JPH1163453A - ごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置 - Google Patents
ごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置Info
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- JPH1163453A JPH1163453A JP23336097A JP23336097A JPH1163453A JP H1163453 A JPH1163453 A JP H1163453A JP 23336097 A JP23336097 A JP 23336097A JP 23336097 A JP23336097 A JP 23336097A JP H1163453 A JPH1163453 A JP H1163453A
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- combustion air
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼炎の長尺化の阻止とＮＯｘ同時低減を可
能とするごみ焼却炉における燃焼制御の提案。 【解決手段】 二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部に
ボイラ部を配設するとともに、一次燃焼室に供給する一
次燃焼空気及び前記二次空気の空気量調節を夫々の送給
路に設けたダンパの開度調整により行なうように構成し
たごみ焼却炉において、前記ボイラ部の窓に設けられ、
内部の燃焼火炎状況を撮影するＣＣＤカメラ、赤外線カ
メラその他の撮像装置と、該撮像装置で得られた画像を
解析して長尺火炎の発生状況を監視する画像解析装置
と、上記ボイラの排ガス中のＮＯｘの排出量を計測する
計測手段と、上記画像解析装置による解析結果及び上記
計測手段による計測値と予め設定されたデータに基づい
て一次燃焼空気又は／及び二次燃焼空気の供給量を算出
する演算装置と、同演算装置の演算結果を出力して一次
燃焼空気調節ダンパ又は／及び二次燃焼空気調節ダンパ
の開度を調整する出力装置とを具備してなることを特徴
とする。
能とするごみ焼却炉における燃焼制御の提案。 【解決手段】 二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部に
ボイラ部を配設するとともに、一次燃焼室に供給する一
次燃焼空気及び前記二次空気の空気量調節を夫々の送給
路に設けたダンパの開度調整により行なうように構成し
たごみ焼却炉において、前記ボイラ部の窓に設けられ、
内部の燃焼火炎状況を撮影するＣＣＤカメラ、赤外線カ
メラその他の撮像装置と、該撮像装置で得られた画像を
解析して長尺火炎の発生状況を監視する画像解析装置
と、上記ボイラの排ガス中のＮＯｘの排出量を計測する
計測手段と、上記画像解析装置による解析結果及び上記
計測手段による計測値と予め設定されたデータに基づい
て一次燃焼空気又は／及び二次燃焼空気の供給量を算出
する演算装置と、同演算装置の演算結果を出力して一次
燃焼空気調節ダンパ又は／及び二次燃焼空気調節ダンパ
の開度を調整する出力装置とを具備してなることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二次空気吹込口を設
けた再燃焼室上部にボイラ部を配設したごみ焼却炉にお
ける燃焼制御方法とその装置に関する。
けた再燃焼室上部にボイラ部を配設したごみ焼却炉にお
ける燃焼制御方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ごみ焼却炉では炉内で発生したガス温度
８００〜９５０℃から集塵装置の使える温度３００℃以
下に減温する必要がある。又リサイクル問題の高まりか
らごみ焼却排熱の有効利用を図るために、従来より、ご
み焼却炉の二次燃焼室上部にボイラを取付けたボイラ付
きごみ焼却炉が種々設置されている。
８００〜９５０℃から集塵装置の使える温度３００℃以
下に減温する必要がある。又リサイクル問題の高まりか
らごみ焼却排熱の有効利用を図るために、従来より、ご
み焼却炉の二次燃焼室上部にボイラを取付けたボイラ付
きごみ焼却炉が種々設置されている。
【０００３】かかるごみ焼却炉にはストーカ炉や流動炉
が存在し、例示としてストーカ炉を図１の本発明の実施
形態の従来技術部分に基づいて説明するに、２１は生ご
みが投入されるシュートで該シュート２１下方にごみの
定量供給装置としての不図示のフィーダが配設されてい
る。２２はストーカで、前記フィーダよりのごみ投入側
より後段に進むに連れ、例えば乾燥ストーカ、燃焼スト
ーカ、更には後燃焼ストーカが順次配設され、更にその
奥側に灰シュート等の灰出しシュート２３が設けられて
いる。そして前記ストーカ２２の下方にはブロワ１１及
びダンパ９を介して一次燃焼空気１４が供給可能に構成
されている。
が存在し、例示としてストーカ炉を図１の本発明の実施
