JP2003161420A - ストーカ焼却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 - Google Patents
ストーカ焼却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可燃物層の燃焼表面温度を燃焼火炎の「たな
びき」の影響を除去して高精度で検出し、燃焼表面の温
度状態に適合した一次空気量及び酸素量を調整可能とし
て灰の焼結及び灰処理装置の損傷、輸送不能等の不具合
の発生を防止し、燃え切り点の移動に迅速に追従して富
化酸素供給量を調整できるストーカ焼却炉の燃焼制御方
法及び燃焼制御装置の提供。 【解決手段】 一次空気流量調整弁付きの一次空気管か
らの一次空気を燃焼炉の可燃物層中に供給してガス化を
含む一次燃焼を行い、二次燃焼室に二次空気を供給して
二次燃焼を行うようにしたストーカ焼却炉において、酸
素流量調整弁により開閉される酸素供給管を通して前記
燃焼炉上の可燃物層中に酸素を供給し、前記燃焼炉にお
ける可燃物の表面温度を燃焼火炎の影響を除去して検出
し、該表面温度の検出値に基づき一次空気流量調整弁を
介して一次空気の供給量を調整するとともに酸素流量調
整弁を介して酸素の供給量を調整する。
びき」の影響を除去して高精度で検出し、燃焼表面の温
度状態に適合した一次空気量及び酸素量を調整可能とし
て灰の焼結及び灰処理装置の損傷、輸送不能等の不具合
の発生を防止し、燃え切り点の移動に迅速に追従して富
化酸素供給量を調整できるストーカ焼却炉の燃焼制御方
法及び燃焼制御装置の提供。 【解決手段】 一次空気流量調整弁付きの一次空気管か
らの一次空気を燃焼炉の可燃物層中に供給してガス化を
含む一次燃焼を行い、二次燃焼室に二次空気を供給して
二次燃焼を行うようにしたストーカ焼却炉において、酸
素流量調整弁により開閉される酸素供給管を通して前記
燃焼炉上の可燃物層中に酸素を供給し、前記燃焼炉にお
ける可燃物の表面温度を燃焼火炎の影響を除去して検出
し、該表面温度の検出値に基づき一次空気流量調整弁を
介して一次空気の供給量を調整するとともに酸素流量調
整弁を介して酸素の供給量を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ストーカ式焼却炉
に適用され、一次空気流量調整弁により開閉される一次
空気管からの一次空気をストーカの燃焼炉に投入された
可燃物層中に供給してガス化を含む一次燃焼を行い、該
可燃物層の上方に設けられた二次燃焼室に二次空気を供
給して二次燃焼を行うようにしたストーカ焼却炉の燃焼
制御方法及び燃焼制御装置に関する。
に適用され、一次空気流量調整弁により開閉される一次
空気管からの一次空気をストーカの燃焼炉に投入された
可燃物層中に供給してガス化を含む一次燃焼を行い、該
可燃物層の上方に設けられた二次燃焼室に二次空気を供
給して二次燃焼を行うようにしたストーカ焼却炉の燃焼
制御方法及び燃焼制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ストーカ式焼却炉においては、ストーカ
上に投入された可燃物層中に一次空気管からの一次空気
を供給して該ストーカ上の一次燃焼室で熱分解ガス化を
含む一次燃焼を行い、次いで該一次燃焼室の上方に設け
られた二次燃焼室において二次空気を供給して高温燃焼
（二次燃焼）を行い、排ガス中の煤塵やダイオキシンの
排出を抑制している。かかる式焼却炉において、ストー
カ上に投入された可燃物層を燃焼させる一次燃焼では、
前記のようなダイオキシンの排出抑制及び燃焼後の灰の
性状良化をなすため、一次空気として酸素富化空気を供
給しての高温燃焼が行われている。
上に投入された可燃物層中に一次空気管からの一次空気
を供給して該ストーカ上の一次燃焼室で熱分解ガス化を
含む一次燃焼を行い、次いで該一次燃焼室の上方に設け
られた二次燃焼室において二次空気を供給して高温燃焼
（二次燃焼）を行い、排ガス中の煤塵やダイオキシンの
排出を抑制している。かかる式焼却炉において、ストー
カ上に投入された可燃物層を燃焼させる一次燃焼では、
前記のようなダイオキシンの排出抑制及び燃焼後の灰の
性状良化をなすため、一次空気として酸素富化空気を供
給しての高温燃焼が行われている。
【０００３】前記ストーカ式焼却炉における燃焼制御方
法の１つとして特開平６−３１３５３４号の発明が提供
されている。かかる発明においては、ストーカ上での可
燃物層の一次燃焼において一次空気の酸素比を高めるこ
とにより燃焼強度を強め、二次燃焼室における燃焼強度
を再循環排ガスを二次空気と併用することにより絞るよ
うにして燃焼効率を高めている。またかかる発明におい
ては、ＣＣＤカメラ、赤外線カメラ等の撮像画像によっ
てストーカ上における可燃物層の燃焼表面温度を検出
し、この検出信号に基づき一次空気の酸素比及び二次空
気の酸素比等を制御している。
法の１つとして特開平６−３１３５３４号の発明が提供
されている。かかる発明においては、ストーカ上での可
燃物層の一次燃焼において一次空気の酸素比を高めるこ
とにより燃焼強度を強め、二次燃焼室における燃焼強度
を再循環排ガスを二次空気と併用することにより絞るよ
うにして燃焼効率を高めている。またかかる発明におい
ては、ＣＣＤカメラ、赤外線カメラ等の撮像画像によっ
てストーカ上における可燃物層の燃焼表面温度を検出
し、この検出信号に基づき一次空気の酸素比及び二次空
気の酸素比等を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ストーカ式焼却炉にお
いては、前記のように、ストーカ上に投入された可燃物
層を燃焼させる一次燃焼では、ダイオキシンの排出抑制
及び燃焼後の灰の性状良化をなすため、一次空気として
酸素富化空気を供給しての高温燃焼が行われている。殊
に発熱量の高い可燃物（ごみ）がストーカ上に投入され
た場合には、該可燃物の燃焼による輻射熱によってスト
ーカ後段部のおき燃焼域における灰の表面温度が高くな
り、灰が焼結することがある。さらにこの灰が大きくな
ると、灰処理装置上に落下して該灰処理装置に損傷の発
生をみたり、灰の容積増大によって灰の輸送が不可能に
なることがある。
いては、前記のように、ストーカ上に投入された可燃物
層を燃焼させる一次燃焼では、ダイオキシンの排出抑制
及び燃焼後の灰の性状良化をなすため、一次空気として
酸素富化空気を供給しての高温燃焼が行われている。殊
に発熱量の高い可燃物（ごみ）がストーカ上に投入され
た場合には、該可燃物の燃焼による輻射熱によってスト
ーカ後段部のおき燃焼域における灰の表面温度が高くな
り、灰が焼結することがある。さらにこの灰が大きくな
ると、灰処理装置上に落下して該灰処理装置に損傷の発
生をみたり、灰の容積増大によって灰の輸送が不可能に
なることがある。
【０００５】前記のような高温燃焼に伴うおき燃焼域に
おける灰の表面温度上昇を抑制するには、ストーカ上に
おける可燃物層の燃焼状態を監視して一次空気中の酸素
量を調整することを要するが、前記特開平６−３１３５
３４号の発明においては、ＣＣＤカメラ、赤外線カメラ
等の撮像画像によってストーカ上における可燃物層の燃
焼表面温度を検出し、この検出信号に基づき一次空気の
酸素比及び二次空気の酸素比等を制御している。
おける灰の表面温度上昇を抑制するには、ストーカ上に
おける可燃物層の燃焼状態を監視して一次空気中の酸素
量を調整することを要するが、前記特開平６−３１３５
３４号の発明においては、ＣＣＤカメラ、赤外線カメラ
等の撮像画像によってストーカ上における可燃物層の燃
焼表面温度を検出し、この検出信号に基づき一次空気の
酸素比及び二次空気の酸素比等を制御している。
【０００６】しかしながら、かかる発明においては可燃
物層の燃焼表面温度をＣＣＤカメラ、赤外線カメラ等の
撮像画像によって可燃物層の燃焼表面温度を検出してい
るが、殊に発熱量の高い可燃物の高温燃焼時においては
燃焼火炎の「たなびき」によって可燃物層の燃焼表面温
度の検出精度が低下し、ストーカ上における一次燃焼に
おける一次空気量や一次空気の酸素比の制御精度が低下
して、ダイオキシンの排出量の増大や燃焼後の灰の性状
悪化を引き起こし易くなる。また、前記燃焼火炎の影響
を受けることなく可燃物層の燃焼表面温度を検出する手
段として、おき燃焼域の上部に熱電対を設置して該表面
温度を監視する手段があるが、かかる手段の場合には、
熱電対に設置部位が高温で腐食性ガスの雰囲気内にある
ため、熱電対の寿命がきわめて短くなる。
物層の燃焼表面温度をＣＣＤカメラ、赤外線カメラ等の
撮像画像によって可燃物層の燃焼表面温度を検出してい
るが、殊に発熱量の高い可燃物の高温燃焼時においては
燃焼火炎の「たなびき」によって可燃物層の燃焼表面温
度の検出精度が低下し、ストーカ上における一次燃焼に
