JPH02293514A - 溶融炉の燃焼負荷制御方法および装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、汚泥を乾燥機によって屹燥して溶融炉で溶融
するようにした溶融炉の燃焼負荷制御方法および装置に
関する． 従来の技術 たとえば特開昭６２−２９４４８１では、溶融炉の排ガ
スの廃熱を利用した汚泥乾燥機を設け、乾燥機によって
乾燥した汚泥を溶融炉に送入して溶融する構成が開示さ
れている． このような先行技術において、溶融炉の安定運転と、汚
泥乾燥機に必要な熱量、すなわち乾燥負荷の制御とを両
立させることが困難であった．また溶融炉の燃焼負荷の
安定化、すなわち一定にすることと、ＮＯＸ発生抑制制
御との両立は困難であった． また従来では、溶融炉からの還元未燃焼ガスを２次燃焼
させる２次燃焼炉と、乾燥機に供給する気体を発生する
補助バーナ付き熱風炉とを一体と考えて、総合燃焼空気
比の適正化を図り、総合熱効率を向上させるようにした
構成は、実現されていない． すなわち汚泥乾燥機とそこで乾燥された汚泥を溶融する
溶融炉との安定操業の要件として、次の条件（ａ），（
ｂ）．（ｃ）を溝足する必要があるけれども、従来では
、これらを総合的に満たす構成は実現されていない． （ａ）溶融炉の安定運転、すなわち定負荷制御を行うこ
と． （ｂ）発生するＮＯｘ量を規準値以下に操作すること． （ｃ）総合空気比を適正値に保ち、総合熱効率の向上を
図ること． 発明が解決すべき課題 本発明の目的は、溶融炉の安定運転を行い、発生するＮ
ｏＸ量を抑制し、総合空気比を適正値に保って総合熱効
率の向上を図ることができるようにした溶融炉の燃焼負
荷制御方・法および装置を提供することである． 課題を解決するための手段 本発明は、溶融炉内で、汚泥およびその他の燃料を予め
定める燃焼負荷で燃焼するとともに、汚泥を還元雰囲気
で溶融し、 溶融炉の排ガスを、補助バーナを備える熱風炉で２次燃
焼させるとともに、 その熱風炉に備えられる熱交換器によって空気を加熱し
て汚泥乾燥機に導き、 乾燥に必要な熱量が得られるように、補助バーナの燃焼
量を制御し、 溶融炉と熱風炉とに供給する総空気量を、予め定める総
合空気比となるように制御することを特徴とする溶融炉
の燃焼負荷制御方法である．また本発明は、汚泥の溶融
を行う溶融炉と、汚泥乾燥機と、 熱風炉であって、補助バーナと空気を間接熱交換する熱
交換器とを有し、溶融炉からの排ガスを２次燃焼させ、
熱交換器によって加熱された空気を汚泥乾燥機に導く熱
風炉と、 汚泥乾燥機の乾燥負荷を検出する手段と、前記検出手段
の出力に応答し、乾燥負荷が大きくなると、補助バーナ
の燃料量を増大する制御手段とを含むことを特徴とする
溶融炉の燃焼負荷制御装置である。

作　　用 すなわち本発明では、汚泥を溶融する溶融炉の後に、溶
融炉内で発生する還元末燃焼ガスの２次燃焼炉を兼用し
た熱風炉を設置し、その熱風炉に補助バーナを設け、汚
泥屹燥機が必要とする熱量、すなわち乾燥負荷を、補助
バーナで補正制御する．これによって溶融炉内の空気比
を独立に制御することができ、溶融炉内の部分燃焼率の
操作が可能になると同時に、熱風炉に必要な燃焼空気量
は、補助バーナ用燃料および溶融炉から発生する還元未
燃焼ガスの完全燃焼に必要な適正空気比によって制御す
ることが可能となる．この結果、高温酸化雰囲気で発生
するＮＯｘ発生の抑制操作が可能となると同時に、汚泥
乾燥機に必要な熱量の制御と、溶融炉の安定運転の制御
を独立に行うことができる．ここでいう部分燃焼率とい
うのは、溶融炉における汚泥を含む全燃料の合計発熱量
に対する実際に燃焼して発生した発熱量の割会をいう．
すなわち本発明に従えば、溶融炉内で汚泥およびその他
の燃料を予め定める燃焼負荷で燃焼することによって、
