JPH11351556A - 燃焼炉の燃焼監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉内からの過大な光量または熱量の影響を小
さくし、耐熱ガラスの表面汚れを防止してフォトセンサ
の検知性能を高め、安定化する。 【解決手段】 焼却炉内８４からの入射光Ｌを透過させ
る耐熱ガラス３５と入射光Ｌを検知するフォトセンサ５
とを備え、耐熱ガラス３５の炉内側にパージ空気ａを流
通させる焼却炉の燃焼監視装置１において、フォトセン
サ５の炉内側に、フォトセンサ５の受光面よりも小さい
通過孔３９を有し入射光Ｌの光量または熱量を制限する
スリット板３８を設ける。フォトセンサ５は、入射光Ｌ
の光軸が水平または水平より下向きになるように配置さ
れ、耐熱ガラス３５に対して開閉可能に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼炉の燃焼監視
装置に係り、特に都市ごみ、ＲＤＦ、下水汚泥、産業廃
棄物など、種々の可燃性物および不燃性物を含む燃焼物
を燃焼させる焼却炉の燃焼監視装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来技術に係る焼却炉の燃焼
監視装置の例を示す概略断面図である。従来の多くの燃
焼炉、たとえばごみ焼却炉に用いられる燃焼監視装置２
は、炉内（または「燃焼室」ともいう）８４の開口部に
取り付けられる筒体５６の取付座５５に対して耐熱ガラ
ス３５（光透過体）を介してフォトセンサまたは受光素
子（光検知センサ）５を設けたものである。この際、耐
熱ガラス３５の炉内側に多量のパージ空気ａ（流速約１
０ｍ／ｓ）を流し、炉内８４からの燃焼ガス中の未燃カ
ーボンなどによる耐熱ガラス３５の汚れを防止するよう
にしている。さらに、上記フォトセンサ５に光ファイバ
を設け、熱影響の少ない位置まで光を導き、センサ回路
に接続するものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術に係
る焼却炉の燃焼監視装置２においては、ごみ焼却炉内か
らフォトセンサ５に入射する入射光Ｌの光量または熱量
が非常に大きいので、フォトセンサ５の増幅器のゲイン
を小さくして利用することになり、ゲインを小さくする
場合にはフォトセンサ５の信号ノイズが大きくなる特性
をもつので、燃焼監視装置２の信号処理が複雑になる。
さらに、炉内からの入射光Ｌの直接入射によるフォトセ
ンサ５の損傷、特に赤外光による熱的損傷があり、セン
サとしての取付角度などに制限がある。

【０００４】一方、炉内からの入射光Ｌを制限するため
の光学フィルタを用いる装置もあるが、光学フィルタは
高価で経年変化により特性が変化するので、光検知セン
サとしての安定した出力が得られない。さらに、ごみ焼
却炉においては、ごみの大きさ、形状、材質、水分の違
いなどにより連続して安定にごみを供給できず、一時的
供給停止や一時的過剰供給、いわゆるドサ落ちとなり、
炉内８４の圧力（ドラフト）が急変（−１５０〜１００
ｍｍＡｇ程度）することにより、耐熱ガラス３５に未燃
カーボン（またはスス）が付着、堆積したり、パージ空
気ａ自体が同ガラスに接触しながら流れることによる汚
れなどにより炉内からの入射光量が減衰し、フォトセン
サ５の性能を阻害する。

【０００５】光ファイバなどを用いて炉内からの光を光
検知センサまで導入する装置は、センサ構造が複雑にな
るのでコスト高であり、メンテナンスも困難という問題
があり、この従来技術でもセンサの受光面の汚れを防止
することは困難である。

