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公開番号2024056465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2022163358
出願日2022-10-11
発明の名称燃焼システム及び燃焼方法
出願人株式会社プランテック
代理人個人
主分類F23K 3/00 20060101AFI20240416BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】投入される固形燃料の発熱量にばらつきがあったとしても、固形燃料の投入熱量を所定範囲に納めることが可能な燃焼システム及び燃焼方法を提供する。
【解決手段】本発明の燃焼システムは、固形燃料を断続的に移送するコンベヤ式の供給装置、供給装置で移送された固形燃料を一時的に保持するとともに燃焼室に断続的に投入する投入装置、供給装置の所定位置に設置された赤外線式水分計、赤外線式水分計で検知された水分量に基づいて供給装置による移送量を制御する制御装置、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
所定量の固形燃料を断続的に移送するコンベヤ式の供給装置、
前記供給装置で移送された前記所定量の固形燃料を一時的に保持するとともに燃焼室に断続的に投入する投入装置、
前記供給装置の所定位置に設置された赤外線式水分計、
前記赤外線式水分計で検知された水分量に基づいて前記供給装置による移送量を制御する制御装置、
を備えることを特徴とする燃焼システム。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記赤外線式水分計で検知された水分量に基づき前記固形燃料の発熱量を推定するとともに、推定された発熱量に基づき、一回に前記燃焼室に投入される固形燃料の熱量が所定範囲となるよう前記供給装置による移送量の制御を行う、
請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項３】
前記供給装置の稼働時間又は移送速度を制御することで、前記燃焼室に一回に供給される前記固形燃料の供給量の制御を行う、
請求項２に記載の燃焼システム。
【請求項４】
前記供給装置及び／又は前記投入装置の重量を連続計測する計量装置をさらに備え、
前記赤外線式水分計で計測された水分量から計算される必要投入量を、前記計量装置で計測される前記供給装置及び／又は前記投入装置における重量の減少量から制御する、
請求項３に記載の燃焼システム。
【請求項５】
前記供給装置からの前記固形燃料の排出状況を監視する監視手段をさらに備え、
前記赤外線式水分計で計測された水分量から計算される必要投入量を前記排出状況から計算される固形燃料容積によって制御する、
請求項３に記載の燃焼システム。
【請求項６】
投入される固形燃料の熱量を所定範囲とするために前記供給装置及び／又は前記投入装置で実測した供給量と水分量に応じて、次の供給までのインターバルを制御する、
請求項２に記載の燃焼システム。
【請求項７】
前記燃焼室として、各種形式の焼却炉又はガス化炉のいずれかを備える、
請求項１～６のいずれかに記載の燃焼システム。
【請求項８】
コンベヤ式の供給装置を用いて固形燃料を断続的に移送するステップ、
前記移送された固形燃料を燃焼室に断続的に投入するステップ、
前記供給装置の所定位置における前記固形燃料の水分量を検知するステップ、
前記検知された水分量に基づいて前記供給装置による移送量を制御するステップ、
を備える燃焼方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形燃料を燃焼する燃焼システム及び燃焼方法に関し、特に、固形燃料を燃焼する際に発生する熱量を安定させるための技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、固形燃料を断続的に燃焼室に投入して燃焼する形式の燃焼システムにおいて、固形燃料を安定して燃焼するために、その固形燃料に応じた種々の取り組みがなされている。例えば固形燃料の一つとして廃棄物を取り上げた場合、廃棄物を安定して焼却処理するためには、廃棄物焼却に伴い発生するダイオキシン類等の有害な燃焼生成物の発生を抑制し、廃熱ボイラの蒸発量を安定させ発電量を安定化させることが必要となる。ところが、廃棄物をはじめとする固形燃料に含まれる成分、特に低位発熱量と相関の大きい水分は均一ではなく、一度に投入される固形燃料のうち、場所によって水分割合が異なるため、その発熱量も場所によってばらつきがある。そのため、単に燃焼室に順次投入して燃焼させるだけでは、投入される燃料の熱量が一定にはならず燃焼は安定しない。そこで、燃焼室に投入される固形燃料の熱量が一定となるよう、数々の取り組みがなされている。
【０００３】
例えば非特許文献１には、ごみピット内に貯留された廃棄物をごみクレーンにより攪拌する方法として、赤外線カメラを用いてごみピット内の区画ごとに廃棄物の水分を推定し、推定された水分が略均一になるよう廃棄物の攪拌を行うものが開示されている（非特許文献１）。
【０００４】
また、特許文献１～特許文献２及び非特許文献２には、ごみピットの画像を処理することにより、ごみピット内の区画ごとの性状を把握し、性状が略均一になるよう廃棄物の攪拌を行うものが開示されている（特許文献１～２、非特許文献２）。
【０００５】
また、非特許文献３には、廃棄物の嵩比重と発熱量に相関関係があることを見出し、ごみクレーンで把持した廃棄物の重量から嵩比重を計算し、嵩比重から発熱量を推定するものである。そして、焼却炉に投入される廃棄物の量が一定となるよう廃棄物の供給量を制御する技術が開示されている（非特許文献３）。
【０００６】
さらに、特許文献３には、ごみ供給装置からの廃棄物の落下状態を監視して、監視状況に応じてごみ供給装置を制御する技術が開示されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
岩▲崎▼卓也、外４名「ごみ水分カメラによるごみ質指標検出技術」、第４１回全国都市清掃研究・事例発表会（２０２０年１月）
梅澤俊之、外２名「ディープラーニングを活用したごみの性状把握」、第２９回廃棄物資源循環学会研究発表会（２０１８年１２月）
角田芳忠、外５名「ストーカ式ごみ焼却炉におけるごみ供給量安定化システムの開発研究」、廃棄物学会論文誌Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．４，ｐｐ．２１０－２１８（２００３年）
【特許文献】
【０００８】
特開昭６４－４９８１５号公報
特開２０１５－１４３１３９号公報
特開２０１９－３９５８７号公報
【０００９】
非特許文献１に記載された発明は、赤外線式水分計を用いてごみピットに貯留される廃棄物の水分を区画ごとに推定し、推定された水分が均一になるようごみクレーンを用いて攪拌を行うものである。ところで、赤外線式水分計は、あくまで表面水分を計測するものであり、そのような表面水分を、ごみピット内に高く積み上げられたごみの代表値として用いるのには無理がある。また、ごみピット内をごみクレーンで攪拌することで、ある程度の水分の均質化は図れるものの、ごみピットは広大な面積及び深さを有するものであり、ごみクレーンでの攪拌のみで投入熱量を一定にできる程度に均一に攪拌するのには無理がある。
【００１０】
また、特許文献１～特許文献２及び非特許文献２に記載された発明は、ごみピットの画像を用いて区画ごとの廃棄物の性状を把握し、性状が略均一になるよう攪拌を行うものであるが、非特許文献１に開示された発明同様、広大なごみピットをごみクレーンによって攪拌するだけでは、投入熱量を一定にすることはできない。
（【００１１】以降は省略されています）

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