TWI795721B - Control device, control method, and program-recorded recording medium - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種使垃圾焚燒設備之燃燒狀態穩定化之控制裝置。本發明之控制裝置具備:垃圾供給量控制部,其以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給;及空氣流量控制部,其算出使前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值般之前述空氣流量之控制值。The present invention provides a control device for stabilizing the combustion state of garbage incineration equipment. The control device of the present invention includes: a garbage supply amount control unit that controls the supply of garbage supplied to the furnace of the garbage incinerator so that the steam flow rate of the steam generated by the garbage incinerator becomes a specific first set value; and air A flow rate control unit calculates a control value of the air flow rate such that the sensitivity of the steam flow rate to a change in the air flow rate of the air supplied to the furnace becomes a specific second set value.
Description
本揭示係關於一種垃圾焚燒設備之控制裝置、控制方法及程式。 本發明申請案基於2020年2月26日於日本申請之日本發明專利申請2020-30344號而主張其優先權,且其內容為本申請案所引用。The disclosure relates to a control device, a control method and a program of a waste incineration equipment. The present invention application claims its priority based on Japanese Invention Patent Application No. 2020-30344 filed in Japan on February 26, 2020, and its content is cited in this application.
於在垃圾焚燒爐設置鍋爐,回收在垃圾焚燒時產生之熱,並藉由產生之蒸氣進行發電之垃圾發電中,使用垃圾作為燃料。為了消除利用垃圾發電之發電量之不均,而不可或缺的是使垃圾之燃燒穩定,穩定地產生如計畫之蒸氣。Garbage is used as fuel in waste-to-energy in which a boiler is installed in a waste incinerator, the heat generated during waste incineration is recovered, and the steam generated is used to generate electricity. In order to eliminate the uneven power generation of waste-to-energy, it is indispensable to make the combustion of waste stable and generate steam as planned.
於專利文獻1中,曾揭示藉由檢測自垃圾焚燒爐之鍋爐向發電站供給之蒸氣之蒸氣流量,並基於檢測到之蒸氣流量,調節向垃圾焚燒爐供給之垃圾及空氣之供給量,而謀求垃圾之穩定燃燒之控制裝置。該控制裝置例如於蒸氣流量超過基準值時,減少垃圾向爐內之供給量,且減少對在爐內使垃圾移動之移動床之乾燥區域、燃燒區域、後燃燒區域中之乾燥區域與燃燒區域供給之空氣流量。又,控制裝置於蒸氣流量低於基準值時,增加垃圾之供給量、及空氣向乾燥區域與燃燒區域之供給量。In
對垃圾焚燒爐供給之垃圾之成分為多樣。如塑膠袋之垃圾當被供給至爐時,瞬間燃燒殆盡。以設置於垃圾焚燒爐之空氣供給系統之應答速度,難以調整如塑膠袋之垃圾之燃燒。另一方面,由於以廚餘垃圾為代表之濕垃圾等具有濕氣,故即便對爐供給,亦不會立即燃燒,必須等到乾燥。針對如此之垃圾,可利用乾燥至燃燒之時間,進行燃燒之控制。以下,以經過乾燥而燃燒之垃圾為對象。The composition of the garbage supplied to the garbage incinerator is varied. Garbage such as plastic bags burns up instantly when supplied to the furnace. With the response speed of the air supply system installed in the garbage incinerator, it is difficult to adjust the burning of garbage such as plastic bags. On the other hand, since wet garbage such as kitchen waste has moisture, even if it is supplied to the furnace, it will not burn immediately, but must wait until it is dried. For such garbage, the time from drying to burning can be used to control burning. The following applies to dried and incinerated garbage.
垃圾焚燒爐之熱輸出顯然與垃圾之燃燒速度成比例。垃圾之燃燒速度係由以下之式(1)表示。 gB =kB ・mB ・・・・・(1) 此處,kB 主要係表示由氧濃度決定之助燃性之係數,藉由增加空氣向垃圾焚燒爐之供給量,而值變大。mB 係完成乾燥而燃料化之垃圾之質量(存量)。若以ΔgB 表示燃燒速度之調整量,則如下式般表示。 ΔgB =kB ・ΔmB + ΔkB ・mB ・・・・(2)The heat output of a waste incinerator is obviously proportional to the rate at which the waste is burned. The burning speed of garbage is represented by the following formula (1). g B =k B・m B・・・・・・(1) Here, k B mainly represents the coefficient of combustion-supporting property determined by the oxygen concentration, and the value becomes larger by increasing the supply of air to the waste incinerator . m B is the mass (inventory) of waste that has been dried and turned into fuel. If the adjustment amount of the combustion speed is represented by Δg B , it is expressed as the following formula. Δg B =k B・Δm B + Δk B・m B・・・・(2)
參照式(2),考量兩種控制燃燒速度之方法。第一種方法係基於右邊之第1項(kB ・ΔmB ),控制成為燃料之垃圾向焚燒爐之供給量之方法。假設能夠以所期望之量供給完成乾燥而立即成為燃料之垃圾,則該方法是為有效,但實際上,能夠調節向垃圾焚燒爐之供給量之垃圾為乾燥前之垃圾。於是,供給之垃圾由於潮濕而不會立即燃燒,必須於爐內暫時停留,等待至乾燥而燃料化為止。或,於垃圾形成大的塊體之情形下,為了於其中心進行燃燒,而有可能必須等待塊體崩壞。根據該等理由,該方法不具有速應性。因此,即便控制供給之垃圾之量,亦未必能夠立即控制成所期望之燃燒速度。Referring to formula (2), consider two methods of controlling the burning rate. The first method is based on the first item (k B ·Δm B ) on the right, and it is a method of controlling the amount of garbage that is used as fuel to be supplied to the incinerator. This method is effective assuming that it is possible to supply a desired amount of garbage that has been dried and immediately becomes fuel, but actually, the garbage that can adjust the supply amount to the garbage incinerator is the garbage before drying. Therefore, the supplied garbage will not burn immediately due to moisture, and must stay temporarily in the furnace until it is dry and turned into fuel. Or, when garbage forms a large block, in order to burn at the center, it may be necessary to wait for the block to collapse. For these reasons, this method is not quick-responsive. Therefore, even if the amount of rubbish supplied is controlled, it may not be able to be immediately controlled to a desired burning rate.
第二種方法係基於式(2)之右邊第2項(ΔkB
・mB
),控制空氣向爐之供給之方法。於垃圾焚燒爐中,由於存在已經乾燥之垃圾之存量,故若增加空氣供給,則燃燒速度增大,熱輸出增大。例如,於專利文獻1所記載之控制方法中,亦於蒸氣量低於基準值時,增大空氣之供給量。The second method is based on the second item (Δk B ·m B ) on the right side of formula (2), and controls the supply of air to the furnace. In the garbage incinerator, since there is a stock of dried garbage, if the air supply is increased, the combustion speed will increase and the heat output will increase. For example, in the control method described in
根據式(2)可詳知,燃燒速度調整量ΔgB 對於空氣供給調整ΔkB 的感度係乾燥而燃料化之垃圾之存量mB 。若能夠將垃圾之存量mB 之值管理為一定,調整ΔkB ,則能夠控制燃燒速度調整量ΔgB 。若能夠調整ΔgB ,則能夠將燃燒狀態控制為所期望之狀態。According to the formula (2), it can be known in detail that the sensitivity of the combustion speed adjustment Δg B to the air supply adjustment Δk B is the stock m B of dry and fuelized garbage. If the value of the garbage stock m B can be managed to be constant and Δk B can be adjusted, the combustion rate adjustment amount Δg B can be controlled. If Δg B can be adjusted, the combustion state can be controlled to a desired state.
作為相關之技術,於專利文獻2中,曾記載藉由將垃圾之燃盡等級設為一定,而使垃圾之燃燒穩定化之控制。於專利文獻2中,將垃圾之燃盡等級定義為潮濕之狀態之垃圾堆積之乾燥區域之垃圾質量W1、與完成乾燥之垃圾堆積之燃燒區域之垃圾質量W2之和W1+W2。如上述般,乾燥區域之垃圾於直至乾燥為止之間不會成為燃料。因此,即便垃圾之燃盡等級為一定,燃燒狀態亦有可能因其詳細內容而不同。例如,若乾燥之垃圾之存量堆積得較厚,且於如此之狀態下垃圾層崩壞,則於爐內整體之燃燒速度突發性地增大,有可能對蒸氣流量等產生較大之擾亂。As a related technique,
又,於專利文獻3中,對於在因料斗底部之垃圾被壓實化所致之垃圾比重之增大、或投入料斗之垃圾本身之比重較大之情形等下,垃圾之供給量增加,難以進行垃圾之定量供給此等問題,曾揭示以相應於料斗內之垃圾之比重,垃圾之供給重量成為一定之方式,控制向爐內壓出垃圾之推桿之速度之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]Also, in
[專利文獻1]日本特公平03-023806號公報 [專利文獻2]日本特開昭61-36611號公報 [專利文獻3]日本特開2001-355819號公報[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 03-023806 [Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 61-36611 [Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-355819
[發明所欲解決之問題][Problem to be solved by the invention]
為了將垃圾焚燒爐之燃燒狀態保持為所期望之狀態,而必須管理可燃燒之垃圾之存量mB ,而控制垃圾之燃燒速度。In order to keep the combustion state of the garbage incinerator in the desired state, it is necessary to manage the stock m B of combustible garbage and control the burning speed of the garbage.
本揭示提供一種能夠解決上述問題之控制裝置、控制方法及記錄有程式之記錄媒體。 [解決問題之技術手段]This disclosure provides a control device, a control method, and a program-recorded recording medium capable of solving the above problems. [Technical means to solve the problem]
本揭示之控制裝置具備:垃圾供給量控制部,其以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量;及空氣流量控制部,其算出使前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值般之前述空氣流量之控制值。The control device of the present disclosure includes: a garbage supply volume control unit, which controls the supply volume of garbage supplied to the furnace of the garbage incineration equipment so that the steam flow rate of the steam generated by the garbage incineration equipment becomes a specific first set value; and The air flow control unit calculates a control value of the air flow such that the sensitivity of the steam flow to a change in the air flow of the air supplied to the furnace becomes a specific second set value.
本揭示之控制裝置具備垃圾供給量控制部,該垃圾供給量控制部算出供給至垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且算出前述垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之前述垃圾之第1供給量,算出前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值之前述垃圾之第2供給量,將前述第2供給量與前述第1供給量相加,而算出前述供給量。The control device of the present disclosure is equipped with a garbage supply amount control unit that calculates the supply amount of garbage supplied to the furnace of the garbage incineration facility, and calculates the steam flow rate of the steam generated by the garbage incineration facility as a specific first setting Calculate the sensitivity of the steam flow rate to the change of the air flow rate of the air supplied to the furnace, and obtain the second supply amount of the aforementioned garbage at a specific second set value, and calculate the second supply amount of the aforementioned garbage The amount is added to the aforementioned first supply amount to calculate the aforementioned supply amount.
又,本揭示之控制方法以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且算出使前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值般之前述空氣流量之控制值。In addition, the control method of the present disclosure controls the amount of garbage supplied to the furnace of the garbage incineration facility so that the steam flow rate of the steam generated by the garbage incineration facility becomes a specific first set value, and calculates the ratio of the steam flow rate to the supply The sensitivity to the change of the air flow rate of the air to the aforementioned furnace becomes the control value of the aforementioned air flow rate as the specified second set value.
又,本揭示之記錄媒體係紀錄有使電腦作為下述機構而發揮功能之程式之記錄媒體,即:以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量之機構:及算出使前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值般之前述空氣流量之控制值之機構。 [發明之效果]In addition, the recording medium of the present disclosure is a recording medium recording a program for making a computer function as a mechanism for controlling the flow rate of the steam generated by the waste incineration facility to a specific first set value. Mechanism for supplying waste to the furnace of the above-mentioned waste incineration equipment: and calculating the control value of the above-mentioned air flow so that the sensitivity of the above-mentioned steam flow to the change of the air flow of the air supplied to the above-mentioned furnace becomes a specific second set value organization. [Effect of Invention]
根據上述之控制裝置、控制方法及記錄有程式之記錄媒體,可使垃圾之燃燒狀態穩定化。According to the above-mentioned control device, control method, and program-recorded recording medium, the combustion state of garbage can be stabilized.
以下,針對各實施形態之垃圾焚燒設備之控制裝置,一面參照圖1~圖18,一面詳細地說明。Hereinafter, the control device of the waste incineration facility according to each embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 18 .
(構成)
圖1係顯示各實施形態之垃圾焚燒設備之主要部分之一例之圖。
垃圾焚燒設備100具備:料斗1,其供投入垃圾;推桿2,其將投入料斗1之垃圾供給至燃燒室6內;加料器3,其接收由推桿2供給之垃圾,一面移送垃圾,一面進行乾燥及燃燒;燃燒室6,其燃燒垃圾;灰出口7,其排出灰;送風機4,其供給空氣;複數個風箱5A~5E,其等將由送風機4供給之空氣向加料器3之各部導引;及鍋爐9。(constitute)
Fig. 1 is a diagram showing an example of main parts of a waste incineration facility in each embodiment.
