WO2021085206A1 - 流動床バブリング状態把握方法、流動床バブリング状態維持方法、及び流動床バブリング状態安定化方法 - Google Patents

流動床バブリング状態把握方法、流動床バブリング状態維持方法、及び流動床バブリング状態安定化方法 Download PDF

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WO2021085206A1
WO2021085206A1 PCT/JP2020/039228 JP2020039228W WO2021085206A1 WO 2021085206 A1 WO2021085206 A1 WO 2021085206A1 JP 2020039228 W JP2020039228 W JP 2020039228W WO 2021085206 A1 WO2021085206 A1 WO 2021085206A1
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WO
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fluidized bed
unit
divergence
division unit
interface
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/039228
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English (en)
French (fr)
Inventor
達之 下川
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus

Definitions

  • the present invention mainly relates to a bubbling state grasping method for grasping the bubbling state of a fluidized bed in a bubbling type fluidized bed reactor that heat-treats an object to be treated, and "flow inhibition" due to accumulation of impurities and the like.
  • the present invention relates to a bubbling state maintaining method for appropriately maintaining the bubbling state of the fluidized bed and a bubbling state stabilizing method for suppressing a "local explosive reaction” and stabilizing the bubbling state of the fluidized bed.
  • a bubbling type fluidized bed reactor that heat-treats at least one of drying, pyrolysis, and combustion of a treatment target such as coal, biomass, and waste has been known.
  • a considerable amount of fluidized gas such as air is aerated from the bottom of the furnace in a fluidized medium such as silica sand filled in the lower part of the furnace, and the fluidized medium is allowed to flow under constant high temperature conditions.
  • a fluidized bed In this fluidized bed, the entire fluidized medium bubbling as if the liquid is boiling constitutes a fluidized bed.
  • the object to be processed charged into the flow medium layer comes into contact with the flow gas that passes through the flow medium layer and rises while rapidly sinking into the flow medium layer, and the flow medium heated by the flow gas or the like. Instantly dry (and / or pyrolyze, burn).
  • the object to be treated contains incombustibles such as metal and rubble, salt components, etc., it is contained in the object to be treated after being heat-treated. Metal, incombustibles such as rubble, and salt components remain.
  • impurities physically hinders the free movement of the fluid medium.
  • the contaminants are accumulated in excess of the limit accumulation amount due to the continuation of the heat treatment for the object to be treated, the fluid medium is always kept in a fluid state even though a sufficient amount of fluid gas is aerated. "Flow inhibition" that cannot be kept occurs.
  • the limit accumulation amount for example, the abundance ratio of impurities in the flow medium can be used.
  • the object to be treated which is supplied from the outside of the reactor to the upper part of the fluidized bed interface, which is the upper interface of the fluidized bed in the reactor, naturally falls to the fluidized bed interface by an appropriate supply device. Then, it is taken into the fluidized bed (sinking).
  • the object to be treated taken into the flow medium layer comes into contact with the violently flowing flow medium and the flow gas that passes through the flow medium and rises, the reactivity is enhanced and the heat treatment is performed in an extremely short time.
  • the reactivity in the above thermal reaction depends on the intensity of the flow state of the flow medium. Therefore, when there is a place where the flow state is locally intense in the flow medium layer, The reactivity is locally enhanced at the site, and a "local explosive reaction" occurs in which the amount of water and / or the amount of gas generated by the thermal reaction rapidly increases in a short period of time. As a result, excessive bubbling occurs locally in the flow medium layer in which bubbling of an appropriate scale is generated.
  • Downstream treatment equipment for example, combustion
  • Downstream treatment equipment installed on the downstream side of the bubbling fluidized bed reactor so that post-treatment can be performed without problems even if such a sudden "local explosive reaction” occurs.
  • Deodorizing equipment, secondary combustion equipment, waste heat recovery equipment, exhaust gas treatment equipment, etc. need to be designed with a certain degree of redundancy.
  • Patent Document 1 discloses a fluidized bed monitoring device that monitors the state of the fluidized bed of a fluidized bed furnace (bubbling type fluidized bed reactor) and the ratio of fluidized beds.
  • the fluidized bed monitoring device of Patent Document 1 flows by the difference in pressure values detected at different height positions in the fluidized bed in a fluidized bed furnace in which the state of the fluidized bed during operation cannot be visually confirmed. It is configured to monitor the condition of the floor and the proportion of fluidized beds inside it.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is to grasp a method capable of accurately grasping the fluidized bed bubbling state of a bubbling type fluidized bed reactor, and to maintain an appropriate bubbling state.
  • the purpose is to provide a stabilization method.
  • the following method for grasping the constituent fluidized bed bubbling state is provided. That is, in this method for grasping the fluidized bed bubbling state, in a bubbling type fluidized bed type reactor in which at least one of drying, thermal decomposition, and combustion heat treatment is performed on the object to be treated, the flow filled in the lower part of the furnace. It is used to grasp the bubbling state of the fluidized bed formed by flowing the fluidized bed by blowing a fluidized gas into the medium from the bottom of the furnace.
  • the fluidized bed bubbling state grasping method includes a thermal image acquisition step and a bubbling state abnormality determination step.
  • a control device including a computer uses at least one infrared camera provided at a position looking down from an upper portion or a lateral upper portion of the fluidized bed interface, which is the upper interface of the fluidized bed, to generate a flame.
  • a thermal image is acquired with respect to the fluidized bed interface via a selective transmission filter that selectively transmits light of a wavelength that does not radiate.
  • the bubbling state abnormality determination step whether or not the control device has an abnormality in at least a part of the bubbling state of the entire fluidized bed based on the thermal image acquired in the thermal image acquisition step. judge.
  • the state of the fluidized bed bubbling in the bubbling type fluidized bed reactor can be accurately grasped.
  • the schematic diagram which shows the structure of the processing equipment including the bubbling type fluidized bed type reactor of 1st Embodiment of this invention (A) The figure which shows the example of the 2D thermal image. (B) The figure which shows the example of the 3D thermal image.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a processing facility 100 including a bubbling type fluidized bed reactor 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • upstream and downstream mean upstream and downstream in the direction in which the object to be treated, combustion gas, exhaust gas, flowing gas, etc. flow.
  • the processing facility 100 is used to heat-treat at least one of drying, pyrolysis, and combustion of a processing object such as coal, biomass, and refuse-derived fuel (RDF).
  • a processing object such as coal, biomass, and refuse-derived fuel (RDF).
  • the processing equipment 100 includes a bubbling type fluidized bed type reactor 1, a gas supply unit 4, a gas heating device 5, a downstream processing facility 6, a control device 9, and the like.
  • the detailed configuration of the bubbling type fluidized bed reactor 1 will be described later.
  • the gas supply unit 4 includes a flow gas supply device 41 and a secondary combustion gas supply device 42.
  • the fluidized gas supply device 41 supplies the fluidized gas into the bubbling type fluidized bed reactor 1.
  • the secondary combustion gas supply device 42 supplies the secondary combustion gas used for the secondary combustion generated in the furnace.
  • the flow gas supply device 41 and the secondary combustion gas supply device 42 can be composed of, for example, a blower, a blower, or the like.
  • the gas heating device 5 can heat the fluidized gas sucked from the outside by the fluidized gas supply device 41 before supplying it to the bubbling type fluidized bed reactor 1.
  • the heat of the exhaust gas discharged from the bubbling type fluidized bed reactor 1 is used.
  • the downstream treatment facility 6 can treat the exhaust gas discharged from the bubbling type fluidized bed reactor 1.
  • the downstream treatment equipment 6 is composed of, for example, combustion deodorization equipment, secondary combustion equipment, waste heat recovery equipment, exhaust gas treatment equipment, and the like.
  • the control device 9 is configured as, for example, a known computer.
  • the control device 9 includes a CPU, RAM, ROM, HDD, etc. (not shown), performs various calculations, and controls the entire processing equipment 100.
  • the storage unit included in the control device 9 stores various data for controlling the processing equipment 100. This storage unit is composed of the above ROM, HDD, and the like.
  • the bubbling type fluidized bed type reactor 1 includes a furnace main body and an infrared camera 3.
  • the furnace body is mainly composed of a freeboard unit 10, a fluidized bed unit 11, a fluidized gas supply unit 12, and a fluidized gas supply main pipe unit 13.
  • a combustion chamber for incinerating the object to be treated is formed from the freeboard section 10 and the fluidized bed section 11.
  • the freeboard section 10 is a space inside the bubbling type fluidized bed reactor 1, and is an upper portion inside the furnace excluding the fluidized bed section 11.
  • a discharge port 10a is provided on the upper part of the freeboard portion 10.
  • the bubbling type fluidized bed type reactor 1 can discharge the exhaust gas, the fine particles after combustion, and the like generated in the furnace from the discharge port 10a.
  • the side wall of the freeboard portion 10 is provided with an inlet 10b and a secondary combustion air supply port 10c. The object to be processed is charged into the furnace through the charging port 10b.
  • the secondary combustion air supply port 10c can supply the secondary combustion gas sent from the secondary combustion gas supply device 42 into the furnace.
  • the fluidized bed portion 11 is a space inside the furnace located below the freeboard portion 10.
  • the fluidized bed portion 11 is filled with a fluidized medium such as silica sand.
  • a fluidized medium such as silica sand.
  • the fluidized bed is bubbled like a liquid.
  • a fluidized bed in a bubbling state is formed.
  • the entire fluidized medium that is in a fluidized state due to bubbling in the fluidized bed may be referred to as a fluidized medium layer 11a.
  • the total height of the fluidized medium in the height direction of the bubbling type fluidized bed reactor 1 is the thickness of the fluidized bed layer 11a.
  • the filling amount of the fluidized medium in the fluidized bed portion 11 is, for example, the fluidized medium from the fluidized media storage portion (not shown) provided near or away from the bubbling type fluidized bed reactor 1. It can be increased by filling the furnace. On the other hand, by discharging the fluidized medium in the fluidized bed portion 11 to the fluidized medium storage portion, the filling amount of the fluidized medium in the fluidized bed portion 11 (fluidized bed portion 11a) can be reduced.
  • the increase and decrease of the filling amount of the flow medium are automatically performed, for example, by the control device 9 operating the related device.
  • the amount of flow medium may be changed by the operator manually operating the related device.
  • the fluidized gas supply unit 12 is provided below the fluidized bed unit 11.
  • the flow gas supply unit 12 supplies the flow gas sent to the flow gas supply main pipe unit 13 to the flow medium layer 11a.
  • the flow gas supply unit 12 includes a flow rate adjusting device such as a damper (or valve) shown in the figure and a flow meter.
  • a flow rate adjusting device such as a damper (or valve) shown in the figure and a flow meter.
  • the flow gas supply unit 12 can supply the flow gas to all or a part of the plurality of locations at the bottom of the flow medium layer 11a.
  • the flow gas is partially supplied to the bottom of the flow medium layer 11a through the flow gas supply unit 12, or the flow gas has a different flow rate to each part of the bottom of the flow medium layer 11a. Can be supplied.
  • the flow rate adjusting device and the flow meter included in the flow gas supply unit 12 are configured to be communicable with the control device 9.
  • the flow rate adjusting device is controlled by the control device 9.
  • the flow gas supply unit 12 can be configured in various types such as a "diffuse pipe method” that does not use a gas dispersion nozzle and a "dispersion plate method” that uses a gas dispersion nozzle.
  • the type of the fluidized gas supply unit 12 can be determined in consideration of the characteristics of the bubbling type fluidized bed type reactor 1 in consideration of the type of the object to be treated, the type of heat treatment (thermal reaction in the furnace), and the like. ..
  • the present invention can be applied regardless of the model of the flow gas supply unit 12.
  • the flow gas supply main pipe unit 13 is provided below the flow gas supply unit 12.
  • the flowable gas is supplied to the flowable gas supply main pipe portion 13 from the flowable gas supply device 41 via the gas heating device 5.
  • the bubbling type fluidized bed reactor 1 is connected to the fluidized bed out-of-furnace discharge device 21 via the out-of-fluidity outflow pipe 14 of the fluidized bed.
  • the flow medium outside the furnace discharge pipe 14 is a passage connected to the bottom of the inside of the furnace (flow medium layer 11a).
  • the flow medium out-of-furnace discharge pipe 14 can discharge the flow medium in the furnace and impurities such as incombustibles mixed in the flow medium to the outside of the furnace.
  • the fluidized bed out-of-furnace discharge pipe 14 is not limited to one provided for the bubbling type fluidized bed reactor 1, and may be provided in a plurality.
  • the fluidized medium and contaminants discharged from the bubbling type fluidized bed reactor 1 are sent to the contaminant classifier 22.
  • the contaminant classifier 22 is used to separate contaminants from the fluidized medium discharged from the bubbling type fluidized bed reactor 1.
  • the operation of the flow medium out-of-furnace discharge device 21 is controlled by the control device 9.
  • the fluidized bed return device 23 is arranged so as to connect the fluidized bed recovery port 22a of the contaminant classifier 22 and the bubbling type fluidized bed reactor 1.
  • the fluidized medium from which the contaminants have been separated by the contaminant classifier 22 is returned to the bubbling type fluidized bed reactor 1 via the fluidized bed return apparatus 23.
  • the infrared camera 3 is composed of a camera for visualizing infrared rays emitted from an object.
  • the infrared camera 3 may be a device whose main purpose is to capture a still image, or a device whose main purpose is to capture a moving image. Since a moving image is a plurality of continuous still images, the function of acquiring a thermal image is the same regardless of the device.
  • the flow gas is sucked from the outside by the flow gas supply device 41, pressurized to an appropriate pressure, and supplied to the flow gas supply main pipe portion 13.
  • the flow gas supplied to the flow gas supply main pipe unit 13 is supplied to the flow medium layer 11a via the flow gas supply unit 12.
  • the flowing gas is heated to an appropriate temperature by the gas heating device 5 while being sent from the flowing gas supply device 41 to the flow gas supply main pipe unit 13. However, when there is no need for heating, the flowable gas can be supplied to the flowable gas supply main pipe portion 13 without going through the gas heating device 5.
  • a heating device provided in the vicinity of the freeboard section 10 or the like in the bubbling type fluidized bed type reactor 1 may be used.
