JPH11337035A - 焼却装置の火力を制御する方法 - Google Patents
焼却装置の火力を制御する方法Info
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- JPH11337035A JPH11337035A JP11123759A JP12375999A JPH11337035A JP H11337035 A JPH11337035 A JP H11337035A JP 11123759 A JP11123759 A JP 11123759A JP 12375999 A JP12375999 A JP 12375999A JP H11337035 A JPH11337035 A JP H11337035A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 火力を蒸気出力要求に比較的に正確に適合
させることができ、排気組成の観点からの燃焼技術的に
重要な要求を満足する方法を簡単な手段で提供する。 【解決手段】 焼却装置の火力を制御する方法を実施す
るために、火格子１は複数の下側送風領域７．１〜７．
５を備えている。制御信号を決定するために、主燃料領
域の始端の下側送風領域７．２は、適当な測定装置、す
なわち温度センサ１７と圧力センサ１９を備え、空気供
給管８．２は量測定装置１８を備えている。燃焼室３内
には他の圧力センサ２０が設けられている。それによっ
て、下側送風領域と燃焼室との間の静圧差を測定するこ
とができる。この測定装置の測定値は中央演算装置ＺＲ
に供給され、この中央演算装置は場合によっては流量係
数αを考慮して、制御信号Ｒを制御装置ＲＥに出力す
る。この制御装置はいろいろな調節装置２１〜２４に接
続されている。
させることができ、排気組成の観点からの燃焼技術的に
重要な要求を満足する方法を簡単な手段で提供する。 【解決手段】 焼却装置の火力を制御する方法を実施す
るために、火格子１は複数の下側送風領域７．１〜７．
５を備えている。制御信号を決定するために、主燃料領
域の始端の下側送風領域７．２は、適当な測定装置、す
なわち温度センサ１７と圧力センサ１９を備え、空気供
給管８．２は量測定装置１８を備えている。燃焼室３内
には他の圧力センサ２０が設けられている。それによっ
て、下側送風領域と燃焼室との間の静圧差を測定するこ
とができる。この測定装置の測定値は中央演算装置ＺＲ
に供給され、この中央演算装置は場合によっては流量係
数αを考慮して、制御信号Ｒを制御装置ＲＥに出力す
る。この制御装置はいろいろな調節装置２１〜２４に接
続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼物質が火格子
の始端に供給され、この火格子上で火掻き運動および前
進運動にさらされ、そして火格子の終端で、発生する燃
えかすが排出される、焼却装置の火力を制御する方法に
関する。
の始端に供給され、この火格子上で火掻き運動および前
進運動にさらされ、そして火格子の終端で、発生する燃
えかすが排出される、焼却装置の火力を制御する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物を焼却する際、排気中の有害物質
の放出を少なくする努力のほかに、燃料からの熱の放出
を均一にする努力がなされる。火格子に導入される、廃
棄物またはごみの単位容積あたりの熱量が、大きく変動
するので、熱放出量をできるだけ均一にするためには、
一方では供給されるごみの量をその都度の発熱量に依存
して変えなければならず、他方では火掻き立てまたは燃
料のひっくり返しおよび燃焼空気供給を変えなけれなら
ない。
の放出を少なくする努力のほかに、燃料からの熱の放出
を均一にする努力がなされる。火格子に導入される、廃
棄物またはごみの単位容積あたりの熱量が、大きく変動
するので、熱放出量をできるだけ均一にするためには、
一方では供給されるごみの量をその都度の発熱量に依存
して変えなければならず、他方では火掻き立てまたは燃
料のひっくり返しおよび燃焼空気供給を変えなけれなら
ない。
【０００３】これは、測定された火床高さに依存して火
格子火掻き速度を自動制御しない、火格子燃焼装置を備
えた焼却装置の場合には、変化する火床高さの燃焼技術
的な欠点を生じることになる。変化する火床高さは、火
床の燃焼空気透過性が変化するという欠点を有する。火
床のこのような変化する燃焼空気透過性は、空気過剰率
ひいては燃焼過程が変化することになる。それによっ
て、安定した燃焼過程、ひいては排気中の安定したＯ2
が発生せず、ＣＯ放出およびＮＯx 放出、飛散塵埃量お
よび燃えかす量が異なることになる。
格子火掻き速度を自動制御しない、火格子燃焼装置を備
えた焼却装置の場合には、変化する火床高さの燃焼技術
的な欠点を生じることになる。変化する火床高さは、火
床の燃焼空気透過性が変化するという欠点を有する。火
床のこのような変化する燃焼空気透過性は、空気過剰率
ひいては燃焼過程が変化することになる。それによっ
て、安定した燃焼過程、ひいては排気中の安定したＯ2
が発生せず、ＣＯ放出およびＮＯx 放出、飛散塵埃量お
よび燃えかす量が異なることになる。
【０００４】ヨーロッパ特許第０６６１５００号公報に
より、火格子上での燃焼物質の分布をレーダで測定し、
この信号を例えば火掻き速度の制御のために使用するこ
とが知られている。この方法は有利であるが、高価な測
定装置の使用を必要とする。更に、測定された火床高さ
から、火床の空気透過性を推測することができない。