その溶融炉内の発熱量、したがって温度を一定にして、
安定した運転を行うことができる．この溶融炉内で汚泥
を還元雰囲気で溶融し、これによってＮＯｘ量の低減を
図ることができる． 補助バーナの燃焼量を制御して、乾燥に必要な熱量を得
られるようにして、汚泥屹燥機に必要な熱量を確保する
ことができる． さらに溶融炉と熱風炉とに供給する総空気量を、予め定
める総会空気比となるように制御して熱効率の向上を図
ることができる． すなわち本発明では、乾燥汚泥の溶融炉と、その２次燃
焼炉を兼用した熱風炉を設け、この熱風炉に補助バーナ
を設置し、溶融炉の安定運転の要件となる燃焼負荷の安
定化、すなわち一定にすることを実現し、また汚泥乾燥
機に必要な熱量の制御をそれぞれ独立に操作することが
できる．溶融炉内の燃焼負荷量を燃料量および燃焼空気
比の２要素を操作することによって溶融炉の安定運転に
必要な炉内温度の制御と、Ｎ　Ｏ　ｘ発生抑制の要件と
なる還元燃焼制御の両立は可能となる．溶融炉体は一般
に小形であり、表面積は小さく、炉外壁からの放熱量は
、炉内燃ｆｌｔ発熱量に比べて小さく、炉内温度が若干
変化しても、その放熱量はほぼ一定である．したがって
炉内温度を左右する唯一の要素は、炉内燃焼発熱量であ
る．したがってこの炉内燃焼発熱量は、炉内仁送入され
る汚泥を含む燃料量と、それらの部分燃焼率によって決
定される．部分燃焼率は燃焼空気比を操作することによ
って可能である． また一方，Ｎ　Ｏ　Ｘは、高温酸化雰囲気での燃焼時に
多量発生することが解っている．高温雰囲気での燃焼に
は、燃焼空気比を下げた還元雰囲気が、ＮＯＸ発生抑制
に不可欠である．溶融炉内の温度はたとえば約１４００
℃である． 好ましい実施例では、溶融炉には，屹燥汚泥の他に消化
ガスおよび液化石油ガス（略称Ｌ　Ｐ　Ｇ　）の合計３
種類の燃料を送入し、これらの総発熱量を連続的に計測
演算して、推測される炉内温度が一定となるようにＬＰ
Ｇ流量を操作する。また炉内を常時還元雰囲気に保って
ＮｏＸ発生量を規準値以下となるように、燃焼空気比を
たとえば０．８となるように操作する． さらにまた本発明に従えば、汚泥乾燥機に必要な熱量は
熱風炉出口排ガス温度によって、熱風炉補助バーナを操
作することによって制御可能となる．また聡合熱効率を
左右する総合燃焼空気比については、溶融炉から発生す
る還元未燃焼ガスおよび補助バーナ用燃料の完全燃焼に
必要な適正空気量を熱風炉に送入される燃焼空気量に基
づいて制御することが可能である． 熱風炉での燃焼は、酸化雰囲気内で行われるけれども、
熱風炉内の温度は、たとえば約９００℃であって、溶融
炉内の温度が前述のように約１４００℃であるのに比べ
て、低く、したがってＮｏ．発生抑制に効果がある． こうして汚泥乾燥機に必要な熱皿を確保するために、或
る実施例ではたとえば熱風炉出口排ガス温度を計測し、
補助バーナの燃焼量を操作して、溶融炉の燃焼負荷操作
と分離して制御を行う．また熱風炉と溶融炉を含めた総
会空気比を適正値に保つために、熱風炉燃焼空気量を調
節して、熱効率の向上を図る． 実施例 第１図は本発明の一実施例の全体の系統図である．下水
汚泥などの濃縮汚泥は管路１から汚泥加温機・２に供給
されて加温が行われ、乾燥加熱空気の除湿が行われる．
ここで加温された濃縮汚泥は，管路３から消化槽４に供
給されて消化が行われる．消化した汚泥は、管路５から
説水機６に導かれて脱水され、管路７から気流乾燥機で
ある汚泥乾燥機８の投入口９に供給される．この拘泥乾
燥機８において乾燥された乾粉である乾燥物は、管路１
０を経て燃料の１つとして、溶融炉１１に供給される． 溶融炉１１は、いわゆる旋回溶融炉であり、乾燥汚泥と
空気とを水平軸線を有する円筒炉内の接線方向に高速度
で供給し、内部では高速度の旋回流を起こさせながら還
元雰囲気下で高温高負荷燃焼して、たとえば約１４００
