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技術 燃焼装置の廃棄物供給装置および供給方法

出願人 日立造船株式会社
発明者 腰山和喜青木智広
出願日 1998年3月31日 (22年7ヶ月経過) 出願番号 1998-085220
公開日 1999年10月15日 (21年1ヶ月経過) 公開番号 1999-281031
状態 特許登録済
技術分野 廃棄物の焼却(2) 他に分類されない燃焼
主要キーワード 送出経路 両スクリュー 切欠開口 酸素濃度検出センサ 次送風機 高さの変動 燃焼ガス排出口 排ガス酸素濃度
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図面 (9)

課題

廃棄物の供給量を正確に求めることができ、求められた値に基づいて廃棄物の供給量を制御する際の時間的な遅延を解消する。

解決手段

スクリュー式フィーダ17で送り出されるごみ3の高さの変動によって上下方向へ揺動するフラッパ23の傾斜角度を検出し、検出された傾斜角度からごみ3の供給量を求め、これに基づいてスクリュー式フィーダ17の送り速度を増減させる。これによると、ごみ3がごみ焼却炉内で燃焼するより以前の段階で、スクリュー式フィーダ17の供給通路16内において求められたごみ3の供給量に基づいて、スクリュー式フィーダ17の送り速度の制御を行っているため、ごみ3の供給量の制御の際の時間的な遅延は解消される。

概要

背景

一般に、ごみ焼却炉の一形式である流動床式ごみ焼却炉にごみを供給するには、通常、スクリュー式フィーダなどのごみ供給装置が用いられている。このようなフィーダを用いてごみを供給する際、ごみは前以って所定の大きさ以下に破砕されているが、ごみの量が急激に増加する「ごみのどか落ち」が発生して、炉床酸素濃度が大幅に変動し、その結果、燃焼排ガス中未燃分が多量に残って大気中に有害物質を排出することになった。

この対策としては、特公平5−51815号公報に示されるように、流動床式ごみ焼却炉に、1次空気を供給して流動床流動媒体流動させる1次送風機と、フリーボートに2次空気を供給する2次送風機と、ごみ等の焼却物を流動床式ごみ焼却炉内に供給する給じん装置と、排ガス中の酸素濃度を検出する排ガス酸素濃度検出センサと、炉床部の酸素濃度を検出する炉床部酸素濃度検出センサと、炉内の明るさを検出する明るさ検出センサと、上記排ガス酸素濃度検出センサの検出信号により上記2次送風機からの2次空気量を調整して排ガス中の酸素濃度を所定値に制御する2次空気制御系とが設けられており、さらに、上記2次空気制御系に、排ガス酸素濃度検出センサの検出時間遅れを上記明るさ検出センサの検出信号により補正する補正制御系が付加され、これに加えて、炉床酸素濃度および明るさが所定値になるように上記給じん装置から供給されるごみの量を制御する投入量制御系が設けられている。

これによると、上記特公平5−51815号公報では、上記明るさ検出センサと炉床部酸素濃度検出センサとの検出時を基準にして2次空気の供給量とごみの投入量(供給量)とを制御しているが、明るさ検出センサはごみの燃焼で発生した燃焼ガスが2次燃焼した際の明るさを検出しており、同様に、炉床部酸素濃度検出センサはごみが燃焼した後の酸素濃度を検出しているため、明るさ検出センサと炉床部酸素濃度検出センサとを用いても、供給されたごみが一旦燃焼した後の検出情報を基に制御を行うことになり、ごみの供給量の制御に時間的な遅延が生じてしまうといった問題があった。

このような供給量制御時の時間的な遅延を解消する方法として、例えば特開平3−279704号公報に示されるものがある。これによると、廃棄物を給塵機から焼却炉に向けて供給するシュートに、光電スイッチを用いた供給量測定装置が設けられている。そして、上記供給量測定装置の測定値に基づいて廃棄物の供給量を調整すると共に流動用空気と2次空気とを調整している。

これによると、廃棄物が燃焼するより以前の段階で、上記シュートを落下する廃棄物の量を測定し、廃棄物の供給量を調整しているため、廃棄物の供給量の制御の際の時間的な遅延は解消される。