形態の従来技術部分に基づいて説明するに、２１は生ご
みが投入されるシュートで該シュート２１下方にごみの
定量供給装置としての不図示のフィーダが配設されてい
る。２２はストーカで、前記フィーダよりのごみ投入側
より後段に進むに連れ、例えば乾燥ストーカ、燃焼スト
ーカ、更には後燃焼ストーカが順次配設され、更にその
奥側に灰シュート等の灰出しシュート２３が設けられて
いる。そして前記ストーカ２２の下方にはブロワ１１及
びダンパ９を介して一次燃焼空気１４が供給可能に構成
されている。
【０００４】一方前記ストーカ２２の上方には、上方に
延在する再燃焼室（二次燃焼室）２４が設けられ、該再
燃焼室２４の入口側（下端側）のシュート２１投入側
（前側）の炉壁と、これと対面する灰出しシュート２３
側（後側）の炉壁との夫々に、二次空気供給吹込み口１
２ｂ、１２ａが配設され、前記吹込み口１２ｂ、１２ａ
への二次燃焼空気１３の供給／開閉制御は夫々ブロワ１
１よりの空気を空気送給路に設けたダンパ１０ｂ、１０
ａにより行なわれる。尚、後記実施形態に示すように吹
込み口１２ｂ、１２ａへの二次燃焼空気１３の個別制御
を行なわない場合は共通するダンパ１０を用いて開度制
御を行なう。そしてかかる焼却炉本体１の再燃焼室２４
上部に水冷壁その他のボイラの蒸発管を取付けて該炉ボ
イラ部４より廃熱回収を図っている。
延在する再燃焼室（二次燃焼室）２４が設けられ、該再
燃焼室２４の入口側（下端側）のシュート２１投入側
（前側）の炉壁と、これと対面する灰出しシュート２３
側（後側）の炉壁との夫々に、二次空気供給吹込み口１
２ｂ、１２ａが配設され、前記吹込み口１２ｂ、１２ａ
への二次燃焼空気１３の供給／開閉制御は夫々ブロワ１
１よりの空気を空気送給路に設けたダンパ１０ｂ、１０
ａにより行なわれる。尚、後記実施形態に示すように吹
込み口１２ｂ、１２ａへの二次燃焼空気１３の個別制御
を行なわない場合は共通するダンパ１０を用いて開度制
御を行なう。そしてかかる焼却炉本体１の再燃焼室２４
上部に水冷壁その他のボイラの蒸発管を取付けて該炉ボ
イラ部４より廃熱回収を図っている。
【０００５】かかる焼却炉のごみ燃焼方法を以下に説明
するに、シュート２１内に投入されたごみは、不図示の
フィーダによってストーカ２２上に定量的に供給され、
該ストーカ２２上を灰シュート２３側に向かって搬送さ
れながら夫々のストーカ２２下方より供給される一次燃
焼空気１４により、順次乾燥、ガス化燃焼、火炎燃焼、
おき燃焼された後、該燃焼後の灰は灰シュート２３側に
落下する。一方、前記ストーカ２２の乾燥／燃焼により
生成されたＣmＨn及びＣＯ等の未燃分は、再燃焼室２４
の入口側（下端側）の二次空気吹込み口１２ｂ、１２ａ
から供給する二次燃焼空気１３により燃焼させる。
するに、シュート２１内に投入されたごみは、不図示の
フィーダによってストーカ２２上に定量的に供給され、
該ストーカ２２上を灰シュート２３側に向かって搬送さ
れながら夫々のストーカ２２下方より供給される一次燃
焼空気１４により、順次乾燥、ガス化燃焼、火炎燃焼、
おき燃焼された後、該燃焼後の灰は灰シュート２３側に
落下する。一方、前記ストーカ２２の乾燥／燃焼により
生成されたＣmＨn及びＣＯ等の未燃分は、再燃焼室２４
の入口側（下端側）の二次空気吹込み口１２ｂ、１２ａ
から供給する二次燃焼空気１３により燃焼させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来装置においては、都市ごみ焼却などの様に被燃焼物の
性状が一定しないものを燃焼させる為に燃焼の制御が困
難で、又ごみの種別によって燃料制御を行なってもフィ
ーダから供給された直後には不完全燃焼してＣＯ濃度が
一次的に大幅に増大し、また供給されたごみが燃焼し始
めると、二次空気と未燃ガスの混合が不十分になって燃
焼に時間がかかり、例えば再燃焼室上方に設けた前記ボ
イラ部まで火炎が到達し、これが原因でボイラの蒸発管
は異常減肉等の問題が生じていた。
来装置においては、都市ごみ焼却などの様に被燃焼物の
性状が一定しないものを燃焼させる為に燃焼の制御が困
難で、又ごみの種別によって燃料制御を行なってもフィ
ーダから供給された直後には不完全燃焼してＣＯ濃度が
一次的に大幅に増大し、また供給されたごみが燃焼し始
めると、二次空気と未燃ガスの混合が不十分になって燃
焼に時間がかかり、例えば再燃焼室上方に設けた前記ボ
イラ部まで火炎が到達し、これが原因でボイラの蒸発管
は異常減肉等の問題が生じていた。
【０００７】かかる蒸発管の減肉を防止しするために、
炉内の温度やＣＯ、Ｏ2 、ボイラの蒸発量等を検出し
て、それに基づいて空気量を調節する方法があるが、燃
焼炎の長尺化と炉内温度やボイラの蒸発量は必ずしも相
関があるわけでなく、それだけでは長尺の燃焼火炎を防
止できない。
炉内の温度やＣＯ、Ｏ2 、ボイラの蒸発量等を検出し
て、それに基づいて空気量を調節する方法があるが、燃
焼炎の長尺化と炉内温度やボイラの蒸発量は必ずしも相
関があるわけでなく、それだけでは長尺の燃焼火炎を防
止できない。
【０００８】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、燃
