JPH0139006B2

JPH0139006B2 -

Info

Publication number: JPH0139006B2
Application number: JP1920682A
Authority: JP
Inventors: Kunio Ogawa
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1982-02-08
Filing date: 1982-02-08
Publication date: 1989-08-17
Also published as: JPS58136910A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、塵芥焼却炉燃焼装置の改良に係り、
燃焼部の初・終端部に各配設した回転掻き均し装
置の機械的負荷を基にして、燃焼装置を構成する
塵芥供給部と燃焼部の駆動速度を制御するように
した、塵芥焼却炉燃焼装置に於ける塵芥供給速度
制御装置と燃焼速度制御装置に関するものであ
る。

一般に、都市塵芥等を処理する大型塵芥焼却炉
の燃焼装置Ａは、第１図に示す如く、プツシヤー
１、乾燥ストーカ２、燃焼ストーカ３、後燃焼ス
トーカ４等の組合せによつて構成されており、前
記プツシヤー１と乾燥ストーカ２が当該燃焼装置
Ａの塵芥供給部Ｂを、また燃焼ストーカ３が燃焼
部Ｃを夫々構成している。

又、前記塵芥焼却炉の運転に際しては、通常焼
却炉運転員が手動操作によつて各ストーカ等の作
動速度を設定し、ストーカ３上の塵芥燃焼状態を
目視観察しながら、前記プツシヤ１並びに各スト
ーカ２，３，４の作動速度を適宜に調整して行く
という方法が、広く一般に採用されている。

而して、焼却炉へ搬入されてくる塵芥の質やそ
の搬入量は、一般に日々大きく変化するものであ
り、効率の良い焼却を達成するためには、前記塵
芥の質や量の変化を常時監視し、且つその変化に
対応したプツシヤー１や各ストーカ２，３，４の
微妙な速度調整を必要とする。然し乍ら、操作員
の技能や経験等の差異に基づく焼却炉運転技術の
個人差は不可避であり、その結果、前述の様な手
動操作を基本とする運転方法では、塵芥を順次効
率よく燃焼させ、燃焼ストーカの終端部に於ける
塵芥の燃焼終了状態を常に一定に保つことが極め
て困難なものとなる。

一方、上述の如き問題を解決するものとして、
出願人は先きに、光電検出装置を応用した燃焼装
置の制御方法を開発し、特公昭52−36067号とし
てこれを公開している。即ち、第１図に示す如
く、燃焼ストーカ３の初端部上方に、垂直方向に
一定の間隔を置いて二組の光電管式検出器L₁，
L₂を、またストーカ３の終端部上方に、水平方
向に一定の間隔を置いて燃焼火炎によつて作動す
る受光素子X₁，X₂を夫々配設し、前記検出器L₁，
L₂によりストーカ３初端部に於ける供給塵芥の
層厚さを検出し、これによつて乾燥ストーカ２の
作動速度を自動制御すると共に、前記受光素子
X₁，X₂によつて塵芥の燃焼終了状態を検出し、
前記燃焼ストーカ３の進行速度を自動制御するこ
とにより、効率のよい自動塵芥焼却の達成を可能
とするものである。

然し乍ら、前記特公昭52−26067号の技術にも
多くの欠陥が内存する。即ち、焼却炉の炉壁内に
格納した光電管式検出器L₁，L₂や受光素子X₁，
X₂が常時高温に晒されるため、故障の発生頻度
が極めて高く、然かも、燃焼煤により受光窓が覆
われて誤動作を起し易く、屡々清掃等の保守作業
を必要とする。

又、燃焼ストーカ３初端部に於ける供給塵芥の
層厚が局部的なものであつても、或いは、塵芥供
給時の飛散等による瞬間的な現象によつても、検
出器L₁，L₂が作動するため、安定した塵芥の供
給制御が行ない難という難点がある。

更に、燃焼ストーカ３の終端部に於いても、ご
み質が大きく変化した様な場合には、燃焼火炎の
スペトルの変化に起因して受光素子X₁，X₂の作
動が不安定となり、正確な燃焼制御が著しく困難
となる。

本願発明は、従前の塵芥焼却炉燃焼装置に於け
る上述の如き問題の解決を課題とするものであ
り、燃焼装置に大きな改変を加えることなく、然
かも正確且つ安定した制御を可能とした塵芥の供
給速度制御装置と燃焼速度制御装置の提供を目的
とするものである。

本願第１発明は、燃焼部Ｃの初端部３ａ上方
に、供給塵芥Ｄの回転掻き均し装置９を構成する
掻き均し軸１１ａを横設し、該掻き均し軸１１ａ
にかかる回転抵抗力を検出すると共に当該検出値
を別途に設定した基準回転抵抗力に相当する設定
値と比較演算し、その差信号により塵芥供給部Ｂ
の駆動モータを制御することを基本構成とするも
のである。

又、本願第２発明は、燃焼部Ｃの終端部３ｂ上
方に、塵芥燃焼層Ｅの回転掻き均し装置１０を構
成する掻き均し軸１１ｂを横設し、該掻き均し軸
１１ｂにかかる回転抵抗力を検出すると共に、当
該検出値を別途に設定した基準回転抵抗力に相当
する設定値と比較演算し、その差信号により燃焼
部Ｃの駆動モータ２７を制御することを基本構成
とするものである。

塵芥供給速度制御装置と燃焼速度制御装置とを
上述の如き構成することにより、燃焼部Ｃ初端部
への塵芥の供給が常に適度な層厚に保持され、然
かも供給された塵芥層が燃焼しつつ最適速度で移
送されるため、燃焼部Ｃ終端部に於いて丁度燃焼
が完結されることになり、極めて理想的な塵芥の
焼却を達成することが出来る。

以下、第２図乃至第６図に示す本願発明の一実
施例に基づきその詳細を説明する。

第２図は、本発明の実施に最適な塵芥焼却炉の
断面概要図であり、図に於いて５は塵芥投入クレ
ーン、６は灰出しコンベアー、７は灰ピツト、８
はホツパーである。又、９は、当該燃焼装置Ａの
燃焼部Ｃを成す燃焼ストーカ３の初端部上方に横
設した前部回転掻き均し装置であり、１０は前記
燃焼部Ｃの終端部上方に横設した後部回転掻き均
し装置である。

第３図及び第４図は、前記回転掻き均し装置
９，１０の断面概要図とその作動説明図であり、
燃焼ストーカ３の幅員と略同等の長さを有し且つ
一定の回転半径Ｒでもつて回転する掻き均し軸１
１ａ，１１ｂの両端部が、炉壁１２，１２を貫通
して回転自在に軸支されており、その軸支点の高
さは、所望の塵芥層厚に応じて調整自在となつて
いる。当該掻き均し軸１１ａ，１１ｂの一端に
は、減速機１３ａ，１３ｂを介して駆動モータ１
４ａ，１４ｂが連結されており、これにより軸１
１ａ，１１ｂが一定速度で矢印方向に回転され
る。尚、掻き均し軸１１ａ，１１ｂは内部が中空
の水冷構造となつており、冷却水１５ａ，１５ｂ
を通すことにより焼損防止が図られている。

第２図乃至第４図を参照して、塵芥投入クレー
ン５によりホツパー８内へ投入された塵芥Ｄは、
プツシヤー１によつて乾燥ストーカ２上へ押し出
され、乾燥ストーカ２上で乾燥された後燃焼スト
ーカ３の初端部３ａ上へ供給され、燃焼ストーカ
３上で可燃成分の大部が順次燃焼されて行く。可
燃成分が殆んど燃焼された塵芥燃焼層Ｅは、燃焼
ストーカ３の終端部３ｂから後燃焼ストーカ４上
へ落下し、ここで燠燃焼を終えたあと、灰出しコ
ンベアー６により炉外へ排出されて行く。尚、前
記プツシヤー１と各ストーカ２，３，４は、適宜
の速度調整装置を有するモータ（図示省略）によ
り駆動されている。

一方、燃焼部Ｃの初・終端部に横設した回転掻
き均し装置９，１０は、燃焼ストーカ３の床面と
一定の間隔をもつて定速回転されており、これに
より燃焼ストーカ３初端部３ａに於いては、乾燥
ストーカ２から送られて来た塵芥Ｄが、燃焼スト
ーカ３上での塵芥の燃焼を良好に行える一様な層
厚さに順次規制され、予かじめ塵芥質に応じて設
定した一定の層厚さでもつて送り出されて行く。

又、燃焼ストーカ３の終端部３ｂに於いても同
様であり、可燃成分が順次燃焼されて嵩低くくな
つた燃焼末期の塵芥燃焼層Ｅが、回転掻き均し装
置１０によつて一定の層厚さに掻き均され、後燃
焼ストーカ４上へ排出されて行く。