℃で汚泥を溶融してスラグを得る． 溶融炉１１からの高温度の還元未燃焼ガスは、後続の熱
風炉１２において、補助バーナ１３に供給される管路３
８からの燃料としての消化ガスとともに完全燃焼され、
その排ガスは管路１３から集塵機１４を経て管路１５か
ら排気ファン１６を経て誘引され、管路１７から煙突１
８に導かれる．汚泥乾燥機８において、シュート９がら
の脱水汚泥は解砕機２０から気流管２１に導かれて乾燥
され、その乾燥された乾粉はサイクロン２２で捕集され
、乾粉ホツバ２３に貯留され、乾粉供給機２４から管路
１０に、調節計ＷＩＣ３で切り出された量だけ、供給さ
れる．サイクロン２２で清浄化された空気は、循環ファ
ン２５からバイパス管路２７を経て循環され、こうして
空気の循環経路が形成される． 熱風炉１２には間接熱交換器２８が設けられており、こ
の熱交換器２８で加熱された空気は第１管路２９ａ，２
９ｂを経て汚泥乾燥機８のバイパス管路２７と合流し、
管路３０から解砕機２０に導かれる． 汚泥乾燥機８からの空気は、第２管路３２ａ，３２ｂを
経て汚泥加温機２に供給される．汚泥加温機２からの空
気は、第３管路３３ａ，３３ｂを経て、ファン３４によ
って圧送され，熱交換器２８に導かれる． 熱交換器２８の出口からの加熱された空気は管路３４を
経て流量制御弁３５から溶融炉１１に供給される．溶融
炉１１の燃料として、上述のように管路１０を経て乾粉
が供給されるとともに、消化槽４からの消化ガスが管路
３６および３７を経て供給される．この消化ガスの一部
は管路３６がら管路３８へ分岐され、補助バーナ１３の
燃料として供給される．溶融炉１１にはまた管路３９を
介して液化石油ガス（略称ＬＰＧ）が供給される．第３
管路３３ｂがらは、補助バーナ１３および熱風炉１２に
管路３９を介して燃焼用空気が供給される． なお排気ファン１６からの排ガスは、管路４１を介して
熱風炉１２に戻されて、熱風炉１２の温度の異常な上昇
が後述のように防がれる．溶融炉１１の燃焼のためには
前述のように３Ｎ類の燃料、すなわち乾粉汚泥と消化ガ
スおよびＬＰＧが用いられ、炉内での還元燃焼の作用に
よって溶融汚泥を生成する．溶融炉１１内での燃焼負荷
は、乾粉汚泥と、管路３７に流れる消化ガスと、管路３
９に流れるＬ　Ｐ　Ｇとのそれぞれの燃料送大量と単位
発熱量と燃焼空気比とに依存し、その総燃焼負荷計算を
、第１演算回路４４において行う。

これによって燃焼負荷の目標値ＨｔＯに対して偏差が生
じた場合には、ＬＰＧの送入量を管路３９に設けられた
流量制御弁４５によって制御する．第２図を参照して、
第１演算回路４４，では、溶融炉１１内の総燃焼負荷Ｈ
ｔ（ｋｃａ＆／ｈ）が一定となる演算を行う．この第１
演算回路４４には、溶融炉１１の総燃焼負荷目標値設定
回路４５からの目標値ＨｔＯが与えられる．また第１演
算回路４４には、消化ガス発熱量設定回路４６から消化
ガスの発熱量Ｈ　ｇ　（ｋ　ｃ　ａｌ　／Ｎｍ’　）が
与えられ、また乾粉汚泥発熱量設定回路４７からは乾粉
の発熱量Ｈｓ（ｋｃａｆ／ｋｇ）が与えられ、またＬ　
Ｐ　Ｇ発熱量設定回路４８からはＬＰＧの発熱量Ｈｌ　
（ｋｃａ＃／Ｎｍコ》が与えられる．総燃１１１＊荷Ｈ
ｔは第１式によって示される．Ｈｔ＝Ｗｇｌ．−　Ｈｇ
＋Ｗｓ　−　Ｈｓ＋Ｖｉｌ　−　Ｈｌ　　　　−＝　（
１　）ここでＷ　ｇ　１は、溶融炉１１に管路３７から
供給される消化ガスの流量（Ｎｍ３／ｂ）であり、Ｗｓ
は溶融炉１１に供給される乾粉供給機２４からの乾粉汚
泥流量（　ｋ　ｇ　／　ｈ　）であり、ＷＺは溶融炉１
１に供給される管路３９からのＬＰＧ流量（　Ｎ　ｍ　
３／　ｂ　）である． Ｗｇ　１，Ｗｓ，Ｗｆは流量計４２、乾粉供給機２４、
および流量計４３によってそれぞれ計測される実流量ま
たは実重量であり、Ｗｇ１およびＷＳについては，調節
計ＦＩＣ４と調節計ＷＩＣ３とにそれぞれ運転状態に応
じて任意に設定値として与えられ、これによって管路３
７に設けられている流量制御弁５３の開度が制御されて
、Ｗｇｌが流れ、また乾粉供給機２４がらＷｓで戟粉が
切り出される． 総燃焼負荷Ｈｔが乾粉汚泥供給量Ｗｓの変動などによっ
て、溶融炉１１の総燃焼負荷目標値｝｛１０から偏差を
生じたときは、次の第２式に基づいてＬ　Ｐ　Ｇ送大量
の設定値ＷＺ　Ｑが第１演算回路４４からライン５２ａ
を介して調節計ＦＩＣ６に与えられ、これによって管路
３９に設けられている流量制御弁４５の開度が制御され
て、ｗｌが操作される． ｗｅｏ＝旧０−（Ｗｇｌ−１４ｇ＋Ｗｓ′Ｈｓ）　　．
．，《２》Ｈｌ ただしＬ　Ｐ　Ｇの非効率的な使用を避けるため、ＬＰ
Ｇ流量Ｗｌの上限値Ｗｆｆｉｂを設定し、それ以上にな
ることを防ぐ． また溶融炉１１における部分燃焼率を決定するための空
気比、たとえば約０．８は、第２演算回路５５で演算し
、これによって調節計Ｉ？ＩＣ１にライン５６を介して
、溶融炉１１のための燃焼空気流量（Ｎｍコ／ｂ）の目
櫟値が与えられて、管２８３４に設けられている流量計
５４によって検出される流量値が前記目標値となるよう
に流Ｉ　Ｉｔ’ｌｌ御弁３５の開度を制御する．第２演
算回路５５の演算回路部分５８には、設定回路５９から
消化ガス理論燃焼空気量Ｑｇ　［Ｎｍ”＜空気）／Ｎｍ
’（消化ガス）］が設定され、また設定回路６０におい
て乾粉汚泥理論燃焼空気量Ｑｓ（Ｎｍ’（空気）／ｋｇ
］が与えられ、また設定回路６１からはＬＰＧＦＪ論燃
焼空気量Ｑｌ　（Ｎｍ’（空気）／Ｎｍ”（゛ＬＰＧ）
］与えられる．したがって演算回路部分５８からライン
６２には、溶融炉１１の總理論燃焼空気量Ｑｔｓ（Ｎｍ
３／ｈ）が第３式に基づいて演算されて出力される， Ｑｔｓ＝Ｗｇｌ　・Ｑｇ＋Ｗｓ−Ｑｓ＋Ｗ１・Ｑｌ　　
　−（３）空気比設定回路６３では，設定回路６４にお
いて設定される空気比αより，第４式の演算を行っ・て
、溶融炉１１の燃焼空気ＪＩＱｔｓＯ（Ｎｍ”／１′１
）が演算される． Ｑｔ　ｓ　Ｏ＝α・Ｑｔｓ　　　　　　　　　　　　・
・・（４》この空気比αは、溶融炉１１内での部分燃焼
率すなわち還元燃焼率を考慮し、任意に設定する。

通常は、αは、 ０．７＜ａ＜０．９　　　　　　　　　　　　　　　　
−（５）であり、たとえば０．８であってもよい．この
空気比設定回路６３からの出力は、前述のライン５６を
介して調節計ＦＩＣＩに与えられて、その目標値である
Ｉｌｓ焼空気量ＱｔｓＯ　（Ｎｍコ／ｈ）となるように
、流量制御弁３５が制御される．熱風炉補助バーナ１３
は，管路３８からの消化ガスの専焼で，熱風炉出口排ガ
ス温度が温度計６５で検出され，調節計ＴＩＣ７によっ
て、管路３８に設けられている流量制御弁６６の開度が
制御される． 熱交換器２８は、熱風炉１２の出口付近に設けられてお
り、したがって汚泥乾燥機８の乾燥負荷、すなわち乾燥
のために必要な熱量に応じて、温度計６５によって検出
される温度が変化する．この交換熱量は、熱交換器２８
を通過する循環空気の流量および温度と、熱風炉１２内
の温度などによって決まる．循環空気温度は、後で述べ
る汚泥乾燥機８および汚泥加温機２に必要な熱量などに
よって変化する．つまり汚泥乾燥機８および汚泥加温機
２に必要な熱量は，熱風炉出口、換言すると熱交換器２
８の出口の排ガス温度が、温度計６５によって検出され
、その値が予め定める値たとえば２５０℃になるように
，調節計ＴＩＣ７は流量制御井６６の開度を制御して，
その補助バーナ１３の燃焼量を制御して．上述のように
必要な熱量をｍａＡする． 熱風炉１２内での燃焼空気量は、補助バーナ１３の燃料
用および溶融炉ｌ１からの還元未燃焼ガス用であって、
第２図に示される第３演算回路６８によって演算して求
められる．第３演算回路６８の演算回路部分６９には，
管路３６に設けられている流量計７０によって検出され
る総消化ガス流量ＷｇＯ（Ｎｍ’／ｈ）と、前述の乾粉
汚泥流量Ｗｓ　（ｋｇ／ｈ）．ＬＰＧｆｆｉｌＷＺ　　
（Ｎｍ３／ｈ》，および設定回路５９．６０．６１から
の設定値Ｑｇ．Ｑｓ，Ｑｌがそれぞれ与えられ、第６式
の演算を行って、総合理論燃焼空気量Ｑｔ（Ｎｍコ／ｈ
）を求める． Ｑｔ−ＷｇＯ−Ｑｇ＋Ｗｓ　−　Ｑｓ　＋Ｗ＃　−　Ｑ
ｌ　　　　・・・《６》この第３演算回路６８における
空気比設定回路７１では、空気比βを設定する設定回路
７２からの値に基づき、総合燃焼空気量ＱｔＯ（Ｎｒｎ
’／ｈ》を求める． ＱｔＯ譚β・Ｑｔ　　　　　　　　　　　　　・・・（
７）ここで空気比βは、管路または炉本体の漏れ空気お
よび循環排ガスに含まれる空気などを考慮し、熱風炉１
２内での燃焼が安定し、余剰空気が最小となる適当な値
に設定し、たとえば通常、１．２くβく１．４　　　　
　　　　　　　　　　　　・・・（８）ただし β〉１〉α　　　　　　　　　　　　　　・・・《９》
第３演算回路６８における減算回路７３は、この総合燃
焼空気量ＱｔＯと、第２演算回路５５において演算され
たライン５６からの溶融炉燃焼空気量ＱｔｓＯとの減算
を第１０式に示すように行う。

Ｑｔｈ＝ＱｔＯ　　ＱｔｓＯ　　　　　　　　　　　　
　　　・・−　（１０）第１０式に前述の第３式、第４
式、第６式、および第７式を代入すると第１１式が得ら
れる．Ｑｔｈ＝（β−ａ＞　・（Ｗｓ−Ｑｓ＋ＶＲ　−
　Ｑｌ　）＋（βＷｇＱ−αＷｇＱ−α・Ｗｇｌ）・Ｑ
ｇ　・・・〈１１）この減算回路７３からの熱風炉燃焼
空気量ＱｔＰｉ　（　Ｎ　ｍ　”　／　ｈ　）を表す信
号はライン７５から調節計ＦＩＣ２に与えられる．これ
によって流量計７６によって検出される流量が前記目標
値である熱風炉燃焼空気量Ｑｔｈとなるように、管ｆｉ
３９に設けられている流量制御弁７７の開度が制御され
る． 溶融炉１１に必要な燃焼用空気は、その溶融炉１１の安
定運転の要件である炉内高温状態の確保の目的で、第１
管路２９ａから加熱空気を抽気して使用する。熱風炉１
２に必要な燃焼用空気は、ＮＯｘ発生抑制を考慮し、外
気である低温空気を管路８０から流量制御弁８１を介し
て第３管路３３ａに注入した後、第３管路３３ｂから抽
気して使用する．熱風炉１２からの排ガスは、前述のよ
うに集塵器１４と排気ファン１６とを介して煙突１８か
ら大気に放出されるが、その一部は、前述のように、熱
風炉１２に管路４１を介して循環され、熱風炉１２内が
高温度となって多量のＮＯ８が発生しないようにして、
高温度燃焼ガスの希釈用に使われる．熱風炉１２に循環
される希釈用の排ガス量は、熱風炉１２に設けられた温
度計８２の出力を調節計ＴＩＣ１２に与え、この温度計
８２によって検出される温度が、予め定めた値となるよ
うに、ｉｌ１節計ＴＩＣ１２は、管路４１に介在されて
いる流量制御井８３の開度を制御する．第２管路３２ｂ
には、空気静圧を検出する圧力計８４が設けられ、この
圧力計８４の出力は調節計ＰＩＣ８に与えられ、この調
節計ＰＩＣ８は圧力計８４によって検出される圧力が、
予め定める値となるように、管路８０に介在されている
、流量制御弁８１の開度を制御し、これによって外気か
ら必要空気量を補充し、循環空気の第３管路３３ｂおよ
び第１管路２９ａから抽気して使用した燃焼空気分が補
充されることになる． 熱風炉１２内で燃焼を安定化させるために、熱風炉内圧
は圧力計８５によって検出され、その出力が調節計ＰＩ
ＣＩＩに与えられ、これによって煙突１８への管路１７
に介在されている流量制御井８６の開度が制御され、燃
焼炉内圧が調節計ＰＩＣＩ　１で設定されている値に保
たれる．気流乾燥機である汚泥乾燥機８の安定運転の要
件は、（ｉ）汚泥乾燥機８内の汚泥の対流時間を一定に
するための乾燥空気の速度ないしは流量を一定にするこ
