JPH0240410A - 都市ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法 - Google Patents
都市ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法Info
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- JPH0240410A JPH0240410A JP19189788A JP19189788A JPH0240410A JP H0240410 A JPH0240410 A JP H0240410A JP 19189788 A JP19189788 A JP 19189788A JP 19189788 A JP19189788 A JP 19189788A JP H0240410 A JPH0240410 A JP H0240410A
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Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は都市こみ焼却炉の自動燃焼制御方法に関する。
従来の技術
従来の都市ごみ焼却炉の自動燃焼制御は、たとえば第5
図のフローチャートに示すような手順にて行われていた
。まず、都市ごみ焼却炉の各プロセスにおける各種プロ
セスデータ(温度、圧力、流量等)を収集し、このプロ
セスデータから熱収支計算を行い、設定蒸気発生量を算
出する。そして、算出された設定蒸気発生量と蒸気発生
量とからPID演算を行い、演算された値を、燃切点、
こみ厚、かさ比重などに基づいて補正演算し、この補正
演算された値によってブツシャおよびストーカの速度制
御を行い、あるいは燃焼空気ダンパの開閉制御を行って
いた。そして、ごみ質(低位発熱量)の変動に適宜に対
応したオペレーションを行うためには、低位発熱量を適
確に把握することが必要であるが、低位発熱量を実測す
ることは不可能であり、このために従来は、低位発v!
、量を推定する手法として熱収支計算を以下のように行
なっていた。
図のフローチャートに示すような手順にて行われていた
。まず、都市ごみ焼却炉の各プロセスにおける各種プロ
セスデータ(温度、圧力、流量等)を収集し、このプロ
セスデータから熱収支計算を行い、設定蒸気発生量を算
出する。そして、算出された設定蒸気発生量と蒸気発生
量とからPID演算を行い、演算された値を、燃切点、
こみ厚、かさ比重などに基づいて補正演算し、この補正
演算された値によってブツシャおよびストーカの速度制
御を行い、あるいは燃焼空気ダンパの開閉制御を行って
いた。そして、ごみ質(低位発熱量)の変動に適宜に対
応したオペレーションを行うためには、低位発熱量を適
確に把握することが必要であるが、低位発熱量を実測す
ることは不可能であり、このために従来は、低位発v!
、量を推定する手法として熱収支計算を以下のように行
なっていた。
W′ :ごみ焼却量(t/h)
G′ :ボイラーにおける蒸気発生量(t / h、
)He:ごみの低位発熱量(推定量)(にcal/+q
r)K :燃焼空気流量など他のプロセスデータより決
定されるパラメータ cr’=KxHeXW′ G’ He−て7w・ 発明が解決しようとする課題 しかし、ごみ焼却量W′は焼却炉に投入されたごみ履で
あり、ごみはごみクレーンにより間欠的に焼却炉に投入
されるために、こみ焼却量を連続して測定することは不
可能であった。そのために、1〜2時間をかけてデータ
を収集せねばならず、短時間に現在の燃焼状態を把握す
ることができないために、制御に時間遅れが生じるとと
もに制御精度が悪くなる問題があった。そして、このた
めに、急激なごみ質の変動に対して追従することができ
す、[ごみ山盛パターン」、すなわちごみ質が急に悪化
し、ストーカ上でごみが山盛となって燃焼せず、蒸気の
低下および熱灼減量の増加を招く状態となったり、ある
いは、「ごみ切パターン」すなわち、ごみ質が急に良く
なり、ストーカ上で燃焼しているごみが少なくなって、
蒸気量の急激な低下、およびNOx′a度の増加を招く
状態となる問題があった。
)He:ごみの低位発熱量(推定量)(にcal/+q
r)K :燃焼空気流量など他のプロセスデータより決
定されるパラメータ cr’=KxHeXW′ G’ He−て7w・ 発明が解決しようとする課題 しかし、ごみ焼却量W′は焼却炉に投入されたごみ履で
あり、ごみはごみクレーンにより間欠的に焼却炉に投入
されるために、こみ焼却量を連続して測定することは不
可能であった。そのために、1〜2時間をかけてデータ
を収集せねばならず、短時間に現在の燃焼状態を把握す
ることができないために、制御に時間遅れが生じるとと
もに制御精度が悪くなる問題があった。そして、このた
めに、急激なごみ質の変動に対して追従することができ
す、[ごみ山盛パターン」、すなわちごみ質が急に悪化
し、ストーカ上でごみが山盛となって燃焼せず、蒸気の
低下および熱灼減量の増加を招く状態となったり、ある
いは、「ごみ切パターン」すなわち、ごみ質が急に良く
なり、ストーカ上で燃焼しているごみが少なくなって、
蒸気量の急激な低下、およびNOx′a度の増加を招く
状態となる問題があった。
本発明は上記課題を解決するもので、短時間内にごみの
低位発熱量を算出して、時間遅れをなくし、こみ質の変
動に対して適確に対処することができる都市こみ焼却炉
の自動燃焼制御方法を提供することを目自勺とする。
低位発熱量を算出して、時間遅れをなくし、こみ質の変
動に対して適確に対処することができる都市こみ焼却炉
の自動燃焼制御方法を提供することを目自勺とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明は、焼却炉より排出
された排ガス中の水分および酸素濃度を求め、この酸素
濃度から乾燥ごみの燃焼時に生ずるドライガス量を求め
、このドライガス量と排ガス中の水分との関係から焼却
炉に投入されたごみの水分含有率を求め、あらかじめ統
計モデルとして求められたごみの水分含有率と低位発熱
量の相関から、投入されたごみの水分含有率に対応する
低位発熱量の推算を行い、推算された低位発熱量に基づ
いて焼却炉を適宜に操作する構成とするものである。
された排ガス中の水分および酸素濃度を求め、この酸素
濃度から乾燥ごみの燃焼時に生ずるドライガス量を求め
、このドライガス量と排ガス中の水分との関係から焼却
炉に投入されたごみの水分含有率を求め、あらかじめ統
計モデルとして求められたごみの水分含有率と低位発熱
量の相関から、投入されたごみの水分含有率に対応する
低位発熱量の推算を行い、推算された低位発熱量に基づ
いて焼却炉を適宜に操作する構成とするものである。
作用
上記構成により、燃焼によって生ずる排ガス中の水分と
酸素濃度を指標として低位発熱量を推算するので、現時
点で燃焼するごみの低位発熱量が短時間内に算出される
。このことにより、こみ質の変動に対して焼却炉の制御
が時間遅れを伴なわずに、適確に行われる6 実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図において、焼却炉1の一側にはごみ2を投入するた
めのホッパー3が形成されており、ホッパー3の投入口
3aの上方にはこみクレーン4が設けられている。そし
て、焼却炉1の内部には、ごみ2を保持して燃焼させる
ためのストーカ5が設けられており、このストーカ5は
、ごみ2の燃焼段階に応じて、ホンパー3の側から乾燥
ストーカ5aと燃焼ストーカ5bと後燃焼ストーカ5C
の三段階に分割して形成されている。また、ホッパー3
の底部には、ブツシャ6が設けられており、ブツシャ6
はごみ2を乾燥ストーカ5a上に押出すためのものであ
る。そして、ストーカ5の下部にはフード7が設けられ
ており、このフード7はストーカ5を通して焼却炉1内
に一次空気を導くとともに、灰を灰ビット8に導くよう
に形成されている。また、フード7に連通して押込送風
機9が設けられている。そして、焼却炉1の他側には、
後燃焼ストーカ5Cに隣接して灰排出口10が形成され
ており、この灰排出口10の近傍には焼却炉1内の燃焼
状態を観察するための観察窓1aが形成されている。ま
た、観察窓1aに対応して工業用テレビカメラ(ITV
)11が配置されている。そして、焼却炉1にはスター
トバーナ12と、このスタートバーナ12の燃焼状態を
観察するITV13が設けられている。さらに、焼却炉
1の上方の内部に連通して二次空気送風機14が設けら
れており、また、焼却炉1内の排風口15の近傍に位置
して廃熱ボイラ16が配置されている。そして、廃熱ボ
イラ16がタービン発電l117に連通するとともに、
排風口15が電気業![1gを介して湿式ガス洗浄装置
19に連通している。そして、この湿式カス洗浄装置1
9は急冷洗浄部20と減湿部21とを有しており、湿式
ガス洗浄装置19の内部には、急冷洗浄部20の出口に
位置して温度検出装置22の第1温度センサ23が設け
られている。また、湿式ガス洗浄装置19の入口には、
酸素濃度検出装置24の酸素センサ25と、温度検出装
置22の第2温度センサ26が設けられている。そして
、温度検出装置22と酸素濃度検出装置24はともに演
算装置27に接続されている。
酸素濃度を指標として低位発熱量を推算するので、現時
点で燃焼するごみの低位発熱量が短時間内に算出される
。このことにより、こみ質の変動に対して焼却炉の制御
が時間遅れを伴なわずに、適確に行われる6 実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図において、焼却炉1の一側にはごみ2を投入するた
めのホッパー3が形成されており、ホッパー3の投入口
3aの上方にはこみクレーン4が設けられている。そし
て、焼却炉1の内部には、ごみ2を保持して燃焼させる
ためのストーカ5が設けられており、このストーカ5は
、ごみ2の燃焼段階に応じて、ホンパー3の側から乾燥
ストーカ5aと燃焼ストーカ5bと後燃焼ストーカ5C
の三段階に分割して形成されている。また、ホッパー3
の底部には、ブツシャ6が設けられており、ブツシャ6
はごみ2を乾燥ストーカ5a上に押出すためのものであ
る。そして、ストーカ5の下部にはフード7が設けられ
ており、このフード7はストーカ5を通して焼却炉1内
に一次空気を導くとともに、灰を灰ビット8に導くよう
に形成されている。また、フード7に連通して押込送風
機9が設けられている。そして、焼却炉1の他側には、
後燃焼ストーカ5Cに隣接して灰排出口10が形成され
ており、この灰排出口10の近傍には焼却炉1内の燃焼
状態を観察するための観察窓1aが形成されている。ま
た、観察窓1aに対応して工業用テレビカメラ(ITV
)11が配置されている。そして、焼却炉1にはスター
トバーナ12と、このスタートバーナ12の燃焼状態を
観察するITV13が設けられている。さらに、焼却炉
1の上方の内部に連通して二次空気送風機14が設けら
れており、また、焼却炉1内の排風口15の近傍に位置
して廃熱ボイラ16が配置されている。そして、廃熱ボ
イラ16がタービン発電l117に連通するとともに、
排風口15が電気業![1gを介して湿式ガス洗浄装置
19に連通している。そして、この湿式カス洗浄装置1
9は急冷洗浄部20と減湿部21とを有しており、湿式
ガス洗浄装置19の内部には、急冷洗浄部20の出口に
位置して温度検出装置22の第1温度センサ23が設け
られている。また、湿式ガス洗浄装置19の入口には、
酸素濃度検出装置24の酸素センサ25と、温度検出装
置22の第2温度センサ26が設けられている。そして
、温度検出装置22と酸素濃度検出装置24はともに演
算装置27に接続されている。
以下、上記構成における作用について説明する。
まず、ごみクレーン4にてホッパー3内に投入されたご
み2は、ブツシャ6にて乾燥ストーカ5aの上に押出さ
れ、焼却炉1内の熱によって乾燥される。そして、続い
て投入されるごみ2に押されて、乾燥したごみ2が燃焼
ストーカ5b上に移動し、押込送風R9から供給される
空気を受けて燃焼する。また、燃焼するごみは後燃焼ス
トーカ5cに移動しながらさらに燃焼し、灰が灰排出口
9から灰ピント8に排出される。そして、燃焼ガスは二
次空気送風l1114から供給される空気を受けてさら
に燃焼し、廃熱ボイラ16で熱交換された後に、電気集
塵機18を通って湿式ガス洗浄袋r!119に送られる
。さらに、湿式ガス洗浄装置19に送られた排ガスは、
急冷洗浄部20で冷却され、減湿部21を通って次の処
理系に送られる。そして、湿式ガス洗浄装置19の入口
にて酸素センサ25および第2温度センサ26が排ガス
中の酸素濃度および温度を検出し、酸素濃度が酸素濃度
検出装置24から演算装置27に電気信号として送られ
、温度が温度検出装置22から演算装置27に電気信号
として送られる。
み2は、ブツシャ6にて乾燥ストーカ5aの上に押出さ
れ、焼却炉1内の熱によって乾燥される。そして、続い
て投入されるごみ2に押されて、乾燥したごみ2が燃焼
ストーカ5b上に移動し、押込送風R9から供給される
空気を受けて燃焼する。また、燃焼するごみは後燃焼ス
トーカ5cに移動しながらさらに燃焼し、灰が灰排出口
9から灰ピント8に排出される。そして、燃焼ガスは二
次空気送風l1114から供給される空気を受けてさら
に燃焼し、廃熱ボイラ16で熱交換された後に、電気集
塵機18を通って湿式ガス洗浄袋r!119に送られる
。さらに、湿式ガス洗浄装置19に送られた排ガスは、
急冷洗浄部20で冷却され、減湿部21を通って次の処
理系に送られる。そして、湿式ガス洗浄装置19の入口
にて酸素センサ25および第2温度センサ26が排ガス
中の酸素濃度および温度を検出し、酸素濃度が酸素濃度
検出装置24から演算装置27に電気信号として送られ
、温度が温度検出装置22から演算装置27に電気信号
として送られる。
また、急冷洗浄部20の出口にて第1温度センサ23が
排ガスの温度を検出し、この温度が温度検出装置22か
ら演算装置27に電気信号として送られる。
排ガスの温度を検出し、この温度が温度検出装置22か
ら演算装置27に電気信号として送られる。
そして、演算装置27においては、下記に示す手)1n
に従って計算が行われる。
に従って計算が行われる。
まず、湿式ガス洗浄装置19の急冷洗浄部20の出口に
おける排ガス温度は湿式ガス洗浄装置19の入口におけ
る排ガスの断熱飽和温度である。したがって、出口にお
ける排ガス温度をTt(’C)、出口における排ガスモ
ル湿度をHl (水分hgnol /ドライガスkgn
ol )とし、入口における排カス温度をT2 、排ガ
ス湿度をN2とすれば、第2図に示すような関係が存在
する。第2図において、モル飽和湿度曲線Xは、アンド
ニーの式よりPs −10A−7 で表わすことができる。ただし、A、B、Cは定数であ
り、Psは圧力値である。また、断熱冷却線Yは近似的
に、 H=DT+E ・・・・・・・・・(
2)で表わすことができる。ただし、D、Eはパラメー
タである。したがって、(1)式に、実測した′「1を
代入することによってHlが求まる。そして、(2)式
に、実測したT2を代入することによってN2が求まる
。
おける排ガス温度は湿式ガス洗浄装置19の入口におけ
る排ガスの断熱飽和温度である。したがって、出口にお
ける排ガス温度をTt(’C)、出口における排ガスモ
ル湿度をHl (水分hgnol /ドライガスkgn
ol )とし、入口における排カス温度をT2 、排ガ
ス湿度をN2とすれば、第2図に示すような関係が存在
する。第2図において、モル飽和湿度曲線Xは、アンド
ニーの式よりPs −10A−7 で表わすことができる。ただし、A、B、Cは定数であ
り、Psは圧力値である。また、断熱冷却線Yは近似的
に、 H=DT+E ・・・・・・・・・(
2)で表わすことができる。ただし、D、Eはパラメー
タである。したがって、(1)式に、実測した′「1を
代入することによってHlが求まる。そして、(2)式
に、実測したT2を代入することによってN2が求まる
。
そして、ごみ2は、第3図に示すような構成である。た
だし、 C:処理物中の可燃分炭素量(−) h: Jl 水素量 0: ノl 酸素量 S 二 ノI 硫黄量N
: 1ノ 窒 素
Cl 二 ツノ 塩
素である。ここで、乾燥されなごみ2の組成は同一であ
り、水分Wのみ変動する。また、ごみ2がl ki燃え
たときのガス組成、は、下記に示す通りである。
だし、 C:処理物中の可燃分炭素量(−) h: Jl 水素量 0: ノl 酸素量 S 二 ノI 硫黄量N
: 1ノ 窒 素
Cl 二 ツノ 塩
素である。ここで、乾燥されなごみ2の組成は同一であ
り、水分Wのみ変動する。また、ごみ2がl ki燃え
たときのガス組成、は、下記に示す通りである。
理論空気量
Low =8.89C+26.7fh−0/8) +3
.333−13)空気比−mとすると、 C02= 1.87x C・・・・・・・・・(4)0
2 =0.21X (m −1) X Low −−−
−・・・・・f5)N2 =0.79X tov X
m −−−−・−・−(6)N20=11.2
Xh+1.244 W ・・・・・・・・・(7)ド
ライガス量DG=CO2+02 +N2・・・・・・・
・・(8) よって、実測した024度を(9)式に代入してDGを
求め、求めたDGと先に求めたH2 (排ガス湿度)
とを(10)式に代入してH20を求め、求めたト■2
0を(7)式に代入してWを求める。
.333−13)空気比−mとすると、 C02= 1.87x C・・・・・・・・・(4)0
2 =0.21X (m −1) X Low −−−
−・・・・・f5)N2 =0.79X tov X
m −−−−・−・−(6)N20=11.2
Xh+1.244 W ・・・・・・・・・(7)ド
ライガス量DG=CO2+02 +N2・・・・・・・
・・(8) よって、実測した024度を(9)式に代入してDGを
求め、求めたDGと先に求めたH2 (排ガス湿度)
とを(10)式に代入してH20を求め、求めたト■2
0を(7)式に代入してWを求める。
また、ごみ2の水分Wと低位発熱量Heの間には、第4
図に示すように統計的に明確な相関がある。したがって
、先に求めた水Wに対応する低位発熱量Heが、第4図
から推算される。
図に示すように統計的に明確な相関がある。したがって
、先に求めた水Wに対応する低位発熱量Heが、第4図
から推算される。
そして、求められた低位発熱iHeに基づいてブツシャ
6などを操作し、焼却炉1の燃焼を制御する。
6などを操作し、焼却炉1の燃焼を制御する。
発明の効果
以上述べたように、本発明によれば、燃焼によって生ず
る排ガス中の水分と酸素濃度を櫓標として低位発熱量を
推算するので、現時点で燃焼するごみの低位発熱量を、
短時間内に算出することができ、このことによって、こ
み質の変動に対する焼却炉の制御を、時間遅れを伴なわ
ずに、適確に行うことができる。
る排ガス中の水分と酸素濃度を櫓標として低位発熱量を
推算するので、現時点で燃焼するごみの低位発熱量を、
短時間内に算出することができ、このことによって、こ
み質の変動に対する焼却炉の制御を、時間遅れを伴なわ
ずに、適確に行うことができる。
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
排ガス温度とモル湿度の関係を示す図、第3図はごみの
成分構成を示す図、第4図はごみ中の水分と低位発熱量
の関係を示す統計モデル図、第5図は従来の制御を示す
フローチャート図である。 1・・・焼却炉、2・・・ごみ、5・・・ストーカ、6
・・・ブツシャ、18・・・集all!、19・・・湿
式ガス洗浄装置、20・・・急冷洗浄部、22・・−温
度検出装置、23・・・第1温度センサ、24・・・酸
素濃度検出装置、25・・・酸素センサ、26・・・第
2温度センサ、27・・・演算装置。 代理人 森 本 義 弘 帛2 図 第3図 第4 図 已’Hfm’F−/7JXW C’10)第S図 αm1=1四科
排ガス温度とモル湿度の関係を示す図、第3図はごみの
成分構成を示す図、第4図はごみ中の水分と低位発熱量
の関係を示す統計モデル図、第5図は従来の制御を示す
フローチャート図である。 1・・・焼却炉、2・・・ごみ、5・・・ストーカ、6
・・・ブツシャ、18・・・集all!、19・・・湿
式ガス洗浄装置、20・・・急冷洗浄部、22・・−温
度検出装置、23・・・第1温度センサ、24・・・酸
素濃度検出装置、25・・・酸素センサ、26・・・第
2温度センサ、27・・・演算装置。 代理人 森 本 義 弘 帛2 図 第3図 第4 図 已’Hfm’F−/7JXW C’10)第S図 αm1=1四科
Claims (1)
- 1、焼却炉より排出された排ガス中の水分および酸素濃
度を求め、この酸素濃度から乾燥ごみの燃焼時に生ずる
ドライガス量を求め、このドライガス量と排ガス中の水
分との関係から焼却炉に投入されたごみの水分含有率を
求め、あらかじめ統計モデルとして求められたごみの水
分含有率と低位発熱量の相関から、投入されたごみの水
分含有率に対応する低位発熱量の推算を行い、推算され
た低位発熱量に基づいて焼却炉を適宜に操作することを
特徴とする都市ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19189788A JPH0240410A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 都市ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19189788A JPH0240410A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 都市ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0240410A true JPH0240410A (ja) | 1990-02-09 |
Family
ID=16282269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19189788A Pending JPH0240410A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 都市ごみ焼却炉の自動燃焼制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0240410A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-07-29 JP JP19189788A patent/JPH0240410A/ja active Pending
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