JPH11248128A - 焼却機の焼却終了検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 木屑、紙屑等の一般雑芥や、高分子材料を焼
却する焼却機において、被焼却物の焼却状態を検出して
自動的に焼却運転を終了し、操作性の向上を計る事を目
的とするものである。 【解決手段】 本発明は、上煙道７内の排気温度を検出
し、この温度に応じて焼却バーナ１３，１４を点滅制御
すると共に、この焼却バーナの消火時間と上煙道内と下
煙道８内の排気温度の差を検出し、消火時間が予め設定
した所定時間で、かつ温度差が予め設定した温度内での
周期が予め設定した所定回数連続した時に焼却終了と判
断する事を特徴とするのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木屑、紙屑等の一
般雑芥や、ポリエチレン、ポリエステル等の高分子材料
を焼却する焼却機の焼却終了検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】比較的小規模の事業所や、病院等に設置
され、一般雑芥や高分子材料等を焼却する焼却機では、
不定期に焼却炉内に被焼却物を投入し、適当なタイミン
グで焼却機を運転して被焼却物を焼却している。

【０００３】又、上記比較的小規模の事業所に設置され
る焼却機の多くは、オペレータがタイマーによって燃焼
時間をセットし、このセットされた時間内は焼却用バー
ナやブロワーを連続運転し、運転中にオペレータが被焼
却物の燃焼状態を目視により確認して、運転時間を延長
したり、運転を中断している。

【０００４】従って、オペレータの感や経験により焼却
時間を設定している為、被焼却物が燃え尽きているのに
燃焼が継続したり、燃え残っているのに運転が停止して
再運転を行ったりする事があり、運転管理上効率が悪い
という問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、被焼
却物の焼却終了を自動的に検出して運転を終了し、操作
性の向上を計る事を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、被焼却物を投
入して焼却バーナにて焼却する一次燃焼室と、この一次
燃焼室側壁の少なくとも上下に穿孔した一対の排気孔
と、一次燃焼室に隣接して配置され、排気孔より排出さ
れた排気を上下の煙道を介して導入し、無煙化バーナに
て焼却した後排気筒より外部に排気する二次燃焼室とを
備えた焼却機において、上煙道内の排気温度を検出し、
この温度に応じて焼却バーナを点滅制御すると共に、こ
の焼却バーナの消火時間と上煙道内と下煙道内の排気温
度の差を検出し、消火時間が予め設定した所定時間で、
かつ温度差が予め設定した温度内での周期が予め設定し
た所定回数連続した時に焼却終了と判断するものであ
る。

【０００７】又本発明は、焼却バーナを、上煙道の排気
温度に応じて点滅制御するものである。

【０００８】更に本発明は、焼却バーナを一次燃焼室内
の上下に配置し、焼却開始初期には上部に配置した焼却
バーナを点火して被焼却物を焼却した後、下部に配置し
た焼却バーナのみ点滅して焼却終了処理を行うものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を先ず図１に基づ
き説明すると、１は外壁を耐熱性のステンレス板で形成
した一次燃焼炉で、内部に、上面に投入口２を開口した
有底円筒状の一次燃焼室３を形成し、かつこの一次燃焼
室の側面や底面を耐火繊維や耐火セメント等の耐火材４
で被覆している。

【００１０】５は上記一次燃焼室３に隣接して設置した
二次燃焼炉で、外壁を耐熱性ステンレス板で形成し、か
つ内部に、側面や底面を耐火繊維や耐火セメント等の耐
火材４で被覆した二次燃焼室６を形成している。

【００１１】又上記一次燃焼室３の側壁上下には上煙道
７及び下煙道８を介して上記二次燃焼室６に連通した一
対の排気孔９，１０を開口し、上記上煙道７及び下煙道
８の内部には温度検出用の第１及び第２温度センサ１
１，１２を装着している。

