JPH06117619A - 焼却炉の燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥帯におけるゴミの乾燥度合いを検出して
燃焼制御を行う焼却炉の燃焼制御装置の提供を目的とす
る。 【構成】 投入された被燃焼物を乾燥する乾燥帯６に対
して、水分による吸収率の高い波長域の放射エネルギィ
を計測する第一放射温度計測手段１Ａと、水分による吸
収率の低い波長域の放射エネルギィを計測する第二放射
温度計測手段１Ｂとを備えて、前記第一放射温度計測手
段１Ａ及び第二放射温度計測手段１Ｂの計測出力を相対
比較して前記乾燥帯６における被燃焼物の乾燥度合いを
評価する評価手段１８Ｂと、その評価手段１８Ｂによる
評価結果に基づいて被燃焼物の燃焼制御を行う燃焼制御
手段１８Ｃとから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ゴミ用の焼却炉等
の燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の焼却炉の燃焼制御装置
は、過去の燃焼状態から熱量計算する演算手段と、その
演算手段により導出された熱量から含水量を評価する評
価手段と、その評価手段による評価結果から含水量が大
なるときに被燃焼物の投入量を少に、燃焼空気供給を少
に制御する燃焼制御手段とから構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術は、演算手段により導出された熱量が過去の被燃焼物
の特性値であって、これから燃焼する被燃焼物の特性値
も過去の被燃焼物の特性値と大きく異なることは無いと
の仮定の下に成立するものであって、被燃焼物の質が変
わればそれに応じて燃焼状態がかわり、焼却効率が低下
するという虞があった。本発明の目的は上述した従来欠
点を解消する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明による焼却炉の燃焼制御装置の特徴構成は、投入
された被燃焼物を乾燥する乾燥帯に対して、水分による
吸収率の高い波長域の放射エネルギィを計測する第一放
射温度計測手段と、水分による吸収率の低い波長域の放
射エネルギィを計測する第二放射温度計測手段とを備え
て、前記第一放射温度計測手段及び第二放射温度計測手
段の計測出力を相対比較して前記乾燥帯における被燃焼
物の乾燥度合いを評価する評価手段と、その評価手段に
よる評価結果に基づいて被燃焼物の燃焼制御を行う燃焼
制御手段とから構成してあることにある。前記燃焼制御
手段は、被燃焼物の投入速度を増減制御するものである
ことが好ましい。前記燃焼制御手段は、被燃焼物へ供給
する燃焼空気量を増減制御するものであることが好まし
い。

【０００５】

【作用】乾燥帯から放射されるエネルギィの波長は、図
３に示すように、およそ１マイクロメートルから数十マ
イクロメートルに及ぶ。第一放射温度計測手段は、視野
内にある乾燥帯からの放射エネルギィであって、乾燥帯
から第一放射温度計測手段迄の空間に存する水蒸気によ
る吸収率の高い波長領域（図４に示すように、例えば７
から８マイクロメートルの波長域がある）の放射エネル
ギィを計測するので、その計測出力が小となる場合とし
ては、乾燥帯温度が高くても水蒸気の密度が高い場合、
及び、水蒸気の密度の大小に関わらず乾燥帯温度が低い
場合が考えられる。第二放射温度計測手段は、視野内に
ある乾燥帯からの放射エネルギィであって、乾燥帯から
第二放射温度計測手段迄の空間に存する水蒸気による吸
収率の低い波長領域（例えば８マイクロメートルより大
なる波長域がある）の放射エネルギィを計測するので、
その計測出力は、乾燥帯から第二放射温度計測手段迄の
空間に存する水蒸気密度に関わり無く乾燥帯からの放射
エネルギィを吸収されることなく計測する。従って、評
価手段は、第一放射温度計測手段による計測出力が大で
第二放射温度計測手段による計測出力が大なるときに
は、乾燥帯における被焼却物が“乾燥中”であると判断
し、第一放射温度計測手段による計測出力が小で第二放
射温度計測手段による計測出力が大なるときには、乾燥
帯における被焼却物の乾燥がほぼ終了して“燃えやすい
状態”にあるか、或いは、被焼却物がもともと乾燥して
おり“燃えやすい状態”にあると判断する。一方、第二
放射温度計測手段による計測出力が小なるときには、第
一放射温度計測手段による計測出力の大小に関わらず、
未だ乾燥段階には至らず“燃えにくい状態”にあると判
断する。燃焼制御手段は、“乾燥中”、“燃えやすい状
態”、“燃えにくい状態”それぞれに対応して、炉内の
燃焼温度が異常に高温になったり低温になったりするこ
とを回避して定常的に安定した燃焼温度を維持するよう
に燃焼空気供給量や、被焼却物の投入量（例えば、炉内
への新たな被焼却物の投入量や、炉内での被焼却物の搬
送量）を増減制御するのである。例えば、“乾燥中”で
あれば、乾燥を促進すべく高温の燃焼空気供給量を増加
したり、“燃えやすい状態”であれば、燃焼空気供給量
を減らして異常に高温燃焼することを回避したり、更に
は、“燃えにくい状態”であれば、乾燥を促進すべく高
温の燃焼空気供給量を増加したり炉内への新たな被焼却
物の投入量を減らしたりするのである。

