(57)【要約】【課題】有機性廃棄物投入量が変化する場合の過給機回転数制御弁の開度の目標値を適切に算出する。【解決手段】流動焼却システムは、焼却炉と、焼却炉に空気を供給する空気供給流路上に配置されたコンプレッサと焼却炉から排ガスを排出する排ガス流路上に配置されたタービンとを有する過給機と、過給機回転数制御弁と、流動空気流量偏差と流動空気流量差分と有機性廃棄物投入量目標値変化量とを含む複数の制御パラメータを算出する第１制御部と、制御パラメータに基づいて過給機回転数制御弁の開度を算出する第２制御部とを備え、第２制御部は、条件が成立するか否かを判定する判定部と、２つ以上の制御パラメータに基づいて２つ以上の過給機回転数制御弁の開度の値を２つ以上の重みとして算出する重み算出部と、２つ以上の重みに基づいて過給機回転数制御弁の開度の目標値を算出する開度目標値算出部とを備える。【選択図】図１
2020159574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を焼却する焼却炉と、
前記焼却炉に空気を供給する空気供給流路上に配置されたコンプレッサと、前記焼却炉からの排ガスの熱を利用して駆動するタービンとを有する過給機と、
前記過給機の回転数を制御する過給機回転数制御弁と、
少なくとも、前記焼却炉に供給される空気の流量の現在値と目標値との差である流動空気流量偏差と、前記焼却炉に供給される空気の流量の所定時間当たりの変化量である流動空気流量差分と、前記焼却炉に投入される有機性廃棄物の量の目標値の所定時間当たりの変化量である有機性廃棄物投入量目標値変化量とを含む複数の制御パラメータを算出する第１制御部と、
前記複数の制御パラメータのそれぞれに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度を算出する第２制御部とを備え、
前記第２制御部は、
少なくとも、前記流動空気流量偏差に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第１条件と、前記流動空気流量差分に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第２条件と、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第３条件とを含む複数の条件のそれぞれが成立するか否かを判定する判定部と、
前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、成立した前記２つ以上の条件に対応する２つ以上の制御パラメータのそれぞれに基づいて、２つ以上の前記過給機回転数制御弁の開度の値を、２つ以上の重みとして算出する重み算出部と、
前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、前記重み算出部によって算出された前記２つ以上の重みに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度の目標値を算出する開度目標値算出部とを備える、
流動焼却システム。
【請求項２】
前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記２つ以上の重みの平均値を、前記過給機回転数制御弁の開度の目標値として算出する、
請求項１に記載の流動焼却システム。
【請求項３】
前記タービンをバイパスする排ガスバイパス流路を更に備え、
前記過給機回転数制御弁は、前記排ガスバイパス流路上に配置された排ガスバイパス弁を含み、
前記第１条件、前記第２条件および前記第３条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、
前記重み算出部は、少なくとも、前記流動空気流量偏差に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第１重みと、前記流動空気流量差分に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第２重みと、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第３重みとを算出し、
前記開度目標値算出部は、少なくとも前記第１重み、前記第２重みおよび前記第３重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出する、
請求項２に記載の流動焼却システム。
【請求項４】
前記流動空気流量偏差が負の値であり、かつ、前記流動空気流量差分が負の値であり、かつ、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量が正の値である場合に、
前記判定部は、前記第１条件、前記第２条件および前記第３条件が成立すると判定し、
前記重み算出部は、前記第１重みとして負の値を算出し、前記第２重みとして負の値を算出し、前記第３重みとして概略ゼロを算出し、
前記開度目標値算出部は、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として、前記排ガスバイパス弁の開度の現在値より小さい値を算出する、
請求項３に記載の流動焼却システム。
【請求項５】
前記空気供給流路のうちの前記コンプレッサよりも上流側の部分に配置された大気吸込弁を更に備え、
前記判定部は、前記大気吸込弁の開度に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第４条件が成立するか否かを判定し、
前記第４条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、
前記重み算出部は、前記大気吸込弁の開度に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第４重みを算出し、
前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第４重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出する、
請求項３または請求項４に記載の流動焼却システム。
【請求項６】
前記焼却炉の内部の圧力である炉内圧を検出する炉内圧検出部を更に備え、
前記判定部は、前記炉内圧に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第５条件が成立するか否かを判定し、
前記第５条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、
前記重み算出部は、前記炉内圧に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第５重みを算出し、
前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第５重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出する、
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の流動焼却システム。
【請求項７】
前記過給機の現在の状態と前記過給機のサージングが発生する状態との差である過給機サージング偏差を検出する過給機サージング偏差検出部を更に備え、
前記判定部は、前記過給機サージング偏差に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第６条件が成立するか否かを判定し、
前記第６条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、
前記重み算出部は、前記過給機サージング偏差に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第６重みを算出し、
前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第６重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出する、
請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の流動焼却システム。
【請求項８】
前記空気供給流路のうちの前記コンプレッサよりも上流側の部分に接続されたブロワを更に備え、
前記判定部は、前記ブロワの回転数に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第７条件が成立するか否かを判定し、
前記第７条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、
前記重み算出部は、前記ブロワの回転数に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第７重みを算出し、
前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第７重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出する、
請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の流動焼却システム。
【請求項９】
有機性廃棄物を焼却する焼却炉と、
前記焼却炉に空気を供給する空気供給流路上に配置されたコンプレッサと、前記焼却炉からの排ガスの熱を利用して駆動するタービンとを有する過給機と、
前記過給機の回転数を制御する過給機回転数制御弁と、
少なくとも、前記焼却炉に供給される空気の流量の現在値と目標値との差である流動空気流量偏差と、前記焼却炉に供給される空気の流量の所定時間当たりの変化量である流動空気流量差分と、前記焼却炉に投入される有機性廃棄物の量の目標値の所定時間当たりの変化量である有機性廃棄物投入量目標値変化量とを含む複数の制御パラメータを算出する第１制御部と、
前記複数の制御パラメータのそれぞれに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度を算出する第２制御部とを備える流動焼却システムの制御方法であって、
少なくとも、前記流動空気流量偏差に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第１条件と、前記流動空気流量差分に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第２条件と、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第３条件とを含む複数の条件のそれぞれが成立するか否かを判定する判定ステップと、
前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定ステップにおいて判定された場合に、成立した前記２つ以上の条件に対応する２つ以上の制御パラメータのそれぞれに基づいて、２つ以上の前記過給機回転数制御弁の開度の値を、２つ以上の重みとして算出する重み算出ステップと、
前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定ステップにおいて判定された場合に、前記重み算出ステップにおいて算出された前記２つ以上の重みに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度の目標値を算出する開度目標値算出ステップとを備える、
流動焼却システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理等で生じた汚泥などの有機性廃棄物を焼却処理する流動焼却システムおよび流動焼却システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加圧下、常圧下における過給機を用いた焼却炉設備が知られている。また、自立切替段階の処理を自動化してオペレータの状況判断を不要にすると共に燃焼用空気の流量や圧力の変動を抑制する加圧流動焼却炉設備が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載された加圧流動焼却炉設備は、加圧流動焼却炉と、過給機と、起動用ブロワと、過給機のコンプレッサから加圧流動焼却炉へ供給される燃焼用空気の流量を測定する流量計と、過給機のコンプレッサの入口空気圧力を測定する圧力計と、空気吸込弁と、起動用ブロワの回転数を制御する流量指示調節計と、空気吸込弁の開度を制御する圧力指示調節計とを備えている。
