JPH06300239A

JPH06300239A - 燃焼装置のダイオキシン抑制制御方法

Info

Publication number: JPH06300239A
Application number: JP9115093A
Authority: JP
Inventors: Hayato Yokota; 隼人横田
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】従来技術による燃焼装置やその制御法を大幅
に追加、改造することなくダイオキシン対策が実現でき
る制御法を提供する。【構成】ごみなどを焼却炉２を備えた焼却設備におい
て、焼却炉２へのごみ供給量（供給機１の可変速モータ
１６）、焼却炉２から発生する排ガス中のＣＯ濃度（分
析計１８）、排ガス中のＯ₂濃度（分析計１８、１
９）、焼却炉出口ガス温度（温度計２１）、焼却炉出口
ドラフト（ドラフト計２０）の各々の検出値のすべてが
変化傾向（酸素濃度は他の検出対象とは逆向きの変化傾
向を持つ）にあるときに、少なくとも次のいずれかの量
を調整することで、排ガス中の一酸化炭素濃度を減少さ
せる。（１）燃料供給量を減少または停止させる、
（２）二次空気量を増加させる、（３）ダイオキシン対
策用空気量を増加させる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼装置の燃焼制御方
法に係り、特に、ごみ焼却設備の排ガス中のダイオキシ
ンの抑制を行う制御法に関する。

【０００２】

【従来の技術】１９９０年の厚生省ガイドラインによる
と、燃焼装置から発生するダイオキシンを抑制すること
が求められている。ダイオキシンを発生させる燃焼装置
の代表例であるごみ焼却設備の従来方法による制御法の
一例について関連する部分を図４と共に説明する。ごみ
は供給機１より焼却炉２に供給され流動床４にて焼却さ
れる。流動床４はバーナー３により予め流動媒体が熱せ
られていて、自燃できる状態となっている。流動床４内
では、押込通風機１３より送られた空気が空気予熱機９
を経て焼却炉２内に誘導され、流動床４内に設けられた
散気管１５より噴出され、加熱された媒体を流動させて
いる。焼却炉２から排出した排ガスはガス冷却塔７、空
気予熱器９及びバグフィルタ１０を経由した後、誘引通
風機１１により誘引されて煙突１４から排出される。ま
た、必要な場合は焼却炉２からの排ガスの炉出口温度は
温度計２１で測定される。一方、焼却炉２下部の灰排出
機５から灰が随時排出される。

【０００３】上記ごみ焼却設備の最も一般的な制御法の
一例は次のような複合制御法である。すなわち、流動床
４の温度を検出しＴＩＣ１（層温制御器）により規定温
度となるように供給機１の可変速モータ１６の回転数を
変えてごみの供給量を制御する「層温制御」と、炉内圧
を一定の負圧に保持するため炉出口ガスドラフト計２０
により炉出口ドラフトを検出し、ＰＩＣ１（炉内圧制御
器）により誘引通風機１１の回転数をインバータ１２に
より制御する「炉内圧制御」、そして排ガス温度を規定
温度に保持するために空気予熱器９出口のガス温度を温
度計２２で検出してＴＩＣ２（排ガス温度制御器）によ
りガス冷却塔７内の水スプレ装置８の注入量を制御する
「排ガス温度制御」、更に流動化空気供給量を制御する
ために、押込通風機１３入口のＨＣ２（空気量制御器）
によりコントロールドライブ１７ａを用いて二次空気ダ
ンパ６ａの開度を手動にて設定する「空気量制御」が行
われる。なお、前記「炉内圧制御」として、誘引通風機
１１の入口ダンパ（図示せず）による制御も一般的に用
いられている。また、押込通風機１３により導入した空
気を空気予熱器９で熱交換した後にも二次空気ダンパ６
ｂをＨＣ１（二次空気量制御器）によりコントロールド
ライブ１７ｂを用いて手動で制御する。また、二次空気
は押込通風機１３とは別の通風機（図示せず）を用いる
例も多い。