The
推桿2設置於料斗1之下部,將供給至料斗1內之垃圾以特定之行程作進退移動而壓出至燃燒室6內,且將垃圾供給至燃燒室6內之加料器3上。推桿2自控制裝置20接收控制信號,而進行壓出垃圾之動作。The
加料器3具備:乾燥區域3A,其使由推桿2供給之垃圾之水分蒸發而使其乾燥;燃燒區域3B,其位於乾燥區域3A之尾流,使已乾燥之垃圾燃燒;及後燃燒區域3C,其位於燃燒區域3B之尾流,使未燃燒而通過之固定碳成分等之未燃成分燃燒直至成為灰為止。接收來自控制裝置20之控制信號,而加料器3之動作速度受控制。The
送風機4經由設置於加料器3之下方之風箱5A~5E,將空氣供給至加料器3之各部。例如,若燃燒區域3B之空氣之供給量增大,則促進垃圾之燃燒。送風機4接收來自控制裝置20之控制信號,而變更風箱5A~5E之空氣流量。又,於將送風機4與風箱5A連接之管路設置閥8A,藉由調節閥8A之開度,亦能夠調節向風箱5A供給之空氣流量。同樣,藉由調整閥8B~8E之開度,能夠分別控制向風箱5B~5E供給之空氣流量。接收來自控制裝置20之控制信號,而閥8B~8E之開度受控制。The
燃燒室6於加料器3之上方包含一次燃燒室6A及二次燃燒室6B,鍋爐9配設於燃燒室6。鍋爐9藉由自燃燒室6輸送之廢氣與在鍋爐9內循環之水進行熱交換而產生蒸氣。蒸氣經由管路10向發電站供給。於管路10,設置有檢測蒸氣之流量之蒸氣流量感測器11。蒸氣流量感測器11與控制裝置20連接,蒸氣流量感測器11計測到之計測值向控制裝置20發送。於鍋爐9之廢氣出口連接有煙道12,由鍋爐9予以熱回收之廢氣於通過煙道12且通過未圖示之廢氣處理設備後,被排出至外部。於煙道12設置有CO濃度感測器13、O2
濃度感測器14。CO濃度感測器13、O2
濃度感測器14與控制裝置20連接,CO濃度感測器13、O2
濃度感測器14計測到之計測值向控制裝置20發送。The
控制裝置20具備:資料取得部21、空氣流量控制部22、垃圾供給量控制部23、及垃圾搬送控制部24。
資料取得部21取得感測器之計測值、使用者之指令值等各種資料。例如,資料取得部21取得蒸氣流量感測器11計測到之計測值。
空氣流量控制部22藉由向送風機4輸出控制信號,控制送風機4之動作,而控制向加料器3供給之空氣流量。又,空氣流量控制部22藉由向閥8A~8E輸出控制信號,調節閥8A~8E各者之開度,而控制向風箱5A~5E供給之空氣流量。
垃圾供給量控制部23藉由向推桿2輸出控制信號,控制推桿2之動作,而控制向燃燒室6供給之垃圾之量。例如,垃圾供給量控制部23算出如蒸氣流量感測器11計測到之計測值成為特定之設定值之垃圾之供給量,並輸出使推桿2以能夠向燃燒室6供給該供給量之方式伸展之控制信號。例如,若蒸氣流量之計測值低於設定值,則垃圾供給量控制部23使垃圾之供給量增大,若蒸氣流量之計測值超過設定值,則使垃圾之供給量減少。
垃圾搬送控制部24向加料器3輸出控制信號,而控制由加料器3進行之垃圾之搬送速度。The
<第一實施形態>
圖2係說明第一實施形態之控制方法之圖。
於本實施形態中,對完成乾燥而燃料化之垃圾之存量mB
進行管理,而謀求垃圾燃燒之穩定化。由上述之式(2)可知,能夠根據燃燒速度對於空氣之供給量的感度推定mB
。因此,於本實施形態中,變更空氣之供給量,並取得爐(燃燒室6)之垃圾之燃燒速度對於其之應答。作為燃燒速度之指標,可利用例如蒸氣流量。作為其他之例,例如,可將自爐排出之廢氣之溫度設為燃燒速度之指標。於圖2之曲線圖中顯示空氣流量與蒸氣流量之關係。圖2之縱軸表示蒸氣流量,橫軸表示空氣流量。於圖2中,顯示:曲線310,其表示在燃料化之垃圾之存量mB
較大之情形下,對爐內供給之空氣流量與蒸氣流量感測器11計測之蒸氣流量之計測值之關係;及曲線320,其表示mB
較小時之空氣流量與蒸氣流量之關係。該等曲線之左端(較圖示之A0靠左側之區域)係空氣不足之區域。於空氣不足時,與燃料化之垃圾之存量mB
之大小無關,由賦予之空氣流量決定蒸氣流量。右端(較圖示之C0靠右側之區域)係空氣過量之區域。於空氣過量時,蒸氣流量不依存於空氣流量,由燃料化之垃圾之存量mB
決定。於兩者之中間之區域中,曲線310、320之梯度(感度)相應於mB
之值與空氣流量而變化。<First Embodiment> FIG. 2 is a diagram illustrating a control method of the first embodiment. In this embodiment, the inventory m B of dried and fuelized garbage is managed to stabilize the burning of garbage. As can be seen from the above formula (2), m B can be estimated from the sensitivity of the combustion rate to the amount of air supplied. Therefore, in this embodiment, the air supply rate is changed, and the response of the burning speed of the garbage in the furnace (combustion chamber 6) is obtained. As an indicator of the burning rate, for example, the vapor flow rate can be used. As another example, for example, the temperature of the exhaust gas discharged from the furnace can be used as an indicator of the combustion rate. The relationship between air flow and steam flow is shown in the graph in Figure 2 . In Fig. 2, the vertical axis represents the steam flow rate, and the horizontal axis represents the air flow rate. In FIG. 2, a
例如,考量保持蒸氣流量為D之狀態而運轉。此時,於與燃料化之垃圾之存量mB
較小之曲線320同樣之情形下,空氣流量為B而平衡。然而,即便於與mB
為曲線310同樣之情形下,若設為空氣流量A,則蒸氣流量亦為D而平衡。如此,即便將蒸氣流量決定為D之一點,燃料化之垃圾之存量mB
亦為不定。其與運轉之自由度相關,另一方面,表示管理垃圾之存量之必要性。例如,若垃圾之存量變得過大,則可能產生於在焚燒爐內燃盡前排出等之不良情況。For example, consider operating while maintaining the steam flow rate at D. At this time, in the same situation as the
作為避免對策,考量將蒸氣流量對於空氣流量之曲線之梯度(Δgsteam
)/(Δgair
)管理為預設之值。例如,於圖2中,將曲線之梯度決定為曲線310於空氣流量B時形成之值。如此,針對mB
大之曲線320,蒸氣流量E成為平衡點。即,若決定蒸氣流量與曲線之梯度,則可將乾燥而燃料化之垃圾之存量mB
之值決定為1個。於本實施形態中,利用該性質,將mB
管理為一定之值,且將蒸氣流量(燃燒速度)保持為一定,使垃圾焚燒爐之燃燒狀態穩定化。As an avoidance measure, it is considered to manage the gradient (Δg steam )/(Δg air ) of the curve of the steam flow rate versus the air flow rate to a preset value. For example, in FIG. 2 , the gradient of the curve is determined to be the value formed by the
針對蒸氣流量,藉由取得蒸氣流量感測器11之計測值,而可進行監視。以下,針對檢測梯度之方法進行描述。垃圾之燃燒穩定地變動,而於時間上非為一定。因此,於將空氣流量增減,而調查蒸氣流量對於其之應答之方法中,應答由穩定的變動蓋掉。為了高精度地檢測應答,而亦考量增大空氣流量之增減幅度,但若使空氣流量大幅度增減,則成為垃圾焚燒設備100之穩定的運轉之擾亂。為此,使空氣流量以特定之週期、例如1分鐘左右之週期、以對垃圾焚燒設備100之運轉不造成不良影響之範圍之振幅呈正弦波狀變化,藉由自蒸氣流量之應答僅檢測該週期之成分,而排除穩定的變動之影響。於式(3)中顯示空氣流量之變化之方法之例。The steam flow rate can be monitored by acquiring the measured value of the
[數1] [number 1]
由於若使空氣以1分鐘週期變更,則該應答亦以相同之週期出現,故藉由傅立葉轉換,且利用式(4),檢測蒸氣流量之1分鐘週期之成分之振幅。Since the response appears at the same period when the air is changed at a period of 1 minute, the amplitude of the component of the steam flow rate at a period of 1 minute is detected by Fourier transform and using formula (4).
[數2] [number 2]
此外,Δgsteam [t]=gsteam [t]-E(gsteam )。此處,E(gsteam )係gsteam [t]之期待值、例如1週期之平均值。如此,檢測對於空氣流量之週期性變化的蒸氣流量之週期性變化,若能夠將蒸氣流量控制為特定之值,且以梯度(Δgsteam )/(Δgair )成為特定之值之方式進行控制,則能夠一面將燃料化之垃圾之存量mB 之值保持為一定,一面將燃燒速度控制為一定,使燃燒狀態穩定。Furthermore, Δg steam [t]=g steam [t]−E(g steam ). Here, E(g steam ) is an expected value of g steam [t], for example, an average value over one cycle. In this way, if the periodic change of the steam flow rate corresponding to the periodic change of the air flow rate can be detected, and the steam flow rate can be controlled to a specific value, and the gradient (Δg steam )/(Δg air ) can be controlled to a specific value, Then, while keeping the value of the stock m B of fuelized garbage constant, the burning speed can be controlled constant, and the burning state can be stabilized.
(構成)
其次,針對第一實施形態之空氣流量控制部22之功能與構成進行說明。圖3係顯示第一實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。於圖3中顯示控制裝置20中之本實施形態之空氣流量控制部22之構成。
針對資料取得部21、空氣流量控制部22、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。
空氣流量控制部22具備:基本控制部2201、空氣流量週期變化產生部2202、梯度設定部2203、PI(Proportional Integral,比例積分)控制部2204、應答振幅檢測部2205、梯度算出部2206、加算部2207、減算部2208、及減算部2209。(constitute)
Next, the function and structure of the air
基本控制部2201輸出蒸氣流量感測器11計測之蒸氣流量之值成為特定之設定值之燃燒狀態下之空氣流量之設定值。The
空氣流量週期變化產生部2202算出用於以特定之週期使空氣流量增減之增減值。空氣流量週期變化產生部2202例如利用式(3)之右邊第2項,算出增減值。The air flow cycle
梯度設定部2203算出並輸出與特定之蒸氣流量之設定值對應之梯度之設定值。梯度之值係就蒸氣流量之每一設定值而預先設定。The
PI控制部2204算出如梯度之設定值與實際之梯度(基於蒸氣流量及空氣流量而算出之梯度之算出值)之偏差成為0之空氣流量之修正量11。The
應答振幅檢測部2205檢測蒸氣流量對於藉由空氣流量週期變化產生部2202而以一定之週期變化之空氣流量的之變化。應答振幅檢測部2205例如基於式(4),檢測蒸氣流量之振幅之週期性變化。The response
梯度算出部2206基於應答振幅檢測部2205檢測到之振幅之微小時間之變化量(Δgsteam
)、及空氣流量控制部22算出之空氣流量之微小時間之變化量(Δgair
),算出梯度(Δgsteam
)/(Δgair
)。The
(動作)
首先,基本控制部2201算出空氣流量之設定值,並將該值輸出至加算部2207。空氣流量週期變化產生部2202算出空氣流量之增減值,並將該值輸出至減算部2208。減算部2208自增減值減去修正量11(初始值=0),而算出修正量12。減算部2208將修正量12輸出至加算部2207。加算部2207將修正量12與空氣流量之設定值相加。空氣流量控制部22將加算後之值設定為本實施形態之空氣流量設定值A22-1。空氣流量控制部22基於空氣流量設定值A22-1,算出送風機4之轉速指令值及閥8A~8E各者之開度指令值。空氣流量控制部22基於所算出之轉速指令值,控制送風機4送出之空氣流量,且基於開度指令值,控制閥8A~8E之開度。(action)
First, the
其次,空氣流量控制部22經由資料取得部21取得蒸氣流量感測器11計測到之蒸氣流量之計測值。應答振幅檢測部2205自蒸氣流量之計測值之變化之中,利用傅立葉轉換,擷取對於空氣流量週期變化產生部2202產生之週期性空氣流量之變化之應答成分,並算出蒸氣流量之週期性振幅之變化。應答振幅檢測部2205向梯度算出部2206輸出表示蒸氣流量之週期性振幅之變化之資訊。其次,梯度算出部2206將空氣流量之每一週期之變化、與跟其對應之蒸氣流量之每一週期之變化進行比較,算出蒸氣流量對於每一微小時間之空氣流量之變化(Δgair
)的感度、即梯度((Δgsteam
)/(Δgair
))。梯度算出部2206向減算部2209輸出梯度之算出值。Next, the air
又,梯度設定部2203算出與特定之mB
及特定之蒸氣流量之設定值對應之梯度之設定值。梯度設定部2203向減算部2209輸出梯度之設定值。Also, the
其次,減算部2209算出梯度設定部2203輸出之梯度之設定值、與梯度算出部2206輸出之梯度之算出值之偏差(梯度之設定值-梯度之算出值),並向PI控制部2204輸出該值。其次,PI控制部2204藉由PI控制,算出如梯度之設定值與梯度之算出值之偏差成為0之空氣流量之修正量11。PI控制部2204向減算部2208輸出修正量11。Next, the
空氣流量週期變化產生部2202持續算出空氣流量之週期性增減值,並將該值輸出至減算部2208。減算部2208自空氣流量週期變化產生部2202算出之增減值減去PI控制部2204算出之修正量11,而算出修正量12,並向加算部2207輸出修正量12。其次,加算部2207將修正量12與基本控制部2201算出之空氣流量設定值相加,而算出空氣流量設定值A22-1。The air flow periodic
空氣流量控制部22基於新算出之空氣流量設定值A22-1,控制送風機4、及閥8A~8E。空氣流量控制部22重複上述之處理。藉此,算出如蒸氣流量成為一定、梯度成為一定之空氣流量,藉由該空氣流量而控制垃圾焚燒設備100之運轉。The air
例如,若梯度之算出值(實際之梯度)相對於梯度之設定值不足,則藉由PI控制部2204,算出減少空氣流量之修正量11。若減少空氣流量,則蒸氣流量相應於其而減少,不足蒸氣流量之設定值。於是,垃圾供給量控制部23控制推桿2之動作,使垃圾之供給量增加。追加供給之垃圾由於很快便會乾燥,故藉由燃料化之垃圾存量mB
增加,而蒸氣流量恢復,藉由相應於其,調整空氣流量,而梯度之不足消除。For example, if the calculated value of the gradient (the actual gradient) is insufficient relative to the set value of the gradient, the
相反,若實際之梯度超過梯度之設定值,則藉由PI控制部2204,算出增加空氣流量之修正量11。若空氣流量增加,則促進垃圾之燃燒,蒸氣流量增加。於是,垃圾供給量控制部23控制推桿2之動作,使垃圾之供給量降低。若燃料化之垃圾存量mB
之增加受抑制,則蒸氣流量之增加受抑制,藉由相應於其,調整空氣流量,而梯度之超過消除。
如此,蒸氣流量與梯度成為各自之設定值,可將燃料化之垃圾之存量mB
及燃燒速度控制為特定之值。On the contrary, if the actual gradient exceeds the set value of the gradient, the
如上述所說明般,根據本實施形態,藉由將燃料化之垃圾之存量mB
管理為預設之值,且將燃燒速度設為一定,而可使垃圾焚燒設備100之燃燒狀態穩定化,將向發電站供給之蒸氣量控制為所期望之值。藉此,例如,可於接近垃圾焚燒設備100之設備能力之上限之狀態下連續運轉,設備利用率提高。且,藉由燃燒之穩定化,而可抑制NOX或CO等之排出。As described above, according to the present embodiment, the combustion state of the
此外,梯度之設定值可為一定值,亦可相應於蒸氣流量而變更。進而,若能夠檢測垃圾之性質,而可相應於其而變更。於本實施形態中,說明了相應於蒸氣流量變更梯度之設定值,但其為一例。除蒸氣流量以外,亦可相應於代表垃圾焚燒爐之運轉狀態之數值、例如發電輸出之設定值,改變前述梯度之設定值。其針對後述之實施形態亦同樣。In addition, the setting value of the gradient can be a constant value, and can also be changed according to the steam flow rate. Furthermore, if the nature of the garbage can be detected, it can be changed accordingly. In this embodiment, although the setting value which changed the gradient according to the steam flow rate was demonstrated, it is an example. In addition to the steam flow rate, the setting value of the aforementioned gradient can also be changed corresponding to the value representing the operating state of the waste incinerator, such as the setting value of the power generation output. The same applies to the embodiment described later.