概要

廃棄物の供給量を正確に求めることができ、求められた値に基づいて廃棄物の供給量を制御する際の時間的な遅延を解消する。

スクリュー式フィーダ17で送り出されるごみ3の高さの変動によって上下方向へ揺動するフラッパ23の傾斜角度を検出し、検出された傾斜角度からごみ3の供給量を求め、これに基づいてスクリュー式フィーダ17の送り速度を増減させる。これによると、ごみ3がごみ焼却炉内で燃焼するより以前の段階で、スクリュー式フィーダ17の供給通路16内において求められたごみ3の供給量に基づいて、スクリュー式フィーダ17の送り速度の制御を行っているため、ごみ3の供給量の制御の際の時間的な遅延は解消される。

目的

本発明は、廃棄物の供給量を正確に求めることができ、求められた値に基づいて廃棄物の供給量を制御する際の時間的な遅延を解消することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

燃焼装置廃棄物を供給する供給装置であって、上記燃焼装置へ連通する供給通路内に、廃棄物を燃焼装置へ送り出す供給機が設けられ、上記供給通路内の上部に、上記供給機で送られる廃棄物の量を検出する検出用板体が設けられ、上記検出用板体は、その遊端部が揺動中心よりも下流側に向くとともに送り出される廃棄物に上方から接触して上下方向に揺動自在であり、上記検出用板体の傾斜角度を検出する角度検出装置と、この角度検出装置により検出された検出用板体の傾斜角度に応じて、供給機の送り速度を増減させる制御部とが設けられていることを特徴とする燃焼装置の廃棄物供給装置

請求項2

検出用板体の遊端部が供給通路出口部に位置していることを特徴とする請求項1記載の燃焼装置の廃棄物供給装置。

請求項3

検出用板体の遊端部が付勢手段によって下向きに付勢されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃焼装置の廃棄物供給装置。

請求項4

燃焼装置として流動床式ごみ焼却炉が用いられ、供給機としてスクリュー式フィーダが用いられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の燃焼装置の廃棄物供給装置。

請求項5

スクリュー式フィーダのスクリューピッチを、供給通路の入口部側に比べて出口部側ほど広げたことを特徴とする請求項4記載の燃焼装置の廃棄物供給装置。

請求項6

燃焼装置へ廃棄物を供給する供給方法であって、供給機で送り出される廃棄物の高さの変動によって上下方向へ揺動する検出用板体の傾斜角度を検出し、検出された傾斜角度に基づいて供給機の送り速度を増減させることを特徴とする燃焼装置の廃棄物供給方法

技術分野

0001

本発明は、燃焼装置廃棄物を供給する供給装置および供給方法に関する。

背景技術

0002

一般に、ごみ焼却炉の一形式である流動床式ごみ焼却炉にごみを供給するには、通常、スクリュー式フィーダなどのごみ供給装置が用いられている。このようなフィーダを用いてごみを供給する際、ごみは前以って所定の大きさ以下に破砕されているが、ごみの量が急激に増加する「ごみのどか落ち」が発生して、炉床酸素濃度が大幅に変動し、その結果、燃焼排ガス中未燃分が多量に残って大気中に有害物質を排出することになった。

0003

この対策としては、特公平5−51815号公報に示されるように、流動床式ごみ焼却炉に、1次空気を供給して流動床流動媒体流動させる1次送風機と、フリーボートに2次空気を供給する2次送風機と、ごみ等の焼却物を流動床式ごみ焼却炉内に供給する給じん装置と、排ガス中の酸素濃度を検出する排ガス酸素濃度検出センサと、炉床部の酸素濃度を検出する炉床部酸素濃度検出センサと、炉内の明るさを検出する明るさ検出センサと、上記排ガス酸素濃度検出センサの検出信号により上記2次送風機からの2次空気量を調整して排ガス中の酸素濃度を所定値に制御する2次空気制御系とが設けられており、さらに、上記2次空気制御系に、排ガス酸素濃度検出センサの検出時間遅れを上記明るさ検出センサの検出信号により補正する補正制御系が付加され、これに加えて、炉床酸素濃度および明るさが所定値になるように上記給じん装置から供給されるごみの量を制御する投入量制御系が設けられている。

