JPH0481691B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ごみ焼却プラントにおける運転制御
方法に係り、特に都市ごみ等を焼却処理し、かつ
その余熱を利用するプラントの運転制御方法に関
する。

［従来の技術］ 都市ごみ等を焼却処理するための焼却炉と、そ
の余熱（燃焼熱）を利用するボイラなどの余熱利
用設備とを設けたごみ焼却プラントにおいては、
焼却炉を安定した熱供給源とすべく、運転制御を
行う必要がある。

従来この種の運転制御方法は、ごみを順次移送
しながら焼却する焼却炉内でのごみの燃え切り点
を検出して、それを一定の位置に保つように、ご
みの移動速度等を調節し、安定した燃焼状態を得
ようとするものであつた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記方法においては、ごみの性
状とは無関係に、移送された量のごみを全て同様
に焼却し切ることになるので、必ずしも所望する
発生熱量に保持することはできなかつた。

即ち、一般にごみの見掛け比重は、そのごみが
有する低位発熱量Huが大であるほど小であると
いう負の相関があるので、ごみを量的に制限する
ことで発熱量を調節することはある程度可能であ
る。しかしながらごみに含まれる水分や有機分等
の割合によつては、その相関が異なり、場合によ
つては正の相関になることもある。このように相
反する性状のごみを同様に燃え切らせるべく運転
すると、当然、その発生する熱量は予測していた
ものと大きく異なる値となる。また、たとえ低位
発熱量と見掛比重の相関関係が一定であつても、
移送される量が多くなつたり少なくなつたりする
と、その分供給される熱量にバラツキが生じてし
まう。

一方、焼却炉にあつては、焼却後の焼却残渣
（焼却灰）の熱灼減量を所定値以下にするために、
燃焼用空気を適宜供給させて、できる限り完全燃
焼させる必要がある。即ち、熱量を制御するため
には、燃焼用空気量を最優先にコントロールせざ
るを得ないために、同時に熱灼減量をも適切な値
にしていくことは難かしかつた。

ただし、第３図に示すように、発熱量Huと、
熱灼減量に係る最適空気比εとは負の相関があ
る。例えば低質ごみ（発熱量小）に対しては、空
気比を増やし、高質ごみ（発熱量大）に対しては
空気比を減らすことにより熱灼減量を維持するこ
とは公知の事実である。このように余熱利用設備
に供給される熱量を一定にすることと、熱灼減量
を規定値以内に維持することは制御系の考え方が
異なるものである。

そこで本発明は、ごみの性状にかかわらず余熱
利用設備に供給される熱量を一定にし、しかも焼
却灰の熱灼減量をも所定値以内に保持できる運転
制御方法を提供すべく創案されたものである。

［課題を解決するための手段と作用］ 本発明は、都市ごみ等を移送しながら燃焼用空
気を適宜供給させて燃焼させる焼却炉と、その燃
焼熱を有効に利用するための余熱利用設備とを有
するごみ焼却プラントを、上記余熱利用設備に供
給される熱量を一定に保持すべく運転制御する方
法において、上記移送されるごみの移動速度と上
記熱量とを検出することにより、過去の運転実積
により得られた移動速度と熱量との相関式にその
時点の最新の運転情報を取入れて新たな相関式を
求めることにより、その直後に焼却されるごみ
が、所望の熱量を発生するように燃焼させるため
に必要となる移動速度を、上記相関式から逆算し
て求める学習機能を有した制御装置に、上記供給
された燃焼用空気の量と、上記検出された熱量と
により空気を算出して、そのごみの燃焼に必要な
空気比とすべく上記逆算された移動速度を増減さ
せて移送運転するようにしたものである。

この方法によつて、ごみが発生する熱量を一定
に保つことが可能となる。さらに空気比をある一
定の値に保つようにごみの移動速度を調整するこ
とで、焼却灰の熱灼減量を所定値に制御すること
ができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従つて説明
する。

まず、本発明に係るごみ焼却プラントにおける
運転制御方法を適用したごみ焼却プラントの一実
施例の構成を説明する。

第１図に示すように、このごみ焼却プラント
は、焼却炉１と、余熱利用設備たるボイラ２とに
より主として構成されている。本実施例にあつて
は、焼却炉１は、回転ストーカ式焼却炉を用いて
おり、主燃焼を行う炉本体３と、炉本体３の端部
に設けられた後燃焼ストーカ４と、これらの上方
へ起立されて設けられた火炉５とを有している。

炉本体３は、水平からわずかに傾斜されて保持
された円筒体として形成され、その一端にはホツ
パ６及び給給じんプツシヤ７を備えて、軸廻りの
回転と給じんプツシヤ７の押し出しとによつて、
ホツパ６からの都市ゴミＳを順次軸方向に移送す
るようになつている。また炉本体３の底部には、
移送方向に沿つて風箱８が設けられ、炉内のごみ
Ｓに燃焼用空気を供給するようになつている。

そして給じんプツシヤ７、炉本体３、及び風箱
８には、それぞれの駆動状態を検出するための検
出器９，１０，１１が設けられている。

後燃焼ストーカ４は、無端搬送体として形成さ
れ、炉本体３からの焼却灰Ａをその上面に受け
て、さらに移送しつつ、焼却灰Ａ中に残つている
未燃分を燃焼させて熱灼減量の小さい、いわゆる
きれいな灰にして炉外へ排出するようになつてい
る。燃焼のためには、炉本体３のものと同様に設
けられた風箱１２により空気を供給するようにな
つており、本実施例にあつては、その空気量をも
検出すべく検出器１３を設けている。

火炉５は、炉本体３内で燃焼が完結しない未燃
ガス及び未燃カーボンを、空気ノズル（図示せ
ず）からの空気により燃焼させると共に、燃焼に
よる廃ガスを炉外へ排出するようになつている。

ボイラ２は、この火炉５の排出側に設けられ、
高温廃ガスの持つている熱エネルギを蒸気の形で
回収するようになつている。言い変えると、焼却
により発生する熱量が、ボイラ２に供給されるこ
とになる。そして本発明による熱量検出器１４
が、このボイラ２に設けられ、供給される熱量を
検出するようになつている。

そしてこの焼却プラントには、給じんプツシヤ
７、炉本体３、後燃焼ストーカ４の駆動を適宜制
御するために、公知の運転制御装置１５が設けら
れており、所定の位置に設けられたデータ検出手
段（図示せず）によつて得られた情報に基づき、
安定した燃焼となるように、コントローラ２３及
び空気供給手段２４を経て適宜燃焼用空気量等を
制御するようになつている。

特に本発明では、検出器９，１０，１４によつ
て検出された給じんプツシヤ７の押し出し速度、
ストローク長、インターバル、炉本体３の回転
数、ボイラ１４に入熱される熱量から、それぞれ
演算器１６，１７により適宜演算を行い、総合演
算器１８及び各コントローラ１９，２０を経て、
給じんプツシヤ駆動手段２１及び炉本体回転手段
２２を調節するようになつている。

さらに、空気量を検出する検出器１１，１３か
らの情報は、総合演算器１８に入力されるように
なつている。

次に、本発明の一実施例を上記構成の作用とし
て説明する。

炉本体３は、ホツパ６からのごみＳを、給じん
プツシヤ７の間欠ストロークと軸廻りの回転とに
より順次移送しながら焼却する。この焼却は、燃
焼状態を管理されて、例えば炉本体３内の廃ガス
温度などを検出することにより適正な燃焼となる
ように空気供給量が調節されて、行われる。

そして第２図に示すように、ごみＳの移送状態
と発熱状態とを検出して、所望の発熱量H₀とす
べく移送運転を行う。

移送状態は、ごみの移動速度Ｗを指標とし、給
じんプツシヤ７のストローク及び炉本体３の回転
数により算出する。発熱状態は、ボイラ２に供給
される熱量Ｈから、そのごみ固有の低位発熱量
Huとして算出する。

そしてこの移動速度Ｗとそのときのごみの低位
発熱量Huとを過去の運転データより任意の数だ
け総合演算器１８にデータとして入力し、相関式
を求める。これは次のように表わされる。

Ｗ＝ft（Hu）…第２図Ａ参照 式は、ある時刻における移動速度Ｗと定位発
熱量Huとの関係を表わしており、そのごみＳの
性状を表わしていることにもなる。

次に所望する熱量H₀を総合演算器１８に入力
し、移動速度W₀を逆算する。

H₀⇒Huo ft（Huo）＝W₀…第２図Ｂ参照 一方、検出された空気量と、そのときの移送状
態、発熱接合とから、空気比εを算出し、所望の
熱灼減量となる最適空気比ε₀との比較演算を行
う。もしこれらの値に差△ｅがあるときは、これ
に相当する移動速度△ｗを算出し、式により求
めた移動速度W₀に加算して微調整する。例えば、
そのときの空気比εが最適空気比ε₀よりも小であ
つたときは、移動速度W₀をその分減ずる。

W₀＋△ｗ＝Wp 以降、データを求めた逆の手順で、この移動速
度Wpとなるように、給じんプツシヤ７及び炉本
体３の運転を調節する。

このように、固定されたデータに基づくことな
く、常に最適なデータ内容（相関式）を書き換え
て制御する学習機能を有した制御装置で運転する
ようにしたので、あらゆる性状のごみに対応して
長期にわたつて所定熱量を安定して発生するよう
に運転制御できる。しかも低位発熱量の算出を、
ボイラに供給される熱量を検出することで行い、
ごみの移動速度という燃焼量に直接関係する量を
指標にしてあるので、極めて実際的である。

さらに、焼却灰の熱灼減量を所定量（例えば３
％以下）になるように空気比を制御すべく移動速
度を補正するようにしたので、発生熱量が常に一
定になると同時にきれいな焼却灰となる性能のよ
い焼却炉にすることができる。

なお、本発明を適用したごみ焼却プラントの焼
却炉として回転ストーカ式焼却炉を図示したが、
他の焼却炉、例えば移動式ストーカ型焼却炉であ
つても構わない。この場合、移送状態のデータと
しては、その移床速度となる。また給じん装置は
回転式であつてもよく、プツシヤのストロークに
相当するものは、その回転数となる。いずれにし
ても適宜な指標により、ごみの移送状態が表現で
きればよい。

ただし、当然のことながら、移送されたごみ
を、常に適正に燃焼されるように空気供給等が制
御されている焼却プラントであることが、本発明
の適用条件である。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、つぎのような優
れた効果を発揮する。

(1) 移送されるごみの移動速度と熱量と検出し
て、移動速度と熱量との相関式にその時点の最
新の運転情報を取入れて新たな相関式を求める
ことにより、その直後に焼却されるごみが、所
望の熱量を発生するように燃焼させるために必
要となる移動速度を、その相関式から逆算して
移送運転するようにしたので、ごみの性状のい
かんにかかわらず常に所望の熱量が得られ、焼
却炉を安定した熱供給源とすることができる。

(2) 供給された燃焼用空気の量と、供給された熱
量とにより空気比を算出して、そのごみの燃焼
に必要な空気比とすべく逆算された移動速度を
増減させて移送運転するようにしたので、焼却
灰の熱灼減量を所望の値にでき、高性能な焼却
炉の維持に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るごみ焼却プラントにおけ
る運転制御方法を適用したごみ焼却プラントの一
実施例を示した構成図、第２図は本発明の一実施
例たる第１図の作用を説明した図、第３図は従来
のごみ焼却プラントにおける運転制御方法の問題
点を説明するための空気比と低位発熱量との関係
図である。 図中、１は焼却炉、２は余熱利用設備たるボイ
ラ、１５は運転制御装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 都市ごみ等を移送しながら燃焼用空気を適宜
   供給させて燃焼させる焼却炉と、その燃焼熱を有
   効利用するための余熱利用設備とを有するごみ焼
   却プラントを、上記余熱利用設備に供給される熱
   量を一定に保持すべく運転制御する方法におい
   て、上記移送されるごみの移動速度と上記熱量と
   を検出することにより、過去の運転実積により得
   られた移動速度と熱量との相関式に、その時点の
   最新の運転情報を取入れて新たな相関式を求める
   ことにより、その直後に焼却されるごみが、所望
   の熱量を発生するように燃焼を行うために必要と
   なる移動速度を、上記相関式から逆算して求める
   と共に、ごみの供給量と上記供給された燃焼用空
   気の量と、上記検出された熱量とにより空気比を
   算出して、そのごみの燃焼に必要な空気比とすべ
   く上記逆算された移動速度を増減させて移送運転
   するようにしたことを特徴とするごみ焼却プラン
   トにおける運転制御方法。