  • This heating device is composed of, for example, a device that heats using fuel or the like from the outside.
  • a heating device that heats the freeboard unit 10 can be used.
  • the flowable gas supplied to the flow medium layer 11a was taken into the flow medium layer 11a (sinking) while exchanging heat with the flow medium while passing through the flow medium layer 11a and rising.
  • at least one of drying, thermal decomposition, and combustion proceeds.
  • the flowable gas causes the flow medium layer 11a to flow by largely moving each flow medium particle in the flow medium layer 11a in various directions while proceeding with the above thermal reaction.
  • By continuously passing an appropriate amount of flow gas through the entire flow medium layer 11a the entire flow medium layer 11a can be maintained in an appropriate flow state.
  • the upper interface in the fluidized bed layer 11a through which the fluidizing gas passes upward while forming holes on the surface may be referred to as a fluidized bed interface.
  • the post-flow gas is a flow gas in which the above thermal reaction is completed inside the flow medium layer 11a and the internal components are changed.
  • the after-flow gas has different components depending on the type of thermal reaction generated, and is composed of, for example, dry exhaust gas, pyrolysis gas, primary combustion gas, and the like.
  • the after-flow gas that has passed through the flow medium layer 11a rises to the upper freeboard portion 10.
  • the secondary combustion gas supplied from the secondary combustion gas supply device 42 through the secondary combustion air supply port 10c is mixed with the after-flow gas.
  • the secondary combustion reaction of the gas after flow proceeds due to the mixing of the secondary combustion gas.
  • the unburned component can be detoxified.
  • the process of burning the unburned components (and / or incompletely burned components) in the gas after fluidization to make them harmless may be performed by a reactor provided separately from the bubbling type fluidized bed reactor 1. good.
  • the exhaust gas generated by the secondary combustion of the gas after flow is discharged to the downstream treatment facility 6.
  • the exhaust gas is appropriately treated by the downstream treatment facility 6, such as exhaust heat recovery, cooling, and dust removal, and then discharged to the atmosphere by a chimney or the like.
  • the object to be processed sent by the dust supply device 24 is charged into the furnace via the charging port 10b. Since the charging port 10b is located above the fluidized medium layer 11a, the charged object to be processed naturally falls to the fluidized bed interface of the fluidized medium layer 11a.
  • the object to be treated can be supplied to the dust supply device 24 from the outside via a supply device having each property and a treatment device such as crushing.
  • the dust supply device 24 puts the object to be treated into the bubbling type fluidized bed type reactor 1 from the outside.
  • the dust supply device 24 can be composed of, for example, a supply conveyor or the like.
  • the object to be treated that has fallen to the interface of the fluidized bed is filled with the fluidized medium ejected upward (inside the freeboard portion 10) by the fluidized gas, and sinks into the fluidized medium layer 11a due to the flow of the fluidized medium. ..
  • the object to be processed that has sunk in the flow medium layer 11a is an individual flow medium particle that largely moves (moves violently) in various directions in the flow medium layer 11a, and a flow that passes through the flow medium layer 11a and rises. By contacting with the medium gas, the combustion reaction proceeds while being decomposed (miniaturized).
  • the object to be treated contains incombustibles such as rubble and metal, impurities such as incombustibles are left in the flow medium layer 11a as the combustion reaction of the object to be treated progresses. Since the contaminants have a heavy true specific gravity, they settle in the flow medium layer 11a. The contaminants that have settled to the bottom of the flow medium layer 11a are discharged to the outside of the furnace through the flow medium out-of-burner discharge pipe 14 by the operation of the flow medium out-of-firer discharge device 21 together with the surrounding flow medium.
  • the contaminants and fluid medium discharged to the outside of the furnace are sent to the contaminant classifier 22.
  • the flow medium from which the contaminants have been separated by the contaminant classifier 22 is discharged from the fluid medium collection port 22a and conveyed by the fluid medium return device 23.
  • the fluidized medium is returned into the furnace from the position of the freeboard portion 10 or the like above the fluidized medium layer 11a of the bubbling type fluidized bed reactor 1.
  • the separated contaminants are discharged to the outside from the contaminant classifier 22. After discharge, the contaminants are classified according to their respective materials through, for example, a separately provided sorter (magnetic separator or the like), and appropriate treatment is performed.
  • a separately provided sorter magnetic separator or the like
  • the post-combustion fine particles generated by the heat treatment of the object to be treated rise on the flowing gas (and / or the post-flow gas, exhaust gas) that rises through the flow medium layer 11a. ..
  • the fine particles pass through the bubbling fluidized bed interface and flow to the freeboard section 10.
  • the unburned components contained in the fine particles are secondarily burned by mixing with the secondary combustion gas supplied into the freeboard section 10.
  • the fine particles are conveyed on the exhaust gas in the freeboard section 10 and discharged from the bubbling type fluidized bed reactor 1 via the discharge port 10a.
  • the post-combustion fine particles discharged from the bubbling type fluidized bed reactor 1 are supplied to the downstream treatment facility 6.
  • the bubbling type fluidized bed reactor 1 is provided with an infrared camera 3 as shown in FIG.
  • one infrared camera 3 is provided.
  • the present invention is not limited to this, and two or three or more may be provided as in the second embodiment.
  • the infrared camera 3 acquires a thermal image in the furnace by detecting infrared rays radiated from an object in the furnace.
  • the thermal image acquired by the infrared camera 3 is an image showing the temperature distribution in the furnace as seen from the viewpoint of the infrared camera 3.
  • the viewpoint indicates a position where the infrared camera 3 which is a measuring instrument is arranged.
  • the infrared camera 3 of the present embodiment acquires a thermal image in the furnace via the selective transmission filter 3a.
  • the selective transmission filter 3a is a filter that selectively transmits light having a wavelength (for example, 3.9 ⁇ m band) that the flame does not emit.
  • the flame does not radiate means that the luminous intensity is significantly lower (almost no irradiation) than the light of other wavelengths emitted by the flame, and the flame does not radiate the light of the wavelength at all. It does not indicate that.
  • the selective transmission filter 3a By using the selective transmission filter 3a, a thermal image of an object on the other side of the flame can be obtained transparently.
  • the selective transmission filter 3a is integrally configured with the infrared camera 3, but may be a separate body. That is, the selective transmission filter 3a may be arranged on the path through which the light in the furnace passes, and the transmitted light transmitted through the selective transmission filter 3a may be processed by a normal infrared camera.
  • the infrared camera 3 mainly aims to acquire a thermal image of the bubbling fluidized bed interface of the fluidized medium layer 11a. Therefore, it is desirable to install the infrared camera 3 at a position overlooking the entire interface of the fluidized bed that is bubbling.
  • the infrared camera 3 can be installed at a position such as the ceiling surface of the bubbling type fluidized bed reactor 1 or the side wall surface of the freeboard portion 10.
  • the infrared camera 3 needs to include the entire surface of the bubbling fluidized bed interface in the acquired image range. However, this does not apply when it is difficult to include the entire surface of the fluidized bed interface within the acquired image range due to restrictions on the installation of the infrared camera 3.
  • control device 9 of the present embodiment can identify a "fluidized bed” that appears at an early stage before the above-mentioned “flow inhibition”, and a method for grasping a fluidized bed bubbling state, and " A method for maintaining a fluidized bed bubbling state in which a bubbling state in a fluidized bed is appropriately maintained in order to eliminate "fluidity failure" and prevent the occurrence of "flow inhibition” will be described.
  • the control device 9 uses a method for grasping the fluidized bed bubbling state, and is a bubbling type fluidized bed type based on a thermal image acquired by an infrared camera 3 with respect to the fluidized bed interface in the bubbling type fluidized bed type reactor 1. Anomalous determination is made for the bubbling state of the fluidized bed of the reactor 1.
  • the control device 9 uses the fluidized bed bubbling state maintaining method to determine the abnormal bubbling state that has occurred. Judge the necessity of countermeasures against. When countermeasures are required, the control device 9 determines a countermeasure method for resolving the abnormality.
  • control device 9 first obtains a thermal image of the bubbling fluidized bed interface of the bubbling type fluidized bed reactor 1 via the infrared camera 3 and the selective transmission filter 3a as described above. Acquire (thermal image acquisition process).
  • each of the control devices 9 is based on the thermal image acquired in the thermal image acquisition step.
  • the average temperature of the fluidized bed interface in the divided unit M1 is calculated (unit fluidized bed interface average temperature calculation step).
  • the average temperature here means a local average value in the mesh with respect to the temperature of the fluidized bed interface when paying attention to one mesh.
  • this temperature may be referred to as a surface average temperature.
  • FIG. 2A shows an example of a two-dimensional thermal image.
  • different temperatures are shown by hatching at different intervals.
  • the density of the mesh is not particularly limited, and can be appropriately set according to the accuracy of determination, the computing power of the control device 9, and the like.
  • the control device 9 accumulates by accommodating and storing the calculated average temperature of each division unit M1 and one or a plurality of instrumental variables that affect the surface temperature of the fluidized bed interface (unit fluidized bed interface). Average temperature storage process).
  • This instrumental variable includes, for example, the aeration amount of the flowing gas, the aeration point, the flow gas temperature, the processing amount of the object to be treated, the filling amount of the flow medium, and the like.
  • the control device 9 may store, for example, the type of heat treatment, the type of the object to be treated, and the like in association with the surface average temperature of the division unit M1.
  • control device 9 uses the surface average temperature of each division unit M1 calculated as described above to bring the bubbling state into the fluidized bed interface in the division unit M1 or the fluidized medium layer 11a immediately below it. Determine if an abnormality has occurred.
  • the control device 9 specifies the division unit M1 as the abnormality division unit (bubbling state abnormality determination step).
  • the temperature of the flow medium layer 11a portion directly above and below the region is the fluid medium layer 11a portion in the normal region where "flow failure" does not occur. Is very different from.
  • the temperature of the fluidized bed interface directly above the region where the "local fluidization defect" has occurred gradually deviates from the temperature of the surrounding fluidized bed interface.
  • the temperature of the fluidized bed interface directly above the region where "local fluidized bed” occurred is relative to the temperature at the past time when "local fluidized bed” did not occur at the same location of the fluidized bed interface. , Similarly, a divergence will occur.
  • control device 9 of the present embodiment partially analyzes the temperature of the fluidized bed interface to cause "fluidity / poor flow /" due to the deposition of impurities in the fluidized bed layer 11a. It is possible to easily and accurately determine even an abnormal bubbling state such as "inhibition".
  • control device 9 has the same surface average temperature of the division unit M1 as the determination target, which is calculated and stored from the thermal image acquired through the infrared camera 3 or the like. Compares with the surface average temperature of the peripheral division unit, which is the peripheral division unit given the operation variable of, and calculates and stores the position reference temperature deviation, which is the deviation from the peripheral division unit (temperature deviation calculation step). ..
  • the fluidized gas supplied from the fluidized gas supply unit 12 into the furnace rises in the fluidized bed while being in contact with the fluidized medium in the fluidized state and the object to be treated. It passes through the fluidized bed interface and flows to the freeboard section 10.
  • the fluidized gas heats the fluidized medium and the object to be treated mainly by contact heat transfer by contact with the fluidized medium and the object to be treated.
  • a chemical reaction thermal reaction
  • various exothermic reactions may occur in addition to the above-mentioned physical heat exchange while the flowing gas is rising in the fluidized bed.
  • the flow medium, the object to be treated, and the flow gas in the flow bed may be heated respectively.
  • the numerical value of the surface temperature of the flow medium layer 11a for each division unit M1 indicates the result of the flow medium being heated in the flow medium layer 11a below the surface layer in the division unit.
  • the position-referenced temperature divergence which is an index indicating the local temperature divergence when viewed over the entire surface of the flow medium layer 11a, is the flow under the surface layer of the flow medium layer 11a portion corresponding to the division unit M1. It shows how much the heated state in the medium layer 11a deviates from the heated state in the other dividing units. Therefore, the position reference temperature divergence indicates whether or not some specific situation has occurred with respect to the "flow state" in the flow medium layer 11a below the surface layer of the division unit M1 as compared with the surrounding division unit M1. Is shown.
  • the control device 9 causes an abnormality in the bubbling state in the fluidized bed corresponding to the division unit M1 to be determined.
  • the division unit M1 is specified as the abnormal division unit.
  • the control device 9 sets the surface average temperature of the division unit M1 to be determined in addition to or instead of the position reference temperature divergence from the surface average temperature of the peripheral division unit. It is a deviation from the historical value by comparing the historical value of the surface average temperature of the division unit M1 itself in normal times when the same operating variable is given and no abnormality occurs in the bubbling state.
  • the time-based temperature divergence may be calculated and stored.
  • the time-based temperature deviation which is an index showing the deviation from the past temperature history when viewed in the same division unit M1
  • the flow medium layer 11a below the surface layer of the flow medium layer 11a portion corresponding to the division unit M1. In, it shows whether or not some specific situation different from the previous one has occurred with respect to the "flow state".
  • the control device 9 when the calculated time reference temperature deviation is, for example, a predetermined threshold value or more, the control device 9 has a bubbling state in the fluidized bed corresponding to the division unit M1 to be determined. It can be determined that an abnormality has occurred in the above, and the division unit M1 can be specified as the abnormality division unit.
  • the predetermined threshold values used in the abnormality determination of the fluidized bed bubbling state are, for example, the measured values of the instrumental variables, the type of thermal reaction proceeding in the fluidized medium layer 11a, and the object to be processed. It can be appropriately set by associating with the type and the like, using the values obtained empirically in the trial run or the actual operation.
  • control device 9 identifies the abnormal division unit M1 which is the division unit M1 in which the abnormality occurs in the bubbling state in the corresponding fluidized bed, and then generates the abnormal division unit for the specified abnormal division unit. Judge the necessity of measures to eliminate the abnormal bubbling state.
  • control device 9 first analyzes the change history of the instrumental variables that affect the bubbling state of the fluidized bed corresponding to the abnormal division unit specified in the countermeasure method determination step. By doing so, it is determined whether or not measures for resolving the abnormal bubbling state are necessary.
  • the temperature in the flow medium layer 11a is affected by changes in various instrumental variables.
