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垃圾焚燒爐及其控制方法

675   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:川崎重工業(yè)株式會(huì)社  
2023-12-15 10:18:22
權(quán)利要求書: 1.一種垃圾焚燒爐的控制方法,該垃圾焚燒爐具有加料式輸送裝置,該加料式輸送裝置按照使垃圾干燥的干燥段、使干燥的垃圾燃燒的燃燒段以及使燃燒的垃圾灰化的后燃燒段的順序輸送垃圾,其中,該垃圾焚燒爐的控制方法包括:

檢測所述干燥段的垃圾厚度或垃圾體積作為爐內(nèi)的滯留垃圾量;

從所述滯留垃圾量的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取規(guī)定的評(píng)價(jià)期間內(nèi)的從所述滯留垃圾量的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分;

提取所述變動(dòng)成分中的減少成分;

求出相對(duì)于所述滯留垃圾量單調(diào)減少或保持恒定的修正增益;

通過對(duì)所述減少成分乘以所述修正增益來修正該減少成分;以及將修正后的所述減少成分設(shè)為垃圾減少指標(biāo),基于該垃圾減少指標(biāo)來進(jìn)行規(guī)定的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒爐的控制方法,其中,所述垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理包括:基于所述垃圾減少指標(biāo)來求出向所述干燥段供給的供給量的修正量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的垃圾焚燒爐的控制方法,其中,所述垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理包括:基于所述垃圾減少指標(biāo)來預(yù)測有無垃圾枯竭的產(chǎn)生,在預(yù)測到垃圾枯竭的情況下,通知該情況。

4.一種垃圾焚燒爐,其具有:

燃燒室,其具有加料式輸送裝置,該加料式輸送裝置按照使垃圾干燥的干燥段、使干燥的垃圾燃燒的燃燒段以及使燃燒的垃圾灰化的后燃燒段的順序輸送垃圾;

供給裝置,其向所述干燥段供給垃圾;

垃圾量檢測裝置,其檢測所述干燥段的垃圾厚度或體積作為爐內(nèi)的滯留垃圾量;以及控制裝置,其從所述滯留垃圾量的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取規(guī)定的評(píng)價(jià)期間內(nèi)的從所述滯留垃圾量的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分,提取所述變動(dòng)成分中的減少成分,求出相對(duì)于所述滯留垃圾量單調(diào)減少或保持恒定的修正增益,通過對(duì)所述減少成分乘以所述修正增益來修正該減少成分,將修正后的所述減少成分設(shè)為垃圾減少指標(biāo),基于該垃圾減少指標(biāo)來進(jìn)行規(guī)定的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾焚燒爐,其中,

所述垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理包括:基于所述垃圾減少指標(biāo)來求出供給操作量的修正量,將用該修正量修正后的供給操作量向所述供給裝置輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的垃圾焚燒爐,其中,該垃圾焚燒爐還具有通知裝置,

所述垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理包括:基于所述垃圾減少指標(biāo)來預(yù)測有無垃圾枯竭的產(chǎn)生,在預(yù)測到垃圾枯竭的情況下,向所述通知裝置進(jìn)行輸出以通知該情況。

說明書: 垃圾焚燒爐及其控制方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及具有加料式輸送裝置的垃圾焚燒爐及其控制方法,更具體而言涉及預(yù)測垃圾枯竭的技術(shù)。背景技術(shù)[0002] 以往,公知有一種垃圾焚燒爐,該垃圾焚燒爐具有按照干燥段、燃燒段、后燃燒段的順序從上游向下游輸送垃圾的加料式輸送裝置。垃圾焚燒爐具有向干燥段供給垃圾的供給裝置。供給裝置具有被往復(fù)驅(qū)動(dòng)的推桿,通過推桿的行程、動(dòng)作周期,向干燥段供給的供給量發(fā)生變化。干燥段、燃燒段以及后燃燒段的各段的垃圾輸送速度根據(jù)各段的爐箅的動(dòng)作速度而發(fā)生變化。[0003] 垃圾焚燒爐的廢熱在廢熱回收鍋爐中被回收,并用于發(fā)電。為了維持穩(wěn)定的發(fā)電量,公知對(duì)干燥段的垃圾厚度進(jìn)行檢測,基于該垃圾厚度對(duì)向垃圾焚燒爐的干燥段供給的供給量、基于加料機(jī)的垃圾輸送速度進(jìn)行調(diào)整。[0004] 在專利文獻(xiàn)1中記載了利用紅外線檢測單元檢測干燥段和燃燒段中的垃圾厚度,并基于檢測出的垃圾厚度,獨(dú)立地調(diào)整干燥段的垃圾輸送速度和燃燒段的垃圾輸送速度。[0005] 另外,在專利文獻(xiàn)2中記載了根據(jù)向干燥段輸送燃燒空氣的風(fēng)箱內(nèi)的壓力與爐內(nèi)壓力的壓差,檢測干燥段的垃圾厚度。檢測出的干燥段的垃圾厚度用于調(diào)整干燥段的垃圾輸送速度。[0006] 另外,在專利文獻(xiàn)3中記載了通過從上方對(duì)干燥段的垃圾振蕩出電波并接收該反射波來檢測干燥段的垃圾厚度(垃圾高度)。檢測出的干燥段的垃圾厚度被用于向干燥段供給的供給量的調(diào)整。[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0008] 專利文獻(xiàn)[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平7?004629號(hào)公報(bào)[0010] 專利文獻(xiàn)2:日本特公平7?9288號(hào)公報(bào)[0011] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2017?145980號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容[0012] 發(fā)明要解決的課題[0013] 在上述那樣的垃圾焚燒爐中,有時(shí)干燥段的垃圾的垃圾質(zhì)量發(fā)生變動(dòng)。伴隨著垃圾質(zhì)量的變化,適當(dāng)?shù)臓t內(nèi)滯留垃圾量也發(fā)生變化。例如,有時(shí)即使將相同體積的垃圾搬入到燃燒段,當(dāng)垃圾的密度低時(shí),燃燒的垃圾量不足,當(dāng)垃圾的密度高時(shí),燃燒的垃圾量過剩。當(dāng)燃燒的垃圾出現(xiàn)明顯不足(以下,稱為“垃圾枯竭”)時(shí),因垃圾的燃燒而產(chǎn)生的廢熱的回收量降低,發(fā)電量降低。在這種垃圾質(zhì)量發(fā)生變動(dòng)的情況下,將干燥段的垃圾厚度維持在規(guī)定的值未必會(huì)使發(fā)電量穩(wěn)定化。

[0014] 本發(fā)明是鑒于以上情況而完成的,其目的在于,提供在具有加料式輸送裝置的垃圾焚燒爐中考慮垃圾質(zhì)量的變動(dòng)來預(yù)測垃圾枯竭的技術(shù)。[0015] 用于解決課題的手段[0016] 本發(fā)明的一個(gè)方式的垃圾焚燒爐的控制方法是具有按照使垃圾干燥的干燥段、使干燥的垃圾燃燒的燃燒段以及使燃燒的垃圾灰化的后燃燒段的順序輸送垃圾的加料式輸送裝置的控制方法,其中,該垃圾焚燒爐的控制方法包括:檢測所述干燥段的垃圾厚度或垃圾體積作為爐內(nèi)的滯留垃圾量;從所述滯留垃圾量的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取規(guī)定的評(píng)價(jià)期間內(nèi)的從所述滯留垃圾量的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分;提取所述變動(dòng)成分中的減少成分;求出相對(duì)于所述滯留垃圾量單調(diào)減少或保持恒定的修正增益;通過對(duì)所述減少成分乘以所述修正增益來修正該減少成分;以及將修正后的所述減少成分設(shè)為垃圾減少指標(biāo),基于該垃圾減少指標(biāo)來進(jìn)行規(guī)定的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。[0017] 并且,本發(fā)明的一個(gè)方式的垃圾焚燒爐具有:燃燒室,其具有加料式輸送裝置,該加料式輸送裝置按照使垃圾干燥的干燥段、使干燥的垃圾燃燒的燃燒段以及使燃燒的垃圾灰化的后燃燒段的順序輸送垃圾;供給裝置,其向所述干燥段供給垃圾;垃圾量檢測裝置,其檢測所述干燥段的垃圾厚度或體積作為爐內(nèi)的滯留垃圾量;以及控制裝置,其從所述滯留垃圾量的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取規(guī)定的評(píng)價(jià)期間內(nèi)的從所述滯留垃圾量的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分,提取所述變動(dòng)成分中的減少成分,求出相對(duì)于所述滯留垃圾量單調(diào)減少或保持恒定的修正增益,通過對(duì)所述減少成分乘以所述修正增益來修正該減少成分,將修正后的所述減少成分設(shè)為垃圾減少指標(biāo),基于該垃圾減少指標(biāo)來進(jìn)行規(guī)定的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。[0018] 在上述垃圾焚燒爐及其控制方法中,根據(jù)計(jì)測出的爐內(nèi)的滯留垃圾量、即干燥段的垃圾量,求出滯留垃圾量的變動(dòng)成分中的減少成分,從減少成分中捕捉垃圾枯竭的征兆。即,不是如專利文獻(xiàn)1~3那樣基于干燥段的垃圾厚度是否為規(guī)定量以上,而是基于干燥段的垃圾厚度的減少變化來評(píng)價(jià)產(chǎn)生垃圾枯竭的可能性。因此,即使適當(dāng)?shù)臓t內(nèi)滯留垃圾量隨著垃圾質(zhì)量的變化而發(fā)生變化,也能夠不受其影響地預(yù)測垃圾枯竭,能夠?qū)︻A(yù)測出的垃圾枯竭進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?br />
[0019] 此外,在上述垃圾焚燒爐及其控制方法中,垃圾減少指標(biāo)是通過用與爐內(nèi)滯留垃圾量對(duì)應(yīng)的修正增益修正求出的減少成分而得的。因此,基于垃圾減少指標(biāo),能夠評(píng)價(jià)實(shí)際產(chǎn)生垃圾枯竭的可能性,并且,能夠評(píng)價(jià)產(chǎn)生的垃圾燃料不足(垃圾枯竭)的程度。[0020] 發(fā)明效果[0021] 根據(jù)本發(fā)明,能夠提出在具有加料式輸送裝置的垃圾焚燒爐中考慮垃圾質(zhì)量的變動(dòng)來預(yù)測垃圾枯竭的技術(shù)。附圖說明[0022] 圖1是示出包含本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的垃圾焚燒爐的垃圾焚燒成套設(shè)備的一例的概略圖。[0023] 圖2是示出滯留垃圾量調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。[0024] 圖3是滯留垃圾量調(diào)整處理的數(shù)據(jù)流圖。[0025] 圖4是示出評(píng)價(jià)期間的爐內(nèi)滯留垃圾量的時(shí)序變化的一例的曲線圖1。[0026] 圖5是示出從曲線圖1的爐內(nèi)滯留垃圾量的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取的變動(dòng)成分的曲線圖2。

