(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する流動床バブリング状態把握方法であって、
コンピュータからなる制御装置が、前記流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた少なくとも１つの赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対する熱画像を取得する熱画像取得工程と、
前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された前記熱画像に基づいて、前記流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定するバブリング状態異常判定工程と、
前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された前記流動床界面の前記熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する単位流動床界面平均温度算出工程と、
前記制御装置が、前記単位流動床界面平均温度算出工程で算出された前記単位流動床界面平均温度を、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面平均温度記憶工程と、
前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する温度乖離算出工程と、
を含み、
前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び／又は前記時間基準温度乖離に基づいて、前記分割単位に対応する前記流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位を異常分割単位として特定することを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
【請求項２】
処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する流動床バブリング状態把握方法であって、
コンピュータからなる制御装置が、前記流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた視点が異なる複数の赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対して、視点が異なる複数の熱画像を取得する熱画像取得工程と、
前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の前記熱画像に基づいて、前記流動床界面の３次元熱画像を作成する３次元熱画像作成工程と、
前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定するバブリング状態異常判定工程と、
前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する単位流動床界面平均温度算出工程と、
前記制御装置が、前記単位流動床界面平均温度算出工程で算出された前記単位流動床界面平均温度を、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面平均温度記憶工程と、
前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する温度乖離算出工程と、
を含み、
前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び／又は前記時間基準温度乖離に基づいて、前記分割単位に対応する前記流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位を異常分割単位として特定することを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
【請求項３】
請求項２に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像及び履歴の前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の前記分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各前記分割単位の前記流動床動態と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記流動床動態と、の乖離である位置基準動態乖離、及び／又は、前記分割単位の前記流動床動態と、同一の当該分割単位における過去の前記流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する動態乖離取得工程を含み、
前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記動態乖離取得工程で取得された前記位置基準動態乖離及び／又は前記時間基準動態乖離に基づいて、判定対象の前記分割単位に対応する前記流動床のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定し、異常が発生していると判定した場合、当該分割単位を異常分割単位として特定することを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された前記異常分割単位に対して、前記制御装置が、当該異常分割単位と関連付けられた前記操作変数の履歴に基づいて、対応する前記流動床のバブリング状態の異常を解消する対策方法を決定する対策方法決定工程と、
前記制御装置が、前記対策方法決定工程で決定された前記対策方法に基づいて、前記操作変数を調整するバブリング状態異常解消工程と、
を含むことを特徴とする流動床バブリング状態維持方法。
【請求項５】
処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する流動床バブリング状態把握方法であって、
コンピュータからなる制御装置が、前記流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた視点が異なる複数の赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対する複数の熱画像を取得する熱画像取得工程と、
前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の前記熱画像に基づいて、前記流動床界面の３次元熱画像を作成する３次元熱画像作成工程と、
前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する単位流動床界面平均温度算出工程と、
前記制御装置が、前記単位流動床界面平均温度算出工程で算出された前記単位流動床界面平均温度を、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面平均温度記憶工程と、
前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する温度乖離算出工程と、
前記制御装置が、複数の前記分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均高さである単位流動床界面高さを算出する単位流動床界面高さ算出工程と、
前記制御装置が、前記単位流動床界面高さ算出工程で算出された前記単位流動床界面高さを、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える前記操作変数と関連付けて記憶する単位流動床界面高さ記憶工程と、
前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面高さと、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面高さと、の乖離である位置基準高さ乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面高さと、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面高さと、の乖離である時間基準高さ乖離を算出する高さ乖離算出工程と、
を含むことを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
【請求項６】
請求項５に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
前記制御装置が、各前記分割単位に対して、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び前記時間基準温度乖離と、前記高さ乖離算出工程で算出された前記位置基準高さ乖離及び前記時間基準高さ乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい前記分割単位を乖離分割単位として特定する乖離分割単位特定工程を含むことを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の流動床バブリング状態把握方法であって、
前記制御装置が、前記３次元熱画像作成工程で作成された前記３次元熱画像及び履歴の前記３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の前記分割単位毎に、当該分割単位の前記流動床界面における流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各前記分割単位の前記流動床動態と、前記流動床界面全体の前記流動床動態と、の乖離である単位動態乖離、及び／又は、前記分割単位の前記流動床動態と、同一の当該分割単位における過去の前記流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する動態乖離取得工程と、
