JP2017133764A - プレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御装置及び燃焼制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】どのような燃焼特性の可燃性廃棄物類であっても、設備に悪影響を与えてしまうことがなく、しかも原料の分解度を一定にすることができる。
【解決手段】仮焼炉に投入する複数種類の可燃性廃棄物類の仮焼炉への投入割合を設定する投入割合設定手段１１と、第１計測手段１２で計測された温度から第２計測手段１３で計測された温度を引いた時の値が予め設定された設定値以下になったことを検出する温度差検出手段１４と、可燃性廃棄物類を仮焼炉に投入割合で投入する投入手段１５と、第１計測手段１２で計測される温度が予め設定された目標温度になるように可燃性廃棄物類の投入量を調整する投入量調整手段１８と、温度差検出手段１４から検出信号が出力されると、投入割合設定手段１１の投入割合を調整する投入割合調整手段１６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、石灰石などの粉粒状の原料を高温ガスで加熱することによって、焼成物（セメントクリンカ）を製造するためのプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御装置及び燃焼制御方法に関する。

近年において、環境問題や燃料コストを低減する目的から、原料からセメントクリンカを製造するための燃料として、石炭以外の燃料である可燃性廃棄物やセメント用代替燃料としての可燃性廃棄物由来燃料（これらを総称して可燃性廃棄物類という）を使用している。この可燃性廃棄物類は、種類によって燃焼特性が異なるため、仮焼炉に供給して燃焼させたときのガスの温度変化が石炭を燃料とした場合と大きく変化する。そのため、仮焼炉内の燃焼状態を常に監視しなければ、原料の分解度（脱炭酸）が悪化したり過剰となったりしてしまう。これを防止するために次のような対策を行っている。なお、ここでいう燃焼特性は、可燃性廃棄物類の燃焼が開始してから終了（完全燃焼）するまでの時間に対する燃焼率で示される。そして、燃焼特性が良い燃料とは、燃焼が完了するまでの時間が短い燃料を指す。

前記対策としては、まず、可燃性廃棄物類を所定量供給して燃焼中の仮焼炉の下流側のガス温度を測定する。測定が終了すると、前記可燃性廃棄物類の供給量を変更し、その変更した供給量の可燃性廃棄物類を仮焼炉内に投入し、その変更した量当たりのガス温度の経時変化を演算する。その演算した経時変化を、予め準備している種々のガス温度変化に対応する経時変化と比較する。比較した結果、燃焼特性が悪くなったと判定されると、分解度の低下を補正するために仮焼炉の下流側の設定温度（目標とする温度）を上げる。また、前記とは反対に燃焼特性が良くなったと判定されると、前記設定温度を低くして可燃性廃棄物類の投入量を調整するようにしている（例えば特許文献１参照）。

特許第５２２５９０４号公報

上記特許文献１では、変更した量の可燃性廃棄物類を仮焼炉内に投入してから、変更した量当たりのガス温度の経時変化を演算し、予め準備している種々のガス温度変化に対応する経時変化と比較する。その比較結果に基づいて可燃性廃棄物類の燃焼特性を調整する構成である。そのため、特に、燃焼特性が短時間に大きく変化するような可燃性廃棄物類では、演算する頻度は限られており、燃焼特性を把握し目標温度を修正する頻度も少ないため、原料の分解度（脱炭酸）を一定にすることができないという不都合があった。また、燃焼特性が悪くなったと判定した場合に、仮焼炉の下流側のガス温度の設定温度を上げていくと、次のような不都合があった。つまり、仮焼炉での燃焼率が極端に低く、仮焼炉に接続される複数のサイクロン内に移動してから燃焼が大きくなるような燃焼特性の悪い可燃性廃棄物類を使用する場合に、仮焼炉の下流側のガス温度の設定温度を上げていっても、仮焼炉の出口のガス温度は、ある程度は上がるものの、分解度を所望通りに上げるほどのガス温度に達することがなく、設定温度を大きく上げたとしても限界があり、根本的な解決策にはならない。そして、この状態（分解度が低下した状態）が続くと、キルン内部での反応が不十分となるに留まらず、最悪の場合はキルン内で原料が流動化する生下り現象を発生させてしまう。逆に、設定温度を上げすぎた場合は最下段のサイクロン内で原料の粘性化によりサイクロン内が閉塞するというトラブルが発生することがあり、キルン操業に悪影響を与えてしまうことがある。

本発明は前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、どのような燃焼特性の可燃性廃棄物類であっても、キルン操業に悪影響を与えてしまうことがなく、しかも原料の分解度（脱炭酸）を一定にすることができるプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御装置及び燃焼制御方法を提供する。

本発明のプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御装置は、プレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉に投入する燃焼特性の異なる複数種類の可燃性廃棄物類の前記仮焼炉への投入割合を設定するための投入割合設定手段と、前記仮焼炉の出口部におけるガス温度を計測する第１計測手段と、前記仮焼炉の出口部よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度を計測する第２計測手段と、前記第１計測手段で計測された温度から前記第２計測手段で計測された温度を引いた時の値（Ｔｄ）が予め設定された設定値（Ｔｐｓ）以下になったことを検出して検出信号を出力する温度差検出手段と、前記複数種類の可燃性廃棄物類を前記投入割合設定手段で設定された投入割合で前記仮焼炉に投入する投入手段と、前記第１計測手段又は前記第２計測手段で計測される温度が予め設定された目標温度になるように前記投入手段により投入される複数種類の可燃性廃棄物類の投入量を調整する投入量調整手段と、前記温度差検出手段から検出信号が出力されると、前記値が前記設定値よりも大きくなるように前記投入割合設定手段で設定された投入割合を調整する投入割合調整手段と、を備えていることを特徴としている。

上記のように、燃焼特性の異なる複数種類の可燃性廃棄物類の投入割合を投入割合設定手段で設定することによって、設定された投入割合で複数種類の可燃性廃棄物類が仮焼炉に投入される。この投入された可燃性廃棄物類が燃焼することによって、第１計測手段又は第２計測手段で計測されるガス温度が予め設定された目標温度になるように、可燃性廃棄物類の投入量が投入量調整手段で調整される。そして、可燃性廃棄物類の燃焼中に、温度差検出手段から検出信号が出力されるかどうかを観察する。温度差検出手段から検出信号が出力されると、第１計測手段で計測された温度から第２計測手段で計測された温度を引いた時の値が予め設定された設定値よりも大きくなるように投入割合設定手段で設定された投入割合を調整することによって、どのような燃焼特性の可燃性廃棄物類であっても、仮焼炉の出口部の温度よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度が高くなることを回避することができる。このような温度制御を行うことによって、仮焼炉の出口部よりもガス流れ方向下手側で可燃性廃棄物類の燃焼が強くなるといったことがなく、燃焼を良好に行うことができ、原料の分解度（脱炭酸）を一定にすることができる。尚、複数種類の可燃性廃棄物類には、可燃性廃棄物の他に、可燃性廃棄物を改質してセメント用代替燃料として構成した可燃性廃棄物由来燃料や補助燃料として、石炭、石油、天然ガス等を用いることもある。この場合、石炭、石油、天然ガス等を投入割合の変更対象としてもよいし、変更対象とは全く無関係に燃焼状態に応じて一定量投入してもよい。また、第１計測手段及び第２計測手段は、１箇所に設けられた計測手段で計測したガス温度を用いる他、複数箇所（２箇所以上）に設けた計測手段からの複数のガス温度を予め記憶されている演算式に当てはめて演算した値（例えば全ての計測値を加算し、計測手段の数で割った平均値を含む）をガス温度として利用してもよい。

また、本発明のプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御装置は、前記第２計測手段は、前記仮焼炉の出口部に接続される複数のサイクロンのうちの該仮焼炉に最も近い位置にあるサイクロンの入口部又は出口部からのガスの温度を計測する位置に設置されていてもよい。

上記のように、仮焼炉に最も近い位置にあるサイクロンの入口部又は出口部からのガスの温度を計測することによって、ガスの温度変化をタイムラグの少ない状態で計測することができ、ガス温度制御を精度よく行うことができる。

また、本発明のプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御方法は、プレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉に燃焼特性が異なる複数種類の可燃性廃棄物類を投入して該仮焼炉の燃焼を制御する方法であって、複数種類の可燃性廃棄物類の前記仮焼炉への投入割合を設定するための投入割合設定ステップと、前記仮焼炉の出口部におけるガス温度を計測する第１ガス温度計測ステップと、前記仮焼炉の出口部よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度を計測する第２ガス温度計測ステップと、前記計測される第１ガス温度から第２ガス温度を引いた時の値が予め設定された設定値以下になったことを検出して出力する温度差検出ステップと、前記複数種類の可燃性廃棄物類を前記投入割合設定ステップで設定された投入割合で前記仮焼炉に投入する投入ステップと、前記第１ガス温度計測ステップ又は前記第２ガス温度計測ステップで計測される温度が予め設定された目標温度になるように前記投入ステップにより投入される複数種類の可燃性廃棄物類の投入量を調整する投入量調整ステップと、前記温度差検出ステップから検出信号が出力されると、前記値が前記設定値よりも大きくなるように前記投入割合設定ステップの投入割合を調整する投入割合調整ステップと、を備えていることを特徴としている。

上記のように、燃焼特性の異なる複数種類の可燃性廃棄物類の投入割合を投入割合設定ステップで設定することによって、設定された投入割合で複数種類の可燃性廃棄物類が仮焼炉に投入される。この投入された可燃性廃棄物類が燃焼することによって、第１ガス温度計測ステップ又は第２ガス温度計測ステップで計測されるガス温度が予め設定された目標温度になるように、可燃性廃棄物類の投入量が投入量調整ステップで調整される。そして、可燃性廃棄物類の燃焼中に、温度差検出ステップから検出信号が出力されるかどうかを観察する。温度差検出ステップから検出信号が出力されると、計測される第１ガス温度から第２ガス温度を引いた時の値が予め設定された設定値よりも大きくなるように投入割合設定ステップで設定された投入割合を調整することによって、どのような燃焼特性の可燃性廃棄物類であっても、仮焼炉の出口部の温度よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度が高くなることを回避することができる。このような温度制御を行うことによって、仮焼炉の出口部よりもガス流れ方向下手側で可燃性廃棄物類の燃焼が強くなるといったことがなく、燃焼を良好に行うことができ、原料の分解度（脱炭酸）を一定にすることができる。尚、複数種類の可燃性廃棄物類には、可燃性廃棄物の他に、可燃性廃棄物を改質してセメント用代替燃料として構成した可燃性廃棄物由来燃料や補助燃料として、石炭、石油、天然ガス等を用いることもある。この場合、石炭、石油、天然ガス等を投入割合の変更対象としてもよいし、変更対象とは全く無関係に燃焼状態に応じて一定量投入してもよい。また、第１計測手段及び第２計測手段は、１箇所に設けられた計測手段で計測したガス温度を用いる他、複数箇所（２箇所以上）に設けた計測手段からの複数のガス温度を予め記憶されている演算式に当てはめて演算した値（例えば全ての計測値を加算し、計測手段の数で割った平均値を含む）をガス温度として利用してもよい。

また、本発明のプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御方法は、前記第２ガス温度計測ステップは、前記仮焼炉の出口部に接続される複数のサイクロンのうちの該仮焼炉に最も近い位置にあるサイクロンの入口部又は出口部からのガスの温度を計測するステップであってもよい。

上記のように、仮焼炉に最も近い位置にあるサイクロンの入口部又は出口部からのガスの温度を計測することによって、ガスの温度変化をタイムラグの少ない状態で計測することができ、ガス温度制御を精度よく行うことができる。

本発明によれば、仮焼炉の出口部の温度とこれよりもガス流れ方向下手側における温度との差に基づいて、温度制御することによって、どのような燃焼特性の可燃性廃棄物類であっても、設備に悪影響を与えてしまうことがなく、しかも原料の分解度（脱炭酸）を一定にすることができる。

２種類の可燃性廃棄物を仮焼炉に投入してセメントを製造するプレヒータ付きロータリーキルンを示す概略のシステム説明図である。 仮焼炉の燃焼制御装置の構成を示すブロック図である。 仮焼炉の燃焼制御を示すフローチャートである。 複数種類の可燃性廃棄物及び微粉炭に対する燃焼率を示すグラフである。 ３種類の可燃性廃棄物を仮焼炉に投入してセメントを製造するプレヒータ付きロータリーキルンを示す概略のシステム説明図である。 仮焼炉の他の燃焼制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に、燃焼特性の異なる２種類の可燃性廃棄物を仮焼炉に投入して原料を焼成することにより、セメントクリンカを製造するプレヒータ付きロータリーキルン（以下、ロータリーキルンという）を示している。このロータリーキルンは、原料を温度１３００℃以上に昇温して焼成させてセメントクリンカを生成するロータリーキルン１と、ロータリーキルン１から排出される高温ガスとクーラー１０から排出される高温空気を導入するとともに燃料である燃焼特性の異なる２種類の可燃性廃棄物を設定された割合で投入して原料を仮焼する仮焼炉２と、仮焼炉２から排出される高温ガスを導入して原料を８００〜９００℃に昇温するプレヒータ（予熱装置）３とを備えている。

プレヒータ３は、複数のサイクロン３１〜３４を上下方向で多段に接続した多段式サイクロンから構成され、最上段のサイクロン３４と上から２番目のサイクロン３３とを接続するダクト３５に原料を投入する投入口３６が設けられている。また、最下段のサイクロン３１とロータリーキルン１との間に予熱された原料をロータリーキルン１側に投入させるシュート３７が設けられている。また、最上段のサイクロン３４から延設された排ガスダクトの所定位置に予熱後のガスを排出させる誘引ファン３８が設けられている。

仮焼炉２には、ベルトコンベア等からなる２台の搬送装置４，５により搬送されてきた２種類の可燃性廃棄物を投入するための投入口（図示せず）が設けられるとともに、投入された可燃性廃棄物を燃焼させるためのバーナー（図示せず）が設けられている。また、仮焼炉２の下端とロータリーキルン１のロータリーキルン窯尻６とを接続するライジングダクト７と、仮焼炉２の上端から最下段のサイクロン３１の側周面に接続する上部ダクト３９とを備え、仮焼炉２で可燃性廃棄物を燃焼させるとともに、ロータリーキルン１からの排ガスをライジングダクト７を介して仮焼炉２内に導入し、仮焼炉２からの排ガスを上端から上部ダクト３９を介して最下段のサイクロン３１に導入するようにしている。

ロータリーキルン１には、ロータリーキルン窯前８に微粉炭を吹き込むバーナー９を備え、焼成されたセメントクリンカを冷却して排出するクーラー１０をロータリーキルン窯前８に接続して、所定温度で焼成させるとともに焼成されたセメントクリンカをロータリーキルン窯前８からクーラー１０に移し、温度を下げて排出する。

可燃性廃棄物を石炭の代替燃料として投入できるようにするため、ダンプトラックやタンクローリー等により焼却処分廃棄物や埋立処分廃棄物をそのままの状態又は代替燃料として処理したものが搬入される２種類の可燃性廃棄物を投入する２つのホッパー（図示せず）を備えている。そのホッパーに投入された可燃性廃棄物は、決められた搬送量で前記搬送装置４，５により搬送されて仮焼炉２に投入する。

仮焼炉２の燃焼を制御する制御装置を備えている。この制御装置は、図２に示すように、燃焼特性の異なる複数種類の可燃性廃棄物の仮焼炉２への投入割合を設定するための投入割合設定手段１１と、仮焼炉２の出口部におけるガス温度を計測する第１計測手段１２と、仮焼炉２の出口部よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度を計測する第２計測手段１３と、第１計測手段１２で計測された温度から第２計測手段１３で計測された温度を引いた時の値（Ｔｄ）が予め設定された設定値（Ｔｐｓ）以下になったことを検出して出力する温度差検出手段１４と、複数種類の可燃性廃棄物を投入割合設定手段１１で設定された投入割合で仮焼炉２に投入する投入手段１５と、第１計測手段１２（又は第２計測手段１３）で計測される温度が予め設定された目標温度になるように投入手段１５により投入される複数種類の可燃性廃棄物の投入量を調整する投入量調整手段１８と、温度差検出手段１４から検出信号が出力されると、前記値（Ｔｄ）が予め設定された前記設定値（Ｔｐｓ）よりも大きくなるように投入割合設定手段１１で設定された投入割合を調整する投入割合調整手段１６と、を備えている。投入割合設定手段１１と、温度差検出手段１４と、投入手段１５と、投入割合調整手段１６と、投入量調整手段１８とが、演算装置１７に備えている。前記のように、温度差検出手段１４から検出信号が出力されると、前記値（Ｔｄ）が予め設定された前記設定値（Ｔｐｓ）よりも大きくなるように投入割合設定手段１１で設定された投入割合を調整することによって、どのような燃焼特性の可燃性廃棄物類であっても、仮焼炉２の出口部の温度よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度が高くなることを回避することができる。このような温度制御を行うことによって、燃焼を良好に行うことができ、原料の分解度（脱炭酸）を一定にすることができる。

投入割合設定手段１１は、高い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ１とこれよりも低い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ２の比率を例えば６：４に設定する手段である。この投入割合設定手段１１では、高い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ１を低い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ２よりも多く設定するようにすることになる。

第１計測手段１２は、図１に示すように、仮焼炉２の出口部の近傍に設けられ、該出口部のガス温度を検出するための第１温度センサから構成されている。

第２計測手段１３は、図１に示すように、最下段に位置するサイクロン３１の出口部の近傍に設けられ、出口部のガス温度を検出するための第２温度センサから構成されている。このように、仮焼炉２に最も近い位置にあるサイクロン３１の出口部（又は入口部）からのガスの温度を計測することによって、ガスの温度変化をタイムラグの少ない状態で計測することができ、ガス温度制御を精度よく行うことができる。

温度差検出手段１４は、第１計測手段１２で測定されたガス温度と第２計測手段１３で測定されたガス温度との温度差を演算し、その温度差が予め設定された温度差以下になると、検出信号を制御装置に出力する手段である。

投入手段１５は、２種類の可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２を６：４の投入割合で仮焼炉２に投入を開始すべく、搬送装置４，５の駆動を開始する手段である。

投入割合調整手段１６は、温度差検出手段１４から検出信号が出力されると、値（Ｔｄ）が予め設定された設定値（Ｔｐｓ）よりも大きくなるように投入割合設定手段１１で設定された６：４の投入割合を例えば７：３に調整する手段である。

投入量調整手段１８は、第１計測手段１２（又は第２計測手段１３）で計測される温度が予め設定された目標温度になる（又は目標温度になる直前の温度）まで、２種類の可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２を６：４の投入割合で仮焼炉２に連続して投入し、目標温度に到達すると、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入量を減量して目標温度を越えないように可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入量を調整する手段である。

前記構成の制御装置により仮焼炉２の燃焼制御を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。

制御を開始するスイッチがＯＮされると、制御装置は、投入割合設定手段１１により設定された投入割合に基づいて２種類の可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入を行う。具体的には、高い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ１と低い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ２との投入割合を６：４にして投入を開始する（ステップＳ１）。可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２を投入して燃焼が開始されると、第２計測手段１３で計測した第２温度が、設定温度（目標温度）のｔ℃（例えば８５０℃）に達しているかどうかを確認する（ステップＳ２）。達していれば、可燃性廃棄物を減量して投入し（ステップＳ３）、達していなければ、可燃性廃棄物を例えば前回の投入量に対して１〜５％（この数値範囲に限定されるものではない）に増量して投入する（ステップＳ４）。次に、第１計測手段１２で計測した第１温度から第２計測手段１３で計測した第２温度を引いた時の値（Ｔｄ）が設定された設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃以下になっているかどうかを確認する（ステップＳ５）。Ｔｐｓ（例えば５）℃以下になっていなければ、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を６：４のままとし（ステップＳ６）、値（Ｔｄ）が設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃以下になっていれば、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を７：３に変更して可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入を行う（ステップＳ７）。また、ステップＳ３で投入量を減らす量としては、例えば前回の投入量に対して１〜５％（この数値範囲に限定されるものではない）減量する。ステップＳ６での投入後、制御継続かどうかを確認し（ステップＳ８）、制御継続であれば、ステップＳ２に戻る。また、制御継続でなければ、制御を終了する。尚、Ｓ７で可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を７：３に変更しても、値（Ｔｄ）が設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃で、全く温度変化がない、又は更に値（Ｔｄ）が設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃よりも小さな値（４℃以下）になっているような場合には、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を８：２に変更して可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入を行ってもよいし、警報を発して作業者に報知するようにしてもよい。更に、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を８：２に変更しても値（Ｔｄ）を大きくできない場合には、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を連続して変更してもよい。例えば、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を、９：１、９．２：０．８、９．５：０．５、９．７：０．３に順次変更してもよい。また、前記設定値Ｔｐｓ℃は、+１０℃〜-１０℃の範囲の任意の温度に設定することができる。+１０℃未満では、正常運転を行っているとみなされ、-１０℃を越えてしまうと、例えば最下段のサイクロン内で原料の粘性化によりサイクロン内が閉塞するというトラブルが発生し易くなるため、設定値Ｔｐｓ℃を+１０℃〜-１０℃の範囲に設定している。

図４に、微粉炭と４種類の可燃性廃棄物（木屑、下水汚泥、鶏糞、食品残渣）の燃焼率を実験により得た棒グラフを示している。この燃焼率は、３つの温度（９５０℃、１０５０℃、１３００℃）でそれぞれ燃焼したときの単位時間当たりの完全燃焼した割合である。この結果では、９５０℃では、燃焼率の高い順から、木屑、下水汚泥、鶏糞、微粉炭、食品残渣となっている。また、１０５０℃では、９５０℃と同様に、燃焼率の高い順から、木屑、下水汚泥、鶏糞、微粉炭、食品残渣となっている。１３００℃では、燃焼率の高い順から、木屑、鶏糞、下水汚泥、微粉炭、食品残渣となっている。要するに、燃焼率が１００％に近くて高い燃料が木屑であり、燃焼率が一番低い燃料が食品残渣という結果になっている。従って、これら４種類の可燃性廃棄物のうちの任意の２種類の可燃性廃棄物を組み合わせることになるが、前述したように値Ｔｄが設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃になった状態から、設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃よりも高い温度にならない場合には、燃焼率の高い可燃性廃棄物に変更していく必要がある。可燃性廃棄物としては、上記の４種類に限定されるものではなく、廃プラスチックや紙屑あるいは廃白土等の他の可燃性廃棄物であってもよい。また、ここでは、複数種類の可燃性廃棄物類として、可燃性廃棄物の複数種類を投入しているが、複数種類の可燃性廃棄物類には、可燃性廃棄物の他に、可燃性廃棄物を改質してセメント用代替燃料として構成した可燃性廃棄物由来燃料や補助燃料として、前記微粉炭を含めた石炭、石油、天然ガス等を用いることもある。

また、仮焼炉２に燃焼特性が異なる複数種類の可燃性廃棄物を投入して仮焼炉２の燃焼を制御する方法は、複数種類の可燃性廃棄物の仮焼炉２への投入割合を設定するための投入割合設定ステップと、仮焼炉２の出口部におけるガス温度を計測する第１ガス温度計測ステップと、仮焼炉２の出口部よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度を計測する第２ガス温度計測ステップと、計測される第１ガス温度から第２ガス温度を引いた時の値（Ｔｄ）が設定された設定値（Ｔｐｓ）以下になったことを検出して出力する温度差検出ステップと、第１ガス温度計測ステップ又は前記第２ガス温度計測ステップで計測された温度になるように可燃性廃棄物を投入割合設定ステップで設定された投入割合で前記仮焼炉に投入する投入手段と、温度差検出ステップから検出信号が出力されると、前記値（Ｔｄ）が前記設定値（Ｔｐｓ）よりも大きくなるように投入割合設定ステップの投入割合を調整する投入割合調整ステップと、を備えている。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図５に、燃焼特性の異なる３種類の可燃性廃棄物を仮焼炉２に投入して原料を焼成することにより、セメントクリンカを製造するプレヒータ付きロータリーキルンを示している。図１と異なる部分は、可燃性廃棄物が２種類から３種類になったことにより、３台の搬送装置４，５，１９を備えている点である。他の構成は、図１と同一であるため、同一の符号を付すとともに、説明は省略する。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態では、第２計測手段１３を、仮焼炉２に最も近い位置にある最下段のサイクロン３１の出口部の近傍（又は入口部の近傍でもよい）に設置したが、最下段以外のサイクロン３２，３３，３４の出口部の近傍（又は入口部の近傍でもよい）に設置してもよい。また、第１計測手段１２及び第２計測手段１３を、１箇所だけ設けるのではなく、複数箇所に設けて仮焼炉２の燃焼制御を行うようにしてもよい。尚、第１計測手段１２及び第２計測手段１３を、複数箇所（２箇所以上）に設ける場合には、複数の計測手段から計測された複数のガス温度を予め用意した演算式に当てはめて演算し、その演算値（例えば全ての計測値を加算し、計測手段の数で割った平均値を含む）をガス温度として利用してもよい。

また、上記実施形態では、第２計測手段１２で計測される温度が予め設定された目標温度になるように複数種類の可燃性廃棄物を投入したが、第１計測手段１３で計測される温度が予め設定された目標温度になるように複数種類の可燃性廃棄物を投入してもよい。この場合の仮焼炉２の燃焼制御を図６に示すフローチャートに示しており、説明すれば、制御を開始するスイッチがＯＮされると、制御装置は、投入割合設定手段１１により設定された投入割合に基づいて２種類の可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入を行う。具体的には、高い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ１と低い燃焼率の可燃性廃棄物Ｈ２との投入割合を６：４にして投入を開始する（ステップＳ１０）。可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２を投入して燃焼が開始されると、第１計測手段１２で計測した第１温度から第２計測手段１３で計測した第２温度を引いた時の値（Ｔｄ）が設定された設定値Ｔｐｓ℃（例えば５℃）以下になっているかどうかを確認する（ステップＳ１１）。Ｔｐｓ℃（例えば５℃）以下になっていなければ、第１計測手段１２で計測した第１温度が設定温度（目標温度）であるｔ℃に達しているかどうかを確認する（ステップＳ１２）。また、ステップＳ１１で、値（Ｔｄ）がＴｐｓ℃（例えば５℃）以下になっていれば、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を７：３に変更して可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入を行う（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１２で第１温度がｔ℃になっていれば、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入量を例えば前回の投入量に対して１〜５％（この数値範囲に限定されるものではない）減量する（ステップＳ１４）。また、ステップＳ１２で第１温度がｔ℃になっていなければ、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入量を例えば前回の投入量に対して１〜５％（この数値範囲に限定されるものではない）増量する（ステップＳ１５）。投入後、制御継続かどうかを確認し（ステップＳ１６）、制御継続であれば、ステップＳ１１に戻る。また、制御継続でなければ、制御を終了する。尚、Ｓ１３で可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を７：３に変更しても、値（Ｔｄ）が設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃で、全く温度変化がない、又は更に値（Ｔｄ）が５℃よりも小さな値になっているような場合には、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を８：２に変更して可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入を行ってもよいし、警報を発して作業者に報知するようにしてもよい。この場合も、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を８：２に変更しても値（Ｔｄ）を大きくできない場合には、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を連続して変更してもよい。例えば、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を、９：１、９．２：０．８、９．５：０．５、９．７：０．３に順次変更してもよい。また、可燃性廃棄物に加えて、石炭、石油、天然ガス等を含めた可燃性廃棄物類を用いる場合には、石炭、石油、天然ガス等を投入割合の変更対象とすることが好ましいが、変更対象とは全く無関係に燃焼状態に応じて一定量投入してもよい。この変更対象としない場合には、次のように構成してもよい。例えば、燃焼状態が好転しない場合（前述のように、可燃性廃棄物Ｈ１，Ｈ２の投入割合を７：３に変更しても、値（Ｔｄ）が設定値Ｔｐｓ（例えば５）℃で、全く温度変化がない、又は更に値（Ｔｄ）が５℃よりも小さな値になっているような場合）に、石炭、石油、天然ガス等の燃焼率の高い可燃性廃棄物類を一定量投入する一定量投入手段を演算装置１７に更に備えた構成にすることができる。尚、一定量投入手段で燃焼率の高い可燃性廃棄物類を一定量投入して燃焼状態が好転した場合には、図３又は図６に示す制御に戻すことになる。

１…ロータリーキルン、２…仮焼炉、３…プレヒータ、４，５，１９…搬送装置、６…ロータリーキルン窯尻、７…ライジングダクト、８…ロータリーキルン窯前、９…バーナー、１０…クーラー、１１…投入割合設定手段、１２…第１計測手段、１３…第２計測手段、１４…温度差検出手段、１５…投入手段、１６…投入割合調整手段、１７…演算装置、１８…投入量調整手段、３１-３４…サイクロン、３５…ダクト、３６…投入口、３７…シュート、３８…誘引ファン、３９…上部ダクト、Ｈ１，Ｈ２…可燃性廃棄物

Claims (4)

1. プレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉に投入する燃焼特性の異なる複数種類の可燃性廃棄物類の前記仮焼炉への投入割合を設定するための投入割合設定手段と、前記仮焼炉の出口部におけるガス温度を計測する第１計測手段と、前記仮焼炉の出口部よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度を計測する第２計測手段と、前記第１計測手段で計測された温度から前記第２計測手段で計測された温度を引いた時の値が予め設定された設定値以下になったことを検出して検出信号を出力する温度差検出手段と、前記複数種類の可燃性廃棄物類を前記投入割合設定手段で設定された投入割合で前記仮焼炉に投入する投入手段と、前記第１計測手段又は前記第２計測手段で計測される温度が予め設定された目標温度になるように前記投入手段により投入される複数種類の可燃性廃棄物類の投入量を調整する投入量調整手段と、前記温度差検出手段から検出信号が出力されると、前記値が前記設定値よりも大きくなるように前記投入割合設定手段で設定された投入割合を調整する投入割合調整手段と、を備えていることを特徴とするプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御装置。
2. 前記第２計測手段は、前記仮焼炉の出口部に接続される複数のサイクロンのうちの該仮焼炉に最も近い位置にあるサイクロンの入口部又は出口部からのガスの温度を計測する位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御装置。
3. プレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉に燃焼特性が異なる複数種類の可燃性廃棄物類を投入して該仮焼炉の燃焼を制御する方法であって、
   複数種類の可燃性廃棄物類の前記仮焼炉への投入割合を設定するための投入割合設定ステップと、前記仮焼炉の出口部におけるガス温度を計測する第１ガス温度計測ステップと、前記仮焼炉の出口部よりもガス流れ方向下手側におけるガス温度を計測する第２ガス温度計測ステップと、前記計測される第１ガス温度から第２ガス温度を引いた時の値が予め設定された設定値以下になったことを検出して出力する温度差検出ステップと、前記複数種類の可燃性廃棄物類を前記投入割合設定ステップで設定された投入割合で前記仮焼炉に投入する投入ステップと、前記第１ガス温度計測ステップ又は前記第２ガス温度計測ステップで計測される温度が予め設定された目標温度になるように前記投入ステップにより投入される複数種類の可燃性廃棄物類の投入量を調整する投入量調整ステップと、前記温度差検出ステップから検出信号が出力されると、前記値が前記設定値よりも大きくなるように前記投入割合設定ステップの投入割合を調整する投入割合調整ステップと、を備えていることを特徴とするプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御方法。
4. 前記第２ガス温度計測ステップは、前記仮焼炉の出口部に接続される複数のサイクロンのうちの該仮焼炉に最も近い位置にあるサイクロンの入口部又は出口部からのガスの温度を計測するステップであることを特徴とする請求項３に記載のプレヒータ付きロータリーキルンの仮焼炉の燃焼制御方法。

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