JPS59219617A - ごみ焼却炉の燃焼制御方法 - 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】 本兄明は生活廃棄物等を焼却するごみ焼却炉の燃焼制御
方法に関し、詳しくはごみ焼却炉の焼却排熱をボイラに
よシ蒸気として回収するに当シ発生蒸気の蒸発量を安定
化し、かつ火格子に焼却灰が固着浴融することを防止す
るだめの燃焼制御方法に関する。

近年都市において生活廃棄物の発生量が増大するにつれ
、ごみの焼却排熱を蒸気として回収する大型のごみ焼却
場婢壌があい次いで建設されてい−る。これらごみ焼却
装置としての一例を第１図に基づいて説明する。

第１図において、トラック１で収集されたごみは、ごみ
ピット２に一時貯えられ、ごみクレーン６により投入ホ
ッパ４に投入され、投入ホッパ４内のごみは第１乾燥段
火格子６上に装入され、その運動により焼却炉５内に切
り出され、第２乾燥段火格子７．燃焼段火格子８の各火
格子上を移動しながら燃焼し、焼却ごみは回転キルン９
で完全に灰となる。一方押込送風機１５からの燃焼用空
気は流量調節器（図示なし）により流量が調節され、空
気予熱器１６を経由し、各火格子６，７゜８の下から各
火格子上のごみ層へ供給される。一方燃焼排ガスは主煙
道１０と副煙道１１とに分岐し流れ、副煙道ダンパー１
２人よシ流量調節され、カス混合室１６で合流混合後ボ
イラ１４で排熱が回収され、ボイラ廃ガスは電気集塵機
１７等によシ除塵され、有害ガス除去装置１８等で清浄
化され煙突１９よ９犬気中へ放散される。まだボイラで
発生した蒸気はボイラドラム２０に集められ−部は蒸気
ターピノ発電機２１で発電に供された後最終的には復水
タンク２２に集められる。更に焼却された灰は灰押出機
２６を経由し灰コンベヤー（図示なしンにて別に設けら
れた灰ピット２４に貯えられる。

これらごみ焼却炉においては、変動するごみの性状に対
応し安定した燃焼状態→安定したボイラ蒸気発生を得る
ため、ごみ質によって燃焼空気量。

火格子移動速度を制御するため演算器及び自動燃焼制御
装置が設けられている。

第２図に上記燃焼制御に当っての制御機構の構成を示す
。第２図において本制御装置は（１）プロセスデータ（
１））をもとに蒸気量安定化制御演ｌＡ−，＜ごみ質の
推定、操業条件の設定、ごみ切出量制御、蒸発量制御）
をミニコンピユータによシ行い操作盤の操作パネルにて
操作端に制御指令を出す。

（２）燃焼用空振、炉冷却空気量等の流量制御系にカス
ケード方式によυ流量設定値ケ与える。

（３）第一段乾燥段火格子の往復速度変更によりごみの
切出量を制御する速度制御機構。

（４）第二段乾燥膜火格子及び燃焼火格子の往復速度を
コンピュータの指令によ多制御する機構。

（５）ごみホッパ上部にレベル計を設は連続的に検出し
切出量の制御を行う。

（６）クレーン計量器を設はホッパレベルを重量換算す
る機構等よシ構成される。

まだその蒸気安定制御アルゴリズムの構成をブロック図
で示すと第６図の如くなる。

（１）ごみ質を表現するパラメータとしてＨｕを用い、
長時間周期で変動するごみ質に対応し基準となる操業条
件を設定するため、プロセスデータかう推定する。Ｈｕ
の推定は　ａｊ人入熱ごみ潜熱、ごみ顕熱、燃焼空気顕
熱、炉冷動用空気顕熱、ボイラ給水顕熱、ぞの他　ｂ）
出熱：ボイラ蒸発熱、排ガス顕熱、灰分による損失熱、
放散熱量、その他としこれら入熱、出熱から熱収支計算
を行い推定する。

（２）燃焼条件の設定に轟っては、ａ）前記ごみ質の推
定で求めたＨｕから設定蒸発量を発生させるのに必要な
ごみ切出量を求める。

ｂ）燃焼空気量基準値を次式から求める。

燃焼空気量基準値−空気過剰率×理論空気量Ｘごみ焼却
速度 ここで理論空気量はＨｕの関数として定め望見過剰率は
解析結果を参考にし適切な値とする。

Ｃ）炉冷却空気量は炉出口温度を設定して必要空気量を
求める。

（３）ごみ切出量制御、ごみレベルの変化から実績切出
量を検出し設定切出量（燃焼条件設定で定まる）との比
較によシ火格子速度を修正する。

（４）蒸発量制御は短期的蒸発量変動を制御するだめ、
燃焼空気量、火格子および炉冷却空気量についてａ）燃
焼空気量はボイラ蒸発量と設定値との偏差に応じて基準
値に修正を加える　ｂ）第２段乾燥火格子、燃焼火格子
はボイラ蒸発量が設定値から一定以上大きくなると一時
的に減速させる　Ｃ）炉冷却空気量は炉内温度と蒸発量
変動によシ基準値に修正を加える。