  • the instrumental variables can be changed, for example, by increasing or decreasing the input amount of the object to be processed, increasing or decreasing the amount of airflow to the flow medium layer 11a, increasing or decreasing the temperature of the flowable gas, or increasing or decreasing the filling amount of the flow medium. Increases and decreases can be mentioned.
  • the control device 9 of the present embodiment determines that the abnormal bubbling state that has occurred is due to a temporary temperature fluctuation due to a change in one or a plurality of instrumental variables
  • the control device 9 with respect to the abnormal bubbling state Judge that no countermeasure is necessary. In this case, since it is expected that the position reference temperature deviation and the like will be resolved soon, the control device 9 does not take any special measures.
  • control device 9 determines that the abnormality in the bubbling state that has occurred is not a temporary temperature fluctuation due to a change in the instrumental variable but requires countermeasures against the abnormality, the control device 9 eliminates the abnormality in the bubbling state. Determine the countermeasures for.
  • control device 9 has a fluidized bed corresponding to the abnormal division unit stored in association with the abnormal division unit for the abnormal division unit identified as having an abnormality in the bubbling state. Based on the current value and history of the operational variables that affect the bubbling state in the furnace, the type of thermal reaction in the furnace, the type of the object to be processed, etc., determine the countermeasure method for the abnormal bubbling state that is occurring (countermeasure). Method determination process).
  • an abnormality in the bubbling state occurs in the entire fluidized bed in the countermeasure method determination step. Based on the number and position of the locations (that is, the abnormal division unit), the countermeasure method against the abnormality in the bubbling state is determined.
  • the type of the object to be treated based on the type of thermal reaction proceeding in the furnace, the type of the object to be treated, and the abnormal occurrence status of the bubbling state in the entire fluidized bed (the number of abnormal division units and their positions), etc. It is possible to determine a countermeasure method that matches the characteristics of each heat treatment performed in the bubbling type fluidized bed type reactor 1 or the bubbling type fluidized bed type reactor 1, and it is possible to improve the effectiveness of the countermeasure method.
  • countermeasures for example, (1) temporarily increase the air flow rate of the flow gas in the flow medium layer 11a (or a part of the flow medium layer 11a), and (2) add the flow gas. Temporarily raising the temperature of the flow medium layer 11a by raising the temperature, (3) changing the processing amount (input amount) of the object to be treated, (4) of the flow medium in the flow medium layer 11a. It can be mentioned that the filling amount is changed.
  • control device 9 determines the operation variable that needs to be changed based on the determined countermeasure method so as to eliminate the bubbling state abnormality. Each is changed to control the operation of the bubbling type fluidized bed type reactor 1 (bubbling state abnormality elimination step).
  • the method for grasping the fluidized bed bubbling state of the present embodiment is in the bubbling type fluidized bed reactor 1 in which at least one of drying, thermal decomposition, and combustion heat treatment is performed on the object to be treated.
  • This method includes a thermal image acquisition step and a bubbling state abnormality determination step.
  • the control device 9 uses at least one infrared camera 3 provided at a position looking down from the upper part or the lateral upper part of the fluidized bed interface, which is the upper interface of the fluidized bed, and has a wavelength at which the flame does not radiate.
  • a thermal image of the fluidized bed interface is acquired through the selective transmission filter 3a that selectively transmits the light of the above.
  • the control device 9 determines whether or not an abnormality has occurred in at least a part of the bubbling state of the entire fluidized bed based on the thermal image acquired in the thermal image acquisition step.
  • the fluidized bed bubbling state grasping method of the present embodiment includes a unit fluidized bed interface average temperature calculation step, a unit fluidized bed interface average temperature storage step, and a temperature divergence calculation step.
  • the control device 9 is formed by dividing the fluidized bed interface into a mesh shape in advance based on the thermal image of the fluidized bed interface acquired in the thermal image acquisition step. For each division unit M1, the unit fluidized bed interface average temperature, which is the average temperature of each of the fluidized bed interfaces in the division unit M1, is calculated.
  • the control device 9 uses the average temperature calculated in the unit fluidized bed interface average temperature calculation step as an operating variable that affects the bubbling state of the fluidized bed interface corresponding to the division unit. Associate and memorize.
  • the control device 9 sets the average temperature of each division unit M1 and the average temperature in the peripheral division unit M1 around each division unit M1 for each of the plurality of division units M1. , And / or the time-based temperature divergence, which is the divergence between the average temperature of the division unit M1 and the past average temperature in the same division unit M1, is calculated.
  • the control device 9 causes an abnormality in the bubbling state of the fluidized bed corresponding to the division unit M1 based on the position reference temperature deviation and / or the time reference temperature deviation calculated in the temperature deviation calculation step. If it is determined that the division unit M1 is used, the division unit M1 is specified as the abnormal division unit.
  • the method for maintaining the fluidized bed bubbling state of the present embodiment includes a step of determining a countermeasure method and a step of resolving an abnormality in the bubbling state.
  • the control device 9 makes a corresponding fluidized bed for the abnormal divided unit specified by using the fluidized bed bubbling state grasping method, based on the history of the instrumental variables associated with the abnormal divided unit. Determine the countermeasures to eliminate the abnormal bubbling condition.
  • the control device 9 adjusts the instrumental variables based on the countermeasure method determined in the countermeasure method determination step.
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of a three-dimensional thermal image.
  • the infrared camera 3 has a plurality (for example, two or more) for the purpose of creating a three-dimensional thermal image (an image showing the temperature distribution three-dimensionally). It is provided.
  • the relative positions of the plurality of infrared cameras 3 are stored in advance by the control device 9. Similar to the infrared camera 3 in the first embodiment, each infrared camera 3 captures a thermal image of the fluid bed interface in the bubbling type fluid bed reactor 1 via the selective transmission filter 3a. ing.
  • the thermal image acquired by the infrared camera 3 of the present embodiment does not include a flame as in the first embodiment, and the temperature distribution on the surface of the bubbling fluidized floor interface as viewed from the viewpoint of the infrared camera 3 appears. ..
  • control device 9 performs a known image composition process and creates a three-dimensional thermal image based on the thermal images acquired by the plurality of infrared cameras 3 (three-dimensional thermal image creation step).
  • the control device 9 stores the created three-dimensional thermal image of the fluidized bed interface in association with an operating variable that affects the bubbling state in the fluidized bed corresponding to the thermal image.
  • a specific location of the bubbling fluidized bed interface identifies the position displayed in each of the two thermal images acquired by the two infrared cameras 3 at the same time. Then, using the respective arrangement positions and viewpoints of the two infrared cameras 3 stored in advance, the distance from each infrared camera 3 to the specific location of the bubbling fluid bed interface based on the trigonometry or the like. Is calculated. Based on each of the distances from each infrared camera 3 to the specific location, the three-dimensional coordinates of the specific location can be obtained. By processing in this way, the control device 9 creates a three-dimensional thermal image while specifying the three-dimensional coordinates of each part of the fluidized bed interface that is bubbling.
  • the control device 9 of the present embodiment is based on the three-dimensional thermal image created as described above instead of the two-dimensional thermal image acquired via the infrared camera 3 or the like in the unit fluidized bed interface temperature calculation step.
  • the surface average temperature of each of the plurality of division units M1 formed by subdividing the previously bubbling fluid bed interface into a mesh shape is calculated. Since the three-dimensional thermal image captures the unevenness of the fluidized bed interface and the temperature at the same time, even if the fluidized bed interface has complicated unevenness, the temperature can be accurately associated with the division unit M1 in the plan view. ..
  • the control device 9 stores the calculated surface average temperature of each division unit M1 in association with the manipulated variable that affects the bubbling state in the fluidized bed corresponding to each division unit.
  • the control device 9 has the calculated surface average temperature for the division unit M1 to be determined with respect to the surface average temperature of the peripheral division unit to which the same instrumental variable is given. Calculate the deviation (position reference temperature deviation). In addition to or instead of this, the control device 9 is given the same instrumental variable of the division unit M1 itself to be determined, and the surface average temperature when the abnormality of the bubbling state has not occurred. Calculate the temperature deviation from the history (time-based temperature deviation). When the calculated temperature divergence is equal to or greater than a predetermined threshold value, the control device 9 determines that an abnormality has occurred in the bubbling state of the fluidized bed interface corresponding to the division unit M1 to be determined, and abnormally divides the division unit M1. Specify as a unit.
  • control device 9 of the present embodiment further acquires the dynamics of the fluidized bed interface by analyzing the history of the stored three-dimensional thermal image of the bubbling fluidized bed interface.
  • the dynamics of the fluidized bed interface corresponding to the divided unit M1 correspond to the peripheral divided unit M1 with respect to the divided unit M1 to be determined.
  • the control device 9 is a fluidized bed portion corresponding to the division unit M1 to be determined based on the magnitude of the dynamic divergence (position-based dynamic divergence and / or time-based dynamic divergence) obtained in the bubbling state abnormality determination step. It is determined whether or not an abnormality has occurred in the bubbling state of. When the obtained dynamic divergence is large, the control device 9 determines that an abnormality has occurred in the bubbling state in the fluidized bed corresponding to the division unit M1 to be determined, and specifies the division unit M1 as the abnormality division unit. To do.
  • control device 9 of the present embodiment can more accurately determine the abnormality in the fluidized bed.
  • the control device 9 determines a countermeasure method against the occurrence of the bubbling state abnormality for the abnormality division unit identified as the occurrence of the bubbling state abnormality. Subsequently, the control device 9 controls the operation of the bubbling type fluidized bed reactor 1 by changing each of the instrumental variables that need to be changed so as to implement the countermeasure method. Since the processing in the bubbling state abnormality resolving step is substantially the same as that in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • control device 9 grasps the bubbling state in the fluidized bed based on the thermal image of the fluidized bed interface in the furnace acquired through the infrared camera 3 or the like, and is appropriate when an abnormality occurs.
  • the bubbling state in the fluidized bed can be appropriately maintained by determining and implementing various countermeasures.
  • the control device 9 flows through the selective transmission filter 3a using a plurality of infrared cameras 3 having different viewpoints. Acquire multiple thermal images from different viewpoints with respect to the floor interface.
  • the method for grasping the fluidized bed bubbling state of the present embodiment includes a three-dimensional thermal image creation step.
  • the control device 9 creates a three-dimensional thermal image of the fluidized bed interface based on a plurality of thermal images from different viewpoints acquired in the thermal image acquisition step.
  • the bubbling state abnormality determination step it is determined whether or not an abnormality has occurred in the bubbling state of the fluidized bed based on the three-dimensional thermal image created in the three-dimensional thermal image creation step.
  • the fluidized bed bubbling state grasping method of the present embodiment includes a unit fluidized bed interface average temperature calculation step, a unit fluidized bed interface average temperature storage step, and a temperature divergence calculation step.
  • the control device 9 is formed by dividing the fluidized bed interface into a mesh shape in advance based on the three-dimensional thermal image created in the three-dimensional thermal image creation step. For each division unit M1, the unit fluidized bed interface average temperature, which is the average temperature of the fluidized bed interface in the division unit, is calculated.
  • the control device 9 uses the average temperature calculated in the unit fluidized bed interface average temperature calculation step as an operating variable that affects the bubbling state of the fluidized bed interface corresponding to the division unit. Associate and memorize.
  • the control device 9 sets the average temperature of each division unit M1 and the average temperature in the peripheral division unit M1 around each division unit M1 for each of the plurality of division units M1. , And / or the time-based temperature divergence, which is the divergence between the average temperature of the division unit M1 and the past average temperature in the same division unit M1, is calculated.
  • the control device 9 causes an abnormality in the bubbling state of the fluidized bed corresponding to the division unit M1 based on the position reference temperature deviation and / or the time reference temperature deviation calculated in the temperature deviation calculation step. If it is determined that the division unit M1 is used, the division unit M1 is specified as the abnormal division unit.
  • the average temperature for each division unit that divides the fluidized bed interface two-dimensionally can be obtained with high accuracy. As a result, it is possible to accurately identify the location where the bubbling state is abnormal.
  • the method for grasping the fluidized bed bubbling state of the present embodiment includes a dynamic deviation acquisition step.
  • the control device 9 is formed by preliminarily dividing the fluidized bed interface into a mesh shape based on the three-dimensional thermal image created in the three-dimensional thermal image creation step and the three-dimensional thermal image of the history.
  • the fluidized bed dynamics which is the dynamics of the fluidized bed interface at the fluidized bed interface in the plurality of divided units M1
  • the fluidized bed dynamics of each divided unit M1 and each divided unit M1 The fluidized bed dynamics in the peripheral division unit M1 which is the peripheral division unit M1 and the position-based dynamics deviation which is the deviation, and / or the past fluidized bed in the same division unit M1 as the fluidized bed dynamics in the division unit M1.
  • Acquire the time-based dynamic divergence which is the divergence from the dynamics.
  • an abnormality occurs in the bubbling state of the fluidized bed corresponding to the division unit M1 to be determined based on the position-based dynamic deviation and / or the time-based dynamic deviation calculated in the dynamic deviation acquisition process. If it is determined whether or not an abnormality has occurred, the division unit M1 is specified as the abnormal division unit.
  • control device 9 of the present embodiment uses the fluidized bed bubbling state grasping method to determine the occurrence and possibility of the above-mentioned "local explosive reaction” at an early stage, and the generated “local explosion”.
  • a method for stabilizing the fluidized bed bubbling state which suppresses the "objective reaction” and stabilizes the bubbling state in the fluidized bed, will be described. In the following description, the description of the same or similar process as the above-described embodiment may be omitted.
  • the control device 9 has the above-mentioned temperature divergence (position reference temperature divergence, time reference temperature divergence) with respect to the surface average temperature of each division unit M1 calculated, and each division. Based on the average height of the fluidized bed interface corresponding to the unit M1, it is determined whether or not there is any deviation at the fluidized bed interface corresponding to each division unit M1.
  • control device 9 is a plurality of division units formed by subdividing the fluidized bed interface into a mesh shape in advance as shown in FIG. 2B based on the created three-dimensional thermal image.
  • the average height of the corresponding fluidized bed interface is calculated for each M1 (unit fluidized bed interface height calculation step).
  • the average height here means the local average value in the mesh with respect to the height of the fluidized bed interface when paying attention to one mesh.