より、火格子上での燃焼物質の分布をレーダで測定し、
この信号を例えば火掻き速度の制御のために使用するこ
とが知られている。この方法は有利であるが、高価な測
定装置の使用を必要とする。更に、測定された火床高さ
から、火床の空気透過性を推測することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、火力
を蒸気出力要求に比較的に正確に適合させることがで
き、排気組成、特にＣＯ、炭化水素、窒素酸化物および
他の有害物質の観点からの燃焼技術的に重要な要求を満
足する方法を簡単な手段で提供することである。
を蒸気出力要求に比較的に正確に適合させることがで
き、排気組成、特にＣＯ、炭化水素、窒素酸化物および
他の有害物質の観点からの燃焼技術的に重要な要求を満
足する方法を簡単な手段で提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は冒頭に述べた
種類の方法において、本発明に従い、火格子と火床の燃
焼空気透過性に依存して、少なくとも、燃焼物質の火掻
き運動と前進運動に影響を与えることによって解決され
る。これは、異なる火床高さの問題を充分に解決するた
めに満たさなければならない最低要求である。火格子の
火掻き運動を変えることにより、火格子と火床の空気透
過性が一定に保たれるように、燃焼物質分布を調節する
ことができる。それによって、空気過剰が安定し、それ
に伴い排気中の安定したＯ2 値と共に充分に均一な燃焼
が達成される。これによって更に、一定の有害物質放出
が低いレベルで達成される。火床を通る燃焼空気の透過
性が一定であると共に、火床を通るガス速度が充分に一
定であり、それによって燃焼装置からの、一定量の少な
い飛散塵埃排出が達成される。本発明の手段により、燃
焼過程が均一な所望のレベルに保持されるので、発熱量
の差の大きなやっかいな廃棄物を焼却するときにも、良
好な燃えかすが生じる。
種類の方法において、本発明に従い、火格子と火床の燃
焼空気透過性に依存して、少なくとも、燃焼物質の火掻
き運動と前進運動に影響を与えることによって解決され
る。これは、異なる火床高さの問題を充分に解決するた
めに満たさなければならない最低要求である。火格子の
火掻き運動を変えることにより、火格子と火床の空気透
過性が一定に保たれるように、燃焼物質分布を調節する
ことができる。それによって、空気過剰が安定し、それ
に伴い排気中の安定したＯ2 値と共に充分に均一な燃焼
が達成される。これによって更に、一定の有害物質放出
が低いレベルで達成される。火床を通る燃焼空気の透過
性が一定であると共に、火床を通るガス速度が充分に一
定であり、それによって燃焼装置からの、一定量の少な
い飛散塵埃排出が達成される。本発明の手段により、燃
焼過程が均一な所望のレベルに保持されるので、発熱量
の差の大きなやっかいな廃棄物を焼却するときにも、良
好な燃えかすが生じる。
【０００７】投入される燃料の発熱量が大きく変動する
場合にも、これらのすべての有利な作用を確実に達成す
るために、本発明の実施形において、火格子と火床の燃
焼空気透過性に依存して、燃焼物質の供給量に影響を与
え、そしてこの手段に補足して燃えかすの排出量に影響
を与えると有利である。
場合にも、これらのすべての有利な作用を確実に達成す
るために、本発明の実施形において、火格子と火床の燃
焼空気透過性に依存して、燃焼物質の供給量に影響を与
え、そしてこの手段に補足して燃えかすの排出量に影響
を与えると有利である。
【０００８】火格子と火床の燃焼空気透過性に依存し
て、燃焼物質の供給量に影響を与えることは、例えば蒸
気流量に依存して行われる従来の一般的な燃焼物質供給
制御と重ね合わせて行うことができ、それによって火掻
き速度の制御がそれだけでは最適な結果をもたらさない
ことが判ったときに、補正手段となる。
て、燃焼物質の供給量に影響を与えることは、例えば蒸
気流量に依存して行われる従来の一般的な燃焼物質供給
制御と重ね合わせて行うことができ、それによって火掻
き速度の制御がそれだけでは最適な結果をもたらさない
ことが判ったときに、補正手段となる。
【０００９】マイナスの観点からの火掻き速度の制御に
よる燃焼物質分布の影響を除去するために、火格子と火
床の燃焼空気透過性に依存して、燃えかすの排出量に影
響を与えると有利である。なぜなら、燃えかす排出を火
格子の燃焼物質流れに適合させることができるからであ
る。
よる燃焼物質分布の影響を除去するために、火格子と火
床の燃焼空気透過性に依存して、燃えかすの排出量に影
響を与えると有利である。なぜなら、燃えかす排出を火
格子の燃焼物質流れに適合させることができるからであ
る。
【００１０】本発明による手段により、５０％よりも多
い短期間の発熱量変動を有するごみを燃焼する際にも、
変動が５％以下の火力安定性を達成することができる。
火格子の全長にわたって観察すると、燃焼空気透過性
は燃焼の進展に対応して変化する。なぜなら、供給され
た新鮮な燃料は、既に燃焼している燃料またはほとんど
完全に燃焼した燃料と異なる空気透過性を有するからで
ある。本発明では、火床の燃焼空気透過性を、火格子上
の燃焼開始範囲で検出することが推奨される。その際、
この燃焼開始範囲は主燃焼領域の最初の区間である。こ
の区間は好ましくは、燃焼空気透過性を検出するために
用いられる。なぜなら、ここでは、所望の熱放出に対す
る火床高さと火床の空気透過性の影響が最も明瞭に生じ
るからである。この理由から、この範囲は制御量の検出
のために有利に使用される。ここでは、燃料特性が変化
