JPH08121731A - 下水汚泥流動床式焼却装置 - Google Patents
下水汚泥流動床式焼却装置Info
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- JPH08121731A JPH08121731A JP25860094A JP25860094A JPH08121731A JP H08121731 A JPH08121731 A JP H08121731A JP 25860094 A JP25860094 A JP 25860094A JP 25860094 A JP25860094 A JP 25860094A JP H08121731 A JPH08121731 A JP H08121731A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ファジィ制御により、性状が一様でない汚泥
を好適に焼却する下水汚泥流動床式焼却装置を提供す
る。 【構成】 焼却炉１に、給泥装置４６と燃焼空気調節系
３４と熱風発生炉４と空気加熱用燃料調節系１２と砂層
加熱用燃料調節系１７と含水率検出計４７と流動床温度
計２１とウインドボックス温度計１０と酸素濃度計４３
と各温度計１０，２１と酸素濃度計４３と含水率検出計
４７により検出した各種の検出値に基づいて各調節系に
おける制御目標値をファジィ推論する制御装置４８とを
備えた。
を好適に焼却する下水汚泥流動床式焼却装置を提供す
る。 【構成】 焼却炉１に、給泥装置４６と燃焼空気調節系
３４と熱風発生炉４と空気加熱用燃料調節系１２と砂層
加熱用燃料調節系１７と含水率検出計４７と流動床温度
計２１とウインドボックス温度計１０と酸素濃度計４３
と各温度計１０，２１と酸素濃度計４３と含水率検出計
４７により検出した各種の検出値に基づいて各調節系に
おける制御目標値をファジィ推論する制御装置４８とを
備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水処理場等において
発生する汚泥を焼却して減量、減容化する下水汚泥流動
床式焼却装置に関する。
発生する汚泥を焼却して減量、減容化する下水汚泥流動
床式焼却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水処理場において発生する汚泥
は、濃縮、脱水プロセスを経て後に、流動床式焼却炉等
において焼却して減量、減容化している。焼却する脱水
汚泥の性状は、同一の処理過程を経ているので、時間や
季節により若干の変化はあるものの急激に大きく変化す
ることはない。このため、焼却炉の運転はオペレータに
より手動で行われている。
は、濃縮、脱水プロセスを経て後に、流動床式焼却炉等
において焼却して減量、減容化している。焼却する脱水
汚泥の性状は、同一の処理過程を経ているので、時間や
季節により若干の変化はあるものの急激に大きく変化す
ることはない。このため、焼却炉の運転はオペレータに
より手動で行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近においては、汚泥
の処理過程において石灰系凝集剤を使用する石灰系汚泥
と、処理過程において高分子凝集剤を使用する高分子系
汚泥との混焼や、脱水汚泥とし渣との混焼を行う場合が
ある。しかし、前述の混焼は、その混合割合により運転
方法が大きく異なり、オペレータの負担が大きく、判断
の個人差によって燃焼状態にばらつきが生じる問題があ
った。このため、操作ミスなどによっては炉内の温度低
下による汚泥の不完全燃焼や温度上昇による炉体や後段
の設備の損傷、耐用年数の低下などを引き起こす可能性
がある。
の処理過程において石灰系凝集剤を使用する石灰系汚泥
と、処理過程において高分子凝集剤を使用する高分子系
汚泥との混焼や、脱水汚泥とし渣との混焼を行う場合が
ある。しかし、前述の混焼は、その混合割合により運転
方法が大きく異なり、オペレータの負担が大きく、判断
の個人差によって燃焼状態にばらつきが生じる問題があ
った。このため、操作ミスなどによっては炉内の温度低
下による汚泥の不完全燃焼や温度上昇による炉体や後段
の設備の損傷、耐用年数の低下などを引き起こす可能性
がある。
【０００４】オペレータの操作ミスや、判断の個人差に
よる燃焼状態のばらつきを解消するためには、自動制御
システムの開発が必要である。しかし、現在のプラント
で一般的に行われているＰＩＤ制御では、多元的な複雑
な制御の自動化を行うことは困難である。
よる燃焼状態のばらつきを解消するためには、自動制御
システムの開発が必要である。しかし、現在のプラント
で一般的に行われているＰＩＤ制御では、多元的な複雑
な制御の自動化を行うことは困難である。
【０００５】本発明は上記課題を解決するものであり、
ファジィ制御により、性状が一様でない汚泥を好適に焼
却する下水汚泥流動床式焼却装置を提供することを目的
とする。
ファジィ制御により、性状が一様でない汚泥を好適に焼
却する下水汚泥流動床式焼却装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の下水汚泥流動床式焼却装置は、焼却炉