【００１２】１３，１４は上記一次燃焼室３内の上下に
各々装着した焼却バーナで、例えば灯油バーナで構成
し、燃焼炎が一次燃焼室３の内部に向かって放射する様
に配置し、各々バーナファン１５，１６を一体的に組み
込んでおり、かつ上焼却バーナ１３は上記上煙道７と略
同じ高さ位置、下焼却バーナ１４は下煙道８と略同じ高
さ位置に装着している。

【００１３】１７は上記一次燃焼室３の投入口２にヒン
ジ１８にて開閉自在に装着した蓋で、耐熱性ステンレス
板にて形成し、一次燃焼室３に面する内面に耐火繊維等
の耐火材１９を装着している。

【００１４】２０は上記二次燃焼室６の側壁中間部で、
上記上煙道７の高さ位置より少し下側に装着した無煙化
バーナで、例えば灯油バーナにより構成し、燃焼炎が二
次燃焼室６の内部に向かって放射する様に配置し、バー
ナファン２１を一体的に組み込んでいる。

【００１５】２２は一端に送風用のブロアー２３を連結
し、他端２４を上記二次燃焼室６の上部に連結した排気
ダクト２５内に開口したブロアーダクトで、上記他端２
４を上方に向けて開口し、この開口から吐出する送風に
より上記二次燃焼室６内の排気を排気ダクト２５の先端
より外部に誘引して排出するものである。

【００１６】２６は上記二次燃焼室６内の上部に装着し
た第３温度センサで、この二次燃焼室６内の温度を検出
する。

【００１７】図２は制御系のブロック図で、マイクロコ
ンピュータを中心に構成したシーケンサ２７の入力ポー
トに上記第１、第２、第３温度センサ１１，１２，２
６、コントロールボックス２８を接続し、出力側に、上
記焼却バーナ１３，１４、無煙化バーナ２０、ブロアー
２３を接続している。

【００１８】一方、図３は上記シーケンサ２７の、自動
運転で、かつ被焼却物の種類が一般雑芥モードに設定さ
れた場合における主な制御を示すフローチャートで、先
ずＳ１にて上記無煙化バーナ２０を点火して二次燃焼室
６内を予熱し、次いでＳ２に進んで１バッチ目か２バッ
チ目以降かの検出処理を行った後、 Ｓ３に進んで上焼
却バーナ１３の点火処理を行い、更にＳ４に進んで被焼
却物への着火による煙発生を検出する煙発生チェック処
理を行う。

【００１９】その後、 Ｓ５に進んで上記焼却バーナ１
３，１４が点火中か否かを検出する為のＦＬＧ検出処理
を行った後、Ｓ６に進んでバーナファン１５，１６の制
御を行い、次いでＳ７に進んで被焼却物への着火を検出
した後、 Ｓ８に進んで着火の程度に応じて上焼却バー
ナ１３の再点火処理を行い、次いでＳ９に進んで被焼却
物の投入量を検出するゴミ量チェック処理を行った後、
Ｓ１０に進んでここでも煙発生チェック処理を行う。

【００２０】更に、上記煙発生チェック処理の後、 Ｓ
１１に進んで下焼却バーナ１４の再点火処理を行い、次
いでＳ１２にてバーナファン１５，１６の回転数制御処
理、Ｓ１３にて下焼却バーナ１４の点火処理、 Ｓ１４
にて上記Ｓ５と同じＦＬＧ検出処理、Ｓ１５にて焼却終
了検出処理を順次行った後、 Ｓ１６にて後述の終了前
強制運転時間のカウントを開始すると共に下焼却バーナ
の燃焼を開始し、次いでＳ１７に進んで上記終了前強制
運転時間の終了を検出し、終了すれば全ての焼却運転を
終了する。

【００２１】又、Ｓ９にて被焼却物の残量が多ければＳ
４に戻って処理を繰り返し、同様にＳ１５にて被焼却物
が未燃焼であれば、上記Ｓ１０に戻って上記の処理を繰
り返すものである。

