JPH11264534A - 焼却プラント制御装置及びその運転方法 - Google Patents
焼却プラント制御装置及びその運転方法Info
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- JPH11264534A JPH11264534A JP6812198A JP6812198A JPH11264534A JP H11264534 A JPH11264534 A JP H11264534A JP 6812198 A JP6812198 A JP 6812198A JP 6812198 A JP6812198 A JP 6812198A JP H11264534 A JPH11264534 A JP H11264534A
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- JP
- Japan
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- waste
- odor
- value
- quality
- incinerator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】廃棄物の焼却処理施設では、焼却する廃棄物の
性状が変動するため、安定な燃焼状態を維持することが
困難であった。また、廃棄物の全体的(平均的)な性状
を検出することも難しかった。 【解決手段】本発明は、前記施設に集められた廃棄物の
臭気の強さ、または、臭気成分の種類を特定する臭気検
出手段を具備し、該臭気検出手段により測定した値に基
づいて前記施設の運転を制御する手段を具備することを
特徴としている。
性状が変動するため、安定な燃焼状態を維持することが
困難であった。また、廃棄物の全体的(平均的)な性状
を検出することも難しかった。 【解決手段】本発明は、前記施設に集められた廃棄物の
臭気の強さ、または、臭気成分の種類を特定する臭気検
出手段を具備し、該臭気検出手段により測定した値に基
づいて前記施設の運転を制御する手段を具備することを
特徴としている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を焼却処理
する、廃棄物処理設備の運転制御装置および運転方法に
関する。
する、廃棄物処理設備の運転制御装置および運転方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄物を焼却処理する施設では、有害物
質の排出を抑制することが重要である。特にダイオキシ
ン類は炉内を高温に保つことによって熱分解する性質が
知られている。
質の排出を抑制することが重要である。特にダイオキシ
ン類は炉内を高温に保つことによって熱分解する性質が
知られている。
【0003】高温状態を維持するためには、基本的に完
全燃焼状態を維持することである。しかし、廃棄物の焼
却では、焼却炉に投入される廃棄物の組成や含水率が一
定ではなく、安定に燃焼させることは困難である。
全燃焼状態を維持することである。しかし、廃棄物の焼
却では、焼却炉に投入される廃棄物の組成や含水率が一
定ではなく、安定に燃焼させることは困難である。
【0004】そのため、例えば、日本鋼管技法No.90(19
81)85頁〜95頁(以降、従来技術1と称する)に述べら
れているように、廃棄物の発熱量を推定して運転を制御
する方法がある。本従来技術では、焼却炉とボイラを合
わせた系で熱収支計算により投入廃棄物の発熱量を推定
している。
81)85頁〜95頁(以降、従来技術1と称する)に述べら
れているように、廃棄物の発熱量を推定して運転を制御
する方法がある。本従来技術では、焼却炉とボイラを合
わせた系で熱収支計算により投入廃棄物の発熱量を推定
している。
【0005】また、特開平6−34585号公報(以降、従来
技術2と称する)には燃料となる廃棄物に発熱体を有す
るセンサを挿入し、燃料の一部を燃焼させて燃料の発熱
量や着火性を測定して燃焼空気量を制御する方法が述べ
られている。
技術2と称する)には燃料となる廃棄物に発熱体を有す
るセンサを挿入し、燃料の一部を燃焼させて燃料の発熱
量や着火性を測定して燃焼空気量を制御する方法が述べ
られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術1では、
燃焼後の排ガス顕熱,ボイラ蒸発熱などから投入廃棄物
の発熱量を推定している。しかし、焼却炉では、廃棄物
投入から、燃焼状態に至るまでの時間が長いため、発熱
量を推定した時点では、投入される廃棄物の発熱量(性
状)が既に変化している場合があった。
燃焼後の排ガス顕熱,ボイラ蒸発熱などから投入廃棄物
の発熱量を推定している。しかし、焼却炉では、廃棄物
投入から、燃焼状態に至るまでの時間が長いため、発熱
量を推定した時点では、投入される廃棄物の発熱量(性
状)が既に変化している場合があった。
【0007】また、前記従来技術2により発熱量を推定
する方法では、サンプリングする場所によって、すなわ
ち挿入センサによって燃焼させる物質によって、測定値
が異なる。廃棄物は、ビニル,木,紙,厨芥など、多種
類の物質が混入したものであり、投入廃棄物の平均的な
発熱量を求めることは困難であった。
する方法では、サンプリングする場所によって、すなわ
ち挿入センサによって燃焼させる物質によって、測定値