0004

これによると、上記特公平5−51815号公報では、上記明るさ検出センサと炉床部酸素濃度検出センサとの検出時を基準にして2次空気の供給量とごみの投入量(供給量)とを制御しているが、明るさ検出センサはごみの燃焼で発生した燃焼ガスが2次燃焼した際の明るさを検出しており、同様に、炉床部酸素濃度検出センサはごみが燃焼した後の酸素濃度を検出しているため、明るさ検出センサと炉床部酸素濃度検出センサとを用いても、供給されたごみが一旦燃焼した後の検出情報を基に制御を行うことになり、ごみの供給量の制御に時間的な遅延が生じてしまうといった問題があった。

0005

このような供給量制御時の時間的な遅延を解消する方法として、例えば特開平3−279704号公報に示されるものがある。これによると、廃棄物を給塵機から焼却炉に向けて供給するシュートに、光電スイッチを用いた供給量測定装置が設けられている。そして、上記供給量測定装置の測定値に基づいて廃棄物の供給量を調整すると共に流動用空気と2次空気とを調整している。

0006

これによると、廃棄物が燃焼するより以前の段階で、上記シュートを落下する廃棄物の量を測定し、廃棄物の供給量を調整しているため、廃棄物の供給量の制御の際の時間的な遅延は解消される。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら上記の従来形式では、ごみのどか落ちの回数は検出されるが、各ごみのどか落ちの規模がどれくらいの大きさで発生しているかを正確に把握することができないといった問題があった。これに対して、ごみ供給装置の上方にカメラ等の撮像装置を設け、この撮像装置でごみの供給状態を上方から監視および画像記録画像処理することも提案されているが、この方法では、ごみのどか落ちを面としての大きさでしか把握することができないため、ごみ供給量を正確に検出することは困難であり、また、画像の解析が煩雑であるといった問題があった。

0008

本発明は、廃棄物の供給量を正確に求めることができ、求められた値に基づいて廃棄物の供給量を制御する際の時間的な遅延を解消することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、本第1発明における燃焼装置の廃棄物供給装置は、燃焼装置へ廃棄物を供給する供給装置であって、上記燃焼装置へ連通する供給通路内に、廃棄物を燃焼装置へ送り出す供給機が設けられ、上記供給通路内の上部に、上記供給機で送られる廃棄物の量を検出する検出用板体が設けられ、上記検出用板体は、その遊端部が揺動中心よりも下流側に向くとともに送り出される廃棄物に上方から接触して上下方向に揺動自在であり、上記検出用板体の傾斜角度を検出する角度検出装置と、この角度検出装置により検出された検出用板体の傾斜角度に応じて、供給機の送り速度を増減させる制御部とが設けられているものである。

0010

これによると、供給機で送られる廃棄物の量が増減すると、これに対応して廃棄物の高さが上下に変動するため、その変動分だけ、検出用板体の遊端部が上下方向に変位して検出用板体の傾斜角度が変化する。この検出用板体の傾斜角度の変化は角度検出装置により検出され、角度検出装置により検出された検出用板体の傾斜角度から廃棄物の量が求められる。

0011

このようにして求められた廃棄物の量が多い場合は、供給機の送り速度を低減することにより、廃棄物の供給量が低減し、一度に多量の廃棄物が燃焼装置へ供給されることを防止でき、燃焼装置での廃棄物の燃焼が安定する。

0012

反対に、検出用板体の傾斜角度から求められた廃棄物の量が少ない場合は、供給機の送り速度を増加することにより、廃棄物の供給量が増加し、燃焼装置へ供給される廃棄物の量が急激に減少することを防止でき、燃焼装置での廃棄物の燃焼が安定する。

0013

このように、廃棄物の高さの上下変動を検出用板体の傾斜角度によって検出し、検出した傾斜角度から廃棄物の供給量を求めるため、廃棄物の供給量を正確に検知し得る。また、廃棄物が燃焼するより以前の段階で、供給通路内において求められた廃棄物の供給量に基づいて、供給機の送り速度の制御を行っているため、廃棄物の供給量の制御の際の時間的な遅延は解消される。

0014

本第2発明における燃焼装置の廃棄物供給装置は、検出用板体の遊端部が供給通路出口部に位置しているものである。これによると、供給通路の出口部における廃棄物の高さの上下変動が検出用板体の傾斜角度によって検出されるため、より一層正確な廃棄物の供給量が求められる。

0015

本第3発明における燃焼装置の廃棄物供給装置は、検出用板体の遊端部が付勢手段によって下向きに付勢されているものである。これによると、検出用板体の遊端部は、付勢手段の付勢力による一定の力で、供給機で送られる廃棄物の上面を上方から下方へ押さえる。このため、廃棄物中に存在する空間部が埋まり、廃棄物のかさ比重のばらつきの範囲が狭められて均一化され、その結果、より一層正確な廃棄物の供給量が求められる。

0016

本第4発明における燃焼装置の廃棄物供給装置は、燃焼装置として流動床式ごみ焼却炉が用いられ、供給機としてスクリュー式フィーダが用いられているものである。

0017

これによると、スクリュー式フィーダで送られるごみの量が増減すると、これに対応してごみの高さが上下に変動するため、その変動分だけ、検出用板体の遊端部が上下方向に変位して検出用板体の傾斜角度が変化する。そして、角度検出装置により検出された検出用板体の傾斜角度からごみの量が求められる。

0018

このようにして求められたごみの量が多い場合は、スクリュー式フィーダの送り速度(回転数)を低減することにより、ごみの供給量が低減し、一度に多量のごみが流動床式ごみ焼却炉へ供給されることを防止できる。

0019

反対に、検出用板体の傾斜角度から求められたごみの量が少ない場合は、スクリュー式フィーダの送り速度(回転数)を増加することにより、ごみの供給量が増加し、上記ごみ焼却炉へ供給されるごみの量が急激に減少することを防止できる。

0020

本第5発明における燃焼装置の廃棄物供給装置は、スクリュー式フィーダのスクリューピッチを、供給通路の入口部側に比べて出口部側ほど広げたものである。

0021

これによると、上記入口部側から一定量入った廃棄物が出口部側で詰まってしまうことを防止し得る。本第6発明における燃焼装置の廃棄物供給方法は、燃焼装置へ廃棄物を供給する供給方法であって、供給機で送り出される廃棄物の高さの変動によって上下方向へ揺動する検出用板体の傾斜角度を検出し、検出された傾斜角度に基づいて供給機の送り速度を増減させるものである。

発明を実施するための最良の形態

0022

以下に、本発明の第1の実施の形態を図1図5に基づいて説明する。図4に示すように、1は燃焼装置の一例である流動床式ごみ焼却炉であり、内部にけい砂等の耐熱性粉粒体が流動媒体2として充填されており、高圧空気により流動化された流動媒体2の中でごみ3(廃棄物の一例)の乾燥および燃焼を行うものである。

0023

上記ごみ焼却炉1には、内部に流動層部4と一次燃焼室5と二次燃焼室6とが形成され、さらに、一次空気流動化空気)供給部7と二次空気供給ノズル8と燃焼ガス排出口9と酸素濃度計測装置12と一酸化炭素濃度計測装置13とが設けられている。

0024

また、上記ごみ3は給じん装置14(供給装置の一例)によってごみ焼却炉1内へ供給され、上記給じん装置14とごみ焼却炉1とはごみ流入通路11を介して接続されている。

0025

図1に示すように、上記給じん装置14は、ごみ3を一時貯留するごみホッパ15と、このごみホッパ15の下部から上記ごみ焼却炉1のごみ流入通路11へ連通する横方向のごみ供給通路16と、このごみ供給通路16内に設けられてごみ3をごみホッパ15からごみ流入通路11へ送り出す2軸スクリュー式フィーダ17(供給機の一例)とで構成されている。

0026

図1図3に示すように、上記スクリュー式フィーダ17は、2本の並列した横方向の回転軸18a,18bと、これら回転軸18a,18bを中心にして回転するスクリュー19a,19bと、これら両回転軸18a,18bを互いに逆方向Fへ回転駆動させる回転駆動装置20とで構成されている。尚、上記各スクリュー19a,19bのピッチPはごみ供給通路16の入口部21側に比べて出口部22側ほど広げられている。

0027

上記ごみ供給通路16内の出口部22の手前側上部には、スクリュー式フィーダ17で送られるごみ3の量を検出する複数のフラッパ23,24(検出用板体の一例)が設けられている。上記各フラッパ23,24はそれぞれ、遊端部が揺動中心よりも下流側に向くとともに送り出されるごみ3に上方から接触して上下方向に揺動自在であり、このうち、両側端部フラッパ23は両スクリュー19a,19bの外側方の上方に位置し、両側端部フラッパ23間に設けられた中央部フラッパ24は両スクリュー19a,19b間の上方に位置している。尚、上記各フラッパ23,24は遊端部(下部)ほど幅の狭い三角形板材であり、各フラッパ23,24の遊端部はごみ供給通路16の出口部22に位置している。

0028

上記両側端部フラッパ23は、ごみ供給通路16内のごみ送出経路26に横方向から直交する第1支軸27に取付けられており、同様に、上記中央部フラッパ24は、上記ごみ送出経路26に横方向から直交する第2支軸28に取付けられている。このうち上記第2支軸28は円管状に形成され、上記第1支軸27のほぼ半分が第2支軸28内に挿通されている。また、上記一方のスクリュー19b側に位置する一方の側端部フラッパ23は、第2支軸28に形成された切欠開口部39に挿通されて上記第1支軸27に取付けられている。上記第1および第2支軸27,28は、同一の軸心を中心にして回動自在に、給じん装置14のフレーム29に支持されている。尚、上記両側端部フラッパ23と中央部フラッパ24との揺動中心は上記第1および第2支軸27,28の軸心と一致している。

0029

上記第1支軸27の端部には、この第1支軸27の回動角度から両側端部フラッパ23の傾斜角度αを検出する第1エンコーダ31(角度検出装置の一例)が接続されており、同様に、上記第2支軸28の端部には、この第2支軸28の回動角度から中央部フラッパ24の傾斜角度αを検出する第2エンコーダ32(角度検出装置の一例)が接続されている。

0030

また、給じん装置14には、上記第1および第2エンコーダ31,32で検出された検出値に基づいてごみ供給通路16を通過するごみ3の量を求め、上記回転駆動装置20を制御してスクリュー式フィーダ17の送り速度(すなわち回転軸18a,18bの回転数)を増減させる制御部34が備えられている。

0031

すなわち、図2に示すように、上記エンコーダ31,32で検出されたフラッパ23,24の傾斜角度αに基づいて、ごみ供給通路16の天井部30からごみ供給通路16内のごみ3の上端までの距離Dが算出され、上記ごみ供給通路16の底部を基準としたごみ3の高さをHとし、ごみ供給通路16の底部から上記天井部30までの高さをHa(一定値)とすると、上記ごみ3の高さHは次の式で求められる。
H=Ha−D
さらに、上記の式で求められたごみ3の高さHに基づいてごみ供給通路16を通過するごみ3の量が算出される。

0032

また、図1に示すように、上記ごみ流入通路11の上端部には、ごみ供給通路16の出口部22から排出されたごみ3を解砕する(ほぐす)解砕機35が設けられている。この解砕機35は、ごみ流入通路11の上端部内に下向きに垂設された回転軸36と、この回転軸36を中心にして回転するスクリュー37と、回転軸36を回転駆動させる回転駆動装置38とで構成されている。

0033

以下に、上記構成における作用を説明する。一定の大きさ以下に破砕されたごみ3は一旦給じん装置14のごみホッパ15内に一時貯留され、スクリュー式フィーダ17の回転駆動装置20によって両回転軸18a,18bと一体にスクリュー19a,19bが互いに逆方向Fへ回転することにより、上記ごみ3は、ごみホッパ15内からごみ供給通路16を経て、出口部22からごみ流入通路11内へ送り出される。

0034

この際、図2に示すように、ごみ3の量が多いほどごみ供給通路16内のごみ3の高さH(盛り上がり)が高くなる。したがって、スクリュー式フィーダ17で送られるごみ3の量が増加すると、これに対応してごみ3の高さHが上昇するため、その上昇分だけ、側端部フラッパ23の遊端部が上方に変位して側端部フラッパ23の傾斜角度αが小さくなり、この傾斜角度αの変化に応じて、第1支軸27が回動する。

