JPH0472123B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、汚泥焼却炉の炉内の汚泥燃焼温度
を制御する温度制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、汚泥焼却炉の自燃時の炉内温度制御
を、汚泥乾燥装置へ投入して乾燥させた後焼却炉
へ投入する汚泥と焼却炉へ直接痘入する汚泥との
配分を調節することにより行う汚泥焼却炉の温度
制御装置では、炉内温度目標値と現在の炉内温度
との偏差が規定範囲以上ある場合に、炉内温度目
標値＞現在炉内温度となつている時には汚泥乾燥
装置に投入する汚泥を一定量だけ増加させ、その
増加分だけ焼却炉へ直接投入する汚泥の量を減少
させる。また逆に、炉内温度目標値＜現在炉内温
度の時には、汚泥乾燥装置に投入する汚泥を一定
量だけ減少させ、その減少分だけ焼却炉へ直接投
入する汚泥量の量を増加させる制御を行つてい
る。

このようにして振分ける汚泥配分を変化させる
ことにより、汚泥乾燥装置を通過してくる含水率
の低い汚泥と通常汚泥の含水率の汚泥とを焼却炉
に混ぜて投入すると、汚泥乾燥装置を通過して来
た汚泥の量が増加するほど総含水率の低い汚泥を
焼却するため、炉内温度が上昇する傾向となる。
逆に、汚泥を焼却炉に直接投入する量が増加する
と、炉内温度が下降する傾向となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の汚泥焼却炉の
温度制御装置では、炉内温度により汚泥乾燥装置
を通して投入する汚泥量の増減の一回の操作量が
一定量であり、操作が炉内温度にフイードバツク
されてくるのに時間がかかることから、炉内温度
を一定の許容値の範囲に収めるのに投入量増加／
減少の操作を繰り返す問題点があつた。

また、温度変化の傾向を無視したところで操作
しているために、意味のない汚泥投入量の増加／
減少操作を繰り返してしまう問題点もあつた。

この発明は、このような従来の問題点を解決す
るためになされたもので、焼却炉内の現在の温度
と目標温度その偏差により操作量を段階的に決定
し、過去数回の炉内温度から温度変化の傾向を判
定し、その傾向により操作量に補正をかけ、少な
い操作回数で炉内温度を安定させることができる
汚泥焼却炉の温度制御装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この発明の汚泥焼却炉の温度制御装置は、下水
処理場にて発生した汚泥を灰化して廃棄するため
に汚泥を高温にて自燃させることにより焼却する
焼却炉と、この焼却炉へ投入する汚泥の水分を減
少させてより燃焼し易くするための汚泥乾燥装置
と、この汚泥乾燥装置へ投入する汚泥と前記焼却
炉へ直接投入する汚泥とを振分ける汚泥振分装置
と、前記焼却炉内の温度を測定する温度検出器
と、この温度検出器からの現在温度と予め定めら
れた炉内目標温度とを比較し、偏差の大小により
基準操作量を段階的に決定する基準操作量演算装
置と、過去数回の炉内測定温度から得られる変化
傾向に基づいて前記基準操作量に加える補正量を
算出する補正量演算装置と、前記基準操作量に補
正量を加算して最終操作量を算出する最終投入量
演算装置と、この最終操作量に基づいて前記汚泥
乾燥装置に直接投入する汚泥量と前記汚泥乾燥装
置へ投入する汚泥量とを算出し、前記汚泥振分装
置を制御する各投入量目標値演算装置とを備えた
ものである。

（作用） この発明の汚泥焼却炉の温度制御装置では、炉
内温度の高低と共に炉内温度の変化の傾向をも把
握し、汚泥乾燥装置を通して汚泥焼却炉に投入す
る汚泥の量と直接焼却炉に投入する汚泥の量とを
操作するにあたり、現在の炉内温度と炉内温度目
標値との偏差に応じた基準操作量を算出し、過去
数回の測定に基づく炉内温度から温度の変化傾向
を把握し、前記基準操作量に補正を加えて最終的
な操作量とし、決定された最終操作量に基づいて
汚泥乾燥装置を通過させる汚泥量と直接焼却炉に
投入する汚泥量の目標値を演算して汚泥振分機を
制御し、炉内温度を速く安定させ、汚泥の安定し
た燃焼を実現する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説す
る。

第１図はこの発明の一実施例のブロツク図であ
り、下水処理場で発生した汚泥を高温にて自燃さ
せ灰化し、廃棄するための流動型汚泥焼却炉１
と、この汚泥焼却炉１に対して汚泥を供給する供
給装置２と、この供給装置２に対して汚泥を乾燥
させた後に投入する汚泥乾燥装置３と、供給装置
２に直接投入する汚泥と汚泥乾燥装置３を通して
投入する汚泥との配分比を決定する汚泥振分装置
４と、この汚泥振分装置４に対して汚泥振分率を
制御する演算制御装置５と、前記焼却炉１内の温
度を検出する温度検出器６とを備えている。

前記汚泥振分機４を制御する演算制御装置５の
詳しい構成が第２図に示されており、炉内温度情
報Tpvを目標温度Tsvと比較し、偏差δTに基づ
く基準操作量K₁を算出する基準操作量演算装置
５１と、過去数回分の炉内温度情報から炉内温度
の変化傾向を把握し、基準操作量K₁に対する補
正量γを算出する補正量演算装置５２と、これら
の基準操作量K₁と補正量γとを入力とし、最終
補正量K₂を算出する最終操作量演算装置５３と、
さらにこの最終補正量K₂に基づく汚泥の各投入
量目標値を算出する各投入量目標値演算装置５４
とから構成されている。

このようにして構成されている汚泥焼却炉の温
度制御装置の動作について、次に説明する。

第３図はフローチヤートを示しており、前記演
算制御装置５はこのフローチヤートに基づいて炉
内温度制御を行う。

基準操作量演算装置５１は、炉内温度Tpvを温
度検出器６から読取り、内部に予め設定されてい
る炉内温度目標値Tsvと比較し、許容範囲Δt₁と
するとき、実際の炉内温度Tpvが、 Tsv−Δt₁≦Tpv≦Tsv＋Δt₁ を満足するかどうか判断する（ステツプS1）。

そして、炉内目標温度の許容範囲内にあるとき
には、現在の投入量目標値で制御を継続する。

しかしながら、炉内目標温度の許容範囲内に入
つていない場合には、温度偏差δT（Tpv−Tsv）
を求め、この偏差δTの大きさに応じ、複数段階
に分けた操作量の１つを基準操作量K₁として選
ぶ。

実施例の場合には、偏差の大きさをΔt₁以上、
Δt₂以上、Δt₃以上の３段階に分け、それぞれの
場合に基準操作量K₁としてx₁，x₂またはx₃の１
つを選択するのである（ステツプS2〜S5）。

次に、炉内温度の変化傾向による補正量γの決
定を行なう。第４図に示すような現在と過去３回
の炉内温度情報が得られた場合、次のようにして
変化傾向の判定を行なう。

現在の炉内温度をT_o（＝Tpv）、１回前をT_o-1、
２回前T_o-2を、３回前をT_o-3とし、現在と１回
前、１回前と２回前、２回前と３回前との間の温
度偏差を求める。そして、この温度偏差が±ｋ℃
以内の時にはその偏差を０とする。

今、この演算結果が、次のようになつたとす
る。

T_o−T_o-1＝＋ａ T_o-1−T_o-2＝＋ｂ T_o-2−T_o-3＝−ｃ 尚、ここで、ａ，ｂ，ｃの前の符号は傾向を示
すもので、＋は上昇傾向を示し、−は下降傾向を示
す。

こうして、この例では、過去４回の温度情報か
ら、＋、＋、０という傾向を把握することができ
る。

そこで、現状維持を示す０を除き、異種符号が
混在していない場合は符号より傾向を決定する。
つまり、＋のみの場合には上昇傾向にあると判定
し、−のみの場合には下降傾向にあると判定する
のである。

また、異種の符号が混在している場合と、０ば
かりの場合には今回の補正量γは０と判定する。

尚、補正量γは固定値とし、この値は前記基準
操作量演算装置５１による段階的な操作量K₁の
幅よりも小さいものとする。さらに、この補正量
γの符号は、現在の炉内温度Tpvと炉内温度目標
値Tsvを比較し、その大小関係と温度傾向によ
り、第５図に示すテーブルのように決定する。

この手順について説明すると、Tpv＜Tsvの場
合（ステツプS7）、炉内温度を上昇させる方向に
基準操作量K₁が決定されているため、変化傾向
が上昇しているときには多くの操作をしなくても
炉内温度が上昇するので、−の補正（−γ）とす
る。逆に下降傾向にあるときにはより多くの操作
を必要とするので、＋の補正（＋γ）とする。

一方、Tpv＞Tsvの場合（ステツプS8）、炉内
温度を下降させる方向に基準操作量K₁が決定さ
れているため、変化傾向が下降傾向のときには多
くの操作をしなくても炉内温度が下降するので、
−の補正量（−γ）とする。逆に変化傾向が上昇
傾向のときにはより多くの温度を下げるための操
作が必要なので、＋の補正量（＋γ）とする。

こうして得られた補正量±γと基準操作量K₁
とを加算し、実際の最終補正量K₂が決定される
（ステツプS9〜S14）。

次に、各投入量目標値演算装置５４において、
現在の炉内温度Tpvと炉内温度目標値Tsvとの比
較により、前回投入量目標値DIsv_o-1、WIsv_o-1
から新たな投入量目標値DIsv_o、WIsv_oを演算す
る。

Tpv＜Tsvの場合、汚泥乾燥装置３へ投入して
汚泥を乾燥させた後に焼却炉１へ投入する汚泥量
を増加させ、直接焼却炉１へ投入する汚泥量を減
少させることにより、焼却炉１へ投入する総汚泥
中の含水率を減少させ、炉内温度を上昇させる。
そのため、以下のような演算により投入量目標値
を算出する（ステツプS15）。

DIsv_o＝DIsv_o-1＋K₂ WIsv_o＝WIsv_o-1−K₂ ここで、DIsvは焼却炉１に直接投入する汚泥
の投入量、WIsvは汚泥乾燥装置４に投入した後
に焼却炉１に投入する汚泥の投入量を表わしてい
る。

逆にTpv＞Tsvの場合、直接焼却炉１へ投入す
る汚泥量を増加させ、汚泥乾燥装置３に投入した
後に焼却炉１へ投入する汚泥量を減少させること
により、焼却炉１へ投入する総汚泥中の含水率を
増加させ、炉内温度を下降させる。そのため、次
の式に基づき、前回の直接投入量目標値DIsv_o-1
に操作量K₂を加算して今回の直接投入量目標値
DIsv_oとし、前回の乾燥装置投入量目標値
WIsv_o-1から操作量K₂を減じ、今回の乾燥装置投
入量目標値WIsv_oとする（ステツプS16）。

DIsv_o＝DIsv_o-1−K₂ WIsv_o＝WIsv_o-1＋K₂ このようにして求めた投入量目標値DIsv_o、
WIsv_oにて汚泥振分装置４の制御を行なうことに
より、安定した炉内温度制御が可能となるのであ
る。

尚、上記の実施例では過去４回の炉内温度より
変化傾向を判定し、固定補正量γによる補正とし
たが、さらに多くの回数の炉内温度により変化傾
向を判定し、その時の偏差温度による可変の補正
値により操作量を決定するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、温度検出器か
らの現在温度と予め定められた炉内目標温度とを
比較し、偏差の大小により基準操作量を段階的に
決定する基準操作量演算装置を備えているので、
炉内温度が目標温度から大きく離れているときに
は速く目標温度に近付け、逆に目標温度に近いと
きには微妙な温度制御ができるような基準操作量
を設定することができ、炉内目標温度に速く近付
けることができると共に、微妙な温度制御ができ
る。しかも、この基準操作量演算装置によつて求
めた基準操作量を、過去の炉内温度の変化傾向に
より補正して最終操作量とし、この最終操作量に
基づいて汚泥投入量目標値を決定するようにして
いるため、炉内温度の変化傾向を勘案した温度制
御ができ、汚泥の燃焼状態をより速く安定した状
態にするよう制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロツク図、第
２図は上記実施例の演算制御装置の詳しい構成を
示すブロツク図、第３図は上記実施例の動作を説
明するフローチヤート、第４図は上記実施例の炉
内温度状態の変化態様の一例を示すグラフ、第５
図は上記実施例の補正量テーブルである。 １……汚泥焼却炉、３……汚泥乾燥装置、４…
…汚泥振分装置、５……演算制御装置、６……温
度検出器、５１……基準操作量演算装置、５２…
…補正量演算装置、５３……最終補正操作量演算
装置、５４……各投入量目標値演算装置、Tpv…
…現在温度、Tsv……目標温度、K₁……基準操
作量、K₂……最終操作量、γ……補正量、DIsv
……直接投入量、WIsv……乾燥装置投入量。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下水処理場にて発生した汚泥を灰化して廃棄
   するために汚泥を高温にて自燃させることにより
   焼却する焼却炉と、 この焼却炉へ投入する汚泥の水分を減少させて
   より燃焼をし易くするための汚泥乾燥装置と、 この汚泥乾燥装置へ投入する汚泥と前記焼却炉
   へ直接投入する汚泥とを振分ける汚泥振分装置
   と、 前記焼却炉内の温度を測定する温度検出器と、 この温度検出器からの現在温度と予め定められ
   た炉内目標温度とを比較し、偏差の大小により基
   準操作量を段階的に決定する基準操作量演算装置
   と、 過去数回の炉内測定温度から得られる変化傾向
   に基づいて前記基準操作量に加える補正量を算出
   する補正量演算装置と、 前記基準操作量に補正量を加算して最終操作量
   を算出する最終操作量演算装置と、 この最終操作量に基づいて前記汚泥乾燥装置に
   直接投入する汚泥量と前記汚泥乾燥装置へ投入す
   る汚泥量とを算出し、前記汚泥振分装置を制御す
   る各投入量目標値演算装置とを備えて成る汚泥焼
   却炉の温度制御装置。