と、および（；ｉ）その汚泥乾燥機８内で乾燥した汚泥
の含水率を所定の値に保つことである．これらの要・件
（！），（ｉｉ＞を溝足させるために、次のように構成
される．すなわち汚泥乾燥機８に必要な乾燥空気は、熱
風炉１２の熱交換器２８から第１管路２９ａ，２９ｂお
よび管路３０を経て解砕機２０に導かれ、脱水汚泥とと
もに、気流管２１内に送られる．脱水汚泥は、気流管２
１内を乾燥空気によって乾燥されながら空気輸送され、
サイクロン２２によって乾燥空気と乾粉汚泥とが分離さ
れる。乾扮汚泥はホツパ２３に貯留され、乾粉供給機２
４を経て前述のように管路１０から溶融炉１１に送られ
る。一方、サイクロン２２によって゛分離された空気は
、循環ファン２５によって誘引され、第２管路３２ａ，
３２ｂとバイパス循環空気管路２７とに分配されて循環
される．この分配率は、汚泥乾燥機８内を通過する乾燥
空気流量が管路２６に設けられた流量計８７によって検
出され、その出力が調節計ＦＩＣＩＯに与えられ、これ
によってバイパス循環空気管路２７に介在されている流
量制御弁８８の開度が制御されて、予め定める値とされ
る．すなわち気流管２１における乾燥すべき脱水汚泥と
空気との混会物の流速を一定にする必要があり、そのと
き、次に述べるように、第２管路３２ａに設けられてい
る流量制御弁９０の開度が変化しても、流量計８７によ
って検出される流量が一定となるように、流量制御井８
８の開度が制御されるのである．これは，汚泥乾燥機８
に必要とする乾燥空気，すなわち第１管路２９ｂから導
入される乾燥空気の流量が、汚泥乾燥機８内で脱水汚泥
の輸送に必要な空気流量、すなわち流量計８７によって
検出される流量よりも小さいためである． 一方、汚泥乾燥機８内で汚泥乾燥に必要な乾燥空気量は
、循環ファン２５の出口の循環空気温度を検出する温度
計９１と、その検出温度が与えられる調節計ＴＩＣ９と
、第ＩＩ！択回路９２との働きによって、流量制御弁９
０の開度を・操作することによって制御する．調節計Ｔ
ＩＣ９は、撓度計９１仁よって検出される温度が予め定
める値となるのに必要な流量制御弁ゝ９０の開度を表す
信号×１をライン９３を介して第１！！択回路９２仁与
える． たとえば気流管２１での脱水汚泥の水分蒸発量が大きい
ときには、温度計９１によって検出される温度が低下し
、これによって調節計ＴＩＣ９は流量制御弁９０の開度
を大きくするための信号Ｘ１をライン９３に導出し、流
量制御弁９０の開度が大きくなると、熱交換器２８から
第１管路２９ａ，２９ｂを介して汚泥乾燥機８に取り込
まれる熱風流量が多くなる．流量制御弁９０を操作する
ことによって、第１管路２９ｂを経て汚泥乾燥機８に導
入される乾燥空気の流量が上述のように調整され、その
結果，汚泥乾燥機８に取り込まれる乾燥熱量が調節され
、乾粉汚泥の含水率を所゜定の値に保つことができる．
このようにして上述のように汚泥乾燥機８の安定運転の
要件（ｉ）および（　ｉｉ　）が満たされる． 流量制御弁９０を経て管路３２ａを流れる乾燥空気およ
び第１管路２９ａから管ｖ＠９４に流れる乾燥空気とは
合流点りうで合流され、第２管路３２ｂを経て汚泥加温
機に送られて、汚泥乾燥ｆｉｓ内で生した水蒸気が除去
されると同時に、管路１からの濃縮汚泥の加温に使用さ
れる． バイパス循環空気管路２７を設ける理由は、もしも仮に
、第１管路２９ｂからの乾燥空気だけで気流管２１にお
いて必要な空気流量、したがって空気流速を確保しよう
とすれば、温度計９１によって検出される汚泥乾燥機８
の出口空気温度が制御できなくなってしまうからであり
、このような問題を解決するために、バイパス循環空気
管路２７を通して低温度の乾燥空気を循環させ、気流管
２１における所定の空気流量を得る． バイパス循環空気管路２７と第２管路３２ａとの分配率
というのは、これらの管路２７．３２ａに流れる流量Ｆ
２７とＦ３２ａとの比率Ｆ２７／Ｆ３２ａを言う．この
分配率を第１選択回路９２ともう１つの第２選択回路９
６とを用いて、流量制御弁９０、および第１管路２９ａ
に介在されている流量制御弁９７とを制御すること樟よ
って、１基の熱風炉１２における熱交換器２８からの加
熱空気を用いて、汚泥乾燥機８および汚泥加温機２にそ
れぞれ必要な熱量をバランスよく制御する．選択回路９
２の構成は、第３図に示される特性を有する．第３図の
横軸は、調節計ＴＩＣ９の出力ｍが、この選択回路９２
の入力ｘ１として与えられ、ライン９８．９９には出力
Ｙｌ，Ｙ２がそれぞれ導出される．出力Ｙ１はライン９
８を介して流量制御弁９０に与えられ、出力Ｙ２はライ
ン９９を介してもう１つの選択回路９６に与えられる．
入力Ｘ１、すなわち調節計ＴＩＣ９の出力ｍが小さく、
たとえば第３図の槽軸のＯ−ｍｌの範囲では、汚泥乾燥
機８の出口空気温度の制御は、もっぱら、流量制御弁９
０によって、出力Ｙ１に応じて行う．調節計ＴＩＣ９の
出力ｍが前記値ｒｎ１以上になったときには、ライン９
９を介して出力Ｙ２を、第２１択回路９６に与えて後述
のように流量制御弁９７を制御するように出き、これに
よって総必要熱量を確保する．出力Ｙ１によって流量制
御弁９０が全開となる調節計ＴＩＣ９の出カｍの値をｍ
２とするとき、 ｍｌ＜ｍ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　・・・（１２）こめように流量制御弁９ｏが全開とな
る前に流量制御弁９７を操作する理由は、汚泥乾燥機８
自体に熱容量を持っていることによる温度制御の応答遅
れを改善するためである．出力Ｙ２は、調節計ＴＩＣ９
の出力ｍが前記値ｍ１未満ではＹ２ａである． 出力Ｙ１は、入力ｘ１がＯ％からｍ２の問で０％から１
００％まで直線的に変化する．．ｍ２点は可変で任意に
設定できる．また出力Ｙ２は、入力×１がＯ−ｍｌの間
では、一定の値Ｙ　２　ａとなり、入力ｘ１がｍ１〜１
００％の間ではＹ２ａから１００％まで直線的に変化す
る，ｍｌおよびＹ２ａはそれぞれ可変で任意に設定でき
る． 汚泥加温機２は、汚泥乾燥機８内で生じた水蒸気を除去
するとともに、管路１からの濃縮汚一泥の加熱を行う。

汚泥加温機に必要な熱量は、その下部に貯留した濃縮汚
泥１００の温度を温度計１０１によって検出して計測す
ることができる．この温度計１０１によって検出される
濃縮汚泥温度は、調節計ＴＩＣＩＯに与えられ、予め定
める値との偏差より演算された出力信号がゲイン調整回
路１０２に与えられる．ゲイン調整回路１０２は、調節
計ＴＩＣＩＯの出力、すなわち温度計１０１の検出温度
と設定値とから演算される出力信号Ｘ２に比例定数Ｋを
乗じた値である． Ｙ３−Ｋ　−　Ｘ２　　　　　　　　　　　　　・・・
（１３）このゲインＩ４整回ｎ１０２からの出力Ｙ３は
、ライン１０３を介して、選択回路９６に与えられる． 選択回路９６では、汚泥乾燥機８において要求される熱
量に相当するライン９９からの出力Ｙ２と、汚泥加温機
２において要求される熱量に相当するライン１０３から
の出力Ｙ３とを比較し、いずれか大きい方の値をライン
１０４を介して流量制御弁９７に与えて、流量制御弁９
７の開度を操作し、これによって総必要熱量を確保する
．選択回路９６の出力をＹ４とし、ライン９９，１０３
の信号を前述のようＫＹ２，Ｙ３とするとき、次の動作
が迷成される．ここでＨＳは、大きい方の値を導出する
ことを表し、ハイセレクトを意味する． ｝Ｉｓ　（Ｙ２，Ｙ３）−Ｙ４　　　　　　　　　　　
　　　　・・・（１４）第４図は、本発明の他の実施例
の一部のブロック図である．この実施例では、第２図の
第３演算回路６８における演算回路部分６９に与，えら
れる総消化ガス流量Ｗ　ｇ　Ｏは、第１演算回路４４の
ライン５０から導出される溶融炉１１の消化ガス流量Ｗ
ｇｌと、ライン３８に流れる熱風炉消化ガス流量Ｗｇ２
とを加算回路１０５で加算して演算する．熱風炉消化ガ
ス流量Ｗ　ｇ　２は、管路３８に設けた流量計によって
検出される値である．第５図は、本発明の他の実施例の
一部のブロック図である．この実施例では、熱交換器２
８の出口の加熱空気の温度を管路２９ａにおいて温度計
１０６によって検出し、調節計ＴＩＣＩＩに与える．調
節計ＴＩＣ１１は、消化ガスを供給する管路３８に介在
されている流量制御井１０７の開度を制御し、これによ
って温度計１０６によって検出される温度が調節計ＴＩ
ＣＩＩにおいて設走した値となるように制御が行われる
． 第６図は、本発明のさらに他の実施例の系統図である．
この実施例では、管路２９ａに温度計１０８を設け、そ
の出力を調節計ＴＩＣ１２に与える．この調節計ＴＩＣ
１２には、第２１！択回路９６の出力Ｙ４を目標値とし
て与える．調節計ＴＩＣ１２は、消化ガスを導く管路３
８に介在されている流量制御井１０９の開度を制御して
、温度計１０８によって検出される温度が，第２選択回
路９６の出力Ｙ４の表す値に等しくなるように制御する
．これ仁よって、温度の制御の応答性を向上することが
できる．管路２９ａには，絞り１１０を介在してもよい
． 本発明は、溶融炉１１が旋回溶融炉だけでなく、そのほ
かの構成を有する溶融炉に関してもまた実施することが
できる． 発明の効果 以上のように本発明によれば、溶融炉の安定運転を行う
ことができ、発生するＮＯＸ量の低減を図り，また総合
熱効率の向上を図ることができるようになる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図は第
１演算回路４４、第２演算回路５５および第３演算回路
６８の構成を示すブロック図、第３図は第１選択回路９
２の動作を説明するためのグラフ、第４図は本発明の他
の実施例の一部の構成を示すブロック図、第５図は本発
明の他の実施例の一部の構成を示す系統図、第６図は本
発明のさらに他の実施例の一部の構成を示す系統図であ
る。 ２・・・汚泥加温機、４・・・消化槽、８・・・汚泥乾
燥機、１１・・・溶融炉、１２・・・熱風炉、１３・・
・補助バーナ、２１・・・気流管、２２・・・サイクロ
ン、２８・・・熱交換器、２９ａ，２９ｂ−第１管路、
３２ａ，３２ｂ・・・第２管路、３３ａ，３３ｂ・・・
第３管路、２７・・・バイパス循環空気管路、４４・・
・第１演算回路、５５・・・第２演算回路、６８・・・
第３演算回路、９２・・・第１選択回路、９６・・・第
２選択回路代理人　　弁理士ゝ　西教　圭一郎 入力ＸＩ（’／．）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融炉内で、汚泥およびその他の燃料を予め定め
   る燃焼負荷で燃焼するとともに、汚泥を還元雰囲気で溶
   融し、 溶融炉の排ガスを、補助バーナを備える熱風炉で２次燃
   焼させるとともに、 その熱風炉に備えられる熱交換器によつて空気を加熱し
   て汚泥乾燥機に導き、 乾燥に必要な熱量が得られるように、補助バーナの燃焼
   量を制御し、 溶融炉と熱風炉とに供給する総空気量を、予め定める総
   合空気比となるように制御することを特徴とする溶融炉
   の燃焼負荷制御方法。
2. （２）汚泥の溶融を行う溶融炉と、 汚泥乾燥機と、 熱風炉であつて、補助バーナと空気を間接熱交換する熱
   交換器とを有し、溶融炉からの排ガスを２次燃焼させ、
   熱交換器によつて加熱された空気を汚泥乾燥機に導く熱
   風炉と、 汚泥乾燥機の乾燥負荷を検出する手段と、 前記検出手段の出力に応答し、乾燥負荷が大きくなると
   、補助バーナの燃料量を増大する制御手段とを含むこと
   を特徴とする溶融炉の燃焼負荷制御装置。