JPH0195211A - 都市ごみ焼却炉の起動／停止装置 - 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】 技術分野 本発明は、都市ごみ焼却炉の起動／停止を行なうための
装置に関する。

背景技術 従来からの都市ごみ焼却炉において、その起動および停
止時には、熟練した作業者が焼却炉の燃焼室に設けられ
た助燃バーナの燃焼量を制御し、また燃焼室へ都市ごみ
を供給する給塵装置および火格子を駆動制御し、さらに
また火格子下方から供給する１次空気流量を制御し、焼
却炉を構成するレンガなどの耐火物に適した温度上昇ま
たは下降のカーブとなるように操作をしている。この都
市ごみ焼却炉の熱を利用するボイラが設けられていると
きには、その蒸気の圧力上昇カーブに沿うように燃焼状
態の制御を行なう必要がある。

発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、都市ごみ焼却炉の起動および
停止は作業者によって行なわれるので、その煩雑な操作
のために作業者は熟練を必要とする。しかもその温度の
上昇または下降のカーブ、さらにはボイラの蒸気の圧力
の時間経過に伴なうカーブを辿るように、希望するとお
りに正確に設定することが困難であり、これによって焼
却炉、ボイラおよびそれらに関連する機器の寿命が短く
なることになった。

本発明の目的は、都市ごみ焼却炉の起動および停止の運
転を容易にし、しかも正確な温度変化をたどるようにす
ることができるようにした都市ごみ焼却炉の起動／停止
装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、助燃バーナを有する燃焼室の下部に設けた火
格子の下方から１次空気を供給し、燃焼室には、給塵装
置によって都市ごみを供給する都市ごみ焼却炉の起動／
停止装置において、助燃バーナの燃焼量と、都市ごみの
単位時間あたりの供給量と、１次空気流量とを調節して
、燃焼室出口ガス温度を、時間経過に伴なう予め定めた
温度カーブに沿って変化させることを特徴とする都市ご
み焼却炉の起動／停止装置である。

好ましい実施態様では、１次空気流量の配分を、ごみの
供給口から焼却灰の出口にわたる範囲で変化して、都市
ごみの燃え切り位置を移動し、これによって焼却室出口
ガス温度を制御することを特徴とする。

また好ましい実施態様では、燃焼室からの排ガスの熱を
回収するボイラを付設したことを特徴とする。

作　　用 本発明に従えば、燃焼室出口ガス温度が時間経過に伴な
う予め定めた温度カーブに沿って変化するように、燃焼
室に設けた助燃バーナの燃焼量と、都市ごみの単位時間
あたりの供給量と、１次空気流量とを調節するようにし
たので、都市ごみ焼却炉の起動および停止を自動的に行
なうことができるようになる。これによって都市ごみ焼
却炉の起動および停止を行なうための作業者の操作が簡
便となり、熟練を必要とせず、しかも正確な温度カーブ
に沿って運転を行なうことができ、都市ごみ焼却炉およ
びそれに関連する機器などの寿命を長くすることができ
る。

実施例 第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図であり、第２図は都市ごみ焼却炉１とそれに関連する
構成を示す系統図である。焼却炉１には、トラック２に
よって運搬された都市ごみが−Ｈバンカ３に貯留され、
クレーン４を用いてその投入口５から投入される。　ｆ
Ａ却炉１において、都市ごみの焼却のために１次空気が
押込み送風機６からダンパ７および空気予熱器８を経て
管路９から供給される。焼却炉１からの焼却灰は、搬出
装置！！　１０に排出され、コンベア１１からバンカ１
２に運ばれる。

