TW301699B - - Google Patents

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經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 301699 at Β7 五、發明説明（.1 ) 發明背i 發明範疇 本發明係有關於廢棄物焚化之方法，麼棄物經計量道輿 進料滑道輸送至壚架進行焚燒’空氣亦導入埴架以助燃。 本發明亦包含將上述方法付諸實施之裝置。 本發·明自現有装置研發而成，例如第ΕΡ-Α-0,317,731號專 利申請之開爐。 背景探討、 在焚化過程中，廢棄物形同燃料，但其成份極不均勻。 例如有機殘渣、工業廢料、木料、石塊、塑膠、玻璃、陏 磁、紙張、與卡紙等等，其熱含量、可燃性、與燃燒速率 等性質皆大不相同。雖待焚廢物中必有部分爲可燃物，但 各種成分之燃燒特性與體積互異，且不同之水分含量亦應 列入考慮。焚化所用之燃料則反是，諸如煤炭、天然氣、 以及燃油等燃料皆具備已知之化學與物理特性，故應用此 等燃料之理想焚化設施，在設計上並無困難。 至今焚化工廠之自動化應用仍極爲有限，大部分傳統焚 化壚之控制室至少需要一名操作員。操作員負责觀察燃燒 之狀沉，並隨時調整燃料使用量。大多數焚化壚上方至少 配置一具電視攝影機，以監視焚燒過程。但此被動方式僅 能在進料成分改變之後，觀察得知焚燒狀沉之變化，故燃 料修正只能事後爲之。一般而言，被動式燃料修正皆爲亡 羊補牢，因此燃燒過程之控制始終輿理想相去甚遠。欲將 此差距減至最小，則需加強廢棄物焚化之自動化處理。在 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -* 經濟部中央橾準局貝工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 改良方法中，焚化爐加裝新式測量儀器以取代傳統之目視 觀察’測量數據皆自動存檔，且列爲修正係數，以便主動 調整燃料使用量》 在第EP-A'-0,317,731號專利申請中，置於焚化遽架進料區 之監視器設有光學輕射接收器，其前級之光學過濾器將水 分與二·氧化碳分子之電磁輻射抽樣記綠，顯示器接收廢棄 物之水分含量數據之後，將此參數輸入程序控制單元，以 調整焚化過程。經由此法，水分含量之訊號於該部分廢棄 物焚化之前即產生，故參數可随時根據進料成分而變。但 廢棄物自進料區至爐架之時間過短，參數之變化尚未及發 揮調節作用，該部分棄廢物已輸送至爐架進行焚化β易言 之’此法之缺點在於緩衝時間不足。此法所需之緩衝時間 約爲30至60分鐘，而廢棄物自進料區至壚架僅爲1〇分鐘。 並且測量之水分含量僅爲廢棄物表面蒸發之水氣，困於内 部之水分舆全部水分含量尚未予計算，亦無法應用於焚化 之控制。 在第ΕΡ-Α-0,352,62〇號專利中請中，笨化廢棄物之爐架由 • . 一具電視攝影機所監控，電視影像由電腦自動處理，諸如 溫度分佈與主燃燒區之位置皆由影像訊號中抽取而出，並 輸入程序控制單元作爲控制參數。此法僅能記綠爐架廢棄 物之表面溫度，餘燼或下層之悶燒六則未予考慮，因此仍 然無法以主動模式進行焚化之操作。 發明之板诚 本發明之目的在於應用新法實現廢棄物焚化之主動式控 本紙張尺度適用中國國家標隼（.CNS ) Α4規格（210X297公楚） _(*裝 訂 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消费合作社印裝 Α7 Β7 五、發明説明（.3 ) 制，此法可應用於任何種類之廢棄物，其參數在磨棄物進 行焚燒之前即預先得知。此外，本發明亦包含應用以上原 理之廢棄物焚化裝置。 本發明以傳統式焚化爐爲設計之基礎，廢棄物之熱含 量、或至少一項決定熱含量之參數係於計量道（2)中測量而 得’將·此已知參數輸入程序控制單元（9)，據此將所需之助 燃空氣泵入爐架，或依據待焚廢棄物之熱含量而随時調整 其流量，或以上兩種方式同時進行。 申請專利範®第11項爲廢棄物焚化爐之一種較佳具體實 例〇 廢棄物之熱含量或決定熱含量之參數，係於計量道中測 量並計算而得，此步驟在焚化前之設定時間内預先完成β 執行此步蠊有兩種較佳之可行方式： 其一爲微波訊號，微波訊號之傳輸方向與計量道輸送廢 棄之方向呈垂直》廢棄物之水分對微波有吸收作用，並使 微波產生相差，這些變量可用於測定廢棄物之水分含量， 而測量數據之處理，皆由程序控制單元爲之。 • · 根據本發明之廢棄物焚化装置設有一計量道，位於進料 滑道之前級。待焚之廢棄物經由滑道輸入遽架，助燃之空 氣亦泵入埴架以維持燃燒。計量道内部至少設置一具熱感 應器，以記綠廢棄物之熱含量。熱感應器與至少一具計量 單元連接，再將計量單元之輸出訊號輸入程序控制單元。 程序控制單元管制爐架之進氣流量，並控制進料滑道之動 作0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210X297公釐） 批衣-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