  • the control device 9 stores by associating and storing the calculated average height of each division unit M1 and the manipulated variable that affects the height of the fluidized bed interface corresponding to each division unit M1 (). Unit fluidized bed interface height storage process).
  • the control device 9 calculates the position reference height deviation, which is the deviation between the average height calculated for each division unit M1 and the average height of the peripheral division units, and / or for each division unit M1.
  • Each of the time-based height divergence which is the divergence between the average height and the past average height (average height history) of the division unit M1 itself, is calculated and stored (height divergence calculation step).
  • the average height of the division unit M1 is such that in the division unit M1, the flowable gas lifts the flow medium in the flow medium layer 11a under the surface layer by the effect of pushing the flow medium away, and this portion of the flow medium layer 11a. It is a height showing the result of lowering the bulk specific gravity as a whole (for example, bulk specific gravity 1.5 t / m 3 ⁇ 1.0 t / m 3).
  • the position reference height deviation is such that the fluid medium reduces the bulk specific gravity in the fluid medium layer 11a under the surface layer of the corresponding division unit M1 to the extent that the fluid medium reduces the bulk specific gravity in the peripheral division unit.
  • it shows the degree of divergence. That is, the position reference height divergence causes some divergence or a peculiar situation with respect to the bubbling state (flow state) in the flow medium layer 11a under the surface layer of the corresponding division unit M1 as compared with the surrounding division unit M1. Indicates whether or not it is.
  • the time-based height divergence is a divergence or a peculiar situation different from the previous one with respect to the bubbling state (flow state) in the flow medium layer 11a under the surface layer of the division unit M1 when viewed in the same division unit M1. Indicates whether or not is occurring.
  • the control device 9 calculates and stores the division unit M1 to be determined as described above, and the position reference temperature divergence and the time reference temperature divergence of the division unit M1 and the position reference. Evaluate the height divergence and the time-based height divergence. As a result of the comprehensive evaluation, if the deviation is large, the control device 9 determines that the bubbling state in the corresponding fluidized bed is unstable or may become unstable, and the division unit M1 Is specified as the divergence division unit.
  • the control device 9 reduces (converges) the overall divergence of the divided unit M1 based on the history of the manipulated variables related to the divided unit M1 with respect to the divergent division unit specified as described above. Judge whether or not the operation variable needs to be changed. Further, when the control device 9 determines that the instrumental variable needs to be changed, the control device 9 determines the instrumental variable to be changed and the amount of the change (that is, the countermeasure method) (countermeasure method determination step).
  • This countermeasure is, for example, (1) temporarily changing the air flow rate of the fluidized gas to the fluidized bed portion corresponding to the specified division unit M1, (2) changing the heating temperature of the fluidized gas, and so on. Temporarily change the temperature of the fluidized medium layer 11a of the fluidized bed portion corresponding to the specified division unit M1 by changing the external heating amount, etc., and (3) change the processing amount (input amount) of the object to be processed. (4) Changing the filling amount of the fluidized medium in the fluidized medium layer 11a and the like can be mentioned.
  • the control device 9 changes the instrumental variables based on the countermeasure method determined as described above, and controls the operation of the bubbling type fluidized bed reactor 1 (bubbling state stabilization step). As described above, the control device 9 can more accurately grasp the bubbling state in the fluidized floor in the furnace by using the three-dimensional thermal image created based on the thermal image acquired through the infrared camera 3 or the like. Can be done. Further, when the control device 9 determines that the bubbling state in the fluidized bed is unstable or may become unstable, the control device 9 stabilizes the bubbling state in the fluidized bed by implementing an appropriate countermeasure. , "Flow inhibition" and other abnormalities can be avoided.
  • the method for grasping the fluidized bed bubbling state of the present embodiment is used in a bubbling type fluidized bed reactor in which at least one of drying, thermal decomposition, and combustion heat treatment is performed on the object to be treated.
  • a bubbling type fluidized bed reactor in which at least one of drying, thermal decomposition, and combustion heat treatment is performed on the object to be treated.
  • This method includes a thermal image acquisition step, a three-dimensional thermal image creation step, a unit fluidized bed interface average temperature calculation step, a unit fluidized bed interface average temperature storage step, a temperature divergence calculation step, and a unit fluidized bed interface height.
  • the control device 9 composed of a computer uses a plurality of infrared cameras 3 having different viewpoints provided at a position looking down from the upper portion or the lateral upper portion of the fluidized bed interface, which is the upper interface of the fluidized bed. A plurality of thermal images with respect to the fluidized bed interface are acquired through a selective transmission filter 3a that selectively transmits light having a wavelength not emitted by the flame.
  • the control device 9 creates a three-dimensional thermal image of the fluidized bed interface based on a plurality of thermal images from different viewpoints acquired in the thermal image acquisition step.
  • the control device 9 is formed by dividing the fluidized bed interface into a mesh shape in advance based on the three-dimensional thermal image created in the three-dimensional thermal image creation step. For each division unit M1, the unit fluidized bed interface average temperature, which is the average temperature of the fluidized bed interface in the division unit M1, is calculated. In the unit fluidized bed interface average temperature storage step, the control device 9 uses the average temperature calculated in the unit fluidized bed interface average temperature calculation step as an operating variable that affects the bubbling state of the fluidized bed interface corresponding to the division unit M1.
  • the unit fluidized bed interface average temperature calculation step uses the average temperature calculated in the unit fluidized bed interface average temperature calculation step as an operating variable that affects the bubbling state of the fluidized bed interface corresponding to the division unit M1.
  • the control device 9 sets the average temperature of each division unit M1 and the average temperature in the peripheral division unit M1 around each division unit M1 for each of the plurality of division units M1. , And / or the time-based temperature divergence, which is the divergence between the average temperature of the division unit M1 and the past average temperature in the same division unit M1, is calculated.
  • the control device 9 calculates the unit fluidized bed interface height, which is the average height of the fluidized bed interface corresponding to each of the plurality of divided units M1.
  • the control device 9 affects the average height calculated in the unit fluidized bed interface height calculation step on the bubbling state of the fluidized bed interface corresponding to the division unit M1. Store in association with operation variables.
  • the control device 9 determines the average height of each division unit M1 and the average height in the peripheral division unit M1 which is the peripheral division unit M1 of each division unit M1 for each of the plurality of division units M1.
  • the position-based height divergence which is the divergence between the two, and / or the time-based height divergence, which is the divergence between the average height of the division unit M1 and the past average height in the same division unit M1, is calculated.
  • the bubbling state of the fluidized bed can be grasped more accurately by acquiring the state information such as the temperature and height of each division unit M1 of the bubbling fluidized bed interface in the furnace.
  • the fluidized bed bubbling state stabilization method of the present embodiment includes a step of specifying the divergence division unit.
  • the control device applies the position reference temperature divergence and the time reference temperature divergence calculated in the temperature divergence calculation step and the position reference calculated in the height divergence calculation step for each division unit M1.
  • the height divergence and the time-based height divergence are evaluated, and the division unit M1 having a large divergence in total is specified as the divergence division unit.
  • the dissociation division unit can be accurately specified based on the overall degree of dissociation based on the state information such as temperature and height.
  • the fluidized bed bubbling state stabilization method of the present embodiment includes a countermeasure method determination step and a bubbling state stabilization step.
  • the control device 9 reduces the divergence of the divergence division unit specified by using the fluidized bed bubbling state grasping method based on the history of the instrumental variables corresponding to the divergence division unit. Determine the countermeasures for this.
  • the control device 9 adjusts the instrumental variables based on the countermeasure method determined in the countermeasure method determination step.
  • the control device 9 of this modification is created for the division unit M1 to be determined, in addition to the position reference temperature deviation and the time reference temperature deviation, the position reference height deviation and the time reference height deviation. Based on the three-dimensional thermal image of the bubbling fluid bed interface, the intensity of the dynamics of the fluid bed interface corresponding to the division unit M1 is analyzed.
  • control device 9 corresponds to the intensity of the dynamics of the fluidized bed interface corresponding to the division unit M1 of the determination target obtained by analyzing the three-dimensional thermal image in the dynamic deviation acquisition step and the division unit M1.
  • the intensity of the past dynamics of the fluidized bed is compared, and the time-based dynamic deviation, which is the deviation, is acquired and stored.
  • the control device 9 has the position reference temperature divergence and the time reference temperature divergence calculated in the above temperature divergence calculation step with respect to the division unit M1 to be determined, and the above.
  • the divergence of the situation is evaluated using the position-based height divergence and the time-based height divergence calculated in the height divergence calculation process and the unit dynamic divergence and the time-based dynamic divergence acquired in the dynamic divergence acquisition process.
  • the control device 9 determines that the bubbling state of the corresponding fluidized bed may be unstable or unstable, and sets the division unit M1 as the divergence division unit. Identify as.
  • the control device 9 reduces the deviation of the bubbling state in the division unit M1 based on the history of the instrumental variables related to the division unit M1 with respect to the deviation division unit specified as described above. Judge whether it is necessary to change the manipulated variables to do so. When it is determined that the instrumental variable needs to be changed, the control device 9 determines the instrumental variable to be changed and the amount of the change (that is, a countermeasure method).
  • control device 9 needs to be changed based on the countermeasure method determined in the countermeasure method determination step so as to stabilize the bubbling state in the corresponding fluidized bed in the bubbling state stabilization step.
  • the operation of the bubbling type fluidized bed reactor 1 is controlled by changing each of the above.
  • the bubbling state in the fluidized bed can be suitably grasped. Further, when a deviation of the fluidized state in the fluidized bed occurs, the deviation can be converged and the bubbling state in the fluidized bed can be stabilized by implementing an appropriate countermeasure.
  • the fluidized bed bubbling state grasping method of this modified example includes a dynamic divergence acquisition step and a divergence division unit specifying step.
  • the control device 9 divides the fluidized bed interface into a mesh in advance based on the three-dimensional thermal image created in the three-dimensional thermal image creation step and the historical three-dimensional thermal image.
  • the control device 9 applies the position reference temperature divergence and the time reference temperature divergence calculated in the temperature divergence calculation step and the position reference calculated in the height divergence calculation step for each division unit M1.
  • the position-based dynamic divergence which is the divergence from the peripheral division unit may be acquired as in the second embodiment.
  • the amount of change in the unit time of the fluidized bed interface in the division unit M1 can be used. However, it is not limited to this.
  • the infrared cameras 3 may be provided at different heights. That is, a part of the infrared cameras 3 may be provided at the top of the bubbling type fluidized bed type reactor 1, and a part of the infrared cameras 3 may be provided near the side wall of the freeboard part 10.
  • the infrared camera 3 may be separately provided on the side surface of the fluidized bed portion 11. In this case, since the thermal image of the side surface of the fluidized bed portion 11 can be acquired, there is room for estimating the temperature divergence or abnormality in the fluidized bed.
  • the average height of the fluidized bed interface may be the absolute height with respect to a predetermined position such as the furnace bottom, or may be the relative height with respect to the average height of the entire fluidized bed interface.
  • the division unit M1 is not limited to a quadrangle and may have other shapes.
  • the shapes and sizes of the division units M1 may be different from each other.