【０００６】なお、上記従来技術に関連する公報として
は、たとえば、特開昭５９−３８５２０号、特開平２−
２０３１０７号などがある。

【０００７】本発明の第１の課題は、炉内から入射する
過大な光量または熱量の影響を小さくして光検知センサ
の検知性能を高めることである。

【０００８】本発明の第２の課題は、光透過体の表面汚
れを防止して光検知センサの検知性能を安定化すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、燃焼炉の炉壁に設けられ炉内からの入射光を
透過させる光透過体と、該光透過体の炉外側に設けられ
前記入射光を検知する光検知センサとを備え、前記光透
過体の炉内側にシール用流体を流通させて該光透過体の
炉内側面を燃焼ガスからシールする燃焼炉の燃焼監視装
置において、前記光検知センサの炉内側に、前記炉内か
らの入射光の光量または熱量を制限する光・熱制限体を
設けてなることである。

【００１０】光検知センサの炉内側に、炉内からの入射
光の光量または熱量を制限する光・熱制限体を設けるこ
とにより、非常に強い炉内からの入射光の光量または熱
量を制限するので、光検知センサの増幅器のゲインを最
適な大きさにして検知し、光検知センサの性能を高める
ことができる。また、炉内からの入射光の直接入射によ
る光検知センサの損傷、特に赤外光による熱的損傷など
を防止し、取付角度などの制限も受けにくくなる。従っ
て、光検知センサの検知性能を高め、炉内の燃焼状態を
確実に監視することができる。

【００１１】さらに、光・熱制限体が光検知センサの受
光面よりも小さい通過孔を有することにより、単純な構
造で炉内からの入射光の光量または熱量を制限すること
ができる。光検知センサの入射光の光軸が水平または水
平より下向きになるように配置されることにより、炉内
の未燃物が光検知センサの受光面に付着する度合いが小
さくなる。そして、光検知センサは、前記光透過体に対
して開閉可能に設けられることにより、光検知センサや
光透過体などの点検、修理が容易となる。

【００１２】また、本発明は、燃焼炉の炉壁に設けられ
炉内からの入射光を透過させる光透過体と、該光透過体
の炉外側に設けられ前記入射光を検知する光検知センサ
とを備え、前記光透過体の炉内側にシール用流体を流通
させて該光透過体の炉内側面を燃焼ガスからシールする
燃焼炉の燃焼監視装置において、前記光透過体の炉内側
に設けられ前記入射光を通過させる通過孔を有する第１
の光通過体と、該第１の光通過体から炉内側に一定の距
離だけ離れる位置に設けられ前記入射光を通過させる通
過孔を有する第２の光通過体とを配置し、前記第１の光
通過体の通過孔の光軸と前記第２の光通過体の通過孔の
光軸とを一致させるとともに、前記第１の光通過体と前
記第２の光通過体との間に前記シール用流体を供給して
なることである。

【００１３】第１の光通過体と第２の光通過体とを一定
の距離だけ離れる位置に配置し、かつ第１の光通過体の
通過孔の光軸と第２の光通過体の通過孔の光軸とを一致
させることにより、炉内からの入射光は、二つの光通過
体を通過して光検知センサに入射し検知される。この
際、第１の光通過体と第２の光通過体との間にシール用
流体を供給することにより、炉内の未燃カーボンを含む
燃焼ガスが光透過体に達することを防止し、同時にシー
ル用流体が光透過体の表面を流れることを防止する。

【００１４】さらに、第２の光通過体の通過孔は、前記
炉内側方向に拡大しているので、シール用流体は、第２
の光通過体の通過孔から炉内に流入し、炉内の未燃分を
含む燃焼ガスの炉外側への侵入と、未燃分が第２の光通
過体の通過孔に付着、成長して入射光を妨げることを防
止する。また、光透過体側は気密に形成されているの
で、シール用流体が光透過体に達することを防止する。
従って、光検知センサの検知性能を安定化させ、炉内の
燃焼状態を確実に監視することができる。

