JP2002340316A - Furnace pressure control method and furnace pressure control device - Google Patents
Furnace pressure control method and furnace pressure control deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却設備
などにおける焼却炉の内圧を制御する炉内圧力制御方法
及び炉内圧力制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-furnace pressure control method and apparatus for controlling the internal pressure of an incinerator in municipal waste incineration equipment and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】都市ごみ焼却設備などにおける焼却炉の
炉内圧力が大気圧よりも高くなると、燃焼ガス（排ガ
ス）や灰等が焼却炉の外に漏れ、安全上、作業環境上好
ましくない。そのため、前記炉内圧力は大気圧よりも負
圧になるように制御する必要がある。炉内圧力が負圧に
なるように制御する技術として、例えば、特公平３―５
４８９号には、炉内圧力検出値が設定値に対して大なる
か小なるかを判定し、前記検出値が前記設定値に対して
大なる場合には、小なる場合におけるよりも制御系のゲ
インを大とすることを特徴とする炉内圧力制御方法が開
示されている。2. Description of the Related Art When the pressure in an incinerator of a municipal solid waste incinerator becomes higher than the atmospheric pressure, combustion gas (exhaust gas), ash, etc. leak out of the incinerator, which is not preferable in terms of safety and working environment. For this reason, it is necessary to control the pressure in the furnace so that the pressure is lower than the atmospheric pressure. As a technique for controlling the pressure inside the furnace to a negative pressure, for example, Japanese Patent Publication No. 3-5
No. 489, it is determined whether the furnace pressure detection value is larger or smaller than a set value, and when the detected value is larger than the set value, the control system is smaller than when the detected value is smaller than the set value. A furnace pressure control method characterized by increasing the gain of the furnace is disclosed.
【０００３】この炉内圧力制御方法を、図３を用いて説
明する。まず炉内圧力の基準値ＳＶを定める。ＳＶは、
燃焼ガスや灰が炉外に噴出しないように、大気圧よりや
や低く設定する。次に、実際の炉内圧力ＰＶ0を炉内圧
力センサ４により測定し所定の演算処理を経た後に炉内
圧力ＰＶ1を出力し、ダンパ制御器３３においてＳＶ＜
ＰＶ1の場合と、ＳＶ＞ＰＶ1の場合とで制御系のゲイン
を変更する。そして、変更された制御系のゲインの下で
ダンパ８の開閉操作と誘引送風機９の回転数とを組み合
わせて制御して、炉内圧力が大気圧よりも正圧になるこ
とを防止していた。[0003] This furnace pressure control method will be described with reference to FIG. First, a reference value SV of the furnace pressure is determined. SV is
Set slightly lower than atmospheric pressure so that combustion gas and ash do not blow out of the furnace. Next, the actual furnace pressure PV 0 is measured by the furnace pressure sensor 4, and after a predetermined calculation process, the furnace pressure PV 1 is output.
In the case of PV 1, to change the gain of the control system in the case of SV> PV 1. Then, under the changed gain of the control system, the opening / closing operation of the damper 8 and the rotation speed of the induction blower 9 are controlled in combination to prevent the furnace pressure from becoming more positive than the atmospheric pressure. .
【０００４】この炉内圧力制御方法においては、基準値
ＳＶと炉内圧力ＰＶ1との値を比較して制御系のゲイン
を切り替えるが、大きなごみが投入された場合のように
炉内圧力の立ち上がりが速くなった場合には、ゲインの
切り替えが間に合わなくなる場合があった。その結果、
炉内圧力を迅速に下げることができなくなって、場合に
よっては燃焼ガスや灰を焼却炉から噴出してしまうおそ
れがあった。[0004] In this furnace pressure control method, switching the value gain as compared to the control system of the reference value SV and inner pressure PV 1, the inner pressure as in the case of large debris is turned When the rising speed is fast, the switching of the gain may not be able to keep up. as a result,
The in-furnace pressure cannot be reduced quickly, and in some cases, combustion gas or ash may be ejected from the incinerator.
【０００５】また、特開平１０―８２５２３号には、炉
内に送風される空気量を測定し、測定した空気量から燃
焼計算によって前記炉からの排ガス量を計算し、炉内圧
力が所定の範囲にあるように誘引通風機の回転数を制御
することを特徴とする炉内圧力の制御方法が開示されて
いる。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-82523 discloses that the amount of air blown into a furnace is measured, the amount of exhaust gas from the furnace is calculated from the measured amount of air by combustion calculation, and the pressure in the furnace becomes a predetermined value. A method for controlling the pressure in the furnace, characterized by controlling the number of revolutions of the induction ventilator so as to fall within the range, is disclosed.
【０００６】この炉内圧力制御方法においては、炉に送
風される空気量から燃焼計算によって排ガス量を計算
し、この計算で求めた排ガス量から誘引送風機の回転数
を制御する。そして、炉内圧力が変動した場合には、排
ガス流路に設けられたダンパを開閉して、炉内圧力を一
定に制御するものである。In this furnace pressure control method, the amount of exhaust gas is calculated by combustion calculation from the amount of air blown into the furnace, and the rotation speed of the induction blower is controlled from the amount of exhaust gas calculated by this calculation. When the pressure inside the furnace fluctuates, a damper provided in the exhaust gas passage is opened and closed to control the pressure inside the furnace constant.