するにもかかわらず、均一な熱放出を達成するために
は、最大の変更を実施しなければならない。しかし、提
案した制御技術は、原理的には、或る程度の燃焼反応が
生じる、火格子のあらゆる範囲で用いることができる。
い短期間の発熱量変動を有するごみを燃焼する際にも、
変動が５％以下の火力安定性を達成することができる。
火格子の全長にわたって観察すると、燃焼空気透過性
は燃焼の進展に対応して変化する。なぜなら、供給され
た新鮮な燃料は、既に燃焼している燃料またはほとんど
完全に燃焼した燃料と異なる空気透過性を有するからで
ある。本発明では、火床の燃焼空気透過性を、火格子上
の燃焼開始範囲で検出することが推奨される。その際、
この燃焼開始範囲は主燃焼領域の最初の区間である。こ
の区間は好ましくは、燃焼空気透過性を検出するために
用いられる。なぜなら、ここでは、所望の熱放出に対す
る火床高さと火床の空気透過性の影響が最も明瞭に生じ
るからである。この理由から、この範囲は制御量の検出
のために有利に使用される。ここでは、燃料特性が変化
するにもかかわらず、均一な熱放出を達成するために
は、最大の変更を実施しなければならない。しかし、提
案した制御技術は、原理的には、或る程度の燃焼反応が
生じる、火格子のあらゆる範囲で用いることができる。
【００１１】制御量を決定する基本的な本発明思想は、
第１近似において次の点に存する。すなわち、燃焼空気
透過性に対応する制御信号の決定が、火格子層と火床か
らなる燃焼空気抵抗体全体の空気流出自由面積の検出を
介して、次式 に従って行われ、ここでＲは制御信号、ＰＬＢは運転条
件のときの火床を通って流れる一次空気量、Ｖは火格子
層と火床からなる燃焼空気抵抗体内の流速であり、次式
第１近似において次の点に存する。すなわち、燃焼空気
透過性に対応する制御信号の決定が、火格子層と火床か
らなる燃焼空気抵抗体全体の空気流出自由面積の検出を
介して、次式 に従って行われ、ここでＲは制御信号、ＰＬＢは運転条
件のときの火床を通って流れる一次空気量、Ｖは火格子
層と火床からなる燃焼空気抵抗体内の流速であり、次式
【００１２】
【数３】 によって計算され、ここでｇは重力加速度、γL は運転
条件のときの空気の比重、Δｐは下側送風領域と燃焼室
との間の静圧差であることに存する。
条件のときの空気の比重、Δｐは下側送風領域と燃焼室
との間の静圧差であることに存する。
【００１３】制御量のこの演算方法は基本的には、冒頭
に述べた課題を解決するために充分である。しかし、実
際の状態から偏差が生じ得る。これは、火格子層と火床
からなる燃焼空気抵抗体が、通過する燃焼空気の流速に
応じて、多少強い流れ抵抗または摩擦抵抗に反作用する
からである。すなわち、空気は一方では、火格子の個々
の火格子棒の間の非常に狭いすき間を通って流れ、他方
では廃棄物またはごみからなるばら物を通って流れる。
このばら物は一定の流路を生じない。ばら物の空気透過
性は、火床の高さだけでなく、燃焼物質の組成、すなわ
ちごみの質に左右される。ここで、数学的な式では正確
に求めることができず、計算根拠が実際の状態に常に一
致するとは限らない流れ状態が生じる。
に述べた課題を解決するために充分である。しかし、実
際の状態から偏差が生じ得る。これは、火格子層と火床
からなる燃焼空気抵抗体が、通過する燃焼空気の流速に
応じて、多少強い流れ抵抗または摩擦抵抗に反作用する
からである。すなわち、空気は一方では、火格子の個々
の火格子棒の間の非常に狭いすき間を通って流れ、他方
では廃棄物またはごみからなるばら物を通って流れる。
このばら物は一定の流路を生じない。ばら物の空気透過
性は、火床の高さだけでなく、燃焼物質の組成、すなわ
ちごみの質に左右される。ここで、数学的な式では正確
に求めることができず、計算根拠が実際の状態に常に一
致するとは限らない流れ状態が生じる。
【００１４】この難点から出発して、本発明では、制御
信号の決定方法が提案される。この方法は高いコストを
必要とするがしかし、決定された制御量を実際の状態に
正確に適合させることができる。この方法は、本発明に
従い、次のようにして生じる。すなわち、燃焼空気透過
性に対応する制御信号の決定が、火格子層と火床からな
る燃焼空気抵抗体全体の空気流出自由面積と、燃焼空気
の流速に依存する経験的に求めることができる流量係数
の検出を介して、次式 ＲK ＝Ｆ：α に従って行われ、ここでＲK は補正された制御信号、Ｆ
は空気流出自由面積、αは流量係数であり、空気流出自
由面積は次式 に従って計算され、ここでＶは火格子層と火床からなる
燃焼空気抵抗体を通過する流速であり、次式
信号の決定方法が提案される。この方法は高いコストを
必要とするがしかし、決定された制御量を実際の状態に
正確に適合させることができる。この方法は、本発明に
従い、次のようにして生じる。すなわち、燃焼空気透過
性に対応する制御信号の決定が、火格子層と火床からな
る燃焼空気抵抗体全体の空気流出自由面積と、燃焼空気
の流速に依存する経験的に求めることができる流量係数
の検出を介して、次式 ＲK ＝Ｆ：α に従って行われ、ここでＲK は補正された制御信号、Ｆ
は空気流出自由面積、αは流量係数であり、空気流出自
由面積は次式 に従って計算され、ここでＶは火格子層と火床からなる
燃焼空気抵抗体を通過する流速であり、次式
【００１５】
【数４】 によって計算され、ここでｇは重力加速度、γL は運転
条件のときの空気の比重、Δｐは下側送風領域と燃焼室
との間の静圧差であることによって生じる。
条件のときの空気の比重、Δｐは下側送風領域と燃焼室
との間の静圧差であることによって生じる。
【００１６】すなわち、経験的に定めることができる流
量係数は補正量であり、この補正量は、火格子層、すな
わち個々の火格子棒からなる火格子と火床を流れる空気
の摩擦や渦形成による流れ損失を考慮する。この火床は
異なるオーダーの燃焼可能なごみと不活性ごみの不均一
な蓄積からなっている。
量係数は補正量であり、この補正量は、火格子層、すな
わち個々の火格子棒からなる火格子と火床を流れる空気
の摩擦や渦形成による流れ損失を考慮する。この火床は
異なるオーダーの燃焼可能なごみと不活性ごみの不均一
な蓄積からなっている。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、焼却装置の実施の形態の図
示との関連において、およびこの焼却装置に関連する運
転結果に基づいて本発明を詳しく説明する。
示との関連において、およびこの焼却装置に関連する運
転結果に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１８】図１に示した焼却装置は、火格子１と、供
給装置２と、燃焼室３を備えている。この燃焼室には煙
道４が接続している。この煙道には、他の煙道と、焼却
装置の後に接続配置された機器、特に蒸気発生装置や排
気浄化装置が接続されている。この蒸気発生装置や排気
浄化装置はここでは詳しく図示および説明しない。
給装置２と、燃焼室３を備えている。この燃焼室には煙
道４が接続している。この煙道には、他の煙道と、焼却
装置の後に接続配置された機器、特に蒸気発生装置や排
気浄化装置が接続されている。この蒸気発生装置や排気
浄化装置はここでは詳しく図示および説明しない。
【００１９】火格子１は個々の火格子段５を備えてい
る。この火格子段は並べて配置された個々の火格子棒に
よって形成されている。往復運動傾斜火格子として形成
された火格子の１つおきの火格子段は、全体を６で示し
た駆動装置に連結されている。この駆動装置は火掻き速
度を調節することができる。火格子の下方には、縦方向
と横方向に分割された下側送風室７．１〜７．５が設け
られている。この下側送風室には個々の管路８．１〜
８．５を経て別々に一次空気が供給される。火格子の終
端部では、燃焼した燃えかすが燃えかす排出装置（図示
では燃えかすロール９）によって燃えかす落下シャフト
１０に排出される。この燃えかす落下シャフトから、燃
えかすが図示していない燃えかす除去器に落下する。
る。この火格子段は並べて配置された個々の火格子棒に
よって形成されている。往復運動傾斜火格子として形成
された火格子の１つおきの火格子段は、全体を６で示し
た駆動装置に連結されている。この駆動装置は火掻き速
度を調節することができる。火格子の下方には、縦方向
と横方向に分割された下側送風室７．１〜７．５が設け
られている。この下側送風室には個々の管路８．１〜
８．５を経て別々に一次空気が供給される。火格子の終
端部では、燃焼した燃えかすが燃えかす排出装置（図示
では燃えかすロール９）によって燃えかす落下シャフト
１０に排出される。この燃えかす落下シャフトから、燃
えかすが図示していない燃えかす除去器に落下する。
【００２０】供給装置２は供給ホッパー１１と、供給シ
ュート１２と、供給テーブル１３と、並べて配置され、
場合によっては互いに別々に制御可能な１個または複数
の供給ピストン１４とを備えている。この供給ピストン
は供給シュート１２内に滑り落ちた塵芥を、供給テーブ
ル１３の供給エッジ１５から、火格子１上の燃焼室３内
に押し込む。
ュート１２と、供給テーブル１３と、並べて配置され、
場合によっては互いに別々に制御可能な１個または複数
の供給ピストン１４とを備えている。この供給ピストン
は供給シュート１２内に滑り落ちた塵芥を、供給テーブ
ル１３の供給エッジ１５から、火格子１上の燃焼室３内
に押し込む。
【００２１】火格子１上に堆積した燃料１６は、下側送
風領域７．１から来る空気によって予備乾燥され、燃焼
室３内の放射線によって加熱および点火される。下側送
風領域７．２，７．３の範囲内には主燃焼領域があり、
下側送風領域７．４，７．５の範囲では、形成される燃
えかすが燃え尽き、そして燃えかす落下シャフト１０内
に達する。
風領域７．１から来る空気によって予備乾燥され、燃焼
室３内の放射線によって加熱および点火される。下側送
風領域７．２，７．３の範囲内には主燃焼領域があり、
下側送風領域７．４，７．５の範囲では、形成される燃
えかすが燃え尽き、そして燃えかす落下シャフト１０内
に達する。
【００２２】火格子層（火格子コーティング）と火床
（燃焼床）を通る空気の空気流出自由面積にほぼ一致す
る所望の制御量を決定するために、空気供給管路８．２
内に空気量測定装置１８が設けられ、下側送風室７．２
内に温度センサ１７と圧力センサ１９が設けられてい
る。一方、燃焼室３内には、下側送風領域と燃焼室との
間の静圧差を測定できるようにするために、他の圧力セ
ンサ２０が設けられている。
（燃焼床）を通る空気の空気流出自由面積にほぼ一致す
る所望の制御量を決定するために、空気供給管路８．２
内に空気量測定装置１８が設けられ、下側送風室７．２
内に温度センサ１７と圧力センサ１９が設けられてい
る。一方、燃焼室３内には、下側送風領域と燃焼室との
間の静圧差を測定できるようにするために、他の圧力セ
ンサ２０が設けられている。
【００２３】図１にはいろいろな調節装置が概略的に示
している。この調節装置は、火力の所望な制御を行うこ
とができるようにするために、いろいろな因子または装
置を制御する働きをする。その際、火掻き速度を調節す
