JPH01174814A - 汚泥焼却炉の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、汚泥焼却炉の炉内の汚泥燃焼温度を制御す
る温度制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、汚泥焼却炉の自燃時の炉内温度制御を、汚泥乾
燥装置へ投入して乾燥させた後焼却炉へ投入する汚泥と
焼却炉へ直接投入する汚泥との配分を調節することによ
り行う汚泥焼却炉の温度制御装置では、炉内温度目標値
と現在の炉内温度との偏差が規定範囲以上ある場合に、
炉内温度目標値〉現在炉内温度となっている時には汚泥
乾燥装置に投入する汚泥を一定量だけ増加させ、その増
加分だけ焼却炉へ直接投入する汚泥の量を減少させる、
また逆に、炉内温度目標値く現、在炉的温度の時には、
汚泥乾燥装置に投入する汚泥を一定量だけ減少させ、そ
の減少分だけ焼却炉へ直接投入する汚泥の量を増加させ
る制御を行っている。

このようにして振分ける汚泥配分を変化させることによ
り、汚泥乾燥装置を通過してくる含水率の低い汚泥と通
常汚泥の含水率の汚泥とを焼却炉に混ぜて投入すると、
汚泥乾燥装置を通過して来た汚泥の量が増加するほど総
合水率の低い汚泥を焼却するため、炉内温度が上昇する
傾向となる。

逆に、汚泥を焼却炉に直接投入する量が増加すると、炉
内温度が下降する傾向となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の汚泥焼却炉の温度制御
装置では、炉内温度により汚泥乾燥装置を通して投入す
る汚泥量の増減の一回の操作量が一定量であり、操作が
炉内温度にフィードバックされてくるのに時間がかかる
ことから、炉内温度を一定の許容値の範囲に収めるのに
投入量増加／減少の操作を繰り返す問題点があった。

また、温度変化の傾向を無視したところで操作している
ために、意味のない汚泥投入量の増加／減少操作を繰り
返してしまう問題点もあった。

この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたもので、焼却炉内の現在の温度と目標温度との
偏差により操作量を段階的に決定し、過去数回の炉内温
度から温度変化の傾向を判定し、その傾向により操作量
に補正をかけ、少ない操作回数で炉内温度を安定させる
ことができる汚泥焼却炉の温度制御装置を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明の汚泥焼却炉の温度制御装置は、下水処理場に
て発生した汚泥を灰化して廃棄するために汚泥を高温に
て自燃させることにより焼却する焼却炉と、この焼却炉
へ投入する汚泥の水分を減少させてより燃焼し易くする
ための汚泥乾燥装置と、この汚泥乾燥装置へ投入する汚
泥と前記焼却炉へ直接投入する汚泥とを振分ける汚泥振
分装置と、前記焼却炉内の温度を測定する温度検出器と
、この温度検出器からの現在温度と予め定められた炉内
目標温度とを比較し、偏差の大小により操作量を段階的
に決定する基準操作量演算装置と、過去数回の炉内測定
温度から得られる変化傾向に基づいて前記基準操作量に
加える補正量を算出する補正量演算装置と、前記基準操
作量に補正量を加算して最終操作量を算出する最終投入
量演算装置と、この最終操作量に基づいて前記汚泥乾燥
装置に直接投入する汚泥量と前記汚泥乾燥装置へ投入す
る汚泥量とを算出し、前記汚泥振分装置を制御する各投
入量目標値演算装置とを備えたものである。

（作用） この発明の汚泥焼却炉の温度制御装置では、炉内温度の
高低と共に炉内温度の変化の傾向をも把握し、汚泥乾燥
装置を通して汚泥焼却炉に投入する汚泥の量と直接焼却
炉に投入する汚泥の量とを操作するにあたり、現在の炉
内温度と炉内温度目標値との偏差に応じた基準操作量を
算出し、過去数回の測定に基づく炉内温度から温度の変
化傾向を把握し、前記基準操作量に補正を加えて最終的
な操作量とし、決定された最終操作量に基づいて汚泥乾
燥装置を通過させる汚泥量と直接焼却炉に投入する汚泥
量の目標値を演算して汚泥振分機を制御し、炉内温度を
速く安定させ、汚泥の安定した燃焼を実現する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例のブロック図であり、下水
処理場で発生した汚泥を高温にて自燃させ灰化し、廃棄
するための流動型汚泥焼却炉１と、この汚泥焼却炉ｌに
対して汚泥を供給する供給装置２と、この供給装置２に
対して汚泥を乾燥させた後に投入する汚泥乾燥装置３と
、供給装置２に直接投入する汚泥と汚泥乾燥装置３を通
して投入する汚泥との配分比を決定する汚泥振分装置４
と、この汚泥振分装置４に対して汚泥振分率を制御する
演算制御装置５と、前記焼却炉１内の温度を検出する温
度検出器６とを備えている。

