(57)【要約】  【課題】  フィーダの駆動速度を頻繁に変動させることなく、ゴミの嵩密度の変動の影響を排除して、ゴミをゴミ焼却炉へ定量供給することができるゴミ焼却炉のゴミ供給方法及びその装置を提供する。  【解決手段】  ベルトコンベア１３によって搬送されているゴミの搬送重量の瞬時値Ｗを計測し、計測された瞬時値Ｗの移動平均値Ｗb 及び切り出しフィーダ１０が切り出すべきゴミの重量の切り出し目標値Ｗa の差、並びに切り出しフィーダ１０の現在の回転数Ｚn に基づいて、回転数を補正する補正値を求め、求めた補正値を用いて切り出しフィーダ１０の回転数を所定時間毎に補正する。【選択図】      図１
2007046832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給されたゴミを連続的又は分回的にゴミ焼却炉側へ取り出すフィーダと、
該フィーダが所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を加減するための加減制御値に応じて前記フィーダを駆動制御する制御手段と
を備えるゴミ供給装置におけるゴミ焼却炉のゴミ供給方法において、
前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を計測し、
計測された重量の一定時間又は回数毎の移動平均値及び前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに前記制御手段の加減制御値に基づいて、加減制御値を補正する補正値を求め、
求められた補正値を用いて前記制御手段の加減制御値を所定時間毎に補正することを特徴とするゴミ焼却炉のゴミ供給方法。
【請求項２】
外部から供給されたゴミを連続的又は分回的にゴミ焼却炉側へ取り出すフィーダと、
該フィーダが所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を加減するための加減制御値に応じて前記フィーダを駆動制御する制御手段と
を備えるゴミ焼却炉のゴミ供給装置において、
前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を計測する計測手段と、
該計測手段が計測した重量の一定時間又は回数毎の移動平均値及び前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに前記制御手段の加減制御値に基づいて、加減制御値を補正する補正値を求める算出手段と、
該算出手段が求めた補正値を用いて前記制御手段の加減制御値を所定時間毎に補正する補正手段と
を備えることを特徴とするゴミ焼却炉のゴミ供給装置。
【請求項３】
前記フィーダは、外部から供給されたゴミを回転によって連続的に取り出すスクリューコンベアを用いてなり、
前記フィーダが所定時間当たりに取り出すゴミの重量を加減するために、前記制御手段の加減制御値として、前記フィーダの所定時間当たりの回転数を用いるようにしてあり、
前記計測手段は、前記フィーダが前記所定時間当たりに取り出すゴミの重量を計測するようにしてあり、
前記算出手段は、前記計測手段が計測した重量の一定時間毎の移動平均値及び前記フィーダが前記所定時間当たりに取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに前記制御手段の加減制御値に基づいて、加減制御値を補正するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載のゴミ焼却炉のゴミ供給装置。
【請求項４】
前記フィーダが取り出したゴミをゴミ焼却炉側へ搬送する搬送手段と、
該搬送手段によって搬送されたゴミをゴミ焼却炉へ投入する投入手段と
を備え、
前記計測手段は、前記搬送手段によって搬送されているゴミの搬送重量を計測するようにしてあることを特徴とする請求項２又は３に記載のゴミ焼却炉のゴミ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴミをゴミ焼却炉へ定量供給するためのゴミ焼却炉のゴミ供給方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス化溶融炉、ガス改質炉、熱分解炉、ストーカ炉等のゴミ焼却炉の操業を安定化させるためには、ゴミをゴミ焼却炉へ定量供給する必要がある。
【０００３】
