JPS59180212A - ごみ焼却炉における燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 本発明はごみ焼却炉における燃焼制御装置に関し、詳し
くは、ごみ焼却炉における排ガス煙道以″降で検出され
る炉出口ガス温度などの主制御量が一定となるように、
ごみ供給装置のブツシャ速度および乾燥装置と燃焼装置
の各ストーカ速度ならびに乾燥装置と燃焼装置への空気
供給量を調整するごみ焼却炉における燃焼制御装置の改
良に関する。

（ｂ）従来技術 都市ごみなどを焼却するごみ焼却炉においては、第１図
に示すように、ごみ供給口１から投入されたごみ２が、
ごみ供給装置３から乾燥装置４、燃焼装置５を移行する
間に順次乾燥および焼却され、その燃焼ガス６は排ガス
煙道７に向けて排出される一方、燃焼灰や未燃物などは
それぞれ別途１般出されるようになっている。このよう
なごみ焼却炉から排出される燃焼ガス６は、図示しない
抽ガスボイラに導入されてその熱エネルギが回収された
り、また、ガス冷却装置で冷却された後電気集塵器で除
塵され大気に放出される。このような場合に、排ガスボ
イラにおりる蒸気発生量を一定に保持したり、電気集塵
器の動作の安全を図るために、燃焼装置５で発生する燃
焼ガス６の温度をある値に保持する必要がある。従来、
そのための制御は次のようにして行なわれている。

主制御量として炉出口ガス温度や排ガスボイラにおける
蒸気発生量などが採られるが、例えば、炉出口ガス温度
を主制御量とする場合は、炉出口の排ガス煙道７に設置
された温度検出器８により検出された温度が燃焼制御器
９に入力される。この燃焼制御器９内においては、入力
された温度信号と予め設定された温度との偏差をとり、
その程度に応じ°ζごみ供給装置３のブツシャ３ａによ
るごみ送り速度および乾燥装置４と燃焼装置５のそれぞ
れのストーカ４ａ、５ａの作動速度ならびに乾燥装置４
と燃焼装置５への空気供給量を調整することができるよ
うになっている。

詳述すると、いま、燃焼装置５におりるごみ２の発生熱
量が大きくなると、主制御量である温度が設定値より上
昇する。この発熱を抑制するために、温度検出器８から
入力された温度に基づいて燃焼制御器９から制御信号が
出力される。すなわち、図示しない送風機を介して予め
昇温された全送気量がは一一定の空気が、乾燥装置４、
燃焼装置５、後燃焼装置１０のホッパ４ｂ、５ｂ、１゜
ｂを介して各ス１−−力４ａ、５ａ、１０ａに供給され
るようになっているが、その内の乾燥装置４と燃焼装置
５への空気供給量を低減させるべく送気管４ｃ、５ｃに
介在された流量調整弁４Ｍ、５Ｍの開度を縮小するため
それぞれの流量操作器４Ｑ、５Ｑに縮小駆動信号が入力
されると共に、後燃焼装置１０に残余の空気量を供給ず
べく送気管１０Ｃに介在された流量調整弁１０Ｍの開度
を増大するため流量操作器１（ＩＱに増大駆動信号が入
力される。これと同時に、往復作動するごみ供給装置３
のブツシャ３ａおよび乾燥装置４と燃焼装置５の各スト
ーカ４ａ、５ａのそれぞれの間欠的な作動間隔が長くな
るよう、すなわち、ごみ２の移動速度が遅くなるように
ブツシャ操作器３Ｎおよびそれぞれのストーカ速度操作
器４Ｎ、５Ｎに緩慢駆動信号が入力される。その結果、
ごみ供給装置３から乾燥装置４に供給されるごみ量が減
少すると共に、乾燥装置４および燃焼袋Ｗ５上のごみ２
の移動速度が低下する。これは、燃焼しているゾーンへ
のごみ供給量を少なくすることにより、発生ずる熱量を
少なくしようとするものであるが、このごみの供給量の
変化が発生熱量の変化に影響を及ぼずのは、ごみが乾燥
して燃焼するまでの適当な時間を要した後であり、すな
わち、時間遅れが生じる。そのために炉出口ガス温度の
変動を抑制して円滑にすることには難がある。

