JPH1182958A - 焼却装置および焼却装置の運転制御方法 - Google Patents
焼却装置および焼却装置の運転制御方法Info
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- JPH1182958A JPH1182958A JP24159497A JP24159497A JPH1182958A JP H1182958 A JPH1182958 A JP H1182958A JP 24159497 A JP24159497 A JP 24159497A JP 24159497 A JP24159497 A JP 24159497A JP H1182958 A JPH1182958 A JP H1182958A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼却物の燃焼過程で、逐次最適な空気量制御
を行って有害な排ガスを出すことなく完全燃焼させるこ
と。 【解決手段】 １次温度検出器２０により検出された１
次燃焼室１の室内温度と圧力検出器２４により検出され
た１次燃焼室１の室内圧と２次温度検出器２１により検
出された２次燃焼室４の室内温度と、排ガス温度検出器
２２により検出された排ガス温度と外気温度検出器２３
により検出された外気温と１次空気供給装置３による１
次空気供給量と２次空気供給装置６による２次空気供給
量と排ガス排出装置７による排ガス排出量より、１次燃
焼室１で発生する可燃性ガス量を演算し、この可燃性ガ
ス量に基き、１次空気供給装置３の１次空気供給量と２
次空気供給装置６の２次空気供給量を制御する。
を行って有害な排ガスを出すことなく完全燃焼させるこ
と。 【解決手段】 １次温度検出器２０により検出された１
次燃焼室１の室内温度と圧力検出器２４により検出され
た１次燃焼室１の室内圧と２次温度検出器２１により検
出された２次燃焼室４の室内温度と、排ガス温度検出器
２２により検出された排ガス温度と外気温度検出器２３
により検出された外気温と１次空気供給装置３による１
次空気供給量と２次空気供給装置６による２次空気供給
量と排ガス排出装置７による排ガス排出量より、１次燃
焼室１で発生する可燃性ガス量を演算し、この可燃性ガ
ス量に基き、１次空気供給装置３の１次空気供給量と２
次空気供給装置６の２次空気供給量を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、焼却装置および
焼却装置の運転制御方法に関するものである。
焼却装置の運転制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のガス化燃焼炉（乾溜炉）の
構成を示している。図４において、１は焼却物を投入さ
れる１次燃焼室（ガス化炉、乾溜炉）、２は１次燃焼室
１における焼却物の着火を行う１次着火装置（１次バー
ナ）、３は１次押込みファン３ａと１次空気量調節ダン
パ３ｂとを含み、１次空気量調節ダンパ焼却物の熱分解
に必要な空気を１次燃焼室１に供給する１次空気供給装
置、４は１次燃焼室１内での焼却物の熱分解により発生
した可燃性ガスを完全燃焼させる２次燃焼室（燃焼
炉）、５は２次燃焼室４に導入された可燃性ガスが燃焼
するのに必要な温度を維持する２次温度維持装置（２次
バーナ）、６は２次押込みファン６ａと２次空気量調節
ダンパ６ｂとを含み、可燃性ガスの燃焼に必要な空気を
２次燃焼室４に供給する２次空気供給装置、７は排ガス
誘引ファン７ａと排ガス量調節ダンパ７ｂとを含み、２
次燃焼室４での燃焼により発生した排ガスを強制排出す
るための排ガス排出装置、８は煙突である。
構成を示している。図４において、１は焼却物を投入さ
れる１次燃焼室（ガス化炉、乾溜炉）、２は１次燃焼室
１における焼却物の着火を行う１次着火装置（１次バー
ナ）、３は１次押込みファン３ａと１次空気量調節ダン
パ３ｂとを含み、１次空気量調節ダンパ焼却物の熱分解
に必要な空気を１次燃焼室１に供給する１次空気供給装
置、４は１次燃焼室１内での焼却物の熱分解により発生
した可燃性ガスを完全燃焼させる２次燃焼室（燃焼
炉）、５は２次燃焼室４に導入された可燃性ガスが燃焼
するのに必要な温度を維持する２次温度維持装置（２次
バーナ）、６は２次押込みファン６ａと２次空気量調節
ダンパ６ｂとを含み、可燃性ガスの燃焼に必要な空気を
２次燃焼室４に供給する２次空気供給装置、７は排ガス
誘引ファン７ａと排ガス量調節ダンパ７ｂとを含み、２
次燃焼室４での燃焼により発生した排ガスを強制排出す
るための排ガス排出装置、８は煙突である。
【０００３】また、ガス化燃焼炉には、これらに加え
て、１次燃焼室１の室内温度を検出する１次温度検出器
（熱電対）、２次燃焼室４の室内温度を検出する２次温
度検出器（熱電対）、排ガスの温度を検出する排ガス温
度検出器（熱電対）、１次燃焼室１の室内圧を検出する
圧力検出器等のセンサ類が設けられているものもある。
て、１次燃焼室１の室内温度を検出する１次温度検出器
（熱電対）、２次燃焼室４の室内温度を検出する２次温
度検出器（熱電対）、排ガスの温度を検出する排ガス温
度検出器（熱電対）、１次燃焼室１の室内圧を検出する
圧力検出器等のセンサ類が設けられているものもある。
【０００４】つぎに、動作について説明する。１次燃焼
室１に投入された焼却物は１次バーナ２により着火さ
れ、１次空気供給装置３により１次燃焼室１に熱分解に
必要な空気が供給される。以降、１次燃焼室１の室内温
度（以下、１次温度と云う）は１次バーナ２の火力と供
給空気量の制御によって、例えば４００〜５００℃に保
たれる。
室１に投入された焼却物は１次バーナ２により着火さ
れ、１次空気供給装置３により１次燃焼室１に熱分解に
必要な空気が供給される。以降、１次燃焼室１の室内温
度（以下、１次温度と云う）は１次バーナ２の火力と供
給空気量の制御によって、例えば４００〜５００℃に保
たれる。
【０００５】着火された焼却物はある部分が燃焼し、そ
の燃焼熱によりある部分は熱分解を始める。この熱分解
によって１次燃焼室１では可燃性ガスが発生し、この可
燃性ガスは２次燃焼室４に送られる。２次燃焼室４では
可燃性ガスを燃焼させるために、２次バーナ５により２
次燃焼室４の室内温度（以下、２次温度と云う）が、例
えば８００〜９００℃に保たれ、２次燃焼室４には２次
空気供給装置６により燃焼に必要な空気量が供給され
る。通常、２次温度を、例えば８００℃以上にしておく
ために、焼却物に着火する前に２次バーナ５を作動させ
て２次温度を上昇させるための２次燃焼室予熱期間が設
けられる。
の燃焼熱によりある部分は熱分解を始める。この熱分解
によって１次燃焼室１では可燃性ガスが発生し、この可
燃性ガスは２次燃焼室４に送られる。２次燃焼室４では
可燃性ガスを燃焼させるために、２次バーナ５により２
次燃焼室４の室内温度（以下、２次温度と云う）が、例
えば８００〜９００℃に保たれ、２次燃焼室４には２次
空気供給装置６により燃焼に必要な空気量が供給され
る。通常、２次温度を、例えば８００℃以上にしておく
ために、焼却物に着火する前に２次バーナ５を作動させ
て２次温度を上昇させるための２次燃焼室予熱期間が設
けられる。
【０００６】燃焼した可燃性ガスは、排ガスとして、排
ガス排出装置７により煙突８より大気中に排出される。
ガス排出装置７により煙突８より大気中に排出される。
【０００７】また、ガス化燃焼炉によっては１次燃焼室
１の室内圧を検出し、これが負圧一定になるように排ガ
ス排出装置７の排ガス量調節ダンパ７ｂを制御し、燃焼
を安定化させるものもある。
１の室内圧を検出し、これが負圧一定になるように排ガ
ス排出装置７の排ガス量調節ダンパ７ｂを制御し、燃焼
を安定化させるものもある。
【０００８】このようなガス化焼却炉においては、燃焼
過程を、上述したように、２次温度を８００℃等の所定
温度以上に上昇させるための２次燃焼室予熱期間、焼却
物に着火され熱分解により可燃性ガスを発生させるガス
化燃焼期間、ガス化が終了して炭化した焼却物が燃焼す
る炭火燃焼期間、および炭火燃焼が衰えて灰化が進み、
冷却してゆく冷却期間というように区分することがあ
る。
過程を、上述したように、２次温度を８００℃等の所定
温度以上に上昇させるための２次燃焼室予熱期間、焼却
物に着火され熱分解により可燃性ガスを発生させるガス
化燃焼期間、ガス化が終了して炭化した焼却物が燃焼す
る炭火燃焼期間、および炭火燃焼が衰えて灰化が進み、
冷却してゆく冷却期間というように区分することがあ
る。
【０００９】つぎに、各部の制御方法について説明す
る。１次バーナ２は、１次温度により、例えば５００℃
でオフ、４００℃に低下すれば再びオフと云うにオン／
オフ制御御される。通常、１次バーナ２は焼却物の着火
を行い、例えば５００℃に一旦達すれば、以降１次バー
ナ２が再びオンすることはほとんどない。
る。１次バーナ２は、１次温度により、例えば５００℃
でオフ、４００℃に低下すれば再びオフと云うにオン／
オフ制御御される。通常、１次バーナ２は焼却物の着火
