JPH0217775B2

JPH0217775B2 -

Info

Publication number: JPH0217775B2
Application number: JP22802882A
Authority: JP
Inventors: Koji Horie; Toshio Fujiwara
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1990-04-23
Also published as: JPS59122812A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、汚泥ケーキ等の被焼却物を焼却する
多段焼却炉の燃焼制御装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

第１図は、従来の多段焼却炉燃焼制御装置を示
すものである。図において、１は多段焼却炉であ
り、この炉１は上端部より投入した汚泥ケーキを
炉内で焼却した後、下端部より焼却灰として排出
する。燃焼用空気は押込空気フアン２によりダン
パー３を介して炉１の下端部から供給され、汚泥
ケーキ燃焼の用に供された後、排ガスフアン４に
より炉上端部から取り出され、排ガス処理装置５
を介して排出される。そして、炉内の温度が熱電
対等の温度検出器６で検出され、セレクタ７によ
り高レベルの検出信号のみが選択されて温度指示
調節計（TIC）８に与えられる。すると温度指示
調節計８では、設定温度との偏差量を求めその偏
差量を零にすべき修正信号を出力し、空気流量指
示調節計（FIC）９に与える。この調節計９で
は、差圧式流量計１０の検出信号と、前記修正信
号とを比較演算して最適空気量を求め、ダンパー
３へ開度調節信号を与える。これによりダンパー
３の弁開度が調節されて最適な空気量が炉１に供
給される。

〔背景技術の問題点〕

このような従来の燃焼制御装置にあつては、炉
内の温度測定により燃焼空気量の制御を行なう程
度のものであるから、温度検出器６による炉内の
温度状況の把握が適確に行なわれない場合、例え
ば、温度検出器６の取り付け位置によつては直接
炎を受けて高温測定してしまうような場合などに
おいては、空気量の制御が不正確となり、炉内の
供給空気量が過剰になつたり、または不足になる
ような欠点があつた。このため燃焼効率が低く、
しかも有害な排気ガスが多量に出て公害問題とな
る恐れがあつた。

即ち、汚泥ケーキは水分を多く含み、自燃状態
が非常に難しい。省エネルギーの見地から、自燃
できるような効率的な運転を行なうためには炉内
温度を最適に保つことが必要となるが、従来の制
御装置ではこれに対する手段が施されていない。

また、焼却炉において公害問題となるのは、
NO_XやHClなどの有害ガスの発生やばいじんおよ
び残査物に残留する有毒重金属類の生成などであ
る。通常、従来の焼却炉１においては排ガス処理
装置５により有害ガスやばいじんの除去を行つて
いるが、公害除去の見地からは排ガス量を極力抑
えることが重要となる。しかし従来の燃焼制御装
置においてはこの点をあまり考慮していない。さ
らにまた、下水汚泥焼却で特に問題となる残査物
は６価クロムである。これはクロムが酸化されて
６価化合物になるためで、カルシウムにより反応
促進される。特に消石灰薬注を行なつた汚泥につ
いては残査物に６価クロムが含有されている可能
性が大きい。この６価クロムの発生を抑えるに
は、焼却炉内の雰囲気を還状状態にして置くこと
が必要である。しかし従来装置は前記と同様この
点をあまり考慮していない。以上のように、公害
防止の面からは、低酸素雰囲気中での焼却、即ち
低空気化燃焼が最良の手段となり、この低空気比
燃焼の効果として排ガス量の削減、NO_X発生量
の減少、６価クロム発生量の減少および排ガス処
理装置の縮少等の利点がある。そして低空気比燃
焼を行うためには、制御上燃焼空気量の制御が非
常に重要な点となるにもかかわらず、前述したよ
うに従来装置では空気量制御の信頼性が劣るとい
う欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、以上のような従来技術の欠点を除去
するためになされたものであつて、汚泥ケーキ等
の被焼却物の投入量や燃焼空気量の制御などを行
い、最適な燃焼状態を保つことにより、省エネル
ギー効果および公害対策の優れる多段焼却炉の燃
焼制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明では、炉内
の温度状況により被焼却物供給量の増減を行なつ
て燃焼変動を抑制する被焼却物の供給量制御装置
と、炉内の酸素濃度を所定値に制御する酸素濃度
制御装置の制御信号により被焼却物の基準発熱量
を修正し、この発熱量より空燃比を算出して過剰
空気とならないように燃焼空気量の調節を行う酸
素濃度および燃焼空気流量制御装置と、炉の燃焼
段の温度により熱風炉バーナの燃料流量および燃
焼空気流量の制御を行ない炉内温度を最適に保つ
熱風炉燃料燃焼制御装置と、炉の乾燥段の温度を
所定値に制御する温度制御装置の制御出力量に基
づいて前記被焼却物の投入量および燃焼空気流量
により再循環ガス流量の目標値を求めて排ガスの
再循環流量を制御する再循環ガス流量制御装置
と、前記燃焼空気量制御による空気量の変動を加
味して炉内圧力を所定値に保つ炉内圧力制御装置
とを備えて構成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を参照しつ
つ説明する。