【００２２】ここで、先ず上記Ｓ３の上焼却バーナ点火
処理について図４のフローチャートに基づき説明する
と、上記Ｓ２のバッチ検出処理の後、先ずＳ１８にて１
バッチ目と記憶されているか検出し、１バッチ目であれ
ばＳ１９に進んで焼却バーナ強制点火時間を例えば２分
にセットし、かつ後述の一次燃焼室３内に投入された被
焼却物の量を検出する為のゴミ量チェック時間を例えば
１３分に設定し、上焼却バーナ１３の燃焼時間を例えば
５０分に設定し、被焼却物の燃焼の終了を検出する為の
終了前強制運転時間を例えば２０分に設定した後Ｓ２０
に進む。

【００２３】一方、上記Ｓ１８にて２バッチ目以降と記
憶されている場合にはＳ２１に進み、上記焼却バーナ強
制点火時間を例えば５０秒、ゴミ量チェック時間を例え
ば１０分、上焼却バーナ１３の燃焼時間を例えば４０
分、終了前強制運転時間を例えば１５分、終了前カウン
トを６に各々設定した後Ｓ２２に進む。

【００２４】次いで上記Ｓ２０にて上・下焼却バーナ１
３，１４のバーナファン１５，１６の回転を停止して二
次燃焼室６内の温度上昇を促進した後、Ｓ２３に進んで
二次燃焼室６内の温度が設定温度（例えば８５０℃）以
上か否か検出し、設定温度以上でなければ待機し、設定
温度以上に達するとＳ２４に進んで上・下焼却バーナ１
３，１４のバーナファン１５，１６の回転を開始した
後、 Ｓ２５に進んで上焼却バーナ１３を点火し、かつ
上記Ｓ１９又はＳ２１にて設定した上焼却バーナ１３の
強制点火タイマ及び上焼却バーナ燃焼時間のカウントを
開始し、更に上・下焼却バーナ１３，１４の強制着火タ
イマ（設定時間を例えば１０分に設定）のカウントを開
始してＳ２６に進む。

【００２５】尚、上記Ｓ２１よりＳ２２に進んだ場合に
は、ここで上記Ｓ２３と同様に二次燃焼室６内の温度が
設定温度（例えば８５０℃）以上に到達する迄待機し、
到達すれば上記Ｓ２５に進む。

【００２６】そして、Ｓ２６にて上焼却バーナ強制点火
時間の間待機し、経過するとＳ２７に進んでゴミ量チェ
ック時間のカウントを開始した後、図５のＳ２８に進
み、上記図４のＳ２１で設定した焼却バーナ強制点火時
間経過したか否か検出し、経過すれば上記図３のＳ４及
びＳ５、Ｓ６の煙発生チェック処理、ＦＬＧ検出処理、
バーナファン制御処理を行った後、Ｓ２９に進んで上煙
道７内が第１の所定温度（例えば５３０℃）以上か否か
検出し、以上であれば被焼却量が多く、Ｓ３０に進んで
被焼却物に着火したと判断し、所定温度以下であればＳ
３１に進み、ここで下煙道内が第２の所定温度（例えば
３５０℃）以上か否か検出し、以上であればここで被焼
却量が多く、上記Ｓ３０に進んで被焼却物に着火したと
判断し、以下であれば被焼却物の投入量が少なく、着火
していないと判断してＳ８に進み、後述の上焼却バーナ
再点火処理を行う。

【００２７】又上記Ｓ８の上焼却バーナ再点火処理が終
了すると、 Ｓ３２に進んでゴミ量チェック時間が終了
したか否か検出し、終了していればＳ３３に進んで上焼
却バーナ１３が着火したと判断したか否かを検出し、着
火していなければ被焼却量が少なくて被焼却物に着火し
なかったと判断してＳ３４に進んで上焼却バーナ１３を
消火処理し、かつ下焼却バーナ１４の点火処理を行うと
共に、下焼却バーナの強制着火時間のカウントを開始し
て上記図３のＳ１０に進み、煙発生チェック処理の後、
後述の上記Ｓ１１の下焼却バーナ再点火処理を行うもの
である。