【０００６】

【発明の効果】本発明によれば、現在投入されている被
焼却物の乾燥状態を把握しながら新たな被焼却物の投入
等の燃焼制御を行うことになるので、被焼却物の質の変
化に迅速に対応して効率よく燃焼制御できる焼却炉の燃
焼制御装置を提供することができるようになった。

【０００７】

【実施例】以下に実施例を説明する。都市ゴミ用の焼却
炉は、図２に示すように、被焼却物であるゴミを収容す
るホッパ３と、ゴミを焼却する燃焼室２と、焼却済みの
灰を集める灰ピット４等を設けて構成してある。前記燃
焼室２は、前記ホッパ３の下端部に設けられたプッシャ
５により投入されたゴミを乾燥させ着火点近傍まで加熱
する乾燥帯６と、乾燥ゴミを燃焼させる燃焼帯７と、そ
の燃焼帯７で燃焼したゴミを灰化する後燃焼帯８とを上
方から下方に段階的に配置して構成してあり、それぞれ
の底部には斜め上下姿勢に配置された火格子Ｇを油圧シ
リンダＣ１，Ｃ２，Ｃ３で斜め上下方向に摺動させてゴ
ミを攪拌しながら前記灰ピット４へ搬送するストーカ手
段Ｓを設けてある。前記プッシャ５は油圧シリンダＣ４
による往復駆動で前記燃焼室２にゴミを押し出し投入す
る。前記後燃焼帯８で灰化したゴミは灰押し出し装置１
０に落下し、灰出しコンベア１１により前記灰ピット４
に搬送集積される。前記燃焼帯７は前部燃焼帯７Ａと後
部燃焼帯７Ｂの二領域で構成してあり、後述の燃焼制御
装置によりゴミは前部燃焼帯７Ａで主に燃焼した後、後
部燃焼帯７Ｂで完全に燃焼するように制御される。前記
燃焼室２下部には、送風機１６により送られた加熱空気
を乾燥・燃焼用の空気として前記燃焼室２に供給する供
給路１７を設けてあり、前記乾燥帯６、燃焼帯７、後燃
焼帯８に各別に供給量を調節するダンパＤを設けてあ
る。前記燃焼室２で発生した燃焼ガスは、排熱ボイラ１
２によって発電機１３のエネルギィとして利用すべく熱
エネルギィが蒸気の形で取り出され場外に供給され、電
気集塵機等からなる排ガス処理設備１４によりばいじん
や有害ガスを除去して排気される。

【０００８】前記燃焼室２には、燃焼状態をモニタする
ための温度センサやガスセンサ等を設けてある。詳述す
ると、乾燥帯６の温度を検出する放射温度検出手段１、
燃焼帯７の温度を検出する熱電対でなる炉出口温度検出
手段１５、燃焼空気量を検出する圧力検出手段（図示せ
ず）等である。前記放射温度検出手段１は、図１に示す
ように、水分による吸収率の高い波長域である７μｍか
ら８μｍの帯域の赤外線のみ透過するフィルタＦ１とサ
ーミスタボロメータＴ１と光学系Ｐ１とからなる第一放
射温度計測手段１Ａと、水分による吸収率の低い波長域
である９μｍ以上の赤外線のみ透過するフィルタＦ２と
サーミスタボロメータＴ２と光学系Ｐ２とからなる第二
放射温度計測手段１Ｂとから構成してあり、乾燥帯６上
方の壁部に取り付けてある。前記光学系Ｐ１，Ｐ２は、
ともに乾燥帯６のほぼ全域から放射される赤外線を前記
サーミスタボロメータＴ１，Ｔ２に集光するように構成
してある。