焼炎の長尺化を有効に阻止し得るごみ焼却炉における燃
焼制御方法とその装置を提供する事を目的とする。本発
明の他の目的は長炎化防止とＮＯｘ同時低減を可能とす
るごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置を提供す
る事を目的とする。
焼炎の長尺化を有効に阻止し得るごみ焼却炉における燃
焼制御方法とその装置を提供する事を目的とする。本発
明の他の目的は長炎化防止とＮＯｘ同時低減を可能とす
るごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置を提供す
る事を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記したように、入口側に二次空気吹込口を設けた再燃焼
室上部にボイラ部を配設したごみ焼却炉において、前記
ボイラ部での燃焼火炎状態をＣＣＤカメラ、赤外線カメ
ラその他の撮像装置で撮影し、該撮像装置で得られた画
像を解析して長尺火炎の発生状況を監視し、その結果に
基づいて前記焼却炉の一次空気若しくは二次空気等の燃
焼空気の供給量を調整し、火炎を短炎化することを特徴
とするボイラ付きごみ焼却炉における燃焼制御方法にあ
る。かかる発明によれば、前記ボイラ部に例えば覗き窓
部に設置し、該覗き窓部より撮像カメラにより炉内長尺
火炎状況を監視してその画像解析を行ない、その解析結
果に基づいて燃焼空気、特に二次空気量の適正量を判別
し、火炎の短炎化を図ることにより、再燃焼室上部にボ
イラ部の蒸発管等の保護を可能とする。
記したように、入口側に二次空気吹込口を設けた再燃焼
室上部にボイラ部を配設したごみ焼却炉において、前記
ボイラ部での燃焼火炎状態をＣＣＤカメラ、赤外線カメ
ラその他の撮像装置で撮影し、該撮像装置で得られた画
像を解析して長尺火炎の発生状況を監視し、その結果に
基づいて前記焼却炉の一次空気若しくは二次空気等の燃
焼空気の供給量を調整し、火炎を短炎化することを特徴
とするボイラ付きごみ焼却炉における燃焼制御方法にあ
る。かかる発明によれば、前記ボイラ部に例えば覗き窓
部に設置し、該覗き窓部より撮像カメラにより炉内長尺
火炎状況を監視してその画像解析を行ない、その解析結
果に基づいて燃焼空気、特に二次空気量の適正量を判別
し、火炎の短炎化を図ることにより、再燃焼室上部にボ
イラ部の蒸発管等の保護を可能とする。
【００１０】請求項２記載の発明は、前記発明を更に具
体化し、上記長尺火炎を時間割合で定量化して監視し、
定量化された火炎可視度が制限値を越えたとき、予め設
定されたデータに基づいて燃焼空気の供給量を調整する
ことを特徴とする。かかる発明によれば、火炎可視度
が、ある制限値を超えた場合、予め計測により取得した
データをベースに、燃焼空気量の適正化を図り、ごみ質
の急変による不安定燃焼に起因する火炎の長尺化を防止
することができる。
体化し、上記長尺火炎を時間割合で定量化して監視し、
定量化された火炎可視度が制限値を越えたとき、予め設
定されたデータに基づいて燃焼空気の供給量を調整する
ことを特徴とする。かかる発明によれば、火炎可視度
が、ある制限値を超えた場合、予め計測により取得した
データをベースに、燃焼空気量の適正化を図り、ごみ質
の急変による不安定燃焼に起因する火炎の長尺化を防止
することができる。
【００１１】請求項３記載の発明は、前記ボイラ部での
燃焼火炎状態を前記撮像装置で撮影し、該撮像装置で得
られた画像を解析して長尺火炎の発生状況を監視し、そ
の結果に基づいて一次燃焼空気又は／及び二次燃焼空気
の供給量を調整し、ＮＯｘの排出量を規制範囲内とする
と共に、火炎を短炎化することを特徴とする。かかる発
明によれば、排ガス中ＮＯｘを適正に維持できる範囲内
で燃焼空気、特に二次空気量の適正量を判別し、火炎の
短炎化を図ることにより、ボイラ部の蒸発管等の保護を
可能とする。
燃焼火炎状態を前記撮像装置で撮影し、該撮像装置で得
られた画像を解析して長尺火炎の発生状況を監視し、そ
の結果に基づいて一次燃焼空気又は／及び二次燃焼空気
の供給量を調整し、ＮＯｘの排出量を規制範囲内とする
と共に、火炎を短炎化することを特徴とする。かかる発
明によれば、排ガス中ＮＯｘを適正に維持できる範囲内
で燃焼空気、特に二次空気量の適正量を判別し、火炎の
短炎化を図ることにより、ボイラ部の蒸発管等の保護を
可能とする。
【００１２】請求項４記載の発明は請求項１記載の発明
を効果的に実施するための装置に関する発明で、入口側
に二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部にボイラ部を配
設するとともに、ストーカ若しくは流動層等の一次燃焼
室に供給する一次燃焼空気及び前記二次空気の空気量調
節を夫々の送給路に設けたダンパの開度調整により行な
うように構成したごみ焼却炉において、前記ボイラ部の
窓に設けられ、内部の燃焼火炎状況を撮影する前記撮像
装置と、該撮像装置で得られた画像を解析して長尺火炎
の発生状況を監視する画像解析装置と、該画像解析装置