【０００７】この炉内圧力制御方法では、実験等で求め
た排ガス量と誘引送風機の回転数との関係を適宜選択で
きるので、ダンパの開度が最も制御しやすい開度で運転
できる。そして、ダンパの開度は常に制御しやすい開度
に保たれるため、炉内圧力が変動した場合でも炉内の圧
力は比較的制御しやすい。しかし、この炉内圧力制御方
法においては、制御系のゲインは常に一定であるため、
炉内の急激な圧力変動に対しては十分に追従できないと
いう問題があった。また、制御系のゲインを高くすると
ハンチングによって炉内圧力が不安定になるという従前
の問題も十分に解決されていなかった。In this furnace pressure control method, the relationship between the exhaust gas amount obtained through experiments and the like and the rotation speed of the induction blower can be appropriately selected, so that the opening of the damper can be operated at the most easily controlled opening. Since the opening of the damper is always kept at an easily controllable opening, the pressure in the furnace is relatively easy to control even when the pressure in the furnace fluctuates. However, in this furnace pressure control method, since the gain of the control system is always constant,
There was a problem that it was not possible to sufficiently follow rapid pressure fluctuations in the furnace. Further, the conventional problem that the internal pressure of the furnace becomes unstable due to hunting when the gain of the control system is increased has not been sufficiently solved.
【０００８】また、一般に、単一物例えば重油を燃焼さ
せる場合であれば、上記燃焼計算も容易であり、排ガス
量と誘引送風機の回転数との関係はほぼ一義的に定ま
る。しかし、都市ごみはその質が大きく変化するため、
同じ質量のごみであっても燃焼させるための空気量は異
なる。この都市ごみの質を考慮して上記燃焼計算をする
と、計算が非常に煩雑なものとなり、実用に沿わない。
また、計算を簡単にするために、都市ごみの種類を簡略
化して上記燃焼計算をすると、計算で求めた排ガス量と
現実の排ガス量との誤差が大きくなる。その結果、排ガ
ス量と誘引送風機の回転数との関係が一義的に定まらな
くなり、実験値等に基づいた誘引送風機の回転数であっ
ても、ごみの質によって排ガス流路を流れる排ガスの量
が変動してしまう。このような状態でダンパを開閉して
も、炉内圧力を一定の値に制御することは難しく、炉内
圧力は不安定になってしまう。In general, when a single substance, such as heavy oil, is burned, the above combustion calculation is easy, and the relationship between the amount of exhaust gas and the number of revolutions of the induced blower is almost uniquely determined. However, the quality of municipal solid waste varies greatly,
Even with the same mass of refuse, the amount of air for burning is different. If the above-mentioned combustion calculation is performed in consideration of the quality of the municipal solid waste, the calculation becomes very complicated, which is not practical.
In addition, if the above-described combustion calculation is performed by simplifying the type of municipal waste in order to simplify the calculation, an error between the calculated exhaust gas amount and the actual exhaust gas amount increases. As a result, the relationship between the amount of exhaust gas and the number of rotations of the induced blower cannot be unambiguously determined. Will fluctuate. Even if the damper is opened and closed in such a state, it is difficult to control the furnace pressure to a constant value, and the furnace pressure becomes unstable.
【０００９】また、焼却炉は一般に大型であるため、ご
みの燃焼によって排ガスが発生しても、その排ガス量が
測定装置に達するまでにはある程度の時間を要し、これ
によって排ガス量の測定に遅れが生じるといった問題も
ある。そのため、上記炉内圧力の制御方法においても、
都市ごみ等の焼却施設に使用される焼却炉に適用した場
合には、急激な炉内圧力の変動に対応した迅速な圧力制
御は困難であった。[0009] In addition, since incinerators are generally large, even if exhaust gas is generated due to the burning of refuse, it takes a certain amount of time for the amount of exhaust gas to reach the measuring device. There is also the problem of delay. Therefore, even in the method of controlling the furnace pressure,
When applied to incinerators used in incineration facilities for municipal solid waste and the like, it has been difficult to quickly control pressure in response to sudden fluctuations in furnace pressure.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
においては炉内圧力の急激な変化に対応することが困難
であり、特に様々な種類の都市ごみを燃焼させる焼却炉
においてこの問題は顕著である。また、ダンパ等の追従
性を高くして炉内圧力を応答よく制御するために制御系
のゲインを常に高くすると、ハンチング現象によって炉
内圧力が不安定になる等工業上実施する上で改善すべき
課題が残されていた。As described above, it is difficult for the prior art to cope with a rapid change in furnace pressure, and this problem is particularly remarkable in an incinerator for burning various types of municipal solid waste. It is. In addition, if the gain of the control system is constantly increased in order to increase the followability of the damper and control the furnace pressure with a good response, the hunting phenomenon may cause the furnace pressure to become unstable, which may improve the industrial practice. There was a task to be left.