Landscapes

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Abstract

流動床バブリング状態把握方法は、バブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握するために用いられ、流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた少なくとも１つの赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対して、熱画像を取得して記憶する熱画像取得工程と、前記熱画像取得工程で取得された前記熱画像に基づいて、前記流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定するバブリング状態異常判定工程と、を含む。

Description

流動床バブリング状態把握方法、流動床バブリング状態維持方法、及び流動床バブリング状態安定化方法
　本発明は、主として、処理対象物に対して熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内の流動床のバブリング状態を把握するバブリング状態把握方法、夾雑物等の堆積による「流動阻害」を防止するための、流動床のバブリング状態を適切に維持するバブリング状態維持方法、及び、「局所爆発的反応」を抑制し、流動床のバブリング状態を安定化させるバブリング状態安定化方法に関する。
　従来から、石炭、バイオマス、廃棄物等の処理対象物に対して、乾燥、熱分解、及び燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉が知られている。この反応炉では、炉内の下部に充填された珪砂等の流動媒体内に、炉底から空気等の流動用気体を相当量通気させ、当該流動媒体を、一定の高温条件下で流動させることで流動床を形成している。この流動床内において、液体が沸騰しているようにバブリングしている流動媒体全体が流動媒体層を構成する。流動媒体層に投入された処理対象物が、迅速に流動媒体層内に沈みながら、流動媒体層内を通過し上昇する流動用気体、及び流動用気体等によって熱せられた流動媒体と接触し、瞬時に乾燥（及び／又は熱分解、燃焼）する。
　このようなバブリング型流動床式反応炉において、処理対象物の中に金属、瓦礫等の不燃物、塩成分等が含まれている場合、当該処理対象物が熱処理された後、その中に含まれた金属、瓦礫等の不燃物、塩成分が残留する。
　上記の残留される残留物質（以下、夾雑物と称する）の存在により、流動媒体の自由な動きが物理的に阻害される。処理対象物に対する熱処理の継続に伴って、夾雑物が限界蓄積量以上に蓄積されると、十分な量の流動用気体を通気させているにもかかわらず、流動媒体を常に流動状態に保持しておくことができなくなる「流動阻害」が発生する。ところで、上記限界蓄積量は、例えば、流動媒体内の夾雑物の存在比率等を用いることができる。
　流動阻害が生じると処理対象物に対する熱処理を継続できなくなるため、炉を停止させた上、夾雑物及び流動媒体を炉外に抜き出す等の復旧措置を取らねばならなくなる。従って、「流動阻害」の発生を早期に検知することは、反応炉を適切に運転継続させ、計画外の炉停止を回避するのに極めて重要である。
　また、上述のように、適宜の供給装置によって反応炉の炉外から炉内の流動媒体層の上部の界面である流動床界面より上部に供給される処理対象物が、流動床界面に自然落下し、流動媒体層内に取り込まれる（沈んでいく）。流動媒体層内に取り込まれる処理対象物が、激しく流動している流動媒体、及び流動媒体を通過し上昇する流動用気体と接触することで、反応性が亢進され、極めて短時間で熱処理されて、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかを含む熱反応が進行する。
　上記の熱反応における反応度（即ち、反応速度の速さ）は、流動媒体の流動状態の激しさで左右されるので、流動媒体層内に局所的に流動状態が激しい場所が存在する場合、当該場所で局所的に反応性が亢進してしまい、熱反応によって発生する水分量及び／又はガス量が短時間に急増する「局所爆発的反応」が起きる。この結果、適正な規模のバブリングを発生している流動媒体層において、過大なバブリングが局所的に発生してしまう。
　このような突発的な「局所爆発的反応」が起きた場合でも後処理を問題なく行うことができるように、バブリング型流動床式反応炉より下流側に設けられた下流処理設備（例えば、燃焼脱臭設備、二次燃焼設備、排熱回収設備、排ガス処理設備等）は、一定の冗長性を持たせて設計する必要がある。
　しかし、突発的な「局所爆発的反応」が起きていない定常運転においては、下流処理設備に設けられている余裕分が遊んでしまうため、設備運営上における各種ロス（例えば、排熱回収量の減少等）が発生してしまう。
　そのために、反応炉の流動床の状態を監視する技術は、反応炉を適切に運転継続するために極めて重要である。
　特許文献１は、流動床炉（バブリング型流動床式反応炉）の流動床の状態、及び流動阻害因子の割合を監視する流動床監視装置を開示する。
　特許文献１の流動床監視装置は、運転中の流動床の状態を目視確認することができない流動床炉において、流動床内の異なる高さ位置のそれぞれで検出された圧力値の差によって、流動床の状態、及びその内部にある流動阻害因子の割合を監視する構成となっている。
特開２０１９－１００５７５号公報
　特許文献１の流動床監視装置は、圧力センサの圧力検出端子から離れた箇所にある流動床部分について、圧力差による流動床の状態及び流動阻害因子の割合に関する情報の取得が困難である。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、バブリング型流動床式反応炉の流動床バブリング状態を正確に把握できる把握方法、及び、適切なバブリング状態の維持及び安定化方法を提供することにある。
　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
　本発明の観点によれば、以下の構成流動床バブリング状態把握方法が提供される。即ち、この流動床バブリング状態把握方法は、処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握するために用いられる。流動床バブリング状態把握方法は、熱画像取得工程と、バブリング状態異常判定工程と、を含む。前記熱画像取得工程では、コンピュータからなる制御装置が、前記流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた少なくとも１つの赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対して、熱画像を取得する。前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された前記熱画像に基づいて、前記流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。
　これにより、局所的な流動不良等による流動床界面の温度の異常を正確に把握することができるので、局所的な流動不良の発生を早期に判別することができる。この早期判別によって、炉停止をせざるを得ない「流動阻害」の発生を防止することができ、反応炉の継続運転を好適に維持することができる。
　本発明によれば、バブリング型流動床式反応炉においてバブリングしている流動床の状況を正確に把握することができる。
本発明の第１実施形態のバブリング型流動床式反応炉を含む処理設備の構成を示す概略図。 （ａ）２次元熱画像の例を示す図。（ｂ）３次元熱画像の例を示す図。
　＜処理設備の概略な構成＞初めに、図１を参照して、本実施形態のバブリング型流動床式反応炉１を含む処理設備１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態のバブリング型流動床式反応炉１を含む処理設備１００の構成を示す概略図である。なお、以下の説明において「上流」及び「下流」とは、処理対象物、燃焼ガス、排ガス、流動用気体等が流れる方向の上流及び下流を意味する。
　処理設備１００は、石炭、バイオマス、破棄物固形燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ　Ｄｅｒｉｖｅｄ　Ｆｕｅｌ）等の処理対象物に対して、乾燥、熱分解、及び燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うために用いられる。図１に示すように、処理設備１００は、バブリング型流動床式反応炉１、気体供給部４、気体加温装置５、下流処理設備６、及び制御装置９等を備える。バブリング型流動床式反応炉１の詳細な構成は後述する。
　気体供給部４は、流動用気体供給装置４１と、二次燃焼用気体供給装置４２と、を備える。流動用気体供給装置４１は、バブリング型流動床式反応炉１の炉内に流動用気体を供給する。二次燃焼用気体供給装置４２は、炉内で発生する二次燃焼に用いられる二次燃焼用気体を供給する。流動用気体供給装置４１及び二次燃焼用気体供給装置４２は、例えば、送風機、ブロワ等から構成することができる。
　気体加温装置５は、流動用気体供給装置４１により外部から吸い込んだ流動用気体を、バブリング型流動床式反応炉１に供給する前に加温することができる。流動用気体の加温には、例えば、バブリング型流動床式反応炉１から排出された排ガスの熱が利用される。
　下流処理設備６は、バブリング型流動床式反応炉１から排出された排ガスを処理することができる。下流処理設備６は、例えば、燃焼脱臭設備、二次燃焼設備、排熱回収設備、排ガス処理設備等から構成される。
　制御装置９は、例えば公知のコンピュータとして構成される。制御装置９は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等を備え、種々の演算を行うとともに、処理設備１００の全体を制御する。制御装置９が備える記憶部は、処理設備１００を制御するための様々なデータを記憶する。この記憶部は、上記のＲＯＭ及びＨＤＤ等から構成されている。
　＜バブリング型流動床式反応炉１の構成＞バブリング型流動床式反応炉１は、図１に示すように、炉本体と、赤外線カメラ３と、を備える。炉本体は、主として、フリーボード部１０、流動床部１１、流動用気体供給部１２、及び流動用気体供給母管部１３から構成される。
　以下では、バブリング型流動床式反応炉１を、処理対象物の焼却のために用いる例を説明する。フリーボード部１０と流動床部１１とから、処理対象物を焼却するための燃焼室が構成される。
　フリーボード部１０は、バブリング型流動床式反応炉１の炉内空間であって、流動床部１１を除いた炉内の上方の部分である。フリーボード部１０の上部には排出口１０ａが設けられている。バブリング型流動床式反応炉１は、炉内で生成された後述の排ガス、燃焼後微粒子等を、排出口１０ａから排出することができる。フリーボード部１０の側壁には、投入口１０ｂと、二次燃焼用空気供給口１０ｃと、が設けられている。処理対象物は、投入口１０ｂを介して炉内に投入される。二次燃焼用空気供給口１０ｃは、二次燃焼用気体供給装置４２から送られてきた二次燃焼用気体を炉内に供給することができる。
　流動床部１１は、フリーボード部１０より下方に位置する炉内空間である。流動床部１１には、例えば珪砂等の流動媒体が充填されている。流動床部１１内の流動媒体に流動用気体を通気することで、流動媒体を液体のようにバブリングさせる。この結果、バブリング状態の流動床が形成される。なお、以下の説明においては、流動床内においてバブリングにより流動状態となっている流動媒体の全体を、流動媒体層１１ａと称することがある。この意味で、バブリング型流動床式反応炉１の高さ方向における流動媒体の全体の高さが、流動媒体層１１ａの厚みとなる。
　流動床部１１（流動媒体層１１ａ）内の流動媒体の充填量は、例えば、バブリング型流動床式反応炉１の近傍又は離れた位置に設けられた図略の流動媒体貯留部から流動媒体を炉内に充填することで増やすことができる。一方、流動床部１１内の流動媒体を流動媒体貯留部へ排出することで、流動床部１１（流動媒体層１１ａ）内の流動媒体の充填量を減らすことができる。この流動媒体の充填量の増加及び減少は、例えば、制御装置９が関連装置を稼動させることで自動的に行われる。流動媒体の量の変更は、オペレータが手動で関連装置を操作することによって行われても良い。
　流動用気体供給部１２は、流動床部１１の下側に設けられている。流動用気体供給部１２は、流動用気体供給母管部１３に送られてきた流動用気体を、流動媒体層１１ａに供給する。
　流動用気体供給部１２は、図略のダンパ（又はバルブ）等の流量調整装置及び流量計を備える。これにより、流動用気体供給部１２は、流動媒体層１１ａの底部の複数箇所の全部、又は一部に流動用気体を供給することができる。言い換えれば、流動用気体供給部１２を介することで、流動媒体層１１ａの底部に対して部分的に流動用気体を供給したり、流動媒体層１１ａの底部の各部に互いに異なる流量の流動用気体を供給したりすることができる。流動用気体供給部１２が備える流量調整装置及び流量計は、制御装置９と通信可能に構成される。流量調整装置は、制御装置９により制御される。
　流動用気体供給部１２は、気体分散ノズルを使用しない「散気管方式」や、気体分散ノズルを使用する「分散板方式」等、多様な型式に構成することができる。流動用気体供給部１２の形式は、処理対象物の種類、熱処理（炉内の熱反応）の種類等を考慮して、バブリング型流動床式反応炉１の特性を考慮して定めることができる。本発明は、流動用気体供給部１２の型式を問わず適用することができる。
　流動用気体供給母管部１３は、流動用気体供給部１２の下側に設けられている。流動用気体供給母管部１３には、流動用気体が、気体加温装置５を介して流動用気体供給装置４１から供給される。
　バブリング型流動床式反応炉１は、図１に示すように、流動媒体炉外排出管１４を介して流動媒体炉外排出装置２１と接続されている。流動媒体炉外排出管１４は、炉内（流動媒体層１１ａ）の底部に接続された通路である。流動媒体炉外排出管１４は、炉内の流動媒体、及び、流動媒体に混入している不燃物等の夾雑物を、炉外へ排出することができる。流動媒体炉外排出管１４は、バブリング型流動床式反応炉１に対して１つだけ設けることに限定されず、複数設けても良い。
　流動媒体炉外排出装置２１の稼動によって、バブリング型流動床式反応炉１から排出された流動媒体及び夾雑物は、夾雑物分級装置２２に送られる。夾雑物分級装置２２は、バブリング型流動床式反応炉１から排出された流動媒体から夾雑物を分離するために用いられる。流動媒体炉外排出装置２１の稼動は、制御装置９により制御される。
　夾雑物分級装置２２の流動媒体回収口２２ａと、バブリング型流動床式反応炉１と、を接続するように、流動媒体返送装置２３が配置されている。夾雑物分級装置２２により夾雑物が分離された流動媒体は、流動媒体返送装置２３を介して、バブリング型流動床式反応炉１に返送される。
　赤外線カメラ３は、物体から放射される赤外線を可視化するためのカメラから構成される。赤外線カメラ３は、静止画を撮像することを主目的とする機器であっても良いし、動画を撮像することを主目的とする機器であっても良い。動画は連続する複数の静止画であるため、何れの機器であっても、熱画像を取得するという機能は同じである。
　＜気体の挙動＞流動用気体は、流動用気体供給装置４１により外部から吸い込まれ、適宜の圧力に加圧されて、流動用気体供給母管部１３に供給される。流動用気体供給母管部１３に供給された流動用気体は、流動用気体供給部１２を介して流動媒体層１１ａに供給される。
　流動用気体供給装置４１から流動用気体供給母管部１３に送られる途中で、流動用気体は、気体加温装置５により適宜の温度に加温される。ただし、加温の必要がない場合、気体加温装置５を経由せずに流動用気体を流動用気体供給母管部１３に供給することもできる。
　流動用気体を加温するために、気体加温装置５に加えて、バブリング型流動床式反応炉１内のフリーボード部１０等の付近に設けられた加温装置が用いられても良い。この加温装置は、例えば、外部からの燃料等を使用して加熱する装置から構成される。なお、この加温装置として、フリーボード部１０を加温する加温装置を用いることができる。
　流動媒体層１１ａに供給された流動用気体は、流動媒体層１１ａ内を通過して上昇する間に、流動媒体との間で熱交換を行いながら、流動媒体層１１ａ内に取り込まれた（沈んできた）処理対象物との接触により、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱反応を進行させる。
　流動用気体は、上記の熱反応を進めながら、流動媒体層１１ａ内の各流動媒体粒子を様々な方向に大きく移動させることで、流動媒体層１１ａを流動させる。流動媒体層１１ａの全体に対して、その内部に適量の流動用気体を継続的に通過させることで、流動媒体層１１ａ全体を適正な流動状態に維持することができる。
　流動媒体層１１ａを通過した流動用気体（及び／又は流動後気体）がフリーボード部１０側に抜ける過程で、流動媒体がブクブクと沸騰するような現象が現れる。以下の説明においては、流動媒体層１１ａにおいて流動用気体が表面に孔を形成しながら上方に通過している上側界面を、流動床界面と称することがある。
　流動後気体とは、流動媒体層１１ａの内部で上記の熱反応が終わって、内部成分が変化した流動用気体のことである。流動後気体は、発生した熱反応の種類に応じて成分がそれぞれ異なるが、例えば乾燥排ガス、熱分解ガス、一次燃焼ガス等から構成される。
　流動媒体層１１ａを通過した流動後気体は、上方のフリーボード部１０まで上昇する。この流動後気体には、二次燃焼用気体供給装置４２から二次燃焼用空気供給口１０ｃを介して供給された二次燃焼用気体が混入される。
　フリーボード部１０において、二次燃焼用気体が混入されることにより、流動後気体の二次燃焼反応が進む。流動後気体内に含有する未燃成分（及び／又は不完全燃焼成分）を燃焼させることにより、当該未燃成分を無害化することができる。なお、流動後気体内の未燃成分（及び／又は不完全燃焼成分）を燃焼して無害化させる処理は、バブリング型流動床式反応炉１とは別途に設けられた反応装置で行っても良い。
　流動後気体が二次燃焼することで生成された排ガスは、下流処理設備６へ排出される。排ガスは、下流処理設備６により、排熱回収、冷却、除塵等の処理が適宜行われた後、煙突等により大気へ排出される。
　＜固体の挙動＞給じん装置２４によって送られた処理対象物は、投入口１０ｂを介して炉内に投入される。投入口１０ｂは流動媒体層１１ａより上方に位置しているため、投入された処理対象物は流動媒体層１１ａの流動床界面へ自然落下する。なお、処理対象物は、それぞれの性状の供給装置、及び粉砕等の処理装置を介して、外部から給じん装置２４に供給することができる。
　給じん装置２４は、外部から処理対象物をバブリング型流動床式反応炉１の炉内に投入する。給じん装置２４は、例えば、供給コンベア等から構成することができる。
　流動床界面に落下した処理対象物は、流動用気体により上方（フリーボード部１０内）に噴出された流動媒体により埋められながら、流動媒体の流動によって、流動媒体層１１ａの内部に沈んでいく。流動媒体層１１ａ内に沈没した処理対象物は、流動媒体層１１ａ内で様々な方向へ大きく移動する（激しく動いている）個々の流動媒体粒子、及び流動媒体層１１ａ内を通過し上昇する流動用気体と接触することで、分解（微細化）されながら燃焼反応を進行させる。
　処理対象物の燃焼反応の進行に伴い、燃焼後微粒子が生成される。処理対象物に瓦礫、金属等の不燃物が含まれている場合、処理対象物の燃焼反応の進行に伴い、不燃物等からなる夾雑物が流動媒体層１１ａ内に残される。夾雑物は、真比重が重いので、流動媒体層１１ａ内に沈降していく。流動媒体層１１ａの底部まで沈降した夾雑物は、周辺の流動媒体とともに、流動媒体炉外排出装置２１の動作によって、流動媒体炉外排出管１４を介して炉外へ排出される。
　炉外に排出された夾雑物と流動媒体は、夾雑物分級装置２２に送られる。夾雑物分級装置２２により夾雑物を分離した流動媒体は、流動媒体回収口２２ａから排出されて、流動媒体返送装置２３によって搬送される。流動媒体は、バブリング型流動床式反応炉１の流動媒体層１１ａより上方のフリーボード部１０等の位置から炉内に戻される。