による解析結果と予め設定されたデータに基づいて燃焼
空気の供給量を算出する演算装置と、同演算装置の演算
結果を出力して燃焼空気調節ダンパの開度を調整する出
力装置とを具備してなることを特徴とする。
を効果的に実施するための装置に関する発明で、入口側
に二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部にボイラ部を配
設するとともに、ストーカ若しくは流動層等の一次燃焼
室に供給する一次燃焼空気及び前記二次空気の空気量調
節を夫々の送給路に設けたダンパの開度調整により行な
うように構成したごみ焼却炉において、前記ボイラ部の
窓に設けられ、内部の燃焼火炎状況を撮影する前記撮像
装置と、該撮像装置で得られた画像を解析して長尺火炎
の発生状況を監視する画像解析装置と、該画像解析装置
による解析結果と予め設定されたデータに基づいて燃焼
空気の供給量を算出する演算装置と、同演算装置の演算
結果を出力して燃焼空気調節ダンパの開度を調整する出
力装置とを具備してなることを特徴とする。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明を効果的に実施するための装置に関する発明で、前記
ボイラ部の窓に設けられ、内部の燃焼火炎状況を撮影す
るＣＣＤカメラ、赤外線カメラその他の撮像装置と、該
撮像装置で得られた画像を解析して長尺火炎の発生状況
を監視する画像解析装置と、上記ボイラの排ガス中のＮ
Ｏｘの排出量を計測する計測手段と、上記画像解析装置
による解析結果及び上記計測手段による計測値と予め設
定されたデータに基づいて一次燃焼空気又は／及び二次
燃焼空気の供給量を算出する演算装置と、同演算装置の
演算結果を出力して一次燃焼空気調節ダンパ又は／及び
二次燃焼空気調節ダンパの開度を調整する出力装置とを
具備してなることを特徴とする。
明を効果的に実施するための装置に関する発明で、前記
ボイラ部の窓に設けられ、内部の燃焼火炎状況を撮影す
るＣＣＤカメラ、赤外線カメラその他の撮像装置と、該
撮像装置で得られた画像を解析して長尺火炎の発生状況
を監視する画像解析装置と、上記ボイラの排ガス中のＮ
Ｏｘの排出量を計測する計測手段と、上記画像解析装置
による解析結果及び上記計測手段による計測値と予め設
定されたデータに基づいて一次燃焼空気又は／及び二次
燃焼空気の供給量を算出する演算装置と、同演算装置の
演算結果を出力して一次燃焼空気調節ダンパ又は／及び
二次燃焼空気調節ダンパの開度を調整する出力装置とを
具備してなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図１は本発明の実施形態に係るボイラ
付きごみ焼却炉における燃焼制御システムを表わすフロ
ー図で、焼却炉側の基本構成は既に前記従来技術の項で
説明しているために、燃焼制御システム側の構成につい
て説明する。同図において、４はごみ焼却炉本体１の再
燃焼室２４上部に設けた炉ボイラ部で、該炉ボイラ部４
の炉壁に覗窓部５を設け、該覗窓部５と対面する炉壁外
にＣＣＤカメラ、赤外線カメラその他の撮像カメラ６
（撮像装置）を配設する。又、前記ボイラ部４の上方の
炉出口部にはＣＯやＮＯｘ等を検知する排ガス検知セン
サ１５が配設されている。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図１は本発明の実施形態に係るボイラ
付きごみ焼却炉における燃焼制御システムを表わすフロ
ー図で、焼却炉側の基本構成は既に前記従来技術の項で
説明しているために、燃焼制御システム側の構成につい
て説明する。同図において、４はごみ焼却炉本体１の再
燃焼室２４上部に設けた炉ボイラ部で、該炉ボイラ部４
の炉壁に覗窓部５を設け、該覗窓部５と対面する炉壁外
にＣＣＤカメラ、赤外線カメラその他の撮像カメラ６
（撮像装置）を配設する。又、前記ボイラ部４の上方の
炉出口部にはＣＯやＮＯｘ等を検知する排ガス検知セン
サ１５が配設されている。
【００１５】７は撮像カメラ６の画像信号を取込んで火
炎可視度の定量化（デジタル化）その他の演算処理を行
なう画像処理装置で、例えば火炎可視度が基準設定値を
超えた場合、操作盤８に操作用信号が送られるように構
成する。操作盤８では前記操作信号に基づいてオペレー
タが手動操作にて、一次ダンパ９又は／及び二次ダンパ
１０を開度制御して一次燃焼空気１４と二次燃焼空気１
３の送給量を調節して長尺火炎２を短火炎３化される。
又オペレータが自動制御に切替える事により、図２及び
図３に示すように、一次ダンパ９又は／及び二次ダンパ
１０、１０ａ、１０ｂの開度を自動的に制御する事が出
来る。
炎可視度の定量化（デジタル化）その他の演算処理を行
なう画像処理装置で、例えば火炎可視度が基準設定値を
超えた場合、操作盤８に操作用信号が送られるように構
成する。操作盤８では前記操作信号に基づいてオペレー
タが手動操作にて、一次ダンパ９又は／及び二次ダンパ
１０を開度制御して一次燃焼空気１４と二次燃焼空気１
３の送給量を調節して長尺火炎２を短火炎３化される。
又オペレータが自動制御に切替える事により、図２及び
