JP2000104912A - Waste incinerator and its control method - Google Patents
Waste incinerator and its control methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物および
産業廃棄物を焼却処理するごみ焼却設備及びその制御方
法に関し、特に、排気ガス中のダイオキシン類の量を抑
制する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refuse incineration facility for incinerating general waste and industrial waste and a control method thereof, and more particularly to a technique for suppressing the amount of dioxins in exhaust gas.
【0002】[0002]
【従来の技術】ごみ焼却炉のダイオキシン抑制を考慮し
たごみ焼却設備としては、従来、例えば、特開平4-2884
05号公報(以下、従来技術1とする)や、特開平9-2737
30号公報(以下、従来技術2とする)に記載されたもの
がある。2. Description of the Related Art As a waste incineration facility in consideration of dioxin control in a waste incinerator, a conventional incinerator is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-2884.
No. 05 (hereinafter referred to as prior art 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2737.
There is one described in Japanese Patent Publication No. 30 (hereinafter referred to as prior art 2).
【0003】従来技術1では、焼却炉出口または集塵装
置出口のCO濃度を検出して、集塵装置入り口の排ガス
温度を操作している。CO濃度はダイオキシン類の濃度
と相関があることから、CO濃度をダイオキシン濃度の
代替指標としている。また、CO濃度が高いときには集
塵装置入り口の排ガス温度を低くして集塵効率を上げ、
CO濃度が低いときには排ガス温度を高くしている。集
塵装置の後流では、脱硝装置の制約から温度を昇温する
必要がある。集塵装置入り口の排ガス温度を高くする理
由は、集塵装置前後での熱ロスを少なくするためであ
る。In the prior art 1, the CO concentration at the outlet of the incinerator or the outlet of the dust collector is detected to control the temperature of the exhaust gas at the inlet of the dust collector. Since the CO concentration has a correlation with the concentration of dioxins, the CO concentration is used as an alternative index of the dioxin concentration. Also, when the CO concentration is high, the exhaust gas temperature at the entrance of the dust collector is lowered to increase the dust collection efficiency,
When the CO concentration is low, the exhaust gas temperature is raised. In the downstream of the dust collector, it is necessary to raise the temperature due to restrictions of the denitration device. The reason for increasing the exhaust gas temperature at the entrance of the dust collector is to reduce heat loss before and after the dust collector.
【0004】また、従来技術2では、従来技術1と同様
に、CO濃度を代替指標としているが、操作量は二次空
気量である。また、NOxも同時に低減するという特徴
もある。具体的には、まず、焼却炉の運転データから二
次空気量とCO濃度、NOx濃度、炉温度、それぞれの
関係を抽出する。そして、これらの関係をファジールー
ルで表現する。このファジールールに従い、CO、NO
xの両方を低く押さえるように二次空気量を決定する。Further, in the prior art 2, as in the prior art 1, the CO concentration is used as an alternative index, but the operation amount is the secondary air amount. Further, there is a feature that NOx is simultaneously reduced. Specifically, first, the relation between the secondary air amount, the CO concentration, the NOx concentration, and the furnace temperature is extracted from the operation data of the incinerator. Then, these relationships are expressed by fuzzy rules. According to this fuzzy rule, CO, NO
The secondary air amount is determined so as to keep both x low.
【0005】ところで、ごみ焼却設備から発生するダイ
オキシン類の発生メカニズムには、主として次の2つが
あると推定される。[0005] By the way, it is presumed that there are mainly the following two mechanisms for generating dioxins generated from refuse incineration facilities.
【0006】1)焼却炉内のごみの燃焼過程で発生す
る。[0006] 1) It is generated in the process of burning refuse in an incinerator.
【0007】2)焼却炉から排ガスが出て、それが減温
される過程で発生する。2) Exhaust gas is emitted from the incinerator and is generated in the process of reducing the temperature.
【0008】上記1)では、塩化ベンゼン、塩化フェノ
ールといったダイオキシン類の前駆物質が反応すること
によって生成する生成量とダイオキシン類の燃焼による
分解量とのバランスで正味の生成量が決定される。分解
量は炉内の燃焼状態によって決まる。CO濃度がダイオ
キシンの代替物質として利用される理由は、CO濃度が
燃焼状態の指標となるためである。しかし、CO濃度は
ダイオキシンの分解率の指標にはなっても、前駆物質か
らの生成量の指標とはなり得ない。したがって、CO濃
度が同じ、すなわち燃焼状態が同じであっても前駆物質
の濃度が異なる場合、ダイオキシン類の生成量が異な
る。このような理由から、CO濃度とダイオキシン類の
濃度の相関関係が崩れる場合がある。このような問題点
を解決する従来技術として、特開平10-220727号公報
(以下、従来技術3とする)に記載されているものがあ
る。In the above 1), the net production amount is determined by the balance between the production amount of dioxin precursors such as chlorinated benzene and phenol chloride and the amount of decomposition of dioxin due to combustion. The amount of decomposition depends on the combustion state in the furnace. The reason why the CO concentration is used as a substitute for dioxin is that the CO concentration is an indicator of the combustion state. However, even though the CO concentration is an index of the decomposition rate of dioxin, it cannot be an index of the amount of the precursor produced. Therefore, when the CO concentration is the same, that is, even when the combustion state is the same, when the concentration of the precursor is different, the generation amount of dioxins is different. For this reason, the correlation between the CO concentration and the dioxin concentration may be broken. As a conventional technique for solving such a problem, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-220727 (hereinafter referred to as Conventional Technique 3).
【0009】従来技術3では、ダイオキシン濃度の代替
指標として、クロロベンゼン類及び/又はクロロフェノ
ール類の濃度を用い、これらの濃度をレーザー多光子イ
オン化質量分析装置で計測している。また、炉内酸素濃
度、炉内温度も計測し、それらの情報からごみ供給量及
び/又は燃焼空気量の過不足を判定し、ごみ供給量及び
/又は燃焼空気量を調整している。したがって、CO濃
度を計測して、ごみ供給量及び/又は燃焼空気量を調整
するよりも、ダイオキシン類の生成量を的確に把握で
き、しかもその抑制効果は高い。In the prior art 3, the concentrations of chlorobenzenes and / or chlorophenols are used as an alternative index of the dioxin concentration, and these concentrations are measured by a laser multiphoton ionization mass spectrometer. Further, the furnace oxygen concentration and the furnace temperature are also measured, and based on the information, the amount of waste supplied and / or the amount of combustion air is determined to be excessive or insufficient, and the amount of waste supplied and / or the amount of combustion air is adjusted. Therefore, the production amount of dioxins can be grasped more accurately than that of measuring the CO concentration and adjusting the waste supply amount and / or the combustion air amount, and the suppression effect is high.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術3のよう
に、クロロベンゼン類等の濃度を計測してダイオキシン
類の生成量を推定するためには、排ガス中に存在される
とされるごく微量な(1000ng/Nm3程度)クロロベンゼン
類等を計測できる必要がある。すなわち、実質的にリア
ルタイムでかつ高精度な計測手段を具備することが不可
欠となる。しかしながら、上記従来技術3に記載されて
いる計測手段であるレーザー多光子イオン化質量分析装
置は、塩素の1置換体であるモノクロロベンゼンはある
程度イオン化できるものの、ベンゼン核に置換した塩素
の数が1ケづつ増える毎に1/7から1/10の感度低下が起
こるとされる。すなわち、塩素の3置換体であるトリク
ロロベンゼンは、モノクロロベンゼンの1/100の感度し
かないといえる。一方、有毒なダイオキシン類は、塩素
が4個以上置換した化合物であり、その前駆物質である
クロロベンゼン類等は、塩素が2ケまたは3ケ以上置換
したものとなる。したがって、上記従来技術3に記載さ
れたイオン化法では、イオン化の効率が低下してしま
う。すなわち、排ガス中に含まれるごく微量な上記前駆
物質(クロロベンゼン類および/またはクロロフェノー
ル類)を測定することは極めて難しく、結局、ダイオキ
シン類の生成量をリアルタイムに的確に計測することが
できず、ダイオキシン類の抑制にあまり効果を上げるこ
とができないという問題点がある。In order to estimate the amount of dioxins produced by measuring the concentration of chlorobenzenes or the like as in the above-mentioned prior art 3, it is necessary to use a trace amount of dioxins which is considered to be present in the exhaust gas. (1000 ng / Nm 3 or so) must be able to measure the chlorobenzenes and the like. That is, it is indispensable to provide a measuring means with high accuracy and substantially in real time. However, in the laser multiphoton ionization mass spectrometer, which is a measuring means described in the above-mentioned prior art 3, although monochlorobenzene, which is a monosubstituted chlorine, can be ionized to some extent, the number of chlorines substituted in the benzene nucleus is one. It is said that the sensitivity decreases from 1/7 to 1/10 every time it increases. That is, it can be said that trichlorobenzene, which is a tri-substituted product of chlorine, has only 1/100 sensitivity of monochlorobenzene. On the other hand, toxic dioxins are compounds in which four or more chlorine atoms have been substituted, and chlorobenzenes and the like, which are precursors thereof, have two or three or more chlorine atoms. Therefore, in the ionization method described in the related art 3, the ionization efficiency is reduced. That is, it is extremely difficult to measure a very small amount of the above-mentioned precursors (chlorobenzenes and / or chlorophenols) contained in the exhaust gas. As a result, the amount of dioxins produced cannot be accurately measured in real time. There is a problem that the effect of suppressing dioxins cannot be increased so much.
【0011】また、上記従来技術3では、焼却炉内のご
みの燃焼過程で発生するダイオキシン類に対して、燃焼
炉内でのみ対応し、最終的に煙突から排気されるダイオ
キシン類を十分に抑制することができないという問題点
もある。Further, in the above-mentioned prior art 3, dioxins generated in the process of burning refuse in an incinerator are dealt with only in the combustion furnace, and dioxins finally exhausted from the chimney are sufficiently suppressed. There is also a problem that it cannot be done.
【0012】さらに、上記従来技術3では、ダイオキシ
ン前駆物質の濃度や炉内酸素濃度や炉内温度等から、炉
内の状態を想定して、ダイオキシン類の濃度が低下する
操作対象を定めているが、炉内の火炎の状態が明確に判
らないために、操作対象として適切なものを選定するこ
とができず、結果としてダイオキシン類を効果的に抑制
することができないという問題点もある。Further, in the above-mentioned prior art 3, the operation target in which the concentration of dioxins decreases is determined by assuming the state of the furnace, based on the concentration of the dioxin precursor, the concentration of oxygen in the furnace, the temperature in the furnace, and the like. However, since the state of the flame in the furnace is not clearly understood, an appropriate operation target cannot be selected, and as a result, dioxins cannot be effectively suppressed.
【0013】そこで、本願の第一の目的は、ダイオキシ
ン類の生成量をより的確に計測し、ダイオキシン類を効
果的に抑制することができるごみ焼却設備及びその制御
方法を提供することである。[0013] Therefore, a first object of the present invention is to provide a refuse incineration plant capable of more accurately measuring the amount of dioxins produced and effectively controlling dioxins, and a control method therefor.
【0014】また、本願の第二の目的は、燃焼炉内のみ
ならず、燃焼炉から排出された後の排気ガス中のダイオ
キシン類に対しても対処でき、最終的に煙突から排気さ
れるダイオキシン類の量をより抑制することができるご
み焼却設備及びその制御方法を提供することである。A second object of the present invention is to deal not only with dioxins in exhaust gas discharged from the combustion furnace, but also with dioxins exhausted from the combustion furnace. It is an object of the present invention to provide a refuse incineration facility capable of further suppressing the amount of waste and a control method thereof.
【0015】また、本願の第三の目的は、ダイオキシン
類の濃度に応じて、適切な操作対象を選定して、ダイオ
キシン類の量を効果的に抑制することができるごみ焼却
設備及びその制御方法を提供することである。A third object of the present invention is to select an appropriate operation target according to the concentration of dioxins and to effectively control the amount of dioxins, and a method of controlling the same. It is to provide.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】前記第一の目的を達成す
るための第一のごみ焼却設備は、ごみ燃焼炉と、該ごみ
燃焼炉の状態を操作する操作端とを有するごみ焼却設備
において、前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉
からの排気ガスを採取するガス採取手段と、前記ガス採
取手段で採取された試料ガス中のダイオキシン類及び/
又はダイオキシン前駆物質の量を計測するダイオキシン
計測装置と、前記ダイオキシン計測装置で計測されたダ
イオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量に応
じて、前記操作端の操作量を定めて、該操作端に該操作
量を出力する制御手段と、を備え、前記ダイオキシン計
測装置は、前記ガス採取手段で採取された試料ガスを大
気圧下でイオン化する大気圧イオン化手段と、前記大気
圧イオン化手段でイオン化された前記試料ガス中の、ダ
イオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の質量分
析を行う質量分析手段と、を有する、ことを特徴とする
ものである。A first refuse incinerator for achieving the first object is a refuse incinerator having a refuse incineration furnace and an operation end for operating the state of the refuse incineration furnace. Gas collecting means for collecting gas in the refuse incinerator or exhaust gas from the refuse incinerator; and dioxins and / or dioxins in the sample gas collected by the gas collecting means.
Or, a dioxin measuring device for measuring the amount of the dioxin precursor, and the amount of dioxins and / or the dioxin precursor measured by the dioxin measuring device, the operating amount of the operating end is determined, and the operating end is determined. Control means for outputting the manipulated variable, wherein the dioxin measuring device is ionized by the atmospheric pressure ionization means, and atmospheric pressure ionization means for ionizing the sample gas collected by the gas collection means under atmospheric pressure. Mass spectrometry means for mass spectrometry analysis of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas.
【0017】前記第一の目的を達成するための第二のご
み焼却設備は、前記第一のごみ焼却設備において、前記
ダイオキシン計測装置は、予め定められた、前記ダイオ
キシン前駆物質の質量と前記ダイオキシン類の質量との
相対関係を用いて、前記質量分析手段で質量分析された
該ダイオキシン前駆物質の質量から該ダイオキシン類の
質量を推定する推定手段を有する、ことを特徴とするも
のである。A second waste incineration plant for achieving the first object is the first waste incineration plant, wherein the dioxin measuring device is configured to determine a predetermined mass of the dioxin precursor and the dioxin The mass spectrometer further includes estimating means for estimating the mass of the dioxin from the mass of the dioxin precursor mass-analyzed by the mass spectrometric means using the relative relationship with the mass of the dioxin.
【0018】前記第一の目的を達成するための第三のご
み焼却設備は、前記第一及び第二のいずれかのごみ焼却
設備において、前記ダイオキシン計測装置は、1000
ng/Nm3レベルで、2塩素置換体以上の前記ダイオキシン
類及び/又は前記ダイオキシン前駆物質の濃度を、分析
時間5秒以内、かつ計測誤差±10%以内で計測するも
のである、ことを特徴とするものである。The third waste incinerator for achieving the first object may be any one of the first and second waste incinerators, wherein the dioxin measuring device is 1000
At the ng / Nm 3 level, the concentration of the dioxins and / or the dioxin precursors which are substituted with 2 chlorines or more is measured within an analysis time of 5 seconds and within a measurement error of ± 10%. It is assumed that.
【0019】前記第一の目的を達成するための第四のご
み焼却設備は、前記第一から第三のいずれかのごみ焼却
設備において、前記ごみ焼却炉には、前記制御手段が制
御する前記操作端として、該ごみ焼却炉内に供給される
ごみの供給速度を調節するごみ供給速度調節手段、該ご
み焼却炉内に供給する一次空気の供給量を調節する一次
空気量調節手段と、該一次空気の温度を調節する一次空
気温度調節手段と、該一次空気が供給される位置よりも
下流側に供給される二次空気の供給量を調節する二次空
気量調節手段と、該二次空気を該焼却炉内に供給する向
きを調節する二次空気供給方向調節手段とのうち、少な
くとも一つが設けられている、ことを特徴とするもので
ある。A fourth waste incineration facility for achieving the first object is any one of the first to third waste incineration facilities, wherein the waste incinerator is provided with the control means controlled by the control means. As an operation end, a refuse supply speed adjusting means for adjusting a supply rate of refuse supplied to the refuse incinerator, a primary air amount adjusting means for adjusting a supply amount of primary air supplied to the refuse incinerator, A primary air temperature adjusting means for adjusting the temperature of the primary air, a secondary air amount adjusting means for adjusting a supply amount of the secondary air supplied downstream from a position to which the primary air is supplied; At least one of secondary air supply direction adjusting means for adjusting a direction in which air is supplied into the incinerator.