【００１５】また、第１の光通過体の通過孔と第２の光
通過体の通過孔は、各々対応して複数設けられ、炉内の
複数の方向からの入射光を通過させてなることにより、
一つの光検知センサに複数の入射光の光量または熱量を
入射させる場合には、合わせた燃焼状態を監視すること
ができる。また、炉内の複数の方向からの入射光を複数
の光検知センサに別々に入射させる場合には、炉内の複
数個所の燃焼状態を監視することができる。そして、光
検知センサが光透過体の汚れによる光検知センサ出力の
経時的低下を補正する自己補正回路を有してなることに
より、光透過体の長期間にわたる汚れにより、光検知セ
ンサ出力の経時的な低下を補正し、光検知センサの検知
性能を安定化する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃焼炉の燃焼
監視装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。尚、図１〜１０において、同一又は同等部分には同
一符号を付けて示す。

【００１７】図１は、本発明に係る燃焼炉の燃焼監視装
置の第１実施形態を示す断面図である。第１実施形態の
焼却炉の燃焼監視装置１は、燃焼炉としての焼却炉８１
における燃焼状態、たとえば燃焼火炎、ガスの発光・吸
光状態を計測、監視するもので、廃棄物、たとえば都市
ごみ、ＲＤＦ、下水汚泥、産業廃棄物のごとく、様々な
可燃性物および不燃物を含有し、投入される廃棄物の単
位重量当りまたは単位体積当たりの発熱量が一定でない
被燃焼物や比較的発熱量が一定の被燃焼物などを含む廃
棄物を燃焼するもので、光検知センサとしてのフォトセ
ンサ（「セル」ともいう）５を設けるセンサ本体部４
と、シール用流体としてのパージ空気ａを供給する中間
シール部３４と、センサ本体部４を中間シール部３４を
介して炉壁に取り付ける炉壁取付部５４とを有する。

【００１８】センサ本体部４は、フォトセンサ５と、フ
ォトセンサ５を固定するフォトセンサ固定治具１１と、
フォトセンサ固定治具１１の炉内側に設けられる光学フ
ィルタ１５、１６と、上記フォトセンサ５、フォトセン
サ固定治具１１および光学フィルタ１５、１６を中心軸
に沿って収納するセンサ本体２２とを含む。フォトセン
サ５は回路基板２０に接続され、回路基板２０はセンサ
本体２２に固定される。センサ本体２２の他端側は、カ
バー２３で覆われ、内部に端子台３０が設けられる。セ
ンサ本体２２の一端側は、本体側ヒンジ片２４が設けら
れ、中間シール部の取付座４４に設けられる中間シール
側ヒンジ片４５に回動可能に軸支される。さらに、セン
サ本体２２の一端側には、ブラケット２６と、このブラ
ケット２６に回動自在に軸支されるセンサ開口ねじ２７
が設けられ、蝶ねじ２８によって中間シール部の取付座
４４に対して開閉可能に設けられる。なお、光学フィル
タ１５、１６は、炉内光の特定波長のみを検知する場合
に取り付けられる。

【００１９】中間シール部３４は、中間筒体４９と、こ
の他端側に固定される取付座４４と、中間筒体４９の一
端側に固定される取付座５１とを有し、中間筒体４９の
側壁にはパージ空気ａ用のノズル５３が設けられる。さ
らに、取付座４４には炉内（または燃焼室）８４からの
入射光Ｌを透過させる光透過体としての耐熱ガラス３５
を嵌入させたスリット板３８がＯリング４７を介して締
結される。光・熱制限体としてのスリット板３８は、炉
内８４からの入射光Ｌの光量または熱量を制限する通過
孔３９が形成され、通過孔３９の断面積は、フォトセン
サの受光面６（下記図２に表示）の断面積よりも小さく
し、３ｍｍから０．５ｍｍとする。

【００２０】炉壁取付部５４は、中間シール部３４を炉
壁に取り付けるもので、中間シール部３４の取付座５１
は、炉壁取付部５４の筒体５６の他端側に固定される取
付座５５に耐熱パッキン５７を介して固定される。な
お、取付座４４には係止部４６が設けられる。なお、こ
こで通過孔３９は、単に小孔の意味で用い、円形、長方
形を問わない。

