JPH11294741A - ボイラ付き焼却プラントにおける燃焼制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイラ出口圧力及び蒸気流量を安定化して、
発電量の安定化／効率化を図る。 【解決手段】 ボイラ出口でのボイラ圧力プロセス値Ｐ
pv（ｔ）を周期的に測定し、該圧力プロセス値と圧力設
定値Ｐsv（ｔ）との偏差に応じて、該圧力設定値を補正
して補正済圧力設定値Ｐsv（ｔ）′を得る。この補正済
圧力設定値を圧力設定値の代わりにボイラ圧力調節計２
に供給し、それに基づいてボイラ圧力調節計は、給塵機
の回転数等の操作量Ｋ（ｔ）を調節するための出力を発
生して、焼却炉への燃料の供給量を調節する。設定値の
補正は、ボイラ出口におけるボイラの圧力設定値を入力
とし、かつ圧力プロセス値を出力として予め作成された
ＡＲＸモデル等のモデルに基づいて、モデル予測制御を
行うことにより、圧力設定値を補正することにより、実
行される。補正済圧力設定値と測定により得られた圧力
プロセス値とを用いてモデルの係数を補正すれば、より
適切な制御ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、一般廃棄物（都市ごみ）
や産業廃棄物等を焼却するためのボイラ付き焼却プラン
トにおける燃焼制御方法に関し、特に、定常運転時にボ
イラ圧力及びボイラ蒸気流量を安定化させ、それにより
発電量（発電電力）を安定化させるための燃焼制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ごみや産業廃棄物の焼却熱を
利用して蒸気タービンを駆動することにより、発電を行
うボイラ付き焼却プラントが開発され稼働している。こ
のような焼却プラントにおいては、燃料として用いる都
市ごみや産業廃棄物等の発熱量が変動するので、発電量
が所望の値となるように制御するためには、プラント自
体の応答遅延特性も相まって、経験則等に基づいた複雑
な制御を必要としている。このような制御を行うため
に、焼却プラントにおいては、定常時、分散制御システ
ム（ＤＣＳ）等により、基本的に１入力１出力のＰＩＤ
調節器を複数組み合わせたコントローラを構成して、ボ
イラ出口における蒸気圧および蒸気流量等の種々のプロ
セス値が設定範囲（設定値±許容誤差）内になるよう自
動燃焼制御（ＡＣＣ）している。

【０００３】図５は、ボイラ付きごみ焼却プラントにお
ける従来例のＰＩＤ自動燃焼制御を説明するためのブロ
ック図である。図５において、１はボイラ付きごみ燃焼
プラントであり、該プラント１は、ごみ焼却炉、廃熱ボ
イラ、給塵機等を含み、更に、ボイラ出口圧力センサ、
ボイラ出口蒸気流量センサ、焼却炉出口温度センサ等の
各種センサを含んでいる。２は、ボイラ出口圧力（蒸気
圧）調節計であり、オペレータ等により設定されるボイ
ラ出口圧力設定値Ｐsv（ｔ）と、プラント１中のボイラ
出口圧力センサからのボイラ出口圧力プロセス値Ｐpv
（ｔ）とが入力され、それらの差をゼロとする方向に給
塵機の回転数等の操作量Ｋ（ｔ）を変更してごみ供給量
を調節するよう構成されている。３は、ボイラ蒸気流量
調節計であり、オペレータ等により設定されるボイラ蒸
気流量設定値Ｑsv（ｔ）と、ボイラ出口蒸気流量センサ
から蒸気流量プロセス値Ｑpv（ｔ）とが入力され、それ
らの差をゼロとする方向に蒸気流量調節弁の開度Ｒ
（ｔ）を調整するよう構成されている。４は炉頂温度調
節系等を含むその他の調節計であり、プラント１中の適
宜のセンサからのプロセス値とそれに対応する設定値と
が供給され、それらの差をゼロとする方向に適宜の操作
量を調整するように構成されている。

【０００４】これらの調節計２〜４は、所定の周期でＰ
ＩＤ燃焼制御を行うことにより、上記したように、プロ
セス値が目標とする設定範囲（設定値±許容誤差）とな
るよう操作量を自動調節し、さらに、プラント１を平衡
状態に保つように制御している。例えば、ボイラ出口圧
力プロセス値Ｐpv（ｔ）がその設定値Ｐsv（ｔ）よりも
上昇したとき、ボイラ圧力調節計２の働きによって給塵
機の単位時間当たりの回転数を減少させるよう制御す
る。これに伴い、ボイラ入熱量が低下するのでボイラ出
口圧力プロセス値Ｐpv（ｔ）は低下しボイラ出口蒸気流
量プロセス値Ｑpv（ｔ）は減少しようとする。しかしな
がら、このとき、ボイラ蒸気流量調節計３の作用によっ
て、蒸気流量調節弁の開度が増大してボイラ出口圧力プ
ロセス値Ｐpv（ｔ）の低下を助長すると共にボイラ出口
蒸気流量プロセス値Ｑpv（ｔ）の減少を相殺して、プラ
ント１は平衡状態に達する。ボイラ出口圧力プロセス値
Ｐpv（ｔ）が設定値より下降した場合は、上記と反対の
動作を行う。このようにして、各プロセス値が設定範囲
に入るようにするとともに、プラント１を平衡状態に保
つよう調整している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例の燃焼制御方法においてもなお、ボイラ出口圧
力や蒸気流量が１０分〜数１０分程度の周期で変動し
て、その目標設定範囲から外れてしまうことがある。こ
のような変動原因の主要なものとして、焼却炉へ供給さ
れるごみ密度の変化等のごみ質変化を上げることができ
る。すなわち、ホッパ下部のごみ圧密度に着目すると、
ごみがクレーンによってホッパへ投入された時点ではご
み圧密度が最も大きく、その後徐々に小さくなり、次の
ごみ投入時点で再びごみ圧密度が大きくなる。このよう
なごみ圧密度の周期的変化に起因して、焼却炉へ供給さ
れるごみ密度が変化し、これにより、ボイラへの単位時
間当たりの入熱量が給塵装置の操作回数に比例しないこ
とになる。したがって、ごみ質を一定としてボイラ出口
圧力のＰＩＤ制御を行っている従来例の燃焼制御方法に
おいては、ボイラ出口圧力及び蒸気流量が変動してしま
い、安定した発電量を得ることが困難な場合がある。な
お、ボイラ出口圧力の変動は、ごみ密度の変動以外の理
由、例えば、ごみ収集時の天候等に基づく水分含有量の
変化や、収集地域によるごみ質の違いによっても生じて
しまうものであり、更には、その他の外乱によっても生
じてしまうものである。外乱によるボイラ出口圧力の変
動は、ボイラ付きの産業廃棄物焼却プラントにおいても
生じてしまうものである。

【０００６】そして、ボイラ出口圧力が変動すると、ボ
イラ蒸気流量が変動してしまい、結局、発電量が変動し
てしまう。ボイラ出口圧力の変動による発電量の変動を
抑制するために、図５に示した従来例において、ボイラ
蒸気流量調節計３により蒸気流量調節弁の開度Ｒ（ｔ）
を制御することも考えられるが、単に該調節弁の開度を
調節しても、ボイラ出口圧力は積分系であるため、入熱
量の変化が即座には圧力の変化として顕れない。このた
め、ボイラ出口圧力の変動がより増長されてしまい、結
局、発電量を安定化できない場合がある。また、燃料供
給量で蒸気流量を制御し、かつ調節弁でボイラ出口圧力
を調節する方式を採用した構成においても、上記と同様
な理由により、圧力を一定にすればするほど蒸気流量の
変化が大きくなってしまい、この場合も発電量を安定化
できない場合がある。本発明の目的は、ボイラ付き焼却
プラントにおいて、このような外乱によるボイラ出口圧
力の変動を低減させて焼却プラントの安全性及び信頼性
を向上させるとともに、それによって蒸気流量を安定化
して発電量の安定化及び効率化を図ることができる燃焼
制御方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のボイラ付き焼却プラントにおける燃焼
制御方法においては、ボイラ出口におけるボイラの圧力
プロセス値を周期的に測定するステップと、測定により
得られた圧力プロセス値と圧力設定値との偏差に応じて
圧力設定値を補正することにより、補正済圧力設定値を
得る設定値補正ステップと、得られた補正済圧力設定値
を圧力設定値の代わりにボイラ圧力調節計に供給するス
テップと、ボイラ圧力調節計の出力に基づいて、焼却炉
への燃料の供給量を調節する燃料調節ステップとを含む
ことを特徴としている。

【０００８】本発明の好適な実施例においては、設定値
補正ステップは、ボイラ出口におけるボイラの圧力設定
値を入力としかつ圧力プロセス値を出力として予め作成
された数式モデルに基づいて、モデル予測制御を行うこ
とにより、圧力設定値を補正して補正済圧力設定値を得
るよう構成されている。更に、本発明の好適な実施例に
おいては、設定値補正ステップはさらに、補正済圧力設
定値と測定により得られた圧力プロセス値とを用いて、
数式モデルの係数を補正するステップを含んでいる。ま
た、燃料調節ステップは、ボイラ圧力調節計の出力に基
づいて、焼却炉へ廃棄物を供給する給塵供給手段の駆動
回数を調節するよう構成されている。さらに、予め作成
された数式モデルはＡＲＸモデルである。

【０００９】

【発明の実施の態様】図１は、本発明の第１及び第２の
実施例の燃焼制御方法を実行するためのシステム機能ブ
ロック図を示しており、図１において、図５の構成要素
と同一の構成要素には、同一の参照番号が付されてい
る。本発明の燃焼制御方法においては、ボイラ圧力調節
計２に設定値補正量演算手段５及び加算手段６を付加
し、該設定値補正量演算手段５において、ボイラ出口に
設けられたボイラ出口圧力センサからのボイラ出口圧力
プロセス値（以下、単に「圧力プロセス値」と称する）
Ｐpv（ｔ）及びボイラ出口圧力設定値（以下、単に「圧
力設定値」と称する）Ｐsv（ｔ）に基づいて、圧力設定
値Ｐsv（ｔ）に対する圧力補正値Ｐaj（ｔ）を演算し、
加算手段６において、これらの圧力設定値と圧力補正値
とを加算し、得られた値を補正済圧力設定値Ｐsv′
（ｔ）として、ボイラ圧力調節計２に供給することを特
徴としている。

【００１０】本発明の第１の実施例においては、設定値
補正量演算手段５において、圧力補正値Ｐaj（ｔ）及び
補正済圧力設定値Ｐsv′（ｔ）は、以下の式（１）又は
（２）に基づいて演算される。なお、「ｔ」は、補正制
御が開始されてから所定の周期で実行されるＰＩＤ制御
の実行時点（すなわち実行回）を表すものとする。

【数１】 Ｐaj（ｔ）＝−｛Ｐpv（ｔ）−Ｐsv（ｔ）−Ｐaj（ｔ−１）｝ …（１） ＝−Σ（Ｐpv（ｔ）−Ｐsv（ｔ）） …（２） ただし、Σは、ｔ＝１から現在実行時点についての加算 また、加算手段６においては、補正済圧力設定値Ｐsv′
（ｔ）

【数２】 Ｐsv′（ｔ）＝Ｐsv（ｔ）＋Ｐaj（ｔ） …（３） が演算される。

【００１１】式（１）から明らかなように、本発明の制
御方法においては、圧力プロセス値Ｐpv（ｔ）の圧力設
定値Ｐsv（ｔ）からの偏差が今回の圧力補正値Ｐaj
（ｔ）と前回の圧力補正値Ｐaj（ｔ−１）との差となる
ように、今回の圧力補正値Ｐaj（ｔ）を設定しており、
Ｐpv（ｔ）のＰsv（ｔ）との偏差に応じて圧力補正量を
増減している。また、式（２）及び（３）から、本発明
の制御方法においては、補正制御が開始されてから現時
点までの各実行時点における圧力プロセス値Ｐpv（ｔ）
の圧力設定値Ｐsv（ｔ）からの偏差を求めてそれを積分
し、得られた積分値だけ該積分値と反対方向に、その時
点の圧力設定値Ｐsv（ｔ）を補正することにより、補正
済圧力設定値Psv′（ｔ）を得ていると言うことができ
る。したがって、圧力プロセス値と圧力設定値との偏差
の履歴に基づいて圧力設定値を補正しているので、プロ
セス値の変動振幅を縮小することができる。

【００１２】上記した本発明の第１の実施例の燃焼制御
方法においては、過去の履歴に基づいて現在の圧力設定
値を補正することを意図しているが、本発明の第２の実
施例の燃焼制御方法においては、設定値補正量演算手段
５においてモデル予測制御を行うことにより、現在まで
の実測データに基づいて未来を予測し、現在の設定値の
補正量を最適となるようにするものである。したがっ
て、本発明の第２の実施例によれば、プラント１及び調
節計２〜４からなるシステムの変動周期と、圧力設定値
の変化に対するプロセス値の応答時間との比（変動周期
／応答時間）が比較的小さい場合にも、効果を発揮でき
る。以下に、本発明の第２の実施例におけるモデル予測
制御について説明する。

【００１３】モデル予測制御においては、まず事前に、
入力ｕ（ｔ）＝圧力設定値Ｐsv（ｔ）とし、出力ｙ
（ｔ）＝圧力プロセス値Ｐpv（ｔ）とする、プラントと
従来制御系とからなるシステムを同定し、以下の演算式
（４）で表される予測制御用のＡＲＸモデルを決定す
る。

【数３】 Ａ（ｑ）ｙ（ｔ）＝Ｂ（ｑ）ｕ（ｔ）＋ｅ（ｔ） …（４） ただし、Ａ（ｑ）＝１＋Σａ_nｑ^-n …（５） ［Σ：ｎ＝１〜ｎ_aについての加算］ Ｂ（ｑ）＝ｑ^-nkΣｂ_nｑ^-n+1 …（６） ［Σ：ｎ＝１〜ｎ_bについての加算］ ｅ（ｔ）：外乱 ｔ：時間（ｔ＝……，−２，−１，０，１，２，……） ｎ_a≧１，ｎ_b≧１，ｎ_k≧１ ｑ^-1：シフトオペレータ ｑ^-nｘ（ｔ）＝ｘ（ｔ−ｎ） ここで、システムの応答時間がゼロでないことや、実時
間の位相遅れフィルタリングを前提にすれば、通常ｎ_k
≧１としてよいが、ｎ_k≧０として定式化することも可
能である。

【００１４】次に、予測制御を行うが、現時点をｔ₀と
し、１回の演算に要する時間が無視できるほど小さいも
のとし、入力はｔ₀を基点に操作周期Ｔ_Mで期間ｐＴ_Mに
渡って変更可能であり、Ｔ_S≧ｎ_k、Ｔ_E≧ｎ_k、Ｔ_P＝ｐ
Ｔ_M−Ｔ_S＋Ｔ_Eとしてｔ≧ｔ₀ではこの制御以外の手段に
よって入力が変更されないとの仮定をおく。これら時間
に関する関係は、図２に示されている通りである。そし
て、以下の式（７）で表されるＡＲＸモデルによる出力
の予測値列Ｙ_Pが、式（８）で表される予め定められた
参照軌道Ｙ_Rにできるだけ一致し、かつ、入力の変化が
できるだけ小さいような入力値列Ｕ_FM［式（９）］を求
める。なお、参照軌道Ｙ_Rは、例えば、適当な時定数を
もつ一次遅れ曲線として定義しておく。

【数４】 Ｙ_P＝［ｙ_P（ｔ₀＋Ｔ_S） ｙ_P（ｔ₀＋Ｔ_S＋１） …… ｙ_P（ｔ₀＋Ｔ_S＋Ｔ_P）］^T …（７） Ｙ_R＝［ｙ_R（ｔ₀＋Ｔ_S） ｙ_R（ｔ₀＋Ｔ_S＋１） …… ｙ_R（ｔ₀＋Ｔ_S＋Ｔ_P）］^T …（８） Ｕ_FM＝［ｕ_F（ｔ₀） ｕ_F（ｔ₀＋Ｔ_M） …… ｕ_F（ｔ₀＋ｐＴ_M）］^T …（９） そして、入力値列Ｕ_FM中の最初の値ｕ_F（ｔ₀）を実際に
プロセスに入力する。以後、操作周期Ｔ_M毎に、この操
作を繰り返す。

【００１５】以下に、入力値Ｕ_FMの求め方を具体的に示
す。まず、ｎ_k≧１の場合、ＡＲＸモデルによるｔ₀＋ｓ
の出力予測値は以下の式（１０）のように表される。

【数５】 ｙ_P（ｔ₀＋ｓ） ＝−Σａ_s，_nｙ_O（ｔ₀−ｎ＋１）＋Σｂ_s，_nΔｕ_F（ｔ₀＋ｓ−ｎ＋１） ＋ΣＧ_s，_nΔｕ_O（ｔ₀−ｎ）＋ｄ_sｕ（ｔ₀−ｎ_b'） …（１０） ただし、△ｕ_F（ｔ）＝ｕ_F（ｔ）−ｕ_F（ｔ−１） △ｕ_O（ｔ）＝ｕ_O（ｔ）−ｕ_O（ｔ−１） Σ：ａ_s，_nに関しては、ｎ＝１〜ｎ_aについての加算 ｂ_s，_nに関しては、ｎ＝１〜（ｓ＋１）についての加算 Ｇ_s，_nに関しては、ｎ＝１〜（ｎ_b'−１）についての加
算 ここで、ベクトルＹ₀、△Ｕ_F、△Ｕ_O及びＵ_Hを、以下の
式（１１）〜（１４）のように定義すると、式（１５）
〜（１８）の形式で表される行列Ａ〜Ｄに対して、式
（１９）が成立する。ただし、Ｕ_Hは、要素数（Ｔ_P＋
１）の列ベクトルとする。

【数６】 Ｙ_O＝［ｙ_O（ｔ₀） ｙ_O（ｔ₀−１） … ｙ_O（ｔ₀−ｎ_a＋１）］^T …（１１） △Ｕ_F＝［△ｕ_F（ｔ₀） △ｕ_F（ｔ₀＋１） … △ｕ_F（ｔ₀＋ｐＴ_M）］^T …（１２） △Ｕ_O ＝［△ｕ_O（ｔ₀−１） △ｕ_O（ｔ₀−２） … △ｕ_O（ｔ₀−ｎ_b'＋１）］^T …（１３） Ｕ_H ＝［ｕ_O（ｔ₀−ｎ_b'） ｕ_O（ｔ₀−ｎ_b'） … ｕ_O（ｔ₀−ｎ_b'）］^T …（１４）

【数７】

【００１６】さらに、要素数ｐ＋１の列ベクトル△
Ｕ_FM、要素数Ｔ_Mの列ベクトルｇ_M及び（ｐＴ_M＋１）ｘ
（ｐ＋１）の行列Ｇ_Fを、以下の式（２０）、（２１）
及び（２２）のようにおくと、式（２３）が成り立つ。

【数８】 したがって、Ｂ′＝ＢＧ_Fと置くと、式（２３）から式
（１９）は、以下のように表すことができる。

【数９】 Ｙ_P＝−ＡＹ_O＋Ｂ′△Ｕ_FM＋Ｃ△Ｕ_O＋ＤＵ_H …（２４）

【００１７】今、モデル予測制御の評価関数Ｊを以下の
式（２５）のように設定すると、該評価関数Ｊの偏微分
∂Ｊ／∂△Ｕ_FMは、式（２６）で表される。

【数１０】 Ｊ＝‖Ｙ_R−Ｙ_P‖²＋ξ‖△Ｕ_FM‖² ＝‖Ｙ_R＋ＡＹ_O−Ｂ′△Ｕ_FM−Ｃ△Ｕ_O−ＤＵ_H‖²＋ξ‖△Ｕ_FM‖² …（２５） ただし、‖Ｘ‖²＝Ｘ^TＸ ξ＞０ ∂Ｊ／∂△Ｕ_FM ＝［△∂Ｊ／∂△Ｕ₁ ∂Ｊ／∂△Ｕ₂ … ∂Ｊ／∂△Ｕ_p+1］^T ＝−２（Ｂ′）^T（Ｙ_R＋ＡＹ_O−Ｂ′△Ｕ_FM−Ｃ△Ｕ_O−ＤＵ_H）＋２△ξＵ_FM …（２６） ただし、△Ｕ_iは、△Ｕ_FMの第ｉ成分

【００１８】ここで、∂Ｊ／∂△Ｕ_FM＝０とすると、

【数１１】 △Ｕ_FM ＝｛（Ｂ′）^TＢ′＋ξＥ｝^-1（Ｂ′）^T（Ｙ_R＋ＡＹ_O−Ｃ△Ｕ_O−ＤＵ_H） …（２７） ただし、Ｅは、単位行列 が得られ、出力の予測値列Ｙ_Pが参照軌道Ｙ_Rに近く、か
つ入力値列の変化‖△Ｕ_FM‖が小さくなるような△Ｕ_FM
が求められ、したがって、入力値列Ｕ_FMが求められる。
なお、得られた入力値列Ｕ_FMは、式（４）〜（６）に関
連して説明したように、ボイラ圧力調節系２に直接供給
すべきボイラ圧力設定値であり、よって、得られた入力
値列Ｕ_FMの個々の要素の値が、対応する時点での補正済
圧力設定値Ｐsv′（ｔ）となる。したがって、図１に示
された設定値演算手段５は、得られた入力値列の第１要
素の値から対応する時点の設定値Ｐsv（ｔ）を減算した
値を圧力補正値Ｐaj（ｔ）として、その時点で加算手段
６に供給する。また、加算手段６を介さずに、得られた
入力値列Ｕ_FMの第１要素の値そのものをボイラ圧力制御
系２に直接供給してもよい。

【００１９】次に、本発明の第３の実施例における燃焼
制御方法を説明する。第３の実施例は、式（４）〜
（６）で表されるＡＲＸモデルに基づいて圧力補正量Ｐ
aj（ｔ）を求める場合、ＡＲＸモデルの係数ａ_n及びｂ_n
の調整を行うことができるようにしたものである。この
ため、図３に示すように、予測演算モデル係数補正手段
７を追加して、該係数補正手段７において、設定値補正
量演算手段５及び加算手段６を作動させた運転状態で得
られる補正済圧力設定値Ｐsv′（ｔ）及び圧力プロセス
値Ｐpv（ｔ）に基づいて、ＡＲＸモデルの係数ａ_n及び
ｂ_nを学習により補正するように構成している。該係数
の学習は、時点ｔ₀において計算されたモデル予測値を
ｙ_p（ｔ）と表し、ｔ₀≦ｔ≦ｔ₀＋Ｔの範囲で、圧力プ
ロセス値ｙ（ｔ）を教師信号として、モデル予測値ｙ_p
（ｔ）が改善されるように、係数を補正する。いま、評
価関数を

【数１２】 Ｊ＝Σ｛ｙ（ｔ₀＋ｓ）−ｙ_p（ｔ₀＋ｓ）｝²／２ …（２８） ただし、Σ：ｓ＝０〜Ｔについての加算 とすれば、係数ａ_n及びｂ_nの補正代△ａ_n及び△ｂ_nは、
以下のように表される。

【数１３】 △ａ_n＝−ε∂Ｊ／∂ａ_n ＝εΣ｛ｙ（ｔ₀＋ｓ）−ｙ_p（ｔ₀＋ｓ）｝ｐ_n（ｔ₀＋ｓ） …（２９） △ｂ_n＝−ε∂Ｊ／∂ｂ_n ＝εΣ｛ｙ（ｔ₀＋ｓ）−ｙ_p（ｔ₀＋ｓ）｝ｑ_n（ｔ₀＋ｓ） …（３０） ただし、ε：学習率 Σ：ｓ＝０〜Ｔについての加算 ｐ_n（ｔ）＝∂ｙ_p（ｔ）／∂ａ_n （１≦ｎ≦ｎ_a） ｑ_n（ｔ）＝∂ｙ_p（ｔ）／∂ｂ_n （１≦ｎ≦ｎ_b） なお、実際には、複数の教師データの組から逐次１組を
選択し、予め設定した収束基準を満たすまで、係数の学
習を繰り返す。上記したモデル予測制御においてはＡＲ
Ｘモデルについて説明したが、他の数式モデルを用いて
もよいことは言うまでもない。

【００２０】図４は、本発明の第２の実施例の燃焼制御
方法を実機テスト（圧力設定値Ｐsv（ｔ）＝一定）によ
り実行した結果を、圧力設定値を補正しない従来例の燃
焼制御方法のテスト結果と対比して表したグラフであ
る。図４において、（Ａ）はボイラ出口におけるボイラ
圧力を、（Ｂ）はボイラ蒸気流量を示しており、時間Ｔ
０〜Ｔ１及びＴ２〜Ｔ３は従来例により得られた圧力プ
ロセス値を、時間Ｔ１〜Ｔ２は本発明により得られた圧
力プロセス値を示している。これらのグラフから明らか
なように、本発明によれば、従来例に比べて、圧力プロ
セス値の設定値からの変動を極めて小さくでき、しかも
ボイラ蒸気流量の変動も抑圧できるので、安定した発電
量を提供できることが実証された。

【００２１】本発明は以上のように構成されているの
で、ボイラ出口圧力プロセス値と圧力設定値との偏差に
応じて設定値を補正することにより、ボイラ圧力の変動
を十分に低減することができるので、プラントの安全性
及び信頼性を向上させることができる。さらに、これに
よりボイラ蒸気流量を安定化させることができるので、
発電量の安定化及び効率化をはかることができる。ま
た、ボイラ圧力設定値を補正するための補正量の決定に
モデル予測制御を採用すれば、システムの変動周期とボ
イラ圧力設定値の変化に対するプロセス値の応答時間と
の比が比較的小さい場合にも、対処することが可能とな
り、ボイラ圧力及び蒸気流量を安定化させる等の制御性
能が向上する。さらにまた、モデル予測制御におけるモ
デル係数の補正機能を備えれば、焼却炉の経時変化等に
拘わらず、制御性能を悪化させることなく発電量を安定
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第２の燃焼制御方法を説明す
るためのブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施例の燃焼制御方法における
時間ファクタの関係を説明するための図である。

【図３】本発明の第３の実施例の燃焼制御方法を説明す
るためのブロック図である。

【図４】本発明の第２の実施例の燃焼制御方法を用いて
実機テストを行った結果を、従来例の結果と対比して表
したグラフである。

【図５】従来例の燃焼制御方法を説明するためのブロッ
ク図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ付き焼却プラントにおける燃焼制
   御方法において、 ボイラ出口におけるボイラの圧力プロセス値を周期的に
   測定するステップと、 測定により得られた圧力プロセス値と圧力設定値との偏
   差に応じて圧力設定値を補正することにより、補正済圧
   力設定値を得る設定値補正ステップと、 得られた補正済圧力設定値を圧力設定値の代わりにボイ
   ラ圧力調節計に供給するステップと、 ボイラ圧力調節計の出力に基づいて、焼却炉への燃料の
   供給量を調節する燃料調節ステップとを含むことを特徴
   とする燃焼制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の燃焼制御方法において、
   設定値補正ステップは、 ボイラ出口におけるボイラの圧力設定値を入力としかつ
   圧力プロセス値を出力として予め作成された数式モデル
   に基づいて、モデル予測制御を行うことにより、圧力設
   定値を補正して補正済圧力設定値を得るステップからな
   ることを特徴とする燃焼制御方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の燃焼制御方法において、
   設定値補正ステップはさらに、 補正済圧力設定値と測定により得られた圧力プロセス値
   とを用いて、数式モデルの係数を補正するステップを含
   んでいることを特徴とする燃焼制御方法。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の燃焼制御方法にお
   いて、予め作成された数式モデルは、ＡＲＸモデルであ
   ることを特徴とする燃焼制御方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜５いずれかに記載の燃焼制御
   方法において、燃料調節ステップは、 ボイラ圧力調節計の出力に基づいて、焼却炉へ廃棄物を
   供給する給塵供給手段の駆動回数を調節するステップで
   あることを特徴とする燃焼制御方法。