JPH0882415A - 燃焼炉燃焼診断方法及び装置並びに運転支援装置 - Google Patents
燃焼炉燃焼診断方法及び装置並びに運転支援装置Info
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- JPH0882415A JPH0882415A JP21920994A JP21920994A JPH0882415A JP H0882415 A JPH0882415 A JP H0882415A JP 21920994 A JP21920994 A JP 21920994A JP 21920994 A JP21920994 A JP 21920994A JP H0882415 A JPH0882415 A JP H0882415A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、焼却炉における燃焼状態を定量的
に診断する燃焼炉燃焼診断方法及び装置を提供する。 【構成】 燃焼炉１の正常な燃焼状態およびまたは異常
な燃焼状態の火炎スペクトル分布の統計値を基準統計値
として算出し、燃焼炉１の運転中における火炎スペクト
ル分布の統計値を運転時統計値として算出し、基準統計
値と運転時統計値とに基づいて、正常な燃焼状態および
または異常な燃焼状態の火炎スペクトル分布と運転中の
火炎スペクトル分布との接近度合いを示す燃焼指標θを
算出し、この燃焼指標θに基づいて燃焼炉１の燃焼状態
を診断をする燃焼炉燃焼診断方法。
に診断する燃焼炉燃焼診断方法及び装置を提供する。 【構成】 燃焼炉１の正常な燃焼状態およびまたは異常
な燃焼状態の火炎スペクトル分布の統計値を基準統計値
として算出し、燃焼炉１の運転中における火炎スペクト
ル分布の統計値を運転時統計値として算出し、基準統計
値と運転時統計値とに基づいて、正常な燃焼状態および
または異常な燃焼状態の火炎スペクトル分布と運転中の
火炎スペクトル分布との接近度合いを示す燃焼指標θを
算出し、この燃焼指標θに基づいて燃焼炉１の燃焼状態
を診断をする燃焼炉燃焼診断方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼却炉等の燃焼炉の燃
焼状態を診断する燃焼炉燃焼診断方法及び燃焼炉燃焼診
断装置並びに燃焼炉運転支援装置に関する。
焼状態を診断する燃焼炉燃焼診断方法及び燃焼炉燃焼診
断装置並びに燃焼炉運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】焼却炉等の燃焼炉において、燃焼状態の
診断は、例えば炉の正常な燃焼を維持し、炉の損傷を防
止する上において重要な役割を果たしている。燃焼炉で
あっても、重油，ＬＮＧ等の定まった燃料を燃焼させる
ボイラにおいては火炎監視による燃焼診断の技術が確立
している。とはいえ、この燃焼診断技術は、燃料によっ
て定まる特有のスペクトルを利用するものであり、特有
なスペクトルが特定しにくい燃料に対しては適用が困難
である。
診断は、例えば炉の正常な燃焼を維持し、炉の損傷を防
止する上において重要な役割を果たしている。燃焼炉で
あっても、重油，ＬＮＧ等の定まった燃料を燃焼させる
ボイラにおいては火炎監視による燃焼診断の技術が確立
している。とはいえ、この燃焼診断技術は、燃料によっ
て定まる特有のスペクトルを利用するものであり、特有
なスペクトルが特定しにくい燃料に対しては適用が困難
である。
【０００３】一方、例えばごみ焼却炉のような焼却炉に
ついては、従来、火炎監視による燃焼診断の技術が確立
しておらず、燃焼の評価指標として、次のものがあげら
れる。 １）火格子燃焼率：燃焼室内の火格子面積１ｍ2 、１時
間当りの焼却物の焼却重量［ｋｇ／ｍ2 ・ｈ］ ２）灰の熱尺減量：燃焼前の焼却物重量に対する燃焼後
の重力減少の割合［％］ しかしながら、これらは、炉設計の妥当性評価に使用さ
れる指標であり、これらの指標から運転の動特性を評価
することはできず、したがって、炉運転中の燃焼状態を
定量的に把握することもできない。
ついては、従来、火炎監視による燃焼診断の技術が確立
しておらず、燃焼の評価指標として、次のものがあげら
れる。 １）火格子燃焼率：燃焼室内の火格子面積１ｍ2 、１時
間当りの焼却物の焼却重量［ｋｇ／ｍ2 ・ｈ］ ２）灰の熱尺減量：燃焼前の焼却物重量に対する燃焼後
の重力減少の割合［％］ しかしながら、これらは、炉設計の妥当性評価に使用さ
れる指標であり、これらの指標から運転の動特性を評価
することはできず、したがって、炉運転中の燃焼状態を
定量的に把握することもできない。
【０００４】このため、現状における焼却炉の燃焼管理
は、焼却炉の覗き窓に監視カメラを設置し、炉から離れ
た監視室でモニタを熟練運転員が目視判定することによ
って行われている。このような目視判定は、人間の直感
に訴える形で判定が容易であるが、運転者の主観的判断
に大きく左右され、判定の最適さは保証されない。
は、焼却炉の覗き窓に監視カメラを設置し、炉から離れ
た監視室でモニタを熟練運転員が目視判定することによ
って行われている。このような目視判定は、人間の直感
に訴える形で判定が容易であるが、運転者の主観的判断
に大きく左右され、判定の最適さは保証されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したボイラ等と異
なり、焼却炉において火炎監視技術が確立されていない
理由は、その燃焼物にある。つまり、例えばごみ焼却炉
のような焼却炉では不特定多種の焼却物を燃焼させるの
で、酸素、窒素、炭水化物等の火炎含有成分が逐次変化
し、火炎スペクトルを特定することができない。したが
って、スペクトル値に不確実性が存在し、燃焼状態を特
定のスペクトルに着目して定量的に評価するのが困難に
なっている。
なり、焼却炉において火炎監視技術が確立されていない
理由は、その燃焼物にある。つまり、例えばごみ焼却炉
のような焼却炉では不特定多種の焼却物を燃焼させるの
で、酸素、窒素、炭水化物等の火炎含有成分が逐次変化
し、火炎スペクトルを特定することができない。したが
って、スペクトル値に不確実性が存在し、燃焼状態を特
定のスペクトルに着目して定量的に評価するのが困難に
なっている。
【０００６】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、その第１の目的は、焼却炉における燃焼状
態を定量的に診断する燃焼炉燃焼診断方法及び装置を提
供し、第２の目的は、燃焼状態の定量的な診断に基づい
て燃焼炉の制御を支援する燃焼炉運転支援装置を提供す
ることにある。
れたもので、その第１の目的は、焼却炉における燃焼状
態を定量的に診断する燃焼炉燃焼診断方法及び装置を提
供し、第２の目的は、燃焼状態の定量的な診断に基づい
て燃焼炉の制御を支援する燃焼炉運転支援装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、燃焼炉の正常な燃焼状
態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペクトル分布の
統計値を基準統計値として算出し、燃焼炉の運転中にお
ける火炎スペクトル分布の統計値を運転時統計値として
算出し、基準統計値と運転時統計値とに基づいて、正常
な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペクト
ル分布と運転中の火炎スペクトル分布との接近度合いを
