JPH11351558A - 燃焼炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置Info
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- JPH11351558A JPH11351558A JP16677798A JP16677798A JPH11351558A JP H11351558 A JPH11351558 A JP H11351558A JP 16677798 A JP16677798 A JP 16677798A JP 16677798 A JP16677798 A JP 16677798A JP H11351558 A JPH11351558 A JP H11351558A
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- combustion
- concentration
- furnace
- carbon monoxide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＯ濃度のピークの抑制と一酸化炭素濃度のレ
ベル低減を実現することを課題とする。 【解決手段】燃料とともに燃焼用空気を供給して前記燃
料を燃焼する燃焼炉の燃焼制御装置において、炉内の燃
焼ガス中のＣＯ濃度をリアルタイムで計測する排ガス計
測器(27)と、この排ガス計測器(27)の計測結果に基づく
時系列データからＣＯ濃度の変動を予測する予測制御手
段(28)と、この予測制御手段(28)の予測結果に基づいて
燃焼用空気の供給量を先行制御するコントローラ(26)と
を具備したことを特徴とする燃焼炉の燃焼制御装置。
ベル低減を実現することを課題とする。 【解決手段】燃料とともに燃焼用空気を供給して前記燃
料を燃焼する燃焼炉の燃焼制御装置において、炉内の燃
焼ガス中のＣＯ濃度をリアルタイムで計測する排ガス計
測器(27)と、この排ガス計測器(27)の計測結果に基づく
時系列データからＣＯ濃度の変動を予測する予測制御手
段(28)と、この予測制御手段(28)の予測結果に基づいて
燃焼用空気の供給量を先行制御するコントローラ(26)と
を具備したことを特徴とする燃焼炉の燃焼制御装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃焼炉における燃焼
制御方法及び燃焼制御装置に関し、詳しくは炉内の燃焼
ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタイムで計測し、その
時系列データに基いて一酸化炭素の変動を予測し、燃焼
用空気の供給量を先行制御する燃焼炉における燃焼制御
方法及び燃焼制御装置に関する。
制御方法及び燃焼制御装置に関し、詳しくは炉内の燃焼
ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタイムで計測し、その
時系列データに基いて一酸化炭素の変動を予測し、燃焼
用空気の供給量を先行制御する燃焼炉における燃焼制御
方法及び燃焼制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ゴミ等定量供給が不可能な燃焼物を
燃焼炉に投入した場合、燃焼物の投入量のバラツキは、
そのまま燃焼ガスの変動や、燃焼ガス中の酸素（Ｏ2 ）
濃度のバラツキにつながり、ダイオキシン、ＮＯｘ等の
有害ガスを発生させる原因となっていた。特に、Ｏ2 濃
度が低下した場合には、一酸化炭素（ＣＯ）が多量に発
生し、ＣＯ濃度との相関が高いダイオキシンを発生させ
る原因となっていた。なお、ＣＯが発生しないように、
十分な二次燃焼空気量を吹き込む方法があるが、Ｏ2 濃
度を高くすると、Ｏ2 濃度との相関が高いＮＯｘを発生
させる原因となる。
燃焼炉に投入した場合、燃焼物の投入量のバラツキは、
そのまま燃焼ガスの変動や、燃焼ガス中の酸素（Ｏ2 ）
濃度のバラツキにつながり、ダイオキシン、ＮＯｘ等の
有害ガスを発生させる原因となっていた。特に、Ｏ2 濃
度が低下した場合には、一酸化炭素（ＣＯ）が多量に発
生し、ＣＯ濃度との相関が高いダイオキシンを発生させ
る原因となっていた。なお、ＣＯが発生しないように、
十分な二次燃焼空気量を吹き込む方法があるが、Ｏ2 濃
度を高くすると、Ｏ2 濃度との相関が高いＮＯｘを発生
させる原因となる。
【０００３】このようなダイオキシン、ＮＯｘ等の有害
ガスあるいは未燃ガスを抑える制御方式として、従来、
例えば次のような対策が採用されていた。即ち、排ガス
分析計によりＣＯ濃度を検出し、二次燃焼空気量を変化
させていた。即ち、ＣＯ濃度が高くなった時に、二次燃