【００２８】そこで上記Ｓ４並びにＳ１０の煙発生チェ
ック処理について、図６のフローチャートに基づき説明
すると、先ずＳ３５にて上記第１温度センサ１１の出力
より上煙道７内の温度を、上記シーケンサ２７の内部メ
モリ等に記憶した後Ｓ３６に進んで温度入力が始めてか
否か検出し、初めてであればＳ３７に進んで検出温度を
初期温度のバックデータ（Ｄ２）として記憶した後Ｓ３
８に進む。

【００２９】一方、上記Ｓ３６で初めての入力でない場
合、及び上記Ｓ３７でデータを記憶した後はＳ３８に進
み、ここで上煙道７内の現在温度を検出して上記バック
データ（Ｄ２）と比較し、この差が予め設定した所定温
度（例えば４℃）以上であればＳ３９に進んで燃焼中の
焼却バーナ１３，１４を消火すると同時にフラグをリセ
ットしてＳ４０に進み、上記Ｓ１９でセットした上焼却
バーナの燃焼時間が経過したか検出し、経過していなけ
れば更にＳ４１に進み、上記第１温度センサ１１の出力
より上煙道７内の温度が第１の所定温度（例えば４５０
℃）以上か否か検出し、以下であればＳ４２に進んで上
記Ｓ３８で温度差が所定温度以上に成ってから予め設定
した所定時間（例えば１０分）経過したか否か検出し、
経過していなければＳ４３に進んで上煙道７内の温度が
予め設定した第２の所定温度（例えば３５０℃）以下に
成ったか否か検出し、以下であればＳ４４に進んで上記
焼却バーナ１３，１４のバーナファン１５，１６を全開
運転して被焼却物に燃焼用空気を供給して燃焼を促進す
る。

【００３０】尚、上記Ｓ４０で燃焼時間経過している場
合、並びに上記Ｓ４２で所定時間経過している場合にも
上記Ｓ４４に進み、バーナファン１５，１６を全開運転
して燃焼を促進した後、Ｓ４５に進んで上煙道７内の現
在温度を検出し、検出温度を上記バックデータ（Ｄ２）
に更新保存して処理を終了し、上記Ｓ６のバーナファン
制御処理に進み、又上記Ｓ３８で温度差が所定温度未満
の場合もＳ４６に進んで上煙道７内の現在温度を検出
し、検出温度を上記バックデータ（Ｄ２）に更新保存し
てから処理を終了し、上記Ｓ６のバーナファン制御処理
に進む。

【００３１】図７は、上記Ｓ８の上焼却バーナ再点火処
理を示すもので、Ｓ４７で上記図４のＳ２５でカウント
を開始した焼却バーナ強制着火時間が経過した後か否か
検出し、経過後であればＳ４８に進んで上煙道７内の排
気温度が予め設定した所定温度（例えば３５０℃）以下
か否か検出し、以下であればＳ４９に進んで上焼却バー
ナ１３を点火すると共にフラグをセットして処理を終了
する。

【００３２】又、上記Ｓ４７で焼却バーナ強制着火時間
経過していなかったり、Ｓ４８で上煙道７内の排気温度
が所定温度以上であれば処理を終了する。

【００３３】図８は、上記Ｓ１１の下焼却バーナ再点火
処理を示すもので、Ｓ５０で上記図４のＳ２５でカウン
トを開始した焼却バーナ強制着火時間が経過した後か否
か検出し、経過後であればＳ５１に進んで上煙道７内の
排気温度が予め設定した所定温度（例えば３５０℃）以
下か否か検出し、以下であればＳ５２に進んで下焼却バ
ーナ１４を点火すると共にフラグをセットして処理を終
了する。

