(57)【要約】【課題】燃焼を抑制する場合、未燃焼ゴミを発生させず、制御に対して人為的な介入を行わずに済むゴミ焼却炉を合理的に構成する。【解決手段】蒸気流量センサＦ７で計測する蒸気量を計測する系を形成し、蒸気量適正時には空気供給テーブルのデータに基づく配分率で乾燥帯、第１燃焼帯、第２燃焼帯、第３燃焼帯、後燃焼帯に空気を供給し、蒸気高時には第１燃焼帯に供給する空気を減じ、このように減じた空気量を増加させた空気を第２燃焼帯に供給する空気量制御手段Ｐを備えると共に、プッシャによる給塵速度を減ずるゴミ投入量制御手段Ｒと、乾燥帯、第１燃焼帯、第２燃焼帯、第３燃焼帯、後燃焼帯によるゴミの搬送速度を減ずる移送速度制御手段Ｑとを備えた。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉内にゴミを投入するゴミ投入機構と、このゴミ投入機構で投入されたゴミを搬送しながら燃焼させる焼却処理帯と、この焼却処理帯の搬送方向に沿って形成された複数の処理領域に供給する空気量を独立して制御する空気供給機構と、該ゴミ焼却炉の燃焼状態を判定するセンシング手段と、このセンシング手段で判定した燃焼情報に基づき焼却処理帯の複数の処理領域に供給する空気量を制御する空気量制御手段とを備えているゴミ焼却炉であって、
前記センシング手段で過燃焼であることを判定した場合には、前記焼却処理帯に形成された前記複数の処理領域のうち、ゴミの燃焼を行う所定の処理領域への空気供給量を低減し、このように低減した量に等しい空気を前記空気供給量を低減した所定の処理領域よりゴミ搬送方向で下流側の処理領域へ供給する制御を実行するよう前記空気量制御手段の制御形態を設定してあるゴミ焼却炉。
【請求項２】
前記センシング手段で過燃焼であることを判定した場合に前記ゴミ投入機構による炉内へのゴミ投入量を低減又は停止するゴミ投入量制御手段と、前記焼却処理帯によるゴミの搬送速度を低下させる搬送速度制御手段とを備えている請求項１記載のゴミ焼却炉。
【請求項３】
前記焼却処理帯の複数の処理領域が、ゴミ搬送方向に沿って配置された乾燥帯、燃焼帯、後燃焼帯で構成され、かつ、燃焼帯がゴミ搬送方向に沿って配置した複数の燃焼部で構成され、前記空気量制御手段が、前記複数の燃焼部に対して供給する空気量を独立して制御し得るよう構成されると共に、
前記センシング手段で適正な燃焼であることを判別した場合において前記複数の燃焼部に対して予め設定された比率で空気を供給し、前記センシング手段で過燃焼であることを判別した場合には、前記比率に代えて、前記複数の燃焼部に対して予め設定された比率で空気を供給するよう、少なくとも２種の比率を定義したテーブル情報を有した前記空気量制御手段を備えている請求項１又は２記載のゴミ焼却炉。
【請求項４】
前記焼却処理帯での燃焼状態を撮影するカメラと、このカメラで撮影された火炎の位置からゴミの燃焼が終了する位置を燃切点として判別する燃切点判別手段とを備え、前記センシング手段で低燃焼状態であることを判別し、かつ、前記燃切点判別手段によって燃切点が、適正な位置から搬送下流側に変位したことを判別した場合には、前記複数の燃焼部のうち所定位置のものに供給する空気量を増大し、かつ、所定位置よりゴミ搬送方向で下流側に位置する燃焼部に供給する空気量を低減するよう前記空気量制御手段の処理形態を設定してある請求項３記載のゴミ焼却炉。
【請求項５】
ゴミの燃焼時の熱によって蒸気を発生させるボイラを備えると共に、このボイラで発生する蒸気量から該ゴミ焼却炉の燃焼状態を判定するよう前記センシング手段を構成してある請求項１〜４の何れか１項に記載のゴミ焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却炉内にゴミを投入するゴミ投入機構と、このゴミ投入機構で投入されたゴミを搬送しながら燃焼させる焼却処理帯と、この焼却処理帯の搬送方向に沿って形成された複数の処理領域に供給する空気量を独立して制御する空気供給機構と、該ゴミ焼却炉の燃焼状態を判定するセンシング手段と、このセンシング手段で判定した燃焼情報に基づき焼却処理帯の複数の処理領域に供給する空気量を制御する空気量制御手段とを備えているゴミ焼却炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように構成されたゴミ焼却炉と類似するものとして、ゴミの燃焼時の熱で蒸気を発生させるボイラを備え、この蒸気の発生量からゴミの燃焼状態を把握し（本発明のセンシング手段に対応する）、この蒸気の発生量を一定に維持するよう、空気量の配分を変更し、ゴミの供給量と、移動床（本発明の搬送燃焼部）の移動速度を調節するものが存在する。具体的には、蒸気量高時には炉内に供給する総空気量を増加すると共に、移動床のうち燃焼中央部（乾燥域、燃焼域）空気量を減少させ、かつ、移動床のうち燃焼後部（後燃焼部）の空気量を増加させる制御を実行し、蒸気量低時には、総空気量、燃焼中央部、燃焼後部に対して前記制御と逆の制御を実行する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、上記のように構成されたゴミ焼却炉と類似するものとして、ゴミの焼却時に発生する熱で蒸気を発生させるボイラを備え、このボイラで発生する蒸気量が目標値より多い時（蒸気発生偏差が正）には、一次空気の供給量を減ずると共に、火格子（本発明の搬送燃焼部）のうち燃焼火格子前部に供給する空気量を少なくし、火格子のうち、乾燥火格子と後燃焼火格子とに供給する空気量を増大する制御を実行し、蒸気量が目標値より少ない場合には、燃焼火格子、乾燥火格子、後燃焼火格子夫々に対して逆の制御を実行するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５８‐１９５７０７号公報  （請求項１、及び、詳細な説明）
