JPH10339420A - 燃焼炉の燃焼制御方法とそのシステム - Google Patents

燃焼炉の燃焼制御方法とそのシステム

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JPH10339420A
JPH10339420A JP16189897A JP16189897A JPH10339420A JP H10339420 A JPH10339420 A JP H10339420A JP 16189897 A JP16189897 A JP 16189897A JP 16189897 A JP16189897 A JP 16189897A JP H10339420 A JPH10339420 A JP H10339420A
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JP
Japan
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combustion
concentration
furnace
exhaust gas
combustion air
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Application number
JP16189897A
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English (en)
Inventor
Toshihisa Gouda
聡央 郷田
Shizuo Asaji
静大 浅地
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不安定な排ガス温度を用いる事なく、燃焼状
態に比例して変化する酸素濃度を範囲制御し且つCO濃
度変化を検知する事により燃焼空気の供給量を制御す
る。 【解決手段】 排気ガスの酸素濃度に基づいて、燃焼炉
内が完全燃焼域にあるか否かを判断する第一の判定手段
と、前記第一の判定手段により完全燃焼域から外れてい
た場合に、その燃焼状態が完全燃焼状態に移行過程にあ
るか否かを一酸化炭素濃度の変化で検知する第二の判定
手段とを具え、完全燃焼状態域に移行過程にある場合は
燃焼空気の供給量をそのままの状態に維持し、完全燃焼
状態域に移行過程にない場合に燃焼空気の供給量を変化
させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は燃焼炉の燃焼制御方
法とそのシステムに係り、例えばロータリーキルンによ
り都市ごみ等の廃棄物の熱分解を行なった後、その熱分
解残渣をストーカ炉で燃焼を行なう燃焼炉の燃焼制御方
法とそのシステムに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来よりごみ、産業廃
棄物等の処理物を焼却処理するのにロータリーキルンと
ストーカ炉からなる焼却設備は公知であり、かかる装置
における燃焼制御方法を図2にしたがって簡単に説明す
るに、ロータリーキルン2により都市ごみ等の廃棄物1
の熱分解を行なった後、その熱分解残渣をストーカ炉3
内に投入し、流量調節ダンパ7を介してストーカ炉3内
の燃焼室10に供給された燃焼空気6により前記熱分解
残渣を燃焼して上部より排ガス4を、下部より灰及び不
燃物12を排出する。そしてかかる装置の燃焼制御方法
は、前記ストーカ炉3より排出される排ガス4の温度を
温度計5によりコントローラ11’側で検出し、その検
出温度8に基づいて流量調節ダンパ7の開度制御を行な
い、燃焼空気6の流量調節を行なっていた。
【0003】しかしながら、かかる従来装置において
は、実際に処理物が完全燃焼しているか否かは温度だけ
では判断しづらく、又、実際の運転上でも、排気ガス温
度は非常に不安定で運転制御が困難であった。そこで請
求項1記載の発明は不安定な排ガス温度を用いる事な
く、酸素濃度の範囲制御により処理物の完全燃焼と運転
制御の容易化を図った燃焼炉の燃焼制御方法を提供する
ことを目的とする。そこで請求項2及び3記載の発明
は、前記酸素濃度の範囲制御に加え一酸化炭素濃度の変
化を検知信号として処理物の完全燃焼と運転制御の容易
化を図った燃焼炉の燃焼制御方法とそのシステムを提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
処理物を焼却処理する燃焼炉に燃焼空気を供給して、燃
焼炉の燃焼を制御する燃焼炉の燃焼制御方法において、
上記焼却炉からの排気ガスの酸素濃度を検出し、前記酸
素濃度が所定濃度域外であるときに、該酸素濃度が所定
濃度域内になるように上記燃焼空気の供給量を制御する
ことを特徴とするものである。
【0005】かかる発明によれば、不安定な排ガス温度
