JPH11257637A - 焼却機の焼却バーナ用バーナファン制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 木屑、紙屑等の一般雑芥や、高分子材料を焼
却する焼却機において、焼却バーナ用のバーナファンに
よる送風量を的確に制御して、被焼却物を効率的に焼却
する事を目的とするものである。 【解決手段】 本発明は、運転開始後焼却バーナ１３，
１４を点火して被焼却物への着火処理を行った後、煙道
を通過する排気温度に応じて焼却バーナを点滅制御する
と共に、被焼却物への着火処理後、排気温度の温度変化
を検出し、この温度変化が予め設定した傾斜内であれば
バーナファン１５，１６を全開運転するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木屑、紙屑等の一
般雑芥や、ポリエチレン、ポリエステル等の高分子材料
を焼却する焼却機の焼却バーナ用バーナファン制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】比較的小規模の事業所や、病院等に設置
され、一般雑芥や高分子材料等を焼却する焼却機では、
不定期に焼却炉内に被焼却物を投入し、適当なタイミン
グで焼却機を運転して被焼却物を焼却している。

【０００３】又、上記比較的小規模の事業所に設置され
る焼却機の多くは、オペレータがタイマーによって燃焼
時間をセットし、このセットされた時間内は焼却用バー
ナやブロワーを連続運転し、運転中にオペレータが被焼
却物の燃焼状態を目視により確認して、運転時間を延長
したり、運転を中断している。

【０００４】従って、オペレータの感や経験により焼却
時間を設定している為、被焼却物が燃え尽きているのに
燃焼が継続したり、燃え残っているのに運転が停止して
再運転を行ったりする事があり、運転管理上効率が悪い
という問題があった。

【０００５】そこで、温度センサにより被焼却物の燃焼
状態や焼却の進行状態を検出して焼却バーナを自動的に
点滅制御したり、焼却の終了時期を検出して運転を終了
することで、焼却運転を自動化する方法が考えられる
が、単純に焼却バーナのみを点滅制御した場合、被焼却
物同士の火移りが遅くなって焼却時間が長くなったり、
焼却バーナの点滅周期の間に煙を発生する恐れがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、焼却
バーナのバーナファンによる送風量を的確に制御するこ
とで、煙の発生を防止しながら効率的に被焼却物を燃焼
させる事を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、被焼却物を投
入して焼却バーナにて焼却する一次燃焼室と、この一次
燃焼室に隣接して配置され、一次燃焼室から排出された
排気を煙道を介して導入し、無煙化バーナにて焼却した
後排気筒より外部に排気する二次燃焼室とを備え、かつ
各バーナに各々バーナファンを装着した焼却機におい
て、運転開始後焼却バーナを点火して被焼却物への着火
処理を行った後、煙道を通過する排気温度に応じて焼却
バーナを点滅制御すると共に、被焼却物への着火処理後
排気温度の温度変化を検出し、この温度変化が予め設定
した傾斜内であればバーナファンを全開運転する事を特
徴とするものである。

【０００８】又本発明は、温度変化が予め設定した傾斜
範囲外の場合でも、焼却バーナが消火中の場合には、バ
ーナファンを全開運転する事を特徴とするものである。

【０００９】更に本発明は、温度変化が予め設定した傾
斜範囲外の場合で、かつ焼却運転が２バッチ目以降の場
合には、予め設定した時間経過に応じてバーナファンの
送風量を増加する事を特徴とするものである。

【００１０】そして又本発明は、運転が２バッチ目以降
で、時間に応じてバーナファンの送風量を増加した後、
運転開始から予め設定した所定時間経過すると、煙道を
通過する排気温度に応じてバーナファンの送風量を制御
する事を特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を先ず図１に基づ
き説明すると、１は外壁を耐熱性のステンレス板で形成
した一次燃焼炉で、内部に、上面に投入口２を開口した
有底円筒状の一次燃焼室３を形成し、かつこの一次燃焼
室の側面や底面を耐火繊維や耐火セメント等の耐火材４
で被覆している。

【００１２】５は上記一次燃焼室３に隣接して設置した
二次燃焼炉で、外壁を耐熱性ステンレス板で形成し、か
つ内部に、側面や底面を耐火繊維や耐火セメント等の耐
火材４で被覆した二次燃焼室６を形成している。

【００１３】又上記一次燃焼室３の側壁上下には上煙道
７及び下煙道８を介して上記二次燃焼室６に連通した一
対の排気孔９，１０を開口し、上記上煙道７及び下煙道
８の内部には温度検出用の第１及び第２温度センサ１
１，１２を装着している。

【００１４】１３，１４は上記一次燃焼室３内の上下に
各々装着した焼却バーナで、例えば灯油バーナで構成
し、燃焼炎が一次燃焼室３の内部に向かって放射する様
に配置し、各々バーナファン１５，１６を一体的に組み
込んでおり、かつ上焼却バーナ１３は上記上煙道７と略
同じ高さ位置、下焼却バーナ１４は下煙道８と略同じ高
さ位置に装着している。

【００１５】１７は上記一次燃焼室３の投入口２にヒン
ジ１８にて開閉自在に装着した蓋で、耐熱性ステンレス
板にて形成し、一次燃焼室３に面する内面に耐火繊維等
の耐火材１９を装着している。

【００１６】２０は上記二次燃焼室６の側壁中間部で、
上記上煙道７の高さ位置より少し下側に装着した無煙化
バーナで、例えば灯油バーナにより構成し、燃焼炎が二
次燃焼室６の内部に向かって放射する様に配置し、バー
ナファン２１を一体的に組み込んでいる。

【００１７】２２は一端に送風用のブロアー２３を連結
し、他端２４を上記二次燃焼室６の上部に連結した排気
ダクト２５内に開口したブロアーダクトで、上記他端２
４を上方に向けて開口し、この開口から吐出する送風に
より上記二次燃焼室６内の排気を排気ダクト２５の先端
より外部に誘引して排出するものである。

【００１８】２６は上記二次燃焼室６内の上部に装着し
た第３温度センサで、この二次燃焼室６内の温度を検出
する。

【００１９】図２は制御系のブロック図で、マイクロコ
ンピュータを中心に構成したシーケンサ２７の入力ポー
トに上記第１、第２、第３温度センサ１１，１２，２
６、コントロールボックス２８を接続し、出力側に、上
記焼却バーナ１３，１４、無煙化バーナ２０、ブロアー
２３を接続している。

【００２０】一方、図３は上記シーケンサ２７の、自動
運転で、かつ被焼却物の種類が一般雑芥モードに設定さ
れた場合における主な制御を示すフローチャートで、先
ずＳ１にて上記無煙化バーナ２０を点火して二次燃焼室
６内を予熱し、次いでＳ２に進んで１バッチ目か２バッ
チ目以降かの検出処理を行った後、 Ｓ３に進んで上焼
却バーナ１３の点火処理を行い、更にＳ４に進んで被焼
却物への着火による煙発生を検出する煙発生チェック処
理を行う。

【００２１】その後、 Ｓ５に進んでバーナファン１
５，１６の制御を行い、次いでＳ６に進んで被焼却物へ
の着火を検出した後、 Ｓ７に進んで着火の程度に応じ
て上焼却バーナ１３の再点火処理を行い、次いでＳ８に
進んで被焼却物の投入量を検出するゴミ量チェック処理
を行った後、 Ｓ９に進んでここでも煙発生チェック処
理を行う。

【００２２】更に、上記煙発生チェック処理の後、 Ｓ
１０に進んで下焼却バーナ１４の再点火処理を行い、次
いでＳ１１にてバーナファン１５，１６の回転数制御処
理、Ｓ１２にて下焼却バーナ１４の点火処理、 Ｓ１３
にて焼却終了検出処理を順次行った後、 Ｓ１４にて後
述の終了前強制運転時間のカウントを開始すると共に下
焼却バーナの燃焼を開始し、次いでＳ１５に進んで上記
終了前強制運転時間の終了を検出し、終了すれば全ての
焼却運転を終了する。

【００２３】又、Ｓ８にて被焼却物の残量が多ければＳ
４に戻って処理を繰り返し、同様にＳ１３にて被焼却物
が未燃焼であれば、上記Ｓ９に戻って上記の処理を繰り
返すものである。

【００２４】ここで、先ず上記Ｓ３の上焼却バーナ点火
処理について図４のフローチャートに基づき説明する
と、上記Ｓ２のバッチ検出処理の後、先ずＳ１６にて１
バッチ目と記憶されているか検出し、１バッチ目であれ
ばＳ１７に進んで焼却バーナ強制点火時間を例えば２分
にセットし、かつ後述の一次燃焼室３内に投入された被
焼却物の量を検出する為のゴミ量チェック時間を例えば
１３分に設定し、上焼却バーナ１３の燃焼時間を例えば
５０分に設定し、被焼却物の燃焼の終了を検出する為の
終了前強制運転時間を例えば２０分に設定した後Ｓ１８
に進む。

【００２５】一方、上記Ｓ１６にて２バッチ目以降と記
憶されている場合にはＳ１９に進み、上記焼却バーナ強
制点火時間を例えば５０秒、ゴミ量チェック時間を例え
ば１０分、上焼却バーナ１３の燃焼時間を例えば４０
分、終了前強制運転時間を例えば１５分に各々設定した
後Ｓ２０に進む。

【００２６】次いで上記Ｓ１８にて上・下焼却バーナ１
３，１４のバーナファン１５，１６の回転を停止して二
次燃焼室６内の温度上昇を促進した後、Ｓ２１に進んで
二次燃焼室６内の温度が設定温度（例えば８５０℃）以
上か否か検出し、設定温度以上でなければ待機し、設定
温度以上に達するとＳ２２に進んで上・下焼却バーナ１
３，１４のバーナファン１５，１６の回転を開始した
後、 Ｓ２３に進んで上焼却バーナ１３を点火し、かつ
上記Ｓ１９又はＳ２１にて設定した上焼却バーナ１３の
強制点火タイマ及び上焼却バーナ燃焼時間のカウントを
開始し、更に上・下焼却バーナ１３，１４の強制着火タ
イマ（設定時間を例えば１０分に設定）のカウントを開
始してＳ２４に進む。

【００２７】尚、上記Ｓ１９よりＳ２０に進んだ場合に
は、ここで上記Ｓ２１と同様に二次燃焼室６内の温度が
設定温度（例えば８５０℃）以上に到達する迄待機し、
到達すれば上記Ｓ２３に進む。

【００２８】そして、Ｓ２４にて上焼却バーナ強制点火
時間の間待機し、経過するとＳ２５に進んでゴミ量チェ
ック時間のカウントを開始した後、図５のＳ２６に進
み、上記図４のＳ１７又はＳ１９で設定した焼却バーナ
強制点火時間経過したか否か検出し、経過すれば上記図
３のＳ４及びＳ５の煙発生チェック処理、バーナファン
制御処理を行った後、Ｓ２７に進んで上煙道７内が第１
の所定温度（例えば５３０℃）以上か否か検出し、以上
であれば被焼却量が多く、Ｓ２８に進んで被焼却物に着
火したと判断し、所定温度以下であればＳ２９に進み、
ここで下煙道内が第２の所定温度（例えば３５０℃）以
上か否か検出し、以上であればここで被焼却量が多く、
上記Ｓ２８に進んで被焼却物に着火したと判断し、以下
であれば被焼却物の投入量が少なく、着火していないと
判断してＳ７に進み、上焼却バーナ再点火処理を行う。

【００２９】又上記Ｓ７の上焼却バーナ再点火処理が終
了すると、 Ｓ３０に進んでゴミ量チェック時間が終了
したか否か検出し、終了していればＳ３１に進んで上焼
却バーナ１３が着火したと判断したか否かを検出し、着
火していなければ被焼却量が少なくて被焼却物に着火し
なかったと判断してＳ３２に進んで上焼却バーナ１３を
消火処理し、かつ下焼却バーナ１４の点火処理を行うと
共に、下焼却バーナの強制着火時間のカウントを開始し
て上記図３のＳ９に進み、煙発生チェック処理の後、上
記Ｓ１０の下焼却バーナ再点火処理を行うものである。

【００３０】そこで上記Ｓ４並びにＳ９の煙発生チェッ
ク処理について、図６のフローチャートに基づき説明す
ると、先ずＳ３３にて上記第１温度センサ１１の出力よ
り上煙道７内の温度を、上記シーケンサ２７の内部メモ
リ等に記憶した後Ｓ３４に進んで温度入力が始めてか否
か検出し、初めてであればＳ３５に進んで検出温度を初
期温度のバックデータ（Ｄ２）として記憶した後Ｓ３６
に進む。

【００３１】一方、上記Ｓ３４で初めての入力でない場
合、及び上記Ｓ３５でデータを記憶した後はＳ３６に進
み、ここで上煙道７内の現在温度を検出して上記バック
データ（Ｄ２）と比較し、この差が予め設定した所定温
度（例えば４℃）以上であればＳ３７に進んで燃焼中の
焼却バーナ１３，１４を消火すると同時にＦＬＧをセッ
トしてＳ３８に進み、上記Ｓ１７又はＳ１９でセットし
た上焼却バーナの燃焼時間が経過したか検出し、経過し
ていなければ更にＳ３９に進み、上記第１温度センサ１
１の出力より上煙道７内の温度が第１の所定温度（例え
ば４５０℃）以上か否か検出し、以下であればＳ４０に
進んで上記Ｓ３６で温度差が所定温度以上に成ってから
予め設定した所定時間（例えば１０分）経過したか否か
検出し、経過していなければＳ４１に進んで上煙道７内
の温度が予め設定した第２の所定温度（例えば３５０
℃）以下に成ったか否か検出し、以下であればＳ４２に
進んで上記焼却バーナ１３，１４のバーナファン１５，
１６を全開運転すると共にＦＬＧをリセットして被焼却
物に燃焼用空気を供給して燃焼を促進する。

【００３２】尚、上記Ｓ３８で燃焼時間経過している場
合、並びに上記Ｓ４０で所定時間経過している場合にも
上記Ｓ４２に進み、バーナファン１５，１６を全開運転
して燃焼を促進した後、Ｓ４３に進んで上煙道７内の現
在温度を検出し、検出温度を上記バックデータ（Ｄ２）
に更新保存して処理を終了し、上記Ｓ５のバーナファン
制御処理に進み、又上記Ｓ３６で温度差が所定温度未満
の場合もＳ４４に進んで上煙道７内の現在温度を検出
し、検出温度を上記バックデータ（Ｄ２）に更新保存し
てから処理を終了し、上記Ｓ５のバーナファン制御処理
に進む。

【００３３】図７は上記Ｓ５並びにＳ１１のバーナファ
ン制御処理を示すもので、Ｓ４５にて間欠微風運転時間
用のＯＮ時間とＯＦＦ時間を予め設定した所定の時間
（例えばＯＮ時間を０．５秒、ＯＦＦ時間を１．５秒）
に設定した後Ｓ４６に進み、ここでＦＬＧがセットされ
ているか否か検出し、セットされている場合にはＳ４７
に進んで焼却バーナ１３，１４が燃焼中か否か検出し、
消火中であればＳ４８に進んでバーナファン１５，１６
を全開運転して処理を終了する。

【００３４】一方、上記Ｓ４７で焼却バーナが消火中の
場合には、Ｓ４９に進んで上記Ｓ４５で設定した時間で
バーナファン１５，１６を回転制御した後、Ｓ５０に進
んでＳ２にて検出したバッチを検出し、２バッチ目以降
であればＳ５１〜Ｓ５３にて上記図４のＳ２３にてカウ
ントを開始した強制点火時間が終了してからの時間を検
出し、この時間に応じてＳ５４〜Ｓ５６に進んでＯＮ時
間を予め設定した時間に設定してバーナファン１５，１
６の回転数を制御した後、図８のＳ５７に進む。

【００３５】そして上記Ｓ５７にて図４のＳ２５にてカ
ウントを開始したゴミ量チェック時間が終了したか否か
検出し、終了後であれば処理を終了し、時間内であれば
Ｓ５８に進んで上煙道７内を通過する排気温度の温度変
化が上り勾配か否か検出し、上り勾配でなければＳ５９
に進んで同じく上煙道７内の排気温度が予め設定した所
定温度（例えば４５０℃）以上か否か検出し、以下であ
ればＳ６０に進んでバーナファン１５，１６のＯＦＦ時
間を所定時間（例えば８ｍｓ）短くして回転数を上昇さ
せた後Ｓ６１に進み、ここでバーナファン１５，１６の
現在のＯＦＦ時間が所定時間（例えば３０ｍｓ）以下か
否か検出し、以下でなければＳ６２に進んで上記所定時
間に設定した後処理を終了する。

【００３６】又上記Ｓ５９で上煙道７内を通過する排気
温度が所定温度以上の場合、並びに上記Ｓ６１でＯＦＦ
時間が所定時間の場合にはそのまま処理を終了する。

【００３７】一方、上記Ｓ５８で排気温度が上り勾配の
場合にはＳ６３に進み、上煙道７内を通過する排気温度
が予め設定した所定温度（例えば３５０℃）以上か否か
検出し、所定温度以上であればＳ６４に進んでバーナフ
ァン１５，１６のＯＦＦ時間を所定時間（例えば８ｍ
ｓ）長く設定した後Ｓ６５に進み、ここでバーナファン
１５，１６の現在のＯＦＦ時間が所定時間（例えば１５
０ｍｓ）以下か否か検出し、所定時間以下でなければＳ
６６に進んでＯＦＦ時間を所定時間（例えば１５０ｍ
ｓ）に設定して処理を終了する。

【００３８】又、上記Ｓ６３で上煙道７内を通過する排
気温度が所定温度以上の場合にはＳ６７に進んでバーナ
ファン１５，１６を全開運転させた後処理を終了し、上
記Ｓ６５でＯＦＦ時間が所定時間以下の場合にはそのま
ま処理を終了する。

【００３９】そして上記バーナファン１５，１６の回転
制御によって、被焼却物の燃焼が安定して煙を発生する
可能性が低い場合や、被焼却物の燃焼が活発で温度上昇
が大きい場合でも、焼却バーナが消火中であれば、バー
ナファンを全開運転して被焼却物に積極的に燃焼用の空
気を供給することで、煙の発生を防止しながら被焼却物
の燃焼を促進し、運転時間の短縮を計る事が出来る。

【００４０】又、焼却運転が２バッチ目以降で燃焼室内
が畜熱により短時間に温度上昇し易い場合には、焼却バ
ーナの強制点火による被焼却物への点火処理が終了後、
バーナファンの回転数を時間の経過とともに上昇して被
焼却物への送風量を増加して被焼却物の燃焼を促進し、
運転時間の短縮化を計る事が出来るものである。

【００４１】尚、上記実施例ではバッチに応じたバーナ
ファンの制御と、排気温度の検出によるバーナファンの
制御とを組み合わせているが、これに限定されることな
く、個々に選択して実施する様にしても良く、かつ上記
実施例では、バーナファン１５，１６のオン・オフ時間
を制御することで回転数を制御しているが、位相制御等
により回転数を制御したり、送風路にダンパー等を設
け、このダンパーの制御により送風量を制御しても良
い。

【００４２】又、上記実施例における時間や温度等はこ
れに限定されるものではなく、各燃焼室の容量やバー
ナ、ブロワ等の仕様により適宜設定するものである。

【００４３】

【発明の効果】本発明の方法により、被焼却物の燃焼が
安定して煙を発生する可能性が低い場合には、バーナフ
ァンによる送風量を多くして被焼却物の燃焼を促進する
ことで、運転時間の短縮を計る事が出来るものである。

【００４４】又本発明の方法により、被焼却物の燃焼が
活発で煙を発生する可能性が高い場合でも、焼却バーナ
が消火している場合にはバーナフアンによる送風量を多
くして排気温度の低下による煙の発生防止と、被焼却物
の燃焼維持による運転時間の短縮とを計る事が出来るも
のである。

【００４５】更に本発明の方法により、被焼却物の燃焼
が活発で煙を発生する可能性が高い場合で、焼却運転が
２バッチ目以降の場合には、予め設定した時間経過に応
じてバーナファンによる送風量を徐々に増加すること
で、煙の発生防止と被焼却物の燃焼促進とを計る事が出
来るものである。

【００４６】そして又本発明により、焼却運転が２バッ
チ目以降の場合には、予め設定した時間の経過に応じて
バーナファンの送風量を徐々に増加した後、煙道を通過
する排気温度に応じてバーナファンの送風量を的確に制
御することで、被焼却物の燃焼状況に応じた適切な燃焼
用空気の供給を行い、煙の発生を防止しながら効率的な
焼却を促進する事が出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼却機の具体例を示す側面縦断面図である。

【図２】制御系の具体例を示すブロック図である。

【図３】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図４】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図５】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図６】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図７】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【図８】制御系の具体例におけるフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２ 一次燃焼室 ６ 二次燃焼室 ７ 上煙道 ８ 下煙道 １３ 上焼却バーナ １４ 下焼却バーナ １５ バーナファン １６ バーナファン ２０ 無煙化バーナ ２５ 排気筒 10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被焼却物を投入して焼却バーナにて焼却
   する一次燃焼室と、この一次燃焼室に隣接して配置さ
   れ、上記一次燃焼室から排出された排気を煙道を介して
   導入し、無煙化バーナにて焼却した後排気筒より外部に
   排気する二次燃焼室とを備え、かつ上記各バーナに各々
   バーナファンを装着した焼却機において、運転開始後上
   記焼却バーナを点火して被焼却物への着火処理を行った
   後、上記煙道を通過する排気温度に応じて上記焼却バー
   ナを点滅制御すると共に、上記被焼却物への着火処理
   後、上記排気温度の温度変化を検出し、この温度変化が
   予め設定した傾斜内であれば上記バーナファンを全開運
   転する事を特徴とする焼却機の焼却バーナ用バーナファ
   ン制御方法。
2. 【請求項２】 上記温度変化が予め設定した傾斜範囲外
   の場合でも、上記焼却バーナが消火中の場合には、上記
   バーナファンを全開運転する事を特徴とする上記請求項
   １に記載の焼却機の焼却バーナ用バーナファン制御方
   法。
3. 【請求項３】 上記温度変化が予め設定した傾斜範囲外
   の場合で、かつ焼却運転が２バッチ目以降の場合には予
   め設定した時間経過に応じて上記バーナファンの送風量
   を増加する事を特徴とする、上記請求項２に記載の焼却
   機の焼却バーナ用バーナファン制御方法。
4. 【請求項４】 上記運転が２バッチ目以降で、時間に応
   じて上記バーナファンの送風量を増加した後、運転開始
   から予め設定した所定時間経過すると、上記煙道を通過
   する排気温度に応じて上記バーナファンの送風量を制御
   する事を特徴とする、上記請求項３に記載の焼却機の焼
   却バーナ用バーナファン制御方法。