に対して脱水汚泥を供給する汚泥供給路において汚泥の
供給量を制御目標値に調整する汚泥供給量調節系と、焼
却炉に対して燃焼空気を供給する燃焼空気供給路におい
て燃焼空気の供給量を制御目標値に調整する燃焼空気量
調節系と、燃焼空気供給路において燃焼空気を予熱する
空気予熱装置および予熱した燃焼空気を任意の温度に加
熱する空気加熱手段と、空気加熱手段に対する空気加熱
用燃料の供給路において燃焼空気の温度が制御目標値と
なるように空気加熱用燃料の供給量を調整する空気加熱
用燃料調節系と、焼却炉に対して冷却用空気を供給する
冷却用空気供給路において冷却用空気の供給量を制御目
標値に調整する冷却用空気調節系と、流動床に対する砂
層加熱用燃料の供給路において流動床の温度が制御目標
値となるように砂層加熱用燃料の供給量を調節する砂層
加熱用燃料調節系と、焼却炉に投入する汚泥の含水率を
検出する含水率検出計と、流動床の砂層温度を検出する
流動床温度計と、流動床の下部に位置して燃焼空気の供
給経路をなすウインドボックス内の温度を検出するウイ
ンドボックス温度計と、焼却炉内より排出する排ガス中
の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、各温度計と酸素濃
度計と含水率検出計により検出した各種の検出値に基づ
いて各調節系における制御目標値を算出するファジィ制
御装置とを備え、ファジィ制御装置は、各種の前記検出
値に基づいて焼却炉内における現在の燃焼状態を評価す
ると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な各調節系
における各供給量の必要増減量をファジィ推論し、現制
御目標値に対して必要増減量を勘案して新制御目標値を
算出するとともに、新制御目標値を各調節系に指示する
構成をなすものである。
ために、本発明の下水汚泥流動床式焼却装置は、焼却炉
に対して脱水汚泥を供給する汚泥供給路において汚泥の
供給量を制御目標値に調整する汚泥供給量調節系と、焼
却炉に対して燃焼空気を供給する燃焼空気供給路におい
て燃焼空気の供給量を制御目標値に調整する燃焼空気量
調節系と、燃焼空気供給路において燃焼空気を予熱する
空気予熱装置および予熱した燃焼空気を任意の温度に加
熱する空気加熱手段と、空気加熱手段に対する空気加熱
用燃料の供給路において燃焼空気の温度が制御目標値と
なるように空気加熱用燃料の供給量を調整する空気加熱
用燃料調節系と、焼却炉に対して冷却用空気を供給する
冷却用空気供給路において冷却用空気の供給量を制御目
標値に調整する冷却用空気調節系と、流動床に対する砂
層加熱用燃料の供給路において流動床の温度が制御目標
値となるように砂層加熱用燃料の供給量を調節する砂層
加熱用燃料調節系と、焼却炉に投入する汚泥の含水率を
検出する含水率検出計と、流動床の砂層温度を検出する
流動床温度計と、流動床の下部に位置して燃焼空気の供
給経路をなすウインドボックス内の温度を検出するウイ
ンドボックス温度計と、焼却炉内より排出する排ガス中
の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、各温度計と酸素濃
度計と含水率検出計により検出した各種の検出値に基づ
いて各調節系における制御目標値を算出するファジィ制
御装置とを備え、ファジィ制御装置は、各種の前記検出
値に基づいて焼却炉内における現在の燃焼状態を評価す
ると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な各調節系
における各供給量の必要増減量をファジィ推論し、現制
御目標値に対して必要増減量を勘案して新制御目標値を
算出するとともに、新制御目標値を各調節系に指示する
構成をなすものである。
【０００７】
【作用】上記した構成において、汚泥はそれ自身の含水
率と発熱量によって焼却炉内の温度に影響を与える。汚
泥の含水率の低下または発熱量の増加は、湿ベースの汚
泥としてプラスの発熱量を持つ自燃汚泥となり、結果と
して炉内温度の増加を招き、流動床の加熱のための燃料
量の低減、燃焼空気温度の低減、冷却空気量の増加、汚
泥投入量の低減を必要とする。また、汚泥の含水率の増
加または発熱量の低下は、湿ベースの汚泥としてマイナ
スの発熱量を持つ助燃汚泥となり、結果として炉内温度
の低下を招き、流動床の加熱のための燃料量の増加、燃
焼空気湿度の増加、冷却空気量の低減を必要とする。
率と発熱量によって焼却炉内の温度に影響を与える。汚
泥の含水率の低下または発熱量の増加は、湿ベースの汚
泥としてプラスの発熱量を持つ自燃汚泥となり、結果と
して炉内温度の増加を招き、流動床の加熱のための燃料
量の低減、燃焼空気温度の低減、冷却空気量の増加、汚
泥投入量の低減を必要とする。また、汚泥の含水率の増
加または発熱量の低下は、湿ベースの汚泥としてマイナ
スの発熱量を持つ助燃汚泥となり、結果として炉内温度
の低下を招き、流動床の加熱のための燃料量の増加、燃
焼空気湿度の増加、冷却空気量の低減を必要とする。
【０００８】以上のことを踏まえ、ファジィ制御装置に