ところで、特許文献１に記載された加圧流動焼却炉設備には、例えば過給機のタービンをバイパスするバイパス通路上に配置された排ガスバイパス弁、過給機のコンプレッサをバイパスするバイパス通路上に配置された燃焼用空気バイパス弁などのような、過給機の回転数を制御する過給機回転数制御弁が備えられていない。
【０００３】
また従来から、サージングの発生を適切に防止すると共にサージングの発生を防止するためのオペレータの常時監視を不要にする加圧流動焼却炉設備が知られている（例えば特許文献２参照）。特許文献２に記載された加圧流動焼却炉設備では、コンプレッサの入口側圧力と出口側圧力とから圧力比が算出され、過給機のコンプレッサから供給される燃焼用空気の流量から合計空気量が算出され、コンプレッサにサージングが発生する条件を示すサージング領域に対し安全率を介して決定されるサージング安全ラインが予め準備され、コンプレッサ動作点が決定され、比較用動作点が算出され、コンプレッサ動作点から比較用動作点を減算した減算値が基準値を下回った場合に排ガスバイパス弁または加圧空気弁が開放制御される。つまり、特許文献２に記載された加圧流動焼却炉設備では、サージングが発生しないように、排ガスバイパス弁または加圧空気弁が制御される。
ところで、特許文献２に記載された加圧流動焼却炉設備には、加圧流動焼却炉への有機性廃棄物の投入量が変化する場合に、排ガスバイパス弁または加圧空気弁をどのように制御すべきかについて記載されていない。
そのため、特許文献２に記載された加圧流動焼却炉設備によっては、有機性廃棄物投入量が変化する場合に排ガスバイパス弁または加圧空気弁を最適な開度となるよう制御できないおそれがある。
【０００４】
また、従来の一般的な加圧流動焼却システムでは、排ガスバイパス弁の開度を制御する場合に、流動空気量（焼却炉に供給される空気の流量）、炉内圧、および、過給機にサージングが発生するおそれの有無が考慮されているものの、焼却炉への有機性廃棄物投入量の変化が十分に考慮されていない。
そのため、従来の一般的な加圧流動焼却システムでは、有機性廃棄物投入量が変動する場合に、オペレータが排ガスバイパス弁の開度の調整作業を行う必要があった。また、オペレータが排ガスバイパス弁の開度の調整作業を行っても、有機性廃棄物投入量の変動が大きい場合には、実際の流動空気量と流動空気量の目標値との差が大きくなってしまっていた。
詳細には、従来の一般的な加圧流動焼却システムでは、排ガスバイパス弁の開度を制御することによって、流動空気量が制御される。排ガスバイパス弁の開度が減少し、タービンに送られる排ガス量が増加すると、過給機の回転数が増加し、コンプレッサによって焼却炉に供給される流動空気量が増加する。また、排ガスバイパス弁の開度が増加し、タービンに送られる排ガス量が減少すると、過給機の回転数が減少し、コンプレッサによって焼却炉に供給される流動空気量が減少する。
有機性廃棄物投入量が増加する場合には、投入量が増加した有機性廃棄物を焼却するために流動空気量を増加する必要があり、流動空気量を増加するために排ガスバイパス弁の開度を減少する必要があると言える。一方、有機性廃棄物投入量が増加する場合には、焼却される有機性廃棄物の増加に伴って排ガス量が増加するために、排ガスバイパス弁の開度を増加する必要があるとも言える。
このような事情から、従来の一般的な加圧流動焼却システムにおいては、有機性廃棄物投入量が変動する場合に、排ガスバイパス弁の開度の適切な目標値が設定されていたとは言えず、オペレータによる排ガスバイパス弁の開度の調整作業が必要不可欠であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３７５７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した問題点に鑑み、本発明は、有機性廃棄物投入量が変化する場合の過給機回転数制御弁の開度の目標値を適切に算出することができる流動焼却システムおよび流動焼却システムの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、有機性廃棄物を焼却する焼却炉と、前記焼却炉に空気を供給する空気供給流路上に配置されたコンプレッサと、前記焼却炉からの排ガスの熱を利用して駆動するタービンとを有する過給機と、前記過給機の回転数を制御する過給機回転数制御弁と、少なくとも、前記焼却炉に供給される空気の流量の現在値と目標値との差である流動空気流量偏差と、前記焼却炉に供給される空気の流量の所定時間当たりの変化量である流動空気流量差分と、前記焼却炉に投入される有機性廃棄物の量の目標値の所定時間当たりの変化量である有機性廃棄物投入量目標値変化量とを含む複数の制御パラメータを算出する第１制御部と、前記複数の制御パラメータのそれぞれに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度を算出する第２制御部とを備え、前記第２制御部は、少なくとも、前記流動空気流量偏差に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第１条件と、前記流動空気流量差分に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第２条件と、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第３条件とを含む複数の条件のそれぞれが成立するか否かを判定する判定部と、前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、成立した前記２つ以上の条件に対応する２つ以上の制御パラメータのそれぞれに基づいて、２つ以上の前記過給機回転数制御弁の開度の値を、２つ以上の重みとして算出する重み算出部と、前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、前記重み算出部によって算出された前記２つ以上の重みに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度の目標値を算出する開度目標値算出部とを備える、流動焼却システムである。
【０００８】
本発明の一態様の流動焼却システムでは、前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記２つ以上の重みの平均値を、前記過給機回転数制御弁の開度の目標値として算出してもよい。
【０００９】
本発明の一態様の流動焼却システムは、前記タービンをバイパスする排ガスバイパス流路を更に備え、前記過給機回転数制御弁は、前記排ガスバイパス流路上に配置された排ガスバイパス弁を含み、前記第１条件、前記第２条件および前記第３条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、前記重み算出部は、少なくとも、前記流動空気流量偏差に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第１重みと、前記流動空気流量差分に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第２重みと、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第３重みとを算出し、前記開度目標値算出部は、少なくとも前記第１重み、前記第２重みおよび前記第３重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出してもよい。
【００１０】
本発明の一態様の流動焼却システムでは、前記流動空気流量偏差が負の値であり、かつ、前記流動空気流量差分が負の値であり、かつ、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量が正の値である場合に、前記判定部は、前記第１条件、前記第２条件および前記第３条件が成立すると判定し、前記重み算出部は、前記第１重みとして負の値を算出し、前記第２重みとして負の値を算出し、前記第３重みとして概略ゼロを算出し、前記開度目標値算出部は、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として、前記排ガスバイパス弁の開度の現在値より小さい値を算出してもよい。
【００１１】
本発明の一態様の流動焼却システムは、前記空気供給流路のうちの前記コンプレッサよりも上流側の部分に配置された大気吸込弁を更に備え、前記判定部は、前記大気吸込弁の開度に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第４条件が成立するか否かを判定し、前記第４条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、前記重み算出部は、前記大気吸込弁の開度に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第４重みを算出し、前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第４重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出してもよい。
【００１２】
本発明の一態様の流動焼却システムは、前記焼却炉の内部の圧力である炉内圧を検出する炉内圧検出部を更に備え、前記判定部は、前記炉内圧に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第５条件が成立するか否かを判定し、前記第５条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、前記重み算出部は、前記炉内圧に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第５重みを算出し、前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第５重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出してもよい。
【００１３】
本発明の一態様の流動焼却システムは、前記過給機の現在の状態と前記過給機のサージングが発生する状態との差である過給機サージング偏差を検出する過給機サージング偏差検出部を更に備え、前記判定部は、前記過給機サージング偏差に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第６条件が成立するか否かを判定し、前記第６条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、前記重み算出部は、前記過給機サージング偏差に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第６重みを算出し、前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第６重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出してもよい。
【００１４】
本発明の一態様の流動焼却システムは、前記空気供給流路のうちの前記コンプレッサよりも上流側の部分に接続されたブロワを更に備え、前記判定部は、前記ブロワの回転数に基づいて前記排ガスバイパス弁の開度を算出する条件である第７条件が成立するか否かを判定し、前記第７条件が成立すると前記判定部によって判定された場合に、前記重み算出部は、前記ブロワの回転数に基づいて算出される前記排ガスバイパス弁の開度の値である第７重みを算出し、前記開度目標値算出部は、前記重み算出部によって算出された前記第７重みを含む複数の重みの平均値を、前記排ガスバイパス弁の開度の目標値として算出してもよい。
【００１５】
