JPH10238764A - 燃焼制御方法および燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御方法および燃焼制御装置Info
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- JPH10238764A JPH10238764A JP4340397A JP4340397A JPH10238764A JP H10238764 A JPH10238764 A JP H10238764A JP 4340397 A JP4340397 A JP 4340397A JP 4340397 A JP4340397 A JP 4340397A JP H10238764 A JPH10238764 A JP H10238764A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 後燃焼帯でのゴミ等の灰化を十分に行いなが
ら、過剰な空気供給による炉の冷却、ＮＯｘの増大など
の支障を防止した燃焼制御装置を提供する。 【解決手段】 後燃焼帯Ｎの炎の状態をカラー画像デー
タとして入力する撮像手段２１、得られた画像データを
ＲＧＢの各色成分に分解する分解手段、得られたＧ成分
の強度が設定値を超える画素で定義される炎領域の面積
を演算して結果を設定値と比較する面積判定手段ＣA を
備え、さらに、Ｂ成分の強度のＧ成分の強度に対する比
率が所定の閾値を超える画素で高温炎領域を定義してお
いて、高温炎領域の炎領域に対する面積比で定義される
燃焼強度を演算して結果を設定値と比較する燃焼強度判
定手段ＣB を備え、これら判定手段ＣA ，ＣB の少なく
とも一方の判定に基づいて、後燃焼帯Ｎのストーカ速度
および後燃焼帯Ｎへの空気供給量を調節する操作手段を
設けた。
ら、過剰な空気供給による炉の冷却、ＮＯｘの増大など
の支障を防止した燃焼制御装置を提供する。 【解決手段】 後燃焼帯Ｎの炎の状態をカラー画像デー
タとして入力する撮像手段２１、得られた画像データを
ＲＧＢの各色成分に分解する分解手段、得られたＧ成分
の強度が設定値を超える画素で定義される炎領域の面積
を演算して結果を設定値と比較する面積判定手段ＣA を
備え、さらに、Ｂ成分の強度のＧ成分の強度に対する比
率が所定の閾値を超える画素で高温炎領域を定義してお
いて、高温炎領域の炎領域に対する面積比で定義される
燃焼強度を演算して結果を設定値と比較する燃焼強度判
定手段ＣB を備え、これら判定手段ＣA ，ＣB の少なく
とも一方の判定に基づいて、後燃焼帯Ｎのストーカ速度
および後燃焼帯Ｎへの空気供給量を調節する操作手段を
設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼制御方法およ
び燃焼制御装置に関し、より具体的には、主燃焼帯と後
燃焼帯を備えた焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装
置に関する。
び燃焼制御装置に関し、より具体的には、主燃焼帯と後
燃焼帯を備えた焼却炉の燃焼制御方法および燃焼制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃焼制御としては、後燃
焼帯に炎の存在が認められた場合には、後燃焼帯におけ
る未灰化の焼却対象物の燃焼を促進して、灰化をほぼ完
全に進ませるために、後燃焼帯のストーカ速度を通常値
よりも下げる、あるいは、後燃焼帯に対する空気供給量
を増やすなどの操作を行うものが知られていた。
焼帯に炎の存在が認められた場合には、後燃焼帯におけ
る未灰化の焼却対象物の燃焼を促進して、灰化をほぼ完
全に進ませるために、後燃焼帯のストーカ速度を通常値
よりも下げる、あるいは、後燃焼帯に対する空気供給量
を増やすなどの操作を行うものが知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の燃焼制御では、後燃焼帯のストーカ速度を通常値より
も下げたり、後燃焼帯に対する空気供給量を増やしたり
したものの、後燃焼帯内の炎の規模が実は予想外に小さ
かったために、結果的に過剰量の空気を供給したことに
なり、冷却作用により炉内燃焼温度が低下する、あるい
は逆に、異常に高温燃焼してＮＯｘ発生量が増えるとい
った支障が生じる場合があった。本発明の目的は、上に
例示した従来構成の燃焼制御に見られる上記欠点に鑑
み、後燃焼帯における焼却対象物の灰化をほぼ完全に進
ませることが可能でありながら、しかも、結果的に過剰
量の空気を供給して、炉が冷却される、ＮＯｘ発生量が
増えるといった支障が起き難い燃焼制御方法および燃焼
制御装置を提供することにある。
の燃焼制御では、後燃焼帯のストーカ速度を通常値より
も下げたり、後燃焼帯に対する空気供給量を増やしたり
したものの、後燃焼帯内の炎の規模が実は予想外に小さ
かったために、結果的に過剰量の空気を供給したことに
なり、冷却作用により炉内燃焼温度が低下する、あるい
は逆に、異常に高温燃焼してＮＯｘ発生量が増えるとい
った支障が生じる場合があった。本発明の目的は、上に
例示した従来構成の燃焼制御に見られる上記欠点に鑑
み、後燃焼帯における焼却対象物の灰化をほぼ完全に進