【０００４】また、上記以外に窒素酸化物や硫黄酸化物
の除去を目的とした制御ループもあるが本筋ではないの
で説明は省略する。図４に示すごみ焼却設備では焼却炉
２から排出する燃焼排ガス中のＯ₂濃度やＣＯ濃度（Ｎ
Ｏ_X、ＳＯ_Xも同様）は、各々煙突１４に設置されたＣＯ
（Ｏ₂）分析計１８や、空気予熱器９出口に設置された
Ｏ₂分析計１９によって常時監視、計測され公害値を超
えないように適宜空気及びごみの供給量等を調節するよ
うになっている。また、燃焼炉２への二次空気の供給量
の制御によりまたは供給方法の工夫によりダイオキシン
発生の原因となるＣＯ濃度を低下させる方法が知られて
いる（特公平２−１７６４８号、特開平３−２２５１０
６号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におけ
る制御法では、１９９０年の厚生省ガイドラインによる
ダイオキシン対策についての配慮がされておらず、前記
ガイドラインに示されたダイオキシン抑制のためにＣＯ
濃度を下げる対策が不十分であった。本発明の目的は、
従来技術によるごみ焼却設備等の燃焼装置の設備やその
制御法を大幅に追加、改造することなくダイオキシンの
抑制が実現できる制御法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、燃焼炉への燃料供
給量、燃焼炉から発生する排ガス中の一酸化炭素濃度、
排ガス中の酸素濃度、燃焼炉出口ガス温度、燃焼炉出口
ドラフトの各々の検出値のすべてが変化傾向にあるとき
に、少なくとも次のいずれかの量を調整することで、
（１）燃料供給量を減少または停止させる、（２）二次
空気供給量を増加させる、（３）ダイオキシン対策用空
気量を増加させる排ガス中の一酸化炭素濃度を減少させ
る燃焼装置のダイオキシン抑制制御方法である。本発明
の燃焼装置はごみ焼却設備をはじめ、ダイオキシンの発
生の可能性のあるすべての種類の燃焼装置に適用可能で
ある。

【０００７】

【作用】本発明による制御法は、従来技術による制御法
によりカバーしきれない排ガス中のＣＯの発生（増加）
を他の要因と併せて判断し、先行制御を行うものであ
り、ＣＯが突変的に大幅に増加し、公害規制値をオーバ
ーすることがない。そのためダイオキシンの発生は確実
に防止できる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図面と共に説明する。１
９９０年の厚生省ガイドラインによるダイオキシン抑制
のポイントは、連続運転のプラントではＣＯ濃度を５０
ｐｐｍ以下、準連続運転（８〜１６時間運転）のプラン
トでは１００ｐｐｍ以下とすることが具体的な指標の１
つとして挙げられている。従って図４に示したごみ焼却
設備の一例のような装置の検出部としては、ごみ供給量
を計測する供給機１、排ガスＣＯ濃度を４時間の平均値
として検出する煙突１４部のＣＯ分析計１８、排ガスＯ
₂濃度を検出する空気予熱器９出口のＯ₂分析計１９、炉
出口のドラフトを検出する焼却炉２出口ガスドラフト計
２０、炉出口ガス温度を検出する炉出口温度計２１およ
び空気予熱器９出口ガス温度計２２である。なお、ＣＯ
分析計１８での検出値はＯ₂１２％換算した値で計測で
きる。

【０００９】また、本実施例では図４のごみ焼却設備の
操作部として各々の目的に応じ従来技術の制御法で既に
説明した通り、ごみ供給機１の可変速モータ１６、誘引
通風機１１のインバータ１２、ガス冷却塔７の水スプレ
装置８、二次空気ダンパ用コントロールドライブ１７ｂ
等のみでも良い。しかし、図３に示すように、この他に
燃焼炉２の側壁にダイオキシン対策用に空気供給部を設
け、ＨＣ３によりダイオキシン対策用空気ダンパ用コン
トロールドライブ１７ｃを用いてダンパ６ｃの開閉を行
う操作部を追加しても良い。また、このダイオキシン対
策用の空気供給部は三次空気供給用に使用することもで
きる。このとき、コントロールドライブ１７ｂには、二
次空気用通風機２４を設けることもできる。

