(57)【要約】【課題】焼却炉への燃焼用空気の供給量の不足を抑制することが可能な廃棄物処理設備を提供すること。【解決手段】廃棄物処理設備であって、焼却炉（１０）と、コンプレッサ（２１）及びタービン（２２）を含む過給機（２０）と、予熱器（３０）と、酸素含有ガス供給流路（Ｌ１）と、焼却炉（１０）への酸素含有ガスの供給量が低下したことを示す条件である低下条件が成立したときにタービン（２２）への酸素含有ガスの供給量を増大させる調整部（４０）と、を備えること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を処理する廃棄物処理設備であって、
前記廃棄物を燃焼する焼却炉と、
酸素を含むガスである酸素含有ガスを圧縮するコンプレッサ、及び、前記コンプレッサに接続されており当該コンプレッサを駆動可能なタービンを含む過給機と、
前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスと前記焼却炉から排出された排ガスとを熱交換させることによって前記酸素含有ガスを加熱する予熱器と、
前記コンプレッサ、前記予熱器、前記タービン及び前記焼却炉をこの順に接続しており、前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスを前記焼却炉に供給するための酸素含有ガス供給流路と、
前記焼却炉への前記酸素含有ガスの供給量が低下したことを示す条件である低下条件が成立したときに前記タービンへの前記酸素含有ガスの供給量を増大させる調整部と、を備える、廃棄物処理設備。
【請求項２】
請求項１に記載の廃棄物処理設備において、
前記調整部は、
前記酸素含有ガス供給流路のうち前記コンプレッサと前記予熱器との間の部位から前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスの一部を外部に取り出す取出流路と、
前記取出流路に設けられており開度調整が可能な開閉弁と、
前記開閉弁が開かれた状態において前記低下条件が成立したときに、前記開閉弁の開度を下げる開度制御部と、を有する、廃棄物処理設備。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の廃棄物処理設備において、
前記調整部は、
前記酸素含有ガス供給流路のうち前記予熱器と前記タービンとの間の部位に前記酸素含有ガスを供給可能なガス供給部と、
前記ガス供給部を制御するガス供給部制御部と、を有し、
前記ガス供給部制御部は、前記低下条件が成立したときに前記ガス供給部を駆動する、廃棄物処理設備。
【請求項４】
請求項２に記載の廃棄物処理設備において、
前記調整部は、
前記酸素含有ガス供給流路のうち前記予熱器と前記タービンとの間の部位に前記酸素含有ガスを供給可能なガス供給部と、
前記ガス供給部を制御するガス供給部制御部と、をさらに有し、
前記ガス供給部制御部は、前記開度制御部が前記開閉弁の開度を下げた後、前記コンプレッサを通過する前記酸素含有ガスの流量である通過流量に対する前記取出流路を流れる酸素含有ガスの流量の割合である取出率が規定値未満であるときに、前記ガス供給部からの前記酸素含有ガスの供給量を増大させる、廃棄物処理設備。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の廃棄物処理設備において、
前記調整部は、
前記ガス供給部から供給される酸素含有ガスが前記タービンに流入する前に当該酸素含有ガスを加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御する加熱部制御部と、
前記コンプレッサを通過する前記酸素含有ガスの流量である通過流量と前記コンプレッサに吸い込まれる酸素含有ガスの圧力に対する前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスの圧力の比である圧縮比との関係を示すマップであって、前記コンプレッサの動作が不安定となる領域である不安定領域と前記コンプレッサの動作が安定する領域である安定領域との境界を示す境界ラインと、前記圧縮比が前記境界ラインの値から所定値低い値に設定された予防ラインと、が記憶されたものを格納する格納部と、をさらに有し、
前記加熱部制御部は、前記通過流量と前記圧縮比とに基づいて算出される値であって前記コンプレッサの現在の運転状態を示す現在値が前記マップの前記予防ラインを超えているときに前記加熱部を駆動する、廃棄物処理設備。
【請求項６】
請求項５に記載の廃棄物処理設備において、
前記加熱部制御部は、前記加熱部の駆動後、前記現在値が前記予防ラインを超えているときに、前記加熱部による前記酸素含有ガスの加熱量を増大させる、廃棄物処理設備。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の廃棄物処理設備において、
前記加熱部制御部は、前記現在値が前記予防ラインに維持されるように前記加熱部による前記酸素含有ガスの加熱量を調整する、廃棄物処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を処理する廃棄物処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物を処理する廃棄物処理設備が知られている。例えば、特許文献１には、廃棄物を燃焼する焼却炉と、コンプレッサ及びタービンを含む過給機と、予熱器と、燃焼空気供給流路と、を備える廃棄物処理設備が開示されている。コンプレッサは、外部から吸い込んだ空気を圧縮する。タービンは、コンプレッサに接続されており当該コンプレッサを駆動する。予熱器は、コンプレッサから吐出された空気と焼却炉から排出された排ガスとを熱交換させることによって空気を加熱する。燃焼空気供給流路は、コンプレッサ、予熱器、タービン及び焼却炉をこの順に接続している。つまり、燃焼空気供給流路は、コンプレッサから吐出された空気を焼却炉での廃棄物の焼却に必要な燃焼空気として焼却炉に導く流路である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７０７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような廃棄物処理設備では、焼却炉への燃焼用空気の供給量が不足する場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、焼却炉への燃焼用空気の供給量の不足を抑制することが可能な廃棄物処理設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する手段として、本発明は、廃棄物を処理する廃棄物処理設備であって、前記廃棄物を燃焼する焼却炉と、酸素を含むガスである酸素含有ガスを圧縮するコンプレッサ、及び、前記コンプレッサに接続されており当該コンプレッサを駆動可能なタービンを含む過給機と、前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスと前記焼却炉から排出された排ガスとを熱交換させることによって前記酸素含有ガスを加熱する予熱器と、前記コンプレッサ、前記予熱器、前記タービン及び前記焼却炉をこの順に接続しており、前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスを前記焼却炉に供給するための酸素含有ガス供給流路と、前記焼却炉への前記酸素含有ガスの供給量が低下したことを示す条件である低下条件が成立したときに前記タービンへの前記酸素含有ガスの供給量を増大させる調整部と、を備える、廃棄物処理設備を提供する。
【０００７】
本廃棄物処理設備では、前記低下条件が成立したときに調整部がタービンへの酸素含有ガスの流入量を増大させるので、タービンの回転数が増大する。そうすると、コンプレッサの回転数が増大するので、当該コンプレッサから吐出される酸素含有ガスの流量、つまり、焼却炉へ供給される酸素含有ガスの流量が増大する。よって、焼却炉への酸素含有ガスの供給量の不足が抑制される。
【０００８】
この場合において、前記調整部は、前記酸素含有ガス供給流路のうち前記コンプレッサと前記予熱器との間の部位から前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスの一部を外部に取り出す取出流路と、前記取出流路に設けられており開度調整が可能な開閉弁と、前記開閉弁が開かれた状態において前記低下条件が成立したときに、前記開閉弁の開度を下げる開度制御部と、を有することが好ましい。
【０００９】
このようにすれば、前記低下条件が成立したときに取出流路を通じた酸素含有ガスの取出量が減少するので、換言すれば、タービンへの酸素含有ガスの流入量が増大するので、焼却炉へ供給される酸素含有ガスの流量が増大する。
【００１０】
また、前記調整部は、前記酸素含有ガス供給流路のうち前記予熱器と前記タービンとの間の部位に前記酸素含有ガスを供給可能なガス供給部と、前記ガス供給部を制御するガス供給部制御部と、を有し、前記ガス供給部制御部は、前記低下条件が成立したときに前記ガス供給部を駆動することが好ましい。
【００１１】
このようにしても、タービンへの酸素含有ガスの流入量が増大するので、焼却炉へ供給される酸素含有ガスの流量が増大する。
【００１２】
また、前記ガス供給部制御部は、前記開度制御部が前記開閉弁の開度を下げた後、前記コンプレッサを通過する前記酸素含有ガスの流量である通過流量に対する前記取出流路を流れる酸素含有ガスの流量の割合である取出率が規定値未満であるときに、前記ガス供給部からの前記酸素含有ガスの供給量を増大させることが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、取出率が規定値未満である場合（開閉弁の開度を小さくすることによってタービンへの酸素含有ガスの流入量を増大させることによる対応が困難である場合）であっても、タービンへの酸素含有ガスの流入量を有効に増大させることが可能となる。
【００１４】
また、前記調整部は、前記ガス供給部から供給される酸素含有ガスが前記タービンに流入する前に当該酸素含有ガスを加熱する加熱部と、前記加熱部を制御する加熱部制御部と、前記コンプレッサを通過する前記酸素含有ガスの流量である通過流量と前記コンプレッサに吸い込まれる酸素含有ガスの圧力に対する前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスの圧力の比である圧縮比との関係を示すマップであって、前記コンプレッサの動作が不安定となる領域である不安定領域と前記コンプレッサの動作が安定する領域である安定領域との境界を示す境界ラインと、前記圧縮比が前記境界ラインの値から所定値低い値に設定された予防ラインと、が記憶されたものを格納する格納部と、をさらに有し、前記加熱部制御部は、前記通過流量と前記圧縮比とに基づいて算出される値であって前記コンプレッサの現在の運転状態を示す現在値が前記マップの前記予防ラインを超えているときに前記加熱部を駆動することが好ましい。
【００１５】
この態様では、タービンへの酸素含有ガスの流入量を増大させることと、現在値がコンプレッサの振動等が生じる不安定領域に入るのを抑制することと、が両立される。具体的に、焼却炉へ供給される酸素含有ガスの流量を維持するために必要な、ガス供給部から供給される酸素含有ガスの流量が増加した場合、前記通過流量は低下しているので、前記現在値が安定領域から不安定領域に向かう方向に移行するが、加熱部が駆動されることにより、タービンへ供給される酸素含有ガスの温度が上昇するので、タービンの回転数が増大する。そうすると、コンプレッサの回転数が増大するので、前記通過流量が増大し、これにより前記現在値がマップにおける安定領域に向けて移行する。よって、現在値が不安定領域に入ることが抑制される。
【００１６】
また、前記加熱部制御部は、前記加熱部の駆動後、前記現在値が前記予防ラインを超えているときに、前記加熱部による前記酸素含有ガスの加熱量を増大させることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、現在値が不安定領域に入ることがより確実に抑制される。
【００１８】
また、前記加熱部制御部は、前記現在値が前記予防ラインに維持されるように前記加熱部による前記酸素含有ガスの加熱量を調整することが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、現在値が不安定領域に入ることの抑制と、加熱部での消費燃料の抑制と、の双方が達成される。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、焼却炉への燃焼用空気の供給量の不足を抑制することが可能な廃棄物処理設備を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態の廃棄物処理設備の概略を示す図である。
【図２】図１に示される廃棄物処理設備のコントローラの制御内容を示すフローチャートである。
【図３】図１に示される廃棄物処理設備のコントローラの制御内容を示すフローチャートである。
【図４】図１に示される廃棄物処理設備のコントローラの制御内容を示すフローチャートである。
【図５】格納部に記憶されたマップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態の廃棄物処理設備について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００２３】
図１に示されるように、本実施形態の廃棄物処理設備は、焼却炉１０と、過給機２０と、予熱器３０と、酸素含有ガス供給流路Ｌ１と、調整部４０と、を備えている。
【００２４】
焼却炉１０は、下水の汚泥等の廃棄物を焼却する炉である。
【００２５】
過給機２０は、コンプレッサ２１と、タービン２２と、を有している。コンプレッサ２１は、酸素を含有する酸素含有ガス（空気等）を圧縮する。タービン２２は、コンプレッサ２１に接続されている。このため、タービン２２の回転によりコンプレッサ２１が駆動される。
【００２６】
予熱器３０は、焼却炉１０から排出された排ガスによってコンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスを加熱する。本実施形態では、予熱器３０から排出された酸素含有ガスの温度は、例えば７００℃以下である。なお、予熱器３０において酸素含有ガスを加熱した後に当該予熱器３０から排出された排ガスは、予熱器３０の下流側に配置される処理設備で適宜処理される。
【００２７】
酸素含有ガス供給流路Ｌ１は、コンプレッサ２１、予熱器３０、タービン２２及び焼却炉１０をこの順に接続している。このため、コンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスは、予熱器３０及びタービン２２を経由して燃焼用ガスとして焼却炉１０に供給される。
【００２８】
調整部４０は、焼却炉１０への酸素含有ガスの供給量が低下したことを示す条件である低下条件が成立したときに、タービン２２への酸素含有ガスの供給量を増大させる。なお、低下条件は、予熱器３０において酸素含有ガスが回収する熱量が低下したことや、焼却炉１０へ供給される酸素含有ガスの流量が低下したことや、タービン２２の回転数が低下したこと等が挙げられる。本実施形態では、低下条件として、焼却炉１０へ供給される酸素含有ガスの流量（酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうち焼却炉１０の上流側の部位に設けられた流量センサ８１の検出値Ｆ１）が目標値Ｆ０未満になったことが採用されている。調整部４０は、取出流路Ｌ２と、開閉弁Ｖ１と、ガス供給部５０と、加熱部６０と、コントローラ７０と、を有している。
【００２９】
取出流路Ｌ２は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうちコンプレッサ２１と予熱器３０との間の部位から、コンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスの一部を外部に取り出すための流路である。この取出流路Ｌ２に、開度調整が可能な開閉弁Ｖ１が設けられている。このため、開閉弁Ｖ１の開度が調整されることにより、コンプレッサ２１を通過する酸素含有ガスの流量である通過流量に対する取出流路Ｌ２を流れる酸素含有ガスの流量の割合である取出率ｒが調整される。よって、取出率ｒが調整されることにより、コンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスの流量に対するタービン２２へ供給される酸素含有ガスの流量の割合が調整される。なお、コンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスの流量は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうちコンプレッサ２１と取出流路Ｌ２との間の部位に設けられた流量センサ８３によって検出され、焼却炉１０に供給される酸素含有ガスの流量は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうち焼却炉１０の上流側の部位に設けられた流量センサ８１によって検出され、取出流路Ｌ２を流れる酸素含有ガスの流量Ｆ６は、取出流路Ｌ２に設けられた流量センサ８２により検出される。つまり、取出率ｒは、流量センサ８２の検出値Ｆ２を流量センサ８３の検出値で除して１００を乗じることにより算出される。
【００３０】
ガス供給部５０は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうち予熱器３０とタービン２２との間の部位に酸素含有ガスを供給する。本実施形態では、ガス供給部５０は、ブロワ５１と、送風流路Ｌ３と、開度調整が可能な第２流量調整弁Ｖ２と、を有する。送風流路Ｌ３は、ブロワ５１が生成した酸素含有ガス（本実施形態では空気）の気流を酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうち予熱器３０とタービン２２との間の部位に供給するための流路である。送風流路Ｌ３の上流側の端部は、ブロワ５１に接続されており、送風流路Ｌ３の下流側の端部は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１の前記部位に接続されている。第２流量調整弁Ｖ２は、送風流路Ｌ３に設けられている。このため、第２流量調整弁Ｖ２の開度が調整されることにより、ブロワ５１からタービン２２への酸素含有ガスの供給量が調整される。
【００３１】
加熱部６０は、ガス供給部５０から供給される酸素含有ガスがタービン２２に流入する前に当該酸素含有ガスを加熱する。本実施形態では、加熱部６０は、バーナ６１と、燃料ポンプ６２と、燃焼用ガス供給流路Ｌ４と、開度調整が可能な第３流量調整弁Ｖ３と、燃料供給流路Ｌ５と、開度調整が可能な第４流量調整弁Ｖ４と、を有している。
【００３２】
燃焼用ガス供給流路Ｌ４は、バーナ６１に燃焼用ガス（本実施形態では空気）を供給するための流路である。燃焼用ガス供給流路Ｌ４は、送風流路Ｌ３から分岐している。具体的に、燃焼用ガス供給流路Ｌ４の上流側の端部は、送風流路Ｌ３のうちブロワ５１と第２流量調整弁Ｖ２との間の部位に接続されており、燃焼用ガス供給流路Ｌ４の下流側の端部は、バーナ６１に接続されている。第３流量調整弁Ｖ３は、燃焼用ガス供給流路Ｌ４に設けられている。このため、第３流量調整弁Ｖ３の開度が調整されることにより、ブロワ５１からバーナ６１への燃焼用ガスの供給量が調整される。なお、バーナ６１に供給された燃焼用ガスは、バーナ６１から酸素含有ガス供給流路Ｌ１に排出される。
【００３３】
燃料供給流路Ｌ５は、バーナ６１に燃料を供給するための流路である。燃料供給流路Ｌ５の上流側の端部は、燃料ポンプ６２に接続されており、燃料供給流路Ｌ５の下流側の端部は、バーナ６１に接続されている。第４流量調整弁Ｖ４は、燃料供給流路Ｌ５に設けられている。このため、第４流量調整弁Ｖ４の開度が調整されることにより、燃料ポンプ６２からバーナ６１への燃料の供給量が調整される。
【００３４】
コントローラ７０は、各弁Ｖ１〜Ｖ４、ブロワ５１、バーナ６１等を制御する。コントローラ７０は、開度制御部７１と、ガス供給部制御部７２と、加熱部制御部７３と、格納部７４と、を有している。
【００３５】
開度制御部７１は、開閉弁Ｖ１の開度を調整する。具体的に、開度制御部７１は、開閉弁Ｖ１が開かれた状態において前記低下条件が成立したときに、開閉弁Ｖ１の開度を下げる。
【００３６】
ガス供給部制御部７２は、ガス供給部５０を制御する。具体的に、ガス供給部制御部７２は、前記低下条件が成立したときにガス供給部５０のブロワ５１を駆動（起動）する。また、ガス供給部制御部７２は、開度制御部７１が開閉弁Ｖ１の開度を下げた後、取出率ｒが規定値ｒ２（例えば１．０％）未満であるときに、ガス供給部５０からの酸素含有ガスの供給量を増大させる（第２流量調整弁Ｖ２の開度を上げる）。
【００３７】
加熱部制御部７３は、加熱部６０を制御する。具体的に、加熱部制御部７３は、通過流量と圧縮比とに基づいて算出される値であってコンプレッサ２１の現在の運転状態を示す現在値が図５に示されるマップの予防ラインＢ２を超えているときに、加熱部６０を駆動する（バーナ６１を点火する）。ここで、通過流量は、コンプレッサ２１を通過する酸素含有ガスの流量（コンプレッサ２１に吸い込まれる酸素含有ガスの流量又はコンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスの流量）を意味し、圧縮比は、コンプレッサ２１に吸い込まれる酸素含有ガスの圧力に対するコンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスの圧力の比を意味する。本実施形態では、通過流量は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうちコンプレッサ２１と予熱器３０との間の部位に設けられた流量センサ８３により検出され、コンプレッサ２１に吸い込まれる酸素含有ガスの圧力は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうちコンプレッサ２１の上流側に設けられた圧力センサ８４により検出され、コンプレッサ２１から吐出された酸素含有ガスの圧力は、酸素含有ガス供給流路Ｌ１のうちコンプレッサ２１の下流側に設けられた圧力センサ８５により検出される。
【００３８】
前記マップは、予め取得され、格納部７４に格納されている。このマップは、通過流量と圧縮比との関係を示すものである。図５に示されるように、マップには、コンプレッサ２１の動作が不安定となる（振動や騒音等が生じる）領域である不安定領域Ａ１とコンプレッサ２１の動作が安定する領域である安定領域Ａ２との境界を示す境界ラインＢ１と、圧縮比が境界ラインＢ１の値から所定値（例えば０．１）低い値に設定された予防ラインＢ２と、圧縮比が境界ラインＢ１の値から前記所定値よりも大きな値（例えば０．５）低い値に設定された下限ラインＢ３と、が記憶されている。
【００３９】
本実施形態では、加熱部制御部７３は、バーナ６１の点火後、依然として現在値がマップの予防ラインＢ２を超えているときに、加熱部６０による酸素含有ガスの加熱量を増大させる（第３流量調整弁Ｖ３の開度及び第４流量調整弁Ｖ４の開度を上げる）。また、加熱部制御部７３は、現在値が予防ラインＢ２に維持されるように加熱部６０による酸素含有ガスの加熱量（第３流量調整弁Ｖ３の開度及び第４流量調整弁Ｖ４の開度）を調整する。
【００４０】
以下、図２〜図４を参照しながら、コントローラ７０の具体的な制御内容を説明する。
【００４１】
コントローラ７０は、焼却炉１０及び過給機２０が運転されている状態において、まず、取出率ｒが設定値ｒ１（例えば１．５％）以下であること及びバーナ６１が点火中であることの少なくとも一方が成立しているか否かを判断する（ステップＳＴ１１）。その結果、取出率ｒが設定値ｒ１よりも大きくかつバーナ６１が点火されていない場合、コントローラ７０は、流量センサ８１の検出値Ｆ１が目標値Ｆ０未満であるか否かを判断する（ステップＳＴ１２）。この結果、検出値Ｆ１が目標値Ｆ０未満である場合、つまり、焼却炉１０への酸素含有ガスの供給量が不足している場合、コントローラ７０の開度制御部７１は、開閉弁Ｖ１の開度を下げる（ステップＳＴ１３）。これにより、取出率ｒが低下する（酸素含有ガスのタービン２２への流入量が増大する）。
【００４２】
一方、ステップＳＴ１２において検出値Ｆ１が目標値Ｆ０以上である場合（ステップＳＴ１２でＮＯの場合）、コントローラ７０は、検出値Ｆ１が目標値Ｆ０よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＴ１４）。この結果、検出値Ｆ１が目標値Ｆ０よりも大きい場合、コントローラ７０は、開閉弁Ｖ１の開度を上げる（ステップＳＴ１５）。これにより、取出率ｒが上昇する（酸素含有ガスのタービン２２への流入量が減少する）。
【００４３】
そして、コントローラ７０は、ステップＳＴ１４において検出値Ｆ１が目標値Ｆ０よりも大きくない場合（検出値Ｆ１が目標値Ｆ０に等しい場合）、ステップＳＴ１３の後、あるいは、ステップＳＴ１５の後、焼却炉１０を停止するか否か（焼却炉１０の停止を指示する指示信号を受信したか否か）を判断する（ステップＳＴ１６）。その結果、焼却炉１０を停止しない場合、コントローラ７０は、再びステップＳＴ１１に戻り、焼却炉１０を停止する場合、コントローラ７０は、制御を終了する。
【００４４】
また、ステップＳＴ１１において、取出率ｒが設定値ｒ１以下であること及びバーナ６１が点火中であることの少なくとも一方が成立している場合（ステップＳＴ１１でＹＥＳ）、コントローラ７０は、ブロワ５１が起動中か否かを判断する（ステップＳＴ１７）。この結果、ブロワ５１が停止している場合、コントローラ７０のガス供給部制御部７２は、ブロワ５１を起動する（ステップＳＴ１８）。
【００４５】
そして、コントローラ７０は、ステップＳＴ１８の後又はステップＳＴ１７においてブロワ５１が起動中である場合（ステップＳＴ１７でＹＥＳの場合）、取出率ｒが規定値ｒ２未満であるか否かを判断する（ステップＳＴ１９）。この結果、取出率ｒが規定値ｒ２未満である場合、つまり、開閉弁Ｖ１の開度を小さくすることによってタービン２２への酸素含有ガスの流入量を増大させることが困難である場合、コントローラ７０のガス供給部制御部７２は、第２流量調整弁Ｖ２の開度を上げる（ステップＳＴ２０）。これにより、タービン２２への酸素含有ガスの流入量が増大する。
【００４６】
一方、ステップＳＴ１９において取出率ｒが規定値ｒ２以上である場合（ステップＳＴ１９でＮＯの場合）、コントローラ７０は、取出率ｒが規定値ｒ２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳＴ２１）。この結果、取出率ｒが規定値ｒ２よりも大きい場合、つまり、開閉弁Ｖ１の開度を小さくすることによってタービン２２への酸素含有ガスの流入量を増大させることが可能である場合、コントローラ７０は、第２流量調整弁Ｖ２の開度を下げる（ステップＳＴ２２）。これにより、タービン２２への酸素含有ガスの流入量が増大する。
【００４７】
そして、コントローラ７０は、ステップＳＴ２１において取出率ｒが規定値ｒ２よりも大きくない場合（取出率ｒが規定値ｒ２に等しい場合）、ステップＳＴ２０の後、あるいは、ステップＳＴ２２の後、現在値がマップの予防ラインＢ２を超えていること及びバーナ６１が点火中であることの少なくとも一方が成立しているか否かを判断する（ステップＳＴ２３）。この結果、現在値がマップの予防ラインＢ２を超えていること及びバーナ６１が点火中であることの少なくとも一方が成立している場合、次に、コントローラ７０は、バーナ６１が点火中であるか否かを判断する（ステップＳＴ２４）。その結果、バーナ６１が点火中でない場合、コントローラ７０の加熱部制御部７３は、バーナ６１を点火する（ステップＳＴ２５）。
【００４８】
そして、コントローラ７０は、ステップＳＴ２４においてバーナ６１が点火中である場合（ステップＳＴ２４でＹＥＳの場合）、あるいは、ステップＳＴ２５の後、依然として現在値が予防ラインＢ２を超えているか否かを判断する（ステップＳＴ２６）。その結果、現在値が予防ラインＢ２を超えている場合、コントローラ７０の加熱部制御部７３は、第３流量調整弁Ｖ３の開度及び第４流量調整弁Ｖ４の開度を上げる（ステップＳＴ２７）。これにより、バーナ６１による酸素含有ガスの加熱量が増大するので、タービン２２へ供給される酸素含有ガスの温度が上昇する。そうすると、タービン２２の回転数、つまり、コンプレッサ２１の回転数が増大するので、通過流量が増大し、これにより現在値が予防ラインＢ２を下回る領域に向けて移行する。
【００４９】
一方、ステップＳＴ２６において現在値が予防ラインＢ２を超えていない場合（ステップＳＴ２６でＮＯの場合）、コントローラ７０は、現在値が予防ラインＢ２を下回っているか否かを判断する（ステップＳＴ２８）。その結果、現在値が予防ラインＢ２を下回っている場合、コントローラ７０は、第３流量調整弁Ｖ３の開度及び第４流量調整弁Ｖ４の開度を下げる（ステップＳＴ２９）。
【００５０】
そして、ステップＳＴ２８において現在値が予防ラインＢ２を下回っていない場合（現在値が予防ラインＢ２に等しい場合）、ステップ２７の後、あるいは、ステップＳＴ２９の後、コントローラ７０は、燃料供給流路Ｌ５を通じてバーナ６１に供給される燃料の流量Ｆ４が下限値でありかつ現在値が下限ラインＢ３を下回っているか否かを判断する（ステップＳＴ３０）。その結果、前記流量Ｆ４が下限値でありかつ現在値が下限ラインＢ３を下回っている場合、コントローラ７０は、バーナ６１を消火する（ステップＳＴ３１）。なお、燃料供給流路Ｌ５を通じてバーナ６１に供給される燃料の流量Ｆ４は、燃料供給流路Ｌ５に設けられた流量センサ８７によって検出される。
【００５１】
そして、ステップＳＴ２３において現在値がマップの予防ラインＢ２を超えておらずかつバーナ６１が点火中ではない場合（ステップＳＴ２３でＮＯの場合）、ステップＳＴ３０において前記流量Ｆ４が下限値であること及び現在値が下限ラインＢ３を下回っていることの少なくとも一方が成立していない場合（ステップＳＴ３０でＮＯの場合）、あるいは、ステップＳＴ３１の後、コントローラ７０は、取出率ｒが設定値ｒ１よりも大きいこと及びブロワ５１から送出された酸素含有ガスの流量Ｆ３がゼロであることの双方が成立しているか否かを判断する（ステップＳＴ３２）。なお、ブロワ５１から送出された酸素含有ガスの流量Ｆ３は、送風流路Ｌ３のうちブロワ５１の下流側に設けられた流量センサ８６によって検出される。
【００５２】
この結果、取出率ｒが設定値ｒ１よりも大きいこと及び前記流量Ｆ３がゼロであることの双方が成立している場合、コントローラ７０は、ブロワ５１を停止し（ステップＳＴ３３）、ステップＳＴ１２に進む一方、取出率ｒが設定値ｒ１よりも大きいこと及び前記流量Ｆ３がゼロであることの少なくとも一方が成立していない場合（ステップＳＴ３２でＮＯの場合）、コントローラ７０は、そのままステップＳＴ１２に進む。
【００５３】
以上に説明したように、本廃棄物処理設備では、前記低下条件が成立したときに調整部４０がタービン２２への酸素含有ガスの流入量を増大させるので、タービン２２の回転数が増大する。そうすると、コンプレッサ２１の回転数が増大するので、当該コンプレッサ２１から吐出される酸素含有ガスの流量、つまり、焼却炉１０へ供給される酸素含有ガスの流量が増大する。よって、焼却炉１０への酸素含有ガスの供給量の不足が抑制される。
【００５４】
具体的に、調整部４０の開度制御部７１は、開閉弁Ｖ１が開かれた状態において低下条件が成立したときに開閉弁Ｖ１の開度を下げる。これにより、取出流路Ｌ２への酸素含有ガスの流入量が減少するので、換言すれば、タービン２２への酸素含有ガスの流入量が増大するので、焼却炉１０へ供給される酸素含有ガスの流量が増大する。
【００５５】
また、調整部４０のガス供給部制御部７２は、開度制御部７１が開閉弁Ｖ１の開度を下げた後（ステップＳＴ１３の後）、取出率ｒが規定値ｒ２未満であるときに、ブロワ５１を起動し、第２流量調整弁Ｖ２の開度を上げる（ステップＳＴ２０）。このため、取出率ｒが規定値ｒ２未満である場合（開閉弁Ｖ１の開度を小さくすることによってタービン２２への酸素含有ガスの流入量を増大させることによる対応が困難である場合）であっても、タービン２２への酸素含有ガスの流入量が有効に増大する。
【００５６】
さらに、調整部４０の加熱部制御部７３は、現在値がマップの予防ラインＢ２を超えているときにバーナ６１を駆動する（ステップＳＴ２５）。このため、タービン２２への酸素含有ガスの流入量を増大させることと、現在値がコンプレッサ２１の振動等が生じる不安定領域Ａ１に入るのを抑制することと、が両立される。具体的に、焼却炉１０へ供給される酸素含有ガスの流量を維持するために必要な、ガス供給部５０から供給される酸素含有ガスの流量が増加した場合、前記通過流量は低下しているので、現在値が安定領域Ａ２から不安定領域Ａ１に向かう方向に移行するが、加熱部６０のバーナ６１が駆動されることにより、タービン２２へ供給される酸素含有ガスの温度が上昇するので、タービン２２の回転数が増大する。そうすると、コンプレッサ２１の回転数が増大するので、通過流量が増大し、これにより現在値がマップにおける安定領域Ａ２に向けて移行する。よって、現在値が不安定領域Ａ１に入ることが抑制される。
【００５７】
加えて、加熱部制御部７３は、バーナ６１の駆動後、現在値が予防ラインＢ２を超えているときに、第３流量調整弁Ｖ３の開度及び第４流量調整弁Ｖ４の開度を上げる（ステップＳＴ２７）。これにより、バーナ６１による酸素含有ガスの加熱量が増大するので、現在値が不安定領域Ａ１に入ることがより確実に抑制される。
【００５８】
また、加熱部制御部７３は、現在値が予防ラインＢ２に維持されるように加熱部６０による酸素含有ガスの加熱量を調整する。このため、現在値が不安定領域Ａ１に入ることの抑制と、バーナ６１での消費燃料の抑制と、の双方が達成される。
【００５９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６０】
例えば、取出流路Ｌ２、開閉弁Ｖ１及び開度制御部７１は、省略されてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０    焼却炉
２０    過給機
２１    コンプレッサ
２２    タービン
３０    予熱器
４０    調整部
５０    ガス供給部
５１    ブロワ
６０    加熱部
６１    バーナ
６２    燃料ポンプ
７０    コントローラ
７１    開度制御部
７２    ガス供給部制御部
７３    加熱部制御部
７４    格納部
Ａ１    不安定領域
Ａ２    安定領域
Ｂ１    境界ライン
Ｂ２    予防ライン
Ｂ３    下限ライン
Ｌ１    酸素含有ガス供給流路
Ｌ２    取出流路
Ｌ３    送風流路
Ｌ４    燃焼用ガス供給流路
Ｌ５    燃料供給流路
Ｖ１    開閉弁
Ｖ２    第２流量調整弁
Ｖ３    第３流量調整弁
Ｖ４    第４流量調整弁
Ｖ５    第５流量調整弁
【図１】
2019132481.tif 000003
【図２】
2019132481.tif 000004
【図３】
2019132481.tif 000005
【図４】
2019132481.tif 000006
【図５】
2019132481.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月27日(2018.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記調整部は、前記酸素含有ガス供給流路のうち前記コンプレッサと前記予熱器との間の部位から前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスの一部を外部に取り出す取出流路と、前記取出流路に設けられており開度調整が可能な開閉弁と、前記開閉弁が開かれた状態において前記低下条件が成立したときに、前記開閉弁の開度を下げる開度制御部と、を有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記ガス供給部制御部は、前記開度制御部がまず前記開閉弁の開度を下げた後、前記コンプレッサを通過する前記酸素含有ガスの流量である通過流量に対する前記取出流路を流れる酸素含有ガスの流量の割合である取出率が規定値未満であるときに、初めて前記ガス供給部からの前記酸素含有ガスの供給量を増大させる。
【手続補正３】
【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】
廃棄物を処理する廃棄物処理設備であって、
前記廃棄物を燃焼する焼却炉と、
酸素を含むガスである酸素含有ガスを圧縮するコンプレッサ、及び、前記コンプレッサに接続されており当該コンプレッサを駆動可能なタービンを含む過給機と、
前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスと前記焼却炉から排出された排ガスとを熱交換させることによって前記酸素含有ガスを加熱する予熱器と、
前記コンプレッサ、前記予熱器、前記タービン及び前記焼却炉をこの順に接続しており、前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスを前記焼却炉に供給するための酸素含有ガス供給流路と、
前記焼却炉への前記酸素含有ガスの供給量が低下したことを示す条件である低下条件が成立したときに前記タービンへの前記酸素含有ガスの供給量を増大させる調整部と、を備え、 前記調整部は、
前記酸素含有ガス供給流路のうち前記コンプレッサと前記予熱器との間の部位から前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスの一部を外部に取り出す取出流路と、
前記取出流路に設けられており開度調整が可能な開閉弁と、
開度制御部と、
前記酸素含有ガス供給流路のうち前記予熱器と前記タービンとの間の部位に前記酸素含有ガスを供給可能なガス供給部と、
前記ガス供給部を制御するガス供給部制御部と、を有し、
前記開度制御部は、前記開閉弁が開かれた状態において前記低下条件が成立したときに、まず前記開閉弁の開度を下げ、
前記ガス供給部制御部は、前記開度制御部が前記開閉弁の開度を下げた後、前記コンプレッサを通過する前記酸素含有ガスの流量である通過流量に対する前記取出流路を流れる酸素含有ガスの流量の割合である取出率が規定値未満であるときに、初めて前記ガス供給部からの前記酸素含有ガスの供給量を増大させる、廃棄物処理設備。
【請求項２】
請求項１に記載の廃棄物処理設備において、
前記調整部は、
前記ガス供給部から供給される酸素含有ガスが前記タービンに流入する前に当該酸素含有ガスを加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御する加熱部制御部と、
前記コンプレッサを通過する前記酸素含有ガスの流量である通過流量と前記コンプレッサに吸い込まれる酸素含有ガスの圧力に対する前記コンプレッサから吐出された酸素含有ガスの圧力の比である圧縮比との関係を示すマップであって、前記コンプレッサの動作が不安定となる領域である不安定領域と前記コンプレッサの動作が安定する領域である安定領域との境界を示す境界ラインと、前記圧縮比が前記境界ラインの値から所定値低い値に設定された予防ラインと、が記憶されたものを格納する格納部と、をさらに有し、
前記加熱部制御部は、前記通過流量と前記圧縮比とに基づいて算出される値であって前記コンプレッサの現在の運転状態を示す現在値が前記マップの前記予防ラインを超えているときに前記加熱部を駆動する、廃棄物処理設備。
【請求項３】
請求項２に記載の廃棄物処理設備において、
前記加熱部制御部は、前記加熱部の駆動後、前記現在値が前記予防ラインを超えているときに、前記加熱部による前記酸素含有ガスの加熱量を増大させる、廃棄物処理設備。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の廃棄物処理設備において、
前記加熱部制御部は、前記現在値が前記予防ラインに維持されるように前記加熱部による前記酸素含有ガスの加熱量を調整する、廃棄物処理設備。