従来、ゴミ焼却炉内において、ゴミを乾燥させ、乾燥したゴミを燃焼火格子へ連続的に供給する乾燥火格子の裏側に、乾燥火格子上のゴミの重量を計測する重量計測器を備え、重量計測器が計測したゴミの重量に基づいて、乾燥火格子から燃焼火格子へ供給されるゴミのゴミ供給速度（単位時間辺りに供給されるゴミの重量）が一定となるよう乾燥火格子の駆動速度を制御するゴミ焼却炉のゴミ供給方法が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
また、外部からのゴミを受け入れるゴミホッパ内のゴミを押し出して乾燥火格子上へ落下させる押出装置と、ゴミの乾燥火格子上への落下途中でゴミを受け止めるゴミ受け台と、ゴミ受け台が受け止めたゴミの重量を計測する重量計測器とを備え、重量計測器が計測したゴミの重量が所定重量以上である場合に、ゴミ受け台から乾燥火格子上へ落下させ、また、ゴミ受け台が一定周期でゴミを落下させるように押出装置の押し出し速度を加減するゴミ焼却炉のゴミ供給方法が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
特許文献１に開示されているゴミ焼却炉のゴミ供給方法では、ゴミの重量を計測する都度、計測したゴミの重量に基づいて、ゴミ供給速度を一定にするための駆動速度が求められる。このため、乾燥火格子の駆動速度が頻繁に変動するという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１，２に開示されているようなゴミ焼却炉のゴミ供給方法では、ゴミ焼却炉内の乾燥火格子の裏側又はゴミ受け台に対して重量計測器が設けられている。つまり、重量計測器が設けられている乾燥火格子又はゴミ受け台の構造が複雑になり、しかも、乾燥火格子又はゴミ受け台と重量計測器とは高温帯に設けられるため、乾燥火格子又はゴミ受け台と重量計測器との保守が困難であるという問題があった。
【０００７】
以上のような問題を解決するために、ゴミホッパへの投入重量を計測する重量計測器を、ゴミホッパへゴミを投入する投入クレーンに備え、更に、ゴミホッパ内のゴミの表面高さを計測するレベル計をゴミホッパに備えるゴミ供給装置を用いたゴミ焼却炉のゴミ供給方法が開示されている（特許文献３）。
【０００８】
この方法においては、計測された投入重量と、ゴミホッパ内のゴミの表面高さに基づいて求められたゴミの嵩とを用いてゴミの嵩密度を算出し、また、レベル計の計測結果の変化を適宜の時間間隔で周期的に計測し、レベル計の計測結果の変化量と嵩密度とに基づいてゴミ供給速度を求め、求めたゴミ供給速度に基づいて、ゴミ焼却炉へゴミを送り出すフィーダのゴミ送り速度を加減する。
【０００９】
この場合、レベル計の計測結果の変化を適宜の時間間隔で計測してゴミ送り速度を加減するため、ゴミ送り速度が頻繁に変動することが防止されている。また、重量計測器が設けられている投入クレーン、及びレベル計が設けられているゴミホッパは構造が複雑になるが、投入クレーン及びゴミホッパは常温帯に設けられるため、投入クレーン、ゴミホッパ、重量計測器及びレベル計の保守が容易である。
【００１０】
図５及び図６夫々は、上述のゴミ焼却炉のゴミ供給方法とは別の方法で用いられる従来のゴミ焼却炉のゴミ供給装置の構成を示す説明図である。
【００１１】
ゴミホッパ１１へ投入されて貯留されたゴミを取り出す（切り出す）切り出しフィーダ１０は、回転軸１０ｂの周面に切り出し翼１０ａが設けられているスクリューコンベアであり、回転軸１０ｂが回転することによって、回転軸１０ｂの回転数Ｚ［ｒｐｍ］（Ｚ＞０）に応じた嵩のゴミが連続的に切り出され、切り出されたゴミは第１通路１２を通ってゴミ搬送用のベルトコンベア１３上へ落下する。ベルトコンベア１３は、ベルトコンベア１３上に落下したゴミを第２通路１４まで搬送し、搬送されたゴミは第２通路１４へ落下する。
【００１２】
第２通路１４へ落下したゴミは、第２通路１４内のゴミ排出弁１４１，１４２を通過して、ゴミをゴミ焼却炉４へ投入するための投入路１５１へ落下する。投入路１５１へ落下したゴミは、押出装置１５によって、所定のタイミングでゴミ焼却炉４へ押し出される。
【００１３】
切り出しフィーダ１０の回転軸１０ｂの一端には、回転軸１０ｂを一方向に回転させるモータ１０ｍの出力軸が連結されている。モータ制御部８は予め回転数Ｚを設定されており、モータ１０ｍを駆動制御し、設定された回転数Ｚで回転軸１０ｂを回転させる。回転数Ｚを適切に設定することによって、切り出しフィーダ１０は、適量のゴミを切り出し、ベルトコンベア１３上へ落下させる。この場合、ゴミ焼却炉４へゴミが定量供給される。
【００１４】