焼空気量を増加させて、ＣＯ濃度を下げ、ＣＯ濃度が十
分低くなった時に、二次燃焼空気量を戻していた。
ガスあるいは未燃ガスを抑える制御方式として、従来、
例えば次のような対策が採用されていた。即ち、排ガス
分析計によりＣＯ濃度を検出し、二次燃焼空気量を変化
させていた。即ち、ＣＯ濃度が高くなった時に、二次燃
焼空気量を増加させて、ＣＯ濃度を下げ、ＣＯ濃度が十
分低くなった時に、二次燃焼空気量を戻していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来技術によれば、以下に述べる問題点を有する。即
ち、ＣＯ濃度を検出し、二次燃焼空気量を変化させる制
御装置において、ＣＯ濃度を抑制する機能が有効に作用
するか否かは、ＣＯ濃度の検出速度にかかっている。Ｃ
Ｏ濃度を検出する手段として、排ガス分析計で行う方法
があるが、排ガス分析計は、通常、排ガスを炉出口にて
検出するため、計測地点まで到達するのに時間がかか
り、時間遅れがある。従って、有効な制御信号となりえ
なかった。つまり、従来の排ガス分析計では、計測した
い点からガスを配管で分析計まで導いて分析しており、
実機になると２０〜３０ｍもの長さを引いていた。従っ
て、ガスを取り出してから分析結果を得るまでに３０秒
〜１分程度を要していた。
た従来技術によれば、以下に述べる問題点を有する。即
ち、ＣＯ濃度を検出し、二次燃焼空気量を変化させる制
御装置において、ＣＯ濃度を抑制する機能が有効に作用
するか否かは、ＣＯ濃度の検出速度にかかっている。Ｃ
Ｏ濃度を検出する手段として、排ガス分析計で行う方法
があるが、排ガス分析計は、通常、排ガスを炉出口にて
検出するため、計測地点まで到達するのに時間がかか
り、時間遅れがある。従って、有効な制御信号となりえ
なかった。つまり、従来の排ガス分析計では、計測した
い点からガスを配管で分析計まで導いて分析しており、
実機になると２０〜３０ｍもの長さを引いていた。従っ
て、ガスを取り出してから分析結果を得るまでに３０秒
〜１分程度を要していた。
【０００５】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタ
イムで計測し、その時系列データから一酸化炭素濃度の
変動を予測して、燃焼用空気の供給量を先行制御するこ
とにより、一酸化炭素濃度のピークを所定値以下に抑制
するとともに一酸化炭素濃度のレベル低減を実現しえる
燃焼炉の燃焼制御方法を提供することを目的とする。
もので、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタ
イムで計測し、その時系列データから一酸化炭素濃度の
変動を予測して、燃焼用空気の供給量を先行制御するこ
とにより、一酸化炭素濃度のピークを所定値以下に抑制
するとともに一酸化炭素濃度のレベル低減を実現しえる
燃焼炉の燃焼制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】また、本発明は、炉内の燃焼ガス中の一酸
化炭素濃度をリアルタイムで計測する計測手段と、この
計測手段の計測結果に基づく時系列データから一酸化炭
素濃度の変動を予測する予測制御手段と、この予測制御
手段の予測結果に基づいて燃焼用空気の供給量を先行制
御する先行制御手段とを具備した構成とすることによ
り、一酸化炭素濃度のピークを所定値以下に抑制すると
ともに一酸化炭素濃度のレベル低減を実現しえる燃焼制
御装置を提供することを目的とする。
化炭素濃度をリアルタイムで計測する計測手段と、この
計測手段の計測結果に基づく時系列データから一酸化炭
素濃度の変動を予測する予測制御手段と、この予測制御
手段の予測結果に基づいて燃焼用空気の供給量を先行制
御する先行制御手段とを具備した構成とすることによ
り、一酸化炭素濃度のピークを所定値以下に抑制すると
ともに一酸化炭素濃度のレベル低減を実現しえる燃焼制
御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した観
点を考慮し、図１に示すように、流動床炉１の側壁の外
側に、炉内のＣＯ濃度を計測するレーザ計測器２を配置
することを提案した。このレーザ計測器２は、レーザ光
を発振するレーザ発信部２ａと、このレーザ発信部２ａ
と対向して配置され、該レーザ発信部２ａからのレーザ
光を受光するレーザ受光部２ｂから構成されている。な
お、図中の付番３は流動床炉１の底部にゴミを送るホッ
パを示す。こうした構成の装置は、レーザ計測器２によ
り炉内のＣＯ濃度をリアルタイムで迅速に計測し、ＣＯ
濃度を低減することを図っている。
点を考慮し、図１に示すように、流動床炉１の側壁の外
側に、炉内のＣＯ濃度を計測するレーザ計測器２を配置