したがゲζ、この時間遅れの間、乾燥装置４および燃焼
装置５に供給される空気量を低減することにより発生す
る熱量を少なくして燃焼速度を低ドさせ、その結果、炉
出口ガス温度を降下させようとするものである。このよ
うな動作が、煙道７に設置された温度検出器８で設定温
度が検出するまで繰返えされる。なお、後燃焼装置１０
は燃焼装置５において燃焼し切れなかった未燃物や不燃
物を後燃焼させるためのものであるので、送気管１０ｃ
より供給される空気量の多少は問題とならない。したが
って、送風機の稼働をはソ一定に保つために常時全送気
量が一定となっている送気本管１１からの空気のうち、
乾燥装置４および燃焼装置５に供給された後の残余の全
ての空気が供給される。

一方、燃焼装置５におけるごみ２の発生熱量が少なく主
制御量である温度が設定値より降下したとすると、その
発熱を促進するために、燃焼制御装置９からの信号によ
り、乾燥装置４と燃焼装置５への空気供給量を増大させ
るべく送気管４ｃ、５ｃに介在された流量調整弁４Ｍ、
５Ｍの開度が拡大され、後燃焼装置１ｏの流量調整弁１
０Ｍの開度が縮小される。これと同時に、ごみ供給装置
３のブツシャ３ａおよび乾燥装置４と燃焼装置５の各ス
トーカ４ａ、５ａの移動速度が早められる。

その結果、乾燥袋Ｗ！、４に供給されるごみ量が増大す
る。これは、燃焼しているゾーンへのごみ供給量を多く
することにより、発生ずる熱量を多くしよ°うとするも
のであるが、このごみの供給量の変化が発生熱量の変化
に影響を及ばずのは、ごみが乾燥して燃焼するまでの適
当な時間を要した後であり、すなわち、時間遅れが生じ
る。そのために炉出口ガス温度の変動を抑制して円滑に
することには難がある。

したがって、この時間遅れの間、乾燥装置４および燃焼
装置５に供給される空気量を増大することにより発生ず
る熱量を少なくして燃焼速度を増加させ、その結果、炉
出口ガス温度を上昇させようとするものである。このよ
うな動作が温度検出器８で設定温度が検出するまで繰返
えされる。

このように、ごみ焼却炉内におけるとめの発生熱量を一
定に維持できるようになっているが、このような制御に
おいては、温度検出器で検出された温度に基づいて全て
の制御がなされるので、次のような事態が生じる。すな
わち、燃焼装置における発生熱量の調整は、燃焼ゾーン
への供給ごめ量が適当になるまでの間、乾燥装置および
燃焼装置へ供給している空気量を調節することによって
まかなっている。つまり、燃焼ゾーンで燃焼に寄与する
ごみ量が増加または減少するにしたがって一旦増加また
は減少した空気量を減少または増加させるわけである。

しかしながら、ごみ供給装置３、乾燥装置４、燃焼装置
５によるごみの調節が、燃焼すなわち発生熱量を変化さ
せるまでの時間遅ればごみ質の違いにより約２０分〜４
０分程度変化する。そのために空気供給量あるいはごみ
供給量の調節のための調節計の調整値が適正な値の範囲
から外れてしまうということが生じる。

