JPS6149929A - 炉内圧制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、都市ごみ焼却設備などにおける焼却炉の炉内
圧を、排ガスの流量を操作して制御する炉内圧制御方法
に関するものである。

〔従来技術〕

一般に焼却炉においては、炉の安全対策上炉内圧を常に
負圧に保つ必要がある。しかしこの場合に負圧が強過ぎ
るときには、炉、ガス冷却装置、ガス処理装置、排ガス
ダクトなどから漏れ込み空気量が増大し、そのため排ガ
ス量が増大し、送風機の電力が増加する支障がある。従
って、炉内圧が適度な負圧になるように制御する必要が
あった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来一般の燃焼炉の炉内圧制御においては、第１図に示
す如き単純な調節計による制御が行われている。ここに
１は燃焼炉、２はガス冷却器、３はガス処理装置、４は
排ガス流量調節用のダンパ、５は排ガス吸引用の送風機
、６は煙突である。燃焼炉１には燃料７及び燃焼用空気
８が供給される。

１３はリークを示す。

検出端９により検出された炉内圧は圧力伝送器１０によ
りＰＩＤ調節計１１を含む調節計１２に送られ、炉内圧
設定値と比較し、得られた操作量信号に基づき操作端で
あるダンパ４を操作し、排ガス流量を調節し、炉内圧を
制御するようになっている。

しかしながらこのような制御系は、−４的な燃焼炉の場
合では十分実用に耐えるが、質、量ともに大きく変化す
る都市ごみを対象とする焼却炉などにおいては、重油燃
焼炉の如き安定した炉と比べると炉内圧の変動が激しく
、振動的で不規則であり、上記の如き単純な調節計では
安定した制御は困難であった。

これに対処するため、第２図に示す如くフィルタ１４を
用いて、平滑化した入力をＰＩＤ調節計１１に与える制
御方法が用いられている。この制御方法においては、炉
内圧を平均的には制御しているものの、急激な変化に対
しては、平滑化により制御出力の変化が遅れ、圧力が上
昇して成る程度時間が経過してから操作端が作動するこ
ととなり、炉内圧が正圧となる場合が多かった。

炉内圧が正圧になれば燃焼ガスが装置外に漏れ、安全上
、作業環境上好ましくない、という問題があった。

本発明は、従来の方法の上記の問題点を解決し、炉内圧
が正圧になることを確実に防止する炉内圧制御方法を提
供することを目的とするものである。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、都市ご
みなどを焼却する焼却炉の炉内圧を、排ガスの流量を調
節することにより制御する炉内圧制御方法において、炉
内圧検出値が設定値に対して大なるか小なるかを判定し
、制御系のゲインを、前記検出値が前記設定値に対して
大なる場合には、小なる場合におけるよりも大となすｑ
とを特徴とする炉内圧制御方法、及び、都市ごみなどを
焼却する焼却炉の炉内圧を、排ガスの流量の調節により
制御する炉内圧制御方法において、炉内圧を検出すると
共に炉内圧の時間に関する微分値を求め、該微分値が正
なるときに、前記炉内圧検出値に基づく基本操作量に修
正操作量を加えて操作端を操作することを特徴とする炉
内圧制御方法を提供するものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第３図において、調節計１２には、−次遅れフィルタ１
５、減算器１６、非線形演算器１７、微分演算器１８、
非線形演算器１９、加算器２０が備えられている６微分
演算器１８及び非線形演算器１９とにより微分演算出力
回路２１が形成されている。

先ず、微分演算出力回路２１を用いない実施例について
説明する。

焼却炉１の炉内圧力は圧力伝送器１０により出力ＰＶｏ
として一次遅れフィルタ１５に送られ、脈動が吸収され
て出力ＰｖＩとなる。出力ＰＶｌは減算器１６により、
Ｐ１’Ｄ調節形１１の設定値Ｓ■との差が求められて出
力Ｐ■２が出力される。

出力ｐｖ、は入力補償非線形演算器１７により、ｓｖ＜
ＰＶ、０）場合と　ＳＶ＞ＰＶＩ　（７）場合とでゲイ
ンを変えた出力Ｐｖ、を出力する。

即ち、ＳＶ＜ＰＶ、の場合のゲインは　ＳＶ＞ＰｖＩの
場合のゲインより大となるように選ばれる。

出力Ｐｖ、に対し、ＰＩＤ１１節計１１においてＰＩＤ
演算を行い出力ＭＶ、を出力し、加算器２０を経て出力
ＭＶ。を出力する。この場合は加算すべき入力がないの
で　ＭＶ。＝ＭＶ、である。

この出力Ｍ　Ｖ　６によりダンパ４が操作されるが、ゲ
インが変化せしめられているので、出力ＭＶ。

の植は、ｓｖ＜ｐｖ’、の場合の方がｓｖ＞ｐｖ。

の場合よりも大となっている。　従って　ＳＶくＰＶｌ
の場合の方が操作端であるダンパ４の作動速度を大とな
し、これにより炉内圧が上昇して正圧となるのを速やか
に防ぐことができる。

