(57)【要約】【課題】  本発明は、給じん効率を安定させ、且つ、火炉内の廃棄物の保有量の変動を低減して安定燃焼性を向上させることができる焼却炉を提供することを目的とする。【解決手段】  火炉内で都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉において、予め設定した平均期間に於ける給じん装置の１サイクル当たりの廃棄物の供給量より給じん効率を算出し、給じん効率が、火炉の焼却能力に応じて定められた給じん効率範囲の上限設定値より大きい場合に給じん装置のストローク長を短くし、給じん効率が、給じん効率範囲の下限設定値より小さい場合に給じん装置のストローク長を長くする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炉内で都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉において、
予め設定した平均期間に於ける給じん装置の１サイクル当たりの前記廃棄物の供給量より給じん効率を算出し、
前記給じん効率が、火炉の焼却能力に応じて定められた給じん効率範囲の上限設定値より大きい場合に前記給じん装置のストローク長を短くし、前記給じん効率が、前記給じん効率範囲の下限設定値より小さい場合に前記給じん装置のストローク長を長くする焼却炉の燃焼制御方法。
【請求項２】
当該給じん装置のストローク長の制御を前記平均期間毎に実施する請求項１に記載の焼却炉の燃焼制御方法。
【請求項３】
前記平均期間を前記廃棄物の収集周期以上に設定し、当該平均期間における前記給じん効率の平均を算出して前記給じん効率を求める請求項１または２に記載の焼却炉の燃焼制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火炉内で都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の焼却炉には、焼却炉内の燃焼状態を適正状態に維持するために、火炉内に備えられたストーカ上の廃棄物の燃焼状態に基づいて、ストーカのストローク長を可変に調整し、搬送作用及び撹拌作用の優先順位を変える燃焼制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。この燃焼制御装置は、搬送作用を優先するときには、ストーカのストローク長を長くして搬送作用を強化し、撹拌作用を優先するときには、ストーカのストローク長を短くして搬送作用を抑えながら撹拌作用を維持する。
【０００３】
また、他の従来技術として、廃棄物の質が変化したときでも、焼却炉に対する廃棄物の定格焼却供給量を確保するために、火炉内への廃棄物の押込み容量を制御するものがある。当該装置では、例えば、軽い廃棄物が多く、ストーカを最大速度に設定しても定格焼却ペースが維持できないときに、火炉内に廃棄物を供給する給じん装置のストローク長を長く設定し、火炉内への廃棄物の押込み容量を増やす燃焼制御が行われる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−５５１２号公報（第［０００４］段落、第［０００５］段落）
【特許文献２】特開昭６３−２１４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の焼却炉では、給じん装置のストローク長に対する制御を行わないので、焼却炉の燃焼状態を適正な状態に維持するためには、ストーカのストローク長の調整だけで廃棄物の撹拌作用及び乾燥作用の促進を図ることになる。しかし、本装置では、給じん装置のストローク長が一定であるから、火炉内への廃棄物の押込み容量が常に一定となる。このため、廃棄物が重い場合には、給じん一回当りのごみの投入量が多くなるため、乾燥帯上のごみの乾燥作用が低下し、燃焼帯上のごみの燃焼低下を招く危険性が高まる。
特許文献２には、軽い廃棄物が多く含まれる場合の方法については記載されているが、重い廃棄物が多く含まれる場合については開示されていない。特許文献１の課題と同様に、廃棄物が重い場合には、焼却炉の火炉内の廃棄物量を適正範囲に維持するために、単位時間当たりの給じん装置の作動回数として求められる給じん速度を遅くする必要がある。廃棄物の投入間隔が間欠的になると、ストーカ上の廃棄物の層厚や燃焼状態に偏りが生じて燃焼変動が大きくなる。また、給じん装置による１サイクル当たりの廃棄物の投入量が増えるため、乾燥ストーカ上の廃棄物の乾燥作用が低下する。更に、給じん速度が遅くなると、通常、乾燥ストーカ及び燃焼ストーカは給じん速度と連動しているので、廃棄物の層厚バランスを維持するため、乾燥ストーカ及び燃焼ストーカの速度が低下する。この結果、乾燥ストーカ及び燃焼ストーカ上の廃棄物の撹拌作用が低下し、燃焼悪化を招く虞がある。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、給じん効率を安定させ、且つ、火炉内の廃棄物の保有量の変動を低減して安定燃焼性を向上させることができる焼却炉を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔特徴手段１〕