第２図は本発明の制御対象となる一般的な多段
焼却炉の構造図であり、この図をもとに多段焼却
炉１０の構造と焼却原理について説明する。

炉１０の構造は、第２図に示すように多段の炉
床１１を持ち、炉本体は耐火壁１２で円筒型にな
つており、炉床１１の段数は通常６〜10段程度で
構成されている。炉本体の中心にはセンターロー
ラ１３で回転自在に支持されたセンターシヤフト
１４が通つており、軸駆動電動機１５により、通
常0.5〜1.5rpm程度の速度で回転する。このシヤ
フト１４にラツプル・アーム（撹拌腕）１６が複
数本取付けられており、さらにこのラツプル・ア
ーム１６に汚泥ケーキ等の被焼却物の移動、撹拌
を行なうラツプル・テイーズ（撹拌歯）１７が付
いている。センターシヤフト１４を高温ガスから
保護するため、冷却フアン１８により下方からシ
ヤフト１４中に常時冷却空気を送り込む。そして
この冷却空気の一部は空気循環管１９を介して炉
１０の下端部に戻され燃焼用空気として利用され
ると共に、センター・シヤフト１４の上方から送
出される残りの空気は、排出管２０および煙突を
介して外気に排出される。熱風発生炉２１は中に
バーナ２２が設置されており、炉の立上げ時や汚
泥ケーキを自然燃焼させるための補助熱源とし
て、直接および分岐室２３を介して炉内へ熱風を
供給する。バーナ２２の燃料には重油以外に消化
ガス等も使われる。

汚泥ケーキの燃却プロセスは、まず炉頂部の汚
泥投入口２４より汚泥ケーキが第１炉床に投入さ
れ、センターシヤフト１４の回転と共に、ラツプ
ルテイーズ１７により撹拌されながら、中央部
（または外周部）の方へとかき寄せられ、中央の
落下口（または外周部の落下口）より下段へと汚
泥ケーキは落下して行く。落下した汚泥ケーキ
は、先程とは逆に、撹拌されながら外周部（また
は中央部）の方へと押し拡げられてゆき、外周部
落下口（または中央の落下口）より下段へ落下す
る。以下同様に各炉床下で撹拌・移動しながら順
次下段へ落下し、最後に底部炉床に設けられた灰
出口シユート２５より炉外へ焼却灰となり排出さ
れる。

燃焼用空気は炉１０の下段より吹き込まれる
が、この空気は通常センターシヤフト１４の冷却
とともに加温され、空気循環管１９を介して炉１
０の下端部から供給されて燃焼用に供される。空
気は汚泥ケーキと接触しながら、上段へと向流し
て行き、燃焼排ガスとして排ガス出口２６から炉
外へ排出される。さらにこの燃焼排ガスは排ガス
処理系へ導びかれる。

炉内構成は、上部炉床を乾燥帯、中間部が燃焼
帯、および下段部が冷却帯と呼ばれ、三ゾーンに
区分されている。ここで、乾燥帯では、燃焼ガス
と汚泥ケーキが接触し、ケーキ中の水分の蒸発が
行なわれる。乾燥帯の炉内温度は通常150〜500℃
程度である。燃焼帯では、汚泥ケーキを燃焼する
ところで炉内の温度は最も高くなる。燃焼帯の温
度は汚泥ケーキ性状によつても異なるが、一般に
は650〜850℃程度である。また、冷却帯では、焼
却灰と燃焼用空気との間に熱交換が行なわれる。
一般的な雰囲気温度は200〜300℃程度である。