焼却炉１の熱を利用してボイラ１３では、蒸気が得られ
る。ボイラ１３は、ドラム１４と水管１５と水冷壁１６
などとを含み、水冷壁１６が設けられている付近には送
風機１７から管路１８を経て２次空気が供給される。ボ
イラ１３には、過熱器１９が設けられ、ここからの蒸気
は、管路２０を経てタービン２１を駆動し、これによっ
て発電８！２２が回転駆動されて発電が行なわれる。タ
ービン２１で使用された蒸気は、復水器２３および復水
タンク２４を経て管路２５からドラム１４に戻る。ボイ
ラ１３からの排ガスは、集塵機２６および誘引送風機２
７から煙突２８に導かれる。

第３図は、焼却炉１の起動および停止時における運転状
態を示す図である。第３図（１）において炉体３０によ
って燃焼室３１が形成され、この燃焼室３１には助燃バ
ーナ３２が設けられる。燃焼室３１の出口には温度検出
器３３が設けられ、燃焼室出口ガス温度が測定される。

この温度検出器３３の下流側で、ボイラ１３には起動バ
ーナ３４が設けられる。燃焼室３１の下部には、ごみ供
給口３５から燃焼灰の出口３６にわたる範囲において乾
燥火格子３７、燃焼火格子３８および後添火格子３９と
が、この順序で順次的に階段状に配置される。燃焼室３
１の燃え切り位置は、工業用カラーテレビカメラ４０に
よって撮像されて検出される。火格子３７，３８．３９
の下方には、第２図に示されるように管ｎ９から複数の
各流量制御用ダンパ４１を経て１次空気が供給される。

こうして、ごみ供給口３５から燃焼灰の出口３６にわた
る範囲で、１次空気流量の配分を変化して調整すること
ができる。また管路９からの空気は管路４２から流量制
御用ダンパ４３を経て燃焼灰の出口３６付近に設けられ
た空気供給孔４４から供給される。

第３１１Ｊ（２＞は、焼却炉１の定常運転時および起動
／停止時の運転状態を示している。定常運転時では、ご
み供給口３５から燃焼灰出口３６の範囲で、乾燥域・燃
焼域Ｗ１、燃え切り位置許容範囲Ｗ２およびおき燃焼域
Ｗ３が形成される。起動／停止時には、乾燥域・燃焼域
Ｗ４の範囲内で参照符Ｗ５で示す範囲で着火が行なわれ
、燃え切り位置は範囲Ｗ６において移動する。起動時に
は、参照符４５で示すように燃、え切り位置が燃焼灰出
口側に移動し、また停止時には参照符４６で示すように
ごみ供給口３５側に移動する。燃焼室３１内で火格子３
７，３８．３９の下方から供給する１次空気の流量＆ｊ
、促進側Ｌ１の範囲では、温度検出器３．３によって検
出された燃焼室出口ガス温度が低下したとき、１次空気
の流量が増大される。

また抑制側Ｌ２では、温度検出器３３によって検出され
た燃焼室出口ガス温度が低下したとき、１次空気の流量
が減少される。

燃焼室３１には、ホッパ４６の上方で投入口５でクレー
ン４によって貯留された焼却されるべき都市ごみは、ス
イングゲート４７が移動して開くことによって給塵装置
４８上に供給される。給塵装置４８は、水平面内で往復
駆動するブツシャを備え、供給された都市ごみを火格子
３７上に供給する。この給塵装置４８上の都市ごみは、
燃焼室３１を、いわゆるマテリアルシールする。

焼却炉１の起動を行なう手順を概略的に述べると、先ず
、燃焼室３１に都市ごみを供給しない状態で、助燃バー
ナ３２および起動バーナ３４を点火し、これによって燃
焼室３１の炉体３０を構成する耐火物およびボイラー３
の熱応力の変化が許容値以下となる温度勾配で昇温させ
る。この過程でボイラー３に保有されている水は、昇温
と同時に昇圧される。温度検出器３３によって検出され
る燃焼室出口ガス温度が予め定吟な温度にまで上昇する
と、ホッパ４６内の都市ごみを、ゲート４７を開いて投
入し、給塵装置４８によって燃焼室鬼 ３１内に投入する。これによってごみを火格子３７．３
８上に移動し着火させる。さらに、これ以後の過程にお
いても燃焼室３１の炉体３０を構成する耐火物およびボ
イラー３の熱応力の変化が許容値以下となる温度勾配で
昇温するように、ごみの供給量および１次空気流量など
を増加してゆき、定常状態とする。このとき助燃バーナ
３２の燃焼量を操作することによって、温度検出器３３
によって検出される燃焼室出口ガス温度を制御する。