次に微分演算出力回路２１を用いた実施例につき述べる
。

この場合非線形演算器１７においては特にＳＶとＰＶ、
　との大小関係によるゲインの変化は行わないでもよい
。出力Ｐ■。は微分演算器１８において微分され出力　
ｙｌとなる。この出力　ｙ。

は非線形演算器１９において微分値が正の場合にのみ出
力　ｙ２として出力される。出力　ｙ２は、ＰＩＤ調節
計１１からの基本操作量としての出力ＭＶ、と、加算器
２０において修正操作量として加算され、合成されて操
作量信号　ＭＶ。となり操作端であるダンパ４を操作す
る。

この実施例においては、炉内圧が上昇の傾向にあること
を微分値が正なることで判断し、操作端により大きな操
作量を与えてダンパの作動速度を増大せしめ、炉内圧が
上昇することを速やかに抑制し、正圧となることを防止
することができる。

以上の二つの実施例においては、炉内圧が設定値よりも
大なる場合、或いは炉内圧が上昇している場合を検知し
て、正常時よりも大きな操作量を操作端に与えて炉内圧
の上昇を速やかに防止し、炉内圧が正圧になるのを防ぐ
ことができる。

ゲインの変化と、修正操作量の加算とを併用してもよい
。

第４図は本発明の実施例のフローチャートである。第４
図における各演算式のアルゴリズムは次の如くである。

Ｙｌ　：炉内圧力信号の脈動を吸収する為の一次遅れフ
ィルター Ｙｌ　　：ＰＩｃ−２ｏｚの入力補償非線形ゲイン回路
（第５図参照） 人力　ｚ＝ＳＶ−ＰＶ　　（偏差） 出力　２＜Ｑ−係数１−・・・・−’３’ｚ＝２Ｚ〉叶
−・係数Ｋｒ　−−−ｙｚ　　＝Ｋｒ　　２ここでに１
は　１＜Ｋｌ、任意設定係数Ｙ３　　：ＰＩＣ２０２の
注入力（ＰＶ。）の微分演算を行う。出力　ｙ、は、 ｔ （Ｋｍは正の任意設定係数） Ｙ４　：非線形演算（第６図の如き折線関数を用いる） ここでａ＋ｌ）＋の値は任意設定可能とする。

Ｙｓ　　：ＰＩＣ２０２の演算出力Ｍ’　Ｖ　ｏとＹ４
の演算出力を加算する出力補償回路 ＭＶ−ＭＶ。＋ｙ。

（フィードフォワード加算制御） なお、上述の実施例のほかに、ｓｖ＞ｐｖ、の場合と、
ｓｖ＜ｐｖ、の場合とでＰＩＤ調節計のゲインを変える
こと或いはｓＶ＞ＰＶ、の場合とｓｖ＜ｐｖ、の場合と
でＰＩＤ操作出力ＭＶ、を変えることでも本発明の方法
が実施できる。

〔発明の効果〕 本発明により都市ごみの焼却炉などにおいても炉内圧の
変動は大幅に抑制され（例えば従来のｌ／３となった）
、正圧となることを確実に防止し、安全な運転を保証す
る炉内圧制御方法を提供することができ、実用上、安全
上極めて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例のフロー図、第３図、第４図
は本発明の実施例のフロー図、第５図、第６図は第４図
における演算式の参考図である。 １−・−・焼却炉、２−・・・・・・ガス冷却器、３・
・−・−ガス処理装置、４・−・・・−・ダンパ、５−
・・−・・−送風機、６−・・−・・−煙突、７・−・
−・−燃料、８−・・−・燃焼用空気、９−・・−検出
端、ｉｏ−・・−・−・圧力伝送器、１１−・−ＰＩＤ
調節計、１２−・・−・・−調節計、１３−・−−−−
−・リーク、１４・・・−フィルタ、１５−・−・−一
次遅れフィルタ、１６・・−・−・減算・器、１７・・
・−・−非線形演算器、１８−・・・−・−微分演算器
、１９・−・−非線形演算器、２０・−・−・・加算器
、２１−・・・・・−微分演算出力回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、都市ごみなどを焼却する焼却炉の炉内圧を、排ガス
   の流量を調節することにより制御する炉内圧制御方法に
   おいて、炉内圧検出値が設定値に対して大なるか小なる
   かを判定し、制御系のゲインを、前記検出値が前記設定
   値に対して大なる場合には、小なる場合におけるよりも
   大となすことを特徴とする炉内圧制御方法。 ２、都市ごみなどを焼却する焼却炉の炉内圧を、排ガス
   の流量の調節により制御する炉内圧制御方法において、
   炉内圧を検出すると共に炉内圧の時間に関する微分値を
   求め、該微分値が正なるときに前記炉内圧検出値に基づ
   く基本操作量に修正操作量を加えて操作端を操作するこ
   とを特徴とする炉内圧制御方法。