第３図は、多段焼却炉燃焼制御装置の全体構成
図である。図において、失印○イは空気ライン、矢
印○ロは排ガスライン、および矢印○ハは燃料ライン
を示している。

ここで、各機械的構成について説明する。汚泥
ケーキ等の被焼却物の供給機構は、定量フイーダ
（脱水ケーキ定量供給機）３０、コンベア重量計
３１および投入コンベア３２を備え、定量フイー
ダ３０から所定量の汚泥ケーキが供給されると、
この汚泥ケーキ量をコンベア重量計３１で計量し
た後、投入コンベア３２により炉１０の脱水ケー
キ投入口２４へ投入する。燃焼空気供給機構は、
冷却フアン１８から送り出される冷却空気を、セ
ンター・シヤフト１４→空気循環管１９→排ガス
出口２６へと経由させる。炉内の酸素濃度は炉出
口に設置した酸素濃度計４０で検出され、また燃
焼空気量の検出と調節は、空気循環管１９に設け
た流量計４１と流量調節弁４２で行なわれる。炉
内の燃焼段・乾燥段の温度は乾燥段に設けた温度
検出器３３₁、および燃焼段に設けた温度検出器
３３_o-1，３３_o，３３_o+1でそれぞれ検出される。
熱風発生炉燃料・空気供給機構は、熱風発生炉２
１のバーナへ所定量の重油等の燃料および空気を
供給するもので、燃料および空気量は流量計５
０，５１で検出され、流量調節弁５２，５３で調
節される。排ガス処理機構は、排ガス排出系と排
ガス再循環系とからなる。排ガス排出系は、誘引
ブロワ６０により排ガス管６１を介して取り出さ
れた排ガスを、ガス洗浄塔６２で洗浄した後、電
気集じん器（Ｅ・Ｐ）でばいじんの除去を行な
い、ダンパー６４、誘引ブロワ（IDF）６０を介
して再加熱炉６５へ送り、この再加熱炉６５の白
煙防止と防臭処理を施した後、煙突６６から大気
へ排出される。一方、排ガス再循環系は、排ガス
管６１を介して取り出された排ガスを、フアン６
７により、排ガス循環管６８をを介して再度炉１
０の下段へ送り、熱効率を高めるものである。こ
の循環ガス量は、排ガス循環管６８に設けられた
流量計６９で検出され、流量調節弁７０で流量調
節される。さらに、炉内圧力は、炉１０に設けた
圧力計８０で検出され、この検出値に基づいて排
ガス系のダンパー６４の開度調節が行なわれ、炉
内が所定の負圧に保持される。

以上のような機械的構成部分を制御する制御回
路について説明する。この制御回路、即ち制御装
置は、汚泥ケーキ等の被焼却物の供給量制御装置
Ａ、酸素濃度および燃焼空気流量制御装置Ｂ、熱
風発生炉燃料燃焼制御装置Ｃ、再循環ガス流量制
御装置Ｄ、および炉内圧力制御装置Ｅからなる。
そして、この多段焼却炉１０の制御は、自動制御
運転を行う前に操作員により処理すべき汚泥ケー
キの供給量と汚泥ケーキの発熱量を予め設定す
る。すると、汚泥ケーキ供給量制御装置Ａでは、
炉内の温度状況により供給量の増減指令を行な
い、汚泥ケーキの性状の違いによる燃焼の変動を
極力抑えるようにする。汚泥ケーキの発熱量は酸
素濃度制御装置からの偏差出力信号より得られる
値を修正演算し求める。燃焼空気流量制御装置
は、前記汚泥ケーキの発熱量より空燃比を算出
し、過剰空気とならないように空気量の調節を行
う。熱風発生炉燃料燃焼制御装置Ｃは、炉１０の
燃焼段温度（燃焼段の代表温度として一般には中
段温度）が一定範囲に入るように熱風発生炉２１
の燃焼制御を行なう。即ち、汚泥焼却の場合、自
燃燃焼の可能性が低く、したがつて、熱風発生炉
２１により熱量の補給を行ない、炉内温度を最適
に保つ。再循環ガス流量制御装置Ｄは、炉１０の
乾燥段における汚泥ケーキの乾燥を促進し、炉内
燃焼効率を高めるために、排ガスを再循環させ
る。さらに、炉内圧力制御装置Ｅは、炉の安全
性、燃焼効率等を考慮して、炉内を一定の負圧に
保つ。以下、各制御装置Ａ〜Ｅを第３図とこの詳
細を示す第４図〜第９図とを参照しつつ説明す
る。

