JPH11201435A - ごみ焼却発電プラントとその負荷制御方法 - Google Patents
ごみ焼却発電プラントとその負荷制御方法Info
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- JPH11201435A JPH11201435A JP10007240A JP724098A JPH11201435A JP H11201435 A JPH11201435 A JP H11201435A JP 10007240 A JP10007240 A JP 10007240A JP 724098 A JP724098 A JP 724098A JP H11201435 A JPH11201435 A JP H11201435A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ごみ焼却発電プラントの発電出力の負荷追従性
を改善する。 【解決手段】負荷変動に対応して作動する燃焼用空気量
調整手段とごみ投入量調整手段を設け、夫々に下記の手
段を付加した。負荷上昇時の逆応答を抑制するために、
燃焼用空気量調整手段には先行調整機能を付加し、ごみ
投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅
延操作機能と負荷変動後期に対するごみ投入量加速操作
機能を付加した。また、負荷降下時の応答性を向上する
ために、燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手
段には先行操作機能を付加した。 【効果】変動する電力需要に対して急速かつ安定な追従
性をもって良質の電力を供給できる。焼却炉，廃熱ボイ
ラや蒸気タービンを始めとするプラント構成機器の寿命
消費を抑制できる。
を改善する。 【解決手段】負荷変動に対応して作動する燃焼用空気量
調整手段とごみ投入量調整手段を設け、夫々に下記の手
段を付加した。負荷上昇時の逆応答を抑制するために、
燃焼用空気量調整手段には先行調整機能を付加し、ごみ
投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅
延操作機能と負荷変動後期に対するごみ投入量加速操作
機能を付加した。また、負荷降下時の応答性を向上する
ために、燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手
段には先行操作機能を付加した。 【効果】変動する電力需要に対して急速かつ安定な追従
性をもって良質の電力を供給できる。焼却炉，廃熱ボイ
ラや蒸気タービンを始めとするプラント構成機器の寿命
消費を抑制できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はごみ焼却炉とその燃
焼ガスから熱エネルギーを回収して発電する廃熱ボイラ
と蒸気タービン発電機とを有するごみ焼却発電プラント
の負荷制御方法に係わり、特にごみ焼却炉でのごみ投入
量を変更したときの発熱量変動特性を考慮して負荷追従
特性を改善するための制御方法に関する。
焼ガスから熱エネルギーを回収して発電する廃熱ボイラ
と蒸気タービン発電機とを有するごみ焼却発電プラント
の負荷制御方法に係わり、特にごみ焼却炉でのごみ投入
量を変更したときの発熱量変動特性を考慮して負荷追従
特性を改善するための制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】負荷制御に関する従来の制御技術は主と
して定常負荷運転中の発電出力安定化を目的としてい
る。即ち、ごみ投入量一定時においてもごみの発熱量が
変動し、これに起因する発電出力の変動を如何に抑制す
るかが主たる目的である。例えば、第１の従来技術（特
開平5−312301 号）では、燃焼式過熱器からの排ガスの
一部を焼却炉の二次燃焼用として供給し、この供給量を
調整して出力の安定化を図っている。また、第２の従来
技術（特開平6−193805 号）では、燃焼式過熱器からの
排ガスの一部を焼却炉の一次燃焼用空気を予熱するため
の熱源として利用し、この排ガス供給量を調整すること
により出力の安定化を図っている。さらに、第３の従来
技術（特開平6−109203 号）では、蒸気タービン抽気に
よる給水加熱器とアキュムレータの出口側を抽気管に接
続した構成において、発生蒸気の過不足に応じて抽気弁
の開閉とアキュムレータ出口弁の閉開により出力の安定
化を図っている。また、第４の従来技術（特開平7−260
105 号）では、燃焼式過熱器への燃料量調整により蒸気
温度を制御するとともに、過熱用蒸気へのスプレイ量調
整により必要な蒸気量の確保を図っている。
して定常負荷運転中の発電出力安定化を目的としてい
る。即ち、ごみ投入量一定時においてもごみの発熱量が
変動し、これに起因する発電出力の変動を如何に抑制す
るかが主たる目的である。例えば、第１の従来技術（特
開平5−312301 号）では、燃焼式過熱器からの排ガスの
一部を焼却炉の二次燃焼用として供給し、この供給量を
調整して出力の安定化を図っている。また、第２の従来
技術（特開平6−193805 号）では、燃焼式過熱器からの
排ガスの一部を焼却炉の一次燃焼用空気を予熱するため
の熱源として利用し、この排ガス供給量を調整すること
により出力の安定化を図っている。さらに、第３の従来
技術（特開平6−109203 号）では、蒸気タービン抽気に
よる給水加熱器とアキュムレータの出口側を抽気管に接
続した構成において、発生蒸気の過不足に応じて抽気弁
の開閉とアキュムレータ出口弁の閉開により出力の安定
化を図っている。また、第４の従来技術（特開平7−260
105 号）では、燃焼式過熱器への燃料量調整により蒸気
温度を制御するとともに、過熱用蒸気へのスプレイ量調
整により必要な蒸気量の確保を図っている。
【０００３】しかしながら、上記従来技術においても、
負荷要求値が変更される場合、ごみ投入量を大幅に増加
若しくは減少させたとき、次に述べるようにごみの発熱
量の逆応答や応答遅れが大きいため、急速かつ安定な負
荷追従運転が困難であった。
負荷要求値が変更される場合、ごみ投入量を大幅に増加
若しくは減少させたとき、次に述べるようにごみの発熱
量の逆応答や応答遅れが大きいため、急速かつ安定な負
荷追従運転が困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】負荷変動時は制御上、
次の２点が問題となる。
次の２点が問題となる。
【０００５】（１）負荷上昇に対応するためにごみ投入
量を増加させたとき、ごみが持ち込む水分が増えるため
着火するまでは蒸発熱としてのエネルギー消費が増加す
る。そのため、蒸気発生に寄与する熱量が一時的に低下
し、発電出力として逆応答を示す。また、ごみの着火後
は発熱量が増加するが、発電出力としては大きな応答遅
れを示す。
量を増加させたとき、ごみが持ち込む水分が増えるため
着火するまでは蒸発熱としてのエネルギー消費が増加す
る。そのため、蒸気発生に寄与する熱量が一時的に低下
し、発電出力として逆応答を示す。また、ごみの着火後
は発熱量が増加するが、発電出力としては大きな応答遅
れを示す。
【０００６】（２）負荷降下に対応するためにごみ投入
量を減少させたとき、既に投入済みのごみの燃焼による
発熱量低下に時間がかかり、発電出力が低下するには大
きな応答遅れを示す。
量を減少させたとき、既に投入済みのごみの燃焼による
発熱量低下に時間がかかり、発電出力が低下するには大
きな応答遅れを示す。
【０００７】従って、本発明が解決しようとする課題
は、急速かつ安定な負荷追従運転を難しくしている上記
問題を制御技術により解決することにある。
は、急速かつ安定な負荷追従運転を難しくしている上記
問題を制御技術により解決することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、燃焼用空気量調整手段とごみ投入量調整
手段を下記のように工夫した。
決するために、燃焼用空気量調整手段とごみ投入量調整
手段を下記のように工夫した。
【０００９】まず、負荷上昇時の逆応答を抑制するため
に、燃焼用空気量調整手段には先行操作手段を付加し、
ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入
量遅延操作手段と負荷変動後期に対するごみ投入量加速
操作手段を付加した。また、負荷降下時の応答性を向上
するために、燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調
整手段には先行操作手段を付加した。
に、燃焼用空気量調整手段には先行操作手段を付加し、
ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入
量遅延操作手段と負荷変動後期に対するごみ投入量加速
操作手段を付加した。また、負荷降下時の応答性を向上
するために、燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調
整手段には先行操作手段を付加した。
【００１０】燃焼用空気量調整手段においては、先行操
作手段により負荷上昇に先行して空気量を増加すること
で、既投入ごみの燃焼を予め活性化させることによりご
み投入量増加時の応答遅れを抑制するように作用する。
さらに、ごみ投入量調整手段におけるごみ投入量遅延操
作手段も、既投入ごみの燃焼活性化を待ってごみ投入量
を増加させるため逆応答を抑制するように作用する。ま
た、本ごみ投入量調整手段におけるごみ投入量加速操作
手段は上記負荷変動初期のごみ投入量の遅延を挽回する
とともに、負荷上昇後期には先行的にごみを投入するこ
とで応答遅れを防止するように作用する。
作手段により負荷上昇に先行して空気量を増加すること
で、既投入ごみの燃焼を予め活性化させることによりご
み投入量増加時の応答遅れを抑制するように作用する。
さらに、ごみ投入量調整手段におけるごみ投入量遅延操
作手段も、既投入ごみの燃焼活性化を待ってごみ投入量
を増加させるため逆応答を抑制するように作用する。ま
た、本ごみ投入量調整手段におけるごみ投入量加速操作
手段は上記負荷変動初期のごみ投入量の遅延を挽回する
とともに、負荷上昇後期には先行的にごみを投入するこ
とで応答遅れを防止するように作用する。
【００１１】一方、負荷降下時には、燃焼用空気量調整
手段における先行操作手段により負荷降下に先行して空
気量を減少させることで、既投入ごみの燃焼を予め不活
性化させることにより負荷降下の応答性を上げるように
作用する。また、ごみ投入量調整手段においても、ごみ
投入量先行操作手段により先行的にごみ投入量が減少さ
れることにより負荷降下の応答性を上げるように作用す
る。
手段における先行操作手段により負荷降下に先行して空
気量を減少させることで、既投入ごみの燃焼を予め不活
性化させることにより負荷降下の応答性を上げるように
作用する。また、ごみ投入量調整手段においても、ごみ
投入量先行操作手段により先行的にごみ投入量が減少さ
れることにより負荷降下の応答性を上げるように作用す
る。
【００１２】以上述べたように、本発明によればごみの
燃焼特性を考慮してごみ及び燃焼用空気の投入量を適切
に調整されるため、大幅な負荷変化要求に対しても急速
かつ安定な負荷追従制御が可能となる。
燃焼特性を考慮してごみ及び燃焼用空気の投入量を適切
に調整されるため、大幅な負荷変化要求に対しても急速
かつ安定な負荷追従制御が可能となる。
【００１３】本発明の実施態様としては下記がある。
【００１４】（１）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機
能，ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ
投入量遅延操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手
段を付加し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手
段およびごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加し
たことを特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方
法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機
能，ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ
投入量遅延操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手
段を付加し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手
段およびごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加し
たことを特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方
法。
【００１５】（２）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作手
段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プラント負
荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作手
段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プラント負
荷制御方法。
【００１６】（３）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作手
段を付加し、ごみ投入量調整手段に遅延操作手段と加速
操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プラ
ント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作手
段を付加し、ごみ投入量調整手段に遅延操作手段と加速
操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プラ
ント負荷制御方法。
【００１７】（４）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作手
段を付加し、ごみ投入量調整手段に遅延操作手段と加速
操作手段を付加し、負荷降下時に対応してごみ投入量調
整手段には先行操作手段を付加したことを特徴とするご
み焼却発電プラント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作手
段を付加し、ごみ投入量調整手段に遅延操作手段と加速
操作手段を付加し、負荷降下時に対応してごみ投入量調
整手段には先行操作手段を付加したことを特徴とするご
み焼却発電プラント負荷制御方法。
【００１８】（５）（１)〜(４）のいずれかに記載のご
み焼却発電プラント負荷制御方法において、該ごみ投入
量調整手段と、燃焼用空気量調節手段で用いる定数を予
め外部から任意に設定可能とした負荷制御方法。
み焼却発電プラント負荷制御方法において、該ごみ投入
量調整手段と、燃焼用空気量調節手段で用いる定数を予
め外部から任意に設定可能とした負荷制御方法。
【００１９】（６）（１)〜(４）のいずれかに記載のご
み焼却発電プラント負荷制御方法において、該ごみ投入
量調整手段と、燃焼用空気量調節手段で用いる定数を該
手段において負荷変化率，負荷変化幅，負荷レベル等を
考慮して適宜算出決定するようにした負荷制御方法。
み焼却発電プラント負荷制御方法において、該ごみ投入
量調整手段と、燃焼用空気量調節手段で用いる定数を該
手段において負荷変化率，負荷変化幅，負荷レベル等を
考慮して適宜算出決定するようにした負荷制御方法。
【００２０】（７）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機
能，ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ
投入量遅延操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手
段を付加し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手
段およびごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加す
るとともに、該各種操作を実行する前に現在時刻より先
の値、即ち将来値を予測し、この予測値に応じて該各種
操作を修正し、該修正値をもって実際に操作することを
特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機
能，ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ
投入量遅延操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手
段を付加し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手
段およびごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加す
るとともに、該各種操作を実行する前に現在時刻より先
の値、即ち将来値を予測し、この予測値に応じて該各種
操作を修正し、該修正値をもって実際に操作することを
特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
【００２１】（８）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電設備を１ユニット
とし、複数ユニットからなるプラントにおいて、負荷変
化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ投入量調整
手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷上昇時に対
応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機能，ごみ投
入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅延
操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手段を付加
し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手段および
ごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加したことを
特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するごみ焼却発電設備を１ユニット
とし、複数ユニットからなるプラントにおいて、負荷変
化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ投入量調整
手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷上昇時に対
応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機能，ごみ投
入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅延
操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手段を付加
し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手段および
ごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加したことを
特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
【００２２】（９）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を燃焼式
加熱器にて加熱したのち蒸気タービンに導いて発電する
燃焼式加熱型ごみ焼却発電プラントにおいて、負荷変化
要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ投入量調整手
段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷上昇時に対応
して燃焼用空気量調整手段には先行操作機能，ごみ投入
量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅延操
作手段と負荷変動後期に対する加速操作手段を付加し、
負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手段およびごみ
投入量調整手段には先行操作手段を付加したことを特徴
とするごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を燃焼式
加熱器にて加熱したのち蒸気タービンに導いて発電する
燃焼式加熱型ごみ焼却発電プラントにおいて、負荷変化
要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ投入量調整手
段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷上昇時に対応
して燃焼用空気量調整手段には先行操作機能，ごみ投入
量調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅延操
作手段と負荷変動後期に対する加速操作手段を付加し、
負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手段およびごみ
投入量調整手段には先行操作手段を付加したことを特徴
とするごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
【００２３】（10）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するとともに、ガスタービン発電設
備とその排熱回収ボイラとを組合せた複合形ごみ焼却発
電プラントにおいて、負荷変化要求信号に対応してそれ
ぞれ作動するごみ投入量調整手段と、燃焼用空気量調節
手段を有し、負荷上昇時に対応して燃焼用空気量調整手
段には先行操作機能，ごみ投入量調整手段には負荷変動
初期に対するごみ投入量遅延操作手段と負荷変動後期に
対する加速操作手段を付加し、負荷降下時に対応して燃
焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手段には先行
操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プラ
ント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導いて発電するとともに、ガスタービン発電設
備とその排熱回収ボイラとを組合せた複合形ごみ焼却発
電プラントにおいて、負荷変化要求信号に対応してそれ
ぞれ作動するごみ投入量調整手段と、燃焼用空気量調節
手段を有し、負荷上昇時に対応して燃焼用空気量調整手
段には先行操作機能，ごみ投入量調整手段には負荷変動
初期に対するごみ投入量遅延操作手段と負荷変動後期に
対する加速操作手段を付加し、負荷降下時に対応して燃
焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手段には先行
操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プラ
ント負荷制御方法。
【００２４】（11）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽
気し、これを廃熱ボイラに導いて再熱し、再び該蒸気タ
ービンの後段に導入して発電するボイラ再熱型ごみ焼却
発電プラントにおいて、負荷変化要求信号に対応してそ
れぞれ作動するごみ投入量調整手段と、燃焼用空気量調
節手段を有し、負荷上昇時に対応して燃焼用空気量調整
手段には先行操作機能，ごみ投入量調整手段には負荷変
動初期に対するごみ投入量遅延操作手段と負荷変動後期
に対する加速操作手段を付加し、負荷降下時に対応して
燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手段には先
行操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プ
ラント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽
気し、これを廃熱ボイラに導いて再熱し、再び該蒸気タ
ービンの後段に導入して発電するボイラ再熱型ごみ焼却
発電プラントにおいて、負荷変化要求信号に対応してそ
れぞれ作動するごみ投入量調整手段と、燃焼用空気量調
節手段を有し、負荷上昇時に対応して燃焼用空気量調整
手段には先行操作機能，ごみ投入量調整手段には負荷変
動初期に対するごみ投入量遅延操作手段と負荷変動後期
に対する加速操作手段を付加し、負荷降下時に対応して
燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手段には先
行操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却発電プ
ラント負荷制御方法。
【００２５】（12）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽
気し、該抽気蒸気を独立した加熱器で再熱し、再び該蒸
気タービンの後段に導入して発電する外部独立再熱型ご
み焼却発電プラントにおいて、負荷変化要求信号に対応
してそれぞれ作動するごみ投入量調整手段と、燃焼用空
気量調節手段を有し、負荷上昇時に対応して燃焼用空気
量調整手段には先行操作機能，ごみ投入量調整手段には
負荷変動初期に対するごみ投入量遅延操作手段と負荷変
動後期に対する加速操作手段を付加し、負荷降下時に対
応して燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手段
には先行操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却
発電プラント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽
気し、該抽気蒸気を独立した加熱器で再熱し、再び該蒸
気タービンの後段に導入して発電する外部独立再熱型ご
み焼却発電プラントにおいて、負荷変化要求信号に対応
してそれぞれ作動するごみ投入量調整手段と、燃焼用空
気量調節手段を有し、負荷上昇時に対応して燃焼用空気
量調整手段には先行操作機能，ごみ投入量調整手段には
負荷変動初期に対するごみ投入量遅延操作手段と負荷変
動後期に対する加速操作手段を付加し、負荷降下時に対
応して燃焼用空気量調整手段およびごみ投入量調整手段
には先行操作手段を付加したことを特徴とするごみ焼却
発電プラント負荷制御方法。
【００２６】（13）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽
気し、該抽気蒸気を湿分分離器に導き分離蒸気を再熱
し、再び該蒸気タービンの後段に導入して発電する湿分
分離再熱型ごみ焼却発電プラントにおいて、負荷変化要
求信号に対応してそれぞれ作動するごみ投入量調整手段
と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷上昇時に対応し
て燃焼用空気量調整手段には先行操作機能，ごみ投入量
調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅延操作
手段と負荷変動後期に対する加速操作手段を付加し、負
荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手段およびごみ投
入量調整手段には先行操作手段を付加したことを特徴と
するごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽
気し、該抽気蒸気を湿分分離器に導き分離蒸気を再熱
し、再び該蒸気タービンの後段に導入して発電する湿分
分離再熱型ごみ焼却発電プラントにおいて、負荷変化要
求信号に対応してそれぞれ作動するごみ投入量調整手段
と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷上昇時に対応し
て燃焼用空気量調整手段には先行操作機能，ごみ投入量
調整手段には負荷変動初期に対するごみ投入量遅延操作
手段と負荷変動後期に対する加速操作手段を付加し、負
荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手段およびごみ投
入量調整手段には先行操作手段を付加したことを特徴と
するごみ焼却発電プラント負荷制御方法。
【００２７】（14）ごみ焼却炉とその燃焼ガスから熱エ
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気の一部を
抽気し、発電するとともに該抽気蒸気をボイラ給水の加
熱に利用する給水加熱型ごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機
能，ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ
投入量遅延操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手
段を付加し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手
段およびごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加し
たことを特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方
法。
ネルギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タ
ービンに導き、該蒸気タービンの中段から蒸気の一部を
抽気し、発電するとともに該抽気蒸気をボイラ給水の加
熱に利用する給水加熱型ごみ焼却発電プラントにおい
て、負荷変化要求信号に対応してそれぞれ作動するごみ
投入量調整手段と、燃焼用空気量調節手段を有し、負荷
上昇時に対応して燃焼用空気量調整手段には先行操作機
能，ごみ投入量調整手段には負荷変動初期に対するごみ
投入量遅延操作手段と負荷変動後期に対する加速操作手
段を付加し、負荷降下時に対応して燃焼用空気量調整手
段およびごみ投入量調整手段には先行操作手段を付加し
たことを特徴とするごみ焼却発電プラント負荷制御方
法。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例であるごみ
発電プラント１００の全体構成と負荷制御装置２００の
入出力信号を示す。本プラントにおいて、ストーカ式の
焼却炉１へプッシャ２により投入されたごみは、送風機
３により送り込まれた燃焼用空気４により燃焼し、高温
となった燃焼ガスの熱エネルギーは廃熱ボイラ５により
発生される蒸気により駆動される蒸気タービン６とこれ
に連結された発電機７により発電出力８となって電力が
負荷（図示せず）に供給される。蒸気タービン６を駆動
したあとの排気９は復水器１０で復水されて脱気器１１
に送られ、給水ポンプ１２で廃熱ボイラ５のエコノマイ
ザ１３に送られる。エコノマイザ１３で加熱された給水
はドラム１４を介して蒸発器１５にて蒸発し、さらに過
熱器１６にて過熱されて過熱蒸気１７となる。この過熱
蒸気１７はアキュムレータ１８に送られたあと燃焼式過
熱器１９により更に高温化され主蒸気２０となる。ま
た、過熱蒸気１７の一部はアキュムレータ１８を介して
脱気器１１に送られ脱気用蒸気２１として使用される。
発電プラント１００の全体構成と負荷制御装置２００の
入出力信号を示す。本プラントにおいて、ストーカ式の
焼却炉１へプッシャ２により投入されたごみは、送風機
３により送り込まれた燃焼用空気４により燃焼し、高温
となった燃焼ガスの熱エネルギーは廃熱ボイラ５により
発生される蒸気により駆動される蒸気タービン６とこれ
に連結された発電機７により発電出力８となって電力が
負荷（図示せず）に供給される。蒸気タービン６を駆動
したあとの排気９は復水器１０で復水されて脱気器１１
に送られ、給水ポンプ１２で廃熱ボイラ５のエコノマイ
ザ１３に送られる。エコノマイザ１３で加熱された給水
はドラム１４を介して蒸発器１５にて蒸発し、さらに過
熱器１６にて過熱されて過熱蒸気１７となる。この過熱
蒸気１７はアキュムレータ１８に送られたあと燃焼式過
熱器１９により更に高温化され主蒸気２０となる。ま
た、過熱蒸気１７の一部はアキュムレータ１８を介して
脱気器１１に送られ脱気用蒸気２１として使用される。
【００２９】負荷制御装置２００への入力信号として
は、負荷要求値設定器２２から設定される目標負荷Ｌ
STR2，負荷変化期間設定器２３ａ，２３ｂから設定され
る時刻ｔ1 ，ｔ2 ，電力計３３で検出した実負荷
ＬSTA ，蒸気温度検出器２４及び２５で検出した過熱蒸
気温度ＴSH及び主蒸気温度ＴMS，圧力検出器２６で検出
した主蒸気圧力ＰMS，ドラムレベル検出器２７で検出し
た廃熱ボイラのドラムレベルＸDLがある。
は、負荷要求値設定器２２から設定される目標負荷Ｌ
STR2，負荷変化期間設定器２３ａ，２３ｂから設定され
る時刻ｔ1 ，ｔ2 ，電力計３３で検出した実負荷
ＬSTA ，蒸気温度検出器２４及び２５で検出した過熱蒸
気温度ＴSH及び主蒸気温度ＴMS，圧力検出器２６で検出
した主蒸気圧力ＰMS，ドラムレベル検出器２７で検出し
た廃熱ボイラのドラムレベルＸDLがある。
【００３０】また、負荷制御のための出力信号として
は、ごみ投入量制御用としてのプッシャ操作周期ＦP ，
燃焼用空気量制御用としての送風器回転数ＮAF，減温器
２８による過熱蒸気温度制御用としてのスプレイ流量調
整弁２９の開度ＡSP，給水流量制御用としての給水ポン
プ回転数ＮBFP ，蒸気タービン流入蒸気量制御用として
の蒸気タービン加減弁３０に対する開度ＡCV，燃焼式過
熱器１９に対する燃料量調整弁３１に対する開度ＡHFで
ある。
は、ごみ投入量制御用としてのプッシャ操作周期ＦP ，
燃焼用空気量制御用としての送風器回転数ＮAF，減温器
２８による過熱蒸気温度制御用としてのスプレイ流量調
整弁２９の開度ＡSP，給水流量制御用としての給水ポン
プ回転数ＮBFP ，蒸気タービン流入蒸気量制御用として
の蒸気タービン加減弁３０に対する開度ＡCV，燃焼式過
熱器１９に対する燃料量調整弁３１に対する開度ＡHFで
ある。
【００３１】図２は負荷制御を難しくしている直接的要
因となるごみの燃焼特性を示すものである。負荷上昇時
には、本図（１）に示すようにごみ投入量を増加させる
とごみが持ち込む水分が増えるため投入したごみが着火
するまでは蒸発熱としてのエネルギー消費が増加する。
そのため、蒸気発生に寄与する熱量が一時的に低下する
という逆応答を示す。これにより発電出力も逆応答する
ことになる。さらに、ごみの着火後は発熱量が徐々に増
加するが、定常状態となるには時間を要し発電出力とし
ては大きな応答遅れを示すことになる。
因となるごみの燃焼特性を示すものである。負荷上昇時
には、本図（１）に示すようにごみ投入量を増加させる
とごみが持ち込む水分が増えるため投入したごみが着火
するまでは蒸発熱としてのエネルギー消費が増加する。
そのため、蒸気発生に寄与する熱量が一時的に低下する
という逆応答を示す。これにより発電出力も逆応答する
ことになる。さらに、ごみの着火後は発熱量が徐々に増
加するが、定常状態となるには時間を要し発電出力とし
ては大きな応答遅れを示すことになる。
【００３２】一方、負荷降下時には、本図（２）に示す
ようにごみ投入量を減少させとき、既に投入済みの残存
ごみの燃焼が継続するため発熱量低下に時間がかかり、
定常状態となるまでに大きな応答遅れを示すことにな
る。従って、発電出力が定常状態となるにはさらに大き
な応答遅れを伴うことになる。
ようにごみ投入量を減少させとき、既に投入済みの残存
ごみの燃焼が継続するため発熱量低下に時間がかかり、
定常状態となるまでに大きな応答遅れを示すことにな
る。従って、発電出力が定常状態となるにはさらに大き
な応答遅れを伴うことになる。
【００３３】図３は本発明の実施例である負荷制御装置
２００の機能ブロック線図を示す。本図に細線で示す従
来から使用されている従来負荷制御手段に対して、本発
明では太線で示す新たな制御手段を付加した構成とし
た。
２００の機能ブロック線図を示す。本図に細線で示す従
来から使用されている従来負荷制御手段に対して、本発
明では太線で示す新たな制御手段を付加した構成とし
た。
【００３４】まず、従来制御手段について説明してお
く。従来制御手段は瞬時負荷要求値ＬSTR(ｔ）を受けて
動作する６つの制御ループからなる。即ち、ごみ投入量
制御ループ２１１，燃焼用空気量制御ループ２１２，過
熱蒸気温度制御ループ２１３，主蒸気温度制御ループ２
１４，主蒸気圧力制御ループ２１５，給水流量制御ルー
プ２１６である。制御ループ２１１，２１２，２１３，
２１４,２１５,２１６は瞬時負荷要求値ＬSTR(ｔ）に対
応して必要となる目標ごみ投入量ＧGFR0，目標燃焼用空
気量ＧAFR0，目標過熱蒸気温度ＴSHR ，目標主蒸気温度
ＴMSR ，目標主蒸気圧力ＰMSRX，目標ドラムレベルＸ
DLR を関数発生器４１，４２，４３，４４，４５，４６
により算出する。但し、上記の目標主蒸気圧力ＰMSRXは
負荷偏差ΔＬSTR に応じて補正関数５０により算出され
た補正値ΔＰMSR を差し引いた値ＰMSR をもって実際の
目標値とする。上記目標値ＴSHR，ＴMSR，ＰMSR，ＸDLR
に対して、それぞれ検出値であるＴSH，ＴMS，ＰMS，Ｘ
DLをフィードバックして、各々の偏差ΔＴSH，ΔＴMS，
ΔＰMS，ΔＸDLを比例積分型調整器５３，５４，５５，
５６に入力し、その出力結果を各々の目標操作量
ＧSPR ，ＧHFR ，ＡCVR,ＧBFPRとして操作手段６３，６
４，６５，６６に設定することによりスプレイ流量調整
弁開度ＡSP，燃焼式過熱器燃料量調整弁開度ＡHF，蒸気
タービン加減弁開度ＡCV，給水ポンプ回転数ＮBFP が決
定され上記目標操作量に合致するように操作される。ま
た、ごみ投入量制御ループ２１１における目標ごみ投入
量ＧGFR0(＝ＧGFR）及び燃焼用空気量制御ループ２１２
における目標燃焼用空気量ＧAFR0(＝ＧAFR）に関して
は、これに対応するプッシャ操作周期ＦP 及び送風器回
転数ＮAFが操作手段６１及び６２で決定されることによ
り制御される。
く。従来制御手段は瞬時負荷要求値ＬSTR(ｔ）を受けて
動作する６つの制御ループからなる。即ち、ごみ投入量
制御ループ２１１，燃焼用空気量制御ループ２１２，過
熱蒸気温度制御ループ２１３，主蒸気温度制御ループ２
１４，主蒸気圧力制御ループ２１５，給水流量制御ルー
プ２１６である。制御ループ２１１，２１２，２１３，
２１４,２１５,２１６は瞬時負荷要求値ＬSTR(ｔ）に対
応して必要となる目標ごみ投入量ＧGFR0，目標燃焼用空
気量ＧAFR0，目標過熱蒸気温度ＴSHR ，目標主蒸気温度
ＴMSR ，目標主蒸気圧力ＰMSRX，目標ドラムレベルＸ
DLR を関数発生器４１，４２，４３，４４，４５，４６
により算出する。但し、上記の目標主蒸気圧力ＰMSRXは
負荷偏差ΔＬSTR に応じて補正関数５０により算出され
た補正値ΔＰMSR を差し引いた値ＰMSR をもって実際の
目標値とする。上記目標値ＴSHR，ＴMSR，ＰMSR，ＸDLR
に対して、それぞれ検出値であるＴSH，ＴMS，ＰMS，Ｘ
DLをフィードバックして、各々の偏差ΔＴSH，ΔＴMS，
ΔＰMS，ΔＸDLを比例積分型調整器５３，５４，５５，
５６に入力し、その出力結果を各々の目標操作量
ＧSPR ，ＧHFR ，ＡCVR,ＧBFPRとして操作手段６３，６
４，６５，６６に設定することによりスプレイ流量調整
弁開度ＡSP，燃焼式過熱器燃料量調整弁開度ＡHF，蒸気
タービン加減弁開度ＡCV，給水ポンプ回転数ＮBFP が決
定され上記目標操作量に合致するように操作される。ま
た、ごみ投入量制御ループ２１１における目標ごみ投入
量ＧGFR0(＝ＧGFR）及び燃焼用空気量制御ループ２１２
における目標燃焼用空気量ＧAFR0(＝ＧAFR）に関して
は、これに対応するプッシャ操作周期ＦP 及び送風器回
転数ＮAFが操作手段６１及び６２で決定されることによ
り制御される。
【００３５】以上述べた従来の負荷制御手段に対して、
本発明では前記問題点を解決するために同図３に太線で
示す新たな制御手段として、瞬時目標負荷要求値生成手
段２１０，ごみ投入量調整手段５１及び燃焼用空気量調
整手段５２を設けた。また、これらに付随した手段とし
て、次なる目標負荷ＬSTR2を設定するための負荷要求値
設定器２２，負荷変化の開始時刻ｔ1 と終了時刻ｔ2 を
設定するための負荷変化期間設定器２３ａ，２３ｂ，関
数発生器４７，４８，４９、さらには定数設定器５７
ａ，５７ｂ，５８，５９ａ，５９ｂを設けた。但し、関
数発生器４７，４８は従来手段における関数発生器４１
と同一のもので、関数発生器４９も従来手段における関
数発生器４２と同一のものである。
本発明では前記問題点を解決するために同図３に太線で
示す新たな制御手段として、瞬時目標負荷要求値生成手
段２１０，ごみ投入量調整手段５１及び燃焼用空気量調
整手段５２を設けた。また、これらに付随した手段とし
て、次なる目標負荷ＬSTR2を設定するための負荷要求値
設定器２２，負荷変化の開始時刻ｔ1 と終了時刻ｔ2 を
設定するための負荷変化期間設定器２３ａ，２３ｂ，関
数発生器４７，４８，４９、さらには定数設定器５７
ａ，５７ｂ，５８，５９ａ，５９ｂを設けた。但し、関
数発生器４７，４８は従来手段における関数発生器４１
と同一のもので、関数発生器４９も従来手段における関
数発生器４２と同一のものである。
【００３６】以下、順を追ってこれらの手段を具体的に
説明する。
説明する。
【００３７】瞬時目標負荷要求値生成手段２１０は、設
定された次なる目標負荷ＬSTR2と負荷変化の開始時刻ｔ
1 と終了時刻ｔ2 に基づいて、次式に従ってランプ状の
瞬時目標負荷要求値ＬSTR(ｔ）を生成する。
定された次なる目標負荷ＬSTR2と負荷変化の開始時刻ｔ
1 と終了時刻ｔ2 に基づいて、次式に従ってランプ状の
瞬時目標負荷要求値ＬSTR(ｔ）を生成する。
【００３８】
【数１】 ＬSTR1＝ＬSTR(ｔ）………（ｔ＜ｔ1 ） …（１）
【００３９】
【数２】
【００４０】上式において、ＬSTR1は負荷変化開始時点
での目標負荷要求値を意味する。
での目標負荷要求値を意味する。
【００４１】次に、燃焼用空気量調整手段５２において
は、負荷要求値ＬSTR(ｔ）の変化率に応じて燃焼用空気
量を先行制御するために、次式に従って燃焼用空気量の
目標値ＧAFR を算出する。
は、負荷要求値ＬSTR(ｔ）の変化率に応じて燃焼用空気
量を先行制御するために、次式に従って燃焼用空気量の
目標値ＧAFR を算出する。
【００４２】
【数３】
【００４３】上式において、ＧAFR0及びＧAFR2は負荷要
求値ＬSTR(ｔ）及びＬSTR2に基づいて関数発生器４２，
４９から一義的に定まる値である。また、ＫAU及びＫAD
は負荷要求値ＬSTR(ｔ）の変化率（ｄＬSTR(ｔ）／ｄ
ｔ）に比例して燃焼用空気量を先行操作するためのバイ
アス量を決めるための定数であり、両者とも正の値をも
つ。従って、負荷上昇時（負荷変化率が正のとき）には
正のバイアス、負荷降下時（負荷変化率が負のとき）に
は負のバイアスとして働く。
求値ＬSTR(ｔ）及びＬSTR2に基づいて関数発生器４２，
４９から一義的に定まる値である。また、ＫAU及びＫAD
は負荷要求値ＬSTR(ｔ）の変化率（ｄＬSTR(ｔ）／ｄ
ｔ）に比例して燃焼用空気量を先行操作するためのバイ
アス量を決めるための定数であり、両者とも正の値をも
つ。従って、負荷上昇時（負荷変化率が正のとき）には
正のバイアス、負荷降下時（負荷変化率が負のとき）に
は負のバイアスとして働く。
【００４４】次に、ごみ投入量調整手段５１において、
負荷上昇時には目標ごみ投入量ＧGFRが次式にしたがっ
て決定される。
負荷上昇時には目標ごみ投入量ＧGFRが次式にしたがっ
て決定される。
【００４５】
【数４】
【００４６】上式において、ＧGFR1及びＧGFR2は負荷要
求値ＬSTR1及びＬSTR2に基づいて関数発生器４７，４８
から一義的に定まる値である。また、Δｔ1 はごみ投入
量の増加開始時刻を遅らせるための遅延時間であり、Δ
ｔ2 はごみ投入量の増加完了時刻を早めるための加速時
間である。即ち、ごみ投入量の増加開始時刻は（ｔ1＋
Δｔ1)となり、増加完了時刻は（ｔ1−Δｔ2）となる。
また、負荷降下時には目標ごみ投入量ＧGFR が次式にし
たがって決定される。
求値ＬSTR1及びＬSTR2に基づいて関数発生器４７，４８
から一義的に定まる値である。また、Δｔ1 はごみ投入
量の増加開始時刻を遅らせるための遅延時間であり、Δ
ｔ2 はごみ投入量の増加完了時刻を早めるための加速時
間である。即ち、ごみ投入量の増加開始時刻は（ｔ1＋
Δｔ1)となり、増加完了時刻は（ｔ1−Δｔ2）となる。
また、負荷降下時には目標ごみ投入量ＧGFR が次式にし
たがって決定される。
【００４７】
【数５】
【００４８】上式において、ＧAFR0は負荷要求値Ｌ
STR(ｔ）に基づいて関数発生器４１から一義的に定まる
値である。また、ＫGDは負荷要求値ＬSTR(ｔ）の変化率
(ｄＬSTR(ｔ）／ｄｔ）に比例して燃焼用空気量を先行
操作するためのバイアス量を決めるための定数であり、
正の値をもつ。従って、負荷降下時（負荷変化率が負の
とき）には負のバイアスとして働く。
STR(ｔ）に基づいて関数発生器４１から一義的に定まる
値である。また、ＫGDは負荷要求値ＬSTR(ｔ）の変化率
(ｄＬSTR(ｔ）／ｄｔ）に比例して燃焼用空気量を先行
操作するためのバイアス量を決めるための定数であり、
正の値をもつ。従って、負荷降下時（負荷変化率が負の
とき）には負のバイアスとして働く。
【００４９】図４は、本発明の上記実施例による負荷制
御特性の効果を示すものである。目標負荷をランプ状に
変化したとき、従来方式では破線で示すように、ごみ投
入量ＧGFR0及び燃焼用空気量ＧAFR0の両者とも負荷要求
値に対応して単にランプ状に変化させているため、実負
荷ＬSRA は既に述べた理由により負荷上昇時には逆応答
と大きな応答遅れを発生し、負荷降下時にも大きな応答
遅れが発生している。これに対して、本発明によると、
燃焼用空気量ＧAFR に対して負荷上昇時及び負荷降下時
とも先行操作が働き、ごみ投入量ＧGFR に対しては負荷
降下時に先行操作が働いている。さらに、負荷上昇時の
初期にはごみ投入量ＧGFR に対して遅延操作が働き、そ
の後は加速操作が働いている。これらの操作結果とし
て、実負荷ＬSRA は負荷変化要求値ＬSRR に対して速や
かにかつ安定に追従している。
御特性の効果を示すものである。目標負荷をランプ状に
変化したとき、従来方式では破線で示すように、ごみ投
入量ＧGFR0及び燃焼用空気量ＧAFR0の両者とも負荷要求
値に対応して単にランプ状に変化させているため、実負
荷ＬSRA は既に述べた理由により負荷上昇時には逆応答
と大きな応答遅れを発生し、負荷降下時にも大きな応答
遅れが発生している。これに対して、本発明によると、
燃焼用空気量ＧAFR に対して負荷上昇時及び負荷降下時
とも先行操作が働き、ごみ投入量ＧGFR に対しては負荷
降下時に先行操作が働いている。さらに、負荷上昇時の
初期にはごみ投入量ＧGFR に対して遅延操作が働き、そ
の後は加速操作が働いている。これらの操作結果とし
て、実負荷ＬSRA は負荷変化要求値ＬSRR に対して速や
かにかつ安定に追従している。
【００５０】即ち、燃焼用空気量調整手段５２において
は、先行操作機能により負荷上昇に先行して空気量を増
加することで、既投入ごみの燃焼を予め活性化させるこ
とにより応答遅れを抑制するように作用している。さら
に、ごみ投入量調整手段５１におけるごみ投入量遅延操
作機能も、既投入ごみの燃焼活性化を待ってごみ投入量
を増加させるため蒸発熱消費に起因する逆応答を抑制す
るように作用している。また、本ごみ投入量調整手段に
おけるごみ投入量加速操作機能は上記負荷変動初期のご
み投入量の遅延を挽回するとともに、負荷上昇後期には
負荷要求値よりも先行してごみを投入することで応答遅
れを防止するように作用している。一方、負荷降下時に
は、燃焼用空気量調整手段５２における先行操作機能に
より負荷降下に先行して空気量を減少させることで、既
投入ごみの燃焼を予め不活性化させることにより負荷降
下の応答性を上げるように作用している。また、ごみ投
入量調整手段５１においても、先行操作機能により負荷
要求値よりも先行してごみ投入量を減少することにより
負荷降下の応答性を上げるように作用している。
は、先行操作機能により負荷上昇に先行して空気量を増
加することで、既投入ごみの燃焼を予め活性化させるこ
とにより応答遅れを抑制するように作用している。さら
に、ごみ投入量調整手段５１におけるごみ投入量遅延操
作機能も、既投入ごみの燃焼活性化を待ってごみ投入量
を増加させるため蒸発熱消費に起因する逆応答を抑制す
るように作用している。また、本ごみ投入量調整手段に
おけるごみ投入量加速操作機能は上記負荷変動初期のご
み投入量の遅延を挽回するとともに、負荷上昇後期には
負荷要求値よりも先行してごみを投入することで応答遅
れを防止するように作用している。一方、負荷降下時に
は、燃焼用空気量調整手段５２における先行操作機能に
より負荷降下に先行して空気量を減少させることで、既
投入ごみの燃焼を予め不活性化させることにより負荷降
下の応答性を上げるように作用している。また、ごみ投
入量調整手段５１においても、先行操作機能により負荷
要求値よりも先行してごみ投入量を減少することにより
負荷降下の応答性を上げるように作用している。
【００５１】このように、本発明によるとごみの燃焼特
性に基づいてごみ及び燃焼用空気の投入量が適切に調整
されるため、大幅な負荷変化要求に対しても急速かつ安
定な負荷追従制御が可能となる。
性に基づいてごみ及び燃焼用空気の投入量が適切に調整
されるため、大幅な負荷変化要求に対しても急速かつ安
定な負荷追従制御が可能となる。
【００５２】本発明の上記実施例では、燃焼用空気量調
整手段５２とごみ投入量調整手段５１に先行操作手段を
付加し、さらに、ごみ投入量調整手段５１には遅延操作
手段と加速操作手段も付加して、これら全てを機能させ
た場合について示した。しかしながら、負荷変動が比較
的ゆっくりとしたごみ焼却発電プラントにおいて必ずし
も実施例のように全ての手段を付加する必要はない。例
えば、先行操作手段を燃焼用空気量調整手段５２の負荷
上昇時に対応して付加するのみで満足する負荷追従特性
が得られる場合がある。これで不十分な場合は、さら
に、ごみ投入量調整手段５１に遅延操作手段と加速操作
手段を付加することで満足する負荷追従特性が得られる
場合がある。また、負荷降下時の負荷応答遅れが問題と
なる場合は、ごみ投入量調整手段５１に先行操作手段を
負荷することで満足する負荷追従特性が得られる場合が
ある。このように、必要に応じて本発明の負荷追従性向
上のための各種手段を組合せて適用すればよい。
整手段５２とごみ投入量調整手段５１に先行操作手段を
付加し、さらに、ごみ投入量調整手段５１には遅延操作
手段と加速操作手段も付加して、これら全てを機能させ
た場合について示した。しかしながら、負荷変動が比較
的ゆっくりとしたごみ焼却発電プラントにおいて必ずし
も実施例のように全ての手段を付加する必要はない。例
えば、先行操作手段を燃焼用空気量調整手段５２の負荷
上昇時に対応して付加するのみで満足する負荷追従特性
が得られる場合がある。これで不十分な場合は、さら
に、ごみ投入量調整手段５１に遅延操作手段と加速操作
手段を付加することで満足する負荷追従特性が得られる
場合がある。また、負荷降下時の負荷応答遅れが問題と
なる場合は、ごみ投入量調整手段５１に先行操作手段を
負荷することで満足する負荷追従特性が得られる場合が
ある。このように、必要に応じて本発明の負荷追従性向
上のための各種手段を組合せて適用すればよい。
【００５３】また、本発明の上記実施例では定数設定器
５７ａ，５７ｂ，５８，５９ａ，５９ｂに設定する定数
ｔ1 ，ｔ2 ，ｋGD，ｋAU，ｋADは燃焼用空気量調整手段
５２もしくはごみ投入量調整手段５１の外部から設定す
ることになっているが、必ずしもこのような方法にしな
くても各々の内部で負荷変化率，負荷変化幅，負荷レベ
ル等を考慮して適宜算出決定する方式としても本発明は
何ら本質を変えることなく適用可能なことは勿論であ
る。
５７ａ，５７ｂ，５８，５９ａ，５９ｂに設定する定数
ｔ1 ，ｔ2 ，ｋGD，ｋAU，ｋADは燃焼用空気量調整手段
５２もしくはごみ投入量調整手段５１の外部から設定す
ることになっているが、必ずしもこのような方法にしな
くても各々の内部で負荷変化率，負荷変化幅，負荷レベ
ル等を考慮して適宜算出決定する方式としても本発明は
何ら本質を変えることなく適用可能なことは勿論であ
る。
【００５４】本発明の上記実施例では燃焼式過熱器を有
するプラントを制御対象とした場合について説明した
が、本発明は下記のように燃焼式過熱器を持たないプラ
ントでもそのまま適用できる。例えば、廃熱ボイラから
発生した蒸気をアキュムレータを介して直接蒸気タービ
ンに導く形式のプラントや、ガスタービン発電設備とそ
の排熱回収ボイラとの複合形プラントなどである。さら
には、蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽気し、これ
を廃熱ボイラに導いて再熱し、再び蒸気タービンの後段
に導入するボイラ再熱型プラントや、上記抽気蒸気を独
立した加熱器で再熱する外部独立再熱型プラントや、上
記抽気蒸気を湿分分離器に導き分離蒸気を再熱する湿分
分離再熱型プラントや、上記抽気蒸気をボイラ給水の加
熱に利用する再生サイクル型プラント等においても、ご
み焼却炉における制御は本発明をそのまま適用できる。
するプラントを制御対象とした場合について説明した
が、本発明は下記のように燃焼式過熱器を持たないプラ
ントでもそのまま適用できる。例えば、廃熱ボイラから
発生した蒸気をアキュムレータを介して直接蒸気タービ
ンに導く形式のプラントや、ガスタービン発電設備とそ
の排熱回収ボイラとの複合形プラントなどである。さら
には、蒸気タービンの中段から蒸気を一旦抽気し、これ
を廃熱ボイラに導いて再熱し、再び蒸気タービンの後段
に導入するボイラ再熱型プラントや、上記抽気蒸気を独
立した加熱器で再熱する外部独立再熱型プラントや、上
記抽気蒸気を湿分分離器に導き分離蒸気を再熱する湿分
分離再熱型プラントや、上記抽気蒸気をボイラ給水の加
熱に利用する再生サイクル型プラント等においても、ご
み焼却炉における制御は本発明をそのまま適用できる。
【００５５】また、本発明の上記実施例では先行操作や
遅延操作を負荷要求値と予め設定された定数に基づいて
一義的に決定し、操作を実行する方式として説明した
が、操作を実行する前に現在時刻より先の値、即ち将来
値を予測し、この予測値に応じて操作を修正する方式に
しても、本発明の本質を変えることなくより良好な負荷
追従性を実現できることは勿論である。
遅延操作を負荷要求値と予め設定された定数に基づいて
一義的に決定し、操作を実行する方式として説明した
が、操作を実行する前に現在時刻より先の値、即ち将来
値を予測し、この予測値に応じて操作を修正する方式に
しても、本発明の本質を変えることなくより良好な負荷
追従性を実現できることは勿論である。
【００５６】本発明の上記実施例では１ユニットの発電
設備からなるプラントの場合について説明したが、プラ
ントでのごみ処理量が多い場合は複数ユニットで運用し
ている場合が多く、このようなプラントでも本発明は一
般性を失うことなく適用できることは勿論である。
設備からなるプラントの場合について説明したが、プラ
ントでのごみ処理量が多い場合は複数ユニットで運用し
ている場合が多く、このようなプラントでも本発明は一
般性を失うことなく適用できることは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】本発明の第１の効果は、負荷変動要求に
対応して焼却炉での燃料であるごみ投入量を変更すると
き、発熱量の複雑な変動に起因する発電出力の逆応答や
応答遅れを解消できるため、変動する電力需要に対して
急速かつ安定な追従性をもって良質の電力を供給できる
ことにある。
対応して焼却炉での燃料であるごみ投入量を変更すると
き、発熱量の複雑な変動に起因する発電出力の逆応答や
応答遅れを解消できるため、変動する電力需要に対して
急速かつ安定な追従性をもって良質の電力を供給できる
ことにある。
【００５８】また、本発明の第２の効果は、焼却炉での
発熱量変動と蒸気タービンへの入熱の不必要な変動を抑
制できるため、焼却炉，廃熱ボイラや蒸気タービンを始
めとするプラント構成機器の寿命消費を抑制できること
にある。
発熱量変動と蒸気タービンへの入熱の不必要な変動を抑
制できるため、焼却炉，廃熱ボイラや蒸気タービンを始
めとするプラント構成機器の寿命消費を抑制できること
にある。
【図１】本発明の実施例であるごみ発電プラントの全体
構成と負荷制御手段の入出力信号を示す図。
構成と負荷制御手段の入出力信号を示す図。
【図２】負荷制御を難しくしている要因であるごみの燃
焼特性を示す図。
焼特性を示す図。
【図３】本発明の実施例である負荷制御装置の機能ブロ
ック線図。
ック線図。
【図４】本発明による負荷制御特性の効果を示す図。
１…焼却炉、４…燃焼用空気、５…廃熱ボイラ、６…蒸
気タービン、７…発電機、５１…ごみ投入量調整手段、
５２…燃焼用空気量調整手段、２００…負荷制御装置、
２１０…瞬時目標負荷要求値生成手段。
気タービン、７…発電機、５１…ごみ投入量調整手段、
５２…燃焼用空気量調整手段、２００…負荷制御装置、
２１０…瞬時目標負荷要求値生成手段。
Claims (7)
- 【請求項１】ごみ焼却炉と、その燃焼ガスから熱エネル
ギーを回収する廃熱ボイラと、該廃熱ボイラで発生した
蒸気により駆動される蒸気タービンと、負荷変化要求信
号を受けて制御信号を出力する負荷制御装置とを有する
ごみ焼却発電プラントにおいて、前記負荷制御装置に負
荷変化要求信号に対応して作動するごみ投入量調整手段
と燃焼用空気量調整手段とを備え、該燃焼用空気量調整
手段に負荷変動に対応して燃焼用空気量を先行操作する
先行操作機能を付加し、該ごみ投入量調整手段に負荷上
昇初期のごみ投入量操作を遅延させる機能とその後ごみ
投入量操作を加速する機能及び負荷降下に対応してごみ
投入量を先行操作する機能とを付加したことを特徴とす
るごみ焼却発電プラント。 - 【請求項２】ごみ焼却炉と、その燃焼ガスから熱エネル
ギーを回収する廃熱ボイラと、該廃熱ボイラで発生した
蒸気により駆動される蒸気タービンと、負荷変化要求信
号を受けて制御信号を出力する負荷制御装置とを有する
ごみ焼却発電プラントにおいて、前記負荷制御装置に負
荷変化要求信号に対応して作動するごみ投入量調整手段
と燃焼用空気量調整手段とを備え、該燃焼用空気量調整
手段に負荷上昇に対応して燃焼用空気量を先行操作する
先行操作機能を付加したことを特徴とするごみ焼却発電
プラント。 - 【請求項３】ごみ焼却炉と、その燃焼ガスから熱エネル
ギーを回収する廃熱ボイラと、該廃熱ボイラで発生した
蒸気により駆動される蒸気タービンと、負荷変化要求信
号を受けて制御信号を出力する負荷制御装置とを有する
ごみ焼却発電プラントにおいて、前記負荷制御装置に負
荷変化要求信号に対応して作動するごみ投入量調整手段
と燃焼用空気量調整手段とを備え、該燃焼用空気量調整
手段に負荷上昇に対応して燃焼用空気量を先行操作する
先行操作機能を付加し、該ごみ投入量調整手段に負荷上
昇初期のごみ投入量操作を遅延させる機能とその後ごみ
投入量操作を加速する機能とを付加したことを特徴とす
るごみ焼却発電プラント。 - 【請求項４】ごみ焼却炉と、その燃焼ガスから熱エネル
ギーを回収する廃熱ボイラと、該廃熱ボイラで発生した
蒸気により駆動される蒸気タービンと、負荷変化要求信
号を受けて制御信号を出力する負荷制御装置とを有する
ごみ焼却発電プラントにおいて、前記負荷制御装置に負
荷変化要求信号に対応して作動するごみ投入量調整手段
と燃焼用空気量調整手段とを備え、該燃焼用空気量調整
手段に負荷上昇に対応して燃焼用空気量を先行操作する
先行操作機能を付加し、該ごみ投入量調整手段に負荷上
昇初期のごみ投入量操作を遅延させる機能とその後ごみ
投入量操作を加速する機能及び負荷降下に対応してごみ
投入量を先行操作する機能とを付加したことを特徴とす
るごみ焼却発電プラント。 - 【請求項５】ごみ焼却炉の燃焼ガスに含まれる熱エネル
ギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タービ
ンに導いて発電するごみ焼却発電プラントの負荷制御方
法において、負荷上昇及び負荷降下に対応して燃焼用空
気量を先行操作することを特徴とするごみ焼却発電プラ
ントの負荷制御方法。 - 【請求項６】ごみ焼却炉の燃焼ガスに含まれる熱エネル
ギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タービ
ンに導いて発電するごみ焼却発電プラントの負荷制御方
法において、負荷上昇時に燃焼用空気量を先行して変化
させ且つごみ投入量の変化を負荷上昇時刻よりも遅れて
開始するようにしたことを特徴とするごみ焼却発電プラ
ントの負荷制御方法。 - 【請求項７】ごみ焼却炉の燃焼ガスに含まれる熱エネル
ギーを廃熱ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気タービ
ンに導いて発電するごみ焼却発電プラントの負荷制御方
法において、負荷上昇時に燃焼用空気量を先行して増加
させ、負荷下降時に燃焼用空気量とごみ投入量を先行し
て減少させることを特徴とするごみ焼却発電プラントの
負荷制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007240A JPH11201435A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ごみ焼却発電プラントとその負荷制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007240A JPH11201435A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ごみ焼却発電プラントとその負荷制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11201435A true JPH11201435A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11660488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10007240A Pending JPH11201435A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ごみ焼却発電プラントとその負荷制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11201435A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10068035B2 (en) | 2013-10-21 | 2018-09-04 | Fuji Electric Co., Ltd. | Control system design assist device, control system design assist program, control system design assist method, operation change amount calculation device and control device |
| WO2023037742A1 (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 焼却炉設備の制御装置 |
| CN116520781A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-08-01 | 绍兴市再生能源发展有限公司 | 基于预测与反馈数据提高垃圾发电热效率的方法和系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5546357A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Combustion controller for city waste incinerator |
| JPH01189402A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-28 | Toshiba Corp | 燠燃焼ボイラの蒸気制御装置 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10007240A patent/JPH11201435A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5546357A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Combustion controller for city waste incinerator |
| JPH01189402A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-28 | Toshiba Corp | 燠燃焼ボイラの蒸気制御装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10068035B2 (en) | 2013-10-21 | 2018-09-04 | Fuji Electric Co., Ltd. | Control system design assist device, control system design assist program, control system design assist method, operation change amount calculation device and control device |
| WO2023037742A1 (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 焼却炉設備の制御装置 |
| JP2023040645A (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-23 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 焼却炉設備の制御装置 |
| CN116520781A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-08-01 | 绍兴市再生能源发展有限公司 | 基于预测与反馈数据提高垃圾发电热效率的方法和系统 |
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