JPS6314010A - 焼却炉の自動燃焼装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、生活廃棄物、産業廃棄物等のごみを焼却する
焼却炉において、ごみの温度を検出し、その検出温度に
基づいて燃焼火格子および乾燥火格子上に存するごみの
移送速度を自動的に制御する焼却炉の自動燃焼装置に関
する。

（従来の技術） 第５図は、例えばストーカ式ごみ焼却炉の概略構成を示
している。

収集され、ごみビットａに貯留されたごみは、クレーン
ｂで把持されるとともに、クレーン荷重計で重量が測定
された後、ホ・ツバＣに投入される。

ホッパＣに投入されたごみは、乾燥火格子ｄおよび燃焼
火格子ｅを経て、燃焼火格子ｅの前方に設けた燃焼完結
装置ｆに移送される。このようにして焼却灰となされた
ごみは冷却水槽ｇに落下し、この落下した焼却灰はスク
レーパコンベア（図示省略）等の移動床により外部に搬
出される。前記乾燥火格子ｄおよび燃焼火格子ｅには、
乾燥火格子種送装置りおよび燃焼火格子移送装置ｉが連
結されており、乾燥火格子ｄおよび燃焼火格子ｅ上のご
みを一定速度で燃焼完結装置ｆ方向へ移送するようにな
されている。乾燥火格子ｄおよび燃焼火格子ｅ上のごみ
にはそれぞれ乾燥用および燃焼用空気を下方から強制的
に供給している。

このようになるごみ焼却炉は、運転員が焼却炉内を監視
し、ごみの燃焼状況を判断することにより、ごみの移送
速度、燃焼空気流量、燃焼空気温度等の調節が行われて
いた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ごみの成分の不均一性および発熱量や水
分の変動が燃焼に不規則に影響を及ぼし、その結果、炉
内温度が大幅に変動し、その変動が乾燥火格子および燃
焼火格子上でのごみの乾燥や着火速度の変動をもたらす
ことになり、一定量のごみを未燃物の残留を最小にして
連続的に焼却することは極めて困難であった。また、運
転員は、ごみの燃焼状態を把握するために焼却炉内を常
に監視せねばならず、運転者の負担が大きくなるという
問題があった。さらに、運転者が燃焼状況を判断して効
率の良い運転を行うには熟練を要するという問題があっ
た。

上記のような問題点を解決するために、従来、焼却炉内
の温度を検出し、この焼却炉内の温度が一定になるよう
燃焼火格子の移送速度を制御する自動燃焼装置が提案さ
れている。この自動燃焼装置は、炉内温度が一定になる
という利点はあるが、上述したようにごみの性状が一定
しないことにより、ごみの着火、燃焼が不安定となり、
焼却灰中の未燃物の減少が十分でなく、効率の良い自動
燃焼装置が要望されている。

（問題点を解決するための手段） 本発明の焼却炉の自動燃焼装置は、焼却炉内に投入され
たごみを乾燥させる乾燥火格子と、乾燥火格子の前方（
ごみが移送される方向）に設けられ該乾燥火格子を通過
したごみを燃焼させる燃焼火格子と、乾燥火格子上のご
みを燃焼火格子へ移送する乾燥火格子移送装置と、燃焼
火格子上のごみを移送する燃焼火格子移送装置とを備え
た焼却炉において、焼却炉内のごみの温度を検出する少
なくとも２つの温度検出器と、これら温度検出器で検出
された検出温度に基づいて乾燥火格子移送装置および燃
焼火格子移送装置の移送速度を制御する制御部とを備え
たものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

本例は、焼却炉として、例えばストーカ式ごみ焼却炉を
例に採って説明する。

第１図はこの焼却炉の基本構成を示し、１はごみピット
、２はクレーン、３はホッパ、４は乾燥火格子、５は燃
焼火格子、６は燃焼完結装置、７は冷却水槽、８は乾燥
火格子移送装置、９は燃焼火格子移送装置である。構成
については前記従来の技術で述べた構成と略同様であり
、ここでは説明を省略する。