(1) 汚泥ケーキ供給量制御装置Ａ第４図は汚泥ケーキ供給量制御装置Ａの詳細
図である。この供給量制御では、当初に設定器
１００により基準投入量W₀を手動で設定し、
炉１０が定常運転に入つた段階で基準投入量
W₀を炉内の温度情報により一定周期ごとに修
正演算し、目標の汚泥ケーキ量を決め定量フイ
ーダ３０の回転数制御を行なう。

即ち、温度検出器３３₁により炉１０の乾燥
段温度を、温度検出器３３_o-1，３３_o，３３_o+1
により炉１０の燃焼段温度をそれぞれ検出す
る。これらの各温度検出器３３₁，３３_o-1，３
３_o，３３_o+1はその検出精度を上げるためにそ
れぞれ少なくとも一対以上設置され、温度平均
回路１０１，１０２，１０３，１０４でそれぞ
れ平均値を算出した後、炉温分布判定回路１０
５に与えられる。一般的に燃焼段の温度分布は
中段温度（温度検出器３３_o検出値）T_oが最大
ピークとなるような状態が最適燃焼状態であ
り、一方燃焼段の上段温度（温度検出器３３_o-
_１）T_o-1が最大ピークとなるような状態を示す
ときは汚泥ケーキの投入量不足により乾燥が促
進されたためであり、そのため投入量を増やす
方向に制御する必要があり、他方燃焼段の下段
温度（温度検出器３３_o+1の検出値）T_o+1が最
大ピークとなるような状態を示すときは燃焼状
態が正常でないため、燃え切りが悪いことを示
しており、そのため炉内燃焼の異常と判断して
投入量を減らす方向に制御する必要がある。こ
のため、炉温分布判定回路１０５中の第１の判
定回路１０５₁では、 T_o-1＞T_o、T_o+1のとき投入量不足と判定
し、増量修正信号α₁を出力し、また、 T_o+1＞T_o、T_o-1のとき投入量過剰と判定
し、減量修正信号α₂を出力する。さらに、乾
燥段温度（温度検出器３３₁の検出値）T₁が
規定温度より高い状態では、汚泥量が少なく
排ガスとの接触による熱交換量が少ないこと
を意味し、そのため汚泥投入量を増やす方向
に制御する必要がある。このため、炉温分布
判定回路１０５中の第２の判定回路１０５₂
では、 T₁＞T_sのとき投入量不足と判定し、増量
修正信号α₃を出力する。但しT_sは規定温度
である。

ここで、多段炉の特性上、汚泥ケーキを炉内
に投入してから燃焼するまでの時間的な遅れが
非常に大きい。このため、この時間遅れを考慮
に入れ、オンデイレイタイマ１０６，１０７に
より前記判定回路１０５の出力信号α₁、α₂、α₃
を一定時間遅らせて汚泥ケーキ量修正演算回路
１０８に与える。すると、この修正演算回路１
０８では、前記基準投入量W₀と修正信号α₁、
α₂、α₃とから一定時間条件が続行した場合に投
入量の修正演算を行ない、この演算値W_oを
Ｈ／Ｌリミツタ１０９で振幅制御をした後、切
換スイツチ１１０を介してケーキ量指示調節計
（WIC）１１１に与える。ここで切換スイツチ
１１０は、運転始動時に“１”モードに入り、
基準投入量W₀をケーキ量指示調節計１１１に
与えるが、定常運転で“２”モードに入り、前
記演算回路１０８の演算量W_oをケーキ量指示
調節計１１１に与える。ケーキ量指示調節計１
１１では前記修正演算値W_oとコンベア重量計
３１の投入ケーキ量測定値とから最適な定量フ
イーダ回転数を求め、定量フイーダ３０の回転
数を制御してケーキ投入量の調整を行なう。以
上のように炉内の温度条件により目標投入量
W₀の増減操作を行なう。なお、炉１０の特性
によつては上記条件通りには適用できない場合
もあるので、実際には現地実証により判定条件
を確認し、場合によつては適宜判定方法を変更
する。

(2) 酸素濃度および燃焼空気流量制御装置Ｂ第５図はこの制御装置Ｂの詳細図である。公
害防止の観点より低空気量制御は重量なポイン
トとなる。そこでこの制御装置Ｂでは、汚泥ケ
ーキを燃焼するに必要な理論空気量を汚泥ケー
キの発熱量より求める方式を採用している。