が異なる。廃棄物は、ビニル,木,紙,厨芥など、多種
類の物質が混入したものであり、投入廃棄物の平均的な
発熱量を求めることは困難であった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記施設に集
められた廃棄物の臭気の強さ、または、臭気成分の種類
を特定する臭気検出手段を具備し、該臭気検出手段によ
り測定した値に基づいて前記施設の運転を制御する手段
を具備することを特徴としている。
められた廃棄物の臭気の強さ、または、臭気成分の種類
を特定する臭気検出手段を具備し、該臭気検出手段によ
り測定した値に基づいて前記施設の運転を制御する手段
を具備することを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本実施例は、廃棄物焼却処理設備として、図9に
示すストーカ式焼却炉を持つプラントについて述べたも
のである。
する。本実施例は、廃棄物焼却処理設備として、図9に
示すストーカ式焼却炉を持つプラントについて述べたも
のである。
【0010】一般家庭から出されるごみ(廃棄物)は、
ごみ収集車700によって集められる。集められたごみ
は、ごみピット614へ一旦貯蔵される。
ごみ収集車700によって集められる。集められたごみ
は、ごみピット614へ一旦貯蔵される。
【0011】ごみピット614のごみは、クレーン61
2で焼却炉ホッパ610へ運ばれて炉内へ投入される。
ホッパ610上部には、臭気測定室201が設けられて
おり、この中をごみが通過する際に臭気センサで臭気を
測定する。
2で焼却炉ホッパ610へ運ばれて炉内へ投入される。
ホッパ610上部には、臭気測定室201が設けられて
おり、この中をごみが通過する際に臭気センサで臭気を
測定する。
【0012】その後、押し出し機630によってストー
カ上に運ばれる。ストーカは前段の乾燥ストーカ626
と後段の燃焼ストーカに分かれている。乾燥ストーカで
は、主に投入ごみの水分を蒸発させる。燃焼ストーカで
は、乾燥したごみを燃焼させる。燃焼後の灰は、灰ピッ
ト638に一旦堆積した後で、埋め立て処理される。ご
みの乾燥状態は、乾燥ストーカ626の移送速度で、ま
た、燃焼量は燃焼ストーカ628の移送速度で制御して
いる。乾燥ストーカ626及び燃焼ストーカ628には
下部から、それぞれ乾燥用空気及び燃焼用空気が吹き込
まれるようになっている。空気はファン620により送
り込まれるが、その途中に、燃焼ガスの一部と熱交換
(図には示していない)して昇温するエアヒータ622が
設置されている。乾燥ストーカ626と燃焼ストーカ6
28とへの空気量はファン620とそれぞれのストーカ
への配分量を調節する空気ダンパ624の開度によって
制御される。
カ上に運ばれる。ストーカは前段の乾燥ストーカ626
と後段の燃焼ストーカに分かれている。乾燥ストーカで
は、主に投入ごみの水分を蒸発させる。燃焼ストーカで
は、乾燥したごみを燃焼させる。燃焼後の灰は、灰ピッ
ト638に一旦堆積した後で、埋め立て処理される。ご
みの乾燥状態は、乾燥ストーカ626の移送速度で、ま
た、燃焼量は燃焼ストーカ628の移送速度で制御して
いる。乾燥ストーカ626及び燃焼ストーカ628には
下部から、それぞれ乾燥用空気及び燃焼用空気が吹き込
まれるようになっている。空気はファン620により送
り込まれるが、その途中に、燃焼ガスの一部と熱交換
(図には示していない)して昇温するエアヒータ622が
設置されている。乾燥ストーカ626と燃焼ストーカ6
28とへの空気量はファン620とそれぞれのストーカ
への配分量を調節する空気ダンパ624の開度によって
制御される。
【0013】燃焼ガスは、排ガス処理装置632によっ
てダストや有害物質をある程度除去した後で煙突634
から排出される。燃焼ガスの一部は、煙突より放出され
る前にガス分析装置110へ送られてCO(一酸化炭
素)濃度,O2(酸素)濃度,NOx(窒素酸化物)の濃
度を随時オンラインで測定している。また、ダイオキシ
ン濃度はオフラインで定期的に測定している。
てダストや有害物質をある程度除去した後で煙突634
から排出される。燃焼ガスの一部は、煙突より放出され
る前にガス分析装置110へ送られてCO(一酸化炭
素)濃度,O2(酸素)濃度,NOx(窒素酸化物)の濃
度を随時オンラインで測定している。また、ダイオキシ
ン濃度はオフラインで定期的に測定している。
【0014】また、ストーカ626,628上部で2箇
所、排ガス処理装置632の入口に1個所、煙突634
の入口に1箇所、ガス温度センサ640,642,64
4,646が設置してあり、燃焼ガス温度を測定してい
る。
所、排ガス処理装置632の入口に1個所、煙突634
の入口に1箇所、ガス温度センサ640,642,64
4,646が設置してあり、燃焼ガス温度を測定してい
る。
【0015】本実施の形態では、図2に示すように焼却
炉ホッパ610の手前に臭気測定室201を設けてい
る。クレーン612で運ばれたごみはベルトコンベア2
04上に降ろされ、ベルトコンベア204によって臭気
測定室201内に運び込まれる。臭気測定室201内は
上部のセンサ室と下部のベルトコンベア室に分かれてい
る。
炉ホッパ610の手前に臭気測定室201を設けてい
る。クレーン612で運ばれたごみはベルトコンベア2
04上に降ろされ、ベルトコンベア204によって臭気
測定室201内に運び込まれる。臭気測定室201内は