を用いる事なく、燃焼状態に比例して変化する酸素濃度
を検出信号として用い、且つ該酸素濃度を範囲制御にて
流量調節ダンパ等の開度制御により燃焼空気の供給量を
制御するものであるために、処理物の完全燃焼と運転制
御の容易化を図ることが出来る。
【0006】請求項2記載の発明は、処理物を焼却処理
する燃焼炉に燃焼空気を供給して、燃焼炉の燃焼を制御
する燃焼炉の燃焼制御方法において、上記焼却炉からの
排気ガスの酸素濃度とともに一酸化炭素濃度の変化を検
出し、前記酸素濃度が所定濃度域外であるときに一酸化
炭素の変化状態に応じて上記燃焼空気の供給量を制御す
ることを特徴とするものである。
【0007】請求項3記載の発明は請求項2記載の発明
を好適に実施するための燃焼制御システムにあり、その
特徴とするところは、排気ガスの酸素濃度に基づいて、
燃焼炉内が完全燃焼域にあるか否かを判断する第一の判
定手段と、前記第一の判定手段により完全燃焼域から外
れていた場合に、その燃焼状態が完全燃焼状態に移行過
程にあるか否かを一酸化炭素濃度の変化で検知する第二
の判定手段とを具え、完全燃焼状態域に移行過程にある
場合は燃焼空気の供給量をそのままの状態に維持し、完
全燃焼状態域に移行過程にない場合に燃焼空気の供給量
を変化させることを特徴とする。
【0008】かかる発明は、請求項1記載の発明のよう
に酸素濃度が所定濃度域外の場合に直ちに燃焼空気の供
給量を変化させずに、その燃焼変化状態をCOの変化状
態で把握し、該CO変化状態により燃焼空気の供給量を
変化させるかそのままの状態を維持するかを判定するも
のである。即ち酸素濃度が所定濃度域外にある場合で
も、その時点では不完全燃焼状態域であってもその燃焼
が完全燃焼状態域に移行過程にある場合も含む。このよ
うな場合に無用に燃焼空気の供給量を変化させると、却
って完全燃焼状態域への移行が遅れたり、又不完全燃焼
を増幅してしまう恐れがある。そこで不完全燃焼状態で
あってもその燃焼が完全燃焼状態に移行過程にあるか否
かを一酸化炭素濃度の変化で検出し、完全燃焼状態に移
行過程にある場合は燃焼空気の供給量をそのままの状態
にすることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例
に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例
にすぎない。先ず本発明の要旨及び発明に至った経過に
ついて説明する。一般に、焼却炉内の燃焼状態はその温
度又はO2 濃度によって判断される。通常、焼却炉出口
排ガスのO2 濃度は、例えば9.5〜10.5%程度と
なるように空気比を決め設計する。しかし、処理物1の
不均一性や非定量供給性等の諸々の事象により実際の運
転では過剰燃焼による不完全燃焼{O2 量が不足(9.
5%未満)となりCO濃度が増大}又はその逆による不
完全燃焼{逆に処理物自体が燃焼せずO2 量が増大(1
0.5%以上)する}となり、排ガス中に有害物質(D
XNs 等)の発生等の原因となる。
【0010】そこで本発明では運転中非常に不安定な挙
動を示す温度によって燃焼制御するのでは無く、実際に
理想的な燃焼状態となるよう排ガス中のO2 濃度を監視
し、例えばO2 <9.5%の時、ダンパ開度を上げて燃
焼空気の供給量を増加させ、O2 >10.5%の時ダン
パ開度を下げて燃焼空気の供給量を減少させ、9.5%
≦O2 ≦10.5%の時、ダンパ開度をホールドして燃
焼空気の供給量を一定とすることにより、理想燃焼状態
を維持するシステムとした。
【0011】以下図1に基づいて本発明の実施形態の焼
却炉における燃焼制御方法を説明する。本実施形態にお
いてもロータリーキルン2により都市ごみ等の廃棄物1
の熱分解を行なった後、その熱分解残渣をストーカ炉3
内に投入し、流量調節ダンパ7を介してストーカ炉3内
の燃焼室10に供給された燃焼空気6により前記熱分解
残渣を燃焼して上部より排ガス4を、下部より灰及び不
燃物12を排出する点は図2と同様である。そして、か
かる装置の燃焼制御方法は、ストーカ炉3の排ガス出口
に設置したO2 −CO濃度計9により、前記ストーカ炉
3より排出される排ガス4のO2 とCO濃度をコントロ
ーラ11側に検出信号8として送出し、コントローラ1
1側でO2 濃度とCO濃度変化に基づいて流量調節ダン
パ7の開度を調節、即ち、燃焼状態を左右する燃焼空気
6の流量を調節・制御させ、炉出口排ガス中のO2 濃度
をある一定値(通常9.5〜10.5%濃度)になるよ
うに制御する。
【0012】その制御手順を図3のフローチャートに基
づいて説明する。 (S1)O2 −CO濃度計9による排ガス4のO2 とC
O濃度の検出 (S2)コントローラ内におけるO2 濃度が「O2
9.5%」「O2 >10.5%」「9.5%≦O2 ≦1
0.5%」のいずれの濃度域にあるかの判定(第1の判