本発明の一態様は、有機性廃棄物を焼却する焼却炉と、前記焼却炉に空気を供給する空気供給流路上に配置されたコンプレッサと、前記焼却炉からの排ガスの熱を利用して駆動するタービンとを有する過給機と、前記過給機の回転数を制御する過給機回転数制御弁と、少なくとも、前記焼却炉に供給される空気の流量の現在値と目標値との差である流動空気流量偏差と、前記焼却炉に供給される空気の流量の所定時間当たりの変化量である流動空気流量差分と、前記焼却炉に投入される有機性廃棄物の量の目標値の所定時間当たりの変化量である有機性廃棄物投入量目標値変化量とを含む複数の制御パラメータを算出する第１制御部と、前記複数の制御パラメータのそれぞれに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度を算出する第２制御部とを備える流動焼却システムの制御方法であって、少なくとも、前記流動空気流量偏差に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第１条件と、前記流動空気流量差分に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第２条件と、前記有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて前記過給機回転数制御弁の開度を算出する条件である第３条件とを含む複数の条件のそれぞれが成立するか否かを判定する判定ステップと、前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定ステップにおいて判定された場合に、成立した前記２つ以上の条件に対応する２つ以上の制御パラメータのそれぞれに基づいて、２つ以上の前記過給機回転数制御弁の開度の値を、２つ以上の重みとして算出する重み算出ステップと、前記複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると前記判定ステップにおいて判定された場合に、前記重み算出ステップにおいて算出された前記２つ以上の重みに基づいて、前記過給機回転数制御弁の開度の目標値を算出する開度目標値算出ステップとを備える、流動焼却システムの制御方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、有機性廃棄物投入量が変化する場合の過給機回転数制御弁の開度の目標値を適切に算出することができる流動焼却システムおよび流動焼却システムの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の流動焼却システムの概要の一例を示す図である。
【図２】流動空気流量検出部と設定入力部と有機性廃棄物流量検出部と有機性廃棄物投入ポンプと排ガスバイパス弁と制御部との関係の一例を示す図である。
【図３】制御部における処理の一例を説明するための図である。
【図４】有機性廃棄物投入量の目標値と流動空気流量の目標値との関係の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の第１例を示す図である。
【図６】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の第２例を示す図である。
【図７】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の第３例を示す図である。
【図８】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の第４例を示す図である。
【図９】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の第５例を示す図である。
【図１０】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の第６例を示す図である。
【図１１】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の第７例を示す図である。
【図１２】第１実施形態の流動焼却システムによって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第２実施形態の流動焼却システムの概要の一例を示す図である。
【図１４】第３実施形態の流動焼却システムの概要の一例を示す図である。
【図１５】第２実施形態の流動焼却システムの概要の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の流動焼却システムおよび流動焼却システムの制御方法の実施形態について説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の流動焼却システム１の概要の一例を示す図である。
図１に示す例では、流動焼却システム１が、焼却炉１１と、有機性廃棄物投入流路１２Ａと、有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂと、過給機１３と、空気供給流路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃと、ブロワ１５と、大気吸込弁１６と、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂと、排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂと、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂとを備えている。
焼却炉１１は下水処理等で生じた汚泥などの有機性廃棄物の焼却処理を行う。有機性廃棄物投入流路１２Ａは、有機性廃棄物を焼却炉１１に投入（供給）するための流路である。有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂは、有機性廃棄物を焼却炉１１に投入するためのポンプである。過給機１３は、コンプレッサ１３Ａとタービン１３Ｂとを備えており、タービン１３Ｂの回転に伴って連結軸を介してコンプレッサ１３Ａが回転する。図１に示す例では、有機性廃棄物供給手段として有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂを用いているが、スクリューコンベア等の他の供給手段を用いてもよい。
空気供給流路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、有機性廃棄物の焼却に用いられる空気を焼却炉１１に供給するための流路である。空気供給流路１４Ｃは、焼却炉１１とコンプレッサ１３Ａとを接続している。空気供給流路１４Ａは、コンプレッサ１３Ａと接続し空気供給流路１４Ｃの反対側に延びている。つまり、コンプレッサ１３Ａは、空気供給流路１４Ａ、１４Ｃ上に配置されている。空気供給流路１４Ｂは、空気供給流路１４Ａに接続されている。
ブロワ１５は、空気供給流路１４Ａに接続されている。つまり、ブロワ１５は、空気供給流路１４Ａ、１４Ｃのうちのコンプレッサ１３Ａよりも上流側の部分に接続されている。ブロワ１５は、例えば過給機１３の起動時や有機性廃棄物の焼却に用いられる空気の不足時に、空気をコンプレッサ１３Ａに供給する（押し込む）。
大気吸込弁１６は、空気供給流路１４Ｂ上に配置されている。つまり、大気吸込弁１６は、空気供給流路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのうちのコンプレッサ１３Ａよりも上流側の部分に配置されている。大気吸込弁１６は、例えば空気供給流路１４Ａ内（コンプレッサ１３Ａの入口側部分）が負圧になっている時などに開弁する。
図１に示す例では、ブロワ１５および大気吸込弁１６が流動焼却システム１に備えられているが、他の例では、流動焼却システム１がブロワ１５および／または大気吸込弁１６を備えていなくてもよい。
【００２０】
図１に示す例では、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂが、有機性廃棄物の焼却により生じた排ガスを焼却炉１１から排出するための流路である。排ガス流路１７Ａは、焼却炉１１とタービン１３Ｂとを接続しており、間に集塵機等が配置されている（図示しない）。排ガス流路１７Ｂは、タービン１３Ｂと接続し排ガス流路１７Ａの反対側に延びている。つまり、タービン１３Ｂは、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂ上に配置されている。
過給機１３のタービン１３Ｂは、焼却炉１１から排出された排ガスの圧力や熱を利用して回転し、連結軸を介してコンプレッサ１３Ａを回転させ、コンプレッサ１３Ａは、焼却炉１１に供給される空気を圧縮する。なお、タービン１３Ｂに焼却炉１１から排出された排ガスを供給することで、排ガスの熱を直接的に利用し、タービン１３Ｂを回転させることができるが、焼却炉１１から排出された排ガスにより加温された空気をタービン１３Ｂに供給することにより、排ガスの熱を間接的に利用してタービン１３Ｂを回転させてもよい。
排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂは、焼却炉１１から排出された排ガスがタービン１３Ｂをバイパスするための流路である。排ガスバイパス流路１８Ａと排ガスバイパス流路１８Ｂとは、並列に配列され、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂに接続されている。
排ガスバイパス弁１９Ａは、排ガスバイパス流路１８Ａ上に配置されている。排ガスバイパス弁１９Ａは、例えば過給機１３の起動時に開弁する。排ガスバイパス弁１９Ｂは、排ガスバイパス流路１８Ｂ上に配置されている。排ガスバイパス弁１９Ｂは、例えば過給機１３の常用時（非起動時）に開弁する。排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂが開弁すると、タービン１３Ｂに流れる排ガスの流量が減少し、過給機１３の回転数が減少する。つまり、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂは、過給機１３の回転数を制御する過給機回転数制御弁として機能する。例えば流動焼却システム１の昇温工程、保温工程、設備停止時などにおいては、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂが全開状態になる。
排ガスバイパス弁１９Ａは、排ガスバイパス弁１９Ｂと同様に、過給機１３に流れる排ガス量を調整することにより、過給機１３のコンプレッサ１３Ａが製造する加圧空気の圧力、流動空気量を総合的に制御する。
排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂのうちの排ガスバイパス弁１９Ｂが、流動空気量の制御に主に用いられる。排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が常用範囲を超える場合、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が急激に変動する場合などに、排ガスバイパス弁１９Ａは作動する。
図１に示す例では、２つの排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂと２つの排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂとが流動焼却システム１に備えられているが、他の例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス流路を１つのみ備え、排ガスバイパス弁を１つのみ備えていてもよい。また、他の例として、過給機を複数備えていてもよい。
【００２１】
図１に示す例では、流動焼却システム１が、炉内圧検出部１Ａと、コンプレッサ入口空気温度検出部１Ｂと、コンプレッサ入口空気圧力検出部１Ｃと、コンプレッサ出口空気圧力検出部１Ｄと、焼却炉出口圧力検出部１Ｅと、タービン出口圧力検出部１Ｆと、有機性廃棄物流量検出部１Ｇと、流動空気流量検出部１Ｈと、制御部１Ｊ、１Ｋと、設定入力部１Ｌと、過給機サージング偏差検出部１Ｍとを更に備えている。
炉内圧検出部１Ａは、焼却炉１１の内部の圧力である炉内圧を検出する。コンプレッサ入口空気温度検出部１Ｂは、空気供給流路１４Ａ内のうちのコンプレッサ１３Ａの入口部分の空気の温度を検出する。コンプレッサ入口空気圧力検出部１Ｃは、空気供給流路１４Ａ内のうちのコンプレッサ１３Ａの入口部分の空気の圧力を検出する。コンプレッサ出口空気圧力検出部１Ｄは、空気供給流路１４Ｃ内のうちのコンプレッサ１３Ａの出口部分の空気の圧力を検出する。
焼却炉出口圧力検出部１Ｅは、排ガス流路１７Ａ内のうちの焼却炉１１の出口部分の排ガスの圧力を検出する。タービン出口圧力検出部１Ｆは、排ガス流路１７Ｂ内のうちのタービン１３Ｂの出口部分の排ガスの圧力を検出する。