　分離された夾雑物は、夾雑物分級装置２２から外部に排出される。排出後の夾雑物は、例えば、別途に設けられた選別機（磁選機等）を介して、それぞれの材質に応じて分類され、適宜の処理が行われる。
　一方、処理対象物（夾雑物を除く）の熱処理によって生成された燃焼後微粒子は、流動媒体層１１ａを通過して上昇する流動用気体（及び／又は流動後気体、排ガス）に乗って上昇する。燃焼後微粒子は、バブリングしている流動床界面を通過して、フリーボード部１０へ流れる。燃焼後微粒子に含まれている未燃成分は、フリーボード部１０内に供給された二次燃焼用気体との混合により二次燃焼される。フリーボード部１０において燃焼後微粒子は排ガスに乗って搬送され、排出口１０ａを介して、バブリング型流動床式反応炉１から排出される。バブリング型流動床式反応炉１から排出された燃焼後微粒子は、下流処理設備６へ供給される。
　＜熱画像の取得について＞本実施形態において、バブリング型流動床式反応炉１には、図１に示すように赤外線カメラ３が設けられている。本実施形態では、赤外線カメラ３が１つ設けられている。しかし、これに限定されず、第２実施形態のように２つ又は３つ以上設けられても良い。
　赤外線カメラ３は、炉内の物体から放射される赤外線を検出することで、炉内の熱画像を取得する。赤外線カメラ３により取得された熱画像は、赤外線カメラ３の視点から見た炉内の温度分布を示す画像である。視点とは、計測器である赤外線カメラ３が配置されている位置を示す。
　また、本実施形態の赤外線カメラ３は、選択透過フィルタ３ａを介して、炉内の熱画像を取得している。選択透過フィルタ３ａは、火炎が放射しない波長（例えば３．９μｍ帯）の光を選択的に透過させるフィルタである。
　ここで、「火炎が放射しない」とは、火炎が放射する他の波長の光と比較して大幅に光度が低い（殆ど照射しない）という意味であり、当該波長の光を火炎が全く放射しないことを示すものではない。
　選択透過フィルタ３ａを用いることにより、火炎の向こう側にある物体の熱画像を透視的に取得できる。なお、本実施形態において、選択透過フィルタ３ａは、赤外線カメラ３と一体的に構成されているが、別体であっても良い。つまり、炉内の光が通る経路上に選択透過フィルタ３ａを配置し、この選択透過フィルタ３ａを透過した透過光を通常の赤外線カメラで処理しても良い。
　上記のように、赤外線カメラ３及び選択透過フィルタ３ａを介して炉内の温度分布を示す熱画像を取得することで、発光する火炎を伴わない反応である場合、また、炉内が真っ暗で有用な可視光学画像を取得できない熱処理を行う反応炉の場合においても、暗闇の奥にある物体の熱画像を取得することができる。
　本実施形態では、赤外線カメラ３は、主として流動媒体層１１ａのバブリングしている流動床界面の熱画像を取得することを目的としている。そのため、赤外線カメラ３は、バブリングしている流動床界面全面を見下ろす位置に設置することが望ましい。赤外線カメラ３は、例えば、バブリング型流動床式反応炉１の天井面、フリーボード部１０の側壁面等の位置に設置することができる。この赤外線カメラ３は、バブリングしている流動床界面全面を取得画像範囲に含むことが必要である。ただし、赤外線カメラ３の設置上の制約等によって、取得画像範囲内に流動床界面全面を含むことが困難な場合は、その限りではない。
　＜制御装置が行う制御＞先ず、本実施形態の制御装置９が、上記の「流動阻害」となる前の早期段階で現れる「流動不良」を早期で判別できる流動床バブリング状態把握方法、及び「流動不良」を解消し、「流動阻害」の発生を防止するための、流動床内のバブリング状態を適切に維持させる流動床バブリング状態維持方法について説明する。
　制御装置９は、流動床バブリング状態把握方法を用いて、バブリング型流動床式反応炉１内の流動床界面に対して、赤外線カメラ３により取得された熱画像に基づいて、バブリング型流動床式反応炉１の流動床のバブリング状態に対する異常判定を行う。
　流動床バブリング把握方法を用いて炉内流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、制御装置９は、流動床バブリング状態維持方法を用いて、発生しているバブリング状態の異常に対する対策の要否を判定する。対策が必要な場合は、制御装置９は、異常を解消するための対策方法の決定等を行う。
　詳細には、制御装置９は、初めに、上記のように、赤外線カメラ３及び選択透過フィルタ３ａを介して、バブリング型流動床式反応炉１について、バブリングしている流動床界面の熱画像を取得する（熱画像取得工程）。
　そして、制御装置９は、流動床界面を平面視でメッシュ状となるように分割することで複数の分割単位Ｍ１を定義したときに、熱画像取得工程で取得された熱画像に基づいて、それぞれの分割単位Ｍ１における流動床界面の平均温度を算出する（単位流動床界面平均温度算出工程）。ここでの平均温度とは、１つのメッシュに注目したときに、流動床界面の温度に関する、当該メッシュにおける場所的な平均値を意味する。以下、この温度を表面平均温度と呼ぶことがある。
　図２（ａ）には、２次元熱画像の例が示されている。図２（ａ）において、異なる間隔のハッチングにより、異なる温度を示している。メッシュの粗密は特に限定されず、判定の精度、制御装置９の計算能力等に応じて、適宜設定することができる。
　制御装置９は、算出されたそれぞれの分割単位Ｍ１の平均温度と、流動床界面の表面温度に影響を与える１又は複数の操作変数と、を関連付けて記憶することにより蓄積する（単位流動床界面平均温度記憶工程）。この操作変数は、例えば、流動用気体の通気量、通気箇所、流動用気体温度、処理対象物の処理量、流動媒体の充填量等を含む。なお、制御装置９は、操作変数に加えて、分割単位Ｍ１の表面平均温度と関連付けて、例えば、熱処理の種類、処理対象物の種類等を記憶しても良い。
　本実施形態では、制御装置９は、上記のように算出された各分割単位Ｍ１の表面平均温度を用いて、この分割単位Ｍ１における流動床界面乃至その直下の流動媒体層１１ａ内のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。異常が発生していると判定された場合は、制御装置９は、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する（バブリング状態異常判定工程）。
　上記で説明したように、流動媒体層１１ａ内において、不燃物等の存在により、不燃物が存在する位置において「流動不良」が発生する。このような「局所的な流動不良」が発生すると、流動不良となっている領域の全体が実質的に「巨大な夾雑物」となるが、この流動不良は流動媒体層１１ａの内部で発生しているために、外部から観察することは難しい。しかし、「局所的な流動不良」は、流動媒体層１１ａ内における流動用気体の上昇を阻害するので、当該領域の直上及び直下の流動媒体層１１ａ部分の流動用気体の通気量が大きく減少することになる。通気量は加温及び反応の程度に少なくない影響を与えるため、当該領域の直上及び直下の流動媒体層１１ａ部分の温度が、「流動不良」が発生していない正常領域の流動媒体層１１ａ部分とは大きく異なってくる。この結果、「局所的流動不良」が発生した領域の直上の流動床界面の温度が、周辺の流動床界面の温度に対して、少しずつ乖離が生じてくる。また、「局所的流動不良」が発生した領域の直上の流動床界面の温度は、当該流動床界面の同じ箇所において「局所的流動不良」が発生していなかった過去の時点の温度に対して、同様に乖離が生じてくる。
　従って、本実施形態の制御装置９は、上記のように、流動床界面の温度を部分的に分析することで、夾雑物が流動媒体層１１ａ内に堆積されることに起因する「流動不良／阻害」等のバブリング異常状態に対しても、容易且つ正確に判別することができる。
　具体的には、制御装置９は、ある判定対象の分割単位Ｍ１に対して、赤外線カメラ３等を介して取得した熱画像から算出されて記憶された当該分割単位Ｍ１の表面平均温度と、同一の操作変数が与えられた周辺の分割単位である周辺分割単位の表面平均温度と、を比較し、周辺分割単位との乖離である位置基準温度乖離を算出して記憶する（温度乖離算出工程）。
　ところで、上記で説明したように、流動用気体供給部１２から炉内に供給された流動用気体は、流動状態の流動媒体と、処理対象物と、に接触しながら流動床内を上昇し、流動床界面を通過してフリーボード部１０へと流れる。流動床内を上昇する過程で、流動用気体は、流動媒体及び処理対象物との接触により、主に接触伝熱にて流動媒体及び処理対象物を加熱する。ここで、炉内の熱反応の形態によっては、流動用気体が流動床内を上昇する途中で、前記の物理的な熱交換が行われる以外に、各種発熱を伴う化学反応（熱反応）が進行し、流動床内の流動媒体、処理対象物、流動用気体がそれぞれ加熱される場合もある。分割単位Ｍ１毎の流動媒体層１１ａの表面温度の数値は、当該分割単位において流動媒体が表層の下の流動媒体層１１ａの中で加熱されてきた結果を示すものである。
　その意味で、流動媒体層１１ａの表面全体で見た場合の局所的な温度乖離を示す指標である上記位置基準温度乖離は、分割単位Ｍ１に対応する流動媒体層１１ａ部分の表層の下の流動媒体層１１ａの中で加熱されてきた状態が、他の分割単位における加熱された状態とどれだけ乖離しているかを表している。従って、位置基準温度乖離は、当該分割単位Ｍ１の表層の下の流動媒体層１１ａの中での「流動状態」に関して、周囲の分割単位Ｍ１と比較して何らかの特異的な状況が生じているか否かを示している。
　従って、制御装置９は、バブリング状態異常判定工程において、算出された位置基準温度乖離が例えば所定閾値以上である場合、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
　本実施形態では、制御装置９は、温度乖離算出工程において、周辺分割単位の表面平均温度との位置基準温度乖離に加えて、又はそれに代えて、判定対象の分割単位Ｍ１の表面平均温度と、同一の操作変数が与えられていて、かつ、バブリング状態に異常が発生していない平常時での当該分割単位Ｍ１自身の表面平均温度の履歴値と、を比較し、履歴値との乖離である時間基準温度乖離を算出して記憶しても良い。
　ところで、同一の分割単位Ｍ１で見た場合の過去の温度履歴との乖離を示す指標である時間基準温度乖離は、分割単位Ｍ１に対応する流動媒体層１１ａ部分の表層の下の流動媒体層１１ａの中で、「流動状態」に関して、以前とは異なる何らかの特異的な状況が生じているか否かを示している。
　従って、上記と同様に、制御装置９は、バブリング状態異常判定工程において、算出された時間基準温度乖離が例えば所定閾値以上である場合、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定することができる。
　バブリング状態異常判定工程において、流動床バブリング状態の異常判定で用いられる所定閾値は、例えば、操作変数の実測値のそれぞれ、流動媒体層１１ａ内で進行している熱反応の種別、処理対象物の種別等と関連付けて、試運転又は実際の運転等で経験的に得られた値等を用いて適宜設定することができる。
　制御装置９は、上記のように、対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生している分割単位Ｍ１である異常分割単位を特定した後、特定された異常分割単位に対し、発生しているバブリング状態の異常を解消するための対策の要否を判定する。
　具体的には、制御装置９は、先ず、対策方法決定工程において、特定された異常分割単位について、当該異常分割単位に対応する流動床のバブリング状態に影響を与える操作変数の変更履歴等を分析することで、当該バブリング異常状態を解消するための対策が必要であるか否かを判定する。
　知られているように、流動媒体層１１ａ内の温度は、各種の操作変数の変更によって影響を受ける。操作変数の変更としては、例えば、処理対象物の投入量の増加及び減少、流動媒体層１１ａへ通気する通気量の増加及び減少、流動用気体の温度の上昇及び下降、流動媒体の充填量の増加及び減少等を挙げることができる。
　従って、本実施形態の制御装置９は、発生しているバブリング状態の異常が、１又は複数の操作変数の変更による一時的な温度の変動によるものであると判定した場合、バブリング状態の異常に対する対策は不要であると判定する。この場合、位置基準温度乖離等は間もなく解消すると見込まれるので、制御装置９は特段の対策を行わない。
　一方、制御装置９は、発生しているバブリング状態の異常が操作変数の変更による一時的な温度変動ではなく、異常に対する対策の必要があると判定した場合、当該バブリング状態の異常を解消するための対策方法を決定する。
　具体的には、制御装置９は、バブリング状態の異常が発生していると特定された異常分割単位に対して、当該異常分割単位と関連付けて記憶された、当該異常分割単位に対応する流動床内のバブリング状態に影響を与える操作変数の現在値と履歴、炉内熱反応の種類、及び処理対象物の種類等に基づいて、発生しているバブリング状態の異常に対する対策方法を決定する（対策方法決定工程）。
　また、本実施形態の制御装置９は、対策方法決定工程において、上記の流動床内のバブリング状態に影響を与える各種変数に加えて、流動床の全体に対して、バブリング状態の異常が発生している箇所（即ち異常分割単位）の数及び位置に基づいて、当該バブリング状態の異常に対する対策方法を決定している。
　これにより、炉内で進行する熱反応の種類、処理対象物の種類、及び流動床の全体におけるバブリング状態の異常発生状況（異常分割単位が発生した数及びその位置）等に基づいて、それぞれのバブリング型流動床式反応炉１、又はバブリング型流動床式反応炉１で行われるそれぞれの熱処理の特性に合致した対策方法を決定することができ、対策方法の有効性を向上することができる。
　ところで、対策方法としては、例えば、（１）流動媒体層１１ａ（又は流動媒体層１１ａの一部）内の流動用気体の通気量を一時的に増量させること、（２）流動用気体の加温温度を上げること等によって流動媒体層１１ａの温度を一時的に上げること、（３）処理対象物の処理量（投入量）を変更すること、（４）流動媒体層１１ａ内の流動媒体の充填量を変更すること等を挙げることができる。
　流動床バブリング状態の異常に対する対策方法が上記のように決定された後、制御装置９は、バブリング状態の異常を解消させるように、決定した対策方法に基づいて、変更が必要となる操作変数のそれぞれを変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する（バブリング状態異常解消工程）。
　以上に説明したように、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉１において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する。この方法は、熱画像取得工程と、バブリング状態異常判定工程と、を含む。熱画像取得工程では、制御装置９が、流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた少なくとも１つの赤外線カメラ３を用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタ３ａを介して、流動床界面に対する熱画像を取得する。バブリング状態異常判定工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された熱画像に基づいて、流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。
　これにより、局所的な流動不良等による流動床界面の温度の異常を正確に把握することができるので、局所的な流動不良の発生を早期に判別することができる。この結果、炉停止をせざるを得ない「流動阻害」の発生を防止することができ、反応炉の継続運転を好適に維持することができる。
　また、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、単位流動床界面平均温度算出工程と、単位流動床界面平均温度記憶工程と、温度乖離算出工程と、を含む。単位流動床界面平均温度算出工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された流動床界面の熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位Ｍ１における前記流動床界面のそれぞれの平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する。単位流動床界面平均温度記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面平均温度算出工程で算出された平均温度を、当該分割単位に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。温度乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均温度と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均温度と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する。バブリング状態異常判定工程では、制御装置９が、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び／又は時間基準温度乖離に基づいて、分割単位Ｍ１に対応する流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
　これにより、バブリングしている流動床界面の状態情報を分割単位Ｍ１毎に取得することで、局所的な流動不良が発生している箇所を適切に特定することができる。
　また、本実施形態の流動床バブリング状態維持方法は、対策方法決定工程と、バブリング状態異常解消工程と、を含む。対策方法決定工程では、制御装置９が、流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された異常分割単位に対して、当該異常分割単位と関連付けられた操作変数の履歴に基づいて、対応する流動床のバブリング状態の異常を解消する対策方法を決定する。バブリング状態異常解消工程では、制御装置９が、対策方法決定工程で決定された前記対策方法に基づいて、操作変数を調整する。
　これにより、異常が発生する流動床部分の操作変数（言い換えれば、炉内環境）に合致した対策方法を決定することができ、対策方法の有効性を向上することができる。
　次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。本実施形態において、バブリング型流動床式反応炉１の基本構成は第１実施形態と同様であるため、図１及び図２（ｂ）等を参照して第２実施形態を説明する。図２（ｂ）は、３次元熱画像の例を示す図である。
　第２実施形態のバブリング型流動床式反応炉１において、赤外線カメラ３は、３次元熱画像（温度分布を３次元的に示す画像）を作成することを目的として、複数（例えば２つ以上）設けられている。当該複数の赤外線カメラ３の相対位置は、制御装置９により予め記憶されている。それぞれの赤外線カメラ３は、第１実施形態での赤外線カメラ３と同じように、選択透過フィルタ３ａを介して、バブリング型流動床式反応炉１の炉内における流動床界面の熱画像を撮影している。
　本実施形態の赤外線カメラ３が取得した熱画像には、第１実施形態と同様に火炎が含まれず、当該赤外線カメラ３の視点から見たバブリングしている流動床界面の表面の温度分布が表れる。
　本実施形態では、制御装置９は、公知の画像合成処理を行い、複数の赤外線カメラ３により取得された熱画像に基づいて３次元熱画像を作成する（３次元熱画像作成工程）。制御装置９は、作成した流動床界面の３次元熱画像を、当該熱画像に対応する流動床内のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。