るための調節装置は２１で示され、燃えかすロールの回
転数を調節するための調節装置は２２で示され、供給ピ
ストンのスイッチオンオフ周波数または速度を調節する
ための調節装置は２４で示され、一次空気量を調節する
ための調節装置は２４で示されている。この一次空気量
の調節装置は、すべての下側送風室に、要求される一次
空気量を供給することができる。
している。この調節装置は、火力の所望な制御を行うこ
とができるようにするために、いろいろな因子または装
置を制御する働きをする。その際、火掻き速度を調節す
るための調節装置は２１で示され、燃えかすロールの回
転数を調節するための調節装置は２２で示され、供給ピ
ストンのスイッチオンオフ周波数または速度を調節する
ための調節装置は２４で示され、一次空気量を調節する
ための調節装置は２４で示されている。この一次空気量
の調節装置は、すべての下側送風室に、要求される一次
空気量を供給することができる。
【００２４】次に、図２，３を付加的に参照して、本発
明による方法を説明する。
明による方法を説明する。
【００２５】従来の一般的な制御ユニットＲＥは、若干
の制御パラメータだけを挙げるために、例えば燃料供給
と一次空気供給に対する蒸気流量に依存して、焼却装置
の火力を制御することができる。この制御ユニットは、
本発明による方法を実施するために必要な目標値と、測
定された実際値が、制御量の形で個々の調節装置に転送
可能であるように形成されている。そのために、中央演
算ユニットＺＲが設けられている。この中央演算ユニッ
トは温度センサ１７、空気量測定装置１８および両圧力
センサ１９，２０に接続され、このセンサまたは装置に
よって測定された値を処理する。
の制御パラメータだけを挙げるために、例えば燃料供給
と一次空気供給に対する蒸気流量に依存して、焼却装置
の火力を制御することができる。この制御ユニットは、
本発明による方法を実施するために必要な目標値と、測
定された実際値が、制御量の形で個々の調節装置に転送
可能であるように形成されている。そのために、中央演
算ユニットＺＲが設けられている。この中央演算ユニッ
トは温度センサ１７、空気量測定装置１８および両圧力
センサ１９，２０に接続され、このセンサまたは装置に
よって測定された値を処理する。
【００２６】個々の制御量を制御ユニットＲＥによって
出力できるようにするために、制御ユニットに影響を与
える制御信号は、測定された値から出発して中央演算装
置ＺＲによって演算しなければならない。すなわち、中
央演算装置ＺＲは空気流出自由面積の実際量を算出し、
そしてこの実際量は制御ユニットＲＥにおいて、この空
気流出自由面積の目標値と比較され、その結果個々の調
節装置２１〜２４に影響を与えるための信号が生じる。
出力できるようにするために、制御ユニットに影響を与
える制御信号は、測定された値から出発して中央演算装
置ＺＲによって演算しなければならない。すなわち、中
央演算装置ＺＲは空気流出自由面積の実際量を算出し、
そしてこの実際量は制御ユニットＲＥにおいて、この空
気流出自由面積の目標値と比較され、その結果個々の調
節装置２１〜２４に影響を与えるための信号が生じる。
【００２７】下側送風室７．２内で測定された一次空気
温度と、そこで測定された圧力から出発して、一次空気
ＰＬの密度が公知のごとく算出される。この値は両セン
サ１９，２０によって測定された、下側送風領域と燃焼
室の間の静圧差の値と関連して、火格子層と火床からな
る燃焼空気抵抗体を通過する際の一次空気の速度を次式
温度と、そこで測定された圧力から出発して、一次空気
ＰＬの密度が公知のごとく算出される。この値は両セン
サ１９，２０によって測定された、下側送風領域と燃焼
室の間の静圧差の値と関連して、火格子層と火床からな
る燃焼空気抵抗体を通過する際の一次空気の速度を次式
【００２８】
【数５】 によって演算するために使用される。このようにして得
られた値は、空気量測定装置１８によって測定された、
温度と圧力に関する運転条件に換算される空気量の値と
関連して、次式 に従って定められる空気流出自由面積を計算するために
役立つ。このようにして得られた値は、空気流出自由面
積の実際値であり、制御信号ＦまたはＲとして制御ユニ
ットＲＥに供される。制御ユニットにおいてこの値は空
気流出自由面積Ｆの目標値と比較される。これから、個
々の調節装置２１〜２４のための制御量が生じる。その
際、火格子の火掻き速度ＳＧを制御する際に、補正また
は調節ステップを妥当範囲および許容範囲においてのみ
行うことができるようにするために、制御信号Ｒに基づ
いて必要な値が火掻き速度の目標値範囲と比較される。
られた値は、空気量測定装置１８によって測定された、
温度と圧力に関する運転条件に換算される空気量の値と
関連して、次式 に従って定められる空気流出自由面積を計算するために
役立つ。このようにして得られた値は、空気流出自由面
積の実際値であり、制御信号ＦまたはＲとして制御ユニ
ットＲＥに供される。制御ユニットにおいてこの値は空
気流出自由面積Ｆの目標値と比較される。これから、個
々の調節装置２１〜２４のための制御量が生じる。その
際、火格子の火掻き速度ＳＧを制御する際に、補正また
は調節ステップを妥当範囲および許容範囲においてのみ
行うことができるようにするために、制御信号Ｒに基づ
いて必要な値が火掻き速度の目標値範囲と比較される。
【００２９】この種の演算および制御の際、或る程度の
偏差が生じ得る。この偏差は、空気が火格子層と火床か
らなる“燃焼空気抵抗体”を通過することにより発生す