有機性廃棄物流量検出部１Ｇは、有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂによって有機性廃棄物投入流路１２Ａから焼却炉１１に供給される有機性廃棄物の流量（有機性廃棄物投入量の現在値）［ｔ／ｈ］を検出する。流動空気流量検出部１Ｈは、空気供給流路１４Ｃから焼却炉１１に供給される空気の流量を検出する。
【００２２】
図１に示す例では、制御部１Ｊが、例えば流動空気流量偏差［Ｎｍ３／ｈ］、流動空気流量差分［Ｎｍ３／ｈ］、有機性廃棄物投入量目標値変化量［ｔ／ｈ］などの複数の制御パラメータの算出などを行う。制御部１Ｊは、演算処理部１Ｊ１と、有機性廃棄物投入ポンプ制御部１Ｊ２と、演算処理部１Ｊ３と、バイパス弁制御部１Ｊ４とを備えている。
流動空気流量偏差は、空気供給流路１４Ｃから焼却炉１１に供給される空気の流量の現在値（流動空気流量検出部１Ｈによって検出される流量の値）と目標値との差である。流動空気流量差分は、空気供給流路１４Ｃから焼却炉１１に供給される空気の流量（流動空気流量検出部１Ｈによって検出される流量）の所定時間当たりの変化量である。有機性廃棄物投入量目標値変化量は、有機性廃棄物投入流路１２Ａから焼却炉１１に投入される有機性廃棄物の量の目標値の所定時間当たりの変化量である。
【００２３】
図１に示す例では、制御部１Ｋが、制御部１Ｊによって算出された制御パラメータなどに基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の算出などを行う。制御部１Ｋは、条件成立判定部１Ｋ１と、重み算出部１Ｋ２と、開度目標値算出部１Ｋ３とを備えている。
設定入力部１Ｌは、例えば流動焼却システム１のオペレータによる有機性廃棄物投入量の目標値［ｔ／ｈ］などの入力を受け付ける。また、設定入力部１Ｌは、例えば流動焼却システム１のオペレータによる流動空気流量の目標値（空気供給流路１４Ｃから焼却炉１１に供給される空気の流量の目標値）などの入力を受け付ける。詳細には、設定入力部１Ｌは、流動空気流量の目標値の設定に必要な例えば有機性廃棄物投入量１ｔ／ｈあたりの流動空気量、最小流動空気量、補正空気流量などの入力を受け付ける。
過給機サージング偏差検出部１Ｍは、過給機１３の現在の状態と過給機１３のサージングが発生する状態との差である過給機サージング偏差を検出する。例えば、過給機１３の状態が、サージングが発生しやすい状態である場合に、過給機サージング偏差検出部１Ｍは、小さい値の過給機サージング偏差を検出する。一方、過給機１３の状態が、サージングが発生しやすい状態ではない場合に、過給機サージング偏差検出部１Ｍは、大きい値の過給機サージング偏差を検出する。
【００２４】
図２は流動空気流量検出部１Ｈと設定入力部１Ｌと有機性廃棄物流量検出部１Ｇと有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂと排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂと制御部１Ｊ、１Ｋとの関係の一例を示す図である。
図１および図２に示す例では、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ１が、流動空気流量検出部１Ｈによって検出される流動空気流量の現在値と、設定入力部１Ｌに入力された流動空気流量の目標値との差である流動空気流量偏差［Ｎｍ３／ｈ］を算出する。また、演算処理部１Ｊ１は、流動空気流量検出部１Ｈによって検出される流動空気流量の現在値の所定時間当たりの変化量である流動空気流量差分［Ｎｍ３／ｈ］を算出する。
制御部１Ｊの有機性廃棄物投入ポンプ制御部１Ｊ２は、有機性廃棄物流量検出部１Ｇによって検出された有機性廃棄物投入量の現在値［ｔ／ｈ］と、設定入力部１Ｌに入力された有機性廃棄物投入量の目標値［ｔ／ｈ］とに基づいて、有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂの回転数［％］を算出し、有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂの制御を実行する。有機性廃棄物投入ポンプ制御部１Ｊ２は、例えば有機性廃棄物流量一定制御を実行する。
制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ３は、設定入力部１Ｌに入力された有機性廃棄物投入量の目標値［ｔ／ｈ］に基づいて、有機性廃棄物投入量目標値変化量［ｔ／ｈ］を算出する。詳細には、演算処理部１Ｊ３が、設定入力部１Ｌに入力された有機性廃棄物投入量の目標値［ｔ／ｈ］に基づいて、有機性廃棄物投入量目標値変化量（有機性廃棄物投入流路１２Ａから焼却炉１１に投入される有機性廃棄物の量の目標値の所定時間当たりの変化量）［ｔ／ｈ］を算出する。
【００２５】
図１および図２に示す例では、制御部１Ｊのバイパス弁制御部１Ｊ４が、制御部１Ｋによって算出された排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度に基づいて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの制御を実行する。
制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する条件が成立するか否かを判定する。例えば、条件成立判定部１Ｋ１は、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量偏差に基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する条件（第１条件）が成立するか否かを判定する。また、条件成立判定部１Ｋ１は、演算処理部１Ｊ１によって流動空気流量差分に基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する条件（第２条件）が成立するか否かを判定する。また、条件成立判定部１Ｋ１は、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ３によって算出された有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する条件（第３条件）が成立するか否かを判定する。
制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、例えば第１条件、第２条件、第３条件などの複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると条件成立判定部１Ｋ１によって判定された場合に、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値の算出に用いられる重みを算出する。
制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、２つ以上の条件が成立すると条件成立判定部１Ｋ１によって判定された場合であって、２つ以上の重みが重み算出部１Ｋ２によって算出された場合に、重み算出部１Ｋ２によって算出された２つ以上の重みに基づいて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値を算出する。詳細には、開度目標値算出部１Ｋ３が、重み算出部１Ｋ２によって算出された２つ以上の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値として算出する。算出される開度の目標値は、排ガスバイパス弁の開度の値や、現在値の排ガスバイパス弁の開度に対する変化量などである。
【００２６】
図３は制御部１Ｋにおける処理の一例を説明するための図である。
図３に示す例では、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量偏差の値ＤＶが、偏差ゼロに相当する値ＤＶＺＲよりも小さく、負の値である。つまり、図３に示す例では、流動空気流量の現在値が、流動空気流量の目標値よりも小さい。
また、図３に示す例では、流動空気流量偏差に基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する第１条件として、第１−１条件〜第１−６条件のうちの第１−２条件と第１−３条件とが成立する。
詳細には、演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量偏差の値ＤＶが、値ＤＶ２Ａ〜値ＤＶ２Ｂの範囲に含まれるため、条件成立判定部１Ｋ１は、第１−２条件が成立すると判定する。また、演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量偏差の値ＤＶが、値ＤＶ３Ａ〜値ＤＶ３Ｂの範囲にも含まれるため、条件成立判定部１Ｋ１は、第１−３条件も成立すると判定する。
重み算出部１Ｋ２は、成立した第１条件（第１−２条件、第１−３条件）に対応する制御パラメータとしての流動空気流量偏差の値ＤＶに基づいて、重み（第１重み）としての排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ１２、ＶＰ１３を算出する。
詳細には、重み算出部１Ｋ２が、流動空気流量偏差の値ＤＶに基づいて、第１−２条件に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ１２（＜現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰ１２は負の値）。また、重み算出部１Ｋ２は、流動空気流量偏差の値ＤＶに基づいて、第１−３条件に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ１３（＜現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰ１３は負の値）。
【００２７】
図３に示す例では、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量差分の値ＤＦが、差分ゼロに相当する値ＤＦＺＲよりも小さく、負の値である。つまり、図３に示す例では、流動空気流量が減少中である。
また、図３に示す例では、流動空気流量差分に基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する第２条件として、第２−１条件〜第２−７条件のうちの第２−１条件と第２−２条件とが成立する。
詳細には、演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量差分の値ＤＦが、値ＤＦ１Ａ〜値ＤＦ１Ｂの範囲に含まれるため、条件成立判定部１Ｋ１は、第２−１条件が成立すると判定する。また、演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量差分の値ＤＦが、値ＤＦ２Ａ〜値ＤＦ２Ｂの範囲にも含まれるため、条件成立判定部１Ｋ１は、第２−２条件も成立すると判定する。
重み算出部１Ｋ２は、成立した第２条件（第２−１条件、第２−２条件）に対応する制御パラメータとしての流動空気流量差分の値ＤＦに基づいて、重み（第２重み）としての排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ２１、ＶＰ２２を算出する。
詳細には、重み算出部１Ｋ２が、流動空気流量差分の値ＤＦに基づいて、第２−１条件に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ２１（＜現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰ２１は負の値）。また、重み算出部１Ｋ２は、流動空気流量差分の値ＤＦに基づいて、第２−２条件に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ２２（＜現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰ２２は負の値）。
【００２８】
図３に示す例では、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ３によって算出された有機性廃棄物投入量目標値変化量の値ＳＬが、変化量ゼロに相当する値ＳＬＺＲよりも大きく、正の値である。つまり、図３に示す例では、有機性廃棄物投入量目標値が増加中である。
また、図３に示す例では、有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する第３条件として、第３−１条件〜第３−６条件のうちの第３−３条件が成立する。