図５に示すゴミ供給装置においては、モータ制御部８に対し、回転数設定部６が回転数Ｚを設定する。回転数設定部６は、切り出しフィーダ１０の回転数と、切り出しフィーダ１０が単位時間辺りに切り出すゴミの重量（切り出し重量）との相関を予め計測してなる関数曲線（検量線）を有する。回転数設定部６には、例えばゴミ供給装置のオペレータによって、切り出し重量の目標値（切り出し目標値）Ｗa が入力され、入力された切り出し目標値Ｗa に対応する切り出しフィーダ１０の回転数Ｚを検量線に基づいて求め、求めた回転数Ｚをモータ制御部８に設定する。
【００１５】
図６に示すゴミ供給装置においては、モータ制御部８に対し、演算処理部７が回転数Ｚを設定する。また、ベルトコンベア１３の中途には、搬送されている途中のゴミの単位時間当たりの搬送重量を計測する重量計測器１３０が設置されており、計測した搬送重量の瞬時値Ｗ［Ｔｏｎ／ｈ］を演算処理部７へ連続的に出力する。更に、演算処理部７にはオペレータによって切り出し目標値Ｗa が入力される。
【００１６】
演算処理部７は、入力された切り出し目標値Ｗa と、入力された搬送重量の瞬時値Ｗ（以下、重量瞬時値Ｗという）との減算を演算器７１で行なうことによってＷa −Ｗの演算を行なう。Ｗa −Ｗの演算結果ε、即ち切り出し目標値Ｗaと重量瞬時値Ｗとの差εはＰＩＤ補償演算部７２に入力され、公知の補償演算によって回転数Ｚが求められる。演算処理部７は、求めた回転数Ｚを連続的にモータ制御部８に設定する。即ち、重量瞬時値Ｗが連続的に回転数Ｚにフィードバックされる。
【特許文献１】特開昭６３−１１３２１５号公報
【特許文献２】特公平２−２７５６８号公報
【特許文献３】特開平９−１７０７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
特許文献３に開示されているゴミ焼却炉のゴミ供給方法では、レベル計を用いてゴミホッパ内のゴミの表面高さを求めるようにしているが、通常、ゴミホッパ内のゴミの上面は水平でないため、表面高さを正確には求められず、このため、嵩密度、延いてはゴミ供給速度を正確には求められず、フィーダのゴミ送り速度を適切に設定することができない。この結果、ゴミはゴミ焼却炉４へ定量供給されないという問題があった。
【００１８】
図７は、図５に示すゴミ焼却炉のゴミ供給装置が備える切り出しフィーダ１０の切り出し重量Ｗf を示す特性図である。図の縦軸は切り出しフィーダ１０の切り出し重量Ｗf ［Ｔｏｎ／ｈ］であり、横軸は時間である。図中、切り出し重量Ｗf は太い実線で示されており、細い実線で、切り出し目標値Ｗa が示されている。
【００１９】
このようなゴミ供給装置においては、切り出しフィーダ１０が切り出し目標値Ｗa に応じた一定の回転数Ｚで駆動制御されるが、ゴミホッパ１１に投入されるゴミの嵩密度は不均一であるため、図に示すように、切り出しフィーダ１０が切り出す切り出し重量Ｗf は頻繁に変動する。
【００２０】
変動する切り出し重量Ｗfの一定時間毎の平均値が切り出し目標値Ｗa に略等しく、また、切り出し重量Ｗf の変動幅が略等しい場合は、ゴミはゴミ焼却炉４へ定量供給されるが、例えば、ゴミホッパ１１に投入されたゴミの平均的な嵩密度が徐々に減少していく場合は、図に示すように、切り出しフィーダ１０の切り出し重量Ｗf の平均値は徐々に減少し、やがて、切り出し目標値Ｗa を大きく下回るようになる。この結果、ゴミはゴミ焼却炉４へ定量供給されないという問題があった。
【００２１】
図８は、図６に示すゴミ焼却炉のゴミ供給装置が備える切り出しフィーダ１０の切り出し重量Ｗf を示す特性図である。図の縦軸は切り出しフィーダ１０の切り出し重量Ｗf ［Ｔｏｎ／ｈ］、即ち重量計測器１３０が計測した重量瞬時値Ｗであり、横軸は時間である。図中、切り出し重量Ｗf は太い実線で示されており、細い実線で、切り出し目標値Ｗa が示されている。
【００２２】
この場合も、ゴミホッパ１１に投入されるゴミの嵩密度は不均一であるため、切り出しフィーダ１０が切り出す切り出し重量Ｗf は頻繁に変動する。このようなゴミ供給装置においては、重量瞬時値Ｗの連続的なフィードバック制御によって、切り出し重量Ｗf の平均値が切り出し目標値Ｗa に略等しく保たれる。しかしながら、重量瞬時値Ｗが短い周期で頻繁に変動しているため、重量瞬時値Ｗの連続的なフィードバック制御によって、回転数Ｚが頻繁に変動し、切り出し重量Ｗf の変動幅が大きくなって発散することがあり、この結果、ゴミはゴミ焼却炉４へ定量供給されないという問題があった。
【００２３】