加え゛Ｃ１第２図から判るように、ごみの含水率が低い
場合には、そのごみを燃焼装置で焼却するに適した程度
まで乾燥装置で乾燥させる時間が短く、逆に、含水率の
高い場合には乾燥させる時間が長くなる。また、第３図
からも判るように、乾燥用空気量が少ないと乾燥時間が
長＜、逆に、空気量が多いとそれは短くなる。上述した
制御では、乾燥装置と燃焼装置に供給される空気量の比
率が、炉出口の燃焼ガス温度の昇降に拘わらず常時は＼
一定で行なわれているので、乾燥装置上に供給された新
たなごみの含水率が従前のそれと異なっても、乾燥装置
に供給される空気量は燃焼装置におりるごみの発熱の調
整に適する空気量に比例して変化するだけなので、乾燥
装置には新たなごみ質に適した乾燥用の空気量が供給さ
れないことになる。その結果、燃焼装置へは乾燥の不十
分なごみが供給されたり、過乾燥のごみが供給されるこ
とになり、燃焼装置における発熱が不安定となる場合が
生じる欠点がある。

（ｃ）発明の目的 本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
、燃焼装置における発生熱量の調整をごみ質の変動によ
る時間遅れの変動を極力均一にして行なうことができ、
かつ、ごみ供給装置に投入されるごみ質が変化しても乾
燥装置で適性に乾燥でき、そのごみを燃焼装置に供給し
て常時燃焼装置を安定して稼働させることができるごみ
焼却炉にお＆、ｌる燃焼制御装置を提供することを目的
とする。

（ｄ）発明の構成 本発明の特徴とするところは、どの焼却炉における排ガ
ス煙道以降で検出される主制御量が一定となるように、
ごみ供給装置のブツシャ速度および乾燥装置と燃焼装置
のストーカ速度ならびに乾燥装置と燃焼装置への空気供
給量を調整するごみ焼却炉における燃焼制御装置におい
て、検出された前記主制御量に基づいて、乾燥装置と燃
焼装置の各ストーカ速度ならびに燃焼装置への空気供給
量を調整する燃焼部制御手段と、前記乾燥装置への空気
供給量と乾燥装置下のホッパ内圧力に基づいて、ごみ供
給装置のブツシャ速度および乾燥装置への空気供給量を
調整する乾燥部制御手段と、を有するごみ焼却炉におけ
る燃焼制御装置としたことである。

（ｅ）実施例 以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第４図は本発明の実施例であるごみ焼却炉におりる燃焼
制御装置１５を有するごみ焼却炉１６の要部断面図で、
ごみ焼却炉１６における排ガス煙３ｔ’ｉ　７以降で検
出される主制御量が一定となるように、例えば、炉出口
ガス温度を主制御量とするだめの温度検出器８が炉出口
の煙道７に設置されている。そして、この検出された温
度が入力されて演算が施され、乾燥装置４と燃焼装置５
の各スト−カ４ａ、５ａの速度ならびに燃焼装置５への
空気供給量を制御する燃焼部制御手段１７が設りられて
いる。一方、乾燥装置４のホッパ４ｂには、ポソバ内に
供給された乾燥用空気の圧力を検出する圧力センサ−１
８が、また、送気管４Ｃにはそこを流過する空気流量を
検出する流量計１９が装着されていて、これらの信号に
基づいてごみ供給装置３のブツシャ３ａの速度および乾
燥装置４への空気供給量を制御する乾燥部制御手段２０
が設りられている。なお、前記用カセン号−１８および
流量計１９は、乾燥部制御手段２０で乾燥装置４上のご
み２の抵抗係数を演算するためのものであるので、前記
圧力センサー１８のみではホッパ４ｂ内の圧力の高低の
基準をとることができないときには、必要に応じて図示
するような圧力センサー２１を乾燥装置４の上方に設置
し、その検出圧力を前記乾燥部制御手段２０に入力でき
るようにしておいてもよい。

このような実施例のごみ焼却炉における燃焼制御装置１
５によれば、次のように燃焼装置５における発熱の変動
を調整することができる。

いま、燃焼装置５におけるごみ２の発生熱量が太き（な
ると、主制御量である温度が設定値より上昇する。この
発熱を抑制するために、當時温度を検出している温度検
出器８の温度信号が燃焼部制御手段１７に入力され、そ
の出力信号に基づき、燃焼装置５に供給されるごみの移
動速度ならびに燃焼用空気量の低減が行なわれる。すな
わち、予め昇温された全送気量がは一−一定の空気が、
乾燥装置４、燃焼装置５、後燃焼装置ＩＯのホッパ４ｂ
、５ｂ、１０ｂを介して各ストーカ４ａ、５ａ、］Ｏａ
に供給されるようになっているが、その内の燃焼装置５
−・の空気供給量を低減させるべく送気管５ｃに介在さ
れた流量調整弁５Ｍの開度を縮小するため、流量操作器
５Ｑに縮小駆動信号が入力される。これと同時に、乾燥
装置４と燃焼装置５の各スト−カ４ａ、５ａの速度操作
器４Ｎ、５Ｎに各ス１−一力の移動速度が遅くなるよう
に緩慢駆動信号が入力される。その結果、乾燥装置４お
よび燃焼装置５−にのごみ２の移動速度が低下すると共
に、燃焼装置５に供給される空気量も低減されるので、
ごみの発生熱量が抑制される。その間に、乾燥装置４の
ホッパ４ｂ内の圧力が圧力センサーＩ８により、また、
送気管４Ｃを流過する供給空気量が流量計１９で検出さ
れ、乾燥部制御手段２０に入力される。乾燥部制御手段
２０では、乾燥装置４上のごみ２の量−やごみ質により
影響を受けるホッパ４　ｂ内の圧力と送気管４ｃを流過
する空気流量から、そのとき乾燥装置４上に存在するご
み２の抵抗係数を演算し、これがごみの乾燥に適切な予
め設定されている抵抗係数幅内にあるかを比較器を通し
゛ζ判定する。その結果、抵抗係数が所定幅を逸脱して
いると、ごみ供給装置３のブツシャ３ａの速度および送
気管４Ｃに介在された流量調整弁４Ｍの開度を調整する
ために、ブツシャ操作器３Ｎおよび流量操作器３Ｑを制
御する。

こ−で、上述した抵抗係数について説明すると、第５図
に示すように乾燥装置４上のごみ２の量が多りれば、す
なわち、ごみ層の厚みが大きげれば抵抗係数は増大し、
また、ご、７＋２の含水率が高りれば抵抗係数は増大す
る。したがって、前述した乾燥部制御手段２０で演算さ
れた抵抗係数が従前のそれよりも大きくなると、乾燥装
置４に供給されているごみ量が多くかつ含水率が高いか
、または、それらのいずれか一方であることになる。そ
こで、乾燥部制御手段２０は抵抗係数の大きさに応じて
上述した信号を流量操作器４Ｑおよびブツシャ操作器３
Ｎに出力する。上述のように燃焼装置５における発生熱
量を低減させたい場合に、抵抗係数が大きくなれば流量
操作器４Ｑとブツシャ操作器３Ｎには、流量調整弁４Ｍ
の開度の増大とブツシャ３ａの動作速度の減少が指令さ
れ、逆に、抵抗係数が小さくなれば流量調整弁４Ｍの開
度の縮小とブツシャ３ａの動作速度の増大が指令される
。この乾燥部制御手段２０による制御は、前述した燃焼
部制御手段１７の制御とは独立に行なわれるので、乾燥
装置４から燃焼装置５に供給されるごの２の乾燥は當に
適度に行なわれ、燃焼装置５の稼働が不安定になること
ばない。なお、後燃焼装置１０には、送気本管１１から
乾燥装置４と燃焼装置５に供給された後の残余の空気が
供給されることはいうまでもない。

一方、燃焼部Ｗ５におけるごＬ７）２の燃焼が少なく主
制御量である温度が設定値より降下したとすると、その
発熱を促進するために、燃焼部制御手段■７からの信号
に基づき、燃焼装置５のストーカ５ａの動作速度および
乾燥用と燃焼用の空気量の増大が行なわれる。その間に
、乾燥部制御手段２０による制御が、燃焼部制御手段１
７による制御とは独立に上述と同様に行なわれ、逐次、
温度検出器８により検出される温度も上昇し、所定の温
度になるまで発生熱量が増大するように制御される。

