(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉の燃焼制御装置において，
上記焼却炉に投入される被焼却物量を測定する被焼却物量測定手段と，
上記被焼却物量測定手段により測定された被焼却物量に基づいて上記２次空気量を制御する制御手段と，
上記焼却炉内の炉内明るさを検出する炉内明るさ検出手段と，
上記炉内明るさ検出手段により検出された炉内明るさの変動に応じて，上記制御手段から出力される２次空気量にインパルス状の補正量を加算する非定常補正手段とを具備してなることを特徴とする焼却炉の燃焼制御装置。
【請求項２】
上記非定常補正手段による単位時間当たりの補正回数に応じて，上記制御手段に設定された２次空気量を変更する２次空気量変更手段を具備してなる請求項１記載の焼却炉の燃焼制御装置。
【請求項３】
上記焼却炉の炉内酸素濃度を測定する炉内酸素濃度測定手段と，上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度に基づいて上記焼却炉に投入される被焼却物の投入状態を判別し，上記制御手段に設定された２次空気量を変更する投入状態判別制御手段とを具備してなる請求項１又は２に記載の焼却炉の燃焼制御装置。
【請求項４】
炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉の燃焼制御装置において，
上記焼却炉内の炉内明るさを測定する炉内明るさ測定手段と，
上記炉内明るさ測定手段により測定された炉内明るさに基づいて上記焼却炉内の燃焼状態の非定常な変化を判別し，上記２次空気量をインパルス状に変化させる燃焼状態判別御手段と，
上記焼却炉の炉内酸素濃度を測定する炉内酸素濃度測定手段と，
上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度に基づいて上記焼却炉に投入される被焼却物の投入状態を判別し，ベース２次空気量を変更する投入状態判別制御手段とを具備してなることを特徴とする焼却炉の燃焼制御装置。
【請求項５】
上記投入状態判別制御手段が，上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度の測定値とその変化量に基づいて上記被焼却物の投入状態を判別するものである請求項３又は４に記載の焼却炉の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，焼却炉の燃焼制御装置に係り，例えば都市ごみ，産業廃棄物等を焼却，溶融または熱分解する流動床式焼却炉において，炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量の制御を行なう焼却炉の燃焼制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生活様式の変化に伴って近年ますます増大する都市ごみや産業廃棄物等を焼却又は熱分解して効率的に処理すべく様々な焼却炉が開発されている。例えば流動床式焼却炉は，炉内に充填された砂等の下方から吹き込まれる１次空気により上記砂を流動化させ，その中にごみ等を投入して均一に加熱・熱分解させるものである。ここに，図５は上記流動床式焼却炉の概略構成を示したものである。
図５に示されるように，上記流動床式焼却炉では，ごみ供給装置１から焼却炉２内に投入されたごみ等が，焼却炉２の下部に充填された砂層３０に落下する。該砂層３０へはその下方から１次空気が吹き込まれて砂層３０が流動化され，その流動化された砂層３０の中で上記ごみ等が燃料と共に燃焼される。また，その時生じたＣＯ等の未燃ガスには砂層３０上方で２次空気が吹き込まれて，未燃ガスが完全燃焼され，排ガスとなって焼却炉２から排出される。
ところで，上記のような焼却炉において，安定した燃焼状態が確保されている状態とは，上記未燃ガスの発生が抑制されている状態であるということができる。例えば炉内の酸度濃度は，上記未燃ガスの量と相関を有しており，この炉内酸素濃度が一定となるように制御を行うことにより，上記未燃ガスの発生量を軽減することが可能である。