することを提案した。このレーザ計測器２は、レーザ光
を発振するレーザ発信部２ａと、このレーザ発信部２ａ
と対向して配置され、該レーザ発信部２ａからのレーザ
光を受光するレーザ受光部２ｂから構成されている。な
お、図中の付番３は流動床炉１の底部にゴミを送るホッ
パを示す。こうした構成の装置は、レーザ計測器２によ
り炉内のＣＯ濃度をリアルタイムで迅速に計測し、ＣＯ
濃度を低減することを図っている。
【０００８】また、平成９年１月、厚生省から新たに
「ゴミ処理に係るダイオキシン類発生防止等ガイドライ
ン」が発布され、ダイオキシンの排出濃度について指針
が示され、さらにＣＯ濃度値や特定の値をもつＣＯ濃度
瞬時値のピークの制限について指針が示され、廃棄物焼
却場における有毒ガスの対策が環境保護等の観点から急
がれている。一般に、炉出口平均ＣＯ濃度は１０ｐｐｍ
以下であること、及びＣＯ濃度のピーク値が１００ｐｐ
ｍ以上とならないようにすることが目標とされている。
「ゴミ処理に係るダイオキシン類発生防止等ガイドライ
ン」が発布され、ダイオキシンの排出濃度について指針
が示され、さらにＣＯ濃度値や特定の値をもつＣＯ濃度
瞬時値のピークの制限について指針が示され、廃棄物焼
却場における有毒ガスの対策が環境保護等の観点から急
がれている。一般に、炉出口平均ＣＯ濃度は１０ｐｐｍ
以下であること、及びＣＯ濃度のピーク値が１００ｐｐ
ｍ以上とならないようにすることが目標とされている。
【０００９】このようなことから、本発明者は、種々研
究を重ねたところ、時系列データから一酸化炭素の変動
を予測して燃焼用空気の供給量を先行制御することによ
り、ＣＯ濃度を規制値以下に制御しようとした。
究を重ねたところ、時系列データから一酸化炭素の変動
を予測して燃焼用空気の供給量を先行制御することによ
り、ＣＯ濃度を規制値以下に制御しようとした。
【００１０】本願第１の発明は、燃料とともに燃焼用空
気を供給して前記燃料を燃焼する、燃焼炉における燃焼
制御方法において、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度
をリアルタイムで計測し、その時系列データから一酸化
炭素濃度の変動を予測して、燃焼用空気の供給量を先行
制御することを特徴とする燃焼炉における燃焼制御方法
である。
気を供給して前記燃料を燃焼する、燃焼炉における燃焼
制御方法において、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度
をリアルタイムで計測し、その時系列データから一酸化
炭素濃度の変動を予測して、燃焼用空気の供給量を先行
制御することを特徴とする燃焼炉における燃焼制御方法
である。
【００１１】本願第２の発明は、燃料とともに燃焼用空
気を供給して前記燃料を燃焼する燃焼炉の燃焼制御装置
において、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアル
タイムで計測する計測手段と、この計測手段の計測結果
に基づく時系列データから一酸化炭素濃度の変動を予測
する予測制御手段と、この予測制御手段の予測結果に基
づいて燃焼用空気の供給量を先行制御する先行制御手段
とを具備したことを特徴とする燃焼炉の燃焼制御装置で
ある。
気を供給して前記燃料を燃焼する燃焼炉の燃焼制御装置
において、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアル
タイムで計測する計測手段と、この計測手段の計測結果
に基づく時系列データから一酸化炭素濃度の変動を予測
する予測制御手段と、この予測制御手段の予測結果に基
づいて燃焼用空気の供給量を先行制御する先行制御手段
とを具備したことを特徴とする燃焼炉の燃焼制御装置で
ある。
【００１２】本発明において、炉内の燃焼ガス中の一酸
化炭素濃度の変動予測は、例えばカオス理論にて予測す
ることが挙げられる。また、燃焼用空気としては一次空
気、二次空気があるが、一次空気、二次空気のいずれか
一方あるいは双方を制御することが挙げられる。
化炭素濃度の変動予測は、例えばカオス理論にて予測す
ることが挙げられる。また、燃焼用空気としては一次空
気、二次空気があるが、一次空気、二次空気のいずれか
一方あるいは双方を制御することが挙げられる。
【００１３】本発明において、燃焼炉に炉内の未燃ガス
を完全燃焼させる補助燃焼手段を設け、一酸化炭素濃度
の変動値が限界値のとき、前記補助燃焼手段を作動させ
て燃焼ガス中の未燃ガスを完全燃焼させることが好まし
い。
を完全燃焼させる補助燃焼手段を設け、一酸化炭素濃度
の変動値が限界値のとき、前記補助燃焼手段を作動させ
て燃焼ガス中の未燃ガスを完全燃焼させることが好まし
い。