<第二實施形態>
於第一實施形態中,基於梯度控制空氣流量,但可基於梯度,控制垃圾之供給量。
(構成)
圖4係顯示第二實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖4中顯示本實施形態之控制裝置20A中之空氣流量控制部22A與垃圾供給量控制部23A之構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。
空氣流量控制部22A具備:基本控制部2201、空氣流量週期變化產生部2202、及加算部2207。其等之構成與第一實施形態同樣。<Second Embodiment>
In the first embodiment, the air flow rate was controlled based on the gradient, but the supply amount of garbage can be controlled based on the gradient.
(constitute)
Fig. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device of the second embodiment.
In FIG. 4, the structure of the air
垃圾供給量控制部23A具備:進給控制部2301、梯度設定部2302、PI控制部2303、應答振幅檢測部2304、梯度算出部2305、加算部2306、及減算部2307。The garbage supply
進給控制部2301算出如蒸氣流量感測器11計測之蒸氣流量之計測值成為特定之設定值之垃圾之供給量(垃圾請求值)。例如,若蒸氣流量之計測值低於設定值,則使垃圾之供給量增大,若蒸氣流量之計測值超過設定值,則算出如使垃圾之供給量減少之垃圾請求值。The
梯度設定部2302算出與蒸氣流量之設定值對應之梯度之設定值。梯度之設定值例如就蒸氣流量之每一值而預先設定。The
PI控制部2303基於梯度之設定值與梯度之算出值(實際之梯度)之偏差,算出如偏差成為0之垃圾之請求值之修正量21。The PI control unit 2303 calculates the
應答振幅檢測部2304與第一實施形態之應答振幅檢測部2205同樣地,例如,基於式(4),檢測蒸氣流量之振幅之週期性變化。Similar to the response
梯度算出部2305與第一實施形態之應答振幅檢測部2205同樣地,基於應答振幅檢測部2304檢測到之振幅之微小時間之變化量(Δgsteam
)、及空氣流量之微小時間之變化量(Δgair
),算出梯度(Δgsteam
)/(Δgair
)。The
(動作)
於空氣流量控制部22A中,基本控制部2201算出空氣流量之設定值,並向加算部2207輸出該值。空氣流量週期變化產生部2202基於式(3)持續算出空氣流量之增減值,並向加算部2207輸出該值。加算部2207將空氣流量之增減值與空氣流量之設定值相加。空氣流量控制部22A將加算後之值設定為本實施形態之空氣流量設定值A22-2,而控制送風機4之動作及閥8A~8E之開度。藉此,向風箱5A~5E供給之空氣流量以特定之週期呈正弦波狀變化。空氣流量控制部22A重複該動作。(action)
In the air
於垃圾供給量控制部23A中,經由資料取得部21取得蒸氣流量感測器11計測到之蒸氣流量之計測值。垃圾供給量控制部23A之進給控制部2301基於蒸氣流量之設定值與計測值,算出如蒸氣流量之計測值成為蒸氣流量之設定值之垃圾請求值。進給控制部2301向加算部2306輸出垃圾請求值。The measured value of the steam flow rate measured by the steam
又,應答振幅檢測部2304算出對於空氣流量之週期性變化的蒸氣流量之週期性振幅之變化,並向梯度算出部2305輸出該資訊。其次,梯度算出部2305將空氣流量設定值A22-2之每一週期之變化、與跟其對應之蒸氣流量之每一週期之變化進行比較,算出每一微小時間之梯度((Δgsteam
)/(Δgair
))。梯度算出部2305向減算部2307輸出梯度之算出值。
又,梯度設定部2302算出與蒸氣流量之設定值對應之梯度之設定值,並向減算部2307輸出該值。Also, the response
其次,減算部2307算出梯度設定部2302算出之梯度之設定值、與梯度算出部2305算出之梯度之算出值之偏差(梯度之設定值-梯度之算出值),並向PI控制部2303輸出該值。其次,PI控制部2303藉由PI控制,算出如梯度之設定值與梯度之算出值之偏差成為0之垃圾請求值之修正量21。PI控制部2303向加算部2306輸出修正量21。其次,加算部2306將修正量21與進給控制部2301算出之垃圾請求值相加,而算出垃圾請求值A23-2。Next, the
垃圾供給量控制部23A基於新算出之垃圾請求值A23-2,算出推桿2之伸展長度,產生使推桿2伸展該長度之控制信號,而控制推桿2。垃圾供給量控制部23A重複上述之處理。The waste supply
藉此,算出如蒸氣流量成為一定、梯度成為一定之垃圾之請求值。又,燃料化之垃圾之存量mB
之值穩定,且垃圾焚燒設備100之燃燒狀態穩定。In this way, the required value of garbage is calculated if the steam flow rate is constant and the gradient is constant. Also, the value of the stock m B of fuelized garbage is stable, and the combustion state of the
<第三實施形態>
於第一實施形態、第二實施形態中,為了管理燃料化之垃圾之存量mB
,而藉由預設之週期之正弦波,變更空氣流量。於第三實施形態中,可將該處理簡略化,使空氣流量以正弦波變動,或使其以一定週期變動。
(構成)
圖5係顯示第三實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖5中顯示本實施形態之控制裝置20B中之空氣流量控制部22B之構成。
針對資料取得部21、垃圾供給量控制部23、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。
如圖示般,空氣流量控制部22B具備:基本控制部2201、空氣流量變更部2210、相關係數設定部2211、PI控制部2212、蒸氣流量之應答模式2213、相關係數算出部2214、加算部2215、減算部2216、及減算部2217。<Third Embodiment> In the first embodiment and the second embodiment, in order to manage the stock m B of fuelized garbage, the air flow rate is changed by a sine wave with a predetermined period. In the third embodiment, this process can be simplified, and the air flow rate can be changed in a sinusoidal wave or in a fixed cycle. (Structure) Fig. 5 is a diagram showing an example of the functional structure of the control device according to the third embodiment. The structure of the air
基本控制部2201與第一實施形態同樣地輸出空氣流量之設定值。
空氣流量變更部2210算出用於使空氣流量增減之增減值。該增減值無須如第一實施形態般為週期性,或無須以空氣流量之波形描繪正弦波之方式產生,可為在對垃圾焚燒設備100之運轉不造成不良影響之範圍內之任意之變化量。The
相關係數設定部2211將與蒸氣流量之設定值對應之對於梯度((Δgsteam
)/(Δgair
))決定之特定之值,設定為相關係數之設定值。相關係數之設定值係就蒸氣流量之每一設定值而預先設定。此處,相關係數係藉由蒸氣流量對於空氣流量之變更之應答模式而獲得之蒸氣流量之推定值之變化量Δg^steam
、與蒸氣流量之計測值之變化量Δgsteam
之相關係數。The correlation
PI控制部2212基於相關係數之設定值、與基於實際之蒸氣流量、實際之空氣流量及應答模式而算出之相關係數之算出值之偏差,算出如該偏差成為0之空氣流量。The
應答模式2213係由以下之式(5)表示。The
[數3] Δĝsteam 於本說明書中記載為Δg^steam [number 3] Δĝ steam is described as Δg^ steam in this manual
此處,t係表示採樣時間之整數。Δg^steam 係蒸氣流量之與平衡點之偏差之推定值。Δgair 係空氣流量之與平衡點之偏差。平衡點由例如時間平均值替代。{a1、a2、・・・}與{b1、b2、・・・}係應答模式之常數,且被預先算出。應答模式之常數可相應於蒸氣流量之設定值而變更。z-1表示前1個採樣時刻。又,Δg^steam [t]、Δgair [t]當將t設為時刻時,如以下般由與期待值E之偏差定義。 Δg^steam [t]=gsteam [t]-E(gsteam ) Δgair [t]=gair [t]-E(gair ) 又,由於蒸氣流量對於空氣流量之梯度((Δgsteam )/(Δgair ))跟Δg^steam 與Δgsteam 之相關係數成比例,故以下之式(6)成立。式(6)之右邊係Δg^steam 與Δgsteam 之相關係數。Here, t is an integer representing the sampling time. Δg^ steam is an estimated value of the deviation between the steam flow rate and the equilibrium point. Δg air is the deviation of the air flow from the equilibrium point. The equilibrium point is replaced by, for example, a time average. {a1, a2, ...} and {b1, b2, ...} are constants of the response mode and are calculated in advance. The constant of the response mode can be changed corresponding to the set value of the steam flow. z-1 represents the previous 1 sampling moment. Also, Δg^ steam [t] and Δg air [t] are defined by deviations from the expected value E as follows, when t is the time. Δg^ steam [t]=g steam [t]-E(g steam ) Δg air [t]=g air [t]-E(g air ) Also, due to the gradient of steam flow to air flow ((Δg steam ) /(Δg air )) is proportional to the correlation coefficient between Δg^ steam and Δg steam , so the following formula (6) is established. The right side of formula (6) is the correlation coefficient between Δg^ steam and Δg steam .
[數4] [number 4]
此處,Cov表示協方差,Var表示方差。亦即,若對於不發生矛盾之尺寸之向量x、y,以E(x)、E(y)表示x、y之期待值,則進行以下之式(7)之運算。Here, Cov means covariance and Var means variance. That is, when the expected values of x and y are represented by E(x) and E(y) for the vectors x and y of the size that does not conflict, the calculation of the following formula (7) is performed.
[數5] [number 5]
相關係數算出部2214根據上述之式(7),算出Δg^steam
與Δgsteam
之相關係數。The correlation
(動作)
首先,基本控制部2201算出空氣流量之設定值,並向加算部2215輸出該值。空氣流量變更部2210算出空氣流量之變更值,並向減算部2216輸出該值。減算部2216自變更值減去修正量31(初始值=0),而算出修正量32。減算部2216向加算部2215輸出修正量32。加算部2215將修正量32與空氣流量之設定值相加。空氣流量控制部22B將加算後之值設定為本實施形態之空氣流量設定值A22-3。空氣流量控制部22B基於空氣流量設定值A22-3,控制送風機4之動作及閥8A~8E之開度。(action)
First, the
其次,應答模式2213輸入基於空氣流量設定值A22-3之Δgair
[t],算出蒸氣流量之推定值Δg^steam
[t],並將該值輸出至相關係數算出部2214。又,空氣流量控制部22B經由資料取得部21取得蒸氣流量感測器11計測到之蒸氣流量之計測值。其次,相關係數算出部2214根據式(7),算出Δgsteam
[t]與Δg^steam
[t]之相關係數。相關係數算出部2214對減算部2217輸出相關係數之算出值。
又,相關係數設定部2211算出與蒸氣流量之設定值對應之相關係數之設定值,並對減算部2217輸出該值。Next, the
其次,減算部2217算出相關係數設定部2211算出之相關係數之設定值、與相關係數算出部2214算出之相關係數之算出值之偏差(相關係數之設定值-相關係數之算出值),並對PI控制部2212輸出所算出之偏差。
其次,PI控制部2212藉由PI控制,運算使相關係數之設定值與相關係數之算出值之偏差成為0般之空氣流量之修正量31。PI控制部2212對減算部2216輸出修正量31。Next, the
空氣流量變更部2210算出空氣流量之變更值,並對減算部2216輸出。其次,減算部2216自空氣流量變更部2210算出之變更值減去PI控制部2212算出之修正量31,而算出修正量32。減算部2216向加算部2215輸出修正量32。其次,加算部2215將修正量32與基本控制部2201算出之空氣流量設定值相加,而算出空氣流量設定值A22-3。The air
空氣流量控制部22B基於新算出之空氣流量設定值A22-1,控制送風機4、及閥8A~8E。空氣流量控制部22B重複上述之處理。藉此,算出使蒸氣流量成為固定、相關係數成為固定般之空氣流量,藉由該空氣流量來控制垃圾焚燒設備100之運轉。The air
根據本實施形態,由於可藉由較第一實施形態更簡單之控制,將燃料化之垃圾之存量mB
管理為特定值,且將燃燒狀態(相關係數)控制為一定,故可以穩定之燃燒狀態使垃圾焚燒設備100運轉。According to this embodiment, since the stock m B of fuelized garbage can be managed to a specific value and the combustion state (correlation coefficient) can be controlled to be constant by simpler control than the first embodiment, stable combustion can be achieved. The state makes the
<第四實施形態>
於第四實施形態中,根據空氣流量之過去之值與蒸氣流量之過去之值,確定蒸氣流量對於空氣流量之應答模式。而後,根據確定到之應答模式,算出梯度。
(構成)
圖6係顯示第四實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖6中顯示本實施形態之控制裝置20C中之空氣流量控制部22C之構成。
針對資料取得部21、垃圾供給量控制部23、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。<Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment, the response mode of the steam flow rate to the air flow rate is determined based on the past value of the air flow rate and the past value of the steam flow rate. Then, according to the determined response pattern, the gradient is calculated.