[0027] 圖6是示出從曲線圖2的變動(dòng)成分中提取的減少成分的曲線圖3。[0028] 圖7是示出修正增益?滯留垃圾量信息的一例的圖。[0029] 圖8是示出垃圾減少指標(biāo)?控制修正量信息的一例的圖。具體實(shí)施方式[0030] 接著,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是示出包含本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的垃圾焚燒爐1的垃圾焚燒成套設(shè)備100的一例的概略圖。[0031] 圖1所示的垃圾焚燒成套設(shè)備100具有:垃圾貯存設(shè)備3,其儲(chǔ)存垃圾;垃圾焚燒爐1,其焚燒垃圾;鍋爐2,其回收垃圾焚燒爐1的廢熱;以及發(fā)電設(shè)備8,其利用由鍋爐2回收的廢熱進(jìn)行發(fā)電。垃圾貯存設(shè)備3和發(fā)電設(shè)備8可以與焚燒成套設(shè)備100相鄰地設(shè)置。

[0032] 〔垃圾貯存設(shè)備3〕[0033] 在垃圾貯存設(shè)備3中,與垃圾焚燒爐1相鄰地設(shè)置有凹坑60,該凹坑60暫時(shí)貯存由垃圾焚燒爐1處理的垃圾。在凹坑60的上方設(shè)置有將凹坑60內(nèi)的垃圾投入到垃圾焚燒爐1的起重機(jī)6。起重機(jī)6利用鏟斗抓住凹坑60內(nèi)的垃圾,將該垃圾投入到垃圾焚燒爐1的后述的投入料斗12。另外,在圖1中,輸送機(jī)介于起重機(jī)6與投入料斗12之間,但也可以省略輸送機(jī)。[0034] 〔垃圾焚燒爐1〕[0035] 垃圾焚燒爐1是加料式焚燒爐。在垃圾焚燒爐1中設(shè)置有主燃燒室14(一次燃燒室)和二次燃燒室19。在主燃燒室14的床部設(shè)置有加料式輸送裝置S,該加料式輸送裝置S具有從上方朝向下方呈階梯狀配置的干燥加料機(jī)15、燃燒加料機(jī)16以及后燃燒加料機(jī)17。干燥加料機(jī)15形成干燥段S1,燃燒加料機(jī)16形成燃燒段S2,后燃燒加料機(jī)17形成后燃燒段S3。在后燃燒加料機(jī)17的下游側(cè)設(shè)置有從主燃燒室14排出焚燒灰的排出滑槽18。[0036] 各段的加料機(jī)15、16、17由液壓缸15c、16c、17c驅(qū)動(dòng)。通過使由液壓缸15c、16c、17c產(chǎn)生的加料機(jī)15、16、17的往復(fù)驅(qū)動(dòng)速度變化,能夠使各段的加料機(jī)15、16、17對(duì)垃圾的輸送速度獨(dú)立地變化。[0037] 在各段的加料機(jī)15、16、17的下方設(shè)置有風(fēng)箱15a、16a、17a。向風(fēng)箱15a、16a、17a供給一次燃燒空氣51,該一次燃燒空氣51從下方貫穿加料機(jī)15、16、17而向主燃燒室14內(nèi)導(dǎo)入。向各風(fēng)箱15a、16a、17a供給的一次燃燒空氣的流量由相對(duì)于各風(fēng)箱15a、16a、17a設(shè)置的風(fēng)擋15b、16b、17b來調(diào)整。另外,從主燃燒室14的頂部向主燃燒室14內(nèi)供給二次燃燒空氣52。