上部のセンサ室と下部のベルトコンベア室に分かれてい
る。
【0016】臭気測定の手順を以下に説明する。
【0017】(1)臭気測定室201は外部臭気成分が混
入することを防ぐために密閉し、前回の残り臭気を除去
するためにファン203によって吸入管206から外気
を吸引して排出管202より排気する操作を行う。外気
取込み口には脱臭フィルタが設けられている。同時に、
センサに吸着した臭気成分を脱着するセンサ部の洗浄操
作も行う。
入することを防ぐために密閉し、前回の残り臭気を除去
するためにファン203によって吸入管206から外気
を吸引して排出管202より排気する操作を行う。外気
取込み口には脱臭フィルタが設けられている。同時に、
センサに吸着した臭気成分を脱着するセンサ部の洗浄操
作も行う。
【0018】(2)センサ室から下部ベルトコンベア室に
は開閉可能なサンプリング管205があり、ベルトコン
ベア室内のガスを吸引して臭気センサに導き、臭気を測
定する。
は開閉可能なサンプリング管205があり、ベルトコン
ベア室内のガスを吸引して臭気センサに導き、臭気を測
定する。
【0019】(3)測定終了後、(1)に戻って内部の臭気
成分を排除した後、(2)で再度、臭気を測定する。
成分を排除した後、(2)で再度、臭気を測定する。
【0020】測定は合計3回実施し、その平均値を用い
る。
る。
【0021】臭気センサの原理は、例えば計測自動制御
学会論文集Vol.31,No.3,357頁〜363 頁に述べられて
いる。臭気センサには水晶振動子を利用したものがあ
る。水晶振動子に臭気吸着膜が塗布してあり、臭気分子
の吸着により振動数が変化することを利用して臭気成分
を検出する。吸着量が多ければ、すなわち臭気分子の濃
度が相対的に高ければ振動数の低下が大きくなる。
学会論文集Vol.31,No.3,357頁〜363 頁に述べられて
いる。臭気センサには水晶振動子を利用したものがあ
る。水晶振動子に臭気吸着膜が塗布してあり、臭気分子
の吸着により振動数が変化することを利用して臭気成分
を検出する。吸着量が多ければ、すなわち臭気分子の濃
度が相対的に高ければ振動数の低下が大きくなる。
【0022】また、吸着膜の種類によって吸着する臭気
成分の種類が変化する。従って複数の特性が異なる吸着
膜を用いたセンサを用意することで、複数の臭気成分と
それらの相対的臭気成分濃度を検出することができる。
成分の種類が変化する。従って複数の特性が異なる吸着
膜を用いたセンサを用意することで、複数の臭気成分と
それらの相対的臭気成分濃度を検出することができる。
【0023】次に、ごみ質の測定について説明する。
【0024】ごみの発熱量,含水率、及びダイオキシン
発生の要因となる塩素の含有率を分析・測定する。これ
らはオンラインで測定することが望ましいが、測定結果
がでるまで時間がかかるため、オフラインで測定してデ
ータを蓄積する。
発生の要因となる塩素の含有率を分析・測定する。これ
らはオンラインで測定することが望ましいが、測定結果
がでるまで時間がかかるため、オフラインで測定してデ
ータを蓄積する。
【0025】同じサンプルに対して臭気成分の測定も実
施し、ごみの性状と共に記録する。本発明の制御装置1
000の基本構成を、図1を用いて説明する。臭気セン
サ200を用いて測定した臭気データとオフラインで測
定したごみ質データとは、ごみ質データベース100に
記憶される。
施し、ごみの性状と共に記録する。本発明の制御装置1
000の基本構成を、図1を用いて説明する。臭気セン
サ200を用いて測定した臭気データとオフラインで測
定したごみ質データとは、ごみ質データベース100に
記憶される。
【0026】ごみ質推定部210はオフラインで蓄積し
たごみ質データから、臭気成分とごみ質(発熱量,含水
率,塩素含有率)の相関関係を抽出しておく。その結果
に基づいてオンラインで測定した投入ごみの臭気データ
からごみ質を推定する。
たごみ質データから、臭気成分とごみ質(発熱量,含水
率,塩素含有率)の相関関係を抽出しておく。その結果
に基づいてオンラインで測定した投入ごみの臭気データ
からごみ質を推定する。
【0027】一方、ガス分析装置110では、オンライ
ンでCO(一酸化炭素)濃度,O2(酸素)濃度,NO
x(窒素酸化物)濃度を測定し、その結果115を制御
基準値データベース300へ出力する。また、その時の
プラントの制御信号値510(燃焼空気流量,燃焼空気
温度,二次空気流量,二次空気温度,乾燥ストーカ速
度,燃焼ストーカ速度,乾燥部と燃焼部への空気配分
率)も取込んでいる。
ンでCO(一酸化炭素)濃度,O2(酸素)濃度,NO
x(窒素酸化物)濃度を測定し、その結果115を制御
基準値データベース300へ出力する。また、その時の
プラントの制御信号値510(燃焼空気流量,燃焼空気
温度,二次空気流量,二次空気温度,乾燥ストーカ速
度,燃焼ストーカ速度,乾燥部と燃焼部への空気配分
率)も取込んでいる。
【0028】また、投入した、ごみ質(発熱量,含水
率,塩素含有率)推定結果も取込んでいる。ただし、ご
み質は投入時の推定値であるため、ストーカの移送速度
からホッパ内の滞留時間を算出して、時間補正をしてい
る。
率,塩素含有率)推定結果も取込んでいる。ただし、ご
み質は投入時の推定値であるため、ストーカの移送速度
からホッパ内の滞留時間を算出して、時間補正をしてい
る。
【0029】ごみ質推定結果、ガス分析結果及び制御信