より具体的には，炉内酸素濃度検出装置３１により炉内酸素濃度を検出し，検出された炉内酸素濃度に応じて，ごみ供給装置２によるごみ等の投入量や２次空気量操作装置３による２次空気量を変化させることにより，燃焼状態の制御が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，上記炉内酸素濃度は燃焼量と相関があるとはいえ，その相関には時間的な遅れが生じる。この相関の遅れは，即ち制御の応答の遅れとなるから，上記炉内酸素濃度を基本制御量として制御を行なう場合には，制御精度がある程度低下してしまい，急激な燃焼状態の変動に対応することも難しくなる。
また，上記炉内酸素濃度は，燃焼量以外の要因により変化する場合があり，燃焼量自体は適正であるのに他の要因による炉内酸素濃度の変化に追従して制御を行なうと，却って燃焼状態を悪化させる恐れがある。
また，投入するごみの量が同じでもごみの質が異なると，燃焼に必要な空気量が変化する。従って，投入されるごみ質の変化が検出されない場合には，供給する空気量に過不足が生じ燃焼状態が悪化してしまう。
本発明は，このような従来の技術における課題を解決するために，焼却炉の燃焼制御装置を改良し，燃焼前のごみ量と炉内明るさを観測量として，応答のはやい制御を行なって従来より制御性の良い焼却炉の燃焼制御装置を提供することを目的としたものである。
また，燃焼前のごみの量に基づいて制御を行う場合，過剰供給されたごみが一度に炉内に投入される，いわゆるどか落ち等の急激な変化に対応することが可能となるが，この場合でも，ごみの供給が一時的に途切れその後どか落ちが発生する場合には，どか落ちしたゴミに対して十分に酸素を送り込むことが難しい場合がある。
そこで，他の目的は，ごみの供給が一時的に途切れるごみ切れ状態を検出することによって，ごみ切れ後のどか落ちにも対応することができる焼却炉の燃焼制御装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第一の発明は，炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉の燃焼制御装置において，上記焼却炉に投入される被焼却物量を測定する被焼却物量測定手段と，上記被焼却物量測定手段により測定された被焼却物量に基づいて上記２次空気量を制御する制御手段と，上記焼却炉内の炉内明るさを検出する炉内明るさ検出手段と，上記炉内明るさ検出手段により検出された炉内明るさの変動に応じて，上記制御手段から出力される２次空気量にインパルス状の補正量を加算する非定常補正手段とを具備してなることを特徴とする焼却炉の燃焼制御装置として構成されている。
上記焼却炉の燃焼制御装置では，被焼却物量として例えば投入される直前のごみの量を測定し，該投入される直前のごみの量に従って上記２次空気量の制御を行なうため，燃焼後に変化するパラメータを制御量とした場合のように制御の応答遅れが生じず，従来より制御の即応性を高めることができる。それと共に，検出時間遅れが短い上記炉内明るさをフィードバックすることにより，測定された上記被焼却物量の誤差の影響を低減することができるので，より高い制御性を補償することができる。さらに，例えば投入される被焼却物が通常より多く一度に落下する等して，非定常に燃焼状態が変化した場合にも，上記炉内明るさの変動に基づいて，不足する２次空気量を迅速に供給するので，炉内の温度低下を抑制することができる。
さらに，上記焼却炉の燃焼制御装置が，上記非定常補正手段による単位時間当たりの補正回数に応じて，上記制御手段に設定された２次空気量を変更する２次空気量変更手段を具備すれば，例えば，ごみ質が変化する等して燃焼状態が変化した場合にも，非定常補正手段による単位時間当たりの補正回数に応じて，設定された２次空気量を変更し２次空気量の過不足を調整することができ，安定した燃焼制御を提供することができる。