即ち、当初に設定器１２０により汚泥ケーキ
の基準発熱量H_u0を手動で設定する。一方、酸
素濃度計４０により炉内の酸素濃度が検出さ
れ、この検出値が酸素濃度計異常検出器１２１
を介してＨ／Ｌリミツタ１２２に与えられ、こ
のＨ／Ｌリミツタ１２２で振幅制限した後、酸
素濃度指示調節計（O₂IC）１２３に与えられ
る。この調節計１２３では目標値との偏差量
MVを求め、Ｈ／Ｌリミツタ１２４および切換
スイツチ１２５を介して発熱量修正演算回路１
２６に与えられる。ここで、酸素濃度計４０が
故障していない場合は、切換スイツチ１２５が
“１”モードに入り、酸素濃度指示調節計１２
３の出力値MVが修正演算回路１２６に与えら
れるが、濃度計４０が故障した場合には、これ
を異常検知器１２１が検出して切換スイツチ１
２５を“２”モードに切換えるので、固定値
MV₀を修正演算回路１２６に与える。これに
より酸素濃度計故障時の対策を講じている。発
熱量修正演算回路１２６では、基準発熱量H_u0
と酸素濃度の出力値MVとから、次式に基づい
て発熱量の修正演算を行い最適な発熱量H_uを
求める。

H_u＝H_u0×（１＋k₁MV−50／100）但し、k₁；定数この発熱量H_uはＨ／Ｌリミツタ１２７を介
して空燃比演算回路１２８に与えられる。この
演算回路１２８では該発熱量H_uに対応する空
燃比Ｌを演算し、乗算器１２９に与える。一
方、コンベア重量計３１で計測された汚泥ケー
キ投入量Ｗ（第３図中では※１）は、遅延回路
１３０を介して一定時間経過後、乗算器１２９
に与えられる。すると、乗算器１２９では次式
の演算を行ない必要な燃焼空気流量A_rを求め、
空気量指示調節計１３０に与える。

A_r＝k₂×Ｌ×Ｗ但し、k₂；定数一方、差圧式流量計４１で検出された検出値
（差圧）は開平演算器１３２で与えられ、この
演算器１３２で燃焼空気流量が演算されて前記
調節計１３１に与えらる。このため調節計１３
１は前記空気流量A_rとの偏差値を求めてＨ／
Ｌリミツタ１３３を介して流量調節弁４２に与
え、炉に与える燃焼空気量を制御する。

以上のような燃焼空気量の制御は、第６図に
示ように進行する。即ち、設定発熱量H_u0が高
すぎる場合には、設定空燃比Ｌが高く、このた
め燃焼空気流量が実必要空気量より多過ぎる。
これは酸素濃度測定値が高いことを意味する。
そこで、発熱量修正演算回路１２６では、酸素
濃度制御MV値を下降させて発熱量H_uを減ら
す補正を行ない、この補正値に基づいて燃焼空
気量の制御が行なわれる。

(3) 熱風発生炉燃料燃焼制御装置Ｃ第７図はこの制御装置Ｃの詳細図である。こ
の熱風炉燃料燃焼制御は燃焼段のうち中段温度
により熱風炉バーナ２２の燃料流量および燃焼
空気流量の制御を行なうものである。

炉１０の中段温度T_oは温度検出器３３_oを少
なくとも２本（３３_o1，３３_o2）炉内に対で設
置し、これら２本の温度検出器３３_o1，３３_o2
の検出信号を温度検出異常検知器１４０を介し
て温度平均回路１４１に与え、この回路１４１
で温度平均値を求める。ここで、温度検出器３
３_o1，３３_o2の故障があつた場合、温度検出異
常検知器１４０が作動して切換スイツチ１４２
を切換え、温度平均回路１４１から正常な温度
検出器の信号を出力させることにより、温度検
出の信頼性を高めている。この出力信号は熱風
炉燃焼制御設定演算回路１４３に与えられる。