おける基本的な制御の特徴は以下に示すものである。 １．現在の流動床温度または焼却炉内温度が現在の制御
目標値に対して過剰傾向にある場合には、流動床へ供給
する燃焼空気温度の低減、焼却炉内への冷却用空気の供
給、焼却炉へ供給する汚泥の供給量の低減を指向し、現
在の流動床温度が現在の制御目標値に対して過小傾向に
ある場合には、流動床へ供給する燃焼空気温度の増加、
焼却炉へ供給する汚泥の供給量の増加を指向する。 ２．設定濃度を上回る酸素濃度の増加傾向に対しては、
燃焼空気量の低減を指向し、設定濃度を下回る酸素濃度
の減少傾向に対しては、燃焼空気量の増加を指向する。
おける基本的な制御の特徴は以下に示すものである。 １．現在の流動床温度または焼却炉内温度が現在の制御
目標値に対して過剰傾向にある場合には、流動床へ供給
する燃焼空気温度の低減、焼却炉内への冷却用空気の供
給、焼却炉へ供給する汚泥の供給量の低減を指向し、現
在の流動床温度が現在の制御目標値に対して過小傾向に
ある場合には、流動床へ供給する燃焼空気温度の増加、
焼却炉へ供給する汚泥の供給量の増加を指向する。 ２．設定濃度を上回る酸素濃度の増加傾向に対しては、
燃焼空気量の低減を指向し、設定濃度を下回る酸素濃度
の減少傾向に対しては、燃焼空気量の増加を指向する。
【０００９】そして、上述の制御を、現在の汚泥の供給
量、現在のウインドボックス温度、砂層加熱用燃料調節
系における現在の砂層加熱用燃料の供給量を考慮して行
い、上述の制御における各要素が相互に影響し合うこと
により、安定した燃焼を行うことができる。
量、現在のウインドボックス温度、砂層加熱用燃料調節
系における現在の砂層加熱用燃料の供給量を考慮して行
い、上述の制御における各要素が相互に影響し合うこと
により、安定した燃焼を行うことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、下水汚泥流動床式焼却装置は、
焼却炉１の底部にウィンドボックス２を配し、ウィンド
ボックス２の上部位置に流動床３を形成しており、流動
床３は散気装置上に砂層を積層したものである。
明する。図１において、下水汚泥流動床式焼却装置は、
焼却炉１の底部にウィンドボックス２を配し、ウィンド
ボックス２の上部位置に流動床３を形成しており、流動
床３は散気装置上に砂層を積層したものである。
【００１１】ウインドボックス２には熱風発生炉４を設
けており、熱風発生炉４は流動床３に供給する１次燃焼
空気（流動空気）を加熱するものである。熱風発生炉４
には１次燃焼空気を供給する１次燃焼空気供給路５が接
続しており、１次燃焼空気供給路５は熱風発生炉４を通
してウインドボックス２に連通している。１次燃焼空気
供給路５は１次燃焼空気流量計５ａと流動空気温度計５
ｂと１次燃焼空気量調節系６とを有し、１次燃焼空気量
調節系６は１次燃焼空気調節ダンパ装置８と１次ダンパ
調節計９によって形成している。ウインドボックス２に
は、ウインドボックス２内における雰囲気温度を測定す
るウインドボックス温度計１０を設けている。
けており、熱風発生炉４は流動床３に供給する１次燃焼
空気（流動空気）を加熱するものである。熱風発生炉４
には１次燃焼空気を供給する１次燃焼空気供給路５が接
続しており、１次燃焼空気供給路５は熱風発生炉４を通
してウインドボックス２に連通している。１次燃焼空気
供給路５は１次燃焼空気流量計５ａと流動空気温度計５
ｂと１次燃焼空気量調節系６とを有し、１次燃焼空気量
調節系６は１次燃焼空気調節ダンパ装置８と１次ダンパ
調節計９によって形成している。ウインドボックス２に
は、ウインドボックス２内における雰囲気温度を測定す
るウインドボックス温度計１０を設けている。
【００１２】熱風発生炉４には１次燃焼空気を加熱する
ための補助燃料を供給する空気加熱用燃料供給路１１が
連通しており、空気加熱用燃料供給路１１は空気加熱用
燃料調節系１２を有し、空気加熱用燃料調節系１２は第
１調節計１３と第１流量計１４と第１流量調整バルブ装
置１５によって形成している。
ための補助燃料を供給する空気加熱用燃料供給路１１が
連通しており、空気加熱用燃料供給路１１は空気加熱用
燃料調節系１２を有し、空気加熱用燃料調節系１２は第
１調節計１３と第１流量計１４と第１流量調整バルブ装
置１５によって形成している。
【００１３】流動床３には流動床温度を維持するための
補助燃料を供給する砂層加熱用燃料供給路１６が連通し
ており、砂層加熱用燃料供給路１６は砂層加熱用燃料調
節系１７を有し、砂層加熱用燃料供給系１７は第２調節
計１８と第２流量計１９と第２流量調整バルブ装置２０
によって形成している。また、焼却炉１には流動床３の
温度を測定する流動床温度計２１を設けている。焼却炉
１は流動床３の上方領域がフリーボード２２をなしてい
る。フリーボード２２にはフリーボード２２の雰囲気温
度を維持するための補助燃料を供給するフリーボード加
熱用燃料供給路２３が連通しており、フリーボード加熱
用燃料供給路２３はフリーボード加熱用燃料調節系２４
を有し、フリーボード加熱用燃料調節系２４は第３調節
計２５と第３流量計２６と第３流量調整バルブ装置２７
によって形成している。また、焼却炉１にはフリーボー
ド２２の雰囲気温度を測定するフリーボード温度計２８
を設けている。
補助燃料を供給する砂層加熱用燃料供給路１６が連通し
ており、砂層加熱用燃料供給路１６は砂層加熱用燃料調
節系１７を有し、砂層加熱用燃料供給系１７は第２調節
計１８と第２流量計１９と第２流量調整バルブ装置２０
によって形成している。また、焼却炉１には流動床３の
温度を測定する流動床温度計２１を設けている。焼却炉
１は流動床３の上方領域がフリーボード２２をなしてい
る。フリーボード２２にはフリーボード２２の雰囲気温
度を維持するための補助燃料を供給するフリーボード加
熱用燃料供給路２３が連通しており、フリーボード加熱
用燃料供給路２３はフリーボード加熱用燃料調節系２４
を有し、フリーボード加熱用燃料調節系２４は第３調節
計２５と第３流量計２６と第３流量調整バルブ装置２７
によって形成している。また、焼却炉１にはフリーボー
ド２２の雰囲気温度を測定するフリーボード温度計２８
を設けている。
【００１４】フリーボード２２には２次燃焼空気を供給
する２次燃焼空気供給路２９が接続しており、２次燃焼
空気供給路２９は２次燃焼空気流量計２９ａと２次空気
温度計２９ｂと２次燃焼空気量調節系３０とを有し、２
次燃焼空気量調節系３０は２次燃焼空気調節ダンパ装置
３１と２次ダンパ調節計３２によって形成している。１
次燃焼空気供給路５と２次燃焼空気供給路２９は全燃焼
空気供給路３３に連通しており、全燃焼空気供給路３３
は全燃焼空気流量計３３ａと全燃焼空気温度計３３ｂと
全燃焼空気量調節系３４とを有し、全燃焼空気量調節系
３４は全燃焼空気調節ダンパ装置３５と全空気調節計３
６によって形成している。焼却炉１の上部領域には冷却
用空気供給路３７が連通しており、冷却用空気供給路３
７は冷却用空気流量計３７ａと冷却用空気温度計３７ｂ
と冷却用空気調節系３８とを有し、冷却用空気調節系３
８は冷却用空気調節ダンパ装置３９と冷却用空気調節計
４０によって形成している。焼却炉１の頂部には排ガス
排出路４１が連通しており、排ガス排出路４１には排ガ
ス温度計４２と酸素濃度計４３とを設けている。
する２次燃焼空気供給路２９が接続しており、２次燃焼
空気供給路２９は２次燃焼空気流量計２９ａと２次空気
温度計２９ｂと２次燃焼空気量調節系３０とを有し、２
次燃焼空気量調節系３０は２次燃焼空気調節ダンパ装置
３１と２次ダンパ調節計３２によって形成している。１
次燃焼空気供給路５と２次燃焼空気供給路２９は全燃焼
空気供給路３３に連通しており、全燃焼空気供給路３３
は全燃焼空気流量計３３ａと全燃焼空気温度計３３ｂと
全燃焼空気量調節系３４とを有し、全燃焼空気量調節系
３４は全燃焼空気調節ダンパ装置３５と全空気調節計３
６によって形成している。焼却炉１の上部領域には冷却
用空気供給路３７が連通しており、冷却用空気供給路３
７は冷却用空気流量計３７ａと冷却用空気温度計３７ｂ
と冷却用空気調節系３８とを有し、冷却用空気調節系３
８は冷却用空気調節ダンパ装置３９と冷却用空気調節計
４０によって形成している。焼却炉１の頂部には排ガス
排出路４１が連通しており、排ガス排出路４１には排ガ
ス温度計４２と酸素濃度計４３とを設けている。
【００１５】排ガス排出路４１の途中には空気予熱装置
４４を介装しており、空気予熱装置４４は一対の空気予
熱器４４ａを有している。空気予熱装置４４は全燃焼空
気供給路３３の途中において、排ガスを加熱熱源として
全燃焼空気を加熱するものであり、全燃焼空気の分割お
よび合流を適宜に行う管路を備え、全燃焼空気を任意の
温度に加熱することができる。焼却炉１へ脱水汚泥を供
給する汚泥供給路４５には、汚泥の供給量を制御目標値
に調整する汚泥供給量調節系をなす給泥装置４６を設け
ており、給泥装置４６には脱水汚泥の含水率を測定する
含水率検出計４７を設けている。
４４を介装しており、空気予熱装置４４は一対の空気予
熱器４４ａを有している。空気予熱装置４４は全燃焼空
気供給路３３の途中において、排ガスを加熱熱源として
全燃焼空気を加熱するものであり、全燃焼空気の分割お
よび合流を適宜に行う管路を備え、全燃焼空気を任意の
温度に加熱することができる。焼却炉１へ脱水汚泥を供
給する汚泥供給路４５には、汚泥の供給量を制御目標値
に調整する汚泥供給量調節系をなす給泥装置４６を設け
ており、給泥装置４６には脱水汚泥の含水率を測定する
含水率検出計４７を設けている。
【００１６】流動空気温度計７、１次ダンパ調節計９、
ウインドボックス温度計１０、第１調節計１３、第２調
節計１８、流動床温度計２１、第３調節計２５、フリー
ボード温度計２８、２次ダンパ調節計３２、全空気調節
計３６、冷却用空気調節計４０、排ガス温度計４２、酸
素濃度計４３、給泥装置４６、含水率検出計４７の各々
は、制御装置４８に接続している。制御装置４８は各計
器により検出した各種の検出値に基づいて各調節系にお
ける制御目標値を算出するファジィ制御回路を備えてお
り、ファジィ制御回路は、各種の前記検出値に基づいて
焼却炉内における現在の燃焼状態を評価すると共に、燃
焼状態を好適に維持するに必要な各調節系における各供
給量の必要増減量をファジィ推論し、現制御目標値に対