る。この燃焼空気抵抗体は、一次空気の通過のための非
常に狭い横断面だけでなく、きわめて不規則な横断面を
有する。この場合、摩擦損失が生じる。この摩擦損失は
一層正確な制御を行うために、流量係数αの形で考慮さ
れる。この流量係数αは、このような火床内での流れ状
態が演算不可能であるので、経験的に決定される。この
流量係数を決定するために、先ず最初に負荷されていな
い火格子を通る流れが測定され、そして火格子が燃焼物
質で負荷されている際に、下側送風領域内の異なる空気
量と異なる出発圧力のときの流れが測定される。その際
測定された圧力損失の違いまたは下側送風領域と燃焼室
の間のその都度の静圧差の違いは、流量係数を求めるた
めの程度を示す。空気が火格子と火床をもはや流通しな
いときに、この流量係数は値０をとり、空気が火格子層
と燃焼物質を妨害されずに通過すればするほど、流量係
数は大きくなる（最大でα＝１まで）。実際には、０．
６〜０．９５のオーダーの流量係数が検出された。経験
的に決定されたこの流量係数αは中央演算装置ＺＲに入
力される。それによって、上述のようにして演算された
制御信号ＦまたはＲが、この流量係数αに相応して補正
可能であるので、中央演算装置は補正された制御信号Ｒ
K を制御ユニットに出力する。この制御過程は図２に概
略的に示してある。この制御過程から、中央演算装置Ｚ
Ｒはいろいろな測定センサ１７〜２０と流量係数α用入
力部に接続され、制御ユニットＲＥは火掻き速度ＳＧと
空気流出自由面積Ｆの目標値入力を受け入れることがで
き、これらから、その都度制御パルスを調節装置２１〜
２４に供給することができる。この調節装置は制御ユニ
ットに接続されている。
偏差が生じ得る。この偏差は、空気が火格子層と火床か
らなる“燃焼空気抵抗体”を通過することにより発生す
る。この燃焼空気抵抗体は、一次空気の通過のための非
常に狭い横断面だけでなく、きわめて不規則な横断面を
有する。この場合、摩擦損失が生じる。この摩擦損失は
一層正確な制御を行うために、流量係数αの形で考慮さ
れる。この流量係数αは、このような火床内での流れ状
態が演算不可能であるので、経験的に決定される。この
流量係数を決定するために、先ず最初に負荷されていな
い火格子を通る流れが測定され、そして火格子が燃焼物
質で負荷されている際に、下側送風領域内の異なる空気
量と異なる出発圧力のときの流れが測定される。その際
測定された圧力損失の違いまたは下側送風領域と燃焼室
の間のその都度の静圧差の違いは、流量係数を求めるた
めの程度を示す。空気が火格子と火床をもはや流通しな
いときに、この流量係数は値０をとり、空気が火格子層
と燃焼物質を妨害されずに通過すればするほど、流量係
数は大きくなる（最大でα＝１まで）。実際には、０．
６〜０．９５のオーダーの流量係数が検出された。経験
的に決定されたこの流量係数αは中央演算装置ＺＲに入
力される。それによって、上述のようにして演算された
制御信号ＦまたはＲが、この流量係数αに相応して補正
可能であるので、中央演算装置は補正された制御信号Ｒ
K を制御ユニットに出力する。この制御過程は図２に概
略的に示してある。この制御過程から、中央演算装置Ｚ
Ｒはいろいろな測定センサ１７〜２０と流量係数α用入
力部に接続され、制御ユニットＲＥは火掻き速度ＳＧと
空気流出自由面積Ｆの目標値入力を受け入れることがで
き、これらから、その都度制御パルスを調節装置２１〜
２４に供給することができる。この調節装置は制御ユニ
ットに接続されている。
【００３０】図３は本発明による制御方法の結果を示し
ている。この場合、縦座標には制御信号としての空気流
出自由面積Ｆと、時間あたりのストローク数が記入さ
れ、横軸には測定された時間が記入されている。空気流
出自由面積の一定の目標値はＦ sollで示してある。曲線
Ｆは流量係数αで補正した制御信号ＲK のその都度の実
際値である。その際、予め定めた目標値に対して比較的
に小さな変動だけが存在することが判る。その結果、こ
の燃焼はほとんど均一に経過している。火格子の火掻き
速度が時間あたりの火格子駆動装置６のストローク運動
数としてＳＧによって示してある。その際、空気流出自
由面積が例えば点Ｆ１まで低下すると、火掻き速度が点
ＳＧ１まで上昇することが判る。空気流出自由面積が低
下することは、火床の高さが高くなることにより、ある
いは湿気のある不活性成分に基づいて燃焼物質の緻密性
が高くなることにより、空気が火床を通過しにくくなる
ことを意味する。火掻き速度を高めることにより、この
状態が解消されるかまたは空気流出自由面積が再び目標
値に近づくように影響を受ける。これは点Ｆ２の場合で
ある。ここで、火掻き速度が区間ＳＧ２において一定の
ままであることが判る。そして、点Ｆ３において空気流
出自由面積が再び低下すると、火掻き速度が範囲ＳＧ３
において上昇し、それによってその後で範囲ＳＧ４にお
いてほぼ一定のままになる。なぜなら、範囲Ｆ４におい
て目標値に対する偏差がほとんどないからである。
ている。この場合、縦座標には制御信号としての空気流
出自由面積Ｆと、時間あたりのストローク数が記入さ
れ、横軸には測定された時間が記入されている。空気流
出自由面積の一定の目標値はＦ sollで示してある。曲線
Ｆは流量係数αで補正した制御信号ＲK のその都度の実
際値である。その際、予め定めた目標値に対して比較的
に小さな変動だけが存在することが判る。その結果、こ
の燃焼はほとんど均一に経過している。火格子の火掻き
速度が時間あたりの火格子駆動装置６のストローク運動
数としてＳＧによって示してある。その際、空気流出自
由面積が例えば点Ｆ１まで低下すると、火掻き速度が点
ＳＧ１まで上昇することが判る。空気流出自由面積が低
下することは、火床の高さが高くなることにより、ある
いは湿気のある不活性成分に基づいて燃焼物質の緻密性
が高くなることにより、空気が火床を通過しにくくなる
ことを意味する。火掻き速度を高めることにより、この
状態が解消されるかまたは空気流出自由面積が再び目標
値に近づくように影響を受ける。これは点Ｆ２の場合で
ある。ここで、火掻き速度が区間ＳＧ２において一定の
ままであることが判る。そして、点Ｆ３において空気流
出自由面積が再び低下すると、火掻き速度が範囲ＳＧ３
において上昇し、それによってその後で範囲ＳＧ４にお
いてほぼ一定のままになる。なぜなら、範囲Ｆ４におい
て目標値に対する偏差がほとんどないからである。
【００３１】本発明による制御技術的な介入は、たとえ
火格子の火掻き速度が主因子であっても、この火格子の
火掻き速度だけではない。火掻き速度を制御することに
より、燃焼経過が充分に均一化できるようにするため
に、更に、火格子への燃焼物質の供給量と、燃えかすの
排出量を、上記の制御信号ＲまたはＲK に依存して制御
する必要がある。これは、制御ユニットＲＥが調節装置
２１を介して火掻き速度を制御するだけでなく、調節装
置２３を介して火格子１への燃料の供給量を制御し、か
つ調節装置２２を介して排出ロール９からの排出量２２
を制御することによって達成される。更に、調節装置２
４により、一次空気量を制御することができる。この制
御は先ず第１に、普通の火力制御から出発する。
火格子の火掻き速度が主因子であっても、この火格子の
火掻き速度だけではない。火掻き速度を制御することに
より、燃焼経過が充分に均一化できるようにするため
に、更に、火格子への燃焼物質の供給量と、燃えかすの
排出量を、上記の制御信号ＲまたはＲK に依存して制御
する必要がある。これは、制御ユニットＲＥが調節装置
２１を介して火掻き速度を制御するだけでなく、調節装
置２３を介して火格子１への燃料の供給量を制御し、か
つ調節装置２２を介して排出ロール９からの排出量２２
を制御することによって達成される。更に、調節装置２
４により、一次空気量を制御することができる。この制
御は先ず第１に、普通の火力制御から出発する。
【００３２】本発明による制御方法は、少なくとも火格
子速度に関連して単独の制御方法として使用可能であ
る。しかし、火掻き速度が他のパラメータに基づいて普
通の火力制御ユニットを介して制御されるときには、火
掻き速度を制御するための補正としての働きをしてもよ
い。
子速度に関連して単独の制御方法として使用可能であ
る。しかし、火掻き速度が他のパラメータに基づいて普
通の火力制御ユニットを介して制御されるときには、火
掻き速度を制御するための補正としての働きをしてもよ
い。
【図１】概略的に示した焼却装置の縦断面図である。
【図２】焼却装置の制御図である。
【図３】所定の時間における、決定された制御信号に対
する、火格子の火掻き速度の依存関係を示すグラフであ
る。
する、火格子の火掻き速度の依存関係を示すグラフであ
る。
１ 火格子 ３ 燃焼室 ６ 駆動装置 7.1 〜7.5 下側送風室 ９ 燃えかすロール １７ 温度センサ １８ 空気量測定装置 １９，２０ 圧力センサ ２１〜２４ 調節装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター・シユピヒエル ドイツ連邦共和国、86926グライフエンベ ルク、アウリケルヴエーク、２
Claims (6)
- 【請求項１】 燃焼物質が火格子の始端に供給され、こ
の火格子上で火掻き運動および前進運動にさらされ、そ
して火格子の終端で、発生する燃えかすが排出される、
焼却装置の火力を制御する方法において、火格子と火床
の燃焼空気透過性に依存して、少なくとも、燃焼物質の
火掻き運動と前進運動に影響を与えることを特徴とする
方法。 - 【請求項２】 火格子と火床の燃焼空気透過性に依存し
て、燃焼物質の供給量に影響を与えることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 火格子と火床の燃焼空気透過性に依存し
て、燃えかすの排出量に影響を与えることを特徴とする
請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 火床の燃焼空気透過性が、火格子上の燃
焼開始範囲で検出されることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項５】 燃焼空気透過性に対応する制御信号の決
定が、火格子層と火床からなる燃焼空気抵抗体全体の空
気流出自由面積の検出を介して、次式 に従って行われ、ここでＲは制御信号、ＰＬＢは運転条
件のときの火床を通って流れる一次空気量、Ｖは火格子
層と火床からなる燃焼空気抵抗体内の流速であり、次式 【数１】 によって計算され、ここでｇは重力加速度、γL は運転
条件のときの空気の比重、Δｐは下側送風領域と燃焼室
との間の静圧差であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一つに記載の方法。 - 【請求項６】 燃焼空気透過性に対応する制御信号の決
定が、火格子層と火床からなる燃焼空気抵抗体全体の空
気流出自由面積と、燃焼空気の流速に依存する経験的に
求めることができる流量係数の検出を介して、次式 ＲK ＝Ｆ：α に従って行われ、ここでＲK は補正された制御信号、Ｆ
は空気流出自由面積、αは流量係数であり、空気流出自
由面積は次式 に従って計算され、ここでＶは火格子層と火床からなる
燃焼空気抵抗体を通過する流速であり、次式 【数２】 によって計算され、ここでｇは重力加速度、γL は運転
条件のときの空気の比重、Δｐは下側送風領域と燃焼室
との間の静圧差であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19820038:2 | 1998-05-05 | ||
| DE19820038A DE19820038C2 (de) | 1998-05-05 | 1998-05-05 | Verfahren zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337035A true JPH11337035A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3135892B2 JP3135892B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=7866733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11123759A Expired - Fee Related JP3135892B2 (ja) | 1998-05-05 | 1999-04-30 | 焼却装置の火力を制御する方法 |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6145453A (ja) |
| EP (1) | EP0955499B1 (ja) |
| JP (1) | JP3135892B2 (ja) |
| AT (1) | ATE249010T1 (ja) |
| BR (1) | BR9901450A (ja) |
| CA (1) | CA2270812C (ja) |
| CZ (1) | CZ292765B6 (ja) |
| DE (2) | DE19820038C2 (ja) |
| DK (1) | DK0955499T3 (ja) |
| ES (1) | ES2207056T3 (ja) |
| NO (1) | NO318539B1 (ja) |
| PL (1) | PL332931A1 (ja) |
| PT (1) | PT955499E (ja) |
| RU (1) | RU2155911C1 (ja) |
| SG (1) | SG84529A1 (ja) |
| TW (1) | TW460676B (ja) |
| UA (1) | UA53666C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011523022A (ja) * | 2008-06-10 | 2011-08-04 | バブコック アンド ウイルコックス ボルンド エイ／エス | 抵抗係数と火炎前面推定との組合せを用いた燃焼設備の制御方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1013209C2 (nl) * | 1999-10-04 | 2001-04-05 | Tno | Regelsysteem voor een verbrandingsinstallatie, zoals bijvoorbeeld een afvalverbrandingsinstallatie. |
| AU2000239507A1 (en) * | 2000-04-21 | 2001-11-07 | Seghers Better Technology Group | A process for the incineration of solid combustible material |
| AU2002345182A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-03-03 | Invectoment Limited | Thermal treatment apparatus and method |
| DE10213788B4 (de) * | 2002-03-27 | 2007-04-26 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verfahren zur Beeinflussung der Eigenschaften von Verbrennungsrückständen aus einer Verbrennungsanlage |
| DE10213790B4 (de) * | 2002-03-27 | 2006-05-24 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verfahren zur Abfallverbrennung in einer Abfallverbrennungsanlage |
| DE10213789B4 (de) * | 2002-03-27 | 2006-04-20 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage |
| EP1411295B1 (de) * | 2002-10-19 | 2007-02-07 | Wodtke GmbH | Ofen oder Kleinfeuerungsanlage |
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