[0038] 在主燃燒室14的入口經(jīng)由滑槽13連接有投入料斗12。通過起重機(jī)6向投入料斗12投入凹坑60的垃圾。另外,在主燃燒室14的入口設(shè)置有將垃圾向干燥段S1送出的供給裝置41。供給裝置41具有推出垃圾的推桿41a和在水平方向上往復(fù)驅(qū)動(dòng)推桿41a的驅(qū)動(dòng)裝置41b。

[0039] 在上述結(jié)構(gòu)的垃圾焚燒爐1中,從投入料斗12通過滑槽13向主燃燒室14的入口投入的垃圾落下到設(shè)置于干燥段S1的緊鄰上游側(cè)的臺(tái)階41c。臺(tái)階41c上的垃圾被供給裝置41向干燥段S1推出。垃圾在干燥段S1被干燥并被加熱至著火點(diǎn)附近,并向燃燒段S2輸送。干燥后的垃圾在燃燒段S2輸送的期間著火,著火后的垃圾的一部分熱分解,產(chǎn)生可燃性的熱分解氣體。該熱分解氣體乘著一次燃燒空氣51向主燃燒室14的上部移動(dòng),與二次燃燒空氣52一起進(jìn)行火焰燃燒。著火后的垃圾的剩余部分在后燃燒段S3燃燒,燃燒后殘留的焚燒灰從排出滑槽18排出,并向未圖示的灰處理設(shè)備輸送。主燃燒室14的燃燒廢氣與從主燃燒室14的下游側(cè)的頂部部分吹出的二次燃燒空氣52混合,在二次燃燒室19中完全燃燒。[0040] 〔鍋爐2〕[0041] 在與垃圾焚燒爐1的二次燃燒室19連續(xù)的煙道20、21、22中,構(gòu)成有從在煙道20、21、22中流動(dòng)的燃燒廢氣回收熱能的鍋爐2。在第1煙道20和第2煙道21的壁上布滿與鍋爐汽包24連接的水管23。另外,鍋爐汽包24與過熱器25的過熱管27連接。過熱管27設(shè)置在第3煙道22內(nèi),通過過熱管27的蒸汽對(duì)通過第3煙道22的廢氣的熱進(jìn)行回收。從過熱器25向發(fā)電設(shè)備8輸送的蒸汽的量由蒸汽流量計(jì)39計(jì)測。發(fā)電設(shè)備8包含發(fā)電機(jī)85及驅(qū)動(dòng)該發(fā)電機(jī)85的蒸汽輪機(jī)84,蒸汽輪機(jī)84通過從鍋爐2輸送的蒸汽而旋轉(zhuǎn)。

[0042] 通過了鍋爐2的燃燒廢氣向與第3煙道22連接的排氣路28排出。在排氣路28設(shè)置有袋式過濾器81、誘導(dǎo)式鼓風(fēng)機(jī)82等,鍋爐2的排氣在由袋式過濾器81分離出灰塵之后,從煙囪83向大氣排出。[0043] 上述結(jié)構(gòu)的垃圾焚燒成套設(shè)備100的運(yùn)轉(zhuǎn)由燃燒控制裝置10控制。燃燒控制裝置10進(jìn)行所謂的自動(dòng)燃燒控制,即,對(duì)由供給裝置41供給的供給量、垃圾燃燒所需的一次燃燒空氣51以及二次燃燒空氣52的流量進(jìn)行調(diào)整,以使蒸汽流量計(jì)39所檢測的主蒸汽流量為規(guī)定的值(和/或滿足規(guī)定的垃圾焚燒量)。

[0044] 〔滯留垃圾量調(diào)整裝置7〕[0045] 即使如上所述焚燒成套設(shè)備100被自動(dòng)燃燒控制,由于垃圾質(zhì)量的變化或橋接(bridge)的發(fā)生等,有時(shí)在燃燒段S2中會(huì)產(chǎn)生垃圾的顯著不足(垃圾枯竭)。當(dāng)產(chǎn)生垃圾枯竭時(shí),由垃圾的燃燒產(chǎn)生的能量減少,因此鍋爐2的主蒸汽流量降低,進(jìn)而發(fā)電設(shè)備8的發(fā)電量變得不穩(wěn)定。因此,本實(shí)施方式的焚燒成套設(shè)備100具有滯留垃圾量調(diào)整裝置7,通過使供給量與預(yù)測的垃圾枯竭對(duì)應(yīng)地增加,抑制因垃圾枯竭引起的鍋爐2的主蒸汽流量的降低,進(jìn)而使發(fā)電設(shè)備8的發(fā)電量穩(wěn)定化。[0046] 圖2是示出滯留垃圾量調(diào)整裝置7的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2所示的滯留垃圾量調(diào)整裝置7具有:垃圾量檢測裝置79(參照?qǐng)D1),其檢測爐內(nèi)滯留垃圾量;以及控制裝置70(滯留垃圾量控制裝置),其基于檢測出的爐內(nèi)滯留垃圾量來控制爐內(nèi)滯留垃圾量,以避免產(chǎn)生垃圾枯竭。在本實(shí)施方式中,雖然滯留垃圾量調(diào)整裝置7獨(dú)立地記載于燃燒控制裝置10,但滯留垃圾量調(diào)整裝置7也可以構(gòu)成為燃燒控制裝置10的一個(gè)功能部。[0047] 控制裝置70具有滯留垃圾量計(jì)測部71、變動(dòng)成分提取部72、減少成分提取部73、增益計(jì)算部74以及垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理部75的各功能部??刂蒲b置70可以具體化為PLC(可編程控制器)等一種計(jì)算機(jī)。控制裝置70具有由CPU、MPU、GPU等構(gòu)成的處理器70a和易失性及非易失性的存儲(chǔ)器70b。處理器70a進(jìn)行如下的處理:通過讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)器70b中所存儲(chǔ)的各種程序,實(shí)現(xiàn)控制裝置70的各功能部。[0048] 圖3是滯留垃圾量調(diào)整處理的數(shù)據(jù)流圖。參照?qǐng)D2和圖3,對(duì)滯留垃圾量調(diào)整裝置7的控制裝置70的各功能部的功能進(jìn)行說明。[0049] 控制裝置70與垃圾量檢測裝置79電連接。垃圾量檢測裝置79設(shè)置于垃圾焚燒爐1,周期性地檢測干燥段S1的垃圾量。垃圾量檢測裝置79所檢測出的垃圾量作為爐內(nèi)的滯留垃圾量R向控制裝置70輸出。滯留垃圾量計(jì)測部71將取得的滯留垃圾量R與檢測時(shí)刻相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器70b。這樣,在存儲(chǔ)器70b中存儲(chǔ)爐內(nèi)的滯留垃圾量R的時(shí)序數(shù)據(jù)。[0050] 垃圾量檢測裝置79所檢測的垃圾量可以是干燥加料機(jī)15上的垃圾厚度或者可根據(jù)垃圾厚度求出的干燥加料機(jī)15上的垃圾的體積。垃圾量檢測裝置79只要能夠檢測干燥加料機(jī)15上的垃圾厚度,則不論方式。例如,垃圾量檢測裝置79可以由紅外線照相機(jī)(或可見光照相機(jī))及圖像處理裝置構(gòu)成,圖像處理裝置對(duì)照相機(jī)的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理,由此求出垃圾厚度。另外,例如,垃圾量檢測裝置79可以由超聲波或電波的發(fā)送接收裝置及處理裝置構(gòu)成,通過發(fā)送接收裝置朝向干燥加料機(jī)15上的垃圾的表面振蕩出波,并且接收在垃圾的表面反射的波,處理裝置基于從振蕩到接收的時(shí)間來求出垃圾層。另外,垃圾厚度既可以是在干燥加料機(jī)15上的單一位置檢測出的值,也可以是在干燥加料機(jī)15上的多個(gè)位置檢測出的值的平均值。[0051] 變動(dòng)成分提取部72提取滯留垃圾量R的短期變動(dòng)成分。滯留垃圾量R的短期變動(dòng)成分表示因供給裝置41的斷續(xù)的供給操作引起的爐內(nèi)滯留垃圾量的變動(dòng)成分。在此,變動(dòng)成分提取部72在提取變動(dòng)成分時(shí),進(jìn)行滯留垃圾量R的濾波。這里使用的濾波器例如可以是高通濾波器、帶通濾波器等。所使用的過濾器沒有特別限定,但出于事先檢測垃圾枯竭的目的,應(yīng)除去延遲大的濾波器。另外,優(yōu)選濾波器的截止頻率比從供給的定時(shí)起到其能量表現(xiàn)為鍋爐2的主蒸汽流量為止的時(shí)間長。如上述那樣通過濾波器而提取的滯留垃圾量R的短期變動(dòng)成分是根據(jù)滯留垃圾量R的時(shí)序變化除去了長期變動(dòng)成分后的成分。用濾波器除去的長期變動(dòng)成分可以看作滯留垃圾量R的標(biāo)準(zhǔn)值。即,滯留垃圾量R的短期變動(dòng)成分能夠稱為從滯留垃圾量R的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分。這樣,通過對(duì)滯留垃圾量R進(jìn)行提取短期變動(dòng)成分的濾波,能夠在不計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值(即長期變動(dòng))的情況下提取從滯留垃圾量R的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分。[0052] 但是,從滯留垃圾量R的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分也可以是從計(jì)算出的爐內(nèi)滯留垃圾量標(biāo)準(zhǔn)值(以下,表示為“標(biāo)準(zhǔn)值RS”)起的變動(dòng)成分。在該情況下,變動(dòng)成分提取部72從存儲(chǔ)器70b讀出滯留垃圾量R的規(guī)定的評(píng)價(jià)期間的時(shí)序數(shù)據(jù),并提取從滯留垃圾量R的標(biāo)準(zhǔn)值RS起的變動(dòng)成分。標(biāo)準(zhǔn)值RS可以是滯留垃圾量R的時(shí)序數(shù)據(jù)中的最近的規(guī)定期間的中央值、平均值或移動(dòng)平均值?;蛘?,標(biāo)準(zhǔn)值RS也可以是由操作員適當(dāng)輸入并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器70b中的值。[0053] 圖4是示出評(píng)價(jià)期間的爐內(nèi)滯留垃圾量R的時(shí)序變化的一例的曲線圖1,縱軸表示爐內(nèi)滯留垃圾量R,橫軸表示時(shí)間。圖5是示出從曲線圖1的爐內(nèi)滯留垃圾量R的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取的變動(dòng)成分的曲線圖2。曲線圖2的縱軸表示變動(dòng)成分,橫軸表示時(shí)間。曲線圖1和曲線圖2的橫軸(時(shí)間)是對(duì)應(yīng)的。[0054] 如曲線圖2所示,滯留垃圾量R的變動(dòng)成分包含大于0的增加成分和小于0的減少成分。減少成分提取部73從變動(dòng)成分中僅提取減少成分。在此,減少成分提取部73例如也可以將滯留垃圾量R的變動(dòng)成分的正變換為負(fù),將負(fù)變換為正,用下限限制器除去0以下的數(shù),從而提取減少成分。這樣提取的減少成分成為滯留垃圾量R的變動(dòng)成分中的減少成分的絕對(duì)值。[0055] 圖6是示出從曲線圖2的變動(dòng)成分中提取的減少成分的曲線圖3。曲線圖3的縱軸表示滯留垃圾量R的變動(dòng)成分中的減少成分,橫軸表示時(shí)間。曲線圖1~3的橫軸(時(shí)間)是對(duì)應(yīng)的。[0056] 增益計(jì)算部74計(jì)算與滯留垃圾量R對(duì)應(yīng)的修正增益G。更詳細(xì)而言,增益計(jì)算部74取得滯留垃圾量R,并根據(jù)該滯留垃圾量R利用“修正增益?滯留垃圾量信息”來計(jì)算修正增益G。修正增益?滯留垃圾量信息是表示修正增益G與滯留垃圾量R的關(guān)系的信息,預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器70b中。增益計(jì)算部74所使用的滯留垃圾量R是垃圾量檢測裝置79所檢測的當(dāng)前的滯留垃圾量R。[0057] 在圖7中示出了修正增益?滯留垃圾量信息的一例。關(guān)于該修正增益?滯留垃圾量信息,在滯留垃圾量R從0到α1的范圍內(nèi),修正增益G為最大值GH,在滯留垃圾量R為α1到α2的范圍內(nèi),修正增益G從最大值GH隨著滯留垃圾量R的增加而減少,在滯留垃圾量R為α2以上的范圍內(nèi),修正增益G為最小值GL。在滯留垃圾量R從α1到α2的范圍內(nèi),修正增益G相對(duì)于滯留垃圾量R單調(diào)減少。最大值GH和最小值GL均為大于0的數(shù)。但是,修正增益G并不限定于上述內(nèi)容,也可以是與滯留垃圾量R的值無關(guān)而保持恒定的值。[0058] 垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理部75對(duì)減少成分乘以修正增益G而求出垃圾減少指標(biāo)I。在干燥段S1的垃圾厚度足夠大時(shí),即,在修正增益G的值小時(shí),即使減少成分較大,產(chǎn)生垃圾枯竭的可能性也較低。另一方面,在干燥段S1的垃圾厚度小時(shí),即,在修正增益G的值大時(shí),隨著減少成分的增加,產(chǎn)生垃圾枯竭的可能性提高。這樣,通過用修正增益G修正減少成分,垃圾減少指標(biāo)I成為實(shí)際產(chǎn)生垃圾枯竭的可能性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。[0059] 垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理部75還基于垃圾減少指標(biāo)I來進(jìn)行規(guī)定的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。在本實(shí)施方式中,垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理包括:基于垃圾減少指標(biāo)I求出供給操作量(或供給量)的修正量,將用該修正量修正后的供給操作量向燃燒控制裝置10(或供給裝置41)輸出。在此,應(yīng)對(duì)處理部75求出與垃圾減少指標(biāo)I對(duì)應(yīng)的操作端的控制修正量C。操作端例如可以是供給裝置41的推桿41a的行程、推桿41a的動(dòng)作周期中的至少1個(gè)。垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理部75在求出操作端的控制修正量C時(shí),利用預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器70b中的“垃圾減少指標(biāo)?控制修正量信息”。垃圾減少指標(biāo)?控制修正量信息是表示垃圾減少指標(biāo)與操作端的控制修正量的關(guān)系的信息。

[0060] 圖8示出了垃圾減少指標(biāo)?控制修正量信息的一例。關(guān)于垃圾減少指標(biāo)?控制修正量信息,在垃圾減少指標(biāo)I從0到β1的范圍內(nèi),控制修正量C從0逐漸增加到最大修正量CH,在垃圾減少指標(biāo)I為β1以上時(shí),控制修正量C為最大修正量CH??刂菩拚緾均為大于0的數(shù)。另外,圖8所例示的控制修正量C是變量,但控制修正量C也可以是常數(shù)。另外,在操作端為多個(gè)的情況下,通過按每個(gè)操作端設(shè)置垃圾減少指標(biāo)?控制修正量信息,能夠?qū)γ總€(gè)操作端的控制修正量C賦予優(yōu)劣。[0061] 所求出的控制修正量C向燃燒控制裝置10輸出。燃燒控制裝置10基于取得的控制修正量C來修正供給裝置41的控制量。即,控制修正量C相當(dāng)于供給裝置41所供給的供給量的修正量。由此,在預(yù)測到垃圾枯竭的情況下,向干燥段S1供給的供給量增加,能夠避免垃圾枯竭。[0062] 如以上說明的那樣,本實(shí)施方式的垃圾焚燒爐1具有:燃燒室(主燃燒室14),其具有加料式輸送裝置S,該加料式輸送裝置S按照使垃圾干燥的干燥段S1、使干燥的垃圾燃燒的燃燒段S2以及使燃燒后的垃圾灰化的后燃燒段S3的順序輸送垃圾;供給裝置41,其向干燥段S1供給垃圾;垃圾量檢測裝置79,其檢測干燥段S1的垃圾厚度或體積作為爐內(nèi)的滯留垃圾量R;以及控制裝置70。控制裝置70從滯留垃圾量的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取規(guī)定的評(píng)價(jià)期間內(nèi)的從滯留垃圾量R的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分,提取變動(dòng)成分中的減少成分,求出相對(duì)于滯留垃圾量R單調(diào)減少或保持恒定的修正增益G,通過對(duì)減少成分乘以修正增益G來修正該減少成分,將修正后的減少成分作為垃圾減少指標(biāo)I,基于該垃圾減少指標(biāo)I來進(jìn)行規(guī)定的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。[0063] 另外,本實(shí)施方式的垃圾焚燒爐1的控制方法包括:檢測干燥段S1的垃圾厚度或垃圾體積作為爐內(nèi)的滯留垃圾量R;從滯留垃圾量R的時(shí)序數(shù)據(jù)中提取規(guī)定的評(píng)價(jià)期間內(nèi)的從滯留垃圾量R的標(biāo)準(zhǔn)值起的變動(dòng)成分;提取變動(dòng)成分中的減少成分;求出相對(duì)于滯留垃圾量R單調(diào)減少或保持恒定的修正增益G;通過對(duì)減少成分乘以修正增益G來修正該減少成分;以及將修正后的減少成分作為垃圾減少指標(biāo)I,基于該垃圾減少指標(biāo)I進(jìn)行規(guī)定的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。[0064] 在上述垃圾焚燒爐1及其控制方法中,根據(jù)計(jì)測出的爐內(nèi)的滯留垃圾量R、即干燥段S1的垃圾量,求出滯留垃圾量R的變動(dòng)成分中的減少成分,從減少成分捕捉垃圾枯竭的征兆。這樣,將從滯留垃圾量R的測定值中提取的減少成分用于垃圾枯竭的預(yù)測,因此即使適當(dāng)?shù)臓t內(nèi)滯留垃圾量隨著垃圾質(zhì)量的變化而發(fā)生變化,也能夠不受其影響地預(yù)測垃圾燃料的不足(垃圾枯竭),能夠?qū)︻A(yù)測出的垃圾枯竭進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。[0065] 在上述垃圾焚燒爐1及其控制方法中,垃圾減少指標(biāo)I是用與爐內(nèi)滯留垃圾量R對(duì)應(yīng)的修正增益G修正所求出的減少成分而得的。因此,能夠利用垃圾減少指標(biāo)I來評(píng)價(jià)實(shí)際產(chǎn)生垃圾枯竭的可能性,另外,能夠評(píng)價(jià)所產(chǎn)生的垃圾燃料的不足(垃圾枯竭)的程度。[0066] 另外,在本實(shí)施方式的垃圾焚燒爐1中,上述垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理包括:基于垃圾減少指標(biāo)I求出供給操作量的修正量,將用該修正量修正后的供給操作量向供給裝置41輸出。同樣,在本實(shí)施方式的垃圾焚燒爐1的控制方法中,上述垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理包括:基于垃圾減少指標(biāo)I求出向干燥段S1供給的供給量的修正量。

[0067] 這樣,基于垃圾減少指標(biāo)I來自動(dòng)修正向干燥段S1供給的供給量,因此能夠自動(dòng)地維持良好的爐內(nèi)滯留垃圾量。另外,供給操作量的修正量(供給量的修正量)是基于用與爐內(nèi)滯留垃圾量R對(duì)應(yīng)的修正增益G修正后的減少成分(即,垃圾減少指標(biāo)I)的修正量。由此,在爐內(nèi)滯留垃圾量R足夠多時(shí),能夠抑制供給量的修正量,在爐內(nèi)滯留垃圾量R少時(shí),供給量的修正量變大。這樣,能夠使?fàn)t內(nèi)滯留垃圾量R為適當(dāng)?shù)闹?。[0068] 以上,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施方式的具體的構(gòu)造和/或功能的詳細(xì)情況進(jìn)行了變更的方案也能夠包含在本發(fā)明中。上述垃圾焚燒爐1及其控制方法例如可以如下變更。[0069] 在上述實(shí)施方式的垃圾焚燒爐1及其控制方法中,垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理是向干燥段S1供給的供給量(或供給操作量)的修正。但是,垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理并不限定于此,另外,也可以包含2種以上的處理。例如,上述垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理也可以包括:基于垃圾減少指標(biāo)I預(yù)測有無垃圾枯竭的產(chǎn)生,在預(yù)測到垃圾枯竭的情況下,向通知裝置77進(jìn)行輸出以通知該情況。在該情況下,滯留垃圾量調(diào)整裝置7例如還可以具有基于聲音或光的報(bào)告器、顯示監(jiān)視器等通知裝置77(參照?qǐng)D2)。[0070] 這樣,通過在預(yù)測到垃圾枯竭的情況下通知該情況,操作人員能夠與垃圾枯竭對(duì)應(yīng)地調(diào)整供給量,或者調(diào)整加料式輸送裝置S的各段的輸送速度、一次燃燒空氣51的流量,或者調(diào)整向投入料斗12的垃圾投入量。[0071] 另外,在上述實(shí)施方式的垃圾焚燒爐1及其控制方法中,基于垃圾減少指標(biāo)I進(jìn)行垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理,但也可以在此之前判斷垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理的必要性。例如,滯留垃圾量調(diào)整裝置7的垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理部75也可以通過將垃圾減少指標(biāo)I與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較來判斷有無垃圾枯竭的征兆(垃圾枯竭的預(yù)測),如果垃圾減少指標(biāo)I為閾值以下,則視為未預(yù)測到垃圾枯竭,省略垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理。另外,在判斷有無垃圾枯竭的征兆時(shí),垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理部75可以將垃圾減少指標(biāo)I與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較,也可以將垃圾減少指標(biāo)I的累計(jì)值(圖6的曲線圖3的淡墨部分的面積)與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較。[0072] 標(biāo)號(hào)說明[0073] 1:垃圾焚燒爐;2:鍋爐;3:垃圾貯存設(shè)備;6:起重機(jī);7:滯留垃圾量調(diào)整裝置;70a:處理器;70b:存儲(chǔ)器;8:發(fā)電設(shè)備;10:燃燒控制裝置;12:投入料斗;13:滑槽;14:主燃燒室;

15:干燥加料機(jī);16:燃燒加料機(jī);17:后燃燒加料機(jī);15a、16a、17a:風(fēng)箱;15b、16b、17b:風(fēng)擋;15c、16c、17c:液壓缸;18:排出滑槽;20、21、22:煙道;24:鍋爐汽包;25:過熱器;28:排氣路;39:蒸汽流量計(jì);41:供給裝置;51、52:燃燒空氣;60:凹坑;70:控制裝置;71:滯留垃圾量計(jì)測部;72:變動(dòng)成分提取部;73:減少成分提取部;74:增益計(jì)算部;75:垃圾枯竭應(yīng)對(duì)處理部;77:通知裝置;79:垃圾量檢測裝置;84:蒸汽輪機(jī);85:發(fā)電機(jī);100:焚燒成套設(shè)備;S:加料式輸送裝置;S1:干燥段;S2:燃燒段;S3:后燃燒段。



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“垃圾焚燒爐及其控制方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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