示す燃焼指標を算出し、この燃焼指標に基づいて燃焼炉
の燃焼状態を診断をする燃焼炉燃焼診断方法である。
に、請求項１に対応する発明は、燃焼炉の正常な燃焼状
態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペクトル分布の
統計値を基準統計値として算出し、燃焼炉の運転中にお
ける火炎スペクトル分布の統計値を運転時統計値として
算出し、基準統計値と運転時統計値とに基づいて、正常
な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペクト
ル分布と運転中の火炎スペクトル分布との接近度合いを
示す燃焼指標を算出し、この燃焼指標に基づいて燃焼炉
の燃焼状態を診断をする燃焼炉燃焼診断方法である。
【０００８】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する発明において、燃焼炉を焼却炉とした燃焼
炉燃焼診断方法である。さらに、請求項３に対応する発
明は、燃焼炉の運転中における火炎スペクトル分布の統
計値を運転時統計値として算出する統計値計算手段と、
燃焼炉の正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の
火炎スペクトル分布から算出された統計値である基準統
計値、または予め定められた基準統計値を記憶する基準
統計値保存手段と、基準統計値と運転時統計値とに基づ
いて、正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火
炎スペクトル分布と運転中の火炎スペクトル分布との接
近度合いを示す燃焼指標を算出する燃焼指標算出手段
と、各燃焼指標に対応した燃焼炉の運転に対する処置ガ
イダンスを記憶するガイダンスデータベースと、このガ
イダンスデータベースから算出された燃焼指標に対応す
る処置ガイダンスを読み出し、出力するガイダンス抽出
手段とを備えた燃焼炉燃焼診断装置である。
１に対応する発明において、燃焼炉を焼却炉とした燃焼
炉燃焼診断方法である。さらに、請求項３に対応する発
明は、燃焼炉の運転中における火炎スペクトル分布の統
計値を運転時統計値として算出する統計値計算手段と、
燃焼炉の正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の
火炎スペクトル分布から算出された統計値である基準統
計値、または予め定められた基準統計値を記憶する基準
統計値保存手段と、基準統計値と運転時統計値とに基づ
いて、正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火
炎スペクトル分布と運転中の火炎スペクトル分布との接
近度合いを示す燃焼指標を算出する燃焼指標算出手段
と、各燃焼指標に対応した燃焼炉の運転に対する処置ガ
イダンスを記憶するガイダンスデータベースと、このガ
イダンスデータベースから算出された燃焼指標に対応す
る処置ガイダンスを読み出し、出力するガイダンス抽出
手段とを備えた燃焼炉燃焼診断装置である。
【０００９】さらにまた、請求項４に対応する発明は、
請求項３に対応する発明において、燃焼炉を焼却炉とし
た燃焼炉燃焼診断装置である。一方、請求項５に対応す
る発明は、燃焼炉の運転中における火炎スペクトル分布
の統計値を運転時統計値として算出する統計値計算手段
と、燃焼炉の正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状
態の火炎スペクトル分布から算出された統計値である基
準統計値、または予め定められた基準統計値を記憶する
基準統計値保存手段と、基準統計値と運転時統計値とに
基づいて、正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態
の火炎スペクトル分布と運転中の火炎スペクトル分布と
の接近度合いを示す燃焼指標を算出する燃焼指標算出手
段と、各燃焼指標に対応した燃焼炉の運転に対する処置
ガイダンスを記憶するガイダンスデータベースと、この
ガイダンスデータベースから算出された燃焼指標に対応
する処置ガイダンスを読み出し、出力するガイダンス抽
出手段と、燃焼炉を運転制御する運転制御系に処置ガイ
ダンスに対応した処置を、基準統計値と運転時統計値と
燃焼指標とに基づいて算出される処置量ほど施すように
指令する運転状態調整手段とを備えた燃焼炉運転支援装
置である。
請求項３に対応する発明において、燃焼炉を焼却炉とし
た燃焼炉燃焼診断装置である。一方、請求項５に対応す
る発明は、燃焼炉の運転中における火炎スペクトル分布
の統計値を運転時統計値として算出する統計値計算手段
と、燃焼炉の正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状
態の火炎スペクトル分布から算出された統計値である基
準統計値、または予め定められた基準統計値を記憶する
基準統計値保存手段と、基準統計値と運転時統計値とに
基づいて、正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態
の火炎スペクトル分布と運転中の火炎スペクトル分布と
の接近度合いを示す燃焼指標を算出する燃焼指標算出手
段と、各燃焼指標に対応した燃焼炉の運転に対する処置
ガイダンスを記憶するガイダンスデータベースと、この
ガイダンスデータベースから算出された燃焼指標に対応
する処置ガイダンスを読み出し、出力するガイダンス抽
出手段と、燃焼炉を運転制御する運転制御系に処置ガイ
ダンスに対応した処置を、基準統計値と運転時統計値と
燃焼指標とに基づいて算出される処置量ほど施すように
指令する運転状態調整手段とを備えた燃焼炉運転支援装
置である。
【００１０】
【作用】したがって、まず、請求項１に対応する発明の
燃焼炉燃焼診断方法においては、燃焼炉の炉内の正常な
燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペクトル
分布の平均や分散（標準偏差）といった統計値を基準統
計値として算出する。
燃焼炉燃焼診断方法においては、燃焼炉の炉内の正常な
燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペクトル
分布の平均や分散（標準偏差）といった統計値を基準統
計値として算出する。
【００１１】一方、燃焼炉の運転中における火炎スペク
トル分布の平均や分散（標準偏差）といった統計値を運
転時統計値として算出する。基準統計値と運転時統計値
とに基づいて、正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼
状態の火炎スペクトル分布と前記燃焼炉運転中の火炎ス
ペクトル分布との接近度合いを求めてこれを燃焼指標と
する。
トル分布の平均や分散（標準偏差）といった統計値を運
転時統計値として算出する。基準統計値と運転時統計値
とに基づいて、正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼
状態の火炎スペクトル分布と前記燃焼炉運転中の火炎ス
ペクトル分布との接近度合いを求めてこれを燃焼指標と
する。
【００１２】このとき、燃焼指標には、様々な算出方法
があるが、例えば以下のような方法もある。すなわち、
正常なおよび異常な火炎スペクトル分布の平均及び分散
の差によって求まる数値を基準距離をとし、現在の運転
状態および異常状態の火炎スペクトル分布の平均及び分
散の差によって求まる数値を異常状態までの距離とし
て、この距離を先の基準距離で除して規格化する。
があるが、例えば以下のような方法もある。すなわち、
正常なおよび異常な火炎スペクトル分布の平均及び分散
の差によって求まる数値を基準距離をとし、現在の運転
状態および異常状態の火炎スペクトル分布の平均及び分
散の差によって求まる数値を異常状態までの距離とし
て、この距離を先の基準距離で除して規格化する。
【００１３】つまり、上記例では、正常状態，異常状態
間の火炎スペクトル分布の距離を１として現状の状態が
その間のどこにあるかという評価値を燃焼指標としてい
る。本発明では、このような燃焼指標に基づいて燃焼炉
の燃焼状態の診断を行い、例えばその状態に対応した処
置ガイダンスを行うようにする。
間の火炎スペクトル分布の距離を１として現状の状態が
その間のどこにあるかという評価値を燃焼指標としてい
る。本発明では、このような燃焼指標に基づいて燃焼炉
の燃焼状態の診断を行い、例えばその状態に対応した処
置ガイダンスを行うようにする。
【００１４】また、請求項２に対応する発明の燃焼炉燃
焼診断方法においては、請求項１に対応する発明と同様
な作用の他、燃焼炉が例えばごみ焼却炉のような燃焼物
を特定できない燃焼炉であっても、統計量を用いて燃焼
状態の評価を行っているので、通常の特定スペクトルの
検知による燃焼診断法では診断できない焼却炉に対して
も有効に燃焼診断を行うことができる。
焼診断方法においては、請求項１に対応する発明と同様
な作用の他、燃焼炉が例えばごみ焼却炉のような燃焼物
を特定できない燃焼炉であっても、統計量を用いて燃焼
状態の評価を行っているので、通常の特定スペクトルの
検知による燃焼診断法では診断できない焼却炉に対して
も有効に燃焼診断を行うことができる。
【００１５】さらに、請求項３に対応する発明の燃焼炉
燃焼診断装置においては、統計値計算手段によって運転
時統計値が算出される。そして、基準統計値保存手段に
よって算出され、あるいは保存されている基準統計値と
運転時統計値とに基づき、燃焼指標算出手段によって、
請求項１に対応する発明と同様な方法で燃焼指標が算出
される。
燃焼診断装置においては、統計値計算手段によって運転
時統計値が算出される。そして、基準統計値保存手段に
よって算出され、あるいは保存されている基準統計値と
運転時統計値とに基づき、燃焼指標算出手段によって、
請求項１に対応する発明と同様な方法で燃焼指標が算出
される。
【００１６】次に、この燃焼指標に対応した処置ガイダ
ンスがガイダンスデータベースから読み出され、出力さ
れるので、操作員は、これにより適切な処置をすること
ができる。
ンスがガイダンスデータベースから読み出され、出力さ
れるので、操作員は、これにより適切な処置をすること
ができる。
【００１７】さらにまた、請求項４に対応する発明の燃
焼炉燃焼診断装置においては、請求項３に対応する発明
と同様な作用の他、燃焼物を特定できない燃焼炉であっ
ても、統計量を用いて燃焼状態の評価を行っているの
で、有効に燃焼診断を行い、処置ガイダンスを表示する
ことができる。
焼炉燃焼診断装置においては、請求項３に対応する発明
と同様な作用の他、燃焼物を特定できない燃焼炉であっ
ても、統計量を用いて燃焼状態の評価を行っているの
で、有効に燃焼診断を行い、処置ガイダンスを表示する
ことができる。
【００１８】一方、請求項５に対応する発明の燃焼炉運
転支援装置においては、請求項３に対応する発明の燃焼
炉燃焼診断装置に運転状態調整手段を設けたので、これ
により、燃焼炉の運転制御系に対して処置ガイダンスに
対応した処置が施される。
転支援装置においては、請求項３に対応する発明の燃焼
炉燃焼診断装置に運転状態調整手段を設けたので、これ
により、燃焼炉の運転制御系に対して処置ガイダンスに
対応した処置が施される。
【００１９】このとき、処置の処置量は基準統計値と運
転時統計値と燃焼指標とに基づいて算出され、例えば処
置量を目標の燃焼指標値に近づけるような量にすれば、
燃焼炉に対する有効な運転支援が行われる。
転時統計値と燃焼指標とに基づいて算出され、例えば処
置量を目標の燃焼指標値に近づけるような量にすれば、
燃焼炉に対する有効な運転支援が行われる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （第１実施例）図１は本発明に係る第１実施例の燃焼炉
燃焼診断装置の構成を示すブロック図であり、図２は同
実施例における主要構成部を示すブロック図である。
燃焼診断装置の構成を示すブロック図であり、図２は同
実施例における主要構成部を示すブロック図である。
【００２１】図１において、燃焼炉としての焼却炉１に
対し、センサ部２を介して燃焼炉燃焼診断装置３が設け
られている。この燃焼炉燃焼診断装置３は、統計値計算
部４と燃焼指標算出手段及び基準統計値保存手段として
の燃焼評価部５としきい値判定部６と診断部７とガイダ
ンスデータベース８とによって構成されている。
対し、センサ部２を介して燃焼炉燃焼診断装置３が設け
られている。この燃焼炉燃焼診断装置３は、統計値計算
部４と燃焼指標算出手段及び基準統計値保存手段として
の燃焼評価部５としきい値判定部６と診断部７とガイダ
ンスデータベース８とによって構成されている。
【００２２】統計値計算部４は、運転中の焼却炉１に対
するセンサ部２に計測された一定時間間隔の火炎情報
（火炎スペクトル値）（ａ）が入力され、入力された時
系列上の複数の火炎スペクトル値群から平均，分散等の
統計値（ｂ）を算出し、燃焼評価部５に送出する。
するセンサ部２に計測された一定時間間隔の火炎情報
（火炎スペクトル値）（ａ）が入力され、入力された時
系列上の複数の火炎スペクトル値群から平均，分散等の
統計値（ｂ）を算出し、燃焼評価部５に送出する。
【００２３】燃焼評価部５は、統計値計算部４で算出さ
れた統計値（ｂ）と、予め想定されている異常な燃焼状
態としての不完全燃焼状態の火炎スペクトル分布の平
均，分散等の統計値とに基づいて、燃焼指標θ（ｃ）を
算出し、しきい値判定部６に送出する。
れた統計値（ｂ）と、予め想定されている異常な燃焼状
態としての不完全燃焼状態の火炎スペクトル分布の平
均，分散等の統計値とに基づいて、燃焼指標θ（ｃ）を
算出し、しきい値判定部６に送出する。
【００２４】しきい値判定部６は、燃焼指標θが想定さ
れた区間幅から逸脱していないか否かをしきい値との比
較で調べ、区間幅から逸脱していれば、運転中の焼却炉
の燃焼状態を「異常状態」と判定し、区間幅から逸脱し
ていなければ、運転中の焼却炉の燃焼状態を「正常状
態」と判定する。
れた区間幅から逸脱していないか否かをしきい値との比
較で調べ、区間幅から逸脱していれば、運転中の焼却炉
の燃焼状態を「異常状態」と判定し、区間幅から逸脱し
ていなければ、運転中の焼却炉の燃焼状態を「正常状
態」と判定する。
【００２５】診断部７は、さらに、警報部７１とクラス
決定部７２とガイダンス抽出部７３とによって構成され
ている。警報部７１は、しきい値判定部６の判定結果
（ｄ）が入力され、判定結果（ｄ）が、「異常状態」で
あれば警報を発する。
決定部７２とガイダンス抽出部７３とによって構成され
ている。警報部７１は、しきい値判定部６の判定結果
（ｄ）が入力され、判定結果（ｄ）が、「異常状態」で
あれば警報を発する。
【００２６】クラス決定部７２は、図２に示すようにク
ラステーブル７２ａとサブクラステーブル７２ｂとを有