この演算回路１４３中の演算器１４３₁では、
第８図に示すような燃焼段温度により決定され
る熱風炉バーナ燃焼特性曲線から熱風炉バーナ
２２の設定値SVを算出する。なお、第８図に
おいて、実線はバーナ点火から消火、破線はバ
ーナ消火から点火への燃焼特性曲線をそれぞれ
示している。そしてT_H＜Ｔの温度範囲は汚泥
ケーキの自燃領域を示しているので、この温度
範囲では熱風炉バーナ２２の燃焼を止め、また
T_A＜Ｔ＜T_Hの温度範囲では炉内温度に対応し
た熱風炉バーナ２２の燃焼制御を行い、さらに
Ｔ＜T_Aの温度範囲では炉内の加温を速めるた
めにバーナ２２をフル運転に近いもつとも効果
的な状態で燃焼させる必要がある。また、自然
点T_H付近の温度ではバーナ燃焼のオン−オフ
繰り返しを防ぐために、前記演算回路１４３中
の不感帯設定器１４３₂により不感帯T_o-d＜Ｔ
＜T_oを設定し、炉温がT_o-dまで下降したとき
始めてバーナ燃焼を開始するようにしている。
以上のようにして決定されるバーナ燃焼の目標
値SVはバーナ２２の燃料流量制御系および燃
焼空気流量制御系へ与えられる。

バーナ燃料流量制御系では、燃料流量指示調
節計１４４により前記目標値SVで燃料流量の
PID制御を行い、流量調節弁５２の開度調整を
行なう。一方、バーナ燃料空気流量制御系で
は、燃料流量による比率制御を行なつて燃焼空
気流量の制御を行う。即ち、燃料流量計５０の
検出値に基づきスケーリング（SK）１４５で
比率設定を行なつて目標空気量を求め、この目
標空気量を空気流量指示調節計１４６に与え
る。この調節計１４６では前記目標空気量と、
差圧流量計５１および開平演算器１４７から求
めた測定流量とから、両者の偏差値を零とする
制御信号を出力し、この出力信号に基づいて流
量調節弁５３の開度調節を行なつて空気量の制
御を行う。ここで、応答性を向上させるため
に、加算器１４８によりバーナ燃焼の目標値
SVを前記燃焼空気流量の制御出力に加算し、
Ｈ／Ｌリミツタ１４９を介して流量調節弁５３
に与えるようにする。なお、燃料として一般的
には重油などが使用されるが、下水処理場で発
生する消化ガスを共用する場合には、燃料切換
えによる空気流量制御の比率を変える必要があ
る。そこで、手動または外部接点により作動す
る切換スイツチ１５０で、消化ガス比率K_A、
重油比率K_Bの切換え変換ができる構成とする。

以上のような燃焼制御を行うことにより、燃
料の節約、省エネルギー効率等が期待できる。

(4) 再循環ガス流量制御装置Ｄ第９図はこの制御装置Ｄの詳細図である。汚
泥ケーキは乾燥段で排ガスと接触し、水分を蒸
発して乾燥するが、この乾燥段に供給する排ガ
ス量は汚泥ケーキ量に対応して与えられる。本
制御では、温度指示調節計１６０により乾燥段
温度T₁の修正量を求め、この温度制御出力値
MV₀′を主体に、汚泥ケーキ投入量Ｗおよび燃
焼空気流量Ｆの値（第３図では※１および※
２）より再循環ガス流量設定演算回路１６１で
再循環ガス流量目標値SVを演算し、Ｈ／Ｌリ
ミツタ１６２を介してガス流量指示調節計１６
３に与える。するとこの調節計１６３では、流
量計６９および開平演算器１６４により求めた
ガス流量測定値に基づいて目標値SVとの偏差
量を算出し、修正信号を流量調節弁７０に与え
る。これにより最適ガス流量に制御される。

(5) 炉内圧力制御装置Ｅ第３図に示すように、この炉内圧力制御で
は、圧力指示調節計１７０により、圧力計８０
で求めた炉内圧と目標値との偏差量を算出し、
修正信号を出力する。すると、この修正信号に
より誘引ブロワ６０のダンパー６４開度が調節
され、炉内が一定の負圧に保持される。ここ
で、制御の応答性を良くするために、加算器１
７１により、流量計４１および開平演算器１３
２で求めた燃焼空気量（第３図の※２）を前記
圧力指示調節計１７０の出力値に加算し、燃焼
空気量の変動による要因を加味した炉内圧制御
を行う。