(constitute)
Fig. 6 is a diagram showing an example of the functional configuration of a control device according to a fourth embodiment.
The structure of the air
如圖示般,空氣流量控制部22C具備:基本控制部2201、空氣流量變更部2210、梯度設定部2203、PI控制部2204、模式確定部2218、梯度算出部2219、減算部2220、加算部2221、及減算部2222。針對基本控制部2201、梯度設定部2203、PI控制部2204,係如第一實施形態所說明般。針對空氣流量變更部2210,係如第三實施形態所說明般。
模式確定部2218確定由以下之式(8)表示之模式之係數。As shown in the figure, the air
[數6] [number 6]
具體而言,對上述之蒸氣流量對於空氣流量之應答模式,根據空氣流量之過去之值{g_air[t-1]、g_air[t-2]、・・・}、與蒸氣流量之過去之值{g_steam[t-1]、g_steam[t-2]、・・・},利用最小二乘法等確定模式之係數{a1、a2、・・・}與{b1、b2、・・・}。
例如,模式確定部2218首先根據空氣流量之過去之值、蒸氣流量之過去之值,構成以下之式(9)之矩陣。Specifically, the above-mentioned response mode of steam flow to air flow is based on past values of air flow {g_air[t-1], g_air[t-2],...}, and past values of steam flow {g_steam[t-1], g_steam[t-2],・・・}, use the least square method to determine the coefficients {a1, a2,・・・} and {b1, b2,・・・} of the model.
For example, the
[數7] [number 7]
於是,模式係數{a1、a2、・・・}與{b1、b2、・・・}可藉由最小二乘法,由以下之式(10)求得。Therefore, the model coefficients {a1, a2, ...} and {b1, b2, ...} can be obtained by the following formula (10) by the least square method.
[數8] [number 8]
梯度算出部2219基於模式確定部2218確定到之模式係數、與式(9)之模式,算出梯度((Δgsteam
)/(Δgair
))。此外,式(9)之T相當於第一實施形態之變更空氣流量之週期,設定例如1分鐘左右之值。TS
係採樣之週期。j係虛數單位。The
(動作)
首先,基本控制部2201算出空氣流量之設定值,並向加算部2221輸出該值。空氣流量變更部2210算出空氣流量之變更值,並向減算部2222輸出該值。減算部2222自變更值減去修正量41(初始值=0),而算出修正量42。減算部2222向加算部2221輸出修正量42。加算部2221將修正量42與空氣流量之設定值相加。空氣流量控制部22C將加算後之值設定為本實施形態之空氣流量設定值A22-4。空氣流量控制部22C基於空氣流量設定值A22-4,控制送風機4之動作及閥8A~8E之開度。(action)
First, the
其次,模式確定部2218取得過去緊鄰之(例如,自X分鐘前至當前)蒸氣流量及此時之空氣流量之資訊,並確定蒸氣流量對於空氣流量之應答模式(式(8))。模式確定部2218例如藉由式(9)、式(10),進行應答模式之確定。模式確定部2218將藉由應答模式之確定而獲得之模式係數{a1、a2、・・・}與{b1、b2、・・・}輸出至梯度算出部2219。其次,梯度算出部2219藉由模式係數與式(8),算出梯度((Δgsteam
)/(Δgair
))。梯度算出部2219向減算部2220輸出梯度之算出值。Next, the
又,梯度設定部2203算出與特定之mB
及特定之蒸氣流量對應之梯度之設定值。梯度設定部2203向減算部2220輸出梯度之設定值。Also, the
其次,減算部2220算出梯度設定部2203輸出之梯度之設定值、與梯度算出部2219輸出之梯度之算出值之偏差(梯度之設定值-梯度之算出值),並向PI控制部2204輸出該值。其次,PI控制部2204藉由PI控制,算出如梯度之設定值與梯度之算出值之偏差成為0之空氣流量之修正量41。PI控制部2204向減算部2222輸出修正量41。Next, the
空氣流量變更部2210算出空氣流量之變更值,並向減算部2222輸出。其次,減算部2222自空氣流量變更部2210算出之變更值減去PI控制部2212算出之修正量41,而算出修正量42。減算部2222向加算部2221輸出修正量42。其次,加算部2221將修正量42與基本控制部2201算出之空氣流量設定值相加,而算出空氣流量設定值A22-4。The air
空氣流量控制部22C基於新算出之空氣流量設定值A22-4,控制送風機4、及閥8A~8E。空氣流量控制部22C重複上述之處理。藉此,算出如蒸氣流量成為一定、相關係數成為一定之空氣流量,藉由該空氣流量而控制垃圾焚燒設備100之運轉。The air
根據本實施形態,可獲得與第一實施形態同樣之效果。又,由於逐次確定應答模式,故即便於例如在白天與夜間變更垃圾之燃燒速度之情形下,亦可於該過度狀態下獲得與穩定運轉同樣之控制性能。According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Also, since the response mode is determined successively, even when the burning rate of garbage is changed during the day and night, for example, the same control performance as that of the steady operation can be obtained in the transition state.
<第五實施形態>
如目前為止所說明般,根據第一實施形態~第五實施形態,藉由管理乾燥而燃料化之垃圾之存量mB
之值,而可使垃圾焚燒設備100之燃燒狀態穩定化。然而,若藉由推桿2之往復動作,供給垃圾,則垃圾之供給量變得斷續,成為蒸氣流量變動之要因。如圖1所示,推桿2位於垃圾層之下部,於伸長時向加料器3壓出位於其周圍之垃圾。推桿2之行程有其限度,當完全伸長時,無法壓出更多之垃圾。因此,推桿於完全伸長後進行縮回一次並再次伸長之動作。於將推桿2拉回之間,垃圾之供給中斷(即,垃圾之供給變得斷續),對蒸氣流量造成影響。第五實施形態之空氣流量控制部22D緩和由往復動作帶來之蒸氣流量之變動。<Fifth Embodiment> As described so far, according to the first to fifth embodiments, the combustion state of the
(構成)
圖7係顯示第五實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖7中顯示本實施形態之控制裝置20D中之空氣流量控制部22D之構成。
針對資料取得部21、垃圾供給量控制部23、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。
如圖示般,空氣流量控制部22D具備:空氣流量控制部22、修正量算出部2224、及減算部2225。(constitute)
Fig. 7 is a diagram showing an example of a functional configuration of a control device according to a fifth embodiment.
The structure of the air
空氣流量控制部22係第一實施形態中所說明之空氣流量控制部22。於圖7中,作為一例記載了空氣流量控制部22,但可為空氣流量控制部22A~22C之任一者,來取代空氣流量控制部22。或,可為基本控制部2201。
修正量算出部2224相應於推桿2之伸展速度,算出空氣流量之修正量。(1)此處,準備將垃圾之供給速度(推桿2之伸展速度(m/s))設為輸入、將其帶來之蒸氣流量之變動值設為輸出之數值模式P1
。模式P1
例如可自垃圾焚燒設備100之運轉資料選取輸入值與輸出值,以最小二乘法確定,亦可相應於垃圾焚燒設備100之運轉狀態,準備複數個模式,利用與實際之運轉狀態相配者。(2)其次,準備將空氣流量設定值設為輸入、將其帶來之蒸氣流量變動設為輸出之模式P2
。(3)而後,藉由式(11),根據模式P1
與模式P2
,運算空氣流量前饋補償模式P3
。修正量算出部2224根據推桿2之伸展速度與模式P3
,算出空氣流量之修正量,並修正空氣流量控制部22設定之空氣流量之設定值。
P3
=P2 -1
・P1
・・・・(11)The air
(動作)
首先,空氣流量控制部22算出空氣流量之設定值A22-1,並向減算部2225輸出該值。又,修正量算出部2224自垃圾供給量控制部23取得推桿2之伸展速度。修正量算出部2224將推桿2之伸展速度輸入模式P3
,獲得模式P3
之輸出,並設為修正量51。修正量算出部2224向減算部2225輸出修正量51。例如,於推桿2之拉回時,修正量51成為負的值。減算部2225自空氣流量之設定值A22-1減去修正量51。空氣流量控制部22D將減算後之值設定為本實施形態之空氣流量設定值A22-5。空氣流量控制部22D基於空氣流量設定值A22-4,控制送風機4之動作及閥8A~8E之開度。(Operation) First, the air
已知,自空氣流量直至蒸氣流量變動為止之時間延遲,相對於直至蒸氣流量因垃圾供給變動為止之時間延遲為一半以下。因此,藉由本實施形態,例如,若與推桿2自伸展反轉為縮回同時地,亦即與垃圾供給突然成為0同時地,對空氣流量進行前饋補償,則可防患蒸氣流量之變動於未然,或可緩和蒸氣流量之變動。It is known that the time delay from the air flow rate until the steam flow rate changes is half or less of the time delay until the steam flow rate changes due to the supply of refuse. Therefore, with this embodiment, for example, if the air flow rate is feed-forward compensated at the same time as the
此外,第五實施形態亦可與第一實施形態~第四實施形態之任一實施形態組合。In addition, the fifth embodiment may be combined with any one of the first to fourth embodiments.
<第六實施形態> 於一般性垃圾焚燒爐中,例如,當蒸氣流量成為設定值時,控制裝置朝推桿輸出運轉指令值接通。推桿以預設之伸展速度伸展,將垃圾供給至爐。若推桿完全伸展,則控制裝置將推桿拉回。推桿重複該動作直至被指令運轉指令值關斷為止。如此,垃圾斷續地以一定之模式供給。相對於此,於本實施形態中,對於為了補償蒸氣流量之變動所需之垃圾請求值,決定正確之推桿之伸展長度,抑制垃圾之供給量之不均。<Sixth Embodiment> In a general waste incinerator, for example, when the steam flow rate becomes a set value, the control device outputs an operation command value to the push rod and turns it on. The push rod is extended at a preset extension speed to feed the waste to the furnace. If the push rod is fully extended, the control unit pulls the push rod back. The push rod repeats this action until it is turned off by the commanded operation command value. In this way, garbage is intermittently supplied in a certain pattern. On the other hand, in the present embodiment, the extension length of the push rod is determined correctly for the waste request value required to compensate for the fluctuation of the steam flow rate, and the unevenness in the supply amount of waste is suppressed.