【００３４】又、上記Ｓ５０で焼却バーナ強制着火時間
経過していなかったり、Ｓ５２で上煙道７内の排気温度
が所定温度以上であれば処理を終了する。

【００３５】上記上又は下焼却バーナの再点火処理によ
り、運転開始から所定時間以内であれば、一次燃焼室内
の燃焼温度が所定温度以下であってもバーナの点火処理
をしないことで、煙の発生を防止している。

【００３６】図９は上記Ｓ１３の下焼却バーナ点火処理
を示すもので、Ｓ５３にて上記Ｓ１９で設定した上焼却
バーナ燃焼時間が終了したか否か検出し、終了後であれ
ばＳ５４に進んで下焼却バーナ１４を点火し、同時に予
め設定した下焼却バーナ点火タイマ（例えば５分）をス
タートし、かつフラグをセットした後、Ｓ５５に進み、
上記点火タイマの設定時間経過したか否か検出し、経過
していなければ処理を終了し、経過すればＳ５６に進ん
で下焼却バーナ１４を消火して処理を終了する。

【００３７】図１０は上記Ｓ５並びにＳ１４のフラグ検
出処理を示すもので、Ｓ５７にてフラグがセットされて
いるか否か検出し、セツトされていれば（焼却バーナが
燃焼中）Ｓ５８に進んで上焼却バーナ１３が燃焼中か否
か検出し、燃焼中であればＳ５９に進んで上焼却バーナ
１３を消火し、燃焼中でなければＳ６０に進んで下焼却
バーナ１４が燃焼中か否か検出し、燃焼中であればＳ６
１に進んで下焼却バーナ１４を消火した後、Ｓ６２に進
んでフラグをリセットし、処理を終了する。

【００３８】図１１は上記Ｓ１５の焼却終了検出処理を
示すもので、Ｓ６３にて下焼却バーナ１４が燃焼中か否
か検出し、消火中ならばＳ６４に進んで焼却バーナ消火
時間のカウントを開始した後、Ｓ６５に進み、一方上記
Ｓ６３にて燃焼中であればＳ６６に進んで焼却バーナ消
火時間のカウントをリセットする。

【００３９】又上記Ｓ６５ではフラグがセットされてい
るか否か検出し、セットされていればＳ６７に進んで終
了前カウントに１を加え、セットされていなければＳ６
８に進んで下焼却バーナ１４が消火後予め設定した所定
時間（例えば５分）経過したか否か検出し、経過後であ
ればＳ６９に進んで終了前カウントを０に設定してＳ７
０に進み、上記Ｓ６８で所定時間内であればＳ７０に進
む。

【００４０】次いで、Ｓ７０にて上記図９中のＳ５４で
スタートした下焼却バーナ点火タイマの設定時間が経過
したか否か検出し、経過後であればＳ７１に進んで終了
前カウントが１回目か否か検出し、１回目であればＳ７
２に進んで上煙道７内の現在温度を検出してバックデー
タ（Ｄ１）に保存した後Ｓ７３に進み、Ｓ７１で１回目
でなければ直接Ｓ７３に進み、ここで上記バックデータ
（Ｄ１）に予め設定した所定温度（例えば５０℃）を加
えた数値が上煙道７内の現在温度以下か否か検出し、以
下であればＳ７４に進んで終了前カウントを０に設定し
た後Ｓ７５に進み、上記Ｓ７３で現在温度より高ければ
そのままＳ７５に進んで上煙道７内の現在温度を検出し
てバックデータ（Ｄ１）に更新保存し、Ｓ７６に進む。

【００４１】又、Ｓ７６では上記バックデータ（Ｄ１）
に予め設定した所定温度（例えば１０℃）を加えた数値
が上煙道７内の現在温度以下か否か検出し、以下であれ
ばＳ７７に進んで終了前カウントに１を加えた後Ｓ７８
に進み、ここで終了前カウントが終了値に成ったか否か
検出し、終了値に達していれば処理を終了して上記Ｓ１
６に進み、ここで焼却運転の終了処理を行い、終了値に
達していなければ上記図４のＳ１０に戻り、上記一連の
処理を繰り返すものである。

