JPH0152653B2 - - Google Patents
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- JPH0152653B2 JPH0152653B2 JP59228854A JP22885484A JPH0152653B2 JP H0152653 B2 JPH0152653 B2 JP H0152653B2 JP 59228854 A JP59228854 A JP 59228854A JP 22885484 A JP22885484 A JP 22885484A JP H0152653 B2 JPH0152653 B2 JP H0152653B2
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- Japan
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- oxygen concentration
- exhaust gas
- combustion
- incinerator
- gas oxygen
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 33
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
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- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/02—Controlling two or more burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2241/00—Applications
- F23N2241/18—Incinerating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は都市ごみなどを焼却する焼却炉を有す
る焼却設備の燃焼排ガス酸素濃度を制御する方法
に関するものである。
る焼却設備の燃焼排ガス酸素濃度を制御する方法
に関するものである。
従来の、重油などを燃料とする焼却設備におい
ては、一般的な燃焼制御は燃焼効率向上或いは黒
煙発生、NOx発生などに対する環境改善を目的
として、空燃比（空気過剰率）を制御するために
シングルクロスリミツト燃焼法或いはダブルクロ
スリミツト燃焼法により燃焼用空気量の調節を行
つていた。
ては、一般的な燃焼制御は燃焼効率向上或いは黒
煙発生、NOx発生などに対する環境改善を目的
として、空燃比（空気過剰率）を制御するために
シングルクロスリミツト燃焼法或いはダブルクロ
スリミツト燃焼法により燃焼用空気量の調節を行
つていた。
しかしながら都市ごみを焼却する焼却炉におい
ては、ごみの質や量が変動するために原料に見合
つた空気量を供給する空燃比制御は非常に困難で
ある。従つて都市ごみ燃焼炉においては燃焼用空
気量を調節して排ガス酸素濃度を制御するように
している。
ては、ごみの質や量が変動するために原料に見合
つた空気量を供給する空燃比制御は非常に困難で
ある。従つて都市ごみ燃焼炉においては燃焼用空
気量を調節して排ガス酸素濃度を制御するように
している。
しかしながらこ排ガス酸素濃度制御方式におい
ては、例えば炉内にそれまでより発熱量の高いご
みが多量に投入されたような場合に、投入点から
酸素濃度検出点までのガスの流れによる遅れや、
分析計の遅れなどにより、燃焼用空気量を調節す
る操作端の動作に遅れを生じ、空気不足となり不
安定燃焼状態を生じ、満足な制御が行われない場
合がある、という問題点があつた。
ては、例えば炉内にそれまでより発熱量の高いご
みが多量に投入されたような場合に、投入点から
酸素濃度検出点までのガスの流れによる遅れや、
分析計の遅れなどにより、燃焼用空気量を調節す
る操作端の動作に遅れを生じ、空気不足となり不
安定燃焼状態を生じ、満足な制御が行われない場
合がある、という問題点があつた。
本発明は、従来の方法の上記の欠点を除き、原
料の質、量の変化に速応して燃焼用空気量の調節
が行え、空気の不足がなく良好な燃焼が行えるよ
うな燃焼排ガス酸素濃度の制御方法を提供するこ
とを目的とするものである。
料の質、量の変化に速応して燃焼用空気量の調節
が行え、空気の不足がなく良好な燃焼が行えるよ
うな燃焼排ガス酸素濃度の制御方法を提供するこ
とを目的とするものである。
発明者らは上記の問題点を解決するために多く