(構成)
圖8係顯示第六實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。圖9係顯示第六實施例之先前之控制裝置之功能構成之一例之圖。顯示本實施形態之圖8、與顯示先前技術之圖9之差異僅為推桿伸展控制部。本實施形態利用推桿伸展控制部2308a。先前技術利用推桿伸展控制部2308。(constitute)
Fig. 8 is a diagram showing an example of a functional configuration of a control device according to a sixth embodiment. Fig. 9 is a diagram showing an example of the functional configuration of the previous control device of the sixth embodiment. The difference between Fig. 8 showing this embodiment and Fig. 9 showing the prior art is only the extension control part of the push rod. This embodiment utilizes the push rod
於圖8中顯示第六實施形態之控制裝置20K中之垃圾供給量控制部23K之構成。空氣流量控制部之構成為上述之空氣流量控制部22~22D之任一構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。
垃圾供給量控制部23K具備:進給控制部2301、推桿伸展控制部2308a、縮回指令部2309、速度變更部2312、及第二速度變更部2312a。FIG. 8 shows the configuration of a waste supply
於圖9中顯示第六實施形態之先前技術之控制裝置20E中之垃圾供給量控制部23E之構成。空氣流量控制部之構成為上述之空氣流量控制部22~22D之任一構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。圖9所示之垃圾供給量控制部23E具備:進給控制部2301、推桿伸展控制部2308、縮回指令部2309、速度變更部2312、及第二速度變更部2312a。FIG. 9 shows the configuration of a waste supply
進給控制部2301基於蒸氣流量之設定值與計測值,算出如蒸氣流量之計測值成為蒸氣流量之設定值之垃圾請求值。所算出之垃圾請求值係連續值。
推桿伸展控制部2308a及推桿伸展控制部2308控制推桿2之伸展時之動作。針對該等功能之差異,後續利用圖10、圖11進行說明。
速度變更部2312於推桿2之伸展時,將該伸展速度設為第二速度變更部2312a決定之速度,於推桿2之縮回時,設為預設之推桿2之縮回速度。第二速度變更部2312a基於推桿伸展控制部2308或推桿伸展控制部2308a輸出之伸展指令,於伸展指令為接通時,將預設之伸展速度設定作為伸展速度指令而輸出,於伸展指令為關斷時,將0作為伸展速度指令而輸出。
縮回指令部2309控制推桿2之縮回動作。例如,當推桿2通過設置於在伸展中伸展到最大時通過之位置之終點限位開關時,對推桿2,接通縮回指令。又,當推桿2於縮回中通過設置於完全拉回之位置(原點)附近之原點限位開關時,對推桿2,關斷縮回指令。The
此處,參照圖10。圖10係說明先前之垃圾供給量控制之圖。理想的是,進給控制部2301依算出之垃圾請求值般供給垃圾。然而,以將垃圾請求值轉換為推桿2之運轉指令,以於該信號為接通時以一定速度完全伸展,而且,之後重複完全縮回之方式運轉之情形居多。於圖10中顯示該樣態。於圖10(a)中顯示先前之推桿伸展控制部2308。與圖10(b)中顯示先前之垃圾請求值x與推桿2之伸展指令u之關係。如圖10(a)、圖10(b)所示,推桿伸展控制部2308當垃圾請求值x未達接通臨限值時,輸出接通指令作為伸展指令u,以使推桿2以一定速度伸展,當達到關斷指令值時,輸出關斷指令作為伸展指令u。若於接通指令之輸出中,完全伸展,則縮回指令部2309輸出之縮回指令成為接通,將推桿2縮回。於如此之運轉方式中,於實際之垃圾供給量與垃圾之請求值產生誤差。Here, refer to FIG. 10 . Fig. 10 is a diagram for explaining the conventional waste supply amount control. Ideally, the
相對於此,於圖8所示之本實施形態中,推桿伸展控制部2308a藉由依照垃圾之請求值,使推桿2一點一點地伸展,而減小前述之誤差。例如,若對於垃圾請求值之伸展長度為X,則推桿2伸展X並停止。而後,當發出下一垃圾請求值時,伸展垃圾請求值之大小。On the other hand, in the present embodiment shown in FIG. 8, the push rod
(動作)
首先,進給控制部2301取得蒸氣流量之設定值與蒸氣流量之計測值,算出如實際之蒸氣流量成為設定值之垃圾請求值。進給控制部2301向推桿伸展控制部2308輸出垃圾請求值。進給控制部2301以特定之時間間隔算出垃圾請求值,並向推桿伸展控制部2308輸出該值。推桿伸展控制部2308算出對推桿2之伸展指令。此處,參照圖11。(action)
First, the
圖11係說明第六實施形態之垃圾供給量控制之第1圖。
如圖11所示,推桿伸展控制部2308a具備:積分部238a、減算部238b、及指令部238c。積分部238a將垃圾之請求值(m3
/s)換算為推桿伸展長度。積分部238a將垃圾之請求值除以推桿之剖面積A,而針對時間進行積分。該值係推桿2之伸展長度之換算值。積分部238a向減算部238b輸出推桿2之伸展長度之換算值。減算部238b算出推桿2伸展長度之換算值與實際之推桿之伸展長度之偏差,並向指令部238c輸出偏差。實際之推桿之伸展長度例如基於伸展指令而算出。指令部238c當偏差超過特定之接通臨限長度時,向推桿2輸出伸展指令。接收該指令,而推桿2開始伸展。於推桿2之伸展中,亦重複上述之處理。若推桿2伸展,則偏差減少。若偏差未達特定之關斷臨限長度,則指令部238c將伸展指令設為關斷。於是,推桿2於該位置停止。推桿伸展控制部2308a當取得下一垃圾請求值時,重複同樣之處理。藉此,推桿2一點一點地伸展與垃圾請求值相應之長度。Fig. 11 is a first diagram illustrating the control of the amount of garbage supplied in the sixth embodiment. As shown in FIG. 11 , the push rod
當推桿2通過終點限位開關時,縮回指令部2309將縮回接通指令輸出至推桿2。推桿2朝向原點拉回。當推桿2拉回至通過原點限位開關時,縮回指令部2309將縮回關斷指令輸出至推桿2。推桿2停止,並再次,藉由推桿伸展控制部2308a之控制而開始伸展。此外,於推桿2完全伸展後,必須將推桿2拉回。於縮回期間中,垃圾之請求值與實際之供給量背離。為了使該背離最小化,而推桿2之縮回以最大速度進行。When the
於圖12中顯示本實施形態之推桿2之伸展動作之樣態。
圖12係說明第六實施形態之垃圾供給量控制之第2圖。
於圖12(a)中顯示垃圾請求值x與推桿2之伸展指令u之關係。於圖12(b)中顯示圖12(a)之伸展指令u與推桿2之伸展長度之關係。
首先,假設推桿2停止。
當接收到垃圾請求值時,於推桿伸展控制部2308a中,積分部238a於時間上對垃圾請求值進行積分,積分部238a之輸出呈斜波狀增加。不久,積分部238a之輸出與推桿2之伸展長度之偏差超過由指令部238c決定之接通臨限長度X,伸展指令u成為接通,推桿2伸展(圖12(b))。其結果為,前述偏差隨著時間縮小。而且,當前述偏差未達由指令部238c決定之關斷臨限長度時,伸展指令u成為關斷,推桿2停止。如此,推桿2一次之伸展長度可大致由X之值指定。於先前之方式中,當輸出接通指令時,推桿2伸展至特定長度,一次將大量之垃圾供給至燃燒室6,作為結果,成為對於燃燒之擾亂。相對於此,於本實施形態中,可以由指令部238c決定之接通臨限長度X決定1次之垃圾之供給。例如,若將接通臨限長度X設定為推桿2之最大伸展長度之1/10左右,則垃圾被細分成先前之1/10而供給至爐內,作為結果,可減小對於燃燒之擾亂。Fig. 12 shows the state of the stretching operation of the
如此,根據本實施形態,由於推桿2依循垃圾之請求值之時間變化,故與先前之方式相比,可依垃圾之請求值般供給垃圾。Thus, according to the present embodiment, since the
<第七實施形態>
於第六實施形態中,推桿2於完全伸展後,以最大速度拉回。然而,無論怎樣以最大速度縮回,但於縮回之間,垃圾之供給量均不足。為此,於本實施形態中,於伸展之最終階段設定增速區間,增加伸展速度,而補償垃圾供給量之降低。<Seventh Embodiment>
In the sixth embodiment, the
(構成)
圖13係顯示第七實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖13中顯示本實施形態之控制裝置20F中之垃圾供給量控制部23F之構成。空氣流量控制部之構成為上述之空氣流量控制部22~22D之任一構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。(constitute)
Fig. 13 is a diagram showing an example of the functional configuration of a control device according to the seventh embodiment.
FIG. 13 shows the configuration of a waste supply
如圖示般,垃圾供給量控制部23F具備:進給控制部2301、縮回指令部2309、速度轉換部2310、速度轉換位置算出部2311、及速度變更部2312。
進給控制部2301與縮回指令部2309跟第六實施形態中所說明者同樣。
速度轉換部2310將進給控制部2301輸出之垃圾請求值轉換為推桿2之伸展速度。例如,若垃圾請求值較大,則速度轉換部2310將推桿2之伸展速度設定得更高速,若下一垃圾請求值較小,則將推桿2之伸展速度設定得更低速。速度轉換部2310例如可基於決定垃圾請求值與伸展速度之關係之表等,決定伸展速度。As shown in the figure, the garbage supply
速度轉換位置算出部2311算出將推桿2之伸展速度切換為最大速度之位置,當推桿2到達該位置時,以將推桿2之伸展速度設為最大之方式,對速度轉換部2310進行指示。針對切換速度之位置,例如,若將伸展速度設為縮回之最大速度vmax
,將伸展之平均速度設為vav
,將伸展之行程設為L,則增速區間之起點位置(與原點相隔之距離)LPLUIS
成為下式(12)。The speed conversion
[數9] [Number 9]
此處,vmax 較vav 充分大,LPLUIS 不會成為負。Here, v max is sufficiently larger than v av , and L PLUIS does not become negative.
速度變更部2312於推桿2之伸展時,將該伸展速度設為速度轉換部2310決定之速度,於推桿2之縮回時,以將推桿2之縮回速度設為最大速度之方式,對推桿2進行指示。The
(動作)
首先,進給控制部2301算出如蒸氣流量之計測值接近蒸氣流量之設定值之垃圾請求值。進給控制部2301向速度轉換部2310輸出垃圾請求值。進給控制部2301以特定之時間間隔算出垃圾請求值,並向速度轉換部2310輸出該值。速度轉換部2310決定推桿2之伸展速度。(action)
First, the
又,速度轉換位置算出部2311利用式(12),算出增速區間之起點位置LPLUIS
,並判定推桿2是否通過LPLUIS
。若推桿2未通過LPLUIS
,則速度轉換位置算出部2311向速度轉換部2310輸出關斷信號。當取得關斷信號時,速度轉換部2310向速度變更部2312輸出基於垃圾請求值而算出之伸展速度。速度變更部2312將取得之伸展速度作為速度指令值向推桿2輸出。接收到速度指令之推桿2基於相應於垃圾請求值而決定之速度指令值,一面使該伸展速度變化,一面持續伸展直至通過LPLUIS
為止。Furthermore, the speed conversion
當推桿2通過LPLUIS
時,速度轉換位置算出部2311向速度轉換部2310輸出接通訊號。當取得接通訊號時,速度轉換部2310將最大速度vmax
取代基於垃圾請求值而算出之伸展速度,而向速度變更部2312輸出。速度變更部2312將最大速度vmax
作為速度指令值向推桿2輸出。推桿2以最大速度vmax
持續伸展,直至通過終點限位開關為止。When the
當推桿2通過終點限位開關時,縮回指令部2309將縮回接通指令輸出至速度變更部2312。速度變更部2312以最大縮回速度-Vmax
將推桿2拉回。當將推桿2拉回至通過原點限位開關時,縮回指令部2309將縮回關斷指令輸出至速度變更部2312。速度變更部2312再次向推桿2輸出速度轉換部2310所指示之伸展速度,並開始下一伸展動作。When the
根據本實施形態,推桿2通過LPLUIS
之位置而伸展,可縮短至拉回至原點之時間。因此,例如,與LPLUIS
以後亦以基於垃圾請求值之速度伸展之情形相比,即便在LPLUIS
至最大伸展位置之間,推桿2供給之垃圾之量相同,但將每相同時間之垃圾供給量進行比較,能夠供給更多之垃圾,故而可消除、緩和將推桿拉回之間之垃圾之供給不足。
此外,本實施形態亦可與第六實施形態組合。According to this embodiment, the
<第八實施形態>
於第七實施形態中,於推桿2之伸展之最終階段中將伸展速度增速,以抵消將推桿2拉回之期間之垃圾供給之降低。然而,例如,於在垃圾之熱量上存在不均、偶爾於垃圾之熱量上存在偏差之情形等下,有蒸氣流量對於設定值具有正的偏差之情形。若於如此之狀態下,將推桿2立即拉回,則不需要如第七實施形態之增速。例如,已知蒸氣流量超過該設定值,進而,作為焚燒爐之性質係若減少垃圾之供給則蒸氣流量減小。由於若以如此之時序,將推桿拉回,則於正在縮回之期間,垃圾供給成為0,故蒸氣流量較此前之值減少。因此,縮回有助於消除蒸氣流量之超過。如此,若蒸氣流量之變動藉由減少垃圾供給而消除,則以該時序將推桿2拉回,確屬有益。<Eighth Embodiment>
In the seventh embodiment, the extension speed is increased in the final stage of extension of the
(構成)
圖14係顯示第八實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖14中顯示本實施形態之控制裝置20G中之垃圾供給量控制部23G之構成。空氣流量控制部之構成為上述之空氣流量控制部22~22D之任一構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。
如圖示般,垃圾供給量控制部23G具備:進給控制部2301、縮回指令部2309、速度變更部2312、蒸氣流量變動算出部2314、蒸氣流量偏差算出部2315、及縮回判定部2316。
進給控制部2301與縮回指令部2309跟第六實施形態中所說明者同樣。(constitute)
Fig. 14 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device of the eighth embodiment.