【００４２】上記焼却終了処理の実施例では、下焼却バ
ーナ１４の消火時間を所定時間と比較し、消火時間が所
定時間よりも短く、かつ上煙道７内の排気温度の温度変
化が所定温度内で、更に上・下煙道内の排気温度差が所
定温度内の状態の周期が所定回数連続して繰り返される
と、被焼却物の残量が少なくなったと判断し、これによ
りより確実に被焼却物の残量を検出する事が出来るが、
これに限定されることなく、焼却バーナの消火時間と上
下煙道内の温度差が上記の条件を満たした周期が所定回
数連続した時に焼却終了としても良い。

【００４３】そして、上記焼却終了処理によって、オペ
レータが目視により一次燃焼室内の被焼却物の燃焼状態
を確認してバーナの点滅操作やタイマの再設定を行うこ
となく、自動的に焼却運転を終了する事が出来るもので
ある。

【００４４】尚、上記実施例における時間や温度等はこ
れに限定されるものではなく、各燃焼室の容量やバー
ナ、ブロワ等の仕様により適宜設定するものである。

【００４５】

【発明の効果】本発明の方法により、正確に被焼却物の
焼却終了を自動的に検出して全ての焼却運転を停止する
ことができ、従来の様に、オペレータが時々焼却炉内の
被焼却物の燃焼状態を目視により確認してバーナ等の制
御を行う必要がなく、操作性が大幅に向上するものであ
る。

【００４６】又本発明の方法により、被焼却物の燃焼状
態を上煙道を通過する排気温度によって検出すること
で、一次燃焼室や二次燃焼室の温度を検出する場合に比
較し、より正確な燃焼温度を検出することが出来、これ
によって、より正確に焼却終了を検出する事が出来るも
のである。

【００４７】更に本発明の方法により、一次燃焼室内の
上下に焼却バーナを配置したものにおいて、焼却の進行
により被焼却物の量がある程度減少すると、下焼却バー
ナのみ点滅して焼却終了を検出することで、被焼却物の
燃焼状態をより正確に検出する事が出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼却機の具体例を示す側面縦断面図である。

【図２】制御系の具体例を示すブロック図である。

【図３】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図４】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図５】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図６】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図７】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図８】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図９】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図１０】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図１１】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２ 一次燃焼室 ６ 二次燃焼室 ７ 上煙道 ８ 下煙道 ９ 排気孔 １０ 排気孔 １３ 上焼却バーナ １４ 下焼却バーナ ２０ 無煙化バーナ ２５ 排気筒 10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被焼却物を投入して焼却バーナにて焼却
   する一次燃焼室と、この一次燃焼室側壁の少なくとも上
   下に穿孔した一対の排気孔と、上記一次燃焼室に隣接し
   て配置され、上記排気孔より排出された排気を上下の煙
   道を介して導入し、無煙化バーナにて焼却した後排気筒
   より外部に排気する二次燃焼室とを備えた焼却機におい
   て、上記上煙道内の排気温度を検出し、この温度に応じ
   て上記焼却バーナを点滅制御すると共に、この焼却バー
   ナの消火時間と上記上煙道内と下煙道内の排気温度の差
   を検出し、上記消火時間が予め設定した所定時間で、か
   つ上記温度差が予め設定した温度内での周期が予め設定
   した所定回数連続した時に焼却終了と判断する事を特徴
   とする焼却機の焼却終了検出方法。
2. 【請求項２】 上記焼却バーナを上記上煙道の排気温度
   に応じて点滅制御する事を特徴とする、上記請求項１に
   記載の焼却機の焼却終了検出方法。
3. 【請求項３】 上記焼却バーナを上記一次燃焼室内の上
   下に配置し、焼却開始初期には上部に配置した焼却バー
   ナを点火して被焼却物を焼却した後、下部に配置した焼
   却バーナのみ点滅して上記焼却終了処理を行う事を特徴
   とする、上記請求項１に記載の焼却機の焼却終了検出方
   法。