ませることが可能でありながら、しかも、結果的に過剰
量の空気を供給して、炉が冷却される、ＮＯｘ発生量が
増えるといった支障が起き難い燃焼制御方法および燃焼
制御装置を提供することにある。
【０００４】
〈１〉上記目的を達成するために、本発明の請求項１に
記載された燃焼制御方法では、後燃焼帯における炎の状
態をカラー画像データとして入力する撮像手段を用意
し、前記撮像手段によって得られる前記カラー画像デー
タを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分解
し、緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超える画素で前記
後燃焼帯の炎領域を定義しておき、前記定義に基づく前
記炎領域の面積が設定値を超えると後燃焼帯のストーカ
速度を通常値よりも下げることを特徴構成としている。
記載された燃焼制御方法では、後燃焼帯における炎の状
態をカラー画像データとして入力する撮像手段を用意
し、前記撮像手段によって得られる前記カラー画像デー
タを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分解
し、緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超える画素で前記
後燃焼帯の炎領域を定義しておき、前記定義に基づく前
記炎領域の面積が設定値を超えると後燃焼帯のストーカ
速度を通常値よりも下げることを特徴構成としている。
【０００５】〔発明の効果〕上記の特徴構成のために、
本発明の請求項１に記載された燃焼制御方法では、後燃
焼帯の炎領域の面積が設定値を超えた場合に始めて後燃
焼帯における燃焼の促進の操作に入ることになり、しか
も、後燃焼帯の炎領域の面積が設定値を超えたという判
断に基づいて行う後燃焼帯における燃焼の促進を、後燃
焼帯のストーカ速度を通常値よりも下げて燃焼時間を確
保するという手段によって行い、空気供給量を積極的に
増加させるという手段によらないので、前記設定値を適
切に設定しておけば、後燃焼帯に過剰量の空気が供給さ
れて炉が冷却される、あるいはＮＯｘ発生量が増えると
いった支障が起き難いという特有の効果が生じる。
本発明の請求項１に記載された燃焼制御方法では、後燃
焼帯の炎領域の面積が設定値を超えた場合に始めて後燃
焼帯における燃焼の促進の操作に入ることになり、しか
も、後燃焼帯の炎領域の面積が設定値を超えたという判
断に基づいて行う後燃焼帯における燃焼の促進を、後燃
焼帯のストーカ速度を通常値よりも下げて燃焼時間を確
保するという手段によって行い、空気供給量を積極的に
増加させるという手段によらないので、前記設定値を適
切に設定しておけば、後燃焼帯に過剰量の空気が供給さ
れて炉が冷却される、あるいはＮＯｘ発生量が増えると
いった支障が起き難いという特有の効果が生じる。
【０００６】さらに、上記請求項１の特徴構成に加え
て、請求項２に記載されているように、後燃焼帯の前記
炎領域における青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分
の強度に対する比率が所定の閾値を超える画素で後燃焼
帯の高温炎領域を定義し、さらに、後燃焼帯の高温炎領
域の炎領域に対する面積比で後燃焼帯の燃焼強度を定義
しておき、この燃焼強度が設定値を超えていると、（後
燃焼帯での灰化が目下進行中であると判断して、）後燃
焼帯への空気供給量を通常値よりも増加するという特徴
構成を加えれば、燃焼を促進して迅速に灰化することが
でき、結果的に後燃焼帯での灰化をほぼ完全に行うこと
ができて都合が良い。
て、請求項２に記載されているように、後燃焼帯の前記
炎領域における青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分
の強度に対する比率が所定の閾値を超える画素で後燃焼
帯の高温炎領域を定義し、さらに、後燃焼帯の高温炎領
域の炎領域に対する面積比で後燃焼帯の燃焼強度を定義
しておき、この燃焼強度が設定値を超えていると、（後
燃焼帯での灰化が目下進行中であると判断して、）後燃
焼帯への空気供給量を通常値よりも増加するという特徴
構成を加えれば、燃焼を促進して迅速に灰化することが
でき、結果的に後燃焼帯での灰化をほぼ完全に行うこと
ができて都合が良い。
【０００７】〈２〉上記目的を達成するために、本発明
の請求項３に記載された燃焼制御方法では、後燃焼帯に
おける炎の状態をカラー画像データとして入力する撮像
手段を用意し、前記撮像手段によって得られる前記カラ
ー画像データを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色
成分に分解し、緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超える
画素で前記後燃焼帯の炎領域を定義しておき、前記定義
に基づく前記炎領域の面積が設定値を超えると前記後燃
焼帯への空気供給量を通常値よりも高めることを特徴構
成としている。
の請求項３に記載された燃焼制御方法では、後燃焼帯に
おける炎の状態をカラー画像データとして入力する撮像
手段を用意し、前記撮像手段によって得られる前記カラ
ー画像データを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色
成分に分解し、緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超える
画素で前記後燃焼帯の炎領域を定義しておき、前記定義
に基づく前記炎領域の面積が設定値を超えると前記後燃
焼帯への空気供給量を通常値よりも高めることを特徴構
成としている。
【０００８】〔発明の効果〕上記の特徴構成のために、
本発明の請求項３に記載された燃焼制御方法では、後燃
焼帯の炎領域の面積が設定値を超えた場合に始めて後燃
焼帯における燃焼の促進の操作に入って、後燃焼帯への
空気供給量を通常値よりも高めることになるので、前記
設定値を適切に設定しておきさえすれば、後燃焼帯に過
剰量の空気が供給されて炉が冷却される、あるいはＮＯ
ｘ発生量が増えるといった支障が起き難いという特有の
効果が生じる。
本発明の請求項３に記載された燃焼制御方法では、後燃
焼帯の炎領域の面積が設定値を超えた場合に始めて後燃
焼帯における燃焼の促進の操作に入って、後燃焼帯への
空気供給量を通常値よりも高めることになるので、前記
設定値を適切に設定しておきさえすれば、後燃焼帯に過
剰量の空気が供給されて炉が冷却される、あるいはＮＯ
ｘ発生量が増えるといった支障が起き難いという特有の
効果が生じる。
【０００９】さらに、上記請求項３の特徴構成に加え
て、請求項４に記載されているように、後燃焼帯の前記
炎領域における青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分
の強度に対する比率が所定の閾値を超える画素で後燃焼
帯の高温炎領域を定義し、さらに、後燃焼帯の高温炎領
域の炎領域に対する面積比で後燃焼帯の燃焼強度を定義
しておき、前記燃焼強度が設定値を下回っていると、
（後燃焼帯での灰化が終了しつつあると判断して、）後
燃焼帯への空気供給量を通常値に戻すという特徴構成を
加えれば、灰化が終了しつつあって、燃焼をもはや促進
させる必要のない後燃焼帯に不要な空気が供給されて炉
が冷却される、あるいはＮＯｘ発生量が増えるといった
支障が起き難いという特有の効果が生じる。
て、請求項４に記載されているように、後燃焼帯の前記
炎領域における青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分
の強度に対する比率が所定の閾値を超える画素で後燃焼
帯の高温炎領域を定義し、さらに、後燃焼帯の高温炎領
域の炎領域に対する面積比で後燃焼帯の燃焼強度を定義
しておき、前記燃焼強度が設定値を下回っていると、
（後燃焼帯での灰化が終了しつつあると判断して、）後
燃焼帯への空気供給量を通常値に戻すという特徴構成を
加えれば、灰化が終了しつつあって、燃焼をもはや促進
させる必要のない後燃焼帯に不要な空気が供給されて炉
が冷却される、あるいはＮＯｘ発生量が増えるといった
支障が起き難いという特有の効果が生じる。
【００１０】〈３〉上記目的を達成するために、本発明
の請求項５に記載された燃焼制御装置では、後燃焼帯に
おける炎の状態をカラー画像データとして入力する撮像
手段、前記撮像手段によって得られる前記カラー画像デ
ータを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分
解する分解手段、前記分解手段によって得られる緑色
（Ｇ）成分の強度が設定値を超える画素で定義される後
燃焼帯の炎領域の面積を演算して結果を設定値と比較す
る面積判定手段、および、前記後燃焼帯の前記炎領域に
おける青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に
対する比率が所定の閾値を超える画素で前記後燃焼帯の
高温炎領域を定義しておいて、前記後燃焼帯における前
記高温炎領域の前記炎領域に対する面積比で定義される
後燃焼帯の燃焼強度を演算して結果を設定値と比較する
燃焼強度判定手段を備え、さらに、前記面積判定手段と
前記燃焼強度判定手段の少なくとも一方の判定結果に基
づいて、後燃焼帯のストーカ速度および前記後燃焼帯へ
の空気供給量を調節可能な操作手段を有することを特徴
構成としている。
の請求項５に記載された燃焼制御装置では、後燃焼帯に
おける炎の状態をカラー画像データとして入力する撮像
手段、前記撮像手段によって得られる前記カラー画像デ
ータを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分
解する分解手段、前記分解手段によって得られる緑色
（Ｇ）成分の強度が設定値を超える画素で定義される後
燃焼帯の炎領域の面積を演算して結果を設定値と比較す
る面積判定手段、および、前記後燃焼帯の前記炎領域に
おける青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に
対する比率が所定の閾値を超える画素で前記後燃焼帯の
高温炎領域を定義しておいて、前記後燃焼帯における前
記高温炎領域の前記炎領域に対する面積比で定義される
後燃焼帯の燃焼強度を演算して結果を設定値と比較する
燃焼強度判定手段を備え、さらに、前記面積判定手段と
前記燃焼強度判定手段の少なくとも一方の判定結果に基
づいて、後燃焼帯のストーカ速度および前記後燃焼帯へ
の空気供給量を調節可能な操作手段を有することを特徴
構成としている。
【００１１】〔発明の効果〕上記の特徴構成のために、
本発明に係る燃焼制御装置では、後燃焼帯の炎領域の面
積判定手段の判定結果、および、燃焼強度判定手段の判
定結果に基づいて、後燃焼帯のストーカ速度を下げる、
あるいは、後燃焼帯への空気供給量を増やすなどの灰化
促進操作をおこなうことができるので、単純に後燃焼帯
に炎が存在するか否かに基づいて後燃焼帯のストーカ速
度を下げる、あるいは、後燃焼帯への空気供給量を増や
す構成の燃焼制御装置で見られるような、後燃焼帯に過
剰な空気が供給されて炉が冷却される、あるいはＮＯｘ
発生量が増えるといった支障が起き難いという特有の効
果が生じる。
本発明に係る燃焼制御装置では、後燃焼帯の炎領域の面
積判定手段の判定結果、および、燃焼強度判定手段の判
定結果に基づいて、後燃焼帯のストーカ速度を下げる、
あるいは、後燃焼帯への空気供給量を増やすなどの灰化
促進操作をおこなうことができるので、単純に後燃焼帯
に炎が存在するか否かに基づいて後燃焼帯のストーカ速
度を下げる、あるいは、後燃焼帯への空気供給量を増や
す構成の燃焼制御装置で見られるような、後燃焼帯に過
剰な空気が供給されて炉が冷却される、あるいはＮＯｘ
発生量が増えるといった支障が起き難いという特有の効
果が生じる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃焼制御装置
とその装置を用いた燃焼制御方法について、図面に基づ
いて解説する。
とその装置を用いた燃焼制御方法について、図面に基づ
いて解説する。
【００１３】（燃焼制御装置の構成）図１に示すよう
に、本発明に係る燃焼制御装置を備えた都市ごみ焼却炉
は、焼却対象物としての都市ごみを受け入れるホッパ
３、ホッパ３内のごみを炉内に押し出すプッシャ４、押
し出されたごみを炉内の奥側へ搬送しながら焼却処理す
るストーカ式の焼却処理帯５、焼却処理帯５の下方から
前記ごみに向けて一次燃焼用の空気を供給する空気供給
手段６を備えている。焼却処理帯５は、最もプッシャ４
に近接した第１処理部５ａに始まり、以降第２処理部５
ｂ、第３処理部５ｃ、第４処理部５ｄの四つに分割され
ており、これら四つの処理部の各々は水平な火格子面を
備えており、四つの処理部の個々同士は互いに連続して
配置されているが、炉内の奥にいくほどレベルが下がる
ように階段状に構成されている。また、個々の処理部の
使用目的から、第１処理部５ａは前記ごみを乾燥させな
がら搬送するので乾燥帯Ｌと呼ばれ、第２と第３処理部
５ｂ，５ｃは合わせて、乾燥帯Ｌから受け取った乾燥し
た前記ごみを燃焼させながら搬送するので燃焼帯Ｍと呼
ばれ、第４処理部５ｄは原則的にほぼ燃焼し切った前記
ごみの燃えかすを完全に灰化するので後燃焼帯Ｎと呼ば
れる。
に、本発明に係る燃焼制御装置を備えた都市ごみ焼却炉
は、焼却対象物としての都市ごみを受け入れるホッパ
３、ホッパ３内のごみを炉内に押し出すプッシャ４、押
し出されたごみを炉内の奥側へ搬送しながら焼却処理す
るストーカ式の焼却処理帯５、焼却処理帯５の下方から
前記ごみに向けて一次燃焼用の空気を供給する空気供給
手段６を備えている。焼却処理帯５は、最もプッシャ４
に近接した第１処理部５ａに始まり、以降第２処理部５
ｂ、第３処理部５ｃ、第４処理部５ｄの四つに分割され
ており、これら四つの処理部の各々は水平な火格子面を
備えており、四つの処理部の個々同士は互いに連続して
配置されているが、炉内の奥にいくほどレベルが下がる
ように階段状に構成されている。また、個々の処理部の
使用目的から、第１処理部５ａは前記ごみを乾燥させな
がら搬送するので乾燥帯Ｌと呼ばれ、第２と第３処理部
５ｂ，５ｃは合わせて、乾燥帯Ｌから受け取った乾燥し
た前記ごみを燃焼させながら搬送するので燃焼帯Ｍと呼
ばれ、第４処理部５ｄは原則的にほぼ燃焼し切った前記
ごみの燃えかすを完全に灰化するので後燃焼帯Ｎと呼ば
れる。
【００１４】空気供給手段６は、ブロアファン６ａによ
る誘引空気を前記各処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの下
方に各別に設けた風箱６ｃに送風路６ｂを介して供給可
能に構成されており、さらに、送風路６ｂの一部に設け
られたダンパ機構６ｄにより、各処理部への送風量を調
節可能である。焼却処理帯５の上方は、前記ごみを焼却
処理するための一次燃焼領域１であり、その更に上方に
煙道状に形成された空間は、一次燃焼領域１で発生した
燃焼ガスを完全燃焼させる二次燃焼領域２である。二次
燃焼領域２の上流部の一方の端には外気を炉内に供給す
るための二次燃焼用空気供給機構１３を設けており、こ
れはノズル１３ａとブロアファン１３ｂを含む。また、
二次燃焼領域２の上流部の他方の端には炉内の燃焼ガス
を加熱するためのバーナ機構１４を設けている。二次燃
焼領域２の下流部には廃熱ボイラ１２があり、燃焼によ
って生じた熱量を蒸気の形で発電装置１１に送る。炉内
で生じた排ガスは、廃熱ボイラ１２の更に下流にある排
ガス路７からバグフィルタ８と洗煙装置９を通り、煙突
１０に到達する。