号値を一組にして制御基準値データベースに記憶する。
号値を一組にして制御基準値データベースに記憶する。
【0030】ガス温度センサ640,642,644,
646の測定値(その他の測定プロセスデータを含む)
652と、ガス分析結果115は直接制御部500へ戻
されて、これらの値に基づいてフィードバック制御す
る。
646の測定値(その他の測定プロセスデータを含む)
652と、ガス分析結果115は直接制御部500へ戻
されて、これらの値に基づいてフィードバック制御す
る。
【0031】制御基準値算出部400では、ガス分析結
果に基づいて、良好な運転結果が得られた場合のみのケ
ースを用いて制御信号値とごみ質との相関関係を抽出し
ておく。その結果に基づいて、ごみ質推定値215から
これから投入されるごみ質に対して望ましい制御基準値
を算出する。
果に基づいて、良好な運転結果が得られた場合のみのケ
ースを用いて制御信号値とごみ質との相関関係を抽出し
ておく。その結果に基づいて、ごみ質推定値215から
これから投入されるごみ質に対して望ましい制御基準値
を算出する。
【0032】算出した制御基準値は制御部500に伝送
されて、その値に設定値を変更して制御する。この場合
も、現在のストーカ速度から、投入ごみのホッパ内滞留
時間を計算して、設定値変更の時期を決定する。
されて、その値に設定値を変更して制御する。この場合
も、現在のストーカ速度から、投入ごみのホッパ内滞留
時間を計算して、設定値変更の時期を決定する。
【0033】このように、あらかじめ投入されるごみ質
に適した制御信号値を設定できるので、常に良好な燃焼
状態が維持できる。
に適した制御信号値を設定できるので、常に良好な燃焼
状態が維持できる。
【0034】次に、図1に示した各機能を詳細に説明す
る。
る。
【0035】(1)ごみ質データベース100 臭気測定は成分A〜Dまでの4種類を検出している。測
定はごみ質とともに3回実施し、それらの値と、平均値
(Sa,Sb,Sc,Sd)を記憶する。
定はごみ質とともに3回実施し、それらの値と、平均値
(Sa,Sb,Sc,Sd)を記憶する。
【0036】蓄積データは、図4に示すようにモニタ画
面に表示して確認することができる。
面に表示して確認することができる。
【0037】(2)ごみ質推定部210 図6に相関関係抽出時の手順を示す。ごみ質データベー
ス100に蓄積された臭気データとごみ質データを読み
込み、相関式を作成する。
ス100に蓄積された臭気データとごみ質データを読み
込み、相関式を作成する。
【0038】回帰モデル式は式(1)〜(3)の形にな
っている。
っている。
【0039】
【数1】 Hu=αha×Sa+αhb×Sb+αhc×Sc+αhd×Sd +αhab×Sab+αhbc×Sbc+αhcd×Scd+αhda×Sda +αhac×Sac+αhbd×Sbd +αho …(1)
【0040】
【数2】 Wa=αwa×Sa+αwb×Sb+αwc×Sc+αwd×Sd +αwab×Sab+αwbc×Sbc+αwcd×Scd+αwda×Sda +αwac×Sac+αwbd×Sbd +βo …(2)
【0041】
【数3】 Cl=αca×Sa+αcb×Sb+αcc×Sc+αcd×Sd +αcab×Sab+αcbc×Sbc+αccd×Scd+αcda×Sda +αcac×Sac+αcbd×Sbd +αco …(3)
【0042】
【数4】 Sab=Sa×Sb …(4)
【0043】
【数5】 Sbc=Sb×Sc …(5)
【0044】
【数6】 Scd=Sc×Sd …(6)
【0045】
【数7】 Sda=Sd×Sa …(7)
【0046】
【数8】 Sac=Sa×Sc …(8)
【0047】
【数9】 Sbd=Sb×Sd …(9) ここで、Huはごみ発熱量[kJ/kg]、Waはごみ含
水率[kg/kg]、Clはごみ塩素含有率[kg/kg]であ
る。αha,αhb,…,αhab,…,αhbd及びαwa,αw
b,…,αwab,…,αwbd及びαca,αcb,…,αcab,
…,αcbdは回帰係数であり、αho,αwo,αcoは定数
である。
水率[kg/kg]、Clはごみ塩素含有率[kg/kg]であ
る。αha,αhb,…,αhab,…,αhbd及びαwa,αw
b,…,αwab,…,αwbd及びαca,αcb,…,αcab,
…,αcbdは回帰係数であり、αho,αwo,αcoは定数
である。
【0048】例えば、ごみの成分として紙類が多い場合
は人間が感じる臭いが少なく、その時の含水率は比較的
小さい。また、厨芥などの生ごみが多い場合は、臭いが
強く、含水率は大きい。このような関係を、臭気センサ
200の測定値とごみ質の分析結果とから式(1)〜
(3)を用いて定式化するものである。
は人間が感じる臭いが少なく、その時の含水率は比較的
小さい。また、厨芥などの生ごみが多い場合は、臭いが
強く、含水率は大きい。このような関係を、臭気センサ
200の測定値とごみ質の分析結果とから式(1)〜
(3)を用いて定式化するものである。
【0049】臭気センサ200によって、ごみの局所的
な情報ではなく、全体的な代表値を得ることができる。
な情報ではなく、全体的な代表値を得ることができる。
【0050】回帰係数及び定数は、実データと回帰式と
の差が最小になるように最小二乗法を用いて決定する。
詳細な計算方法は、例えば「共立出版株式会社」発行
「パソコン統計解析ハンドブックII多変量解析編」,2
