JP7548109B2 - ごみ質予測装置、焼却炉の燃焼制御装置、ごみ質予測方法、ごみ質予測モデルの学習方法およびごみ質予測モデルプログラム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係るごみ質予測装置が適用される焼却炉について、図1を参照しながら説明する。焼却炉は、例えば火格子式の焼却炉であり、廃棄物を用いて発電を行うプラント等に設けられる。焼却炉は、廃棄物の燃焼が行われる炉1と、廃棄物を投入する廃棄物投入口2と、炉1内に空気を送風する送風機(燃焼用空気ブロア6、二次空気ブロア11)と、蒸気を発生させるボイラ9と、を備えている。ボイラ9は、炉1の炉出口7の下流側に設置された熱交換器9aおよび蒸気ドラム9bを備えている。
本発明の実施形態に係るごみ質予測モデルの学習方法について、図8を参照しながら説明する。ごみ質予測モデルの学習方法では、画像取得工程と、温度変化量算出工程と、学習工程と、を行う。
本発明の実施形態に係るごみ質予測方法について、図9を参照しながら説明する。ごみ質予測方法では、画像取得工程と、温度変化量算出工程と、ごみ質予測工程と、を行う。
1a 炉壁
2 廃棄物投入口
3 廃棄物供給装置
4 火格子
5 灰落下口
6 燃焼用空気ブロア
7 炉出口
8 煙突
9 ボイラ
9a 熱交換器
9b 蒸気ドラム
10 二次空気吹き込み口
11 二次空気ブロア
12 廃棄物供給部
13 段差壁
14 燃焼用空気ダンパ
14a,14b,14c,14d 火格子下燃焼用空気ダンパ
15 二次空気ダンパ
16 中間天井
17 燃焼室ガス温度計
18 主煙道ガス温度計
19 炉出口下部ガス温度計
20 炉出口中部ガス温度計
21 炉出口ガス温度計
22 ボイラ出口酸素濃度計
23 ガス濃度計
24 排ガス流量計
25 蒸気流量計
26 撮像部
30 燃焼制御装置
31 制御部
32 記憶部
33 操作量調整部
331 燃焼用空気調整部
332 空気量比率調整部
333 二次空気調整部
334 廃棄物供給装置送り速度調整部
335 火格子送り速度調整部
40 ごみ質予測装置
41 制御部
411 温度変化量算出部
412 学習部
413 ごみ質予測部
42 出力部
43 入力部
44 記憶部
44a ごみ質予測モデル
50 廃棄物
51 供給前廃棄物
52 火格子上廃棄物
Claims (19)
- 焼却炉内の廃棄物のごみ質を予測するごみ質予測装置であって、
外部で撮影された前記廃棄物の撮影画像情報を入力可能な入力部と、
前記撮影画像情報の温度変化量を算出する温度変化量算出手段と、
前記廃棄物の温度変化量と前記廃棄物の質とを対応付けた関係モデルを記憶した記憶部と、
制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記入力部から入力される、前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物を撮影した前記撮影画像情報を解析し、前記温度変化量算出手段により前記供給前廃棄物の内、温度上昇している部分のみの温度変化量を算出し、前記記憶部に記憶される前記関係モデルに基づき前記供給前廃棄物のごみ質を予測することを特徴とするごみ質予測装置。 - 前記制御手段による前記撮影画像情報の解析による温度変化量の算出は、前記入力部から入力される撮影画像を複数部分に分割した分割画像の温度差を算出して行うことを特徴とする請求項1に記載のごみ質予測装置。
- 前記制御手段で予測された前記供給前廃棄物のごみ質の予測値を出力する出力部を有することを特徴とする請求項1に記載のごみ質予測装置。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度変化量と、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質との関係から学習して得られた学習済ごみ質予測モデルであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のごみ質予測装置。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度変化量を入力値とし、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質を出力値とするルックアップテーブルまたは所定の関数であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のごみ質予測装置。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度上昇している部分のみの温度変化量と、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質との関係から学習して得られた学習済ごみ質予測モデルであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のごみ質予測装置。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度上昇している部分のみの温度変化量を入力値とし、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質を出力値とするルックアップテーブルまたは所定の関数であることを特徴とする請求項1、2、3、5のいずれか一項に記載のごみ質予測装置。