0035

反対に、スクリュー式フィーダ17で送られるごみ3の量が減少すると、これに対応してごみ3の高さHが下降するため、その下降分だけ、側端部フラッパ23の遊端部が下方に変位して側端部フラッパ23の傾斜角度αが大きくなり、この傾斜角度αの変化に応じて、第1支軸27が回動する。

0036

このように、ごみ3の量の増減に応じた上記第1支軸27の回動に基づいて、上記側端部フラッパ23の傾斜角度αが第1エンコーダ31によって検出され、検出された側端部フラッパ23の傾斜角度αからごみ3の高さHが求められ、このごみ3の高さHから最終的にごみ3の量が求められる。

0037

このようにして求められたごみ3の量が多い場合は、制御部34が回転駆動装置20を制御して両回転軸18a,18bの回転数を低減する。これにより、スクリュー式フィーダ17の送り速度が低減し、出口部22からごみ流入通路11へのごみ3の供給量が低減される。これによって、一度に多量のごみ3が流動床式ごみ焼却炉1へ供給されること(ごみのどか落ち)を防止でき、ごみ焼却炉1でのごみ3の燃焼が安定する。

0038

反対に、側端部フラッパ23の傾斜角度αから求められたごみ3の量が少ない場合は、制御部34が回転駆動装置20を制御して両回転軸18a,18bの回転数を増加する。これにより、スクリュー式フィーダ17の送り速度が増加し、出口部22からごみ流入通路11へのごみ3の供給量が増加される。これによって、流動床式ごみ焼却炉1へ供給されるごみ3の量が急激に減少することを防止でき、ごみ焼却炉1でのごみ3の燃焼が安定する。

0039

このように、ごみ3の高さHの上下変動を側端部フラッパ23の傾斜角度αによって検出し、検出した傾斜角度αからごみ3の供給量を求めるため、ごみ3の供給量を正確に把握し得る。また、ごみ3が燃焼するより以前の段階で、ごみ供給通路16内において求められたごみ3の供給量に基づいて、スクリュー式フィーダ17の送り速度の制御を行っているため、ごみ3の供給量の制御の際の時間的な遅延は解消される。

0040

上記のように、通常は、側端部フラッパ23のみの傾斜角度αによってスクリュー式フィーダ17の送り速度を制御しているが、中央部フラッパ24も上述した側端部フラッパ23と同様に作動する。この際、図3に示すように、スクリュー式フィーダ17で送り出されるごみ3の盛り上がりは、先ず、両側端部フラッパ23の側Aで発生し、次に、中央部フラッパ24の側Bに遅れて発生する。このため、制御部34は、中央部フラッパ24の傾斜角度αが所定角度以下になった場合にのみ、上記側端部フラッパ23による検出時よりもさらに迅速にスクリュー式フィーダ17の送り速度を低減する。これにより、両側端部フラッパ23では迅速に対応しきれない極端な「ごみ3のどか落ち」を中央部フラッパ24で検出することができる。

0041

また、図1に示すように、各フラッパ23,24の遊端部はごみ供給通路16の出口部22に位置しているため、上記出口部22におけるごみ3の高さHの上下変動が各フラッパ23,24の傾斜角度αによって検出され、したがって、より一層正確なごみ3の供給量が求められる。

0042

また、図1に示すように、スクリュー式フィーダ17のスクリュー19a,19bのピッチPをごみ供給通路16の入口部21側に比べて出口部22側ほど広げているため、入口部21側から一定量入ったごみ3が出口部22側で詰まってしまうことを防止し得る。

0043

また、解砕機35の回転駆動装置38によってスクリュー37が回転軸36を中心にして回転することにより、ごみ3は、スクリュー式フィーダ17の出口部22から排出される際、上記解砕機35のスクリュー37でほぐされ、ごみ焼却炉1内へ供給される。これにより、ごみ3の塊をある程度無くすことができる。

0044

図5は、実験で得られたデータに基づいて、スクリュー式フィーダ17の両回転軸18a,18bの回転数と、ごみ3までの距離Dと、ごみ焼却炉1から排出される燃焼排ガス中のCO(一酸化炭素)およびO2(酸素)の含有量との関係を時間ごとに示したグラフである。