図３に示すように、一次ダンパ９又は／及び二次ダンパ
１０、１０ａ、１０ｂの開度を自動的に制御する事が出
来る。
【００１６】次に本発明の動作を手動制御と自動制御に
分けて説明する。先ず手動制御では、炉ボイラ部４に設
置された覗窓部５から常時撮像カメラ６を通して炉内長
尺火炎２を監視し、撮像カメラ６の映像を基に画像処理
装置７によって火炎可視度の定量化を行い、該可視度が
設定値を超えた場合、操作盤８に信号が送られオペレー
タにより認識される。尚、火炎可視度の定量化は例えば
赤外線カメラの場合はその温度分布により容易に定量化
が可能であり、又ＣＣＤカメラでは色フィルタを介して
その画像信号を取込む事により、容易に火炎可視度の定
量化が可能であり、かかる技術は画像解析技術として周
知であるのでその説明は省略する。
分けて説明する。先ず手動制御では、炉ボイラ部４に設
置された覗窓部５から常時撮像カメラ６を通して炉内長
尺火炎２を監視し、撮像カメラ６の映像を基に画像処理
装置７によって火炎可視度の定量化を行い、該可視度が
設定値を超えた場合、操作盤８に信号が送られオペレー
タにより認識される。尚、火炎可視度の定量化は例えば
赤外線カメラの場合はその温度分布により容易に定量化
が可能であり、又ＣＣＤカメラでは色フィルタを介して
その画像信号を取込む事により、容易に火炎可視度の定
量化が可能であり、かかる技術は画像解析技術として周
知であるのでその説明は省略する。
【００１７】オペレータは、二次燃焼空気が増加すると
ＮＯｘの排出量が増加する傾向にある為に、操作盤８か
ら適切な空気量に調節する作動信号を出し、二次ダンパ
１０とともに一次ダンパ９を作動させ長尺火炎２を短火
炎３化へ移行させる。尚、オペレーターによる操作で
は、煩雑化を避けるために二次空気供給吹込み口１２
ｂ、１２ａ夫々の個別制御を行なうダンパ１０ｂ、１０
ａの開度制御は行なわずに全開状態にしておく。
ＮＯｘの排出量が増加する傾向にある為に、操作盤８か
ら適切な空気量に調節する作動信号を出し、二次ダンパ
１０とともに一次ダンパ９を作動させ長尺火炎２を短火
炎３化へ移行させる。尚、オペレーターによる操作で
は、煩雑化を避けるために二次空気供給吹込み口１２
ｂ、１２ａ夫々の個別制御を行なうダンパ１０ｂ、１０
ａの開度制御は行なわずに全開状態にしておく。
【００１８】次にコンピュータ制御による自動制御方法
について説明する。図２はかかるコンピュータ制御に使
用する回路ブロック図、図３はコンピュータ制御の動作
手順を示すフローチャートとその捕足説明図である。図
２において、７０は画像処理装置７内に組込まれた画像
解析装置で、撮像カメラ６より取込んだ火炎撮像データ
を画像解析して火炎可視度の定量化処理を行なう。又前
記画像解析装置７０には火炎撮像データの取込みサイク
ルを設定する基準タイマＴｓ、定量化された火炎可視度
が基準設定値以上の場合にダンパの開度制御を行なう不
感帯上限値を設定する基準設定値Ｐｓ等が不図示のメモ
リに格納されている。
について説明する。図２はかかるコンピュータ制御に使
用する回路ブロック図、図３はコンピュータ制御の動作
手順を示すフローチャートとその捕足説明図である。図
２において、７０は画像処理装置７内に組込まれた画像
解析装置で、撮像カメラ６より取込んだ火炎撮像データ
を画像解析して火炎可視度の定量化処理を行なう。又前
記画像解析装置７０には火炎撮像データの取込みサイク
ルを設定する基準タイマＴｓ、定量化された火炎可視度
が基準設定値以上の場合にダンパの開度制御を行なう不
感帯上限値を設定する基準設定値Ｐｓ等が不図示のメモ
リに格納されている。
【００１９】操作盤８には、各火炎可視度割合毎に、火
炎可視度増加率毎に一次ダンパと二次ダンパの開度制御
値及びブロワ送風量制御値等をマップ化した図３（Ｂ）
に示すマップデータが記憶されているデータ記憶装置７
１、前記マップデータに基づいて一次ダンパと二次ダン
パの開度制御値及びブロワ送風量等の作動信号を演算す
る演算回路７２、及び前記作動信号を一次ダンパと二次
ダンパ及びブロワ等に送出する出力装置７３が内蔵され
ている。
炎可視度増加率毎に一次ダンパと二次ダンパの開度制御
値及びブロワ送風量制御値等をマップ化した図３（Ｂ）
に示すマップデータが記憶されているデータ記憶装置７
１、前記マップデータに基づいて一次ダンパと二次ダン
パの開度制御値及びブロワ送風量等の作動信号を演算す
る演算回路７２、及び前記作動信号を一次ダンパと二次
ダンパ及びブロワ等に送出する出力装置７３が内蔵され
ている。
【００２０】次に、コンピュータ制御動作に基づく自動
制御動作を図３に基づいて説明する。先ず（Ｓ１）にお
いて基準タイマＴｓで設定された取込みサイクル毎に火
炎撮像データを画像解析装置７０側に取込む。ここでＴ
ｓ＝０として連続的なデータを取得することも運用上可
能である。取込まれた火炎撮像データは、（Ｓ２）にて
図３（Ａ）に示すように画像中の火炎可視度割合を定量
化処理を行ない、（Ｓ３）にて火炎可視度Ｐｎと基準設
定値Ｐｓの比較を行ない、該火炎可視度Ｐｎが基準設定
値Ｐｓ以上、例えば３０％以上の場合は（Ｓ４）に移行