している。そして、燃焼状態の「異常状態」判定時の燃
焼指標θ（ｅ）がしきい値判定部６から入力されると、
この燃焼指標θ（ｅ）に基づき、クラステーブル７２ａ
から燃焼状態評価に関するクラス決定を行う。さらに、
センサ部２から入力される火炎情報（火炎輝度）（ｆ）
に基づいてサブクラステーブル７２ｂから当該クラス内
でのサブクラスを決定する。
ラステーブル７２ａとサブクラステーブル７２ｂとを有
している。そして、燃焼状態の「異常状態」判定時の燃
焼指標θ（ｅ）がしきい値判定部６から入力されると、
この燃焼指標θ（ｅ）に基づき、クラステーブル７２ａ
から燃焼状態評価に関するクラス決定を行う。さらに、
センサ部２から入力される火炎情報（火炎輝度）（ｆ）
に基づいてサブクラステーブル７２ｂから当該クラス内
でのサブクラスを決定する。
【００２７】ガイダンス抽出部７３は、図１，図２に示
すように、クラス決定部７２により決定されたクラス値
を含むサブクラス値（ｇ）が入力され、サブクラス値
（ｇ）に対応するガイダンス（ｈ）をガイダンスデータ
ベース８から抽出し、抽出したガイダンス（ｈ）を診断
結果として出力する。
すように、クラス決定部７２により決定されたクラス値
を含むサブクラス値（ｇ）が入力され、サブクラス値
（ｇ）に対応するガイダンス（ｈ）をガイダンスデータ
ベース８から抽出し、抽出したガイダンス（ｈ）を診断
結果として出力する。
【００２８】ガイダンスデータベース８は、図２に示す
ようなガイダンステーブル８ａ備え、燃焼指標θの定量
値でランク分けされたサブクラス値（ｇ）に対応する処
置ガイダンスを格納している。処置ガイダンスｒは燃焼
指標θの程度（クラス値）と輝度（サブクラス値）で規
定される異常な燃焼状態を正常な燃焼状態に戻すための
運転処置案である。例えば「炉内搬入焼却物量の抑
制」，「炉内酸素量の増減」，「熱風量の増減」等の運
転処置案であり、このような内容がガイダンステーブル
８ａのｒ１，ｒ２，．．．に保存されている。
ようなガイダンステーブル８ａ備え、燃焼指標θの定量
値でランク分けされたサブクラス値（ｇ）に対応する処
置ガイダンスを格納している。処置ガイダンスｒは燃焼
指標θの程度（クラス値）と輝度（サブクラス値）で規
定される異常な燃焼状態を正常な燃焼状態に戻すための
運転処置案である。例えば「炉内搬入焼却物量の抑
制」，「炉内酸素量の増減」，「熱風量の増減」等の運
転処置案であり、このような内容がガイダンステーブル
８ａのｒ１，ｒ２，．．．に保存されている。
【００２９】また、図３は、センサ部２の具体的な構成
を示す一例である。センサ部２は、外部センサとそれに
接続されたスペクトル解析装置とからなりたっている。
を示す一例である。センサ部２は、外部センサとそれに
接続されたスペクトル解析装置とからなりたっている。
【００３０】図３において、焼却炉１の炉壁覗き窓１ａ
を介して設けられた光プローブ２１により取り込まれた
炉内火炎の光は光ファイバ２２を介して分光器２３に導
かれる。
を介して設けられた光プローブ２１により取り込まれた
炉内火炎の光は光ファイバ２２を介して分光器２３に導
かれる。
【００３１】分光器２３で分離された各スペクトル光は
光電検出器２４によりそれぞれ検出され、さらに、増幅
器２５で増幅される。増幅された火炎情報は、解析用計
算器２６によって解析され、火炎スペクトル値（ａ）及
び火炎輝度（ｆ）として、燃焼炉燃焼診断装置３に送出
される。
光電検出器２４によりそれぞれ検出され、さらに、増幅
器２５で増幅される。増幅された火炎情報は、解析用計
算器２６によって解析され、火炎スペクトル値（ａ）及
び火炎輝度（ｆ）として、燃焼炉燃焼診断装置３に送出
される。
【００３２】次に、以上のように構成された本実施例の
燃焼炉燃焼診断装置の動作について図４の動作フロー図
に沿って説明する。まず、センサ部２で運転中の焼却炉
１の炉内の火炎光がサンプリングされ、火炎スペクトル
値（ａ）として燃焼炉燃焼診断装置に送出される（ステ
ップＳ１）。
燃焼炉燃焼診断装置の動作について図４の動作フロー図
に沿って説明する。まず、センサ部２で運転中の焼却炉
１の炉内の火炎光がサンプリングされ、火炎スペクトル
値（ａ）として燃焼炉燃焼診断装置に送出される（ステ
ップＳ１）。
【００３３】次に、統計値計算部４によって、火炎スペ
クトル値（ａ）の平均，分散（標準偏差）等の統計値
（ｂ）つまりモーメント値が算出される（ステップＳ
２）。さらに、燃焼評価部５によって、この算出された
統計値（ｂ）と予め想定された不完全燃焼状態の火炎ス
ペクトル分布の統計値（平均，分散）とに基づいて燃焼
指標θを算出する。
クトル値（ａ）の平均，分散（標準偏差）等の統計値
（ｂ）つまりモーメント値が算出される（ステップＳ
２）。さらに、燃焼評価部５によって、この算出された
統計値（ｂ）と予め想定された不完全燃焼状態の火炎ス
ペクトル分布の統計値（平均，分散）とに基づいて燃焼
指標θを算出する。
【００３４】ここで、図５の燃焼指標の概念図を用い
て、燃焼指標θの考え方について説明する。燃焼指標θ
の考え方には様々なものがある。本実施例では、図５に
示すように、予め不完全燃焼の場合の火炎スペクトル分
布Ｄを用意しておき、これと実際に炉内で観測される火
炎スペクトル分布Ｓとの接近の度合いを評価することに
より燃焼指標θを求める。つまり、２つの火炎スペクト
ルＤとＳが接近しているほど、現在観測されている燃焼
は不完全燃焼に近いと評価するのである。
て、燃焼指標θの考え方について説明する。燃焼指標θ
の考え方には様々なものがある。本実施例では、図５に
示すように、予め不完全燃焼の場合の火炎スペクトル分
布Ｄを用意しておき、これと実際に炉内で観測される火
炎スペクトル分布Ｓとの接近の度合いを評価することに
より燃焼指標θを求める。つまり、２つの火炎スペクト
ルＤとＳが接近しているほど、現在観測されている燃焼
は不完全燃焼に近いと評価するのである。
【００３５】この不完全燃焼の場合の火炎スペクトル分
布Ｄは、例えばシミュレーションで求められ、また、例
えば実際の焼却炉１で不完全燃焼を起こしたときに観測
された火炎スペクトル分布Ｄを使用する。
布Ｄは、例えばシミュレーションで求められ、また、例
えば実際の焼却炉１で不完全燃焼を起こしたときに観測
された火炎スペクトル分布Ｄを使用する。
【００３６】上記した火炎スペクトルの「接近の度合
い」について、本実施例での定量表現方法を述べる。ま
ず、図５における火炎スペクトル分布Ｓ、Ｄの分布間距
離ｄを（１）式に示すような平均と分散の差の絶対値を
線形重み付けした値とする。
い」について、本実施例での定量表現方法を述べる。ま
ず、図５における火炎スペクトル分布Ｓ、Ｄの分布間距
離ｄを（１）式に示すような平均と分散の差の絶対値を
線形重み付けした値とする。
【００３７】 分布間距離ｄ＝α｜ｕS −ｕD ｜＋β｜σS −σD ｜ …（１） ただし、 α ：平均の差の重み係数 β ：標準偏差の差の重み係数 ｕS ：観測した火炎スペクトル分布Ｓのスペクトル周波
数の平均 ｕD ：不完全燃焼状態の火炎スペクトル分布Ｋのスペク
トル周波数の平均 σS ：観測した火炎スペクトル分布Ｓのスペクトル周波
数の標準偏差 σD ：不完全燃焼状態の火炎スペクトル分布Ｋのスペク
トル周波数の標準偏差 一方、同様な考え方により、完全燃焼状態の火炎スペク
トル分布Ｃを用意し、これと不完全燃焼状態の火炎スペ
クトル分布Ｄとの間の分布間距離ｄR は、（２）式のよ
うに示される。
数の平均 ｕD ：不完全燃焼状態の火炎スペクトル分布Ｋのスペク