詳細には、演算処理部１Ｊ３によって算出された有機性廃棄物投入量目標値変化量の値ＳＬが、値ＳＬ３Ａ〜値ＳＬ３Ｂの範囲に含まれるため、条件成立判定部１Ｋ１は、第３−３条件が成立すると判定する。
重み算出部１Ｋ２は、成立した第３条件（第３−３条件）に対応する制御パラメータとしての有機性廃棄物投入量目標値変化量の値ＳＬに基づいて、重み（第３重み）としての排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ３３を算出する。
詳細には、重み算出部１Ｋ２が、有機性廃棄物投入量目標値変化量の値ＳＬに基づいて、第３−３条件に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ３３（≒現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰ３３は概略ゼロ）。
【００２９】
図３に示す例では、開度目標値算出部１Ｋ３が、重み算出部１Ｋ２によって算出された５つの重み（値ＶＰ１２、値ＶＰ１３、値ＶＰ２１、値ＶＰ２２、値ＶＰ３３）に基づいて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値ＶＰを算出する。詳細には、開度目標値算出部１Ｋ３が、重み算出部１Ｋ２によって算出された５つの重みの平均値（＝（ＶＰ１２＋ＶＰ１３＋ＶＰ２１＋ＶＰ２２＋ＶＰ３３）／５）を、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値ＶＰとして算出する（つまり、目標値ＶＰは、現在値より小さい負の値）。
なお、各条件について、複数の制御パラメータを条件としてもよい。例えば、第１条件においては、流動空気流量偏差と他の制御パラメータを条件とし、いずれも成立する条件のみについて、条件成立と判定してもよい。この場合、重み算出部１Ｋ２は、成立条件に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値を算出する。
【００３０】
図４は有機性廃棄物投入量の目標値と流動空気流量の目標値との関係の一例を示す図である。図４において、横軸は有機性廃棄物投入量の目標値（負荷率（％））を示しており、縦軸は流動空気流量の目標値を示している。
例えば図３に示す排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰ３３は、図４に示す関係に基づいて設定されている。
図４に示す例では、設定入力部１Ｌに入力された「最小流動空気量」の値に基づいて、図４中の「最小流動空気量」の値が設定されている。そのため、負荷率が例えば１０（％）のような有機性廃棄物投入量の目標値が小さい場合においても、流動空気流量の目標値が、図４中の破線上の値よりも大きい「最小流動空気量」に設定され、流動化に必要な最小空気量が確保される。
また、図４に示す例では、設定入力部１Ｌに入力された「補正空気流量」の値に基づいて、図４中の「補正空気流量」の値が設定されている。
図４に破線で示すように、流動空気流量の目標値は、基本的に、有機性廃棄物投入量の目標値が増加するに従って増加する。つまり、有機性廃棄物投入量の目標値と流動空気流量の目標値とが比例関係を有する。
詳細には、図４に示す例では、「設定刻み幅」が設定され、流動空気流量の目標値が設定刻み幅の値ずつステップ状に増加するように、有機性廃棄物投入量の目標値と流動空気流量の目標値との関係が設定されている。
【００３１】
図５は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第１例を示す図である。図５において、縦軸は、流動空気流量検出部１Ｈによって検出された流動空気流量の検出値（「流動空気量ＰＶ」）と、設定入力部１Ｌに入力された流動空気流量の目標値（「流動空気量ＳＶ」）と、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３によって算出された排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値（「常用時排ガスバイパス弁開度」）とを示している。横軸は時間（時刻）を示している。
図５に示す例では、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間中、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ１によって算出される流動空気流量偏差と流動空気流量差分とが概略ゼロになる。また、図示しないが、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ３によって算出される有機性廃棄物投入量目標値変化量が概略ゼロになる。
その結果、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、複数の条件に対応する複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
図５に示すように、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間中、開度目標値算出部１Ｋ３は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として、概略一定値を算出する。
【００３２】
図５に示す例では、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間中、流動空気量ＰＶと流動空気量ＳＶとが、概略一致しつつ、増加する。そのため、演算処理部１Ｊ１によって算出される流動空気流量偏差が概略ゼロになると共に、流動空気流量差分が正の値になる。また、図示しないが、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ３によって算出される有機性廃棄物投入量目標値変化量が概略ゼロになる。
その結果、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、複数の条件に対応する複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
図５に示すように、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間中、開度目標値算出部１Ｋ３によって算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値が、減少する。そのため、タービン１３Ｂに流れる排ガス量が増加し、過給機１３の回転数が増加する。その結果、増加する流動空気量ＳＶに追従して、流動空気量ＰＶも増加する。
つまり、図５に示す例では、流動空気流量偏差および流動空気流量差分の値に応じて、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が適切に制御されている。
【００３３】
図６は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第２例を示す図である。図６において、縦軸は、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３によって算出された排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値（「常用時排ガスバイパス弁開度」）と、流動空気流量検出部１Ｈによって検出された流動空気流量の検出値（「流動空気量ＰＶ」）と、設定入力部１Ｌに入力された流動空気流量の目標値（「空気量ＳＶ」）と、設定入力部１Ｌに入力された有機性廃棄物投入量の目標値（「有機性廃棄物投入量目標値」）とを示している。横軸は時間（時刻）を示している。
図６に示す例では、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の期間中、流動空気量ＰＶが流動空気量ＳＶよりも大きい。そのため、演算処理部１Ｊ１によって算出される流動空気流量偏差が正の値になる。
また、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の期間中、流動空気量ＰＶが増加する。そのため、演算処理部１Ｊ１によって算出される流動空気流量差分も正の値になる。
一方、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の期間中、有機性廃棄物投入量目標値が減少する。そのため、演算処理部１Ｊ３によって算出される有機性廃棄物投入量目標値変化量が負の値になる。
その結果、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、複数の条件に対応する複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
図６に示す例では、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の期間中、流動空気流量偏差、流動空気流量差分および有機性廃棄物投入量目標値変化量の値に応じて、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として、適切な値が算出される。そのため、オペレータによる排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の調整作業が行われることなく、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が適切に制御される。
【００３４】
詳細には、図６に示す例では、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の期間中、有機性廃棄物投入量目標値の減少に伴って、流動空気量ＳＶが減少する。また、流動空気量ＰＶが流動空気量ＳＶよりも大きい。そのため、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御が実行される。
一方、有機性廃棄物投入量目標値が減少しているため、仮に、有機性廃棄物投入量目標値が変化していない場合と同様に排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加すると、流動空気量ＰＶが過剰に少なくなってしまうおそれがある。
そこで、第１実施形態の流動焼却システム１では、有機性廃棄物投入量目標値の減少に伴ってタービン１３Ｂに流れる排ガス量も減少することが考慮され、有機性廃棄物投入量目標値が変化していない場合よりも緩やかに排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御が実行される。
その結果、図６に示す例では、オペレータによる排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の調整作業が行われることなく、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が適切に制御される。
【００３５】
図７は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第３例などを示す図である。
詳細には、図７（Ａ）は過給機１３の現在の状態、過給機１３のサージングが発生する状態などを説明するための図である。図７（Ａ）において、縦軸は圧力比（コンプレッサ出口空気圧力検出部１Ｄによって検出される圧力Ｐ２と、コンプレッサ入口空気圧力検出部１Ｃによって検出される圧力Ｐ１との比（Ｐ２／Ｐ１））を示しており、横軸は過給機１３のコンプレッサ１３Ａを通過する空気の流量Ｆを示している。
図７（Ａ）中の「サージング領域」は、過給機１３のサージングが発生するおそれがある過給機１３の運転領域を示しており、過給機１３のサージングが発生する状態に相当する。図７（Ａ）中の「過給機コンプレッサ動作点」は、過給機１３の現在の状態に相当する。図７（Ａ）中の実線の曲線は、「サージング領域」を画定するサージング予測線を示している。図７（Ａ）中の破線の曲線は、「サージング余裕空気量（目標値）」を示している。図７（Ａ）中の「サージング余裕空気量ＰＶ」は、過給機１３の現在の状態と過給機１３のサージングが発生する状態との差である過給機サージング偏差に相当する。上述したように、図１に示す例では、過給機サージング偏差検出部１Ｍが過給機サージング偏差を検出する。図２に示す例では、過給機サージング偏差検出部１Ｍによって検出された過給機サージング偏差が、「その他入力信号」として制御部１Ｋに入力される。