乾燥火格子４および燃焼火格子５上のごみは、乾燥火格
子移送装置８および燃焼火格子移送装置９によって移送
され、この移送速度は速度設定器１０（第３図参照）に
よって設定される。この速度設定器１０はごみの焼却量
および乾燥火格子移送装置８の速度と燃焼火格子移送装
置９との速度の燃焼比率を設定すれば、乾燥火格子４お
よび燃焼火格子５の間歇運転の時間１．．１２を算出し
て乾燥火格子移送装置８および燃焼火格子移送装置９の
速度（即ち乾燥火格子４および燃焼火格子５上のごみの
移送速度）が決定され、乾燥火格子４および燃焼火格子
５は乾燥火格子移送装置８および燃焼火格子移送装置９
により、前記決定された時間ｔｌ＋　　ｔ！の間隔で間
歇運転される。例えば、乾燥火格子４が１回運転される
たびに２００ｋｇのごみをホッパ３から移動でき、焼却
炉の能力が１６時間で９６を焼却するものであり、かつ
燃焼比率が２であるとすれば、 ９６ｔ　　　　２００ｋｇ １６時間　　　１２０秒 となることにより、乾燥火格子４および燃焼火格子５の
間歇運転時間ｔ１．ｔｚは、ｔｌ＝１２０秒、ｔ２＝６
０秒と算出される。

ここで、燃焼火格子５には、この燃焼火格子５上のごみ
の温度を検出する第１温度検出器１１と第２温度検出器
１２とがごみの移送方向に所定間隔を隔てて設けられて
いる。各温度検出器１１゜１２は、燃焼火格子５上のご
みの温度が検出できるよう、各検出点が燃焼火格子５に
密着するか、あるいは燃焼火格子５の近傍に設置される
。そして、これら第１．第２温度検出器１１．１２によ
る検出温度によって燃焼火格子移送装置９の移送速度が
制御されるようになされている。すなわち、各温度検出
器１１．１２で検出された検出温度Ｔ、。

Ｔ２は制御部１３に入力され、この制御部１３で前記検
出温度Ｔ、、Ｔ、の差Ｔｚ−Ｔｔ　と、温度設定器１５
で予め設定された設定温度Ｔ０．許容偏差ΔＴに基づく
基準設定温度Ｔ０±八Ｔとが比較される。そして、この
比較結果に基づいて燃焼火格子移送装置９の移送速度を
増減させる信号が燃焼火格子移送装置９に出力される。

くわしくは、温度差Ｔ、−Ｔ、と、基準設定温度Ｔ０±
ΔＴとの比較結果が、Ｔ、−Ｔ、≧Ｔ０＋ΔＴの場合、
燃焼火格子移送装置９の移送速度を減少させる信号を発
し、燃焼火格子５上のごみを低速で移動させる。つまり
、燃焼火格子５の間歇運転の時間ｔ２を増加させる。ま
た、Ｔ、−Ｔ、　≦Ｔ０−ΔＴの場合、燃焼火格子移送
装置９の移送速度を増加させる信号を発し、燃焼火格子
５上のごみを高速で移動させる。つまり、燃焼火格子５
の間歇運転の時間ｔ２を短縮させる。

この時間ｔ２を変化させる場合は、一定周期で温度差Ｔ
ｔ　　Ｔ＋　と基準設定温度Ｔ０±ΔＴとを比較し、そ
れらの差の大きさに基づき時間ｔ２を変化させてもよい
し、また、一定周期の比較により一定割合（例えば、時
間ｔ２の５％または５秒）で増減させてもよい。また、
上記検出温度Ｔ、。

Ｔ２は、第１．第２温度検出器１１．１２の瞬時値でも
よいが、望ましくは、より正確な値を得るために所定周
期の平均値としたほうがよい。

また、第２図は燃焼火格子５上に３つの温度検出器１３
ａ、１３ｂ、１３ｃが移送方向に所定間隔を隔てて設け
られたものを示している。温度検出器１３ａは、燃焼火
格子５の後方に設けられ、理想燃焼状態における着火点
でのごみの温度を検出するものである。温度検出器１３
ｂは燃焼火格子５の略中央に設けられ、理想燃焼状態に
おける燃焼点でのごみの温度を検出するものである。温
度検出器１３ｃは燃焼火格子５の前方に設けられ、理想
燃焼状態における燃え切り点、またはその後方のごみの
温度を検出するものである。このように設置された各温
度検出器１３　ａ　＋　１３　ｂ　＋　１３　ｃによる
検出温度に基づいて燃焼火格子移送装置９の移送速度が
制御される。すなわち、前述した温度検出器が２つ設け
られたものと同様、各温度検出器１３ａ、１３ｂ、１３
ｃで検出された検出温度Ｔ：ｌ、Ｔ、、Ｔ、が制御部に
入力され、基準設定温度Ｔ０±ΔＴと比較された後、こ
の比較結果に基づいて燃焼火格子移送装置９に移送速度
を増減させる信号が出力される。くわしくは、燃焼火格
子移送装置９の移送速度の増減は検出温度Ｔ３゜Ｔ、、
Ｔ、により表１に示すようになる。

表　　１ なお、ここでは、温度差Ｔ２−Ｔ、あるいはＴ。

−Ｔ、に基づいて燃焼火格子移送装置９の速度のみを変
化させるようにしたが、温度差’１７２７Ｔ。

あるいはＴｉ　　Ｔｓに基づいて乾燥火格子移送装置８
の速度を変化するようにして乾燥火格子４および燃焼火
格子５上のごみの移動速度を共に変化させるようにして
もよい。

第３図は上述した燃焼火格子移送装置および乾燥火格子
移送装置の制御系の具体例を示すブロック図である。こ
こで第３図は温度検出器を２つ設けた場合のブロック図
を示しているが、温度検出器が３つの場合は温度検出器
をもう１つ追加すればよい。

比較部１４は前記第１．第２温度検出器１１゜１２で検
出された各検出温度Ｔ１．Ｔｚの差Ｔ２Ｔ＋　と温度設
定器１５で設定された基準設定温度Ｔ。±ΔＴとを比較
する。この比較部１４で比較された信号は速度補正演算
部１６に入力され、速度記憶部１７で記憶されている移
送速度（時間ｔ＋、ｔｚ）に基づいて速度補正される。

この速度補正された信号は速度記憶部１７を介して減算
カウンタ１８，１９にそれぞれ出力され、パルス発振器
２０からの信号に基づいて減算カウンタ１８゜１９で定
倍（減算）された後、乾燥火格子移送装置８および燃焼
火格子移送装置９に出力される。

速度記憶部１７は、速度設定器１０で時間ＬＩ＋ｔ２を
変更するたびに記憶するとともに、その後は速度補正演
算部１６で時間ｔｌ＋　　ｔ！を変更するたびにその変
更した値を記憶する。なお、２１゜２２は表示器である
。

次に、この焼却炉において、燃焼完結装置６の上部には
堆積された焼却灰の上部温度を検出する第４温度検出器
３０が設けられるとともに、前記第４温度検出器３０と
燃焼完結装置６との間には燃焼完結装置６に堆積された
焼却灰の中部あるいは下部温度を検出する第５温度検出
器３１が設けられている。第４温度検出器３０で検出さ
れた検出温度Ｔ、は第１空気量制御部３２に入力される
。

この第１空気量制御部３２は、入力された検出温度Ｔ６
に基づいてダンパ等の第１空気量制御装置３３の空気量
を制御するもので、例えば、温度が上昇すると空気量が
増加し、温度が降下すると空気量が減少するように制御
される。また、第５温度検出器３１で検出された検出温
度Ｔ７は燃焼完結制御部３５に入力される。この燃焼完
結制御部３５は、検出温度Ｔ、が設定温度よりも小さく
なると燃焼完結装置６をその駆動装置３６によって運転
させ、燃焼完結装置６に堆積された焼却灰を下層部から
順次冷却水槽７に落下させる。これによって、燃焼完結
装置６が常にベストな状態でしかも自動的に運転するこ
とができる。

さらに、燃焼火格子５の下方には、その後部と前部に所
定量の空気を送給する第２．第３空気量制御装置４０．
４１が設けられ、燃焼火格子５下方の後部および前部の
圧力を検出する第１．第２圧力検出器４２．４３が設け
られている。そして第４図に示すように、この第１圧力
検出器４２からの検出圧力Ｐ１と第１温度検出器１１か
らの検出温度Ｔ１を入力する第２空気量制御部４４およ
び第２圧力検出器４３からの検出圧力Ｐ２と第２温度検
出器１２からの検出温度Ｔｔを入力する第３空気量制御
部４５は、各検出信号Ｐ、、Ｔ、。

Ｐｚ、Ｔｚに基づき第２．第３空気量制御装置４０゜４
１０空気量を制御する。すなわち、第２．第３空気量制
御部４４．４５はそれぞれ検出信号ｐ　、。

Ｔ、と設定値Ｐ＋＋、Ｐ＋ｚ　（＞Ｐ＋＋）　、Ｔｚ＋
、Ｔｚ□（＞　Ｔ　２１　）を比較し、表２９表３に示
すような状態が生じたときのみ、第２．第３空気制御装
置４０゜４１から燃焼火格子５へ供給される空気量を所
定量増減させる。これにより、燃焼火格子５へ供給する
空気量を常にベストな状態でしかも自動的に制御するこ
とができる。

このように制御された焼却炉はごみの燃焼および搬出が
理想に近い形で行え、かつ焼却炉の自動運転が可能とな
る。

表２ 表３ （発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、ごみの移送方向に
所定距離を隔てた位置で燃焼火格子上のごみ温度を検出
し、それらの検出温度に基づいて燃焼火格子および乾燥
火格子上のごみの移送速度を制御するようにしたため、
ごみの着火点および燃焼点が安定した位置で行われ、未
燃物の少ない安定したごみの自動燃焼が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼却炉の概略を示す構成図、第２図は
燃焼火格子上に３つ設けられた温度検出器の配置状態を
示す部分図、第３図は乾燥火格子移送装置および燃焼火
格子移送装置の制御系を示すブロック図、第４図は第２
．第３空気量制御装置の制御系の概略を示すブロック図
、第５図は従来の焼却炉の概略を示す構成図である。 ４・・・乾燥火格子　　５・・・燃焼火格子８・・・乾
燥火格子移送装置 ９・・・燃焼火格子移送装置 １１、１２．１３ａ、　１３ｂ、　１３ｃ・一温度検出
器第２図 ７３ａ ４０　　　　　４Ｉ ＠３図 与４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）焼却炉内に投入されたごみを乾燥させる乾燥火格子
   と、乾燥火格子の前方に設けられ該乾燥火格子を通過し
   たごみを燃焼させる燃焼火格子と、乾燥火格子上のごみ
   を燃焼火格子へ移送する乾燥火格子移送装置と、燃焼火
   格子上のごみを移送する燃焼火格子移送装置とを備えた
   焼却炉において、 焼却炉内のごみの温度を検出する少なくと も２つの温度検出器と、これら温度検出器で検出された
   検出温度に基づいて乾燥火格子移送装置および燃焼火格
   子移送装置の移送速度を制御する制御部とを備えたこと
   を特徴とする焼却炉の自動燃焼装置。 ２）前記温度検出器からの検出温度は一定時間の平均温
   度である特許請求の範囲第１項記載の焼却炉の自動燃焼
   装置。