頁,3頁に記載されている。
の差が最小になるように最小二乗法を用いて決定する。
詳細な計算方法は、例えば「共立出版株式会社」発行
「パソコン統計解析ハンドブックII多変量解析編」,2
頁,3頁に記載されている。
【0051】求めた回帰係数は、メモリーに格納・保存
される。
される。
【0052】以上のようにして、臭気測定値とごみ質と
の相関関係を求めておき、逐次、焼却炉ホッパに投入さ
れるごみの臭気測定結果を式(1)〜(3)に代入する
ことにより、ごみ質を推定する。
の相関関係を求めておき、逐次、焼却炉ホッパに投入さ
れるごみの臭気測定結果を式(1)〜(3)に代入する
ことにより、ごみ質を推定する。
【0053】(3)制御基準値データベース300 オンラインで測定した排ガス中のCO(一酸化炭素)濃
度,O2(酸素)濃度,NOx(窒素酸化物)濃度の測定
値115と、その時のプラントの制御信号値510と、
投入するごみ質(発熱量,含水率,塩素含有率)推定結
果を記憶する。
度,O2(酸素)濃度,NOx(窒素酸化物)濃度の測定
値115と、その時のプラントの制御信号値510と、
投入するごみ質(発熱量,含水率,塩素含有率)推定結
果を記憶する。
【0054】蓄積データは、図5に示すように、モニタ
画面に表示して確認することができる。ここで、AF
1,AT1,AF2,AT2,BVD,BVC,ADR
はそれぞれ、燃焼空気流量,燃焼空気温度,二次空気流
量,二次空気温度,乾燥ストーカ速度,燃焼ストーカ速
度,乾燥部と燃焼部への空気配分率を表す記号である。
また、これらの時系列データは、時間的推移をグラフと
しても表示できる。
画面に表示して確認することができる。ここで、AF
1,AT1,AF2,AT2,BVD,BVC,ADR
はそれぞれ、燃焼空気流量,燃焼空気温度,二次空気流
量,二次空気温度,乾燥ストーカ速度,燃焼ストーカ速
度,乾燥部と燃焼部への空気配分率を表す記号である。
また、これらの時系列データは、時間的推移をグラフと
しても表示できる。
【0055】(4)制御基準値算出部400 制御信号値510とごみ質215との相関式を作成す
る。この時の手順を図7に示す。
る。この時の手順を図7に示す。
【0056】制御基準値データベース300より、ガス
分析結果115,制御信号値510,ごみ質データ21
5を読み込む。次に、良好な運転状態であったかどうか
を評価する。評価方法は、CO,NOx,O2 濃度の時
間平均値に対して、同時に次の条件を満足するケースを
選定する。
分析結果115,制御信号値510,ごみ質データ21
5を読み込む。次に、良好な運転状態であったかどうか
を評価する。評価方法は、CO,NOx,O2 濃度の時
間平均値に対して、同時に次の条件を満足するケースを
選定する。
【0057】
【数10】 Lco≦[CO]≦Hco …(10)
【0058】
【数11】 Lnox≦[NOx]≦Hnox …(11)
【0059】
【数12】 Lo2≦[O2]≦Ho2 …(12) ここで、[CO],[NOx],[O2 ]はそれぞれ、
一酸化炭素濃度、窒素酸化物濃度,酸素濃度の時間平均
値である。また、Lco,Lnox ,Lo2はこれらの濃度の
下限設定値であり、Hco,Hnox ,Ho2は上限設定値で
ある。
一酸化炭素濃度、窒素酸化物濃度,酸素濃度の時間平均
値である。また、Lco,Lnox ,Lo2はこれらの濃度の
下限設定値であり、Hco,Hnox ,Ho2は上限設定値で
ある。
【0060】このようにして選定したデータを用いて、
相関式を作成する。それぞれの相関式は式(13)〜
(19)である。
相関式を作成する。それぞれの相関式は式(13)〜
(19)である。
【0061】
【数13】 AF1=β11×Hu+β12×Wa+β13×Cl +β14×HW+β15×WC+β16×HC+β10…(13)
【0062】
【数14】 AT1=β21×Hu+β22×Wa+β23×Cl +β24×HW+β25×WC+β26×HC+β20…(14)
【0063】
【数15】 AF2=β31×Hu+β32×Wa+β33×Cl +β34×HW+β35×WC+β36×HC+β30…(15)
【0064】
【数16】 AT2=β41×Hu+β42×Wa+β43×Cl +β44×HW+β45×WC+β46×HC+β40…(16)
【0065】
【数17】 BVD=β51×Hu+β52×Wa+β53×Cl +β54×HW+β55×WC+β56×HC+β50 …(17)
【0066】
【数18】 BVC=β61×Hu+β62×Wa+β63×Cl +β64×HW+β65×WC+β66×HC+β60…(18)
【0067】
【数19】 ADR=β71×Hu+β72×Wa+β73×Cl +β74×HW+β75×WC+β76×HC+β70…(19)
【0068】
【数20】 HW=Hu×Wa …(20)
【0069】
【数21】 WC=Wa×Cl …(21)
【0070】
【数22】 HC=Hu×Cl …(22) ここで、β11,β12,…,β75,β76は回帰係
数であり、β10,β20,…,β60,β70は定数
である。
数であり、β10,β20,…,β60,β70は定数
である。
【0071】回帰係数の求め方は、ごみ質推定部210
で述べた方法と同じである。回帰係数はメモリに格納・
保存される。
で述べた方法と同じである。回帰係数はメモリに格納・
保存される。
【0072】次に、制御基準値算出手順を図8により説