【００１１】そこで、本発明者らは上記課題に対して鋭
意研究した結果、炉内圧力の変化傾向に応じてフィード
バック制御系のゲインを変更することにより、高い応答
性で炉内圧力を制御しつつ炉内圧力のハンチングを抑制
できることを知見し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。本発明は前記課題を解決するために、炉
内圧力の変動を迅速に制御しつつ、炉内圧力の変動を小
さく抑えることのできる炉内圧力制御方法及び炉内圧力
制御装置を提供することを目的とする。The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the above-mentioned problems, and as a result, by changing the gain of the feedback control system according to the tendency of the furnace pressure to change, the furnace pressure is controlled with high responsiveness. The inventors have found that hunting of the furnace pressure can be suppressed while the present invention has been completed, and based on this finding, the present invention has been completed. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a furnace pressure control method and a furnace pressure control device capable of rapidly controlling the fluctuation of the furnace pressure and suppressing the fluctuation of the furnace pressure. Aim.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に係る炉内圧力制御方法は、都市ごみ等
の燃焼対象物を燃焼する焼却炉の炉内圧力値のフィード
バックを受けて、排ガスの流量を調整するための制御信
号を生成して排ガスの流量調整手段に出力するコントロ
ーラからの当該制御信号に基づき、当該流量調整手段を
作動させて排ガスの流量を調整するフィードバック制御
系によって炉内圧力を制御するにあたって、前記焼却炉
内における炉内圧力の変化傾向が増加傾向であれば、前
記フィードバック制御系のゲインをそれまでの値よりも
大きく設定し、前記焼却炉内における炉内圧力の変化傾
向が減少傾向であれば、前記フィードバック制御系のゲ
インをそれまでの値よりも小さく設定することを特徴と
する。In order to achieve the above object, a method for controlling the pressure in a furnace according to a first aspect of the present invention provides feedback of the pressure in the furnace of an incinerator for burning an object such as municipal solid waste. Feedback control for adjusting the flow rate of the exhaust gas by operating the flow rate adjusting means based on the control signal from the controller which receives and receives the control signal to generate a control signal for adjusting the flow rate of the exhaust gas and outputs the control signal to the flow rate adjusting means for the exhaust gas. In controlling the in-furnace pressure by the system, if the change tendency of the in-furnace pressure in the incinerator is increasing, the gain of the feedback control system is set to be larger than the previous value, and the If the change tendency of the pressure in the furnace is decreasing, the gain of the feedback control system is set to be smaller than the previous value.
【００１３】この炉内圧力制御方法では、炉内圧力の変
動傾向によってフィードバック制御系のゲインを調整す
るので、炉内圧力の変化にすばやく反応できる。すなわ
ち、炉内圧力が上昇傾向を示した時点でフィードバック
制御系のゲインを大きくした制御に入るため、炉内圧力
を急速に低くすることができる。一方、炉内圧力が減少
傾向に転じた場合には、フィードバック制御系のゲイン
を小さくした制御に入るため、ハンチングを防止して炉
内圧力を安定させることができる。In this furnace pressure control method, the gain of the feedback control system is adjusted according to the tendency of the furnace pressure to fluctuate. That is, when the pressure in the furnace shows a tendency to increase, the control is started with the gain of the feedback control system increased, so that the pressure in the furnace can be rapidly reduced. On the other hand, when the furnace pressure has started to decrease, control is performed with the gain of the feedback control system being reduced, so that hunting can be prevented and the furnace pressure can be stabilized.
【００１４】また、請求項２に係る炉内圧力制御装置
は、都市ごみ等の燃焼対象物を燃焼する焼却炉の炉内圧
力値を検出し、出力する炉内圧力検出手段と、前記炉内
圧力検出手段から炉内圧力値のフィードバックを受け
て、排ガスの流量調整信号を生成し、出力するコントロ
ーラと、前記焼却炉内部から送られる排ガスの流量を、
前記コントローラからの流量調整信号に基づいて調整す
る排ガスの流量調整手段と、前記炉内圧力検出手段から
送られる炉内圧力値を演算することで炉内圧力値の変化
傾向を判断し、その結果を出力する演算手段と、前記演
算手段から送られる炉内圧力値の変化傾向に基づいて前
記コントローラのゲインを切り替えるゲイン切り替え手
段と、を備えたことを特徴とする。In the furnace pressure control device according to a second aspect of the present invention, there is provided an in-furnace pressure detecting means for detecting and outputting an in-furnace pressure value of an incinerator for burning an object to be burned such as municipal waste. The controller receives the feedback of the pressure value in the furnace from the pressure detection means, generates a flow rate adjustment signal of the exhaust gas, and outputs a controller, and the flow rate of the exhaust gas sent from the inside of the incinerator,
The flow rate adjusting means of the exhaust gas to be adjusted based on the flow rate adjusting signal from the controller, and the furnace pressure value sent from the furnace pressure detecting means are calculated to determine a change tendency of the furnace pressure value. , And gain switching means for switching the gain of the controller based on a change tendency of the furnace pressure value sent from the calculation means.
【００１５】この炉内圧力制御装置は、炉内圧力が上昇
傾向を示すときはフィードバック制御系のゲインを大き
くし、下降傾向を示すときには当該ゲインを小さくする
ように制御される。このように、炉内圧力の変動傾向に
よってフィードバック制御系のゲインを調整するので、
炉内圧力の変化にすばやく反応して炉内圧力の上昇を防
止し、焼却炉を安定して運転できる。The furnace pressure control device is controlled so that the gain of the feedback control system is increased when the furnace pressure shows a tendency to increase, and is decreased when the furnace pressure shows a tendency to decrease. Thus, the gain of the feedback control system is adjusted according to the tendency of the furnace pressure to fluctuate.