トル周波数の平均 σS ：観測した火炎スペクトル分布Ｓのスペクトル周波
数の標準偏差 σD ：不完全燃焼状態の火炎スペクトル分布Ｋのスペク
トル周波数の標準偏差 一方、同様な考え方により、完全燃焼状態の火炎スペク
トル分布Ｃを用意し、これと不完全燃焼状態の火炎スペ
クトル分布Ｄとの間の分布間距離ｄR は、（２）式のよ
うに示される。
【００３８】 分布間距離ｄR ＝α｜ｕC −ｕD ｜＋β｜σC −σD ｜ …（２） ただし、 ｕC ：完全燃焼状態の火炎スペクトル分布Ｃのスペクト
ル周波数の平均 σC ：完全燃焼状態の火炎スペクトル分布Ｃのスペクト
ル周波数の標準偏差 （１）式、（２）式で求められる分布間距離を用いれ
ば、観測している火炎スペクトル分布Ｓと不完全燃焼の
火炎スペクトル分布Ｄとの接近度合いを、 分布Ｓ，Ｄの接近度合いθ＝ｄ／ｄR …（３） ただし、 ０≦ｄ≦ｄR ， ０≦θ≦１ と評価することができる。
ル周波数の平均 σC ：完全燃焼状態の火炎スペクトル分布Ｃのスペクト
ル周波数の標準偏差 （１）式、（２）式で求められる分布間距離を用いれ
ば、観測している火炎スペクトル分布Ｓと不完全燃焼の
火炎スペクトル分布Ｄとの接近度合いを、 分布Ｓ，Ｄの接近度合いθ＝ｄ／ｄR …（３） ただし、 ０≦ｄ≦ｄR ， ０≦θ≦１ と評価することができる。
【００３９】本実施例では、（３）式の分布Ｓ，Ｄの接
近度合いθを燃焼指標θとして用いている。ここで、こ
の場合の燃焼指標θの定性的解釈は「θが大きくなれば
分布Ｓは分布Ｄから離れ、燃焼状態が完全燃焼状態に近
づいている。また、θが小さくなれば、分布Ｓは分布Ｄ
に接近し、燃焼状態が不完全燃焼状態に近づいてい
る。」である。
近度合いθを燃焼指標θとして用いている。ここで、こ
の場合の燃焼指標θの定性的解釈は「θが大きくなれば
分布Ｓは分布Ｄから離れ、燃焼状態が完全燃焼状態に近
づいている。また、θが小さくなれば、分布Ｓは分布Ｄ
に接近し、燃焼状態が不完全燃焼状態に近づいてい
る。」である。
【００４０】また、この完全燃焼の場合の火炎スペクト
ル分布Ｃは、不完全燃焼の場合と同様に、例えばシミュ
レーションで求められ、また、例えば実際の焼却炉１で
完全燃焼をさせたときに観測された火炎スペクトル分布
Ｃを使用する（ステップＳ３）。
ル分布Ｃは、不完全燃焼の場合と同様に、例えばシミュ
レーションで求められ、また、例えば実際の焼却炉１で
完全燃焼をさせたときに観測された火炎スペクトル分布
Ｃを使用する（ステップＳ３）。
【００４１】さらに、本実施例では、不完全燃焼の場合
の火炎スペクトル分布Ｄとの接近の度合いで燃焼指標θ
を決めているが、例えば図６に示すように全燃焼の場合
の火炎スペクトル分布Ｃと観測された火炎スペクトル分
布Ｓとの接近の度合いで燃焼指標θを決めてもよい。こ
のときは、燃焼指標θを「分布Ｓ，Ｃの接近度合いθ＝
ｄ´／ｄR 」（ｄ´は、（１）式でｕD をｕC に、σD
をσC に置き換えたもの）とすればよい。
の火炎スペクトル分布Ｄとの接近の度合いで燃焼指標θ
を決めているが、例えば図６に示すように全燃焼の場合
の火炎スペクトル分布Ｃと観測された火炎スペクトル分
布Ｓとの接近の度合いで燃焼指標θを決めてもよい。こ
のときは、燃焼指標θを「分布Ｓ，Ｃの接近度合いθ＝
ｄ´／ｄR 」（ｄ´は、（１）式でｕD をｕC に、σD
をσC に置き換えたもの）とすればよい。
【００４２】以上の手順ステップＳ１〜Ｓ３を一定時間
毎に逐次繰り返すことで、時系列上の燃焼指標θが計算
できる（プロセスＰ１）。以下、プロセスＰ２（ステッ
プＳ４〜Ｓ８）によって、焼却炉炉内の燃焼状態の異常
判定、異常時の警報発信及び処置ガイダンス出力が行わ
れる。
毎に逐次繰り返すことで、時系列上の燃焼指標θが計算
できる（プロセスＰ１）。以下、プロセスＰ２（ステッ
プＳ４〜Ｓ８）によって、焼却炉炉内の燃焼状態の異常
判定、異常時の警報発信及び処置ガイダンス出力が行わ
れる。
【００４３】まず、プロセスＰ１により算出された燃焼
指標θの時系列データ（ｃ）がしきい値判定部６に入力
される。しきい値判定部６では、この燃焼指標θの時系
列データ（ｃ）のトレンドをオペレータに設定されたし
きい値と比較する。
指標θの時系列データ（ｃ）がしきい値判定部６に入力
される。しきい値判定部６では、この燃焼指標θの時系
列データ（ｃ）のトレンドをオペレータに設定されたし
きい値と比較する。
【００４４】図７は、しきい値を示すと共に、時間幅Ｔ
ごとの燃焼指標θ（θ1 ，θ2 ，．．．，θ7 ）をプロ
ットしたものである。この各θは（３）式で求められた
ものであり、したがって、しきい値よりも燃焼指標θが
大きい場合は正常な燃焼状態であると判定し、しきい値
よりも燃焼指標θが小さい場合は異常な燃焼状態である
と判定する。
ごとの燃焼指標θ（θ1 ，θ2 ，．．．，θ7 ）をプロ
ットしたものである。この各θは（３）式で求められた
ものであり、したがって、しきい値よりも燃焼指標θが
大きい場合は正常な燃焼状態であると判定し、しきい値
よりも燃焼指標θが小さい場合は異常な燃焼状態である
と判定する。
【００４５】ここで、正常な燃焼状態とは、燃焼が完全
燃焼に近いということであり、異常な燃焼状態とは、燃
焼が不完全燃焼に近いということである（ステップＳ
４）。しきい値判定部６での判定結果（ｄ）は警報部７
１に送出され、警報部７１は、判定結果が正常な燃焼状
態であれば何もせず、判定結果が異常な燃焼状態であれ
ば外部警報器（図示せず）に警報発信の命令を出す（ス
テップＳ５、ステップＳ６）。
燃焼に近いということであり、異常な燃焼状態とは、燃
焼が不完全燃焼に近いということである（ステップＳ
４）。しきい値判定部６での判定結果（ｄ）は警報部７
１に送出され、警報部７１は、判定結果が正常な燃焼状
態であれば何もせず、判定結果が異常な燃焼状態であれ
ば外部警報器（図示せず）に警報発信の命令を出す（ス
テップＳ５、ステップＳ６）。
【００４６】一方、判定結果が異常な燃焼状態であると
き、さらに、しきい値判定部６からクラス決定部７２に
このときの燃焼指標θ（ｅ）が送出され、クラス決定部
７２によって異常の燃焼状態に応じた処置クラスが決定
される。
き、さらに、しきい値判定部６からクラス決定部７２に
このときの燃焼指標θ（ｅ）が送出され、クラス決定部
７２によって異常の燃焼状態に応じた処置クラスが決定
される。
【００４７】クラス決定部７２には、図２に示したよう
に、クラステーブル７２ａとサブクラステーブル７２ｂ
とを有している。この場合、クラステーブル７２ａで
は、しきい値をθ＝０．８とし、燃焼指数θがそれより
も小さい異常燃焼状態を５つのクラス（クラス値＝Ａ〜
Ｅ）に分類している。
に、クラステーブル７２ａとサブクラステーブル７２ｂ
とを有している。この場合、クラステーブル７２ａで
は、しきい値をθ＝０．８とし、燃焼指数θがそれより
も小さい異常燃焼状態を５つのクラス（クラス値＝Ａ〜
Ｅ）に分類している。
【００４８】各クラスは、さらにサブクラスに分類され
る。サブクラスの分類基準は、上記した燃焼指数ではな
く、火炎の輝度によっている。このため、クラス決定部
７２は、火炎の輝度情報（ｆ）をセンサ部２より入力す
る。
る。サブクラスの分類基準は、上記した燃焼指数ではな
く、火炎の輝度によっている。このため、クラス決定部
７２は、火炎の輝度情報（ｆ）をセンサ部２より入力す
る。
【００４９】火炎輝度は、火炎温度と相関があり、火炎
温度は燃焼の状態の良否と相関がある。このため、火炎
輝度は、燃焼状態を規定する上で重要な要素となってい
る。したがって、燃焼状態の評価に火炎輝度の情報
（ｆ）も考慮することで、より適切な処置内容（ガイダ
ンス）を選択することができる。
温度は燃焼の状態の良否と相関がある。このため、火炎
輝度は、燃焼状態を規定する上で重要な要素となってい
る。したがって、燃焼状態の評価に火炎輝度の情報
（ｆ）も考慮することで、より適切な処置内容（ガイダ
ンス）を選択することができる。
【００５０】図２のサブクラステーブル７２ｂでは、０
〜１の幅に正規化された輝度を４段階に分類している。
いま、異常と判定された燃焼指標がθ＝０．７（ｅ）と
すると、クラステーブル７２ａからクラスＡが選定され
る。
〜１の幅に正規化された輝度を４段階に分類している。
いま、異常と判定された燃焼指標がθ＝０．７（ｅ）と
すると、クラステーブル７２ａからクラスＡが選定され
る。
【００５１】さらに、θ＝０．７（ｅ）のサンプリング
時の火炎輝度が０．５（ｆ）であったとすると、サブク
ラステーブル７２ｂからサブクラス値Ａ２（ｇ）が選定
される（図２のクラステーブル７２ａ，サブクラステー
ブル７２ｂの斜線部分：ステップＳ７）。
時の火炎輝度が０．５（ｆ）であったとすると、サブク
ラステーブル７２ｂからサブクラス値Ａ２（ｇ）が選定
される（図２のクラステーブル７２ａ，サブクラステー
ブル７２ｂの斜線部分：ステップＳ７）。
【００５２】ガイダンス抽出部７３は、図２に示すよう
に、入力されたサブクラス値（この場合はＡ２（ｇ））
を検索キーとして、ガイダンスデータベース８から対応
する処置ガイダンスを検索、抽出する。
に、入力されたサブクラス値（この場合はＡ２（ｇ））
を検索キーとして、ガイダンスデータベース８から対応
する処置ガイダンスを検索、抽出する。
【００５３】いま、サブクラス値がＡ２（ｇ）であるの
で、ガイダンステーブル８ａの斜線部分ｒ２の処置ガイ
ダンスｒ（ｈ）がガイダンス抽出部８３に抽出され、例
えば「炉内搬入焼却物量の抑制」といったガイダンス内
容が図示しない表示装置等によって外部に出力される
（ステップＳ８）。
で、ガイダンステーブル８ａの斜線部分ｒ２の処置ガイ
ダンスｒ（ｈ）がガイダンス抽出部８３に抽出され、例
えば「炉内搬入焼却物量の抑制」といったガイダンス内
容が図示しない表示装置等によって外部に出力される
（ステップＳ８）。
【００５４】上述したように、本実施例による燃焼炉燃
焼診断装置は、不完全および正常な燃焼状態の火炎スペ
クトル分布の統計値と焼却炉１の運転時の火炎スペクト
ル分布の統計値から燃焼評価部５で燃焼指標θを算出
し、ガイダンス抽出部７３によって、これに対応する処
置ガイダンスを抽出して出力するようにしたので、不完
全および正常な燃焼状態の火炎スペクトル分布の統計値
等の基準統計値を用いて現在の燃焼状態を評価すること
ができ、燃焼状態の不確実性を考慮した燃焼状態の動的
診断を可能とすることができる。
焼診断装置は、不完全および正常な燃焼状態の火炎スペ
クトル分布の統計値と焼却炉１の運転時の火炎スペクト
ル分布の統計値から燃焼評価部５で燃焼指標θを算出
し、ガイダンス抽出部７３によって、これに対応する処
置ガイダンスを抽出して出力するようにしたので、不完
全および正常な燃焼状態の火炎スペクトル分布の統計値
等の基準統計値を用いて現在の燃焼状態を評価すること
ができ、燃焼状態の不確実性を考慮した燃焼状態の動的
診断を可能とすることができる。
【００５５】すなわち、ごみ焼却炉のような燃焼物を特
定できない燃焼炉であっても有効な燃焼診断をすること
ができる。また、しきい値判定部６を設けて、燃焼指標
θがしきい値より異常側の値になったとき、警報部７１
でこれを通知するようにしたので、より安全確実な燃焼
炉の運転を行うことができる。
定できない燃焼炉であっても有効な燃焼診断をすること
ができる。また、しきい値判定部６を設けて、燃焼指標
θがしきい値より異常側の値になったとき、警報部７１
でこれを通知するようにしたので、より安全確実な燃焼
炉の運転を行うことができる。
【００５６】さらに、クラス決定部７２を設けて、燃焼
状態が異常なとき、その燃焼指標θに基づいてクラス分
けをし、ガイダンスデータベース８の内容をクラスに対
応させたので、診断内容を容易に燃焼状態と対応づける
ことができる。
状態が異常なとき、その燃焼指標θに基づいてクラス分
けをし、ガイダンスデータベース８の内容をクラスに対
応させたので、診断内容を容易に燃焼状態と対応づける
ことができる。
【００５７】さらに、クラス決定部７２において、セン
サ部２から輝度情報を受信し、クラス分けされた燃焼状
態を輝度情報に基づいてさらにサブクラス分けし、これ
に処置ガイダンスを対応させたので、より一層正確な燃
焼診断を行うことができる。
サ部２から輝度情報を受信し、クラス分けされた燃焼状
態を輝度情報に基づいてさらにサブクラス分けし、これ
に処置ガイダンスを対応させたので、より一層正確な燃
焼診断を行うことができる。
【００５８】なお、本実施例の燃焼炉燃焼診断装置にお
ける燃焼状態の評価、診断方法は、焼却炉に限定される
ものではなく、化学プロセス機器の反応炉など、いわゆ
る炉内で燃焼が生じる機器すなわち燃焼炉のすべてに適
用できる。 （第２実施例）図８は本発明に係る第２実施例の燃焼炉
運転支援装置の構成を示すブロック図であり、図１，図
２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
ける燃焼状態の評価、診断方法は、焼却炉に限定される
ものではなく、化学プロセス機器の反応炉など、いわゆ
る炉内で燃焼が生じる機器すなわち燃焼炉のすべてに適
用できる。 （第２実施例）図８は本発明に係る第２実施例の燃焼炉
運転支援装置の構成を示すブロック図であり、図１，図
２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
【００５９】図８において、燃焼炉運転支援装置９より
運転パラメータの操作量（ｉ）が運転制御系１０に入力
され、運転制御系１０は焼却炉１を制御するための操作
（ｊ）を焼却炉１に対して行っている。
運転パラメータの操作量（ｉ）が運転制御系１０に入力
され、運転制御系１０は焼却炉１を制御するための操作
（ｊ）を焼却炉１に対して行っている。
【００６０】この燃焼炉運転支援装置９は、第１実施例
と同様な燃焼炉燃焼診断装置３に運転状態調整部１１を
付加することによって構成されている。運転状態調整部
１１は、図９に示すように、例えば処置量テーブル１１
ａと操作量テーブル１１ｂを有している。そして、ガイ
ダンス抽出部７３より受信した処置ガイダンスｒ及び燃
焼指標θ及び火炎スペクトル分布に対する統計値等から
燃焼指標θの感度が１に最も近い処置量（ｈ１）を算出
し、これにより運転パラメータの操作量（ｉ）を算出
し、さらに、この運転パラメータの操作量（ｉ）を運転
制御系１０に送出する。
と同様な燃焼炉燃焼診断装置３に運転状態調整部１１を
付加することによって構成されている。運転状態調整部
１１は、図９に示すように、例えば処置量テーブル１１
ａと操作量テーブル１１ｂを有している。そして、ガイ
ダンス抽出部７３より受信した処置ガイダンスｒ及び燃
焼指標θ及び火炎スペクトル分布に対する統計値等から
燃焼指標θの感度が１に最も近い処置量（ｈ１）を算出
し、これにより運転パラメータの操作量（ｉ）を算出
し、さらに、この運転パラメータの操作量（ｉ）を運転
制御系１０に送出する。
【００６１】次に、以上のように構成された本実施例の
燃焼炉運転支援装置の動作について説明する。本実施例
の燃焼炉運転支援装置は、ガイダンス抽出部７３により
処置ガイダンス（ｈ）が送出されるまでは、第１実施例
と同様に動作する。
燃焼炉運転支援装置の動作について説明する。本実施例
の燃焼炉運転支援装置は、ガイダンス抽出部７３により
処置ガイダンス（ｈ）が送出されるまでは、第１実施例
と同様に動作する。
【００６２】運転状態調整部１１は、入力された処置ガ
イダンス（ｈ）に基づき、焼却炉の操作量（運転量）を
算出し、正常な運転状態を保持するための制御を支援す
る。一例として処置ガイダンスｒが「炉内酸素量の増
量」であった場合について、説明する。
イダンス（ｈ）に基づき、焼却炉の操作量（運転量）を
算出し、正常な運転状態を保持するための制御を支援す
る。一例として処置ガイダンスｒが「炉内酸素量の増
量」であった場合について、説明する。
【００６３】まず、処置量すなわち炉内酸素の増量に対
応する燃焼指標θに対する感度を算出する。この感度と
は、「処置ｉをある処置量だけ実施した場合の燃焼指標
θの目標値θｒへの復帰度合い」と定義する。
応する燃焼指標θに対する感度を算出する。この感度と
は、「処置ｉをある処置量だけ実施した場合の燃焼指標
θの目標値θｒへの復帰度合い」と定義する。
【００６４】この感度の算出方法は、様々のものが考え
られるが、本実施例では以下の方法によっている。燃焼
指標θの感度の計算式を（４）式の通りに定義する。
られるが、本実施例では以下の方法によっている。燃焼
指標θの感度の計算式を（４）式の通りに定義する。
【００６５】 燃焼指標θの感度＝（θ0 ＋Δθi ）／θr …（４） ただし、Δθi ＝θ｛ｕ（Δｄi ），σ（Δｄi ）｝ θ0 ：観測燃焼状態の燃焼指標値 θr ：燃焼指標の目標値 Δθi ：処置実施に伴う燃焼指標値の変化量 Δｄi ：処置ｉの処置量 ｕ ：火炎スペクトルの平均 σ ：火炎スペクトルの標準偏差 このとき、（４）式の意味は以下の通りである。
【００６６】火炎スペクトル分布の平均ｕ，標準偏差σ
が処置ｉの処置量ｄi の関数で記述できると仮定する
と、処置ｉの実施に伴う火炎スペクトル分布の平均ｕ，
標準偏差σの変化量ｕ（Δｄi ），σ（Δｄi ）を算出
することができる。
が処置ｉの処置量ｄi の関数で記述できると仮定する
と、処置ｉの実施に伴う火炎スペクトル分布の平均ｕ，
標準偏差σの変化量ｕ（Δｄi ），σ（Δｄi ）を算出
することができる。
【００６７】次に、これらの変化量ｕ（Δｄi ），σ
（Δｄi ）を（１）式のｕS ，σS に代入し、（２）
式，（３）式によって、処置ｉを実施した場合の燃焼指
標値の変化量Δθi を算出する。
（Δｄi ）を（１）式のｕS ，σS に代入し、（２）
式，（３）式によって、処置ｉを実施した場合の燃焼指
標値の変化量Δθi を算出する。
【００６８】したがって、処置ｉを実施したときの燃焼
指標値の復帰値を、 燃焼指標値の復帰値＝θ0 ＋Δθi と計算することができる。そして、これを燃焼指標の目
標値θr で除することにより、燃焼指標の目標値θr に
対する燃焼指標値の復帰値の割合が算出される。この割
合が、処置ｉの処置量ｄi の燃焼指標θに対する感度で
ある。
指標値の復帰値を、 燃焼指標値の復帰値＝θ0 ＋Δθi と計算することができる。そして、これを燃焼指標の目
標値θr で除することにより、燃焼指標の目標値θr に
対する燃焼指標値の復帰値の割合が算出される。この割
合が、処置ｉの処置量ｄi の燃焼指標θに対する感度で
ある。
【００６９】この各処置ｉ，各処置量ｄi に対する燃焼
指標θの感度は逐次計算することももできるが、図９に
示すように予め処置量テーブル１１ａとして用意してお
くこともできる。
指標θの感度は逐次計算することももできるが、図９に
示すように予め処置量テーブル１１ａとして用意してお
くこともできる。
【００７０】本実施例の場合、処置量テーブル１１ａを
用い、燃焼指標θの感度が１に最も近くなる処置量ｄi
を読み出すようにしている。すなわち、処置量テーブル
１１ａの斜線部で表示された処置量ｄi としての炉内酸
素量の増量０．７ｍ3 （ｈ１）である。
用い、燃焼指標θの感度が１に最も近くなる処置量ｄi
を読み出すようにしている。すなわち、処置量テーブル
１１ａの斜線部で表示された処置量ｄi としての炉内酸
素量の増量０．７ｍ3 （ｈ１）である。
【００７１】このようにして読み出された処置量０．７
ｍ3 （ｈ１）を実現するための必要な運転パラメータの
操作量を操作量テーブル１１ｂに示す形式で決定し、決
定された運転パラメータの操作量（ｉ）が、焼却炉１の
運転制御系１０への制御量（制御命令）として出力され
る。
ｍ3 （ｈ１）を実現するための必要な運転パラメータの
操作量を操作量テーブル１１ｂに示す形式で決定し、決
定された運転パラメータの操作量（ｉ）が、焼却炉１の
運転制御系１０への制御量（制御命令）として出力され
る。
【００７２】この操作量（ｉ）は焼却炉１の運転制御構
造から必然的に決定される物理量である。運転制御系１
０は、この操作量（ｉ）によって運転状態を変更し、焼
却炉１に酸素０．７ｍ3 （ｊ）を注入する。
造から必然的に決定される物理量である。運転制御系１
０は、この操作量（ｉ）によって運転状態を変更し、焼
却炉１に酸素０．７ｍ3 （ｊ）を注入する。
【００７３】上述したように、本実施例による燃焼炉運
転支援装置は、第１実施例の燃焼炉燃焼診断装置３に運
転状態調整部１１を付加し、運転制御系を介して、処置
ガイダンスに対応する処置を実施するようにしたので、
第１実施例と同様の効果が得られる他、診断情報を運転
制御量の決定に逐次利用することが可能となり、燃焼に
異常が起った場合、早急に運転状態を変更して、異常か
らの復帰が可能となる。
転支援装置は、第１実施例の燃焼炉燃焼診断装置３に運
転状態調整部１１を付加し、運転制御系を介して、処置
ガイダンスに対応する処置を実施するようにしたので、
第１実施例と同様の効果が得られる他、診断情報を運転
制御量の決定に逐次利用することが可能となり、燃焼に
異常が起った場合、早急に運転状態を変更して、異常か
らの復帰が可能となる。
【００７４】なお、本実施例の燃焼炉運転支援装置にお
ける運転状態調整方法は、焼却炉に限定されるものでは
なく、化学プロセス機器の反応炉など、いわゆる炉内で
燃焼が生じる機器すなわち燃焼炉のすべてに適用でき
る。また、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。
ける運転状態調整方法は、焼却炉に限定されるものでは
なく、化学プロセス機器の反応炉など、いわゆる炉内で
燃焼が生じる機器すなわち燃焼炉のすべてに適用でき
る。また、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。
【００７５】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、焼
却炉における燃焼状態を定量的に診断する燃焼炉燃焼診
断方法及び装置を提供し、燃焼状態の定量的な診断に基
づいて燃焼炉の制御を支援する燃焼炉運転支援装置を提
供することができる。
却炉における燃焼状態を定量的に診断する燃焼炉燃焼診
断方法及び装置を提供し、燃焼状態の定量的な診断に基
づいて燃焼炉の制御を支援する燃焼炉運転支援装置を提
供することができる。
【図１】本発明に係る第１実施例の燃焼炉燃焼診断装置
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】同実施例における主要構成部を示すブロック
図。
図。
【図３】同実施例におけるセンサ部の構成例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図４】同実施例における燃焼炉燃焼診断装置の動作フ
ロー図。
ロー図。
【図５】火炎スペクトル分布から燃焼指標を算出する概
念図。
念図。
【図６】火炎スペクトル分布から他の方法によって燃焼
指標を算出する概念図。
指標を算出する概念図。
【図７】時間幅ごとに燃焼指標をプロットした図。
【図８】本発明に係る第２実施例の燃焼炉運転支援装置
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図９】同実施例における主要構成部を示すブロック
図。
図。
１…焼却炉、２…センサ部、４…統計値計算部、５…燃
焼評価部、６…しきい値判定部、７…診断部、７２…ク
ラス決定部、７３…ガイダンス抽出部、８…ガイダンス
データベース、１１…運転状態調整部。
焼評価部、６…しきい値判定部、７…診断部、７２…ク
ラス決定部、７３…ガイダンス抽出部、８…ガイダンス
データベース、１１…運転状態調整部。
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼炉の正常な燃焼状態およびまたは異
常な燃焼状態の火炎スペクトル分布の統計値を基準統計
値として算出し、 前記燃焼炉の運転中における火炎スペクトル分布の統計
値を運転時統計値として算出し、 前記基準統計値と前記運転時統計値とに基づいて、前記
正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペ
クトル分布と前記運転中の火炎スペクトル分布との接近
度合いを示す燃焼指標を算出し、 この燃焼指標に基づいて前記燃焼炉の燃焼状態を診断を
することを特徴とする燃焼炉燃焼診断方法。 - 【請求項２】 前記燃焼炉は焼却炉であることを特徴と
する請求項１記載の燃焼炉燃焼診断方法。 - 【請求項３】 燃焼炉の運転中における火炎スペクトル
分布の統計値を運転時統計値として算出する統計値計算
手段と、 燃焼炉の正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の
火炎スペクトル分布から算出された統計値である基準統
計値、または予め定められた基準統計値を記憶する基準
統計値保存手段と、 前記基準統計値と前記運転時統計値とに基づいて、前記
正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペ
クトル分布と前記運転中の火炎スペクトル分布との接近
度合いを示す燃焼指標を算出する燃焼指標算出手段と、 各燃焼指標に対応した燃焼炉の運転に対する処置ガイダ
ンスを記憶するガイダンスデータベースと、 このガイダンスデータベースから前記算出された燃焼指
標に対応する処置ガイダンスを読み出し、出力するガイ
ダンス抽出手段とを備えたことを特徴とする燃焼炉燃焼
診断装置。 - 【請求項４】 前記燃焼炉は焼却炉であることを特徴と
する請求項３記載の燃焼炉燃焼診断装置。 - 【請求項５】 燃焼炉の運転中における火炎スペクトル
分布の統計値を運転時統計値として算出する統計値計算
手段と、 燃焼炉の正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の
火炎スペクトル分布から算出された統計値である基準統
計値、または予め定められた基準統計値を記憶する基準
統計値保存手段と、 前記基準統計値と前記運転時統計値とに基づいて、前記
正常な燃焼状態およびまたは異常な燃焼状態の火炎スペ
クトル分布と前記運転中の火炎スペクトル分布との接近
度合いを示す燃焼指標を算出する燃焼指標算出手段と、 各燃焼指標に対応した燃焼炉の運転に対する処置ガイダ
ンスを記憶するガイダンスデータベースと、 このガイダンスデータベースから前記算出された燃焼指
標に対応する処置ガイダンスを読み出し、出力するガイ
ダンス抽出手段と、 前記燃焼炉を運転制御する運転制御系に前記処置ガイダ
ンスに対応した処置を、前記基準統計値と前記運転時統
計値と前記燃焼指標とに基づいて算出される処置量ほど
施すように指令する運転状態調整手段とを備えたことを
特徴とする燃焼炉運転支援装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21920994A JP3154900B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 燃焼炉運転支援装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21920994A JP3154900B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 燃焼炉運転支援装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882415A true JPH0882415A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3154900B2 JP3154900B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=16731922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21920994A Expired - Fee Related JP3154900B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 燃焼炉運転支援装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154900B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001343280A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Yamatake Corp | 火炎検出装置 |
| CN101907303A (zh) * | 2009-06-08 | 2010-12-08 | 博西华电器（江苏）有限公司 | 灶具火焰指示模块的控制方法 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP21920994A patent/JP3154900B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001343280A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Yamatake Corp | 火炎検出装置 |
| CN101907303A (zh) * | 2009-06-08 | 2010-12-08 | 博西华电器（江苏）有限公司 | 灶具火焰指示模块的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3154900B2 (ja) | 2001-04-09 |
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