0045

上記実験は次のような条件で行われた。すなわち、ごみ3は乾燥したものを用い、その水分含有率は約10%であった。また、ごみ3の供給量を公称350kg/時(この際のスクリュー式フィーダ17の両回転軸18a,18bの回転数が50回/分)に設定した場合のごみ焼却炉1の排ガス中の酸素含有率が9%になるように一次空気(流動化空気)および二次空気の供給量を定めた。また、第1エンコーダ31によって検出された側端部フラッパ23の傾斜角度αの5秒間の平均値を算出し、この平均値に基づいて上記両回転軸18a,18bの回転数を制御した。

0046

上記図5のグラフ(a)に示すように、前半Xaの範囲において、側端部フラッパ23の揺動によって検出されるごみ3までの距離Dが上下に変動するのに対し、上記両回転軸18a,18bの回転数を一定(50回/分)に維持した場合、ごみ焼却炉1へのごみ3の供給量が不安定となり、グラフ(b)に示すように、前半Xbの範囲において、COの大きなピークQがいくつか出現するといった不具合が生じた。

0047

これに対して、グラフ(a)に示すように、後半Yaの範囲において、側端部フラッパ23の揺動によって検出されるごみ3までの距離Dが増加した際(すなわ図2に示すようにちごみ3の高さHが低下した際)、上記両回転軸18a,18bの回転数を増大させ、反対に、上記ごみ3までの距離Dが減少した際(すなわちごみ3の高さHが上昇した際)、上記両回転軸18a,18bの回転数を低減させるといった制御を行った場合、ごみ焼却炉1へのごみ3の供給量が安定化し、グラフ(b)に示すように、後半Ybの範囲において、COの含有量が低減されピークQもほとんど発生しないことが確認された。

0048

上記実施の形態では、図2に示すように、両側端部フラッパ23と中央部フラッパ24とを設けているが、どちらか一方のフラッパ(23または24)のみを設けたものであってもよい。

0049

上記実施の形態では、スクリュー式フィーダ17のスクリュー19a,19bのピッチPをごみ供給通路16の入口部21側に比べて出口部22側ほど広げているが、本発明の第2の実施の形態として、図6に示すように、上記各ピッチPを同一に形成してもよい。この場合、スクリュー式フィーダ17の天井部30を出口部22側で一段高く形成して、スクリュー19a,19bと上記天井部30との間に十分な上部空間45を確保している。このように、上部空間45を確保することによって、入口部21側から一定量入ったごみ3が出口部22側で詰まってしまうことを防止し得る。

0050

次に、本発明の第3の実施の形態を図7に基づいて説明する。すなわち、上記各フラッパ23,24の遊端部が付勢手段の一例である圧縮コイルばね48(または板ばね等)によって下向きに付勢されている。これによると、各フラッパ23,24の遊端部は、ごみ3の上面に接触した際、圧縮コイルばね48の付勢力によって上方から下向きにごみ3を押圧するため、ごみ3の中に存在する空間部が埋まり跳ね返りが抑えられる。これにより、ごみ3のかさ比重のばらつきの範囲が狭められて均一化され、その結果、より一層正確なごみ3の供給量が求められる。

0051

上記第3の実施の形態では、付勢手段の一例として圧縮コイルばね48を用いたが、ウエイトを各フラッパ23,24の遊端部に取付けて、各フラッパ23,24の遊端部を下向きに付勢してもよい。

0052

また、上記第1の実施の形態では図3に示すように、2本の回転軸18a,18bを有する二軸のスクリュー式フィーダ17を用いたが、本発明の第4の実施の形態として、図8に示すように、一方向Gへ回転する1本の回転軸18を有するスクリュー式フィーダ17を用いてもよい。この場合、中央部フラッパ24は無く、一方の側端部フラッパ23aが第1支軸27に取付けられており、他方の側端部フラッパ23bが第2支軸28に取付けられている。

0053

これによると、通常、第1エンコーダ31によって検出された一方の側端部フラッパ23aの傾斜角度αに基づいて、上記回転軸18の回転数が増減される。この際、スクリュー式フィーダ17で送り出されるごみ3の盛り上がりは、先ず、一方の側端部フラッパ23aの側Aで発生し、次に、他方の側端部フラッパ23bの側Bに遅れて発生する。このため、制御部34は、他方の側端部フラッパ23bの傾斜角度αが所定角度以下になった場合にのみ、上記一方の側端部フラッパ23aによる検出時よりもさらに迅速にスクリュー式フィーダ17の送り速度を低減する。これにより、一方の側端部フラッパ23aでは迅速に対応しきれない極端な「ごみ3のどか落ち」を他方の側端部フラッパ23bで検出することができる。

0054

上記各第1〜第4の実施の形態では、供給機の一例としてスクリュー式フィーダ17を用いたが、スクリュー式に限らず、コンベヤ式フィーダを用いてもよい。

発明の効果

0055

本第1発明によると、廃棄物の高さの上下変動を検出用板体の傾斜角度によって検出し、検出した傾斜角度から廃棄物の供給量を求めるため、廃棄物の供給量を正確に検知し得る。また、廃棄物が燃焼するより以前の段階で、供給通路内において求められた廃棄物の供給量に基づいて、供給機の送り速度の制御を行っているため、廃棄物の供給量の制御の際の時間的な遅延は解消される。これにより、廃棄物の急激な増減に即座に対応でき、このため、COの発生を良好に抑制でき、CO濃度のピークの発生を防止することができる。

0056

本第2発明によると、供給通路の出口部における廃棄物の高さの上下変動が検出用板体の傾斜角度によって検出されるため、より一層正確な廃棄物の供給量が求められる。

0057

本第3発明によると、検出用板体の遊端部は、供給機で送られる廃棄物の上面を、付勢手段の付勢力で上方から下方へ押さえる。このため、廃棄物中に存在する空間部が埋まり、廃棄物のかさ比重のばらつきの範囲が狭められて均一化され、その結果、より一層正確な廃棄物の供給量が求められる。

0058

本第4発明によると、スクリュー式フィーダで送られるごみの量が増減すると、これに対応してごみの高さが上下に変動するため、その変動分だけ、検出用板体の遊端部が上下方向に変位して検出用板体の傾斜角度が変化する。そして、角度検出装置により検出された検出用板体の傾斜角度からごみの量が求められる。

0059

このようにして求められたごみの量が多い場合は、スクリュー式フィーダの送り速度(回転数)を低減することにより、ごみの供給量が低減し、一度に多量のごみが流動床式ごみ焼却炉へ供給されることを防止できる。

0060

反対に、検出用板体の傾斜角度から求められたごみの量が少ない場合は、スクリュー式フィーダの送り速度(回転数)を増加することにより、ごみの供給量が増加し、上記ごみ焼却炉へ供給されるごみの量が急激に減少することを防止できる。

0061

本第5発明によると、供給通路の入口部側から一定量入った廃棄物が出口部側で詰まってしまうことを防止し得る。

図面の簡単な説明

0062

図1本発明の第1の実施の形態における供給装置の構成を示す側面から見た断面図である。
図2同、供給装置の検出用板体の拡大側面図である。
図3図1におけるZ−Z矢視図である。
図4同、供給装置を備えたごみ焼却炉の構成を示す断面図である。
図5(a)実験で得られたデータに基づいて、スクリュー式フィーダの回転数とごみまでの距離とを時間ごとに示したグラフである。
(b)実験で得られたデータに基づいて、燃焼排ガス中のCOおよびO2の含有量を時間ごとに示したグラフである。
図6本発明の第2の実施の形態における供給装置の構成を示す側面から見た断面図である。
図7本発明の第3の実施の形態における供給装置の構成を示す側面から見た一部拡大断面図である。
図8本発明の第4の実施の形態における供給装置の出口部側から見た図である。

--

0063

1流動床式ごみ焼却炉(燃焼装置)
3ごみ(廃棄物)
14給じん装置(供給装置)
16 ごみ供給通路
17スクリュー式フィーダ(供給機)
19,19a,19bスクリュー
21 入口部
22出口部
23,23a,23b側端部フラッパ(検出用板体)
24 中央部フラッパ(検出用板体)
31,32 第1,第2エンコーダ(角度検出装置)
34 制御部
48圧縮コイルばね(付勢手段)
α傾斜角度
H ごみの高さ
P ピッチ

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