- 廃棄物を燃焼させる焼却炉を制御する燃焼制御部を備える燃焼制御装置であって、
前記燃焼制御部は、
請求項3に記載のごみ質予測装置から出力されたごみ質の予測値に基づいて、前記焼却炉における燃焼を制御することを特徴とする焼却炉の燃焼制御装置。 - 前記焼却炉は、前記廃棄物を移動させる火格子と、前記火格子上に前記廃棄物を供給する廃棄物供給装置と、前記焼却炉内に空気を送風する送風機と、を備え、
前記燃焼制御部は、前記ごみ質の予測値に基づいて、前記火格子上における前記廃棄物の移動速度、前記廃棄物供給装置による前記廃棄物の供給速度、前記送風機による空気の送風量、前記送風機による空気の温度のうち、少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項8に記載の焼却炉の燃焼制御装置。 - 焼却炉内の廃棄物のごみ質を予測するごみ質予測方法であって、
廃棄物を焼却する焼却炉内において、火格子に供給される前の供給前廃棄物の撮影画像情報を取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程で取得された供給前廃棄物の撮影画像情報から前記供給前廃棄物の内、温度上昇している部分のみの温度変化量を算出する温度変化量算出工程と、
前記温度変化量算出工程で算出された前記供給前廃棄物の温度変化量から、前記供給前廃棄物のごみ質を予測するごみ質予測工程と、
を有することを特徴とするごみ質予測方法。 - 前記温度変化量算出工程は、前記画像取得工程で取得した撮影画像を複数部分に分割した分割画像の温度差を算出して行うことを特徴とする請求項10に記載のごみ質予測方法。
- 前記ごみ質予測工程は、前記供給前廃棄物の温度変化量と前記供給前廃棄物のごみ質とを予め対応付けた関係モデルを用いて予測することを特徴とする請求項10または請求項11に記載のごみ質予測方法。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度変化量と、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質との関係から学習して得られた学習済ごみ質予測モデルであることを特徴とする請求項12に記載のごみ質予測方法。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度変化量を入力値とし、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質を出力値とするルックアップテーブルまたは所定の関数であることを特徴とする請求項12または請求項13に記載のごみ質予測方法。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度上昇している部分のみの温度変化量と、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質との関係から学習して得られた学習済ごみ質予測モデルであることを特徴とする請求項12または請求項13に記載のごみ質予測方法。
- 前記関係モデルは、過去の廃棄物の前記焼却炉内の火格子に供給前の供給前廃棄物の温度上昇している部分のみの温度変化量を入力値とし、前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質を出力値とするルックアップテーブルまたは所定の関数であることを特徴とする請求項12または請求項14に記載のごみ質予測方法。
- 前記ごみ質予測工程で予測されたごみ質に基づいて、前記焼却炉の燃焼を制御する燃焼制御工程を更に有することを特徴とする請求項10から請求項16のいずれか一項に記載のごみ質予測方法。
- 焼却炉内の廃棄物のごみ質を予測するごみ質予測モデルの学習方法であって、
廃棄物を焼却する焼却炉内において、火格子に供給される前の供給前廃棄物の撮影画像情報に基づいて算出された前記供給前廃棄物の内、温度上昇している部分のみの温度変化量を入力値とし、前記供給前廃棄物のごみ質を出力値として、過去の前記供給前廃棄物の温度変化量とそれに対する前記過去の前記供給前廃棄物のごみ質との関係を、前記ごみ質予測モデルに学習させることを特徴とするごみ質予測モデルの学習方法。 - 記録媒体に記録可能な、焼却炉内の廃棄物のごみ質を予測するごみ質予測モデルプログラムであって、
火格子に供給される前の供給前廃棄物の内、温度上昇している部分のみの温度変化量が入力された際に、前記供給前廃棄物のごみ質を出力するように学習されたことを特徴とするごみ質予測モデルプログラム。
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| JP2021065588A JP7548109B2 (ja) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | ごみ質予測装置、焼却炉の燃焼制御装置、ごみ質予測方法、ごみ質予測モデルの学習方法およびごみ質予測モデルプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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