定手段) (S3)O2 濃度が「9.5%≦O2 ≦10.5%」に
ある場合は完全燃焼状態域であると判断し、流量調節ダ
ンパ7の開度をホールドして燃焼空気の供給量を一定に
維持する。
【0013】(S4)「O2 <9.5%」にある場合は
不完全燃焼状態域であると判断し、次にCO濃度変化を
検知し(第2の判定手段)、CO濃度変化が上昇傾向に
あるときは流量調節ダンパ7の開度をアップして燃焼空
気の供給量を増加させる。 (S5)CO濃度変化が下降傾向にあるときは完全燃焼
状態域に移行過程にあると判断して流量調節ダンパ7の
開度ををホールドして燃焼空気の供給量を一定に維持す
る。
【0014】(S6)「O2 >10.5%」にある場合
は不完全燃焼状態域であると判断し、次にCO濃度変化
を検知し(第2の判定手段)、CO濃度変化が上昇傾向
にあるときは流量調節ダンパ7の開度をダウンして燃焼
空気の供給量を減少させる。 (S7)CO濃度変化が下降傾向にあるときは完全燃焼
状態域に移行過程にあると判断して流量調節ダンパ7の
開度ををホールドして燃焼空気の供給量を一定に維持す
る。かかるO2 濃度とCO濃度変化を組合わせた複合制
御法における判定結果の一覧を図4に示す。
【0015】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば不安定
な排ガス温度を用いる事なく、酸素濃度の範囲制御によ
り処理物の完全燃焼と運転制御の容易化を図る事が出来
る。特に請求項2及び3記載の発明は、前記酸素濃度の
範囲制御に加え一酸化炭素濃度の変化を検知信号として
捉える事により処理物の完全燃焼と運転制御の容易化を
図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の焼却炉における燃焼制御方
法を説明する基本フロー図を示す。
【図2】図1に対応する従来の燃焼制御方法の基本フロ
ー図を示す。
【図3】図1の制御手順を示すフローチャート図であ
る。
【図4】図1の制御手順における判定結果の一覧を示
す。
【符号の説明】
1 処理物 2 ロータリーキルン 3 ストーカ炉 4 排気ガス 5 温度計 6 燃焼空気 7 流量調節ダンパ 8 検出信号 9 O2−CO濃度計 11、11’ コントローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理物を焼却処理する燃焼炉に燃焼空気
    を供給して、燃焼炉の燃焼を制御する燃焼炉の燃焼制御
    方法において、 上記焼却炉からの排気ガスの酸素濃度を検出し、前記酸
    素濃度が所定濃度域外であるときに、該酸素濃度が所定
    濃度域内になるように上記燃焼空気の供給量を制御する
    ことを特徴とする燃焼炉の燃焼制御方法。
  2. 【請求項2】 処理物を焼却処理する燃焼炉に燃焼空気
    を供給して、燃焼炉の燃焼を制御する燃焼炉の燃焼制御
    方法において、 上記焼却炉からの排気ガスの酸素濃度とともに一酸化炭
    素濃度の変化を検出し、前記酸素濃度が所定濃度域外で
    あるときに一酸化炭素の変化状態に応じて上記燃焼空気
    の供給量を制御することを特徴とする燃焼炉の燃焼制御
    方法。
  3. 【請求項3】 処理物を焼却処理する燃焼炉に燃焼空気
    を供給して、燃焼炉の燃焼を制御する燃焼炉の燃焼制御
    システムにおいて、 排気ガスの酸素濃度に基づいて、燃焼炉内が完全燃焼域
    にあるか否かを判断する第一の判定手段と、 前記第一の判定手段により完全燃焼域から外れていた場
    合に、 その燃焼状態が完全燃焼状態に移行過程にあるか否かを
    一酸化炭素濃度の変化で検知する第二の判定手段とを具
    え、 完全燃焼状態域に移行過程にある場合は燃焼空気の供給
    量をそのままの状態に維持し、完全燃焼状態域に移行過
    程にない場合に燃焼空気の供給量を変化させることを特
    徴とする燃焼炉の燃焼制御システム。
JP16189897A 1997-06-04 1997-06-04 燃焼炉の燃焼制御方法とそのシステム Pending JPH10339420A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100925039B1 (ko) 2007-12-24 2009-11-03 주식회사 포스코 가열로의 공연비 제어방법
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JP2022550182A (ja) * 2019-09-30 2022-11-30 ローズマウント インコーポレイテッド 一酸化炭素とメタンの同時測定可能な燃焼分析装置

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