【０００９】前記焼却炉には、前記各種のセンサ検出値
を入力する入力手段１８Ａ、入力手段１８Ａからの入力
データに基づき燃焼室２の燃焼状態を評価する評価手段
１８Ｂ、評価手段１８Ｂによる評価結果に基づきプッシ
ャ５によるゴミの投入速度、ストーカ手段Ｓによるゴミ
の搬送速度、ダンパの開度等の調節を行い適正な燃焼状
態に調節維持する燃焼制御手段１８Ｃとを備えたマイク
ロコンピュータを搭載してなる燃焼制御装置１８を設け
てある。前記放射温度検出手段１による検出値と燃焼制
御装置１８の動作について詳述する。第二放射温度計測
手段１Ｂによる検出温度が２００℃以上のときに、第二
放射温度計測手段１Ｂによる検出温度と第一放射温度計
測手段１Ａによる検出温度の差が大であれば、乾燥帯６
に対応するダンパＤの開度を大に調節して乾燥を促進す
るとともに、燃焼帯７での燃焼を促進すべく燃焼帯７で
のストーカ速度を低下する。第二放射温度計測手段１Ｂ
による検出温度が１５０℃以上のときに、第二放射温度
計測手段１Ｂによる検出温度と第一放射温度計測手段１
Ａによる検出温度の差が小であれば、乾燥帯６に対応す
るダンパＤの開度を小に調節して過剰燃焼による異常高
温を防止するとともに、プッシャ５によるゴミの投入速
度を上げて、新たなゴミの乾燥にその熱を利用する。第
二放射温度計測手段１Ｂによる検出温度が１５０℃以下
のときには、第二放射温度計測手段１Ｂによる検出温度
と第一放射温度計測手段１Ａによる検出温度の差にかか
わらず、乾燥帯６に対応するダンパの開度を大に調節し
て乾燥及び加温を促進するとともに、乾燥帯６のストー
カ速度及びプッシャ５によるゴミの投入速度を下げる。

【００１０】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
は、放射温度計測手段としてサーミスタボロメータを用
いた例を説明したが、赤外線放射温度センサとしては、
この他に常温から３００℃位の温度を検出できる焦電形
の赤外線センサやサーモパイル等の熱形のセンサを用い
たり、光電形のセンサを用いることができる。先の実施
例では、放射温度計測手段に乾燥帯のほぼ全域から放射
される赤外線を前記サーミスタボロメータに集光する光
学系を用いているが、光学系は特に必要とするものでは
なく、視野に乾燥帯が含まれ、他の大なる熱源が含まれ
ないように配慮しておけばよい。又、乾燥帯のほぼ全域
からの放射エネルギィを検出しなくともその一部分から
の放射エネルギィを検出するものであってもよい。更
に、放射温度計測手段に用いられるフィルタの材質はと
くに限定するものではなく、その特性も上述のものに限
定するものではなく、第一放射温度検出手段に用いられ
るフィルタは、水分による吸収率の高い波長域であれば
よいし、第二放射温度検出手段に用いられるフィルタ
は、水分による吸収率の低い波長域であればよい。

【００１１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】要部のブロック構成図

【図２】焼却炉の全体構成図

【図３】黒体の分光放射エネルギィの特性図

【図４】大気の透過率の特性図

【符号の説明】 １Ａ 第一放射温度計測手段 １Ｂ 第二放射温度計測手段 ６ 乾燥帯 １８Ｂ 評価手段 １８Ｃ 燃焼制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された被燃焼物を乾燥する乾燥帯
   （６）に対して、水分による吸収率の高い波長域の放射
   エネルギィを計測する第一放射温度計測手段（１Ａ）
   と、水分による吸収率の低い波長域の放射エネルギィを
   計測する第二放射温度計測手段（１Ｂ）とを備えて、前
   記第一放射温度計測手段（１Ａ）及び第二放射温度計測
   手段（１Ｂ）の計測出力を相対比較して前記乾燥帯
   （６）における被燃焼物の乾燥度合いを評価する評価手
   段（１８Ｂ）と、その評価手段（１８Ｂ）による評価結
   果に基づいて被燃焼物の燃焼制御を行う燃焼制御手段
   （１８Ｃ）とからなる焼却炉の燃焼制御装置。
2. 【請求項２】 前記燃焼制御手段（１８Ｃ）は、被燃焼
   物の投入速度を増減制御するものである請求項１記載の
   焼却炉の燃焼制御装置。
3. 【請求項３】 前記燃焼制御手段（１８Ｃ）は、被燃焼
   物へ供給する燃焼空気量を増減制御するものである請求
   項１又は２記載の焼却炉の燃焼制御装置。