(57)【要約】【課題】  メタンガス化施設から発生する選別残渣や脱水残渣等を焼却物として焼却する焼却炉に適用されるクレーン制御装置に於て、クレーンに依り焼却物を焼却炉へ投入するに際してその性状を均一にする。【解決手段】  ピット２、クレーン３、選別機用検出手段４、脱水機用検出手段５、制御手段６とで構成し、とりわけ選別機５１の運転状態を検出する選別機用検出手段４と、脱水機５２の運転状態を検出する脱水機用検出手段５と、両検出手段４，５からの各運転状態に依り選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの混合比率Ｒを演算すると共にこれに基づいてクレーン３を制御する事に依りピット２の選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃを攪拌・混合させる制御手段６とを設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選別機からの選別残渣と脱水機からの脱水残渣を貯留するピットと、ピットの選別残渣と脱水残渣を攪拌・混合して焼却物にすると共にこの焼却物を焼却炉へ投入するクレーンと、選別機の運転状態を検出する選別機用検出手段と、脱水機の運転状態を検出する脱水機用検出手段と、両検出手段からの各運転状態に依り選別残渣と脱水残渣の混合比率を演算すると共にこれに基づいてクレーンを制御する事に依りピットの選別残渣と脱水残渣を攪拌・混合させる制御手段と、から構成した事を特徴とするクレーン制御装置。
【請求項２】
制御手段は、選別残渣と脱水残渣の性状データに依り選別残渣と脱水残渣の混合比率を補正する補正手段を備えている請求項１に記載のクレーン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばメタンガス化施設から発生する選別残渣や脱水残渣等を焼却物として焼却する焼却炉に適用され、クレーンに依り焼却物を焼却炉へ投入するに際してその性状を均一にする為のクレーン制御装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ごみ焼却炉に代表される焼却炉への焼却物の投入は、ピットアンドクレーン方式の場合、クレーンにて行われるが、焼却炉の運転を安定させる為に焼却物の性状を均一にする事が重要であった。
ごみの様な焼却物の場合は、性状が様々であり、それを均一にする為にピットでの攪拌・混合を行う事で対応していた。攪拌・混合は、クレーンの操作に依り行われるが、その制御は、焼却物のピット貯留高さを始めとするピットにある焼却物の状態を目安に行われていた（特許文献１〜２参照）。
【０００３】
一方、メタンガス化施設から発生する残渣を焼却する施設（焼却炉）にあっては、その残渣の種類が、メタンガス化施設に適する供給物に選別した残りの選別残渣やメタンガス化施設から排出された残渣を脱水して得られた脱水残渣等の複数であると共に、その発熱量等の性状が大きく異なっている。
この為、焼却物がごみの場合の様に、ピット貯留高さ等を指標にしたクレーンの攪拌・混合だけでは、焼却物の性状を均一にする事ができなかった。
そこで、これを補う為に、従来にあっては、例えばクレーンを使用して選別残渣と脱水残渣の各重量を測定し、これをクレーン操作員が把握した上で、攪拌・混合する作業を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１７８１４１公報
【特許文献２】特開２００２−２９５８２１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この様に、従来のものは、クレーンの人為的な操作を行わなければ、焼却炉に供給する焼却物の性状を均一にできなかった。
【０００６】
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、クレーンの人為的な操作を極力なくし、それでいて焼却炉に供給する焼却物の性状を均一にできる様にしたクレーン制御装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のクレーン制御装置は、選別機からの選別残渣と脱水機からの脱水残渣を貯留するピットと、ピットの選別残渣と脱水残渣を攪拌・混合して焼却物にすると共にこの焼却物を焼却炉へ投入するクレーンと、選別機の運転状態を検出する選別機用検出手段と、脱水機の運転状態を検出する脱水機用検出手段と、両検出手段からの各運転状態に依り選別残渣と脱水残渣の混合比率を演算すると共にこれに基づいてクレーンを制御する事に依りピットの選別残渣と脱水残渣を攪拌・混合させる制御手段と、から構成した事に特徴が存する。
【０００８】
選別機からの選別残渣と脱水機からの脱水残渣は、ピットに供給されて貯留される。選別機用検出手段に依り選別機の運転状態が検出されると共に、脱水機用検出手段に依り脱水機の運転状態が検出される。制御手段では、両検出手段からの各運転状態に依り選別残渣と脱水残渣の混合比率が演算される。そして、この混合比率に基づいてクレーンが制御される事に依りピットの選別残渣と脱水残渣が攪拌・混合されると共に、攪拌・混合された焼却物が焼却炉へ投入される。
【０００９】
制御手段は、選別残渣と脱水残渣の性状データに依り選別残渣と脱水残渣の混合比率を補正する補正手段を備えているのが好ましい。この様にすれば、選別残渣と脱水残渣の混合精度が大幅に向上し、焼却物の性状をより均一にする事ができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）  ピット、クレーン、選別機用検出手段、脱水機用検出手段、制御手段とで構成し、とりわけ選別機の運転状態を検出する選別機用検出手段と、脱水機の運転状態を検出する脱水機用検出手段と、両検出手段からの各運転状態に依り選別残渣と脱水残渣の混合比率を演算すると共にこれに基づいてクレーンを制御する事に依りピットの選別残渣と脱水残渣を攪拌・混合させる制御手段とを設けたので、メタンガス化施設からの選別残渣と脱水残渣等という性状が異なる焼却物に対して、クレーンの人為的な操作を極力なくしてピットの焼却物の性状を均一にする事ができる。
（２）  ピットの焼却物の性状が均一になる事で、焼却炉での運転を安定させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るクレーン制御装置を示す概要図。
【図２】選別機の運転時間と運転負荷の関係例を示すグラフ。
【図３】脱水機の運転時間と運転負荷の関係例を示すグラフ。
【図４】選別残渣と脱水残渣の混合と貯留の要領を示すピットの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るクレーン制御装置を示す概要図。図２は、選別機の運転時間と運転負荷の関係例を示すグラフ。図３は、脱水機の運転時間と運転負荷の関係例を示すグラフ。図４は、選別残渣と脱水残渣の混合と貯留の要領を示すピットの平面図である。
【００１３】
クレーン制御装置１は、ピット２、クレーン３、選別機用検出手段４、脱水機用検出手段５、制御手段６とからその主要部が構成されて居り、焼却施設を備えたメタンガス化施設５０に適用される。
【００１４】
メタンガス化施設５０は、供給物Ａをメタン発酵させるものであり、供給物Ａを選別して適したものだけをメタンガス化施設５０に供給する選別機５１と、メタンガス化施設５０から排出された残渣を脱水する脱水機５２と、選別機５１からの選別残渣Ｂと脱水機５２からの脱水残渣Ｃを貯留するピット２と、ピット２の選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃを攪拌・混合して焼却物Ｄとすると共にこの焼却物Ｄを焼却炉５３へ投入するクレーン３と、クレーン３からの焼却物Ｄを焼却する焼却炉５３とを備えている。
【００１５】
クレーン３は、選別残渣Ｂや脱水残渣Ｃや焼却物Ｄを掴持し得るバケット７と、これをピット２内の任意の位置に移動させる為の駆動手段８とを備えている。
【００１６】
選別機用検出手段４は、選別機５１の運転状態（運転・停止、運転時間、運転負荷等）を検出するものである。
【００１７】
脱水機用検出手段５は、選別機５１と同様に、脱水機５２の運転状態（運転・停止、運転時間、運転負荷等）を検出するものである。
【００１８】
制御手段６は、選別機用検出手段４と脱水機用検出手段５からの各運転状態に依り選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの混合比率Ｒを演算すると共にこれに基づいてクレーン３を制御する事に依りピット２の選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃを攪拌・混合させるものである。
【００１９】
制御手段６は、選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの性状データ（発熱量、見掛比重等）に依り選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの混合比率Ｒを補正する補正手段９を備えている。
【００２０】
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
メタンガス化施設５０に供給する供給物Ａは、選別機５１に依り選別されてメタンガス化に適するものだけがメタンガス化施設５０に供給される。選別機５１に依り選別された残りの選別残渣Ｂは、ピット２に送られて貯留される。メタンガス化施設５０から排出された残渣は、脱水機５２に依り脱水されて得られた脱水残渣Ｃは、ピット２に送られて貯留される。
選別機用検出手段４に依り選別機５１の運転状態が検出されると共に、脱水機用検出手段５に依り脱水機５２の運転状態が検出される。
制御手段６では、両検出手段４，５からの各運転状態（運転・停止、運転時間、運転負荷等）に依り選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの混合比率Ｒが演算されると共に、補正手段９からの選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの性状データ（発熱量、見掛比重等）に依り混合比率Ｒが補正される。
この様にして得られた混合比率Ｒに基づいて、制御手段６に依りクレーン３が制御されてピット２の選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃが攪拌・混合されると共に、攪拌・混合された焼却物Ｄが焼却炉５３へ投入される。
【００２１】
つまり、選別機５１と脱水機５２の各運転状態が選別機用検出手段４と脱水機用検出手段５に依り状態信号として取り出され、それが制御手段６に、クレーン２の攪拌・混合及び投入等の運転制御の為の変数として入力される。
選別機５１と脱水機５２の各運転状態を認識する事に依ってピット２に供給される選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの各量の変化からピット２の状態を常に把握する事が可能となり、更に選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの性状データ（発熱量、見掛比重等）を制御手段６に入力して演算する事に依り選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの最適な混合比率Ｒが得られ、焼却物Ｄの均一性を得る為に必要なピット２の攪拌・混合と、攪拌・混合状態から焼却物Ｄの性状を把握した上でのクレーン３の投入制御を行う事が可能となる。
その結果、人為的な操作を行わず、或いは最低限にして、クレーン３の運転を行う事が可能となる。又、それに依って焼却炉５３の運転状態を継続して安定したものにする事ができる。
【００２２】
以下、その具体例に就いて説明する。
ごみ焼却施設（焼却炉）のごみやメタンガス化施設の残渣（選別残渣、脱水残渣）の代表的な物性値としては、表１のものが挙げられる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１に示す様に、焼却炉５３に依り焼却する通常のごみに比べて、メタンガス化施設５０の選別残渣Ｂや脱水残渣Ｃの性状は、大きく異なっている。
この為、選別残渣Ｂや脱水残渣Ｃを単独で焼却する事は、焼却炉５３に於て異常燃焼や燃焼不足を引き起すので、適さなかった。何故ならば、異常燃焼や燃焼不良に依り焼却炉５３の焼損やクリンカの発生やダイオキシン類の異常発生を引き起こす恐れがあったからである。
そこで、焼却炉５３の運転を安定させる為には、選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃを如何に適切に混合して一般的なごみに似た焼却に適した性状を保つかが非常に重要であった。
【００２５】
図２及び図３は、選別機５１及び脱水機５２の運転状態の一例として、運転時間と運転負荷の関係例を示している。
選別機５１は、供給物Ａの供給量に依り運転状態が決定されると共に、脱水機５２は、メタンガス化施設５０の運転状態に依り運転状態が決定されるので、図２及び図３に示す様に、選別機５１と脱水機５２の運転状態には、相互関係がない。
従って、ピット２に供給される選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの各々の量も時間経過に伴い、個別に両者関係なく、変動する。
【００２６】
ここで、クレーン３の制御手段６にて取り扱う単位時間ｔ1 での選別機５１と脱水機５２の各運転負荷を集計し、その量を各々ＱS1 、ＱD1 とする。焼却炉５３で焼却する焼却物Ｄに最適な低位発熱量をＨB とすると、脱水残渣ＱD1 を選別残渣ＱS1 に攪拌・混合する最適な混合比率Ｒは、下記の式（１）にて求められる。
【００２７】
ＨB ＝（ＨS ×ＱS1 ＋Ｒ×α×ＨD ×ＱD1）／（ＱS1 ＋ＱD1）………式（１）
ＨS ＝選別残渣の低位発熱量の代表値
ＨD ＝脱水残渣の低位発熱量の代表値
α  ＝脱水残渣の補正係数
前記αに脱水残渣の水分量等の状態変化を反映させる補正値（補正係数）を入力する事で、最適な混合比率Ｒが求められる。
【００２８】
又、脱水機５２の運転状態に依っては、図３のｔ2 時間の様に、運転負荷０、又は極端に低いケースも発生する。その場合には、焼却炉５３での燃焼に適した攪拌・混合状態が得られない為、ピット２に一時的に残余となる選別機５１の選別残渣を貯留し、脱水機５２の運転負荷が増加した段階で（ｔ3 時間の経過後）、貯溜されている選別残渣と脱水残渣を攪拌・混合する混合比率Ｒを上記式（１）から求め、攪拌・混合を行う事で焼却炉５３での焼却に適した状態を得る。
【００２９】
求められた混合比率Ｒを使用して、実際のピット２の貯留及び攪拌・混合方法は、次の様にして行われる。
先ず、図４に示す如く、選別機５１からの選別残渣Ｂと脱水機５２からの脱水残渣Ｃがピット２へ供給される。
【００３０】
供給された脱水残渣Ｃは、求められた混合比率Ｒから得られる攪拌・混合の為の必要量Ｒ・ＱD が、クレーン３に依り選別残渣Ｂ上に移動され、選別残渣Ｂと攪拌・混合された上で、焼却炉５３へ投入するのに適した焼却物Ｄとして、ピット２の貯留エリアに一時貯留される。ここで、ＱD は、脱水機５２からピット２への脱水残渣Ｃの供給量である。
焼却炉５３は、適切に攪拌・混合されて一時貯留された焼却物Ｄだけが供給されるので、安定した運転状態を継続する事が可能である。
この方法に依り脱水残渣Ｃの必要量Ｒ・ＱD をクレーン３にて移動させる事で、選別残渣Ｂとの攪拌・混合が行える。
従来、例えばクレーン３を使用して選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃの各重量を測定し、クレーン操作員が把握した上で、攪拌・混合する作業を行っていたが、その作業工程は不要となり、クレーン３の設備費の低減と、運転工程の削減に依る消費電力の低減を図る事ができる。
【００３１】
尚、クレーン制御装置１は、先の例では、メタンガス化施設５０に適用したが、これに限らず、例えばこれ以外の施設に適用しても良い。
制御手段６は、先の例では、補正手段９を備えていたが、これに限らず、例えばこれを割愛しても良い。
制御手段６は、先の例では、選別残渣Ｂと脱水残渣Ｃとを攪拌・混合させた焼却物Ｄをピット２の一部に一時貯留する様にしたが、これに限らず、例えば攪拌・混合したものをそのまま焼却炉５３に投入する様にしても良い。
【符号の説明】
【００３２】
１…クレーン制御装置、２…ピット、３…クレーン、４…選別機用検出手段、５…脱水機用検出手段、６…制御手段、７…バケット、８…駆動手段、９…補正手段、５０…メタンガス化施設、５１…選別機、５２…脱水機、５３…焼却炉、Ａ…供給物、Ｂ…選別機残渣、Ｃ…脱水残渣、Ｄ…焼却物、Ｒ…混合比率。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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