【特許文献２】
特開平９‐２７３７３３号公報    （請求項２、段落番号〔００４５〕〜〔００６４〕、表１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、特許文献１に記載された技術について考えるに、蒸気量抑制時には主燃焼部への空気供給量が減少するため、燃焼速度が低下する。そのため、炉内保有ゴミ量が多い場合には、燃切（もえきり）点が後燃焼側へ移動し、未燃ゴミが発生する不都合に繋がることもある。このように主燃焼部への空気供給量が減少した場合において未燃ゴミの発生を抑制するためには、炉内でのゴミの搬送速度を低下させることが有効となるが、このようにゴミの搬送速度を低下させる場合には、オペレータが搬送速度を任意に設定する等の操作介入を必要とするばかりか、ゴミの処理量が低下する点において改善の余地がある。
【０００６】
又、特許文献２に記載された技術について考えるに、蒸気量抑制時には特許文献１と同様の不都合を発生するばかりでなく、１次空気量を減少させるためＯ２  濃度が低下して高濃度のＣＯを発生させることも想定される。このようにＣＯの発生が予想される場合には２次空気量を増大させることが有効であるが、２次空気量を増大させた場合には、炉内圧力が増大する不都合に繋がるため、この２次空気量の増大させる制御応答を鈍く設定するのが普通であり、ＣＯ濃度の上昇に対しては効果的に機能させ難い面もある。尚、２次空気量を増大させる制御応答を鈍くしている理由は、単純に２次空気量を増大させた場合には炉内圧力が増大し、排ガスの排出を良好に行えないばかりか、排ガスが炉壁から漏出する不都合に繋がるからである。
【０００７】
本発明の目的は、蒸気量を抑制する場合でも未燃焼ゴミを発生させず、制御に対して人為的な介入を行わずに済み、しかも、ＣＯ濃度を上昇させ難いゴミ焼却炉を合理的に構成する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るゴミ焼却炉の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
焼却炉内にゴミを投入するゴミ投入機構と、このゴミ投入機構で投入されたゴミを搬送しながら燃焼させる焼却処理帯と、この焼却処理帯の搬送方向に沿って形成された複数の処理領域に供給する空気量を独立して制御する空気供給機構と、該ゴミ焼却炉の燃焼状態を判定するセンシング手段と、このセンシング手段で判定した燃焼情報に基づき焼却処理帯の複数の処理領域に供給する空気量を制御する空気量制御手段とを備えているゴミ焼却炉において、前記センシング手段で過燃焼であることを判定した場合には、前記焼却処理帯に形成された前記複数の処理領域のうち、ゴミの燃焼を行う所定の処理領域への空気供給量を低減し、このように低減した量に等しい空気を前記空気供給量を低減した処理領域よりゴミ搬送で下流側の処理領域へ供給する制御を実行するよう前記空気量制御手段の制御形態を設定してある点にある。
【０００９】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、センシング手段によって過燃焼であることを判別した場合には、空気量制御手段が空気供給機構を制御して複数の処理領域のうち、ゴミの燃焼を行う所定の処理領域への空気の供給量を低減するので、この処理領域での燃焼を抑制するものとなり、又、この処理領域よりゴミ搬送搬送方向での下流側の処理領域への空気供給量を増大することで、この処理領域においてゴミに充分な空気を供給して燃焼及び灰化を確実に行う。更に、前記所定の処理領域において低減した空気量とに等しい量の空気を、ゴミ搬送方向での下流側の処理領域に加える形態で供給することになり、焼却処理帯に供給する空気の総量を変化させることがないので、燃焼を抑制された処理領域からのゴミを、燃焼を促進する処理領域において完全に燃焼させることになり、これらが相殺し合って燃焼の過不足を生ずることもない。特に、未燃ゴミが少ない場合には、増加させた空気が処理領域を冷却するよう機能する。その結果、炉内には充分な空気が存在するのでＣＯ濃度を上昇させる不都合や、炉内の圧力を変動させる不都合を招くことなく、燃焼を抑制でき、しかも、処理領域の過剰な温度上昇を抑制しながら未燃焼ゴミを発生させることもないゴミ焼却炉が構成された。特に、本発明によると燃焼が安定し、オペレータによる操作介入頻度を低減できるものになる。
【００１０】