A 301699 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 五、發明説明4 ) 本發明之詳細圈解有如後述。 附圈之簡單説明 參閲附圈，對本發明之知節及優點即可進一步了解 圈1顯示一廢棄物焚化裝置之縱剖面。 圈2顯示圈1中焚化裝置之計量道，其中設有記綠廢棄物 熱含量.之微波設備。 圈3顯示圈1中焚化裝置之計量道，其中設有測量廢棄物 電阻値之電子設餚。 圈3a爲圈3中計量.道瑩板之剖面圈》 較佳具饉實例説明 參閲附圈，其中各圈之標示號碼皆前後一致，或對應於 不同之組件。圈1中焚化裝置包含直立之計量道2，其橫截 面爲矩形’各種廣棄物1由此進入。進料滑道3位於計量道 與遽架4之間’廢棄物1經進料滑道輸入爐架進行焚化。計 量道2之感應區5設有一熱感應器6，以量測感應區中廢棄 物1之熱含量》通常在設計上，廢举物1經感應區而至爐架 之時間爲20至30分鐘。 本發明之第一種較佳實例中，計量道2之感應區5中設有 微波感應器6，以測量磨棄物1之水分含量；此參數爲測定 熱含量所必需β圈2爲計量道2中感應區5之放大國，其中 微波感應器包含二測量點，分離之測量點共有6a、6b、6c 、6d、6a·、6V、6c*、與6d·等發射/接收模組。在此實例 中，計量道2中設有二水平之平面α與y?，二者與廢棄物輸 送方向呈垂直，計量道2壁板2 A内側配置四對複合微波發 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS > A4规格（210X297公釐） ---------------1T--_-----^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局®^工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（％ 5 ) 射 / 接收模组 6a、6b、6c、6d、6a，、6b，、6c'、與 6d，， 在二測量點則分別裝置計量單元8與8,，二計量單元將訊號 輸入程序控制單元9。 在α平面上，兩對發射/接收模組6a、6b與6c、6d分別 置於平行之内壁上遙遙相對，其連線與計量道2之進料方向 互相垂.直。卢平面之兩對微波發射/接收模組6&，、6b，、6c1、 與6ί1·8£置與α平面—者相同。此例中微波發射/接收模組係分 離配置，各個模組分別位於相對位置，但模组亦可組合配 置。分離配置中，模組記綠廢棄物之微波傳輸量；組合配 置中’模組則記綠廢棄物之微波反射量。第三種可行方式 係將波源置於感應區5，以偵測微波之振輻或相差，或二者 兼測，如此可推算出廢棄物之水分含量或熱含量。 輸入壚架4之廢棄物流量随計量道2内感應區5之麼棄物 流量而定》廢棄物之水分含量與熱含量，係計量單元8根據 微波訊號衰減與相差而得《初步測量之水分含量必有誤差 ，例如廢棄物中雜有大塊金屬Μ，則影響測量數據之精確 度，故設分離之平面α與々，以減少錯誤。而後計量單元8 將水分含量或熱含量之數據輸入程序控制單元9，此類數據 爲爐架4之氣源控制所必需。 計量道2之廢棄物1經進料滑道3而進入壚架4焚燒，壚架 4之廢棄物流量係根據計量道2中感應區5之數據而定。進 料滑道可精確控制爐架4之廢棄物1輸入量，並在設定之缓 衝時間（例如3 0分鐘）預先於感應區5測定水分含量。運抵爐 架之廢棄物1與程序控制單元9之測量値之間可能仍有誤差 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 五、發明説明C. 6 ) A7 B7 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印装 ，故進料滑道3由程序控制單元聨線控制，以提高精確度。 程序控制單元9亦控制空氣管11之進氣閥10，排列於璩 架4下方之若干鼓風道12輿空氣管相連，大量空氣經進氣 閥調節而進入爐架4，以保持最佳燃燒狀態。 圈3與3a所示，爲測定廢棄物熱含量之另一可行方案。