前記制御装置が、各前記分割単位に対して、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び前記時間基準温度乖離と、前記高さ乖離算出工程で算出された前記位置基準高さ乖離及び前記時間基準高さ乖離と、前記動態乖離取得工程で取得された前記単位動態乖離及び時間基準動態乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい前記分割単位を乖離分割単位として特定する乖離分割単位特定工程と、
を含むことを特徴とする流動床バブリング状態把握方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された前記乖離分割単位に対して、前記制御装置が、当該乖離分割単位に対応する前記操作変数の履歴に基づいて、前記乖離を小さくするための対策方法を決定する対策方法決定工程と、
前記制御装置が、前記対策方法決定工程で決定された前記対策方法に基づいて、前記操作変数を調整するバブリング状態安定化工程と、
を含むことを特徴とする流動床バブリング状態安定化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、処理対象物に対して熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内の流動床のバブリング状態を把握するバブリング状態把握方法、夾雑物等の堆積による「流動阻害」を防止するための、流動床のバブリング状態を適切に維持するバブリング状態維持方法、及び、「局所爆発的反応」を抑制し、流動床のバブリング状態を安定化させるバブリング状態安定化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭、バイオマス、廃棄物等の処理対象物に対して、乾燥、熱分解、及び燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉が知られている。この反応炉では、炉内の下部に充填された珪砂等の流動媒体内に、炉底から空気等の流動用気体を相当量通気させ、当該流動媒体を、一定の高温条件下で流動させることで流動床を形成している。この流動床内において、液体が沸騰しているようにバブリングしている流動媒体全体が流動媒体層を構成する。流動媒体層に投入された処理対象物が、迅速に流動媒体層内に沈みながら、流動媒体層内を通過し上昇する流動用気体、及び流動用気体等によって熱せられた流動媒体と接触し、瞬時に乾燥（及び／又は熱分解、燃焼）する。
【０００３】
このようなバブリング型流動床式反応炉において、処理対象物の中に金属、瓦礫等の不燃物、塩成分等が含まれている場合、当該処理対象物が熱処理された後、その中に含まれた金属、瓦礫等の不燃物、塩成分が残留する。
【０００４】
上記の残留される残留物質（以下、夾雑物と称する）の存在により、流動媒体の自由な動きが物理的に阻害される。処理対象物に対する熱処理の継続に伴って、夾雑物が限界蓄積量以上に蓄積されると、十分な量の流動用気体を通気させているにもかかわらず、流動媒体を常に流動状態に保持しておくことができなくなる「流動阻害」が発生する。ところで、上記限界蓄積量は、例えば、流動媒体内の夾雑物の存在比率等を用いることができる。
【０００５】
流動阻害が生じると処理対象物に対する熱処理を継続できなくなるため、炉を停止させた上、夾雑物及び流動媒体を炉外に抜き出す等の復旧措置を取らねばならなくなる。従って、「流動阻害」の発生を早期に検知することは、反応炉を適切に運転継続させ、計画外の炉停止を回避するのに極めて重要である。
【０００６】
また、上述のように、適宜の供給装置によって反応炉の炉外から炉内の流動媒体層の上部の界面である流動床界面より上部に供給される処理対象物が、流動床界面に自然落下し、流動媒体層内に取り込まれる（沈んでいく）。流動媒体層内に取り込まれる処理対象物が、激しく流動している流動媒体、及び流動媒体を通過し上昇する流動用気体と接触することで、反応性が亢進され、極めて短時間で熱処理されて、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかを含む熱反応が進行する。
【０００７】
上記の熱反応における反応度（即ち、反応速度の速さ）は、流動媒体の流動状態の激しさで左右されるので、流動媒体層内に局所的に流動状態が激しい場所が存在する場合、当該場所で局所的に反応性が亢進してしまい、熱反応によって発生する水分量及び／又はガス量が短時間に急増する「局所爆発的反応」が起きる。この結果、適正な規模のバブリングを発生している流動媒体層において、過大なバブリングが局所的に発生してしまう。
【０００８】
このような突発的な「局所爆発的反応」が起きた場合でも後処理を問題なく行うことができるように、バブリング型流動床式反応炉より下流側に設けられた下流処理設備（例えば、燃焼脱臭設備、二次燃焼設備、排熱回収設備、排ガス処理設備等）は、一定の冗長性を持たせて設計する必要がある。
【０００９】
しかし、突発的な「局所爆発的反応」が起きていない定常運転においては、下流処理設備に設けられている余裕分が遊んでしまうため、設備運営上における各種ロス（例えば、排熱回収量の減少等）が発生してしまう。
【００１０】
そのために、反応炉の流動床の状態を監視する技術は、反応炉を適切に運転継続するために極めて重要である。
【００１１】
特許文献１は、流動床炉（バブリング型流動床式反応炉）の流動床の状態、及び流動阻害因子の割合を監視する流動床監視装置を開示する。
【００１２】
特許文献１の流動床監視装置は、運転中の流動床の状態を目視確認することができない流動床炉において、流動床内の異なる高さ位置のそれぞれで検出された圧力値の差によって、流動床の状態、及びその内部にある流動阻害因子の割合を監視する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１９−１００５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１の流動床監視装置は、圧力センサの圧力検出端子から離れた箇所にある流動床部分について、圧力差による流動床の状態及び流動阻害因子の割合に関する情報の取得が困難である。
【００１５】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、バブリング型流動床式反応炉の流動床バブリング状態を正確に把握できる把握方法、及び、適切なバブリング状態の維持及び安定化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１７】
本発明の観点によれば、以下の構成流動床バブリング状態把握方法が提供される。即ち、この流動床バブリング状態把握方法は、処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握するために用いられる。流動床バブリング状態把握方法は、熱画像取得工程と、バブリング状態異常判定工程と、単位流動床界面平均温度算出工程と、単位流動床界面平均温度記憶工程と、温度乖離算出工程と、を含む。前記熱画像取得工程では、コンピュータからなる制御装置が、前記流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた少なくとも１つの赤外線カメラを用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタを介して、前記流動床界面に対して、熱画像を取得する。前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された前記熱画像に基づいて、前記流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。前記単位流動床界面平均温度算出工程では、前記制御装置が、前記熱画像取得工程で取得された前記流動床界面の前記熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する。前記単位流動床界面平均温度記憶工程では、前記制御装置が、前記単位流動床界面平均温度算出工程で算出された前記単位流動床界面平均温度を、当該分割単位に対応する前記流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。前記温度乖離算出工程では、前記制御装置が、複数の前記分割単位のそれぞれに対して、各前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、各前記分割単位の周辺の前記分割単位である周辺分割単位における前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、前記分割単位の前記単位流動床界面平均温度と、同一の当該分割単位における過去の前記単位流動床界面平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する。前記バブリング状態異常判定工程では、前記制御装置が、前記温度乖離算出工程で算出された前記位置基準温度乖離及び／又は前記時間基準温度乖離に基づいて、前記分割単位に対応する前記流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位を異常分割単位として特定する。
【００１８】
これにより、局所的な流動不良等による流動床界面の温度の異常を正確に把握することができるので、局所的な流動不良の発生を早期に判別することができる。この早期判別によって、炉停止をせざるを得ない「流動阻害」の発生を防止することができ、反応炉の継続運転を好適に維持することができる。バブリングしている流動床界面の状態情報を分割単位毎に取得することで、局所的な流動不良が発生している箇所を適切に特定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バブリング型流動床式反応炉においてバブリングしている流動床の状況を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態のバブリング型流動床式反応炉を含む処理設備の構成を示す概略図。
【図２】（ａ）２次元熱画像の例を示す図。（ｂ）３次元熱画像の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜処理設備の概略な構成＞初めに、図１を参照して、本実施形態のバブリング型流動床式反応炉１を含む処理設備１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態のバブリング型流動床式反応炉１を含む処理設備１００の構成を示す概略図である。なお、以下の説明において「上流」及び「下流」とは、処理対象物、燃焼ガス、排ガス、流動用気体等が流れる方向の上流及び下流を意味する。
【００２２】
処理設備１００は、石炭、バイオマス、破棄物固形燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ  Ｄｅｒｉｖｅｄ  Ｆｕｅｌ）等の処理対象物に対して、乾燥、熱分解、及び燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うために用いられる。図１に示すように、処理設備１００は、バブリング型流動床式反応炉１、気体供給部４、気体加温装置５、下流処理設備６、及び制御装置９等を備える。バブリング型流動床式反応炉１の詳細な構成は後述する。
【００２３】
気体供給部４は、流動用気体供給装置４１と、二次燃焼用気体供給装置４２と、を備える。流動用気体供給装置４１は、バブリング型流動床式反応炉１の炉内に流動用気体を供給する。二次燃焼用気体供給装置４２は、炉内で発生する二次燃焼に用いられる二次燃焼用気体を供給する。流動用気体供給装置４１及び二次燃焼用気体供給装置４２は、例えば、送風機、ブロワ等から構成することができる。
【００２４】
気体加温装置５は、流動用気体供給装置４１により外部から吸い込んだ流動用気体を、バブリング型流動床式反応炉１に供給する前に加温することができる。流動用気体の加温には、例えば、バブリング型流動床式反応炉１から排出された排ガスの熱が利用される。
【００２５】
下流処理設備６は、バブリング型流動床式反応炉１から排出された排ガスを処理することができる。下流処理設備６は、例えば、燃焼脱臭設備、二次燃焼設備、排熱回収設備、排ガス処理設備等から構成される。
【００２６】
制御装置９は、例えば公知のコンピュータとして構成される。制御装置９は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等を備え、種々の演算を行うとともに、処理設備１００の全体を制御する。制御装置９が備える記憶部は、処理設備１００を制御するための様々なデータを記憶する。この記憶部は、上記のＲＯＭ及びＨＤＤ等から構成されている。
【００２７】
＜バブリング型流動床式反応炉１の構成＞バブリング型流動床式反応炉１は、図１に示すように、炉本体と、赤外線カメラ３と、を備える。炉本体は、主として、フリーボード部１０、流動床部１１、流動用気体供給部１２、及び流動用気体供給母管部１３から構成される。
【００２８】
以下では、バブリング型流動床式反応炉１を、処理対象物の焼却のために用いる例を説明する。フリーボード部１０と流動床部１１とから、処理対象物を焼却するための燃焼室が構成される。
【００２９】
フリーボード部１０は、バブリング型流動床式反応炉１の炉内空間であって、流動床部１１を除いた炉内の上方の部分である。フリーボード部１０の上部には排出口１０ａが設けられている。バブリング型流動床式反応炉１は、炉内で生成された後述の排ガス、燃焼後微粒子等を、排出口１０ａから排出することができる。フリーボード部１０の側壁には、投入口１０ｂと、二次燃焼用空気供給口１０ｃと、が設けられている。処理対象物は、投入口１０ｂを介して炉内に投入される。二次燃焼用空気供給口１０ｃは、二次燃焼用気体供給装置４２から送られてきた二次燃焼用気体を炉内に供給することができる。
【００３０】
流動床部１１は、フリーボード部１０より下方に位置する炉内空間である。流動床部１１には、例えば珪砂等の流動媒体が充填されている。流動床部１１内の流動媒体に流動用気体を通気することで、流動媒体を液体のようにバブリングさせる。この結果、バブリング状態の流動床が形成される。なお、以下の説明においては、流動床内においてバブリングにより流動状態となっている流動媒体の全体を、流動媒体層１１ａと称することがある。この意味で、バブリング型流動床式反応炉１の高さ方向における流動媒体の全体の高さが、流動媒体層１１ａの厚みとなる。
【００３１】
流動床部１１（流動媒体層１１ａ）内の流動媒体の充填量は、例えば、バブリング型流動床式反応炉１の近傍又は離れた位置に設けられた図略の流動媒体貯留部から流動媒体を炉内に充填することで増やすことができる。一方、流動床部１１内の流動媒体を流動媒体貯留部へ排出することで、流動床部１１（流動媒体層１１ａ）内の流動媒体の充填量を減らすことができる。この流動媒体の充填量の増加及び減少は、例えば、制御装置９が関連装置を稼動させることで自動的に行われる。流動媒体の量の変更は、オペレータが手動で関連装置を操作することによって行われても良い。
【００３２】
流動用気体供給部１２は、流動床部１１の下側に設けられている。流動用気体供給部１２は、流動用気体供給母管部１３に送られてきた流動用気体を、流動媒体層１１ａに供給する。
【００３３】
流動用気体供給部１２は、図略のダンパ（又はバルブ）等の流量調整装置及び流量計を備える。これにより、流動用気体供給部１２は、流動媒体層１１ａの底部の複数箇所の全部、又は一部に流動用気体を供給することができる。言い換えれば、流動用気体供給部１２を介することで、流動媒体層１１ａの底部に対して部分的に流動用気体を供給したり、流動媒体層１１ａの底部の各部に互いに異なる流量の流動用気体を供給したりすることができる。流動用気体供給部１２が備える流量調整装置及び流量計は、制御装置９と通信可能に構成される。流量調整装置は、制御装置９により制御される。
【００３４】
流動用気体供給部１２は、気体分散ノズルを使用しない「散気管方式」や、気体分散ノズルを使用する「分散板方式」等、多様な型式に構成することができる。流動用気体供給部１２の形式は、処理対象物の種類、熱処理（炉内の熱反応）の種類等を考慮して、バブリング型流動床式反応炉１の特性を考慮して定めることができる。本発明は、流動用気体供給部１２の型式を問わず適用することができる。
【００３５】
流動用気体供給母管部１３は、流動用気体供給部１２の下側に設けられている。流動用気体供給母管部１３には、流動用気体が、気体加温装置５を介して流動用気体供給装置４１から供給される。
【００３６】
バブリング型流動床式反応炉１は、図１に示すように、流動媒体炉外排出管１４を介して流動媒体炉外排出装置２１と接続されている。流動媒体炉外排出管１４は、炉内（流動媒体層１１ａ）の底部に接続された通路である。流動媒体炉外排出管１４は、炉内の流動媒体、及び、流動媒体に混入している不燃物等の夾雑物を、炉外へ排出することができる。流動媒体炉外排出管１４は、バブリング型流動床式反応炉１に対して１つだけ設けることに限定されず、複数設けても良い。
【００３７】
流動媒体炉外排出装置２１の稼動によって、バブリング型流動床式反応炉１から排出された流動媒体及び夾雑物は、夾雑物分級装置２２に送られる。夾雑物分級装置２２は、バブリング型流動床式反応炉１から排出された流動媒体から夾雑物を分離するために用いられる。流動媒体炉外排出装置２１の稼動は、制御装置９により制御される。
【００３８】
夾雑物分級装置２２の流動媒体回収口２２ａと、バブリング型流動床式反応炉１と、を接続するように、流動媒体返送装置２３が配置されている。夾雑物分級装置２２により夾雑物が分離された流動媒体は、流動媒体返送装置２３を介して、バブリング型流動床式反応炉１に返送される。
【００３９】
赤外線カメラ３は、物体から放射される赤外線を可視化するためのカメラから構成される。赤外線カメラ３は、静止画を撮像することを主目的とする機器であっても良いし、動画を撮像することを主目的とする機器であっても良い。動画は連続する複数の静止画であるため、何れの機器であっても、熱画像を取得するという機能は同じである。
【００４０】
＜気体の挙動＞流動用気体は、流動用気体供給装置４１により外部から吸い込まれ、適宜の圧力に加圧されて、流動用気体供給母管部１３に供給される。流動用気体供給母管部１３に供給された流動用気体は、流動用気体供給部１２を介して流動媒体層１１ａに供給される。
【００４１】
流動用気体供給装置４１から流動用気体供給母管部１３に送られる途中で、流動用気体は、気体加温装置５により適宜の温度に加温される。ただし、加温の必要がない場合、気体加温装置５を経由せずに流動用気体を流動用気体供給母管部１３に供給することもできる。
【００４２】
流動用気体を加温するために、気体加温装置５に加えて、バブリング型流動床式反応炉１内のフリーボード部１０等の付近に設けられた加温装置が用いられても良い。この加温装置は、例えば、外部からの燃料等を使用して加熱する装置から構成される。なお、この加温装置として、フリーボード部１０を加温する加温装置を用いることができる。
【００４３】
流動媒体層１１ａに供給された流動用気体は、流動媒体層１１ａ内を通過して上昇する間に、流動媒体との間で熱交換を行いながら、流動媒体層１１ａ内に取り込まれた（沈んできた）処理対象物との接触により、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱反応を進行させる。
【００４４】
流動用気体は、上記の熱反応を進めながら、流動媒体層１１ａ内の各流動媒体粒子を様々な方向に大きく移動させることで、流動媒体層１１ａを流動させる。流動媒体層１１ａの全体に対して、その内部に適量の流動用気体を継続的に通過させることで、流動媒体層１１ａ全体を適正な流動状態に維持することができる。
【００４５】
流動媒体層１１ａを通過した流動用気体（及び／又は流動後気体）がフリーボード部１０側に抜ける過程で、流動媒体がブクブクと沸騰するような現象が現れる。以下の説明においては、流動媒体層１１ａにおいて流動用気体が表面に孔を形成しながら上方に通過している上側界面を、流動床界面と称することがある。
【００４６】
流動後気体とは、流動媒体層１１ａの内部で上記の熱反応が終わって、内部成分が変化した流動用気体のことである。流動後気体は、発生した熱反応の種類に応じて成分がそれぞれ異なるが、例えば乾燥排ガス、熱分解ガス、一次燃焼ガス等から構成される。
【００４７】
流動媒体層１１ａを通過した流動後気体は、上方のフリーボード部１０まで上昇する。この流動後気体には、二次燃焼用気体供給装置４２から二次燃焼用空気供給口１０ｃを介して供給された二次燃焼用気体が混入される。
【００４８】
フリーボード部１０において、二次燃焼用気体が混入されることにより、流動後気体の二次燃焼反応が進む。流動後気体内に含有する未燃成分（及び／又は不完全燃焼成分）を燃焼させることにより、当該未燃成分を無害化することができる。なお、流動後気体内の未燃成分（及び／又は不完全燃焼成分）を燃焼して無害化させる処理は、バブリング型流動床式反応炉１とは別途に設けられた反応装置で行っても良い。
【００４９】
流動後気体が二次燃焼することで生成された排ガスは、下流処理設備６へ排出される。排ガスは、下流処理設備６により、排熱回収、冷却、除塵等の処理が適宜行われた後、煙突等により大気へ排出される。
【００５０】
＜固体の挙動＞給じん装置２４によって送られた処理対象物は、投入口１０ｂを介して炉内に投入される。投入口１０ｂは流動媒体層１１ａより上方に位置しているため、投入された処理対象物は流動媒体層１１ａの流動床界面へ自然落下する。なお、処理対象物は、それぞれの性状の供給装置、及び粉砕等の処理装置を介して、外部から給じん装置２４に供給することができる。
【００５１】
給じん装置２４は、外部から処理対象物をバブリング型流動床式反応炉１の炉内に投入する。給じん装置２４は、例えば、供給コンベア等から構成することができる。
【００５２】
流動床界面に落下した処理対象物は、流動用気体により上方（フリーボード部１０内）に噴出された流動媒体により埋められながら、流動媒体の流動によって、流動媒体層１１ａの内部に沈んでいく。流動媒体層１１ａ内に沈没した処理対象物は、流動媒体層１１ａ内で様々な方向へ大きく移動する（激しく動いている）個々の流動媒体粒子、及び流動媒体層１１ａ内を通過し上昇する流動用気体と接触することで、分解（微細化）されながら燃焼反応を進行させる。
【００５３】
処理対象物の燃焼反応の進行に伴い、燃焼後微粒子が生成される。処理対象物に瓦礫、金属等の不燃物が含まれている場合、処理対象物の燃焼反応の進行に伴い、不燃物等からなる夾雑物が流動媒体層１１ａ内に残される。夾雑物は、真比重が重いので、流動媒体層１１ａ内に沈降していく。流動媒体層１１ａの底部まで沈降した夾雑物は、周辺の流動媒体とともに、流動媒体炉外排出装置２１の動作によって、流動媒体炉外排出管１４を介して炉外へ排出される。
【００５４】
炉外に排出された夾雑物と流動媒体は、夾雑物分級装置２２に送られる。夾雑物分級装置２２により夾雑物を分離した流動媒体は、流動媒体回収口２２ａから排出されて、流動媒体返送装置２３によって搬送される。流動媒体は、バブリング型流動床式反応炉１の流動媒体層１１ａより上方のフリーボード部１０等の位置から炉内に戻される。
【００５５】
分離された夾雑物は、夾雑物分級装置２２から外部に排出される。排出後の夾雑物は、例えば、別途に設けられた選別機（磁選機等）を介して、それぞれの材質に応じて分類され、適宜の処理が行われる。
【００５６】
一方、処理対象物（夾雑物を除く）の熱処理によって生成された燃焼後微粒子は、流動媒体層１１ａを通過して上昇する流動用気体（及び／又は流動後気体、排ガス）に乗って上昇する。燃焼後微粒子は、バブリングしている流動床界面を通過して、フリーボード部１０へ流れる。燃焼後微粒子に含まれている未燃成分は、フリーボード部１０内に供給された二次燃焼用気体との混合により二次燃焼される。フリーボード部１０において燃焼後微粒子は排ガスに乗って搬送され、排出口１０ａを介して、バブリング型流動床式反応炉１から排出される。バブリング型流動床式反応炉１から排出された燃焼後微粒子は、下流処理設備６へ供給される。
【００５７】
＜熱画像の取得について＞本実施形態において、バブリング型流動床式反応炉１には、図１に示すように赤外線カメラ３が設けられている。本実施形態では、赤外線カメラ３が１つ設けられている。しかし、これに限定されず、第２実施形態のように２つ又は３つ以上設けられても良い。
【００５８】
赤外線カメラ３は、炉内の物体から放射される赤外線を検出することで、炉内の熱画像を取得する。赤外線カメラ３により取得された熱画像は、赤外線カメラ３の視点から見た炉内の温度分布を示す画像である。視点とは、計測器である赤外線カメラ３が配置されている位置を示す。
【００５９】
また、本実施形態の赤外線カメラ３は、選択透過フィルタ３ａを介して、炉内の熱画像を取得している。選択透過フィルタ３ａは、火炎が放射しない波長（例えば３．９μｍ帯）の光を選択的に透過させるフィルタである。
【００６０】
ここで、「火炎が放射しない」とは、火炎が放射する他の波長の光と比較して大幅に光度が低い（殆ど照射しない）という意味であり、当該波長の光を火炎が全く放射しないことを示すものではない。
【００６１】
選択透過フィルタ３ａを用いることにより、火炎の向こう側にある物体の熱画像を透視的に取得できる。なお、本実施形態において、選択透過フィルタ３ａは、赤外線カメラ３と一体的に構成されているが、別体であっても良い。つまり、炉内の光が通る経路上に選択透過フィルタ３ａを配置し、この選択透過フィルタ３ａを透過した透過光を通常の赤外線カメラで処理しても良い。
【００６２】
上記のように、赤外線カメラ３及び選択透過フィルタ３ａを介して炉内の温度分布を示す熱画像を取得することで、発光する火炎を伴わない反応である場合、また、炉内が真っ暗で有用な可視光学画像を取得できない熱処理を行う反応炉の場合においても、暗闇の奥にある物体の熱画像を取得することができる。
【００６３】
本実施形態では、赤外線カメラ３は、主として流動媒体層１１ａのバブリングしている流動床界面の熱画像を取得することを目的としている。そのため、赤外線カメラ３は、バブリングしている流動床界面全面を見下ろす位置に設置することが望ましい。赤外線カメラ３は、例えば、バブリング型流動床式反応炉１の天井面、フリーボード部１０の側壁面等の位置に設置することができる。この赤外線カメラ３は、バブリングしている流動床界面全面を取得画像範囲に含むことが必要である。ただし、赤外線カメラ３の設置上の制約等によって、取得画像範囲内に流動床界面全面を含むことが困難な場合は、その限りではない。
【００６４】
＜制御装置が行う制御＞先ず、本実施形態の制御装置９が、上記の「流動阻害」となる前の早期段階で現れる「流動不良」を早期で判別できる流動床バブリング状態把握方法、及び「流動不良」を解消し、「流動阻害」の発生を防止するための、流動床内のバブリング状態を適切に維持させる流動床バブリング状態維持方法について説明する。
【００６５】
制御装置９は、流動床バブリング状態把握方法を用いて、バブリング型流動床式反応炉１内の流動床界面に対して、赤外線カメラ３により取得された熱画像に基づいて、バブリング型流動床式反応炉１の流動床のバブリング状態に対する異常判定を行う。
【００６６】
流動床バブリング把握方法を用いて炉内流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、制御装置９は、流動床バブリング状態維持方法を用いて、発生しているバブリング状態の異常に対する対策の要否を判定する。対策が必要な場合は、制御装置９は、異常を解消するための対策方法の決定等を行う。
【００６７】
詳細には、制御装置９は、初めに、上記のように、赤外線カメラ３及び選択透過フィルタ３ａを介して、バブリング型流動床式反応炉１について、バブリングしている流動床界面の熱画像を取得する（熱画像取得工程）。
【００６８】
そして、制御装置９は、流動床界面を平面視でメッシュ状となるように分割することで複数の分割単位Ｍ１を定義したときに、熱画像取得工程で取得された熱画像に基づいて、それぞれの分割単位Ｍ１における流動床界面の平均温度を算出する（単位流動床界面平均温度算出工程）。ここでの平均温度とは、１つのメッシュに注目したときに、流動床界面の温度に関する、当該メッシュにおける場所的な平均値を意味する。以下、この温度を表面平均温度と呼ぶことがある。
【００６９】
図２（ａ）には、２次元熱画像の例が示されている。図２（ａ）において、異なる間隔のハッチングにより、異なる温度を示している。メッシュの粗密は特に限定されず、判定の精度、制御装置９の計算能力等に応じて、適宜設定することができる。
【００７０】
制御装置９は、算出されたそれぞれの分割単位Ｍ１の平均温度と、流動床界面の表面温度に影響を与える１又は複数の操作変数と、を関連付けて記憶することにより蓄積する（単位流動床界面平均温度記憶工程）。この操作変数は、例えば、流動用気体の通気量、通気箇所、流動用気体温度、処理対象物の処理量、流動媒体の充填量等を含む。なお、制御装置９は、操作変数に加えて、分割単位Ｍ１の表面平均温度と関連付けて、例えば、熱処理の種類、処理対象物の種類等を記憶しても良い。
【００７１】
本実施形態では、制御装置９は、上記のように算出された各分割単位Ｍ１の表面平均温度を用いて、この分割単位Ｍ１における流動床界面乃至その直下の流動媒体層１１ａ内のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。異常が発生していると判定された場合は、制御装置９は、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する（バブリング状態異常判定工程）。
【００７２】
上記で説明したように、流動媒体層１１ａ内において、不燃物等の存在により、不燃物が存在する位置において「流動不良」が発生する。このような「局所的な流動不良」が発生すると、流動不良となっている領域の全体が実質的に「巨大な夾雑物」となるが、この流動不良は流動媒体層１１ａの内部で発生しているために、外部から観察することは難しい。しかし、「局所的な流動不良」は、流動媒体層１１ａ内における流動用気体の上昇を阻害するので、当該領域の直上及び直下の流動媒体層１１ａ部分の流動用気体の通気量が大きく減少することになる。通気量は加温及び反応の程度に少なくない影響を与えるため、当該領域の直上及び直下の流動媒体層１１ａ部分の温度が、「流動不良」が発生していない正常領域の流動媒体層１１ａ部分とは大きく異なってくる。この結果、「局所的流動不良」が発生した領域の直上の流動床界面の温度が、周辺の流動床界面の温度に対して、少しずつ乖離が生じてくる。また、「局所的流動不良」が発生した領域の直上の流動床界面の温度は、当該流動床界面の同じ箇所において「局所的流動不良」が発生していなかった過去の時点の温度に対して、同様に乖離が生じてくる。
【００７３】
従って、本実施形態の制御装置９は、上記のように、流動床界面の温度を部分的に分析することで、夾雑物が流動媒体層１１ａ内に堆積されることに起因する「流動不良／阻害」等のバブリング異常状態に対しても、容易且つ正確に判別することができる。
【００７４】
具体的には、制御装置９は、ある判定対象の分割単位Ｍ１に対して、赤外線カメラ３等を介して取得した熱画像から算出されて記憶された当該分割単位Ｍ１の表面平均温度と、同一の操作変数が与えられた周辺の分割単位である周辺分割単位の表面平均温度と、を比較し、周辺分割単位との乖離である位置基準温度乖離を算出して記憶する（温度乖離算出工程）。
【００７５】
ところで、上記で説明したように、流動用気体供給部１２から炉内に供給された流動用気体は、流動状態の流動媒体と、処理対象物と、に接触しながら流動床内を上昇し、流動床界面を通過してフリーボード部１０へと流れる。流動床内を上昇する過程で、流動用気体は、流動媒体及び処理対象物との接触により、主に接触伝熱にて流動媒体及び処理対象物を加熱する。ここで、炉内の熱反応の形態によっては、流動用気体が流動床内を上昇する途中で、前記の物理的な熱交換が行われる以外に、各種発熱を伴う化学反応（熱反応）が進行し、流動床内の流動媒体、処理対象物、流動用気体がそれぞれ加熱される場合もある。分割単位Ｍ１毎の流動媒体層１１ａの表面温度の数値は、当該分割単位において流動媒体が表層の下の流動媒体層１１ａの中で加熱されてきた結果を示すものである。
【００７６】
その意味で、流動媒体層１１ａの表面全体で見た場合の局所的な温度乖離を示す指標である上記位置基準温度乖離は、分割単位Ｍ１に対応する流動媒体層１１ａ部分の表層の下の流動媒体層１１ａの中で加熱されてきた状態が、他の分割単位における加熱された状態とどれだけ乖離しているかを表している。従って、位置基準温度乖離は、当該分割単位Ｍ１の表層の下の流動媒体層１１ａの中での「流動状態」に関して、周囲の分割単位Ｍ１と比較して何らかの特異的な状況が生じているか否かを示している。
【００７７】
従って、制御装置９は、バブリング状態異常判定工程において、算出された位置基準温度乖離が例えば所定閾値以上である場合、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
【００７８】
本実施形態では、制御装置９は、温度乖離算出工程において、周辺分割単位の表面平均温度との位置基準温度乖離に加えて、又はそれに代えて、判定対象の分割単位Ｍ１の表面平均温度と、同一の操作変数が与えられていて、かつ、バブリング状態に異常が発生していない平常時での当該分割単位Ｍ１自身の表面平均温度の履歴値と、を比較し、履歴値との乖離である時間基準温度乖離を算出して記憶しても良い。
【００７９】
ところで、同一の分割単位Ｍ１で見た場合の過去の温度履歴との乖離を示す指標である時間基準温度乖離は、分割単位Ｍ１に対応する流動媒体層１１ａ部分の表層の下の流動媒体層１１ａの中で、「流動状態」に関して、以前とは異なる何らかの特異的な状況が生じているか否かを示している。
【００８０】
従って、上記と同様に、制御装置９は、バブリング状態異常判定工程において、算出された時間基準温度乖離が例えば所定閾値以上である場合、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定することができる。
【００８１】
バブリング状態異常判定工程において、流動床バブリング状態の異常判定で用いられる所定閾値は、例えば、操作変数の実測値のそれぞれ、流動媒体層１１ａ内で進行している熱反応の種別、処理対象物の種別等と関連付けて、試運転又は実際の運転等で経験的に得られた値等を用いて適宜設定することができる。
【００８２】
制御装置９は、上記のように、対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生している分割単位Ｍ１である異常分割単位を特定した後、特定された異常分割単位に対し、発生しているバブリング状態の異常を解消するための対策の要否を判定する。
【００８３】
具体的には、制御装置９は、先ず、対策方法決定工程において、特定された異常分割単位について、当該異常分割単位に対応する流動床のバブリング状態に影響を与える操作変数の変更履歴等を分析することで、当該バブリング異常状態を解消するための対策が必要であるか否かを判定する。
【００８４】
知られているように、流動媒体層１１ａ内の温度は、各種の操作変数の変更によって影響を受ける。操作変数の変更としては、例えば、処理対象物の投入量の増加及び減少、流動媒体層１１ａへ通気する通気量の増加及び減少、流動用気体の温度の上昇及び下降、流動媒体の充填量の増加及び減少等を挙げることができる。
【００８５】
従って、本実施形態の制御装置９は、発生しているバブリング状態の異常が、１又は複数の操作変数の変更による一時的な温度の変動によるものであると判定した場合、バブリング状態の異常に対する対策は不要であると判定する。この場合、位置基準温度乖離等は間もなく解消すると見込まれるので、制御装置９は特段の対策を行わない。
【００８６】
一方、制御装置９は、発生しているバブリング状態の異常が操作変数の変更による一時的な温度変動ではなく、異常に対する対策の必要があると判定した場合、当該バブリング状態の異常を解消するための対策方法を決定する。
【００８７】
具体的には、制御装置９は、バブリング状態の異常が発生していると特定された異常分割単位に対して、当該異常分割単位と関連付けて記憶された、当該異常分割単位に対応する流動床内のバブリング状態に影響を与える操作変数の現在値と履歴、炉内熱反応の種類、及び処理対象物の種類等に基づいて、発生しているバブリング状態の異常に対する対策方法を決定する（対策方法決定工程）。
【００８８】
また、本実施形態の制御装置９は、対策方法決定工程において、上記の流動床内のバブリング状態に影響を与える各種変数に加えて、流動床の全体に対して、バブリング状態の異常が発生している箇所（即ち異常分割単位）の数及び位置に基づいて、当該バブリング状態の異常に対する対策方法を決定している。
【００８９】
これにより、炉内で進行する熱反応の種類、処理対象物の種類、及び流動床の全体におけるバブリング状態の異常発生状況（異常分割単位が発生した数及びその位置）等に基づいて、それぞれのバブリング型流動床式反応炉１、又はバブリング型流動床式反応炉１で行われるそれぞれの熱処理の特性に合致した対策方法を決定することができ、対策方法の有効性を向上することができる。
【００９０】
ところで、対策方法としては、例えば、（１）流動媒体層１１ａ（又は流動媒体層１１ａの一部）内の流動用気体の通気量を一時的に増量させること、（２）流動用気体の加温温度を上げること等によって流動媒体層１１ａの温度を一時的に上げること、（３）処理対象物の処理量（投入量）を変更すること、（４）流動媒体層１１ａ内の流動媒体の充填量を変更すること等を挙げることができる。
【００９１】
流動床バブリング状態の異常に対する対策方法が上記のように決定された後、制御装置９は、バブリング状態の異常を解消させるように、決定した対策方法に基づいて、変更が必要となる操作変数のそれぞれを変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する（バブリング状態異常解消工程）。
【００９２】
以上に説明したように、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉１において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する。この方法は、熱画像取得工程と、バブリング状態異常判定工程と、を含む。熱画像取得工程では、制御装置９が、流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた少なくとも１つの赤外線カメラ３を用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタ３ａを介して、流動床界面に対する熱画像を取得する。バブリング状態異常判定工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された熱画像に基づいて、流動床全体の少なくとも一部のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。
【００９３】
これにより、局所的な流動不良等による流動床界面の温度の異常を正確に把握することができるので、局所的な流動不良の発生を早期に判別することができる。この結果、炉停止をせざるを得ない「流動阻害」の発生を防止することができ、反応炉の継続運転を好適に維持することができる。
【００９４】
また、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、単位流動床界面平均温度算出工程と、単位流動床界面平均温度記憶工程と、温度乖離算出工程と、を含む。単位流動床界面平均温度算出工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された流動床界面の熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位Ｍ１における前記流動床界面のそれぞれの平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する。単位流動床界面平均温度記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面平均温度算出工程で算出された平均温度を、当該分割単位に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。温度乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均温度と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均温度と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する。バブリング状態異常判定工程では、制御装置９が、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び／又は時間基準温度乖離に基づいて、分割単位Ｍ１に対応する流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
【００９５】
これにより、バブリングしている流動床界面の状態情報を分割単位Ｍ１毎に取得することで、局所的な流動不良が発生している箇所を適切に特定することができる。
【００９６】
また、本実施形態の流動床バブリング状態維持方法は、対策方法決定工程と、バブリング状態異常解消工程と、を含む。対策方法決定工程では、制御装置９が、流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された異常分割単位に対して、当該異常分割単位と関連付けられた操作変数の履歴に基づいて、対応する流動床のバブリング状態の異常を解消する対策方法を決定する。バブリング状態異常解消工程では、制御装置９が、対策方法決定工程で決定された前記対策方法に基づいて、操作変数を調整する。
【００９７】
これにより、異常が発生する流動床部分の操作変数（言い換えれば、炉内環境）に合致した対策方法を決定することができ、対策方法の有効性を向上することができる。
【００９８】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。本実施形態において、バブリング型流動床式反応炉１の基本構成は第１実施形態と同様であるため、図１及び図２（ｂ）等を参照して第２実施形態を説明する。図２（ｂ）は、３次元熱画像の例を示す図である。
【００９９】
第２実施形態のバブリング型流動床式反応炉１において、赤外線カメラ３は、３次元熱画像（温度分布を３次元的に示す画像）を作成することを目的として、複数（例えば２つ以上）設けられている。当該複数の赤外線カメラ３の相対位置は、制御装置９により予め記憶されている。それぞれの赤外線カメラ３は、第１実施形態での赤外線カメラ３と同じように、選択透過フィルタ３ａを介して、バブリング型流動床式反応炉１の炉内における流動床界面の熱画像を撮影している。
【０１００】
本実施形態の赤外線カメラ３が取得した熱画像には、第１実施形態と同様に火炎が含まれず、当該赤外線カメラ３の視点から見たバブリングしている流動床界面の表面の温度分布が表れる。
【０１０１】
本実施形態では、制御装置９は、公知の画像合成処理を行い、複数の赤外線カメラ３により取得された熱画像に基づいて３次元熱画像を作成する（３次元熱画像作成工程）。制御装置９は、作成した流動床界面の３次元熱画像を、当該熱画像に対応する流動床内のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。
【０１０２】
ここで、２つの赤外線カメラ３からの熱画像に基づいて３次元熱画像を作成する画像合成処理を簡単に説明する。先ず、バブリングしている流動床界面のある特定箇所が、２つの赤外線カメラ３が同時点で取得した２つの熱画像のそれぞれにおいて表示された位置を特定する。そして、予め記憶されている２つの赤外線カメラ３のそれぞれの配置位置及び視点を用いて、三角法等に基づいて、それぞれの赤外線カメラ３から、バブリングしている流動床界面の特定箇所までの距離を算出する。各赤外線カメラ３から特定箇所までの距離のそれぞれに基づいて、特定箇所の３次元座標を得ることができる。このように処理することで、制御装置９は、バブリングしている流動床界面の各部分の３次元座標をそれぞれ特定しながら、３次元熱画像を作成する。
【０１０３】
本実施形態の制御装置９は、単位流動床界面温度算出工程において、赤外線カメラ３等を介して取得した２次元熱画像の代わりに、上記のように作成された３次元熱画像に基づいて、予めバブリングしている流動床界面をメッシュ状に細分化することにより形成された複数の分割単位Ｍ１毎の表面平均温度をそれぞれ算出する。３次元熱画像は流動床界面の凹凸と温度を同時に捉えているため、流動床界面に複雑な凹凸が生じていても、平面視での分割単位Ｍ１に対して温度を正確に対応付けることができる。制御装置９は、算出した各分割単位Ｍ１の表面平均温度のそれぞれと、各分割単位に対応する流動床内のバブリング状態に影響を与える操作変数と、を関連付けて記憶する。
【０１０４】
そして、制御装置９は、第１実施形態と同じように、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、算出された表面平均温度の、同一の操作変数が与えられた周辺分割単位の表面平均温度に対する乖離（位置基準温度乖離）を算出する。これに加えて、又はこれに代えて、制御装置９は、判定対象の分割単位Ｍ１自身の、同一の操作変数が与えられ、かつ、バブリング状態の異常が発生していないときの表面平均温度の履歴との温度乖離（時間基準温度乖離）を算出する。制御装置９は、算出した温度乖離が所定閾値以上である場合、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床界面のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
【０１０５】
ところで、例えば、流動媒体層１１ａ内に不燃物が存在し、この不燃物が炉壁の側面に引っ掛かって沈降できなくなる状況を考える。この場合、不燃物に相当する分割単位Ｍ１と、その周囲の分割単位Ｍ１との間では、流動用気体の通気量が異なるから、流動床界面のバブリングの動態が異なってくると考えられる。更に言えば、炉壁に引っ掛かっている不燃物より上側の流動媒体及び処理対象物は沈むことができなくなるため、不燃物の位置に相当する分割単位Ｍ１と、そうでない分割単位Ｍ１との間で、流動床界面の動態が異なってくると考えられる。
【０１０６】
また、バブリング型流動床式反応炉１を継続して稼動するのに伴って、流動媒体層１１ａ内の流動媒体に対して、燃焼反応に由来して様々な物が付着する。融点が比較的低く、液体状態では粘着性が高い塩類が、流動媒体の全体に対して多く付着すると、流動媒体層１１ａ全体の「動き」が穏やかになる。
【０１０７】
上記の例では、単に温度に対する「周辺や過去情報との乖離」では、このような異常を判別できない可能性がある。
【０１０８】
この点に関し、本実施形態の制御装置９は、更に、記憶していたバブリングしている流動床界面の３次元熱画像の履歴を解析することで、流動床界面の動態を取得している。
【０１０９】
制御装置９は、得られた流動床界面の動態に基づいて、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態が、周辺分割単位に対応する流動床界面の動態との乖離である位置基準動態乖離、及び／又は、判定対象の分割単位Ｍ１自身に対応する流動床界面の動態の履歴との乖離である時間基準動態乖離を取得する（動態乖離取得工程）。
【０１１０】
制御装置９は、バブリング状態異常判定工程において、得られた動態乖離（位置基準動態乖離、及び／又は時間基準動態乖離）の大きさに基づいて、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床部分のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定している。得られた動態乖離が大きい場合、制御装置９は、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床内のバブリング状態に異常が発生していると判定し、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
【０１１１】
上記で説明したように、流動床界面の「動き方」（動態）に基づいて、通常の動き方（動態）と、何らかの特異的な状況が生じている場合の動き方と、を容易に区別することができるので、本実施形態の制御装置９は、流動床内の異常を一層正確に判定することができる。
【０１１２】
制御装置９は、バブリング状態異常解消工程において、バブリング状態の異常が発生していると特定された異常分割単位に対して、発生しているバブリング状態の異常に対する対策方法を決定する。続いて、制御装置９は、対策方法を実施するように、変更が必要となる操作変数のそれぞれを変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する。バブリング状態異常解消工程における処理は第１実施形態と実質的に同様であるので、説明を省略する。
【０１１３】
上記のように、制御装置９は、赤外線カメラ３等を介して取得された炉内の流動床界面の熱画像に基づいて、流動床内のバブリング状態を把握し、異常が発生する場合、適切な対策方法を決定して実施すること等によって、流動床内のバブリング状態を適切に維持することができる。
【０１１４】
以上で説明したように、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法の熱画像取得工程では、制御装置９が、視点が異なる複数の赤外線カメラ３を用いて、選択透過フィルタ３ａを介して、流動床界面に対して、視点が異なる複数の熱画像を取得する。本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、３次元熱画像作成工程を含む。３次元熱画像作成工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の熱画像に基づいて、流動床界面の３次元熱画像を作成する。バブリング状態異常判定工程では、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像に基づいて、流動床のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定する。
【０１１５】
これにより、３次元熱画像を用いることで、流動床界面の凹凸を考慮して適切な温度分布を取得することができる。従って、流動床のバブリング状態を一層高い精度で把握することができる。
【０１１６】
また、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、単位流動床界面平均温度算出工程と、単位流動床界面平均温度記憶工程と、温度乖離算出工程と、を含む。単位流動床界面平均温度算出工程では、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像に基づいて、流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する。単位流動床界面平均温度記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面平均温度算出工程で算出された平均温度を、当該分割単位に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。温度乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均温度と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均温度と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する。バブリング状態異常判定工程では、制御装置９が、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び／又は時間基準温度乖離に基づいて、分割単位Ｍ１に対応する流動床のバブリング状態に異常が発生していると判定した場合、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
【０１１７】
これにより、３次元熱画像を用いることで、流動床界面を２次元的に区切った分割単位毎の平均温度を、高精度に得ることができる。この結果、バブリング状態に異常が生じている箇所を正確に特定することができる。
【０１１８】
また、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、動態乖離取得工程を含む。動態乖離取得工程では、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像及び履歴の３次元熱画像に基づいて、流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位における前記流動床界面の流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各分割単位Ｍ１の流動床動態と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における流動床動態と、の乖離である位置基準動態乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の流動床動態と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する。バブリング状態異常判定工程では、動態乖離取得工程で算出された位置基準動態乖離及び／又は時間基準動態乖離に基づいて、判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床のバブリング状態に異常が発生しているか否かを判定し、異常が発生していると判定した場合、当該分割単位Ｍ１を異常分割単位として特定する。
【０１１９】
これにより、流動媒体に混入した不燃物が炉壁に引っ掛かっているような状況が生じた場合に、流動床界面の動態をメッシュ毎に取得することで、そのような異常が生じている箇所を正確に特定することができる。
【０１２０】
続いて、本実施形態の制御装置９が流動床バブリング状態把握方法を用いて、上記の「局所爆発的反応」の発生及び発生の可能性を早期に判別すること、及び、発生する「局所爆発的反応」を抑制し、流動床内のバブリング状態を安定化させる流動床バブリング状態安定化方法について説明する。なお、以下の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の工程に関する説明を省略する場合がある。
【０１２１】
本実施形態では、制御装置９は、上述のように、温度乖離算出工程において、算出した各分割単位Ｍ１の表面平均温度に対する上記温度乖離（位置基準温度乖離、時間基準温度乖離）と、各分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の平均高さと、に基づいて、各分割単位Ｍ１に対応する流動床界面において何らかの乖離があるか否かを判定している。
【０１２２】
具体的には、制御装置９は、作成した３次元熱画像に基づいて、図２（ｂ）に示すように、流動床界面を予めメッシュ状に細分化することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、対応する流動床界面の平均高さをそれぞれ算出する（単位流動床界面高さ算出工程）。ここでの平均高さとは、１つのメッシュに注目したときに、流動床界面の高さに関する、当該メッシュにおける場所的な平均値を意味する。
【０１２３】
制御装置９は、算出されたそれぞれの分割単位Ｍ１の平均高さと、当該各分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の高さに影響を与える操作変数と、を関連付けて記憶することにより蓄積する（単位流動床界面高さ記憶工程）。
【０１２４】
制御装置９は、各分割単位Ｍ１に対して算出した平均高さと、その周辺分割単位の平均高さと、の乖離である位置基準高さ乖離、及び／又は、各分割単位Ｍ１に対して算出した平均高さと、当該分割単位Ｍ１自身の過去の平均高さ（平均高さ履歴）と、の乖離である時間基準高さ乖離のそれぞれを算出して記憶する（高さ乖離算出工程）。
【０１２５】
ところで、分割単位Ｍ１の平均高さは、当該分割単位Ｍ１において、流動用気体が表層下の流動媒体層１１ａの中で、流動媒体を押しのける効果で流動媒体を持ち上げ、流動媒体層１１ａのこの部分全体としてのかさ比重を下げた結果（例えば、かさ比重１．５ｔ／ｍ3→１．０ｔ／ｍ3）を示す高さである。
【０１２６】
この意味で、位置基準高さ乖離は、対応の分割単位Ｍ１の表層下の流動媒体層１１ａの中で流動媒体がかさ比重を下げる程度が、周辺分割単位において流動媒体がかさ比重を下げる程度に対して乖離する度合いを表している。即ち、位置基準高さ乖離は、対応の分割単位Ｍ１の表層下の流動媒体層１１ａ内のバブリング状態（流動状態）に関して、周辺の分割単位Ｍ１と比較して何らかの乖離乃至特異的な状況が生じているか否かを示している。
【０１２７】
時間基準高さ乖離は、同一の分割単位Ｍ１で見た場合、当該分割単位Ｍ１の表層下の流動媒体層１１ａ内のバブリング状態（流動状態）に関して、以前とは異なる何らかの乖離乃至特異的な状況が生じているか否かを示している。
【０１２８】
制御装置９は、乖離分割単位特定工程において、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、上記のように算出して記憶していた分割単位Ｍ１の位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、を評価する。総合的な評価の結果、乖離が大きい場合は、制御装置９は、対応する流動床内のバブリング状態が不安定である、又は、不安定となる可能性があると判定し、当該分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
【０１２９】
制御装置９は、上記のように特定した乖離分割単位に対して、当該分割単位Ｍ１に関連する操作変数の履歴に基づいて、当該分割単位Ｍ１の総合的な乖離を縮小（収束）させるための操作変数の変更の要否について判定する。更に、制御装置９は、操作変数の変更が必要と判定した場合、変更する操作変数及びその変更量（即ち、対策方法）を決定する（対策方法決定工程）。
【０１３０】
この対策方法は、例えば、（１）特定された分割単位Ｍ１に対応する流動床部分へ流動用気体の通気量を一時的に変更すること、（２）流動用気体の加温温度の変更、外部加熱量の変更等によって、特定された分割単位Ｍ１に対応する流動床部分の流動媒体層１１ａの温度を一時的に変更すること、（３）処理対象物の処理量（投入量）を変更すること、（４）流動媒体層１１ａ内の流動媒体の充填量を変更すること等を挙げることができる。
【０１３１】
制御装置９は、上記のように決定した対策方法に基づいて操作変数を変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する（バブリング状態安定化工程）。以上により、制御装置９は、赤外線カメラ３等を介して取得された熱画像に基づいて作成された３次元熱画像を用いて、炉内の流動床内のバブリング状態を一層正確に把握することができる。また、制御装置９は、流動床内のバブリング状態が不安定又は不安定となる可能性があると判定した場合、適切な対策方法を実施することで、流動床内のバブリング状態を安定化させ、「流動阻害」等の異常に至ることを回避することができる。
【０１３２】
以上で説明したように、本実施形態の流動床バブリング状態把握方法は、処理対象物に対して、乾燥、熱分解、燃焼のうち少なくとも何れかの熱処理を行うバブリング型流動床式反応炉において、炉内下部に充填された流動媒体に炉底から流動用気体を吹き出すことで、前記流動媒体を流動させることにより形成された流動床のバブリング状態を把握する。この方法は、熱画像取得工程と、３次元熱画像作成工程と、単位流動床界面平均温度算出工程と、単位流動床界面平均温度記憶工程と、温度乖離算出工程と、単位流動床界面高さ算出工程と、単位流動床界面高さ記憶工程と、高さ乖離算出工程と、を含む。熱画像取得工程では、コンピュータからなる制御装置９が、流動床の上側界面である流動床界面の上方部又は横上方部から見下ろす位置に設けられた視点が異なる複数の赤外線カメラ３を用いて、火炎が放射しない波長の光を選択的に透過させる選択透過フィルタ３ａを介して、流動床界面に対する複数の熱画像を取得する。３次元熱画像作成工程では、制御装置９が、熱画像取得工程で取得された異なる視点からの複数の熱画像に基づいて、流動床界面の３次元熱画像を作成する。単位流動床界面平均温度算出工程では、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像に基づいて、流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位Ｍ１における前記流動床界面の平均温度である単位流動床界面平均温度を算出する。単位流動床界面平均温度記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面平均温度算出工程で算出された平均温度を、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える操作変数と関連付けて記憶する。温度乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均温度と、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均温度と、の乖離である位置基準温度乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均温度と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均温度と、の乖離である時間基準温度乖離を算出する。単位流動床界面高さ算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対応する流動床界面の平均高さである単位流動床界面高さを算出する。単位流動床界面高さ記憶工程では、制御装置９が、単位流動床界面高さ算出工程で算出された平均高さを、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面のバブリング状態に影響を与える前記操作変数と関連付けて記憶する。高さ乖離算出工程では、制御装置９が、複数の分割単位Ｍ１のそれぞれに対して、各分割単位Ｍ１の平均高さと、各分割単位Ｍ１の周辺の分割単位Ｍ１である周辺分割単位における平均高さと、の乖離である位置基準高さ乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の平均高さと、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の平均高さと、の乖離である時間基準高さ乖離を算出する。
【０１３３】
これにより、炉内のバブリングしている流動床界面の分割単位Ｍ１毎の温度、高さ等の状態情報を取得することで、流動床のバブリング状態を一層正確に把握することができる。
【０１３４】
また、本実施形態の流動床バブリング状態安定化方法は、乖離分割単位特定工程を含む。この乖離分割単位特定工程では、制御装置が、各分割単位Ｍ１に対して、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、高さ乖離算出工程で算出された位置基準高さ乖離及び前記時間基準高さ乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
【０１３５】
これにより、温度、高さ等の状態情報に基づく総合的な乖離の度合いに基づいて、乖離分割単位を正確に特定することができる。
【０１３６】
また、本実施形態の流動床バブリング状態安定化方法は、対策方法決定工程と、バブリング状態安定化工程と、を含む。対策方法決定工程では、制御装置９が、流動床バブリング状態把握方法を用いて特定された乖離分割単位に対して、当該乖離分割単位に対応する操作変数の履歴に基づいて、前記乖離を小さくするための対策方法を決定する。バブリング状態安定化工程では、制御装置９が、対策方法決定工程で決定された対策方法に基づいて、操作変数を調整する。
【０１３７】
これにより、乖離が相対的に大きい流動床部分の操作変数（即ち炉内環境）に合致した対策方法を決定することができ、対策方法の有効性を向上することができる。
【０１３８】
次に、上記第２実施形態の変形例について説明する。なお、変形例の説明においては、上記の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１３９】
本変形例の制御装置９は、位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、に加えて、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、作成されたバブリングしている流動床界面の３次元熱画像に基づいて、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態の激しさを解析する。
【０１４０】
制御装置９は、動態乖離取得工程において、３次元熱画像を解析して得られた判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態の激しさと、流動床界面全体の動態の（平均的な）激しさと、を比較し、その乖離である単位動態乖離を取得して記憶する。
【０１４１】
また、制御装置９は、動態乖離取得工程において、３次元熱画像を解析して得られた判定対象の分割単位Ｍ１に対応する流動床界面の動態の激しさと、当該分割単位Ｍ１に対応する流動床面部分の過去の動態の激しさと、を比較し、その乖離である時間基準動態乖離を取得して記憶する。
【０１４２】
本変形例では、制御装置９は、乖離分割単位特定工程において、判定対象の分割単位Ｍ１に対して、上記の温度乖離算出工程において算出された位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、上記の高さ乖離算出工程において算出された位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、動態乖離取得工程において取得された単位動態乖離及び時間基準動態乖離と、を用いて状況の乖離を評価する。このように総合的に評価された乖離が大きい場合、制御装置９は、対応する流動床のバブリング状態が不安定又は不安定となる可能性があると判定し、当該分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
【０１４３】
制御装置９は、対策方法決定工程において、上記のように特定した乖離分割単位に対して、当該分割単位Ｍ１に関連する操作変数の履歴に基づいて、当該分割単位Ｍ１におけるバブリング状態の乖離を小さくするための操作変数の変更の要否について判断する。操作変数の変更が必要であると判定した場合、制御装置９は、変更する操作変数及びその変更量（即ち、対策方法）を決定する。
【０１４４】
その後、制御装置９は、バブリング状態安定化工程において、対応する流動床内のバブリング状態を安定化させるように、対策方法決定工程で決定された対策方法に基づいて、変更が必要となる操作変数のそれぞれを変更し、バブリング型流動床式反応炉１の運転を制御する。
【０１４５】
これにより、本変形例においても、流動床内のバブリング状態を好適に把握することができる。また、流動床内の流動状態の乖離が発生した場合、適切な対策方法を実施することにより当該乖離を収束させて、流動床内のバブリング状態を安定化させることができる。
【０１４６】
以上に説明したように、本変形例の流動床バブリング状態把握方法は、動態乖離取得工程と、乖離分割単位特定工程と、を含む。当該動態乖離取得工程においては、制御装置９が、３次元熱画像作成工程で作成された３次元熱画像及び履歴の３次元熱画像に基づいて、前記流動床界面を予めメッシュ状に分割することで形成された複数の分割単位Ｍ１毎に、当該分割単位Ｍ１の流動床界面における流動状態の動態である流動床動態を取得して解析することで、各分割単位Ｍ１の流動床動態と、流動床界面全体の流動床動態と、の乖離である単位動態乖離、及び／又は、分割単位Ｍ１の流動床動態と、同一の当該分割単位Ｍ１における過去の流動床動態と、の乖離である時間基準動態乖離を取得する。乖離分割単位特定工程では、制御装置９が、各分割単位Ｍ１に対して、温度乖離算出工程で算出された位置基準温度乖離及び時間基準温度乖離と、高さ乖離算出工程で算出された位置基準高さ乖離及び時間基準高さ乖離と、動態乖離取得工程で取得された単位動態乖離及び時間基準動態乖離と、を評価して、総合的に乖離が大きい分割単位Ｍ１を乖離分割単位として特定する。
【０１４７】
これにより、流動床界面の温度、高さ、及び流動状態の激しさに基づいて、流動床のバブリング状態を総合的に判定することができ、局所的に流動状態が激しい場所をより正確に判別することができる。
【０１４８】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【０１４９】
変形例の動態乖離取得工程において、単位動態乖離の代わりに、第２実施形態のように、周辺分割単位との乖離である位置基準動態乖離を取得しても良い。
【０１５０】
流動動態としては、例えば、分割単位Ｍ１において流動床界面の単位時間の変化量を用いることができる。しかし、これに限定されない。
【０１５１】
赤外線カメラ３を複数設ける場合、赤外線カメラ３をそれぞれ異なる高さに設けても良い。即ち、一部の赤外線カメラ３をバブリング型流動床式反応炉１の頂部に設け、一部の赤外線カメラ３をフリーボード部１０の側壁の近傍に設けても良い。
【０１５２】
赤外線カメラ３を流動床部１１の側面に別途に設けても良い。この場合、流動床部１１の側面に対する熱画像を取得できるので、流動床内の温度乖離乃至異常を推定できる余地がある。
【０１５３】
流動床界面の平均高さは、炉底等予め決められた位置に対する絶対高さでも良いし、流動床界面全体の平均高さに対する相対高さでも良い。
【０１５４】
分割単位Ｍ１は、四角形に限定されず、他の形状でも良い。分割単位Ｍ１同士の形状及びサイズが互いに異なっても良い。
【符号の説明】
【０１５５】
１  バブリング型流動床式反応炉
１０  フリーボード部
１０ａ  排出口
１０ｂ  投入口
１０ｃ  二次燃焼用空気供給口
１１  流動床部
１１ａ  流動媒体層
１２  流動用気体供給部
１３  流動用気体供給母管部
１４  流動媒体炉外排出管
２１  流動媒体炉外排出装置
２２  夾雑物分級装置
２２ａ  流動媒体回収口
２３  流動媒体返送装置
２４  給じん装置
３  赤外線カメラ
３ａ  選択透過フィルタ
４  気体供給部
４１  流動用気体供給装置
４２  二次燃焼用気体供給装置
５  気体加温装置
６  下流処理設備
【図１】
0006917435.tif 000002
【図２】
0006917435.tif 000003