前記汚泥振分機４を制御する演算制御装置５の詳しい構
成が第２図に示されており、炉内温度情報Ｔｐｖを目標
温度Ｔｓｖと比較し、偏差δＴに基づく基準操作量に１
を算出する基準操作量演算装置５１と、過去数回分の炉
内温度情報から炉内温度の変化傾向を把握し、基準操作
量に、に対する補正量γを算出する補正量演算装置５２
と、これらの基準操作量Ｋｌ　と補正量γとを入力とし
、最終補正量に２を算出する最終操作量演算装置５３と
、さらにこの最終操作量に２に基づく汚泥の各投入量目
標値を算出する各投入量目標値演算装置５４とから構成
されている。

このようにして構成されている汚泥焼却炉の温度制御装
置の動作について、次に説明する。

第３図はフローチャートを示しており、前記演算制御装
置５はこのフローチャートに基づいて炉内温度制御を行
う。

基準操作量演算装置５１は、炉内温度Ｔｐｖを温度検出
器６から読取り、内部に予め設定されている炉内温度目
標値Ｔｓｖと比較し、許容範囲Δｔ１とするとき、実際
の炉内温度Ｔｐｖが、Ｔｓｖ−Δｔ１≦Ｔｐｖ≦Ｔｓｖ
＋Δｔ１を満足するかどうか判断する（ステップ３１）
。

そして、炉内目標温度の許容範囲内にあるときには、現
在の投入量目標値で制御を継続する。

しかしながら、炉内目標温度の許容範囲内に入っていな
い場合には、温度偏差δＴ　（Ｔｐｖ−Ｔｓｖ）を求め
、この偏差δＴの大きさに応じ、複数段階に分けた操作
量の１つを基準操作量に１として選ぶ。

実施例の場合には、偏差の大きさをΔｔ１以上、Δｔ２
以上、Δｔ３以上の３段階に分け、それぞれの場合に基
準操作量に１としてＸｌ　、Ｘ２またはｘ３の１つを選
択するのである（ステップ８２〜Ｓ５）。

次に、炉内温度の変化傾向による補正量γの決定を行な
う、第４図に示すような現在と過去３回の炉内温度情報
が得られた場合、次のようにして変化傾向の判定を行な
う。

現在の炉内温度をＴイ　（＝ＴＩ）Ｖ）　、１回前をＴ
ａ−１，２回前をＴ、−２，３回前をＴ　ｆｉ−３とし
、現在と１回前、１回前と２回前、２回前と３回前との
間の温度偏差を求める。そして、この温度偏差が±に″
Ｃ以内の時にはその偏差を０とする。

今、この演算結果が、次のようになったとする。

Ｔ、　　−Ｔ、−１＝＋ａ Ｔ＋＋−１−Ｔａ−２＝＋ｂ Ｔｎ−ｔ　−Ｔａ−ｓ　＝−ｃ 尚、ここで、ａ、ｂ、ｃの前の符号は傾向を示すもので
、＋は上昇傾向を示し、−は下降傾向を示す。

こうして、この例では、過去４回の温度情報から、＋、
＋、０という傾向を把握することができる。

そこで、現状維持を示す０を除き、異種符号が混在して
いない場合は符号より傾向を決定する。

つまり、＋のみの場合には上昇傾向にあると判定し、−
のみの場合には下降傾向にあると判定するのである。

また、異種の符号が混在している場合と、０ばかりの場
合には今回の補正量γはＯと判定する。

尚、補正量γは固定値とし、この値は前記基準操作量演
算装置５１による段階的な操作量に１の幅よりも小さい
ものとする。さらに、この補正量γの符号は、現在の炉
内温度Ｔｐｖと炉内温度目標値Ｔｓｖを比較し、その大
小関係と温度傾向により、第５図に示すテーブルのよう
に決定する。

この手順について説明すると、Ｔ　ｐＶ（Ｔ　ｓｖの場
合（ステップＳ７）、炉内温度を上昇させる方向に基準
操作量Ｋｌが決定されているため、変化傾向が上昇して
いるときには多くの操作をしなくても炉内温度が上昇す
るので、−の補正（−γ）とする。逆に下降傾向にある
ときにはより多くの操作を必要とするので、十の補正（
＋γ）とする。

一方、Ｔ　ＤＶ＞　’Ｉ？　ＳＶの場合（ステップＳ８
）、炉内温度を下降させる方向に基準操作量Ｋｌが決定
されているため、変化傾向が下降傾向のときには多くの
操作をしなくても炉内温度が下降するので、−の補正量
（−γ）とする。逆に変化傾向が上昇傾向のときにはよ
り多くの温度を下げるための操作が必要なので、十の補
正量（＋γ）とする。

こうして得られた補正量±γと基準操作量に１とを加算
し、実際の最終操作量に２が決定される（ステップ８９
〜５１４）。

次に、各投入量目標値演算装置５４において、現在の炉
内温度Ｔｐｖと炉内温度目標値Ｔｓｖとの比較により、
前回投入量目標値Ｄｌｓｖ、−１、Ｗｌｓｖ、−１から
新たな投入量目標値Ｄｌｓｖ、　、　Ｗｌｓｖ。を演算
する。

Ｔ　ｐｖ＜　Ｔ　ｓｖの場合、汚泥乾燥装置３へ投入し
て汚泥を乾燥させた後に焼却炉１へ投入する汚泥量を増
加させ、直接焼却炉１へ投入する汚泥量を減少させるこ
とにより、焼却炉１へ投入する総汚泥中の含水率を減少
させ、炉内温度を上昇させる。

そのため、以下のような演算により投入量目標値を算出
する（ステップ５１５）。

Ｄｌｓｖ、　＝Ｄｌｓｖ、−１＋　Ｋ　２Ｗｌｓｖ、　
＝ＷＩｓｖａ−＋　　Ｋ２ここで、Ｄｌｓｖは焼却炉１
に直接投入する汚泥の投入量、ＷＩｓｖは汚泥乾燥装置
４に投入した後に焼却炉１に投入する汚泥の投入量を表
わしている。

逆にＴ　ｐｖ）　Ｔ　ｓｖの場合、直接焼却炉１へ投入
する汚泥量を増加させ、汚泥乾燥装置３に投入した後に
焼却炉１へ投入する汚泥量を減少させることにより、焼
却炉１へ投入する総汚泥中の含水率を増加させ、炉内温
度を下降させる。そのため、次の式に基づき、前回の直
接投入量目標値ＤＩＳＶｎ−ｔに操作量に２を加算して
今回の直接投入量目標値Ｄｌｓｖｎとし、前回の乾燥装
置投入量目標値旧ＳＶ。−１から操作量に２を減じ、今
回の乾燥装置投入量目標値旧ＳＶ、とする（ステップ５
１６）。

Ｄｌｓｖ、、＝＝ＤＩｓｖｎ−Ｉ　　Ｋ２Ｗｌｓｖ、　
＝旧５ｖｎ−ｔ　＋に２ このようにして求めた投入量目標値Ｄｌｓｖ、　。

ΔＩＳＶ、にて汚泥振分装置４の制御を行なうことによ
り、安定した炉内温度制御が可能となるのである。

尚、上記の実施例では過去４回の炉内温度より変化傾向
を判定し、固定補正値γによる補正としたが、さらに多
くの回数の炉内温度により変化傾向を判定し、その時の
偏差温度による可変の補正値により操作量を決定するよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、炉内温度と目標温度と
の偏差による基準操作量を、過去の炉内温度の変化傾向
により補正して最終操作量とし、この最終操作量に基づ
いて汚泥投入量目標値を決定するようにしているため、
炉内温度の変化傾向を勘案した温度制御ができ、汚泥の
燃焼状態をより速く安定した状態にするよう制御するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例の演算制御装置の詳しい構成を示すブロック図
、第３図は上記実施例の動作を説明するフローチャート
、第４図は上記実施例の炉内温度状態の変化態様の一例
を示すグラフ、第５図は上記実施例の補正量テーブルで
ある。 １・・・汚泥焼却炉　　　　３・・・汚泥乾燥装置４・
・・汚泥振分装置　　　５・・・演算制御装置６・・・
温度検出器 ５１・・・基準操作量演算装置 ５２・・・補正量演算装置 ５３・・・最終補正操作量演算装置 ５４・・・各投入量目標値演算装置 Ｔｐｖ・・・現在温度　　　Ｔｓｖ・・・目標温度に１
・・・基準操作量　　　Ｋ２・・・最終操作量γ・・・
補正量　　　　　　Ｄｌｓｖ・・・直接投入量Ｗｌｓｖ
・・・乾燥装置投入量

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下水処理場にて発生した汚泥を灰化して廃棄するために
   汚泥を高温にて自燃させることにより焼却する焼却炉と
   、 この焼却炉へ投入する汚泥の水分を減少させてより燃焼
   し易くするための汚泥乾燥装置と、この汚泥乾燥装置へ
   投入する汚泥と前記焼却炉へ直接投入する汚泥とを振分
   ける汚泥振分装置と、前記焼却炉内の温度を測定する温
   度検出器と、この温度検出器からの現在温度と予め定め
   られた炉内目標温度とを比較し、偏差の大小により操作
   量を段階的に決定する基準操作量演算装置と、過去数回
   の炉内測定温度から得られる変化傾向に基づいて前記基
   準操作量に加える補正量を算出する補正量演算装置と、 前記基準操作量に補正量を加算して最終操作量を算出す
   る最終操作量演算装置と、この最終操作量に基づいて前
   記汚泥乾燥装置に直接投入する汚泥量と前記汚泥乾燥装
   置へ投入する汚泥量とを算出し、前記汚泥振分装置を制
   御する各投入量目標値演算装置とを備えて成る汚泥焼却
   炉の温度制御装置。