また起動バーナ３４の燃焼量を操作することによって、
ボイラー３のドラム１４における圧力検出器５３によっ
て検出される圧力を制御する。こうして自動起動を行な
う場合に、焼却炉１の昇温とボイラ１３の昇圧を第４図
および第５図にそれぞれ示される時間経過に伴なう変化
を示すカーブに沿わずことが可能である。これによって
制御が簡略化され、燃料の経済化および時間の短縮化が
可能である。

焼却炉１の起動時に助燃バーナ３２による昇温後、都市
ごみを供給し、その着火後、昇温するためごみの供給量
を増加していく、このとき、ごみは発熱量および燃焼量
が一定でなく、したがって円滑な昇温は困難である。そ
こで本件実施例では、火格子３７，３８．３９の下方か
らの空気流量の配分を、第３図（２）で示すように促進
側Ｌ１と抑制側Ｌ２とに分け、温度検出器３３によって
検出される燃焼室出口ガス温度によってその空気流量の
比率を調整する。これによって燃焼室出口ガス温度を制
御し、さらにこの空気配分がもとの基準値になるように
ごみの供給量を操作する。このようにして焼却炉１の第
４図に示される昇温曲線を設定しておくことによって昇
温が自動的に行なわれ、しかも温度変動を抑制した円滑
な制御が可能になる。

焼却炉１の停止時には、定常状態からごみ供給量および
ごみ燃焼のための空気流量などを、起動時と同様に焼却
炉１の炉体３０の耐火物およびボイラ１３の熱応力を考
慮した降温曲線に従って減少する。この降温曲線は、第
４図に示された温度変化の時間経過が逆である。温度検
出器３３によって検出される温度が予め定めた温度まで
下降すると、助燃バーナ３２を着火し、ごみとの混焼か
ら、バーナ３２の単独の燃焼へ移行してゆき、最終的に
はバーナ３２の単独の燃焼となる。こうして温度検出器
３３によって検出される温度が予め設定した温度まで降
温した時点で、助燃バーナ３２を消火する。

焼却炉１の起動時の構成と動１ヤを、第１図を参照して
、さらに詳細に説明する。燃焼室３１内にごみが供給さ
れていない状態で、先ず助燃バーナ３２と起動バーナ３
４とを着火する。温度検出器３３の出力と燃焼室出口ガ
ス温度設定回路５０からの出力は、制御回路５１に与え
られ、助燃バーナ油量調節回路５２が制御されて助燃バ
ーナ３２に供給される燃料の流量が制御される。これに
よって温度検出器３３によって検出される温度が、温度
設定回路５０において予め設定されている第４図に示さ
れた温度カーブを描くように、燃料流量が調節される。

ボイラ１３の過熱器１つから管路２０に供給される蒸気
の圧力は、ドラム１４に設けられた圧力検出器５３によ
って検出される。この圧力検出器５３の出力とドラム圧
力設定回路５４の出力は、制御回路５５に与えられる。

ドラム圧力設定回路５４では、第５図に示されるように
蒸気の圧力の時間経過に伴なう変化が予め設定されてい
る。制御回路５５は、起動バーナ３４の油量調節回路５
６を制御し、これによって起動バーナ３４に供給される
燃料の流量が調節される。こうしてボイラ１３の蒸気の
圧力が設定回路５４において設定されている第５図の時
間経過を辿って上昇してゆく。