本発明の請求項２に係るゴミ焼却炉の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１記載のゴミ焼却炉において、前記センシング手段で過燃焼であることを判定した場合に前記ゴミ投入機構による炉内へのゴミ投入量を低減又は停止するゴミ投入量制御手段と、前記焼却処理帯によるゴミの搬送速度を低下させる搬送速度制御手段とを備えている点にある。
【００１１】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、センシング手段によって過燃焼であることを判別した場合には、ゴミ投入量制御手段がゴミ投入機構を制御して炉内へのゴミの投入量を低減又は停止し、かつ、搬送速度制御手段が焼却処理帯によるゴミの搬送速度を低減する。つまり、ゴミ供給機構の単位作動によって決まった量のゴミが炉内に投入される場合でも、ゴミの発熱量が増大する場合もあり、このような場合にはゴミの投入量を低減又は停止することで、炉内の発熱量の増大を抑制でき、このように発熱量が大きいゴミを搬送する速度を低減するので、焼却処理帯上のゴミ層厚を変動させず安定せた燃焼状態を維持できる。その結果、ゴミの性状に拘わりなく炉内で発生させる熱量を維持できるものとなった。
【００１２】
本発明の請求項３に係るゴミ焼却炉の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１又は２記載のゴミ焼却炉において、前記焼却処理帯の複数の処理領域が、ゴミ搬送方向に沿って配置された乾燥帯、燃焼帯、後燃焼帯で構成され、かつ、燃焼帯がゴミ搬送方向に沿って配置した複数の燃焼部で構成され、前記空気量制御手段が、前記複数の燃焼部に対して供給する空気量を独立して制御し得るよう構成されると共に、前記センシング手段で適正な燃焼であることを判別した場合において前記複数の燃焼部に対して予め設定された比率で空気を供給し、前記センシング手段で過燃焼であることを判別した場合には、前記比率に代えて、前記複数の燃焼部に対して予め設定された比率で空気を供給するよう、少なくとも２種の比率を定義したテーブル情報を有した前記空気量制御手段を備えている点にある。
【００１３】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、センシング手段で適正な燃焼であることを判別した場合、及び、過燃焼であると判別した場合には、空気量制御手段が、夫々の場合に対応して予め設定されたテーブル情報に定義された比率に従って複数の燃焼部に対して空気を供給するものとなる。従って、例えば、演算処理を行うものと比較して制御量を瞬時に求めて、迅速に処理を実行することが可能となる。
【００１４】
本発明の請求項４に係るゴミ焼却炉の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項３記載のゴミ焼却炉において、前記焼却処理帯での燃焼状態を撮影するカメラと、このカメラで撮影された火炎の位置からゴミの燃焼が終了する位置を燃切点として判別する燃切点判別手段とを備え、前記センシング手段で低燃焼状態であることを判別し、かつ、前記燃切点判別手段によって燃切点が、適正な位置から搬送下流側に変位したことを判別した場合には、前記複数の燃焼部のうち所定位置のものに供給する空気量を増大し、かつ、所定位置よりゴミ搬送方向で下流側に位置する燃焼部に供給する空気量を低減するよう前記空気量制御手段の処理形態を設定してある点にある。
【００１５】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、低燃焼状態にある状況において、燃切点判別手段によって燃切点がゴミ搬送下流側に変位したことを判別した場合には、複数の燃焼部の処理位置のものへ供給する空気量を増大し、かつ、このように供給空気を増大させた位置よりゴミ搬送方向で下流側の燃焼部へ供給する空気量を低減するので、ゴミの燃焼を確実にして未燃焼ゴミの発生を抑制する。その結果、異質のゴミが含まれている場合のように燃焼状態の把握が困難な場合でも、適正に対応して未燃ゴミの発生を確実に阻止するものとなった。
【００１６】
本発明の請求項５に係るゴミ焼却炉の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴミ焼却炉において、ゴミの燃焼時の熱によって蒸気を発生させるボイラを備えると共に、このボイラで発生する蒸気量から該ゴミ焼却炉の燃焼状態を判定するよう前記センシング手段を構成してある点にある。
【００１７】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、ゴミ焼却炉に対して発電等のために備えたボイラは、炉内の温度に反映した蒸気を発生させるものであることから、このボイラで発生する蒸気量を計測するだけで燃焼状態を把握できるものとなる。その結果、センサ類を使用すること無く、炉内の燃焼状態を精度高く計測できるものとなった。