【００２１】図２は、図１のフォトセンサ周りの拡大断
面図である。フォトセンサ５周りは、フォトセンサ固定
治具１１と光学フィルタ１５、１６の間に突起１８を設
け分離する。光学フィルタ１５、１６は、Ｏリング１７
によりセンサ本体に固定される。この構造により、光学
フィルタ１５、１６が無い状態で使用されることも可能
である。

【００２２】図３は、図１の I−I 線断面図である。ス
リット板３８の通過孔３９は、一つでも良いが、この場
合、複眼にして、たとえば四つ設ける。フォトセンサ５
を一つに対し複数の通過孔３９を設ける場合と、複数の
通過孔３９の各々にフォトセンサ５を各々設けることも
できる。

【００２３】以上の構造を有する第１実施形態の焼却炉
の燃焼監視装置１は、次のように作用する。すなわち、
図１において、フォトセンサ５の炉内側に、炉内８４か
らの入射光Ｌの光量または熱量を制限するスリット板３
８を設けることにより、非常に強い炉内８４からの入射
光Ｌの光量または熱量を制限するので、フォトセンサ５
の増幅器のゲインを最適な大きさにしてノイズ影響の少
ない特性範囲にて利用することが可能となり、また、汚
れの影響もほとんど受けないので、単純な回路構成にて
フォトセンサ５の性能を高め、安定した出力を得ること
が可能となる。また、炉内８４からの入射光Ｌの直接入
射によるフォトセンサ５の損傷、特に赤外光による熱的
損傷などを防止し、取付角度などの制限も受けにくくな
る。従って、フォトセンサ５の検知性能を高め、炉内８
４の燃焼状態を確実に監視することができる。

【００２４】さらに、スリット板３８がフォトセンサの
受光面６（図２）よりも小さい通過孔３９を有すること
により、単純な構造で炉内８４からの入射光Ｌの光量ま
たは熱量を制限することができる。

【００２５】さらに、図３に示すように、通過孔３９を
複数設けて複眼とすることにより、様々な特性を同時に
観測することが可能となる。たとえば、ガスの水蒸気吸
光、火炎のラジカル発光、赤外発光、可視光の同時計測
などが可能になる。また、一つのフォトセンサの出力を
基準として利用し、他のフォトセンサの校正を自動化す
る回路構成をとることも可能となる。従来技術の場合で
は、取付角度や、場所、汚れの影響度の違いから、基準
出力を設けることは困難であった。本燃焼監視センサで
は、この基準センサ出力による自動校正機能が実現でき
る。

【００２６】さらに、第１実施形態の燃焼監視装置１
は、スリット板３８と耐熱ガラス３５の間に空間６２を
設けることにより、次のように、フォトセンサ５の汚れ
と温度変化による悪影響を防止することが可能であり、
燃焼監視装置の性能向上が図れる。

【００２７】(1) 空気ノズル５３からのパージ空気ａは
スリット板３８の炉内側の空間を流れ、スリット板３８
内側空間には通過孔３９が小さいことによる抵抗によ
り、ほとんどパージ空気ａの流れはなく、未燃カーボン
などを耐熱ガラス３５の表面に持ち込まない。

【００２８】(2) 炉内からの熱輻射をスリット板３８が
受け、フォトセンサ５には通過孔３９からのわずかな輻
射が入射するのみであるため、フォトセンサ５が高温に
ならない。また、スリット板３８はパージ空気ａの対流
伝熱により冷却される。

【００２９】(3) 耐熱ガラス３５〜スリット板３８間の
空間６２が断熱層となり、耐熱ガラス３５が高温になる
のを防ぐことにより、フォトセンサ５側も高温になら
ず、熱劣化が少ない環境とすることができる。従って、
フォトセンサ５の温度ドリフトによる性能劣化も少な
い。

【００３０】(4) 一方、接触伝熱面の点でも、炉壁取付
部５４と中間シール部３４との接続面に耐熱パッキン５
７を入れることにより、熱がセンサ本体２２側に伝わり
にくく、フォトセンサ５に対する温度上昇の影響を少な
くできる。

【００３１】(5) 万一、パージ空気ａの供給が停止した
場合でも、前述と同じ理由ですすなどの監視阻害物質が
通過孔３９に侵入しない。また、パージ空気ａによるス
リット板３８の冷却はなされないが、スリット板３８は
Ｏリング４７と耐熱ガラス３５により断熱されており、
フォトセンサ５にその温度が及ばない。

【００３２】また、フォトセンサ５は、耐熱ガラス３５
に対して開閉可能に設けられることにより、燃焼処理す
べき燃焼物に応じて、フォトセンサ５、耐熱ガラス３５
あるいはスリット板３８の点検、修理、交換や試運転の
調整など日常のメンテナンスが容易となる。センサの受
光面を運転中でも安全に確認できるように、フォトセン
サ５とその回路のある部分を完全に分離した構造とする
ことにより、センサ受光面、炉内の状況などの確認が一
層確実に行える。

【００３３】図４は、図１における焼却炉の燃焼監視装
置の取り付け状態を示す断面図である。流動床式焼却炉
８１における炉内８４の燃焼状態の全体を監視するた
め、フォトセンサを内蔵するセンサ本体２２は、炉内８
４からの入射光の光軸８が水平または水平より下向きに
なるように配置され、重力の影響を受け、炉内からの未
燃カーボンなどの監視阻害物質が開口部入口に付着・堆
積する度合いが小さくなる。これは、入射光Ｌの影響が
大きくても、スリット板３８によりその影響を制限する
ことが可能なためである。なお、ストーカ式の場合でも
同じように、炉内８４に対して俯瞰する角度での取り付
けが可能となる。なお、符号８６は散気管、８７は流動
媒体である。

【００３４】図５は、本発明の燃焼炉の燃焼監視装置の
好ましい取り付け角度範囲を示す説明図である。燃焼監
視装置の場合、監視する対象が燃焼火炎、ガス発光・吸
光であるので、取付角度として、垂直方向上向きを０度
とした場合、９０度から１８０度までの間（範囲Ｒ₁）
が監視対象の全体像を捉えるための好ましい角度範囲で
ある。好ましくない取付角度（範囲Ｒ₂）の場合は、炉
壁取付部５４に、炉内焼却物から発生するすすなどの監
視阻害物質が堆積しやすく正常な監視は困難である。

【００３５】第１実施形態の焼却炉の燃焼監視装置１
は、燃焼火炎、ガスの発光・吸光状態を計測、監視用と
して、簡単な構造で優れた受光特性を活かし、メンテナ
ンスフリーな装置として実現が可能となる。また。燃焼
監視装置１による出力信号は、特に空気量不足によって
一酸化炭素や黒煙（未燃分カーボン）などの未燃分の発
生を極力抑え、また、ダイオキシンの発生を極力抑える
ための制御系への先行信号としても利用できる。

【００３６】図６は、本発明に係る燃焼炉の燃焼監視装
置の第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態の
焼却炉の燃焼監視装置１は、スリット板４１を図１の光
学フィルタ１５の位置に挿入する構造となっている。ス
リット板４１とフォトセンサ（受光素子）５が近く、耐
熱ガラス３５の温度上昇を防ぐための空間をとれない場
合で耐熱ガラス３５が熱を持つことになる。このため、
パージ空気ａを耐熱ガラス３５に向けて送風する。さら
に、耐熱ガラス３５とフォトセンサ５を固定するセンサ
本体２２の一端面との間に空間６３を設けることで、フ
ォトセンサ５の温度上昇を抑制する。取付座耐４４とセ
ンサ本体２２の一端面との間に耐熱パッキン５８を設
け、熱伝導が極力少なくする。スリット板４１を、この
図の位置に配置することにより、スリット板４１自体を
調整のために焼却炉運転中であっても容易に交換するこ
とが可能となる。

【００３７】図７は、図６のフォトセンサ周りの拡大断
面図である。スリット板４１によりフォトセンサ５への
入射光を制御している。このスリット板の通過孔４２の
径についても、第１実施形態の通過孔３９の径と同様に
フォトセンサ５の受光面積よりも小さくする。これは、
フォトセンサ５の受光面積よりも大きい通過孔４２の場
合には、入射光が直接受光素子前面にあたることにな
り、通過孔４２の効果が無くなるためである。光学フィ
ルタ１６は、フォトセンサ５の監視波長により適宜設け
る。この第２実施形態のフォトセンサ５は、一つ設けて
いるが、第１実施形態の場合と同様に、複数を設けるこ
とも可能である。図６、７において、その他の部分の構
造と作用については、第１実施形態の場合と同様である
ので、その説明を省略する。

【００３８】図８は、本発明に係る燃焼炉の燃焼監視装
置の第３実施形態を示す概略断面図である。第３実施形
態の焼却炉の燃焼監視装置１は、燃焼炉としての焼却炉
８１の炉壁８２に設けられ炉内８４からの入射光Ｌを透
過させる光透過体としての耐熱ガラス３５と、この耐熱
ガラス３５の炉外側に設けられ入射光Ｌを検知する光検
知センサとしてのフォトセンサ（またはセル）とを備
え、耐熱ガラス３５の炉内側にシール用流体としてのパ
ージ空気ａを流通させて耐熱ガラス３５の炉内側面を燃
焼ガスからシールする。

【００３９】さらに、焼却炉の燃焼監視装置１は、耐熱
ガラス３５の炉内側に設けられ入射光Ｌを通過させる通
過孔６０を有する第１の光通過体としての第１シールプ
レート５９と、この第１シールプレート５９から炉内側
に一定の距離Ｄだけ離れる位置に設けられ入射光Ｌを通
過させる通過孔６５を有する第２の光通過体としての第
２シールプレート６４とを配置し、第１シールプレート
の通過孔６０の光軸と第２シールプレートの通過孔６５
の光軸とを一致させるとともに、第１シールプレート５
９と第２シールプレート６４との間にパージ空気ａを供
給してなる。

【００４０】さらに、第２シールプレートの通過孔６５
は、第１シールプレートの通過孔６０より大きく形成さ
れる。また、第１シールプレートの通過孔６０と第２シ
ールプレートの通過孔６５は、各々対応して複数設けら
れ、炉内８４の複数の方向からの入射光Ｌを通過させて
なる。

【００４１】次に、第３実施形態の焼却炉の燃焼監視装
置１について、さらに詳しく説明する。

【００４２】ごみなどの焼却炉の炉壁８２の開口部に筒
体５６が取り付けられ、筒体５６の先端に取付座５５が
固定される。筒体５６の側面には、パージ空気ａ用の空
気ノズル５３が設けられる。取付座５５に耐熱ガラス３
５を介してセンサ本体２２が取り付けられる。炉内８４
の燃焼光（炉内光）は、第２シールプレートの通過孔６
５と第１シールプレートの通過孔６０とを通過し、耐熱
ガラス３５を透過してフォトセンサ５に入射する。この
図には記載していないが、フォトセンサ５の出力は増幅
器などを通し電気信号として燃焼状態または火炎状態を
制御装置、警報装置などに伝達される。

【００４３】ところで、図１１に示した従来技術におけ
る燃焼監視装置２においては、炉内８４からの炉内光量
または熱量は非常に大きく、増幅器のゲインを調整して
いるが、第３実施形態の燃焼監視装置１においては、フ
ォトセンサ５への光量または熱量を絞る意味で第１、第
２シールプレート５９、６４を設けている。第１シール
プレート５９の光軸と第２シールプレート６４の光軸を
合わせることにより多視野の光量を集計した状態で監視
する。

【００４４】さらに、第２シールプレートの通過孔６５
の断面積は、第１シールプレートの通過孔６０の断面積
の１．２〜２．０倍とし、かつ通過孔６５の縦断面形状
を、図９に示すように、炉内側方向に拡大、この場合末
広がりに形成する。図８に示すように、パージ空気ａを
空気ノズル５３から注入し、第２シールプレートの通過
孔６５から吹き出す空気流速を大きくしているので、炉
内のドラフト変動に対するススなどの逆流を防止し、ガ
ラスの汚れを防ぐことが可能である。