切り出し重量Ｗf の変動幅の発散を防止するためには、ＰＩＤ補償演算部７２の応答性を遅くすることが考えられる。しかしながら、ＰＩＤ補償演算部７２の応答性を遅くした場合は、フィードバック制御の応答性も遅くなるため、例えばゴミホッパ１１に投入されたゴミの嵩密度の変動に対応できなくなり、この結果、ゴミはゴミ焼却炉４へ定量供給されないという問題があった。
【００２４】
本発明は斯かる問題を解決するためになされたものであり、フィーダが取り出したゴミの重量の移動平均値に基づき、フィーダを駆動制御する制御手段の加減制御値を所定時間毎に補正することにより、正確には求め難い嵩密度を用いることなくゴミの嵩密度の変動の影響を排除して、フィーダの駆動速度を頻繁に変動させることなく、ゴミをゴミ焼却炉へ定量供給することができるゴミ焼却炉のゴミ供給方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００２５】
本発明の他の目的は、回転によってゴミを取り出すフィーダを、該フィーダの所定時間当たりの回転数に基づいて制御する構成とすることにより、一般的な切り出しフィーダを用いて構成することができるゴミ焼却炉のゴミ供給装置を提供することにある。
【００２６】
本発明の更に他の目的は、フィーダが切り出し、搬送手段が搬送したゴミを、投入手段がゴミ焼却炉へ投入する構成とすることにより、搬送手段に対して設けられている計測手段を高温帯に設置する必要がないゴミ焼却炉のゴミ供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
第１発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給方法は、外部から供給されたゴミを連続的又は分回的にゴミ焼却炉側へ取り出すフィーダと、該フィーダが所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を加減するための加減制御値に応じて前記フィーダを駆動制御する制御手段とを備えるゴミ供給装置におけるゴミ焼却炉のゴミ供給方法において、前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を計測し、計測された重量の一定時間又は回数毎の移動平均値及び前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに前記制御手段の加減制御値に基づいて、加減制御値を補正する補正値を求め、求められた補正値を用いて前記制御手段の加減制御値を所定時間毎に補正することを特徴とする。
【００２８】
第２発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給装置は、外部から供給されたゴミを連続的又は分回的にゴミ焼却炉側へ取り出すフィーダと、該フィーダが所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を加減するための加減制御値に応じて前記フィーダを駆動制御する制御手段とを備えるゴミ焼却炉のゴミ供給装置において、前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を計測する計測手段と、該計測手段が計測した重量の一定時間又は回数毎の移動平均値及び前記フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに前記制御手段の加減制御値に基づいて、加減制御値を補正する補正値を求める算出手段と、該算出手段が求めた補正値を用いて前記制御手段の加減制御値を所定時間毎に補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
第３発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給装置は、前記フィーダは、外部から供給されたゴミを回転によって連続的に取り出すスクリューコンベアを用いてなり、前記フィーダが所定時間当たりに取り出すゴミの重量を加減するために、前記制御手段の加減制御値として、前記フィーダの所定時間当たりの回転数を用いるようにしてあり、前記計測手段は、前記フィーダが前記所定時間当たりに取り出すゴミの重量を計測するようにしてあり、前記算出手段は、前記計測手段が計測した重量の一定時間毎の移動平均値及び前記フィーダが前記所定時間当たりに取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに前記制御手段の加減制御値に基づいて、加減制御値を補正するようにしてあることを特徴とする。
【００３０】
第４発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給装置は、前記フィーダが取り出したゴミをゴミ焼却炉側へ搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送されたゴミをゴミ焼却炉へ投入する投入手段とを備え、前記計測手段は、前記搬送手段によって搬送されているゴミの搬送重量を計測するようにしてあることを特徴とする。
【００３１】
第１発明及び第２発明にあっては、フィーダが所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量に基づき、該重量の計測値（瞬時値）ではなく計測値の一定時間又は回数毎の移動平均値を用いて、更に、所定時間又は回数毎の取り出し目標値と加減制御値の現在値とを用いて、所定時間毎に加減制御値を補正することによるフィーダのフィードバック制御を行なう。
【００３２】
第３発明にあっては、加減制御値に基づいて制御手段に駆動制御されてフィーダであるスクリューコンベアが回転し、回転するフィーダが所定時間当たりに取り出すゴミの重量を計測手段が計測する。次いで、例えば前記重量を計測する都度、計測された重量の一定時間毎の移動平均値を求め、求めた移動平均値、及びフィーダが所定時間当たりに取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに制御手段の加減制御値、即ち現在のフィーダの所定時間当たりの回転数に基づいて、加減制御値を補正する補正値を算出手段が求める。更に、求められた補正値を用いて制御手段の加減制御値を所定時間毎に補正手段が補正し、補正された加減制御値に基づいて制御手段に駆動制御されてフィーダが回転する。
【００３３】
第４発明にあっては、フィーダが取り出したゴミをゴミ焼却炉側へ搬送する搬送手段と、ゴミ焼却炉との間に、投入手段を備える。ゴミ焼却炉に近接する投入手段は高温帯に設置されるが、搬送手段は、ゴミ焼却炉との間に投入手段を介するため高温帯に設置されない（例えば常温帯に設置される）。この結果、搬送手段に対して設けられている計測手段も高温帯に設置されない（常温帯に設置される）。
【発明の効果】
【００３４】
第１発明のゴミ焼却炉のゴミ供給方法及び第２発明のゴミ焼却炉のゴミ供給装置による場合、正確に求め易いゴミの重量を計測し、ゴミの重量の移動平均値、取り出し目標値及び加減制御値の現在値を用いて補正値を算出するため、正確には求め難い嵩密度を用いる必要がなく、このため正確な補正値を算出することができる。
【００３５】
また、加減制御値を、ゴミの重量を計測する都度ではなく、計測された重量に基づいて移動平均値を求めた上で、所定時間毎に補正するため、加減制御値が頻繁に変動すること、延いてはフィーダの駆動速度が頻繁に変動することを防止することができる。
【００３６】
更に、ゴミの嵩密度の変動の影響によって頻繁に変動するゴミの重量の計測値ではなく、計測値の移動平均値を用いる。このため、フィーダが取り出し得るゴミの重量がゴミの嵩密度の変動の影響によって頻繁に変動することが、算出される補正値に与える悪影響を、極力排除することができる。
【００３７】
以上のことから、ゴミをゴミ焼却炉へ定量供給することができ、この結果、ゴミ焼却炉におけるゴミの焼却を安定して確実に行なうことができる。
【００３８】
第３発明のゴミ焼却炉のゴミ供給装置による場合、回転によってゴミを取り出しゴミ焼却炉側へ供給するフィーダを、該フィーダの回転数に基づいて制御するため、一般的な切り出しフィーダを用いて装置を構成することができる。
【００３９】
第４発明のゴミ焼却炉のゴミ供給装置による場合、計測手段、及び計測手段が設けられて構造が複雑である搬送手段が高温帯に設置されないため、装置の保守管理が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００４１】
図１は、本発明に係るゴミ焼却炉４のゴミ供給装置１の構成を示す説明図であり、図２は、ゴミ供給装置１の演算処理部２が実行する補正値演算処理の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
ゴミ供給装置１は、例えば図示しない投入クレーンによって所定の時間間隔で略一定重量のゴミがその上部投入口から投入されるゴミホッパ１１を備える。ゴミホッパ１１の底部には、ゴミホッパ１１内部に貯留されたゴミを取り出す（切り出す）フィーダとしての切り出しフィーダ１０が内蔵されている。