FIG. 14 shows the configuration of the garbage supply
速度變更部2312與第七實施形態之速度變更部2312同樣。The
蒸氣流量變動算出部2314基於推桿2之位置,算出於在該位置開始縮回時產生之蒸氣流量變動δG*。
蒸氣流量偏差算出部2315取得蒸氣流量之設定值與由蒸氣流量感測器11計測之計測值之偏差δG、及蒸氣流量變動δG*,並算出縮回後之蒸氣流量之設定值與實際之蒸氣流量之偏差之預測值。The steam flow rate
縮回判定部2316基於縮回後之蒸氣流量之偏差之預測值與推桿2之當前位置,判定推桿2是否即便於伸展中亦開始拉回。例如,將推桿之伸展之中間地點決定為最小伸展距離Lmin
,當在通過該位置後,於該地點拉回時之蒸氣流量之預測值超過預設之值δGmin
時立即拉回。決定最小伸展距離Lmin
係為了確實地壓出垃圾。在將推桿2完全縮回後,即便壓出例如1 cm壓出,亦不會供給垃圾。垃圾當由推桿2按壓時,首先,被壓碎。於不會進一步壓碎之時點,開始壓出。為此,至推桿2到達最小伸展距離Lmin
前,禁止縮回,而確實地供給垃圾。The
(動作)
首先,進給控制部2301算出如蒸氣流量之計測值接近蒸氣流量之設定值之垃圾請求值。進給控制部2301向速度變更部2312輸出垃圾請求值。進給控制部2301以特定之時間間隔算出垃圾請求值,並向速度變更部2312輸出該值。速度變更部2312決定推桿2之伸展速度。速度變更部2312於不接收縮回指令值之期間,將基於垃圾請求值算出之伸展速度作為速度指令值向推桿2輸出。接收到速度指令之推桿2基於該速度指令值,一面使該伸展速度變化,一面持續伸展。(action)
First, the
又,蒸氣流量變動算出部2314基於推桿2之位置,算出蒸氣流量變動δG*。例如,預先準備決定推桿2之位置與蒸氣流量變動δG*之關係之表,蒸氣流量變動算出部2314基於該表與當前之推桿2之位置,算出δG*。蒸氣流量變動算出部2314向蒸氣流量偏差算出部2315輸出δG*。Also, the steam flow rate
其次,蒸氣流量偏差算出部2315例如基於當輸入δG與δG時,輸出於該位置開始縮回之情形之蒸氣流量之預測值之模式,預測蒸氣流量之預測值。而後,蒸氣流量偏差算出部2315算出於縮回後予想之蒸氣流量之預測值與蒸氣流量之設定值之偏差。蒸氣流量偏差算出部2315向縮回判定部2316輸出所算出之蒸氣流量之偏差。又,縮回判定部2316取得推桿2之當前位置。其次,縮回判定部2316判定是否開始推桿2之縮回。首先,縮回判定部2316判定於縮回後予想之蒸氣流量之偏差(正的值)是否超過特定之臨限值,且判定推桿2之位置是否超過最小伸展距離Lmin
。於不滿足任一條件之情形下,縮回判定部2316判定為未開始縮回。於滿足兩個條件之情形下,縮回判定部2316判定為開始縮回。又,縮回判定部2316判定推桿2是否通過終點限位開關。於通過終點限位開關之情形下,縮回判定部2316判定為開始縮回。於縮回判定部2316判定為未開始縮回之情形下,推桿2持續伸展。Next, the steam flow rate
於縮回判定部2316判定為開始縮回之情形下,向縮回指令部2309輸出接通訊號。於是,縮回指令部2309將縮回接通指令輸出至速度變更部2312。速度變更部2312以最大縮回速度-vmax
將推桿2拉回。當將推桿2拉回至通過原點限位開關時,縮回指令部2309將縮回關斷指令輸出至速度變更部2312。於是,速度轉換部2310再次向推桿2輸出基於垃圾請求值之伸展速度,並開始下一伸展動作。When the
根據本實施形態,可不進行推桿2之增速等之控制,藉由推桿2之縮回,防止蒸氣流量與設計值偏移。此外,本實施形態亦可與第六實施形態、第七實施形態組合。According to this embodiment, it is possible to prevent the steam flow rate from deviating from the design value by retracting the
<第九實施形態>
本實施形態係以避免垃圾之過大供給,使燃燒穩定化為目的者。例如,企圖增加發電輸出。為了增加發電輸出,而作為對策,增加垃圾之供給量確屬正確。然而,由於若一口氣供給大量之垃圾,則乾燥區域3A侵蝕燃燒區域3B,燃燒受阻礙,故基於增大燃燒之觀點,預想會成為相反效果。垃圾之供給必須限制為不侵蝕燃燒區域3B之程度。
於本實施形態中,例如,藉由煙道之O2
濃度與垃圾供給之相關係數,判定燃燒區域3B之侵蝕,於判定為燃燒區域3B被侵蝕之情形下,暫時停止垃圾之供給,實現燃燒之穩定。<Ninth Embodiment> This embodiment is aimed at avoiding excessive supply of garbage and stabilizing combustion. For example, in an attempt to increase power generation output. In order to increase the output of power generation, as a countermeasure, it is correct to increase the supply of garbage. However, if a large amount of garbage is supplied at once, the drying
(構成)
圖15係顯示第九實施形態之控制裝置之機構構成之一例之圖。
於圖15中顯示本實施形態之控制裝置20H中之垃圾供給量控制部23H之構成。空氣流量控制部之構成為上述之空氣流量控制部22~22D之任一構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。(constitute)
Fig. 15 is a diagram showing an example of a mechanism configuration of a control device according to a ninth embodiment.
FIG. 15 shows the configuration of the garbage supply
如圖示般,垃圾供給量控制部23H具備:垃圾供給限制部2320、伸展速度限制部2324、及速度變更部2312。垃圾供給限制部2320具備:O2
濃度前處理濾波器2321、推桿伸展速度前處理濾波器2322、相關係數設定部2211a、及垃圾供給暫時停止判定部2323。
例如,垃圾供給量控制部23H具備:圖8中所說明之進給控制部2301、推桿伸展控制部2308a、及第二速度變更部2312a,第二速度變更部2312a可向伸展速度限制部2324輸出伸展速度指令。或,垃圾供給量控制部23H具備圖9中所說明之推桿伸展控制部2308、及第二速度變更部2312a,第二速度變更部2312a可向伸展速度限制部2324輸出伸展速度指令。As shown in the figure, the garbage supply
O2
濃度前處理濾波器2321輸入O2
濃度感測器14計測到之計測值,進行上下限值之限制、每單位時間之變化率之限制、用於雜訊去除之濾波處理等,推定O2
濃度之真值。
推桿伸展速度前處理濾波器2322輸入推桿伸展速度之計測值或指令值,進行上下限值之限制、每單位時間之變化率之限制、用於雜訊去除之濾波處理等,推定垃圾供給量之真值。
相關係數設定部2211a算出O2
濃度之推定值與垃圾供給量之推定值之相關係數。
伸展速度限制部2324取得伸展速度指令、及垃圾供給暫時停止判定部2323輸出之垃圾供給限制信號,並基於垃圾供給限制信號,變更推桿2之伸展速度。
速度變更部2312與第七實施形態之速度變更部2312同樣。The O2
垃圾供給暫時停止判定部2323基於前述相關係數,判定垃圾供給之暫時停止。於垃圾供給暫時停止判定部2323中,設定暫時停止垃圾供給之設定值XH
、及重啟垃圾供給之設定值XR
,若前述相關係數超過暫時停止之設定值XH
,則將垃圾供給暫時停止信號接通,之後,若前述相關係數未達重啟之設定值XR
,則關斷垃圾供給暫時停止信號,限制垃圾供給。The waste supply temporary
垃圾供給暫時停止判定部2323之判定結果,會作為垃圾供給限制信號,被傳遞至伸展速度限制部2324。伸展速度限制部2324位於速度變更部2312之上游,當垃圾供給限制信號為關斷時,伸展速度限制部2324例如將第二速度變更部2312a輸出之伸展速度信號直接傳遞至速度變更部2312,另一方面,當垃圾供給限制信號為接通時,伸展速度限制部2324以零取代伸展速度信號而傳遞至速度變更部2312。The determination result of the waste supply temporary
(動作)
假設垃圾焚燒爐穩定地燃燒,開始向其中過量地供給垃圾。於是,乾燥區域3A擴展,而侵蝕到燃燒區域3B。因燃燒區域3B被侵蝕,而目前為止用於燃燒之空氣之一部分,未使用於燃燒而直接被排出至煙道12。因而,廢氣之O2
濃度上升。以O2
濃度感測器14計測廢氣之O2
濃度之上升。由於O2
濃度感測器14之計測值中包含雜訊及計測誤差,故藉由O2
濃度前處理濾波器2321,推定O2
濃度之真值。O2
濃度由於除因垃圾之過量的供給以外,亦因收集之垃圾之組成及水分、垃圾搬送等之影響而變動,故單純地僅根據O2
濃度來判定垃圾之過量供給,並不實際。為此,於O2
濃度之變動中,計算垃圾供給量之變動之相關係數,由於只要相關係數接近1,則當垃圾供給量增加時,O2
濃度亦會增加,便會判定為垃圾之供給為過量。自供給垃圾後,O2
濃度變化中存在廢氣之流動延遲或O2
濃度感測器14之計測之延遲、直至所供給之垃圾擴展至乾燥區域3A及燃燒區域3B之延遲等各種時間延遲。推桿伸展速度前處理濾波器2322係除了雜訊去除以外,亦以例如一次延遲等之濾波來表現該等延遲,抵消O2
濃度之計測值與垃圾供給之時間性偏移。於垃圾供給暫時停止判定部2323中,例如,設定0.7作為暫時停止垃圾供給之設定值XH
,設定0.3作為重啟垃圾供給之設定值XR
,來判定垃圾之過量供給。
當判定為垃圾過量供給時,伸展速度限制部2324對速度變更部2312,指令零作為伸展速度,而停止垃圾供給。藉由垃圾供給之停止,而乾燥區域3A縮小,因此燃燒區域3B恢復,故O2
濃度恢復原始值。於是,由於相關係數成為0或負值,故垃圾供給重啟。於上述說明中,當垃圾供給限制信號接通時,將伸展速度設為零。然而,未必必須為零。例如,可設定為通常之速度之1/10左右。(Operation) Assuming that the garbage incinerator is burning stably, excessive supply of garbage to it is started. Then, the drying
<第十實施形態>
第十實施形態係第六實施形態之另一方案。如第六實施形態所述般,於一般性垃圾焚燒爐中,例如,當蒸氣流量成為該設定值以下時,控制裝置朝推桿輸出運轉指令值接通。推桿以預設之伸展速度伸展,將垃圾供給至爐。若推桿完全伸展,則控制裝置將推桿拉回。推桿重複該動作直至被指令運轉指令值關斷為止。如此,垃圾斷續地以一定之模式供給。於第六實施形態中,對於為了補償蒸氣流量之變動所需之垃圾請求值,決定正確之推桿2之伸展長度,藉由恢復該伸展長度,使推桿2一點一點地伸展,而抑制垃圾之供給量之不均。於第十實施形態中,藉由調節推桿2之伸展速度,取代使推桿2一點一點地伸展,而賦予相同之效果。<Tenth Embodiment>
The tenth embodiment is another solution of the sixth embodiment. As described in the sixth embodiment, in a general refuse incinerator, for example, when the steam flow rate becomes lower than the set value, the control device outputs the operation command value to the push rod and turns it on. The push rod is extended at a preset extension speed to feed the waste to the furnace. If the push rod is fully extended, the control unit pulls the push rod back. The push rod repeats this action until it is turned off by the commanded operation command value. In this way, garbage is intermittently supplied in a certain pattern. In the sixth embodiment, for the garbage request value required to compensate for the change in the steam flow rate, the correct extension length of the
(構成)
圖16係顯示第十實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖16中顯示本實施形態之控制裝置20J中之垃圾供給量控制部23J之構成。空氣流量控制部之構成係上述之空氣流量控制部22~22D之任一構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。(constitute)
Fig. 16 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device according to the tenth embodiment.
FIG. 16 shows the configuration of the garbage supply
如圖示般,垃圾供給量控制部23J具備:進給控制部2301、推桿伸展控制部2308、縮回指令部2309、伸展速度調整部2340、速度變更部2312、第二速度變更部2312a、及加算部2312b。本實施形態之特徵在於伸展速度調整部2340,其以外與利用圖9所說明者同樣。As shown in the figure, the garbage supply
伸展速度調整部2340對於伸展速度指令,例如相應於在過去之10分鐘間,運轉指令為接通之時間所佔之比率,調整推桿2之伸展速度指令。伸展速度調整部2340包含PI控制器2344,其基於接通比率檢測部2341輸出之接通比率、與接通比率設定值之差,運算伸展速度調整指令。接通比率檢測部2341具備:二值化部2342,其基於推桿伸展控制部2308輸出之伸展指令,當伸展指令為接通時輸出1,當伸展指令為關斷時輸出0;及移動平均部2343,其輸入二值化部2342輸出之0或1之值,算出輸入之值之例如10分鐘間之移動平均。移動平均部2343之輸出表示伸展指令成為接通之時間之比率、亦即每單位時間之運作時間之比率。加算部2312b將伸展速度調整指令與為預設之伸展速度設定值相加,並輸入至第二速度變更部2312a。第二速度變更部2312a當推桿伸展控制部2308輸出之運轉指令為接通時,使將伸展速度調整指令與預設之伸展速度設定值相加而得之值作為伸展速度指令而輸出。另一方面,當運轉指令為關斷時,輸出0作為伸展速度指令。The stretching
(動作)
說明伸展速度調整部2340之動作。於過去之例如10分鐘間,推桿2之運轉指令為接通之時間所佔之比率企圖正好為1。其係推桿於過去之10分鐘間始終動作之結果,垃圾於時間上均一地供給。然而,由於垃圾之每單位質量或每單位體積之發熱量不斷變動,故當運轉指令始終為接通時,無法應對例如供給潮濕之垃圾等而發熱量降低之狀況。於如此之情形下,藉由增加推桿2之伸展速度指令,而可增加每單位時間之推桿之垃圾供給,騰出推桿2之運轉指令成為關斷之時間。或,於過去之例如10分鐘間,推桿之運轉指令為接通之時間所佔之比率企圖為0.1。其表示相對於垃圾請求值,推桿2之垃圾供給之能力過大,當推桿2進行一次動作時,之後暫時不供給垃圾。亦即,垃圾之供給於時間上不均一。由於在如此之狀態下,以推桿2一次之動作供給爐歷經數分鐘燃燒之之垃圾之量,故每當推桿動作時,對於爐而言成為擾亂。基於燃燒之穩定之觀點,使垃圾之燃燒與供給平衡,事屬有效。為此,作為適切之接通比率,例如,決定0.8等作為接通比率設定值,將接通比率設定值、與接通比率檢測部2341輸出之接通比率之差例如輸入至PI控制器2344,並運算伸展速度指令調整指令。藉由PI控制器2344之作用,而接通比率整定為接通比率設定值。(action)
The operation of the stretching
針對垃圾供給量控制部23J之動作進行說明。基於來自進給控制部2301之垃圾請求值,推桿伸展控制部2308向伸展速度調整部2340及第二速度變更部2312a輸出推桿伸展指令。伸展速度調整部2340藉由上述之處理,運算伸展速度指令調整指令。加算部2312b自特定之伸展速度設定添加伸展速度指令調整指令份額,並將加算後之伸展速度設定輸出至第二速度變更部2312a。第二速度變更部2312a當自推桿伸展控制部2308取得之伸展指令為接通時,將自加算部2312b取得之伸展速度設定作為伸展速度指令而輸出,當伸展指令為關斷時,將0作為伸展速度指令而輸出。例如,當接通比率相對於接通比率設定值不足時,減小推桿2之伸展速度,當接通比率超過接通比率設定值時,使推桿2之伸展速度增加。藉此,可使垃圾之供給量均一化,可使燃燒穩定化。The operation of the garbage supply
<第十一實施形態>
於第十一實施形態中,例如,相應於在過去之10分鐘間中,運轉指令為接通之時間所佔之比率,調整推桿2之伸展速度。於第十一實施形態中,於不變更推桿之伸展速度下,抑制垃圾之供給量之不均。<Eleventh Embodiment>
In the eleventh embodiment, for example, the extension speed of the
(構成)
圖17係顯示第十一實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。
於圖17中顯示本實施形態之控制裝置20L中之垃圾供給量控制部23L之構成。空氣流量控制部之構成係上述之空氣流量控制部22~22D之任一構成。針對資料取得部21、垃圾搬送控制部24,與利用圖1所說明者同樣。(constitute)
Fig. 17 is a diagram showing an example of a functional configuration of a control device according to an eleventh embodiment.