る誘引空気を前記各処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの下
方に各別に設けた風箱６ｃに送風路６ｂを介して供給可
能に構成されており、さらに、送風路６ｂの一部に設け
られたダンパ機構６ｄにより、各処理部への送風量を調
節可能である。焼却処理帯５の上方は、前記ごみを焼却
処理するための一次燃焼領域１であり、その更に上方に
煙道状に形成された空間は、一次燃焼領域１で発生した
燃焼ガスを完全燃焼させる二次燃焼領域２である。二次
燃焼領域２の上流部の一方の端には外気を炉内に供給す
るための二次燃焼用空気供給機構１３を設けており、こ
れはノズル１３ａとブロアファン１３ｂを含む。また、
二次燃焼領域２の上流部の他方の端には炉内の燃焼ガス
を加熱するためのバーナ機構１４を設けている。二次燃
焼領域２の下流部には廃熱ボイラ１２があり、燃焼によ
って生じた熱量を蒸気の形で発電装置１１に送る。炉内
で生じた排ガスは、廃熱ボイラ１２の更に下流にある排
ガス路７からバグフィルタ８と洗煙装置９を通り、煙突
１０に到達する。
【００１５】焼却処理帯５の下流側の側壁中央上部に
は、炉内の炎の状態をカラー画像データとして入力する
撮像手段として、カラーＣＣＤカメラ（ＩＴＶ）２０を
設けてある。別途用意されているマイクロコンピュータ
を利用した画像処理手段２１は、カラーＣＣＤカメラ２
０が入力したカラー画像データに基づいて後燃焼帯Ｎに
おける燃焼の炎の状態を検出することができる。画像処
理手段２１は、図２に示すように、後燃焼帯Ｎに関して
得られた前記カラー画像データを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）
青色（Ｂ）の各色成分に分解する分解手段と、前記分解
によって得られた緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超え
る画素を後燃焼帯Ｎの炎領域として抽出し、その炎領域
の面積ＳF を演算する第１面積演算手段と、得られた面
積ＳF の値を所定の閾値ＳTHと比較する面積比較手段Ｃ
Aと、後燃焼帯Ｎの前記炎領域における青色（Ｂ）成分
の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に対する比率ＩB ／ＩG
が所定の閾値を超える画素を後燃焼帯Ｎの高温炎領域と
して抽出し、その高温炎領域の面積ＳHFを演算する第２
面積演算手段と、高温炎領域の面積ＳHFの炎領域の面積
ＳF に対する比ＳHF／ＳF で定義される後燃焼帯Ｎの燃
焼強度Ｂｐを演算する燃焼強度演算手段と、得られた燃
焼強度Ｂｐを所定の閾値ＢTHと比較する燃焼強度比較手
段ＣB を備えている。画像処理手段２１は、面積比較手
段ＣA からの出力データと、燃焼強度比較手段ＣB から
の出力データに基づいて後燃焼帯Ｎの燃焼制御を行う。
尚、炎領域を判断するに際して、カラー画像データをＲ
ＧＢの各色成分に分解し、赤色（Ｒ）成分を除外するの
は、赤色（Ｒ）成分のデータには、炉内の赤熱した壁面
やごみなどの影響が含まれ易く、それらの物体と炎とを
識別する際の障害になるからであり、青色（Ｂ）成分を
除外するのは、青色（Ｂ）成分のデータは、炎の温度に
よる影響を大きく受け易いため、炎の温度を判断するの
には有効であっても、炎領域の範囲自体を判断する際の
障害になるからである。一方、青色（Ｂ）成分のデータ
は、後燃焼帯Ｎの燃焼状態を表す燃焼強度Ｂｐを演算す
る際に用いられている。
は、炉内の炎の状態をカラー画像データとして入力する
撮像手段として、カラーＣＣＤカメラ（ＩＴＶ）２０を
設けてある。別途用意されているマイクロコンピュータ
を利用した画像処理手段２１は、カラーＣＣＤカメラ２
０が入力したカラー画像データに基づいて後燃焼帯Ｎに
おける燃焼の炎の状態を検出することができる。画像処
理手段２１は、図２に示すように、後燃焼帯Ｎに関して
得られた前記カラー画像データを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）
青色（Ｂ）の各色成分に分解する分解手段と、前記分解
によって得られた緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超え
る画素を後燃焼帯Ｎの炎領域として抽出し、その炎領域
の面積ＳF を演算する第１面積演算手段と、得られた面
積ＳF の値を所定の閾値ＳTHと比較する面積比較手段Ｃ
Aと、後燃焼帯Ｎの前記炎領域における青色（Ｂ）成分
の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に対する比率ＩB ／ＩG
が所定の閾値を超える画素を後燃焼帯Ｎの高温炎領域と
して抽出し、その高温炎領域の面積ＳHFを演算する第２
面積演算手段と、高温炎領域の面積ＳHFの炎領域の面積
ＳF に対する比ＳHF／ＳF で定義される後燃焼帯Ｎの燃
焼強度Ｂｐを演算する燃焼強度演算手段と、得られた燃
焼強度Ｂｐを所定の閾値ＢTHと比較する燃焼強度比較手
段ＣB を備えている。画像処理手段２１は、面積比較手
段ＣA からの出力データと、燃焼強度比較手段ＣB から
の出力データに基づいて後燃焼帯Ｎの燃焼制御を行う。
尚、炎領域を判断するに際して、カラー画像データをＲ
ＧＢの各色成分に分解し、赤色（Ｒ）成分を除外するの
は、赤色（Ｒ）成分のデータには、炉内の赤熱した壁面
やごみなどの影響が含まれ易く、それらの物体と炎とを
識別する際の障害になるからであり、青色（Ｂ）成分を
除外するのは、青色（Ｂ）成分のデータは、炎の温度に
よる影響を大きく受け易いため、炎の温度を判断するの
には有効であっても、炎領域の範囲自体を判断する際の
障害になるからである。一方、青色（Ｂ）成分のデータ
は、後燃焼帯Ｎの燃焼状態を表す燃焼強度Ｂｐを演算す
る際に用いられている。
【００１６】（燃焼制御方法の構成）以下、本発明に係
る、焼却対象物の灰化をほぼ完全に進ませながら、しか
も、結果的に過剰量の空気を供給して、炉が冷却され
る、ＮＯｘ発生量が増えるといった支障が起き難い後燃
焼帯Ｎにおける燃焼制御方法の一実施形態について、図
３に示すフローチャートに基づいてより具体的に説明す
る。
る、焼却対象物の灰化をほぼ完全に進ませながら、しか
も、結果的に過剰量の空気を供給して、炉が冷却され
る、ＮＯｘ発生量が増えるといった支障が起き難い後燃
焼帯Ｎにおける燃焼制御方法の一実施形態について、図
３に示すフローチャートに基づいてより具体的に説明す
る。
【００１７】＜＃１＞：先ず、後燃焼帯Ｎにおける炎の
状態を含む画像を、撮像手段２０によってカラー画像デ
ータとして入力する。 ＜＃２＞：撮像手段２０によって得られた前記カラー画
像データを、画像処理手段２１の分解手段で赤色（Ｒ）
緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分解する。 ＜＃３＞：前記分解によって得られた緑色（Ｇ）成分を
抽出し、＜＃４＞：緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超
える画素を炎領域として抽出して、その炎領域の面積Ｓ
F を第１面積演算手段で演算する。 ＜＃５＞：第２面積演算手段によって、前記炎領域にお
ける青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に対
する比率ＩB ／ＩG が所定の閾値を超える画素を高温炎
領域として抽出し、その高温炎領域の面積ＳHFを演算す
る。 ＜＃６＞：燃焼強度演算手段によって、高温炎領域の面
積ＳHFの炎領域の面積ＳF に対する比ＳHF／ＳF で定義
される後燃焼帯Ｎの燃焼強度Ｂｐを演算する。 ＜＃７＞：面積比較手段ＣA によって炎領域の面積ＳF
の値を所定の閾値ＳTHと比較する。 ＜＃８＞：ステップ＜＃７＞での比較の結果、もし炎領
域の面積ＳF が閾値Ｓ THを超えていれば（Ｙｅｓ）、後
燃焼帯Ｎのストーカ速度を低速側（Ｌｏｗ）に設定す
る。 ＜＃９＞：ステップ＜＃８＞でストーカ速度を低速側に
設定してから１分間のインターバル（インターバルの時
間長さは炉の規模、ごみ質等により適宜設定され得る）
の後、燃焼強度比較手段ＣB によって燃焼強度Ｂｐを閾
値ＢTHと比較する。 ＜＃１０＞：ステップ＜＃９＞での比較の結果、もし燃
焼強度Ｂｐが閾値ＢTHを超えていれば（Ｙｅｓ）、後燃
焼帯Ｎへの空気供給量を増大側（Ｈｉｇｈ）に設定し、
フロー図のスタート地点に戻る。
状態を含む画像を、撮像手段２０によってカラー画像デ
ータとして入力する。 ＜＃２＞：撮像手段２０によって得られた前記カラー画
像データを、画像処理手段２１の分解手段で赤色（Ｒ）
緑色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分解する。 ＜＃３＞：前記分解によって得られた緑色（Ｇ）成分を
抽出し、＜＃４＞：緑色（Ｇ）成分の強度が所定値を超
える画素を炎領域として抽出して、その炎領域の面積Ｓ
F を第１面積演算手段で演算する。 ＜＃５＞：第２面積演算手段によって、前記炎領域にお
ける青色（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に対
する比率ＩB ／ＩG が所定の閾値を超える画素を高温炎
領域として抽出し、その高温炎領域の面積ＳHFを演算す
る。 ＜＃６＞：燃焼強度演算手段によって、高温炎領域の面
積ＳHFの炎領域の面積ＳF に対する比ＳHF／ＳF で定義
される後燃焼帯Ｎの燃焼強度Ｂｐを演算する。 ＜＃７＞：面積比較手段ＣA によって炎領域の面積ＳF
の値を所定の閾値ＳTHと比較する。 ＜＃８＞：ステップ＜＃７＞での比較の結果、もし炎領
域の面積ＳF が閾値Ｓ THを超えていれば（Ｙｅｓ）、後
燃焼帯Ｎのストーカ速度を低速側（Ｌｏｗ）に設定す
る。 ＜＃９＞：ステップ＜＃８＞でストーカ速度を低速側に
設定してから１分間のインターバル（インターバルの時
間長さは炉の規模、ごみ質等により適宜設定され得る）
の後、燃焼強度比較手段ＣB によって燃焼強度Ｂｐを閾
値ＢTHと比較する。 ＜＃１０＞：ステップ＜＃９＞での比較の結果、もし燃
焼強度Ｂｐが閾値ＢTHを超えていれば（Ｙｅｓ）、後燃
焼帯Ｎへの空気供給量を増大側（Ｈｉｇｈ）に設定し、
フロー図のスタート地点に戻る。
【００１８】＜＃１１＞：一方、ステップ＜＃９＞での
比較の結果、もし燃焼強度Ｂｐが閾値ＢTHを超えていな
ければ（Ｎｏ）、後燃焼帯Ｎへの空気供給量を通常側
（Ｒｅｇｕｌａｒ）に設定し、フロー図のスタート地点
に戻る。 ＜＃１２＞：また、もしステップ＜＃７＞での比較の結
果、もし炎領域の面積ＳF が閾値ＳTHを超えていなけれ
ば（Ｎｏ）、後燃焼帯Ｎのストーカ速度を通常側（Ｒｅ
ｇｕｌａｒ）に設定し、フロー図のスタート地点に戻
る。
比較の結果、もし燃焼強度Ｂｐが閾値ＢTHを超えていな
ければ（Ｎｏ）、後燃焼帯Ｎへの空気供給量を通常側
（Ｒｅｇｕｌａｒ）に設定し、フロー図のスタート地点
に戻る。 ＜＃１２＞：また、もしステップ＜＃７＞での比較の結
果、もし炎領域の面積ＳF が閾値ＳTHを超えていなけれ
ば（Ｎｏ）、後燃焼帯Ｎのストーカ速度を通常側（Ｒｅ
ｇｕｌａｒ）に設定し、フロー図のスタート地点に戻
る。
【００１９】以上の燃焼制御操作の結果、ステップ＜＃
７＞での炎領域の面積ＳF の値が閾値ＳTHを超えたとの
判断に基づいて、ステップ＜＃８＞で後燃焼帯のストー
カ速度を通常値よりも一旦下げた時から１分間のインタ
ーバル（インターバルの時間長さは炉の規模、ごみ質等
により適宜設定され得る）を経て後、炎領域面積ＳFが
閾値ＳTHと等しいか又はそれを下回れば、＜＃１２＞で
後燃焼帯Ｎのストーカ速度を通常値に戻すことになる。
７＞での炎領域の面積ＳF の値が閾値ＳTHを超えたとの
判断に基づいて、ステップ＜＃８＞で後燃焼帯のストー
カ速度を通常値よりも一旦下げた時から１分間のインタ
ーバル（インターバルの時間長さは炉の規模、ごみ質等
により適宜設定され得る）を経て後、炎領域面積ＳFが
閾値ＳTHと等しいか又はそれを下回れば、＜＃１２＞で
後燃焼帯Ｎのストーカ速度を通常値に戻すことになる。
【００２０】〔別実施形態〕 〈１〉上記実施形態のステップ＜＃８＞では、ステップ
＜＃７＞での比較の結果がもし炎領域の面積ＳF が閾値
ＳTHを超えている（Ｙｅｓ）というものなら、後燃焼帯
Ｎのストーカ速度を低速側（Ｌｏｗ）に設定する操作を
とっているが、代わりに、後燃焼帯Ｎへの空気供給量を
増大側（Ｈｉｇｈ）に設定するという操作にする、ある
いは、ストーカ速度を低速側（Ｌｏｗ）に設定する操作
と、空気供給量を増大側（Ｈｉｇｈ）に設定する操作と
を同時に行うなどの変形例が実施可能である。 〈２〉また、炎領域の面積あるいは燃焼強度が各々の閾
値を超えている場合に、その超えた偏差量に応じて、ス
トーカ速度の減速量あるいは空気供給量の増大量を調整
し、負荷に応じた後燃焼の促進を実施することも可能で
ある。
＜＃７＞での比較の結果がもし炎領域の面積ＳF が閾値
ＳTHを超えている（Ｙｅｓ）というものなら、後燃焼帯
Ｎのストーカ速度を低速側（Ｌｏｗ）に設定する操作を
とっているが、代わりに、後燃焼帯Ｎへの空気供給量を
増大側（Ｈｉｇｈ）に設定するという操作にする、ある
いは、ストーカ速度を低速側（Ｌｏｗ）に設定する操作
と、空気供給量を増大側（Ｈｉｇｈ）に設定する操作と
を同時に行うなどの変形例が実施可能である。 〈２〉また、炎領域の面積あるいは燃焼強度が各々の閾
値を超えている場合に、その超えた偏差量に応じて、ス
トーカ速度の減速量あるいは空気供給量の増大量を調整
し、負荷に応じた後燃焼の促進を実施することも可能で
ある。
【図１】本発明に係る燃焼制御装置を備えた都市ごみ焼
却炉の概略縦断側面図
却炉の概略縦断側面図
【図２】図１の燃焼制御装置の画像処理手段の構成を示
す略図
す略図
【図３】図１の燃焼制御装置による後燃焼帯の燃焼制御
方法を示すフロー図
方法を示すフロー図
１ 一次燃焼領域 ２ 二次燃焼領域 ３ ホッパ ５ 焼却処理帯 ６ 空気供給手段 ２０ 撮像手段 ２１ 画像処理手段 Ｌ 乾燥帯 Ｍ 燃焼帯 Ｎ 後燃焼帯 ＣA 面積比較手段 ＣB 燃焼強度比較手段
Claims (5)
- 【請求項１】 後燃焼帯における炎の状態をカラー画像
データとして入力する撮像手段を用意し、前記撮像手段
によって得られる前記カラー画像データを赤色（Ｒ）緑
色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分解し、緑色（Ｇ）成
分の強度が所定の閾値を超える画素で前記後燃焼帯の炎
領域を定義しておき、前記炎領域の面積が設定値を超え
ると後燃焼帯のストーカ速度を通常値よりも下げる燃焼
制御方法。 - 【請求項２】 前記後燃焼帯の前記炎領域における青色
（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に対する比率
が所定の閾値を超える画素で前記後燃焼帯の高温炎領域
を定義し、さらに、前記後燃焼帯の前記高温炎領域の前
記炎領域に対する面積比で燃焼強度を定義しておき、前
記燃焼強度が設定値を超えているとの判断に基づいて後
燃焼帯への空気供給量を通常値よりも増加する請求項１
に記載の燃焼制御方法。 - 【請求項３】 後燃焼帯における炎の状態をカラー画像
データとして入力する撮像手段を用意し、前記撮像手段
によって得られる前記カラー画像データを赤色（Ｒ）緑
色（Ｇ）青色（Ｂ）の各色成分に分解し、緑色（Ｇ）成
分の強度が所定値を超える画素で前記後燃焼帯の炎領域
を定義しておき、前記炎領域の面積が設定値を超えると
前記後燃焼帯への空気供給量を通常値よりも高める燃焼
制御方法。 - 【請求項４】 前記後燃焼帯の前記炎領域における青色
（Ｂ）成分の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に対する比率
が所定の閾値を超える画素で前記後燃焼帯の高温炎領域
を定義し、さらに、前記後燃焼帯の前記高温炎領域の前
記炎領域に対する面積比で燃焼強度を定義しておき、前
記燃焼強度が設定値を下回っているとの判断に基づいて
後燃焼帯への空気供給量を通常値に戻す請求項３に記載
の燃焼制御方法。 - 【請求項５】 後燃焼帯における炎の状態をカラー画像
データとして入力する撮像手段、前記撮像手段によって
得られる前記カラー画像データを赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）
青色（Ｂ）の各色成分に分解する分解手段、前記分解手
段によって得られる緑色（Ｇ）成分の強度が設定値を超
える画素で定義される後燃焼帯の炎領域の面積を演算し
て結果を設定値と比較する面積比較手段を備え、さら
に、前記後燃焼帯の前記炎領域における青色（Ｂ）成分
の強度の緑色（Ｇ）成分の強度に対する比率が所定の閾
値を超える画素で前記後燃焼帯の高温炎領域を定義して
おいて、前記後燃焼帯における前記高温炎領域の前記炎
領域に対する面積比で表されるる燃焼強度を演算して結
果を設定値と比較する燃焼強度比較手段を備え、さら
に、前記面積比較手段と前記燃焼強度比較手段の少なく
とも一方の判定結果に基づいて、後燃焼帯のストーカ速
度および前記後燃焼帯への空気供給量を調節可能な操作
手段を有する燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04340397A JP3534562B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04340397A JP3534562B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238764A true JPH10238764A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3534562B2 JP3534562B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=12662809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04340397A Expired - Fee Related JP3534562B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 燃焼制御方法および燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534562B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008114384A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Kanto Auto Works Ltd | イトロ添加剤吐出量制御装置 |
| AT512353A1 (de) * | 2012-01-11 | 2013-07-15 | Siemens Ag Oesterreich | Verfahren zur regelung einer verbrennungs- und/oder vergasungseinrichtung |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP04340397A patent/JP3534562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008114384A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Kanto Auto Works Ltd | イトロ添加剤吐出量制御装置 |
| AT512353A1 (de) * | 2012-01-11 | 2013-07-15 | Siemens Ag Oesterreich | Verfahren zur regelung einer verbrennungs- und/oder vergasungseinrichtung |
| WO2013104464A3 (de) * | 2012-01-11 | 2013-09-26 | Siemens Ag Österreich | Verfahren zur regelung einer verbrennungs- und/oder vergasungseinrichtung |
| CN104254737A (zh) * | 2012-01-11 | 2014-12-31 | 克里斯朵夫国际管理有限公司 | 用于控制燃烧和/或气化装置的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3534562B2 (ja) | 2004-06-07 |
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