さらに，上記焼却炉の燃焼制御装置が，上記焼却炉の炉内酸素濃度を測定する炉内酸素濃度測定手段と，上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度に基づいて上記焼却炉に投入される被焼却物の投入状態を判別し，上記制御手段に設定された２次空気量を変更する投入状態判別制御手段とを具備すれば，例えばごみの投入が一時的にないごみ切れ状態を検出して，上記設定された２次空気量を変更することが可能となり，その後に発生するごみのどか落ちにも対応することができ，より制御精度を高めることができる。
また，第二の発明は，炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉の燃焼制御装置において，上記焼却炉内の炉内明るさを測定する炉内明るさ測定手段と，上記炉内明るさ測定手段により測定された炉内明るさに基づいて上記焼却炉内の燃焼状態の非定常な変化を判別し，上記２次空気量をインパルス状に変化させる燃焼状態判別御手段と，上記焼却炉の炉内酸素濃度を測定する炉内酸素濃度測定手段と，上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度に基づいて上記焼却炉に投入される被焼却物の投入状態を判別し，ベース２次空気量を変更する投入状態判別制御手段とを具備してなることを特徴とする焼却炉の燃焼制御装置として構成されている。
上記第２の発明に係る焼却炉の燃焼制御装置では，例えば投入される被焼却物が通常より多く一度に落下するどか落ち等により，非定常に燃焼状態が変化した場合でも，上記炉内明るさの変動に基づいて，不足する２次空気量が迅速に供給され，炉内の温度低下が抑制される。また，上記どか落ちの前には一時的にごみが焼却炉に投入されないごみ切れ状態が生じることがあるが，炉内酸素濃度に基づいて上記ごみ切れ状態が判別され，その後の上記どか落ちに備えてベース２次空気量が変更されるため，更に制御精度を高めることができる。
さらに，上記焼却炉の燃焼制御装置において，上記投入状態判別制御手段の上記被焼却物の投入状態の判別を，上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度の測定値とその変化量に基づいて行うことによって，例えば上記ごみ切れ状態の発生を，炉内酸素濃度の測定値が所定のしきい値よりも大きく，上記変化量が正の値であることに基づいて判別することが可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照して，本発明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに，図１は本発明の一実施の形態に係る焼却炉の燃焼制御装置の概略構成を示すブロック図，図２は上記焼却炉の燃焼制御装置による２次空気量の制御の様子を時系列に示したタイムチャートである。
図１に示すように，本実施の形態に係る焼却炉の燃焼制御装置は，炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉２の燃焼制御装置であって，上記焼却炉２に投入される例えばごみの量を測定するごみ量測定装置４（被焼却物測定手段に相当）と，上記ごみ量測定装置４により測定されたごみ量に基づいて上記２次空気量を制御する制御演算装置５（制御手段に相当）と，上記焼却炉内の炉内明るさを検出する明るさ検出装置６（炉内明るさ検出手段に相当）と，上記明るさ検出装置により検出された炉内明るさに基づいて，上記制御演算装置から出力される２次空気量を補正する補正値演算装置７とを具備し，上記制御演算装置５は例えば開閉弁等を具備した２次空気量操作装置３に２次空気量を出力する。
また，上記補正値演算装置７は，上記制御演算装置５から出力される２次空気量にインパルス状の補正量を加算する非定常補正量演算手段７ａ（非定常補正手段に相当）と，上記非定常補正量演算手段７ａによる単位時間当たりの補正回数に応じて，上記制御演算装置５に設定された２次空気量を変更する２次空気量変更手段７ｂとを具備する。
尚，焼却炉には，焼却炉内にごみを投入するためのごみ供給装置１と，排ガスを排出するための排ガス口８と，２次空気を炉内に吹き込むための２次空気口９とが設けられており，上記ごみ量測定装置４は，ごみ供給装置１の下流側近傍に設けられている。
【０００６】
上記焼却炉の燃焼制御装置において，ごみ供給装置１からごみ等が炉２内へ向けて落下されると，ごみ量測定装置４により炉内に投入されるごみ量が測定される。測定されたごみ量Ｖｉは制御演算装置５に出力され，制御演算装置５において，定格ごみ量Ｖｒ（ごみ供給指令値に対応したごみ量）と上記測定されたごみ量Ｖｉとの偏差が演算される。そして，この偏差と定格ごみ量に対応するベース２次空気量Ａｒ（制御演算装置５に設定された２次空気量）とに基づいて２次空気量Ａｉが下記（１）式のように求められる。
Ａｉ＝Ａｒ＋Ｋ×（Ｖｉ−Ｖｒ）                              （１）
ここで，Ｋはゲイン定数である。
そして，制御演算装置５により求められた２次空気量Ａｉは，２次空気量操作装置３に出力され，炉２内へ吹き込む２次空気量の操作が行なわれる。
従って，定常的には，投入されるごみ量が多い場合には２次空気量が増加され，少ない場合には２次空気量が減少される制御が行なわれることになる。このように，上記実施の形態に係る焼却炉の燃焼制御装置では，ごみ等の燃焼前に定まる被焼却物量を用いて制御を行なうため，遅れのない良好な制御性が実現される。
【０００７】
ところで，上記焼却炉２においては，例えば通常より多い量のごみが一度に炉内に落下する，いわゆるドカ落ち等が発生する場合もあり，この場合には燃焼状態が急激（非定常）に変化することになる。また，投入されるごみ質が変化した場合にも，燃焼状態が変動する。
本実施の形態に係る焼却炉の燃焼制御装置において，このような非定常な変動が生じた場合にも迅速に安定した燃焼状態を確保すべく設けられているのが，上記明るさ検出装置６及び補正値演算装置７である。上記明るさ検出装置６は例えば炉内観測窓に設置されたフォトトランジスタであり，このフォトトランジスタの電圧を計測することによって炉内明るさの計測が行なわれる。ここで，燃焼量に対する応答が極めて早い炉内明るさにより制御量を補正することにより，上記のような非定常状態に対応することができる。尚，図２（ａ），（ｂ），（ｃ）には上記のような非定常変化を考慮した場合の上記焼却炉の燃焼制御装置による制御の様子が，図２（ｄ），（ｅ）には対比のために従来装置による制御の様子が示されている。
例えばドカ落ちが発生し，図２（ｃ）に示すように，炉内明るさに急峻な変動が生じた場合には，この変動が明るさ検出装置６により検出され，上記補正値演算装置７の非定常補正量演算手段７ａによって図２（ａ）に示すような，インパルス状の補正量が上記（１）式に示された２次空気量に加算される。即ち，ドカ落ち等が生じた非定常な期間（時刻ＴからＴ＋Ｔａの期間）の２次空気量Ａｉは，下記の（２）式で表される。
Ａｉ＝Ａｒ＋Ｋ×（Ｖｉ−Ｖｒ）＋ΔＡ（Ｔ＜ｉ＜Ｔ＋Ｔａ）    （２）
このようにインパルス状の２次空気量ΔＡを２次空気量Ａｉに加算することにより，燃焼状態悪化に伴う未燃ガスの発生を抑制すると共に，ステップ状に追従させた場合に生じる２次空気による炉内温度の低下を回避している。尚，補正値演算装置７においてされる上記炉内明るさに急峻な変動があったとの判定は，例えば，設定されたしきい値以上の炉内明るさが検出された場合等に行なわれる。
【０００８】
また，焼却炉２に投入されるごみ量が同じ場合でもごみ質が変化すると，燃焼に要する２次空気量が変化する。例えばごみ質の変化が生じた場合には，２次空気量に過不足が生じて燃焼状態が変化し炉内の明るさが変動する。
この燃焼状態の変化は，明るさ検出装置６により直ちに検出される。即ち，明るさ検出装置６により検出された炉内明るさが，どか落ちの場合と同様に急激に変動し，且つその急激な変動が頻繁に繰り返されるならば，現在のごみに対し２次空気量が不足しているとしてごみ質に変化があったと判断される。
より具体的には，補正値演算装置７において，明るさ検出装置６からの炉内明るさが所定期間（Ｎステップ）保持されており，上記のような非定常補正がＮステップの間にＭ回以上発生すると，ごみ質が変化したとして，ベース２次空気量が２次空気量変更手段７ｂにより下記（３）式のように変更される。即ち，変更後のベース２次空気量Ａｒ２は，
Ａｒ２＝Ａｒ＋Ｋ２×（２×Ｍ−１）                          （３）
となる。ここで，Ｋ２はゲイン定数である。
このように，上記実施の形態に係る焼却炉の燃焼制御装置では，上記のような非定常補正が所定期間内に繰り返された回数によってベース２次空気量を変化させることができ，ごみ質が変動した場合等にも適正な燃焼状態を確保することができる。
【０００９】
【実施例】
上記実施の形態では，燃焼前のごみの投入量及び炉内の明るさによりごみのどか落ちに対応したが，ごみの供給が一時的に途切れるごみ切れ状態の後，上記どか落ちが発生すると，酸素供給量が不足してしまう場合もある。そこで，炉内酸素濃度の測定値及びその微分値により上記ごみ切れ状態を判別して，その後に発生するどか落ちの前に予め酸素供給量を増加させるようにしてもよい。ここで，図３は本発明の一実施例に係る焼却炉の燃焼制御装置の概略構成を示すものである。
図３に示すように，本発明の一実施例に係る焼却炉の燃焼制御装置は，炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉２の燃焼制御装置であって，焼却炉２内の炉内明るさを測定する明るさ測定装置６’（炉内明るさ測定手段）と，明るさ測定装置６により測定された炉内明るさに基づいて上記焼却炉２内の燃焼状態の非定常な変化を判別し，上記２次空気量をインパルス状に変化させる制御演算装置５’（燃焼状態判別制御手段に相当）と，上記焼却炉２の炉内酸素濃度を測定する炉内酸素濃度測定装置１０（炉内酸素濃度測定手段に相当）と，上記炉内酸素濃度測定装置１０により測定された炉内酸素濃度に基づいて上記焼却炉２に投入される被焼却物の投入状態を判別し，ベース２次空気量を変更する補正値演算装置１１及び加算装置１２（投入状態判別制御手段に相当）とを具備し，上記制御演算装置５は例えば開閉弁等を具備した２次空気量操作装置３に２次空気量を出力する。尚，この構成は，非定常な燃焼に対応するのみの構成を示しており，定常的な燃焼制御は，上記実施の形態のように燃焼前のごみの投入量に基づいて行ってもよいし，他の観測量に基づいて行ってもよい。
上記焼却炉の燃焼制御装置では，ごみのどか落ち等は，炉内明るさにより監視される。炉内明るさＩｉは，上記明るさ測定装置６’により一定のサンプリング間隔で逐次測定される。上記明るさ測定装置６’により測定された炉内明るさＩｉは制御演算装置５’へ出力される。
上記制御演算装置５’では，上記炉内明るさＩｉと予め設定されたしきい値Ｉｓとの比較が逐次行われ，上記実施の形態と同様，ごみ質の変化，ごみ供給系での非定常な投入，すなわちどか落ち等が検出される。
例えば図４（ａ）及び（ｂ）に示すように，制御演算装置５’によってどか落ちが検出されたときＴ１には，どか落ち状態の期間（Ｔ１からＴ１＋Ｔ１ａ），２次空気量の設定値Ａｉがベース２次空気量Ａｓから次式（４）及び（５）に従って，所定量ΔＡだけインパルス状に変更される。
Ａｉ＝Ａｓ＋ΔＡ（Ｔ１＜ｉ＜Ｔ１＋Ｔａ１）                  （４）
Ａｉ＝Ａｓ      （Ｔ１＋Ｔａ１＜ｉ）                        （５）
このように設定値Ａｉを変更することにより，燃焼状態悪化に伴う未燃ガスの発生が抑制され，さらにインパルス状に変化させることにより，ステップ状に変化させた場合に起こる２次空気による炉内温度の低下が抑制される。また，炉内明るさを用いて制御を行うことにより，ほとんど遅れ時間なく燃焼状態の変化が検出されるため，即応性の高い制御が可能となる。
上記制御演算装置５’により上記（４）及び（５）式に基づいて演算された２次空気量Ａｉは上記加算装置１２を介して上記２次空気量操作装置３へ出力される。
また，上記炉内酸素濃度測定装置１０によって，焼却炉２の炉内酸素濃度が逐次測定され，上記補正値演算装置１１に出力される。上記補正値演算装置１１では，次式（６）に従って酸素濃度値Ｏｉからその微分値ＤＯｉが逐次計算される。
ＤＯｉ＝Ｏｉ−Ｏi-1                                         （６）
そして，ごみ切れが発生した場合に炉内酸素濃度が上昇することを利用して，予め設定されたしきい値Ｏｓを用いて次式（７）の判別式により，例えば図４（ａ）及び（ｃ）のように，ごみ切れ状態であるか否かの判別が行われる。
Ｏｉ＞Ｏｓ  ａｎｄ  ＤＯｉ＞０                              （７）
そして，上記（７）式の判別式が満たされ，ごみ切れ状態であることが判別されると，その後のどか落ち発生に備えて炉内空気が不足しないように，２次空気量Ａｉが次式（８），（９），及び（１０）式に基づいて計算される。
Ａｉ＝Ａi-1 ＋Ｋ×ΔＡ２（Ｔ２＜ｉ＜Ｔ３）                  （８）
Ａｉ＝Ａi-1             （Ｔ３＜ｉ＜Ｔ３＋Ｔａ２）          （９）
Ａｉ＝Ａｓ              （Ｔ３＋Ｔａ２＜ｉ）              （１０）
ここで，Ｋは調整ゲイン，Ｔ２は補正値演算装置１１によりごみ切れが判別された時点，Ｔ３は補正値演算装置１１によりごみ切れが終了したと判別された時点，Ｔａ２は上記Ｔ３から制御演算装置５’によりどか落ちが終了したと検出されるまでの時間である。
上記ごみ切れ終了に関しては，ごみ切れが終了しごみが炉内投入された場合に酸素濃度が消費され炉内酸素濃度が低下することを利用して，例えば次式（１１）により判別が行われる。
ＤＯｉ＜０                                                （１１）
また，上記（８）式は，ごみ切れの時間に応じて空気量を増加させることを意味しており，ごみ切れが長く続いた後に発生する大きなどか落ちに対応して，より多くの空気を焼却炉２内に送りこむ制御が可能となる。このため，ごみ切れ後のどか落ちによる未燃ガス発生を防止し，安定燃焼状態を制御することが可能となる。尚，増加量が不足する場合には，上記調整ゲインを増加させることにより対応することが可能である。また，ごみ切れ状態の判別に炉内酸素濃度を用いているが，ごみ切れ状態の判別にはごみのどか落ち判別と較べて即応性は要求されない。
そして，上記補正値演算装置１１により計算された２次空気量は加算装置１２により上記制御演算装置５’の出力に加算されて，２次空気量操作装置３へ出力される。
このように，上記実施例に係る焼却炉の燃焼制御装置では，ごみ切れ状態を検出してその後に発生するどか落ち前に空気量を増加させるため，空気量の不足を防止し安定燃焼を実現する制御を行うことが可能となる。
また，上記実施の形態では，炉内明るさを検出する明るさ検出装置６に，フォトトランジスタを用いたが，他の計測手段，例えばＣＣＤ等の画像収集装置を用いてもよいし，輝度計を観測窓に設置するようにしてもよい。このような焼却炉の燃焼制御装置も本発明における燃焼制御装置の一例である。
また，上記実施の形態では，炉内明るさに急峻な変動があった場合の判定基準として，炉内明るさが所定値以上になることを説明したが，他の基準，例えば炉内明るさの微分値を逐次計算しておき，その微分値があるしきい値以上になった場合に，上記急峻な変動があったと判定するようにしてもよい。このような焼却炉の燃焼制御装置も本発明における燃焼制御装置の一例である。
また，上記実施の形態では，流動床式焼却炉を例にとって説明を行なったが，２次空気を吹き込むことによって，未燃ガスを完全燃焼させる他の焼却炉にも，本発明に係る焼却炉の燃焼制御装置は適用可能である。
【００１０】
【発明の効果】
上記のように第一の発明は，炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉の燃焼制御装置において，上記焼却炉に投入される被焼却物量を測定する被焼却物量測定手段と，上記被焼却物量測定手段により測定された被焼却物量に基づいて上記２次空気量を制御する制御手段と，上記焼却炉内の炉内明るさを検出する炉内明るさ検出手段と，上記炉内明るさ検出手段により検出された炉内明るさの変動に応じて，上記制御手段から出力される２次空気量にインパルス状の補正量を加算する非定常補正手段とを具備してなることを特徴とする焼却炉の燃焼制御装置として構成されている。
上記焼却炉の燃焼制御装置では，被焼却物量として例えば投入される直前のごみの量を測定し，該投入される直前のごみの量に従って上記２次空気量の制御を行なうため，燃焼後に変化するパラメータを制御量とした場合のように制御の応答遅れが生じず，従来より制御の即応性を高めることができる。それと共に，検出時間遅れが短い上記炉内明るさをフィードバックすることにより，測定された上記被焼却物量の誤差の影響を低減することができるので，より高い制御性を補償することができる。さらに，例えば投入される被焼却物が通常より多く一度に落下する等して，非定常に燃焼状態が変化した場合にも，上記炉内明るさの変動に基づいて，不足する２次空気量を迅速に供給するので，炉内の温度低下を抑制することができる。
また，上記焼却炉の燃焼制御装置が，上記非定常補正手段による単位時間当たりの補正回数に応じて，上記制御手段に設定された２次空気量を変更する２次空気量変更手段を具備すれば，例えば，ごみ質が変化する等して燃焼状態が変化した場合にも，非定常補正手段による単位時間当たりの補正回数に応じて，上記制御手段に設定された２次空気量を変更し２次空気量の過不足を調整することができ，安定した燃焼制御を提供することができる。
また，第二の発明は，炉内で生じた未燃ガスを燃焼させるべく吹き込まれる２次空気量を制御する焼却炉の燃焼制御装置において，上記焼却炉内の炉内明るさを測定する炉内明るさ測定手段と，上記炉内明るさ測定手段により測定された炉内明るさに基づいて上記焼却炉内の燃焼状態の非定常な変化を判別し，上記２次空気量をインパルス状に変化させる燃焼状態判別御手段と，上記焼却炉の炉内酸素濃度を測定する炉内酸素濃度測定手段と，上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度に基づいて上記焼却炉に投入される被焼却物の投入状態を判別し，ベース２次空気量を変更する投入状態判別制御手段とを具備してなることを特徴とする焼却炉の燃焼制御装置として構成されている。
上記第２の発明に係る焼却炉の燃焼制御装置では，例えば投入される被焼却物が通常より多く一度に落下するどか落ち等により，非定常に燃焼状態が変化した場合でも，上記炉内明るさの変動に基づいて，不足する２次空気量が迅速に供給され，炉内の温度低下が抑制される。また，上記どか落ちの前には一時的にごみが焼却炉に投入されないごみ切れ状態が生じることがあるが，炉内酸素濃度に基づいて上記ごみ切れ状態が判別され，その後の上記どか落ちに備えてベース２次空気量が変更されるため，更に制御精度を高めることができる。
さらに，上記焼却炉の燃焼制御装置において，上記投入状態判別制御手段の上記被焼却物の投入状態の判別を，上記炉内酸素濃度測定手段により測定された炉内酸素濃度の測定値とその変化量に基づいて行うことによって，例えば上記ごみ切れ状態の発生を，炉内酸素濃度の測定値が所定のしきい値よりも大きく，上記変化量が正の値であることに基づいて判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る焼却炉の燃焼制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】  上記焼却炉の燃焼制御装置による制御状態を時系列に示したタイムチャート。
【図３】  本発明の一実施例に係る焼却炉の燃焼制御装置の概略構成を示す愚ロック図。
【図４】  上記実施例に係る焼却炉の燃焼制御装置による制御状態を時系列に示したタイムチャート。
【図５】  流動床式焼却炉の概略構成の一例を示す図。
【符号の説明】
１…ごみ供給装置
２…焼却炉
４…ごみ量測定装置
５…制御演算装置（制御手段，燃焼状態判別制御手段）
６…明るさ検出装置（炉内明るさ検出手段）
６’…明るさ測定装置
７ａ…非定常補正量演算手段（非定常補正手段）
７ｂ…２次空気量演算手段
１０…炉内酸素濃度測定装置（炉内酸素濃度測定手段）
１１…補正値演算装置
１２…加算装置
【図１】
0003665476.tif 000002
【図２】
0003665476.tif 000003
【図３】
0003665476.tif 000004
【図４】
0003665476.tif 000005
【図５】
0003665476.tif 000006