FIG. 17 shows the configuration of the garbage supply
如圖示般,垃圾供給量控制部23L具備:進給控制部2301、推桿伸展控制部2308、縮回指令部2309、伸展速度調整部2340、速度變更部2312、第二速度變更部2312a、接通延時計時器2345、及減算部2312c。針對除接通延時計時器2345與減算部2312c以外之構成,與利用圖16所說明者同樣。As shown in the figure, the garbage supply
減算部2312c藉由自特定之接通延時計時器設定值減去伸展速度調整指令,而將PI控制器2344輸出之推桿2之伸展速度調整指令換算為推桿伸展指令之接通延時計時器設定值。
接通延時計時器2345切斷將推桿伸展控制部2308輸出之推桿2之伸展指令傳遞至第二速度變更部2312a,直至經過轉換後之接通延時計時器設定值所指定之時間為止,當經過接通延時計時器設定值指定之時間後,向第二速度變更部2312a傳遞伸展指令。The
(動作)
說明垃圾供給量控制部23L之動作。推桿伸展控制部2308向伸展速度調整部2340與接通延時計時器2345輸出推桿伸展指令。伸展速度調整部2340如利用圖16所說明般運算伸展速度指令調整指令。減算部2312c自特定之接通延時計時器設定值減去伸展速度指令調整指令份額,並將伸展速度調整指令換算為伸展指令之接通延時計時器設定值。藉由該換算,而接通延時計時器設定值例如接通比率越超過接通比率設定值,成為越大之值。減算部2312c向接通延時計時器2345輸出接通延時計時器設定值。接通延時計時器2345於待機至經過接通延時計時器設定值指定之時間後,向第二速度變更部2312a輸出自推桿伸展控制部2308取得之伸展指令。第二速度變更部2312a於伸展指令為接通時將預設之伸展速度設定作為伸展速度指令而輸出,於伸展指令為關斷時將0作為伸展速度指令而輸出。藉由接通延時計時器之設定,而可調整(降低)作為時間平均值之推桿2之伸展速度,使推桿2之接通比率接近適切之接通比率。藉此,可於不改變推桿2之速度本身下,使垃圾之供給量均一化,使燃燒穩定化。進而,基於至將推桿2伸展並縮回為止之一個往復之平均速度觀點,即便將本實施形態應用於縮回速度之控制,亦獲得同樣之效果。(action)
The operation of the garbage supply
此外,於第六實施形態~第十一實施形態中,控制裝置20K、20F、20G、20H、20J、20L分別具備第一實施形態~第四實施形態之空氣流量控制部22~22D之任一者而進行了說明,但並不限定於此。控制裝置20K、20F、20G、20H、20J、20L可具備不具有基於蒸氣流量對於空氣流量之變化的感度來控制空氣流量之功能之一般性空氣流量控制部,取代空氣流量控制部22~22D。一般性空氣流量控制部例如具備利用圖3所說明之基本控制部2201,具有以空氣流量成為基本控制部2201輸出之設定值之方式控制送風機4及閥8A~8E之功能。In addition, in the sixth embodiment to the eleventh embodiment, the
圖18係顯示各實施形態之控制裝置之硬體構成之一例之圖。
電腦900具備:CPU 901、主記憶裝置902、輔助記憶裝置903、輸入輸出介面904、及通訊介面905。
上述之控制裝置20~20G安裝於電腦900。而且,上述之各功能以程式之形式記憶於輔助記憶裝置903。CPU 901自輔助記憶裝置903讀出程式並於主記憶裝置902展開,依照該程式執行上述處理。又,CPU 901依照程式,於主記憶裝置902中確保記憶區域。又,CPU 901依照程式,於輔助記憶裝置903中確保記憶處理中之資料之記憶區域。Fig. 18 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device in each embodiment.
The
此外,可將用於實現控制裝置20~20G之全部或一部分功能之程式記錄於電腦可讀取之記錄媒體,藉由使電腦系統讀入並執行記錄於該記錄媒體之程式,而進行由各功能部進行之處理。此處言及之「電腦系統」設為包含OS或周邊機器等之硬體者。又,「電腦系統」若係利用WWW系統之情形,則設為亦包含首頁提供環境(或顯示環境)者。又,「電腦可讀取之記錄媒體」意指CD、DVD、USB等之可移除媒體、內置於電腦系統之硬碟機等之記憶裝置。又,於該程式藉由通訊線路發佈至電腦900之情形下,接收到發佈之電腦900可將該程式於主記憶裝置902展開。並執行上述處理。又,上述程式可為用於實現前述之功能之一部分者,進而可為以與已經記錄於電腦系統之程式之組合來實現前述之功能者。In addition, the programs for realizing all or part of the functions of the
如以上所述般,說明了本揭示之若干個實施形態,但該等所有實施形態係作為例子而提出,並非意欲限定發明之範圍。該等實施形態可以其他各種形態實時,在不脫離發明之要旨之範圍內能夠進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變化與包含於本發明之範圍及要旨內同樣地,包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等之範圍內。As described above, some embodiments of the present disclosure have been described, but all of these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Various omissions, substitutions, and changes can be made in these embodiments without departing from the gist of the invention in addition to other various forms. These embodiments and variations thereof are included in the scope and spirit of the present invention, and are included in the inventions described in the claims and their equivalents.
<附記>
各實施形態所記載之控制裝置20~20G、控制方法及程式可如例如以下般掌握。<Notes>
The
(1)第1態樣之控制裝置20~20G具備:垃圾供給量控制部23,其以垃圾焚燒設備100產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐(燃燒室6)之垃圾之供給量;及空氣流量控制部22~22D,其算出使前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值般之前述空氣流量之控制值。(1) The
藉此,可將燃料化之垃圾之存量管理為預設之值,使垃圾之燃燒狀態穩定化。例如,可於接近垃圾焚燒設備100之設備能力之上限之狀態下連續運轉,設備利用率提高。且,藉由燃燒之穩定化,而可抑制NOX或CO等之排出。Thereby, the inventory of fuelized garbage can be managed to a preset value, and the burning state of garbage can be stabilized. For example, continuous operation can be performed in a state close to the upper limit of the equipment capacity of the
(2)第2態樣之控制裝置20係如(1)之控制裝置20者,其中空氣流量控制部22以前述空氣流量之經時之變化表示之波形成為正弦波之方式使前述空氣流量之供給量變化,並分析對於該變化之前述蒸氣流量之變化,來檢測出前述感度。
藉由使空氣流量週期性變化,並分析其應答,而可檢測蒸氣流量對於空氣流量之變化的感度。(2) The
(3)第3態樣之控制裝置20B係如(1)之控制裝置20B者,其中空氣流量控制部22B算出如與前述感度成比例之基於前述蒸氣流量對於前述空氣流量之應答模式之前述蒸氣流量之變化之推定值與前述蒸氣流量之變化之計測值之相關係數成為特定之第3設定值的前述控制值。
可於不使空氣流量週期性變化下,檢測蒸氣流量對於空氣流量之變化的感度。(3) The
(4)第4態樣之控制裝置20C係如(1)之控制裝置20C者,其中空氣流量控制部22C利用自運轉中之前述垃圾焚燒設備選取之前述空氣流量及前述蒸氣流量,確定前述蒸氣流量對於前述空氣流量之應答模式,基於確定後之前述應答模式、與前述蒸氣流量之計測值,算出使前述感度成為前述第2設定值般之前述控制值。
藉由逐次進行系統確定,檢測蒸氣流量對於空氣流量之變化的感度,而可檢測最新之運轉狀態之蒸氣流量對於空氣流量之變化的感度。(4) The
(5)第5態樣之控制裝置20D係如(1)~(4)之控制裝置20、20B、20C者,其中空氣流量控制部22D對第3模式輸入前述垃圾焚燒設備之前述供給機構之壓出速度,算出修正量,並算出以該修正量修正後之前述控制值,該第3模式表示基於第1模式與第2模式運算出之前述壓出速度與前述空氣流量之關係,該第1模式表示向前述爐(燃燒室6)壓出並供給前述垃圾之供給機構之壓出速度與前述蒸氣流量之變化量之關係,該第2模式表示前述空氣流量與前述蒸氣流量之變化量之關係。
藉此,可緩和於供給機構(推桿2)之縮回時等產生之蒸氣流量之變動。(5) The
(6)第6態樣之控制裝置20K係如(1)至(5)之控制裝置20、20B、20C、20D者,其中前述垃圾供給量控制部23E算出使前述蒸氣流量成為前述第1設定值般之垃圾請求值,並對向前述爐(燃燒室6)壓出並供給前述垃圾之供給機構,指示壓出與前述垃圾請求值對應之長度。
藉此,垃圾請求值與實際之垃圾投入量之背離變小,可抑制蒸氣流量之變動。(6) The
(7)第7態樣之控制裝置20F係如(1)~(5)之控制裝置20、20B、20C、20D者,其中前述垃圾供給量控制部23F算出使前述蒸氣流量成為前述第1設定值般之垃圾請求值,且針對藉由伸展至特定之第1位置而將前述垃圾供給至前述爐(燃燒室6),當到達前述第1位置時,朝伸展方向之反向拉回之前述垃圾之供給機構,於較前述第1位置靠前述反向處設置前述垃圾之供給機構開始增速之第2位置,當前述供給機構到達前述第2位置時,以使前述供給機構之伸展速度增加之方式進行控制。
藉此,可緩和將供給機構(推桿2)拉回之間之垃圾之投入不足之影響。(7) The
(8)第8態樣之控制裝置20G係如(1)至(5)之控制裝置20、20B、20C、20D者,其中前述垃圾供給量控制部23G算出使前述蒸氣流量成為前述第1設定值般之垃圾請求值,且對於藉由伸展至特定之第1位置而將前述垃圾提供至前述爐,當到達前述第1位置時被拉回之前述垃圾之供給機構,於自前述供給機構之伸展中之位置將前述供給機構拉回之情形之前述蒸氣流量之預測值超過前述第1設定值之情形下,自前述伸展中之位置將前述供給機構拉回。
藉此,可於不受因垃圾成為投入不足所致之不良影響下,將供給機構(推桿2)拉回。且,可利用在將供給機構(推桿2)拉回之間成為垃圾之投入不足,來使過量之蒸氣流量降低。(8) The
(9)第9態樣之控制裝置20H係如(1)至(5)之控制裝置20、20B、20C、20D者,其中前述垃圾供給量控制部23H基於前述垃圾焚燒設備100產生之氧之流量與前述垃圾之供給量之相關係數,判定前述垃圾是否被過量供給,當判定為被過量供給時,停止前述垃圾之供給。
藉此,可防止因垃圾之過量供給,向燃燒區域3B供給乾燥區域3A之乾燥中之垃圾而燃燒受阻礙,而使燃燒穩定化。(9) The control device 20H of the ninth aspect is like the
(10)第10態樣之控制裝置20J係如(1)至(5)之控制裝置20、20B、20C、20D者,其中前述垃圾供給量控制部23J算出向前述爐壓出並供給前述垃圾之供給機構(推桿2)每單位時間運作之時間比率,當前述時間比率相對於設定值不足時,降低前述供給機構(推桿2)之伸展速度,當前述時間比率超過設定值時,使前述供給機構(推桿2)之伸展速度增加。
藉此,推桿2休止之時間受限制,作為結果,垃圾被均一地供給至爐,可使燃燒穩定化。(10) The
(11)第11態樣之控制裝置20L係如(1)至(5)之控制裝置20、20B、20C、20D者,其中前述垃圾供給量控制部23L算出向前述爐壓出並供給前述垃圾之供給機構(推桿2)每單位時間運作之時間比率,當前述時間比率超過設定值時,相應於超過之量,使前述供給機構(推桿2)之運作開始延遲。
藉此,可使每單位時間之推桿2之運作時間平均化,垃圾被均一地供給至爐,使燃燒穩定化。(11) The
(12)第12態樣之控制裝置20A具備垃圾供給量控制部23A,該垃圾供給量控制部23A算出供給至垃圾焚燒設備之爐(燃燒室6)之垃圾之供給量。垃圾供給量控制部23A算出前述垃圾焚燒設備100產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之前述垃圾之第1供給量,且算出前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值之前述垃圾之第2供給量,並將前述第2供給量與前述第1供給量相加,而算出前述供給量。(12) The
藉此,可將燃料化之垃圾之存量管理為預設之值,使垃圾之燃燒狀態穩定化。例如,可於接近垃圾焚燒設備100之設備能力之上限之狀態下連續運轉,設備利用率提高。且,藉由燃燒之穩定化,而可抑制NOX或CO等之排出。Thereby, the inventory of fuelized garbage can be managed to a preset value, and the burning state of garbage can be stabilized. For example, continuous operation can be performed in a state close to the upper limit of the equipment capacity of the
(13)第13態樣之控制裝置20K具備垃圾供給量控制部23K,該垃圾供給量控制部23K以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且前述垃圾供給量控制部23K算出使前述蒸氣流量成為前述第1設定值般之垃圾請求值,並對向前述爐壓出並供給前述垃圾之供給機構,指示壓出與前述垃圾請求值對應之長度。(13) The
(14)第14態樣之控制裝置20F具備垃圾供給量控制部23F,該垃圾供給量控制部23F以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且前述垃圾供給量控制部23F算出使前述蒸氣流量成為前述第1設定值般之垃圾請求值,並針對藉由伸展至特定之第1位置而將前述垃圾供給至前述爐供給,當到達前述第1位置時,便朝伸展方向之反向拉回之前述垃圾之供給機構,於較前述第1位置靠前述反向處設置前述垃圾之供給機構開始增速之第2位置,當前述供給機構到達前述第2位置時,以使前述供給機構之伸展速度增加之方式進行控制。(14) The
(15)第15態樣之控制裝置20G具備垃圾供給量控制部23G,該垃圾供給量控制部23G以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且前述垃圾供給量控制部23G算出使前述蒸氣流量成為前述第1設定值般之垃圾請求值,且對於藉由伸展至特定之第1位置而將前述垃圾供給至前述爐,當到達前述第1位置時被拉回之前述垃圾之供給機構,於自前述供給機構之伸展中之位置將前述供給機構拉回之情形之前述蒸氣流量之預測值超過前述第1設定值之情形下,自前述伸展中之位置將前述供給機構拉回。(15) The
(16)第16態樣之控制裝置20H具備垃圾供給量控制部23H,該垃圾供給量控制部23H以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且前述垃圾供給量控制部23H基於前述垃圾焚燒設備產生之氧之流量與前述垃圾之供給量之相關係數,判定前述垃圾是否被過量供給,當判定為被過量供給時,停止前述垃圾之供給。(16) The control device 20H of the sixteenth aspect includes a garbage supply
(17)第17態樣之控制裝置20J具備垃圾供給量控制部23J,該垃圾供給量控制部23J以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且前述垃圾供給量控制部23J算出向前述爐壓出並供給前述垃圾之供給機構(推桿2)每單位時間運作之時間比率,當前述時間比率相對於設定值不足時,降低前述供給機構之伸展速度,當前述時間比率超過設定值時,使前述供給機構之伸展速度增加。(17) The
(18)第18態樣之控制裝置20L具備垃圾供給量控制部23L,該垃圾供給量控制部23L以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐之垃圾之供給量,且前述垃圾供給量控制部23L算出向前述爐壓出並供給前述垃圾之供給機構(推桿2)每單位時間運作之時間比率,當前述時間比率超過設定值時,相應於超過之量,使前述供給機構(推桿2)之運作開始延遲。(18) The
(19)第19態樣之控制方法以垃圾焚燒設備100產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐(燃燒室6)之垃圾之供給量,並算出使前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值般之前述空氣流量之控制值。(19) In the control method of the 19th aspect, the amount of garbage supplied to the furnace (combustion chamber 6) of the above-mentioned garbage incinerator is controlled in such a manner that the steam flow rate of the steam generated by the