斜上の如き燃焼制御を行うことによシ、ごみ焼却炉の燃
焼が安定しボイラ蒸気発生量の安定化に寄与することと
なυ、良質の電力の供給を可能となった。

然しなから前述の如き焼却炉に於ては、制御が確実な反
面燃焼火格子上の燃焼が常に狭い範囲で行われるように
なシ、局部的に過熱現象を惹起しその近辺の焼却灰が溶
融固着する傾向が手動運転時よシ多くなった。これら灰
の固着溶融現象は、前記燃焼制御による蒸気量安定化に
も支障を来たし惹いては良質な灰を得るためにも避ける
必要が生じた。

本発明は斜上の如くごみ焼却炉の燃焼制御方法において
灰の溶融固着を軽減し連続運転を長期に実現することを
目的としその方法を提供するものである。

本発明は複数の火格子を有し、各火格子に供給するダク
ト及び空気量調節弁を有するごみ焼却炉において、前記
各火格子へ供給する空気流量又は空気量調節用弁開度演
算器をそなえ、前記空気流量又は弁開度を周期的に変更
調節することを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御方法で
ある。

第４図は本発明を説明するだめのごみ焼却炉の模式的説
明図である。第４図のごみ焼却炉において燃焼空気は乾
燥火格子６及７燃焼火格子８にそれぞれ送風機１５よシ
供給されている。これら各火格子への燃焼空気の配分比
は前述の第２図に示す如く制御用配分演算器で定める。

各火格子６，７゜８の下にはダク）　５０−４５が設け
られ、かつこれらダクトには空気量調節用弁３０’〜６
５′が備えられ、前記演算器で求められた燃焼空気の配
分比により空気量調節弁３０’〜６５′を操作ａ″：）
各火格子に燃焼空気が供給される。本発明者は前述の如
き燃焼操作において、この空気配分比より空気量調節弁
３０’〜６５′を変更することにより燃焼火格子８上の
ごみ２８の主燃焼点の位置例えは２９に示す大火焔の位
置を変更しうろことを知見した。乾燥火格子６及７への
燃焼空気配分比即ち乾燥空気比率（％） ×１００ を２０チ〜６０チとした時の主燃焼点の位置は２９′か
ら２９に移行する。一方ごみの焼却灰が溶融する場合に
は、灰が置かれている場所がある時間連続して高温状態
に保持される時に惹起されるので、上記乾燥空気比率を
周期的に変更することによシ特定の場所が連続して高温
になることが防止できる。

即ち燃焼制御の制御性に殆ど影響を与えることなく然も
灰溶融がないごみ焼却炉の燃焼制御方法が可能となった
。次に人工場における実施例を述べる。

第１及び第２図に示す如きごみ焼却炉において乾燥空気
配分比を１８〜６１％の範囲内にて変動せしめ火格子へ
供給する空気量又は空気調節弁開度を変更し、ごみ焼却
プラントにおけるボイラ蒸発量の安定性（変動性）なら
びに副煙道温度及びキルン出口温度を観察した結果を第
５図、第６図及び第７図に示す。第５図に示す如く乾燥
空気配分比１８〜６１％の範囲内においてはボイラ蒸発
量の安定性（目標設定蒸発量に対する発生蒸発量温度分
布は、第６図に示す如く副煙道温度は９４５〜１０６５
°Ｃにまた第７図に示す如くキルン出口温度は７９７〜
８１６℃に変動せしめ得ることが判った。

即ち乾燥空気配分比を変動せしめることによシ炉内の温
度分布を変動させることが可能であることを示す。

紙上の如く、本発明方法によると、ごみ焼却炉の燃焼の
制御性に影響を与えずボイラ蒸発量を安定にし、かつ灰
の固着浴融を回避できることになシ、長期のごみ焼却炉
の連続運転を可能とし、かつ良質の灰が得られるもので
ある。

【図面の簡単な説明】 第１図はごみ焼却場の模式的説明図、第２図はごみ焼却
炉の燃焼制御機構の構成図、第６図は蒸気安定化制御ア
ルゴリズムのブロック構成図、第４図は本発明による焼
却炉の説明図、第５図は実施例における乾燥空気配分比
と蒸発量の安定性との関係図、第６図は同じく乾燥空気
配分比と副煙道温度との関係図、第７図は同じく乾燥空
気配分比とキルン出口温度との関係図である。 ５：焼却炉　６：第１乾燥段火格子　７：第２乾燥段火
格子　８：燃焼火格子　９二回転キルン１０：主煙道　
１１：副煙道　１４：ボイラ　１５：送風機　１８：ご
み　２９．２９’　：大火炎６０〜６５：ダクト　６０
′〜６５′；空気儀調節弁代理人　弁理士　木　村　三
　朗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の火格子を有し、各火格子に供給するダクト及び空
   気量調節用弁を冶するごみ焼却炉において、前記各火格
   子へ供給する空気流量又は空気量調節用弁開度演算器を
   そなえ、前記空気流量又は弁開度を周期的に変更調節す
   ることを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御方法。