【００４３】
切り出しフィーダ１０は、略水平方向に配された回転体としての回転軸１０ｂの周面に切り出し翼１０ａが設けられているスクリューコンベアであり、回転軸１０ｂが一方向に回転することによって、回転軸１０ｂの回転数Ｚn （ｎは自然数）［ｒｐｍ］に応じた嵩のゴミが連続的に切り出される。切り出されたゴミは、ゴミホッパ１１の底部排出口に連設された第１通路１２を通って、第１通路１２下側に略水平方向に配されたゴミ搬送用のベルトコンベア１３（搬送手段）のゴミホッパ１１側の一端部上へ落下する。ベルトコンベア１３は、一方向へ運転されて、前記一端部上へ落下したゴミをゴミ焼却炉４側の他端部へ搬送する。
【００４４】
ベルトコンベア１３の中途には、搬送されている途中のゴミの単位時間当たりの搬送重量［Ｔｏｎ／ｈ］を計測する重量計測器１３０（計測手段）が設置されており、重量計測器１３０から演算処理部２へ、計測された重量瞬時値Ｗ（搬送重量の瞬時値Ｗ）が一定周期で断続的に出力される。この重量瞬時値Ｗは、切り出しフィーダ１０が切り出したゴミの切り出し重量Ｗf に対応する。
【００４５】
ベルトコンベア１３によって搬送されたゴミは、ベルトコンベア１３の他端部から、略鉛直方向に設けられた第２通路１４の上部開口へ落下する。第２通路１４へ落下したゴミは、第２通路１４内に設けられ、ゴミの落下速度を所定以下に制限するためのゴミ排出弁１４１，１４２を通過して、第２通路１４の下部開口から、ゴミをゴミ焼却炉４へ投入するための投入路１５１へ落下する。投入路１５１は、一端部がゴミ焼却炉４の上下方向中央部に連設されており、他端部に押出装置１５が設けてある。押出装置１５は、投入路１５１へ落下したゴミを所定のタイミングでゴミ焼却炉４へ押し出す。押し出されたゴミは、ゴミ焼却炉４内へ落下する。
【００４６】
ここで、ベルトコンベア１３及び重量計測器１３０は、常温帯に設けられている。ゴミ焼却炉４が発生させた熱は、第２通路１４、投入路１５１及び押出装置１５に伝播して冷却されるため、ベルトコンベア１３及び重量計測器１３０が高温にさらされることはない。このため、ベルトコンベア１３及び重量計測器１３０の保守管理は容易である。このような第２通路１４、投入路１５１及び押出装置１５は、ベルトコンベア１３によって搬送されたゴミをゴミ焼却炉へ投入する投入手段として機能する。
【００４７】
切り出しフィーダ１０の回転軸１０ｂの一端には、回転軸１０ｂを一方向に回転させるモータ１０ｍの出力軸が連結されている。モータ制御部３（制御手段）は、切り出しフィーダ１０に係る加減制御値である回転数Ｚn を予め設定されており、モータ１０ｍを駆動制御し、設定された回転数Ｚn で回転軸１０ｂを回転させ、また、モータ制御部３は回転数Ｚn を演算処理部２へ出力する。更にモータ制御部３は、後述するように演算処理部２から回転数Ｚn+1 が入力された場合、モータ１０ｍを駆動制御し、設定された回転数Ｚn+1 で回転軸１０ｂを回転させ、また、回転数Ｚn+1 を演算処理部２へ出力する。
【００４８】
目標設定部５は、例えばゴミ供給装置１を操作するための操作盤であり、オペレータによって切り出し目標値Ｗa が入力され、入力された切り出し目標値Ｗa を、演算処理部２へ出力する。
【００４９】
演算処理部２は、平均演算部２１、演算器２２、離散値サンプラ２３、及び補正値演算部２４を備え、所定周波数のクロックに応じて作動し、また、所定のタイミングでクロックの計数を開始することによって計時を開始する（Ｓ１１）。この場合、演算処理部２は、計数されたクロックの個数が所定個数以上である場合に、所定時間が経過したと判定する。本実施の形態においては、この所定時間は後述する離散値サンプラ２３のサンプリング周期に等しい。なお、クロックの計数の代わりにタイマを用いてもよい。
【００５０】
演算処理部２は、重量計測器１３０から断続的に入力される重量瞬時値Ｗを受け付け（Ｓ１２）、平均演算部２１において、重量瞬時値Ｗの移動平均値Ｗb を、重量瞬時値Ｗが入力される都度、算出して出力する（Ｓ１３）。移動平均時間は一定時間であり、ベルトコンベア１３が一周する時間の整数倍程度が望ましい。
【００５１】
また、演算処理部２は、平均演算部２１から出力された移動平均値Ｗb を求め、更に、演算器２２で、目標設定部５から入力された切り出し目標値Ｗa と求めた移動平均値Ｗb との減算によってε＝Ｗa −Ｗb の演算を行なう（Ｓ１４）。演算結果ε、即ち切り出し目標値Ｗa と重量瞬時値Ｗの移動平均値Ｗb との差ε（以下、重量差εという）は離散値サンプラ２３へ出力される。