焼却炉１のホッパ４６には、クレーン４を用いて都市ご
みを貯留しておく。

温度検出器３３によって検出される温度が予め定めた温
度ｔ１にまで上昇すると、制御回路５８はゲート４７を
駆動して開き、都市ごみは給塵装置４８によって燃焼室
３１内に供給される。

温度検出器３３の出力と温度設定回路５０の出力とは、
制御回路５９を経て、切換えスイッチ６０の個別接点６
１に与えられる。切換えスイッチ６０は、もう１つの個
別接点６２を有し、これらの個別接点は共通接点６３に
切換えられて導通する。今、起動時には、切換えスイッ
チ６０において個別接点６１と共通接点６３とが導通し
ており、制御回路６４には、温度検出器３３によって検
出された温度と温度設定回路５０から出力される時間経
過に伴なう設定温度との差による制御回路５９の出力を
表わす信号が導出される。制御回路６４では、この出力
信号が予め定める設定値Δｔとなるように、演算回路６
７に制御信号が導出される。この実施例では、Δｔは零
である。演算回路６７の出力は、給塵装置制御回路７０
に与えられる。給塵装置制御回路７０は、給塵装置４８
を制御する。

火格子３７，３８．３９は、火格子制御回路７１によっ
て制御される。これらの制御回路７０と７１には、演算
回路６７からの信号が与えられる。

演算回路６７には、温度設定回路５０からの信号と、燃
え切り位置を検出するテレビカメラ４０からの信号とが
与えられる。こうして火格子３７゜３８．３９は、予め
設定した燃焼室出口ガス温度５０に対応した燃え切り位
置となるように制御される。たとえばテレビカメラ４０
によって検出される実際の燃え切り位置が、燃焼灰出口
３６側に寄り過ぎているときには、火格子３７，３８．
３９の往復駆動速度を低下し、また燃え切り位置が供給
口３５側に寄り過ぎているときには火格子３７．３８．
３９の速度を上昇し、こうして燃え切り位置が設定温度
に対し、適切な位置となるように制御される。

焼却炉１における燃焼室３１の空気過剰率は、設定回路
７５において設定され、単位時間あたりの焼却量は設定
回路７６において設定され、都市ごみの予め推定した低
位発熱量は設定回路７７によって設定される。これらの
各回路７５，７６゜７７からの出力は、演算回路７８に
与えられて必要な空気流量が演算される。この空気流量
を表わす信号と、温度設定回路５０からの設定温度を表
わす信号とが、演算回路８１に与えられて演算され、１
次空気流量の信号が調節回路７９に与えられる。こうし
てダンパ４１による流量の調節が行なわれる。

火格子３７，３８．３９の下方から供給される１次空気
の流量の配分の調節を行なうために、複数のダンパ４１
の開度調節が火格子下空気流量調節制御回路８０によっ
て行なわれる。

焼却炉１の炉体１３０に設けられた空気供給孔４４から
供給される燃焼抑制のための空気流量は、ダンパ４３に
よって制御される。このダンパ４３は、燃焼抑制側ダン
パ回路調節回路８６によって制御される。制御回路８６
には演算回路８１からの信号が与えられる。このために
、演算回路８１には、演算回路７８からの空気流量を表
わす信号と、低位発熱量設定回路７７からの低位発熱量
を表わす信号と、温度設定回路５０からの温度を表わす
信号と、テレビカメラ４０によって検出された燃え切り
位置を表わす信号とが与えられる。こうして設定温度５
０と燃え切り位置に対応した各火格子下ダンパ４１およ
び空気供給孔４４からの空気流量が基準値として演算さ
れる。演算回路８１には、切換えスイッチ６０を介する
制御回路５９からの出力が与えられている。この制御回
路５９からの信号により、演算回路８１で演算された空
気流量基準値に補正が加えられ、温度検出器３３によっ
て検出された温度が温度設定回路５０で設定した値にな
るように、前述した各火格子下空気流量調節回路８０と
燃焼抑制ダンパ開度調節回路８６が制御される。