The incinerator can be operated stably by quickly reacting to changes in the furnace pressure to prevent the furnace pressure from rising.
【００１６】また、この炉内圧力制御装置に使用する排
ガスの流量調整手段には、排ガスの通路に設けられた弁
構造を持つダンパや、排ガスを炉内から吸引する送風機
等が使用できる。なお、送風機を使用する場合に誘引送
風機を使用するとインバータによって回転数を制御で
き、また自動制御も容易になる。As the exhaust gas flow rate adjusting means used in the furnace pressure control device, a damper having a valve structure provided in the exhaust gas passage, a blower for sucking the exhaust gas from the furnace, or the like can be used. In addition, when an air blower is used, when an induction blower is used, the number of rotations can be controlled by an inverter, and automatic control becomes easy.
【００１７】ダンパを使用する場合には、制御信号に応
じてその開度を調整して排ガスの流量を調整する。ま
た、送風機を使用する場合には、送風機の回転数を調整
することで排ガスの流量を調整する。なお、ダンパと送
風機とはそれぞれ単体で使用してもよいし、両者を組み
合わせて使用してもよい。When a damper is used, its opening is adjusted according to a control signal to adjust the flow rate of exhaust gas. When a blower is used, the flow rate of the exhaust gas is adjusted by adjusting the rotation speed of the blower. Note that the damper and the blower may be used alone or in combination.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
を参照しながら説明していく。なお、本発明が以下の実
施の形態に限定されるものでないことは言うまでもな
い。また、下記実施の形態の構成要素には、当業者が容
易に想定できるものが含まれるものとする。図１は、炉
の一例である焼却炉に本発明の実施の形態に係る炉内圧
力制御方法を適用した例を示す説明図である。なお、前
記図３において説明したものと同一の機能を有するもの
については、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態に係る炉内圧力制御装置２０は、炉内圧力
測定装置２１と、第１の制御装置２２と、第２の制御装
置２３と、スイッチ２４とからなるものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It goes without saying that the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, components of the following embodiments include components that can be easily assumed by those skilled in the art. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example in which an in-furnace pressure control method according to an embodiment of the present invention is applied to an incinerator, which is an example of a furnace. Components having the same functions as those described in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
The furnace pressure control device 20 according to the present embodiment includes a furnace pressure measurement device 21, a first control device 22, a second control device 23, and a switch 24.
【００１９】焼却炉３の排ガス通路には、任意の角度で
開閉する弁を備える排ガスの流量調整手段であるダンパ
８と、これに接続される回転可変の誘引送風機９が設け
られ、都市ごみが燃焼した際に発生する排ガスは煙突１
２を介して外部に放出される。また、焼却炉３には炉内
圧力検知手段である炉内圧力センサ４が設けられ、演算
手段である炉内圧力測定装置２１に炉内圧力値である出
力信号を送っている。一方、焼却炉３には燃焼用空気を
供給する燃焼用空気送風機１３が備え付けられている。
また、焼却炉３にはごみピット（図示せず）からホッパ
１を経由して燃料としての都市ごみが供給されるように
構成されている。The exhaust gas passage of the incinerator 3 is provided with a damper 8 as flow control means for exhaust gas having a valve that opens and closes at an arbitrary angle, and a variable-speed induction blower 9 connected to the damper 8 to reduce municipal waste. The flue gas generated when burning is chimney 1
2 to the outside. The incinerator 3 is provided with an in-furnace pressure sensor 4 as in-furnace pressure detecting means, and sends an output signal as an in-furnace pressure value to an in-furnace pressure measuring device 21 as arithmetic means. On the other hand, the incinerator 3 is provided with a combustion air blower 13 for supplying combustion air.
Further, the incinerator 3 is configured to be supplied with municipal solid waste as fuel from a waste pit (not shown) via the hopper 1.
【００２０】演算手段である炉内圧力測定装置２１は、
焼却炉３内に設けられた炉内圧力センサ４に接続されて
おり、炉内圧力の変化傾向に基づきゲイン切り替え手段
であるスイッチ２４によってコントローラである第１の
制御装置２２と第２の制御装置２３とを切り替える。第
１の制御装置２２及び第２の制御装置２３にはそれぞれ
炉内圧力センサ４からの炉内圧力信号がフィードバック
される。また、第１の制御装置２２及び第２の制御装置
２３はそれぞれダンパ８に接続されている。そして、こ
れらの制御装置は、ダンパ８の開度や開閉速度を制御す
ることで、前記炉内圧力信号と炉内圧力の設定値との偏
差をなくすように制御する。The in-furnace pressure measuring device 21, which is a computing means, comprises:
A first control device 22 and a second control device which are connected to an in-furnace pressure sensor 4 provided in the incinerator 3 and which are controllers by a switch 24 which is a gain switching means based on a change tendency of the in-furnace pressure. And 23. The in-furnace pressure signal from the in-furnace pressure sensor 4 is fed back to the first controller 22 and the second controller 23, respectively. Further, the first control device 22 and the second control device 23 are each connected to the damper 8. These controllers control the opening degree and the opening / closing speed of the damper 8 so as to eliminate the deviation between the furnace pressure signal and the set value of the furnace pressure.
