JPH07113512A - 流動床焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動が不活発になったときは、分散板２４上
の不燃物を早急に排出させるようにすることにより、常
に最適の流動燃焼状態を維持させる。 【構成】 往復動可能に設けられた分散板２４の直上に
設置された底部圧力センサ５１と、炉内上部に設置され
た上部圧力センサ５２と、両圧力センサ５１及び５２か
らの信号を受けて所定の演算をして流動状況を判断する
判断装置５４と、この判断装置５４からの信号によって
分散板２４上の不燃物を排出口２８側へ移動させるよう
に分散板２４を往復駆動する駆動装置５５とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、不燃物が混入したご
み等を焼却する流動床焼却炉に係り、特に、燃焼状態を
良好に維持するために、炉底に過多量の不燃物が堆積し
たとき、これを適切に排出することができる流動床焼却
炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の流動床焼却炉を示す。焼却
炉本体２０内の底部には緩傾斜で分散板２４が設置さ
れ、その坂下側には不燃物排出口２８が設けられてい
る。焼却炉本体２０の上側部には投入ホッパ２２が設け
られ、焼却炉本体２０の上部には排ガス出口２３が設け
られている。この流動床焼却炉を着火起動して投入ホッ
パ２２から焼却炉本体２０内にごみ等を投入し、空気を
風箱２７内に圧送入すれば、分散板２４から噴出する空
気により、ごみ等は流動粒体と共に浮動させられて、焼
却炉本体２０内で流動層２ｂを形成して燃焼する。排ガ
スは排ガス出口２３から排出され、不燃物は不燃物排出
口２８から排出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の流動床焼却炉は
上記のようであるが、投入するごみ等の中に通常より多
量の不燃物が混入していた場合、不燃物が排出しきれず
に分散板２４上に堆積すると、流動層２ｂにおける流動
が不活発になり、燃焼不良となり、運転停止に至ること
がある。このような事態を避けるため、ごみ等の投入量
を少な目にすれば運転効率が低下するというような課題
があった。なお、分散板２４の傾斜角度を急にするとい
うような不燃物排出促進手段を施せば一応の解決にはな
るが、そのような手段をとれば、不燃物と共に流動粒体
や可燃物まで不燃物排出口２８から大量に排出されるよ
うになるので不具合である。

【０００４】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、過多量の不燃物のため焼却炉本体２０内の
流動状況が不活発になったときは、分散板２４上の不燃
物を早急に排出させて流動状況を回復させるようにし、
もって、最高の運転効率が得られる一定のごみ投入量を
継続して、ごみ中の不燃物含有量の多寡に拘らず、常に
最適の流動状況，燃焼状態を維持することができる流動
床焼却炉を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る流動床焼
却炉は、往復動可能に設けられた分散板と、この分散板
の直上に設置された底部圧力センサと、炉内上部に設置
された上部圧力センサと、前記底部圧力センサ及び上部
圧力センサからの信号を受けて所定の演算をして流動状
況を判断する判断装置と、この判断装置からの信号によ
って前記分散板上の不燃物を排出口側へ移動させるよう
に前記分散板を往復駆動する駆動装置とを具備するもの
である。

【０００６】

【作用】この発明における流動床焼却炉の判断装置は、
底部圧力センサ及び上部圧力センサからの信号を受けて
所定の演算を行うことにより炉内の流動状況を判断し、
流動状況が悪いときは、駆動装置に信号を送って分散板
を往復駆動させて、分散板上の不燃物を排出口側へ移動
させて排出させる。したがって、投入されたごみの中に
不燃物が多量にあった場合でも、分散板上に過多量の不
燃物が堆積することはなく、常に良好な燃焼状態を維持
する。また、流動状況が悪くなった時のみに分散板を往
復駆動させて不燃物を排出させるので、流動粒体や可燃
物の無駄な排出も少なく高い効率で運転することができ
る。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、２０は焼却炉本体であり、焼却炉
本体２０の上部の図の右側には投入ホッパ２２が設けら
れ、焼却炉本体２０の上部には排ガス出口２３が設けら
れている。焼却炉本体２０の底部には分散板２４が設け
られ、分散板２４の下部には風箱２７が形成されてい
る。分散板２４は緩い傾斜をつけて設けられており、そ
の傾斜の坂下側には不燃物排出口２８が設けられてい
る。

【０００８】焼却炉本体２０の底部に設けられる分散板
２４は、図３に示すように、分散板レール２６に支持さ
れて図の左右方向傾斜に従って往復移動可能に設けられ
ている。焼却炉本体２０の外側には駆動装置５５が設置
されており、分散板２４の図の左端部は、駆動装置５５
の運動部に連結されている。駆動装置５５の内部には電
動機等の駆動源があり、この駆動源により駆動される駆
動装置５５の運動部は、図の左右方向にかなり速い周期
で往復動するように構成されており、駆動装置５５の運
動部が往復動すれば、これに連結された分散板２４は分
散板レール２６に支持されて往復動させられる。

【０００９】図１に示すように、分散板２４の直上には
当該部の気圧を検出する底部圧力センサ５１が設置され
ている。焼却炉本体２０内の上部には当該部の気圧を検
出する上部圧力センサ５２が設置されている。焼却炉本
体２０の外部には増幅器５３及び判断装置５４ならびに
前記駆動装置５５が設置されている。底部圧力センサ５
１及び上部圧力センサ５２からの信号線は増幅器５３の
入力端子に接続され、増幅器５３の出力信号線は判断装
置５４の入力端子に接続され、判断装置５４の出力信号
線は駆動装置５５の信号入力端子に接続されている。

【００１０】次に、図１に示す実施例の動作について説
明する。この流動床焼却炉を図示しない着火起動装置に
より起動して、図示しない流動粒体を投入しながら、投
入ホッパ２２から焼却炉本体２０内にごみ等を投入する
とともに、図示しない空気圧送装置により風箱２７から
分散板２４の空気噴出孔を通して空気を焼却炉本体２０
内に噴出させれば、投入されたごみ等は流動粒体と共に
分散板２４から噴出する空気により浮動させられ、空気
中の酸素との接触が十分に行われて、炉内下部に流動層
２ｂを形成して良好な燃焼をする。可燃ガス及び微小可
燃物は炉内上部の空層部（フリーボード）２ｆ内でも燃
焼し、排ガスや灰は排ガス出口２３から排出される。不
燃物は分散板２４の傾斜に従って図の右方へ次第に移動
して不燃物排出口２８に落下して排出される。

【００１１】図１において、投入ホッパ２２から投入さ
れたごみ等は、上述のように逐次、燃焼して排ガスや灰
となって排ガス出口２３から排出され、投入された不燃
物も分散板２４から噴出する空気により多少浮動しなが
ら、分散板２４の傾斜に従って次第に移動し、不燃物排
出口２８に落下して逐次排出される。しかし、従来、投
入するごみの中に許容量よりかなり多量の不燃物があっ
たため、分散板２４上に堆積するようになると、分散板
２４の空気噴出孔から出る空気の噴出を圧迫して空気の
噴出量を減少させ、流動層２ｂ内における流動が悪くな
り、燃焼不良となり運転停止に至ることがあった。

【００１２】これに対して、図１に示す実施例では、底
部圧力センサ５１及び上部圧力センサ５２が検出した各
当該箇所における圧力の信号を増幅器５３を介して判断
装置５４が受け取り、判断装置５４はこれらの受信デー
タを所定プログラムにより演算処理して焼却炉本体２０
内の流動状況を判断し、流動状況が悪いと判断したとき
は、駆動装置５５に起動信号を送り、駆動装置５５を作
動させて分散板２４を所定の速さで往復動させる。分散
板２４が往復動すれば、分散板２４上にある不燃物は分
散板２４の傾斜に従って図の右方へ速やかに移動して不
燃物排出口２８に落下して排出される。分散板２４上か
ら不燃物が排除されると、分散板２４から噴出する空気
量及び噴出速度が増加して焼却炉本体２０内の流動状況
は回復する。流動状況が回復して活発になれば、これ
を、底部圧力センサ５１及び上部圧力センサ５２からの
検出信号によって判断装置５４が判断し、判断装置５４
からの信号により駆動装置５５は分散板２４の往復動の
駆動を停止する。

【００１３】次に、図２によって判断装置５４の動作を
説明する。装置を起動すれば、判断装置５４は底部圧力
センサ５１が検出した圧力のデータＰｂと、上部圧力セ
ンサ５２が検出した圧力のデータＰｆとを増幅器５３を
介して取り込む（Ｓ１）。次に、取り込んだデータか
ら、底部と上部との圧力差ｘ＝Ｐｂ−Ｐｆを算出して記
憶部に記憶させておく。また、圧力差の平方ｘ² を算出
して記憶部に記憶させておく（Ｓ２）。この動作をｎ回
繰り返す（Ｓ３）。ｎ回の回数は実状に応じて適当に設
定しておけばよい。次に、ｎ回分のデータが蓄積された
ら、圧力差の平均値Ｘ＝Σｘ／ｎを算出する。以下、Σ
は、ｎ個の値について合計するという意味である。次
に、圧力差の平方和Ｓ＝Σｘ² を算出する。次に、標準
偏差σを、 σ＝√［（Σｘ² −ｎＸ² ）／（ｎ−１）］ により算出する。次に、変動係数ＣＶ＝σ／Ｘを算出す
る（Ｓ４）。

【００１４】次に、判断装置５４は算出した変動係数Ｃ
Ｖを所定値と比較する（Ｓ５）。所定値は、例えば０．
１というように実状に応じて設定すればよい。変動係数
ＣＶが所定値より大きかった場合は、判断装置５４は駆
動装置５５に停止信号を送る（Ｓ７）。停止信号により
駆動装置５５は停止するので、分散板２４は静止状態と
なる。変動係数ＣＶが所定値以下であった場合は、判断
装置５４は駆動装置５５に起動信号を送る（Ｓ６）。起
動信号により駆動装置５５は往復運動を行い、分散板２
４を往復駆動する。判断装置５４は駆動装置５５にＳ６
又はＳ７の信号を送った後、はじめに返り上記動作を繰
り返す。

【００１５】変動係数ＣＶ＝σ／Ｘが小さいということ
は、底部圧力センサ５１と上部圧力センサ５２との圧力
差ｘ＝Ｐｂ−Ｐｆが平均的に（Ｘ）大きく、圧力差ｘの
変動（σ）が小さいということである。これは、分散板
２４上に過多量の不燃物が堆積したため、分散板２４か
ら噴出する空気が圧迫されて、底部圧力センサ５１の圧
力Ｐｂが上がり、空気の噴出量が少なくなったために、
上部圧力センサ５２の圧力Ｐｆは低めになったので、圧
力差ｘ＝Ｐｂ−Ｐｆが大きくなり、その平均値Ｘも大き
くなったためである。また、空気の噴出量は少なくなる
ので、焼却炉本体２０内の流動が不活発となって標準偏
差σが小さくなったためである。このように、変動係数
ＣＶ＝σ／Ｘの分母が大きくなり、分子が小さくなった
ために生じた結果である。この状態になったときに、駆
動装置５５により分散板２４を往復動させて不燃物を排
出させることにより焼却炉本体２０内の流動状況を回復
させることができる。

【００１６】逆に、変動係数ＣＶ＝σ／Ｘが大きいの
は、底部圧力センサ５１と上部圧力センサ５２との圧力
差ｘが平均的に（Ｘ）小さく、変動（σ）が大きいとい
うことである。これは、分散板２４上に不燃物の堆積が
少なく、分散板２４から空気が自由に噴出するので底部
圧力センサ５１の圧力Ｐｂが下がり、圧力差ｘ＝Ｐｂ−
Ｐｆが小さくなって圧力差ｘの平均値Ｘが小さくなった
こと、また、分散板２４からの空気噴出量は多いので、
炉内の流動が活発になって、変動（σ）が大きくなった
ためである。この場合、駆動装置５５は停止し、分散板
２４も静止状態となり、流動粒体や可燃物までが不燃物
排出口２８から無駄に排出されることが防止される。

【００１７】なお、分散板２４の往復動の運動方向は図
の左右方向と説明したが、場合によっては、前後方向と
してもよく、円運動的なものとしてもよい。また、往復
動の目的は不燃物の排出を促進するためであるから、往
復動の運動速度はある程度以上の速度とする必要があ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、底部
圧力センサ及び上部圧力センサからの圧力検出信号によ
り判断装置が炉内の流動状況を判断し、流動状況が不活
発であると判断したときは、分散板を往復動させて分散
板上の不燃物を排出させるようにしたので、焼却物の投
入量を加減する必要なく、常に良好な燃焼状態を維持す
ることができる。また、流動粒体や可燃物の無駄な排出
も少なく、高い効率で焼却炉の運転をすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による流動床焼却炉の概略
構成図である。

【図２】図１に示す流動床焼却炉の判断装置の動作を示
す流れ図である。

【図３】図１に示す流動床焼却炉の分散板付近の拡大断
面図である。

【図４】従来の流動床焼却炉の概略構成図である。

【符号の説明】

２０：焼却炉本体、 ２２：投入ホッパ、２３：排ガス
出口、 ２４：分散板、２６：分散板レール、 ２７：
風箱、２８：不燃物排出口、５１：底部圧力センサ、
５２：上部圧力センサ、５３：増幅器、 ５４：判断装
置、５５：駆動装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復動可能に設けられた分散板と、この
   分散板の直上に設置された底部圧力センサと、炉内上部
   に設置された上部圧力センサと、前記底部圧力センサ及
   び上部圧力センサからの信号を受けて所定の演算をして
   流動状況を判断する判断装置と、この判断装置からの信
   号によって前記分散板上の不燃物を排出口側へ移動させ
   るように前記分散板を往復駆動する駆動装置とを具備す
   ることを特徴とする流動床焼却炉。