【００１４】本発明において、炉内の燃焼ガス中の一酸
化炭素濃度をリアルタイムで計測する計測手段として
は、例えば下記実施例で説明するように、レーザ光を発
振するレーザ発信部と、このレーザ発信部からのレーザ
光を受光するレーザ受光部から構成される排ガス計測器
が挙げられる。
化炭素濃度をリアルタイムで計測する計測手段として
は、例えば下記実施例で説明するように、レーザ光を発
振するレーザ発信部と、このレーザ発信部からのレーザ
光を受光するレーザ受光部から構成される排ガス計測器
が挙げられる。
【００１５】本発明において、補助燃焼手段としては、
例えば流動床炉の上部に設けられ、助燃ガスを送るアフ
ターバーナ、あるいは高温空気を吹き込む装置等が挙げ
られる。この補助燃焼手段の設置により、仮に炉内で一
次空気，二次空気による燃焼が不完全な場合でも、炉内
の未燃ガスを完全に燃焼させることができる。
例えば流動床炉の上部に設けられ、助燃ガスを送るアフ
ターバーナ、あるいは高温空気を吹き込む装置等が挙げ
られる。この補助燃焼手段の設置により、仮に炉内で一
次空気，二次空気による燃焼が不完全な場合でも、炉内
の未燃ガスを完全に燃焼させることができる。
【００１６】本発明において、前記制御手段は、一般
に、炉の底部及び略中央部に燃焼用一次，二次空気を送
る配管に取り付けられた空気制御弁、前記計測手段、及
び補助燃焼手段に電気的に接続されている。そして、一
次，二次空気による燃焼が不完全で計測手段によるＣＯ
濃度が満足するピーク特性を示さない場合に、補助燃焼
手段に信号を送り、燃焼を助けるようになっている。
に、炉の底部及び略中央部に燃焼用一次，二次空気を送
る配管に取り付けられた空気制御弁、前記計測手段、及
び補助燃焼手段に電気的に接続されている。そして、一
次，二次空気による燃焼が不完全で計測手段によるＣＯ
濃度が満足するピーク特性を示さない場合に、補助燃焼
手段に信号を送り、燃焼を助けるようになっている。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る燃焼
制御装置について図面を参照して説明する。なお、下記
実施例は一例を示すもので、これに限定されるものでは
ない。
制御装置について図面を参照して説明する。なお、下記
実施例は一例を示すもので、これに限定されるものでは
ない。
【００１８】（実施例１）図２及び図３を参照する。図
中の付番11は焼却炉としての流動床炉であり、底部に流
動層12を有した構成となっている。前記流動床層12の下
流側には、燃焼物を燃焼した後の灰を所定の位置に搬送
する灰シュート（図示せず）が配置されている。前記流
動層12には、一次燃焼空気量制御弁13を介在させた配管
14ａを介して押込送風機（図示せず）が接続されてい
る。
中の付番11は焼却炉としての流動床炉であり、底部に流
動層12を有した構成となっている。前記流動床層12の下
流側には、燃焼物を燃焼した後の灰を所定の位置に搬送
する灰シュート（図示せず）が配置されている。前記流
動層12には、一次燃焼空気量制御弁13を介在させた配管
14ａを介して押込送風機（図示せず）が接続されてい
る。
【００１９】一次燃焼空気は、流動層12の下部から任意
の箇所に供給されるようになっている。また、流動床炉
11の下部側寄りには、二次燃焼空気量制御弁15を介在さ
せた配管14ｂを介して前記押込送風機が接続されてい
る。ここで、二次燃焼空気は、一次燃焼にて発生した燃
焼ガスを、流動床炉11の上部にて燃焼させる働きをす
る。
の箇所に供給されるようになっている。また、流動床炉
11の下部側寄りには、二次燃焼空気量制御弁15を介在さ
せた配管14ｂを介して前記押込送風機が接続されてい
る。ここで、二次燃焼空気は、一次燃焼にて発生した燃
焼ガスを、流動床炉11の上部にて燃焼させる働きをす
る。
【００２０】前記流動床炉11の下部側壁には、都市ごみ
等の燃焼物を流動層12内に投入する燃焼物供給ホッパ16
が設けられている。このホッパ16の下部側には、モータ
17により駆動して燃焼物を流動層12に押し出すフィーダ
18が設けられている。このフィーダ18により送られてき
た燃焼物は、流動層12内でガス化され、流動層12の上部
の流動床炉11内で燃焼する。
等の燃焼物を流動層12内に投入する燃焼物供給ホッパ16
が設けられている。このホッパ16の下部側には、モータ
17により駆動して燃焼物を流動層12に押し出すフィーダ
18が設けられている。このフィーダ18により送られてき
た燃焼物は、流動層12内でガス化され、流動層12の上部
の流動床炉11内で燃焼する。
【００２１】前記流動床炉11の上段には、流動床炉11で
燃焼して得られた高温の燃焼ガスを冷却するボイラ19、