明する。
明する。
【0073】ごみ質推定部210では、相関式(1)〜
(3)の回帰係数をメモリから読み込む。この相関式を
用いて、臭気センサ200で測定した臭気データから、
ごみ質215を推定し、その値を制御基準値算出部40
0へ伝送する。
(3)の回帰係数をメモリから読み込む。この相関式を
用いて、臭気センサ200で測定した臭気データから、
ごみ質215を推定し、その値を制御基準値算出部40
0へ伝送する。
【0074】制御基準値算出部400では、ごみ質推定
データを受け取り、制御信号値回帰係数を読み込む。相
関式(13)〜(22)により、各制御信号値を算出す
る。この結果は、オペレータのモニタ画面に表示され
る。オペレータの判断により必要なら算出値を変更し、
制御部へ出力する。オペレータの判断により、現在の設
定値を維持する(設定値を更新しない)ことも可能であ
る。また、オペレータの判断を介さずに、毎回設定値を
自動更新するようにしても良い。
データを受け取り、制御信号値回帰係数を読み込む。相
関式(13)〜(22)により、各制御信号値を算出す
る。この結果は、オペレータのモニタ画面に表示され
る。オペレータの判断により必要なら算出値を変更し、
制御部へ出力する。オペレータの判断により、現在の設
定値を維持する(設定値を更新しない)ことも可能であ
る。また、オペレータの判断を介さずに、毎回設定値を
自動更新するようにしても良い。
【0075】以上のように本発明によれば、焼却炉にご
みが投入される前にごみの発熱量,含水率,塩素含有率
がわかるので、適切な制御信号を設定でき、一酸化炭素
や窒素酸化物等の有害物質を抑制することができる。
みが投入される前にごみの発熱量,含水率,塩素含有率
がわかるので、適切な制御信号を設定でき、一酸化炭素
や窒素酸化物等の有害物質を抑制することができる。
【0076】また、一酸化炭素濃度とダイオキシン濃度
は相関があることが知られており、一酸化炭素の排出量
を抑制するように焼却炉を制御することで、結果的にダ
イオキシンの排出量を抑制できる。排出ガス中のダイオ
キシン濃度とごみ質との相関式を作成して、ダイオキシ
ン濃度の抑制を目的にした制御信号を設定してもよい。
は相関があることが知られており、一酸化炭素の排出量
を抑制するように焼却炉を制御することで、結果的にダ
イオキシンの排出量を抑制できる。排出ガス中のダイオ
キシン濃度とごみ質との相関式を作成して、ダイオキシ
ン濃度の抑制を目的にした制御信号を設定してもよい。
【0077】また、ダイオキシン発生や機器腐食の原因
となる塩素分を除去するために、水酸化カルシウム等の
薬剤と燃焼ガスとを接触させ、燃焼ガス中の塩素分を分
離・固定化することもできるが、その際に投入する薬剤
の量を、本発明により推定した塩素含有率の値に基づい
て制御してもよい。
となる塩素分を除去するために、水酸化カルシウム等の
薬剤と燃焼ガスとを接触させ、燃焼ガス中の塩素分を分
離・固定化することもできるが、その際に投入する薬剤
の量を、本発明により推定した塩素含有率の値に基づい
て制御してもよい。
【0078】また、本実施の形態では、まず、臭気測定
データからごみ質を推定し、ごみ質の推定値から制御信
号値を決定しているが、直接臭気測定データと制御信号
値との相関式を作成してもよい。
データからごみ質を推定し、ごみ質の推定値から制御信
号値を決定しているが、直接臭気測定データと制御信号
値との相関式を作成してもよい。
【0079】次に、本発明の第2の実施形態を説明す
る。
る。
【0080】前記第1の実施の形態では、焼却炉に投入
されるごみ質に応じて制御基準値の設定を変更するが、
本実施の形態では、焼却炉に投入するごみ質が常に一定
になるように、ホッパへのごみの供給方法を調整するも
である。
されるごみ質に応じて制御基準値の設定を変更するが、
本実施の形態では、焼却炉に投入するごみ質が常に一定
になるように、ホッパへのごみの供給方法を調整するも
である。
【0081】図3に示すように、ごみ収集車700によ
り集められたごみは、まず、臭気測定室201に運び込
まれる。臭気測定室201の構造および測定方法は第1
の実施例と同じである。
り集められたごみは、まず、臭気測定室201に運び込
まれる。臭気測定室201の構造および測定方法は第1
の実施例と同じである。
【0082】事前に、測定した臭気データと、別途オフ
ラインで分析したごみ質(発熱量)との相関関係を、前
記第1の実施の形態と同様に求めておく。
ラインで分析したごみ質(発熱量)との相関関係を、前
記第1の実施の形態と同様に求めておく。
【0083】この相関式に基づいて、収集車700から
降ろされたごみの臭気データから、ごみ質を推定する。
収集ごみを一旦貯蔵しておくごみピット614は発熱量
によってピットAからピットDまで4種類に分かれてい
る。
降ろされたごみの臭気データから、ごみ質を推定する。
収集ごみを一旦貯蔵しておくごみピット614は発熱量
によってピットAからピットDまで4種類に分かれてい
る。
【0084】推定したごみ質がどの範囲の発熱量かを判
定し、対応するピットに貯蔵される。臭気測定室201
からベルトコンベア204によって運び出されたごみ
は、下段にあるベルトコンベア618上に落下する。ご
みはベルトコンベア618によって移動する際に、目的
のピットの前までくると押出し機616によって目的の
ピットに落下するようになっている。
定し、対応するピットに貯蔵される。臭気測定室201
からベルトコンベア204によって運び出されたごみ
は、下段にあるベルトコンベア618上に落下する。ご
みはベルトコンベア618によって移動する際に、目的
のピットの前までくると押出し機616によって目的の
ピットに落下するようになっている。
【0085】これにより、ごみの発熱量ごとに分類して
ピットに貯蔵することができる。
ピットに貯蔵することができる。
【0086】ホッパに供給する時には、それぞれのピッ
トからクレーンで運び出す量を一定にしておけば、常に
一定の発熱量のごみを焼却炉に投入することができる。
できれば、各ピットから運び出したごみを攪拌ピットに
移し攪拌して、ごみ質が均一になるようにする方が望ま
しい。
トからクレーンで運び出す量を一定にしておけば、常に
一定の発熱量のごみを焼却炉に投入することができる。
できれば、各ピットから運び出したごみを攪拌ピットに
移し攪拌して、ごみ質が均一になるようにする方が望ま
しい。
【0087】また、発熱量によるごみ質の分類は4種類
に限定されるものではない。また、発熱量によって分類
するだけでなく、含水率、または塩素含有率などの指標
で分類してもよい。
に限定されるものではない。また、発熱量によって分類
するだけでなく、含水率、または塩素含有率などの指標
で分類してもよい。
【0088】また、本実施の形態は、前記第1の実施の
形態と組み合わせて用いてもよい。すなわち、第2の実
施の形態に示す方法で、ホッパに供給されるごみ質を攪
拌用ピットであらかじめおおむね一定にしておき、さら
に、ホッパ上部でごみ質を推定することにより、制御基
準値を微調整することもできる。
形態と組み合わせて用いてもよい。すなわち、第2の実
施の形態に示す方法で、ホッパに供給されるごみ質を攪
拌用ピットであらかじめおおむね一定にしておき、さら
に、ホッパ上部でごみ質を推定することにより、制御基
準値を微調整することもできる。
【0089】
【発明の効果】焼却炉に投入されるごみ質が変化して
も、それに応じた制御信号値を設定できるので、安定な
燃焼を維持することができる。その結果、一酸化炭素,
窒素酸化物,ダイオキシン等の有害物質の排出量を削減
できる。
も、それに応じた制御信号値を設定できるので、安定な
燃焼を維持することができる。その結果、一酸化炭素,
窒素酸化物,ダイオキシン等の有害物質の排出量を削減
できる。
【図1】本発明の実施例である廃棄物焼却処理装置の基
本的機能構成を示す図。
本的機能構成を示す図。
【図2】図1の臭気測定方法の説明する部分断面図。
【図3】本発明の第2の実施例である廃棄物焼却設備の
一部を示す説明図。
一部を示す説明図。
【図4】本発明のごみ質データベースの内容表示例を示
す図。
す図。
【図5】本発明の制御基準値データベースの内容表示例
を示す図。
を示す図。
【図6】本発明のごみ質相関関係抽出の手順を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図7】本発明の制御信号値相関関係抽出の手順を示す
フローチャート。
フローチャート。
【図8】本発明の制御基準値算出及び設定値変更の手順
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
【図9】本発明の実施形態例が対象とするごみ焼却プラ
ントの構成図。
ントの構成図。
10…収集ごみ、100…ごみ質データベース、110
…ガス分析装置、115…ガス分析結果、200…臭気セ
ンサ、201…臭気測定室、210…ごみ質推定部、2
15…ごみ質推定値、300…制御基準値データベー
ス、400…制御基準値算出部、500…制御部、51
0…プラント制御信号値、600…焼却プラント、61
0…ホッパ、612…クレーン、614…ごみピット、
620…空気送風ファン、622…エアヒータ、624
…空気分配ダンパ、626…乾燥ストーカ、628…燃
焼ストーカ、630…押出し機、632…排ガス処理装
置、634…煙突、640〜646…ガス温度センサ、
650…排出ガス、652…プラントプロセスデータ、
700…ごみ収集車、1000…制御装置。
…ガス分析装置、115…ガス分析結果、200…臭気セ
ンサ、201…臭気測定室、210…ごみ質推定部、2
15…ごみ質推定値、300…制御基準値データベー
ス、400…制御基準値算出部、500…制御部、51
0…プラント制御信号値、600…焼却プラント、61
0…ホッパ、612…クレーン、614…ごみピット、
620…空気送風ファン、622…エアヒータ、624
…空気分配ダンパ、626…乾燥ストーカ、628…燃
焼ストーカ、630…押出し機、632…排ガス処理装
置、634…煙突、640〜646…ガス温度センサ、
650…排出ガス、652…プラントプロセスデータ、
700…ごみ収集車、1000…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 豪 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 堀 嘉成 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 大澤 陽 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 片桐 幸徳 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 清水 靖 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内
Claims (4)
- 【請求項1】廃棄物を焼却処理する焼却炉を有する施設
の運転制御装置において、 前記施設に集められた廃棄物の臭気の強さ、または臭気
成分の種類を特定する臭気検出手段を具備し、該臭気検
出手段により測定した値に基づいて前記施設の運転を制
御する手段を具備することを特徴とする焼却プラント制
御装置。 - 【請求項2】請求項1記載の制御装置において、前記臭
気検出手段により測定した臭気の強さ、または臭気成分
の種類またはそれらの含有割合に基づいて、収集した廃
棄物の発熱量、または含有水分量、または塩素含有率、
または廃棄物の成分(組成)のうち少なくとも一つを推
定するごみ質推定手段を具備することを特徴とする焼却
プラント制御装置。 - 【請求項3】請求項1または請求項2記載の制御装置に
おいて、前記ごみ質推定手段により推定した値に基づい
て、焼却炉への廃棄物の投入量または焼却炉内の搬送速
度、または乾燥用空気流量、または燃焼用空気流量、ま
たは空気温度、または燃焼ガス無害化処理用の薬剤投入
量のうち少なくとも一つを制御することを特徴とする焼
却プラント制御装置。 - 【請求項4】廃棄物を焼却処理するための焼却炉を有す
る施設の運転方法において、 前記施設に集められた廃棄物の臭気の強さ、または臭気
成分の種類を特定する臭気検出手段を具備し、該臭気検
出手段により測定した値によって前記廃棄物を複数にク
ラス分けし、該クラス毎に区分けして収集した廃棄物を
一旦貯留しておき、前記焼却炉へ廃棄物を投入する前
に、前記各クラスの前記臭気検出手段の測定値が、所定
の演算方法により所定の値となるように各クラスから採
取する廃棄物量を決定し、それらを混合した後に前記焼
却炉に投入することを特徴とする焼却プラントの運転方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6812198A JPH11264534A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 焼却プラント制御装置及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6812198A JPH11264534A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 焼却プラント制御装置及びその運転方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11264534A true JPH11264534A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13364608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6812198A Pending JPH11264534A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 焼却プラント制御装置及びその運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11264534A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015210044A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 株式会社タクマ | 燃焼制御方法および燃焼制御システム |
JP2015210043A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 株式会社タクマ | ピット内のクレーンの操作方法 |
JP2020139720A (ja) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | 三機工業株式会社 | ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法 |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP6812198A patent/JPH11264534A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015210044A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 株式会社タクマ | 燃焼制御方法および燃焼制御システム |
JP2015210043A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 株式会社タクマ | ピット内のクレーンの操作方法 |
JP2020139720A (ja) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | 三機工業株式会社 | ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法 |
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