以上説明したように、この実施例では、炉内温
度に基づき、汚泥ケーキの投入量および熱風発生
炉を制御して炉内温度を一定に保つようにし、さ
らに汚泥投入量と汚泥の発熱量に基づき、空燃比
を最適に保ち、過剰の空気供給を避けて炉１０の
効率運転を行なう。一方、汚泥ケーキの水分を蒸
発するため、炉１０の乾燥段で排ガスにより汚泥
ケーキの乾燥を行うが、これには汚泥ケーキ投入
量、燃焼空気量、および乾燥段温度制御の出力値
に基づいて、再循環ガス流量を演算し、最適な排
ガス量を炉１０の乾燥段に供給する。而して最適
空気量制御により省エネルギー化および公害対策
において効果のある制御となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、炉内温度よ
り被焼却物の投入量および熱風発生炉を制御して
炉内温度を一定に保つようにし、さらに被焼却物
投入量と汚泥の発熱量より空燃比を最適に保ち、
過剰の空気供給を避けて炉の効率運転を行なう。
しかも、汚泥ケーキ投入量、燃焼空気量および炉
内温度に基づいて最適な再循環ガス流量を供給し
て被焼却物の乾燥を促進する。これによつてエネ
ルギーの節約と公害防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多段焼却炉燃焼制御装置の説明
図、第２図は本発明の制御対象となる一般的な多
段焼却炉の構造図、第３図は本発明の実施例に係
る燃焼制御装置の全体構成図、第４図は第３図中
の汚泥ケーキ等の被焼却物の供給量制御装置の詳
細説明図、第５図は第３図中の酸素濃度および燃
焼空気流量制御装置の詳細説明図、第６図は第５
図の動作説明図、第７図は第３図中の熱風炉燃料
燃焼制御装置の詳細説明図、第８図は第７図中の
燃焼制御設定演算回路の動作説明図、第９図は第
３図中の再循環ガス流量制御装置の詳細説明図で
ある。Ａ……汚泥ケーキ等の被焼却物の供給量制御装
置、Ｂ……酸素濃度および燃焼空気流量制御装
置、Ｃ……熱風発生炉燃料燃焼制御装置、Ｄ……
再循環ガス流量制御装置、Ｅ……炉内圧力制御装
置、１０……多段焼却炉、２１……熱風発生炉、
３１……重量計、３３₁，３３_o-1，３３_o，３３_o+
_１……温度検出器、４０……酸素濃度計、４１，
５０，５１，６９……流量計、４２，５２，５
３，７０……流量調節弁、６４……ダンパー、８
０……圧力計、１００……基準投入量設定器、１
０５……炉温分布判定回路、１０８……汚泥ケー
キ量修正演算回路、１１１……重量指示調節計、
１２０……基準発熱量設定器、１２３……酸素濃
度指示調節計、１２６……発熱量修正演算回路、
１２８……空燃比演算回路、１２９……乗算器、
１３１……流量指示調節計、１４３……熱風炉燃
焼制御設定演算回路、１４４……流量指示調節
計、１４５……スケーリング、１４６……流量指
示調節計、１４８……加算器、１６０……温度指
示調節計、１６１……再循環ガス流量設定演算回
路、１６３……流量指示調節計、１７０……圧力
指示調節計、１７１……加算器。

Claims

【特許請求の範囲】１熱風発生炉により熱量の補給を行ない、燃焼
段炉床で被焼却物を燃焼し、これにより生じた燃
焼排ガスにより乾燥段炉床で新たに投入される被
焼却物の水分を蒸発させる多段焼却炉において、被焼却物の基準投入量を炉内の乾燥段および燃
焼段の温度により修正演算して目標投入量を求
め、この目標投入量により被焼却物の投入量を制
御する被焼却物の供給量制御装置と、炉内の酸素濃度を所定値に制御する酸素濃度制
御装置の制御信号により、被焼却物の基準発熱量
を修正演算し、この発熱量から空燃比を算出して
この空燃比と前記被焼却物の投入量とから燃焼空
気量を算出し、この空気量により炉の燃焼空気量
を制御する酸素濃度および燃焼空気流量制御装置
と、炉の燃焼段の温度により熱風発生炉バーナの燃
焼熱量の目標値を演算し、この目標値によりバー
ナの燃料流量を制御し、かつバーナの燃料流量に
よりバーナの燃焼空気量を演算し、この空気量に
よりバーナの燃焼空気量を制御する熱風炉燃料燃
焼制御装置と、炉の乾燥段温度を所定値に制御する温度制御装
置の制御出力値に基づいて、前記被焼却物の投入
量および燃焼空気流量により再循環ガス流量の目
標値を演算し、この目標値により排ガスの再循環
流量を制御する再循環ガス流量制御装置と、前記燃焼空気量制御による燃焼空気量の変動を
抑制して炉内圧力を所定値に制御する炉内圧力制
御装置とを備えた多段焼却炉の燃焼制御装置。