して必要増減量を勘案して新制御目標値を算出するとと
もに、新制御目標値を各調節系に指示する構成をなして
いる。
ウインドボックス温度計１０、第１調節計１３、第２調
節計１８、流動床温度計２１、第３調節計２５、フリー
ボード温度計２８、２次ダンパ調節計３２、全空気調節
計３６、冷却用空気調節計４０、排ガス温度計４２、酸
素濃度計４３、給泥装置４６、含水率検出計４７の各々
は、制御装置４８に接続している。制御装置４８は各計
器により検出した各種の検出値に基づいて各調節系にお
ける制御目標値を算出するファジィ制御回路を備えてお
り、ファジィ制御回路は、各種の前記検出値に基づいて
焼却炉内における現在の燃焼状態を評価すると共に、燃
焼状態を好適に維持するに必要な各調節系における各供
給量の必要増減量をファジィ推論し、現制御目標値に対
して必要増減量を勘案して新制御目標値を算出するとと
もに、新制御目標値を各調節系に指示する構成をなして
いる。
【００１７】以下、上記した構成における作用を説明す
る。１次燃焼空気量Ａ1 と２次燃焼空気量Ａ2 は全燃焼
空気量Ａとして同源的に全燃焼空気供給路３３が供給し
ており、１次燃焼空気量の増加は２次燃焼空気量の減少
となり、１次燃焼空気量の減少は２次燃焼空気量の増加
となる。このため、１次燃焼空気量および２次燃焼空気
量は１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度と２次燃焼空
気調節ダンパ装置３１の開度と全燃焼空気調節ダンパ装
置３５の開度とが相互に関係し合うことにより規定され
る。冷却用空気量Ａ3 は独自に制御される。
る。１次燃焼空気量Ａ1 と２次燃焼空気量Ａ2 は全燃焼
空気量Ａとして同源的に全燃焼空気供給路３３が供給し
ており、１次燃焼空気量の増加は２次燃焼空気量の減少
となり、１次燃焼空気量の減少は２次燃焼空気量の増加
となる。このため、１次燃焼空気量および２次燃焼空気
量は１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度と２次燃焼空
気調節ダンパ装置３１の開度と全燃焼空気調節ダンパ装
置３５の開度とが相互に関係し合うことにより規定され
る。冷却用空気量Ａ3 は独自に制御される。
【００１８】全燃焼空気量調節系３４は制御装置４８か
ら全空気調節計３６に指示した制御目標値に対し、全燃
焼空気調節ダンパ装置３５の開度を調節して全燃焼空気
量を制御目標値に制御する。１次燃焼空気量調節系６は
制御装置４８から１次ダンパ調節計９に指示した制御目
標値に対し、１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度を調
節して１次燃焼空気量を制御目標値に制御する。２次燃
焼空気量調節系３０は制御装置４８から２次ダンパ調節
計３２に指示した制御目標値に対し、２次燃焼空気調節
ダンパ装置３１の開度を調節して２次燃焼空気量を制御
目標値に制御する。冷却用空気調節系３８は制御装置４
８から冷却用空気調節計４０に指示した制御目標値に対
し、冷却用空気調節ダンパ装置３９の開度を調節して冷
却用空気量を制御目標値に制御する。
ら全空気調節計３６に指示した制御目標値に対し、全燃
焼空気調節ダンパ装置３５の開度を調節して全燃焼空気
量を制御目標値に制御する。１次燃焼空気量調節系６は
制御装置４８から１次ダンパ調節計９に指示した制御目
標値に対し、１次燃焼空気調節ダンパ装置８の開度を調
節して１次燃焼空気量を制御目標値に制御する。２次燃
焼空気量調節系３０は制御装置４８から２次ダンパ調節
計３２に指示した制御目標値に対し、２次燃焼空気調節
ダンパ装置３１の開度を調節して２次燃焼空気量を制御
目標値に制御する。冷却用空気調節系３８は制御装置４
８から冷却用空気調節計４０に指示した制御目標値に対
し、冷却用空気調節ダンパ装置３９の開度を調節して冷
却用空気量を制御目標値に制御する。
【００１９】給泥装置４６は制御装置４８から指示した
制御目標値に汚泥の供給量を制御する。空気加熱用燃料
調節系１２は制御装置４８から第１調節計１３に指示し
た制御目標値に対し、第１流量計１４で流量を計測しな
がら第１流量調整バルブ装置１５の開度を調節して空気
加熱用燃料量を制御目標値に調整する。砂層加熱用燃料
調節計１７は制御装置４８から第２調節計１８に指示し
た制御目標値に対し、第２流量計１９で流量を計測しな
がら第２流量調整バルブ装置２０の開度を調節して砂層
加熱用燃料量を制御目標値に調整する。フリーボード加
熱用燃料調節系２４は制御装置４８から第３調節計２５
に指示した制御目標値に対し、第３流量計２６で流量を
計測しながら、第３流量調整バルブ装置２７の開度を調
節してフリーボード加熱用燃料量を制御目標値に調整す
る。
制御目標値に汚泥の供給量を制御する。空気加熱用燃料
調節系１２は制御装置４８から第１調節計１３に指示し
た制御目標値に対し、第１流量計１４で流量を計測しな
がら第１流量調整バルブ装置１５の開度を調節して空気
加熱用燃料量を制御目標値に調整する。砂層加熱用燃料
調節計１７は制御装置４８から第２調節計１８に指示し
た制御目標値に対し、第２流量計１９で流量を計測しな
がら第２流量調整バルブ装置２０の開度を調節して砂層
加熱用燃料量を制御目標値に調整する。フリーボード加
熱用燃料調節系２４は制御装置４８から第３調節計２５
に指示した制御目標値に対し、第３流量計２６で流量を
計測しながら、第３流量調整バルブ装置２７の開度を調
節してフリーボード加熱用燃料量を制御目標値に調整す
る。
【００２０】汚泥はそれ自身の含水率と発熱量によって
焼却炉内の温度に影響を与える。汚泥の含水率の低下ま
たは発熱量の増加は、湿ベースの汚泥としてプラスの発
熱量を持つ自燃汚泥となり、結果として炉内温度の増加
を招き、流動床の加熱のための燃料量の低減、燃焼空気
温度の低減、冷却空気量の増加、汚泥投入量の低減を必
要とする。また、汚泥の含水率の増加または発熱量の低
下は、湿ベースの汚泥としてマイナスの発熱量を持つ助
燃汚泥となり、結果として炉内温度の低下を招き、流動
床の加熱のための燃料量の増加、燃焼空気湿度の増加、
冷却空気量の低減を必要とする。
焼却炉内の温度に影響を与える。汚泥の含水率の低下ま
たは発熱量の増加は、湿ベースの汚泥としてプラスの発
熱量を持つ自燃汚泥となり、結果として炉内温度の増加
を招き、流動床の加熱のための燃料量の低減、燃焼空気
温度の低減、冷却空気量の増加、汚泥投入量の低減を必
要とする。また、汚泥の含水率の増加または発熱量の低
下は、湿ベースの汚泥としてマイナスの発熱量を持つ助
燃汚泥となり、結果として炉内温度の低下を招き、流動
床の加熱のための燃料量の増加、燃焼空気湿度の増加、
冷却空気量の低減を必要とする。
【００２１】以上のことを踏まえ、制御装置４８におけ
る基本的な制御の特徴は以下に示すものである。 ｉ．流動床温度計２０で測定する現在の流動床温度と現
在の制御目標値との温度差（ＴSD＝ＴSLの現在値−ＴSL
の現制御目標値）と、ウインドボックス温度計１０で測
定するウインドボックス温度（１次燃焼空気の温度）Ｔ
W と、現在の汚泥の供給量Sin と、砂層加熱用燃料調節
系１７における現在の燃料の供給量Oilsとを入力値とし
て、焼却炉内における現在の燃焼状態を評価すると共
に、燃焼状態を好適に維持するに必要なウインドボック
ス温度ＴW と汚泥の供給量Sin の増減量をファジィ推論
して砂層加熱用燃料調節系１７および給泥装置４６にお
ける新制御目標値を算出して指示する。このとき、以下
のルールに基づいたファジィ推論を行う。 ．ＴSDが過剰（＋）で、Oilsが小で、ＴW が大の時に
は、ＴW を低減する。 ．ＴSDが過剰（＋）で、Oilsが小で、ＴW が小で、Ａ
3 が小の時には、Ａ3 を増加する。 ．ＴSDが過剰（＋）で、Oilsが小で、ＴW が小で、Ａ
3 が大の時には、Sin を低減する。 ．ＴSDが０である時には、現状を維持する。 ．ＴSDが過小（−）で、Sin が小の時には、Sin を増
加する。 ．ＴSDが過小（−）で、Sin が設定量で、Ａ3 が大の
時には、Ａ3 を低減する。 ．ＴSDが過小（−）で、Sin が設定量で、Ａ3 が小
で、ＴW が小の時には、ＴW を増加する。 ii. 酸素濃度計４２で測定する酸素濃度Ｏ2と、含水率
検出計４７で測定する含水率Ｈ2Ｏと、全燃焼空気量Ａ
とを入力値として、焼却炉内における現在の燃焼状態を
評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な全
燃焼空気量Ａの増減量をファジィ推論して、全燃焼空気
量調節系３４における新制御目標値を算出して指示す
る。このとき、以下のルールに基づいたファジィ推論を
行う。ただし、Ｏ2とＨ2Ｏから補正酸素濃度Ｏ2'を求め
る。 ．Ｏ2'が大である時には、Ａを低減する。 ．Ｏ2'が小である時には、Ａを増加する。
る基本的な制御の特徴は以下に示すものである。 ｉ．流動床温度計２０で測定する現在の流動床温度と現
在の制御目標値との温度差（ＴSD＝ＴSLの現在値−ＴSL
の現制御目標値）と、ウインドボックス温度計１０で測
定するウインドボックス温度（１次燃焼空気の温度）Ｔ
W と、現在の汚泥の供給量Sin と、砂層加熱用燃料調節
系１７における現在の燃料の供給量Oilsとを入力値とし
て、焼却炉内における現在の燃焼状態を評価すると共
に、燃焼状態を好適に維持するに必要なウインドボック
ス温度ＴW と汚泥の供給量Sin の増減量をファジィ推論
して砂層加熱用燃料調節系１７および給泥装置４６にお
ける新制御目標値を算出して指示する。このとき、以下
のルールに基づいたファジィ推論を行う。 ．ＴSDが過剰（＋）で、Oilsが小で、ＴW が大の時に
は、ＴW を低減する。 ．ＴSDが過剰（＋）で、Oilsが小で、ＴW が小で、Ａ
3 が小の時には、Ａ3 を増加する。 ．ＴSDが過剰（＋）で、Oilsが小で、ＴW が小で、Ａ
3 が大の時には、Sin を低減する。 ．ＴSDが０である時には、現状を維持する。 ．ＴSDが過小（−）で、Sin が小の時には、Sin を増
加する。 ．ＴSDが過小（−）で、Sin が設定量で、Ａ3 が大の
時には、Ａ3 を低減する。 ．ＴSDが過小（−）で、Sin が設定量で、Ａ3 が小
で、ＴW が小の時には、ＴW を増加する。 ii. 酸素濃度計４２で測定する酸素濃度Ｏ2と、含水率
検出計４７で測定する含水率Ｈ2Ｏと、全燃焼空気量Ａ
とを入力値として、焼却炉内における現在の燃焼状態を
評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要な全
燃焼空気量Ａの増減量をファジィ推論して、全燃焼空気
量調節系３４における新制御目標値を算出して指示す
る。このとき、以下のルールに基づいたファジィ推論を
行う。ただし、Ｏ2とＨ2Ｏから補正酸素濃度Ｏ2'を求め
る。 ．Ｏ2'が大である時には、Ａを低減する。 ．Ｏ2'が小である時には、Ａを増加する。
【００２２】そして、上述の制御における各要素が相互
に影響し合うことにより、好適な燃焼運転を行なうこと
ができる。
に影響し合うことにより、好適な燃焼運転を行なうこと
ができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ファ
ジィ制御装置において、焼却炉内における現在の燃焼状
態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要
な各調節系における各供給量の必要増減量をファジィ推
論し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案して新制
御目標値を算出するとともに、新制御目標値を各調節系
に指示することにより、性状が大きく異なる汚泥をも好
適に焼却することができ、運転操作に伴うオペレータの
負担を低減することが可能となる。また、操作ミスがな
くなることにより設備の耐用年数の延命を図ることがで
きる。
ジィ制御装置において、焼却炉内における現在の燃焼状
態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持するに必要
な各調節系における各供給量の必要増減量をファジィ推
論し、現制御目標値に対して必要増減量を勘案して新制
御目標値を算出するとともに、新制御目標値を各調節系
に指示することにより、性状が大きく異なる汚泥をも好
適に焼却することができ、運転操作に伴うオペレータの
負担を低減することが可能となる。また、操作ミスがな
くなることにより設備の耐用年数の延命を図ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例を示す下水汚泥流動床式焼却
装置の全体構成図である。
装置の全体構成図である。
１ 焼却炉 ３ 流動床 １０ ウインドボックス温度計 １１ 空気加熱用燃料供給路 １２ 空気加熱用燃料調節系 １６ 砂層加熱用燃料供給路 １７ 砂層加熱用燃料調節系 ２２ 流動床温度計 ２３ フリーボード加熱用燃料供給路 ２４ フリーボード加熱用燃料調節系 ２５ フリーボード温度計 ３３ 全燃焼空気供給路 ３４ 全燃焼空気量調節系 ４２ 酸素濃度計 ４６ 給泥装置 ４７ 含水率検出計 ４８ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々上 智規 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 野島 智之 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 横田 修 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内
Claims (1)
- 【請求項１】 焼却炉に対して脱水汚泥を供給する汚泥
供給路において汚泥の供給量を制御目標値に調整する汚
泥供給量調節系と、焼却炉に対して燃焼空気を供給する
燃焼空気供給路において燃焼空気の供給量を制御目標値
に調整する燃焼空気量調節系と、燃焼空気供給路におい
て燃焼空気を予熱する空気予熱装置および予熱した燃焼
空気を任意の温度に加熱する空気加熱手段と、空気加熱
手段に対する空気加熱用燃料の供給路において燃焼空気
の温度が制御目標値となるように空気加熱用燃料の供給
量を調整する空気加熱用燃料調節系と、焼却炉に対して
冷却用空気を供給する冷却用空気供給路において冷却用
空気の供給量を制御目標値に調整する冷却用空気調節系
と、流動床に対する砂層加熱用燃料の供給路において流
動床の温度が制御目標値となるように砂層加熱用燃料の
供給量を調節する砂層加熱用燃料調節系と、焼却炉に投
入する汚泥の含水率を検出する含水率検出計と、流動床
の砂層温度を検出する流動床温度計と、流動床の下部に
位置して燃焼空気の供給経路をなすウインドボックス内
の温度を検出するウインドボックス温度計と、焼却炉内
より排出する排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計
と、各温度計と酸素濃度計と含水率検出計により検出し
た各種の検出値に基づいて各調節系における制御目標値
を算出するファジィ制御装置とを備え、ファジィ制御装
置は、各種の前記検出値に基づいて焼却炉内における現
在の燃焼状態を評価すると共に、燃焼状態を好適に維持
するに必要な各調節系における各供給量の必要増減量を
ファジィ推論し、現制御目標値に対して必要増減量を勘
案して新制御目標値を算出するとともに、新制御目標値
を各調節系に指示する構成をなすことを特徴とする下水
汚泥流動床式焼却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25860094A JPH08121731A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 下水汚泥流動床式焼却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25860094A JPH08121731A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 下水汚泥流動床式焼却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121731A true JPH08121731A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17322529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25860094A Pending JPH08121731A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 下水汚泥流動床式焼却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08121731A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007196931A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Kazuo Miyata | 汚泥処理船 |
| JP2011214773A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Metawater Co Ltd | 汚泥焼却炉の温度制御装置および汚泥焼却炉の温度制御方法 |
| WO2016042655A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | 辰星技研株式会社 | 燃焼処理装置及び燃焼処理システム |
| JP2016142447A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 流動床式汚泥焼却炉及び焼却処理方法 |
| JPWO2014119612A1 (ja) * | 2013-01-31 | 2017-01-26 | 住友重機械工業株式会社 | 流動床燃焼炉及び流動床燃焼炉の運転方法 |
| CN106430900A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-22 | 江苏道科环境科技有限公司 | 一种定量投加污泥的装置及方法 |
-
1994
- 1994-10-25 JP JP25860094A patent/JPH08121731A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007196931A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Kazuo Miyata | 汚泥処理船 |
| JP2011214773A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Metawater Co Ltd | 汚泥焼却炉の温度制御装置および汚泥焼却炉の温度制御方法 |
| JPWO2014119612A1 (ja) * | 2013-01-31 | 2017-01-26 | 住友重機械工業株式会社 | 流動床燃焼炉及び流動床燃焼炉の運転方法 |
| WO2016042655A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | 辰星技研株式会社 | 燃焼処理装置及び燃焼処理システム |
| JP6080276B2 (ja) * | 2014-09-19 | 2017-02-15 | 辰星技研株式会社 | 燃焼処理装置及び燃焼処理システム |
| JP2016142447A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 流動床式汚泥焼却炉及び焼却処理方法 |
| CN106430900A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-22 | 江苏道科环境科技有限公司 | 一种定量投加污泥的装置及方法 |
| CN106430900B (zh) * | 2016-11-15 | 2023-04-07 | 江苏道科环境科技有限公司 | 一种定量投加污泥的装置及方法 |
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