研究を重ね、その折りに得た次の如き知見に基づ
いて本発明がなされた。
研究を重ね、その折りに得た次の如き知見に基づ
いて本発明がなされた。
即ち、例えば発熱の高いごみが炉内に投入され
ると、燃焼が盛んになり空気が不足し、排ガスの
酸素濃度が低下すると同時に炉内圧力がプラス側
に変化し、この圧力変化の大きさは燃焼量に比例
し、従つて燃焼排ガス酸素濃度と炉内圧との間に
は相関関係があることが確かめられた。
ると、燃焼が盛んになり空気が不足し、排ガスの
酸素濃度が低下すると同時に炉内圧力がプラス側
に変化し、この圧力変化の大きさは燃焼量に比例
し、従つて燃焼排ガス酸素濃度と炉内圧との間に
は相関関係があることが確かめられた。
しかして、圧力の伝搬、検出、伝送の遅れは、
酸素濃度分析における遅れよりも極めて小さいの
で、上記の関係を利用して炉内圧力の変動を検出
し炉内圧が増加方向に変動した場合に、燃焼が盛
んになり燃焼用空気が不足した、と判断して早期
に燃焼用空気量の調節の操作端を作動させるよう
にしたものである。
酸素濃度分析における遅れよりも極めて小さいの
で、上記の関係を利用して炉内圧力の変動を検出
し炉内圧が増加方向に変動した場合に、燃焼が盛
んになり燃焼用空気が不足した、と判断して早期
に燃焼用空気量の調節の操作端を作動させるよう
にしたものである。
本発明は、都市ごみなどを燃焼する焼却設備の
排ガス酸素濃度の制御方法において、排ガス酸素
濃度を検出すると共に焼却炉内圧の時間に関する
微分値を求め、該微分値が正なるときに前記排ガ
ス酸素濃度検出値に基づく基本操作量に修正操作
量を合成して燃焼用空気量調節の操作端を操作す
ることを特徴とする燃焼排ガス酸素濃度の制御方
法である。
排ガス酸素濃度の制御方法において、排ガス酸素
濃度を検出すると共に焼却炉内圧の時間に関する
微分値を求め、該微分値が正なるときに前記排ガ
ス酸素濃度検出値に基づく基本操作量に修正操作
量を合成して燃焼用空気量調節の操作端を操作す
ることを特徴とする燃焼排ガス酸素濃度の制御方
法である。
本発明の実施例を図面により説明する。
第１図において、１は焼却炉、２はガス冷却
器、３はガス処理装置である。４は都市ごみなど
の原料、５は燃焼用空気であり、押込送風機６に
よりダンパ７を経て焼却炉１に供給される。８は
燃焼用空気であり、二次送風機９によりダンパ１
０を経て焼却炉１に供給される。
器、３はガス処理装置である。４は都市ごみなど
の原料、５は燃焼用空気であり、押込送風機６に
よりダンパ７を経て焼却炉１に供給される。８は
燃焼用空気であり、二次送風機９によりダンパ１
０を経て焼却炉１に供給される。
１１は炉内圧調節用のダンパ、１２は誘引送風
機、１３は煙突である。
機、１３は煙突である。
制御系について説明すれば、１４は炉内圧力検
出端、１５は炉内圧力伝送器、１６は炉内圧力調
節計で、その出力によりダンパ１１を操作し、炉
内圧を制御する。
出端、１５は炉内圧力伝送器、１６は炉内圧力調
節計で、その出力によりダンパ１１を操作し、炉
内圧を制御する。
焼却炉１内の圧力は炉内圧力検出端１４におい
て検出されその信号は炉内圧力伝送器１５から信
号PV01として出力され炉内圧力調節計１６に送
られ、炉内圧力設定値SV01と比較されて操作信
号MV01が出力され、ダンパ１１が操作されて、
炉内圧力を制御するようになつている。
て検出されその信号は炉内圧力伝送器１５から信
号PV01として出力され炉内圧力調節計１６に送
られ、炉内圧力設定値SV01と比較されて操作信
号MV01が出力され、ダンパ１１が操作されて、
炉内圧力を制御するようになつている。
ガス冷却器２を出た燃焼排ガスの酸素濃度は、
排ガス酸素濃度検出端１７において検出され、排
ガス酸素濃度分析計１８から信号PV02として出
力され排ガス酸素濃度調節計１９に送られる。
排ガス酸素濃度検出端１７において検出され、排
ガス酸素濃度分析計１８から信号PV02として出
力され排ガス酸素濃度調節計１９に送られる。
排ガス酸素濃度調節計１９においてはPID演算
器２０にて前記の信号PV02を受け、排ガス酸素
濃度設定値SV02との偏差をPID演算し、操作出
力信号MV12を出力し加算器２３に送る。
器２０にて前記の信号PV02を受け、排ガス酸素
濃度設定値SV02との偏差をPID演算し、操作出
力信号MV12を出力し加算器２３に送る。
一方、炉内圧力伝送器１５からの炉内圧力に関
する出力PV01は、排ガス酸素濃度調節計１９の
微分演算器２１に送られ、微分演算が行われてそ
の微分値である信号y1が出力され排線形演算器２
２に送られる。非線形演算器２２においては、炉