【００３６】
図７（Ｂ）は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第３例を示す図である。図７（Ｂ）において、縦軸は、流動空気流量検出部１Ｈによって検出された流動空気流量の検出値（「流動空気量ＰＶ」）と、設定入力部１Ｌに入力された流動空気流量の目標値（「流動空気量ＳＶ」）と、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３によって算出された排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値（「常用時排ガスバイパス弁開度」）とを示している。横軸は時間（時刻）を示している。
図７（Ｂ）に示す例では、時刻ｔ２１〜時刻ｔ２２の期間中、過給機サージング偏差検出部１Ｍによって検出された過給機サージング偏差が閾値以下になる。
制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、複数の条件に対応する複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
詳細には、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、過給機サージング偏差検出部１Ｍによって検出された過給機サージング偏差に基づいて排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する条件を含む複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、過給機サージング偏差に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、過給機サージング偏差に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
その結果、図７（Ｂ）に示す例では、時刻ｔ２１〜時刻ｔ２２の期間中、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を減少する制御が実行される。
【００３７】
詳細には、図７（Ｂ）に示す例では、流動空気量ＰＶおよび流動空気量ＳＶが減少し、図７（Ａ）中の「過給機コンプレッサ動作点」がサージング予測線に接近する時刻ｔ２１に、サージング回避制御（排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を減少する制御）が開始される。排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が約２０％減少することによって、「過給機コンプレッサ動作点」がサージング予測線から離間し、過給機１３のサージングが回避される。
【００３８】
図８は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第４例を示す図である。図８において、縦軸は、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３によって算出された排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値（「常用時排ガスバイパス弁開度」）と、流動空気流量検出部１Ｈによって検出された流動空気流量の検出値（「流動空気量ＰＶ」）と、炉内圧検出部１Ａによって検出された焼却炉１１の内部の圧力である炉内圧（「炉内圧力」）と、設定入力部１Ｌに入力された流動空気流量の目標値（「流動空気量ＳＶ」）とを示している。横軸は時間（時刻）を示している。
図８に示す例では、時刻ｔ３１〜時刻ｔ３２の期間中、炉内圧検出部１Ａによって検出された炉内圧と、炉内圧上限値（図示せず）との差が閾値以下になる。炉内圧検出部１Ａによって検出された炉内圧は、「その他入力信号」（図２参照）として制御部１Ｋに入力される。
制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、複数の条件に対応する複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
詳細には、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、炉内圧検出部１Ａによって検出された炉内圧に基づいて排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する条件を含む複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、炉内圧に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、炉内圧に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
その結果、図８に示す例では、時刻ｔ３１〜時刻ｔ３２の期間中、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御が実行される。
【００３９】
詳細には、図８に示す例では、炉内圧検出部１Ａによって検出される炉内圧が炉内圧上限値に接近する時刻ｔ３１に、空気量上昇抑制制御（排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御）が開始される。
流動空気量ＰＶが流動空気量ＳＶより低いため、通常時であれば、時刻ｔ３１に排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を減少する制御が開始されるが、図８に示す例では、炉内圧が炉内圧上限値に接近しているため、時刻ｔ３１に排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御が開始される。
【００４０】
図９は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第５例を示す図である。図９において、縦軸は、流動空気流量検出部１Ｈによって検出された流動空気流量の検出値（「流動空気量ＰＶ」）と、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３によって算出された排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値（「常用時排ガスバイパス弁開度」）と、過給機１３の回転数（「過給機回転数」）と、ブロワ１５の回転数（「ブロワ回転数」）とを示している。横軸は時間（時刻）を示している。
図９に示す例では、時刻ｔ４０以降の期間中、ブロワ１５が、作動し、空気を過給機１３のコンプレッサ１３Ａに供給する。ブロワ１５の回転数は、「その他入力信号」（図２参照）として制御部１Ｋに入力される。
制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、複数の条件に対応する複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
詳細には、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、ブロワ１５の回転数に基づいて排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する条件を含む複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、ブロワ１５の回転数に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、ブロワ１５の回転数に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
その結果、図９に示す例では、時刻ｔ４１〜時刻ｔ４３の期間中、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御が実行される。
【００４１】
詳細には、図９に示す例では、ブロワ１５の回転数が３０％に相当する回転数になる時刻ｔ４１に、過給機回転数減速制御（排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御）が開始され、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が少しずつ増加する。
次いで、ブロワ１５の回転数が４５％に相当する回転数になる時刻ｔ４２に、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の増加速度が上昇する。その結果、過給機１３の回転数が減少する。一方、流動空気量ＰＶの大きい変動は生じない。
次いで、時刻ｔ４３に、ブロワ１５による流量一定制御に切り替えられる。
【００４２】
自立解除時（常圧復帰工程）においては過給機１３の回転数を減少するために排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加するが、仮に、ブロワ１５の回転数が低く、ブロワ１５から過給機１３のコンプレッサ１３Ａに供給される空気量が少ない場合には、流量制御の対象が過給機１３からブロワ１５に引き継がれないおそれがある。
その点に鑑み、第１実施形態の流動焼却システム１では、図９に示すように、ブロワ１５の回転数を増加すると共に、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御が実行される。
【００４３】
図１０は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第６例を示す図である。図１０において、縦軸は、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３によって算出された排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値（「常用時排ガスバイパス弁開度」）と、大気吸込弁１６の開度（「大気吸込弁開度」）と、流動空気流量検出部１Ｈによって検出された流動空気流量の検出値（「流動空気量ＰＶ」）と、設定入力部１Ｌに入力された流動空気流量の目標値（「流動空気量ＳＶ」）とを示している。横軸は時間（時刻）を示している。
図１０に示す例では、時刻ｔ５１〜時刻ｔ５２の期間中、大気吸込弁１６の開度が増加しており、大気吸込弁１６の開度が最大開度よりも小さい。大気吸込弁１６の開度は、「その他入力信号」（図２参照）として制御部１Ｋに入力される。
制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、複数の条件に対応する複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
詳細には、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、大気吸込弁１６の開度に基づいて排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を算出する条件を含む複数の条件（図示せず）が成立すると判定する。また、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、大気吸込弁１６の開度に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重み（図示せず）を算出する。また、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、大気吸込弁１６の開度に基づいて算出される排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の値（重み）を含む複数の重みの平均値を、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の目標値として算出する。
その結果、図１０に示す例では、時刻ｔ５１〜時刻ｔ５２の期間中、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の増加を抑制し、空気量のゆらぎを最小限に抑制する制御が実行される。
【００４４】
詳細には、図１０に示す例では、時刻ｔ５１に大気吸込弁１６の開度を増加する制御が開始される。それに伴って、流動空気量ＰＶが、増加し、流動空気量ＳＶより大きくなる。仮に、時刻ｔ５１〜時刻ｔ５２の期間中に、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度を増加する制御が実行されると、大気吸込弁１６の開度の増加に伴う流動空気量ＰＶの増加と、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の増加に伴う流動空気量ＰＶの増加とが重複し、流動空気量ＰＶが過剰に増加するおそれがある。
その点に鑑み、第１実施形態の流動焼却システム１では、図１０に示すように、時刻ｔ５１〜時刻ｔ５２の期間中に、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度の増加が抑制される（詳細には、排ガスバイパス弁１９Ｂの開度が増加しない）。その結果、時刻ｔ５１〜時刻ｔ５２の期間中、および、それ以降の期間中に、流動空気量ＰＶが大きく変動するおそれを抑制することができる。
【００４５】
図１１は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の第７例を示す図である。
図１１に示す例では、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２が、図５に示す例と同様に、流動空気流量偏差の値および流動空気流量差分の値に基づいて、流動空気量一定制御結果に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰＡ（＜現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰＡは負の値）。
また、重み算出部１Ｋ２が、図７（Ｂ）に示す例と同様に、過給機サージング偏差に基づいて、サージング回避制御結果に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰＢ（＜現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰＢは負の値）。
また、重み算出部１Ｋ２が、図８に示す例と同様に、炉内圧に基づいて、炉内圧力上昇回避制御結果に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰＣ（≒現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰＣは概略ゼロ）。
また、重み算出部１Ｋ２が、図６に示す例と同様に、流動空気流量偏差、流動空気流量差分および有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて、有機性廃棄物投入量目標値変化時の制御乱れ回避制御結果に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰＤ（＞現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰＤは正の値）。
また、重み算出部１Ｋ２が、図９に示す例と同様に、ブロワ１５の回転数に基づいて、自立解除時のブロワ回転数に応じた過給機回転数減速制御結果に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰＥ（＞現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰＥは正の値）。
また、重み算出部１Ｋ２が、図１０に示す例と同様に、大気吸込弁１６の開度に基づいて、自立切替時の大気吸込弁開度に応じた流量乱れ回避制御結果に対応する重みとして、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の値ＶＰＦ（≒現在値ＶＰＺＲ）を算出する（つまり、値ＶＰＦは概略ゼロ）。
【００４６】
また、図１１に示す例では、開度目標値算出部１Ｋ３が、重み算出部１Ｋ２によって算出された６つの重み（値ＶＰＡ、値ＶＰＢ、値ＶＰＣ、値ＶＰＤ、値ＶＰＥ、値ＶＰＦ）に基づいて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値ＶＰを算出する。詳細には、開度目標値算出部１Ｋ３が、重み算出部１Ｋ２によって算出された６つの重みの平均値（＝（ＶＰＡ＋ＶＰＢ＋ＶＰＣ＋ＶＰＤ＋ＶＰＥ＋ＶＰＦ）／６）を、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値ＶＰとして算出する（つまり、目標値ＶＰは、現在値より小さい負の値）。
【００４７】
図１２は第１実施形態の流動焼却システム１によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
図１２に示す例では、ステップＳ１において、設定入力部１Ｌが、流動空気流量の目標値、有機性廃棄物投入量の目標値などの入力を受け付ける。
また、ステップＳ２では、流動空気流量検出部１Ｈによる流動空気流量の現在値の検出、有機性廃棄物流量検出部１Ｇによる有機性廃棄物投入量の現在値の検出などが実行される。
次いで、ステップＳ３では、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ１が、ステップＳ１において入力された流動空気流量の目標値と、ステップＳ２において検出された流動空気流量の現在値との差である流動空気流量偏差を、制御パラメータとして算出する。
また、ステップＳ３では、演算処理部１Ｊ１が、ステップＳ２において検出された流動空気流量の現在値の所定時間当たりの変化量である流動空気流量差分を、制御パラメータとして算出する。
また、ステップＳ４では、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ３が、ステップＳ１において入力された有機性廃棄物投入量の目標値に基づいて、制御パラメータとしての有機性廃棄物投入量目標値変化量を算出する。
また、ステップＳ５では、過給機サージング偏差などの入力信号（制御パラメータ）が、制御部１Ｋに入力される。
次いで、ステップＳ６では、制御部１Ｋが、ステップＳ３、Ｓ４において算出された制御パラメータと、Ｓ５において入力された制御パラメータとに基づいて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の算出などを行う。
【００４８】
詳細には、ステップＳ６１において、制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度を算出する条件が成立するか否かの判定を実行する。
次いで、ステップＳ６２では、制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２が、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値の算出に用いられる重みを算出する。
次いで、ステップＳ６３では、制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３が、ステップＳ６２において算出された２つ以上の重みに基づいて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値を算出する。
次いで、ステップＳ７では、制御部１Ｊのバイパス弁制御部１Ｊ４が、ステップＳ６３において算出された排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値に基づいて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの制御を実行する。
また、ステップＳ７では、制御部１Ｊの有機性廃棄物投入ポンプ制御部１Ｊ２による有機性廃棄物投入ポンプ１２Ｂの制御などが実行される。
【００４９】
上述したように、第１実施形態の流動焼却システム１では、図６に示す例のように、有機性廃棄物投入量目標値の変化が考慮されて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値が算出される。そのため、有機性廃棄物投入量目標値が変化する場合であっても、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値を適切に算出することができる。
つまり、第１実施形態の流動焼却システム１では、有機性廃棄物投入量目標値の変化が考慮されることなく排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値が算出される場合に有機性廃棄物投入量目標値が変動する度にオペレータによって行われていた排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の調整作業を不要にすることができる。
すなわち、第１実施形態の流動焼却システム１では、有機性廃棄物投入量目標値の変化が考慮されることなく排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値が算出される場合よりも、有機性廃棄物投入量目標値の変動時のオペレータの手間を低減することができる。
【００５０】
また、第１実施形態の流動焼却システム１では、図１１に示す例のように、有機性廃棄物投入量目標値変化量を含む複数の制御パラメータのそれぞれが考慮されて、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値が算出される。
詳細には、第１実施形態の流動焼却システム１では、複数の制御パラメータが考慮されて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値が算出される場合に、複数の制御パラメータに基づいて複数の重み（例えば値ＶＰＡ、値ＶＰＢ、値ＶＰＣ、値ＶＰＤ、値ＶＰＥ、値ＶＰＦ）が算出され、複数の重みに基づいて排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値（例えば目標値ＶＰ）が算出される。
そのため、第１実施形態の流動焼却システム１では、複数の重みが考慮されない場合よりも、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂの開度の目標値を適切に算出することができる。
【００５１】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の流動焼却システムおよび流動焼却システムの制御方法の第２実施形態について説明する。
第２実施形態の流動焼却システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の流動焼却システム１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の流動焼却システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の流動焼却システム１と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
図１３は第２実施形態の流動焼却システム１の概要の一例を示す図である。
上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂと、過給機回転数制御弁として機能する排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂとを備えている。
一方、図１３に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂと排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂとを備えておらず、代わりに、空気バイパス流路１８Ｃと、過給機回転数制御弁として機能する空気バイパス弁１９Ｃとを備えている。
空気バイパス流路１８Ｃは、焼却炉１１に供給される空気が過給機１３のコンプレッサ１３Ａをバイパスするための流路であり、逆流を防ぐため逆止弁が備えられている（図示しない）。
空気バイパス弁１９Ｃは、空気バイパス流路１８Ｃ上に配置されている。
【００５３】
図１３に示す例では、制御部１Ｋが、制御部１Ｊによって算出された制御パラメータなどに基づいて空気バイパス弁１９Ｃの開度の算出などを行う。制御部１Ｊのバイパス弁制御部１Ｊ４は、制御部１Ｋによって算出された空気バイパス弁１９Ｃの開度に基づいて、空気バイパス弁１９Ｃの制御を実行する。
制御部１Ｋの条件成立判定部１Ｋ１は、空気バイパス弁１９Ｃの開度を算出する条件が成立するか否かを判定する。例えば、条件成立判定部１Ｋ１は、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ１によって算出された流動空気流量偏差に基づいて空気バイパス弁１９Ｃの開度を算出する条件（第１条件）が成立するか否かを判定する。また、条件成立判定部１Ｋ１は、演算処理部１Ｊ１によって流動空気流量差分に基づいて空気バイパス弁１９Ｃの開度を算出する条件（第２条件）が成立するか否かを判定する。また、条件成立判定部１Ｋ１は、制御部１Ｊの演算処理部１Ｊ３によって算出された有機性廃棄物投入量目標値変化量に基づいて空気バイパス弁１９Ｃの開度を算出する条件（第３条件）が成立するか否かを判定する。
制御部１Ｋの重み算出部１Ｋ２は、例えば第１条件、第２条件、第３条件などの複数の条件のうちの２つ以上の条件が成立すると条件成立判定部１Ｋ１によって判定された場合に、空気バイパス弁１９Ｃの開度の目標値の算出に用いられる重みを算出する。
制御部１Ｋの開度目標値算出部１Ｋ３は、２つ以上の条件が成立すると条件成立判定部１Ｋ１によって判定された場合であって、２つ以上の重みが重み算出部１Ｋ２によって算出された場合に、重み算出部１Ｋ２によって算出された２つ以上の重みに基づいて、空気バイパス弁１９Ｃの開度の目標値を算出する。詳細には、開度目標値算出部１Ｋ３が、重み算出部１Ｋ２によって算出された２つ以上の重みの平均値を、空気バイパス弁１９Ｃの開度の目標値として算出する。
【００５４】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の流動焼却システムおよび流動焼却システムの制御方法の第３実施形態について説明する。
第３実施形態の流動焼却システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の流動焼却システム１と同様に構成されている。従って、第３実施形態の流動焼却システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の流動焼却システム１と同様の効果を奏することができる。
【００５５】
図１４は第３実施形態の流動焼却システム１の概要の一例を示す図である。
上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、空気供給流路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを備えている。
一方、図１４に示す例では、流動焼却システム１が、空気供給流路１４Ｃを備えておらず、代わりに、空気供給流路１４Ｄ、１４Ｅを備えている。
また、上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂを備えている。
一方、図１４に示す例では、流動焼却システム１が、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂを備えておらず、代わりに、排ガス流路１７Ｃを備えている。
また、上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂを備えている。
一方、図１４に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂを備えておらず、代わりに、排ガスバイパス流路１８Ｄを備えている。
また、上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂを備えている。
一方、図１４に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂを備えておらず、代わりに、排ガスバイパス弁１９Ｄを備えている。更に、流動焼却システム１は、熱交換器１Ｘを備えている。
【００５６】
図１４に示す例では、空気供給流路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｅが、有機性廃棄物の焼却に用いられる空気を焼却炉１１に供給するための流路である。空気供給流路１４Ｄの一端は、コンプレッサ１３Ａと接続し、空気供給流路１４Ｄは、空気供給流路１４Ａの反対側に延びている。つまり、コンプレッサ１３Ａは、空気供給流路１４Ａ、１４Ｄ上に配置されている。空気供給流路１４Ｄの他端は、タービン１３Ｂと接続している。
空気供給流路１４Ｅの一端は、タービン１３Ｂと接続し、空気供給流路１４Ｅは、空気供給流路１４Ｄの反対側に延びている。つまり、タービン１３Ｂは、空気供給流路１４Ｄ、１４Ｅ上に配置されている。空気供給流路１４Ｅの他端は、焼却炉１１と接続している。
【００５７】
図１４に示す例では、排ガス流路１７Ｃが、有機性廃棄物の焼却により生じた排ガスを焼却炉１１から排出するための流路である。
熱交換器１Ｘでは、排ガス流路１７Ｃを流れる排ガスと、空気供給流路１４Ｄを流れる空気との間の熱交換が行われる。その結果、空気供給流路１４Ｄを流れる空気が加熱され、その熱によって、タービン１３Ｂが駆動される。
排ガスバイパス流路１８Ｄは、焼却炉１１から排出された排ガスが熱交換器１Ｘをバイパスするための流路である。排ガスバイパス流路１８Ｄは、排ガス流路１７Ｃに並列に接続されている。
排ガスバイパス弁１９Ｄは、排ガスバイパス流路１８Ｄ上に配置されている。
なお、図１４に示す例では、焼却炉１１から排出され、排ガスバイパス流路１８Ｄまたは熱交換器１Ｘを通過した排ガスは、誘引ファンによって吸引される。このとき、焼却炉１１の内部の圧力は負圧となっていても良い。
【００５８】
図１４に示す例では、排ガスバイパス弁１９Ｄの開度が増加すると、タービン１３Ｂに供給される空気の温度が低下する。その結果、タービン１３Ｂの回転数が減少し、流動空気量（焼却炉１１に供給される空気の流量）が減少する。
一方、排ガスバイパス弁１９Ｄの開度が減少すると、タービン１３Ｂに供給される空気の温度が上昇する。その結果、タービン１３Ｂの回転数が増加し、流動空気量が増加する。
【００５９】
＜第４実施形態＞
以下、本発明の流動焼却システムおよび流動焼却システムの制御方法の第４実施形態について説明する。
第４実施形態の流動焼却システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の流動焼却システム１と同様に構成されている。従って、第４実施形態の流動焼却システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の流動焼却システム１と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
図１５は第４実施形態の流動焼却システム１の概要の一例を示す図である。
上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、空気供給流路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを備えている。
一方、図１５に示す例では、流動焼却システム１が、空気供給流路１４Ｃを備えておらず、代わりに、空気供給流路１４Ｄ、１４Ｅを備えている。
また、上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂを備えている。
一方、図１５に示す例では、流動焼却システム１が、排ガス流路１７Ａ、１７Ｂを備えておらず、代わりに、排ガス流路１７Ｃを備えている。
また、上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂを備えている。
一方、図１５に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス流路１８Ａ、１８Ｂを備えておらず、代わりに、空気バイパス流路１８Ｅを備えている。
また、上述したように、図１に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂを備えている。
一方、図１５に示す例では、流動焼却システム１が、排ガスバイパス弁１９Ａ、１９Ｂを備えておらず、代わりに、空気バイパス弁１９Ｅを備えている。更に、流動焼却システム１は、熱交換器１Ｘを備えている。
【００６１】
図１５に示す例では、空気供給流路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｅが、有機性廃棄物の焼却に用いられる空気を焼却炉１１に供給するための流路である。空気供給流路１４Ｄの一端は、コンプレッサ１３Ａと接続し、空気供給流路１４Ｄは、空気供給流路１４Ａの反対側に延びている。つまり、コンプレッサ１３Ａは、空気供給流路１４Ａ、１４Ｄ上に配置されている。空気供給流路１４Ｄの他端は、タービン１３Ｂと接続している。
空気供給流路１４Ｅの一端は、タービン１３Ｂと接続し、空気供給流路１４Ｅは、空気供給流路１４Ｄの反対側に延びている。つまり、タービン１３Ｂは、空気供給流路１４Ｄ、１４Ｅ上に配置されている。空気供給流路１４Ｅの他端は、焼却炉１１と接続している。
【００６２】
図１５に示す例では、排ガス流路１７Ｃが、有機性廃棄物の焼却により生じた排ガスを焼却炉１１から排出するための流路である。
熱交換器１Ｘでは、排ガス流路１７Ｃを流れる排ガスと、空気供給流路１４Ｄを流れる空気との間の熱交換が行われる。その結果、空気供給流路１４Ｄを流れる空気が加熱され、その熱によって、タービン１３Ｂが駆動される。
空気バイパス流路１８Ｅは、空気供給流路１４Ｄを流れる空気がタービン１３Ｂをバイパスするための流路である。空気バイパス流路１８Ｅは、空気供給流路１４Ｄ、１４Ｅに並列に接続されている。
空気バイパス弁１９Ｅは、空気バイパス流路１８Ｅ上に配置されている。
なお、図１５に示す例では、焼却炉１１から排出され、熱交換器１Ｘを通過した排ガスは、誘引ファンによって吸引される。このとき、焼却炉１１の内部の圧力は負圧となっていても良い。
【００６３】
図１５に示す例では、空気バイパス弁１９Ｅの開度が増加すると、タービン１３Ｂに供給される空気量が減少し、タービン１３Ｂの回転数が減少する。つまり、コンプレッサ１３Ａの回転数も減少する。その結果、流動空気量（焼却炉１１に供給される空気の流量）が減少する。
一方、空気バイパス弁１９Ｅの開度が減少すると、タービン１３Ｂに供給される空気量が増加し、タービン１３Ｂの回転数が増加する。つまり、コンプレッサ１３Ａの回転数も増加する。その結果、流動空気量が増加する。
【００６４】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等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内において種々の変形及び置換を加えることができる。上述した各実施形態および各例に記載の構成を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…流動焼却システム、１１…焼却炉、１２Ａ…有機性廃棄物投入流路、１２Ｂ…有機性廃棄物投入ポンプ、１３…過給機、１３Ａ…コンプレッサ、１３Ｂ…タービン、１４Ａ…空気供給流路、１４Ｂ…空気供給流路、１４Ｃ…空気供給流路、１４Ｄ…空気供給流路、１４Ｅ…空気供給流路、１５…ブロワ、１６…大気吸込弁、１７Ａ…排ガス流路、１７Ｂ…排ガス流路、１７Ｃ…排ガス流路、１８Ａ…排ガスバイパス流路、１８Ｂ…排ガスバイパス流路、１８Ｃ…空気バイパス流路、１８Ｄ…排ガスバイパス流路、１８Ｅ…空気バイパス流路、１９Ａ…排ガスバイパス弁、１９Ｂ…排ガスバイパス弁、１９Ｃ…空気バイパス弁、１９Ｄ…排ガスバイパス弁、１９Ｅ…空気バイパス弁、１Ｘ…熱交換器、１Ａ…炉内圧検出部、１Ｂ…コンプレッサ入口空気温度検出部、１Ｃ…コンプレッサ入口空気圧力検出部、１Ｄ…コンプレッサ出口空気圧力検出部、１Ｅ…焼却炉出口圧力検出部、１Ｆ…タービン出口圧力検出部、１Ｇ…有機性廃棄物流量検出部、１Ｈ…流動空気流量検出部、１Ｊ…制御部、１Ｊ１…演算処理部、１Ｊ２…有機性廃棄物投入ポンプ制御部、１Ｊ３…演算処理部、１Ｊ４…バイパス弁制御部、１Ｋ…制御部、１Ｋ１…条件成立判定部、１Ｋ２…重み算出部、１Ｋ３…開度目標値算出部、１Ｌ…設定入力部、１Ｍ…過給機サージング偏差検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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