感 應區二平行壁板分別設有寬闊之電極板13舆14，電極抵藉 四周之絕亨體15固定於感應區壁板。計量道通常含金屬結 構，故需絕緣。圖3a之絕緣體15具有T形截面，其向内延 伸之脚柱與計量道壁板或電極板厚度等長，故脚柱不致凸 出而防礙廢棄物下滑；絕緣體由外向内安装。計量道設有 隱廛電源舆電流計16，使電流經電極穿越廢棄物而過，其 電流強度I成爲廢棄物導電量輿水分含量之指標，亦因此得 知磨棄物之熱含量，而後電源供應器與電流計16將測量數 據輸入程序控制單元。 微波測量輿上述方法相似，二電極沿廢棄物輸送方向分 雜設置，可減少測量誤差。例如摩棄物中若雜有大塊金屬 ，其產生之誤差可用分離式電極加以複償' 分離式電極可測量廢棄物1之密度。例如在實際操作中， 計量道中廢棄物重量可由進料滑道3之應力計17測量而得 ••此應力計與進料滑道支撑結構係整體設計。而後應力計 之測量數據輸入程序控制單元，列爲焚化控制參數之_。 將不同時間之麼棄物分段重量加以比較，即得麼棄物品質 與熱含量之歷時分析結果’例如廢棄物水分含量或計量道2 之流量等等。舆轉速表馬達铁合之量輪18亦可用於測定流 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 Τ 旅 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明説明ς 量，其測量數據同樣經計量單元19而輸入程序控制單元9 〇 上述主動模式對非均質廢棄物甚爲適用，尤其以垃圾爲 然。廢棄物品質爲焚化程序調整與控制之高階參數，亦爲 焚化過程之主要控制參數。在此實例中，廢棄物之品質以 熱含量與水分含量表示，二者皆爲主要控制參數。此外， 許多控制辛干擾變數亦影響燃燒過程，可單選或複選此等 變數作爲焚化控制之用： -焚燒產生之蒸氣量可作爲額外之控制變數。 _焚燒廢氣之含氧量對蒸氣量爲一干擾變數，蒸氣量則爲 一控制變數。 -除廢棄物品質之外，廢氣之含氧量亦可作爲銕外之控制 變數。 -蒸氣量對含氧量爲一干擾變數，含氧量則爲一控制變數 0 -感應區之數量與大小係根據進料滑道性能（即滑道之衝程 )而定，而進料滑道之流量控制則随廢棄物之品質而變， 因此感應區之數量與大小可随廢棄物品質而自動調整。 -爐架上廢棄物層之厚度皆經記綠並可調節，例如爐架與 厣棄物底層對物流之阻力，對其厚度具有調節作用，經 厚度控制之廢棄物無超量進科與流量壅塞之虞》在此實 例中，壚架下方各鼓風道之進氣量均個別記綠，且依據 廢棄物之品質加以調節β -壚架下方鼓風道之主要進氣分布均有記綠，且依據廢棄 10- 本紙張尺度適用中國菌家橾率（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 •1^ 301G39 A7 B7 五、發明説明（,.8 ) 物之品質加以控制與調節。 -爐架各區之流速随廢棄物品質而變。 -廢棄物輸入量依計量道流量而定。 -燃燒位置由壚架下方各鼓風道之風阻所控制。由以上所揭檗之原則，可根據本發明而發展出各種改良 與改造形式。故於随附申請專利範圓之内，本發明並不限 於在此説明之特定—實例。 附圈编號 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 1 廢棄物 2 計量道 3 進料滑道 4 瀘架 5 計量道感應區 6 熱感應器 sl ^ « 微波感應器 8,8， 計量單元 9 程序控制單元 10 進氣閱 11 空氣管 12 空氣管之鼓風道 13,14 電極板 15 絕緣體 16 電源供應器輿電流計 17 應力計 • 11- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS〉A4規格（210X 297公楚） """"""―— 圓——" ... n··—· n·^— mi en^i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 d A7 B7 五、發明説明G 9 )18 量輪19 應力計之計量單元 --------^ -裝------·ΐτ—；----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 第84110807號專利申請案 β 中文申請專利範圍修正本(85年5月）@ «

   έ! L一種焚化廢棄物之方法，其中廢棄物（1)經計量道（2)與 進料滑道（3)輸送至爐架（4)進行焚燒，助燃之空氣亦泵 入爐架以維持燃燒，焚燒過程至少受—項參數所控制， 此參數爲廢棄物熱含量之函數，決定熱含量之參數由計 計量道（2)感測廢棄物（1)之流量而得，將廢棄物之熱含 量、或至少一項決定熱含量之已知參數輸入程序控制單 元（9)，控制單元根據該參數將所需之助燃空氣泵入爐 架’或根據待焚廢棄物之熱含量而隨時修正其流量，或 以上兩種方式同時進行。 2 .根據申請專利範圍第丨項之方法，其中廢棄物（丨）熱含量係 於輸入爐架（4)進行焚燒前之特定時間決定而得。 3.根據申請專利範圍第1或2項之方法，廢棄物（丨）之熱含 量係於計量道（2)之感應區（5)内加以決定，經3〇分鐘之 輸送時間始進行焚化。 4 ’根據申請專利範圍第！或2項之方法，其中感應區（5)内 之微波傳輸方向與計量道（2)内之廢棄物輸送方向呈垂 直’微波之衰減與相差可用於決定廢棄物（1)之熱含 量。 5.根據申請專利範圍第1項之方法，其中微波於感應區（5) 平行内壁間之傳輸方向與計量道（2)内之廢棄物輸送方 向呈垂直，廢棄物之水分對微波有吸收作用，並使微波 產生相差’這些變量可用於決定廢棄物之水分含量，且 測量數據皆存入程序控制單元（9)。 6·根據申請專利範圍第1項之方法，其中感應區（5)内之微 -----— -----^ (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A8 B8 C8 一 D8 , ------------ 、申請專利範圍 波傳輸方向與計量道（2)内之廢棄物輸送方向呈垂直， 其中微波反射量隨廢棄物（1)之水分含量而變，這些測 量數據皆存入程序控制單元（9)。 7 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中感應區（5 )平行内 壁（2A ’ 2B)間至少設有一道垂直微波束，從垂直微波之 .衷減或相差可得知廢棄物（1)之水分含量，這些測量數 據皆存入程序控制單元（9)。 8·根據申請專利範園第1項之方法，其中微波之發射與反 射訊號均輸入計量單元（8)，計量單元根據二者差値推 算廢棄物（1)之水分含量，而後將數據輸入程序控制單 元（9)。 9. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中計量道（2)之感應 區（5 )中設有電阻測量儀器，且電流方向與廢棄物（丨）輸 送方向呈垂直，廢棄物之熱含量可用電阻値加以決定。 10. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中除廢棄物（1)熱含量 之外，流量或重量（或兼而有之）亦於計量道中進行量測， 而後將數據輸入程序控制單元（9)加以處理。 U. —種焚化廢棄物裝置，包括一計量道（2 )與一進料滑道 (3 )，計量道位於進料滑道之前級，待焚之廢棄物（丨）經 由滑道輸入爐架（4)，助燃之空氣亦泵入爐架以維持燃 燒，計量道（2 )内部至少裝設一熱感應器（5 )，以感測廢 棄物之熱含量，熱感應器與至少一計量單元（8 ; 16)速 接，再將計量單元之輸出訊號輸入程序控制單元（9)， 程序控制單元管制爐架之進氣流量、或控制進料滑道之 本紙張尺度遑用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁) -裝· 訂 ABCD 申請專利範圍 動作、或二者兼顧。 12. 根據申請專利範团第Η項之裝置，其中計量道（2)感應 區（5)内部設有測量儀器（5)，包括若干微波發射器與微. 波接收器，或複合微波發射/接收模組，這些測量儀器 與計量單元（8)連接，再由計量單元將訊號輸入程序控 制單元（9 )。 13. 根據申請專利範圍第η或丨2項之裝置，其中於計量道 (2)内設有二平行平面（“與点），二者與廢棄物輸送方 向呈垂直，二平面上至少配置4複合微波發射/接收模組 (6a，6b，6c，6d，與 6a，’ 6b1，6c，，6d，）。 14. 根據申請專利範圍第i i項之裝置，其中計量道（2 )之相 對壁板内側設有二電極板（1 3，丨4 )，電極板皆絕緣於壁 板，並與電源供應器（16)耦合，電源供應器包含一電流 计’以便δ己錄通過計量道内廢棄物之電流強度。 15. 根據申請專利範園第1 1項之裝置，其中計量道（2 )内設 有廢棄物（1)重量測量儀器。 16. 根據申請專利範圍第1 1項之裝置，其中儀器（1 8，1 9)係-爲記綠計量道（2 )内廢棄物之流量而設。 -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央梂準局工消费合作社印袈 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）