有毒ガス，粒子状物を除去するろ過式電気集塵機20、排
ガスを誘引する誘引送風機22、及び排ガスを大気中に放
出する煙突23が順次接続されている。前記ろ過式集塵機
20の上部付近には、ろ過式集塵機20内に消石灰等の中和
剤を噴霧する中和剤噴霧装置24が配置されている。
燃焼して得られた高温の燃焼ガスを冷却するボイラ19、
有毒ガス，粒子状物を除去するろ過式電気集塵機20、排
ガスを誘引する誘引送風機22、及び排ガスを大気中に放
出する煙突23が順次接続されている。前記ろ過式集塵機
20の上部付近には、ろ過式集塵機20内に消石灰等の中和
剤を噴霧する中和剤噴霧装置24が配置されている。
【００２２】前記流動床炉11の上部には、炉内の燃焼ガ
ス中の一酸化炭素濃度（ＣＯ濃度）を瞬時（約１秒）に
計測可能な計測手段としての排ガス計測器27が設けられ
ている。この排ガス計測器27は、この排ガス計測器27
は、レーザ光を発振するレーザ発信部27ａと、このレー
ザ発信部器27ａと対向して配置され、該レーザ発信部27
ａからのレーザ光を受光するレーザ受光部27ｂと、レー
ザ光通過用の通路27ｃと、計測窓27ｄから構成されてい
る。前記レーザ受光部27ｂには、予測制御手段28を介し
て先行制御手段としてのコントローラ26に電気的に接続
されている。前記コントローラ26は、前記一次燃焼空気
量制御弁13及び二次燃焼空気量制御弁15にそれぞれ電気
的に接続されている。
ス中の一酸化炭素濃度（ＣＯ濃度）を瞬時（約１秒）に
計測可能な計測手段としての排ガス計測器27が設けられ
ている。この排ガス計測器27は、この排ガス計測器27
は、レーザ光を発振するレーザ発信部27ａと、このレー
ザ発信部器27ａと対向して配置され、該レーザ発信部27
ａからのレーザ光を受光するレーザ受光部27ｂと、レー
ザ光通過用の通路27ｃと、計測窓27ｄから構成されてい
る。前記レーザ受光部27ｂには、予測制御手段28を介し
て先行制御手段としてのコントローラ26に電気的に接続
されている。前記コントローラ26は、前記一次燃焼空気
量制御弁13及び二次燃焼空気量制御弁15にそれぞれ電気
的に接続されている。
【００２３】前記予測制御手段28は、排ガス計測器27に
よる計測結果に基づく時系列データからＣＯ濃度の変動
を予測するもので、図３に示すような予測制御をするよ
うな構成となっている。予測制御手段28は、ベースライ
ン（平均値）の制御を行うファジー制御器29と、ピーク
ＣＯ濃度の発生を抑制するカオス制御器30とを有してい
る。カオス制御器30は、排ガス計測器27による計測結果
に基づく時系列データからある一定時刻先のＣＯ濃度を
予測し、ピークが発生すると予測した場合に、二次燃焼
空気量を増やすような操作量を算出する。ファジー制御
器29は、排ガス27による計測結果とＣＯ濃度設定値の偏
差から、それを０とするような操作量を算出する。カオ
ス制御器30で求めた操作量とファジー制御器29による操
作量とを合わせた操作量により、一次燃焼空気量制御弁
13及び二次燃焼空気量制御弁15を操作し、プラントのＣ
Ｏ濃度を制御する。
よる計測結果に基づく時系列データからＣＯ濃度の変動
を予測するもので、図３に示すような予測制御をするよ
うな構成となっている。予測制御手段28は、ベースライ
ン（平均値）の制御を行うファジー制御器29と、ピーク
ＣＯ濃度の発生を抑制するカオス制御器30とを有してい
る。カオス制御器30は、排ガス計測器27による計測結果
に基づく時系列データからある一定時刻先のＣＯ濃度を
予測し、ピークが発生すると予測した場合に、二次燃焼
空気量を増やすような操作量を算出する。ファジー制御
器29は、排ガス27による計測結果とＣＯ濃度設定値の偏
差から、それを０とするような操作量を算出する。カオ
ス制御器30で求めた操作量とファジー制御器29による操
作量とを合わせた操作量により、一次燃焼空気量制御弁
13及び二次燃焼空気量制御弁15を操作し、プラントのＣ
Ｏ濃度を制御する。
【００２４】図４は、炉内ＣＯ計測値（レーザ検出）及
び炉出口計測値（従来法）と計測時刻との関係を示した
特性図である。図４より、本願では１００秒早いピーク
を検出するとともに、べースラインの変動を検出できる
ことが確認できる。
び炉出口計測値（従来法）と計測時刻との関係を示した
特性図である。図４より、本願では１００秒早いピーク
を検出するとともに、べースラインの変動を検出できる
ことが確認できる。
【００２５】図５は、計測時刻と予測ＣＯ濃度（２０秒
前に予測）及び計測ＣＯ濃度との関係を示す特性図であ
る。予測値（イ）を示すグラフと計測値（ロ）を示すグ
ラフを比較すると、同じような時刻でＣＯ濃度ピークが
現われていることが確認できる。
前に予測）及び計測ＣＯ濃度との関係を示す特性図であ