おける一次空気量や一次空気の酸素比の制御精度が低下
して、ダイオキシンの排出量の増大や燃焼後の灰の性状
悪化を引き起こし易くなる。また、前記燃焼火炎の影響
を受けることなく可燃物層の燃焼表面温度を検出する手
段として、おき燃焼域の上部に熱電対を設置して該表面
温度を監視する手段があるが、かかる手段の場合には、
熱電対に設置部位が高温で腐食性ガスの雰囲気内にある
ため、熱電対の寿命がきわめて短くなる。
【０００７】さらに、ストーカ式焼却炉において、燃え
切り点等の燃焼火炎の状態がストーカ（火格子）上の位
置によって変化するが、従来はストーカの主燃焼段の燃
え切り点を所要位置になるように該主燃焼段の風箱への
富化酸素供給量を増加しているに止まり、燃え切り点の
移動に迅速に追従して富化酸素供給量を調整できる手段
は提供されていない、等の問題点を有している。
切り点等の燃焼火炎の状態がストーカ（火格子）上の位
置によって変化するが、従来はストーカの主燃焼段の燃
え切り点を所要位置になるように該主燃焼段の風箱への
富化酸素供給量を増加しているに止まり、燃え切り点の
移動に迅速に追従して富化酸素供給量を調整できる手段
は提供されていない、等の問題点を有している。
【０００８】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、燃
焼炉上の可燃物層の燃焼表面温度を燃焼火炎の「たなび
き」の影響を除去して高精度で検出し、可燃物層の燃焼
表面の温度状態に適合した一次空気量および酸素量を調
整可能として、ダイオキシンの排出量の増大や燃焼後の
灰の性状悪化に伴う灰の焼結及び灰処理装置の損傷の発
生、灰の容積増大による輸送不能等の不具合の発生を防
止するとともに、ストーカ式焼却炉において燃え切り点
の移動に迅速に追従して富化酸素供給量を調整できる焼
却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置を提供することを
目的とする。
焼炉上の可燃物層の燃焼表面温度を燃焼火炎の「たなび
き」の影響を除去して高精度で検出し、可燃物層の燃焼
表面の温度状態に適合した一次空気量および酸素量を調
整可能として、ダイオキシンの排出量の増大や燃焼後の
灰の性状悪化に伴う灰の焼結及び灰処理装置の損傷の発
生、灰の容積増大による輸送不能等の不具合の発生を防
止するとともに、ストーカ式焼却炉において燃え切り点
の移動に迅速に追従して富化酸素供給量を調整できる焼
却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、流量調整され
た一次空気をストーカ上に投入された可燃物層中に供給
してガス化を含む一次燃焼を行い、該可燃物層の上方に
設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃焼を
行うようにしたストーカ焼却炉の燃焼制御方法におい
て、前記燃焼炉上の可燃物層中に流量調整された酸素を
供給することで、前記燃焼炉における灰を含む前記可燃
物層の表面温度を燃焼火炎の影響を除去する波長域を選
択して検出し、該表面温度の検出値に基づき前記一次空
気と酸素の供給量を調整することを特徴とするストーカ
焼却炉の燃焼制御方法を提案する。
決するため、請求項１記載の発明として、流量調整され
た一次空気をストーカ上に投入された可燃物層中に供給
してガス化を含む一次燃焼を行い、該可燃物層の上方に
設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃焼を
行うようにしたストーカ焼却炉の燃焼制御方法におい
て、前記燃焼炉上の可燃物層中に流量調整された酸素を
供給することで、前記燃焼炉における灰を含む前記可燃
物層の表面温度を燃焼火炎の影響を除去する波長域を選
択して検出し、該表面温度の検出値に基づき前記一次空
気と酸素の供給量を調整することを特徴とするストーカ
焼却炉の燃焼制御方法を提案する。
【００１０】請求項１において、具体的には次のように
構成する。即ち、前記表面温度の検出値が基準値よりも
高いとき、前記一次空気の供給量を増加せしめ、前記酸
素の供給量を減少せしめる。また、前記表面温度を前記
可燃物の表面の撮像画像により検出し、該撮像画像から
バンドパスフィルタを介して前記燃焼火炎の主成分であ
る炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一
定値以下の波長域の光量を温度換算した熱画像信号を選
択する。
構成する。即ち、前記表面温度の検出値が基準値よりも
高いとき、前記一次空気の供給量を増加せしめ、前記酸
素の供給量を減少せしめる。また、前記表面温度を前記
可燃物の表面の撮像画像により検出し、該撮像画像から
バンドパスフィルタを介して前記燃焼火炎の主成分であ
る炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一
定値以下の波長域の光量を温度換算した熱画像信号を選
択する。
【００１１】請求項６記載の発明は請求項１の発明を実
施する装置の発明であり、一次空気管からの一次空気を
ストーカの燃焼炉に投入された可燃物層中に供給して、
ガス化を含む一次燃焼を行うとともに、該可燃物層の上
方に設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃
焼を行うように構成され、前記一次空気管の管路を開閉
する一次空気流量調整弁を備えた焼却炉の燃焼制御装置
において、前記燃焼炉の可燃物層中に酸素を供給する酸
素供給管と、該酸素供給管の管路を開閉する酸素流量調
整弁と、前記燃焼炉上における灰を含む前記可燃物層の
表面温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段か
らの表面温度の検出信号から燃焼火炎の主成分である炭
酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響を波長域選
択により除去する火炎成分除去手段と、該火炎成分除去
手段を経た表面温度の検出信号に基づき前記一次空気流
量調整弁の開度を変化させて一次空気の供給量を調整す
るとともに前記酸素流量調整弁の開度を変化させて酸素
の供給量を調整する制御装置とを備えたことを特徴とす
る。
施する装置の発明であり、一次空気管からの一次空気を
ストーカの燃焼炉に投入された可燃物層中に供給して、
ガス化を含む一次燃焼を行うとともに、該可燃物層の上
方に設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃
焼を行うように構成され、前記一次空気管の管路を開閉
する一次空気流量調整弁を備えた焼却炉の燃焼制御装置
において、前記燃焼炉の可燃物層中に酸素を供給する酸
素供給管と、該酸素供給管の管路を開閉する酸素流量調
整弁と、前記燃焼炉上における灰を含む前記可燃物層の
表面温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段か
らの表面温度の検出信号から燃焼火炎の主成分である炭
酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響を波長域選
択により除去する火炎成分除去手段と、該火炎成分除去
手段を経た表面温度の検出信号に基づき前記一次空気流
量調整弁の開度を変化させて一次空気の供給量を調整す
るとともに前記酸素流量調整弁の開度を変化させて酸素
の供給量を調整する制御装置とを備えたことを特徴とす
る。
【００１２】請求項６において、具体的には次のように
構成する。即ち、前記温度検出手段は前記可燃物の表面
を撮像する赤外線カメラと該赤外線カメラによる撮像画
像信号を温度信号に変換する画像処理手段とを有し、前
記制御装置は前記温度検出手段からの表面温度の検出値
が設定された基準値よりも高いとき前記一次空気の供給
量を増加せしめ、前記酸素の供給量を減少せしめるよう
に構成される。また、好ましくは、前記温度検出手段は
前記温度検出手段に赤外線カメラによる撮像画像信号か
ら前記燃焼火炎の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び
水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の波長を透過す
るバンドパスフィルタを備えたことを特徴とするのがよ
い。
構成する。即ち、前記温度検出手段は前記可燃物の表面
を撮像する赤外線カメラと該赤外線カメラによる撮像画
像信号を温度信号に変換する画像処理手段とを有し、前
記制御装置は前記温度検出手段からの表面温度の検出値
が設定された基準値よりも高いとき前記一次空気の供給
量を増加せしめ、前記酸素の供給量を減少せしめるよう
に構成される。また、好ましくは、前記温度検出手段は
前記温度検出手段に赤外線カメラによる撮像画像信号か
ら前記燃焼火炎の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び
水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の波長を透過す
るバンドパスフィルタを備えたことを特徴とするのがよ
い。
【００１３】本発明によれば、例えば酸素供給管を通し
て燃焼炉上の可燃物層中に酸素を供給し、該酸素供給管
を開閉する酸素流量調整弁及び可燃物層中への一次空気
供給管を開閉する前記一次空気流量調整弁を、制御装置
により前記可燃物層の表面温度の検出値に基づき開閉
し、具体的には請求項２及び７のように前記表面温度の
検出値が基準値よりも高いとき一次空気の供給量を増加
せしめるとともに酸素の供給量を減少せしめるように制
御する。
て燃焼炉上の可燃物層中に酸素を供給し、該酸素供給管
を開閉する酸素流量調整弁及び可燃物層中への一次空気
供給管を開閉する前記一次空気流量調整弁を、制御装置
により前記可燃物層の表面温度の検出値に基づき開閉
し、具体的には請求項２及び７のように前記表面温度の
検出値が基準値よりも高いとき一次空気の供給量を増加
せしめるとともに酸素の供給量を減少せしめるように制
御する。
【００１４】さらに、前記表面温度の検出信号を波長域
選択により燃焼火炎の影響を除去して前記制御装置に入
力する、つまり具体的には、前記可燃物の表面温度の検
出信号として可燃物表面の撮像画像により検出して該撮
像画像からバンドパスフィルタにより前記燃焼火炎の主
成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影
響度が一定値以下の波長域の光量を温度換算した熱画像
信号を選択して前記制御装置に入力する。
選択により燃焼火炎の影響を除去して前記制御装置に入
力する、つまり具体的には、前記可燃物の表面温度の検
出信号として可燃物表面の撮像画像により検出して該撮
像画像からバンドパスフィルタにより前記燃焼火炎の主
成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影
響度が一定値以下の波長域の光量を温度換算した熱画像
信号を選択して前記制御装置に入力する。
【００１５】従って本発明によれば、前記表面温度の検
出信号を、請求項８のようなバンドパスフィルタを用い
て燃焼火炎の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸
気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の波長域の光量を温
度換算した熱画像信号を抽出し燃焼火炎の影響を除去し
て前記制御装置に入力するので、燃焼火炎の「たなび
き」の影響が確実に除去された表面温度の検出信号を得
ることができ、かかる正確な可燃物表面温度の検出信号
に基づいて制御装置により可燃物表面温度の検出値が基
準値よりも高いとき一次空気の供給量を増加せしめると
ともに酸素の供給量を減少せしめるように制御するの
で、一次空気及び酸素の供給量を可燃物表面温度に適応
させて高精度で制御することが可能となる。これによ
り、燃焼炉の燃焼温度を適正温度に保持して、該燃焼温
度の過小によるダイオキシンの排出量の増大や該燃焼温
度の過大による灰の性状悪化に伴う灰の焼結及び灰処理
装置の損傷の発生、灰の容積増大による輸送不能等の不
具合の発生を防止することができる。
出信号を、請求項８のようなバンドパスフィルタを用い
て燃焼火炎の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸
気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の波長域の光量を温
度換算した熱画像信号を抽出し燃焼火炎の影響を除去し
て前記制御装置に入力するので、燃焼火炎の「たなび
き」の影響が確実に除去された表面温度の検出信号を得
ることができ、かかる正確な可燃物表面温度の検出信号
に基づいて制御装置により可燃物表面温度の検出値が基
準値よりも高いとき一次空気の供給量を増加せしめると
ともに酸素の供給量を減少せしめるように制御するの
で、一次空気及び酸素の供給量を可燃物表面温度に適応
させて高精度で制御することが可能となる。これによ
り、燃焼炉の燃焼温度を適正温度に保持して、該燃焼温
度の過小によるダイオキシンの排出量の増大や該燃焼温
度の過大による灰の性状悪化に伴う灰の焼結及び灰処理
装置の損傷の発生、灰の容積増大による輸送不能等の不
具合の発生を防止することができる。
【００１６】また、請求項４記載の発明は、流量調整さ
れた一次空気を複数段のストーカ（火格子）の夫々に設
けられた風箱を介して該ストーカ上に投入された可燃物
層中に供給してガス化を含む一次燃焼を行い、該可燃物
層の上方に設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して
二次燃焼を行うようにしたストーカ焼却炉の燃焼制御方
法において、前記ストーカ炉における燃焼火炎の燃え切
り点の位置を検出し、前記複数段のストーカの燃焼段及
びおき燃焼段の風箱の夫々に流量調整された酸素を供給
し、前記燃え切り点の位置の検出信号に基づき前記各段
の風箱への酸素の供給量を調整することを特徴とする。
れた一次空気を複数段のストーカ（火格子）の夫々に設
けられた風箱を介して該ストーカ上に投入された可燃物
層中に供給してガス化を含む一次燃焼を行い、該可燃物
層の上方に設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して
二次燃焼を行うようにしたストーカ焼却炉の燃焼制御方
法において、前記ストーカ炉における燃焼火炎の燃え切
り点の位置を検出し、前記複数段のストーカの燃焼段及
びおき燃焼段の風箱の夫々に流量調整された酸素を供給
し、前記燃え切り点の位置の検出信号に基づき前記各段
の風箱への酸素の供給量を調整することを特徴とする。
【００１７】請求項４において、具体的には次のように
構成する。即ち、前記燃え切り点の位置が一定位置より
も灰側にあるときは少なくとも前記燃焼段の風箱への酸
素供給量を増加し、前記燃え切り点の位置が一定位置よ
りもごみ供給側にあるときは少なくとも前記燃焼段の風
箱への酸素供給量を減少する。
構成する。即ち、前記燃え切り点の位置が一定位置より
も灰側にあるときは少なくとも前記燃焼段の風箱への酸
素供給量を増加し、前記燃え切り点の位置が一定位置よ
りもごみ供給側にあるときは少なくとも前記燃焼段の風
箱への酸素供給量を減少する。
【００１８】請求項９記載の発明は前記発明を実施する
装置の発明であり、一次空気流量調整弁により開閉され
る一次空気管からの一次空気をストーカ炉を構成する複
数段のストーカ（火格子）の夫々に設けられた風箱を介
して該ストーカ上に投入された可燃物層中に供給してガ
ス化を含む一次燃焼を行なうとともに該可燃物層の上方
に設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃焼
を行うように構成された焼却炉の燃焼制御装置におい
て、前記複数段のストーカの燃焼段及びおき燃焼段の風
箱の夫々に酸素を供給する酸素供給管と、前記各酸素供
給管の管路を開閉する酸素流量調整弁と、前記ストーカ
上に燃焼火炎の燃え切り点の位置を検出する燃え切り点
検出装置と、該燃え切り点検出装置からの燃え切り点の
検出信号が入力され該燃え切り点の検出信号に基づき該
燃え切り点の位置が一定位置よりも灰側にあるときは少
なくとも前記燃焼段の風箱への酸素供給量を増加せし
め、前記燃え切り点の位置が一定位置よりもごみ供給側
にあるときは少なくとも前記燃焼段の風箱への酸素供給
量を減少せしめる制御装置を備えたことを特徴とする。
装置の発明であり、一次空気流量調整弁により開閉され
る一次空気管からの一次空気をストーカ炉を構成する複
数段のストーカ（火格子）の夫々に設けられた風箱を介
して該ストーカ上に投入された可燃物層中に供給してガ
ス化を含む一次燃焼を行なうとともに該可燃物層の上方
に設けられた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃焼
を行うように構成された焼却炉の燃焼制御装置におい
て、前記複数段のストーカの燃焼段及びおき燃焼段の風
箱の夫々に酸素を供給する酸素供給管と、前記各酸素供
給管の管路を開閉する酸素流量調整弁と、前記ストーカ
上に燃焼火炎の燃え切り点の位置を検出する燃え切り点
検出装置と、該燃え切り点検出装置からの燃え切り点の
検出信号が入力され該燃え切り点の検出信号に基づき該
燃え切り点の位置が一定位置よりも灰側にあるときは少
なくとも前記燃焼段の風箱への酸素供給量を増加せし
め、前記燃え切り点の位置が一定位置よりもごみ供給側
にあるときは少なくとも前記燃焼段の風箱への酸素供給
量を減少せしめる制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１９】本発明によれば、ストーカ炉の炉頂に設置
された赤外線カメラ等の炉頂カメラによりストーカ炉内
の燃焼火炎を撮像し、この撮像画像を燃え切り点検出装
置にて画像処理し燃焼火炎の燃え切り点を検出して制御
装置に入力する。そして該制御装置により、前記燃え切
り点の検出信号に基づき、該燃え切り点の検出位置が予
め設定された基準位置よりも灰側にあるときは、ストー
カの少なくとも燃焼段の風箱への酸素供給管の酸素流量
調整弁の開度を大きくして酸素供給量を増加せしめるこ
とにより燃焼火炎を強め、前記燃え切り点の位置が基準
位置よりもごみ供給側にあるときは、ストーカの少なく
とも燃焼段の風箱への酸素供給管の酸素流量調整弁の開
度を小さくして酸素供給量を減少せしめることにより燃
焼火炎を弱める。
された赤外線カメラ等の炉頂カメラによりストーカ炉内
の燃焼火炎を撮像し、この撮像画像を燃え切り点検出装
置にて画像処理し燃焼火炎の燃え切り点を検出して制御
装置に入力する。そして該制御装置により、前記燃え切
り点の検出信号に基づき、該燃え切り点の検出位置が予
め設定された基準位置よりも灰側にあるときは、ストー
カの少なくとも燃焼段の風箱への酸素供給管の酸素流量
調整弁の開度を大きくして酸素供給量を増加せしめるこ
とにより燃焼火炎を強め、前記燃え切り点の位置が基準
位置よりもごみ供給側にあるときは、ストーカの少なく
とも燃焼段の風箱への酸素供給管の酸素流量調整弁の開
度を小さくして酸素供給量を減少せしめることにより燃
焼火炎を弱める。
【００２０】従って本発明によれば、ストーカ炉内にお
ける燃焼火炎の燃え切り点の移動に迅速に追従して酸素
富化されるストーカの位置を変化させることができて、
燃焼火炎の燃え切り点の位置を常時適正位置に保持する
ことが可能となる。これにより、主燃焼段において酸素
富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができてダイオ
キシンの発生を抑制できる。また、おき燃焼段において
も酸素富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができ
て、主灰中の未燃物を完全燃焼せしめることが可能とな
って該おき燃焼段におけるダイオキシンの発生を抑制で
きるとともに主灰の性状を向上でき、さらには主灰の燒
結を促進して重金属の溶出を低減できる。
ける燃焼火炎の燃え切り点の移動に迅速に追従して酸素
富化されるストーカの位置を変化させることができて、
燃焼火炎の燃え切り点の位置を常時適正位置に保持する
ことが可能となる。これにより、主燃焼段において酸素
富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができてダイオ
キシンの発生を抑制できる。また、おき燃焼段において
も酸素富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができ
て、主灰中の未燃物を完全燃焼せしめることが可能とな
って該おき燃焼段におけるダイオキシンの発生を抑制で
きるとともに主灰の性状を向上でき、さらには主灰の燒
結を促進して重金属の溶出を低減できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置など
は特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎな
い。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置など
は特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎな
い。
【００２２】図１は本発明の第１実施例に係るストーカ
式焼却炉及びその燃焼制御装置の全体構成図である。図
２は前記燃焼制御装置の制御フロー図、図３は燃焼火炎
の撮像画像への影響説明用線図である。図４は本発明の
第２実施例に係るストーカ式焼却炉及びその燃焼制御装
置の全体構成図である。
式焼却炉及びその燃焼制御装置の全体構成図である。図
２は前記燃焼制御装置の制御フロー図、図３は燃焼火炎
の撮像画像への影響説明用線図である。図４は本発明の
第２実施例に係るストーカ式焼却炉及びその燃焼制御装
置の全体構成図である。
【００２３】本発明の第１実施例を示す図１において、
１００はストーカ炉で次のように構成されている。１０
１は燃焼炉を構成するストーカ（火格子）、１２１は該
ストーカ１０１の後段側に構成されるおき燃焼段であ
る。１０８は該ストーカ１０１上に投入されるごみ（可
燃物）を収容するごみホッパ、１２２は該ストーカ１０
１の上部に形成される一次燃焼室、１０５は該一次燃焼
室１２２の上方に設けられた二次燃焼室である。１１４
は排ガス熱を回収するためのボイラ、１１５は煙道であ
る。
１００はストーカ炉で次のように構成されている。１０
１は燃焼炉を構成するストーカ（火格子）、１２１は該
ストーカ１０１の後段側に構成されるおき燃焼段であ
る。１０８は該ストーカ１０１上に投入されるごみ（可
燃物）を収容するごみホッパ、１２２は該ストーカ１０
１の上部に形成される一次燃焼室、１０５は該一次燃焼
室１２２の上方に設けられた二次燃焼室である。１１４
は排ガス熱を回収するためのボイラ、１１５は煙道であ
る。
【００２４】１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０
ｄ、１３０ｅは前記ストーカ１０１を構成する前段の乾
燥段から主燃焼段を経て後段のおき燃焼段１２１の下部
に夫々設けられた風箱である。１１１は前記風箱１３０
ａ〜１３０ｅの夫々に一次空気を供給するための一次空
気管、７は該一次空気管１１１の管路を開閉する一次空
気流量調整弁、１２３は前記二次燃焼室１０５内に二次
空気を供給するための二次空気管である。また１２５は
前記おき燃焼段１２１にて燃焼後の灰８を捕集する灰捕
集槽である。
ｄ、１３０ｅは前記ストーカ１０１を構成する前段の乾
燥段から主燃焼段を経て後段のおき燃焼段１２１の下部
に夫々設けられた風箱である。１１１は前記風箱１３０
ａ〜１３０ｅの夫々に一次空気を供給するための一次空
気管、７は該一次空気管１１１の管路を開閉する一次空
気流量調整弁、１２３は前記二次燃焼室１０５内に二次
空気を供給するための二次空気管である。また１２５は
前記おき燃焼段１２１にて燃焼後の灰８を捕集する灰捕
集槽である。
【００２５】かかるストーカ炉において、前記ごみホッ
パ１０８からストーカ１０１上に投入されたごみは該ス
トーカ１０１に供給される一次空気によって一次燃焼室
１２２にて高温燃焼される。この燃焼ガスは二次燃焼室
１０５において二次空気によって更なる高温燃焼がなさ
れて完全燃焼されるとともにダイオキシン類の分解がな
される。該二次燃焼室１０５にて燃焼後の排ガスは、ボ
イラ１１４にて蒸気を発生することによって熱回収され
た後、煙道１１５を通って大気中に排出される。
パ１０８からストーカ１０１上に投入されたごみは該ス
トーカ１０１に供給される一次空気によって一次燃焼室
１２２にて高温燃焼される。この燃焼ガスは二次燃焼室
１０５において二次空気によって更なる高温燃焼がなさ
れて完全燃焼されるとともにダイオキシン類の分解がな
される。該二次燃焼室１０５にて燃焼後の排ガスは、ボ
イラ１１４にて蒸気を発生することによって熱回収され
た後、煙道１１５を通って大気中に排出される。
【００２６】尚、前記一次空気はブロワ１０９から熱交
換器１１２に圧送され、該熱交換器１１２において蒸気
源１１３からの蒸気によって加熱された後、前記一次空
気管１１１を通って前記風箱１３０ａ〜１３０ｅの夫々
に供給される。また、前記ストーカ１０１の後段燃焼部
であるおき燃焼段１２１での燃焼後の灰８は灰捕集槽１
２５に捕集される。以上の構成、作用は従来のストーカ
焼却炉及び燃焼システムと同様である。本発明において
は、ストーカ焼却炉を含む焼却炉の燃焼制御方法及び燃
焼制御装置を改良している。
換器１１２に圧送され、該熱交換器１１２において蒸気
源１１３からの蒸気によって加熱された後、前記一次空
気管１１１を通って前記風箱１３０ａ〜１３０ｅの夫々
に供給される。また、前記ストーカ１０１の後段燃焼部
であるおき燃焼段１２１での燃焼後の灰８は灰捕集槽１
２５に捕集される。以上の構成、作用は従来のストーカ
焼却炉及び燃焼システムと同様である。本発明において
は、ストーカ焼却炉を含む焼却炉の燃焼制御方法及び燃
焼制御装置を改良している。
【００２７】即ち、図１において、５は酸素供給装置、
９は該酸素供給装置５と前記各一次空気管１１１とを接
続する酸素供給管である（該酸素供給管９は前記風箱１
３０ａ〜１３０ｅに直接接続してもよい）。６は該酸素
供給管９の管路を開閉する酸素流量調整弁である。尚、
前記酸素供給管９は前段の乾燥段用風箱１３０ａには接
続しなくてもよい。１は前記ストーカ炉内部、具体的に
は前記ストーカ１０１上における可燃物層即ちごみの燃
焼層の表面を撮像する赤外線カメラ、２は該赤外線カメ
ラ１に装着され該赤外線カメラ１からの撮像画像から後
述する手段によって燃焼火炎１２０の主成分である炭酸
ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響を除去するバ
ンドパスフィルタ、３は該バンドパスフィルタ２を通し
た撮像画像信号を画像処理して温度信号（前記可燃物層
の表面温度）に変換する表面温度検出装置である。
９は該酸素供給装置５と前記各一次空気管１１１とを接
続する酸素供給管である（該酸素供給管９は前記風箱１
３０ａ〜１３０ｅに直接接続してもよい）。６は該酸素
供給管９の管路を開閉する酸素流量調整弁である。尚、
前記酸素供給管９は前段の乾燥段用風箱１３０ａには接
続しなくてもよい。１は前記ストーカ炉内部、具体的に
は前記ストーカ１０１上における可燃物層即ちごみの燃
焼層の表面を撮像する赤外線カメラ、２は該赤外線カメ
ラ１に装着され該赤外線カメラ１からの撮像画像から後
述する手段によって燃焼火炎１２０の主成分である炭酸
ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響を除去するバ
ンドパスフィルタ、３は該バンドパスフィルタ２を通し
た撮像画像信号を画像処理して温度信号（前記可燃物層
の表面温度）に変換する表面温度検出装置である。
【００２８】４は制御装置で、前記表面温度検出装置３
からの前記可燃物層の表面温度検出信号が入力され、該
表面温度検出信号に基づき、後述する手段によって前記
一次空気流量調整弁７の開度を変化させて前記ストーカ
１０１への一次空気の供給量を調整するとともに前記酸
素流量調整弁６の開度を変化させて前記二次燃焼室１０
５への酸素の供給量を調整するものである。
からの前記可燃物層の表面温度検出信号が入力され、該
表面温度検出信号に基づき、後述する手段によって前記
一次空気流量調整弁７の開度を変化させて前記ストーカ
１０１への一次空気の供給量を調整するとともに前記酸
素流量調整弁６の開度を変化させて前記二次燃焼室１０
５への酸素の供給量を調整するものである。
【００２９】次に図１〜３を参照して、かかる実施例に
おける燃焼制御方法につき説明する。前記赤外線カメラ
１で撮像された可燃物層即ちごみの燃焼層表面の撮像画
像はバンドパスフィルタ２を通すことにより、燃焼火炎
１２０の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気
（Ｈ2Ｏ）の影響が除去された撮像画像が得られる。
おける燃焼制御方法につき説明する。前記赤外線カメラ
１で撮像された可燃物層即ちごみの燃焼層表面の撮像画
像はバンドパスフィルタ２を通すことにより、燃焼火炎
１２０の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気
（Ｈ2Ｏ）の影響が除去された撮像画像が得られる。
【００３０】即ち、図３に示されるように、燃焼火炎１
２０の主成分である炭酸ガスＣＯ2（炭酸ガス）及びＨ2
Ｏ（水蒸気）の波長ｗが３．８〜４μｍの範囲（ｗ0の
範囲）では前記ＣＯ2（炭酸ガス）及びＨ2Ｏ（水蒸気）
による吸収、放射が少なく、燃焼火炎１２０の「たなび
き」の影響を受けない可燃物層の表面温度の計測波長と
なる。一方、前記波長ｗが３μｍ以下の領域では、す
す、煤塵による吸収、放射の影響がきわめて大きく、ま
た前記波長ｗが４μｍを超えるとＣＯ2（炭酸ガス）及
びＨ2Ｏ（水蒸気）による吸収、放射が急に大きくな
り、可燃物層の表面温度の計測波長としては不適であ
る。
２０の主成分である炭酸ガスＣＯ2（炭酸ガス）及びＨ2
Ｏ（水蒸気）の波長ｗが３．８〜４μｍの範囲（ｗ0の
範囲）では前記ＣＯ2（炭酸ガス）及びＨ2Ｏ（水蒸気）
による吸収、放射が少なく、燃焼火炎１２０の「たなび
き」の影響を受けない可燃物層の表面温度の計測波長と
なる。一方、前記波長ｗが３μｍ以下の領域では、す
す、煤塵による吸収、放射の影響がきわめて大きく、ま
た前記波長ｗが４μｍを超えるとＣＯ2（炭酸ガス）及
びＨ2Ｏ（水蒸気）による吸収、放射が急に大きくな
り、可燃物層の表面温度の計測波長としては不適であ
る。
【００３１】前記のように、可燃物表面温度の検出信号
を、バンドパスフィルタ２を用いて燃焼火炎の主成分で
ある炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が
一定値以下の波長域（３．８〜４μｍの範囲）の光量を
温度換算した熱画像信号を抽出し、燃焼火炎の影響を除
去して前記制御装置４に入力するので、燃焼火炎の「た
なびき」の影響が確実に除去された表面温度の検出信号
を得ることができる。
を、バンドパスフィルタ２を用いて燃焼火炎の主成分で
ある炭酸ガス（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が
一定値以下の波長域（３．８〜４μｍの範囲）の光量を
温度換算した熱画像信号を抽出し、燃焼火炎の影響を除
去して前記制御装置４に入力するので、燃焼火炎の「た
なびき」の影響が確実に除去された表面温度の検出信号
を得ることができる。
【００３２】かかる燃焼火炎１２０の影響を受けないバ
ンドパスフィルタ２からの撮像画像は表面温度検出装置
３において画像処理して温度信号つまり前記可燃物層の
表面温度信号として制御装置４に入力される。該制御装
置４においては、図２のように、前記表面温度の検出値
ＰＶと予め目標値として設定してある表面温度の設定値
ＳＶと前記表面温度の検出値ＰＶとの偏差（ＳＶ−Ｐ
Ｖ）を取り、リミッタを通過させて乗算器でＫ2を掛け
さらに次の乗算器で−Ｋを掛けた負の信号の２つに分配
される。
ンドパスフィルタ２からの撮像画像は表面温度検出装置
３において画像処理して温度信号つまり前記可燃物層の
表面温度信号として制御装置４に入力される。該制御装
置４においては、図２のように、前記表面温度の検出値
ＰＶと予め目標値として設定してある表面温度の設定値
ＳＶと前記表面温度の検出値ＰＶとの偏差（ＳＶ−Ｐ
Ｖ）を取り、リミッタを通過させて乗算器でＫ2を掛け
さらに次の乗算器で−Ｋを掛けた負の信号の２つに分配
される。
【００３３】前記偏差（ＳＶ−ＰＶ）にＫ2を掛けた正
の信号は、リミッタ通過後、加算器で予め設定されてい
る富化酸素流量設定値に加算され、補正された新しい設
定値ＳＶとしてＰＩＤ制御器に入力され、該設定値ＳＶ
と現状の富化酸素流量ＰＶとの動作により操作量の出力
信号を作り、該出力信号を酸素流量調整弁６に伝送して
該酸素流量調整弁６の開度を調節する。従って、前記制
御装置４は、前記表面温度の検出値ＰＶが大きくなると
（前記偏差（ＳＶ−ＰＶ）が小さくなると）、酸素流量
調整弁６の開度を小さくなるように制御する。そして、
一次空気及び酸素の供給量を可燃物の表面温度に適応さ
せて高精度で制御することが可能となる
の信号は、リミッタ通過後、加算器で予め設定されてい
る富化酸素流量設定値に加算され、補正された新しい設
定値ＳＶとしてＰＩＤ制御器に入力され、該設定値ＳＶ
と現状の富化酸素流量ＰＶとの動作により操作量の出力
信号を作り、該出力信号を酸素流量調整弁６に伝送して
該酸素流量調整弁６の開度を調節する。従って、前記制
御装置４は、前記表面温度の検出値ＰＶが大きくなると
（前記偏差（ＳＶ−ＰＶ）が小さくなると）、酸素流量
調整弁６の開度を小さくなるように制御する。そして、
一次空気及び酸素の供給量を可燃物の表面温度に適応さ
せて高精度で制御することが可能となる
【００３４】一方、前記偏差（ＳＶ−ＰＶ）に−Ｋを掛
けた負の信号は、リミッタ通過後、加算器で予め設定さ
れている一次空気流量設定値に加算され、補正された新
しい設定値ＳＶとしてＰＩＤ制御器に入力され、該設定
値ＳＶと現状の空気流量流量ＰＶとの動作により操作量
の出力信号を作り、該出力信号を一次空気流量調整弁７
に伝送して該一次空気流量調整弁７の開度を調節する。
従って、前記制御装置４は、前記表面温度の検出値ＰＶ
が大きくなると（前記偏差（ＳＶ−ＰＶ）が小さくなる
と）、一次空気流量調整弁７の開度を大きくなるように
制御する。
けた負の信号は、リミッタ通過後、加算器で予め設定さ
れている一次空気流量設定値に加算され、補正された新
しい設定値ＳＶとしてＰＩＤ制御器に入力され、該設定
値ＳＶと現状の空気流量流量ＰＶとの動作により操作量
の出力信号を作り、該出力信号を一次空気流量調整弁７
に伝送して該一次空気流量調整弁７の開度を調節する。
従って、前記制御装置４は、前記表面温度の検出値ＰＶ
が大きくなると（前記偏差（ＳＶ−ＰＶ）が小さくなる
と）、一次空気流量調整弁７の開度を大きくなるように
制御する。
【００３５】以上のように、前記制御装置４は、前記表
面温度の検出値ＰＶが大きくなると（前記偏差（ＳＶ−
ＰＶ）が小さくなると）、酸素流量調整弁６の開度を小
さくなるように制御し、一次空気流量調整弁７の開度を
大きくなるように制御する（前記表面温度の検出値ＰＶ
が小さくなると前記とは逆の制御を行う）ので、前記風
箱１３０ａ〜１３０ｅへの酸素及び一次空気の供給量を
可燃物の表面温度に適応させて高精度で制御することが
可能となる
面温度の検出値ＰＶが大きくなると（前記偏差（ＳＶ−
ＰＶ）が小さくなると）、酸素流量調整弁６の開度を小
さくなるように制御し、一次空気流量調整弁７の開度を
大きくなるように制御する（前記表面温度の検出値ＰＶ
が小さくなると前記とは逆の制御を行う）ので、前記風
箱１３０ａ〜１３０ｅへの酸素及び一次空気の供給量を
可燃物の表面温度に適応させて高精度で制御することが
可能となる
【００３６】図４に示す第２実施例において、０１はス
トーカ炉１００の頂部に設置されて該ストーカ炉１００
内における燃焼火炎１２０を撮像する赤外線カメラ等の
炉頂カメラである。０３は燃え切り点検出装置で、前記
炉頂カメラ０１での撮像画像を画像処理して前記燃焼火
炎１２０のストーカ１０１の位置に対応する燃え切り点
の位置を検出して後述する制御装置に入力するものであ
る。１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０
ｅは前記ストーカ１０１を構成する前段の乾燥段から主
燃焼段を経て後段のおき燃焼段１２１の下部に夫々設け
られた風箱である。５は酸素供給装置、９は該酸素供給
装置５と前記各風箱１３０ａ〜１３０ｅへの一次空気管
１１１とを接続する酸素供給管である（該酸素供給管９
は前記風箱１３０ａ〜１３０ｅに直接接続してもよ
い）。６は前記各酸素供給管９の管路を開閉する酸素流
量調整弁である。
トーカ炉１００の頂部に設置されて該ストーカ炉１００
内における燃焼火炎１２０を撮像する赤外線カメラ等の
炉頂カメラである。０３は燃え切り点検出装置で、前記
炉頂カメラ０１での撮像画像を画像処理して前記燃焼火
炎１２０のストーカ１０１の位置に対応する燃え切り点
の位置を検出して後述する制御装置に入力するものであ
る。１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０
ｅは前記ストーカ１０１を構成する前段の乾燥段から主
燃焼段を経て後段のおき燃焼段１２１の下部に夫々設け
られた風箱である。５は酸素供給装置、９は該酸素供給
装置５と前記各風箱１３０ａ〜１３０ｅへの一次空気管
１１１とを接続する酸素供給管である（該酸素供給管９
は前記風箱１３０ａ〜１３０ｅに直接接続してもよ
い）。６は前記各酸素供給管９の管路を開閉する酸素流
量調整弁である。
【００３７】０４は制御装置で、前記燃え切り点検出装
置０３から入力されるストーカ１０１の位置に対応する
燃焼火炎１２０の燃え切り点の位置に基づき、該燃え切
り点の位置が一定値よりも灰側にあるときはストーカ１
０１の主燃焼段１２４の風箱１３０ｂ、１３０ｃ、１３
０ｄ、及びおき燃焼段の風箱１３０ｅへの酸素供給量を
増加せしめ、前記燃え切り点の位置が一定位置よりもご
み供給側にあるときは前記主燃焼段１２４の風箱１３０
ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、及びおき燃焼段の風箱１３０
ｅへの酸素供給量を減少せしめるものである。以上の構
成以外は図１に示す第１実施例と同様であり、これと同
一の部材は同一の符号で示す。
置０３から入力されるストーカ１０１の位置に対応する
燃焼火炎１２０の燃え切り点の位置に基づき、該燃え切
り点の位置が一定値よりも灰側にあるときはストーカ１
０１の主燃焼段１２４の風箱１３０ｂ、１３０ｃ、１３
０ｄ、及びおき燃焼段の風箱１３０ｅへの酸素供給量を
増加せしめ、前記燃え切り点の位置が一定位置よりもご
み供給側にあるときは前記主燃焼段１２４の風箱１３０
ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、及びおき燃焼段の風箱１３０
ｅへの酸素供給量を減少せしめるものである。以上の構
成以外は図１に示す第１実施例と同様であり、これと同
一の部材は同一の符号で示す。
【００３８】かかる第２実施例において、ストーカ炉１
００の頂部に設置された炉頂カメラ０１で撮像されたス
トーカ炉１００内における燃焼火炎１２０の撮像信号は
燃え切り点検出装置０３に入力される。該燃え切り点検
出装置０３においては、前記撮像画像を画像処理して前
記燃焼火炎１２０のストーカ１０１の位置、つまり該ス
トーカ１０１の主燃焼段１２４からおき燃焼段１２１に
至るストーカ１０１上の位置に対応する燃焼火炎１２０
の燃え切り点の位置を検出して前記制御装置０４に入力
する。
００の頂部に設置された炉頂カメラ０１で撮像されたス
トーカ炉１００内における燃焼火炎１２０の撮像信号は
燃え切り点検出装置０３に入力される。該燃え切り点検
出装置０３においては、前記撮像画像を画像処理して前
記燃焼火炎１２０のストーカ１０１の位置、つまり該ス
トーカ１０１の主燃焼段１２４からおき燃焼段１２１に
至るストーカ１０１上の位置に対応する燃焼火炎１２０
の燃え切り点の位置を検出して前記制御装置０４に入力
する。
【００３９】該制御装置０４においては、燃え切り点検
出装置０３からの、ストーカ１０１上の位置つまり前記
主燃焼段１２４の風箱１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、
及びおき燃焼段の風箱１３０ｅに対応する位置に対応す
る燃え切り点の検出信号に基づき、該燃え切り点の位
置、即ち燃え切り点の位置が、予め設定された基準位置
即ち所要の高温燃焼をなし得る燃焼火炎１２０の燃え切
り点の位置よりも灰側にあるときは、かかる燃え切り点
の位置に対応する風箱（例えば風箱１３０ｂ）への酸素
供給管９に設けられた酸素流量調整弁６の開度を大きく
して前記燃え切り点の位置への酸素供給量を増加せしめ
る。これにより、前記燃え切り点高さの位置における酸
素量が増加して燃焼火炎が強められる。
出装置０３からの、ストーカ１０１上の位置つまり前記
主燃焼段１２４の風箱１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、
及びおき燃焼段の風箱１３０ｅに対応する位置に対応す
る燃え切り点の検出信号に基づき、該燃え切り点の位
置、即ち燃え切り点の位置が、予め設定された基準位置
即ち所要の高温燃焼をなし得る燃焼火炎１２０の燃え切
り点の位置よりも灰側にあるときは、かかる燃え切り点
の位置に対応する風箱（例えば風箱１３０ｂ）への酸素
供給管９に設けられた酸素流量調整弁６の開度を大きく
して前記燃え切り点の位置への酸素供給量を増加せしめ
る。これにより、前記燃え切り点高さの位置における酸
素量が増加して燃焼火炎が強められる。
【００４０】また、前記燃え切り点の位置が前記基準位
置よりもごみ供給側にあるときは、かかる燃え切り点の
位置に対応する風箱（例えば風箱１３０ｃ）への酸素供
給管９に設けられた酸素流量調整弁６の開度を小さくし
て前記燃え切り点の位置への酸素供給量を減少せしめ
る。これにより、前記燃え切り点の位置における酸素量
が減少して燃焼火炎が弱められる。
置よりもごみ供給側にあるときは、かかる燃え切り点の
位置に対応する風箱（例えば風箱１３０ｃ）への酸素供
給管９に設けられた酸素流量調整弁６の開度を小さくし
て前記燃え切り点の位置への酸素供給量を減少せしめ
る。これにより、前記燃え切り点の位置における酸素量
が減少して燃焼火炎が弱められる。
【００４１】従って、かかる第２実施例によれば、スト
ーカ炉１００内における燃焼火炎１２０の燃え切り点位
置の移動に従い酸素富化される風箱１３０ｂ〜１３０ｅ
の位置つまりストーカ１０１の位置を変化させることが
できて、該燃焼火炎１２０の燃え切り点の高さを常時適
正位置に保持することが可能となる。これにより、主燃
焼段１２４において酸素富化に伴う高温燃焼をむらなく
行うことができてダイオキシンの発生を抑制できる。ま
た、おき燃焼段１２１においても酸素富化に伴う高温燃
焼をむらなく行うことができて、主灰中の未燃物を完全
燃焼せしめることが可能となって該おき燃焼段１２１に
おけるダイオキシンの発生を抑制できるとともに主灰の
性状を向上でき、さらには主灰の燒結を促進して重金属
の溶出を低減できる。
ーカ炉１００内における燃焼火炎１２０の燃え切り点位
置の移動に従い酸素富化される風箱１３０ｂ〜１３０ｅ
の位置つまりストーカ１０１の位置を変化させることが
できて、該燃焼火炎１２０の燃え切り点の高さを常時適
正位置に保持することが可能となる。これにより、主燃
焼段１２４において酸素富化に伴う高温燃焼をむらなく
行うことができてダイオキシンの発生を抑制できる。ま
た、おき燃焼段１２１においても酸素富化に伴う高温燃
焼をむらなく行うことができて、主灰中の未燃物を完全
燃焼せしめることが可能となって該おき燃焼段１２１に
おけるダイオキシンの発生を抑制できるとともに主灰の
性状を向上でき、さらには主灰の燒結を促進して重金属
の溶出を低減できる。
【００４２】
【発明の効果】以上記載の如く請求項１ないし３及び請
求項６ないし８の発明によれば、可燃物層の表面温度の
検出信号を、請求項８のようなバンドパスフィルタを用
いて燃焼火炎の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水
蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の波長域の光量を
温度換算した熱画像信号を抽出し燃焼火炎の影響を除去
して制御装置に入力するので、燃焼火炎の「たなびき」
の影響が確実に除去された表面温度の検出信号を得るこ
とができ、かかる正確な可燃物表面温度の検出信号に基
づいて制御装置により可燃物表面温度の検出値が基準値
よりも高いとき一次空気の供給量を増加せしめるととも
に酸素の供給量を減少せしめるように制御するので、一
次空気及び酸素の供給量を可燃物表面温度に適応させて
高精度で制御することが可能となる。
求項６ないし８の発明によれば、可燃物層の表面温度の
検出信号を、請求項８のようなバンドパスフィルタを用
いて燃焼火炎の主成分である炭酸ガス（ＣＯ2）及び水
蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の波長域の光量を
温度換算した熱画像信号を抽出し燃焼火炎の影響を除去
して制御装置に入力するので、燃焼火炎の「たなびき」
の影響が確実に除去された表面温度の検出信号を得るこ
とができ、かかる正確な可燃物表面温度の検出信号に基
づいて制御装置により可燃物表面温度の検出値が基準値
よりも高いとき一次空気の供給量を増加せしめるととも
に酸素の供給量を減少せしめるように制御するので、一
次空気及び酸素の供給量を可燃物表面温度に適応させて
高精度で制御することが可能となる。
【００４３】これにより、燃焼炉の燃焼温度を適正温度
に保持して、該燃焼温度の過小によるダイオキシンの排
出量の増大や該燃焼温度の過大による灰の性状悪化に伴
う灰の焼結及び灰処理装置の損傷の発生、灰の容積増大
による輸送不能等の不具合の発生を防止することができ
る。
に保持して、該燃焼温度の過小によるダイオキシンの排
出量の増大や該燃焼温度の過大による灰の性状悪化に伴
う灰の焼結及び灰処理装置の損傷の発生、灰の容積増大
による輸送不能等の不具合の発生を防止することができ
る。
【００４４】また、本発明によれば、ストーカ炉内にお
ける燃焼火炎の燃え切り点の移動に迅速に追従して酸素
富化されるストーカの位置を変化させることができて、
燃焼火炎の燃え切り点の位置を常時適正位置に保持する
ことが可能となる。これにより、主燃焼段において酸素
富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができてダイオ
キシンの発生を抑制できる。また、おき燃焼段において
も酸素富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができ
て、主灰中の未燃物を完全燃焼せしめることが可能とな
って該おき燃焼段におけるダイオキシンの発生を抑制で
きるとともに主灰の性状を向上でき、さらには主灰の燒
結を促進して重金属の溶出を低減できる。
ける燃焼火炎の燃え切り点の移動に迅速に追従して酸素
富化されるストーカの位置を変化させることができて、
燃焼火炎の燃え切り点の位置を常時適正位置に保持する
ことが可能となる。これにより、主燃焼段において酸素
富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができてダイオ
キシンの発生を抑制できる。また、おき燃焼段において
も酸素富化に伴う高温燃焼をむらなく行うことができ
て、主灰中の未燃物を完全燃焼せしめることが可能とな
って該おき燃焼段におけるダイオキシンの発生を抑制で
きるとともに主灰の性状を向上でき、さらには主灰の燒
結を促進して重金属の溶出を低減できる。
【図１】 本発明の第１実施例に係るストーカ式焼却炉
及びその燃焼制御装置の全体構成図である。
及びその燃焼制御装置の全体構成図である。
【図２】 前記燃焼制御装置の制御フロー図である。
【図３】 燃焼火炎の撮像画像への影響説明用線図であ
る。
る。
【図４】 本発明の第２実施例に係るストーカ式焼却炉
及びその燃焼制御装置の全体構成図である。
及びその燃焼制御装置の全体構成図である。
１ 赤外線カメラ
０１ 炉頂カメラ
２ バンドパスフィルタ
３ 表面温度検出装置
４、０４ 制御装置
５ 酸素供給装置
６ 酸素流量調整弁
９ 酸素供給管
７ 一次空気流量調整弁
１００ ストーカ炉
１０１ ストーカ（火格子
１２４ 主燃焼段
１０５ 二次燃焼室
１０８ ごみホッパ
１１１ 一次空気管
１１４ ボイラ
１２０ 燃焼火炎
１２１ おき燃焼段
１２２ 一次燃焼室
１２３ 二次空気管
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ
風箱
風箱
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２３Ｌ 7/00 Ｆ２３Ｌ 7/00 Ａ
Ｆ２３Ｍ 11/04 １０３ Ｆ２３Ｍ 11/04 １０３
(72)発明者 野辺 雅典
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 橘田 岳洋
横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重
工業株式会社横浜研究所内
Ｆターム(参考） 3K023 JA01
3K061 HA16 HA17
3K062 AA01 AB02 BA02 CA08 CB03
DA01 DB06 DB08
3K078 AA02 BA03 CA03 CA12 CA21
Claims (9)
- 【請求項１】 流量調整された一次空気と酸素をストー
カ上に投入された可燃物層中に供給してガス化を含む一
次燃焼を行い、該可燃物層の上方に設けられた二次燃焼
室に二次空気を供給して二次燃焼を行うようにしたスト
ーカ焼却炉の燃焼制御方法において、前記燃焼炉におけ
る灰を含む前記可燃物層の表面温度を燃焼火炎の影響を
除去する波長域を選択して検出し、該表面温度の検出値
に基づき前記一次空気と酸素の供給量を調整することを
特徴とするストーカ焼却炉の燃焼制御方法。 - 【請求項２】 前記表面温度の検出値が基準値よりも高
いとき、前記一次空気の供給量を増加せしめ、前記酸素
の供給量を減少せしめることを特徴とする請求項１記載
のストーカ焼却炉の燃焼制御方法。 - 【請求項３】 前記表面温度を前記可燃物の表面の撮像
画像により検出し、該撮像画像からバンドパスフィルタ
を介して前記燃焼火炎の主成分である炭酸ガス（Ｃ
Ｏ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の波長
域の光量を温度換算した熱画像信号を選択することを特
徴とする請求項１記載のストーカ焼却炉の燃焼制御方
法。 - 【請求項４】 流量調整された一次空気と酸素を複数段
のストーカ（火格子）の夫々に設けられた風箱を介して
該ストーカ上に投入された可燃物層中に供給してガス化
を含む一次燃焼を行い、該可燃物層の上方に設けられた
二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃焼を行うように
したストーカ焼却炉の燃焼制御方法において、前記スト
ーカ炉における燃焼火炎の燃え切り点の位置を検出し、
前記複数段のストーカの燃焼段及びおき燃焼段の風箱の
夫々に流量調整された酸素を供給し、前記燃え切り点の
位置の検出信号に基づき前記各段の風箱への酸素の供給
量を調整することを特徴とするストーカ焼却炉の燃焼制
御方法。 - 【請求項５】 前記燃え切り点の位置が一定位置よりも
灰側にあるときは少なくとも前記燃焼段の風箱への酸素
供給量を増加し、前記燃え切り点の位置が一定位置より
もごみ供給側にあるときは少なくとも前記燃焼段の風箱
への酸素供給量を減少することを特徴とする請求項４記
載のストーカ焼却炉の燃焼制御方法。 - 【請求項６】 一次空気管からの一次空気をストーカの
燃焼炉に投入された可燃物層中に供給して、ガス化を含
む一次燃焼を行うとともに、該可燃物層の上方に設けら
れた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃焼を行うよ
うに構成され、前記一次空気管の管路を開閉する一次空
気流量調整弁を備えた焼却炉の燃焼制御装置において、
前記燃焼炉の可燃物層中に酸素を供給する酸素供給管
と、該酸素供給管の管路を開閉する酸素流量調整弁と、
前記燃焼炉上における灰を含む前記可燃物層の表面温度
を検出する温度検出手段と、該温度検出手段からの表面
温度の検出信号から燃焼火炎の主成分である炭酸ガス
（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響を波長域選択によ
り除去する火炎成分除去手段と、該火炎成分除去手段を
経た表面温度の検出信号に基づき前記一次空気流量調整
弁の開度を変化させて一次空気の供給量を調整するとと
もに前記酸素流量調整弁の開度を変化させて酸素の供給
量を調整する制御装置とを備えたことを特徴とするスト
ーカ焼却炉の燃焼制御装置。 - 【請求項７】 前記温度検出手段は前記可燃物の表面を
撮像する赤外線カメラと該赤外線カメラによる撮像画像
信号を温度信号に変換する画像処理手段とを有し、前記
制御装置は前記温度検出手段からの表面温度の検出値が
設定された基準値よりも高いとき前記一次空気の供給量
を増加せしめ、前記酸素の供給量を減少せしめるように
構成されたことを特徴とする請求項６記載の焼却炉の燃
焼制御装置。 - 【請求項８】 前記温度検出手段に赤外線カメラによる
撮像画像信号から前記燃焼火炎の主成分である炭酸ガス
（ＣＯ2）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）の影響度が一定値以下の
波長を透過するバンドパスフィルタを備えたことを特徴
とする請求項７記載のストーカ焼却炉の燃焼制御装置。 - 【請求項９】 一次空気流量調整弁により開閉される一
次空気管からの一次空気をストーカ炉を構成する複数段
のストーカ（火格子）の夫々に設けられた風箱を介して
該ストーカ上に投入された可燃物層中に供給してガス化
を含む一次燃焼を行なうとともに該可燃物層の上方に設
けられた二次燃焼室に二次空気を供給して二次燃焼を行
うように構成された焼却炉の燃焼制御装置において、前
記複数段のストーカの燃焼段及びおき燃焼段の風箱の夫
々に酸素を供給する酸素供給管と、前記各酸素供給管の
管路を開閉する酸素流量調整弁と、前記ストーカ上に燃
焼火炎の燃え切り点の位置を検出する燃え切り点検出装
置と、該燃え切り点検出装置からの燃え切り点の検出信
号が入力され該燃え切り点の検出信号に基づき該燃え切
り点の位置が一定位置よりも灰側にあるときは少なくと
も前記燃焼段の風箱への酸素供給量を増加せしめ、前記
燃え切り点の位置が一定位置よりもごみ供給側にあると
きは少なくとも前記燃焼段の風箱への酸素供給量を減少
せしめる制御装置を備えたことを特徴とするストーカ焼
却炉の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001363066A JP2003161420A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | ストーカ焼却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001363066A JP2003161420A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | ストーカ焼却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161420A true JP2003161420A (ja) | 2003-06-06 |
Family
ID=19173476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001363066A Withdrawn JP2003161420A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | ストーカ焼却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003161420A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223473A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd | ストーカ式焼却炉のノズル清掃装置 |
| CN104566388A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-29 | 光大环保（中国）有限公司 | 一种垃圾焚烧炉及焚烧方法 |
| JP5875720B1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-03-02 | 株式会社タクマ | 廃棄物焼却炉ボイラ及びその制御方法 |
| JP2016148470A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社タクマ | 廃棄物焼却炉ボイラの制御方法 |
| JP2019190740A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 日立造船株式会社 | 火格子構造体およびストーカ式焼却炉 |
| CN112384736A (zh) * | 2018-10-05 | 2021-02-19 | 三菱重工业株式会社 | 加料式焚烧设备以及被焚烧物的焚烧方法 |
| CN112762459A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 无锡市阳泰环境科技有限公司 | 一种飞灰中二噁英的消除装置及其方法 |
| CN113512439A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-10-19 | 上海固类特环境科技有限公司 | 一种低温热解方法及*** |
| JP7477198B2 (ja) | 2022-09-01 | 2024-05-01 | 株式会社プランテック | 燃焼システム及び燃焼方法 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001363066A patent/JP2003161420A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223473A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd | ストーカ式焼却炉のノズル清掃装置 |
| CN104566388A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-29 | 光大环保（中国）有限公司 | 一种垃圾焚烧炉及焚烧方法 |
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| JP7015205B2 (ja) | 2018-04-25 | 2022-02-02 | 日立造船株式会社 | 火格子構造体およびストーカ式焼却炉 |
| CN112384736A (zh) * | 2018-10-05 | 2021-02-19 | 三菱重工业株式会社 | 加料式焚烧设备以及被焚烧物的焚烧方法 |
| CN112384736B (zh) * | 2018-10-05 | 2023-04-11 | 三菱重工业株式会社 | 加料式焚烧设备以及被焚烧物的焚烧方法 |
| CN112762459A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 无锡市阳泰环境科技有限公司 | 一种飞灰中二噁英的消除装置及其方法 |
| CN112762459B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-05-23 | 无锡市阳泰环境科技有限公司 | 一种飞灰中二噁英的消除装置及其方法 |
| CN113512439A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-10-19 | 上海固类特环境科技有限公司 | 一种低温热解方法及*** |
| JP7477198B2 (ja) | 2022-09-01 | 2024-05-01 | 株式会社プランテック | 燃焼システム及び燃焼方法 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |