(57)【要約】【課題】ごみの投入熱量が変化しても排ガスＣＯ濃度を安定して低く抑えることができるようにする。【解決手段】回転ストーカ式焼却炉Ｉの二次燃焼室１４の出口側に排ガスＯ２濃度センサ２９を設ける。排ガスライン２１の途中に排ガスＣＯ濃度センサ３０を設ける。各センサ２９と３０の検出結果に基づいて、コントローラ２８を介し二次燃焼用空気ライン１６上の流量調整用ダンパ２７の開閉を制御する制御器３１を備える。ごみ１０の焼却処理時に、数分ごとに各センサ２９，３０より排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の検出結果を制御器３１に取り込ませて、最新の検出結果を反映した両者の相関関係式を求め、この関係式にて最小の排ガスＣＯ濃度となるときの排ガスＯ２濃度の値を、排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新して設定し、この順次更新される設定値を達成すべく二次燃焼用空気１７の供給量を制御させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみ焼却プラントにおけるごみの焼却処理時に所要の時間間隔で排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度を検出し、該各検出結果を基に排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の最近の相関関係を表す関係式を求め、最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となるときの排ガスＯ２濃度を見付け出して、これを排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新し、該更新される排ガスＯ２濃度の設定値で燃焼制御することを特徴とするごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法。
【請求項２】
ごみ焼却プラントにおけるごみの焼却処理時に所要の時間間隔で排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度を検出し、該各検出結果を基に排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度の最近の相関関係を表す関係式を求め、最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となるときの排ガスＯ２濃度及び燃焼室温度を見付け出して、これをそれぞれ排ガスＯ２濃度の設定値及び燃焼室温度の設定値として順次更新し、該更新される排ガスＯ２濃度の設定値で燃焼制御すると共に、上記更新される燃焼室温度の設定値で燃焼室温度を制御することを特徴とするごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法。
【請求項３】
ごみ焼却プラントの排ガス流通経路の所要位置に排ガスＯ２濃度センサと排ガスＣＯ濃度センサを設け、更に、上記各センサの検出結果を所要の時間間隔で取り込み、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の相関関係を表す関係式を求めるようにし、且つ最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる排ガスＯ２濃度を、該排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新しながら燃焼制御させるようにする機能をもつ制御器を備えてなることを特徴とするごみ焼却プラントの自動燃焼制御装置。
【請求項４】
ごみ焼却プラントの排ガス流通経路の所要位置に排ガスＯ２濃度センサと排ガスＣＯ濃度センサを設けると共に、燃焼室に温度センサを設け、更に、上記各センサの検出結果を所要の時間間隔で取り込み、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度の相関関係を表す関係式を求めるようにし、且つ最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる排ガスＯ２濃度を、該排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新しながら燃焼制御させる機能と、上記最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる燃焼室温度を、該燃焼室温度の設定値として順次更新しながら燃焼室温度を制御させるようにする機能をもつ制御器を備えてなることを特徴とするごみ焼却プラントの自動燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等のごみをごみ焼却プラントにて焼却処理する際、ダイオキシン類の生成防止を図るべく該ダイオキシン類の生成に関連の深い排ガスＣＯ濃度を自動的に低減できるようにするごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ等のごみの焼却処理は、熱量が異なるごみを雑多な状態で同時に燃焼せざるを得ないため、局部的には燃え難く不完全燃焼を余儀なくされている部分と、燃え易く良好な燃焼が行なわれている部分が複雑に入り混じっている。燃焼用空気が不足する場合には当然燃焼不良となるが、燃焼用空気過剰でも該空気の吹き抜け等に起因して不完全燃焼が発生する虞がある。
【０００３】
そのため、ごみ焼却炉では、一次燃焼室でごみをガス化分解し、二次燃焼室で上記ガス化分解された可燃分を更に燃焼させる２段階燃焼方式が採用されてきている。
【０００４】
この種の２段階燃焼方式のごみ焼却炉の１つに、図５にその一例の概略を示す如き回転ストーカ式焼却炉Ｉがある。これは、次のような構成としてある。すなわち、リング状に形成した入口側ヘッダー管２と出口側ヘッダー管３との間に、多数の水管４を周方向に一定間隔で配置してそれぞれ連通接続すると共に、該各水管４間の隙間に、一次燃焼用空気５を導入するための多数の空気孔を穿設してなるフィン（図示せず）を取り付けて内部が一次燃焼室６となる円筒状の回転ストーカ本体１を構成し、該回転ストーカ本体１をカバーケーシング７内に、入口側ヘッダー管２よりも出口側ヘッダー管３の方が低くなるように傾斜させて図示しない駆動装置により回転駆動可能に横置きし、上記各水管４内に、出口側ヘッダー管３に連結したロータリージョイント８を介しボイラ水を循環流通できるようにしてある。更に、上記回転ストーカ本体１を低速で回転させた状態において、投入ホッパ９内のごみ１０を給じん装置１１により上記回転ストーカ本体１内へ装入し、該装入されたごみ１０が回転ストーカ本体１の回転に伴って出口側へ搬送される間に、上記回転ストーカ本体１の下側位置に配置してケーシング７に連設した風箱１２から上記フィンの空気孔を通して回転ストーカ本体１内のごみ１０に吹き込まれる一次燃焼用空気５により該ごみ１０を燃焼させると共に、この燃焼により発生する未燃ガス１３を、上記ケーシング７の出口側に連設してある二次燃焼室１４へ導いて、図示しない燃焼用空気供給部より二次燃焼用空気ライン１６を経て空気ノズル１５より吹き込まれる二次燃焼用空気１７により更に燃焼させるようにしてある。
【０００５】
上記回転ストーカ式焼却炉１を用いたごみ焼却プラントとしては、上記回転ストーカ式焼却炉１の二次燃焼室１４の出口部にボイラ１８を設けて、上記二次燃焼室１４より排出される排ガス１９にて高温蒸気２０を発生させるようにしてあり、上記ボイラ１８にて熱回収された排ガス１９は、排ガスライン２１を通してエコノマイザ２２に導かれて上記排ガス１９に残存する熱が更に回収された後、減温塔２３にて後段のろ過式集塵器２４の損傷を防止できる所定温度まで温度低下させられ、しかる後、ろ過式集塵器２４に導かれて集塵処理され、図示しない煙突より大気中へ放出させるようにしてある。
【０００６】
２５は回転ストーカ式焼却炉Ｉにおける燃焼灰の後燃焼装置、２６は排ガスライン２１におけるろ過式集塵器２４の下流側位置に設けた誘引ファン、２７は二次燃焼用空気１７の供給量を調節するために二次燃焼用空気ライン１６に設けた流量調整用ダンパ、２８は該ダンパ２７の開閉量を制御するコントローラである。
【０００７】
ところで、上記のようなごみ焼却プラントでは、ダイオキシン類の発生を抑制することが求められ、このために、ごみ１０の安定燃焼・完全燃焼の実施によりダイオキシン類の排出を抑制することや、日常的管理としてダイオキシン類の測定は容易でないため、排ガスＣＯ濃度（排ガス１９中のＣＯ濃度）、排ガスＯ２濃度（排ガス１９中に残存する酸素の濃度）、燃焼室温度（二次燃焼室温度）等を指標としてダイオキシン類の排出削減を実施すること等がガイドラインで定められている。
【０００８】
このことに鑑みて、回転ストーカ式焼却炉Ｉへ供給されるごみ１０のカロリーに応じて二次燃焼用空気１７の供給量の制御を行い、この際、二次燃焼用空気１７の供給量の制御に伴って変化する空気過剰率に応じて変動する排ガスＯ２濃度の変化を検出しながら実施することで、ごみ１０の安定燃焼・完全燃焼状態を維持できるように自動燃焼制御することが考えられた。
【０００９】
しかし、上記のようなごみ焼却プラントの自動燃焼制御では、燃焼しているごみ１０の化学組成からごみの発熱量を経験的に計算することはできても、瞬時に求めることはできない。又、その結果、ごみ１０の焼却量のコントロールも安定的に制御しづらいという問題があり、したがって、石油等の燃料によるボイラの燃焼のように、燃料の化学組成や供給量のコントロールが安定している燃焼と比べて不安定な燃焼になる。
【００１０】
このような問題点に対処するために、従来の自動燃焼制御では、化学モデルをベースとした燃焼計算から導き出されたアルゴリズムを構築して、二次燃焼空気１７の供給量をフィードバック制御やカスケード制御することが提案されている。すなわち、たとえば、排ガスＯ２濃度を一定にコントロールするためのフィードバックループでは、ごみ１０の発熱量やごみ焼却量に基づいた理論燃焼モデルから求めた排ガスＯ２濃度（たとえば、６％程度）を演算して設定値として設定したり、あるいは、固定値を設定値に投入しておき、この設定された排ガスＯ２濃度を一定にコントロールできるように、コントローラ２８にて流量調整用ダンパ２７の開閉操作を介して二次燃焼用空気１７の供給量を制御するようにし、この制御により上記排ガスＯ２濃度を一定とすることで排ガスＣＯ濃度を安定的に低く抑えて、ごみ１０の安定燃焼、完全燃焼を図るようにしていた（たとえば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【００１１】
更に、上記のようなフィードバック制御やカスケード制御等の制御では達成できなかった高い制御性能を発揮させて、排ガスＣＯ濃度の低減化図るものとしては、▲１▼ファジィ推論を用いた給じん量制御や、▲２▼炉内画像の画像処理による燃焼制御、▲３▼フレームレベル検出による燃焼制御、▲４▼人間の脳の働きを応用したアルゴリズムとしてニューラルネットを適用した燃焼制御等の高度燃焼制御を行うことも提案されている（たとえば、非特許文献２参照）。
【００１２】
なお、上記と同様な回転ストーカ式焼却炉Ｉを備えたごみ焼却プラントにて、ボイラ１８に供給される熱量（ボイラ１８にて回収される熱量）を一定に保持できるようにするための燃焼制御方法として、回転ストーカ本体１内におけるごみ１０の移動速度と上記ボイラ１８に供給される熱量とを検出することにより、過去の運転実績により得られたごみ１０の移動速度と熱量の関係式にその時点の最新の運転情報を取り入れて、新たな相関式を求めることにより、その直後に焼却処理されるごみ１０を所定の熱量を発生させるべく燃焼させるために必要となる移動速度を、上記関係式から逆算して求めて運転するようにしたり（たとえば、特許文献１参照）、上記と同様に、焼却処理されるごみ１０を所定の熱量を発生させるべく燃焼させるために必要となる移動速度を、過去の運転実績にその時点の最新の運転情報を取り入れて得たごみ１０の移動速度と、熱量の関係式から逆算して求め、更に、ごみ１０の供給量と、上記ボイラ１８へ供給される熱量とにより空気比を算出して、そのごみ１０の燃焼に必要な空気比とすべく上記逆算された移動速度を補正して運転を行なわせるようにする手法が従来提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【００１３】
【非特許文献１】
「計装」，Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．３，工業技術社，１９８９年３月，ｐ．７３−７７
【非特許文献２】
「ダイオキシン類の対策技術」，株式会社シーエムシー出版，１９９８年５月，ｐ．１０５−１１７
【特許文献１】
特開平１−１８４３１５号公報
【特許文献２】
特開平１−１９３５１１号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記非特許文献１や非特許文献２に示された従来の自動燃焼制御手法では、必ずしもごみ１０の最適燃焼状況を持続して、排ガスＣＯ濃度を低減できるとは限らないという虞が懸念される。
【００１５】
すなわち、上記非特許文献１や非特許文献２に示された従来の二次燃焼用空気１７の供給量のフィードバック制御やカスケード制御では、排ガスＯ２濃度の設定値を、ごみ１０の発熱量やごみ焼却量から理論的に計算して求めて設定したり、予め決められた設定値を固定値として投入するようにしているが、実際に供給されるごみ１０の熱量がそれぞれ違うことから、実際のごみ１０の燃焼は刻一刻と常に変化しているため、上記のように予め理論計算で求めた結果や固定値を排ガスＯ２濃度の設定値として設定しても、必ずしも最適な燃焼状態を維持することはできないのが実状である。
【００１６】
又、非特許文献２に示された▲１▼ファジィ推論を用いた給じん量制御、▲２▼炉内画像の画像処理による燃焼制御、▲３▼フレームレベル検出による燃焼制御、▲４▼ニューラルネットを適用した燃焼制御、等の高度燃焼制御であっても、予め得られている過去の燃焼データに基づいたマップを作成し、このマップに則して制御を実施するものであるため、上記と同様に、現状に即応した最適な燃焼制御を行うことは難しい。
【００１７】
なお、特許文献１や特許文献２に示されたものは、ボイラ１８に対し、予め設定してある所定の熱量が供給されるようにするための燃焼制御方法である。したがって、上記目標とする熱量の設定値は固定値であることから、常に変動するごみ１０の燃焼状況を基に、該ごみ１０の燃焼状態に応じて変化する二次燃焼用空気１７の最適な供給量を求める場合に適用できるものではない。
【００１８】
そこで、本発明者は、投入される廃棄物のごみ質や量の変化にリアルタイムで対応することができるように自動燃焼制御を実施するための工夫、研究を重ねた結果、ある時点の燃焼状況の下で排ガスＣＯ濃度を最小にできるようにするための排ガスＯ２濃度、あるいは、排ガスＯ２濃度と二次燃焼室温度を求め、該求められる排ガスＯ２濃度や二次燃焼室温度の値を基準にして、それまでの設定値を補正、修正し、この新たに修正された排ガスＯ２濃度の設定値や二次燃焼室温度の設定値が達成されるように燃焼を制御したり、二次燃焼室温度の制御を行うことで、排ガスＣＯ濃度を安定して低く抑えることができることを見出し、本発明をなした。
【００１９】
したがって、本発明の目的とするところは、ごみ質やごみ供給量が変化して燃焼状況が変化しても、常に排ガスＣＯ濃度を安定して低く抑えることができて、ダイオキシン類の生成を抑制することができるごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ごみ焼却プラントにおけるごみの焼却処理時に所要の時間間隔で排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度を検出し、該各検出結果を基に排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の最近の相関関係を表す関係式を求め、最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となるときの排ガスＯ２濃度を見付け出して、これを排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新し、該更新される排ガスＯ２濃度の設定値で燃焼制御するごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法、及び、ごみ焼却プラントの排ガス流通経路の所要位置に排ガスＯ２濃度センサと排ガスＣＯ濃度センサを設け、更に、上記各センサの検出結果を所要の時間間隔で取り込み、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の相関関係を表す関係式を求めるようにし、且つ最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる排ガスＯ２濃度を、該排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新しながら燃焼制御させるようにする機能をもつ制御器を備えてなるごみ焼却プラントの自動燃焼制御装置とする。
【００２１】
ごみの燃焼に伴って発生する排ガスＣＯの発生率と排ガスＯ２濃度との相関関係を表す関係式は指数関数となり、二次元のＵ字曲線で表される。したがって、上記関係式にて、排ガスＣＯ濃度が最小となるときの排ガスＯ２濃度を算出すると共に、この算出される排ガスＯ２濃度に一致するように排ガスＯ２濃度を制御すれば、排ガスＣＯ濃度を低減させる方向へ燃焼状況を変化させることができることになる。したがって、ごみを焼却処理するときに所要の時間間隔で得られる排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の検出値を取り入れながら、上記排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の関係式を順次更新し、最新の関係式に基づいて、その時点での排ガスＣＯ濃度の最小値を与えることができる排ガスＯ２濃度を達成するように燃焼制御すると、排ガスＣＯ濃度は常に最小となる方向へ制御されるようになり、このために、排ガスＣＯ濃度は常に安定して低く抑えられるようになる。
【００２２】
又、ごみ焼却プラントにおけるごみの焼却処理時に所要の時間間隔で排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度を検出し、該各検出結果を基に排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度の最近の相関関係を表す関係式を求め、最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となるときの排ガスＯ２濃度及び燃焼室温度を見付け出して、これをそれぞれ排ガスＯ２濃度の設定値及び燃焼室温度の設定値として順次更新し、該更新される排ガスＯ２濃度の設定値で燃焼制御すると共に、上記更新される燃焼室温度の設定値で燃焼室温度を制御するごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法、及び、ごみ焼却プラントの排ガス流通経路の所要位置に排ガスＯ２濃度センサと排ガスＣＯ濃度センサを設けると共に、燃焼室に温度センサを設け、更に、上記各センサの検出結果を所要の時間間隔で取り込み、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度の相関関係を表す関係式を求めるようにし、且つ最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる排ガスＯ２濃度を、該排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新しながら燃焼制御させる機能と、上記最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる燃焼室温度を、該燃焼室温度の設定値として順次更新しながら燃焼室温度を制御させるようにする機能をもつ制御器を備えてなるごみ焼却プラントの自動燃焼制御装置とすることにより、排ガスＯ２濃度の制御と共に、燃焼室温度の制御を行うことで、ごみ質の変化に伴ってごみの熱量が変化したり、ごみ供給量が変化しても、排ガスＣＯ濃度を常に安定して低く抑えることができることから、ダイオキシン類の生成を常に抑制することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は本発明のごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法及び装置の実施の一形態として、ごみ焼却プラントとして図５に示したと同様な回転ストーカ式焼却炉Ｉを備えてなるごみ焼却プラントに適用する場合を示すものである。
【００２５】
すなわち、図５に示したと同様の構成における回転ストーカ式焼却炉Ｉの二次燃焼室１４の出口側に排ガスＯ２濃度センサ２９を設けて、上記二次燃焼室１４より排出される排ガス１９中のＯ２濃度を検出するようにすると共に、排ガスライン２１におけるろ過式集塵器２４の下流側位置に、排ガスＣＯ濃度センサ３０を設けて、排ガス１９中のＣＯ濃度を検出できるようにし、該各センサ２９と３０の検出結果を基に排ガスＣＯ濃度が最小となる排ガスＯ２濃度を見付け出して最適燃焼が図れるように、二次燃焼用空気ライン１６上に設けてある流量調整用ダンパ２７の開閉を制御するコントローラ２８へ指令を与えるための制御器３１を設けた構成とする。
【００２６】
ここで、上記制御器３１における制御について説明する。
【００２７】
ごみ１０の燃焼に伴って発生する排ガスＣＯの発生率と排ガスＯ２濃度との相関曲線は、たとえば、式（１）の通り表すことができる。
【００２８】
ηＣＯ  ＝  ｇ１｛Ｙ１（ｔ）｝      ・・・（１）
ここで、ηＣＯ：ＣＯ発生率、Ｙ１：排ガスＯ２濃度、である。
【００２９】
この関係式は、指数関数となり、図２に示す如きＵ字曲線で表されることが知られている。
【００３０】
したがって、上記（１）式におけるターニングポイント、すなわち、排ガスＣＯ濃度が最小となるときの排ガスＯ２濃度（Ｏ２（ＣＯ））を算出すると共に、このＯ２（ＣＯ）に一致するように排ガスＯ２濃度を制御すれば、排ガスＣＯ濃度の少ない最適燃焼を図ることができると考えられる。
【００３１】
このために、上記制御器３１では、所要時間間隔、たとえば、数分ごとに、その時点における排ガスＯ２濃度を上記排ガスＯ２濃度センサ２９の検出値として取り入れると共に、その時点における排ガスＣＯ濃度を上記排ガスＣＯ濃度センサ３０より検出値として取り入れ、上記時点及び該時点より過去の所要期間、たとえば、過去１時間までの排ガスＯ２濃度と、排ガスＣＯ濃度のそれぞれの検出値を基にして、両者の相関関係を、たとえば、最小二乗法等の一般的に知られている統計的手法により求めて、上記式（１）で表される如き相関曲線、すなわち、図２で示したと同様のＵ字曲線を得るようにし、該求められた相関曲線に基づいて、排ガスＣＯ濃度が最小となるときの排ガスＯ２濃度（Ｏ２（ＣＯ））を算出し、このＯ２（ＣＯ）となるときの排ガスＯ２濃度を設定値として設定すると共に、この設定値が達成されるように、コントローラ２８への指令を与えて流量調整用ダンパ２７の開閉量を制御し、これにより二次燃焼室１４への二次燃焼用空気１７の供給量を制御して燃焼制御できるようにしてある。
【００３２】
上記において、Ｏ２（ＣＯ）となる排ガスＯ２濃度を設定値として設定したときに、流量調整用ダンパ２７の開閉量の制御により行う二次燃焼用空気１７の供給量の制御は、排ガスＯ２濃度が所定の設定値として設定された場合に従来行なわれていた二次燃焼用空気１７の供給量制御と同様に行うようにすればよい。
【００３３】
なお、上記制御器３１にて相関曲線を求める場合、回転ストーカ式焼却炉Ｉの立ち上げ初期状態のときは、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の相関係数が低く、相関関係が認められない場合があるため、このように相関係数が低い排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度のデータは、相関曲線の算出用のデータに含めないようにしてある。
【００３４】
なお、図１において、図５に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３５】
上記構成としてあるごみ焼却プラントにて、従来と同様にごみ１０を回転ストーカ式焼却炉Ｉへ供給して焼却処理を行う際、数分ごとに排ガスＣＯ濃度と排ガスＯ２濃度がそれぞれ検出され、その時点におけるそれぞれの最新の検出結果、及び、１時間前までのそれぞれの検出結果に基づいて、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の相関性を表す相関曲線が算出され、該相関曲線において排ガスＣＯ濃度が最小になるときの排ガスＯ２濃度が、該時点における排ガスＯ２濃度の設定値とされて、該排ガスＯ２濃度の設定値が達成されるように二次燃焼空気１７の供給量が制御されるため、排ガスＣＯ濃度は最も低くなる方向へ制御される。
【００３６】
その数分後、所要の時間間隔が経過して、上記各センサ２９，３０より次の検出結果が制御器３１に取り込まれると、該制御器３１では、新たに取り込まれた最新の排ガスＯ２濃度の検出結果及び排ガスＣＯ濃度の検出結果と、時間経過に伴って更新されたその時点から１時間前までのデータに基づいて、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度との相関曲線が再び作成され、この新たに作成された相関曲線にて、排ガスＣＯ濃度の最小値を与える排ガスＯ２濃度が新たな設定値として設定され、この新たに設定された排ガスＯ２濃度の設定値が達成されるように二次燃焼空気１７の供給量が制御されることから、排ガスＣＯ濃度は、該時点において最も低くなる方向へ制御される。
【００３７】
しかる後、上記と同様の手順が繰り返されることにより、所要の時間間隔で検出される最新の排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の検出結果を反映して、最小の排ガスＣＯ濃度を与えることができるよう排ガスＯ２濃度の設定値が順次更新され、この順次更新される設定値に基づいて二次燃焼用空気１７の供給量が制御されて燃焼制御されるようになるため、排ガスＣＯ濃度は、数分ごとに、該各時点にて最小の値をとる方向へ制御されることとなる。したがって、たとえ、ごみの発熱量やごみ供給量が変化したとしても、燃焼状態の変化に即応して排ガスＣＯ濃度を安定して低く抑えることができ、ごみの安定燃焼・完全燃焼を図ることができることから、ダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００３８】
次に、図３は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１に示したと同様の構成において、二次燃焼室１４内に、二次燃焼室温度を検出するための温度センサ３２を設け、且つ制御器として、排ガスＯ２濃度センサ２９にて検出される排ガスＯ２濃度と、排ガスＣＯセンサ３０にて検出される排ガスＣＯ濃度と、上記温度センサ３２にて検出される二次燃焼室温度の各検出結果を基に、二次燃焼用空気供給ライン１６上の流量調整用ダンパ２７の開閉量を、コントローラ２８への指令を介して制御できるような機能を有する制御器３１ａを備えたとする。
【００３９】
上記制御器３１ａの行う制御について説明すると、ごみ１０の燃焼に伴って発生する排ガスＣＯの発生率と、排ガスＯ２濃度と、二次燃焼室温度との相関曲線は、３次元関数となり、以下の式（２）の通り表すことができる。
【００４０】
ηＣＯ  ＝  ｇ１｛Ｙ１（ｔ）・Ｔ１（ｔ）｝      ・・・（２）
ここで、ηＣＯ：ＣＯ発生率、Ｙ１：排ガスＯ２濃度、Ｔ１：二次燃焼室温度、である。
【００４１】
この関係式は、図４に示す如き３次元曲線として表されることから、上記（２）式において、排ガスＣＯ濃度が最小となるときのターニングポイントにおける排ガスＯ２濃度（Ｏ２（ＣＯ））と、二次燃焼室温度（Ｔ（ＣＯ））を算出し、このＯ２（ＣＯ）に一致するように排ガスＯ２濃度を制御すると共に、上記Ｔ（ＣＯ）に一致するように二次燃焼室温度を制御すれば、排ガスＣＯ濃度の少ない最適燃焼を図ることができることになる。
【００４２】
したがって、上記制御器３１ａでは、所要の時間間隔、たとえば、数分ごとに、その時点における排ガスＯ２濃度を上記排ガスＯ２濃度センサ２９の検出値として、又、その時点における排ガスＣＯ濃度を上記排ガスＣＯ濃度センサ３０の検出値として、又、同時点における二次燃焼室温度を温度センサ３２の検出値としてそれぞれ取り入れ、上記時点と、該時点より過去の所要期間、たとえば、過去１時間までの排ガスＯ２濃度と、排ガスＣＯ濃度と、二次燃焼室温度のそれぞれの検出結果を基に、三者の相関関係を、一般的に知られている統計的手法により求めて上記式（２）で表される如き相関曲線、すなわち、図４で示したと同様の３次元曲線を得るようにし、該求められた相関曲線に基づいて、排ガスＣＯ濃度が最小となるときの排ガスＯ２濃度（Ｏ２（ＣＯ））と二次燃焼室温度（Ｔ（ＣＯ））を算出し、上記Ｏ２（ＣＯ）となる排ガスＯ２濃度が達成されるように、コントローラ２８へ指令を与えて流量調整用ダンパ２７の開閉量を制御し、二次燃焼用空気１７の供給量を制御すると共に、上記Ｔ（ＣＯ）となる二次燃焼室温度が達成されるように、後述する各種制御因子を制御するようにしてある。
【００４３】
二次燃焼室温度は、ごみ１０が燃焼した結果として表れた温度であり、燃焼の最適ポイントに関連のあるデータを収集して解析する必要がある。この場合、上記二次燃焼室温度に関連の強いデータとしては、ごみの焼却速度（ｔ／Ｈ）、ごみの発熱量（Ｊ／ｓ）、一次空気量（ｍ３／Ｈ）、二次空気量（ｍ３／Ｈ）、空気過剰率、蒸気発生量（ｔ／Ｈ）等がある。よって、これらの制御因子を適宜操作することにより、上記二次燃焼室温度がＴ（ＣＯ）の値を取るようにさせればよい。なお、図３では、たとえば、上記制御器３１ａより回転ストーカ式焼却炉Ｉの給じん装置１１へ指令を与えてごみ１０の供給量を制御することにより上記制御因子の一つであるごみの焼却速度を制御する場合のものを示す。
【００４４】
又、これらの二次燃焼室温度に関連の強いデータについて、上記二次燃焼室温度が最適となるときのデータを最適データとして記録に残すことにより、その後の運転管理指標の解析データとして流用するようにしてもよい。
【００４５】
なお、上記実施の形態と同様に、制御器３１ａにて相関曲線を求める場合、回転ストーカ式焼却炉Ｉの立ち上げ初期状態のときに、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と二次燃焼室温度の相関係数が低くて相関関係が認められない場合は、この相関係数が低い排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と二次燃焼室温度のデータは、相関曲線の算出用のデータに含めないようにしてある。
【００４６】
その他の構成は図１に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。
【００４７】
本実施の形態によれば、ごみ１０の焼却処理中に、数分ごとに検出される排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と二次燃焼室温度の最新の検出結果を反映して排ガスＯ２濃度と二次燃焼室温度の設定値を順次更新し、この更新されるそれぞれの設定値が達成されるように二次燃焼用空気１７の供給量と、二次燃焼室温度が制御されるため、常に排ガスＣＯ濃度は最小の値をとる方向へ制御されることから、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、排ガスＯ２濃度センサ２９と、排ガスＣＯ濃度センサ３０の設置位置は、各々の検出対象である排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度を正しく検出することができれば、回転ストーカ式焼却炉Ｉの排ガス１９の流通経路のいかなる個所に設けてもよいこと、各実施の形態における二次燃焼用空気１７の供給量の制御に対して、ファジィ推論を用いた給じん量制御、炉内画像の画像処理に基づいた二次燃焼用空気供給量制御、放射温度やフレームレベル検出による二次燃焼用空気供給量制御、アルゴリズムとしてニューラルネットを適用した燃焼制御、等の従来知られている高度燃焼制御による補正制御を行うようにしてもよいこと、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、二次燃焼室温度を検出する時間間隔は、自在に設定してよいこと、又、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度、もしくは、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と二次燃焼室温度の相関関係を求める際に使用するそれぞれの検出結果は、各検出結果を取り込む時間間隔を考慮して、統計的手法により上記二者もしくは三者の相関式が導けるデータ数が得られるようにすれば、最新のものから遡る期間は自在に設定できること、ごみ焼却炉としては、流動床式等、回転ストーカ式以外の形式のものに適用してもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法及び装置によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）  ごみ焼却プラントにおけるごみの焼却処理時に所要の時間間隔で排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度を検出し、該各検出結果を基に排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の最近の相関関係を表す関係式を求め、最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となるときの排ガスＯ２濃度を見付け出して、これを排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新し、該更新される排ガスＯ２濃度の設定値で燃焼制御する方法、及び、ごみ焼却プラントの排ガス流通経路の所要位置に排ガスＯ２濃度センサと排ガスＣＯ濃度センサを設け、更に、上記各センサの検出結果を所要の時間間隔で取り込み、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の相関関係を表す関係式を求めるようにし、且つ最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる排ガスＯ２濃度を、該排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新しながら燃焼制御させるようにする機能をもつ制御器を備えてなる装置としてあるので、所要の時間間隔ごとに検出される排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の検出結果を反映して、該時点で排ガスＣＯ濃度が最も低くなるように排ガスＯ２濃度の設定値を順次更新でき、この順次更新される排ガスＯ２濃度の設定値に則して燃焼制御できることから、排ガスＣＯ濃度を、常に最小の値をとる方向へ制御でき、このため、たとえ、ごみの発熱量やごみ供給量が変化したとしても、燃焼状態の変化に即応して排ガスＣＯ濃度を安定して低く抑えることができて、ごみの安定燃焼・完全燃焼を図ることができ、よって、ダイオキシン類の生成を常に抑制することができる。
（２）  又、ごみ焼却プラントにおけるごみの焼却処理時に所要の時間間隔で排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度を検出し、該各検出結果を基に排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度の最近の相関関係を表す関係式を求め、最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となるときの排ガスＯ２濃度及び燃焼室温度を見付け出して、これをそれぞれ排ガスＯ２濃度の設定値及び燃焼室温度の設定値として順次更新し、該更新される排ガスＯ２濃度の設定値で燃焼制御すると共に、上記更新される燃焼室温度の設定値で燃焼室温度を制御する方法、及び、ごみ焼却プラントの排ガス流通経路の所要位置に排ガスＯ２濃度センサと排ガスＣＯ濃度センサを設けると共に、燃焼室に温度センサを設け、更に、上記各センサの検出結果を所要の時間間隔で取り込み、排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と燃焼室温度の相関関係を表す関係式を求めるようにし、且つ最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる排ガスＯ２濃度を、該排ガスＯ２濃度の設定値として順次更新しながら燃焼制御させる機能と、上記最新の関係式にて排ガスＣＯ濃度が最小値となる燃焼室温度を、該燃焼室温度の設定値として順次更新しながら燃焼室温度を制御させるようにする機能をもつ制御器を備えてなる装置とすることにより、排ガスＯ２濃度の制御に加えて、燃焼室温度の制御を行うことで、ごみ質の変化に伴ってごみの熱量が変化したり、ごみ供給量が変化しても、排ガスＣＯ濃度を常に安定して低く抑えることができることから、ダイオキシン類の生成を常に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のごみ焼却プラントの自動燃焼制御方法及び装置の実施の一形態として、回転ストーカ式焼却炉に適用した場合を示す概要図である。
【図２】排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度の相関関係を表す関係式の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施の他の形態を、回転ストーカ式焼却炉に適用した場合を示す概要図である。
【図４】排ガスＯ２濃度と排ガスＣＯ濃度と二次燃焼室温度の相関関係を表す関係式の概略を示す図である。
【図５】回転ストーカ式焼却炉を備えたごみ焼却プラントの一例の概略を示す図である。
【符号の説明】
Ｉ  回転ストーカ式焼却炉（ごみ焼却プラント）
１０  ごみ
１４  二次燃焼室（燃焼室）
１９  排ガス
２９  排ガスＯ２濃度センサ
３０  排ガスＣＯ濃度センサ
３１，３１ａ  制御器
３２  温度センサ
【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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