【００５２】
演算処理部２は、所定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ１５）、経過していない場合（Ｓ１５でＮＯ）、処理をＳ１２へ戻し、重量瞬時値Ｗの受け付けと移動平均値Ｗb 及び重量差εの算出とを繰り返す。
【００５３】
離散値サンプラ２３には、重量差εの他に、平均演算部２１から出力された移動平均値Ｗb と、モータ制御部３から出力された回転数Ｚn とが入力される。離散値サンプラ２３は、所定のサンプリング周期でオン状態にされ、オン状態の場合に入力された重量差ε、移動平均値Ｗb 及び回転数Ｚn を、サンプリングされた重量差εn 、移動平均値Ｗn 及び回転数Ｚn として補正値演算部２４へ出力し、この後、オフ状態になる。離散値サンプラ２３のサンプリング周期は、通常、３分〜５分程度である。なお、サンプリング周期は、ゴミ供給装置の操業状況、ゴミ質等に応じて適宜変更することが望ましい。
【００５４】
所定時間が経過した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、演算処理部２は計時を終了し（Ｓ１６）、離散値サンプラ２３をオン状態にして重量差ε、移動平均値Ｗb 及び回転数Ｚn をサンプリングし（Ｓ１７）、離散値サンプラ２３をオフ状態にしてから、サンプリングされた重量差εn 、移動平均値Ｗn 及び回転数Ｚn を用い、補正値演算部２４で、次の（１）式に基づいて、回転数Ｚn を補正する補正値Ａn を求める（Ｓ１８）。
【００５５】
Ａn ＝εn ×（Ｚn／Ｗn）×Ｇ      （１）
ここで、Ｇは予め補正値演算部２４に設定してある学習ゲインであり、フィードバック制御を発散させないために、Ｇ＜１、好ましくはＧ≦１／３に設定しておく必要がある。
【００５６】
更に演算処理部２は、補正値演算部２４で、次の（２）式に基づいて、補正された回転数Ｚn+1 を求める（Ｓ１９）。
Ｚn+1 ＝Ｚn ＋Ａn       （２）
【００５７】
そして演算処理部２は、補正値演算部２４で求めた回転数Ｚn+1 をモータ制御部３へ出力する（Ｓ２０）。ここで、離散値サンプラ２３によって所定のサンプリング周期で重量差εn 、移動平均値Ｗn 及び回転数Ｚn が求められているため、回転数Ｚn+1 も前記サンプリング周期に応じた所定時間毎に求められてモータ制御部３へ出力される。以上のような演算処理部２は、回転数Ｚn の補正値Ａn を求める算出手段、及び、回転数Ｚn を所定時間毎に補正する補正手段として機能する。
【００５８】
最後に演算処理部２は、ｎをインクリメントして（Ｓ２１）、処理をＳ１１へ戻す。
【００５９】
図３は、切り出しフィーダ１０の回転数を示す特性図である。図中縦軸は、切り出しフィーダ１０の最大回転数Ｚmax に対する回転数Ｚn の割合Ｐ＝Ｚn ／Ｚmax ×１００[％]であり、横軸は時間である。
【００６０】
上述したようにして、重量瞬時値Ｗの移動平均値Ｗb が、所定時間毎に回転数Ｚn にフィードバックされるため、切り出しフィーダ１０は、例えばゴミ供給装置１の運転開始から所定時間Ｔ１が経過するまでの間、回転数Ｚ1 で回転し、所定時間Ｔ１の経過後に、所定時間Ｔ２が経過するまでの間、回転数Ｚ2 で回転する。同様に、所定時間Ｔn-1 の経過後から所定時間Ｔn が経過するまでの間、回転数Ｚn で回転し、所定時間Ｔn の経過後に、所定時間Ｔn+1 が経過するまでの間、回転数Ｚn+1 で回転する
【００６１】
この結果、切り出しフィーダ１０によって、所定時間の間、回転数Ｚn に応じた嵩のゴミが切り出されてベルトコンベア１３へ供給され、所定時間の経過後に、回転数Ｚn+1 に応じた嵩のゴミが切り出されてベルトコンベア１３へ供給される。
【００６２】
図４は、切り出しフィーダ１０の切り出し重量を示す特性図である。図の縦軸は切り出しフィーダ１０の切り出し重量Ｗf であり、横軸は時間である。図中太い実線は切り出し重量Ｗf ［Ｔｏｎ／ｈ］であり、重量瞬時値Ｗは、この切り出し重量Ｗf に対応する。また、細い実線は切り出し目標値Ｗa であり、破線は重量瞬時値Ｗの移動平均値Ｗb である。更に、図中Ｔ１，Ｔ２，…は所定時間であり、図３中の所定時間Ｔ１，Ｔ２，…に対応する。
【００６３】
切り出しフィーダ１０の切り出し重量Ｗfは、ゴミホッパ１１に投入されたゴミの嵩密度の変動によって、短い周期で頻繁に変動するが、移動平均値Ｗb を求めることによって、切り出し重量Ｗf の変動の影響が排除される。補正値演算部２４による回転数Ｚn の補正値Ａn 及び回転数Ｚn+1 を求める演算は、回転数Ｚn を求めた後、所定時間Ｔn が経過した場合に実行され、求められた回転数Ｚn+1 はモータ制御部３に設定される。
【００６４】
この場合、重量瞬時値Ｗの移動平均値Ｗb が切り出し目標値Ｗa より小さいときは回転数Ｚn は増大し、移動平均値Ｗb が切り出し目標値Ｗa より大きいときは回転数Ｚn は減少する。例えば、所定時間Ｔ１，Ｔ２における移動平均値Ｗb は切り出し目標値Ｗa より小さいため、回転数Ｚ1 よりも回転数Ｚ2 の方、回転数Ｚ2 よりも回転数Ｚ3 の方が夫々大きく、この結果、所定時間Ｔ３における移動平均値Ｗb は切り出し目標値Ｗa より大きくなり、このため、回転数Ｚ4 は回転数Ｚ3 よりも小さくされる。
【００６５】
図３及び図４に示すように、切り出しフィーダ１０の回転数Ｚn は、ゴミホッパ１１に投入されたゴミの嵩密度の変化にかかわりなく、所定時間毎に補正されるため、切り出し重量Ｗf の平均値と切り出し目標値Ｗa との差は最小限に抑制される。また、切り出し重量Ｗf の変動幅が発散することも防止されている。
【００６６】
以上のようなゴミ焼却炉４のゴミ供給装置１は、回転数Ｚn が適切に設定されるため、切り出しフィーダ１０は、適切な一定重量のゴミを切り出し、ベルトコンベア１３上へ落下させる。この場合、ゴミ焼却炉４へゴミが定量供給され、ゴミ焼却炉４の操業が安定する。また、ゴミホッパ１１と焼却炉４との間にベルトコンベア１３が介在するため、ゴミホッパ１１の上部投入口と焼却炉４とを適宜離隔配置させることができ、ゴミ焼却炉４とゴミ供給装置１との配置の自由度が向上される。
【００６７】
なお、切り出しフィーダ１０の代わりに、外部から供給されたゴミを分回的にゴミ焼却炉側へ取り出す投入クレーン、押出装置等のようなフィーダを備える構成でもよい。この場合、制御手段は、フィーダが所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を加減するための加減制御値（例えばゴミの投入周期、押出周期等）に応じてフィーダを駆動制御する。
【００６８】
計測手段は、フィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すゴミの重量を計測し、算出手段は、計測手段が計測した重量の一定時間又は回数毎の移動平均値及びフィーダが前記所定時間又は回数毎に取り出すべきゴミの重量の取り出し目標値の差、並びに制御手段の加減制御値に基づいて、加減制御値を補正する補正値を求める。更に、補正手段は、算出手段が求めた補正値を用いて制御手段の加減制御値を所定時間毎に補正する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給装置の演算処理部が実行する補正値演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給装置が備える切り出しフィーダの回転数を示す特性図である。
【図４】本発明に係るゴミ焼却炉のゴミ供給装置が備える切り出しフィーダの切り出し重量を示す特性図である。
【図５】従来のゴミ焼却炉のゴミ供給装置の一の構成を示す説明図である。
【図６】従来のゴミ焼却炉のゴミ供給装置の他の構成を示す説明図である。
【図７】図５に示すゴミ焼却炉のゴミ供給装置が備える切り出しフィーダの切り出し重量を示す特性図である。
【図８】図６に示すゴミ焼却炉のゴミ供給装置が備える切り出しフィーダの切り出し重量を示す特性図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    ゴミ供給装置（ゴミ焼却炉のゴミ供給装置）
１０  切り出しフィーダ（フィーダ）
１３  ベルトコンベア（搬送手段）
１３０  重量計測器（計測手段）
１４  第２通路（投入手段）
１５  押出装置（投入手段）
１５１  投入路（投入手段）
２    演算処理部（算出手段，補正手段）
３    モータ制御部（制御手段）
４    ゴミ焼却炉
【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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【図８】
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