内圧力がプラス方向の変化を行つたとき、即ち、
信号y1が正のときのみ信号y2を出力し、加算器２
３に送る。
する出力PV01は、排ガス酸素濃度調節計１９の
微分演算器２１に送られ、微分演算が行われてそ
の微分値である信号y1が出力され排線形演算器２
２に送られる。非線形演算器２２においては、炉
内圧力がプラス方向の変化を行つたとき、即ち、
信号y1が正のときのみ信号y2を出力し、加算器２
３に送る。
加算器２３においては前述の操作出力信号
MV12と、信号y2とを合成し、信号MV02を出力
し、二次空気流量調節計２６の設定値SV03を変
化せしめる。
MV12と、信号y2とを合成し、信号MV02を出力
し、二次空気流量調節計２６の設定値SV03を変
化せしめる。
一方、二次燃焼用空気８の流量は二次空気流量
検出端２４により検出されて二次空気流量伝送器
２５より信号PV03として出力されて二次空気流
量調節計２６に送られ、設定値SV03と比較して
操作出力信号MV03が出力されダンパ１０を操作
して二次空気流量を制御するようになつている。
この制御に際して、設定値SV03が加算器２３か
らの信号MV02により変化せしめられ、二次空気
流量に対してカスケード制御が行われる。
検出端２４により検出されて二次空気流量伝送器
２５より信号PV03として出力されて二次空気流
量調節計２６に送られ、設定値SV03と比較して
操作出力信号MV03が出力されダンパ１０を操作
して二次空気流量を制御するようになつている。
この制御に際して、設定値SV03が加算器２３か
らの信号MV02により変化せしめられ、二次空気
流量に対してカスケード制御が行われる。
本実施例においては、このように排ガス酸素濃
度検出値に基づく信号のみならず、焼却炉１の内
圧のプラス方向の変化に基づく信号を合成して炉
内へ供給する空気をカスケード制御しているの
で、炉内の燃焼状態の急激な変化に対しても短時
間で対応して適正な空気過剰率を保つことができ
るようになつた。
度検出値に基づく信号のみならず、焼却炉１の内
圧のプラス方向の変化に基づく信号を合成して炉
内へ供給する空気をカスケード制御しているの
で、炉内の燃焼状態の急激な変化に対しても短時
間で対応して適正な空気過剰率を保つことができ
るようになつた。
第２図は制御方式の例であり、各演算式のアル
ゴリスムは次の如くである。
ゴリスムは次の如くである。
Y1：脈動吸収の為の一次遅れフイルタ
Y2：O2IC―401の入力補償排線形ゲイン回路
（第３図参照）
入力 Ｚ＝SV−PV（偏差）
出力 Ｚ＜０……１……y2＝Ｚ
〃 Ｚ＞０……K1……y2＝K1Z
ここでK1は１を越える任意設定係数
Y3：PIC―202の生入力（PV0）の微分演算を行
う。出力y3は y3＝dpVo／dt×K2 ここでK2は０〜３、任意設定係数 Y4：非線形演算（折線関数を用いる。第４図
参照） ここでa1，b1の値は任意設定可能の事。
う。出力y3は y3＝dpVo／dt×K2 ここでK2は０〜３、任意設定係数 Y4：非線形演算（折線関数を用いる。第４図
参照） ここでa1，b1の値は任意設定可能の事。
Y5：O2IC―401の演算出力MV0とY6の演算出
力を加算する出力捕償回路 MV＝MV0＋y4……（フイードフオワード加算
制御） Y6：二次空気流量の脈動吸収の為の一次遅れフ
イルタ なお本実施例は２次空気流量を操作量とした
が、２次空気流量以外のものを操作量としてもよ
い。
力を加算する出力捕償回路 MV＝MV0＋y4……（フイードフオワード加算
制御） Y6：二次空気流量の脈動吸収の為の一次遅れフ
イルタ なお本実施例は２次空気流量を操作量とした
が、２次空気流量以外のものを操作量としてもよ
い。
本発明により、焼却炉内の急激な燃焼量増大に
対しても極めて短時間に対応して適切な空燃比に
復帰せしめて環境改善に役立ち、また、低い酸素
濃度で運転できるので排ガス量が減少し、省エネ
ルギをはかることができる燃焼排ガス酸素濃度の
制御方法を提供することができ、実用上極めて大
なる効果を奏する。
対しても極めて短時間に対応して適切な空燃比に
復帰せしめて環境改善に役立ち、また、低い酸素
濃度で運転できるので排ガス量が減少し、省エネ
ルギをはかることができる燃焼排ガス酸素濃度の
制御方法を提供することができ、実用上極めて大
なる効果を奏する。
図面は本発明の実施例に関するもので、第１図
はフロー図、第２図はその制御線図、第３図、第
４図は第２図における演算式の参考図である。 １……焼却炉、２……ガス冷却器、３……ガス
処理装置、４……原料、５……燃焼用空気、６…
…押入送風機、７……ダンパ、８……燃焼用空
気、９……二次送風機、１０，１１……ダンパ、
１２……誘引送風機、１３……煙突、１４……炉
内圧力検出端、１５……炉内圧力伝送器、１６…
…炉内圧力調節計、１７……排ガス酸素濃度検出
端、１８……排ガス酸素濃度分析計、１９……排
ガス酸素濃度調節計、２０……PID演算器、２１
……微分演算器、２２……非線形演算器、２３…
…加算器、２４……二次空気流量検出端、２５…
…二次空気流量伝送器、２６……二次空気流量調
節計。
はフロー図、第２図はその制御線図、第３図、第
４図は第２図における演算式の参考図である。 １……焼却炉、２……ガス冷却器、３……ガス
処理装置、４……原料、５……燃焼用空気、６…
…押入送風機、７……ダンパ、８……燃焼用空
気、９……二次送風機、１０，１１……ダンパ、
１２……誘引送風機、１３……煙突、１４……炉
内圧力検出端、１５……炉内圧力伝送器、１６…
…炉内圧力調節計、１７……排ガス酸素濃度検出
端、１８……排ガス酸素濃度分析計、１９……排
ガス酸素濃度調節計、２０……PID演算器、２１
……微分演算器、２２……非線形演算器、２３…
…加算器、２４……二次空気流量検出端、２５…
…二次空気流量伝送器、２６……二次空気流量調
節計。
Claims (1)
- １ 都市ごみなどを燃焼する焼却設備の排ガス酸
素濃度の制御方法において、排ガス酸素濃度を検
出すると共に焼却炉内圧の時間に関する微分値を
求め、該微分値が正なるときに前記排ガス酸素濃
度検出値に基づく基本操作量に修正操作量を合成
して燃焼用空気量調節の操作端を操作することを
特徴とする燃焼排ガス酸素濃度の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59228854A JPS61110809A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 燃焼排ガス酸素濃度の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59228854A JPS61110809A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 燃焼排ガス酸素濃度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110809A JPS61110809A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0152653B2 true JPH0152653B2 (ja) | 1989-11-09 |
Family
ID=16882913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59228854A Granted JPS61110809A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 燃焼排ガス酸素濃度の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110809A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0689883B2 (ja) * | 1987-05-01 | 1994-11-14 | 株式会社荏原製作所 | 流動床焼却炉における燃焼制御方法 |
| EP0358760B1 (en) * | 1987-05-01 | 1994-11-23 | Ebara Corporation | Combustion control method for fluidized bed incinerator |
| JPH0820063B2 (ja) * | 1988-12-29 | 1996-03-04 | 松下精工株式会社 | ごみ処理装置 |
| JP7126215B2 (ja) * | 2020-11-10 | 2022-08-26 | 学校法人東京電機大学 | システム制御装置及び制御方法 |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP59228854A patent/JPS61110809A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61110809A (ja) | 1986-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |