JPH08178247A - ゴミ焼却炉におけるゴミの性状検出方法 - Google Patents

ゴミ焼却炉におけるゴミの性状検出方法

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JPH08178247A
JPH08178247A JP32675594A JP32675594A JPH08178247A JP H08178247 A JPH08178247 A JP H08178247A JP 32675594 A JP32675594 A JP 32675594A JP 32675594 A JP32675594 A JP 32675594A JP H08178247 A JPH08178247 A JP H08178247A
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Masataka Shichiri
雅隆 七里
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴミが焼却処理帯に投入された時点で、直ち
にゴミの含水量等の性状を正確に検出することができる
ゴミ焼却炉におけるゴミの性状検出方法を提供する。 【構成】 投入されたゴミを搬送しながら乾燥させる乾
燥帯6と乾燥されたゴミを搬送しながら燃焼させる燃焼
帯7とを段差部d2を介して連設してストーカ機構を構
成するとともに、前記燃焼帯7の下流側から前記段差部
d2を臨む位置に放射温度計測器1を備えて、前記放射
温度計測器1により検出される前記段差部d2における
温度分布から、前記燃焼帯7におけるゴミ厚さを検出
し、検出ゴミ厚さまたは温度に基づいてゴミの性状を推
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投入されたゴミを搬送
しながら乾燥させる乾燥帯と乾燥されたゴミを搬送しな
がら燃焼させる燃焼帯とを段差部を介して連設してスト
ーカ機構を構成するとともに、前記燃焼帯の下流側から
前記段差部を臨む位置に放射温度計測器を備えてあるゴ
ミ焼却炉におけるゴミの性状検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の焼却炉は、生ゴミ等の水分を含
んだゴミを極力乾燥させた状態で燃焼させるべく、先ず
乾燥帯でゴミを乾燥させ、次に燃焼帯で燃焼させるよう
に構成してあるが、ゴミの焼却効率を高めるためには、
前記燃焼帯領域における燃焼面積を確保するように、ゴ
ミの搬送速度、燃焼用空気の供給量等を調節する必要が
ある。そこで、従来、前記燃焼帯においてゴミのガス化
燃焼が終了する燃え切り点を、炉内監視用の可視光領域
の撮像装置等を用いて検出していた。詳述すると、火炎
幅を検出し、遠近法により火炎の終了位置を燃え切り点
として検出するもので、検出された燃え切り点が前記燃
焼帯の搬送方向に沿った所定範囲内に維持されるよう
に、ゴミの搬送速度、燃焼用空気の供給量等を調節する
制御手段を設けていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の燃え切
り点を検出するものでは、現在燃焼中のゴミの含水量等
の性状に基づく燃焼の結果を検出するものであり、その
後に搬送されるゴミの含水量等が大きく変化しないとの
前提のもとに成立するもので、ゴミ質が急変した場合に
は、乾燥帯や燃焼帯におけるゴミの搬送速度や、燃焼用
空気の供給量を適切に調節できず焼却効率が低下するこ
とがあった。本発明の目的は、ゴミが焼却処理帯に投入
された時点で、直ちにゴミの含水量等の性状を正確に検
出することができるゴミ焼却炉におけるゴミの性状検出
方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明によるゴミ焼却炉におけるゴミの性状検出方法の
第一の特徴構成は、投入されたゴミを搬送しながら乾燥
させる乾燥帯と乾燥されたゴミを搬送しながら燃焼させ
る燃焼帯とを段差部を介して連設してストーカ機構を構
成するとともに、前記燃焼帯の下流側から前記段差部を
臨む位置に放射温度計測器を備えてあり、前記放射温度
計測器により検出される前記段差部における温度分布か
ら、前記燃焼帯におけるゴミ厚さを検出し、検出ゴミ厚
さまたは温度に基づいてゴミの性状を推定する点にあ
る。第二の特徴構成は、投入口から段差部を介して炉内
にゴミを落下投入するプッシャ機構を備え、投入された
ゴミを搬送しながら乾燥させる乾燥帯と、乾燥されたゴ
ミを搬送しながら燃焼させる燃焼帯とを段差部を介して
連設してストーカ機構を構成するとともに、前記燃焼帯
の下流側から前記段差部を臨む位置に放射温度計測器を
備えてあり、前記放射温度計測器により検出される前記
両段差部における温度分布から、前記乾燥帯及び燃焼帯
におけるゴミ厚さを検出し、検出ゴミ厚さまたは温度に
基づいてゴミの性状を推定する点にある。
【0005】
【作用】第一の特徴構成によれば、放射温度計測器によ
り検出された乾燥帯と燃焼帯の段差部の温度分布のうち
下方の部位は、堆積したゴミで覆われた箇所からの放射
エネルギーを計測することになるので、かなりの高温と
なるが、その部位から上方の部位では耐火レンガで構成
される段差部自体の表面温度が検出されるのでそれほど
の高温とはならない。そこで、段差部における温度分布
から、乾燥帯から落下供給されたゴミ量つまりゴミ厚さ
と、その部位のゴミ温度が判明するので、ゴミ温度が高
ければゴミの含水量が少なく燃え易いゴミであり、ゴミ
温度が低ければゴミの含水量が多く燃え難いゴミである
ことが推定できるのである。第二の特徴構成によれば、
第一の特徴構成に加えて、ゴミの投入口から乾燥帯への
段差部における温度分布も把握できるので、その温度分
布から投入直後のゴミ厚さ及び温度と乾燥工程を経て燃
焼帯に搬送された直後のゴミ厚さ及び温度とを比較する
ことにより、例えば、燃焼火炎温度が一定の下では燃焼
帯への落下供給されたゴミの温度の乾燥帯への投入直後
の温度からの上昇の程度で含水率の程度が把握され、燃
焼帯への落下供給されたゴミの厚さの乾燥帯への投入直
後の厚さからの減少の程度で燃え易さが把握されるので
ある。
【0006】
【発明の効果】本発明によれば、ゴミが焼却処理帯に投
入された時点で、直ちにゴミの含水量等の性状を正確に
検出することができるゴミ焼却炉におけるゴミの性状検
出方法を提供することができるようになった。
【0007】
【実施例】以下に、本発明に係るゴミ焼却炉におけるゴ
ミの性状検出方法の実施例を説明する。ゴミ焼却炉は、
図3に示すように、被焼却物であるゴミを収容するホッ
パ3と、ゴミを焼却する燃焼室2と、焼却済みの灰を集
める灰ピット4等を設けて構成してある。前記ホッパ3
の下部には、投入口2aから段差部d1を介して炉内に
ゴミを落下投入するプッシャ機構5を備えてあり、前記
燃焼室2には、前記投入口2aから投入されたゴミを搬
送しながら乾燥させる乾燥帯6と、前記乾燥帯6で乾燥
されたゴミを搬送しながら燃焼させる燃焼帯7と、前記
燃焼帯7で燃焼されたゴミを灰化する後燃焼帯8とを段
差部d2,d3を介して連設してなるストーカ機構、即
ち、斜め上下姿勢に配置された火格子Gを油圧シリンダ
C1,C2,C3で斜め上下方向に摺動させてゴミを攪
拌しながら前記灰ピット4へ搬送する機構を設けて構成
してある。前記ストーカ機構の下部に各処理帯毎に風箱
12を設けて、送風機13により乾燥・燃焼用の空気を
供給路14を介して供給するよう構成してあり、各風箱
12には空気供給量を調節するダンパDを設けてある。
前記後燃焼帯8で灰化したゴミは灰押し出し装置10に
落下し、灰出しコンベア11により前記灰ピット4に搬
送集積される。前記燃焼室2で発生した燃焼ガスは、前
記乾燥帯6から燃焼帯7の上方空間に形成された煙道1
5に導かれ、前記煙道15の下流に設けた廃熱ボイラ1
6を通過した後、電気集塵機等からなる排ガス処理設備
17によりばいじんや有害ガスが除去されて排気され
る。前記廃熱ボイラ16によって熱交換され生成された
蒸気が発電機18のタービンに供給され、取り出された
電力が当該焼却炉の施設稼働用の電力として利用され
る。
【0008】前記燃焼室2には、前記燃焼帯7の下流側
から前記段差部d1,d2を臨む位置、即ち、前記後燃
焼帯8の後部側壁に燃焼状態をモニタするための放射温
度計測器1としての赤外線カメラ、前記燃焼帯7の温度
を検出する炉出口温度検出手段21としての熱電対、燃
焼空気量を検出する圧力検出手段(図示せず)等を設け
てあり、前記各種のセンサ検出値を入力し、入力データ
に基づき前記燃焼室2の燃焼状態を評価し、前記プッシ
ャ5によるゴミの投入速度、前記ストーカ機構によるゴ
ミの搬送速度、前記ダンパDの開度等の調節を行い適正
な燃焼状態に調節維持するコンピュータ利用の燃焼制御
装置20を設けてある。前記燃焼制御装置20は、前記
放射温度計測器1による計測データに基づいて前記燃焼
室2に投入されたゴミの性状を検出する演算部20aを
設けてある。前記演算部20aは、前記放射温度計測器
1により検出される前記段差部d2における温度分布か
ら、前記燃焼帯7におけるゴミ厚さを検出し、検出ゴミ
厚さに基づいてゴミの性状を推定し、又は、前記放射温
度計測器1により検出される前記段差部d1,d2にお
ける温度分布から、前記乾燥帯6及び燃焼帯7における
ゴミ厚さを検出し、検出ゴミ厚さに基づいてゴミの性状
を推定する。
【0009】以下、前記演算部20aにおけるゴミの性
状検出方法について説明する。前記放射温度計測器1
は、図4に示すような黒体輻射エネルギーに相当する炉
内からの輻射エネルギーを検出して温度を求めるもの
で、図5に示すように、前記燃焼帯7上で発生する火炎
中のCO,CO2,NOX,SOX、さらにはH2Oによ
る赤外線エネルギー吸収帯域を回避すべく、赤外線カメ
ラに波長が約3.9(3.6〜4)μmのフィルタを取
り付けてあり、以て、前記燃焼帯7での燃焼火炎を透過
して前記乾燥帯6、段差部d1,d2からの輻射エネル
ギーを計測可能なように構成してある。前記演算部20
aは、図1に示すように、前記放射温度計測器1により
得られた画像データに基づいて前記段差部d1,d2に
おけるゴミ厚さを求め、その値からゴミの性状を推定す
る。詳述すると、先ず、前記乾燥帯6と燃焼帯7の段差
部d2の温度分布のうち下方の部位は、堆積したゴミで
覆われた箇所からの放射エネルギーを計測することにな
るので約700〜800℃以上と、かなりの高温になる
が、その部位から上方の部位では耐火レンガで構成され
る段差部d2自体の表面温度が検出されるので約600
℃以下と、それほどの高温とはならない。そこで、前記
段差部d2における温度分布から前記乾燥帯6から落下
供給されたゴミ量つまりゴミ厚さと、その部位のゴミ温
度が判明するので、ゴミ温度が高ければ前記乾燥帯6で
十分に乾燥されてゴミの含水量が少なく、従って燃え易
いゴミであり、ゴミ温度が低ければ前記乾燥帯6での乾
燥が不十分でゴミの含水量が多く、従って燃え難いゴミ
であることが推定できるのである。具体的なゴミの性状
の推定のための演算処理について説明する。先ず、図1
に示すように、前記放射温度計測器1により得られたX
Yの二次元画像データ(各画素における輝度情報が温度
に関連する情報を示す)を前記演算部20aに備えたメ
モリ(図示せず)に格納し、検査面として段差部d2
(d1でも同様である)の領域(図中、ΔX、ΔYの幅
で特定される領域)を抽出する。抽出された領域内のX
軸方向の幅ΔXを数画素毎に微小幅に分割して、図2
(イ)に示すように、AからGの7つの短冊状の領域を
対象として、図2(ロ)に示すように、短冊状の領域毎
に等しいY座標に対するX座標方向の温度平均値を演算
し、Y軸方向、つまり、高さ方向の温度分布を演算導出
する。得られた温度分布から短冊状の領域毎に最高温度
と最低温度の温度差ΔTと段差部の高さΔYの比を求
め、図2(ハ)に示すように、その値が所定値αよりも
大となる高さ(|ΔT/ΔY|>α(αの値は、炉の規
模等に基づいて適宜決定される)となる高さH)を求め
てその高さの平均値をゴミの厚さとし、定まった高さH
より下方の領域の平均温度を演算導出してゴミの温度と
するのである。尚、短冊状の領域の大きさや数の設定は
任意であり、特に限定するものではない。また、ゴミの
厚さを検出するために、温度勾配が所定値αよりも小と
なる座標を求めるものを説明したが、温度勾配ではなく
温度そのものを基準にゴミの厚さを検出するものであっ
てもよい。
【0010】以上によりそのときに計測されたゴミ厚さ
と、ゴミ温度に基づいて焼却処理すべきゴミのごみ質を
予め把握できるので、そのようなゴミ質の変化を時系列
的に把握することにより、前記ストーカ機構によるゴミ
の送り速度や、前記ダンパDの開度調節による燃焼空気
の供給量等が予め最適値に調節でき、燃焼効率を向上さ
せることができるのである。例えば、含水量の多いゴミ
が多量に供給されていると判断すると、前記プッシャ5
によるゴミの投入量を低減させ、乾燥帯6でのゴミの搬
送速度を低下させて乾燥を促進する一方、燃焼帯7での
空気供給量を増加させて燃焼を促進したり、含水量の少
ないゴミが少量供給されていると判断すると、前記プッ
シャ5によるゴミの投入量を増大させ、乾燥帯6でのゴ
ミの搬送速度を上昇させて燃焼帯7へのゴミ搬送量を増
すといった具合である。また、上述に加えて、ゴミの投
入口2aから乾燥帯6への段差部d1における温度分布
も把握できるので、その温度分布から投入直後のゴミ厚
さ及び温度と乾燥工程を経て燃焼帯7に搬送された直後
のゴミ厚さ及び温度とを比較することにより、例えば、
燃焼帯7への落下供給されたゴミの温度の乾燥帯6への
投入直後の温度からの上昇の程度で含水率の程度が把握
され、燃焼帯への落下供給されたゴミの厚さの乾燥帯へ
の投入直後の厚さからの減少の程度で燃え易さが把握さ
れるのである。つまり、燃焼火炎温度が一定の下では、
段差部d1と段差部d2の温度差が小であれば、それだ
け含水量が多くゴミ質が悪いと判断でき、温度差が大で
あれば、それだけ含水量が少なくゴミ質が良いと判断で
き、さらには、段差部d1と段差部d2のゴミ厚さの差
が大であれば、乾燥帯6でのゴミのガス化が促進されて
いること等からゴミ質が良く燃え易いと判断できるので
ある。
【0011】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】要部の説明図
【図2】要部の説明図
【図3】焼却炉の概略構成図
【図4】黒体輻射エネルギーの波長特性図
【図5】大気の透過率の特性図
【符号の説明】
1 放射温度計測器 2a 投入口 6 乾燥帯 7 燃焼帯 d1 段差部 d2 段差部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F23G 5/00 109

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投入されたゴミを搬送しながら乾燥させ
    る乾燥帯(6)と乾燥されたゴミを搬送しながら燃焼さ
    せる燃焼帯(7)とを段差部(d2)を介して連設して
    ストーカ機構を構成するとともに、前記燃焼帯(7)の
    下流側から前記段差部(d2)を臨む位置に放射温度計
    測器(1)を備えてあるゴミ焼却炉におけるゴミの性状
    検出方法であって、 前記放射温度計測器(1)により検出される前記段差部
    (d2)における温度分布から、前記燃焼帯(7)にお
    けるゴミ厚さを検出し、検出ゴミ厚さまたは温度に基づ
    いてゴミの性状を推定するゴミ焼却炉におけるゴミの性
    状検出方法。
  2. 【請求項2】 投入口(2a)から段差部(d1)を介
    して炉内にゴミを落下投入するプッシャ機構(5)を備
    え、投入されたゴミを搬送しながら乾燥させる乾燥帯
    (6)と、乾燥されたゴミを搬送しながら燃焼させる燃
    焼帯(7)とを段差部(d2)を介して連設してストー
    カ機構を構成するとともに、前記燃焼帯(7)の下流側
    から前記段差部(d1),(d2)を臨む位置に放射温
    度計測器(1)を備えてあるゴミ焼却炉におけるゴミの
    性状検出方法であって、 前記放射温度計測器(1)により検出される前記段差部
    (d1),(d2)における温度分布から、前記乾燥帯
    (6)及び燃焼帯(7)におけるゴミ厚さを検出し、検
    出ゴミ厚さまたは温度に基づいてゴミの性状を推定する
    ゴミ焼却炉におけるゴミの性状検出方法。
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