【００２１】なお、本実施の形態においては、誘引送風
機９の送風量を一定に保ちダンパ８の開度等を調整する
ことのみによって炉内圧力を設定値に制御するが、流量
調整手段として誘引送風機９を使用して、誘引送風機９
の送風量を変化させることで炉内圧力を制御してもよ
い。また、ダンパ８の開度等と誘引送風機９の送風量と
の両者を流量調整手段として使用することで、炉内圧力
を設定値に制御してもよい。In the present embodiment, the pressure in the furnace is controlled to a set value only by adjusting the opening degree of the damper 8 while keeping the blowing amount of the induction blower 9 constant. Using the blower 9, the induction blower 9
The furnace pressure may be controlled by changing the amount of air blown. The pressure in the furnace may be controlled to a set value by using both the opening degree of the damper 8 and the amount of air blown by the induction blower 9 as flow rate adjusting means.
【００２２】本実施の形態に使用する第１の制御装置２
２及び第２の制御装置２３は、ＰＩＤ制御によって炉内
圧力を設定値に制御するものである。また、第１の制御
装置２２は、第２の制御装置２３よりもＰＩＤ制御の比
例ゲイン（フィードバック制御系のゲイン）が小さく設
定してある。すなわち、第１の制御装置２２の比例ゲイ
ンをＧ1、第２の制御装置２３の比例ゲインをＧ2とする
と、Ｇ1＜Ｇ2の関係がある。このようにすることで、第
１の制御装置２２によって制御した場合には炉内圧力が
緩やかに変化し、第２の制御装置２３によって制御した
場合には炉内圧力が急激に変化する。上記比例ゲインは
制御システムの仕様、焼却炉の規模あるいは仕様によっ
て適当な値を定めることができる。なお、一般的な焼却
炉においてはＧ1／Ｇ2＝０．３〜０．５が適当である。First control device 2 used in this embodiment
The second and second controllers 23 control the furnace pressure to a set value by PID control. Further, the first control device 22 is set to have a smaller proportional gain (gain of the feedback control system) of the PID control than the second control device 23. That is, the proportional gain of the first controller 22 G 1, when the proportional gain of the second controller 23 and G 2, a relationship of G 1 <G 2. By doing so, the furnace pressure changes slowly when controlled by the first control device 22, and the furnace pressure changes rapidly when controlled by the second control device 23. The proportional gain can be set to an appropriate value depending on the specifications of the control system, the scale or specifications of the incinerator. In the typical incinerator is suitable G 1 / G 2 = 0.3~0.5.
【００２３】なお、本実施の形態においてはコントロー
ラとして二つの制御装置を使用しているが、比例ゲイン
を切り替えることのできる制御装置を使用し、炉内圧力
測定装置２１からの制御信号によって比例ゲインを切り
替えるようにすれば、一つの制御装置によって炉内圧力
を制御できる。このようにすると制御装置が一つで済む
ため、制御システムを簡略化でき、またコストを抑える
ことができる。In this embodiment, two controllers are used as controllers. However, a controller capable of switching the proportional gain is used, and the proportional gain is controlled by a control signal from the furnace pressure measuring device 21. , The pressure in the furnace can be controlled by one controller. In this case, only one control device is required, so that the control system can be simplified and the cost can be reduced.
【００２４】続いて、炉内圧力制御方法及び炉内圧力制
御装置の動作について各工程ごとに説明する。図２は、
本発明の実施の形態における炉内圧力制御ステップを示
した説明図である。炉内圧力測定工程においては、まず
炉内圧力センサ４によって焼却炉３の炉内圧力を所定の
サンプリング・レートで測定する。この炉内圧力センサ
４は、圧力を電気信号に変換して出力することができ、
得られた炉内圧力の測定値Ｐ１〜Ｐｎは、電気信号に変
換されて炉内圧力測定装置２１に送られる。上記サンプ
リング・レートは炉内の圧力変化の傾向を判別できる程
度に短くする必要があるが、都市ごみ焼却施設で一般に
使用される焼却炉においては、５００ｍｓｅｃ以下であ
れば実用上の問題は生じない。Next, the operation of the furnace pressure control method and the furnace pressure control device will be described for each process. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a furnace pressure control step in the embodiment of the present invention. In the furnace pressure measuring step, first, the furnace pressure of the incinerator 3 is measured at a predetermined sampling rate by the furnace pressure sensor 4. The in-furnace pressure sensor 4 can convert the pressure into an electric signal and output the electric signal.
The obtained measured values P1 to Pn of the furnace pressure are converted into electric signals and sent to the furnace pressure measuring device 21. The sampling rate needs to be short enough to discriminate the tendency of the pressure change in the furnace. However, in an incinerator generally used in municipal solid waste incineration facilities, no practical problem occurs if it is 500 msec or less. .