温度設定回路５０によって設定された温度が定常運転の
ための値に達した後には、温度による補正動作は行なわ
れず、助燃バーナ３２と起動バーナ３４とは消火される
。この定常運転時には、切換えスイッチ６０の共通接点
６３は、個別接点６２に切換えられて導通した状態とな
る。演算回路７８では、設定回路７５．７６．７７から
の出力によってボイラ１３の蒸発量を演算する。制御回
路８８は、演算回路７８からの蒸発量と、蒸発量流量検
出器６８とからの出力とに応答し、その制御信号を切換
えスイッチ６０を介して演算回路８１と制御回路６４に
与え、こうして定常運転が続行される。

焼却炉１の運転停止時には、切換えスイッチ６０の共通
接点６３は個別接点６１に導通され、温度設定回路５０
で設定されている停止における時間経過に伴なう温度下
降カーブに沿って温度検出器３３によって検出される温
度が変化するように制御される。温度検出器３３によっ
て検出される温度が予め定めた値になると、助燃バーナ
３２が着火され、ごみと、この助燃バーナ３２との混焼
状態となり、その後、助燃バーナ３２の単独燃焼状態と
なる。この状態で温度検出器３３によって検出された温
度が予め定めた温度まで降温すると助燃バーナ３２が消
火される。

上述の実施例では焼却炉１にボイラ１３が付設されてい
るけれども、本発明の他の実施例としてボイラ１３は設
けられていなくてもよく、あるいは排熱回収のための他
の手段が設けられてもよい。

効　　果 以上のように本発明によれば、都市ごみ焼却炉の自動的
な起動および停止を行なうことができるようになるので
、熟練した作業者を必要とせず、また起動時の昇温およ
び停止時の降温の時間変化を最適な希望する値にするこ
とができ、これによって焼却炉およびそれに関連する機
器の寿命を長くすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図、第２図は本発明の一実施例の全体の系統図、第３図
は都市ごみ焼却炉１の起動／停止位置における運転状態
を示す図、第４図は起動時における時間経過に伴なう温
度変化を示すグラフ、第５図はボイラ１３の時間経過に
伴なう設定圧力を示すグラフである。 １・・・都市ごみ焼却炉、１３・・・ボイラ、１４・・
・ドラム、１５・・・水管、１６・・・水冷壁、３１・
・・燃焼室、３２・・・助燃バーナ、３３・・・温度検
出器、３４・・・起動バーナ、３５・・・ごみ供給口、
３６・・・燃焼灰出口、４０・・・工業用カラーテレビ
カメラ、４１・・・ダンパ、４６・・・ホッパ、４７・
・・ゲート、４８・・・給塵装置代理人　　弁理士　画
数　圭一部 第４図 第５図 時Ｉ’、ｉ’！

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）助燃バーナを有する燃焼室の下部に設けた火格子
   の下方から１次空気を供給し、燃焼室には、給塵装置に
   よつて都市ごみを供給する都市ごみ焼却炉の起動／停止
   装置において、 助燃バーナの燃焼量と、都市ごみの単位時間あたりの供
   給量と、１次空気流量とを調節して、燃焼室出口ガス温
   度を、時間経過に伴なう予め定めた温度カーブに沿つて
   変化させることを特徴とする都市ごみ焼却炉の起動／停
   止装置。
2. （２）１次空気流量の配分を、ごみの供給口から焼却灰
   の出口にわたる範囲で変化して、都市ごみの燃え切り位
   置を移動し、これによつて焼却室出口ガス温度を制御す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の都市ご
   み焼却炉の起動／停止装置。
3. （３）燃焼室からの排ガスの熱を回収するボイラを付設
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の都市ごみ焼却炉の起動／停止装置。