而して、前述の如く前部回転掻き均し装置９の
掻き均し軸１１ａにより、ストーカ３上へ送り出
す塵芥の層厚が一定の設定値に掻き均し規制され
るが、乾燥ストーカ２からの塵芥の供給量が多け
れば多いほど、掻き均し軸１１ａの駆動用モータ
１４ａにかかる回転抵抗力が大となり、又、逆に
塵芥供給量が少ないと回転抵抗力は小さくなる。
従つて、駆動用モータ１４ａにかかる回転抵抗力
を検出し、当該検出出力と予かじめ設定した標準
塵芥供給量の場合の回転抵抗力とを比較演算する
ことにより、プツシヤー１や乾燥ストーカ２等よ
り成る塵芥供給部Ｂの作動速度を制御し、燃焼ス
トーカ３への塵芥供給量を一定の最適値に制御す
ることが可能となる。

又、燃焼ストーカ３上の塵芥層は、燃焼の進行
と共にその容積を減じ、燃焼終了後に於ける塵芥
燃焼層Ｅの量は燃焼開始前の塵芥量の約20〜30％
前後となる。尚、この割合は両者の重量比に於い
ても略同様である。即ち、燃焼ストーカ３の終端
部３ａへ移送されてくる塵芥燃焼層Ｅの厚さは、
燃焼の進行度に応じてその層厚さが減じ、その結
果、燃焼の度合に応じて後部回転掻き均し装置１
０にかかる回転抵抗力が変化する。又、仮りに終
端部３ａに於ける見掛け上の塵芥燃焼層Ｅの厚さ
が同一でであつても、燃焼の進行度に応じて回転
掻き均し軸１１ｂにかかる抵抗力が異なつてく
る。何れにしても、後部回転掻き均し装置１０の
取付高さを適宜に設定し、塵芥燃焼層Ｅを掻き均
す際の掻き均し軸１１ｂにかかる回転抵抗力と、
予かじめ設定した標準燃焼層Ｅの場合の抵抗力と
を比較演算することにより、燃焼部Ｃの作動速度
を制御して塵芥の燃焼進行度を一定の最適値に保
つことが可能となる。これが、本願各発明の基礎
をなす技術的思想である。第５図は、本願第１発
明に係る塵芥供給速度制御装置のブロツク線図で
ある。

前部掻き均し装置１０にかかる回転抵抗力は、
駆動用モータ１４ａの負荷電流を測定することに
より検出されており、サンプリング位置指示器１
６ａの指令に従つて、負荷検出器１７ａが掻き均
し軸１１ａの１回転作動中に於ける負荷電流の最
大値と最小値を検出する。即ち、掻き均し軸１１
ａは、第３図に示す如くその１回転作動中に、塵
芥Ｄの抵抗を最も強く受ける位置と塵芥Ｄの抵抗
を殆んど受けない位置を夫々通過することにな
り、前記各通過点に於ける負荷電流をサンプリン
グ位置指示器１６ａの指令により検出する構成と
している。

負荷検出器１７ａで検出した前記検出信号は、
演算増幅器１８ａでその差信号が増幅され、出力
信号Qaが演算処理器１９ａへ入力される。一方、
演算処理器１９ａへは、変動幅設定指示器２０ａ
を介して予かじめ標準抵抗力に対応する基準値
Saが設定入力されており、ここで前記演算増幅
器１８ａからの入力Qaと標準設定入力Saとが比
較演算され、その偏差値に対応した比例操作信号
Paが比例動作比率設定器２１へ入力される。

比例動作比率設定器２１は、塵芥供給用プツシ
ヤー１等の駆動モータ２２と乾燥ストーカ２等の
駆動モータ２３の作動比率を予かじめ設定するた
めのものであり、前記入力信号Paは当該設定作
動比率に応じた出力Da，Da′として、駆動モータ
２２の速度調整器２４と駆動モータ２３の速度調
整器２５へ各入力され、各モータ２２，２３は前
記比例操作信号Paが減少する方向に速度制御さ
れることになる。

尚、本実施例に於いては、プツシヤー１と乾燥
ストーカ２によつて塵芥供給部Ｂを構成している
が、塵芥の繰出しと乾燥とを一体化した様な供給
部Ｂにあつてはその駆動用モータも一基であるた
め、前記比例動作比率設定器２１は不要となる。

