JP2000213724A - ごみ焼却炉の制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クロロベンゼン類および／またはクロロフェノ
ール類を指標としたダイオキシン抑制制御において、低
い濃度レベルのダイオキシン抑制を可能にする。 【解決手段】ごみ焼却炉の燃焼ガス中の炭化水素類およ
び／またはクロロベンゼン類および／またはクロロフェ
ノール類の目標値と燃焼ガスの滞留時間と燃焼ガス中の
酸素濃度とから燃焼ガス温度の目標値を設定し、前記排
ガス温度が前記目標値となるよう操作量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物および
産業廃棄物を焼却処理するごみ焼却炉の運転制御方法お
よび運転制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ごみ焼却炉の燃焼制御技術に関する従来
技術としては、特開平10−220727号公報に記載されたも
のがある。この従来技術では、クロロベンゼン類および
／またはクロロフェノール類の濃度を計測し、その濃度
と酸素濃度および／または炉内温度に基づいて焼却炉へ
のごみの供給量および／または空気量の過不足を判定
し、ごみの供給量および／または空気量を調整してい
る。クロロベンゼン類および／またはクロロフェノール
類はＣＯに比べ、よりダイオキシンとの相関が強いと言
われている。したがって、クロロベンゼン類および／ま
たはクロロフェノール類の濃度を指標とした従来技術
は、ＣＯを指標としたダイオキシン抑制制御に比べ、よ
り低レベルにダイオキシンを抑制することができる可能
性がある。なお、上記および以下の説明において「およ
び／または」の表現は、どちらか一方または両方を意味
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼ガ
ス中のクロロベンゼン類およびクロロフェノール類の燃
焼過程とＣＯの燃焼過程では異なる点がある。第１の違
いは燃焼速度である。クロロベンゼン類および／または
クロロフェノール類の燃焼速度は、ＣＯの燃焼速度に比
べて極端に遅い。例えば、ガス温度が９００℃程度の条
件で９９％燃焼させる場合、ＣＯの場合は、ほぼ瞬時に
燃焼するのに対して、クロロフェノールは秒オーダーの
時間が必要となる。第２の違いはガス中の酸素濃度によ
る影響である。ＣＯ濃度は酸素濃度による影響を受けや
すく、酸素濃度が減少するとＣＯ濃度が著しく増加する
場合がある。それに対し、クロロベンゼン類および／ま
たはクロロフェノール類の濃度はＣＯに比べると、酸素
濃度による影響が小さい。

【０００４】上記従来技術では、このような特性の違い
を考慮していないため、非常に低い濃度レベルのクロロ
ベンゼン類および／またはクロロフェノール類に対して
は、十分に抑制することができない可能性がある。すな
わち、非常に低い濃度レベルのダイオキシンに対しては
その抑制効果が十分ではない可能性がある。

【０００５】また、上記従来技術では、クロロベンゼン
類および／またはクロロフェノール類の濃度を指標とし
ているが、ダイオキシンの発生にはその他にも影響を及
ぼす因子があると推察される。

【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決し、ダイ
オキシンの発生をより低レベルに抑制可能な制御方法お
よび制御装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の手段は、ごみ焼却装置の制御方法であって、前
記ごみ焼却炉の燃焼ガス中の炭化水素類および／または
芳香族系有機塩素化合物の濃度の目標値と燃焼ガスの滞
留時間及び／または燃焼ガス中の酸素濃度とから燃焼ガ
ス温度の目標値を設定し、前記排ガス温度が前記目標値
となるよう操作量を決定することを特徴とするごみ焼却
炉の制御方法である。

【０００８】上記課題を解決するための第２の手段は、
ごみ焼却炉の制御方法であって、前記ごみ焼却炉の燃焼
ガス温度と燃焼ガスの滞留時間と燃焼ガス中の酸素濃度
から、炭化水素類および／または芳香族系有機塩素化合
物の濃度を求める反応モデルを有し、前記反応モデルか
ら、未燃分を基準値以下に抑制する燃焼ガス温度と燃焼
ガス滞留時間と酸素濃度の関係を求め、前記関係を満た
すように、ごみ焼却炉の操作量を決定することを特徴と
するごみ焼却炉の制御方法である。

【０００９】上記課題を解決するための第３の手段は、
ごみ焼却炉の制御装置であって、前記ごみ焼却炉の燃焼
ガス中の炭化水素類および／または芳香族系有機塩素化
合物の濃度の目標値を決定する未燃分濃度目標値決定部
と、燃焼ガスの滞留時間を決定する燃焼ガス滞留時間計
算部と、前記未燃分濃度目標値決定部で決定された前記
目標値と前記滞留時間計算部で計算された滞留時間とか
ら燃焼ガス温度目標値を計算する計算式により燃焼ガス
温度目標値を計算する燃焼ガス温度目標値計算部と、前
記燃焼ガス温度目標値と前記ごみ焼却炉の燃焼ガス温度
の偏差からごみ焼却炉の操作量を決定する操作量決定部
とを有することを特徴とするごみ焼却炉の制御装置であ
る。

【００１０】また、前記計算式のパラメータは、ごみ焼
却炉の運転データのうち、前記計算式の入出力データを
利用して同定してもよい。

【００１１】上記課題を解決するための第４の手段は、
ごみ焼却炉の制御装置において、前記ごみ焼却炉の燃焼
ガス中の炭化水素類および／または芳香族系有機塩素化
合物の濃度の目標値を決定する未燃分濃度目標値決定部
と、前記ごみ焼却炉に供給する空気量と燃焼ガス温度お
よび／または燃焼ガス酸素濃度と、炭化水素類および／
または芳香族系有機塩素化合物の濃度との関係を表わし
た反応モデルと、前記反応モデルを利用し、前記未燃分
濃度目標値決定部で決定された前記目標値から、前記炭
化水素類および／または芳香族系有機塩素化合物の濃度
を基準値以下に抑制するための燃焼ガス温度と前記空気
量および／または前記酸素濃度が満たすべき条件を求め
る目標条件計算部と、前記焼却炉で計測された燃焼ガス
温度と前記空気量および／または酸素濃度が、前記目標
条件計算部で求めた条件を満足するように、ごみ焼却炉
の操作量を決定する操作量決定部とを有することを特徴
とするごみ焼却炉の制御装置である。なお、前記反応モ
デルのモデルパラメータは、前記ごみ焼却炉の運転デー
タのうち、前記反応モデルの入出力データを利用して同
定しても良い。

【００１２】上記課題を解決するための第５の手段は、
ごみ焼却炉と排ガス処理設備と燃焼ガス分析装置と制御
装置からなるごみ焼却システムにおいて、前記制御装置
が、第３の手段または第４の手段に記載した制御装置で
あり、前記燃焼ガス分析装置が、排ガス中の炭化水素類
および／または芳香族系有機塩素化合物の濃度と酸素濃
度を計測する装置であることを特徴とするごみ焼却シス
テムである。

【００１３】芳香族系有機塩素化合物は、たとえばクロ
ロベンゼン類，クロロフェノール類，ダイオキシンであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例を示す。本
実施例はごみ焼却装置１，燃焼ガス分析装置２，制御装
置３からなる。

【００１５】ごみ焼却装置１はごみ焼却炉１１と排ガス
処理装置１２からなる。ごみ焼却炉１１では投入したご
みを乾燥，燃焼させる。その結果、ごみは焼却灰と排ガ
スとなる。焼却灰は随時焼却炉から搬出され、排ガスは
ごみ焼却装置１内に設置された排ガス処理装置１２に送
られて処理される。また、ごみ焼却装置１には燃焼ガス
流量，炉内温度などを計測するための各種センサーが取
付けられており、計測した値は制御装置３に送られる。

【００１６】燃焼ガス分析装置２では、燃焼ガス中に含
まれる各種ガス成分が測定される。本実施例では、Ｏ₂
の濃度と未燃分の濃度を計測した。ここでは未燃分とは
炭化水素類及びクロロフェノール類を示す。ただし、未
燃分はクロロベンゼン類など他の未燃分であっても構わ
ない。また、ここでは燃焼ガスは炉内燃焼ガス，炉内出
口ガス，排ガス処理装置出口ガスの総称として使用して
いる。

【００１７】制御装置３は未燃分濃度目標値設定部３１
と燃焼ガス滞留時間計算部３２と燃焼ガス温度目標値計
算部３３と操作量決定部３４からなる。未燃分濃度目標
値設定部３１では、ダイオキシンの排出規制値から目標
となる未燃分の濃度を算出し、未燃分濃度の目標値に設
定する。燃焼ガス滞留時間計算部３２では、ごみ焼却炉
の空気量および燃焼ガス温度から燃焼ガスの滞留時間を
計算する。燃焼ガス温度目標値計算部３３では、未燃分
濃度目標値設定部３１で設定した未燃分濃度目標値と燃
焼ガス滞留時間計算部３２で計算した燃焼ガスの滞留時
間と未燃分の燃焼速度式とから燃焼ガス温度の目標値を
計算する。操作量決定部３４では、燃焼ガス温度目標値
と実際の燃焼ガス温度の偏差からごみ焼却装置の操作量
である燃焼空気量，燃焼空気温度および各ストーカ速度
を決定し、各操作量の設定値としてごみ焼却装置１に渡
す。このようにして操作量を決定することで燃焼反応速
度が遅い炭化水素類やクロロフェノール類あるいはダイ
オキシン類を抑制することができる。

【００１８】次に、本実施例についてより詳細に説明す
る。

【００１９】ごみ焼却炉１１の概略図を図２に示す。ご
み焼却炉１１では、ごみホッパ114に入れられたごみは
給塵装置１１０によりストーカ上に運ばれる。ストーカ
は乾燥ストーカ１１１，燃焼ストーカ１１２及び後燃焼
ストーカー１１３の３つに分かれている。乾燥ストーカ
１１１では、主に投入ごみの水分を蒸発させる。燃焼ス
トーカ１１２では、乾燥したごみを燃焼させる。後燃焼
ストーカー１１３では燃焼ストーカー１１２で燃やし切
れなかったごみを完全に燃焼させる。燃焼後の灰は、灰
ピット（図示せず）に一旦堆積した後、埋め立てまたは
溶融処理される。

【００２０】乾燥ストーカ１１１，燃焼ストーカ１１
２、および後燃焼ストーカー１１３には下部から、それ
ぞれ乾燥用空気，燃焼用空気，後燃焼用空気が吹き込ま
れるようになっている。空気はファン１３１により送り
込まれるが、その途中に、エアヒーター１３３を介して
燃焼ガスの一部あるいは蒸気(図示せず)と熱交換して昇
温する。乾燥ストーカ１１１，燃焼ストーカ１１２及び
後燃焼ストーカー１１３への空気量は空気流量計１５２
により計測される。これらの空気量は燃焼制御装置３か
ら送られる設定値になるようファン１３１とそれぞれの
ストーカへの配分量を調節する空気ダンパ１２１の開度
によって制御されている。ただし、このマイナー制御系
は図示していない。また、それぞれの空気の温度は空気
温度センサー１５３により計測される。空気温度も制御
装置３から送られる設定値になるように図示していない
マイナー制御系により制御されている。このマイナー制
御系の操作端はエアヒーターにより加熱された空気と加
熱されていない空気の配分をかえる温度調節用空気ダン
パ１２４である。

【００２１】また、ストーカー上部は二次空気吹き込み
ノズル１３４が取り付けられている。二次空気吹き込み
ノズル１３４から供給される二次空気により未燃分を多
く含むガスと高温のガスが混合される。また二次空気か
ら燃焼ガスに酸素が補給される。その結果、ほとんどの
可燃性物質を燃焼できる。二次空気の吹込み量（吹込み
速度）は二次空気用ファン１３２と二次空気用ダンパ１
２９の開度により調節される。燃焼ガスは炉出口付近で
は８００度から９００度の高温となっている。燃焼ガス
温度および、炉壁温度は炉内温度センサー１５１により
計測されている。高温の燃焼ガスから炉壁を保護するた
め、燃焼ガス温度または炉壁温度が基準値以下となるよ
う、ガス冷却装置（図示せず）で水を噴霧しガス温度を
低下させる場合もある。焼却炉出口にはボイラーが設置
されており、ボイラーで熱交換され５００度程度まで温
度が下げられる。ごみ焼却炉から排出された排ガスは排
ガス処理装置１２に送られ、処理される。

【００２２】本実施例では、制御装置３より、給塵装置
１１０，各ストーカー１１１〜113，空気ダンパ１２
１，温度調節用空気ダンパ１２４，二次空気用ダンパ１
２９，ファン１３１および二次空気用ファン１３２に制
御信号（設定値）が送られている。この制御信号により
図示していないマイナー制御系が働き、給塵速度，各ス
トーカー速度，各空気温度および各空気流量が制御され
る。

【００２３】次に燃焼ガス分析装置２について説明す
る。

【００２４】燃焼ガス分析装置２は、各種ガス分析装置
および高精度未燃分計測装置よりなる。各種ガス分析装
置２１では、試料ガスを前処理した後、Ｏ₂ などのガス
成分を測定する。本実施例では、燃焼ガス分析装置２は
排ガス処理装置１２と煙突（図示せず）の間に設置し
た。したがって、燃焼ガス分析装置２に取り込まれた試
料ガスは排ガス処理装置１２内の集塵装置（図示せず）
によりダストの大半は除去されている。Ｏ₂ などのガス
成分の測定には一般的に使用される連続分析計を利用し
た。

【００２５】高精度未燃分計測装置では採取したガスを
安定にかつ一定流量でモニタ部に送り込む必要がある。
また、途中で分析対象物質が吸着したり凝縮して損失す
ることがないようにしなければならない。したがって、
その前処理は各種ガス分析装置とは違ったものになる。
高精度未燃分計測装置の構成を図３に示す。高精度未燃
分計測装置は主に３つの部位より成り立っている。

【００２６】採取された試料ガスを搬送し、前処理する
ガス前処理部２２１，採取した試料ガス中から測定対象
物資を検出するモニタ部２２２、さらに検出，取得した
データを処理するデータ処理部２２３である。ガス前処
理部２２１は全体をヒーターにより１００度〜２００度
程度に加熱され、排ガス中の不純物や非灰を取り除く。
モニタ部２２２は送り込まれた資料ガス中の分析対象物
質を選択的にかつ高い効率でイオン化を行い、中間圧力
室などを経て質量分析部２２２ｂで質量分析し、分析対
象物質を検出（モニタ）する。本実施例では、炭化水素
類，クロロフェノール類を分析対象物質とし、大気圧化
学イオン源によりイオン化した。ただし炭化水素類を分
析対象物質とする場合は正にイオン化し、クロロフェノ
ール類を分析対象物質とする場合は負にイオン化した。
検出された信号はデータ処理部２２３に送られ、必要に
応じて検量線から濃度に換算され、制御装置３に送られ
る。

【００２７】データ処理部２２３では、質量分析部２２
２からの信号を増幅器２２３ａにより増幅し、さらに必
要であれば演算器２２３ｂで演算処理する。

【００２８】次に、制御装置３について説明する。制御
装置３は未燃分濃度目標値設定部３１と燃焼ガス滞留時
間計算部３２と燃焼ガス温度目標値計算部３３と操作量
決定部３４からなる。

【００２９】未燃分濃度目標値設定部３１では、ダイオ
キシン濃度の規制値から目標となる未燃分の濃度を算出
する。ダイオキシン濃度と未燃分である炭化水素類また
はクロロフェノール類の濃度との相関関係は予め求めて
おく。文献に記載されている相関関係式を用いても良い
が、炉によって特性が異なる可能性があるため、炉毎に
関係式を求めておくことが望ましい。ただし、ダイオキ
シン類は炭化水素類やクロロフェノール類よりも燃焼速
度が遅いと考えられる。したがって、目標となる炭化水
素類やクロロフェノール類の濃度は、そのことを考慮し
てより低い濃度に設定することが望ましい。

【００３０】燃焼ガス滞留時間計算部３２では、ごみ焼
却炉の空気量および燃焼ガス温度から燃焼ガスの滞留時
間を計算する。ここでは、次の式で平均滞留時間を求め
た。 τ＝（Ｖ／Ｇｇ)・(２７３／（２７３＋Ｔｇ)) …（１） ただし、ここで、τ：平均滞留時間［ｓ］，Ｖ：焼却炉
炉内容積［ｍ³ ］，Ｔｇ：燃焼ガス温度［℃］，Ｇｇ：
供給空気量（１次空気＋２次空気）である。燃焼ガス温
度目標値計算部３３では、未燃分濃度目標値設定部３１
で設定した未燃分濃度目標値と燃焼ガス滞留時間計算部
３２で計算した燃焼ガスの滞留時間と未燃分の燃焼速度
式とから燃焼ガス温度の目標値を計算する。燃焼速度式
は次のように与えた。

【００３１】 ｋ＝Ａexp（−Ｅ／ＲＴｇ） …（２） ただし、ここでｋ：反応速度定数，Ｒ：ガス定数であ
る。またＡ，Ｅは係数で、物質を指定すると決定される
値である。本実施例では、文献値よりＡ，Ｅを求めた。
ただし、燃焼ガス分析装置２で計測した未燃分濃度，滞
留時間およびガス温度から最小二乗法により求めてもよ
い。

【００３２】時刻ｔにおける未燃分の濃度をＣ（ｔ）と
すると、 Ｃ（ｔ）＝Ｃ（０）exp（−ｋｔ） …（３） と表される。ただし、ここでｋは上記の反応速度定数で
あるため、Ｔｇの関数となっている。したがって上記
（３）式は滞留時間τ、仮定した未燃分の初期濃度Ｃ
（０）、および未燃分濃度の目標値Ｃ（τ）を与えると
Ｔｇの方程式となる。本実施例では、この方程式を解い
て求めたＴｇをガス温度目標値とした。ただし、上記
（１）式に示したように滞留時間τはＴｇの関数となっ
ておりＴｇが増加すると滞留時間τが減少する。例え
ば、計測したガス温度Ｔｇ１から滞留時間τ１を求め、
滞留時間がτ１であることを前提に目標ガス温度Ｔｇ２
を求めたとする。Ｔｇ２がＴｇ１より大きいと、ガス温
度がＴｇ２になった場合の滞留時間τ２はτ１より小さ
くなってしまう。したがって、滞留時間が短くなり、反
応が十分に進行しない。その結果、燃焼ガス中には、目
標とした未燃分の濃度よりも大きな濃度の未燃分が残っ
てしまう。そこで本実施例では図４に示したアルゴリズ
ムにより収束計算した。すなわち、実機ガス温度Ｔｇ１
より滞留時間τ１を求め、τ１よりガス温度目標値Ｔｇ
２を求める。次にＴｇ２よりτ２を求め、τ２とτ１の
偏差が十分小さければ、ガス温度目標値をＴｇ２とす
る。そうでなければτ１＝τ２として再度Ｔｇ２を求
め、τ２とτ１の偏差が十分小さくなるまで繰り返す。

【００３３】本実施例では、このように燃焼ガス温度目
標値計算部３３で収束計算を行った。しかし、制御周期
が比較的短い場合、燃焼ガス温度目標値計算部３３で収
束計算させなくてもよい。この場合は実機ガス温度デー
タが逐次燃焼ガス滞留時間計算部に入力されるため、ガ
ス温度の目標値も逐次更新されることになる。

【００３４】算部に入力されるため、ガス温度の目標値
も逐次更新されることになる。

【００３５】操作量決定部３４では、燃焼ガス温度目標
値と実際の燃焼ガス温度の偏差およびごみ焼却装置の状
態量からごみ焼却装置の操作量を決定する。本実施例で
は次のように操作量を決定した。

【００３６】１）燃焼ガス温度の偏差から燃焼ストーカ
へ供給する空気量および燃焼空気温度を決定する。ただ
し、燃焼ストーカに供給する空気量を変更しても、１次
空気の量および２次空気の量の総量は一定とする。

【００３７】２）ボイラー蒸気量と蒸発量基準値の偏差
から各ストーカ速度を決定する。

【００３８】上記１)２)はそれぞれ偏差が０になるよう
にフィードバック制御している。上記１）の制御では、
空気量の変更を優先する。ただし、極端に空気量の配分
を変更すると、焼却炉の運転に支障をきたす場合があ
る。したがって、空気量の配分はある決められた範囲内
で行う。決められた範囲内で空気量を操作しても、ガス
温度の目標値との偏差を０にできない場合に空気温度を
変更する。また上記２）は、安定にごみ焼却装置を運転
するための制御である。例えばガス温度を上昇させるた
めに空気量を増加させた場合に、ごみ燃焼量が増加し、
焼却炉内のごみ量が減少する。この状態が継続すると、
ごみ量が減少しすぎて「ごみ枯れ」がおこる可能性があ
る。そこで、ごみ供給速度に基づいた蒸発量基準値と実
際のボイラ蒸発量を比較し、実際の蒸発量が大きい場合
はごみ供給不足と判断し、ごみ供給量を増加させる。た
だし、燃焼むらなどによっても蒸発量は変動する可能性
があるため、フィードバック制御する場合には、制御パ
ラメータを上手く調整する必要がある。ただし本制御装
置３は、未燃分濃度が目標値以下の場合は動作させなく
てもよい。

【００３９】次に本発明の第２の実施例について述べ
る。

【００４０】図５に本発明の第２の実施例を示す。第２
の実施例が第１の実施例と異なる点は、燃焼ガス滞留時
間計算部３２および燃焼ガス温度目標値３３が反応モデ
ル３５および目標条件計算部３６になった点である。す
なわち、反応モデル３５と目標条件計算部３６で目標と
する燃焼ガス温度と空気量などの関係を目標条件として
決定し、この目標条件になるように操作量決定部３４で
ごみ焼却炉１１の操作量を決定する。以下に反応モデル
３５，目標条件計算部３６，操作量決定部３４について
説明する。

【００４１】反応モデル３５は燃焼ガス温度，空気量を
入力とし、未燃分濃度を出力するモデルである。本実施
例では、反応式ベースでモデル化した。モデルで用いた
式は第１の実施例の説明の中で記載した（１）式〜
（３）式である。これらの式を整理すると、未燃分濃度
は燃焼ガス温度Ｔｇと空気量（総量）Ｇｇで表わされ
る。（ただし、初期濃度Ｃ（０）は変化しないと仮定し
ている）すなわち、燃焼ガス温度Ｔｇと空気量Ｇｇを入
力として未燃分の濃度を出力するモデルとなる。このよ
うに、本実施例では、反応速度式をベースにモデル化し
たが、ニューロモデルなどの非線形回帰モデルでモデル
化しても良い。

【００４２】次に目標条件計算部３６について説明す
る。ここでは、未燃分濃度目標値決定部３１により決定
された未燃分濃度の目標値を反応モデル式３５に入力
し、未燃分濃度が目標値以下となるために燃焼ガス温度
と空気量が満足すべき条件を求める。本実施例のように
反応モデル３５が燃焼ガス温度と空気量を変数として含
む式で表わされている場合、上記条件は不等式として表
現される。ニューロモデルで反応モデル３５を構築した
場合は、燃焼ガス温度と空気量を反応モデル３５に試行
錯誤的に入力し、未燃分濃度が目標値以下となる条件を
探索する必要がある。

【００４３】最後に操作量決定部３４について説明す
る。第２の実施例では、操作量とガス温度の関係を表わ
した非線形回帰モデルを用いて操作量を決定した。具体
的には、まず、各ストーカ速度と各ストーカへの空気量
および２次空気量を入力してガス温度を出力するモデル
を構築し、実機データによりモデルを同定する。同定し
たモデルに各操作量を入力することにより、ガス温度の
挙動が分かる。また、空気量は各ストーカへの空気量お
よび２次空気量の合計から計算できる。したがって、こ
の非線形回帰モデルに試行錯誤的に操作量の侯補を入力
することで、目標条件計算部３６で求めた条件を満足す
る操作量を決定することができる。

【００４４】また、非線形回帰モデルを利用し、各操作
量とガス温度の感度を解析し、感度の高い操作量を選択
してフィードバック制御を施してもよい。あるいは、第
１の実施例で説明したように、空気量の総量を一定に固
定したまま、燃焼ストーカ上の空気配分を変更する制御
アルゴリズムでもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、燃焼ガスの滞留時間を考
慮して操作量を決定するため、炭化水素類，クロロフェ
ノール類およびダイオキシン類などの燃焼速度が遅い未
燃分をより低レベルに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を表す図。

【図２】ごみ焼却炉の概要を表す図。

【図３】高精度未燃分計測装置の概要を表す図。

【図４】燃焼モデルの構成を表す図。

【図５】第２の実施例を表す図。

【符号の説明】

１…ごみ焼却装置、２…燃焼ガス分析装置、３…制御装
置、１１…ごみ焼却炉、１２…排ガス処理装置、３１…
未燃分目標値決定部、３２…燃焼ガス滞留時間計算部、
３３…燃焼ガス温度目標値計算部、３４…操作量決定
部、３５…反応モデル、３６…目標条件計算部、２２１
…ガス前処理部、２２２…モニタ部、222a…大気圧化学
イオン源、２２２ｂ…質量分析部、２２３…データ処理
部、223a…増幅器、２２３ｂ…データ処理装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 政英 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 斉藤 忠良 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 水本 守 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 武川 茂樹 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 Ｆターム(参考） 3K062 AA01 AB01 BA02 CB08 DA01 DA21 DA22 DA23 DB06 DB08 DB09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ごみ焼却炉の制御方法において、 前記ごみ焼却炉の燃焼ガス中の炭化水素類と芳香族系有
   機塩素化合物から選ばれた少なくとも１つの濃度の目標
   値と燃焼ガスの滞留時間とから燃焼ガス温度の目標値を
   設定し、 前記排ガス温度が前記目標値となるよう操作量を決定す
   ることを特徴とするごみ焼却炉の制御方法。
2. 【請求項２】ごみ焼却炉の制御方法において、 前記ごみ焼却炉の燃焼ガス中の炭化水素類と芳香族系有
   機塩素化合物から選ばれた少なくとも１つの濃度の目標
   値と燃焼ガスの滞留時間と燃焼ガス中の酸素濃度とから
   燃焼ガス温度の目標値を設定し、 前記排ガス温度が前記目標値となるよう操作量を決定す
   ることを特徴とするごみ焼却炉の制御方法。
3. 【請求項３】ごみ焼却炉の制御方法において、 前記ごみ焼却炉の燃焼ガス温度と燃焼ガスの滞留時間と
   燃焼ガス中の酸素濃度から、炭化水素類と芳香族系有機
   塩素化合物から選ばれた少なくとも１つの濃度を求める
   反応モデルを有し、 前記反応モデルから、未燃分を基準値以下に抑制する燃
   焼ガス温度と燃焼ガス滞留時間と酸素濃度の関係を求
   め、前記関係を満たすように、ごみ焼却炉の操作量を決
   定することを特徴とするごみ焼却炉の制御方法。
4. 【請求項４】ごみ焼却炉の制御装置において、 前記ごみ焼却炉の燃焼ガス中の炭化水素類と芳香族系有
   機塩素化合物から選ばれた少なくとも１つの濃度の目標
   値を決定する未燃分濃度目標値決定部と、 燃焼ガスの滞留時間を計算する燃焼ガス滞留時間計算部
   と、 前記未燃分濃度目標値決定部で決定された前記目標値と
   前記滞留時間計算部で計算された滞留時間とから燃焼ガ
   ス温度目標値を計算する計算式により燃焼ガス温度目標
   値を計算する燃焼ガス温度目標値計算部と、 前記燃焼ガス温度目標値と前記ごみ焼却炉の燃焼ガス温
   度の偏差からごみ焼却炉の操作量を決定する操作量決定
   部とを有することを特徴とするごみ焼却炉の制御装置。
5. 【請求項５】ごみ焼却炉の制御装置において、 前記ごみ焼却炉の燃焼ガス中の炭化水素類とクロロベン
   ゼン類およびクロロフェノール類から選ばれた少なくと
   も１つの目標値を決定する未燃分濃度目標値決定部と、 前記ごみ焼却炉に供給する空気量と燃焼ガス温度および
   ／または燃焼ガス酸素濃度と、炭化水素類と芳香族系有
   機塩素化合物から選ばれた少なくとも１つの濃度との関
   係を表わした反応モデルと、 前記反応モデルを利用し、前記未燃分濃度目標値決定部
   で決定された前記目標値から、前記炭化水素類と芳香族
   系有機塩素化合物から選ばれた少なくとも１つの濃度を
   基準値以下に抑制するための燃焼ガス温度と前記空気量
   および／または前記酸素濃度が満たすべき条件を求める
   目標条件計算部と、 前記焼却炉で計測された燃焼ガス温度と前記空気量およ
   び／または酸素濃度が、前記目標条件計算部で求めた条
   件を満足するように、ごみ焼却炉の操作量を決定する操
   作量決定部とを有することを特徴とするごみ焼却炉の制
   御装置。
6. 【請求項６】請求項４記載のごみ焼却炉制御装置におい
   て、 前記ごみ焼却炉の運転データのうち、前記計算式の入出
   力データを利用し、前記計算式のパラメータを同定する
   ことを特徴とするごみ焼却炉制御装置。
7. 【請求項７】請求項５記載のごみ焼却炉制御装置におい
   て、 前記ごみ焼却炉の運転データのうち、前記反応モデルの
   入出力データを利用し、前記反応モデルのモデルパラメ
   ータを同定することを特徴とするごみ焼却炉制御装置。
8. 【請求項８】ごみ焼却炉と排ガス処理設備と燃焼ガス分
   析装置と制御装置からなるごみ焼却システムにおいて、 前記制御装置が、請求項４または請求項５記載の制御装
   置であり、 前記燃焼ガス分析装置が、排ガス中の炭化水素類と芳香
   族系有機塩素化合物から選ばれた少なくとも１つの濃度
   と酸素濃度を計測する装置であることを特徴とするごみ
   焼却システム。