【００１０】図１には、本実施例によるＣＯ抑制のため
の制御法の概念図を示した。すなわち、前記した各変量
検出部よりの信号を演算部２２（演算部２２のＣＡＬは
演算、ＲＭＴは変化率リミットを示している。）に入力
し、ごみのカロリーやごみ中に含有されるプラスチック
類などの影響による過渡的な燃焼状態の傾向を演算し、
ごみ供給機可変速モータ１６、二次空気ダンパ用コント
ロールドライブ１７ｂ、ダイオキシン対策用コントロー
ルドライブ１７ｃの少なくともいずれかの操作量を制御
する。ごみ供給機可変速モータ１６の制御により、ごみ
そのものの燃焼炉２への供給量をカットする等の制御が
できる。また、ダイオキシン対策用コントロールドライ
ブ１７ｃはダイオキシンが発生のおそれがある場合のみ
操作をして、ダンパ６ｃは通常時には一定開度としてお
くか、もしくは閉じておき、ダイオキシン発生のおそれ
がある場合のみ燃焼炉２内に空気を供給することができ
る。この中で、ダイオキシン対策に直結するＣＯの抑制
として最も効果的に作用する操作端としては、二次空気
ダンパ用コントロールドライブ１７ｂにより操作される
二次空気ダンパ６ｂである。

【００１１】図２はＣＯ発生量、Ｏ₂量、炉出口ガス温
度、炉出口ドラフト、ごみ供給量の挙動を示した一例で
あり、図２の場合には焼却炉２内で過渡的に燃焼してい
る例を示す。すなわち、複合する要因がＯ₂量のみを除
いて上昇傾向にある場合であって、Ｏ₂量が下降傾向に
ある場合、例えば変化点ａより全ての傾向を判断し、変
化のピークｂに至るまでに、ごみ供給機可変速モータ
１６、二次空気ダンパ用コントロールドライブ１７
ｂ、ダイオキシン対策用コントロールドライブ１７ｃ
の少なくともいずれかを操作する。その結果、ごみ供
給量が減少または停止されるか、二次空気を増加させ
るか、ダイオキシン対策用空気量を増加させることの
少なくともいずれかの量が変わることで、ＣＯの発生を
抑制させるようにする。逆にＯ₂を除く全てが下降傾向
（Ｏ₂は上昇）の場合は上記〜とは逆の方向の制御
により、ダイオキシンの発生のおそれのない適正なごみ
量または空気量とする。

【００１２】本実施例によれば、従来技術による設備、
装置をそのまま使用するか、または多少の改造、追加だ
けで、ＣＯ濃度が高くなる前に予め燃焼状態より傾向を
演算し、二次空気量などを増減させることが可能とな
り、ダイオキシンの発生を抑制することができる。ま
た、従来技術による層温制御、炉内圧制御及び排ガス温
度制御などは、従来通り、各々の単一制御ループにて目
的に応じた制御は継続することができ、本実施例による
ＣＯ制御がこれらの制御の外乱とはなり得ない。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、従来技術による設備、
装置を大幅改造、追加することなくＣＯ濃度が高くなる
前に先行的にダイオキシンの発生を抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の予測演算制御の一例を示
す概念図。

【図２】図１に示す制御のための各検出部の挙動を示
すグラフ。

【図３】図１の予測演算制御のためのごみ焼却設備操
作部を示す図。

【図４】従来技術における流動床ごみ焼却設備及びそ
の制御法の一例を示す図。

【符号の説明】

１…ごみ供給機、２…焼却炉、３…バーナ、４…流動
床、６…空気ダンパ、９…空気予熱器、１６…可変速モ
ータ、１７…コントロールドライブ、１８…ＣＯ
（Ｏ₂）分析計、１９…Ｏ₂分析計、２０…炉出口ガスド
ラフト計、２１…炉出口温度計、２２…空気予熱器出口
ガス温度計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼炉への燃料供給量、燃焼炉から発生
する排ガス中の一酸化炭素濃度、排ガス中の酸素濃度、
燃焼炉出口ガス温度、燃焼炉出口ドラフトの各々の検出
値のすべてが変化傾向にあるときに、少なくとも次のい
ずれかの量を調整することで、（１）燃料供給量を減少
または停止させる、（２）二次空気供給量を増加させ
る、（３）ダイオキシン対策用空気量を増加させる排ガ
ス中の一酸化炭素濃度を減少させることを特徴とする燃
焼装置のダイオキシン抑制制御方法。