第６図は、燃焼部Ｃの燃焼速度制御装置のブロ
ツク線図であり、その構成並びに制御動作は前記
供給速度制御装置の場合と全く同様である。即
ち、負荷検出器１６ｂにより、サンプリング位置
指示器１７ｂの指令に従つて検出した後部回転掻
き均し装置１０の駆動用モータ１４ｂの最大負荷
電流と最小負荷電流の差信号を増幅器１８ｂで増
幅し、その出力信号Qbを演算処理器１９ｂへ入
力する。一方、演算処理器１９ｂへは、変動幅設
定指示器２０ｂにより、標準燃焼速度状態の場合
の抵抗力に対応する基準値Sbが入力設定されて
おり、ここで前記入力Qbと基準値Sbとが比較演
算され、その偏差値に対応した比例操作信号Pb
が燃焼ストーカ３用の駆動モータ２７の速度調整
器２８へ加えられ、その加速又は減速が行なわれ
る。

尚、本実施例にあつては、プツシヤー１と乾燥
ストーカ２によつて塵芥供給部Ｂを、又、乾燥ス
トーカ３によつて燃焼部Ｃを各構成しているが、
供給部Ｂと燃焼部Ｃをその他の機構によつて構成
してもよいことは勿論である。

本願発明は上述の通り、燃焼部Ｃの端部３ａと
後端部３ｂに回転掻き均し装置９，１０を各配設
し、各回転掻き均し装置９，１０にかかる回転抵
抗力を制御信号として塵芥供給速度と燃焼速度の
制御を行なうようにしているため、従前の光電管
式検出器を用いた制御装置の様に、塵芥の飛散や
供給塵芥の局部的な層高等によつて供給制御装置
が誤作動したり、或いは、ごみ質等の変化によつ
て燃焼状態の検出が不安定になる様なことは全く
なく、極めて安定した塵芥の自動供給速度制御と
自動燃焼速度制御が行え、燃焼部Ｃの終端に於い
て丁度燃焼が完結されるという極めて理想的な塵
芥の焼却が行える。

又、掻き均し軸１１ａ，１１ｂを検出部として
いるため、光電管式に比較して故障が少ないだけ
でなく、保守点検回数も少なくてよく、点検補修
費の大幅な削減を図り得る。

本発明は上述の通り秀れた実用的効用を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従前の光電管式検出部を設けた塵芥
焼却炉の断面概要図である。第２図は、本発明の
実施に最適な塵芥焼却炉の断面概要図である。第
３図は、回転掻き均し装置の取付状態を示す断面
図であり、第４図はその作動説明図である。第５
図は、本発明に係る塵芥供給速度制御装置のブロ
ツク線図であり、第６図は燃焼速度制御装置のブ
ロツク線図である。

Claims

【特許請求の範囲】１燃焼部Ｃの初端部３ａに掻き均し軸１１ａを
回転自在に横設して成る供給塵芥Ｄの回転掻き均
し装置９と；前記掻き均し軸１１ａにかかる回転
抵抗力を検出する負荷検出器１７ａと；該負荷検
出器１７ａの出力を増幅する増幅器１８ａと；前
記掻き均し軸１１ａにかかる回転抵抗力の基準値
を設定する基準設定指示器２０ａと；基準設定指
示器２０ａにより設定した基準値Saと前記増幅
器１８ａからの検出値Qaとを比較する演算処理
器１９ａと；該演算処理器１９ａの信号Paによ
り作動する塵芥供給部Ｂ駆動用モータの速度調整
器とから構成した塵芥焼却炉燃焼装置に於ける塵
芥供給速度制御装置。２燃焼部Ｃの終端部３ｂに掻き均し軸１１ｂを
回転自在に横設して成る塵芥燃焼層Ｅの回転掻き
均し装置１０と；前記掻き均し軸１１ｂにかかる
回転抵抗力を検出する負荷検出器１７ｂと；該負
荷検出器１７ｂの出力を増幅する増幅器１８ｂ
と；前記掻き均し軸１１ｂにかかる回転抵抗力の
基準値を設定する基準設定表指器２０ｂと；基準
設定指示器２０ｂにより設定した基準値Sbと前
記増幅器１８ｂからの検出値Qbとを比較する演
算処理器１９ｂと；該演算処理器１９ｂの信号
Pbにより作動する燃焼部Ｃ駆動モータ２７の速
度調整器２８とから構成した塵芥焼却炉燃焼装置
に於ける燃焼速度制御装置。