室に設けられた温度測定装置(16)と、出力が３個の従
    制御器(21、22、23)に連結された２次制御器(37)とを有す
    ることを特徴とする請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 ２次制御変数としての温度を測定する、
    火格子の温度測定装置(17)と、出力が３個の従制御器(2
    1,22,23)に連結された２次制御器(38)とを有することを
    特徴とする請求項６または７の装置。
  9. 【請求項９】 火格子を備えた燃焼室、ボイラおよび請
    求項１ないし８のうちいずれかによる方法を行う燃焼制
    御装置を有するごみ焼却プラントにおいて、前記制御装
    置が、１次制御変数としての蒸気量(14)を測定し、２次
    制御変数としての送管ガスの酸素含有量(15)を測定する
    装置と、出力がラム(24)、火格子(25)および１次空気弁
    (26)のアクチュエータに連結された少なくとも３個以上
    の２次急速制御器(21,22,23)を下流に有する蒸気量の１
    次緩慢制御器(19)とを有することを特徴とするプラン
    ト。
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