し、基準設定値Ｐｓ以下の場合は元に戻り、一次ダンパ
と二次ダンパの開度変更と及びブロワ送風量の変更は行
なわずに前回の制御値で運転制御を行なう。
制御動作を図３に基づいて説明する。先ず（Ｓ１）にお
いて基準タイマＴｓで設定された取込みサイクル毎に火
炎撮像データを画像解析装置７０側に取込む。ここでＴ
ｓ＝０として連続的なデータを取得することも運用上可
能である。取込まれた火炎撮像データは、（Ｓ２）にて
図３（Ａ）に示すように画像中の火炎可視度割合を定量
化処理を行ない、（Ｓ３）にて火炎可視度Ｐｎと基準設
定値Ｐｓの比較を行ない、該火炎可視度Ｐｎが基準設定
値Ｐｓ以上、例えば３０％以上の場合は（Ｓ４）に移行
し、基準設定値Ｐｓ以下の場合は元に戻り、一次ダンパ
と二次ダンパの開度変更と及びブロワ送風量の変更は行
なわずに前回の制御値で運転制御を行なう。
【００２１】（Ｓ４）では今回の火炎可視度Ｐｎと前回
取込んだ火炎可視度Ｐn-1 とを比較判別し、今回の火炎
可視度Ｐｎが前回の火炎可視度Ｐn-1 より減少している
場合は、そのままの状態を維持していても基準設定値Ｐ
ｓ以下に移行する事が予想される為に、あえて一次ダン
パと二次ダンパの開度変更と及びブロワ送風量の変更は
行なわない。今回の火炎可視度Ｐｎが前回取込んだ火炎
可視度Ｐn-1 より増加している場合は、（Ｓ５）にてそ
の増加率を演算する。
取込んだ火炎可視度Ｐn-1 とを比較判別し、今回の火炎
可視度Ｐｎが前回の火炎可視度Ｐn-1 より減少している
場合は、そのままの状態を維持していても基準設定値Ｐ
ｓ以下に移行する事が予想される為に、あえて一次ダン
パと二次ダンパの開度変更と及びブロワ送風量の変更は
行なわない。今回の火炎可視度Ｐｎが前回取込んだ火炎
可視度Ｐn-1 より増加している場合は、（Ｓ５）にてそ
の増加率を演算する。
【００２２】そして前記増加率を演算した後、前記火炎
可視度Ｐｎに基づいて図３（Ｂ）に示す対応する一のマ
ップを選択し（Ｓ６）、該選択された一のマップより演
算した増加率に対応するマップデータ、即ち一次ダンパ
と二次ダンパの開度制御値と及びブロワ送風量の制御値
を選択する（Ｓ７）。次に（Ｓ８）にて前記排ガス検知
センサ１５よりの検知信号に基づいてＣＯとＮＯｘの排
出量を検出し、該検出値が規制値以内にあるときは前記
マップデータをそのまま採用して出力装置７３より前記
マップデータに対応する作動信号を出力し、一次ダンパ
と二次ダンパの開度制御及びブロワ送風量制御を行な
う。
可視度Ｐｎに基づいて図３（Ｂ）に示す対応する一のマ
ップを選択し（Ｓ６）、該選択された一のマップより演
算した増加率に対応するマップデータ、即ち一次ダンパ
と二次ダンパの開度制御値と及びブロワ送風量の制御値
を選択する（Ｓ７）。次に（Ｓ８）にて前記排ガス検知
センサ１５よりの検知信号に基づいてＣＯとＮＯｘの排
出量を検出し、該検出値が規制値以内にあるときは前記
マップデータをそのまま採用して出力装置７３より前記
マップデータに対応する作動信号を出力し、一次ダンパ
と二次ダンパの開度制御及びブロワ送風量制御を行な
う。
【００２３】又、検出したＣＯとＮＯｘの検出値が規制
値以上にある場合は、前記マップデータに対応する、一
次ダンパと二次ダンパの開度制御値と及びブロワ送風量
の制御値を図３（Ｃ）に示すように補正し、該補正値に
基づいて一次ダンパと二次ダンパの開度制御及びブロワ
送風量制御を行なう（Ｓ９）。
値以上にある場合は、前記マップデータに対応する、一
次ダンパと二次ダンパの開度制御値と及びブロワ送風量
の制御値を図３（Ｃ）に示すように補正し、該補正値に
基づいて一次ダンパと二次ダンパの開度制御及びブロワ
送風量制御を行なう（Ｓ９）。
【００２４】尚、本出願人が、先に出願した特願平９−
１８１７５１号「ストーカ式ごみ焼却炉の燃焼制御方法
とその装置」によれば、前記前側二次空気吹込み部１２
ｂと後側二次空気吹込み部１２ａより供給される二次燃
焼空気１３の供給配分を、燃焼状態に応じて、前側１２
ｂ若しくは後側１２ａのいずれかにシフト（補正量α）
して燃焼させることにより長炎化防止とＣＯ、ＮＯｘ同
時低減を可能とする技術が開示されているが、本発明の
補正はかかる技術に限定される事なく一次燃焼空気と二
次燃焼空気の送給量を一次燃焼空気側にシフトすること
により長炎化防止とＣＯ、ＮＯｘ同時低減を可能とする
ことも出来る。特に本出願人は、一次燃焼空気１４又は
／及び二次燃焼空気１３の流量調整により長炎化防止と
ＣＯ、ＮＯｘ同時低減を可能とする技術が実現可能であ
ることを確認している。
１８１７５１号「ストーカ式ごみ焼却炉の燃焼制御方法
とその装置」によれば、前記前側二次空気吹込み部１２
ｂと後側二次空気吹込み部１２ａより供給される二次燃
焼空気１３の供給配分を、燃焼状態に応じて、前側１２
ｂ若しくは後側１２ａのいずれかにシフト（補正量α）
して燃焼させることにより長炎化防止とＣＯ、ＮＯｘ同
時低減を可能とする技術が開示されているが、本発明の
補正はかかる技術に限定される事なく一次燃焼空気と二
次燃焼空気の送給量を一次燃焼空気側にシフトすること
により長炎化防止とＣＯ、ＮＯｘ同時低減を可能とする
ことも出来る。特に本出願人は、一次燃焼空気１４又は
／及び二次燃焼空気１３の流量調整により長炎化防止と
ＣＯ、ＮＯｘ同時低減を可能とする技術が実現可能であ
ることを確認している。
【００２５】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、ごみ
焼却炉ボイラ部の火炎状況を撮像カメラにより撮影及び
画像解析することにより、一次、及び二次の燃焼用空気
流量を適切にコントロールすることで、火炎の長尺化に
よるボイラチューブの減肉化を防ぐことができ、プラン
トの延命化を図ることができるとともに燃焼状態も安定
することから、ボイラで得られる過熱蒸気の流量も安定
化される。又本発明によれば、ＮＯｘ排出量を適正に管
理できる二次空気量に基づき燃焼空気量の適正制御を行
い、ＮＯｘ排出量を抑制しながら火炎の長尺化を防ぐこ
とができ、これにより排熱回収ボイラチューブの延命化
と燃焼の安定化を図る事が出来、これによりボイラ蒸発
量の定量化にも寄与する。
焼却炉ボイラ部の火炎状況を撮像カメラにより撮影及び
画像解析することにより、一次、及び二次の燃焼用空気
流量を適切にコントロールすることで、火炎の長尺化に
よるボイラチューブの減肉化を防ぐことができ、プラン
トの延命化を図ることができるとともに燃焼状態も安定
することから、ボイラで得られる過熱蒸気の流量も安定
化される。又本発明によれば、ＮＯｘ排出量を適正に管
理できる二次空気量に基づき燃焼空気量の適正制御を行
い、ＮＯｘ排出量を抑制しながら火炎の長尺化を防ぐこ
とができ、これにより排熱回収ボイラチューブの延命化
と燃焼の安定化を図る事が出来、これによりボイラ蒸発
量の定量化にも寄与する。
【図１】本発明の実施形態に係るボイラ付きごみ焼却炉
における燃焼制御システムを表わすフロー図である。
における燃焼制御システムを表わすフロー図である。
【図２】図２及び図３は前記システムを用いてコンピュ
ータ制御による燃焼制御を行なう自動制御方法を示し、
図２はかかるコンピュータ制御に使用する回路ブロック
図である。
ータ制御による燃焼制御を行なう自動制御方法を示し、
図２はかかるコンピュータ制御に使用する回路ブロック
図である。
【図３】図３はコンピュータ制御の動作手順を示すフロ
ーチャートとその捕足説明図である。
ーチャートとその捕足説明図である。
１ ごみ焼却炉本体 ２ 長尺火炎 ３ 短火炎 ４ 炉ボイラ部 ５ 覗窓部 ６ 撮像カメラ ７ 画像処理装置 ８ 操作盤 ９ 一次燃焼空気調節ダンパ １０ 二次燃焼空気調節ダンパ １１ ブロア １２、１２ａ、１２ｂ 二次空気吹込口 １３ 二次燃焼空気 １４ 一次燃焼空気 １５ 排ガス（ＣＯ、ＮＯｘ）検知センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池辺 研一 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 (72)発明者 滑澤 幸司 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部に
ボイラ部を配設したごみ焼却炉において、 前記ボイラ部での燃焼火炎状態をＣＣＤカメラ、赤外線
カメラその他の撮像装置で撮影し、該撮像装置で得られ
た画像を解析して長尺火炎の発生状況を監視し、その結
果に基づいて前記焼却炉の一次空気若しくは二次空気等
の燃焼空気の供給量を調整し、火炎を短炎化することを
特徴とするボイラ付きごみ焼却炉における燃焼制御方
法。 - 【請求項２】 上記長尺火炎を時間割合で定量化して監
視し、定量化された火炎可視度が制限値を越えたとき、
予め設定されたデータに基づいて燃焼空気の供給量を調
整することを特徴とする請求項１記載のボイラ付きごみ
焼却炉における燃焼制御方法。 - 【請求項３】 二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部に
ボイラ部を配設したごみ焼却炉において、 前記ボイラ部での燃焼火炎状態をＣＣＤカメラ、赤外線
カメラその他の撮像装置で撮影し、該撮像装置で得られ
た画像を解析して長尺火炎の発生状況を監視し、その結
果に基づいて一次燃焼空気又は／及び二次燃焼空気の供
給量を調整し、ＮＯｘ排出量を規制範囲内とすると共
に、火炎を短炎化することを特徴とするボイラ付きごみ
焼却炉における燃焼制御方法。 - 【請求項４】 二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部に
ボイラ部を配設するとともに、ストーカ若しくは流動層
等の一次燃焼室に供給する一次燃焼空気及び前記二次空
気の空気量調節を夫々の送給路に設けたダンパの開度調
整により行なうように構成したごみ焼却炉において、 前記ボイラ部の窓に設けられ、内部の燃焼火炎状況を撮
影するＣＣＤカメラ、赤外線カメラその他の撮像装置
と、該撮像装置で得られた画像を解析して長尺火炎の発
生状況を監視する画像解析装置と、該画像解析装置によ
る解析結果と予め設定されたデータに基づいて燃焼空気
の供給量を算出する演算装置と、同演算装置の演算結果
を出力して燃焼空気調節ダンパの開度を調整する出力装
置とを具備してなることを特徴とするボイラ付きごみ焼
却炉における燃焼制御装置。 - 【請求項５】 二次空気吹込口を設けた再燃焼室上部に
ボイラ部を配設するとともに、ストーカ若しくは流動層
等の一次燃焼室に供給する一次燃焼空気及び前記二次空
気の空気量調節を夫々の送給路に設けたダンパの開度調
整により行なうように構成したごみ焼却炉において、 前記ボイラ部の窓に設けられ、内部の燃焼火炎状況を撮
影するＣＣＤカメラ、赤外線カメラその他の撮像装置
と、該撮像装置で得られた画像を解析して長尺火炎の発
生状況を監視する画像解析装置と、上記ボイラの排ガス
中のＮＯｘの排出量を計測する計測手段と、上記画像解
析装置による解析結果及び上記計測手段による計測値と
予め設定されたデータに基づいて一次燃焼空気又は／及
び二次燃焼空気の供給量を算出する演算装置と、同演算
装置の演算結果を出力して一次燃焼空気調節ダンパ又は
／及び二次燃焼空気調節ダンパの開度を調整する出力装
置とを具備してなることを特徴とするボイラ付きごみ焼
却炉における燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23336097A JP3825148B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | ごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23336097A JP3825148B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | ごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1163453A true JPH1163453A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3825148B2 JP3825148B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=16953938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23336097A Expired - Fee Related JP3825148B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | ごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3825148B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003090511A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ボイラのｓｏ３抑制式空燃比制御方法 |
| WO2014067577A1 (en) | 2012-10-31 | 2014-05-08 | Force Technology | Endoscope for high-temperature processes and method of monitoring a high-temperature thermal process |
| KR20200023904A (ko) * | 2018-08-27 | 2020-03-06 | 현대제철 주식회사 | 가열로의 연소 제어장치 및 그 방법 |
-
1997
- 1997-08-14 JP JP23336097A patent/JP3825148B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003090511A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ボイラのｓｏ３抑制式空燃比制御方法 |
| JP4639562B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2011-02-23 | 株式会社Ｉｈｉ | ボイラのｓｏ３抑制式空燃比制御方法 |
| WO2014067577A1 (en) | 2012-10-31 | 2014-05-08 | Force Technology | Endoscope for high-temperature processes and method of monitoring a high-temperature thermal process |
| KR20200023904A (ko) * | 2018-08-27 | 2020-03-06 | 현대제철 주식회사 | 가열로의 연소 제어장치 및 그 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3825148B2 (ja) | 2006-09-20 |
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