この目的を達成するための本発明に係る焼却炉の燃焼制御方法の第一特徴手段は、火炉内で都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉において、予め設定した平均期間に於ける給じん装置の１サイクル当たりの前記廃棄物の供給量より給じん効率を算出し、前記給じん効率が、火炉の焼却能力に応じて定められた給じん効率範囲の上限設定値より大きい場合に前記給じん装置のストローク長を短くし、前記給じん効率が、前記給じん効率範囲の下限設定値より小さい場合に前記給じん装置のストローク長を長くする点にある。
【０００７】
給じん装置のストローク長と給じん装置の１サイクル当たりの廃棄物の供給量とは比例するため、廃棄物の嵩密度が一定の場合には、給じん装置のストローク長を短くすると給じん効率は低下し、給じん装置のストローク長を長くすると給じん効率は上昇する。即ち、本特徴構成によると、給じん効率が上昇して給じん効率範囲の上限設定値を超えた場合に、給じん装置のストローク長を短くして給じん効率を低下させ、給じん効率が低下して給じん効率範囲の下限設定値より低くなった場合に、給じん装置のストローク長を長くして給じん効率を上昇させるので、給じん効率を安定させることができる。
従って、本特徴構成の如く構成することにより、給じん効率を安定させることができ、火炉内の保有廃棄物量の変動を低減させて安定燃焼性を向上させることができる。
【０００８】
〔特徴手段２〕
同第二特徴手段は、当該給じん装置のストローク長の制御を前記平均期間毎に実施する点にある。
即ち、本特徴手段によれば、給じん効率の平均を算出する平均期間と制御周期とを一致させるので、平均期間内の給じん装置のストローク長を一定にできる。従って、本特徴構成の如く構成することにより、給じん効率の上昇下降の評価を容易にすることができる。
【０００９】
〔特徴手段３〕
同第三特徴手段は、前記平均期間を前記廃棄物の収集周期以上に設定し、当該平均期間における前記給じん効率の平均を算出して前記給じん効率を求める点にある。
収集される廃棄物の質は廃棄物の収集周期で変動すると考えられるため、本特徴手段の如く、給じん装置のストローク長の制御を廃棄物の収集周期以上の周期で行う構成にすれば、ごみの収集条件に伴う給じん効率変動要因を低下させることができる。従って、本特徴構成の如く構成することにより、廃棄物の質の偏りによる給じん効率の変動を低減して、廃棄物の季節変動や年単位での長期的な変動に対して給じん効率を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る焼却炉の燃焼制御方法（以下、適宜「本発明方法」と略称する）の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明方法を適用した都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉の図であり、ゴミピット１に集積されたごみをゴミホッパ３に投入するクレーン装置２、ゴミホッパ３のごみを炉内に供給する給じん装置の一例としてのプッシャ機構４、炉内に投入されたごみを搬送しながら燃焼処理するストーカ式の燃焼処理帯６、火炉内に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給機構８、炉からの排ガスを処理する排ガス処理機構１４、及び、煙突１５を備えている。
【００１１】
ここで、燃焼処理帯６は、乾燥ストーカ６ａと燃焼ストーカ６ｂとを備え、プッシャ機構４は、ピストン型押出部４ａを往復運動させて火炉内にごみを押出し投入するように構成されている。また、この焼却炉は、プッシャ機構４、乾燥ストーカ６ａ、燃焼ストーカ６ｂ、及び、燃焼用空気供給機構８等の制御を実行する燃焼制御装置１０を備えている。また、この焼却炉の１日の処理量は予め設定されている。尚、本実施形態では、燃焼制御装置１０を用いて焼却炉の燃焼制御を自動化するので、プッシャ機構４のストローク長が適切なストローク長に自動的に設定され、プッシャ機構４のストローク長の調整作業が不要となって手作業を削減することができる。
【００１２】
燃焼制御装置１０は、予め設定した平均期間に於けるプッシャ機構４の１サイクル（ピストン型押出部４ａの１往復）当たりのごみの供給量より給じん効率を算出し、給じん効率が、火炉の焼却能力に応じて定められた給じん効率範囲の上限設定値より大きい場合に給じん装置のストローク長を短くし、給じん効率が、給じん効率範囲の下限設定値より小さい場合に給じん装置のストローク長を長くする。給じん効率範囲は、例えば、過去１年分の焼却炉の実績等から適切な値を設定する。この燃焼制御装置１０は、給じん効率算出手段１１と、給じん制御手段１２とを備えている。
【００１３】
給じん効率算出手段１１は、プッシャ機構４の１サイクル当たりのごみの供給重量、即ち、給じん効率［ｔ／ｃ］を算出する。本実施形態では、平均期間をごみの収集間隔以上に設定し、当該平均期間における給じん効率の平均を算出して給じん効率を求める。ここで、本実施形態では、一般的な都市ごみ等の収集サイクルが１週間であるため、焼却炉に投入されるごみのごみ質、燃焼速度は１週間周期で変動すると考えられるので、ごみ質、燃焼速度の変動の影響を低減するために平均期間を１週間として給じん効率を求める。給じん効率［ｔ／ｃ］は、例えば、単位時間当たりの処理重量である実績焼却ペース［ｔ／ｈ］の過去１週間における平均値を、給じん速度［ｃ／ｈ］の過去１週間における平均値で除算して求める。
【００１４】
給じん制御手段１２は、給じん効率算出手段１１で算出された給じん効率に基づいて、給じん装置のストローク長を調整する。本実施形態では、給じん装置のストローク長の制御を平均期間、つまり、１週間毎に実施する。
【００１５】
次に、燃焼制御装置１０によるプッシャ機構４のストローク長の制御について、図３を基に説明する。プッシャ機構４のベースのストローク長は、本実施形態では、焼却炉のごみの処理計画や焼却炉の設置されている地域、季節変動等を考慮して設定する。このプッシャ機構４のベースのストローク長は、焼却炉の１月毎若しくは季節毎の燃焼変動から自動的に調整する。
【００１６】
先ず、給じん効率算出手段１１は、平均期間１週間毎に、過去１週間における平均の給じん効率を算出する（＃１０１）。続いて、給じん制御手段１２は、給じん効率算出手段１１から給じん効率を取得し、この給じん効率と、予め火炉の焼却能力に応じて定められた給じん効率範囲の上限設定値とを比較する（＃１０２）。この上限設定値は、本実施形態では略０．７［ｔ／ｃ］である。ステップ＃１０２において、給じん効率が上限設定値より大きいと判定された場合には、プッシャ機構４のストローク長を、このとき設定されているストローク長に対しａ［ｍｍ］だけ短く設定し（＃１０３）、火炉内へのごみの押込み容量を減少させて給じん効率を低下させる。ここで、このａ［ｍｍ］は、燃焼変動があまり大きくなり過ぎないように、プッシャ機構４の全ストローク長の略５〜１０［％］の値を設定する。
【００１７】
ステップ＃１０２において、給じん効率が上限設定値より大きくないと判定された場合には、給じん効率と給じん効率の下限設定値とを比較する（＃１０４）。この下限設定値は、本実施形態では０．２５〜０．３［ｔ／ｃ］程度である。ステップ＃１０４において、給じん効率が下限設定値より小さいと判定された場合には、プッシャ機構４のストローク長を、このとき設定されているストローク長に対しａ［ｍｍ］だけ長く設定し（＃１０５）、火炉内へのごみの押込み容量を増加させて給じん効率を上昇させる。
【００１８】
最後に、ステップ＃１０４において給じん効率が下限設定値より小さくないと判定された後、若しくは、ステップ＃１０３或いはステップ＃１０５においてプッシャ機構４のストローク長の設定を行った後、ステップ＃１０６に移行する。ステップ＃１０６では、プッシャ機構４のストローク長の値をその設定可能範囲内に収まるように再設定し、プッシャ機構４のストローク長を調節する制御を行う（＃１０６）。そして、平均期間１週間毎に自動的にステップ＃１０１〜＃１０６を実行してプッシャ機構４のストローク長を設定し、焼却炉の燃焼安定性を向上させる。
【００１９】
尚、本実施形態の給じん効率算出手段１１は、実績焼却ペース［ｔ／ｈ］の平均値を、給じん速度［ｃ／ｈ］の平均値で除算して求めたが、別実施例として、例えば、過去１週間にクレーン装置２でゴミホッパ３内に投入されたごみの全重量［ｔ］を、過去１週間のプッシャ機構４の作動回数［ｃ］で除算して求めたものを給じん効率としても良いし、他の方法を用いて給じん効率を算出する構成であっても良い。
【００２０】
さらに、本実施形態では、廃棄物の収集間隔を１週間としたが、これに限られるものではない。焼却炉に投入されるごみのごみ質は、廃棄物の収集周期で変動すると考えられるため、平均期間を廃棄物の収集間隔の整数倍に設定するのも望ましい実施態様である。
尚、平均期間をごみの収集間隔以上に設定し、ゴミホッパ３内のごみの質が均一化されれば、ゴミホッパ３内での廃棄物等のひっかかり等によるごみの投入遅（ホッパプリッジ）や、ゴミピット１の底の凝集した重いごみによる一時的な給じん効率の変動の影響を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る燃焼制御方法を適用した焼却炉の一例を示す模式図
【図２】本発明に係る燃焼制御方法の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
【００２２】
１    ゴミピット
２    クレーン装置
３    ゴミホッパ
４    プッシャ機構
６    燃焼処理帯
８    燃焼用空気供給機構
１０  燃焼制御装置
１１  給じん効率算出手段
１２  給じん制御手段
１４  排ガス処理機構
１５  煙突
【図１】
2005164122.tif 000003
【図２】
2005164122.tif 000004