を行い、例えば５００℃に一旦達すれば、以降１次バー
ナ２が再びオンすることはほとんどない。
【００１０】２次バーナ５も同様で、２次温度により、
例えば９００℃でオフ、８００℃に低下すれば再びオン
というようにオフ／オフ制御される。２次燃焼室を８０
０℃以上に保つことにより、可燃性ガスは着火手段によ
らずとも自燃焼する。従って通常、２次バーナ５につい
ても、ガス化燃焼期間が始まれば、オフすることにな
る。
例えば９００℃でオフ、８００℃に低下すれば再びオン
というようにオフ／オフ制御される。２次燃焼室を８０
０℃以上に保つことにより、可燃性ガスは着火手段によ
らずとも自燃焼する。従って通常、２次バーナ５につい
ても、ガス化燃焼期間が始まれば、オフすることにな
る。
【００１１】１次押込みファン３ａ、２次押込みファン
６ａ、排ガス誘引ファン７ａは一定回転ファンであり、
１次空気量調節ダンパ３ｂ、２次空気量調節ダンパ６
ｂ、および排ガス量調節ダンパ７ｂにより流量が調節さ
れる。１次空気量はガス化が安定して行われるよう制御
される必要があり、２次空気量は可燃性ガスを完全燃焼
させる適量の空気を供給するよう制御される必要があ
る。
６ａ、排ガス誘引ファン７ａは一定回転ファンであり、
１次空気量調節ダンパ３ｂ、２次空気量調節ダンパ６
ｂ、および排ガス量調節ダンパ７ｂにより流量が調節さ
れる。１次空気量はガス化が安定して行われるよう制御
される必要があり、２次空気量は可燃性ガスを完全燃焼
させる適量の空気を供給するよう制御される必要があ
る。
【００１２】これら空気量制御は、通常、過去の運転デ
ータや作業者の勘といった経験則による方法、１次温度
又は２次温度より燃焼状態を概略推定して制御する方
法、あるいは可燃性ガス、または排ガスの成分分析がで
きるガスセンサを設け、その結果により必要な空気量を
判定する方法等がとられている。
ータや作業者の勘といった経験則による方法、１次温度
又は２次温度より燃焼状態を概略推定して制御する方
法、あるいは可燃性ガス、または排ガスの成分分析がで
きるガスセンサを設け、その結果により必要な空気量を
判定する方法等がとられている。
【００１３】以上に述べた制御の一部もしくは全部は、
通常焼却物のガス化が終了した時点で終了する。
通常焼却物のガス化が終了した時点で終了する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】焼却炉（ガス化燃焼
炉）における１次空気供給装置と２次空気供給装置によ
る供給空気量は、焼却物の燃焼制御に最も重要な要素で
あるが、従来、これらの供給空気量の調節は、過去の運
転データや作業者の勘と云った経験則に依存しているた
め、最適な空気量制御とは云えない。
炉）における１次空気供給装置と２次空気供給装置によ
る供給空気量は、焼却物の燃焼制御に最も重要な要素で
あるが、従来、これらの供給空気量の調節は、過去の運
転データや作業者の勘と云った経験則に依存しているた
め、最適な空気量制御とは云えない。
【００１５】また、なかには上述の構成に加え、空気供
給量を燃焼過程に従って自動的に変化させる機能を有し
たものもあるが、これも同様に経験則に従った固定パタ
ーンが与えられているだけであるため、時々刻々変化す
る燃焼状態に対し、最適な空気量制御とは云えない。
給量を燃焼過程に従って自動的に変化させる機能を有し
たものもあるが、これも同様に経験則に従った固定パタ
ーンが与えられているだけであるため、時々刻々変化す
る燃焼状態に対し、最適な空気量制御とは云えない。
【００１６】また、１次温度または２次温度により燃焼
状態を推定し、供給空気量を制御しようとするものもあ
るが、燃焼反応の結果としての温度変化を用いているこ
とによる遅れ、温度分布のばらつきによる不正確さなど
があるため、十分な空気量制御とは云えなかった。
状態を推定し、供給空気量を制御しようとするものもあ
るが、燃焼反応の結果としての温度変化を用いているこ
とによる遅れ、温度分布のばらつきによる不正確さなど
があるため、十分な空気量制御とは云えなかった。
【００１７】また、上述の焼却炉の１次燃焼室と２次燃
焼室間を結ぶ煙道、あるいは排出装置の出口等に、可燃
性ガスあるいは排ガスの成分を検出する検出器や、その
検出信号により最適空気供給量を判定する手段を有した
ものもあるが、温度や圧力を検出する検出器とは異な
り、センサ部が煤塵等の付着物により早期に機能低下あ
るいは機能しなくなることがあるため、耐久性、保守性
について問題がある。
焼室間を結ぶ煙道、あるいは排出装置の出口等に、可燃
性ガスあるいは排ガスの成分を検出する検出器や、その
検出信号により最適空気供給量を判定する手段を有した
ものもあるが、温度や圧力を検出する検出器とは異な
り、センサ部が煤塵等の付着物により早期に機能低下あ
るいは機能しなくなることがあるため、耐久性、保守性
について問題がある。
【００１８】さらに、制御上、検出器があまりに重要な
要素であるため、この検出器が故障した場合、重大な事
故に繋がる可能性がある。
要素であるため、この検出器が故障した場合、重大な事
故に繋がる可能性がある。
【００１９】また、ガス化燃焼終了段階の判定があいま
いな場合が多いため、一部、可燃性ガスが僅かながら発
生しているにも拘らず、バーナや供給空気を停止したた
めに有毒ガスが漏れ出すと云った虞れがあった。
いな場合が多いため、一部、可燃性ガスが僅かながら発
生しているにも拘らず、バーナや供給空気を停止したた
めに有毒ガスが漏れ出すと云った虞れがあった。
【００２０】また、１次燃焼室１の容積が大きくなれば
なるほど、そこに投入された焼却物の燃え広がり方が多
様により、また燃焼むらが生じ易くなるため、安定した
ガス化が得にくいと云う問題がある。
なるほど、そこに投入された焼却物の燃え広がり方が多
様により、また燃焼むらが生じ易くなるため、安定した
ガス化が得にくいと云う問題がある。
【００２１】この発明は、上述のような問題点を解消す
るためになされたもので、焼却物の燃焼過程で、逐次最
適な空気量制御を行って有害な排ガスを出すことなく完
全燃焼させる焼却装置および焼却装置の運転制御方法を
得ることを目的としている。
るためになされたもので、焼却物の燃焼過程で、逐次最
適な空気量制御を行って有害な排ガスを出すことなく完
全燃焼させる焼却装置および焼却装置の運転制御方法を
得ることを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による焼却装置は、焼却物を投入される
１次燃焼室と、前記１次燃焼室内の焼却物の着火を行う
１次着火装置と、焼却物の熱分解に必要な空気を前記１
次燃焼室に供給する１次空気供給装置と、前記１次燃焼
室の室内温度を検出する１次温度検出器と、前記１次燃
焼室の室内圧を検出する圧力検出器と、前記１次燃焼室
内での焼却物の熱分解により発生した可燃性ガスを完全
燃焼させる２次燃焼室と、前記２次燃焼室に導入された
可燃性ガスが燃焼するのに必要な温度を維持するための
２次温度維持装置と、可燃性ガスの燃焼に必要な空気を
前記２次燃焼室に供給する２次空気供給装置と、前記２
次燃焼室の室内温度を検出する２次温度検出器と、前記
２次燃焼室にて燃焼した排ガスを排出するための排ガス
排出装置と、前記排ガスの温度を検出する排ガス温度検
出器と、外気温を検出する外気温度検出器と、前記１次
温度検出器により検出された前記１次燃焼室の室内温度
と前記圧力検出器により検出された１次燃焼室の室内圧
と前記２次温度検出器により検出された前記２次燃焼室
の室内温度と、前記排ガス温度検出器により検出された
排ガス温度と前記外気温度検出器により検出された外気
温と前記１次空気供給装置による１次空気供給量と前記
２次空気供給装置による２次空気供給量と前記排ガス排
出装置による排ガス排出量より、前記１次燃焼室で発生
する可燃性ガス量を演算判定する可燃性ガス量判定手段
とを有しているものである。
めに、この発明による焼却装置は、焼却物を投入される
１次燃焼室と、前記１次燃焼室内の焼却物の着火を行う
１次着火装置と、焼却物の熱分解に必要な空気を前記１
次燃焼室に供給する１次空気供給装置と、前記１次燃焼
室の室内温度を検出する１次温度検出器と、前記１次燃
焼室の室内圧を検出する圧力検出器と、前記１次燃焼室
内での焼却物の熱分解により発生した可燃性ガスを完全
燃焼させる２次燃焼室と、前記２次燃焼室に導入された
可燃性ガスが燃焼するのに必要な温度を維持するための
２次温度維持装置と、可燃性ガスの燃焼に必要な空気を
前記２次燃焼室に供給する２次空気供給装置と、前記２
次燃焼室の室内温度を検出する２次温度検出器と、前記
２次燃焼室にて燃焼した排ガスを排出するための排ガス
排出装置と、前記排ガスの温度を検出する排ガス温度検
出器と、外気温を検出する外気温度検出器と、前記１次
温度検出器により検出された前記１次燃焼室の室内温度
と前記圧力検出器により検出された１次燃焼室の室内圧
と前記２次温度検出器により検出された前記２次燃焼室
の室内温度と、前記排ガス温度検出器により検出された
排ガス温度と前記外気温度検出器により検出された外気
温と前記１次空気供給装置による１次空気供給量と前記
２次空気供給装置による２次空気供給量と前記排ガス排
出装置による排ガス排出量より、前記１次燃焼室で発生
する可燃性ガス量を演算判定する可燃性ガス量判定手段
とを有しているものである。
【００２３】つぎの発明にのよる焼却装置は、前記可燃
性ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基
き、前記１次空気供給装置の１次空気供給量、２次空気
供給装置の２次空気供給量を制御する空気量制御手段を
有しているものである。
性ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基
き、前記１次空気供給装置の１次空気供給量、２次空気
供給装置の２次空気供給量を制御する空気量制御手段を
有しているものである。
【００２４】つぎの発明による焼却装置は、前記１次空
気供給装置と前記２次空気供給装置と前記排ガス排出装
置はそれぞれ可変速ファンを備え、前記１次空気供給装
置と前記２次空気供給装置と前記排ガス排出装置のそれ
ぞれの可変速ファンの回転速度を個別に制御する可変速
制御手段を有しているものである。
気供給装置と前記２次空気供給装置と前記排ガス排出装
置はそれぞれ可変速ファンを備え、前記１次空気供給装
置と前記２次空気供給装置と前記排ガス排出装置のそれ
ぞれの可変速ファンの回転速度を個別に制御する可変速
制御手段を有しているものである。
【００２５】つぎの発明による焼却装置は、前記１次空
気供給装置の１次空気供給量、２次空気供給装置の２次
空気供給量、および排ガス排出装置の排ガス排出量を、
前記可変速ファンの回転速度から判定する流量判定手段
を有しているものである。
気供給装置の１次空気供給量、２次空気供給装置の２次
空気供給量、および排ガス排出装置の排ガス排出量を、
前記可変速ファンの回転速度から判定する流量判定手段
を有しているものである。
【００２６】つぎの発明による焼却装置は、前記可燃性
ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基き、
焼却物のガス化が終了したことを判定するものである。
ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基き、
焼却物のガス化が終了したことを判定するものである。
【００２７】つぎの発明による焼却装置は、前記１次燃
焼室の１次温度検出器と、前記１次燃焼室に空気を供給
する１次空気供給装置が互いに異なる位置に複数個設け
られているものである。
焼室の１次温度検出器と、前記１次燃焼室に空気を供給
する１次空気供給装置が互いに異なる位置に複数個設け
られているものである。
【００２８】また、上述の目的を達成するために、この
発明による焼却装置の運転制御方法は、焼却物を投入さ
れる１次燃焼室と、前記１次燃焼室内の焼却物の着火を
行う１次着火装置と、焼却物の熱分解に必要な空気を前
記１次燃焼室に供給する１次空気供給装置と、前記１次
燃焼室の室内温度を検出する１次温度検出器と、前記１
次燃焼室の室内圧を検出する圧力検出器と、前記１次燃
焼室内での焼却物の熱分解により発生した可燃性ガスを
完全燃焼させる２次燃焼室と、前記２次燃焼室に導入さ
れた可燃性ガスが燃焼するのに必要な温度を維持するた
めの２次温度維持装置と、可燃性ガスの燃焼に必要な空
気を前記２次燃焼室に供給する２次空気供給装置と、前
記２次燃焼室の室内温度を検出する２次温度検出器と、
前記２次燃焼室にて燃焼した排ガスを排出するための排
ガス排出装置と、前記排ガスの温度を検出する排ガス温
度検出器と、外気温を検出する外気温度検出器とを有す
る焼却装置の運転制御方法において、前記１次温度検出
器により検出された前記１次燃焼室の室内温度と、前記
圧力検出器により検出された１次燃焼室の室内圧と、前
記２次温度検出器により検出された前記２次燃焼室の室
内温度と、前記排ガス温度検出器により検出された排ガ
ス温度と、前記外気温度検出器により検出された外気温
と、前記１次空気供給装置による１次空気供給量と、前
記２次空気供給装置による２次空気供給量と、前記排ガ
ス排出装置による排ガス排出量より、前記１次燃焼室で
発生する可燃性ガス量を演算判定し、その可燃性ガス量
に基き、前記１次空気供給装置の１次空気供給量と、前
記２次空気供給装置の２次空気供給量を制御するもので
ある。
発明による焼却装置の運転制御方法は、焼却物を投入さ
れる１次燃焼室と、前記１次燃焼室内の焼却物の着火を
行う１次着火装置と、焼却物の熱分解に必要な空気を前
記１次燃焼室に供給する１次空気供給装置と、前記１次
燃焼室の室内温度を検出する１次温度検出器と、前記１
次燃焼室の室内圧を検出する圧力検出器と、前記１次燃
焼室内での焼却物の熱分解により発生した可燃性ガスを
完全燃焼させる２次燃焼室と、前記２次燃焼室に導入さ
れた可燃性ガスが燃焼するのに必要な温度を維持するた
めの２次温度維持装置と、可燃性ガスの燃焼に必要な空
気を前記２次燃焼室に供給する２次空気供給装置と、前
記２次燃焼室の室内温度を検出する２次温度検出器と、
前記２次燃焼室にて燃焼した排ガスを排出するための排
ガス排出装置と、前記排ガスの温度を検出する排ガス温
度検出器と、外気温を検出する外気温度検出器とを有す
る焼却装置の運転制御方法において、前記１次温度検出
器により検出された前記１次燃焼室の室内温度と、前記
圧力検出器により検出された１次燃焼室の室内圧と、前
記２次温度検出器により検出された前記２次燃焼室の室
内温度と、前記排ガス温度検出器により検出された排ガ
ス温度と、前記外気温度検出器により検出された外気温
と、前記１次空気供給装置による１次空気供給量と、前
記２次空気供給装置による２次空気供給量と、前記排ガ
ス排出装置による排ガス排出量より、前記１次燃焼室で
発生する可燃性ガス量を演算判定し、その可燃性ガス量
に基き、前記１次空気供給装置の１次空気供給量と、前
記２次空気供給装置の２次空気供給量を制御するもので
ある。
【００２９】つぎの発明による焼却装置の運転制御方法
は、前記１次空気供給装置と前記２次空気供給装置と前
記排ガス排出装置のそれぞれに設けられている可変速フ
ァンの回転速度から前記１次空気供給装置の１次空気供
給量、２次空気供給装置の２次空気供給量、および排ガ
ス排出装置の排ガス排出量を判定するものである。
は、前記１次空気供給装置と前記２次空気供給装置と前
記排ガス排出装置のそれぞれに設けられている可変速フ
ァンの回転速度から前記１次空気供給装置の１次空気供
給量、２次空気供給装置の２次空気供給量、および排ガ
ス排出装置の排ガス排出量を判定するものである。
【００３０】つぎの発明による焼却装置の運転制御方法
は、前記可燃性ガス量に基き、焼却物のガス化が終了し
たことを判定するものである。
は、前記可燃性ガス量に基き、焼却物のガス化が終了し
たことを判定するものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係る焼却装置および焼却装置の運転制御方法の実施
の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発
明の実施の形態において、上述の従来例と同一構成の部
分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付して
その説明を省略する。
明に係る焼却装置および焼却装置の運転制御方法の実施
の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発
明の実施の形態において、上述の従来例と同一構成の部
分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付して
その説明を省略する。
【００３２】図１はこの発明による焼却装置の一つの実
施の形態を示している。この焼却装置には、検出器とし
て、１次燃焼室１の室内温度を検出する１次温度検出器
（１次温度センサ）２０と、２次燃焼室４の室内温度を
検出する２次温度検出器（２次温度センサ）２１と、排
ガスの温度を検出する排ガス温度検出器（排ガス温度セ
ンサ）２２と、外気温を検出する外気温度検出器（外気
温センサ）２３と、１次燃焼室１の室内圧を検出する圧
力検出器（圧力センサ）２４とが各所に設けられてい
る。
施の形態を示している。この焼却装置には、検出器とし
て、１次燃焼室１の室内温度を検出する１次温度検出器
（１次温度センサ）２０と、２次燃焼室４の室内温度を
検出する２次温度検出器（２次温度センサ）２１と、排
ガスの温度を検出する排ガス温度検出器（排ガス温度セ
ンサ）２２と、外気温を検出する外気温度検出器（外気
温センサ）２３と、１次燃焼室１の室内圧を検出する圧
力検出器（圧力センサ）２４とが各所に設けられてい
る。
【００３３】また、この焼却装置には、１次温度検出器
２０によって検出された１次温度により１次バーナ（１
次着火装置）２をオフ／オフ制御する１次バーナ制御手
段２５と、２次温度検出器２１より検出される２次温度
により２次バーナ（２次温度維持装置）５をオフ／オフ
制御する２次バーナ制御手段２６とが設けられている。
２０によって検出された１次温度により１次バーナ（１
次着火装置）２をオフ／オフ制御する１次バーナ制御手
段２５と、２次温度検出器２１より検出される２次温度
により２次バーナ（２次温度維持装置）５をオフ／オフ
制御する２次バーナ制御手段２６とが設けられている。
【００３４】また、この焼却装置には、１次燃焼室１に
おける焼却物の熱分解に必要な空気量を１次燃焼室１に
供給する１次押込みファン３ａと、２次燃焼室４におけ
る可燃性ガスを完全燃焼させるために必要な空気量を２
次燃焼室４に供給する２次押込みファン６ａと、排ガス
誘引ファン７ａのそれぞれの回転速度を個別に制御する
可変速制御手段２７、２８、２９が設けられている。
おける焼却物の熱分解に必要な空気量を１次燃焼室１に
供給する１次押込みファン３ａと、２次燃焼室４におけ
る可燃性ガスを完全燃焼させるために必要な空気量を２
次燃焼室４に供給する２次押込みファン６ａと、排ガス
誘引ファン７ａのそれぞれの回転速度を個別に制御する
可変速制御手段２７、２８、２９が設けられている。
【００３５】排ガス誘引ファン７ａの可変速制御手段２
９は排ガス量制御手段３０が出力する回転速度指令によ
り排ガス誘引ファン７ａの回転速度を定量的に最適制御
するものであり、排ガス量制御手段３０は圧力検出器２
４によって検出された１次燃焼室１の室内圧を入力して
この室内圧に応じた指令を可変速制御手段２９に出力す
る。これにより、排ガス誘引ファン７ａは１次燃焼室１
の室内圧に応じて回転速度を定量的に制御される。
９は排ガス量制御手段３０が出力する回転速度指令によ
り排ガス誘引ファン７ａの回転速度を定量的に最適制御
するものであり、排ガス量制御手段３０は圧力検出器２
４によって検出された１次燃焼室１の室内圧を入力して
この室内圧に応じた指令を可変速制御手段２９に出力す
る。これにより、排ガス誘引ファン７ａは１次燃焼室１
の室内圧に応じて回転速度を定量的に制御される。
【００３６】１次押込みファン３ａの可変速制御手段２
７と２次押込みファン６ａの可変速制御手段２８は、空
気量制御手段３１が出力する回転速度指令により１次押
込みファン３ａ、２次押込みファン６ａの回転速度を定
量的に最適制御するものであり、空気量制御手段３１は
可燃性ガス量判定手段３２により判定される１次燃焼室
１で発生する可燃性ガス量に応じた指令を空気量制御手
段３１に出力する。
７と２次押込みファン６ａの可変速制御手段２８は、空
気量制御手段３１が出力する回転速度指令により１次押
込みファン３ａ、２次押込みファン６ａの回転速度を定
量的に最適制御するものであり、空気量制御手段３１は
可燃性ガス量判定手段３２により判定される１次燃焼室
１で発生する可燃性ガス量に応じた指令を空気量制御手
段３１に出力する。
【００３７】可燃性ガス量判定手段３２は、１次温度検
出器２０より検出される１次温度と、２次温度検出器２
１より検出される２次温度と、排ガス温度検出器２２よ
り検出される排ガス温度と、外気温度検出器２３により
検出される外気温度と、１次空気流量判定手段３３によ
り検出される１次空気供給量と、２次空気流量判定手段
３４より検出される２次空気供給量と、排ガス流量判定
手段３５より検出される排ガス排出量とに応じて１次燃
焼室１で発生する可燃性ガス量を判定する。
出器２０より検出される１次温度と、２次温度検出器２
１より検出される２次温度と、排ガス温度検出器２２よ
り検出される排ガス温度と、外気温度検出器２３により
検出される外気温度と、１次空気流量判定手段３３によ
り検出される１次空気供給量と、２次空気流量判定手段
３４より検出される２次空気供給量と、排ガス流量判定
手段３５より検出される排ガス排出量とに応じて１次燃
焼室１で発生する可燃性ガス量を判定する。
【００３８】なお、１次空気流量判定手段３３は可変速
制御手段２７が出力する回転速度指令から１次空気供給
量を判定し、２次空気流量判定手段３４は可変速制御手
段２８が出力する回転速度指令から２次空気供給量を判
定し、排ガス流量判定手段３５は可変速制御手段２９が
出力する回転速度指令から排ガス排出量をを判定する。
制御手段２７が出力する回転速度指令から１次空気供給
量を判定し、２次空気流量判定手段３４は可変速制御手
段２８が出力する回転速度指令から２次空気供給量を判
定し、排ガス流量判定手段３５は可変速制御手段２９が
出力する回転速度指令から排ガス排出量をを判定する。
【００３９】つぎに、上述の構成による焼却装置の動作
を説明する。まず、可燃性ガス量判定手段３２について
説明する。例えば、特開昭５１−３４７８９号公報にあ
るように、焼却の対象となる廃棄物のほとんどについて
言えることであるが、燃焼により排出される排ガス中に
は以下のような体積％で各成分が含まれている。
を説明する。まず、可燃性ガス量判定手段３２について
説明する。例えば、特開昭５１−３４７８９号公報にあ
るように、焼却の対象となる廃棄物のほとんどについて
言えることであるが、燃焼により排出される排ガス中に
は以下のような体積％で各成分が含まれている。
【００４０】 （ａ）Ｎ2 ，Ｈ2 ０，ＣＯ2 ，Ｏ2 数％〜数十％ （ｂ）ＣＯ ０．１％程度 （ｃ）ＳＯX ，ＮＯX ，ＨＣｌ 数百ｐｐｍ程度 上記（ｂ）（ｃ）項は、（ａ）項に比べ非常に小さい。
【００４１】そこで、焼却物を、Ｃ，Ｈ，Ｏのみの化合
物とみなし、これが空気過剰率λで完全燃焼したときを
考える。燃焼反応式は次式（１）のようになる。
物とみなし、これが空気過剰率λで完全燃焼したときを
考える。燃焼反応式は次式（１）のようになる。
【００４２】
【数１】
【００４３】これは、１次燃焼室１にＣｍ，Ｈｎ，Ｏｌ
なる焼却物が投入され、この焼却物が熱分解により分子
量が小さな可燃性ガスとなり、２次燃焼室４においてＯ
2 ，Ｎ2 からなる最適な空気量が与えられることによっ
て完全燃焼すると、排ガスとしてＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ，
Ｏ2 ，Ｎ2 が排出されることを意味する。
なる焼却物が投入され、この焼却物が熱分解により分子
量が小さな可燃性ガスとなり、２次燃焼室４においてＯ
2 ，Ｎ2 からなる最適な空気量が与えられることによっ
て完全燃焼すると、排ガスとしてＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ，
Ｏ2 ，Ｎ2 が排出されることを意味する。
【００４４】また、式（１）は焼却物１ｍｏｌについて
の記述であるから、投入される焼却物がαｍｏｌである
とすると、式（１）の両辺にαを乗じた式となる。
の記述であるから、投入される焼却物がαｍｏｌである
とすると、式（１）の両辺にαを乗じた式となる。
【００４５】以上の前提のもとに、式（１）より１次燃
焼室１で発生する可燃性ガス量、すなわちαを導出す
る。まず、以下のように変数を定義する。
焼室１で発生する可燃性ガス量、すなわちαを導出す
る。まず、以下のように変数を定義する。
【００４６】 外気温度 ：ｔ0 １次燃焼室温度 ：ｔ1 １次必要空気量 ：ｑ1 （焼却物１ｍｏｌ当り） １次燃焼室内圧 ：ｐ1 １次押込みファン回転速度 ：ω1 １次供給空気量 ：Ｑ1 ２次燃焼室温度 ：ｔ2 ２次必要空気量 ：ｑ2 （焼却物１ｍｏｌ当り） ２次押込みファン回転速度 ：ω2 ２次供給空気量 ：Ｑ2 排ガス温度 ：ｔ3 排ガス量 ：ｑ3 （焼却物１ｍｏｌ当り） 排ガス誘引ファン回転速度 ：ω3 排ガス誘引量 ：Ｑ3 上述の式（１）より１次必要空気量ｑ1 と排ガス量ｑ3
は式（２）と式（３）で表すことができる。
は式（２）と式（３）で表すことができる。
【００４７】
【数２】
【００４８】１次燃焼室１で供給される空気量ｑ1 中の
Ｏ2 ，Ｎ2 は、焼却物の成分と共に中間生成物である可
燃性ガスとして２次燃焼室４に送られ、その所で完全燃
焼するため、完全燃焼前と後との体積変化については、
結果的に２次燃焼室４で供給される空気量ｑ2 と同じ扱
いになる。従って、燃焼前と燃焼後との体積比（Ａとお
く）は、式（４）で表わすことができる。
Ｏ2 ，Ｎ2 は、焼却物の成分と共に中間生成物である可
燃性ガスとして２次燃焼室４に送られ、その所で完全燃
焼するため、完全燃焼前と後との体積変化については、
結果的に２次燃焼室４で供給される空気量ｑ2 と同じ扱
いになる。従って、燃焼前と燃焼後との体積比（Ａとお
く）は、式（４）で表わすことができる。
【００４９】
【数３】
【００５０】また、焼却物αｍｏｌに必要な供給空気量
Ｑ1 ，Ｑ2 は、式（５）、式（６）で表わすことができ
る。
Ｑ1 ，Ｑ2 は、式（５）、式（６）で表わすことができ
る。
【００５１】
【数４】
【００５２】このときの、排ガス量Ｑ3 は、式（７）で
表わすことができる。
表わすことができる。
【００５３】
【数５】
【００５４】そして、式（４）〜（７）より可燃性ガス
量αは、式（８）で表わすことができる。
量αは、式（８）で表わすことができる。
【００５５】
【数６】
【００５６】すなわち、焼却物の成分比ｌ，ｍ，ｎが既
知であれば、圧力一定の平衡状態において、前式（８）
が成り立ち、可燃性ガス量αが求まることになる。焼却
物の成分比についてはほとんど知られているから、この
成分比を予め設定しておくか、必要であればゴミの種類
により選択できるようにしておく。
知であれば、圧力一定の平衡状態において、前式（８）
が成り立ち、可燃性ガス量αが求まることになる。焼却
物の成分比についてはほとんど知られているから、この
成分比を予め設定しておくか、必要であればゴミの種類
により選択できるようにしておく。
【００５７】つぎに、流量判定手段３３、３４、３５に
ついて述べる。１次押込みファン３ａ、２次押込みファ
ン６ａ、排ガス誘引ファン７ａを駆動させるために与え
られる回転速度指令信号より各ファンが供給する空気量
あるいは排出するガス流量を判定することができる。す
なわち、上述のような定義した変数を用いて以下のよう
表わすことができる。
ついて述べる。１次押込みファン３ａ、２次押込みファ
ン６ａ、排ガス誘引ファン７ａを駆動させるために与え
られる回転速度指令信号より各ファンが供給する空気量
あるいは排出するガス流量を判定することができる。す
なわち、上述のような定義した変数を用いて以下のよう
表わすことができる。
【００５８】 Ｑ1 ＝ｆa1（ω1 ） （９） Ｑ2 ＝ｆa2（ω2 ） （１０） Ｑ3 ＝ｆa3（ω3 ） （１１）
【００５９】ここで、ｆa1，ｆa2，ｆa3は、ファン特性
および配管・吐出し孔等の形状により決まる圧力損失よ
り求まる関数である。これらの関数ｆa1，ｆa2，ｆ
a3は、ほとんどの場合、１次線形関数で近似可能であ
る。また、この関数ｆa1，ｆa2，ｆ a3を解いて流量を求
める代わりに、回転速度対流量の関係を実測し、その結
果をデータテーブルとして持ってもよい。従来は、ガス
流量を把握するためにピトー管を利用した流量計等を用
いていたが不要となる。
および配管・吐出し孔等の形状により決まる圧力損失よ
り求まる関数である。これらの関数ｆa1，ｆa2，ｆ
a3は、ほとんどの場合、１次線形関数で近似可能であ
る。また、この関数ｆa1，ｆa2，ｆ a3を解いて流量を求
める代わりに、回転速度対流量の関係を実測し、その結
果をデータテーブルとして持ってもよい。従来は、ガス
流量を把握するためにピトー管を利用した流量計等を用
いていたが不要となる。
【００６０】つぎに、可変速制御手段２７、２８、２９
について述べる。従来、供給空気量制御あるいは排ガス
排出量制御は、一定回転のファンとその流路に備えられ
たダンパの開度を調節して行われていたが、この場合に
は、熱によるダンパ軸受の損傷やダンパの構造上、流量
を線形に制御することができず、正確な流量制御が困難
であった。
について述べる。従来、供給空気量制御あるいは排ガス
排出量制御は、一定回転のファンとその流路に備えられ
たダンパの開度を調節して行われていたが、この場合に
は、熱によるダンパ軸受の損傷やダンパの構造上、流量
を線形に制御することができず、正確な流量制御が困難
であった。
【００６１】このことに対して、この発明による焼却炉
では、ダンパを無くしファンの回転速度を定量的に制御
することにより、供給空気量や排ガス排出量をより正確
に制御することができる。これらのファン回転速度制御
は、一般に広く利用されている誘導モータと汎用インバ
ータによって実現できる。
では、ダンパを無くしファンの回転速度を定量的に制御
することにより、供給空気量や排ガス排出量をより正確
に制御することができる。これらのファン回転速度制御
は、一般に広く利用されている誘導モータと汎用インバ
ータによって実現できる。
【００６２】つぎに、圧力検出器２４および排ガス量制
御手段３０について述べる。圧力検出器２４は、絶対圧
力を検出する必要はなく、大気圧との圧力差を検出でき
る差圧計でよい。従って、構造的にも簡単で、１次燃焼
室１からパイプを延ばせば温度による影響もなく劣化の
心配もない。
御手段３０について述べる。圧力検出器２４は、絶対圧
力を検出する必要はなく、大気圧との圧力差を検出でき
る差圧計でよい。従って、構造的にも簡単で、１次燃焼
室１からパイプを延ばせば温度による影響もなく劣化の
心配もない。
【００６３】排ガス量制御手段３０は、圧力検出器２４
の検出信号を受けて、この検出値が負圧一定になるよう
排ガス誘引ファン７ａの可変速制御手段２９にＰＩＤ制
御をかける。
の検出信号を受けて、この検出値が負圧一定になるよう
排ガス誘引ファン７ａの可変速制御手段２９にＰＩＤ制
御をかける。
【００６４】さらに、燃焼過程を、例えば２次燃焼室予
熱期間、ガス化燃焼期間、炭火燃焼期間、冷却期間と云
った区分に分割し、２次燃焼室予熱期間は誘引量を抑え
ぎみにし、負圧値を小さくすることによって熱の排出を
抑え、ガス化燃焼期間は誘引量を増し、負圧値を大きく
することによって急激な圧力変動を吸収することができ
る。
熱期間、ガス化燃焼期間、炭火燃焼期間、冷却期間と云
った区分に分割し、２次燃焼室予熱期間は誘引量を抑え
ぎみにし、負圧値を小さくすることによって熱の排出を
抑え、ガス化燃焼期間は誘引量を増し、負圧値を大きく
することによって急激な圧力変動を吸収することができ
る。
【００６５】つぎに、空気量制御手段３１について図
２、図３に示されているフローチャートを参照しながら
説明する。運転が開始されると、まず、１次燃焼室１の
室内圧ｐ1 が、負圧一定となるように、可変速制御手段
２９によって排ガス誘引ファン７ａの回転速度をフィー
ドバック制御する（ステップＳ１０）。この制御は運転
の全工程において行われる。
２、図３に示されているフローチャートを参照しながら
説明する。運転が開始されると、まず、１次燃焼室１の
室内圧ｐ1 が、負圧一定となるように、可変速制御手段
２９によって排ガス誘引ファン７ａの回転速度をフィー
ドバック制御する（ステップＳ１０）。この制御は運転
の全工程において行われる。
【００６６】つぎに、２次燃焼室予熱期間を与えるべく
２次燃焼室温度ｔ2 が８００〜９００℃程度になるよう
に、２次バーナ制御手段２６によって２次バーナ５のオ
ン／オフをフィードバック制御する（ステップＳ２
０）。この制御は後述するステップＳ１６０においてガ
ス化が終了したと判定されるまで行われる。
２次燃焼室温度ｔ2 が８００〜９００℃程度になるよう
に、２次バーナ制御手段２６によって２次バーナ５のオ
ン／オフをフィードバック制御する（ステップＳ２
０）。この制御は後述するステップＳ１６０においてガ
ス化が終了したと判定されるまで行われる。
【００６７】つぎに、１次バーナ２により１次燃焼室１
内の焼却物を着火し、１次バーナ制御手段２５により１
次燃焼室１内の温度が熱分解に必要な温度を保つように
１次バーナ２のオン／オフをフィードバック制御する
（ステップＳ３０）。
内の焼却物を着火し、１次バーナ制御手段２５により１
次燃焼室１内の温度が熱分解に必要な温度を保つように
１次バーナ２のオン／オフをフィードバック制御する
（ステップＳ３０）。
【００６８】つぎに、ガス化燃焼期間の初期燃焼状態制
御にあたるステップＳ４０〜ステップＳ８０について説
明する。まず、１次供給空気量Ｑ1 が、Ｑ1 ＝Ｑ1-0 と
なるように、１次供給空気量Ｑ1 の初期値Ｑ1-0 を有す
る空気量制御手段３１によって１次押込みファン３ａの
回転速度を制御する（ステップＳ４０）。
御にあたるステップＳ４０〜ステップＳ８０について説
明する。まず、１次供給空気量Ｑ1 が、Ｑ1 ＝Ｑ1-0 と
なるように、１次供給空気量Ｑ1 の初期値Ｑ1-0 を有す
る空気量制御手段３１によって１次押込みファン３ａの
回転速度を制御する（ステップＳ４０）。
【００６９】この状態において、外部から供給された１
次供給空気および着火された焼却物のある部分が燃焼
し、その燃焼熱によってある部分は熱分解を始める。こ
のため、発生する可燃性ガスにより１次燃焼室１の室内
圧が上昇しようとする。しかし、排ガス量制御手段３０
が働き、排ガス誘引ファン７ａの回転速度が上昇するこ
とによって１次燃焼室１の室内圧は負圧一定に保たれ
る。
次供給空気および着火された焼却物のある部分が燃焼
し、その燃焼熱によってある部分は熱分解を始める。こ
のため、発生する可燃性ガスにより１次燃焼室１の室内
圧が上昇しようとする。しかし、排ガス量制御手段３０
が働き、排ガス誘引ファン７ａの回転速度が上昇するこ
とによって１次燃焼室１の室内圧は負圧一定に保たれ
る。
【００７０】つぎに、排ガス流量判定手段３５によって
排ガス流量Ｑ3 を判定し（ステップＳ５０）、前述の式
（８）により可燃性ガス量αを判定する（ステップＳ６
０）。すなわち、Ｑ1 ＝Ｑ1-0 、Ｑ2 ＝０を式（８）に
代入して次式（１２）によって可燃性ガス量αを算出す
る。
排ガス流量Ｑ3 を判定し（ステップＳ５０）、前述の式
（８）により可燃性ガス量αを判定する（ステップＳ６
０）。すなわち、Ｑ1 ＝Ｑ1-0 、Ｑ2 ＝０を式（８）に
代入して次式（１２）によって可燃性ガス量αを算出す
る。
【００７１】
【数７】
【００７２】つぎに、可燃性ガス量αがα＞αLLである
か否かを判定する（ステップＳ７０）。ここで、αLLは
可燃性ガス量がある値以上に達するのを判定するための
設定値である。α＞αLLでない場合には、ステップＳ５
０へ戻り、ステップＳ５０〜ステップＳ７０を繰り返
す。言換えると、αLLは１次供給空気量の初期値Ｑ1-0
により燃焼が十分賄える可燃性ガス量ということができ
る。
か否かを判定する（ステップＳ７０）。ここで、αLLは
可燃性ガス量がある値以上に達するのを判定するための
設定値である。α＞αLLでない場合には、ステップＳ５
０へ戻り、ステップＳ５０〜ステップＳ７０を繰り返
す。言換えると、αLLは１次供給空気量の初期値Ｑ1-0
により燃焼が十分賄える可燃性ガス量ということができ
る。
【００７３】α＞αLLとなり、可燃性ガス量がある一定
以上の量に達した時点で、空気量制御手段３１により可
燃性ガスが完全燃焼するために必要なＱ2 ＝ｆb （α）
なる空気量を２次燃焼室４に供給する（ステップＳ８
０）。ここで、ｆb は可燃性ガスαｍｏｌを完全燃焼さ
せるために必要な空気量を求める関数である。
以上の量に達した時点で、空気量制御手段３１により可
燃性ガスが完全燃焼するために必要なＱ2 ＝ｆb （α）
なる空気量を２次燃焼室４に供給する（ステップＳ８
０）。ここで、ｆb は可燃性ガスαｍｏｌを完全燃焼さ
せるために必要な空気量を求める関数である。
【００７４】続いて、ガス化燃焼期間の安定燃焼状態に
あたるステップＳ９０〜ステップＳ１６０について説明
する。可燃性ガス量がαL ＜α＜αH の条件を満足して
いるか否かを判定する（ステップＳ９０）。ここで、α
L およびαH は可燃性ガス量がある範囲内にあることを
判定するための下限値および上限値である。
あたるステップＳ９０〜ステップＳ１６０について説明
する。可燃性ガス量がαL ＜α＜αH の条件を満足して
いるか否かを判定する（ステップＳ９０）。ここで、α
L およびαH は可燃性ガス量がある範囲内にあることを
判定するための下限値および上限値である。
【００７５】αL ＜α＜αH を満たしておらず、α＜α
L であれば、１次供給空気量Ｑ1 を所定量、増加させ
（ステップＳ１００）、αH ＜αであれば、１次供給空
気量Ｑ 1 を所定量、減少させる（ステップＳ１１０）。
αL ＜α＜αH を満たしていれば、現在の１次供給空気
量Ｑ1 を維持する。
L であれば、１次供給空気量Ｑ1 を所定量、増加させ
（ステップＳ１００）、αH ＜αであれば、１次供給空
気量Ｑ 1 を所定量、減少させる（ステップＳ１１０）。
αL ＜α＜αH を満たしていれば、現在の１次供給空気
量Ｑ1 を維持する。
【００７６】つぎに、排ガス流量判定手段３５によって
排ガス流量Ｑ3 を判定し（ステップＳ１２０）、前述の
式（８）により可燃性ガス量αを判定する（ステップＳ
１３０）。そして、空気量判定手段３１により可燃性ガ
スが完全燃焼するために必要なＱ2 ＝ｆb （α）なる空
気量を２次燃焼室４に供給する（ステップＳ１４０）。
排ガス流量Ｑ3 を判定し（ステップＳ１２０）、前述の
式（８）により可燃性ガス量αを判定する（ステップＳ
１３０）。そして、空気量判定手段３１により可燃性ガ
スが完全燃焼するために必要なＱ2 ＝ｆb （α）なる空
気量を２次燃焼室４に供給する（ステップＳ１４０）。
【００７７】つぎに、１次供給空気量Ｑ1 の再調整が必
要であるか否かの判定を行う（ステップＳ１５０）。こ
の判定は、ステップＳ１００あるいはステップＳ１１０
において調整した１次供給空気量Ｑ1 により可燃性ガス
量αがどのくらい変化したかあるいは変化しないかを見
極めることにより行うことができる。
要であるか否かの判定を行う（ステップＳ１５０）。こ
の判定は、ステップＳ１００あるいはステップＳ１１０
において調整した１次供給空気量Ｑ1 により可燃性ガス
量αがどのくらい変化したかあるいは変化しないかを見
極めることにより行うことができる。
【００７８】ここで、再調整が不要であれば、ステップ
Ｓ１２０に戻り、これに対し再調整が必要であれば、ガ
ス化が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ１６
０）。この判定は、前ステップＳ１５０において判定し
た可燃性ガス量αがステップＳ１００での１次供給空気
量Ｑ1 の増加にも拘らず連続して減少し、あるレベル以
下になったことによりにより行うことができる。
Ｓ１２０に戻り、これに対し再調整が必要であれば、ガ
ス化が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ１６
０）。この判定は、前ステップＳ１５０において判定し
た可燃性ガス量αがステップＳ１００での１次供給空気
量Ｑ1 の増加にも拘らず連続して減少し、あるレベル以
下になったことによりにより行うことができる。
【００７９】この時、可燃性ガス量αが減少したことに
より１次温度、２次温度、２次バーナの作動時間（頻
度）等の挙動にも影響が現れる。例えば、１次温度がピ
ーク温度を記録した後に低下していくこと、２次温度が
低下し、２次バーナの作動時間（頻度）が増すこと等で
あるが、これらを検出してガス化終了判定の条件として
付加することもできる。
より１次温度、２次温度、２次バーナの作動時間（頻
度）等の挙動にも影響が現れる。例えば、１次温度がピ
ーク温度を記録した後に低下していくこと、２次温度が
低下し、２次バーナの作動時間（頻度）が増すこと等で
あるが、これらを検出してガス化終了判定の条件として
付加することもできる。
【００８０】以上の条件を満たさなければ、ガス化が終
了していないと判定し、ステップＳ９０に戻り、空気量
制御を続ける。
了していないと判定し、ステップＳ９０に戻り、空気量
制御を続ける。
【００８１】ガス化が終了したと判定されれば、１次バ
ーナ２、２次バーナ５および２次押込みファン６ａの動
作を停止し、１次押込みファン３ａによって炭火燃焼・
灰化および冷却を促進させるのに必要な固定した空気量
を供給し、１次温度がある温度以下になった時点で全運
転を終了する。
ーナ２、２次バーナ５および２次押込みファン６ａの動
作を停止し、１次押込みファン３ａによって炭火燃焼・
灰化および冷却を促進させるのに必要な固定した空気量
を供給し、１次温度がある温度以下になった時点で全運
転を終了する。
【００８２】なお、１次温度検出器２０および１次押込
みファン３ａを互いに異なる位置に複数設けることによ
り、より安定したガス化制御を行うことができる。特
に、１次燃焼室１が大きくなればなるほど、そこに投入
された焼却物の燃え広がり方の違い、燃焼むらのために
効率的なガス化が行えなくなるが、１次温度検出器２０
を複数設けることにより温度分布を知り、ガス化が進ん
でいる個所とそうでない個所を判定し、ガス化のために
最も効率よく特定の個所に空気を必要量供給することが
できる。
みファン３ａを互いに異なる位置に複数設けることによ
り、より安定したガス化制御を行うことができる。特
に、１次燃焼室１が大きくなればなるほど、そこに投入
された焼却物の燃え広がり方の違い、燃焼むらのために
効率的なガス化が行えなくなるが、１次温度検出器２０
を複数設けることにより温度分布を知り、ガス化が進ん
でいる個所とそうでない個所を判定し、ガス化のために
最も効率よく特定の個所に空気を必要量供給することが
できる。
【００８３】また、１次燃焼室１が完全ガス化炉、半ガ
ス化炉の違いあるいは固定床式、可動床式の違い、その
他、１次燃焼炉の方式を問わず制御することができる。
また、２次燃焼室４と排ガス誘引ファン７ａとの間にボ
イラ等の廃熱回収装置、サイクロン等の集塵機等の設備
が付帯しても同様に制御することができる。
ス化炉の違いあるいは固定床式、可動床式の違い、その
他、１次燃焼炉の方式を問わず制御することができる。
また、２次燃焼室４と排ガス誘引ファン７ａとの間にボ
イラ等の廃熱回収装置、サイクロン等の集塵機等の設備
が付帯しても同様に制御することができる。
【００８４】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による焼却装置によれば、１次温度検出器により検出
された１次燃焼室の室内温度と、圧力検出器により検出
された１次燃焼室の室内圧と、２次温度検出器により検
出された２次燃焼室の室内温度と、排ガス温度検出器に
より検出された排ガス温度と、外気温度検出器により検
出された外気温と、１次空気供給装置による１次空気供
給量と、２次空気供給装置による２次空気供給量と、排
ガス排出装置による排ガス排出量より、可燃性ガス量判
定手段によって、１次燃焼室で発生する可燃性ガス量を
演算するから、ガスセンサのような特殊な検出器を使用
することなくほとんど従来焼却炉の構成機器のままで、
正確に可燃性ガス量を判定することができる。
明による焼却装置によれば、１次温度検出器により検出
された１次燃焼室の室内温度と、圧力検出器により検出
された１次燃焼室の室内圧と、２次温度検出器により検
出された２次燃焼室の室内温度と、排ガス温度検出器に
より検出された排ガス温度と、外気温度検出器により検
出された外気温と、１次空気供給装置による１次空気供
給量と、２次空気供給装置による２次空気供給量と、排
ガス排出装置による排ガス排出量より、可燃性ガス量判
定手段によって、１次燃焼室で発生する可燃性ガス量を
演算するから、ガスセンサのような特殊な検出器を使用
することなくほとんど従来焼却炉の構成機器のままで、
正確に可燃性ガス量を判定することができる。
【００８５】つぎの発明による焼却装置によれば、可燃
性ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基
き、空気量制御手段によって１次空気供給装置の１次空
気供給量と２次空気供給装置の２次空気供給量を制御す
るから、可燃性ガスが完全燃焼するための空気量を的確
に供給することができ、排ガスに含まれる煤塵や有害物
質を極力少なくすることができる。
性ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基
き、空気量制御手段によって１次空気供給装置の１次空
気供給量と２次空気供給装置の２次空気供給量を制御す
るから、可燃性ガスが完全燃焼するための空気量を的確
に供給することができ、排ガスに含まれる煤塵や有害物
質を極力少なくすることができる。
【００８６】つぎの発明による焼却装置によれば、空気
量制御手段による１次空気供給装置と２次空気供給装置
と前記排ガス排出装置のそれぞれの可変速ファンの回転
速度制御により、１次空気供給量、２次空気供給量、排
ガス排出量を定量的に制御するから、従来のダンパ制御
に比べ流量制御が容易で、より正確に制御することがで
きる。
量制御手段による１次空気供給装置と２次空気供給装置
と前記排ガス排出装置のそれぞれの可変速ファンの回転
速度制御により、１次空気供給量、２次空気供給量、排
ガス排出量を定量的に制御するから、従来のダンパ制御
に比べ流量制御が容易で、より正確に制御することがで
きる。
【００８７】つぎの発明による焼却装置によれば、１次
空気供給装置の１次空気供給量、２次空気供給装置の２
次空気供給量、および排ガス排出装置の排ガス排出量を
流量判定手段によって可変速ファンの回転速度から判定
するから、流量計を設けることなく、これら流量を正確
に得ることができる。
空気供給装置の１次空気供給量、２次空気供給装置の２
次空気供給量、および排ガス排出装置の排ガス排出量を
流量判定手段によって可変速ファンの回転速度から判定
するから、流量計を設けることなく、これら流量を正確
に得ることができる。
【００８８】つぎの発明による焼却装置によれば、可燃
性ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基
き、焼却物のガス化が終了したことを判定するから、特
別な機器を設けることなくガス化終了判定が正確に行わ
れ、有毒ガスが漏れ出すことがなくなる。
性ガス量判定手段により判定された可燃性ガス量に基
き、焼却物のガス化が終了したことを判定するから、特
別な機器を設けることなくガス化終了判定が正確に行わ
れ、有毒ガスが漏れ出すことがなくなる。
【００８９】つぎの発明による焼却装置によれば、１次
燃焼室の１次温度検出器と、１次燃焼室に空気を供給す
る１次空気供給装置が互いに異なる位置に複数個設けら
れているから、可燃性ガス量をより安定に制御すること
ができる。
燃焼室の１次温度検出器と、１次燃焼室に空気を供給す
る１次空気供給装置が互いに異なる位置に複数個設けら
れているから、可燃性ガス量をより安定に制御すること
ができる。
【００９０】つぎの発明による焼却装置の運転制御方法
によれば、１次温度検出器により検出された１次燃焼室
の室内温度と、圧力検出器により検出された１次燃焼室
の室内圧と、２次温度検出器により検出された２次燃焼
室の室内温度と、排ガス温度検出器により検出された排
ガス温度と、外気温度検出器により検出された外気温
と、１次空気供給装置による１次空気供給量と、２次空
気供給装置による２次空気供給量と、排ガス排出装置に
よる排ガス排出量より、１次燃焼室で発生する可燃性ガ
ス量を演算し、その可燃性ガス量に基き、前記１次空気
供給装置の１次空気供給量と、前記２次空気供給装置の
２次空気供給量を制御するから、ガスセンサのような特
殊な検出器を使用することなく正確に可燃性ガス量を判
定することができ、その上で、可燃性ガスが完全燃焼す
るための空気量を的確に供給することができ、排ガスに
含まれる煤塵や有害物質を極力少なくすることができ
る。
によれば、１次温度検出器により検出された１次燃焼室
の室内温度と、圧力検出器により検出された１次燃焼室
の室内圧と、２次温度検出器により検出された２次燃焼
室の室内温度と、排ガス温度検出器により検出された排
ガス温度と、外気温度検出器により検出された外気温
と、１次空気供給装置による１次空気供給量と、２次空
気供給装置による２次空気供給量と、排ガス排出装置に
よる排ガス排出量より、１次燃焼室で発生する可燃性ガ
ス量を演算し、その可燃性ガス量に基き、前記１次空気
供給装置の１次空気供給量と、前記２次空気供給装置の
２次空気供給量を制御するから、ガスセンサのような特
殊な検出器を使用することなく正確に可燃性ガス量を判
定することができ、その上で、可燃性ガスが完全燃焼す
るための空気量を的確に供給することができ、排ガスに
含まれる煤塵や有害物質を極力少なくすることができ
る。
【００９１】つぎの発明による焼却装置の運転制御方法
によれば、１次空気供給装置の１次空気供給量、２次空
気供給装置の２次空気供給量、および排ガス排出装置の
排ガス排出量を可変速ファンの回転速度から判定するか
ら、流量計を設けることなく、これら流量を正確に得る
ことができる。
によれば、１次空気供給装置の１次空気供給量、２次空
気供給装置の２次空気供給量、および排ガス排出装置の
排ガス排出量を可変速ファンの回転速度から判定するか
ら、流量計を設けることなく、これら流量を正確に得る
ことができる。
【００９２】つぎの発明による焼却装置の運転制御方法
によれば、可燃性ガス量に基き、焼却物のガス化が終了
したことを判定するから、特別な機器を設けることなく
ガス化終了判定が正確に行われ、有毒ガスが漏れ出すこ
とがなくなる。
によれば、可燃性ガス量に基き、焼却物のガス化が終了
したことを判定するから、特別な機器を設けることなく
ガス化終了判定が正確に行われ、有毒ガスが漏れ出すこ
とがなくなる。
【図１】 この発明による焼却装置の一つの実施の形態
を示す全体構成図である。
を示す全体構成図である。
【図２】 この発明による焼却装置の運転制御方法を示
すフローチャート（前半部）である。
すフローチャート（前半部）である。
【図３】 この発明による焼却装置の運転制御方法を示
すフローチャート（後半部）である。
すフローチャート（後半部）である。
【図４】 従来における焼却炉の構成を示す断面図であ
る。
る。
１ １次燃焼室，２ １次着火装置（１次バーナ），３
１次空気供給装置，３ａ １次押込みファン，４ ２
次燃焼室，５ ２次温度維持装置（２次バーナ），６
２次空気供給装置，６ａ ２次押込みファン，７ 排ガ
ス排出装置，７ａ 排ガス誘引ファン，８ 煙突，２０
１次温度検出器，２１ ２次温度検出器，２２ 排ガ
ス温度検出器，２３ 外気温度検出器，２４ 圧力検出
器，２５１次バーナ制御手段，２６ ２次バーナ制御手
段，２７，２８，２９ 可変速制御手段，３０ 排ガス
量制御手段，３１ 空気量制御手段，３２ 可燃性ガス
量判定手段，３３ １次空気流量判定手段，３４ ２次
空気流量判定手段，３５排ガス流量判定手段。
１次空気供給装置，３ａ １次押込みファン，４ ２
次燃焼室，５ ２次温度維持装置（２次バーナ），６
２次空気供給装置，６ａ ２次押込みファン，７ 排ガ
ス排出装置，７ａ 排ガス誘引ファン，８ 煙突，２０
１次温度検出器，２１ ２次温度検出器，２２ 排ガ
ス温度検出器，２３ 外気温度検出器，２４ 圧力検出
器，２５１次バーナ制御手段，２６ ２次バーナ制御手
段，２７，２８，２９ 可変速制御手段，３０ 排ガス
量制御手段，３１ 空気量制御手段，３２ 可燃性ガス
量判定手段，３３ １次空気流量判定手段，３４ ２次
空気流量判定手段，３５排ガス流量判定手段。
Claims (9)
- 【請求項１】 焼却物を投入される１次燃焼室と、 前記１次燃焼室内の焼却物の着火を行う１次着火装置
と、 焼却物の熱分解に必要な空気を前記１次燃焼室に供給す
る１次空気供給装置と、 前記１次燃焼室の室内温度を検出する１次温度検出器
と、 前記１次燃焼室の室内圧を検出する圧力検出器と、 前記１次燃焼室内での焼却物の熱分解により発生した可
燃性ガスを完全燃焼させる２次燃焼室と、 前記２次燃焼室に導入された可燃性ガスが燃焼するのに
必要な温度を維持するための２次温度維持装置と、 可燃性ガスの燃焼に必要な空気を前記２次燃焼室に供給
する２次空気供給装置と、 前記２次燃焼室の室内温度を検出する２次温度検出器
と、 前記２次燃焼室にて燃焼した排ガスを排出するための排
ガス排出装置と、 前記排ガスの温度を検出する排ガス温度検出器と、 外気温を検出する外気温度検出器と、 前記１次温度検出器により検出された前記１次燃焼室の
室内温度と、前記圧力検出器により検出された前記１次
燃焼室の室内圧と、前記２次温度検出器により検出され
た前記２次燃焼室の室内温度と、前記排ガス温度検出器
により検出された排ガス温度と、前記外気温度検出器に
より検出された外気温と、前記１次空気供給装置による
１次空気供給量と、前記２次空気供給装置による２次空
気供給量と、前記排ガス排出装置による排ガス排出量よ
り、前記１次燃焼室で発生する可燃性ガス量を演算判定
する可燃性ガス量判定手段と、 を有していることを特徴とする焼却装置。 - 【請求項２】 前記可燃性ガス量判定手段により判定さ
れた可燃性ガス量に基き、前記１次空気供給装置の１次
空気供給量と、前記２次空気供給装置の２次空気供給量
を制御する空気量制御手段を有していることを特徴とす
る請求項１に記載の焼却装置。 - 【請求項３】 前記１次空気供給装置と前記２次空気供
給装置と前記排ガス排出装置はそれぞれ可変速ファンを
備え、 前記１次空気供給装置と前記２次空気供給装置と前記排
ガス排出装置のそれぞれの可変速ファンの回転速度を個
別に制御する可変速制御手段を有していることを特徴と
する請求項１または２に記載の焼却装置。 - 【請求項４】 前記１次空気供給装置の１次空気供給
量、２次空気供給装置の２次空気供給量、および排ガス
排出装置の排ガス排出量を、前記可変速ファンの回転速
度から判定する流量判定手段を有していることを特徴と
する請求項３に記載の焼却装置。 - 【請求項５】 前記可燃性ガス量判定手段により判定さ
れた可燃性ガス量に基き、焼却物のガス化が終了したこ
とを判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
一つに記載の焼却装置。 - 【請求項６】 前記１次燃焼室の１次温度検出器と、前
記１次燃焼室に空気を供給する１次空気供給装置が互い
に異なる位置に複数個設けられていることを特徴とする
請求項１〜５のいずれか一つに記載の焼却装置。 - 【請求項７】 焼却物を投入される１次燃焼室と、前記
１次燃焼室内の焼却物の着火を行う１次着火装置と、焼
却物の熱分解に必要な空気を前記１次燃焼室に供給する
１次空気供給装置と、前記１次燃焼室の室内温度を検出
する１次温度検出器と、前記１次燃焼室の室内圧を検出
する圧力検出器と、前記１次燃焼室内での焼却物の熱分
解により発生した可燃性ガスを完全燃焼させる２次燃焼
室と、前記２次燃焼室に導入された可燃性ガスが燃焼す
るのに必要な温度を維持するための２次温度維持装置
と、可燃性ガスの燃焼に必要な空気を前記２次燃焼室に
供給する２次空気供給装置と、前記２次燃焼室の室内温
度を検出する２次温度検出器と、前記２次燃焼室にて燃
焼した排ガスを排出するための排ガス排出装置と、前記
排ガスの温度を検出する排ガス温度検出器と、外気温を
検出する外気温度検出器とを有する焼却装置の運転制御
方法において、 前記１次温度検出器により検出された前記１次燃焼室の
室内温度と、前記圧力検出器により検出された前記１次
燃焼室の室内圧と、前記２次温度検出器により検出され
た前記２次燃焼室の室内温度と、前記排ガス温度検出器
により検出された排ガス温度と、前記外気温度検出器に
より検出された外気温と、前記１次空気供給装置による
１次空気供給量と、前記２次空気供給装置による２次空
気供給量と、前記排ガス排出装置による排ガス排出量よ
り、前記１次燃焼室で発生する可燃性ガス量を演算判定
し、その可燃性ガス量に基き、前記１次空気供給装置の
１次空気供給量と、前記２次空気供給装置の２次空気供
給量を制御することを特徴とする焼却装置の運転制御方
法。 - 【請求項８】 前記１次空気供給装置と前記２次空気供
給装置と前記排ガス排出装置のそれぞれに設けられてい
る可変速ファンの回転速度から前記１次空気供給装置の
１次空気供給量、２次空気供給装置の２次空気供給量、
および排ガス排出装置の排ガス排出量を判定することを
特徴とする請求項７に記載の焼却装置の運転制御方法。 - 【請求項９】 前記可燃性ガス量に基き、焼却物のガス
化が終了したことを判定することを特徴とする請求項７
または８に記載の焼却装置の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159497A JP3607058B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 焼却装置および焼却装置の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159497A JP3607058B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 焼却装置および焼却装置の運転制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182958A true JPH1182958A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3607058B2 JP3607058B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=17076640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24159497A Expired - Fee Related JP3607058B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 焼却装置および焼却装置の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3607058B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010511852A (ja) * | 2006-12-07 | 2010-04-15 | ウェイストツーエナジー テクノロジーズ インターナショナル リミテッド | バッチ式廃棄物ガス化工程 |
| JP2013530366A (ja) * | 2010-04-23 | 2013-07-25 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 燃料燃焼炉および燃料燃焼炉内の燃焼を制御する方法 |
| WO2015012416A3 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-03-26 | ｅ−ツール株式会社 | 加熱処理炉を用いた有用貴金属等の回収方法及びその装置 |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24159497A patent/JP3607058B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010511852A (ja) * | 2006-12-07 | 2010-04-15 | ウェイストツーエナジー テクノロジーズ インターナショナル リミテッド | バッチ式廃棄物ガス化工程 |
| KR101503783B1 (ko) * | 2006-12-07 | 2015-03-18 | 더블유티이 웨이스트 투 에너지 캐나다, 인코포레이션 | 회분 쓰레기의 가스화 공정 |
| JP2013530366A (ja) * | 2010-04-23 | 2013-07-25 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 燃料燃焼炉および燃料燃焼炉内の燃焼を制御する方法 |
| WO2015012416A3 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-03-26 | ｅ−ツール株式会社 | 加熱処理炉を用いた有用貴金属等の回収方法及びその装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3607058B2 (ja) | 2005-01-05 |
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