　ここで、２つの赤外線カメラ３からの熱画像に基づいて３次元熱画像を作成する画像合成処理を簡単に説明する。先ず、バブリングしている流動床界面のある特定箇所が、２つの赤外線カメラ３が同時点で取得した２つの熱画像のそれぞれにおいて表示された位置を特定する。そして、予め記憶されている２つの赤外線カメラ３のそれぞれの配置位置及び視点を用いて、三角法等に基づいて、それぞれの赤外線カメラ３から、バブリングしている流動床界面の特定箇所までの距離を算出する。各赤外線カメラ３から特定箇所までの距離のそれぞれに基づいて、特定箇所の３次元座標を得ることができる。このように処理することで、制御装置９は、バブリングしている流動床界面の各部分の３次元座標をそれぞれ特定しながら、３次元熱画像を作成する。
　本実施形態の制御装置９は、単位流動床界面温度算出工程において、赤外線カメラ３等を介して取得した２次元熱画像の代わりに、上記のように作成された３次元熱画像に基づいて、予めバブリングしている流動床界面をメッシュ状に細分化することにより形成された複数の分割単位Ｍ１毎の表面平均温度をそれぞれ算出する。３次元熱画像は流動床界面の凹凸と温度を同時に捉えているため、流動床界面に複雑な凹凸が生じていても、平面視での分割単位Ｍ１に対して温度を正確に対応付けることができる。制御装置９は、算出した各分割単位Ｍ１の表面平均温度のそれぞれと、各分割単位に対応する流動床内のバブリング状態に影響を与える操作変数と、を関連付けて記憶する。
　そして、制御装置９は、第１実施形態と同じように、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、算出された表面平均温度の、同一の操作変数が与えられた周辺分割単位の表面平均温度に対する乖離（位置基準温度乖離）を算出する。これに加えて、又はこれに代えて、制御装置９は、判定対象の分割単位Ｍ１自身の、同一の操作変数が与えられ、かつ、バブリング状態の異常が発生していないときの表面平均温度の履歴との温度乖離（時間基準温度乖離）を算出する。制御装置９は、算出した温度乖離が所定閾値以上である場合、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床界面のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
　ところで、例えば、流動媒体層１１ａ内に不燃物が存在し、この不燃物が炉壁の側面に引っ掛かって沈降できなくなる状況を考える。この場合、不燃物に相当する分割単位Ｍ１と、その周囲の分割単位Ｍ１との間では、流動用気体の通気量が異なるから、流動床界面のバブリングの動態が異なってくると考えられる。更に言えば、炉壁に引っ掛かっている不燃物より上側の流動媒体及び処理対象物は沈むことができなくなるため、不燃物の位置に相当する分割単位Ｍ１と、そうでない分割単位Ｍ１との間で、流動床界面の動態が異なってくると考えられる。
　また、バブリング型流動床式反応炉１を継続して稼動するのに伴って、流動媒体層１１ａ内の流動媒体に対して、燃焼反応に由来して様々な物が付着する。融点が比較的低く、液体状態では粘着性が高い塩類が、流動媒体の全体に対して多く付着すると、流動媒体層１１ａ全体の「動き」が穏やかになる。
　上記の例では、単に温度に対する「周辺や過去情報との乖離」では、このような異常を判別できない可能性がある。
　この点に関し、本実施形態の制御装置９は、更に、記憶していたバブリングしている流動床界面の３次元熱画像の履歴を解析することで、流動床界面の動態を取得している。
　制御装置９は、得られた流動床界面の動態に基づいて、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態が、周辺分割単位に対応する流動床界面の動態との乖離である位置基準動態乖離、及び／又は、判定対象の分割単位Ｍ１自身に対応する流動床界面の動態の履歴との乖離である時間基準動態乖離を取得する（動態乖離取得工程）。
　制御装置９は、バブリング状態異常判定工程において、得られた動態乖離（位置基準動態乖離、及び／又は時間基準動態乖離）の大きさに基づいて、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床部分のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定している。得られた動態乖離が大きい場合、制御装置９は、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
　上記で説明したように、流動床界面の「動き方」（動態）に基づいて、通常の動き方（動態）と、何らかの特異的な状況が生じている場合の動き方と、を容易に区別することができるので、本実施形態の制御装置９は、流動床内の異常を一層正確に判定することができる。
　制御装置９は、バブリング状態異常解消工程において、バブリング状態の異常が発生していると特定された異常分割単位に対して、発生しているバブリング状態の異常に対する対策方法を決定する。続いて、制御装置９は、対策方法を実施するように、変更が必要となる操作変数のそれぞれを変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する。バブリング状態異常解消工程における処理は第１実施形態と実質的に同様であるので、説明を省略する。
　上記のように、制御装置９は、赤外線カメラ３等を介して取得された炉内の流動床界面の熱画像に基づいて、流動床内のバブリング状態を把握し、異常が発生する場合、適切な対策方法を決定して実施すること等によって、流動床内のバブリング状態を適切に維持することができる。
　以上で説明したように、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法の熱画像取得工程では、制御装置９が、視点が異なる複数の赤外線カメラ３を用いて、選択透過フィルタ３ａを介して、流動床界面に対して、視点が異なる複数の熱画像を取得する。本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、３次元熱画像作成工程を含む。３次元熱画像作成工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の熱画像に基づいて、流動床界面の３次元熱画像を作成する。バブリング状態異常判定工程では、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像に基づいて、流動床のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。
　これにより、３次元熱画像を用いることで、流動床界面の凹凸を考慮して適切な温度分布を取得することができる。従って、流動床のバブリング状態を一層高い精度で把握することができる。
　また、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、単位流動床界面平均温度算出工程と、単位流動床界面平均温度記憶工程と、温度乖離算出工程と、を含む。単位流動床界面平均温度算出工程では、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像に基づいて、流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する。単位流動床界面平均温度記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面平均温度算出工程で算出された平均温度を、当該分割単位に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。温度乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均温度と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均温度と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する。バブリング状態異常判定工程では、制御装置９が、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び／又は時間基準温度乖離に基づいて、分割単位Ｍ１に対応する流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
　これにより、３次元熱画像を用いることで、流動床界面を２次元的に区切った分割単位毎の平均温度を、高精度に得ることができる。この結果、バブリング状態に異常が生じている箇所を正確に特定することができる。
　また、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、動態乖離取得工程を含む。動態乖離取得工程では、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像及び履歴の３次元熱画像に基づいて、流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位における前記流動床界面の流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各分割単位Ｍ１の流動床動態と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における流動床動態と、の乖離である位置基準動態乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の流動床動態と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する。バブリング状態異常判定工程では、動態乖離取得工程で算出された位置基準動態乖離及び／又は時間基準動態乖離に基づいて、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定し、異常が発生していると判定した場合、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
　これにより、流動媒体に混入した不燃物が炉壁に引っ掛かっているような状況が生じた場合に、流動床界面の動態をメッシュ毎に取得することで、そのような異常が生じている箇所を正確に特定することができる。
　続いて、本実施形態の制御装置９が流動床バブリング状態把握方法を用いて、上記の「局所爆発的反応」の発生及び発生の可能性を早期に判別すること、及び、発生する「局所爆発的反応」を抑制し、流動床内のバブリング状態を安定化させる流動床バブリング状態安定化方法について説明する。なお、以下の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の工程に関する説明を省略する場合がある。
　本実施形態では、制御装置９は、上述のように、温度乖離算出工程において、算出した各分割単位Ｍ１の表面平均温度に対する上記温度乖離（位置基準温度乖離、時間基準温度乖離）と、各分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の平均高さと、に基づいて、各分割単位Ｍ１に対応する流動床界面において何らかの乖離があるか否かを判定している。
　具体的には、制御装置９は、作成した３次元熱画像に基づいて、図２（ｂ）に示すように、流動床界面を予めメッシュ状に細分化することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、対応する流動床界面の平均高さをそれぞれ算出する（単位流動床界面高さ算出工程）。ここでの平均高さとは、１つのメッシュに注目したときに、流動床界面の高さに関する、当該メッシュにおける場所的な平均値を意味する。
　制御装置９は、算出されたそれぞれの分割単位Ｍ１の平均高さと、当該各分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の高さに影響を与える操作変数と、を関連付けて記憶することにより蓄積する（単位流動床界面高さ記憶工程）。
　制御装置９は、各分割単位Ｍ１に対して算出した平均高さと、その周辺分割単位の平均高さと、の乖離である位置基準高さ乖離、及び／又は、各分割単位Ｍ１に対して算出した平均高さと、当該分割単位Ｍ１自身の過去の平均高さ（平均高さ履歴）と、の乖離である時間基準高さ乖離のそれぞれを算出して記憶する（高さ乖離算出工程）。
　ところで、分割単位Ｍ１の平均高さは、当該分割単位Ｍ１において、流動用気体が表層下の流動媒体層１１ａの中で、流動媒体を押しのける効果で流動媒体を持ち上げ、流動媒体層１１ａのこの部分全体としてのかさ比重を下げた結果（例えば、かさ比重１．５ｔ／ｍ3→１．０ｔ／ｍ3）を示す高さである。
　この意味で、位置基準高さ乖離は、対応の分割単位Ｍ１の表層下の流動媒体層１１ａの中で流動媒体がかさ比重を下げる程度が、周辺分割単位において流動媒体がかさ比重を下げる程度に対して乖離する度合いを表している。即ち、位置基準高さ乖離は、対応の分割単位Ｍ１の表層下の流動媒体層１１ａ内のバブリング状態（流動状態）に関して、周辺の分割単位Ｍ１と比較して何らかの乖離乃至特異的な状況が生じているか否かを示している。
　時間基準高さ乖離は、同一の分割単位Ｍ１で見た場合、当該分割単位Ｍ１の表層下の流動媒体層１１ａ内のバブリング状態（流動状態）に関して、以前とは異なる何らかの乖離乃至特異的な状況が生じているか否かを示している。
　制御装置９は、乖離分割単位特定工程において、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、上記のように算出して記憶していた分割単位Ｍ１の位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、を評価する。総合的な評価の結果、乖離が大きい場合は、制御装置９は、対応する流動床内のバブリング状態が不安定である、又は、不安定となる可能性があると判定し、当該分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
　制御装置９は、上記のように特定した乖離分割単位に対して、当該分割単位Ｍ１に関連する操作変数の履歴に基づいて、当該分割単位Ｍ１の総合的な乖離を縮小（収束）させるための操作変数の変更の要否について判定する。更に、制御装置９は、操作変数の変更が必要と判定した場合、変更する操作変数及びその変更量（即ち、対策方法）を決定する（対策方法決定工程）。
　この対策方法は、例えば、（１）特定された分割単位Ｍ１に対応する流動床部分へ流動用気体の通気量を一時的に変更すること、（２）流動用気体の加温温度の変更、外部加熱量の変更等によって、特定された分割単位Ｍ１に対応する流動床部分の流動媒体層１１ａの温度を一時的に変更すること、（３）処理対象物の処理量（投入量）を変更すること、（４）流動媒体層１１ａ内の流動媒体の充填量を変更すること等を挙げることができる。
　制御装置９は、上記のように決定した対策方法に基づいて操作変数を変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する（バブリング状態安定化工程）。以上により、制御装置９は、赤外線カメラ３等を介して取得された熱画像に基づいて作成された３次元熱画像を用いて、炉内の流動床内のバブリング状態を一層正確に把握することができる。また、制御装置９は、流動床内のバブリング状態が不安定又は不安定となる可能性があると判定した場合、適切な対策方法を実施することで、流動床内のバブリング状態を安定化させ、「流動阻害」等の異常に至ることを回避することができる。
　以上で説明したように、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する。この方法は、熱画像取得工程と、３次元熱画像作成工程と、単位流動床界面平均温度算出工程と、単位流動床界面平均温度記憶工程と、温度乖離算出工程と、単位流動床界面高さ算出工程と、単位流動床界面高さ記憶工程と、高さ乖離算出工程と、を含む。熱画像取得工程では、コンピュータからなる制御装置９が、流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた視点が異なる複数の赤外線カメラ３を用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタ３ａを介して、流動床界面に対する複数の熱画像を取得する。３次元熱画像作成工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の熱画像に基づいて、流動床界面の３次元熱画像を作成する。単位流動床界面平均温度算出工程では、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像に基づいて、流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位Ｍ１における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する。単位流動床界面平均温度記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面平均温度算出工程で算出された平均温度を、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。温度乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均温度と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均温度と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する。単位流動床界面高さ算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対応する流動床界面の平均高さである単位流動床界面高さを算出する。単位流動床界面高さ記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面高さ算出工程で算出された平均高さを、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える前記操作変数と関連付けて記憶する。高さ乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均高さと、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均高さと、の乖離である位置基準高さ乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均高さと、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均高さと、の乖離である時間基準高さ乖離を算出する。
　これにより、炉内のバブリングしている流動床界面の分割単位Ｍ１毎の温度、高さ等の状態情報を取得することで、流動床のバブリング状態を一層正確に把握することができる。
　また、本実施形態の流動床バブリング状態安定化方法は、乖離分割単位特定工程を含む。この乖離分割単位特定工程では、制御装置が、各分割単位Ｍ１に対して、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、高さ乖離算出工程で算出された位置基準高さ乖離及び前記時間基準高さ乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
　これにより、温度、高さ等の状態情報に基づく総合的な乖離の度合いに基づいて、乖離分割単位を正確に特定することができる。
　また、本実施形態の流動床バブリング状態安定化方法は、対策方法決定工程と、バブリング状態安定化工程と、を含む。対策方法決定工程では、制御装置９が、流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された乖離分割単位に対して、当該乖離分割単位に対応する操作変数の履歴に基づいて、前記乖離を小さくするための対策方法を決定する。バブリング状態安定化工程では、制御装置９が、対策方法決定工程で決定された対策方法に基づいて、操作変数を調整する。