【００４５】また、耐熱ガラス３５が取り付けられてい
る部分は、空気の漏れのない気密構造にすることによ
り、耐熱ガラス３５面へのパージ空気ａの流れはほとん
どないことからパージ空気ａによる耐熱ガラス３５の汚
れも少なくすることができる。

【００４６】第１、第２シールプレート５９、６４の通
過孔とフォトセンサの位置を直線状態に配置、すなわち
光軸を一致させ、かつ、４〜６組の別々の光軸を設ける
ようにすることにより炉内の各所の平均的燃焼状態を監
視可能であり、第２シールプレート５９、６４により炉
内からの未燃カーボン（スス）などの進入と巻き込みお
よび通過孔端部への未燃カーボンの付着を防いで、耐熱
ガラス３５の汚れを防ぐことができ、安定した燃焼監視
が可能となる。

【００４７】なお、図８は、一つのセル（フォトセン
サ）を用いる多孔式を示しているが一セル一孔式で数セ
ル設けることもできる。

【００４８】第３実施形態の焼却炉の燃焼監視装置１
は、炉内のドラフト変化のあるごみ焼却炉においても安
定した火炎監視が可能となり、ひいては一時的燃料過剰
供給、停止に対しても、リアルタイムに燃焼状態を監視
でき、その出力により、燃焼窒気の供給や制御が可能と
なり、結果として窒気過剰や不足を抑えることができる
ので排ガス中のＮＯｘやＣＯの発生を抑制する。図８、
９におけるその他の部分の構造と作用は、先に説明した
第１、第２実施形態の場合と同じであるので、その説明
を省略する。

【００４９】図１０は、本発明に係る燃焼炉の燃焼監視
装置の第４実施形態を示す概略断面図である。耐熱ガラ
ス３５の表面は、パージ空気ａと接触しており、かつパ
ージ空気ａ中の僅かな塵埃によりガラス面の汚れが徐々
に進行し、経時的に光量が減衰する。このため、第４実
施形態の焼却炉の燃焼監視装置１は、この経時的減衰を
補正するため、自己補正回路６９を有するものである。
自己補正回路６９は、焼却炉停止時（夜間など）に定電
圧電源７０の電源を用いて基準光源７２から光ファイバ
７３により耐熱ガラス３５を照射し、フォトセンサ５に
入光させ、フォトセンサ５の出力の経時的低下を増幅器
７５により自動的に補正し、汚れの付着する前の出力と
同じレベルにすることにより、耐熱ガラス３５の経時的
な汚れを補正するものである。第４実施形態の焼却炉の
燃焼監視装置１によれば長期安定した火炎監視ができ、
安定した燃焼制御、しいては、安定した炉の運用、燃焼
排ガスの制御、調整が可能となる。図１０におけるその
他の部分の構造と作用は、図８の第３実施形態の場合と
同じであるので、その説明を省略する。

【００５０】

【発明の効果】本発明の燃焼炉の燃焼監視装置によれ
ば、炉内から入射する過大な光量および熱量の影響を小
さくして光検知センサの検知性能を高めることができ
る。

【００５１】また、光透過体の表面汚れを防止して光検
知センサの検知性能を安定化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃焼炉の燃焼監視装置の第１実施
形態を示す断面図である。

