JPS6157963B2

JPS6157963B2 -

Info

Publication number: JPS6157963B2
Application number: JP54009487A
Authority: JP
Inventors: Takekazu Tomizawa; Toyoji Sakyo; Susumu Kato
Original assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Current assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1979-01-29
Publication date: 1986-12-09
Also published as: JPS55102813A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は流動層型の焼却炉において、燃焼ゾー
ン内の温度を検出してこれを被焼却物の投入装置
に伝え、被焼却物の投入量を調節して燃焼ゾーン
内の温度を一定に保ち、安定した燃焼状態を維持
しようとするものである。

流動層型の焼却炉は、大きさのほぼ一様な被焼
却物を焼却するに適した堅形の焼却炉であつて、
炉底から空気を吹き上げて炉内に投入された被焼
却物を浮遊状態にして流動層を形成し、被焼却物
と空気との接触効果を高めつゝ焼却するものであ
る。

ここで本発明を説明するに先立つて流動層形焼
却炉の概略を説明する。

第１図において、符号１は焼却炉本体であつ
て、その基部は下方に向つて次第に細く、所謂逆
截頭円錐状にし、更にその底面には通気盤２を張
設して燃焼室を構成する。３は排気口、４は送気
ダクトであつて、図示しない送風機５と連結して
炉内へ燃焼用空気を送入するものである。尚、こ
の送気ダクト４と送風機５との間には予熱炉を取
付けて炉の始動時には熱風を送る様に形成するも
のとする。符号６は炉内へ被焼却物を投入する投
入ダクトである。この投入ダクト６には被焼却物
を炉内へ連続的に送り込むことの出来る適宜な送
り装置を内設するもので、図に於いてはスクリユ
ーコンベヤを用いる一例を示したものである。こ
のスクリユーコンベヤにはこれを作動させるため
に駆動装置（図示せず）を連結する。又、８ａ，
８ｂ，８ｃは炉内温度計であつて燃焼ゾーン内の
適宜な点に取付けるものである。尚、この焼却炉
には、残渣取出口、覗き窓、着火口、サンプリン
グ用燃焼ガス取出口等を取り付けることは云うま
でもない。こころで、この種の焼却炉は既に述べ
た様に炉内に投入された被焼却物（以下滞留焼却
物と云う）を浮遊状態にして燃焼させるものであ
るから、これと空気との接触がよく、しかも新た
に投入された被焼却物と滞留焼却物とが充分混合
されて燃焼を持続させるためのエネルギー交換も
よく、焼却速度が速いのであるが、反面、制禦上
の外乱に対しても反応が速く、燃焼に大きな乱れ
を生じてクリンカーを発生したり断火したり易い
のである。更には、燃焼によつて生成した灰は自
動的に分離して排気口３等から排出されるので、
連続的に焼却処理するのには適しているが、滞留
焼却物の量が一定範囲内に保たれることが必要で
あつて、その量が所定量以下に減少したり、一時
的に増加したりすると、断火する欠点がある。

そのため、この種の焼却炉を運転するに当つて
は、燃焼を持続する為のエネルギー交換を乱さな
い様にし、更に滞留焼却物の量を常に検知して、
その情報を駆動装置にフイードバツクし、被焼却
物の投入量を制禦して燃焼状態を一定に保つこと
が必須の条件とされる。従来からその試みはなさ
れてきたのであるが、いずれの方法も満足すべき
効果を上げることは出来なかつた。その一例とし
て炉内の一点に温度計を挿し込みこの点の温度を
測定して制禦装置に伝え、その温度があらかじめ
設定した温度範囲より上昇したときは被焼却物の
量が過剰であるとしてその投入量を減少させ、測
定温度が下降したときは被焼却物の量が過少であ
るとして投入量を増加させる方法がある。

しかしながら本焼却炉の様な場合は被焼却物の
性質の変化によつて測定位置の温度が変化するか
ら、この点の温度変化と燃焼を持続するためのエ
ネルギー交換量及び滞留焼却物の量の変化とが必
ずしも一致しないのである。そのため被焼却物の
投入量を適切に制禦することが出来ず、しばしば
燃焼ゾーン内にクリンカーが発生したり断火した
りする事態が発生するのである。（特にクリンカ
ーは炉壁への付着及び流動化の停止などを起し、
終には運転が不能となり、またその除去作業に時
間がかゝるため焼却炉内での発生は必ず防止しな
ければならなかつた）その主たる理由は次の通り
である。即ち、炉内の温度分布は第一表に示す様
に燃焼ゾーン内に極大点を有し、上方に向つて僅
かに低くなつている。この極大点の位置は被焼却
物の性状及び滞留焼却物の量によつて変異するも
のであり、例えば滞留焼却物の量が増加した場
合、或いは被焼却物の含水率が増加した場合は上
方へ移行する。

第一表は稼動状態（適正に燃焼している状態）
に於ける炉内の被焼却物の量と炉内の温度分布曲
線を示す。表中曲線は被焼却物の量が多いとき
の温度分布曲線を示すものであり、曲線及び
はそれよりも更に量の少ないときの温度分布曲線
を示す。

表に示される様に炉内温度の極大点は滞留焼却
物の量が増減するに伴なつて昇降する。また上記
の様に、滞留焼却物の量が正常に燃焼を続けられ
る範囲内にあるときは、燃焼ゾーンの温度は上部
に於いては滞留焼却物の量が変動してもほぼ一定
値を示し、中間部及び下部では量が変動するに従
つて大きく昇降するのである。

この様なことから、燃焼ゾーンの上部であるt₁
の点に温度計を設置したときは、温度によつて滞
留焼却物の増減を検知することが出来ない。

又、t₂の位置に温度計を設置したときは、滞留
焼却物の量が増加すると測定温度は下降し、逆に
量が減少すると測定温度は上昇する。このことか
ら滞留焼却物が多いときは被焼却物の投入量を増
加させることになり、そのため滞留焼却物の量が
過大になり、また滞留焼却物が少ないときは被焼
却物の投入量が減らされるから、滞留焼却物の量
は過少になつて安定した燃焼を続けることが出来
ず、突然クリンカーを生成したり断火したりする
のである。

第二表は被焼却物の投入量を急に増加させた場
合の投入直後の炉内温度分布曲線の変化を示す。
新たに投入される焼却物は温度が低いので焼却ゾ
ーンの温度はこれによつて一時的に抑えられ、曲
線から′に変化する。この傾向は被焼却物の
含水率が高い程顕著である。

この場合も、炉内の滞留焼却炉の量が増加する
にも拘わらず、測定温度が下がるから、更に投入
量を増やすこととなり、そのため炉内温度は一層
低下して遂には断火する結果となるのである。

本発明は上記した従来の欠点を解消し、被焼却
物の投入量を確実に制禦することが出来る様にし
たもので、この骨子とするところは、燃焼ゾーン
の数箇所の温度を測定することにより、炉内の滞
留焼却物の量の変化とそれに対する炉内温度の見
掛け上の逆転現象を無くす点にある。

即ち、第一表に例示する様に焼却炉が適正な状
態で稼動しているときは、燃焼ゾーンの温度の極
大点ａ，ｂ，ｃは滞留焼却物の量が増減するに従
つて変移するが、その温度は被焼却物の種類や形
状、及び送風量などによつて特有なものであつ
て、ほゞ一定値を示すものである。

この様なことから本発明は、適正な状態で稼動
しているときの温度の極大点が変移し得る範囲内
の二ケ所又はそれ以上の点の極大点の温度を測定
し、その温度変化によつて炉内の滞留焼却物の量
を感知し、これを駆動装置にフイードバツクして
被焼却物の投入量を制禦しようとするものであ
る。

以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明す
る。

実施例１焼却炉が適正な状態で稼動しているときの燃焼
ゾーン内での温度極大点が変移し得る範囲内の三
点ta，tb，tcの温度を測定し、一方、これらの点
における適正な温度を設定して、それぞれの測定
温度のうちの最高温度と、その点における設定温
度との差を検知してこれを駆動装置にフイードバ
ツクするものである。

第三表に温度の極大値の変位軌跡を示し第四表
に焼却炉制禦ブロツクダイヤグラムを示す。

表中温度検出器は高温温度計８ａ，８ｂ，８ｃ
であつて、焼却炉のta，tb，tcの点の温度を測定
するものである。最大値検出回路は、それぞれの
温度計ta，tb，tcによつて測定した温度を電圧に
変換して最も電圧の高いもののみを選択的に取り
出すものである。投入系は既に述べたスクリウコ
ンベヤ等の送り装置と、これを駆動させるための
駆動装置とからなる被焼却物投入装置であり、ま
たコントローラは最大値検出回路を通して送られ
た最高温度の情報とあらかじめ設定した設定温度
とを比較して、その差を検出してこれを駆動装置
に伝え、駆動装置の回転数を制禦して焼却炉への
被焼却物の投入量を調節する様にしたものであ
る。そして、投入装置は投入量が変化した直後の
十数秒乃至数十秒間はその投入量が変化しない様
に制御されるものとする。これは第二表について
述べた様に、投入量が増加した直後の燃焼ゾーン
の温度の一時的な低下に反応しない様にするため
である。

続いて焼却炉の作動状態について説明する。

今、焼却炉が適正な状態で稼動し、taの点に温
度の極大点があるとする。この状態で被焼却物の
投入速度が焼却速度より小さいと、炉内の滞留焼
却物は徐々に減少する。それに伴なつて極大点が
第三表に示す設定値曲線Ｓに沿つて下降し、taか
らtcに移行する。最大値検出回路からコントロー
ラへは測定点ta，tb，tcのうちの常に最高温度を
示す点の温度が指示されるのであるから、この様
に極大点が設定値曲線Ｓ（ほゞ一定温度であるこ
とを示す）に沿つて移動している間はコントロー
ラへは炉内が適正な状態で稼動を続けていること
が指示されるから、投入系は定常状態で作動を続
けるのである。

この状態に於いて炉内の滞留焼却物の量が更に
減少すると、最大温度が設定値曲線Ｓによつて示
す温度より下降する。するとこれがコントローラ
へ伝えられ、更に投入系へ伝達されて被焼却物の
投入量を増加するのである。同様にして最大温度
が設定値曲線Ｓによつて示す温度より上昇したと
きは投入量を減少させるものであり、この様にし
て炉内温度をta、tb、tc点のうち、いづれかの最
高温度が設定温度になる様に投入量を制禦するの
であるが、この場合既に述べた様に投入量が変化
した直後の十数秒乃至数十秒間は炉内温度が一時
的に低下しても、これに対しては投入量を増加さ
せない様に形成されていることは云うまでもな
い。

次に被焼却物の投入量の制禦を更にシビヤにし
た一例を示す。

実施例２焼却炉制禦ブロツクダイヤグラムを第五表に示
す。表中最大値選択回路は、三箇所の測定点のう
ちの最大温度を示す点とその温度を検知してこれ
をコントローラに伝達するものであり、送風系は
送風機と送風空気加熱機とからなつているもので
ある。続いて作動状態について説明する。tb点を
基準とし、この点が最高温度であり、且つその温
度が設定温度であるときに焼却炉は適正に稼動し
ているものとする。

炉内の滞留焼却物の量が次第に減少し、最大点
tbからtcに移行したとき、被焼却物の投入量を増
加させ、tbからtaに移行したときはこれを減少さ
せる。この様にして炉内の滞留焼却物の量を一定
に保つて燃焼をコントロールするのであるが、炉
内温度が、設定温度範囲の上限sh及び下限slを外
れたときは、送風系をコントロールしてこれを制
禦するのがよい。即ち、最大温度がtbとtaとの間
にあつて、しかも炉内温度が設定温度の上限sh
を越えたときは、その旨を送風系に伝え、送風量
を減少させて燃焼を抑制するのがよく、また炉内
温度が下限slより下降したときは、その旨を送風
系に伝えて送風空気を加熱するのがよい。この様
に滞留焼却物の量が多いにも拘わらず炉内温度が
下降するのは、被焼却物中に発熱温度の低いもの
や水分含有率の高いものが混入するからである。
逆に、最高温度がtbとtcとの間にあつて、しかも
その温度が上限shを越えたときは、送風量を増
加させるのがよい。この様に温度が上昇するの
は、被焼却物中に特に発熱温度の高いものが混入
した場合に起るのであつて、この場合はクリンカ
ーが発生する可能性があるので多量の空気によつ
て火焔の温度を低下させ、同時に各被焼却物の粒
子や灰分の粒子が接合する機会を減らすことが望
ましいのである。

以上詳述した様に本発明は、燃焼ゾーン内の温
度に極大点があること、及びその極大点は燃焼ゾ
ーンの上面が昇降するにつれて、云い換えれば被
焼却物の量が増減するにつれて昇降するものであ
るが、その温度は定常状態に於いてはほゞ一定の
値を示すことを利用し、燃焼ゾーンの数箇所に温
度計を挿し込んでその点の温度を測定し、測定温
度のうちの最高温度の変化によつて、被焼却物の
投入量や送風量を調節し、これによつて炉内温度
を制禦するものであつて、機構が簡単なうえ、確
実に制禦することが出来る利点があるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を適用する流動層型焼却炉の一例を
模式的に示す縦断面図である。１；焼却炉本体、２；通気盤、３；排気口、
４；送気ダクト、６；投入ダクト、８；温度計。

Claims

【特許請求の範囲】

１焼却炉が適正に稼動している状態における燃
焼ゾーン内において、炉内温度の極大点が変異し
得る範囲内の上下数点の温度を測定し、これらの
うちの最高温度と予じめ設定した設定温度との差
を検出し、その差に応じて被焼却物の投入量を調
節し、以つて炉内温度を自動制禦することを特徴
とする流動層型焼却炉に於ける炉内温度制禦方
法。