【0020】前記第二の目的を達成するための第一のご
み焼却設備は、ごみ焼却炉と、該ごみ焼却炉からの排気
ガスを処理する排気ガス処理系と、該排気ガス処理系と
通過した該排気ガスを排気する煙突と、を有するごみ焼
却設備において、前記ごみ焼却炉から前記煙突までの間
におけるガスを互いに異なる箇所で採取する複数のガス
採取手段と、複数の前記ガス採取手段で採取された各試
料ガス中のダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆
物質の量をそれぞれ計測する複数のダイオキシン計測装
置と、複数の前記ダイオキシン計測装置で計測された各
ダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量か
ら、ダイオキシン類の主要な発生要因が、複数の前記ガ
ス採取手段のうちのいずれのガス採取手段(以下、特定
ガス採取手段とする)よりも上流側の状態によるもので
あるかを判断し、該特定ガス採取手段よりも上流側の設
備の操作端であって、該操作端の操作量に応じてダイオ
キシン類の生成量に影響を与える操作端に対して、該特
定ガス採取手段で採取されたガス中のダイオキシン類及
び/又はダイオキシン前駆物質の量に応じて求めた操作
量を出力する制御手段と、を備えていることを特徴とす
るものである。A first refuse incineration facility for achieving the second object is a refuse incinerator, an exhaust gas treatment system for treating exhaust gas from the refuse incinerator, and a passage through the exhaust gas treatment system. And a chimney for exhausting the exhaust gas, wherein a plurality of gas sampling means for sampling gas from the waste incinerator to the chimney at different locations, and a plurality of the gas sampling means. A plurality of dioxin measuring devices for measuring the amounts of dioxins and / or dioxin precursors in each sample gas sampled, and the amount of each dioxins and / or dioxin precursor measured by the plurality of dioxin measuring devices Therefore, the main generation factor of dioxins is determined by any one of a plurality of the gas sampling means (hereinafter referred to as a specific gas sampling means). ) Is determined to be due to a state on the upstream side, and the operation end of the equipment upstream of the specific gas sampling means is affected, and the amount of dioxins produced is affected according to the operation amount of the operation end. Control means for outputting an operation amount determined according to the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the gas collected by the specific gas collection means. It is a feature.
【0021】前記第二の目的を達成するための第二のご
み焼却設備は、前記第二の目的を達成するための第一の
ごみ焼却設備において、複数の前記ガス採取手段のう
ち、一つのガス採取手段が前記ごみ焼却炉内のガス、又
は該ごみ焼却炉からの排気ガスであって前記排気ガス処
理系に至る前の排気ガスを採取する焼却炉ガス採取手段
であり、一つのガス採取手段が前記排気ガス処理系内の
前記排気ガス、又は排気ガス処理系から排気された前記
排気ガスを採取する処理系ガス採取手段であり、複数の
前記ダイオキシン計測装置のうち、一つのダイオキシン
計測装置が前記焼却炉ガス採取手段で採取された試料ガ
ス中のダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質
の量を計測する焼却炉ダイオキシン計測装置であり、一
つのダイオキシン計測装置が前記処理系ガス採取手段で
採取された試料ガス中のダイオキシン類及び/又はダイ
オキシン前駆物質の量を計測する処理系ダイオキシン計
測装置であり、前記制御手段は、前記焼却炉ダイオキシ
ン計測装置で計測されたダイオキシン類及び/又はダイ
オキシン前駆物質の量と、前記処理系ダイオキシン計測
装置で計測されたダイオキシン類及び/又はダイオキシ
ン前駆物質の量とから、ダイオキシン類の主要な発生要
因が前記ごみ焼却炉の状態であるのか、前記排気ガス処
理系の状態であるのかを判断し、該ごみ焼却炉と該排気
ガス処理系とのうち、ダイオキシン類の主要な発生原因
のある設備の前記操作端に対して、該設備の前記ダイオ
キシン計測装置で計測されたダイオキシン類及び/又は
ダイオキシン前駆物質の量に応じて求めた操作量を出力
する、ことを特徴とするものである。A second refuse incineration plant for achieving the second object is the first refuse incineration plant for achieving the second object, wherein one of the plurality of gas sampling means is provided. The gas sampling means is an incinerator gas sampling means for sampling the gas in the refuse incinerator or the exhaust gas from the refuse incinerator before exhaust gas treatment to the exhaust gas treatment system. The means is a processing system gas sampling means for collecting the exhaust gas in the exhaust gas processing system, or the exhaust gas exhausted from the exhaust gas processing system, and one of the plurality of dioxin measurement devices is a dioxin measurement device. Is an incinerator dioxin measuring device for measuring the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas collected by the incinerator gas sampling means, and one dioxin meter The apparatus is a processing system dioxin measuring device for measuring the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas collected by the processing system gas collecting means, and the control means is configured to measure by the incinerator dioxin measuring device. From the amount of dioxins and / or dioxin precursors obtained, and the amount of dioxins and / or dioxin precursors measured by the treatment system dioxin measurement device, the main generation factor of dioxins is the waste incinerator. State or the state of the exhaust gas treatment system, and, among the refuse incinerator and the exhaust gas treatment system, with respect to the operating end of equipment having a major cause of generation of dioxins. The amount of dioxins and / or dioxin precursors measured by the dioxin measuring device of the facility. And outputs the manipulated variable, it is characterized in.
【0022】前記第二の目的を達成するための第三のご
み焼却設備は、前記第二の目的を達成するための第二の
ごみ焼却設備において、前記ごみ焼却炉には、前記制御
手段が制御する前記操作端として、該ごみ焼却炉内に供
給されるごみの供給速度を調節するごみ供給速度調節手
段、該ごみ焼却炉内に供給する一次空気の供給量を調節
する一次空気量調節手段と、該一次空気の温度を調節す
る一次空気温度調節手段と、該一次空気が供給される位
置よりも下流側に供給される二次空気の供給量を調節す
る二次空気量調節手段と、該二次空気を該焼却炉内に供
給する向きを調節する二次空気供給方向調節手段とのう
ち、少なくとも一つが設けられ、前記排気ガス処理系
は、前記排気ガス中の粉塵を除去する集塵装置を有する
と共に、前記制御手段が制御する前記操作端として、該
集塵装置に送られる該排気ガスの温度を調節する排気ガ
ス温度調節手段と、該集塵装置に送られる該排気ガス中
に活性炭を吹き込む活性炭供給量調節手段とのうち、少
なくとも一つを有する、ことを特徴とするものである。The third incineration facility for achieving the second object is a second incineration facility for achieving the second object, wherein the control means is provided in the incinerator. Refuse supply speed adjustment means for adjusting the supply rate of refuse supplied to the refuse incinerator, and primary air amount adjustment means for adjusting the supply amount of primary air supplied to the refuse incinerator, as the operating end to be controlled Primary air temperature adjusting means for adjusting the temperature of the primary air, secondary air amount adjusting means for adjusting the supply amount of secondary air supplied downstream from the position to which the primary air is supplied, At least one of secondary air supply direction adjusting means for adjusting a direction in which the secondary air is supplied into the incinerator; and the exhaust gas processing system is configured to remove dust in the exhaust gas. A dust device, and Exhaust gas temperature adjusting means for adjusting the temperature of the exhaust gas sent to the dust collecting device, and activated carbon supply amount adjusting means for blowing activated carbon into the exhaust gas sent to the dust collecting device as the operating end controlled by And at least one of the following.
【0023】前記第二の目的を達成するための第四のご
み焼却設備は、前記第二の目的を達成するための第三の
ごみ焼却設備において、前記ごみ焼却炉内の火炎を撮像
する撮像手段を備え、前記制御手段は、ダイオキシン類
及び/又はダイオキシン前駆物質の各種量と前記ごみ焼
却炉内の各種火炎パターンに対して、操作すべき操作端
が定められているルールを用い、前記焼却炉ダイオキシ
ン計測装置で計測されたダイオキシン類及び/又はダイ
オキシン前駆物質の量と前記撮像手段で撮像された前記
火炎のパターンとに応じた操作端を定めて、該操作端の
動作を制御する、ことを特徴とするものである。[0023] A fourth waste incinerator for achieving the second object is a third waste incinerator for achieving the second object, wherein the fourth waste incinerator has an image capturing image of a flame in the waste incinerator. Means for controlling the amount of dioxins and / or dioxin precursors and various flame patterns in the refuse incinerator using a rule in which an operating end to be operated is determined. Determining an operation end according to the amount of dioxins and / or dioxin precursor measured by the furnace dioxin measurement device and the flame pattern imaged by the imaging means, and controlling the operation of the operation end; It is characterized by the following.
【0024】前記第三の目的を達成するための第一のご
み焼却設備は、ごみ燃焼炉と、該ごみ燃焼炉の状態を操
作する複数の操作端とを有するごみ焼却設備において、
前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉からの排気
ガスを採取するガス採取手段と、前記ガス採取手段で採
取された試料ガス中のダイオキシン類及び/又はダイオ
キシン前駆物質の量を計測するダイオキシン計測装置
と、前記ごみ焼却炉内の火炎を撮像する撮像手段と、ダ
イオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の各種量
と前記ごみ焼却炉内の各種火炎パターンに対して、複数
の前記操作端のうち、操作すべき操作端が定められてい
るルールを用い、前記ダイオキシン計測装置で計測され
たダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量
と前記撮像手段で撮像された前記火炎のパターンに応じ
た操作端を定めて、該操作端の動作を制御する制御手段
と、を備えていることを特徴とするものである。A first refuse incineration facility for achieving the third object is a refuse incineration facility having a refuse incinerator and a plurality of operating terminals for controlling the state of the refuse incineration furnace.
Gas sampling means for sampling gas in the refuse incinerator or exhaust gas from the refuse incinerator, and measuring the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas collected by the gas sampling means. A dioxin measuring device, an imaging unit for imaging a flame in the refuse incinerator, and a plurality of operating terminals for a plurality of dioxins and / or dioxin precursors and various flame patterns in the refuse incinerator. An operation corresponding to the amount of dioxins and / or a dioxin precursor measured by the dioxin measuring device and the pattern of the flame imaged by the imaging means, using a rule in which an operation end to be operated is determined. And control means for determining the end and controlling the operation of the operation end.
【0025】ここで、前記第二の目的を達成するための
ごみ焼却設備、及び前記第三の目的を達成するためのご
み焼却設備において、前記ダイオキシン計測装置は、前
記ガス採取手段で採取された試料ガスを大気圧下でイオ
ン化する大気圧イオン化手段と、前記大気圧イオン化手
段でイオン化された前記試料ガス中の、ダイオキシン類
及び/又はダイオキシン前駆物質の質量分析を行う質量
分析手段と、を有することが好ましい。Here, in the refuse incineration equipment for achieving the second object and the refuse incineration equipment for achieving the third object, the dioxin measuring device is collected by the gas collecting means. Atmospheric pressure ionization means for ionizing the sample gas under atmospheric pressure, and mass analysis means for performing mass analysis of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas ionized by the atmospheric pressure ionization means. Is preferred.
【0026】また、以上の各ごみ焼却設備において、前
記ごみ焼却炉は、ストーカーが移動するストーカー炉で
ある場合、前記ごみ焼却炉には、前記制御手段が制御す
る前記操作端として、前記ストーカーの移動速度を調節
するストーカー速度調節手段が設けられていることが好
ましい。In each of the above refuse incinerators, when the refuse incinerator is a stalker furnace in which a stalker moves, the refuse incinerator is provided with the stoker as the operating end controlled by the control means. It is preferable that a stalker speed adjusting means for adjusting the moving speed is provided.
【0027】前記第一の目的を達成するためのごみ焼却
炉の制御方法は、ごみ燃焼炉と、該ごみ燃焼炉の状態を
操作する操作端とを有するごみ焼却設備の制御方法にお
いて、前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉から
の排気ガスを採取するガス採取工程と、前記ガス採取工
程で採取された試料ガス中のダイオキシン類及び/又は
ダイオキシン前駆物質の量を計測するダイオキシン計測
工程と、前記ダイオキシン計測工程で計測されたダイオ
キシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量に応じ
て、前記操作端の操作量を定めて、該操作端に該操作量
を出力する制御工程と、を有し、前記ダイオキシン計測
工程は、前記ガス採取工程で採取された試料ガスを大気
圧下でコロナ放電によりイオン化し、イオン化された前
記試料ガス中の、ダイオキシン類及び/又はダイオキシ
ン前駆物質の質量分析する、ことを特徴とするものであ
る。[0027] A method for controlling a refuse incinerator for achieving the first object is a method for controlling a refuse incinerator having a refuse incinerator and an operation end for controlling the state of the refuse incinerator, A gas sampling step for collecting gas in the incinerator or exhaust gas from the refuse incinerator, and dioxin measurement for measuring the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas collected in the gas sampling step And a control step of determining an operation amount of the operation end according to the amount of dioxins and / or a dioxin precursor measured in the dioxin measurement step, and outputting the operation amount to the operation end. Wherein the dioxin measurement step ionizes the sample gas collected in the gas collection step by corona discharge under atmospheric pressure, and converts the sample gas in the ionized sample gas into To oxine compound and / or mass spectrometry of dioxin precursors, it is characterized in.
【0028】前記第二の目的を達成するためのごみ焼却
設備の制御方法は、ごみ焼却炉と、該ごみ焼却炉からの
排気ガスを処理する排気ガス処理系と、該排気ガス処理
系と通過した該排気ガスを排気する煙突と、を有するご
み焼却設備の制御方法において、前記ごみ焼却炉から前
記煙突までの間におけるガスを互いに異なる箇所で採取
するガス採取工程と、ガス採取工程で複数の箇所で採取
された各試料ガス中のダイオキシン類及び/又はダイオ
キシン前駆物質の量をそれぞれ計測するダイオキシン計
測工程と、前記ダイオキシン計測工程で計測された各ダ
イオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量か
ら、ダイオキシン類の主要な発生要因が、複数のガス採
取箇所のうちのいずれのガス採取箇所(以下、特定ガス
採取箇所とする)よりも上流側の状態によるものである
かを判断し、該特定ガス採取箇所よりも上流側の設備の
操作端であって、該操作端の操作量に応じてダイオキシ
ン類の生成量に影響を与える操作端に対して、該特定ガ
ス採取箇所で採取されたガス中のダイオキシン類及び/
又はダイオキシン前駆物質の量に応じて求めた操作量を
出力する制御工程と、を有することを特徴とするもので
ある。A method for controlling a refuse incineration plant for achieving the second object includes a refuse incinerator, an exhaust gas treatment system for treating exhaust gas from the refuse incinerator, and a method for passing through the exhaust gas treatment system. A stack for exhausting the exhaust gas, and a method for controlling a refuse incineration system, comprising: a gas sampling step of sampling gas from the refuse incinerator to the chimney at different locations; and a plurality of gas sampling steps. A dioxin measurement step of measuring the amount of dioxins and / or dioxin precursors in each sample gas collected at the location, and the amount of each dioxins and / or dioxin precursor measured in the dioxin measurement step, The main cause of dioxin emission is from any of multiple gas sampling points (hereinafter referred to as “specified gas sampling point”). Also determines whether the operation is due to the upstream state, and is the operation end of the equipment upstream of the specific gas sampling point, and affects the amount of dioxins produced according to the operation amount of the operation end. With respect to the operating end, dioxins and / or
Or a control step of outputting the manipulated variable obtained according to the amount of the dioxin precursor.
【0029】前記第三の目的を達成するためのごみ焼却
設備の制御方法は、ごみ燃焼炉と、該ごみ燃焼炉の状態
を操作する複数の操作端とを有するごみ焼却設備の制御
方法において、前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼
却炉からの排気ガスを採取するガス採取工程と、前記ガ
ス採取工程で採取された試料ガス中のダイオキシン類及
び/又はダイオキシン前駆物質の量を計測するダイオキ
シン計測工程と、前記ごみ焼却炉内の火炎を撮像する撮
像工程と、ダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆
物質の各種量と前記ごみ焼却炉内の各種火炎パターンに
対して、複数の前記操作端のうち、操作すべき操作端が
定められているルールを用い、前記ダイオキシン計測工
程で計測されたダイオキシン類及び/又はダイオキシン
前駆物質の量と前記撮像工程で撮像された前記火炎のパ
ターンに応じた操作端を定めて、該操作端の動作を制御
する制御工程と、を有することを特徴とするものであ
る。A method for controlling a refuse incineration plant for achieving the third object is a method for controlling a refuse incineration plant having a refuse incineration furnace and a plurality of operating terminals for controlling a state of the refuse incineration furnace. A gas sampling step of collecting gas in the refuse incinerator or exhaust gas from the refuse incinerator, and measuring the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas collected in the gas collection step A dioxin measurement step, an imaging step of imaging a flame in the refuse incinerator, and various amounts of dioxins and / or dioxin precursors and various flame patterns in the refuse incinerator; Of these, using the rule in which the operating end to be operated is determined, the amount of dioxins and / or dioxin precursor measured in the dioxin measuring step and the previous Defining an operating end in accordance with the pattern of the flame by the imaging process, it is characterized in that and a control step of controlling the operation of said operating end.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るごみ焼却設備
の各種実施形態について、図面を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the refuse incineration equipment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0031】まず、本発明に係るごみ焼却設備の第一の
実施形態について、図1〜図6を用いて説明する。本実
施形態のごみ焼却設備は、図1に示すように、ごみ焼却
炉(ストーカー炉)10を有するごみ焼却系1と、排ガ
ス処理系2と、ガス分析装置3と、制御装置4と、ガス
採取系5と、煙突6とを有している。First, a first embodiment of a refuse incineration plant according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the refuse incineration system of the present embodiment includes a refuse incineration system 1 having a refuse incinerator (stoker furnace) 10, an exhaust gas treatment system 2, a gas analyzer 3, a control device 4, a gas It has a sampling system 5 and a chimney 6.
【0032】ごみ焼却系1のごみ焼却炉10では、投入
したごみを乾燥、燃焼させる。その結果、ごみは焼却灰
と排ガスとなる。焼却灰は随時焼却炉から搬出され、排
ガスは排気ガス処理系2に送られる。また、ごみ焼却炉
10には、燃焼ガス流量、炉内温度などを計測するため
の各種センサーが取付けられており、計測した値は燃焼
制御装置4に送られる。In the refuse incinerator 10 of the refuse incineration system 1, the input refuse is dried and burned. As a result, the refuse becomes incineration ash and exhaust gas. The incinerated ash is carried out of the incinerator as needed, and the exhaust gas is sent to the exhaust gas treatment system 2. The refuse incinerator 10 is provided with various sensors for measuring the flow rate of the combustion gas, the temperature in the furnace, and the like. The measured values are sent to the combustion control device 4.
【0033】排ガス処理系2は、減温塔21、集塵装置
22、ガス加熱器23、脱硝装置24を有している。排
ガス処理系2では、排ガス中に含まれる飛灰、NOxな
どの有害な物質を除去する。有害物質の除去効率を上げ
るため、集塵装置22の手前で活性炭を吹き込む場合も
ある。有害物質が除去された排ガスは、煙突6から大気
中に放出される。煙突6の手前の煙道には、ガス採取系
5が設置されており、採取された排ガスはガス分析装置
3に送られる。The exhaust gas treatment system 2 has a cooling tower 21, a dust collecting device 22, a gas heater 23, and a denitration device 24. In the exhaust gas treatment system 2, harmful substances such as fly ash and NOx contained in the exhaust gas are removed. Activated carbon may be blown before the dust collector 22 in order to increase the efficiency of removing harmful substances. The exhaust gas from which the harmful substances have been removed is released from the chimney 6 into the atmosphere. A gas collection system 5 is provided in the flue before the chimney 6, and the collected exhaust gas is sent to the gas analyzer 3.
【0034】ガス分析装置3は、各種ガス分析装置31
と、ダイオキシン計測装置32とを有している。各種ガ
ス分析装置31では、HCL、SOx、CO、O2など
のガス成分が測定される。また、ダイオキシン計測装置
32では、ダイオキシン類の濃度および/またはダイオ
キシン前駆物質濃度がオンラインで測定される。これら
の測定値は、制御装置4に送られる。The gas analyzer 3 includes various gas analyzers 31.
And a dioxin measuring device 32. The various gas analyzers 31 measure gas components such as HCL, SOx, CO, and O 2 . The dioxin measuring device 32 measures the concentration of dioxins and / or the concentration of dioxin precursor online. These measured values are sent to the control device 4.
【0035】制御装置4では、ごみ焼却系1で計測され
た温度、圧力等の各種状態量と、ガス分析装置3で計測
された各種ガス濃度の測定値が入力される。さらに、ご
み焼却系1からは、ストーカー速度などの各種操作量の
値が燃焼制御装置4に入力されている。制御装置4で
は、これらの入力情報に基づき、ごみ焼却系1の操作量
であるストーカー速度等を決定し、ごみ焼却系1に制御
信号を送る。The controller 4 receives various state quantities such as temperature and pressure measured by the refuse incineration system 1 and measured values of various gas concentrations measured by the gas analyzer 3. Further, from the refuse incineration system 1, values of various operation amounts such as a stalking speed are input to the combustion control device 4. The control device 4 determines a stoker speed or the like which is an operation amount of the waste incineration system 1 based on the input information, and sends a control signal to the waste incineration system 1.
【0036】次に、本実施形態の各部の構成について、
より詳細に説明する。まず、図2を用いて、ごみ焼却系
1について詳細に説明する。ごみ焼却炉10では、ごみ
ホッパ11に入れられたごみが、給塵装置110により
ストーカ上に運ばれる。ストーカは、乾燥ストーカ11
1、燃焼ストーカ112及び後燃焼ストーカー113の
3つに分かれている。乾燥ストーカ111では、主に投
入ごみの水分を蒸発させる。燃焼ストーカ112では、
乾燥したごみを燃焼させる。後燃焼ストーカー113で
は、燃焼ストーカー112で燃やし切れなかったごみを
完全に燃焼させる。燃焼後の灰は、灰ピット(図示せ
ず)に一旦堆積した後、埋め立てまたは溶融処理され
る。Next, the configuration of each part of this embodiment will be described.
This will be described in more detail. First, the waste incineration system 1 will be described in detail with reference to FIG. In the refuse incinerator 10, the refuse put in the refuse hopper 11 is carried on the stoker by the dust supply device 110. The stalker is a dry stoker 11
1, a combustion stoker 112 and a post-combustion stalker 113. The drying stoker 111 mainly evaporates the moisture of the input waste. In the combustion stoker 112,
Burn dry garbage. In the post-burning stalker 113, the refuse not completely burned by the burning stalker 112 is completely burned. The ash after combustion is once deposited in an ash pit (not shown) and then landfilled or melted.
【0037】乾燥ストーカ111、燃焼ストーカ11
2、および後燃焼ストーカー113には、下部から、そ
れぞれ乾燥用空気、燃焼用空気、後燃焼用空気が吹き込
まれるようになっている。各空気は、一次空気送風ファ
ン131により、各ストーカ111,112,113に
送り込まれるが、その途中で、エアヒーター133を介
して燃焼排気ガスの一部あるいは蒸気(図示せず)と熱
交換して昇温される。乾燥ストーカ111、燃焼ストー
カ112及び後燃焼ストーカー113への空気量は、空
気流量計152a,152b,152cにより計測され
る。これらの空気量は、制御装置4へ送られる。制御装
置4では、これらの計測空気量と空気量設定値と比較
し、これらの計測空気量が空気量設定値になるよう、一
次空気送風ファン131の駆動量と、それぞれのストー
カへの配分量を調節する空気ダンパ121a,121
b,121cの開度とを制御する。なお、このマイナー
制御系は図示していない。また、各ストーカ111,1
12,113に送り込まれる空気の温度は、空気温度セ
ンサー153a,153b,153cにより計測され
る。これらの空気温度も、制御装置4へ送られる。制御
装置4では、これらの計測空気温度と空気温度設定値と
を比較し、これらの計測空気温度が空気温度設定値にな
るよう、図示していないマイナー制御系により制御され
ている。このマイナー制御系の操作端は、エアヒーター
133を介さずに、一次空気送風ファン131からの空
気を直接各ストーカー111,112,113へ導く経
路に設けら得ている温度調節用ダンパ124aa,12
4ba,124caと、エアヒーター133で加熱され
た空気を各ストーカー111,112,113へ導く経
路に設けら得ている温度調節用ダンパ124ab,12
4bb,12cbとである。各ストーカー111,11
2,113に供給される空気は、温度調節用ダンパ12
4aa,124ba,124caを通過した空気と、温
度調節用ダンパ124ab,124bb,12cbを通
過した高温の空気と、の配分比を調節することで、温度
調節される。Dry stoker 111, combustion stoker 11
The drying air, the combustion air, and the post-combustion air are blown into the second and post-combustion stokers 113 from below, respectively. Each air is sent to each of the stokers 111, 112, 113 by the primary air blower fan 131, and heat exchanges with a part of the combustion exhaust gas or steam (not shown) via the air heater 133 on the way. Temperature. The amount of air to the drying stoker 111, the burning stoker 112, and the post-burning stoker 113 is measured by the air flow meters 152a, 152b, and 152c. These air amounts are sent to the control device 4. The controller 4 compares the measured air amount and the air amount set value, and controls the driving amount of the primary air blower fan 131 and the distribution amount to each stoker so that the measured air amount becomes the air amount set value. Air dampers 121a and 121 for adjusting the pressure
b and 121c are controlled. This minor control system is not shown. In addition, each stoker 111, 1
The temperature of the air sent into the tubes 12, 113 is measured by the air temperature sensors 153a, 153b, 153c. These air temperatures are also sent to the control device 4. The controller 4 compares the measured air temperature with the air temperature set value, and is controlled by a minor control system (not shown) so that the measured air temperature becomes the air temperature set value. The operation end of this minor control system is provided with temperature control dampers 124aa, 12a provided on a path for directly guiding air from the primary air blower fan 131 to each of the stokers 111, 112, 113 without passing through the air heater 133.
4ba, 124ca, and temperature control dampers 124ab, 12 provided on a path for guiding the air heated by the air heater 133 to the stokers 111, 112, 113.
4bb and 12cb. Each stalker 111, 11
2 and 113 are supplied to a temperature control damper 12.
The temperature is adjusted by adjusting the distribution ratio between the air that has passed through 4aa, 124ba, and 124ca and the high-temperature air that has passed through dampers 124ab, 124bb, and 12cb for temperature adjustment.
【0038】また、ストーカー上部には、二次空気吹き
込みノズル134a,134bが取り付けられている。
二次空気吹き込みノズル134a,134bから供給さ
れる二次空気により、乾燥ストーカー111上で発生し
た未燃分を多く含むガスと、燃焼ストーカー112上で
発生した高温のガスが混合される。さらに、これらのガ
ス中に、二次空気中の酸素が補給される。その結果、ほ
とんどの可燃性物質が燃焼される。二次空気の吹込み量
(吹込み速度)は、二次空気送風ファン132の駆動量
と二次空気用ダンパ129の開度とにより調節される。
これら二次空気送風ファン132の駆動量、及び二次空
気用ダンパ129の開度は、いずれも、燃焼制御装置4
により制御される。燃焼排気ガスは、炉出口路12中で
は、800〜900℃の高温となっている。燃焼排気ガ
ス温度及び炉壁温度は、それぞれ、炉内温度センサ15
1a,151bにより計測されている。高温の燃焼ガス
から炉壁を保護するため、燃焼排気ガス温度または炉壁
温度が基準値以下となるよう、ガス冷却装置(図示せ
ず)で水を噴霧しガス温度を低下させる場合もある。焼
却炉出口にボイラがあるものは、このボイラーで熱交換
され、燃焼排気ガスの温度が500℃程度まで下げられ
る。ごみ焼却炉10から排出された燃焼排気ガスは、排
ガス処理系2に送られる。Further, secondary air blowing nozzles 134a and 134b are attached to the upper part of the stalker.
By the secondary air supplied from the secondary air blowing nozzles 134a and 134b, a gas containing a large amount of unburned components generated on the drying stalker 111 and a high-temperature gas generated on the combustion stalker 112 are mixed. Further, oxygen in the secondary air is supplied to these gases. As a result, most combustible substances are burned. The blowing amount (blowing speed) of the secondary air is adjusted by the driving amount of the secondary air blowing fan 132 and the opening degree of the secondary air damper 129.
The driving amount of the secondary air blowing fan 132 and the opening degree of the secondary air damper 129 are all determined by the combustion control device 4.
Is controlled by The combustion exhaust gas has a high temperature of 800 to 900 ° C. in the furnace outlet path 12. The temperature of the combustion exhaust gas and the temperature of the furnace wall are respectively measured by the furnace temperature sensor 15.
1a and 151b. In order to protect the furnace wall from high-temperature combustion gas, the gas temperature may be reduced by spraying water with a gas cooling device (not shown) so that the combustion exhaust gas temperature or the furnace wall temperature becomes equal to or lower than a reference value. Those having a boiler at the outlet of the incinerator are subjected to heat exchange in this boiler, and the temperature of the combustion exhaust gas is reduced to about 500 ° C. The combustion exhaust gas discharged from the refuse incinerator 10 is sent to the exhaust gas treatment system 2.
【0039】本実施形態では、以上で述べたように、燃
焼制御装置4から、給塵装置110、各ストーカー11
1〜113の移動機構(ストーカ速度調節手段)、空気
ダンパ121、温度調節用空気ダンパ124、二次空気
用ダンパ129、ファン131および二次空気用ファン
132に制御信号が送られて、これらの駆動量等が調節
される。この制御信号により、図示していないマイナー
制御系が働き、給塵速度、各ストーカー速度、各空気温
度および各空気流量が制御される。In this embodiment, as described above, from the combustion control device 4, the dust supply device 110 and each of the stalker 11
Control signals are sent to the moving mechanisms 1 to 113 (stoker speed adjusting means), the air damper 121, the temperature adjusting air damper 124, the secondary air damper 129, the fan 131, and the secondary air fan 132. The drive amount and the like are adjusted. With this control signal, a minor control system (not shown) operates to control the dust supply speed, each stalker speed, each air temperature, and each air flow rate.
【0040】次に、排ガス処理系2について詳細に説明
する。排ガス処理系2は、前述したように、減温塔2
1、集塵装置22、ガス加熱器23、脱硝触媒装置24
を有している。ごみ焼却炉10より排出された約500
℃程度の排気ガス(ボイラを経由した排気ガス)は、ま
ず、減温塔21で、250℃〜200℃程度まで下げら
れた後、集塵装置22に導かれる。集塵装置22の手前
で排ガスの温度を下げるのは、ダイオキシン類を低減す
るためである。排ガス温度を下げることによりダイオキ
シン類を低減できる理由は、後程説明する。集塵装置2
2では、排ガス中の飛灰が除去される。飛灰が除去され
た排ガスは、ガス加熱器23に導かれ、約300℃まで
昇温される。これは、後段の脱硝装置24の脱硝効果を
維持するのと、煙突6から排出される排ガスの白煙防止
のためである。約300℃まで昇温された排ガスは、脱
硝装置24に導かれ、排ガス中のNOxが除去され、煙突
6を通して大気中に排出される。Next, the exhaust gas treatment system 2 will be described in detail. The exhaust gas treatment system 2 includes, as described above, the cooling tower 2
1, dust collecting device 22, gas heater 23, denitration catalyst device 24
have. About 500 discharged from refuse incinerator 10
Exhaust gas of about ° C. (exhaust gas passing through the boiler) is first cooled to about 250 ° C. to 200 ° C. in the cooling tower 21 and then guided to the dust collector 22. The reason for lowering the temperature of the exhaust gas before the dust collector 22 is to reduce dioxins. The reason why dioxins can be reduced by lowering the exhaust gas temperature will be described later. Dust collector 2
In 2, the fly ash in the exhaust gas is removed. The exhaust gas from which the fly ash has been removed is guided to the gas heater 23 and heated to about 300 ° C. This is for maintaining the denitration effect of the subsequent denitration device 24 and for preventing the exhaust gas discharged from the chimney 6 from white smoke. The exhaust gas whose temperature has been raised to about 300 ° C. is guided to a denitration device 24, from which NOx in the exhaust gas is removed, and discharged to the atmosphere through a chimney 6.
【0041】次に、ごみ焼却系1及び排ガス処理系2で
のダイオキシン類の発生メカニズムについて説明する。
ダイオキシン類とは、(化1)及び(化2)に示す2種
の化合物、ホ゜リ塩化シ゛ヘ゛ンソ゛-p-タ゛イオキシン(PCDDsと略す)及
びホ゜リ塩化シ゛ヘ゛ンソ゛フラン(PCDFsと略す)の、1から9の数字で
示す位置の水素が塩素(Cl)で置換された化合物群の総称
である。該当する化合物は、PCDDsで75種、PCDFsで135
種存在する。Next, the generation mechanism of dioxins in the waste incineration system 1 and the exhaust gas treatment system 2 will be described.
Dioxins are the numbers 1 to 9 of the two compounds shown in (Chemical Formula 1) and (Chemical Formula 2); It is a general term for a group of compounds in which hydrogen at the indicated position is replaced by chlorine (Cl). Applicable compounds: 75 PCDDs, 135 PCDFs
There are species.
【0042】[0042]
【化1】 Embedded image
【0043】[0043]
【化2】 Embedded image
【0044】PCDDsのうち、2,3,7,8の位置に4個のClが
置換したダイオキシン(2,3,7,8-テトラクロロシ゛ヘ゛ンソ゛-p-タ゛イオキ
シン(2,3,7,8-TCDD))は毒性が最も高い。塩素置換数が4個
以上のダイオキシン類のうち、PCDDsで7種、PCDFsで1O
種の化合物が毒性を持つ。これらの化合物の毒性は、2,
3,7,8-TCDDの毒性に対する相対値(毒性等価係数)として
定められている。焼却場から採取された試料中の各化合
物の濃度に、この係数を掛けて合計した値を、等価毒性
量(TEQ)として定義し、試料の毒性の指標とする。Among the PCDDs, dioxin (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (2,3,7,8-) in which four Cls have been substituted at positions 2,3,7,8 TCDD)) is the most toxic. Of the dioxins with 4 or more chlorine substitutions, 7 for PCDDs and 10 for PCDFs
Certain compounds are toxic. The toxicity of these compounds is 2,
It is defined as the relative value (toxic equivalent coefficient) for the toxicity of 3,7,8-TCDD. The value obtained by multiplying the concentration of each compound in the sample collected from the incineration plant by this coefficient is defined as the equivalent toxic dose (TEQ) and is used as an index of the toxicity of the sample.
【0045】廃棄物の焼却過程に於けるダイオキシン類
の生成には、2つの経路が存在することが推測される。It is presumed that two routes exist for the production of dioxins in the waste incineration process.
【0046】第1の経路は、ごみ焼却炉10内におい
て、未燃の有機塩素化合物からダイオキシン類が生成す
る経路である。例えば、(化3)に示すように、二つの
トリクロロフェノールが縮合して、2,3,7,8-TCDDを生成
する経路である。本発明では、これを前駆物質からの生
成経路と称する。第2の経路は、排ガス処理系2等の低
温部において未燃の有機化合物の塩素化によりダイオキ
シン類が生成する経路である。例えば、(化4)に示す
ように、ジベンゾフランが塩素化されてポリ塩化ジベン
ゾフラン(PCDFs)が生成する経路である。本発明で
は、これを塩素化再生成経路と称する。The first route is a route in which dioxins are generated from unburned organic chlorine compounds in the refuse incinerator 10. For example, as shown in (Chemical formula 3), this is a pathway in which two trichlorophenols are condensed to produce 2,3,7,8-TCDD. In the present invention, this is referred to as a production route from the precursor. The second route is a route in which dioxins are generated by chlorination of unburned organic compounds in a low-temperature part such as the exhaust gas treatment system 2. For example, as shown in (Chem. 4), this is a route in which dibenzofuran is chlorinated to generate polychlorinated dibenzofurans (PCDFs). In the present invention, this is referred to as a chlorination regeneration route.
【0047】[0047]
【化3】 Embedded image
【0048】[0048]
【化4】 Embedded image
【0049】以下に、それぞれの生成経路について、よ
り詳細に説明する。第1の経路、すなわち(化3)の反
応は、これまでの報告例(小野寺 祐夫、環境技術 18
巻、3号、153頁、(1989))によれば、500℃付近の温度で
進行する。ダイオキシン類の前駆物質であるクロロフェノール類
の沸点は、一塩化物で174℃、五塩化物で309℃である。
また、同じくダイオキシン類の前駆物質であるクロロヘ゛ンセ゛
ン類の沸点は、一塩化物で132℃、六塩化物で309℃であ
る。従って、廃棄物中に含まれるダイオキシン類の前駆
物質は、例えば、ストーカ炉10の乾燥段で気化し、燃
焼ゾーンに拡散して、500℃あるいはそれ以上の温度に
なると、(化3)に示すような反応を起こし、ダイオキ
シン類を生成する。この反応は、燃焼反応と並行するた
め、一部は分解されて排出されて、二酸化炭素、塩化水
素及び水蒸気として排出され、残部は、そのままダイオ
キシン類として排出される。Hereinafter, each generation path will be described in more detail. The first route, ie, the reaction of (Chem. 3), has been reported in the past (Yuo Onodera, Environmental Technology 18
According to Vol. 3, No. 3, p. 153 (1989)), the reaction proceeds at a temperature around 500 ° C. The boiling points of chlorophenols, which are precursors of dioxins, are 174 ° C for monochloride and 309 ° C for pentachloride.
The boiling points of chlorobenzenes, which are also precursors of dioxins, are 132 ° C. for monochloride and 309 ° C. for hexachloride. Accordingly, the precursor of dioxins contained in the waste is vaporized in the drying stage of the stoker furnace 10 and diffuses into the combustion zone, for example, when the temperature reaches 500 ° C. or more, the chemical formula is shown in (Chem. 3). Such reactions occur to produce dioxins. Since this reaction is performed in parallel with the combustion reaction, a part of the reaction is decomposed and discharged, and discharged as carbon dioxide, hydrogen chloride, and water vapor, and the remainder is discharged as dioxins as it is.
【0050】図3に示すように、燃焼炉10での燃焼率
が向上すると、燃焼によるダイオキシン類の分解量が増
え、正味のダイオキシン生成量は減少する。燃焼炉10
から出た後でも、例えば、ボイラ内で、500℃近傍の温
度条件が維持されていると、ダイオキシン類の生成及び
分解反応は、引き続き進行する。この温度条件では燃焼
速度が低下するため、ボイラ内で生成されたダイオキシ
ン類の分解量が少なくなり、結果として、正味のダイオ
キシン類生成量が、燃焼炉10での正味のダイオキシン
類生成量よりも増加する。As shown in FIG. 3, when the combustion rate in the combustion furnace 10 is improved, the amount of decomposition of dioxins by combustion increases, and the net amount of dioxins produced decreases. Combustion furnace 10
For example, if the temperature condition of about 500 ° C. is maintained in the boiler even after exiting from the boiler, the generation and decomposition reaction of dioxins continue to proceed. Under this temperature condition, the combustion rate decreases, so the amount of decomposition of dioxins generated in the boiler decreases, and as a result, the net amount of dioxins generated is smaller than the net amount of dioxins generated in the combustion furnace 10. To increase.
【0051】一方、第2の経路、すなわち(化4)の塩
素化反応は、飛灰中に含まれる塩化銅等の触媒成分の作
用により進行する。この塩素化反応は、反応温度が低い
ために、排ガス処理系2の減温塔21よりも下流側で起
こる。また、ダイオキシン類は、飛灰等の粒子に吸着し
た状態で生成する。従って、第2の経路で発生するダイ
オキシン類は、排ガス処理系2の減温塔21よりも下流
側、つまり集塵装置22当たりで生成される。このよう
に、第2の経路で発生したダイオキシン類は、図3に示
すように、集塵装置22により飛灰等の煤塵の除去と共
に、そのほとんどが除去される。また、第1の経路で発
生したガス状のダイオキシン類の一部も、減温塔21で
冷却される結果、飛灰等の粒子に吸着し、集塵装置22
により飛灰等の煤塵の除去と共に除去され、他の一部は
脱硝触媒により分解される。On the other hand, the chlorination reaction of the second route, ie, chemical formula 4, proceeds by the action of a catalyst component such as copper chloride contained in fly ash. This chlorination reaction occurs downstream of the cooling tower 21 of the exhaust gas treatment system 2 because the reaction temperature is low. Dioxins are generated in a state of being adsorbed on particles such as fly ash. Therefore, dioxins generated in the second route are generated downstream of the cooling tower 21 of the exhaust gas treatment system 2, that is, per dirt collector 22. As shown in FIG. 3, most of the dioxins generated in the second route are removed by the dust collecting device 22 along with the removal of dust such as fly ash. In addition, a part of the gaseous dioxins generated in the first path is also cooled by the cooling tower 21 and, as a result, is adsorbed by particles such as fly ash, and is collected by the dust collecting device 22.
As a result, dust and other dust such as fly ash are removed, and the other part is decomposed by the denitration catalyst.
【0052】このように、ガス状のダイオキシン類は、
その温度を下げるほど、具体的には、250℃〜200
℃程度まで下げると、粒子に付着し、集塵装置22によ
り除去することができる。Thus, gaseous dioxins are:
As the temperature is lowered, specifically, 250 ° C. to 200 ° C.
When the temperature is lowered to about ° C., the particles adhere to the particles and can be removed by the dust collecting device 22.
【0053】次に、ガス分析装置3について説明する。
ガス分析装置3は、図1を用いて前述したように、各種
ガス分析装置31と、ダイオキシン計測装置32とを有
している。このガス分析装置3に取り込まれる試料ガス
は、排ガス処理系2と煙突6の間に設置したガス採取系
5から取り込まれる。このため、試料ガスは、集塵装置
22によりダストの大半が除去されている。各種ガス分
析装置33では、試料ガスから、ドレンポットにより水
分を除去した後、ガラス製のフィルタにより微量なダス
トを取り除いている。そして、ダストや水分が除去され
た試料ガスから、HCL、SOx、CO、O2などのガ
ス成分を測定する。本実施形態では、HCL、SOx、
CO、O2などのガス成分の測定には、一般的に使用さ
れる連続分析計を利用している。。Next, the gas analyzer 3 will be described.
As described above with reference to FIG. 1, the gas analyzer 3 includes various gas analyzers 31 and a dioxin measuring device 32. The sample gas taken into the gas analyzer 3 is taken from a gas sampling system 5 installed between the exhaust gas treatment system 2 and the chimney 6. Therefore, most of the dust in the sample gas is removed by the dust collecting device 22. In the various gas analyzers 33, after removing water from the sample gas by a drain pot, a trace amount of dust is removed by a glass filter. Then, gas components such as HCL, SOx, CO, and O 2 are measured from the sample gas from which dust and moisture have been removed. In the present embodiment, HCL, SOx,
For measurement of gas components such as CO and O 2 , a commonly used continuous analyzer is used. .
【0054】ダイオキシン計測装置32では、試料ガス
を安定にかつ一定流量でモニタ部に送り込む必要があ
る。また、途中で分析対象物質が吸着したり凝縮して損
失することがないようにしなければならない。したがっ
て、その前処理は、各種ガス分析装置33とは違ったも
のになる。In the dioxin measuring device 32, it is necessary to send the sample gas to the monitor section stably and at a constant flow rate. In addition, it is necessary to prevent the substance to be analyzed from being adsorbed or condensed on the way and lost. Therefore, the pretreatment is different from that of the various gas analyzers 33.
【0055】ダイオキシン計測装置32は、図4に示す
ように、試料ガスを搬送して前処理するガス前処理部3
21と、試料ガス中から測定対象物質を検出するモニタ
部322、さらに検出して取得したデータを処理するデ
ータ処理部323とを有している。As shown in FIG. 4, the dioxin measuring device 32 includes a gas pre-processing section 3 for transporting and pre-treating a sample gas.
21 and a monitor unit 322 for detecting a substance to be measured from the sample gas, and a data processing unit 323 for processing data detected and obtained.
【0056】ガス前処理部321は、試料ガス中の固形
不純物や飛灰を取り除く石英又はガラス製のフィルタ3
21aと、流路切替バルブ321bと、モニタ部322
に送る試料ガスを加熱する加熱配管321cと、調圧ニ
ードルバルブ321dと、モニタ部322で検出された
試料ガスを排気するための排気ポンプ321eと、排気
ガス配管321fと、排気ガスプローブ321gと、標
準ガス発生装置321hと、を有して構成されている。
ガス前処理部321のフィルタ321a、流路切替バル
ブ321b、加熱配管321c、調圧ニードルバルブ3
21dは、ヒーターにより100℃〜200℃程度に加熱され
ている。切替バルブ321bは、試料ガスをモニタ部3
22に送る場合と、標準ガス発生装置321hからの標
準ガスをモニタ部322へ送る場合とに切替える際に操
作される。標準ガス発生装置321hからの標準ガス
は、モニタ部322を校正する場合に用いられる。The gas pretreatment section 321 is a quartz or glass filter 3 for removing solid impurities and fly ash in the sample gas.
21a, the flow path switching valve 321b, and the monitor 322
A heating pipe 321c for heating the sample gas to be sent to the pressure control needle valve 321d, an exhaust pump 321e for exhausting the sample gas detected by the monitor unit 322, an exhaust gas pipe 321f, and an exhaust gas probe 321g. And a standard gas generator 321h.
Filter 321a of gas pretreatment section 321, flow path switching valve 321b, heating pipe 321c, pressure regulating needle valve 3
21d is heated to about 100 ° C to 200 ° C by a heater. The switching valve 321b is connected to the monitor 3
The operation is performed when switching between the case of sending to the monitor unit 322 and the case of sending the standard gas from the standard gas generator 321h to the monitor unit 322. The standard gas from the standard gas generator 321h is used when calibrating the monitor unit 322.
【0057】モニタ部322は、送り込まれた資料ガス
中の分析対象物質を選択的にかつ高い効率でイオン化を
行う大気圧化学イオン源322aと、大気圧化学イオン
源322aから中間圧力室などを経て送られてきたイオ
ン化したガスを質量分析する質量分析部322bと、質
量分析部322b内のガスをガス前処理部321の排気
ガス配管321fに送る真空ポンプ322cとを有して
いる。The monitor section 322 is provided with an atmospheric pressure chemical ion source 322a for selectively and highly efficiently ionizing a substance to be analyzed in the supplied material gas, and an intermediate pressure chamber from the atmospheric pressure chemical ion source 322a. It has a mass analyzer 322b for mass-analyzing the ionized gas sent thereto, and a vacuum pump 322c for sending the gas in the mass analyzer 322b to an exhaust gas pipe 321f of the gas pretreatment unit 321.
【0058】データ処理部323は、質量分析部322
bからの信号を増幅する増幅器322aと、増幅器32
2aで増幅された質量分析部322bからの信号に基づ
いて、前駆物質の総濃度又はダイオキシン類の濃度を推
定する演算器323bとを有している。The data processing unit 323 includes a mass spectrometer 322
b, an amplifier 322a for amplifying the signal from
A calculator 323b for estimating the total concentration of the precursors or the concentration of dioxins based on the signal from the mass spectrometry unit 322b amplified in 2a.
【0059】次に、ダイオキシン計測装置32内でのガ
スの流れについて説明する。煙突6の手前の煙道及びガ
ス採取系5を経たガスは、ガス前処理部321のフィル
ター321aを通る過程で、試料ガス中の固形不純物や
飛灰が取り除かれる。フィルタ321aは、ガス採取場
所の飛灰等の多少により、2段、3段のものを用いれば
よい。フィルター321aにより取り除かれた飛灰中に
は、ダイオキシン類や有機塩素化合物が吸着されてい
る。そのため、これら吸着された成分を脱着させるため
に、フィルター321aを100℃〜500℃、好まし
くは150℃〜200℃に加熱している。フィルタ32
1aを通過した試料ガスは、切替バルブ321bを経
て、大気圧化学イオン源322aに送りこまれる。ここ
で、コロナ放電により、ダイオキシン類や有機塩素化合
物のイオン化が行われる。大気圧化学イオン源322a
を経過した試料ガスの一部は、排気ポンプ321eで引
かれ、ニードルバルブ321d、排気ガス配管321
f、排気ガスプローブ321gを経て煙道に排気され
る。ニードルバルブ321dは、ガスの流れを調整し、
イオン源322a内の圧力を一定にする。なお、このニ
ードルバルブ321dの代わりに、調圧器やマスフロー
制御器等を使ってもよい。大気圧化学イオン源322a
を経過してイオン化した試料ガスの残りは、質量分析部
322bで質量分析された後、真空ポンプ322cで引
かれ、排気ガス配管321f、排気ガスプローブ321
gを経て煙道に排気される。各配管系やイオン源322
aは、機密構造とし、外部への漏洩及び外部大気の侵入
を防いでいる。Next, the flow of gas in the dioxin measuring device 32 will be described. The gas that has passed through the flue and the gas sampling system 5 before the chimney 6 passes through the filter 321a of the gas pretreatment unit 321 to remove solid impurities and fly ash in the sample gas. The filter 321a may be a two-stage or three-stage filter depending on the amount of fly ash at the gas sampling location. Dioxins and organic chlorine compounds are adsorbed in the fly ash removed by the filter 321a. Therefore, in order to desorb these adsorbed components, the filter 321a is heated to 100 to 500C, preferably 150 to 200C. Filter 32
The sample gas passing through 1a is sent to an atmospheric pressure chemical ion source 322a via a switching valve 321b. Here, dioxins and organic chlorine compounds are ionized by corona discharge. Atmospheric pressure chemical ion source 322a
A portion of the sample gas that has passed through is drawn by an exhaust pump 321e, and a needle valve 321d and an exhaust gas pipe 321 are drawn.
f, The gas is exhausted to the flue via the exhaust gas probe 321g. The needle valve 321d regulates the gas flow,
The pressure inside the ion source 322a is made constant. Note that a pressure regulator, a mass flow controller, or the like may be used instead of the needle valve 321d. Atmospheric pressure chemical ion source 322a
The remainder of the ionized sample gas after mass spectrometry is subjected to mass analysis in the mass spectrometer 322b, then pulled by the vacuum pump 322c, exhaust gas piping 321f, and the exhaust gas probe 321.
Exhaust to the flue via g. Each piping system and ion source 322
a has a confidential structure to prevent leakage to the outside and invasion of the outside atmosphere.
【0060】モニタ部322では、測定対象物質をイオ
ン化し、その質量を計測する。イオン化法には、正イオ
ン化モードと負イオン化モードがある。本実施形態で用
いた方法は、負イオン化モードである。負イオン化モー
ドの大気圧イオン化は、多くの妨害物質が存在する中
で、有機塩素化合物を選択的にイオン化できる高感度、
高選択イオン化法である。殊に、この大気圧イオン化
は、コロナ放電を利用するので、電子種の電子親和力に
よってイオン化確率が決まり、塩素数が多いほど、イオ
ン化確率が上昇する傾向にある。したがって、塩素数が
4個以上の有毒なダイオキシン類や、その前駆物質であ
る塩素数が2個又は3個以上のクロロベンゼン類等に対
する感度が高くなり、ダイオキシン類やその前駆物質の
生成量を的確に計測することができる。また、この負イ
オン化によれば、ダイオキシンの他、その前駆物質など
多くの有機化合物もあわせてイオン化される。また、大
気圧イオン化は、生成した負イオンの質量を知れば、分
析対象をさらに絞り込むことができる。生成したイオン
の選別には、質量分析部322bを使う。The monitor section 322 ionizes the substance to be measured and measures its mass. The ionization method includes a positive ionization mode and a negative ionization mode. The method used in the present embodiment is a negative ionization mode. Atmospheric pressure ionization in the negative ionization mode has high sensitivity to selectively ionize organochlorine compounds in the presence of many interfering substances,
It is a highly selective ionization method. In particular, since this atmospheric pressure ionization utilizes corona discharge, the ionization probability is determined by the electron affinity of the electron species, and the ionization probability tends to increase as the chlorine number increases. Therefore, the sensitivity to toxic dioxins having 4 or more chlorine atoms and chlorobenzenes having 2 or 3 or more chlorine atoms as a precursor thereof increases, and the amount of dioxins and precursors produced can be accurately determined. Can be measured. In addition, according to this negative ionization, many organic compounds such as dioxin and its precursor are ionized together. In atmospheric pressure ionization, if the mass of the generated negative ions is known, the analysis target can be further narrowed down. The mass analyzer 322b is used for selecting the generated ions.
【0061】質量分析部322bに導入されたイオン
は、そこで、質量数(分子量/電荷(m/e))毎のイ
オン強度、つまりマススペクトルが測定される。このマ
ススペクトルの測定は、通常1秒以下で完了する。For the ions introduced into the mass spectrometer 322b, the ion intensity for each mass number (molecular weight / charge (m / e)), that is, the mass spectrum is measured. The measurement of the mass spectrum is usually completed in one second or less.
【0062】ダイオキシン類の前駆物質であるクロロベ
ンゼン類は、電子を一個捕獲して分子イオンM ̄となる
(ここで中性分子をM、負イオンをM ̄とする)。ま
た、クロロフェノール類は、フェノオキシ基(―OH
基)のプロトン一個を失い擬分子イオン(M―H) ̄と
なる。ダイオキシン類は、分子イオンM ̄の他に(M―
Cl) ̄、(M―Cl+O) ̄、または解離して1、2
オルトキノン形のフラグメントイオンなどになる。質量
分析部322bでは、これらのイオン強度の特徴ピーク
を選択的に検出すれば、選択性の高く且つ高感度で測定
できる。具体的に、このダイオキシン計測装置32は、
1000ng/Nm3レベルで、2塩素置換体以上のダイオキ
シン類やその前駆物質の濃度を、計測誤差±10%以内
で、分析時間5秒以内で、計測することができる。Chlorobenzenes, which are precursors of dioxins, capture one electron and become a molecular ion M ̄ (where neutral molecules are M and negative ions are M ̄). In addition, chlorophenols have a phenoxy group (—OH
Group) and loses one proton to become a pseudo-molecular ion (MH)}. Dioxins are not only molecular ion M ̄ but also (M-
Cl) {, (M-Cl + O)} or dissociated 1,2
It becomes an orthoquinone-type fragment ion and the like. The mass spectrometry unit 322b can measure with high selectivity and high sensitivity by selectively detecting these characteristic peaks of ion intensity. Specifically, this dioxin measuring device 32
At the level of 1000 ng / Nm 3 , the concentration of dioxins or their precursors having a dichloride substitution or higher can be measured within a measurement error of ± 10% and within an analysis time of 5 seconds.
【0063】データ処理部323では、質量分析部32
2からの分析結果を示す信号を増幅器323aにより増
幅し、それを演算器(推定手段)323bで演算処理し
て、ダイオキシン類の濃度を推定する。演算器323b
で、クロロベンゼン類やクロロフェノール類の濃度から
ダイオキシン濃度を推定するには、予め求められた、ク
ロロベンゼン類やクロロフェノール類とダイオキシン類
との相関関係を用いる。In the data processing unit 323, the mass analysis unit 32
The signal indicating the analysis result from 2 is amplified by the amplifier 323a, and is subjected to arithmetic processing by the arithmetic unit (estimating means) 323b to estimate the concentration of dioxins. Arithmetic unit 323b
In order to estimate the dioxin concentration from the concentrations of chlorobenzenes and chlorophenols, the correlation between chlorobenzenes and chlorophenols and dioxins, which is obtained in advance, is used.
【0064】ここで、クロロフェノール類を例にダイオ
キシン類との相関関係について詳しく述べる。ただし、
ここで述べるダイオキシン類は、第1の経路により発生
したものである。Here, the correlation between dioxins and chlorophenols will be described in detail. However,
The dioxins described herein are generated by the first route.
【0065】乾燥ストーカー111における最高到達温
度は、300℃ないし400℃である。この温度は、クロロフ
ェノール類の沸点よりも高く、廃棄物中に含まれるクロ
ロフェノール類は、ほぼすべて気化する。従って、クロ
ロフェノール類のガス相での濃度は、廃棄物中に含まれ
るクロロフェノール類の量と、全ガス量によって定ま
る。ここで、廃棄物供給量を F(ton/h)、廃棄物中に含
まれるクロロフェノール類の量を P(ppm)、燃焼ガス量
を Q(Nm3/h)とすると、クロロフェノール類のガス相で
の濃度 CP(ppm)は、以下の(数1)のように表せる。な
お、(数1)中の(197.5)は、クロロフェノール
類の分子量である。The highest temperature reached in the drying stalker 111 is 300 ° C. to 400 ° C. This temperature is higher than the boiling point of chlorophenols, and almost all chlorophenols contained in the waste gasify. Therefore, the concentration of chlorophenols in the gas phase is determined by the amount of chlorophenols contained in the waste and the total gas amount. Here, assuming that the amount of waste supplied is F (ton / h), the amount of chlorophenols contained in waste is P (ppm), and the amount of combustion gas is Q (Nm3 / h), The concentration CP (ppm) in the phase can be expressed as the following (Equation 1). (197.5) in (Equation 1) is the molecular weight of chlorophenols.
【0066】 CP = (F*P/197.5*0.0224*298/273)/Q (数1) 投入された廃棄物が乾燥段上を移動する過程での温度上
昇に応じて、クロロフェノール類の濃度は上昇するとす
る。すなわち、温度 T(℃)において、蒸気圧 VP(mmHg)
とすると、クロロフェノール類のガス相での濃度 CPT(p
pm)は、(数2)のように表せる。CP = (F * P / 197.5 * 0.0224 * 298/273) / Q (Equation 1) The concentration of chlorophenols according to the temperature rise in the course of the input waste moving on the drying stage Is going to rise. That is, at the temperature T (° C), the vapor pressure VP (mmHg)
Then, the concentration of chlorophenols in the gas phase CPT (p
pm) can be expressed as (Equation 2).
【0067】 CPT = CP*VP/760 (数2) ガス相に放出されたクロロフェノール類は、併発的に
(化1)に示すダイオキシン類生成反応を起すと共に、
燃焼反応を起こす。しかし、両方の反応速度を比較する
と、燃焼反応の方がきわめて速い。従って、ダイオキシ
ン類の生成は、燃焼しなかった未燃のクロロフェノール
類から逐次的に生成すると仮定することができる。すな
わち、クロロフェノール類の燃焼率をηcp(%)とする
と、未燃のクロロフェノール類の濃度([クロロフェノール]0)
は、(数3)のように表せる。CPT = CP * VP / 760 (Equation 2) The chlorophenols released into the gas phase cause a dioxin-forming reaction shown in (Chemical Formula 1) simultaneously,
Causes a combustion reaction. However, comparing both reaction rates, the combustion reaction is much faster. Therefore, it can be assumed that dioxins are produced sequentially from unburned unburned chlorophenols. That is, assuming that the burning rate of chlorophenols is ηcp (%), the concentration of unburned chlorophenols ([chlorophenol] 0 )
Can be expressed as (Equation 3).
【0068】 [クロロフェノール]0 = CP * (100 - ηcp)/100 (数3) クロロフェノール類からダイオキシン類が生成する過程
では、(化3)に示すようにクロロフェノール類2分子
が互いに縮合してダイオキシン類を生成する。従って、
ダイオキシン類の生成速度は、(数4)のように表され
る。なお、(数4)中、[クロロフェノール]は、測定されるクロ
ロフェノール類の濃度である。[Chlorophenol] 0 = CP * (100−ηcp) / 100 (Equation 3) In the process of producing dioxins from chlorophenols, two molecules of chlorophenols condense with each other as shown in (Chem. 3). To produce dioxins. Therefore,
The generation rate of dioxins is expressed as (Equation 4). In (Equation 4), [chlorophenol] is the concentration of chlorophenols to be measured.
【0069】 -2*d[クロロフェノール]/dt=d[ダイオキシン類]/dt=k[クロロフェノール] (数4) この(数4)を解けば、ダイオキシン類の濃度は、生成
速度定数 k を用いて(数5)のように表される。−2 * d [chlorophenol] / dt = d [dioxins] / dt = k [chlorophenol] (Equation 4) By solving (Equation 4), the concentration of dioxins becomes the production rate constant k Is represented by (Equation 5).
【0070】 [ダイオキシン類]=1/2{[クロロフェノール]0*(1−exp(−k*t))} (数5) ここで、未燃のクロロフェノールの濃度[クロロフェノール]0と実測され
るクロロフェノール類の濃度[クロロフェノール]とは、ほぼ等し
い。従って、(数5)は、(数6)のように表せる。[Dioxins] = 1/2 {[chlorophenol] 0 * (1-exp (−k * t))} (Equation 5) Here, the concentration of unburned chlorophenol [chlorophenol] 0 The measured concentration of chlorophenols [chlorophenol] is almost the same. Therefore, (Equation 5) can be expressed as (Equation 6).
【0071】 [ダイオキシン類]=1/2{[クロロフェノール]*(1−exp(−k*t))} (数6) 以上のように、(数6)によれば、クロロフェノール類
の測定濃度から、ダイオキシン類の濃度を推定すること
ができる。ところで、(数6)の生成速度定数kは、温
度等の雰囲気によって異なってくる。このため、生成速
度定数kは、クロロベンゼン、クロロフェノール類の濃
度測定と同時に、公定法によってダイオキシン濃度を実
測して、決定することが望ましい。また、ごみ焼却炉の
形状によって相関関係が異なる可能性があるため、より
高精度でダイオキシン濃度を推定するには、炉毎に相関
関係のデータを求めておくことが望ましい。また、以上
では、ダイオキシン類の濃度とクロロフェノール類の濃
度との相関関係を式から求めたが、両濃度をそれぞれ実
測し、その結果から、両者の相関関係を求めるようにし
てもよい。[Dioxins] = 1/2 {[chlorophenol] * (1-exp (−k * t))} (Equation 6) As described above, according to (Equation 6), chlorophenols From the measured concentration, the concentration of dioxins can be estimated. By the way, the generation rate constant k in (Equation 6) varies depending on the atmosphere such as temperature. For this reason, it is desirable to determine the formation rate constant k by measuring the concentration of chlorobenzene and chlorophenols and simultaneously measuring the dioxin concentration by an official method. In addition, since the correlation may vary depending on the shape of the refuse incinerator, it is desirable to obtain correlation data for each furnace in order to estimate the dioxin concentration with higher accuracy. In the above description, the correlation between the concentration of dioxins and the concentration of chlorophenols was determined from the equation. However, both concentrations may be measured, and the correlation between the two may be determined from the result.
【0072】また、以上と同様に、クロロベンゼン類の
測定濃度からも、ダイオキシン類の濃度を推定すること
ができる。このように、クロロベンゼン類及びクロロフ
ェノール類、つまり前駆物質の濃度が高くなれば、一定
の関係で、ダイオキシン類の濃度も高くなるので、本実
施形態の演算器323bでは、クロロベンゼン類やクロ
ロフェノール類の総濃度を制御装置4へ送っている。In the same manner as described above, the concentration of dioxins can be estimated from the measured concentration of chlorobenzenes. As described above, when the concentration of chlorobenzenes and chlorophenols, that is, the precursors, increases, the concentration of dioxins also increases in a certain relationship. Therefore, the arithmetic unit 323b of the present embodiment uses the chlorobenzenes and chlorophenols. Is sent to the control device 4.
【0073】なお、前駆物質の濃度を送る換わりに、ク
ロロフェノール類の測定濃度から推定したダイオキシン
類の濃度と、クロロベンゼン類の測定濃度から推定した
ダイオキシン類の濃度とを加算して、これをダイオキシ
ン類の濃度とし、この推定した値を制御装置4へ送って
もよい。この場合、実際に測定されたダイオキシン濃度
を制御装置4へ送ってもよいが、ここでは、前駆物質の
濃度から推定されたダイオキシン類の濃度を校正するた
めに、測定されたダイオキシン類の濃度を用いるとよ
い。これは、試料ガス中のダイオキシン類の濃度が低い
ために、前駆物質の測定よりも遥かに測定時間がかかっ
てしまい、実測されたダイオキシン類の濃度では、リア
ルタイムに制御するのに不向きであるからである。Instead of sending the precursor concentration, the dioxin concentration estimated from the measured concentration of chlorophenols and the dioxin concentration estimated from the measured concentration of chlorobenzene are added, and this is added to the dioxin concentration. The estimated value may be sent to the control device 4 as the concentration of the class. In this case, the actually measured dioxin concentration may be sent to the control device 4, but here, in order to calibrate the dioxin concentration estimated from the precursor concentration, the measured dioxin concentration is calculated. Good to use. This is because, because the concentration of dioxins in the sample gas is low, it takes much longer to measure than the measurement of the precursor, and the measured concentration of dioxins is not suitable for controlling in real time. It is.
【0074】次に、図5を用いて燃焼制御装置4につい
て説明する。制御装置4は、データ収録装置41、推論
エンジン42、ルールベース43を有している。Next, the combustion control device 4 will be described with reference to FIG. The control device 4 includes a data recording device 41, an inference engine 42, and a rule base 43.
【0075】データ収録装置41には、ごみ焼却系1で
計測された以下の計測値または値が入力される。The following recording values or values measured by the waste incineration system 1 are input to the data recording device 41.
【0076】1)ごみ焼却系1で計測された温度、圧
力、空気流量等の各種状態量 2)ダイオキシン計測装置32で計測されたダイオキシ
ン類および/またはダイオキシン前駆物質の濃度 3)各種ガス分析装置31で計測されたHCL、SO
x、CO、O2などの濃度 4)ごみ焼却系1における各ストーカー速度、空気ダン
パー開度などの各種操作量 本実施形態では、上記1)から4)のデータが5秒間隔
でデータ収録装置41に順次入力する。データ収録装置
41に入力した値は、データ収録装置41内に蓄えられ
ると同時に推論エンジン42に渡される。推論エンジン
42では、入力されたデータとルールベース43内に蓄
えられたルールとを用いて、ごみ焼却系1の操作量であ
る各ストーカー速度、空気ダンパー開度等の変更指令を
出力する。1) Various state quantities such as temperature, pressure, air flow rate, etc. measured by the refuse incineration system 2) Dioxin and / or dioxin precursor concentration measured by the dioxin measuring device 32 3) Various gas analyzers HCL, SO measured at 31
concentration of x, CO, O 2, etc. 4) Various manipulated variables such as each stalker speed and air damper opening in the refuse incineration system 1 In this embodiment, the data of the above 1) to 4) are recorded at 5 second intervals. 41 are sequentially input. The value input to the data recording device 41 is stored in the data recording device 41 and, at the same time, passed to the inference engine 42. The inference engine 42 uses the input data and the rules stored in the rule base 43 to output a command to change the stoker speed, the air damper opening, etc., which are the operation amounts of the waste incineration system 1.
【0077】ここで、推定エンジン42が各種操作量を
決定する際に使用するルールについて説明する。このル
ールは、発明者らがダイオキシン前駆物質の濃度に影響
を及ぼす因子について検討して得た知見に基づいてい
る。発明者らが得た知見は以下の通りである。Here, the rules used when the estimation engine 42 determines various operation amounts will be described. This rule is based on the findings obtained by the inventors after examining factors that influence the concentration of the dioxin precursor. The findings obtained by the inventors are as follows.
【0078】知見:ごみ焼却炉10の出口のダイオキシ
ン前駆物質の濃度が大きくなるのは以下の場合である。Observation: The concentration of the dioxin precursor at the outlet of the refuse incinerator 10 increases in the following cases.
【0079】1)乾燥ストーカ111から発生するダイ
オキシン前駆物質の量が多い 2)二次空気による、乾燥ストーカー111上で発生し
た未燃分を多く含むガスと、燃焼ストーカー112上で
発生した高温のガスとの混合速度が小さい。1) The amount of the dioxin precursor generated from the drying stoker 111 is large. 2) The gas containing a large amount of unburned components generated on the drying stoker 111 by the secondary air and the high-temperature gas generated on the combustion stoker 112. Low mixing speed with gas.
【0080】3)燃焼ストーカ上部での燃焼状態が悪い
(火炎温度が低い、燃焼空気が不足)。3) The combustion condition in the upper part of the combustion stoker is poor (low flame temperature, insufficient combustion air).
【0081】ところで、上記3)のストーカー上部での
燃焼状態(火炎温度)と、上記2)の混合速度とが一定
の状態に固定されているとすると、その状態で分解でき
るダイオキシン前駆物質の量が決まる。したがって、前
駆物質の量がこの分解量以下であれば発生した前駆物質
の量に関係なく、炉出口までにほとんどの前駆物質が分
解される。しかし、分解量を超えると、炉出口から超え
た分だけ前駆物質が排出される。Assuming that the combustion state (flame temperature) at the upper part of the stalker in the above 3) and the mixing speed in the above 2) are fixed to a constant state, the amount of the dioxin precursor that can be decomposed in that state is fixed. Is determined. Therefore, if the amount of the precursor is equal to or less than the decomposition amount, most of the precursor is decomposed by the furnace outlet regardless of the amount of the generated precursor. However, when the decomposition amount is exceeded, the precursor is discharged from the furnace outlet in an amount exceeding the decomposition amount.
【0082】以上の知見に基づいたルールについて、図
6を用いて説明する。なお、同図に示したルールは、計
測したダイオキシン前駆物質の量が低い場合は、操作量
を変更する必要がないため、ダイオキシン前駆物質の濃
度が高くなった場合に操作量を決定するためのルールの
一部である。A rule based on the above findings will be described with reference to FIG. It should be noted that the rule shown in the figure is used to determine the operation amount when the concentration of the dioxin precursor increases because the operation amount does not need to be changed when the measured amount of the dioxin precursor is low. Part of the rules.
【0083】ルールは、IF THEN形式のルールになって
いる。このルールでは、炉内温度等の状態量の大きさ等
を、例えば、(高、やや高、中、やや低、低)などの5
段階で評価している。The rules are IF THEN format rules. In this rule, the magnitude of the state quantity such as the furnace temperature is set to 5 (for example, (high, slightly high, medium, slightly low, low)).
We evaluate at stage.
【0084】ルール1は、炉内温度が高く、O2濃度も
中くらいであるが、ダイオキシンの前駆物質の濃度が高
くなった場合のルールである。この場合は、炉内温度が
高いことから燃焼状態は良いことが推定できる。したが
って、ダイオキシン前駆物質の濃度が高くなった原因
は、二次空気による燃焼ガスの混合速度が小さいためで
あると判断し、二次空気の流速を増加させる指令を二次
空気送風ファン132及び二次空気用ダンパ129に出
す。この場合、二次空気吹き込みノズル134aの向き
を調節できる二次空気供給方向調節手段があれば、ガス
の混合効率が高まるよう、方向調節手段に対して供給方
向を変える指令を出してもよい。Rule 1 is a rule when the furnace temperature is high and the O 2 concentration is medium, but the concentration of the dioxin precursor is high. In this case, it can be estimated that the combustion state is good because the furnace temperature is high. Therefore, it is determined that the reason why the concentration of the dioxin precursor has increased is that the mixing speed of the combustion gas by the secondary air is low, and a command to increase the flow rate of the secondary air is issued to the secondary air blowing fans 132 and Put it out to the next air damper 129. In this case, if there is a secondary air supply direction adjusting means capable of adjusting the direction of the secondary air blowing nozzle 134a, a command to change the supply direction may be issued to the direction adjusting means so as to increase the gas mixing efficiency.
【0085】ルール2は、炉内温度がやや高く、O2濃
度がやや低い場合のルールである。この場合は、燃焼用
空気が若干不足している可能性が高いため燃焼用空気量
を増加させる指令を、一次空気送風ファン131及び空
気ダンパ121a,121b,121cに出す。Rule 2 is a rule when the furnace temperature is slightly high and the O 2 concentration is slightly low. In this case, since there is a high possibility that the amount of combustion air is slightly insufficient, a command to increase the amount of combustion air is issued to the primary air blower fan 131 and the air dampers 121a, 121b, 121c.
【0086】ルール3は、炉内温度が中位で、O2濃度
がやや低い場合のルールである。この場合も、ごみの量
に対して燃焼用空気量が不足している可能性があるが、
炉内温度に比べて低い燃焼用空気量を増加させることで
炉内の温度が低下する恐れがある。したがって、この場
合はごみの移送量を減少させるために乾燥ストーカーの
速度および燃焼ストーカーの速度を減少させる指令を出
す。[0086] Rule 3 is the furnace temperature is moderate, O 2 concentration is rules for slightly lower. Also in this case, the amount of combustion air may be insufficient for the amount of waste,
Increasing the amount of combustion air that is lower than the furnace temperature may decrease the furnace temperature. Therefore, in this case, a command is issued to reduce the speed of the drying stalker and the speed of the combustion stalker in order to reduce the amount of waste transferred.
【0087】以上、いずれのルールの場合も、制御装置
4から各操作端へ指令される操作量は、いずれも前駆物
質の濃度に応じて定められる。As described above, in any of the rules, the operation amount commanded from the control device 4 to each operation terminal is determined in accordance with the concentration of the precursor.
【0088】なお、本実施形態では、状態量の大きさを
5段階で評価したルールを作成したが、これらのルール
をファジールールに変換して制御アルゴリズムを構築し
てもよい。In this embodiment, rules are created in which the magnitude of the state quantity is evaluated in five steps. However, these rules may be converted to fuzzy rules to construct a control algorithm.
【0089】以上のように、本実施形態では、排気ガス
を大気圧イオン化源322bで、大気圧下でコロナ放電
でイオン化しているので、電子種の電子親和力によって
イオン化確率が決まり、塩素数が多いほど感度が高くな
り、言い換えると、塩素数が4個以上の有毒なダイオキ
シン類や、その前駆物質である塩素数が2個又は3個以
上のクロロベンゼン類等に対する感度が高くなり、ダイ
オキシン類やその前駆物質の生成量を的確に計測するこ
とができる。従って、本実施形態では、的確に計測され
たダイオキシン類やその前駆物質の量に基づいて、ダイ
オキシン抑制制御を実行しているので、効果的にダイオ
キシン類を抑制することができる。As described above, in this embodiment, since the exhaust gas is ionized by the corona discharge under the atmospheric pressure by the atmospheric pressure ionization source 322b, the ionization probability is determined by the electron affinity of the electron species, and the chlorine number is reduced. The higher the number, the higher the sensitivity. In other words, the sensitivity to toxic dioxins having 4 or more chlorine atoms or chlorobenzenes having 2 or 3 or more chlorine atoms as a precursor thereof increases, and the dioxins and The amount of the precursor generated can be measured accurately. Therefore, in the present embodiment, dioxin suppression control is performed based on the accurately measured amounts of dioxins and their precursors, so that dioxins can be effectively suppressed.
【0090】次に、本発明に係るごみ焼却設備の第二の
実施形態について、図7〜図11を用いて説明する。Next, a second embodiment of the refuse incineration plant according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【0091】本実施形態のごみ焼却設備は、図1に示す
ように、ごみ焼却炉(ストーカー炉)10を有するごみ
焼却系1aと、排ガス処理系2aと、ガス分析装置3,
3aと、燃焼制御装置4aと、ガス採取系5,5aと、
煙突6とを有している。As shown in FIG. 1, the refuse incineration system of this embodiment includes a refuse incineration system 1a having a refuse incinerator (stoker furnace) 10, an exhaust gas treatment system 2a, a gas analyzer 3,
3a, a combustion control device 4a, a gas sampling system 5, 5a,
And a chimney 6.
【0092】ごみ焼却系1aは、図8に示すように、ご
み焼却炉10に、炉内を撮像する二つの撮像カメラ16
a,16bを設けた以外、第一の実施形態と同様であ
る。二つの撮像カメラ16a,16bのうち、一台の撮
像カメラ16aは、ごみ焼却炉10の後方(後燃焼スト
ーカー側)の炉壁に設置しており、ごみの移動方向に対
して対向する向きで、燃焼状態を撮像する。また、他の
一台の撮像カメラ16bは、ごみ焼却炉10の側壁に設
置してあり、ごみの移送方向に対して垂直方向の燃焼状
態を撮像する。これら撮像カメラ16a,16bは、乾
燥ストーカー111、燃焼ストーカー112および後燃
焼ストーカー113の広範囲の燃焼状態を撮像する必要
があるため、広角レンズを使用している。広角レンズの
使用で画質が低下する場合は、多数の撮像カメラを用い
て撮像範囲を分担するとよい。As shown in FIG. 8, the waste incineration system 1a includes two imaging cameras 16 for imaging the inside of the waste incinerator 10.
It is the same as the first embodiment except that a and 16b are provided. Of the two imaging cameras 16a and 16b, one imaging camera 16a is installed on the furnace wall behind the refuse incinerator 10 (on the side of the post-combustion stalker), and faces in the direction in which the refuse moves. , The combustion state is imaged. Another one of the imaging cameras 16b is installed on a side wall of the refuse incinerator 10 and captures an image of a combustion state in a direction perpendicular to a garbage transfer direction. These imaging cameras 16a and 16b use wide-angle lenses because it is necessary to image the combustion state of a wide range of the drying stalker 111, the burning stalker 112, and the post-burning stalker 113. When the image quality is deteriorated by using the wide-angle lens, it is preferable to share the imaging range by using a large number of imaging cameras.
【0093】排ガス処理系2aは、図7に示すように、
第一の実施形態の排気ガス処理系2に、減温塔21を通
る排気ガスの温度を調節するための温度調節設備と、排
気ガスが集塵装置22に入る過程で、活性炭を吹き込む
活性炭吹込み設備25とを、追加したものである。温度
調節設備は、減温塔21に水を供給する給水源211
と、給水源211から減温塔21に送られる給水量を調
節する給水量調節弁212とを有している。また、活性
炭吹込み設備25は、活性炭を排気ガス中に吹き込む活
性炭吹込み源251と、活性炭吹込み源251から排気
ガス中に吹き込まれる活性炭の量を調節する活性炭量調
節弁252とを有している。給水量調節弁211と活性
炭量調節弁252は、いずれも、その開度が制御装置4
aからの指示で制御される。As shown in FIG. 7, the exhaust gas treatment system 2a
In the exhaust gas treatment system 2 of the first embodiment, a temperature control device for controlling the temperature of the exhaust gas passing through the cooling tower 21, and activated carbon blowing in which activated carbon is blown while the exhaust gas enters the dust collector 22. And an embedded facility 25. The temperature control equipment includes a water supply source 211 that supplies water to the cooling tower 21.
And a water supply amount adjustment valve 212 for adjusting the amount of water supplied from the water supply source 211 to the cooling tower 21. The activated carbon blowing equipment 25 has an activated carbon blowing source 251 for blowing activated carbon into exhaust gas, and an activated carbon amount control valve 252 for adjusting the amount of activated carbon blown into the exhaust gas from the activated carbon blowing source 251. ing. The opening degree of each of the water supply amount control valve 211 and the activated carbon amount control valve 252 is controlled by the control device 4.
It is controlled by an instruction from a.
【0094】二つのガス採取系5,5aのうち、一方の
ガス採取系5は、第一の実施形態と同様に、排気ガス処
理系2aと煙突6との間の煙道に設けられ、他方のガス
採取系5aは、ごみ焼却炉10の乾燥ストーカー111
の上部壁に設けられている。各ガス採取系5,5aに
は、それぞれ、ガス分析装置3,3aが接続されてい
る。排気ガス処理系2aと煙突6との間で採取された排
気ガスを計測する処理系ガス分析装置3は、第一の実施
形態のガス分析装置3とまったく同一である。また、乾
燥ストーカー111の上部から採取された排気ガスを計
測する焼却炉ガス分析装置3aも、基本的には、第一の
実施形態のガス分析装置3と同じであるが、高温で且つ
ダストの多い排気ガスを計測するので、ガス前処理部の
フィルタとして耐熱性があり且つ高性能のセラミックフ
ィルタを用い、さらに配管系の加熱温度を第一の実施形
態よりも高くしている。このセラミックフィルタによ
り、ダストが除去されると、塩化銅等の触媒成分も除去
されるため、採取したガスが低温になっても、塩素化再
生成によりダイオキシン類が生成することはない。した
がって、この焼却炉ガス分析装置3aにより、乾燥スト
ーカー111の上部から採取されたガス中のダイオキシ
ン類及び/またはダイオキシン前駆物質の濃度を正確に
計測することができる。One of the two gas sampling systems 5, 5a is provided in the flue between the exhaust gas treatment system 2a and the chimney 6, as in the first embodiment. Of the garbage incinerator 10
Is provided on the upper wall. The gas analyzers 3 and 3a are connected to the gas sampling systems 5 and 5a, respectively. The processing system gas analyzer 3 for measuring the exhaust gas collected between the exhaust gas processing system 2a and the chimney 6 is exactly the same as the gas analyzer 3 of the first embodiment. Further, the incinerator gas analyzer 3a for measuring the exhaust gas collected from the upper part of the drying stalker 111 is basically the same as the gas analyzer 3 of the first embodiment. Since a large amount of exhaust gas is measured, a heat-resistant and high-performance ceramic filter is used as a filter of the gas pretreatment unit, and the heating temperature of the piping system is set higher than in the first embodiment. When dust is removed by the ceramic filter, catalytic components such as copper chloride are also removed. Therefore, even if the temperature of the collected gas becomes low, dioxins are not generated by chlorination regeneration. Therefore, the concentration of the dioxins and / or the dioxin precursor in the gas collected from the upper portion of the drying stalker 111 can be accurately measured by the incinerator gas analyzer 3a.
【0095】制御装置4aは、図9に示すように、撮像
カメラ16,16aからの画像データを画像処理する画
像処理器45aと、各種データが収録されるデータ収録
装置41aと、いずれの操作端を制御するかのルールが
記憶されているルールベース43aと、ルールベース4
3aに記憶されているルールに従って操作端を制御する
推論エンジン42aと、を有している。As shown in FIG. 9, the control device 4a includes an image processor 45a for performing image processing of image data from the imaging cameras 16 and 16a, a data recording device 41a for recording various data, and any operation terminal. And the rule base 43a in which a rule for controlling the control is stored.
And an inference engine 42a that controls the operation end in accordance with the rules stored in 3a.
【0096】画像処理器45aは、図10に示すよう
に、撮像カメラ16,16aからの画像を複数の領域に
分割し、各領域毎の平均輝度を求めて、平均輝度が特定
の値よりも大きい領域には、火炎が存在するものとし
て、火炎パターンを把握する。この火炎パターンは、デ
ータ収録装置41aに収録される。このデータ収録装置
41aには、その他、図9に示すように、第一の実施形
態と同様、ごみ焼却系1aの状態量や操作量、ガス計測
装置3,3aでの計測データが収録される。As shown in FIG. 10, the image processor 45a divides the image from the imaging cameras 16 and 16a into a plurality of regions, obtains the average luminance for each region, and determines that the average luminance is smaller than a specific value. The flame pattern is grasped assuming that a flame exists in a large area. This flame pattern is recorded in the data recording device 41a. As shown in FIG. 9, the data recording device 41a also records the state quantities and operation amounts of the waste incineration system 1a and the measurement data of the gas measuring devices 3 and 3a, as in the first embodiment. .
【0097】推論エンジン42aは、入力された各デー
タとルールベース43a内に蓄えられたルールとを用い
て、ごみ焼却系1aや排ガス処理系2aの各操作量の変
更指令を出力する。この第二の実施形態においても、推
論エンジン42aでは、IF THENルールをベースとした
制御アルゴリズムとなっている。しかしながら、第一の
実施形態よりも多くのデータを取得するので、推論エン
ジン42aでは、第一の実施形態におけるルール1〜3
の他に、図11に示すように、ルール4〜7を用いて、
各操作量の変更指令を出力する。The inference engine 42a outputs a command to change the manipulated variables of the refuse incineration system 1a and the exhaust gas treatment system 2a using the input data and the rules stored in the rule base 43a. Also in the second embodiment, the inference engine 42a is a control algorithm based on the IF THEN rule. However, since more data is acquired than in the first embodiment, the inference engine 42a uses the rules 1 to 3 in the first embodiment.
In addition, as shown in FIG. 11, using rules 4 to 7,
Outputs a command to change each manipulated variable.
【0098】ルール4は、乾燥ストーカー111の上部
のダイオキシン前駆物質濃度が高く、炉内温度はやや高
い場合のルールである。この場合、ごみ質等の変化によ
りダイオキシンの前駆物質の発生量が多くなったと考え
られる。ここで炉内の燃焼状態は比較的良いことから、
さらに燃焼状態を向上させることは難しい。そこで、温
度調節用ダンパ124aa,124baに対して、乾燥
空気温度を低くする指令を出力すると共に、一次空気送
風ファン131及び空気ダンパ121aに対して、乾燥
空気量を減らす指令を出力することで、乾燥ストーカー
111上から発生するダイオキシン前駆物質の量を押さ
えることができる。Rule 4 is a rule in the case where the concentration of the dioxin precursor above the drying stalker 111 is high and the temperature in the furnace is slightly high. In this case, it is considered that the generation amount of the dioxin precursor increased due to the change in the waste quality and the like. Here, the combustion state in the furnace is relatively good,
It is difficult to further improve the combustion state. Therefore, by outputting a command to lower the dry air temperature to the dampers 124aa and 124ba for temperature adjustment, and outputting a command to reduce the amount of dry air to the primary air blowing fan 131 and the air damper 121a, The amount of the dioxin precursor generated from the drying stalker 111 can be suppressed.
【0099】ルール5は、炉出口のダイオキシン前駆物
質の濃度は中位であるが、煙突入り口のダイオキシン前
駆物質の濃度が高い場合のルールである。この場合は、
図3を用いて前述したように、ごみ焼却系1aから排気
ガスが出て、排ガス処理系2a内で新たに発生したダイ
オキシン類の量が増加したことが原因と考えられる。そ
こで、ダイオキシン類の粒子への吸着量を増加させるた
めに、温度調節設備の給水量調節弁21に対して変更指
令を出力し、減温塔21の出口ガス温度をより低くする
と共に、活性炭吹込み設備25の活性炭量調節弁252
に対して変更指令を出力し、活性炭の吹込み量を増加さ
せることで対処する。Rule 5 is a rule in the case where the concentration of the dioxin precursor at the furnace outlet is medium, but the concentration of the dioxin precursor at the entrance of the chimney is high. in this case,
As described above with reference to FIG. 3, it is considered that the cause is that the exhaust gas is emitted from the refuse incineration system 1a and the amount of dioxins newly generated in the exhaust gas treatment system 2a is increased. Therefore, in order to increase the amount of dioxins adsorbed on the particles, a change command is output to the water supply amount control valve 21 of the temperature control equipment to lower the outlet gas temperature of the temperature reduction tower 21 and to activate the activated carbon. Activated carbon control valve 252
In response to this, a change command is output to increase the amount of activated carbon blown.
【0100】ルール6は、図10(a)の理想火炎パタ
ーンよりも、同図(b)のように、乾燥ストーカー11
1の後部の輝度が高くなり、かつ乾燥ストーカー111
の上部のダイオキシン前駆物質の濃度がやや高くなって
いる場合のルールである。これは、ごみ中の水分量が少
なく、燃焼ストーカー112にごみが至る前に、乾燥ス
トーカー111の後部でごみが燃焼し、その輻射熱でご
みの乾燥が進み、ダイオキシン前駆物質の発生量が増加
したと考えられる。したがって、乾燥ストーカー移動機
構に対して、速度を増加させるよう変更指令を出力する
と共に、温度調節用ダンパ124aa,124baに対
して、乾燥空気温度を低くする変更指令を出力する。[0100] Rule 6 shows that the dry stalker 11 shown in FIG. 10B is different from the ideal flame pattern shown in FIG.
1 becomes brighter and the drying stalker 111
This is a rule in the case where the concentration of the dioxin precursor in the upper part of is slightly higher. This is because the amount of water in the garbage is small, the garbage burns at the rear of the drying stalker 111 before the garbage reaches the combustion stalker 112, and the radiant heat promotes the drying of the garbage, thereby increasing the amount of dioxin precursor generated. it is conceivable that. Therefore, a change command to increase the speed is output to the drying stalker moving mechanism, and a change command to lower the dry air temperature is output to the temperature adjustment dampers 124aa and 124ba.
【0101】ルール7は、図10(a)の理想火炎パタ
ーンよりも、同図(c)のように燃焼ストーカー112
の後部の輝度が高くなり、かつ乾燥ストーカー111の
上部のダイオキシン前駆物質の濃度がやや高くなってい
る場合のルールである。これは、ごみ中の水分量が多
く、乾燥ストーカー111を通過しても、十分に乾燥せ
ず、燃焼ストーカー112の中部当たりから後燃焼スト
ーカー113にかけてごみが燃焼している場合である。
したがって、乾燥ストーカー移動機構及び燃焼ストーカ
移動機構に対して、速度を減少させるよう変更指令を出
力すると共に、温度調節用ダンパ124aa,124b
aに対して、乾燥空気温度を高くする変更指令を出力す
る。The rule 7 is different from that of the ideal flame pattern shown in FIG.
This is a rule in the case where the brightness of the rear part becomes high and the concentration of the dioxin precursor on the upper part of the drying stalker 111 is slightly high. This is the case where the amount of moisture in the garbage is large, the garbage is not sufficiently dried even after passing through the drying stalker 111, and the garbage is burning from the middle part of the combustion stalker 112 to the post-combustion stalker 113.
Accordingly, a change command is output to the drying stoker moving mechanism and the combustion stoker moving mechanism to reduce the speed, and the temperature adjusting dampers 124aa and 124b are output.
In response to a, a change command for increasing the dry air temperature is output.
【0102】以上のように、この実施形態でも、第一の
実施形態と同様に、ガス計測装置3a,3bにおいて、
大気圧イオン化源でガスをイオン化して、それを質量分
析しているので、ダイオキシン類やその前駆物質の生成
量を的確に計測することができ、効果的にダイオキシン
類を抑制することができる。As described above, in this embodiment, as in the first embodiment, the gas measuring devices 3a, 3b
Since the gas is ionized by the atmospheric pressure ionization source and the gas is subjected to mass spectrometry, the amount of dioxins and their precursors generated can be accurately measured, and dioxins can be effectively suppressed.
【0103】また、本実施形態では、ごみ焼却炉10の
出口のダイオキシン類又はその前駆物質の量を計測する
と共に、排ガス処理系2aの出口のダイオキシン類又は
その前駆物質の量も計測して、ダイオキシン類の主要な
発生原因がごみ焼却炉10側にあるのか排気ガス処理系
2a側にあるのかを判断して、その発生原因に対処して
いるので、最終的に煙突6から排気されるダイオキシン
類の量を効果的に抑制することができる。In this embodiment, the amount of dioxins or their precursors at the outlet of the refuse incinerator 10 is measured, and the amount of dioxins or their precursors at the outlet of the exhaust gas treatment system 2a is also measured. It is determined whether the main cause of the generation of dioxins is on the refuse incinerator 10 side or the exhaust gas treatment system 2a side, and the cause of the generation is dealt with. Therefore, dioxin exhausted from the chimney 6 is finally discharged. The amount of the class can be suppressed effectively.
【0104】さらに、本実施形態では、焼却炉10内の
火炎を撮像し、撮像された火炎パターンとダイオキシン
類の濃度に応じて、適切な操作対象を選定しているの
で、ダイオキシン類の量を効果的に抑制することができ
る。Further, in this embodiment, the flame in the incinerator 10 is imaged, and an appropriate operation target is selected according to the imaged flame pattern and the concentration of dioxins. It can be suppressed effectively.
【0105】[0105]
【発明の効果】本願の一発明によれば、ガス計測装置に
おいて、排気ガスを大気圧イオン化源322bで、大気
圧下でコロナ放電でイオン化しているので、大気圧イオ
ン化源でガスをイオン化して、それを質量分析している
ので、ダイオキシン類やその前駆物質の生成量を的確に
計測することができる。このため、本発明では、的確に
計測されたダイオキシン類やその前駆物質の量に基づい
て、ダイオキシン抑制制御を実行しているので、効果的
にダイオキシン類を抑制することができる。According to the invention of the present application, in the gas measuring device, the exhaust gas is ionized by the atmospheric pressure ionization source 322b by corona discharge under the atmospheric pressure, so that the gas is ionized by the atmospheric pressure ionization source. Since it is subjected to mass spectrometry, the amount of dioxins and their precursors produced can be accurately measured. For this reason, in the present invention, dioxin suppression control is performed based on accurately measured amounts of dioxins and their precursors, so that dioxins can be effectively suppressed.
【0106】また、本願の他の発明では、複数箇所で採
取したガス中のダイオキシン類又はその前駆物質の量を
計測し、ダイオキシン類の主要な発生原因が何処にある
のかを判断して、その発生原因に対処しているので、最
終的に煙突6から排気されるダイオキシン類の量を効果
的に抑制することができる。In another invention of the present application, the amount of dioxins or their precursors in the gas collected at a plurality of locations is measured, and it is determined where the main cause of the generation of dioxins is. Since the cause of occurrence is dealt with, the amount of dioxins finally exhausted from the chimney 6 can be effectively suppressed.
【0107】本願のさらに他の発明では、焼却炉内の火
炎を撮像し、撮像された火炎パターンとダイオキシン類
の濃度に応じて、適切な操作対象を選定しているので、
ダイオキシン類の量を効果的に抑制することができる。In still another invention of the present application, a flame in an incinerator is imaged, and an appropriate operation target is selected according to the imaged flame pattern and the concentration of dioxins.
The amount of dioxins can be effectively suppressed.
【図1】本発明に係る第1の実施形態としてのごみ焼却
設備の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a waste incineration plant as a first embodiment according to the present invention.
【図2】本発明に係る第一の実施形態としてのごみ焼却
系の概略構成を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a refuse incineration system as a first embodiment according to the present invention.
【図3】温度域別のダイオキシン類の生成収支を示す説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the generation balance of dioxins for each temperature range.
【図4】本発明に係る第一の実施形態としてのダイオキ
シン計測装置の概略構成を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a dioxin measuring device as a first embodiment according to the present invention.
【図5】本発明に係る第一の実施形態としての制御装置
の機能構成を示す機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram showing a functional configuration of a control device as a first embodiment according to the present invention.
【図6】本発明に係る第一の実施形態としての、操作端
の選定ルールを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a rule for selecting an operation end as the first embodiment according to the present invention.
【図7】本発明に係る第二の実施形態としてのごみ焼却
設備の系統図である。FIG. 7 is a system diagram of a refuse incineration plant as a second embodiment according to the present invention.
【図8】本発明に係る第二の実施形態としてのごみ焼却
系の概略構成を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a refuse incineration system as a second embodiment according to the present invention.
【図9】本発明に係る第二の実施形態としての制御装置
の機能構成を示す機能ブロック図である。FIG. 9 is a functional block diagram showing a functional configuration of a control device as a second embodiment according to the present invention.
【図10】本発明に係る第二の実施形態としてのごみ焼
却炉内の火炎パターンを示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a flame pattern in a refuse incinerator as a second embodiment according to the present invention.
【図11】本発明に係る第二の実施形態としての、操作
端の選定ルールを示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a rule for selecting an operation end as a second embodiment according to the present invention.
1,1a…ごみ焼却系、2,2a…排ガス処理系、3,
3a…ガス分析装置、4,4a…燃焼制御装置、5,5
a…ガス採取系、6…煙突、10…ごみ焼却炉、16,
16a…撮像カメラ、21…減温塔、22…集塵装置、
23…ガス加熱器、24…脱硝装置、25…活性炭吹込
み設備、31…各種ガス分析装置、32…ダイオキシン
計測装置、41,41a…データ収録装置、42,42
a…推論エンジン、43,43a…ルールベース、45
…画像処理装置、111…乾燥ストーカー、112…燃
焼ストーカー、113…後燃焼ストーカー、211…給
水源、212…給水量調整弁、251…活性炭吹込み
源、252…活性炭量調整弁、321…ガス前処理部、
321a…フィルタ、321b…切り替えバルブ、32
1c…加熱配管、321d…ニードルバルブ、321e
…排気ポンプ、321f…排気配管、321g…排気ガ
スプローブ、321h…標準ガス発生装置、322…モ
ニタ部、322a…大気圧化学イオン源、322b…質
量分析部、322c…真空ポンプ、323…データ処理
部、323a…増幅器、323b…演算器。1, 1a: refuse incineration system, 2, 2a: exhaust gas treatment system, 3,
3a: gas analyzer, 4, 4a: combustion controller, 5, 5
a: gas sampling system, 6: chimney, 10: refuse incinerator, 16,
16a: imaging camera, 21: cooling tower, 22: dust collector,
23: gas heater, 24: denitration device, 25: activated carbon injection equipment, 31: various gas analyzers, 32: dioxin measuring device, 41, 41a: data recording device, 42, 42
a: inference engine, 43, 43a: rule base, 45
... Image processing apparatus, 111 ... Dry stalker, 112 ... Combustion stalker, 113 ... Post combustion stalker, 211 ... Water supply source, 212 ... Water supply amount adjustment valve, 251 ... Activated carbon injection source, 252 ... Activated carbon amount adjustment valve, 321 ... Gas Preprocessing section,
321a: filter, 321b: switching valve, 32
1c: heating pipe, 321d: needle valve, 321e
... Exhaust pump, 321f ... Exhaust pipe, 321g ... Exhaust gas probe, 321h ... Standard gas generator, 322 ... Monitor, 322a ... Atmospheric pressure chemical ion source, 322b ... Mass analyzer, 322c ... Vacuum pump, 323 ... Data processing Part, 323a... Amplifier, 323b.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 正行 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 清水 靖 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 坂入 実 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 3K062 AA02 AB01 AC01 BA02 BB04 CA01 CB04 CB08 DA02 DA08 DA23 DA24 DA26 DB03 DB08 DB09 DB13 DB28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masayuki Taniguchi 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Minoru Sakairi 1-280 Higashi Koikebo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term in Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 3K062 AA02 AB01 AC01 BA02 BB04 CA01 CB04 CB08 DA02 DA08 DA23 DA24 DA26 DB03 DB08 DB09 DB13 DB28
Claims (14)
する操作端とを有するごみ焼却設備において、 前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉からの排気
ガスを採取するガス採取手段と、 前記ガス採取手段で採取された試料ガス中のダイオキシ
ン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量を計測するダ
イオキシン計測装置と、 前記ダイオキシン計測装置で計測されたダイオキシン類
及び/又はダイオキシン前駆物質の量に応じて、前記操
作端の操作量を定めて、該操作端に該操作量を出力する
制御手段と、 を備え、 前記ダイオキシン計測装置は、前記ガス採取手段で採取
された試料ガスを大気圧下でイオン化する大気圧イオン
化手段と、前記大気圧イオン化手段でイオン化された前
記試料ガス中の、ダイオキシン類及び/又はダイオキシ
ン前駆物質の質量分析を行う質量分析手段と、を有す
る、 ことを特徴とするごみ焼却設備。1. A waste incinerator having a waste incinerator and an operating end for controlling the state of the waste incinerator, wherein a gas in the waste incinerator or a gas for collecting exhaust gas from the waste incinerator is provided. Sampling means, a dioxin measuring device for measuring the amount of dioxins and / or dioxin precursor in the sample gas collected by the gas sampling means, and dioxins and / or dioxin precursor measured by the dioxin measuring device Control means for determining the operation amount of the operation end in accordance with the amount of the operation end, and outputting the operation amount to the operation end, wherein the dioxin measurement device converts the sample gas collected by the gas collection means Atmospheric pressure ionization means for ionizing under atmospheric pressure, and dioxins and / or dioxin in the sample gas ionized by the atmospheric pressure ionization means It has a mass spectrometric means for performing mass analysis of emissions precursor, a refuse incineration facility, characterized in that.
記ダイオキシン類の質量との相対関係を用いて、前記質
量分析手段で質量分析された該ダイオキシン前駆物質の
質量から該ダイオキシン類の質量を推定する推定手段を
有する、 ことを特徴とするごみ焼却設備。2. The refuse incineration plant according to claim 1, wherein the dioxin measuring device performs the mass spectrometry using a predetermined relative relationship between the mass of the dioxin precursor and the mass of the dioxins. Waste incineration equipment, comprising: estimating means for estimating the mass of the dioxins from the mass of the dioxin precursor mass-analyzed by the means.
み焼却設備において、 前記ダイオキシン計測装置は、 1000ng/Nm3レベルで、2塩素置換体以上の前記ダイ
オキシン類及び/又は前記ダイオキシン前駆物質の濃度
を、分析時間5秒以内、かつ計測誤差±10%以内で計
測するものである、 ことを特徴とするごみ焼却設備。3. The refuse incineration plant according to claim 1, wherein the dioxin measuring device is the dioxin and / or the dioxin having a dichlorine substitution product or more at a level of 1000 ng / Nm 3. A refuse incineration plant characterized in that the concentration of the precursor is measured within an analysis time of 5 seconds and within a measurement error of ± 10%.
み焼却設備において、 前記ごみ焼却炉には、前記制御手段が制御する前記操作
端として、該ごみ焼却炉内に供給されるごみの供給速度
を調節するごみ供給速度調節手段、該ごみ焼却炉内に供
給する一次空気の供給量を調節する一次空気量調節手段
と、該一次空気の温度を調節する一次空気温度調節手段
と、該一次空気が供給される位置よりも下流側に供給さ
れる二次空気の供給量を調節する二次空気量調節手段
と、該二次空気を該焼却炉内に供給する向きを調節する
二次空気供給方向調節手段とのうち、少なくとも一つが
設けられている、 ことを特徴とするごみ焼却設備。4. The refuse incineration plant according to claim 1, wherein the refuse incinerator is supplied into the refuse incinerator as the operating end controlled by the control means. Refuse supply speed adjustment means for adjusting the supply rate of refuse, primary air amount adjustment means for adjusting the supply amount of primary air supplied into the refuse incinerator, and primary air temperature adjustment means for adjusting the temperature of the primary air. A secondary air amount adjusting means for adjusting a supply amount of the secondary air supplied downstream from a position where the primary air is supplied, and an orientation for supplying the secondary air into the incinerator. Waste incineration equipment, wherein at least one of secondary air supply direction adjusting means is provided.
スを処理する排気ガス処理系と、該排気ガス処理系と通
過した該排気ガスを排気する煙突と、を有するごみ焼却
設備において、 前記ごみ焼却炉から前記煙突までの間におけるガスを互
いに異なる箇所で採取する複数のガス採取手段と、 複数の前記ガス採取手段で採取された各試料ガス中のダ
イオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量をそ
れぞれ計測する複数のダイオキシン計測装置と、 複数の前記ダイオキシン計測装置で計測された各ダイオ
キシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量から、ダ
イオキシン類の主要な発生要因が、複数の前記ガス採取
手段のうちのいずれのガス採取手段(以下、特定ガス採
取手段とする)よりも上流側の状態によるものであるか
を判断し、該特定ガス採取手段よりも上流側の設備の操
作端であって、該操作端の操作量に応じてダイオキシン
類の生成量に影響を与える操作端に対して、該特定ガス
採取手段で採取されたガス中のダイオキシン類及び/又
はダイオキシン前駆物質の量に応じて求めた操作量を出
力する制御手段と、 を備えていることを特徴とするごみ焼却設備。5. A refuse incineration plant having a refuse incinerator, an exhaust gas treatment system for treating exhaust gas from the refuse incinerator, and a chimney for exhausting the exhaust gas passing through the exhaust gas treatment system. A plurality of gas sampling means for sampling gas from the refuse incinerator to the chimney at different locations, and dioxins and / or dioxin precursors in each sample gas sampled by the plurality of gas sampling means A plurality of dioxin measuring devices each measuring the amount of dioxin, and from the amount of each dioxin and / or dioxin precursor measured by the plurality of dioxin measuring devices, the main generation factor of dioxins is a plurality of gas sampling. It is determined which of the means is based on a state on the upstream side of the gas sampling means (hereinafter referred to as the specific gas sampling means), and The operation end of the equipment upstream of the specific gas sampling means, which is an operation end that affects the amount of dioxins produced according to the operation amount of the operation end, is collected by the specific gas sampling means. A refuse incineration facility, comprising: control means for outputting an operation amount determined according to the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the gas.
前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉からの排気
ガスであって前記排気ガス処理系に至る前の排気ガスを
採取する焼却炉ガス採取手段であり、一つのガス採取手
段が前記排気ガス処理系内の前記排気ガス、又は排気ガ
ス処理系から排気された前記排気ガスを採取する処理系
ガス採取手段であり、 複数の前記ダイオキシン計測装置のうち、一つのダイオ
キシン計測装置が前記焼却炉ガス採取手段で採取された
試料ガス中のダイオキシン類及び/又はダイオキシン前
駆物質の量を計測する焼却炉ダイオキシン計測装置であ
り、一つのダイオキシン計測装置が前記処理系ガス採取
手段で採取された試料ガス中のダイオキシン類及び/又
はダイオキシン前駆物質の量を計測する処理系ダイオキ
シン計測装置であり、 前記制御手段は、前記焼却炉ダイオキシン計測装置で計
測されたダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物
質の量と、前記処理系ダイオキシン計測装置で計測され
たダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量
とから、ダイオキシン類の主要な発生要因が前記ごみ焼
却炉の状態であるのか、前記排気ガス処理系の状態であ
るのかを判断し、該ごみ焼却炉と該排気ガス処理系との
うち、ダイオキシン類の主要な発生原因のある設備の前
記操作端に対して、該設備の前記ダイオキシン計測装置
で計測されたダイオキシン類及び/又はダイオキシン前
駆物質の量に応じて求めた操作量を出力する、 ことを特徴とするごみ焼却設備。6. The refuse incineration plant according to claim 5, wherein one of the plurality of gas collecting means is a gas in the refuse incinerator or an exhaust gas from the refuse incinerator. Incinerator gas sampling means for sampling the exhaust gas before reaching the exhaust gas treatment system, wherein one gas sampling means is the exhaust gas in the exhaust gas treatment system, or the gas exhausted from the exhaust gas treatment system. Processing system gas sampling means for sampling exhaust gas, wherein one of the plurality of dioxin measurement devices is a dioxin and / or dioxin precursor in a sample gas sampled by the incinerator gas sampling device; An incinerator dioxin measuring device for measuring the amount of dioxins, wherein one dioxin measuring device is used for measuring dioxins and the like in a sample gas collected by the processing system gas collecting means. And / or a processing system dioxin measuring device for measuring an amount of a dioxin precursor, wherein the control means includes: an amount of dioxins and / or a dioxin precursor measured by the incinerator dioxin measuring device; From the amount of dioxins and / or dioxin precursors measured by the apparatus, it is determined whether the main generation factor of dioxins is the state of the refuse incinerator or the state of the exhaust gas treatment system, Of the refuse incinerator and the exhaust gas treatment system, a dioxin and / or dioxin precursor measured by the dioxin measuring device of the facility is connected to the operating end of the facility having a major source of dioxins. A refuse incineration plant, which outputs a manipulated variable determined according to the amount of a substance.
端として、該ごみ焼却炉内に供給されるごみの供給速度
を調節するごみ供給速度調節手段、該ごみ焼却炉内に供
給する一次空気の供給量を調節する一次空気量調節手段
と、該一次空気の温度を調節する一次空気温度調節手段
と、該一次空気が供給される位置よりも下流側に供給さ
れる二次空気の供給量を調節する二次空気量調節手段
と、該二次空気を該焼却炉内に供給する向きを調節する
二次空気供給方向調節手段とのうち、少なくとも一つが
設けられ、 前記排気ガス処理系は、前記排気ガス中の粉塵を除去す
る集塵装置を有すると共に、前記制御手段が制御する前
記操作端として、該集塵装置に送られる該排気ガスの温
度を調節する排気ガス温度調節手段と、該集塵装置に送
られる該排気ガス中に活性炭を吹き込む活性炭供給量調
節手段とのうち、少なくとも一つを有する、 ことを特徴とするごみ焼却設備。7. The refuse incineration plant according to claim 6, wherein the refuse incinerator serves as the operating end controlled by the control means, and controls a supply rate of refuse supplied to the refuse incinerator. Refuse supply speed adjusting means, primary air amount adjusting means for adjusting the supply amount of primary air supplied into the refuse incinerator, primary air temperature adjusting means for adjusting the temperature of the primary air, and the primary air is supplied. Secondary air amount adjusting means for adjusting the supply amount of secondary air supplied downstream from the position, and secondary air supply direction adjusting means for adjusting the direction in which the secondary air is supplied into the incinerator. And the exhaust gas treatment system has a dust collecting device for removing dust in the exhaust gas, and sends the dust to the dust collecting device as the operating end controlled by the control means. The temperature of the exhaust gas An exhaust gas temperature adjusting means for, among the activated carbon supply amount adjusting means for blowing activated carbon into the exhaust gas is sent to the dust collecting device, it has at least one, refuse incinerators, characterized in that.
量と前記ごみ焼却炉内の各種火炎パターンに対して、操
作すべき操作端が定められているルールを用い、前記焼
却炉ダイオキシン計測装置で計測されたダイオキシン類
及び/又はダイオキシン前駆物質の量と前記撮像手段で
撮像された前記火炎のパターンとに応じた操作端を定め
て、該操作端の動作を制御する、 ことを特徴とするごみ焼却設備。8. The refuse incineration plant according to claim 7, further comprising: an image pickup unit for picking up an image of a flame in the refuse incinerator, wherein the control unit controls various amounts of dioxins and / or dioxin precursors and the refuse incineration. For the various flame patterns in the furnace, using the rule in which the operating end to be operated is determined, the amount of dioxins and / or dioxin precursor measured by the incinerator dioxin measuring device and imaged by the imaging means A waste incineration facility, wherein an operation end is determined in accordance with the flame pattern and the operation of the operation end is controlled.
する複数の操作端とを有するごみ焼却設備において、 前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉からの排気
ガスを採取するガス採取手段と、 前記ガス採取手段で採取された試料ガス中のダイオキシ
ン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量を計測するダ
イオキシン計測装置と、 前記ごみ焼却炉内の火炎を撮像する撮像手段と、 ダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の各種
量と前記ごみ焼却炉内の各種火炎パターンに対して、複
数の前記操作端のうち、操作すべき操作端が定められて
いるルールを用い、前記ダイオキシン計測装置で計測さ
れたダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の
量と前記撮像手段で撮像された前記火炎のパターンに応
じた操作端を定めて、該操作端の動作を制御する制御手
段と、を備えていることを特徴とするごみ焼却設備。9. A refuse incineration facility having a refuse incineration furnace and a plurality of operating terminals for controlling the state of the refuse incineration furnace, wherein a gas in the refuse incinerator or an exhaust gas from the refuse incineration is sampled. A gas sampling unit that measures the amount of dioxins and / or a dioxin precursor in the sample gas collected by the gas sampling unit; and an imaging unit that captures an image of a flame in the refuse incinerator, For the various amounts of dioxins and / or dioxin precursors and various flame patterns in the refuse incinerator, the dioxin measurement is performed by using a rule in which an operation end to be operated is determined among a plurality of operation ends. Determining the amount of dioxins and / or dioxin precursor measured by the device and the operation end according to the pattern of the flame imaged by the imaging means, Control means for controlling the operation of the operating end.
ごみ焼却設備において、 前記ダイオキシン計測装置は、前記ガス採取手段で採取
された試料ガスを大気圧下でイオン化する大気圧イオン
化手段と、前記大気圧イオン化手段でイオン化された前
記試料ガス中の、ダイオキシン類及び/又はダイオキシ
ン前駆物質の質量分析を行う質量分析手段と、を有す
る、 ことを特徴とするごみ焼却設備。10. The refuse incineration plant according to claim 5, wherein the dioxin measuring device ionizes the sample gas collected by the gas collecting device under atmospheric pressure. And mass spectrometry means for mass spectrometry analysis of dioxins and / or dioxin precursors in the sample gas ionized by the atmospheric pressure ionization means.
のごみ焼却設備において、 前記ごみ焼却炉は、ストーカーが移動するストーカー炉
であり、 前記ごみ焼却炉には、前記制御手段が制御する前記操作
端として、前記ストーカーの移動速度を調節するストー
カー速度調節手段が設けられている、 ことを特徴とするごみ焼却設備。11. The refuse incinerator according to claim 1, wherein said refuse incinerator is a stalker furnace in which a stalker moves, and said control means controls said refuse incinerator. The refuse incineration facility, wherein a stalker speed adjusting means for adjusting a moving speed of the stalker is provided as the operation end.
作する操作端とを有するごみ焼却設備の制御方法におい
て、 前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉からの排気
ガスを採取するガス採取工程と、 前記ガス採取工程で採取された試料ガス中のダイオキシ
ン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量を計測するダ
イオキシン計測工程と、 前記ダイオキシン計測工程で計測されたダイオキシン類
及び/又はダイオキシン前駆物質の量に応じて、前記操
作端の操作量を定めて、該操作端に該操作量を出力する
制御工程と、 を有し、 前記ダイオキシン計測工程は、前記ガス採取工程で採取
された試料ガスを大気圧下でコロナ放電によりイオン化
し、イオン化された前記試料ガス中の、ダイオキシン類
及び/又はダイオキシン前駆物質の質量分析する、 ことを特徴とするごみ焼却設備の制御方法。12. A method for controlling a refuse incineration plant having a refuse incinerator and an operating end for controlling the state of the refuse incinerator, wherein a gas in the refuse incinerator or an exhaust gas from the refuse incinerator is discharged. A gas sampling step of sampling, a dioxin measuring step of measuring the amount of dioxins and / or a dioxin precursor in the sample gas collected in the gas sampling step, and dioxins and / or measured in the dioxin measuring step A control step of determining the operation amount of the operation end according to the amount of the dioxin precursor and outputting the operation amount to the operation end, wherein the dioxin measurement step is collected in the gas collection step. The sample gas is ionized by corona discharge under atmospheric pressure, and the mass of dioxins and / or dioxin precursor in the ionized sample gas To analyze, the control method of waste incineration facilities, characterized in that.
ガスを処理する排気ガス処理系と、該排気ガス処理系と
通過した該排気ガスを排気する煙突と、を有するごみ焼
却設備の制御方法において、 前記ごみ焼却炉から前記煙突までの間におけるガスを互
いに異なる箇所で採取するガス採取工程と、 ガス採取工程で複数の箇所で採取された各試料ガス中の
ダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量を
それぞれ計測するダイオキシン計測工程と、 前記ダイオキシン計測工程で計測された各ダイオキシン
類及び/又はダイオキシン前駆物質の量から、ダイオキ
シン類の主要な発生要因が、複数のガス採取箇所のうち
のいずれのガス採取箇所(以下、特定ガス採取箇所とす
る)よりも上流側の状態によるものであるかを判断し、
該特定ガス採取箇所よりも上流側の設備の操作端であっ
て、該操作端の操作量に応じてダイオキシン類の生成量
に影響を与える操作端に対して、該特定ガス採取箇所で
採取されたガス中のダイオキシン類及び/又はダイオキ
シン前駆物質の量に応じて求めた操作量を出力する制御
工程と、 を有することを特徴とするごみ焼却設備の制御方法。13. A refuse incineration system comprising: a refuse incinerator; an exhaust gas treatment system for treating exhaust gas from the refuse incinerator; and a chimney for exhausting the exhaust gas passing through the exhaust gas treatment system. In the control method, a gas sampling step of collecting gas from the refuse incinerator to the chimney at different points, and dioxins and / or dioxin in each sample gas collected at a plurality of points in the gas sampling step From the dioxin measurement step of measuring the amount of each precursor, and the amount of each dioxin and / or dioxin precursor measured in the dioxin measurement step, the main generation factor of dioxins is determined by a plurality of gas sampling points. Judge which of the gas sampling points (hereinafter referred to as the specified gas sampling point) is due to the condition on the upstream side,
For the operation end of the equipment upstream of the specific gas sampling point, the operation end that affects the amount of dioxins produced in accordance with the operation amount of the operation end, the sampling is performed at the specific gas sampling point. A control step of outputting a manipulated variable determined according to the amount of dioxins and / or dioxin precursors in the waste gas. A method for controlling a refuse incineration plant, comprising:
作する複数の操作端とを有するごみ焼却設備の制御方法
において、 前記ごみ焼却炉内のガス、又は該ごみ焼却炉からの排気
ガスを採取するガス採取工程と、 前記ガス採取工程で採取された試料ガス中のダイオキシ
ン類及び/又はダイオキシン前駆物質の量を計測するダ
イオキシン計測工程と、 前記ごみ焼却炉内の火炎を撮像する撮像工程と、 ダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の各種
量と前記ごみ焼却炉内の各種火炎パターンに対して、複
数の前記操作端のうち、操作すべき操作端が定められて
いるルールを用い、前記ダイオキシン計測工程で計測さ
れたダイオキシン類及び/又はダイオキシン前駆物質の
量と前記撮像工程で撮像された前記火炎のパターンに応
じた操作端を定めて、該操作端の動作を制御する制御工
程と、 を有することを特徴とするごみ焼却設備の制御方法。14. A method for controlling a refuse incineration plant having a refuse incinerator and a plurality of operating terminals for controlling the state of the refuse incinerator, wherein the gas in the refuse incinerator or the exhaust from the refuse incinerator is provided. A gas collection step of collecting gas, a dioxin measurement step of measuring the amount of dioxins and / or a dioxin precursor in the sample gas collected in the gas collection step, and an imaging of imaging a flame in the refuse incinerator Steps, for various amounts of dioxins and / or dioxin precursors and various flame patterns in the refuse incinerator, using a rule in which the operating end to be operated among a plurality of operating ends is defined, Operation according to the amount of dioxins and / or dioxin precursor measured in the dioxin measurement step and the flame pattern imaged in the imaging step Controlling the operation of the operating end by defining an end; and controlling the operation of the waste incinerator.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002189019A (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Hitachi Ltd | System for measuring and monitoring exhaust gas |
JP2013530366A (en) * | 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 | Fuel combustion furnace and method for controlling combustion in a fuel combustion furnace |
CN114216128A (en) * | 2021-12-06 | 2022-03-22 | 生态环境部华南环境科学研究所 | Risk prevention and control method and system for dioxins in household garbage incineration plant |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP27495998A patent/JP3668010B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013530366A (en) * | 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 | Fuel combustion furnace and method for controlling combustion in a fuel combustion furnace |
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