【図２】図１のフォトセンサ周りの拡大断面図である。

【図３】図１の I−I 線断面図である。

【図４】図１における焼却炉の燃焼監視装置の取り付け
状態を示す断面図である。

【図５】本発明の燃焼炉の燃焼監視装置の好ましい取り
付け角度範囲を示す説明図である。

【図６】本発明に係る燃焼炉の燃焼監視装置の第２実施
形態を示す断面図である。

【図７】図６のフォトセンサ周りの拡大断面図である。

【図８】本発明に係る燃焼炉の燃焼監視装置の第３実施
形態を示す概略断面図である。

【図９】図８の II 部の拡大断面図である。

【図１０】本発明に係る燃焼炉の燃焼監視装置の第４実
施形態を示す概略断面図である。

【図１１】従来技術に係る燃焼炉の燃焼監視装置の例を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 焼却炉の燃焼監視装置（燃焼炉の燃焼監視装置） ５ フォトセンサ（光検知センサ） ６ 受光面 ８ 光軸 ３５ 耐熱ガラス（光透過体） ３８ スリット板（光・熱制限体） ３９ 通過孔 ４１ スリット板（光・熱制限体） ４２ 通過孔 ５９ 第１シールプレート（第１の光通過体） ６０ 通過孔 ６１ 光軸 ６４ 第２シールプレート（第２の光通過体） ６５ 通過孔 ６６ 光軸 ６９ 自己補正回路 ８１ 焼却炉（燃焼炉） ８２ 炉壁 ８４ 炉内または燃焼室 Ｄ 一定の距離 ａ パージ空気（シール用流体） Ｌ 入射光

フロントページの続き (72)発明者 高橋 恭正 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目２番10号 バブコック日立株式会社横浜エンジニア リングセンタ内 (72)発明者 大内 哲夫 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目２番10号 バブコック日立株式会社横浜エンジニア リングセンタ内 (72)発明者 小中 克己 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目２番10号 バブコック日立株式会社横浜エンジニア リングセンタ内 (72)発明者 池庄司 進 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 藤村 等 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼炉の炉壁に設けられ炉内からの入射
   光を透過させる光透過体と、該光透過体の炉外側に設け
   られ前記入射光を検知する光検知センサとを備え、前記
   光透過体の炉内側にシール用流体を流通させて該光透過
   体の炉内側面を燃焼ガスからシールする燃焼炉の燃焼監
   視装置において、前記光検知センサの炉内側に、前記炉
   内からの入射光の光量または熱量を制限する光・熱制限
   体を設けてなる燃焼炉の燃焼監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記光・熱制限体
   は、前記光検知センサの受光面よりも小さい通過孔を有
   してなる燃焼炉の燃焼監視装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記光検知
   センサは、前記入射光の光軸が水平または水平より下向
   きになるように配置されてなる燃焼炉の燃焼監視装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記光検知センサは、前記光透過体に対して開閉可能に
   設けられてなる燃焼炉の燃焼監視装置。
5. 【請求項５】 燃焼炉の炉壁に設けられ炉内からの入射
   光を透過させる光透過体と、該光透過体の炉外側に設け
   られ前記入射光を検知する光検知センサとを備え、前記
   光透過体の炉内側にシール用流体を流通させて該光透過
   体の炉内側面を燃焼ガスからシールする燃焼炉の燃焼監
   視装置において、前記光透過体の炉内側に設けられ前記
   入射光を通過させる通過孔を有する第１の光通過体と、
   該第１の光通過体から炉内側に一定の距離だけ離れる位
   置に設けられ前記入射光を通過させる通過孔を有する第
   ２の光通過体とを配置し、前記第１の光通過体の通過孔
   の光軸と前記第２の光通過体の通過孔の光軸とを一致さ
   せるとともに、前記第１の光通過体と前記第２の光通過
   体との間に前記シール用流体を供給してなる燃焼炉の燃
   焼監視装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記第２の光通過体
   の通過孔は、前記炉内側方向に拡大してなる燃焼炉の燃
   焼監視装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６において、前記第１の
   光通過体の通過孔と前記第２の光通過体の通過孔は、各
   々対応して複数設けられ、前記炉内の複数の方向からの
   入射光を通過させてなる燃焼炉の燃焼監視装置。
8. 【請求項８】 請求項５ないし７のいずれかにおいて、
   前記光検知センサは、前記光透過体の汚れによる該光検
   知センサ出力の経時的低下を補正する自己補正回路を有
   してなる燃焼炉の燃焼監視装置。