る。予測値（イ）を示すグラフと計測値（ロ）を示すグ
ラフを比較すると、同じような時刻でＣＯ濃度ピークが
現われていることが確認できる。
【００２６】こうした構成の燃焼制御装置の操作は次の
通りである。まず、燃焼物供給ホッパ16から都市ごみ等
の燃焼物を流動床炉11の流動層12に投入する。投入され
た燃焼物は流動層12内でガス化され、流動床炉11内で燃
焼する。そして、その排ガスは、ボイラ19で冷却され、
ろ過式集塵機20で有害ガス，粒子状物を除去され、誘引
送風機22により誘引され、煙突23より大気中に放出され
る。一方、流動床炉11の上部では排ガス計測器27により
ＣＯ濃度が瞬時に計測され、その計測結果による信号を
予測制御装置28に送るようになっている。そして、この
予測制御装置28でＣＯ濃度の変動予測をカオス理論で行
なった後、予測制御装置28による信号をコントローラ26
に送り、一次燃焼空気量制御弁13，二次燃料空気量制御
弁15の夫々の開度を調節して一次燃焼空気量、二次燃焼
空気量の調整を行う。
通りである。まず、燃焼物供給ホッパ16から都市ごみ等
の燃焼物を流動床炉11の流動層12に投入する。投入され
た燃焼物は流動層12内でガス化され、流動床炉11内で燃
焼する。そして、その排ガスは、ボイラ19で冷却され、
ろ過式集塵機20で有害ガス，粒子状物を除去され、誘引
送風機22により誘引され、煙突23より大気中に放出され
る。一方、流動床炉11の上部では排ガス計測器27により
ＣＯ濃度が瞬時に計測され、その計測結果による信号を
予測制御装置28に送るようになっている。そして、この
予測制御装置28でＣＯ濃度の変動予測をカオス理論で行
なった後、予測制御装置28による信号をコントローラ26
に送り、一次燃焼空気量制御弁13，二次燃料空気量制御
弁15の夫々の開度を調節して一次燃焼空気量、二次燃焼
空気量の調整を行う。
【００２７】このように、上記実施例１によれば、流動
床炉11の上部に排ガス計測器27を取り付け、炉内の燃焼
ガス中のＣＯ濃度をリアルタイムで計測し、その時系列
データからカオス理論を用いた予測制御装置28により一
酸化炭素の濃度の変動を予測し、これに基づいて流動床
炉11の下部側での一次燃焼空気量，二次燃焼空気量を調
整するため、一酸化炭素濃度のピークを所定値以下に抑
制するとともに、一酸化炭素濃度のレベルを全体的に低
減することができる。
床炉11の上部に排ガス計測器27を取り付け、炉内の燃焼
ガス中のＣＯ濃度をリアルタイムで計測し、その時系列
データからカオス理論を用いた予測制御装置28により一
酸化炭素の濃度の変動を予測し、これに基づいて流動床
炉11の下部側での一次燃焼空気量，二次燃焼空気量を調
整するため、一酸化炭素濃度のピークを所定値以下に抑
制するとともに、一酸化炭素濃度のレベルを全体的に低
減することができる。
【００２８】（実施例２）図６を参照する。但し、図２
及び図３と同部材は同符号を付して要部のみを説明す
る。前記流動床炉11の上部には、補助燃焼手段としての
アフターバーナ25が設けられている。ここで、アフター
バーナ25は、後述する一次空気，二次空気による流動床
炉11の底部において燃焼が不完全である場合に、流動床
炉11内に助燃ガスを送って更に燃焼させて完全燃焼を果
たす機能をもっている。前記アフターバーナ25は、前記
コントローラ26に電気的に接続されている。なお、上記
実施例２では、補助燃料手段としてガスバーナを用いた
場合について述べたが、これに限らず、高温空気を流動
床炉内に吹き込む装置を流動床炉の上部に設けてもよ
い。
及び図３と同部材は同符号を付して要部のみを説明す
る。前記流動床炉11の上部には、補助燃焼手段としての
アフターバーナ25が設けられている。ここで、アフター
バーナ25は、後述する一次空気，二次空気による流動床
炉11の底部において燃焼が不完全である場合に、流動床
炉11内に助燃ガスを送って更に燃焼させて完全燃焼を果
たす機能をもっている。前記アフターバーナ25は、前記
コントローラ26に電気的に接続されている。なお、上記
実施例２では、補助燃料手段としてガスバーナを用いた
場合について述べたが、これに限らず、高温空気を流動
床炉内に吹き込む装置を流動床炉の上部に設けてもよ
い。
【００２９】上記実施例２によれば、アフターバーナ25
を流動床炉11に設置することによって、一次空気，二次
空気による流動床炉11の底部での燃焼が仮に不十分で
も、流動床炉11内に助燃ガスを送って更に燃焼を助け完
全燃焼を実現できる。従って、実施例１と比べ，一酸化
炭素濃度のピークの抑制，一酸化炭素濃度のレベル低減
をいっそう実現できる。
を流動床炉11に設置することによって、一次空気，二次
空気による流動床炉11の底部での燃焼が仮に不十分で
も、流動床炉11内に助燃ガスを送って更に燃焼を助け完
全燃焼を実現できる。従って、実施例１と比べ，一酸化
炭素濃度のピークの抑制，一酸化炭素濃度のレベル低減
をいっそう実現できる。
【００３０】なお、実施例１、２では、１台の押込送風
機で一次燃焼空気量制御弁，二次燃焼空気量制御弁を夫
々介して流動床炉の流動層、流動床炉ヘ送風する場合に
ついて述べたが、２台の押込送風機を一次燃焼空気量制
御弁，二次燃焼空気量制御弁用に別々に設置してもよ
い。
機で一次燃焼空気量制御弁，二次燃焼空気量制御弁を夫
々介して流動床炉の流動層、流動床炉ヘ送風する場合に
ついて述べたが、２台の押込送風機を一次燃焼空気量制
御弁，二次燃焼空気量制御弁用に別々に設置してもよ
い。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の燃焼炉の燃
焼制御方法によれば、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃
度をリアルタイムで計測し、その時系列データから一酸
化炭素濃度の変動を予測して、燃焼用空気の供給量を先
行制御することにより、一酸化炭素濃度のピークを所定
値以下に抑制するとともに一酸化炭素濃度のレベル低減
を実現できる。
焼制御方法によれば、炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃
度をリアルタイムで計測し、その時系列データから一酸
化炭素濃度の変動を予測して、燃焼用空気の供給量を先
行制御することにより、一酸化炭素濃度のピークを所定
値以下に抑制するとともに一酸化炭素濃度のレベル低減
を実現できる。
【００３２】また、本発明の燃焼制御装置によれば、炉
内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタイムで計測
する計測手段と、この計測手段の計測結果に基づく時系
列データから一酸化炭素濃度の変動を予測する予測制御
手段と、この予測制御手段の予測結果に基づいて燃焼用
空気の供給量を先行制御する先行制御手段とを具備した
構成とすることにより、本発明方法と同様、一酸化炭素
濃度のピークの抑制と一酸化炭素濃度のレベル低減を実
現できる。
内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタイムで計測
する計測手段と、この計測手段の計測結果に基づく時系
列データから一酸化炭素濃度の変動を予測する予測制御
手段と、この予測制御手段の予測結果に基づいて燃焼用
空気の供給量を先行制御する先行制御手段とを具備した
構成とすることにより、本発明方法と同様、一酸化炭素
濃度のピークの抑制と一酸化炭素濃度のレベル低減を実
現できる。
【図１】炉内のＣＯ濃度を計測するレーザ計測器の原理
を説明するための図。
を説明するための図。
【図２】本発明の実施例１に係る燃焼制御装置の説明
図。
図。
【図３】図２の燃焼制御装置の一構成を示す予測制御手
段の説明図。
段の説明図。
【図４】炉内ＣＯ濃度及び炉出口ＣＯ濃度と計測時刻と
の関係を示す特性図。
の関係を示す特性図。
【図５】本発明に係るカオス理論による予測ＣＯ濃度及
び計測ＣＯ濃度と計測時刻との関係を示す特性図。
び計測ＣＯ濃度と計測時刻との関係を示す特性図。
【図６】本発明の実施例２に係る燃焼制御装置の説明
図。
図。
11…流動床炉、 12…流動層、 13…一次燃焼空気量制御弁、 15…二次燃焼空気量制御弁、 16…燃料供給ホッパ、 19…ボイラ、 20…ろ過式集塵機、 22…誘引送風機、 24…中和剤噴霧装置、 25…ガスバーナ（補助燃料手段）、 26…コントローラ（先行制御手段）、 27…排ガス計測器（計測手段）、 27ａ…レーザ発信部、 27ｂ…レーザ受信部、 28…予測制御手段、 29…ファジー制御器、 30…カオス制御器。
Claims (7)
- 【請求項１】 燃料とともに燃焼用空気を供給して前記
燃料を燃焼する、燃焼炉における燃焼制御方法におい
て、 炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタイムで計
測し、その時系列データから一酸化炭素濃度の変動を予
測して、燃焼用空気の供給量を先行制御することを特徴
とする燃焼炉における燃焼制御方法。 - 【請求項２】 一酸化炭素濃度の変動予測をカオス理論
にて予測を行うことを特徴とする請求項１記載の燃焼炉
における燃焼制御方法。 - 【請求項３】 燃焼用空気として一次空気、二次空気の
少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の燃焼炉における燃焼制御方
法。 - 【請求項４】 燃焼炉に炉内の未燃ガスを完全燃焼させ
る補助燃焼手段を設け、一酸化炭素濃度の変動値が限界
値のとき、前記補助燃焼手段を作動させて燃焼ガス中の
未燃ガスを完全燃焼させることを請求項１、２、３いず
れか記載の燃焼炉における燃焼制御方法。 - 【請求項５】 燃料とともに燃焼用空気を供給して前記
燃料を燃焼する燃焼炉の燃焼制御装置において、 炉内の燃焼ガス中の一酸化炭素濃度をリアルタイムで計
測する計測手段と、この計測手段の計測結果に基づく時
系列データから一酸化炭素濃度の変動を予測する予測制
御手段と、この予測制御手段の予測結果に基づいて燃焼
用空気の供給量を先行制御する先行制御手段とを具備し
たことを特徴とする燃焼炉の燃焼制御装置。 - 【請求項６】 前記予測制御手段がカオス制御器を用い
た予測制御手段からなることを特徴とする請求５記載の
燃焼炉の燃焼制御装置。 - 【請求項７】 燃焼炉に炉内の未燃ガスを完全燃焼させ
る補助燃焼手段と、前記一酸化炭素濃度の変動値が限界
値のとき、前記補助燃焼手段を作動させて燃焼中の未燃
ガスを完全燃焼させる制御手段とを更に有することを特
徴とすることを特徴とする請求項５もしくは請求項６記
載の燃焼炉の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16677798A JPH11351558A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 燃焼炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16677798A JPH11351558A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 燃焼炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11351558A true JPH11351558A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15837501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16677798A Withdrawn JPH11351558A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 燃焼炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11351558A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005233605A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-09-02 | General Electric Co <Ge> | 排出物センサデータのマッピングを使用してボイラ調整をリアルタイムに報告するための方法及びシステム |
| KR100963088B1 (ko) | 2003-04-29 | 2010-06-14 | 주식회사 포스코 | 연소설비의 최적 에어 공급시스템 |
| JP2012220138A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Nippon Steel Corp | 加熱炉空燃比制御方法、加熱炉空燃比制御装置及びプログラム |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16677798A patent/JPH11351558A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100963088B1 (ko) | 2003-04-29 | 2010-06-14 | 주식회사 포스코 | 연소설비의 최적 에어 공급시스템 |
| JP2005233605A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-09-02 | General Electric Co <Ge> | 排出物センサデータのマッピングを使用してボイラ調整をリアルタイムに報告するための方法及びシステム |
| JP2012220138A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Nippon Steel Corp | 加熱炉空燃比制御方法、加熱炉空燃比制御装置及びプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |