(57)【要約】【課題】急に開口部の閉塞が進行する場合においても、閉塞をいち早く予見し、開口部が閉塞するのを防止する。【解決手段】ガス化炉２で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉４で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システム１の閉塞防止装置であって、スラグの付着により閉塞し得る開口部１６，２０でのスラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有するスラグ付着防止装置１３と、開口部を撮影する撮像装置３９，４０と、撮像装置が撮影した映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて開口部の開口面積の変化速度を演算する演算部、及び、変化速度に応じて複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更する防止装置制御部を有する制御装置５０と、を備えるガス化溶融システムの閉塞防止装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止装置であって、
スラグの付着により閉塞し得る開口部での前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有するスラグ付着防止装置と、
前記開口部を撮影する撮像装置と、
前記撮像装置が撮影した映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算部、及び、前記変化速度に応じて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する防止装置制御部を有する制御装置と、
を備えるガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項２】
前記防止装置制御部は、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更する請求項１に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項３】
前記防止装置制御部は、
前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、
前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させる請求項２に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項４】
前記防止装置制御部は、
前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より小さい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を、前記第一のスラグ付着防止能よりも低く、前記第二のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能で作動させる請求項３に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項５】
前記防止装置制御部は、
前記変化速度が前記第一の変化速度より小さい第二の変化速度より小さく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より大きい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を作動させず、
前記変化速度が前記第二の変化速度より小さく、前記開口面積が前記第一の開口面積より小さい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を、前記第二のスラグ付着防止能よりも低いスラグ付着防止能で作動させる請求項３又は請求項４に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項６】
前記開口部は、前記ガス化溶融システムの溶融炉のスロート部であり、
前記撮像装置は、前記溶融炉の炉頂に前記スロート部を上方から撮影するように配置され、
前記複数のスラグ付着防止装置は、前記溶融炉の前記スロート部の上方に設けられた二次燃焼室に燃焼用空気を導入する二次燃焼室空気供給装置と、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、を有し、
前記二次燃焼室空気供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記燃焼用空気の導入量が多い場合に高く、前記燃焼用空気の導入量が少ない場合に低く、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、
前記スロート部の下方に、前記熱分解ガスが前記スロート部に対して上昇流となるように設けられた熱分解ガスダクトを備える請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項７】
前記開口部は、前記ガス化溶融システムの溶融炉の出滓口部であり、
前記撮像装置は、前記溶融炉の炉底に前記出滓口部を下方から撮影するように設置され、
前記複数のスラグ付着防止装置は、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、前記出滓口部を加熱するバーナ装置と、を有し、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、
前記バーナ装置の前記スラグ付着防止能は、前記バーナ装置のバーナ出力が大きい場合に高く、前記バーナ装置のバーナ出力が小さい場合に低い請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項８】
前記演算部は、前記画像に基づいて前記出滓口部の堰高さを演算し、
前記防止装置制御部は、前記堰高さに基づいて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する請求項７に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項９】
表示装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記開口面積、又は、前記変化速度に対応した文字、又は、色を前記表示装置に表示させる表示制御部を有する請求項２から請求項８のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項１０】
ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止方法であって、
スラグの付着により閉塞し得る開口部を撮影する撮像工程と、
前記撮像工程で撮影された映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算工程と、
前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有する複数のスラグ付着防止装置を用い、前記変化速度に応じて各々の前記スラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更するスラグ付着防止工程と、
を有するガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１１】
前記スラグ付着防止工程では、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更する請求項１０に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１２】
前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、
前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させる請求項１０に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１３】
前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より小さい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を、前記第一のスラグ付着防止能よりも低く、前記第二のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能で作動させる請求項１２に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１４】
前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が前記第一の変化速度より小さい第二の変化速度より小さく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より大きい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を作動させず、
前記変化速度が前記第二の変化速度より小さく、前記開口面積が前記第一の開口面積より小さい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を、前記第二のスラグ付着防止能よりも小さいスラグ付着防止能で作動させる請求項１２又は請求項１３に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１５】
前記開口部を、前記ガス化溶融システムの溶融炉のスロート部とし、
前記撮像工程では、前記スロート部を上方から撮影し、
前記複数のスラグ付着防止装置を、前記溶融炉の前記スロート部の上方に設けられた二次燃焼室に燃焼用空気を導入する二次燃焼室空気供給装置と、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置とし、
前記二次燃焼室空気供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記燃焼用空気の導入量が多い場合に高く、前記燃焼用空気の導入量が少ない場合に低く、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低い請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１６】
前記開口部を、前記溶融炉の出滓口部とし、
前記撮像工程では、前記出滓口部を下方から撮影し、
前記複数のスラグ付着防止装置を、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、前記出滓口部を加熱するバーナ装置とし、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、
前記バーナ装置の前記スラグ付着防止能は、前記バーナ装置のバーナ出力が大きい場合に高く、前記バーナ装置のバーナ出力が小さい場合に低い請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１７】
前記演算工程において、前記画像に基づいて前記出滓口部の堰高を演算し、
前記スラグ付着防止工程において、前記堰高さに基づいて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する請求項１６に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１８】
前記スラグ付着防止工程において、前記開口面積、又は、前記変化速度に対応した文字、又は、色を表示装置に表示させる請求項１１から請求項１７のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス化溶融システムの閉塞防止装置及びガス化溶融システムの閉塞防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、都市ごみを始めとして不燃ごみ、焼却残渣、汚泥等の廃棄物を処理できる技術としてガス化溶融システムが知られている。ガス化溶融システムは、廃棄物を熱分解してガス化するガス化炉と、ガス化炉の下流側に設けられ、ガス化炉にて生成された熱分解ガスを高温燃焼し、ガス中の灰分を溶融スラグ化する溶融炉と、を備えている。
ガス化溶融システムは、廃棄物の資源化、減容化及び無害化を図るために、溶融炉からスラグを取り出して路盤材等の土木資材として再利用したり、排出される排ガスから廃熱を回収して発電を行ったりしている。
【０００３】
ガス化溶融システムから排出されるスラグは、溶融炉の熱により十分に過熱された状態では流動体であるが、灰分の性状が変動したり、溶融炉内の温度が過渡的に低下したりすると凝固しやすくなる。そのため、溶融炉の出滓口にスラグなどの付着物が付着して、出滓口が閉塞する恐れがある。
【０００４】
特許文献１には、出滓口の閉塞を防止するために出滓口を撮影するカメラを設け、カメラによって撮影された画像に基づいて出滓口の閉塞状況を判定する方法が記載されている。特許文献１に記載の方法では、出滓口が閉塞していると判定された場合に、バーナなどの、スラグの付着を防止する装置を用いて閉塞を解消させている。
【０００５】
また、特許文献２には、カメラを用いて出滓口から排出される溶融スラグを撮影し、スラグの形状に基づいて昇温装置などを用いてスラグを除去する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２１７６４１号公報
【特許文献２】特開２００２−２９５８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、スラグなどの付着物の付着量は、ガス化溶融システムの運転条件によって多かったり少なかったりする。図１７は、横軸を時間、縦軸を開口面積（スラグが付着した場合の出滓口孔の面積）として、出滓口の開口面積の経時変化を示すグラフである。
【０００８】
ここで、出滓口が閉塞していると判定する閾値αを設け、出滓口が閉塞していると判定された場合に閉塞を防止する装置を作動させる閉塞防止装置について説明する。図１７の実線に示すように、緩やかに閉塞が進行している場合、開口面積がαとなった時点で閉塞解除操作を開始することによって、閉塞を防止することができる。一方、図１７の点線に示すように、急激に閉塞が進行している場合、開口面積がαとなった時点で閉塞解除操作を開始しても、閉塞解除の作業が間に合わず、開口部が閉塞してしまう恐れがある。また、運転員が閉塞の進行に気付くのが遅れ、閉塞解除の作業が間に合わず、開口部が閉塞してしまう恐れがある。
【０００９】
この発明は、急に出滓口などの開口部の閉塞が進行する場合においても、閉塞をいち早く予見し、開口部が閉塞するのを防止することができるガス化溶融システムの閉塞防止装置及びガス化溶融システムの閉塞防止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】
【００１０】
本発明の第一の態様によれば、ガス化溶融システムの閉塞防止装置は、ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止装置であって、スラグの付着により閉塞し得る開口部での前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有するスラグ付着防止装置と、前記開口部を撮影する撮像装置と、前記撮像装置が撮影した映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算部、及び、前記変化速度に応じて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する防止装置制御部を有する制御装置と、を備える。
【００１１】
このような構成によれば、開口部の開口面積の変化速度に基づいてスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変化させる。これにより、急に開口部の閉塞が進行する場合においても、閉塞をいち早く予見し、スラグ付着防止作業を開始し、開口部が閉塞するのを防止することができる。また、制御装置によってスラグ付着防止装置を制御することによって、人の経験の違いに関係なく、閉塞の防止を確実に行うことができる。
【００１２】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、前記防止装置制御部は、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更してよい。
【００１３】
このような構成によれば、開口面積の変化速度に加えて開口面積も参照して制御を行うことによって、変化速度が緩いものの開口面積が小さい場合にも対応することができる。
【００１４】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、前記防止装置制御部は、前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させてよい。
【００１５】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、前記防止装置制御部は、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より小さい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を、前記第一のスラグ付着防止能よりも低く、前記第二のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能で作動させてよい。
【００１６】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、前記防止装置制御部は、前記変化速度が前記第一の変化速度より小さい第二の変化速度より小さく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より大きい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を作動させず、前記変化速度が前記第二の変化速度より小さく、前記開口面積が前記第一の開口面積より小さい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を、前記第二のスラグ付着防止能よりも低いスラグ付着防止能で作動させてよい。
【００１７】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、前記開口部は、前記ガス化溶融システムの溶融炉のスロート部であり、前記撮像装置は、前記溶融炉の炉頂に前記スロート部を上方から撮影するように配置され、前記複数のスラグ付着防止装置は、前記溶融炉の前記スロート部の上方に設けられた二次燃焼室に燃焼用空気を導入する二次燃焼室空気供給装置と、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、を有し、前記二次燃焼室空気供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記燃焼用空気の導入量が多い場合に高く、前記燃焼用空気の導入量が少ない場合に低く、前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、前記スロート部の下方に、前記熱分解ガスが前記スロート部に対して上昇流となるように設けられた熱分解ガスダクトを備えてよい。
【００１８】
このような構成によれば、二次燃焼室に供給される燃焼用空気の供給量を多くし、二次燃焼室の温度を上昇させることによって、スロート部に付着するスラグを溶融し流下させることができる。また、塩基度調整剤が供給されることにより、スラグの塩基度が高くなる。これにより、スラグの融点が上昇して粘性が低くなり、スラグを流下させることができる。
【００１９】
また、二次燃焼室に導入される熱分解ガスに含まれるダストが低減され、炉頂から撮影される画像をより鮮明にすることができる。
【００２０】
また、スロート部を上方から撮影する撮像装置の設置場所の温度は、スロート部の下方の温度よりも低いため、より低コストで撮像装置を設置することができる。
【００２１】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、前記開口部は、前記ガス化溶融システムの溶融炉の出滓口部であり、前記撮像装置は、前記溶融炉の炉底に前記出滓口部を下方から撮影するように設置され、前記複数のスラグ付着防止装置は、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、前記出滓口部を加熱するバーナ装置と、を有し、前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、前記バーナ装置の前記スラグ付着防止能は、前記バーナ装置のバーナ出力が大きい場合に高く、前記バーナ装置のバーナ出力が小さい場合に低くてよい。
【００２２】
このような構成によれば、バーナ装置のバーナ出力を大きくすることによって、出滓口部に付着するスラグを溶融し流下させることができる。また、塩基度調整剤が供給されることにより、スラグの塩基度が高くなる。これにより、スラグの融点が上昇して粘性が低くなり、スラグを流下させることができる。
【００２３】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、前記演算部は、前記画像に基づいて前記出滓口部の堰高さを演算し、前記防止装置制御部は、前記堰高さに基づいて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更してよい。
【００２４】
このような構成によれば、開口面積の変化速度や、開口面積に異常がないものの、堰高さが異常な場合にスラグの付着を防止することができる。
【００２５】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止装置において、表示装置をさらに備え、前記制御装置は、前記開口面積、又は、前記変化速度に対応した文字、又は、色を前記表示装置に表示させる表示制御部を有してよい。
【００２６】
このような構成によれば、開口部の閉塞状況を運転員に容易に認識させることができる。
【００２７】
本発明の第二の態様によれば、ガス化溶融システムの閉塞防止方法は、ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止方法であって、スラグの付着により閉塞し得る開口部を撮影する撮像工程と、前記撮像工程で撮影された映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算工程と、前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有する複数のスラグ付着防止装置を用い、前記変化速度に応じて各々の前記スラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更するスラグ付着防止工程と、を有してよい。
【００２８】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記防止装置制御工程では、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更してよい。
【００２９】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させてよい。
【００３０】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より小さい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を、前記第一のスラグ付着防止能よりも低く、前記第二のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能で作動させてよい。
【００３１】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が前記第一の変化速度より小さい第二の変化速度より小さく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より大きい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を作動させず、前記変化速度が前記第二の変化速度より小さく、前記開口面積が前記第一の開口面積より小さい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を、前記第二のスラグ付着防止能よりも小さいスラグ付着防止能で作動させてよい。
【００３２】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記開口部を、前記ガス化溶融システムの溶融炉のスロート部とし、前記スロート部を上方から撮影し、前記複数のスラグ付着防止装置を、前記溶融炉の前記スロート部の上方に設けられた二次燃焼室に燃焼用空気を導入する二次燃焼室空気供給装置と、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置とし、前記二次燃焼室空気供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記燃焼用空気の導入量が多い場合に高く、前記燃焼用空気の導入量が少ない場合に低く、前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低くてよい。
【００３３】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記開口部を、前記溶融炉の出滓口部とし、前記出滓口部を下方から撮影するように設置し、前記複数のスラグ付着防止装置を、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、前記出滓口部を加熱するバーナ装置とし、前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、前記バーナ装置の前記スラグ付着防止能は、前記バーナ装置のバーナ出力が大きい場合に高く、前記バーナ装置のバーナ出力が小さい場合に低くてよい。
【００３４】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記演算工程において、前記画像に基づいて前記出滓口部の堰高さを演算し、前記スラグ付着防止工程において、前記堰高さに基づいて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更してよい。
【００３５】
上記ガス化溶融システムの閉塞防止方法において、前記スラグ付着防止工程において、前記開口面積、又は、前記変化速度に対応した文字、又は、色を表示装置に表示させてよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、開口部の開口面積の変化速度に基づいてスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変化させる。これにより、急に開口部の閉塞が進行する場合においても、閉塞をいち早く予見し、スラグ付着防止作業を開始し、開口部が閉塞するのを防止することができる。また、制御装置によってスラグ付着防止装置を制御することによって、人の経験の違いに関係なく、閉塞の防止を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態のガス化溶融システムの概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図であり、熱分解ガスダクトを有する竪型旋回溶融炉の形状を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態の溶融炉及びガス化溶融システムの第一閉塞防止装置の概略構成図である。
【図４】スロート部を上方から見た図であり、スロート部の開口面積について説明する概略図である。
【図５】本発明の実施形態の第一閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の第一閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の第一閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態の第一閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図９】溶融炉のスロート部の開口面積の経時変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施形態の溶融炉及びガス化溶融システムの第二閉塞防止装置の概略構成図である。
【図１１】出滓口部の側断面図であり、出滓口部の堰高さについて説明する概略図である。
【図１２】本発明の実施形態の第二閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態の第二閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態の第二閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態の第二閉塞防止装置を用いたガス化溶融システムの閉塞防止方法を説明するフローチャートである。
【図１６】溶融炉の出滓口部の開口面積の経時変化を示すグラフである。
【図１７】溶融炉の出滓口部の開口面積の経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のガス化溶融システム１は、ガス化炉２で廃棄物Ｗ１などの被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉４で燃焼且つ溶融してスラグ化するシステムである。ガス化溶融システム１は、ガス化炉２（流動床ガス化炉）と、溶融炉４と、溶融炉４に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給装置３０と、溶融炉４内における開口部（スロート部１６、出滓口部２０）の閉塞を防止するスラグ付着防止装置１３（図３、図１０参照）と、を有している。廃棄物Ｗ１をガス化炉２にて熱分解することによって生じた熱分解ガスＰＧは、熱分解ガス通路３を介して溶融炉４に導入される。
ここで、開口部とは、スラグが付着しうる部位であり、スラグの付着により閉塞し得る部位である。本実施形態の開口部は、スロート部１６、出滓口部２０である。
【００３９】
ガス化炉２は、ガス化炉本体５を有し、このガス化炉本体５の側壁に廃棄物排出装置６ａを備えた廃棄物投入口６が設けられている。ガス化炉本体５の頂部には炉内で発生した熱分解ガスＰＧを排出するための熱分解ガス排出口２３が設けられている。ガス化炉本体５の下部には不燃物排出口７が設けられている。ガス化炉２の底部には、流動媒体８が循環供給されている。
【００４０】
溶融炉４は、竪型旋回溶融炉１５と、スロート部１６を介して竪型旋回溶融炉１５の上方に連結された二次燃焼室１７と、二次燃焼室１７の下流側に連結されるボイラ部１８と、を有している。
竪型旋回溶融炉１５は、断面円形状であり、その上部には絞り構造を有する排ガス出口１９が設けられている。竪型旋回溶融炉１５は、略円筒形状の溶融炉本体部２４と、溶融炉本体部２４の上部に接続され、上方に向かうに従って漸次縮径する排ガス出口１９と、溶融炉本体部２４の下部に接続され、下方に向かうに従って漸次縮径する斜面部２５と、斜面部２５の下部に接続されている出滓口部２０と、を有している。
【００４１】
図２に示すように、竪型旋回溶融炉１５は、略円筒状の炉壁１５ａと、熱分解ガスＰＧを導入する一対の熱分解ガスダクト２１と、を有している。熱分解ガスダクト２１は、熱分解ガスダクト２１から導入された熱分解ガスＰＧが、炉内を旋回する円Ｃの接線方向に噴出するように配置されている。
【００４２】
二次燃焼室１７は内面が断面略円筒形状に形成されている。二次燃焼室１７の下端側には竪型旋回溶融炉１５の排ガス出口１９に向けて漸次縮径するスロート部１６が設けられている。
二次燃焼室１７の排ガス下流側にはボイラ部１８が設けられ、煙道に設置された過熱器（図示せず）等により熱回収が行われる。ボイラ部１８を経た排ガスＥＧは、後段の反応集塵装置、触媒反応装置等を経て、煙突より大気放出される。
【００４３】
図１に示すように、燃焼用空気供給装置３０は、竪型旋回溶融炉１５に燃焼用空気ＣＡ１を供給する溶融炉空気供給装置３１と、二次燃焼室１７に燃焼用空気ＣＡ２を供給する二次燃焼室空気供給装置３２と、を有している。
溶融炉空気供給装置３１は、送風機３３と、送風機３３と熱分解ガス通路３とを接続する溶融炉空気供給管３４と、を有している。溶融炉空気供給管３４には、溶融炉空気供給管３４を流れる燃焼用空気ＣＡ１の流量を調整する溶融炉空気量調整弁３５が設けられている。溶融炉空気供給管３４を介して熱分解ガス通路３に導入された燃焼用空気ＣＡ１は、熱分解ガスダクト２１を介して竪型旋回溶融炉１５に供給される。
【００４４】
二次燃焼室空気供給装置３２は、送風機３３と、送風機３３と二次燃焼室１７とを接続する二次燃焼室空気供給管３６と、を有している。二次燃焼室空気供給管３６には、二次燃焼室空気供給管３６を流れる燃焼用空気ＣＡ２の流量を調整する二次燃焼室空気量調整弁３７が設けられている。
溶融炉空気供給装置３１の送風機３３と二次燃焼室空気供給装置３２の送風機３３は、別々に配置してもよいし、共通としてもよい。
【００４５】
熱分解ガス通路３は、上流側（ガス化炉２側）から下流側（竪型旋回溶融炉１５側）に向かう所定位置において２つに分岐されており、２つに分岐された熱分解ガス通路３が一対の熱分解ガスダクト２１とそれぞれ接続される。
【００４６】
２つに分岐された熱分解ガス通路３には、２つに分岐された溶融炉空気供給管３４が接続されている。これにより、竪型旋回溶融炉１５には、熱分解ガスＰＧと共に、燃焼用空気ＣＡ１が導入される。
なお、熱分解ガス通路３及び溶融炉空気供給管３４は必ずしも下流側において分岐させる必要はない。熱分解ガス通路３及び溶融炉空気供給管３４を分岐することなく、竪型旋回溶融炉１５に単一の熱分解ガスダクト２１から熱分解ガスＰＧ及び燃焼用空気を導入する構成としてもよい。
また、単一のガス化炉２から複数の竪型旋回溶融炉１５に熱分解ガスＰＧを導入するために、ガス化炉２に複数の熱分解ガス通路３を設ける構成としてもよい。
【００４７】
次に、本実施形態のガス化溶融システム１の作用について説明する。
廃棄物投入口６から投入された廃棄物Ｗ１は、廃棄物排出装置６ａを介してガス化炉２へ定量供給された後に熱分解ガス化され、ガス、タール、チャー（炭化物）に分解される。タールは、常温では液体となる成分であるが、ガス化炉２内ではガス状で存在する。チャーは流動層内で徐々に微粉化され、ガス及びタールに同伴して熱分解ガスＰＧとして溶融炉４へ導入される。
【００４８】
ガス化炉２から供給された熱分解ガスＰＧは燃焼用空気ＣＡ１と混合された後、竪型旋回溶融炉１５内に供給され、１４００℃から１５００℃の高温燃焼により熱分解ガスＰＧに含まれる灰分が溶融されてスラグが生成される。
竪型旋回溶融炉１５から排ガス出口１９を介して排出された８００℃から１０００℃の高温の排ガスは、二次燃焼室１７に導入される。二次燃焼室１７では、排ガスに含まれる未燃分の完全燃焼が行われる。
スラグが付着する場合には、上昇流である熱分解ガスＰＧ（排ガス）に伴って、排ガス出口１９及びスロート部１６に付着する場合と、竪型旋回溶融炉１５の内壁を流下しながら出滓口部２０に付着する場合とがある。
【００４９】
〔閉塞防止装置〕
次に、ガス化溶融システム１の閉塞防止装置１１，１２（図３、図１０参照）について説明する。閉塞防止装置は、溶融炉４のスロート部１６の閉塞を防止する第一閉塞防止装置１１と、出滓口部２０の閉塞を防止する第二閉塞防止装置１２と、を備えている。
即ち、第一閉塞防止装置１１は、溶融炉４のスロート部１６でのスラグの付着を防止する装置であり、第二閉塞防止装置１２は、溶融炉４の出滓口部２０でのスラグの付着を防止する装置である。
【００５０】
第一閉塞防止装置１１と第二閉塞防止装置１２とは、同時に作動させることができるが、第一閉塞防止装置１１と第二閉塞防止装置１２とのうち一方のみを作動させてもよい。
第一閉塞防止装置１１と第二閉塞防止装置１２とは、撮像装置３９，４０、バーナ装置５５を除いて構成要素は共通である。
【００５１】
〔第一閉塞防止装置〕
以下、溶融炉４のスロート部１６の閉塞を防止する第一閉塞防止装置１１について説明する。
図３に示すように、第一閉塞防止装置１１は、溶融炉４の炉頂に設けられた第一撮像装置３９と、スロート部１６の状態に応じて警告などを表示する表示装置４１と、制御装置５０と、を備えている。
また、第一閉塞防止装置１１は、スロート部１６でのスラグの付着を防止したり、スラグを除去したりする複数のスラグ付着防止装置１３を有している。
溶融炉空気供給装置３１と、二次燃焼室空気供給装置３２と、後述する塩基度調整剤供給装置４２と、酸素供給装置４５とは、第一閉塞防止装置１１におけるスラグ付着防止装置１３として機能する装置である。
【００５２】
制御装置５０は、第一撮像装置３９が撮影した映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いてスロート部１６の開口面積、及び開口面積の変化速度を演算する演算部５１と、開口面積及び開口面積の変化速度に応じて複数のスラグ付着防止装置１３を制御する防止装置制御部５２と、表示装置４１を制御する表示制御部５３を有している。
【００５３】
ここで、スロート部１６の開口面積について説明する。図４に示すように、スロート部１６の開口面積ＯＳは、スロート部１６に付着したスラグＳＬによって形成される孔の面積である。スロート部１６にスラグＳＬが付着する程、開口面積ＯＳは小さくなる。開口面積ＯＳは、スロート部１６の閉塞状況の指針となる。
【００５４】
図３に示すように、塩基度調整剤供給装置４２は、二次燃焼室１７に塩基度調整剤を供給する装置である。塩基度調整剤供給装置４２は、エジェクタ４３と塩基度調整剤供給管４４と、を有している。塩基度調整剤は、図示しない供給管からエジェクタ４３に導入され、エジェクタ４３によってスロート部まで搬送される。
塩基度調整剤としては、ＳｉＯ２を含む砂や砂利等のＳｉを多く含む物質、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）等のＣａを多く含む物質、重金属を多く含まないＳｉ又はＣａを主とする灰、土壌などが用いられる。
【００５５】
酸素供給装置４５は、塩基度調整剤供給管４４と二次燃焼室１７とに酸素を供給する装置である。酸素供給装置４５は、二次燃焼室１７に酸素を供給する第一酸素供給装置４６と、塩基度調整剤供給管４４に酸素を供給する第二酸素供給装置４７と、を有している。
第二酸素供給装置４７は、酸素供給装置本体４８と、酸素供給装置本体４８と塩基度調整剤供給管４４とを接続する酸素供給管４９と、を有している。
【００５６】
各々のスラグ付着防止装置１３には、スラグの付着を防止したり、スラグを除去し得る能力であるスラグ付着防止能を有している。各々のスラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能は、高くしたり低くしたりすることができる。スラグ付着防止能は、スラグ付着防止能を高くする程、よりスラグの付着を防止し、より多くのスラグを除去するように設定されている。
制御装置５０の防止装置制御部５２は、スラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を変更する。
【００５７】
第一閉塞防止装置１１における溶融炉空気供給装置３１のスラグ付着防止能は、竪型旋回溶融炉１５への燃焼用空気ＣＡ１の導入量が少ない場合に高く、竪型旋回溶融炉１５への燃焼用空気ＣＡ１の導入量が多い場合に低い。即ち、竪型旋回溶融炉１５への燃焼用空気ＣＡ１の供給量を減少させる程、スラグの付着が抑制される。
【００５８】
本実施形態の制御装置５０の防止装置制御部５２は、溶融炉空気量調整弁３５を用いて溶融炉空気供給装置３１のスラグ付着防止能を四段階に変化させることができる。
溶融炉空気供給装置３１のスラグ付着防止能において、「最高」のスラグ付着防止能（第一のスラグ付着防止能、最も高いスラグ付着防止能）は、所定のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能である。溶融炉空気供給装置３１を「最高」のスラグ付着防止能で作動させる場合、溶融炉空気供給装置３１から供給される燃焼用空気は最も減少する。
【００５９】
「中」のスラグ付着防止能（第二のスラグ付着防止能）は、所定のスラグ付着防止能よりも低いスラグ付着防止能である。
「高」のスラグ付着防止能は、「最高」のスラグ付着防止能（第一のスラグ付着防止能）よりも低く、「中」のスラグ付着防止能（第二のスラグ付着防止能）よりも高いスラグ付着防止能である。
「低」のスラグ付着防止能（最も低いスラグ付着防止能）は、「中」のスラグ付着防止能よりも低いスラグ付着防止能である。
【００６０】
第一閉塞防止装置１１における二次燃焼室空気供給装置３２のスラグ付着防止能は、二次燃焼室１７への燃焼用空気ＣＡ２の導入量が多い場合に高く、二次燃焼室１７への燃焼用空気ＣＡ２の導入量が少ない場合に低い。即ち、二次燃焼室１７への燃焼用空気ＣＡ２の供給量を増加させる程、スラグの付着が抑制される。
【００６１】
本実施形態の制御装置５０の防止装置制御部５２は、溶融炉空気供給装置３１と同様に二次燃焼室空気量調整弁３７を用いて、二次燃焼室空気供給装置３２のスラグ付着防止能を四段階に変化させることができる。
二次燃焼室空気供給装置３２を「最高」のスラグ付着防止能で作動させる場合、二次燃焼室空気供給装置３２から供給される燃焼用空気は最も増加する。
【００６２】
二次燃焼室１７への燃焼用空気ＣＡ２の導入量を多くするとともに、竪型旋回溶融炉１５への燃焼用空気ＣＡ１の導入量を少なくすることによって、二次燃焼室１７内の温度が高まる。これにより、スロート部１６のスラグがより溶解してスラグのスロート部１６への付着が抑制される。
【００６３】
第一閉塞防止装置１１における塩基度調整剤供給装置４２のスラグ付着防止能は、塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低い。
本実施形態の制御装置５０の防止装置制御部５２は、塩基度調整剤供給装置４２のスラグ付着防止能を三段階に変化させることができる。
塩基度調整剤供給装置４２のスラグ付着防止能において、「高」のスラグ付着防止能（第一のスラグ付着防止能、最も高いスラグ付着防止能）は、所定のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能である。「中」のスラグ付着防止能（第二のスラグ付着防止能）は、所定のスラグ付着防止能よりも低いスラグ付着防止能である。「低」のスラグ付着防止能（最も低いスラグ付着防止能）は、「中」のスラグ付着防止能よりも低いスラグ付着防止能である。
塩基度調整剤が供給されることにより、スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が高くなる。これにより、スラグの融点が上昇して粘性が低くなり、スラグがより流下する。
なお、第一閉塞防止装置１１と、第二閉塞防止装置１２を同時に動作させた場合には、制御装置５０は第二閉塞防止装置１２に合わせて「最高」「高」「中」「低」の４段階に動作させることができるが、第一閉塞防止装置１１の塩基度調整剤供給装置４２については、このうち「高」「中」「低」の３段階を使用すればよい。
【００６４】
第一閉塞防止装置１１における酸素供給装置４５のスラグ付着防止能は、酸素の導入量が多い場合に高く、酸素の導入量が少ない場合に低い。
本実施形態の制御装置５０の防止装置制御部５２は、塩基度調整剤供給装置４２と同様に、酸素供給装置４５のスラグ付着防止能を三段階に変化させることができる。
酸素が供給されることにより、二次燃焼室１７内の温度が高まる。これにより、スロート部１６のスラグがより溶解する。
【００６５】
〔第一閉塞防止装置を用いた閉塞防止方法〕
次に、第一閉塞防止装置１１を用いたガス化溶融システム１の閉塞防止方法について説明する。
図５に示すように、第一閉塞防止装置１１を用いたガス化溶融システム１の閉塞防止方法は、後の判定工程にて参照される閾値を設定する閾値設定工程Ｓ１１と、開口部であるスロート部１６を撮影する撮像工程Ｓ１２と、撮像工程Ｓ１２にて撮影された情報に基づいてスロート部１６の開口面積と開口面積の変化速度とを演算する演算工程Ｓ１３と、スロート部１６の開口面積の変化速度に基づいて判定を行う変化速度判定工程Ｓ１４と、を有している。
【００６６】
また、図６、図７、及び図８に示すように、第一閉塞防止装置１１を用いたガス化溶融システム１の閉塞防止方法は、スロート部１６の開口面積に基づいて判定を行う面積判定工程Ｓ１５（第一面積判定工程Ｓ１５Ａ、第二面積判定工程Ｓ１５Ｂ、及び第三面積判定工程Ｓ１５Ｃ）と、判定工程に基づいて表示装置４１及びスラグ付着防止装置１３の制御を行うスラグ付着防止工程Ｓ１６Ａ−Ｓ１６Ｉと、を有している。
スラグ付着防止工程Ｓ１６Ａ−Ｓ１６Ｉは、スロート部１６の開口面積及び開口面積の変化速度に基づいて表示装置４１を制御する表示工程Ｓ１６１Ａ−Ｓ１６１Ｉと、スラグ付着防止装置１３の制御を行う防止装置制御工程Ｓ１６２Ａ−Ｓ１６２Ｉと、待機工程Ｓ１６３Ａ−Ｓ１６３Ｈと、を有している。
【００６７】
上出したように、ガス化溶融システム１の閉塞防止方法では、スロート部１６の開口面積と、開口面積の変化速度に基づいて、スラグ付着防止装置１３及び表示装置４１の制御を行う。
具体的には、スロート部１６の開口面積の変化速度が大きい場合には、スラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を高くし、スロート部１６の開口面積の変化速度が小さい場合には、スラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を低くする制御を行う。また、スロート部１６の開口面積が小さい場合には、スラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を高くし、スロート部１６の開口面積が大きい場合には、スラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を低くする制御を行う。
【００６８】
〔閾値設定工程〕
閾値設定工程Ｓ１１は、ガス化溶融システム１の閉塞防止方法において、制御の基準となる閾値を設定する工程である。閾値設定工程Ｓ１１では、運転員は、過去の実績などに基づいてスロート部１６の開口面積と開口面積の変化速度の閾値を設定する。
図９は、横軸を時間、縦軸を開口面積として、スロート部１６の開口面積の経時変化を示すグラフである。
【００６９】
まず、スロート部１６の開口面積の閾値として、面積Ａｓ（第二の開口面積）と、面積Ｂｓ（第一の開口面積）とを設定する。
面積Ａｓ及び面積Ｂｓは、スロート部１６の最大面積（スラグが全く付着していない状態のスロート部１６の開口面積）よりも小さい。面積Ａｓは、面積Ｂｓよりも大きな面積であり、例えば、スロート部１６の最大面積の１／２に設定することができる。
面積Ｂｓは、面積Ａｓよりも小さな面積であり、例えば、面積Ｂｓは、面積Ａｓの２／３倍に設定することができる。
【００７０】
次に、開口面積の変化速度の閾値として、変化速度ａｓ（第二の変化速度）と変化速度ｂｓ（第一の変化速度）とを設定する。時間をｔ、開口面積をｘとすると、変化速度はΔｘ／Δｔで算出することができる。
変化速度ａｓは、変化速度ｂｓよりも緩やかな変化速度である。即ち、ａｓの絶対値は、ｂｓの絶対値よりも小さい。
変化速度ｂｓは、変化速度ａｓよりも急な変化速度である。例えば、変化速度ｂｓは、変化速度ａｓの４倍に設定することができる。
【００７１】
〔撮像工程〕
撮像工程Ｓ１２は、第一撮像装置３９を用いてスロート部１６を上方から撮影する工程である。撮像工程Ｓ１２では、制御装置５０にスロート部１６の映像（動画）や、スロート部１６の画像が入力される。
【００７２】
〔演算工程〕
演算工程Ｓ１３は、撮像工程Ｓ１２にて撮影された情報に基づいてスロート部１６の開口面積と開口面積の変化速度とを演算する工程である。
演算工程Ｓ１３では、制御装置５０の演算部５１は、第一撮像装置３９によって撮影されたスロート部１６の画像に基づいてスロート部１６の開口面積を演算する。また、演算工程では、制御装置５０の演算部５１は、撮像装置によって撮影された映像を解析することにより開口面積の変化速度を演算する。演算部５１は、撮影時刻の異なる複数の画像を解析することにより開口面積の速度変化を演算してもよい。
【００７３】
〔変化速度判定工程〕
変化速度判定工程Ｓ１４は、開口面積の変化速度について判定を行う工程である。
制御装置５０は、開口面積の変化速度の絶対値がｂｓ以上か、開口面積の変化速度の絶対値がａｓ以上ｂｓ未満か、開口面積の変化速度の絶対値がａｓ未満かを判定する。
【００７４】
〔第一面積判定工程〕
この判定の結果、開口面積の変化速度の絶対値がｂｓ以上であると判定された場合、即ち、変化速度が急であると判定された場合、制御装置５０は、複数の面積判定工程のうち第一面積判定工程Ｓ１５Ａを実行する。
【００７５】
図６に示すように、第一面積判定工程Ｓ１５Ａでは、制御装置５０は、開口面積がＢｓ未満か、開口面積がＢｓ以上Ａｓ未満か、開口面積がＡｓ以上か、を判定する。
【００７６】
〔第一スラグ付着防止工程〕
この判定の結果、開口面積がＢｓ未満であると判定された場合、複数のスラグ付着防止工程のうち、第一スラグ付着防止工程Ｓ１６Ａを実施する。第一スラグ付着防止工程Ｓ１６Ａでは、複数のスラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能が最も高く設定される。
第一スラグ付着防止工程Ｓ１６Ａの表示工程Ｓ１６１Ａでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「閉塞進行」（赤色）「閉塞傾向」（赤色）と表示する。即ち、スロート部１６の閉塞が進行しており、既にスロート部１６が閉塞傾向であることを注意喚起する表示を行う。また、表示制御部５３は、文字の色も変化させることができる。本実施形態では、最も注意を要することを示す色として赤色を、赤色の次に注意を要することを示す色として黄色を、特に注意を要さない場合は、青色を採用している。なお、文字に色を付けなくてもよいし、信号のように色のみで注意喚起を行ってもよい。
【００７７】
次いで、制御装置５０は、防止装置制御工程Ｓ１６２Ａを実施する。第一スラグ付着防止工程Ｓ１６Ａの防止装置制御工程Ｓ１６２Ａでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、複数のスラグ付着防止装置１３を以下のように制御する。
（１）スラグ付着防止装置１３として機能する溶融炉空気供給装置３１を「最高」のスラグ付着防止能で作動させる。即ち、竪型旋回溶融炉１５に供給される燃焼用空気を最も減少させる。
（２）スラグ付着防止装置１３として機能する二次燃焼室空気供給装置３２を「最高」のスラグ付着防止能で作動させる。即ち、二次燃焼室１７に供給される燃焼用空気を最も増加させる。
（３）スラグ付着防止装置１３として機能する塩基度調整剤供給装置４２を「高」のスラグ付着防止能で作動させる。即ち、溶融炉４に供給される塩基度調整剤を最も増加させる。
（４）スラグ付着防止装置１３として機能する酸素供給装置４５を「高」のスラグ付着防止能で作動させる。即ち、溶融炉４に供給される酸素を最も増加させる。
これにより、スロート部１６におけるスラグの付着が抑制される。
【００７８】
次いで、制御装置５０は、８分〜１２分間待機する待機工程Ｓ１６３Ａを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【００７９】
〔第二スラグ付着防止工程〕
第一面積判定工程Ｓ１５Ａで、開口面積がＢｓ以上Ａｓ未満であると判定された場合、制御装置５０は、第二スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｂを実施する。
第二スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｂの表示工程Ｓ１６１Ｂでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「閉塞進行」（赤色）「面積注意」（黄色）と表示する。即ち、スロート部１６の閉塞が進行しており、スロート部１６の面積に注意する注意喚起する表示を行う。
【００８０】
第二防止装置制御工程Ｓ１６２Ｂでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、複数のスラグ付着防止装置１３を以下のように制御する。
（１）スラグ付着防止装置１３として機能する溶融炉空気供給装置３１を「高」のスラグ付着防止能で作動させる。
（２）スラグ付着防止装置１３として機能する二次燃焼室空気供給装置３２を「高」のスラグ付着防止能で作動させる。
（３）スラグ付着防止装置１３として機能する塩基度調整剤供給装置４２を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
（４）スラグ付着防止装置１３として機能する酸素供給装置４５を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
【００８１】
次いで、制御装置５０は、８分〜１２分間待機する待機工程Ｓ１６３Ｂを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【００８２】
〔第三スラグ付着防止工程〕
第一面積判定工程Ｓ１５Ａで、開口面積がＡｓ以上であると判定された場合、第三スラグ付着防止工程制御工程Ｓ１６Ｃを実行する。
第三スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｃの表示工程Ｓ１６１Ｃでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「閉塞進行」（赤色）「面積大」（青色）と表示する。即ち、スロート部１６の面積は大きいものの、スロート部１６の閉塞が進行していることを注意喚起する表示を行う。
【００８３】
防止装置制御工程Ｓ１６２Ｃでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、複数のスラグ付着防止装置１３を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、８〜１２分間待機する待機工程Ｓ１６３Ｃを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【００８４】
〔第二面積判定工程〕
図７に示すように、変化速度判定工程Ｓ１４での判定の結果、開口面積の変化速度の絶対値がａｓ以上ｂｓ未満であると判定された場合、第二面積判定工程Ｓ１５Ｂを実行する。
【００８５】
第二面積判定工程Ｓ１５Ｂでは、制御装置５０は、第一面積判定工程Ｓ１５Ａと同様に、開口面積がＢｓ未満か、開口面積がＢｓ以上Ａｓ未満か、開口面積がＡｓ以上か、を判定する。
この判定の結果、開口面積がＢｓ未満であると判定された場合、第四スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｄを実施する。
【００８６】
〔第四スラグ付着防止工程〕
第四スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｄの表示工程Ｓ１６１Ｄでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「変化注意」（黄色）「閉塞傾向」（赤色）と表示する。即ち、既にスロート部１６が閉塞傾向であり、スロート部１６の閉塞面積の変化に注意する注意喚起する表示を行う。
【００８７】
防止装置制御工程Ｓ１６２Ｄでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、複数のスラグ付着防止装置１３を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、８〜１２分間待機する待機工程Ｓ１６４Ｄを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【００８８】
〔第五スラグ付着防止工程〕
第二面積判定工程Ｓ１５Ｂで、開口面積がＢｓ以上Ａｓ未満であると判定された場合、第五スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｅを実施する。
第五スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｅの表示工程Ｓ１６１Ｅでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「変化注意」（黄色）「面積注意」（黄色）と表示する。
【００８９】
防止装置制御工程Ｓ１６２Ｅでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、溶融炉空気供給装置３１を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。また、制御装置５０の防止装置制御部５２は、二次燃焼室空気供給装置３２を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
第五スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｅの防止装置制御工程Ｓ１６２Ｅでは、塩基度調整剤供給装置４２及び酸素供給装置４５は作動させない。
【００９０】
次いで、制御装置５０は、２５分〜３０分間待機する待機工程Ｓ１６３Ｅを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【００９１】
〔第六スラグ付着防止工程〕
第二面積判定工程Ｓ１５Ｂで、開口面積がＡｓ以上であると判定された場合、第六スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｆを実行する。
第六スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｆの表示工程Ｓ１６１Ｆでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「変化注意」（黄色）「面積大」（青色）と表示する。
【００９２】
防止装置制御工程Ｓ１６２Ｆでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、溶融炉空気供給装置３１及び二次燃焼室空気供給装置３２を「低」のスラグ付着防止能で作動させる。
第六スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｆの防止装置制御工程Ｓ１６２Ｆでは、塩基度調整剤供給装置４２及び酸素供給装置４５は作動させない。
次いで、制御装置５０は、２５分〜３０分間待機する待機工程Ｓ１６３Ｆを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【００９３】
〔第三面積判定工程〕
図８に示すように、変化速度判定工程Ｓ１４での判定の結果、開口面積の変化速度の絶対値がａｓ未満であると判定された場合、第三面積判定工程Ｓ１５Ｃを実行する。
【００９４】
第三面積判定工程Ｓ１５Ｃでは、制御装置５０は、第一面積判定工程Ｓ１５Ａと同様に、開口面積がＢｓ未満か、開口面積がＢｓ以上Ａｓ未満か、開口面積がＡｓ以上か、を判定する。
この判定の結果、開口面積がＢｓ未満であると判定された場合、第七スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｇを実施する。
【００９５】
〔第七スラグ付着防止工程〕
第七スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｇの表示工程Ｓ１６１Ｇでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「変化小」（青色）「閉塞傾向」（赤色）と表示する。即ち、既にスロート部１６が閉塞傾向であるが、スロート部１６の閉塞面積の変化は小さいとする注意喚起する表示を行う。
【００９６】
第七スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｇの防止装置制御工程Ｓ１６２Ｇでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、溶融炉空気供給装置３１及び二次燃焼室空気供給装置３２を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。また、塩基度調整剤供給装置４２及び酸素供給装置４５を「低」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、５０分〜７０分間待機する待機工程Ｓ１６３Ｇを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【００９７】
〔第八スラグ付着防止工程〕
第三面積判定工程Ｓ１５Ｃで、開口面積がＢｓ以上Ａｓ未満であると判定された場合、第八スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｈを実施する。
第八スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｈの表示工程では、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「変化小」（青色）「面積注意」（黄色）と表示する。
【００９８】
第八スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｈの防止装置制御工程Ｓ１６２Ｈでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、溶融炉空気供給装置３１及び二次燃焼室空気供給装置３２を「低」のスラグ付着防止能で作動させる。
第八スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｈの防止装置制御工程Ｓ１６２Ｈでは、塩基度調整剤供給装置４２及び酸素供給装置４５は作動させない。
【００９９】
次いで、制御装置５０は、５０分〜７０分間待機する待機工程Ｓ１６３Ｈを実施する。
以上の工程を実行した後、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【０１００】
〔第九スラグ付着防止工程〕
第三面積判定工程Ｓ１５Ｃで、開口面積がＡｓ以上であると判定された場合、第九スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｉを実行する。
第九スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｉの表示工程Ｓ１６１Ｉでは、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「変化小」（青色）「面積大」（青色）と表示する。
【０１０１】
第九スラグ付着防止工程Ｓ１６Ｉの防止装置制御Ｓ１６２Ｉでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、全てのスラグ付着防止装置１３を作動させることなく、図５に示すフローの撮像工程Ｓ１２に戻る。
【０１０２】
以上、第一閉塞防止装置１１を用いたガス化溶融システム１の閉塞防止方法によれば、スロート部１６の開口面積の変化速度に基づいて複数のスラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を変化させる。これにより、急にスロート部１６の閉塞が進行する場合においても、閉塞をいち早く予見し、スラグ付着防止作業を開始し、スロート部１６が閉塞するのを防止することができる。
【０１０３】
〔第二閉塞防止装置〕
以下、溶融炉４の出滓口部２０の閉塞を防止する第二閉塞防止装置１２について説明する。なお、以下の説明では、上述した第一閉塞防止装置１１との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１０に示すように、第二閉塞防止装置１２は、溶融炉４の炉底に設けられた第二撮像装置４０と、出滓口部２０を加熱するバーナ装置５５と、出滓口部２０の状態に応じて警告などを表示する表示装置４１と、制御装置５０と、を備えている。
また、第二閉塞防止装置１２は、第一閉塞防止装置１１と同様に、出滓口部２０でのスラグの付着を防止したり、スラグを除去したりする複数のスラグ付着防止装置１３を有している。塩基度調整剤供給装置４２と、バーナ装置５５とは、スラグ付着防止装置１３として機能する装置である。
【０１０４】
第二撮像装置４０は、円筒形状の出滓口部２０の内周面側を斜め下方から撮影するように配置されている。
【０１０５】
制御装置５０の演算部５１は、第二撮像装置４０が撮影した映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて出滓口部２０の開口面積、開口面積の変化速度、及びスラグの堰高さを演算する。図１１に示すように、スラグの堰高さＨとは、出滓口部２０に付着したスラグＳＬの高さである。スラグの堰高さＨは、出滓口部２０の上下方向の所定の位置（例えば、出滓口部２０の内周面の下端）からスラグの上端までの高さとすることができる。
制御装置５０の防止装置制御部５２は、開口面積、開口面積の変化速度、及びスラグの堰高さＨに応じて複数のスラグ付着防止装置１３を制御する。
【０１０６】
制御装置５０の防止装置制御部５２は、第一閉塞防止装置１１の溶融炉空気供給装置３１と同様に、第二閉塞防止装置１２の塩基度調整剤供給装置４２のスラグ付着防止能を四段階に変化させることができる。
【０１０７】
バーナ装置５５は、出滓口部２０を下方から加熱する加熱装置であり、出滓口部２０に付着したスラグを加熱して溶解する。バーナ装置５５は、例えば、酸素バーナなどの出力調整可能なバーナである。酸素バーナは、酸素ボンベから供給される酸素の供給量により、出力の調整が可能である。
【０１０８】
バーナ装置５５のスラグ付着防止能は、バーナ装置５５のバーナ出力が大きい場合に高く、バーナ装置５５のバーナ出力が小さい場合に低い。即ち、バーナ出力を大きくする程、出滓口部２０に付着したスラグが溶解される。
本実施形態の制御装置５０の防止装置制御部５２は、塩基度調整剤供給装置４２と同様に、バーナ装置５５のスラグ付着防止能を四段階に変化させることができる。
【０１０９】
〔第二閉塞防止装置を用いた閉塞防止方法〕
次に、第二閉塞防止装置１２を用いたガス化溶融システム１の閉塞防止方法について説明する。なお、第二閉塞防止装置１２に関しては、上述した第一閉塞防止装置１１との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。例えば、表示工程Ｓ２６１Ａ〜Ｓ２６１Ｉの説明を省略する。
図１２に示すように、第二閉塞防止装置１２を用いた閉塞防止方法の閾値設定工程Ｓ２１と、撮像工程Ｓ２２と、演算工程Ｓ２３と、変化速度判定工程Ｓ２４とは、第一閉塞防止装置１１を用いた閉塞防止方法と略同様である。
【０１１０】
第一閉塞防止装置１１を用いた閉塞防止方法と、第二閉塞防止装置１２を用いた閉塞防止方法とは、スラグ付着防止工程Ｓ２６（第一スラグ付着防止工程Ｓ２６Ａから第九スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｉ）が異なる。
特に、第二閉塞防止装置１２を用いた閉塞防止方法は、第九スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｉにおいて、スラグの堰高さＨ（図１１参照）に基づいてスラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を変更する堰高さ判定工程Ｓ２６４Ｉを有している。
【０１１１】
〔閾値設定工程〕
第二閉塞防止装置１２を用いた閉塞防止方法の閾値設定工程Ｓ２１では、運転員は、過去の実績などに基づいて出滓口部２０の開口面積と開口面積の変化速度の閾値及びスラグの堰高さの閾値を設定する。
図１６は、横軸を時間、縦軸を開口面積として、出滓口部２０の開口面積の経時変化を示すグラフである。
出滓口部２０の開口面積の閾値として、面積Ａｏと、面積Ｂｏとを設定する。設定の方法は、第一閉塞防止装置１１を用いた閉塞防止方法と同様である。
【０１１２】
また、第一閉塞防止装置１１を用いた閉塞防止方法と同様に、開口面積の変化速度の閾値として、変化速度ａｏと変化速度ｂｏとを設定する。
さらに、運転員は、堰高さの閾値として、堰高さｄを設定する。閾値となる堰高さｄも過去の実績などに基づいて設定する。
【０１１３】
〔変化速度判定工程〕
図１２に示すように、変化速度判定工程Ｓ２４では、制御装置５０は、開口面積の変化速度の絶対値がｂｏ以上か、開口面積の変化速度の絶対値がａｏ以上ｂｏ未満か、開口面積の変化速度の絶対値がａｏ未満かを判定する。
【０１１４】
〔第一面積判定工程〕
開口面積の変化速度の絶対値がｂｏ以上であると判定された場合、制御装置５０は、第一面積判定工程Ｓ２５Ａを実行する。
図１３に示すように、第一面積判定工程Ｓ２５Ａでは、制御装置５０は、開口面積がＢｏ未満か、開口面積がＢｏ以上Ａｏ未満か、開口面積がＡｏ以上か、を判定する。
制御装置５０は、開口面積がＢｏ未満であると判定された場合、第一スラグ付着防止工程Ｓ２６Ａを実行し、開口面積がＢｏ以上Ａｏ未満であると判定された場合、第二スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｂを実行し、開口面積がＡｏ以上と判定された場合、第三スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｃを実行する。
【０１１５】
〔第一スラグ付着防止工程〕
第一スラグ付着防止工程Ｓ２６Ａの防止装置制御工程Ｓ２６２Ａでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、塩基度調整剤供給装置４２を「最高」のスラグ付着防止能で作動させる。また、防止装置制御部５２は、バーナ装置５５を「最高」のスラグ付着防止能で作動させる。
これにより、出滓口部２０におけるスラグの付着が防止される。
【０１１６】
次いで、制御装置５０は、８〜１２分間待機する待機工程Ｓ２６３Ａを実施する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１１７】
〔第二スラグ付着防止工程〕
第二スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｂの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｂでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、塩基度調整剤供給装置４２を「高」のスラグ付着防止能で作動させる。また、防止装置制御部５２は、バーナ装置５５を「高」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、８〜１２分間待機する待機工程Ｓ２６３Ｂを実行する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１１８】
〔第三スラグ付着防止工程〕
第三スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｃの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｃでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、複数のスラグ付着防止装置１３を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、８〜１２分間待機する待機工程を実行する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１１９】
〔第二面積判定工程〕
開口面積の変化速度の絶対値がａｏ以上ｂｏ未満であると判定された場合、制御装置５０は、第二面積判定工程Ｓ２５Ｂを実行する。
図１４に示すように、第二面積判定工程Ｓ２５Ｂでは、制御装置５０は、開口面積がＢｏ未満か、開口面積がＢｏ以上Ａｏ未満か、開口面積がＡｏ以上か、を判定する。
制御装置５０は、開口面積がＢｏ未満であると判定された場合、第四スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｄを実行し、開口面積がＢｏ以上Ａｏ未満であると判定された場合、第五スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｅを実行し、開口面積がＡｏ以上と判定された場合、第六スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｆを実行する。
【０１２０】
〔第四スラグ付着防止工程〕
第四スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｄの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｄでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、複数のスラグ付着防止装置１３を「高」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、８〜１２分間待機する待機工程Ｓ２６３Ｄを実行する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１２１】
〔第五スラグ付着防止工程〕
第五スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｅの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｅでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、二つのスラグ付着防止装置１３を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、２５分〜３０分間待機する待機工程Ｓ２６３Ｅを実行する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１２２】
〔第六スラグ付着防止工程〕
第六スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｆの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｆでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、二つのスラグ付着防止装置１３を「低」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、２５分〜３０分間待機する待機工程Ｓ２６３Ｆを実行する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１２３】
〔第三面積判定工程〕
開口面積の変化速度の絶対値がａｏ未満であると判定された場合、制御装置５０は、第三面積判定工程Ｓ２５Ｃを実行する。
図１５に示すように、第三面積判定工程Ｓ２５Ｃでは、制御装置５０は、開口面積がＢｏ未満か、開口面積がＢｏ以上Ａｏ未満か、開口面積がＡｏ以上か、を判定する。
制御装置５０は、開口面積がＢｏ未満であると判定された場合、第七スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｇを実行し、開口面積がＢｏ以上Ａｏ未満であると判定された場合、第八スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｈを実行し、開口面積がＡｏ以上と判定された場合、第九スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｉを実行する。
【０１２４】
〔第七スラグ付着防止工程〕
第七スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｇの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｇでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、二つのスラグ付着防止装置１３を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、５０分〜７０分間待機する待機工程Ｓ２６３Ｇを実行する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１２５】
〔第八スラグ付着防止工程〕
第八スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｈの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｈでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、二つのスラグ付着防止装置１３を「低」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、５０分〜７０分間待機する待機工程Ｓ２６３Ｈを実行する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１２６】
〔第九スラグ付着防止工程〕
第九スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｉは、表示工程Ｓ２６１Ｉと、堰高さ判定工程Ｓ２６４Ｉと、堰高さ表示工程Ｓ２６５Ｉと、防止装置制御工程Ｓ２６２Ｉと、待機工程Ｓ２６３Ｉと、を有している。
【０１２７】
〔堰高さ判定工程〕
堰高さ判定工程Ｓ２６４Ｉは、出滓口部２０に付着するスラグの堰高さについて判定を行う工程である。
制御装置５０は、スラグの堰高さがｄｍｍ以上か、ｄｍｍ未満かを判定する。ｄｍｍは、例えば３０ｍｍに設定する。
スラグの堰高さがｄｍｍ未満である場合、即ち、スラグの堰高さが正常であると判断される場合、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１２８】
スラグの堰高さがｄｍｍ以上である場合、即ち、スラグの堰高さが異常であると判断される場合、制御装置５０の表示制御部５３は、表示装置４１に「堰高異常」（赤色）と表示する（堰高さ表示工程Ｓ２６５Ｉ）。
次いで、制御装置５０は、第九防止装置制御工程Ｓ２６２Ｉを実行する。第九スラグ付着防止工程Ｓ２６Ｉの防止装置制御工程Ｓ２６２Ｉでは、制御装置５０の防止装置制御部５２は、塩基度調整剤供給装置４２を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。また、防止装置制御部５２は、バーナ装置５５を「中」のスラグ付着防止能で作動させる。
次いで、制御装置５０は、５０分〜７０分間待機する待機工程Ｓ２６３Ｉを実施する。
以上の工程を実行した後、図１２に示すフローの撮像工程Ｓ２２に戻る。
【０１２９】
上記実施形態によれば、開口部であるスロート部１６、出滓口部２０の開口面積の変化速度に基づいてスラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を変化させる。これにより、急に開口部の閉塞が進行する場合においても、閉塞をいち早く予見し、スラグ付着防止作業を開始し、開口部が閉塞するのを防止することができる。また、制御装置５０によってスラグ付着防止装置１３を制御することによって、人の経験の違いに関係なく、閉塞の防止を確実に行うことができる。
【０１３０】
また、防止装置制御部５２が、開口面積の変化速度に加えて開口面積に基づいて、複数のスラグ付着防止装置１３のスラグ付着防止能を変更する。即ち、開口面積の変化速度に加えて開口面積も参照して制御を行うことによって、変化速度が緩いものの開口面積が小さい場合にも対応することができる。
【０１３１】
また、第一閉塞防止装置１１の二次燃焼室空気供給装置３２を用いて、二次燃焼室１７に供給される燃焼用空気ＣＡ２の供給量を多くし、二次燃焼室１７の温度を上昇させることによって、スロート部１６に付着するスラグを溶融し流下させることができる。
【０１３２】
また、第一閉塞防止装置１１の塩基度調整剤供給装置４２を用いて、塩基度調整剤を供給することにより、スラグの塩基度が高くなる。これにより、スラグの融点が上昇して粘性が低くなり、スラグを流下させることができる。
【０１３３】
スロート部１６の下方に、熱分解ガスＰＧがスロート部１６に対して上昇流となるように熱分解ガスダクト２１が設けられている。これにより、熱分解ガスＰＧに含まれるダストが溶融炉本体部２４で溶融され、二次燃焼室１７に導入される熱分解ガスＰＧに含まれるダストが大幅に低減されるので、炉頂から撮影される画像をより鮮明にすることができる。
【０１３４】
また、第一撮像装置３９の設置場所の温度は、スロート部１６の下方の温度よりも低いため、より低コストで第一撮像装置３９を設置することができる。
【０１３５】
また、第二閉塞防止装置１２のバーナ装置５５のバーナ出力を大きくすることによって、出滓口部２０に付着するスラグを溶融し流下させることができる。
また、第二閉塞防止装置１２の塩基度調整剤供給装置４２を用いて、塩基度調整剤を供給することにより、スラグの塩基度が高くなる。これにより、スラグの融点が上昇して粘性が低くなり、スラグを流下させることができる。
【０１３６】
また、第二閉塞防止装置１２の防止装置制御部５２は、堰高さに基づいて複数のスラグ付着防止装置１３の前記スラグ付着防止能を変更する。これにより、開口面積の変化速度や、開口面積に異常がないものの、堰高さが異常な場合にスラグの付着を防止することができる。
【０１３７】
また、開口面積、又は、変化速度に対応した文字、又は、色を表示装置４１に表示させることによって、開口部の閉塞状況を運転員に容易に認識させることができる。
【０１３８】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、開口面積の速度変化に加え、開口面積も考慮して閉塞防止の制御を行う構成としたが、これに限ることはなく、開口面積の速度変化のみを考慮して制御を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１  ガス化溶融システム
２  ガス化炉
３  熱分解ガス通路
４  溶融炉
５  ガス化炉本体
６  廃棄物投入口
６ａ  廃棄物排出装置
７  不燃物排出口
８  流動媒体
１１  第一閉塞防止装置
１２  第二閉塞防止装置
１３  スラグ付着防止装置
１５  竪型旋回溶融炉
１５ａ  炉壁
１６  スロート部
１７  二次燃焼室
１８  ボイラ部
１９  排ガス出口
２０  出滓口部
２１  熱分解ガスダクト
２３  熱分解ガス排出口
３０  燃焼用空気供給装置
３１  溶融炉空気供給装置
３２  二次燃焼室空気供給装置
３３  送風機
３４  溶融炉空気供給管
３５  溶融炉空気量調整弁
３６  二次燃焼室空気供給管
３７  二次燃焼室空気量調整弁
３９  第一撮像装置
４０  第二撮像装置
４１  表示装置
４２  塩基度調整剤供給装置
４４  塩基度調整剤供給管
４５  酸素供給装置
４６  第一酸素供給装置
４７  第二酸素供給装置
４８  酸素供給装置本体
４９  酸素供給管
５０  制御装置
５１  演算部
５２  防止装置制御部
５３  表示制御部
５５  バーナ装置
ＰＧ  熱分解ガス
Ｗ１  廃棄物
【図１】
2018189287.tif 000003
【図２】
2018189287.tif 000004
【図３】
2018189287.tif 000005
【図４】
2018189287.tif 000006
【図５】
2018189287.tif 000007
【図６】
2018189287.tif 000008
【図７】
2018189287.tif 000009
【図８】
2018189287.tif 000010
【図９】
2018189287.tif 000011
【図１０】
2018189287.tif 000012
【図１１】
2018189287.tif 000013
【図１２】
2018189287.tif 000014
【図１３】
2018189287.tif 000015
【図１４】
2018189287.tif 000016
【図１５】
2018189287.tif 000017
【図１６】
2018189287.tif 000018
【図１７】
2018189287.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月17日(2018.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止装置であって、
スラグの付着により閉塞し得る開口部での前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有するスラグ付着防止装置と、
前記開口部を撮影する撮像装置と、
前記撮像装置が撮影した映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算部、及び、前記変化速度に応じて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する防止装置制御部を有する制御装置と、
を備え、
前記防止装置制御部は、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更し、
前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、
前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させるガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項２】
前記防止装置制御部は、
前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より小さい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を、前記第一のスラグ付着防止能よりも低く、前記第二のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能で作動させる請求項１に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項３】
前記防止装置制御部は、
前記変化速度が前記第一の変化速度より小さい第二の変化速度より小さく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より大きい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を作動させず、
前記変化速度が前記第二の変化速度より小さく、前記開口面積が前記第一の開口面積より小さい場合には、少なくとも一部の前記スラグ付着防止装置を、前記第二のスラグ付着防止能よりも低いスラグ付着防止能で作動させる請求項１又は請求項２に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項４】
前記開口部は、前記ガス化溶融システムの溶融炉のスロート部であり、
前記撮像装置は、前記溶融炉の炉頂に前記スロート部を上方から撮影するように配置され、
前記複数のスラグ付着防止装置は、前記溶融炉の前記スロート部の上方に設けられた二次燃焼室に燃焼用空気を導入する二次燃焼室空気供給装置と、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、を有し、
前記二次燃焼室空気供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記燃焼用空気の導入量が多い場合に高く、前記燃焼用空気の導入量が少ない場合に低く、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、
前記スロート部の下方に、前記熱分解ガスが前記スロート部に対して上昇流となるように設けられた熱分解ガスダクトを備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記ガス化溶融システムの溶融炉の出滓口部であり、
前記撮像装置は、前記溶融炉の炉底に前記出滓口部を下方から撮影するように設置され、
前記複数のスラグ付着防止装置は、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、前記出滓口部を加熱するバーナ装置と、を有し、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、
前記バーナ装置の前記スラグ付着防止能は、前記バーナ装置のバーナ出力が大きい場合に高く、前記バーナ装置のバーナ出力が小さい場合に低い請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記画像に基づいて前記出滓口部の堰高さを演算し、
前記防止装置制御部は、前記堰高さに基づいて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する請求項５に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項７】
表示装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記開口面積、又は、前記変化速度に対応した文字、又は、色を前記表示装置に表示させる表示制御部を有する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止装置。
【請求項８】
ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止方法であって、
スラグの付着により閉塞し得る開口部を撮影する撮像工程と、
前記撮像工程で撮影された映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算工程と、
前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有する複数のスラグ付着防止装置を用い、前記変化速度に応じて各々の前記スラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更するスラグ付着防止工程と、
を有し、
前記スラグ付着防止工程では、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更し、
前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、
前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させるガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項９】
前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より小さい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を、前記第一のスラグ付着防止能よりも低く、前記第二のスラグ付着防止能よりも高いスラグ付着防止能で作動させる請求項８に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１０】
前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が前記第一の変化速度より小さい第二の変化速度より小さく、且つ、前記開口面積が前記第二の開口面積より大きい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を作動させず、
前記変化速度が前記第二の変化速度より小さく、前記開口面積が前記第一の開口面積より小さい場合には、少なくとも一つの前記スラグ付着防止装置を、前記第二のスラグ付着防止能よりも小さいスラグ付着防止能で作動させる請求項８又は請求項９に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１１】
前記開口部を、前記ガス化溶融システムの溶融炉のスロート部とし、
前記撮像工程では、前記スロート部を上方から撮影し、
前記複数のスラグ付着防止装置を、前記溶融炉の前記スロート部の上方に設けられた二次燃焼室に燃焼用空気を導入する二次燃焼室空気供給装置と、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置とし、
前記二次燃焼室空気供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記燃焼用空気の導入量が多い場合に高く、前記燃焼用空気の導入量が少ない場合に低く、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低い請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１２】
前記開口部を、前記溶融炉の出滓口部とし、
前記撮像工程では、前記出滓口部を下方から撮影し、
前記複数のスラグ付着防止装置を、前記溶融炉に塩基度調整剤を導入する塩基度調整剤供給装置と、前記出滓口部を加熱するバーナ装置とし、
前記塩基度調整剤供給装置の前記スラグ付着防止能は、前記塩基度調整剤の導入量が多い場合に高く、前記塩基度調整剤の導入量が少ない場合に低く、
前記バーナ装置の前記スラグ付着防止能は、前記バーナ装置のバーナ出力が大きい場合に高く、前記バーナ装置のバーナ出力が小さい場合に低い請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１３】
前記演算工程において、前記画像に基づいて前記出滓口部の堰高を演算し、
前記スラグ付着防止工程において、前記堰高さに基づいて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する請求項１２に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【請求項１４】
前記スラグ付着防止工程において、前記開口面積、又は、前記変化速度に対応した文字、又は、色を表示装置に表示させる請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載のガス化溶融システムの閉塞防止方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第一の態様によれば、ガス化溶融システムの閉塞防止装置は、ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止装置であって、スラグの付着により閉塞し得る開口部での前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有するスラグ付着防止装置と、前記開口部を撮影する撮像装置と、前記撮像装置が撮影した映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算部、及び、前記変化速度に応じて前記複数のスラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更する防止装置制御部を有する制御装置と、を備え、前記防止装置制御部は、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更し、前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の第二の態様によれば、ガス化溶融システムの閉塞防止方法は、ガス化炉で被処理物を熱分解ガス化後、溶融炉で燃焼且つ溶融してスラグ化するガス化溶融システムの閉塞防止方法であって、スラグの付着により閉塞し得る開口部を撮影する撮像工程と、前記撮像工程で撮影された映像、又は、撮影時刻の異なる複数の画像を用いて前記開口部の開口面積の変化速度を演算する演算工程と、前記スラグの付着を防止するスラグ付着防止能を有する複数のスラグ付着防止装置を用い、前記変化速度に応じて各々の前記スラグ付着防止装置の前記スラグ付着防止能を変更するスラグ付着防止工程と、を有し、前記スラグ付着防止工程では、前記開口面積及び前記変化速度に基づいて、前記複数のスラグ付着防止装置のスラグ付着防止能を変更し、前記スラグ付着防止工程において、前記変化速度が第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が第一の開口面積より小さい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも高い第一のスラグ付着防止能で作動させ、前記変化速度が前記第一の変化速度より大きく、且つ、前記開口面積が前記第一の開口面積より大きな第二の開口面積より大きい場合には、全ての前記スラグ付着防止装置を、所定のスラグ付着防止能よりも低い第二のスラグ付着防止能で作動させる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】