【００２５】次に、炉内圧力の増減傾向判断工程の一例
を説明する。炉内圧力制御装置２０を構成する炉内圧力
測定装置２１に前記炉内圧力Ｐ１〜Ｐｎを入力して、炉
内圧力の変化傾向を判断する。ここで、炉内圧力の変化
傾向は次のように判断される。まず、炉内圧力の今回
値、1回前値、２回前値、３回前値を示すＰｎ、Ｐ（ｎ
−１）、Ｐ（ｎ−２）、Ｐ（ｎ−３）をそれぞれＬセレ
クタ（Ｌｏｗセレクタ）に入力する。Ｌセレクタは比較
器の一種であって、例えば今回値と１回前値とを比較し
た結果が負である場合にＯＮ信号を出力するものであ
る。次に、ＰｎとＰ（ｎ−１）、Ｐ（ｎ−１）とＰ（ｎ
−２）、及びＰ（ｎ−２）とＰ（ｎ−３）の大小を判定
する。Next, an example of the process of judging the increase / decrease tendency of the furnace pressure will be described. The in-furnace pressures P1 to Pn are input to the in-furnace pressure measurement device 21 included in the in-furnace pressure control device 20, and a change tendency of the in-furnace pressure is determined. Here, the change tendency of the furnace pressure is determined as follows. First, Pn, P (n) indicating the present value, the previous value, the previous value, and the previous value of the furnace pressure, respectively.
-1), P (n-2), and P (n-3) are input to an L selector (Low selector). The L selector is a kind of comparator, and outputs an ON signal when the result of comparing the current value and the previous value is negative, for example. Next, Pn and P (n-1), P (n-1) and P (n
-2), and the magnitudes of P (n-2) and P (n-3) are determined.
【００２６】上記判定の結果、Ｐｎ＜Ｐ（ｎ−１）＜Ｐ
（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ−３）の関係が成り立つ場合、すな
わち炉内圧力が３回連続して減少傾向を示す場合には、
炉内圧力は減少傾向であると判断される。このように判
断されると、制御信号ＳＥＴを出力してスイッチを１に
切り替え、第１の制御装置２２によって炉内圧力を制御
する。一方、Ｐｎ＞Ｐ（ｎ−１）＞Ｐ（ｎ−２）＞Ｐ
（ｎ−３）の関係が成り立つ場合、すなわち炉内圧力が
３回連続して増加傾向を示した場合には、炉内圧力は上
昇傾向であると判断される。この場合には、制御信号Ｒ
ＳＴを出力してスイッチを０に切り替え、第２の制御装
置２３によって炉内圧力を制御する。炉内圧力の変化傾
向が上記以外の傾向を示した場合には、それまで使用し
ていた制御装置を引き続き使用して炉内圧力を制御す
る。As a result of the above determination, Pn <P (n-1) <P
When the relationship of (n−2) <P (n−3) holds, that is, when the furnace pressure shows a decreasing tendency three times in a row,
It is determined that the furnace pressure is decreasing. When it is determined in this way, the control signal SET is output to switch the switch to 1, and the first controller 22 controls the furnace pressure. On the other hand, Pn> P (n-1)> P (n-2)> P
When the relationship of (n-3) is satisfied, that is, when the furnace pressure indicates the increasing tendency three times in a row, it is determined that the furnace pressure is increasing. In this case, the control signal R
The switch is switched to 0 by outputting ST, and the pressure in the furnace is controlled by the second control device 23. When the change tendency of the furnace pressure shows a tendency other than the above, the furnace pressure is controlled by continuously using the control device which has been used so far.
【００２７】ここでは炉内圧力の出力信号に高周波ノイ
ズがのる場合を考慮して、今回値から３回前値までの炉
内圧力値を使用して炉内圧力の変化傾向を判断した。し
かし、ローパスフィルタ等で予め炉内圧力の出力信号の
高周波ノイズを取り除き、ノイズの影響を排除しておけ
ば、今回値と１回前値の値によって炉内圧力の変化傾向
を判断してもよい。すなわち、少なくとも今回値と１回
前値の二つの炉内圧力値があれば、炉内圧力の変化傾向
を判断することができる。Here, in consideration of the case where high frequency noise is included in the output signal of the furnace pressure, the change tendency of the furnace pressure is determined using the furnace pressure values from the present value to the value three times before. However, if the high-frequency noise of the output signal of the furnace pressure is removed in advance using a low-pass filter or the like and the influence of the noise is removed, the change tendency of the furnace pressure can be determined based on the current value and the value of the previous value. Good. That is, if there are at least two furnace pressure values, ie, the current value and the immediately preceding value, the tendency of the furnace pressure to change can be determined.
【００２８】炉内圧力が上昇傾向を示した場合には第２
の制御装置２３によって炉内圧力が制御されるが、この
制御装置は比例ゲインが第１の制御装置２２よりも大き
いため、炉内の圧力が設定値を超えた場合には炉内圧力
が急激に減少するように制御される。このため、炉内圧
力は速やかに設定値以下に下がるので、炉内圧力が大気
圧よりも高くなって焼却炉３から灰や排ガスが噴出する
危険性が極めて低くなる。一方、この制御によって炉内
圧力が減少傾向に転ずると第１の制御装置２２によって
炉内圧力が制御される。この制御装置は第２の制御装置
２３よりも比例ゲインが小さいため炉内の圧力は緩やか
に設定値に近づいていくので、炉内圧力のハンチングが
抑制できる。If the furnace pressure shows a tendency to increase, the second
The pressure in the furnace is controlled by the control device 23. Since the proportional gain of the control device is larger than that of the first control device 22, when the pressure in the furnace exceeds a set value, the pressure in the furnace is suddenly increased. Is controlled to decrease to For this reason, the pressure in the furnace falls immediately below the set value, so that the pressure in the furnace becomes higher than the atmospheric pressure, and the risk that ash and exhaust gas are ejected from the incinerator 3 is extremely low. On the other hand, if the furnace pressure changes to a decreasing tendency by this control, the first controller 22 controls the furnace pressure. Since this control device has a smaller proportional gain than the second control device 23, the pressure in the furnace gradually approaches the set value, so that hunting of the pressure in the furnace can be suppressed.
【００２９】以上説明した通り、本発明に係る炉内圧力
制御方法によれば、炉内圧力が上昇傾向を示す場合に比
例ゲインを大きくすることでダンパを急激に作動させる
ので、炉内圧力を急激に下げることができる。この結
果、炉内圧力を常に負圧に保つことができる。また、炉
内圧力が減少傾向を示す場合に比例ゲインを小さくする
ことでダンパを緩やかに作動させるので、炉内圧力のハ
ンチングを防止できる。その結果、炉内圧力が安定する
ので、安定して焼却炉を運転できる。As described above, according to the in-furnace pressure control method of the present invention, when the in-furnace pressure shows a tendency to increase, the damper is rapidly operated by increasing the proportional gain, so that the in-furnace pressure is reduced. Can be lowered sharply. As a result, the furnace pressure can always be maintained at a negative pressure. In addition, when the pressure in the furnace indicates a decreasing tendency, the damper is slowly operated by reducing the proportional gain, so that hunting of the pressure in the furnace can be prevented. As a result, the pressure in the furnace is stabilized, so that the incinerator can be operated stably.
【００３０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではない。前記実施の形態においては、説明の便
宜上焼却炉として都市ごみ用焼却炉を示したが、燃焼用
空気を供給し、誘引通風機及び開閉可能なダンパ等の排
ガスの流量調整手段を有する炉であれば、他の炉であっ
ても本発明は適用できる。従って、本発明は、廃プラス
チック等を燃焼させるための焼却炉に適用してもよく、
ボイラー等に使用するための重油等を燃料とする燃焼炉
に適用してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. In the above-described embodiment, the municipal solid waste incinerator is shown as an incinerator for convenience of description, but any incinerator that supplies combustion air and has an exhaust gas flow rate adjusting means such as an induction ventilator and an openable damper can be used. For example, the present invention can be applied to other furnaces. Therefore, the present invention may be applied to an incinerator for burning waste plastic and the like,
The present invention may be applied to a combustion furnace using heavy oil or the like as a fuel for use in a boiler or the like.
【００３１】さらに、本発明の別の態様として、所定の
時間間隔をもって測定された炉内圧力Ｐ１〜Ｐｎを入力
するプログラムコードと、前記連続して測定された炉内
圧力のうち少なくとも今回値Ｐｎと１回前値Ｐ（ｎ−
１）の増減の判断を行うプログラムコードと、Ｐｎ＜Ｐ
（ｎ−１）の関係が成り立つときにゲインを小さくする
制御プログラムコードと、Ｐｎ＞Ｐ（ｎ−１）の関係が
成り立つときにゲインを大きくする制御プログラムコー
ドと、前記炉内圧力が上記以外の傾向を示したときに現
状の制御を引き続き行わせるプログラムコードと、を含
む処理プログラムを記録したことを特徴とする機械読み
取り可能な記録媒体が提供される。このように構成する
ことにより、演算時間の短縮化を通じて制御装置を迅速
に制御することが可能となる。Further, as another aspect of the present invention, a program code for inputting the furnace pressures P1 to Pn measured at predetermined time intervals, and at least a current value Pn of the furnace pressures measured continuously. And the previous value P (n−
Program code for determining the increase or decrease in 1), and Pn <P
A control program code for decreasing the gain when the relationship (n-1) is satisfied, a control program code for increasing the gain when the relationship Pn> P (n-1) is satisfied, And a machine readable recording medium characterized by recording a processing program including a program code for continuing the current control when the tendency is shown. With this configuration, the control device can be quickly controlled through reduction of the calculation time.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の炉内圧
力制御方法（請求項１）及び炉内圧力制御装置（請求項
２）によれば、炉内圧力の変化傾向に基づいてフィード
バック制御系のゲインを切り替えるようにしたので、炉
内圧力の増加を迅速に抑えつつ、炉内圧力のハンチング
現象を抑制できる。そのため、炉内圧力が大気圧よりも
高くなる危険性が低くなり、また炉内圧力の変動を小さ
くして安定した状態で焼却炉を運転できる。As described above, according to the in-furnace pressure control method (claim 1) and the in-furnace pressure control device (claim 2) of the present invention, feedback control is performed based on the tendency of the furnace pressure to change. Since the system gain is switched, the hunting phenomenon of the furnace pressure can be suppressed while rapidly increasing the furnace pressure. Therefore, the danger of the furnace pressure becoming higher than the atmospheric pressure is reduced, and the incinerator can be operated in a stable state by reducing the fluctuation of the furnace pressure.
【図１】炉の一例である焼却炉に本発明の実施の形態に
係る炉内圧力制御方法を適用した例を示す説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example in which an in-furnace pressure control method according to an embodiment of the present invention is applied to an incinerator as an example of a furnace.
【図２】本発明の実施の形態における炉内圧力制御ステ
ップを示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a furnace pressure control step in the embodiment of the present invention.
【図３】炉の一例である焼却炉に従来の炉内圧力制御方
法の一つを適用した例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which one of conventional in-furnace pressure control methods is applied to an incinerator as an example of a furnace.
１ ホッパ ２ フィーダ ３ 焼却炉 ４ 炉内圧力センサ ５ ボイラー ６ 減温塔 ７ バグフィルタ ８ ダンパ ９ 誘引送風機（ＩＤＦ） １０ 洗煙装置 １１ 触媒脱硝反応装置 １２ 煙突 １３ 燃焼用空気送風機 ２０ 炉内圧力制御装置 ２１ 炉内圧力測定装置 ２２ 第１の制御装置 ２３ 第２の制御装置 ２４ スイッチ ３０ 従来の炉内圧力制御装置 ３１、３２ 演算器 ３３ ダンパ制御器 REFERENCE SIGNS LIST 1 hopper 2 feeder 3 incinerator 4 furnace pressure sensor 5 boiler 6 cooling tower 7 bag filter 8 damper 9 induction blower (IDF) 10 smoke washing device 11 catalytic denitration reaction device 12 chimney 13 combustion air blower 20 furnace pressure control Apparatus 21 Furnace pressure measuring device 22 First control device 23 Second control device 24 Switch 30 Conventional furnace pressure control device 31, 32 Computing device 33 Damper controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 阿津左 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 (72)発明者 滑澤 幸司 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 3K062 AA01 AB01 AC01 DA07 DA11 DB16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Irie Atsuza 12 Nishikicho, Naka-ku, Yokohama-shi Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Koji Namezawa 12, Nishikicho, Naka-ku, Yokohama-shi Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Yokohama F term in the factory (reference) 3K062 AA01 AB01 AC01 DA07 DA11 DB16
Claims (2)
炉の炉内圧力値のフィードバックを受けて、排ガスの流
量を調整するための制御信号を生成して排ガスの流量調
整手段に出力するコントローラからの当該制御信号に基
づき、当該流量調整手段を作動させて排ガスの流量を調
整するフィードバック制御系によって炉内圧力を制御す
るにあたって、前記焼却炉内における炉内圧力の変化傾
向が増加傾向であれば、前記フィードバック制御系のゲ
インをそれまでの値よりも大きく設定し、前記焼却炉内
における炉内圧力の変化傾向が減少傾向であれば、前記
フィードバック制御系のゲインをそれまでの値よりも小
さく設定することを特徴とする炉内圧力制御方法。1. A control signal for adjusting a flow rate of an exhaust gas is received based on feedback of an in-furnace pressure value of an incinerator that burns a combustion target such as municipal waste, and the control signal is output to an exhaust gas flow rate adjusting means. Based on the control signal from the controller, when controlling the furnace pressure by a feedback control system that adjusts the flow rate of the exhaust gas by operating the flow rate adjusting means, the change tendency of the furnace pressure in the incinerator is increasing. If so, the gain of the feedback control system is set to be larger than the previous value, and if the change tendency of the in-furnace pressure in the incinerator is decreasing, the gain of the feedback control system is set to a value higher than the previous value. The furnace pressure control method, wherein the furnace pressure is also set small.
炉の炉内圧力値を検出し、出力する炉内圧力検出手段
と、 前記炉内圧力検出手段から炉内圧力値のフィードバック
を受けて、排ガスの流量調整信号を生成し、出力するコ
ントローラと、 前記焼却炉内部から送られる排ガスの流量を、前記コン
トローラからの流量調整信号に基づいて調整する排ガス
の流量調整手段と、 前記炉内圧力検出手段から送られる炉内圧力値を演算す
ることで炉内圧力値の変化傾向を判断し、その結果を出
力する演算手段と、 前記演算手段から送られる炉内圧力値の変化傾向に基づ
いて前記コントローラのゲインを切り替えるゲイン切り
替え手段と、 を備えたことを特徴とする炉内圧力制御装置。2. An in-furnace pressure detecting means for detecting and outputting an in-furnace pressure value of an incinerator for burning an object to be burned such as municipal waste, and receiving feedback of the in-furnace pressure value from the in-furnace pressure detecting means. A controller that generates and outputs an exhaust gas flow rate adjustment signal; an exhaust gas flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of exhaust gas sent from the inside of the incinerator based on a flow rate adjustment signal from the controller; A calculating means for calculating a furnace pressure value sent from the pressure detecting means to determine a tendency of the furnace pressure value to change, and a calculating means for outputting the result, based on the changing tendency of the furnace pressure value sent from the calculating means. And a gain switching means for switching a gain of the controller.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149782A JP2002340316A (en) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | Furnace pressure control method and furnace pressure control device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113357644A (en) * | 2021-06-15 | 2021-09-07 | 神铄环保科技(镇江)有限公司 | Feeding device for fluidized bed household garbage incinerator and using method thereof |
| CN115218199A (en) * | 2022-06-29 | 2022-10-21 | 光大环境科技（中国）有限公司 | Automatic control method for flue gas recirculation and over-fire air |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001149782A patent/JP2002340316A/en active Pending
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| CN115218199A (en) * | 2022-06-29 | 2022-10-21 | 光大环境科技（中国）有限公司 | Automatic control method for flue gas recirculation and over-fire air |
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