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１に示すように、ゴミピット１に集積されたゴミを掴み上げるバケット２Ａを有するクレーン装置２と、このバケット２Ａで掴み上げたゴミが補給されるホッパー３と、このホッパー３内のゴミを炉内に投入するゴミ投入機構としてのプッシャ４と、炉内に投入されたゴミを搬送しながら焼却を行うストーカ式の焼却処理帯Ａと、焼却処理帯Ａから排出される焼却灰を搬送するコンベア５と、このコンベア５からの焼却灰を回収する灰ピット６とを備えると共に、前記焼却処理帯Ａの下側から１次空気を供給する１次空気供給機構と、焼却処理帯Ａの上方空間に２次空気を供給する２次空気供給機構とを備え、又、炉内で発生した排ガスの熱を回収する廃熱ボイラ７と、この廃熱ボイラ７から蒸気が供給される蒸気タービン８と、この蒸気タービン８で駆動される発電機９と、蒸気タービン８から送られる水（復水）を加熱して廃熱ボイラ７に戻すよう煙道に送られたエコノマイザ１０と、この焼却炉３からの排ガスを処理する排ガス処理機構１１と、排ガスを誘引排出する誘引送風機１２と、この誘引送風機１２からの排ガスを排出する煙突１３とを備えてゴミ焼却炉が構成されている。
【００１９】
同図において、廃熱ボイラ７から蒸気タービン８、エコノマイザ１０夫々に対して蒸気（復水）を送る蒸気サイクルを模式化して描いているが、厳密には廃熱ボイラ７からの蒸気は高圧蒸気溜に蓄えられた後に蒸気タービン８に供給され、蒸気タービン８からの蒸気は低圧蒸気溜から復水タンクに送られて液化し、この後にエコノマイザ１０に送られ、このエコノマイザ１０で加熱された後、廃熱ボイラ７に送られるよう蒸気サイクルが構成されている。又、前記排ガス処理機構１１は排ガスに伴って送られる煤塵を取り除くバグフィルタや、排ガスに含まれる硫黄酸化物を無害化する接触脱硫装置や、排ガスに含まれる有毒成分を吸着する活性炭等で構成されている。
【００２０】
前記焼却処理帯Ａは、ゴミの搬送方向の上流位置（プッシャ４の側）に配置されゴミを乾燥させ着火点近くまで加熱する乾燥帯１５と、この乾燥帯１５の下流側に配置され乾燥ゴミを燃焼させる３つの燃焼帯１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ（燃焼部の一例、以下、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃと称する）と、この燃焼帯１６（３つの燃焼帯１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの上位概念）で燃焼したゴミを灰化させる後燃焼帯１７とを、ゴミ搬送方向に沿って搬送方向の下流側ほど低いレベルとなるよう夫々を階段状に配置して成っている。
【００２１】
図面には示さないが、焼却処理帯Ａは、固定状態の固定火格子と、固定火格子に対して摺動自在な可動火格子とを備えると共に、油圧シリンダの作動により可動火格子を固定火格子に対して往復摺動させることにより焼却処理帯上のゴミを撹拌しながら乾燥帯１５、燃焼帯１６、後燃焼帯１７の方向に順次搬送し、後燃焼帯１７で灰化したゴミをコンベア５上に送り出すよう構成されている。
【００２２】
前記乾燥帯１５、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々の下部に対して風箱１８を配置してあり、夫々の風箱１８に対して空気を供給するよう前記１次空気供給機構が構成され、又、焼却処理帯Ａの上方空間の複数箇所に対して空気を供給するよう前記第２空気供給機構が構成されている。
【００２３】
つまり、図２に示すように空気を送るブロア２０からの空気を空気予熱器２１に送り、この空気予熱器２１で加熱された空気を主流路２２から分岐した５つの流路夫々に送り、これらの流路に備えた空気量センサＦ１５、Ｆ１６ａ、Ｆ１６ｂ、Ｆ１６ｃ、Ｆ１７と、ダンパＤ１５、Ｄ１６ａ、Ｄ１６ｂ、Ｄ１６ｃ、Ｄ１７とを介して前記乾燥帯１５、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々に対応した風箱１８に空気を送るよう前記１次空気供給機構が構成されている。又、主流路２２から分岐した副流路２３に備えた空気量センサＦｓとダンパＤｓとを介して空気を送り、更に、この副流路２３から分岐した４つの流路に備えたダンパＤｔを介して炉内に空気を供給するよう前記２次空気供給機構が構成されている。
【００２４】
前記空気予熱器２１は、前記廃熱ボイラ７で加熱された蒸気によって空気を加熱する熱交換器を備え、前記主流路２２には空気の温度を計測する空気温度センサＴＡを備え、又、ブロア２０からの空気を空気予熱器器２１を迂回して送るバイパス経路２４を形成し、空気予熱器２１からの経路と、バイパス経路２４とにダンパＤｍ、Ｄｂを備えている。
【００２５】
前記乾燥帯１５、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々を作動させる油圧シリンダＣ１５、Ｃ１６ａ、Ｃ１６ｂ、Ｃ１６ｃ、Ｃ１７を備えており、これらの油圧シリンダは、外部から供給される作動油によって独立して作動自在に構成されている。
【００２６】
又、該ゴミ焼却炉から排出される煙道に対して炉出口の排ガスの温度を計測する排ガス温度センサＴｇと、排ガス中の酸素濃度を計測する酸素濃度センサＯ２ｇとを備え、前記廃熱ボイラ７から蒸気が送られる経路に蒸気流量を計測する蒸気流量センサＦ７（センシング手段の一例）を備えている。又、前記バケット２Ａには該バケット２Ａで掴み上げたゴミの重量を計測する重量センサＷを備え、焼却処理帯Ａにおける燃焼状態を撮影するカメラＣａｍを備えている。このカメラＣａｍは、炉内からの光線を光学レンズでＣＣＤに導きＣＣＤの受光面に像を結ばせる構造を有するものである。
【００２７】
同図に示すように、空気温度センサＴＡからのフィードバック信号に基づいて、前記ダンパＤｍ、Ｄｂ夫々の開度を制御して主流路２２及び副流路２３に送られる空気温度を制御する空気温度制御部３１を備え、前記空気量センサＦ１５、Ｆ１６ａ、Ｆ１６ｂ、Ｆ１６ｃ、Ｆ１７からのフィードバック信号に基づいて、対応するダンパＤ１５、Ｄ１６ａ、Ｄ１６ｂ、Ｄ１６ｃ、Ｄ１７夫々の開度を設定する１次空気量制御部３２を備え、前記空気量センサＦｓからのフィードバック信号に基づいて前記ダンパＤｓの開度を制御して２次空気量を制御する２次空気量制御部３３を備え、前記油圧シリンダＣ１５、Ｃ１６ａ、Ｃ１６ｂ、Ｃ１６ｃ、Ｃ１７の作動速度（搬送速度）を設定する燃焼処理帯制御部３４を備え、前記プッシャ機構４の作動速度（給塵速度）を設定するプッシャ制御部３５を備え、前記カメラＣａｍからの画像情報を処理して炎の領域を抽出する画像処理部３６と、この画像情報処理部３６で処理された炎の位置情報からから燃切（もえきり）点を判別する燃切点判別手段３７を備えている。
【００２８】
尚、これら空気温度制御部３１、１次空気量制御部３２、２次空気量制御部３３夫々は外部から与えられた制御目標を達成するようフィードバック信号に基づいて制御対象を作動させるよう機能するものであり、又、燃焼処理帯制御部３４、プッシャ制御部３５は外部から与えられた情報に対応した作動速度（１時間あたりの作動回数）を実現するよう機能し、燃切点判別手段３７を夫々は予め設定された燃切点を基準にした現在の燃切点の位置情報を出力するよう機能する。尚、燃焼処理帯制御部３４、プッシャ制御部３５は夫々とも往復作動する構造であるため、制御目標として１時間あたりの作動回数を与えるよう制御形態が設定され、この作動回数を給塵速度と称している。
【００２９】
図３に示すように主制御系が構成され、この主制御系ではマイクロプロセッサー等の演算処理ユニットを有した主コントローラ４０に対して前記蒸気流量センサＦ７、燃切点判別手段３７、排ガス温度センサＴｇ、酸素濃度センサＯ２ｇ、重量センサＷ夫々からの信号が入力する入力系を形成すると共に、前記空気温度制御部３１、１次空気量制御部３２、２次空気量制御部３３、燃焼処理帯制御部３４、プッシャ制御部３５夫々に対して制御信号を出力する出力系を形成している。
【００３０】
前記主コントローラ４０は、蒸気流量センサＦ７からの信号によって炉内で発生している熱量の値を取り込み、燃切点判別手段３７から焼却処理帯Ａ上におけるゴミの燃切点の位置情報を取り込み、排ガス温度センサＴｇからの信号によって排ガスの温度の値を取り込み、酸素濃度センサＯ２ｇからの信号によって排ガスに含まれる酸素濃度の値を取り込み、重量センサＷの信号からホッパー３に投入されたゴミの重量の値を取り込むよう構成されている。
【００３１】
この主コントローラ４０から１次空気及び２次空気の目標温度情報を前記空気温度制御部３１に与えることにより、前記空気温度センサＴＡで目標温度値を計測するよう空気温度制御部３１がダンパＤｍ、Ｄｂの開度を設定する制御を実行する。又、主コントローラ４０から前記１次空気の５つの流路に送る空気の配分率や５つの流路に送る空気量の値を前記１次空気量制御部３２に与えることにより、空気の配分率や空気の供給量を制御目標として前記空気量センサＦ１５、Ｆ１６ａ、Ｆ１６ｂ、Ｆ１６ｃ、Ｆ１７で制御目標値を計測するよう１次空気量制御部３２が前記ダンパＤ１５、Ｄ１６ａ、Ｄ１６ｂ、Ｄ１６ｃ、Ｄ１７の開度を設定する制御を実行する。又、主コントローラ４０から前記２次空気の副流路２３に送る目標空気量を前記２次空気量制御部３３に与えることにより、空気量センサＦｓで目標空気値を計測するよう２次空気量制御部３３がダンパＤｓの開度を設定する制御を実行する。尚、前記４つのダンパＤｔは２次空気量の供給比率を予め設定した割合で炉内に供給するよう機能する。
【００３２】
更に、主コントローラ４０から燃焼帯制御部３４に対して乾燥帯１５、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々による目標搬送速度を与えることにより、この燃焼帯制御部３４は対応する油圧シリンダＣ１５、Ｃ１６ａ、Ｃ１６ｂ、Ｃ１６ｃ、Ｃ１７夫々を対応する速度で作動させるよう、夫々に対応した油圧バルブ（図示せず）を制御する。又、主コントローラ４０からプッシャ制御部３５に対して、目標給塵速度を与えることにより、プッシャ制御部３５はプッシャ４を対応する速度で作動させるよう、油圧バルブ  （図示せず）を制御する。
【００３３】
同図に示すように、前記主コントローラ４０には、制御プログラムで成る空気量制御手段Ｐと、搬送速度制御手段Ｑと、ゴミ投入量制御手段Ｒとがセットされている。空気量制御手段Ｐは、前記蒸気流量センサＦ７からの情報に基づいて燃焼状態を判別し、その判別結果に基づいて図５に示す空気供給テーブルに定義されたデータに基づいて前記１次空気量制御部３２に対して制御目標を与え、又、搬送速度制御手段Ｑとゴミ投入量制御手段Ｒとは、前記燃焼状態の判別結果に基づいては演算によって求めた目標値を前記燃焼帯制御部３４及びプッシャ制御部３５に与える。
【００３４】
本発明の特徴は、前述した空気量制御手段Ｐにおいて空気供給テーブルに定義されたデータに基づいて制御を実行する点にある。尚、この空気供給テーブルに定義されたデータに基づいて制御を実行する上で前記排ガス温度センサＴｇ、酸素濃度センサＯ２ｇ夫々での計測情報は必要ないが、これら排ガス温度センサＴｇ、酸素濃度センサＯ２ｇからの信号は前記２次空気量制御部３３を制御するパラメータとして用いられる。又、重量センサＷからの計測情報は、焼却処理帯Ａによるゴミの搬送速度を設定する際のパラメータに用いられる。つまり、この重量センサＷからの計測情報を積算することでホッパー３に貯留されているゴミの総重量を求め、この総重量が大であるほど、プッシャ４の作動回数（給塵速度）を減じ、かつ、焼却処理帯Ａによるゴミの搬送速度を減ずる制御を行い、逆に、総重量が小であるほど、プッシャ４の作動回数（給塵速度）を増大し、かつ、焼却処理帯Ａによるゴミの搬送速度を増す制御が実行される。
【００３５】
図４のフローチャートに示すように該ゴミ焼却炉の焼却制御ルーチンが設定されている。つまり、主コントローラ４０は、蒸気流量センサＦ７で計測される蒸気量を取得し、このように取得した蒸気量に対応して、図５に示す空気供給テーブルのデータを参照して１次空気の配分比率に設定し、この設定情報を前記１次空気量制御部３２に対して制御目標として与える（＃０１、＃０２ステップ）。このように制御目標が与えられると、前述したように、１次空気制御部３２は空気量センサＦ１５、Ｆ１６ａ、Ｆ１６ｂ、Ｆ１６ｃ、Ｆ１７で計測される空気の流量が配分率と一致するよう対応するダンパＤ１５、Ｄ１６ａ、Ｄ１６ｂ、Ｄ１６ｃ、Ｄ１７の開度を設定する制御を実行する。尚、＃０２ステップが空気量制御手段Ｐによって実行される処理である。
【００３６】
図５に示すように前記空気供給テーブルは、蒸気流量センサＦ７で計測される蒸気量が適正である状態を示す「蒸気量適正時」と、蒸気流量センサＦ７で計測される蒸気流量が目標蒸気量を上回る状態（過燃焼）を示す「蒸気量高時」と、蒸気流量センサＦ７で計測される流量が目標蒸気量を下回る状態を示す「蒸気量低時」とにおいて、乾燥帯１５、燃焼帯１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々に対して供給する空気の配分率（％）をデータ化して定義したものである。尚、同図には「蒸気量適正時」と「蒸気量高時」と「蒸気量低時」との３状態を示しているが、夫々の中間の状態におけるデータを定義するよう空気供給テーブルを構成しても良い。
【００３７】
この制御における特徴は、過燃焼と判断した場合には空気供給テーブルにおける「蒸気量高時」のデータを制御目標として制御を実行することにより、焼却処理帯Ａにおいてゴミ焼却を行う所定の処理領域への空気供給量を、「蒸気量適正時」における空気供給量より低減し、このように低減した量に等しい空気を増大した空気を所定領域よりゴミ搬送方向での下流側の処理領域に供給する点にある（＃０２ステップ、空気量制御手段Ｐによる制御）。この過燃焼時に空気量を低減する処理領域が第１燃焼帯１６Ａに対応し、これよりゴミ搬送方向で下流側の処理領域として第２燃焼帯１６Ｂが対応し、空気供給テーブルに定義されたデータから明らかなように「蒸気量適正時」と「蒸気量高時」とにおいて焼却処理帯Ａに供給される総空気量は決まった量に維持される。
【００３８】
つまり、第１燃焼帯１６Ａが主燃焼領域であり、この主燃焼領域での燃焼を抑制すると同時に、第２燃焼帯１６Ｂにおけるガス化燃焼と、おき燃焼との境界部分での燃焼を促進することによって、この第２燃焼帯１６Ｂに存在する炭化状態のゴミを、おき燃焼により完全に灰化できるものにしているのである。
【００３９】
次に、蒸気流量センサＦ７で計測される蒸気量が「蒸気量低時」にある場合には、主コントローラ４０が燃切点判別手段３７から燃切点の位置情報を取得し、この位置情報に基づいて第１燃焼帯１６Ａへの空気配分比率を補正する処理を実行する（＃０３、＃０４ステップ）。
【００４０】
つまり、「蒸気量低時」においては「蒸気量適正時」と基本的に同じ配分率で空気の配分を行うものであるが、特に、「蒸気量低時」では、前記燃切点判別手段３７で判別される燃切点の位置に基づきテーブル中に「α」で記した値を欄外に記載して数値に置き換える制御が実行される。具体的には燃切点が適正な場合にはαに５％がセットされ、燃切点が上流側に変位した場合にはαに３％がセットされ、燃切点が下流側に変位した場合にはαに８％がセットされる。これにより燃切点が下流側に変位するほど第１燃焼帯１６Ａに供給する空気量を増大させて燃焼を促進し、未燃焼ゴミの発生を抑制できるものとなっている。
【００４１】
次に、主コントローラ４０は、取得した蒸気量に対応して、プッシャ４による給塵速度と、焼却処理帯Ａによる搬送速度（移送速度）とを設定する（＃０５ステップ）。尚、この＃０５ステップがゴミ投入量制御手段Ｒと搬送速度制御手段Ｑとで実行される処理である。
【００４２】
前記主コントローラ４０は、前述したように重量センサＷの計測値を積算した結果から、プッシャ４による給塵速度と、焼却処理帯Ａによるゴミの搬送速度とを設定するものであるが、前記空気供給テーブルに示された「蒸気量高時」には、前述のように設定された給塵速度と搬送速度に優先してプッシャ機構４による給塵速度（ゴミ投入量制御手段Ｒによる制御）を５０％以上減速又は停止させる制御を実行し、かつ、焼却処理帯Ａを構成する乾燥帯１５、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々によるゴミの搬送速度を給塵速度に連動して大きく低下させる制御を実行するよう処理形態が設定される。又、前記空気供給テーブルに示された「蒸気量低時」には、前述のように設定された給塵速度と搬送速度に優先して、プッシャ機構４による給塵速度（ゴミ投入量制御手段Ｒによる制御）を燃切点が上流又は適正時には増速させ、燃切点が下流時には減速させる制御を実行し、かつ、焼却処理帯Ａを構成する乾燥帯１５、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々によるゴミの搬送速度を給塵速度と連動して増速又は減速させる制御を実行するよう処理形態が設定されているのである。
【００４３】
ゴミ焼却炉では、過燃焼状態を抑制するに空気量の調節だけでは不充分で、給塵速度を低減することが重要となるが、給塵速度を一挙に給塵速度を５０％以上減速又は停止させる制御を実行することにより、過燃焼状態を短時間のうちに収束させ得るものとなっている。
【００４４】
尚、搬送速度制御手段Ｑ及びゴミ投入量制御手段Ｒは、プログラムに設定した演算によって給塵速度を設定していたが、後述する第２の実施の形態において給塵速度テーブル（図７を参照）のようにテーブルにおいて定義したデータに基づいて給塵速度を設定する制御形態であっても良い。
【００４５】
このように第１の実施の形態に示した発明では、廃熱ボイラ７で発生する蒸気の流量を蒸気流量センサＦ７で計測することにより、ゴミの燃焼状態の微妙な変化を把握し、このように把握した燃焼状態に基づいて主コントローラ４０が「蒸気量適正時」と判断した場合には、空気供給テーブルの対応するデータに基づく空気配分率で乾燥帯１５、第１燃焼帯１６Ａ、第２燃焼帯１６Ｂ、第３燃焼帯１６Ｃ、後燃焼帯１７夫々に空気を供給すると共に、ゴミの性状に基づいて設定された給塵速度でプッシャ４を作動させてゴミを投入し、かつ、ゴミの性状に基づいて設定された搬送速度で焼却処理帯Ａを作動させてゴミの焼却を行う。又、主コントローラ４０が過燃焼、即ち、「蒸気量高時」と判断した場合には、焼却処理帯Ａにおける燃焼領域の上流側に供給する空気量を低減し、これより下流側の燃焼領域に供給する空気量を増加させ、これらの燃焼領域に供給する空気の総量を一定に維持するので、空気量を低減した燃焼領域での燃焼を抑制して、発熱を低減するものでありながら、これより下流側の燃焼領域において十分な空気により完全に燃焼させて、ＣＯ濃度を上昇させることがなく、未燃焼ゴミの発生を抑制し、しかも、空気の総量が一定に維持されるので燃焼の過不足を生ずることがなく炉内の圧力を変化させることもない。更に、このように「蒸気量高時」の状況が発生した場合には、プッシャ４による給塵速度を大きく低下させる、又は、プッシャ４を停止させ、焼却処理帯Ａにおけるゴミの搬送速度も低下させるので過燃焼の状態を速やかに収束させ、焼却処理帯Ａによるゴミの搬送速度も低下させるので、未燃焼ゴミを発生させることもない。
【００４６】
これとは逆に主コントローラ４０が「蒸気量低時」と判断した場合には、燃切点に応じてプッシャ４による給塵速度を変化させ、焼却処理帯Ａによるゴミの搬送速度も変化させるのでゴミの燃焼効率を高めて炉内で発生させる熱量を高めるものとなる。特に、燃焼状態に対応して、プッシャ４による給塵速度と焼却処理帯Ａによるゴミの搬送速度とを調節することにより、焼却処理帯Ａ上におけるゴミ層厚を一定に維持して安定した燃焼を実現するものとなっている。
【００４７】
又、前述した制御を実行する場合に、テーブル情報に基づいて制御目標を設定するので、演算処理の結果に基づいて制御目標を求めるものと比較して処理速度を高めるものとなり、「蒸気量低時」にカメラＣａｍで撮影した画像処理によって求めた燃切点の位置に基づいて空気の供給量を補正するので、燃切点を適正な位置に設定して無理のない燃焼を実現し、センシング手段として、廃熱ボイラ７で発生する蒸気量を求める構成を採用したことにより、炉内の温度を適正に計測して、適正な制御を実現するものとなったのである。
【００４８】
〔第２の実施の形態〕
この第２の実施の形態では図６に示すように、焼却処理帯Ａのうち、燃焼帯１６を、ゴミ搬送方向で第１燃焼帯１６Ａと第２燃焼帯１６Ｂとに２分割された構造のものを想定することにより、焼却処理帯Ａを、乾燥帯１５（乾燥ストーカ）、第１燃焼帯１６Ａ（第１燃焼ストーカ）、第２燃焼帯１６Ｂ（第２燃焼ストーカ）、後燃焼帯１７（後燃焼ストーカ）夫々で構成している（この第２の実施の形態では前記実施の形態と同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、符号を付している）。
【００４９】
そして、この構成に対応した図７に示す空気供給テーブルと、給塵・搬送速度テーブルが定義されている。つまり、前記空気供給テーブルでは、「蒸気量適正時」と「蒸気量高時」（過燃焼）と「蒸気量低時」との３状態における空気の配分率（％）を示しており、この空気供給テーブルにおいては、「蒸気量高時」を「蒸気量適正時」とを比較した場合には、第１の実施の形態に示した空気供給テーブルと同様に第１燃焼帯１６Ａに供給する空気量を低減し、かつ、第２燃焼帯１６Ｂに供給する空気量を増大させるよう空気配分率を設定しており、又、「蒸気量低時」を「蒸気量適正時」とを比較した場合には、「蒸気量適正時」と基本的に変わらないものであるが、前記燃切点判別手段３７で判別される燃切点の位置に基づきテーブル中に「α」で記した値を欄外に記載して数値に置き換える制御が実行される。具体的には燃切点が適正な場合にはαに５％がセットされ、燃切点が上流側に変位した場合にはαに３％がセットされ、燃切点が下流側に変位した場合にはαに８％がセットされる。これにより燃切点が下流側に変位するほど第１燃焼帯１６Ａに供給する空気量を増大させて燃焼を促進し、未燃焼ゴミの発生を抑制できるものとなっている。
【００５０】
前記給塵・搬送速度テーブルでは、「蒸気量適正時」においてテーブル中の給塵速度Ｍの欄のデータが選択され、「蒸気量高時」においてテーブル中の給塵速度Ｌの欄のデータが選択され、「蒸気量低時」においてテーブル中の給塵速度Ｈの欄のデータが選択される。この選択の結果、「蒸気量高時」には、プッシャ機構４による給塵速度（ゴミ投入量制御手段Ｒによる制御・１時間あたりの作動回数）を「蒸気量適正時」と比較して１／１０まで低減させる制御を実行し、かつ、乾燥帯１５（乾燥ストーカ）、第１燃焼帯１６Ａ（第１燃焼ストーカ）、第２燃焼帯１６Ｂ（第２燃焼ストーカ）、後燃焼帯１７（後燃焼ストーカ）夫々の搬送速度（１時間あたりの作動回数）を大きく低減させる制御を実行する。これとは逆に、「蒸気量低時」には、プッシャ機構４による給塵速度（ゴミ投入量制御手段Ｒによる制御）、乾燥帯１５（乾燥ストーカ）、第１燃焼帯１６Ａ（第１燃焼ストーカ）、第２燃焼帯１６Ｂ（第２燃焼ストーカ）、後燃焼帯１７（後燃焼ストーカ）夫々の搬送速度を「蒸気量適正時」と比較して燃切点が上流又は適正時に増大させ、燃切点が下流時には減速させる制御を実行する。
【００５１】
このように第２の実施の形態に示した発明では、テーブルに定義されたデータに基づいて空気の分配率と、給塵速度と、搬送速度とを設定するので処理が簡素化して迅速な制御を実現するのである。
【００５２】
〔別実施の形態〕
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、センシング手段として、炉出口に配置した排ガス温度センサＴｇを用いることや、煙道に配置した酸素濃度センサＯ２ｇを利用することも可能である。又、前記第１の実施の形態では主コントローラ４０に対して、空気量制御手段Ｐ、搬送速度制御手段Ｑ、ゴミ投入量制御手段Ｒを設定して制御を実現していたが、図２に示す１次空気量制御部３２で空気量制御手段Ｐの制御を実現し、燃焼帯制御部３４で搬送速度制御手段Ｑの制御を実現しプッシャ制御部３５でゴミ投入量制御手段Ｒの制御を実現するよう焼却炉を構成することも可能である。
【００５３】
又、テーブル化したデータに基づいて空気配分率を設定する場合でも、給塵・搬送速度を設定する場合でも、蒸気流量センサＦ７で計測される蒸気量に対応して多数のデータをテーブルデータ化することにより、炉の燃焼状態の微妙な変化に対応できるよう構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のゴミ焼却炉の構成図
【図２】第１の実施の形態の制御系を示す模式図
【図３】第１の実施の形態の制御系のブロック図
【図４】第１の実施の形態の焼却制御ルーチンのフローチャート
【図５】第１の実施の形態の空気供給テーブルを示す図
【図６】第２の実施の形態の制御系を示す模式図
【図７】第２の実施の形態の空気供給テーブルと給塵・搬送速度テーブルを示す図
【符号の説明】
４              ゴミ投入機構
１５            乾燥帯
１６            燃焼帯
１６Ａ          燃焼部
１６Ｂ          燃焼部
１６Ｃ          燃焼部
１７            後燃焼帯
３７            燃切点判別手段
Ａ              焼却処理帯
Ｆ７            センシング手段
Ｐ              空気量制御手段
Ｑ              搬送速度制御手段
Ｒ              ゴミ投入量制御手段
Ｃａｍ          カメラ
【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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【図６】
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【図７】
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