(20)第20態樣之記錄媒體記錄有程式,該程式使電腦執行下述處理:以垃圾焚燒設備產生之蒸氣之蒸氣流量成為特定之第1設定值之方式,控制供給至前述垃圾焚燒設備之爐(燃燒室6)之垃圾之供給量,並算出使前述蒸氣流量對於供給至前述爐之空氣之空氣流量之變化的感度,成為特定之第2設定值般之前述空氣流量之控制值。 [產業上之可利用性](20) The recording medium of the twentieth aspect has a program recorded thereon, and the program causes the computer to execute the process of controlling the steam flow rate of the steam generated by the garbage incineration facility to be supplied to the above-mentioned garbage incineration facility in such a manner that it becomes a specific first set value. The amount of garbage supplied to the furnace (combustion chamber 6) is calculated, and the sensitivity of the steam flow rate to the change in the air flow rate of the air supplied to the furnace is calculated to be the control value of the aforementioned air flow rate as the second set value. [Industrial availability]
根據上述之控制裝置、控制方法及記錄有程式之記錄媒體,可使垃圾之燃燒狀態穩定化。According to the above-mentioned control device, control method, and program-recorded recording medium, the combustion state of garbage can be stabilized.
1:料斗 2:推桿 3:加料器 3A:乾燥區域 3B:燃燒區域 3C:後燃燒區域 4:送風機 5A~5E:風箱 6:燃燒室 6A:一次燃燒室 6B:二次燃燒室 7:灰出口 8A~8E:閥 9:鍋爐 10:管路 11:蒸氣流量感測器/修正量 12:煙道/修正量 13:CO濃度感測器 14:O2 濃度感測器 20,20A,20B,20C,20D,20E,20F,20G,20H,20J,20K,20L:控制裝置 21:資料取得部 22,22A,22B,22C,22D:空氣流量控制部 23,23A,23E,23F,23G,23H,23J,23K,23L:垃圾供給量控制部 24:垃圾搬送控制部 31,32,41,42,51:修正量 100:垃圾焚燒設備 238a:積分部 238b,2208,2209,2216,2217,2220,2222,2225,2307,2312c:減算部 238c:指令部 310,320:曲線 900:電腦 901:CPU 902:主記憶裝置 903:輔助記憶裝置 904:輸入輸出介面 905:通訊介面 2201:基本控制部 2202:空氣流量週期變化產生部 2203,2302:梯度設定部 2204,2212,2303:PI控制部 2205,2304:應答振幅檢測部 2206,2219,2305:梯度算出部 2207,2215,2221,2306,2312b:加算部 2210:空氣流量變更部 2211,2211a:相關係數設定部 2213:應答模式 2214:相關係數算出部 2218:模式確定部 2224:修正量算出部 2301:進給控制部 2308,2308a:推桿伸展控制部 2309:縮回指令部 2310:速度轉換部 2311:速度轉換位置算出部 2312:速度變更部 2312a:第二速度變更部 2314:蒸氣流量變動算出部 2315:蒸氣流量偏差算出部 2316:縮回判定部 2320:垃圾供給限制部 2321:O2 濃度前處理濾波器 2322:推桿伸展速度前處理濾波器 2323:垃圾供給暫時停止判定部 2324:伸展速度限制部 2340:伸展速度調整部 2341:接通比率檢測部 2342:二值化部 2343:移動平均部 2344:PI控制器 2345:接通延時計時器 A:空氣流量/推桿之剖面積 A22-1,A22-3,A22-4,A22-5,A23-2:空氣流量設定值 {a1、a2、・・・},{b1、b2、・・・}:應答模式之常數/模式之係數/模式係數 B:空氣流量 D,E:蒸氣流量 Lmin :最小伸展距離 mB :垃圾之存量 P3 :空氣流量前饋補償模式/模式 u:伸展指令 Vmax:縮回之最大速度 X:伸展長度/接通臨限長度 XH ,XR :設定值 x:垃圾請求值 Δgsteam/Δgair :梯度 δG:計測值之偏差 δG*:蒸氣流量變動1: Hopper 2: Push rod 3: Feeder 3A: Drying area 3B: Combustion area 3C: Post-combustion area 4: Air blower 5A~5E: Bellows 6: Combustion chamber 6A: Primary combustion chamber 6B: Secondary combustion chamber 7: Ash outlet 8A~8E: valve 9: boiler 10: pipeline 11: steam flow sensor/correction amount 12: flue/correction amount 13: CO concentration sensor 14: O 2 concentration sensor 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20J, 20K, 20L: control device 21: data acquisition unit 22, 22A, 22B, 22C, 22D: air flow control unit 23, 23A, 23E, 23F, 23G , 23H, 23J, 23K, 23L: garbage supply control unit 24: garbage transport control unit 31, 32, 41, 42, 51: correction amount 100: garbage incinerator 238a: integration unit 238b, 2208, 2209, 2216, 2217 , 2220, 2222, 2225, 2307, 2312c: subtraction part 238c: instruction part 310, 320: curve 900: computer 901: CPU 902: main memory device 903: auxiliary memory device 904: input-output interface 905: communication interface 2201: basic control part 2202: air flow period change generation unit 2203, 2302: gradient setting unit 2204, 2212, 2303: PI control unit 2205, 2304: response amplitude detection unit 2206, 2219, 2305: gradient calculation unit 2207, 2215, 2221, 2306, 2312b : Addition unit 2210: Air flow rate change unit 2211, 2211a: Correlation coefficient setting unit 2213: Response mode 2214: Correlation coefficient calculation unit 2218: Mode determination unit 2224: Correction amount calculation unit 2301: Feed control unit 2308, 2308a: Push rod Extension control part 2309: Retraction instruction part 2310: Speed conversion part 2311: Speed conversion position calculation part 2312: Speed change part 2312a: Second speed change part 2314: Steam flow rate variation calculation part 2315: Steam flow rate deviation calculation part 2316: Retraction Back determination part 2320: garbage supply restriction part 2321: O 2 concentration preprocessing filter 2322: push rod stretching speed preprocessing filter 2323: garbage supply temporary stop judging part 2324: stretching speed limiting part 2340: stretching speed adjustment part 2341: On-ratio detection unit 2342: binarization unit 2343: moving average unit 2344: PI controller 2345: on-delay timer A: air flow/cross-sectional area of push rod A22-1, A22-3, A22-4 ,A22-5,A23-2: Air flow setting value {a1, a2,・・・}, {b1, b2,・・・}: constant of response mode/coefficient of mode/coefficient of mode B: air flow D, E: steam flow rate L min : minimum extension distance m B : garbage stock P 3 : air flow feed-forward compensation mode/mode u: extension command Vmax: maximum retraction speed X: extension length/connection threshold length X H ,X R : Set value x: Garbage request value Δg steam /Δg air : Gradient δG: Deviation of measured value δG*: Steam flow rate variation
圖1係顯示各實施形態之垃圾焚燒設備之主要部分之一例之圖。 圖2係說明第一實施形態之控制方法之圖。 圖3係顯示第一實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖4係顯示第二實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖5係顯示第三實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖6係顯示第四實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖7係顯示第五實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖8係顯示第六實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖9係顯示第六實施形態之先前技術之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖10(a)、(b)係說明一般性垃圾供給量控制之圖。 圖11係說明第六實施形態之垃圾供給量控制之第1圖。 圖12(a)、(b)係說明第六實施形態之垃圾供給量控制之第2圖。 圖13係顯示第七實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖14係顯示第八實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖15係顯示第九實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖16係顯示第十實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖17係顯示第十一實施形態之控制裝置之功能構成之一例之圖。 圖18係顯示各實施形態之控制裝置之硬體構成之一例之圖。Fig. 1 is a diagram showing an example of main parts of a waste incineration facility in each embodiment. Fig. 2 is a diagram illustrating the control method of the first embodiment. Fig. 3 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device of the first embodiment. Fig. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device of the second embodiment. Fig. 5 is a diagram showing an example of a functional configuration of a control device according to a third embodiment. Fig. 6 is a diagram showing an example of the functional configuration of a control device according to a fourth embodiment. Fig. 7 is a diagram showing an example of a functional configuration of a control device according to a fifth embodiment. Fig. 8 is a diagram showing an example of a functional configuration of a control device according to a sixth embodiment. Fig. 9 is a diagram showing an example of the functional configuration of a prior art control device according to a sixth embodiment. Fig. 10(a) and (b) are diagrams for explaining general waste supply control. Fig. 11 is a first diagram illustrating the control of the amount of garbage supplied in the sixth embodiment. Fig. 12(a) and (b) are the second diagrams illustrating the control of the amount of garbage supplied in the sixth embodiment. Fig. 13 is a diagram showing an example of the functional configuration of a control device according to the seventh embodiment. Fig. 14 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device of the eighth embodiment. Fig. 15 is a diagram showing an example of the functional configuration of a control device according to the ninth embodiment. Fig. 16 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device according to the tenth embodiment. Fig. 17 is a diagram showing an example of a functional configuration of a control device according to an eleventh embodiment. Fig. 18 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device in each embodiment.
1:料斗 1: Hopper
2:推桿 2: putter
3:加料器 3: feeder
3A:乾燥區域 3A: Dry area
3B:燃燒區域 3B: Burning area
3C:後燃燒區域 3C: Post-combustion zone
4:送風機 4: blower
5A~5E:風箱 5A~5E: Bellows
6:燃燒室 6: Combustion chamber
6A:一次燃燒室 6A: primary combustion chamber
6B:二次燃燒室 6B: Secondary combustion chamber
7:灰出口 7: Ash export
8A~8E:閥 8A~8E: valve
9:鍋爐 9: Boiler
10:管路 10: pipeline
11:蒸氣流量感測器/修正量 11: Steam flow sensor/correction amount
12:煙道/修正量 12: flue / correction amount
13:CO濃度感測器 13: CO concentration sensor
14:O2濃度感測器 14: O 2 concentration sensor
20:控制裝置 20: Control device
21:資料取得部 21: Data Acquisition Department
22:空氣流量控制部 22: Air flow control unit
23:垃圾供給量控制部 23: Garbage supply volume control department
24:垃圾搬送控制部 24: Garbage Transportation Control Department
100:垃圾焚燒設備 100: Garbage incineration equipment
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