　これにより、乖離が相対的に大きい流動床部分の操作変数（即ち炉内環境）に合致した対策方法を決定することができ、対策方法の有効性を向上することができる。
　次に、上記第２実施形態の変形例について説明する。なお、変形例の説明においては、上記の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
　本変形例の制御装置９は、位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、に加えて、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、作成されたバブリングしている流動床界面の３次元熱画像に基づいて、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態の激しさを解析する。
　制御装置９は、動態乖離取得工程において、３次元熱画像を解析して得られた判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態の激しさと、流動床界面全体の動態の（平均的な）激しさと、を比較し、その乖離である単位動態乖離を取得して記憶する。
　また、制御装置９は、動態乖離取得工程において、３次元熱画像を解析して得られた判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態の激しさと、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床面部分の過去の動態の激しさと、を比較し、その乖離である時間基準動態乖離を取得して記憶する。
　本変形例では、制御装置９は、乖離分割単位特定工程において、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、上記の温度乖離算出工程において算出された位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、上記の高さ乖離算出工程において算出された位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、動態乖離取得工程において取得された単位動態乖離及び時間基準動態乖離と、を用いて状況の乖離を評価する。このように総合的に評価された乖離が大きい場合、制御装置９は、対応する流動床のバブリング状態が不安定又は不安定となる可能性があると判定し、当該分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
　制御装置９は、対策方法決定工程において、上記のように特定した乖離分割単位に対して、当該分割単位Ｍ１に関連する操作変数の履歴に基づいて、当該分割単位Ｍ１におけるバブリング状態の乖離を小さくするための操作変数の変更の要否について判断する。操作変数の変更が必要であると判定した場合、制御装置９は、変更する操作変数及びその変更量（即ち、対策方法）を決定する。
　その後、制御装置９は、バブリング状態安定化工程において、対応する流動床内のバブリング状態を安定化させるように、対策方法決定工程で決定された対策方法に基づいて、変更が必要となる操作変数のそれぞれを変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する。
　これにより、本変形例においても、流動床内のバブリング状態を好適に把握することができる。また、流動床内の流動状態の乖離が発生した場合、適切な対策方法を実施することにより当該乖離を収束させて、流動床内のバブリング状態を安定化させることができる。
　以上に説明したように、本変形例の流動床バブリング状態把握方法は、動態乖離取得工程と、乖離分割単位特定工程と、を含む。当該動態乖離取得工程においては、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像及び履歴の３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位Ｍ１の流動床界面における流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各分割単位Ｍ１の流動床動態と、流動床界面全体の流動床動態と、の乖離である単位動態乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の流動床動態と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する。乖離分割単位特定工程では、制御装置９が、各分割単位Ｍ１に対して、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、高さ乖離算出工程で算出された位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、動態乖離取得工程で取得された単位動態乖離及び時間基準動態乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
　これにより、流動床界面の温度、高さ、及び流動状態の激しさに基づいて、流動床のバブリング状態を総合的に判定することができ、局所的に流動状態が激しい場所をより正確に判別することができる。
　以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
　変形例の動態乖離取得工程において、単位動態乖離の代わりに、第２実施形態のように、周辺分割単位との乖離である位置基準動態乖離を取得しても良い。
　流動動態としては、例えば、分割単位Ｍ１において流動床界面の単位時間の変化量を用いることができる。しかし、これに限定されない。
　赤外線カメラ３を複数設ける場合、赤外線カメラ３をそれぞれ異なる高さに設けても良い。即ち、一部の赤外線カメラ３をバブリング型流動床式反応炉１の頂部に設け、一部の赤外線カメラ３をフリーボード部１０の側壁の近傍に設けても良い。
　赤外線カメラ３を流動床部１１の側面に別途に設けても良い。この場合、流動床部１１の側面に対する熱画像を取得できるので、流動床内の温度乖離乃至異常を推定できる余地がある。
　流動床界面の平均高さは、炉底等予め決められた位置に対する絶対高さでも良いし、流動床界面全体の平均高さに対する相対高さでも良い。
　分割単位Ｍ１は、四角形に限定されず、他の形状でも良い。分割単位Ｍ１同士の形状及びサイズが互いに異なっても良い。
　１　バブリング型流動床式反応炉
　１０　フリーボード部
　１０ａ　排出口
　１０ｂ　投入口
　１０ｃ　二次燃焼用空気供給口
　１１　流動床部
　１１ａ　流動媒体層
　１２　流動用気体供給部
　１３　流動用気体供給母管部
　１４　流動媒体炉外排出管
　２１　流動媒体炉外排出装置
　２２　夾雑物分級装置
　２２ａ　流動媒体回収口
　２３　流動媒体返送装置
　２４　給じん装置
　３　赤外線カメラ
　３ａ　選択透過フィルタ
　４　気体供給部
　４１　流動用気体供給装置
　４２　二次燃焼用気体供給装置
　５　気体加温装置
　６　下流処理設備

Claims (10)

  1. 　処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する流動床バブリング状態把握方法であって、
    　コンピュータからなる制御装置が、前記流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた少なくとも１つの赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対する熱画像を取得する熱画像取得工程と、
    　前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された前記熱画像に基づいて、前記流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定するバブリング状態異常判定工程と、
    を含むことを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  2. 　請求項１に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
    　前記熱画像取得工程では、前記制御装置が、視点が異なる複数の前記赤外線カメラを用いて、前記選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対して、視点が異なる複数の前記熱画像を取得し、
    　前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の前記熱画像に基づいて、前記流動床界面の３次元熱画像を作成する３次元熱画像作成工程を含み、
    　前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定することを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  3. 　請求項１に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
    　前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された前記流動床界面の前記熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する単位流動床界面平均温度算出工程と、
    　前記制御装置が、前記単位流動床界面平均温度算出工程で算出された前記単位流動床界面平均温度を、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面平均温度記憶工程と、
    　前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する温度乖離算出工程と、
    を含み、
    　前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び／又は前記時間基準温度乖離に基づいて、前記分割単位に対応する前記流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位を異常分割単位として特定することを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  4. 　請求項２に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
    　前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する単位流動床界面平均温度算出工程と、
    　前記制御装置が、前記単位流動床界面平均温度算出工程で算出された前記単位流動床界面平均温度を、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面平均温度記憶工程と、
    　前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する温度乖離算出工程と、
    を含み、
    　前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び／又は前記時間基準温度乖離に基づいて、前記分割単位に対応する前記流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位を異常分割単位として特定することを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  5. 　請求項４に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
    　前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像及び履歴の前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の前記分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各前記分割単位の前記流動床動態と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記流動床動態と、の乖離である位置基準動態乖離、及び／又は、前記分割単位の前記流動床動態と、同一の当該分割単位における過去の前記流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する動態乖離取得工程を含み、
    　前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記動態乖離取得工程で算出された前記位置基準動態乖離及び／又は前記時間基準動態乖離に基づいて、判定対象の前記分割単位に対応する前記流動床のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定し、異常が発生していると判定した場合、当該分割単位を異常分割単位として特定することを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  6. 　請求項３から５までの何れか一項に記載の流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された前記異常分割単位に対して、前記制御装置が、当該異常分割単位と関連付けられた前記操作変数の履歴に基づいて、対応する前記流動床のバブリング状態の異常を解消する対策方法を決定する対策方法決定工程と、
    　前記制御装置が、前記対策方法決定工程で決定された前記対策方法に基づいて、前記操作変数を調整するバブリング状態異常解消工程と、
    を含むことを特徴とする流動床バブリング状態維持方法。
  7. 　処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する流動床バブリング状態把握方法であって、
    　コンピュータからなる制御装置が、前記流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた視点が異なる複数の赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対する複数の熱画像を取得する熱画像取得工程と、
    　前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の前記熱画像に基づいて、前記流動床界面の３次元熱画像を作成する３次元熱画像作成工程と、
    　前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する単位流動床界面平均温度算出工程と、
    　前記制御装置が、前記単位流動床界面平均温度算出工程で算出された前記単位流動床界面平均温度を、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面平均温度記憶工程と、
    　前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する温度乖離算出工程と、
    　前記制御装置が、複数の前記分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均高さである単位流動床界面高さを算出する単位流動床界面高さ算出工程と、
    　前記制御装置が、前記単位流動床界面高さ算出工程で算出された前記単位流動床界面高さを、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える前記操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面高さ記憶工程と、
    　前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面高さと、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面高さと、の乖離である位置基準高さ乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面高さと、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面高さと、の乖離である時間基準高さ乖離を算出する高さ乖離算出工程と、
    を含むことを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  8. 　請求項７に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
    　前記制御装置が、各前記分割単位に対して、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び前記時間基準温度乖離と、前記高さ乖離算出工程で算出された前記位置基準高さ乖離及び前記時間基準高さ乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい前記分割単位を乖離分割単位として特定する乖離分割単位特定工程を含むことを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  9. 　請求項７又は８に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
    　前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像及び履歴の前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の前記分割単位毎に、当該分割単位の前記流動床界面における流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各前記分割単位の前記流動床動態と、前記流動床界面全体の前記流動床動態と、の乖離である単位動態乖離、及び／又は、前記分割単位の前記流動床動態と、同一の当該分割単位における過去の前記流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する動態乖離取得工程と、
    　前記制御装置が、各前記分割単位に対して、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び前記時間基準温度乖離と、前記高さ乖離算出工程で算出された前記位置基準高さ乖離及び前記時間基準高さ乖離と、前記動態乖離取得工程で取得された前記単位動態乖離及び時間基準動態乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい前記分割単位を乖離分割単位として特定する乖離分割単位特定工程と、
    を含むことを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
  10. 　請求項８又は９に記載の流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された前記乖離分割単位に対して、前記制御装置が、当該乖離分割単位に対応する前記操作変数の履歴に基づいて、前記乖離を小さくするための対策方法を決定する対策方法決定工程と、
    　前記制御装置が、前記対策方法決定工程で決定された前記対策方法に基づいて、前記操作変数を調整するバブリング状態安定化工程と、
    を含むことを特徴とする流動床バブリング状態安定化方法。
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