第６図は異なる実施例で、ごみ焼却炉１５の排ガス煙道
７の下流に排ガスボイラ２２を設けたもので、上述した
実施例とは異なり、主制御量を排ガスボイラ２２の蒸気
ドラム２３からの蒸気量としたものである。したがって
、蒸気量の増減は蒸気検出器２４で行なわれ、この検出
値は前述した温度検出器８により検出される温度の昇降
に対応するので、燃焼部制御手段１７および乾燥部制御
手段２０によるそれぞれの制御は前記実施例と異なると
ころはない。なお、図示しないが、このような蒸気量に
限らず、燃焼ガスを冷却するために排ガス煙道の下流に
設けられたガス冷却室で噴射される冷却水の量を燃焼ガ
スの温度に応じて増減させている場合には、その冷却水
量を燃焼部制御手段１７における主制御量に採ってもよ
い。その他、燃焼ガスの温度などに起因する要素を採用
してもよいことはいうまでもない。

このような制御によれば、ごみ質が例えば水分の少ない
ものから多いもの、または、その逆といったように変化
しても、乾燥装置からは適性に乾燥されたごみが燃焼装
置に供給され、燃焼装置におりる稼働が安定する。

（ｆ）発明の効果 本発明は以上詳細に説明したように、検出された主制御
量に基づいて、乾燥装置と燃焼装置の各ストーカ速度な
らびに燃焼装置への空気供給量を調整する燃焼部制御手
段と、乾燥装置への空気供給量と乾燥装置下のホッパ内
圧力に基づいて、ごみ供給装置のブツシャ速度および乾
燥装置への空気供給量を調整する乾燥部制御手段とを独
立に設け、それぞれの制御により乾燥と燃焼を適正に行
ない得るようにしたので、燃焼装置における発生熱量の
調整を一定の時間遅れを伴なうことなく行なうことがで
き、かつ、ごみ供給装置に投入されるごみ質が変化して
も乾燥装置で適性に乾燥でき、そのごみで燃焼装置を常
時安定して稼働さ一已ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃焼制御装置を設けたごみ焼却炉の概略
断面図、第２図はごみの含水率と乾燥時間との関係を示
すグラフ、第３図は乾燥に要する空気量と乾燥時間との
関係をごみの含水率をパラメタにして示したグラフ、第
４図は本発明の燃焼制御装置を設けたごみ焼却炉の概略
断面図、第５図はごみ層厚と抵抗係数との関係をごみの
含水率をパラメタにして示したグラフ、第６図は異なる
実施例の燃焼制御装置を設けたごみ焼却炉の概略断面し
１である。 ３−ごみ供給装置、３ａ−ブツシャ、４乾燥装置、４ａ
、５ａ−ストーカ、４ｂ　−ホッパ、５−燃焼装置、７
−排ガス煙道、■５　燃焼制御装置、１６−ごみ焼却炉
、１７　燃焼部制御手段、２〇−乾燥部制御手段 特許出願人　　　川崎ｍ王業株式会社 代理人弁理士　吉村勝俊（ばか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ごみ焼却炉における排ガス煙道以降で検出され
   る主制御量が一定となるように、ごみ供給装置のブツシ
   ャ速度および乾燥装置と燃焼装置のストーカ速度ならび
   に乾燥装置と燃焼装置への空気供給量を調整するごみ焼
   却炉における燃焼制御装置において、 検出された前記主制御量に基づいて、乾燥装置と燃焼装
   置の各ストーカ速度ならびに燃焼装置への空気供給量を
   調整する燃焼部制御手段と、前記乾燥装置への空気供給
   量と乾燥装置下のホッパ内圧力に基づいて、ごみ供給装
   置のブツシャ速度および乾燥装置への空気供給量を調整
   する乾燥部制御手段と、 を有することを特徴とするごみ焼却炉における燃焼制御
   装置。