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公開番号2024131069
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023041101
出願日2023-03-15
発明の名称燃料の供給方法及び供給装置、並びに、セメントクリンカの製造方法及び製造設備
出願人UBE三菱セメント株式会社
代理人個人,個人
主分類F23N 1/00 20060101AFI20240920BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】燃料として種々の成分を含有する廃棄物を用いてもセメントクリンカの製造を安定的に継続することが可能なセメントクリンカ製造設備の加熱装置への燃料の供給方法を提供すること。
【解決手段】廃棄物及び化石燃料を燃料とするセメントクリンカ製造設備の加熱装置への燃料の供給方法であって、廃棄物に電磁波を照射して、電磁波の吸収、散乱及び透過からなる群より選ばれる少なくとも一つに関する情報を取得し、当該情報を用いて廃棄物の発熱量を予測する予測工程と、発熱量の予測結果に基づいて、加熱装置に廃棄物とともに燃料として供給する化石燃料の供給量を調整する調整工程と、を有する、燃料の供給方法を提供する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
セメントクリンカ製造設備の加熱装置への廃棄物及び化石燃料を含む燃料の供給方法であって、
前記廃棄物に電磁波を照射して、前記電磁波の吸収、散乱及び透過からなる群より選ばれる少なくとも一つに関する情報を取得し、当該情報を用いて前記廃棄物の発熱量を予測する予測工程と、
前記発熱量の予測結果に基づいて、前記加熱装置に供給する前記化石燃料の供給量を調整する調整工程と、を有する、燃料の供給方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記予測工程では前記情報を用いて前記廃棄物の含有成分、又は前記含有成分及びその含有量を予測し、
前記調整工程ではその予測結果に基づいて前記化石燃料の供給量を調整する、請求項１に記載の燃料の供給方法。
【請求項３】
前記予測工程では、レーザー、赤外線及びＸ線からなる群より選ばれる少なくとも一つの光源と検出器とを用いて、前記廃棄物のスペクトルを含む前記情報を取得する、請求項１又は２に記載の燃料の供給方法。
【請求項４】
前記予測工程は、前記廃棄物の画像を取得し、
前記画像をｎ個の領域に分割したときの各領域の近赤外線を含む電磁波の吸収情報と、を取得する情報取得工程と、
前記ｎ個の前記吸収情報をクラスター分析によりｋ個のグループに分類する分析工程と、
前記近赤外線を含む電磁波の前記吸収情報に基づいて、前記ｋ個のグループのそれぞれの発熱量を予測する第１予測工程と、
前記ｋ個のグループそれぞれの発熱量の予測値に基づいて、前記画像に含まれる前記廃棄物の発熱量を予測する第２予測工程と、を有する、請求項１に記載の燃料の供給方法。
【請求項５】
前記第１予測工程では、前記吸収情報を用いて前記ｋ個のグループのそれぞれの平均スペクトルを算出し、当該平均スペクトルに基づいて前記ｋ個のグループのそれぞれの発熱量の予測値を導出する、請求項４に記載の燃料の供給方法。
【請求項６】
前記平均スペクトルと、発熱量が既知である複数の参照用吸収スペクトルと、を照合して類似度を算出し、前記類似度が最も高い前記参照用吸収スペクトルの発熱量を前記予測値として選択する、請求項５に記載の燃料の供給方法。
【請求項７】
前記類似度は、平均絶対誤差（ＭＡＥ）、二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）又は決定係数（Ｒ２）によって判定する、請求項６に記載の燃料の供給方法。
【請求項８】
前記平均スペクトルと照合される前記複数の参照用吸収スペクトルの個数は前記ｋ個の５倍以上である、請求項６に記載の燃料の供給方法。
【請求項９】
前記クラスター分析は、ｋ平均法、ＤＢＳＣＡＮ法、及びスペクトラルクラスタリング法からなる群より選ばれる少なくとも一つの方法によって行う、請求項４に記載の燃料の供給方法。
【請求項１０】
前記クラスター分析の前に、前記近赤外線の吸収情報の前処理を行う前処理工程を有し、
前記前処理は、最大値による規格化、トリミング、スムージング、及び２階微分からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、請求項４に記載の燃料の供給方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料の供給方法及び供給装置、並びに、セメントクリンカの製造方法及び製造設備に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
セメントクリンカの製造設備の加熱装置では、化石燃料と、廃プラスチックを含む廃棄物等の非化石燃料を燃料として利用している。廃プラスチックを含む廃棄物には、プラスチック、紙、及び木屑などの種々の成分が含まれる。また、プラスチックとしても多様な種類がある。これらの割合は、原料受け入れ設備において受け入れた廃棄物ごとに大きく異なるのが現状である。例えば高発熱量のプラスチックが多く含有されている廃棄物もあれば、低発熱量の紙及び木屑が多く含有されている廃棄物もある。
【０００３】
このような廃プラスチックを含む廃棄物をセメントクリンカの製造設備で燃料として利用する方法として、特許文献１では、発熱量の異なる廃棄物の使用量を、特定の関係式を満たすように都度調整し、セメントクリンカの焼成温度の変動を抑制する技術が提案されている。
【０００４】
一方、非特許文献１では、家電及び自動車など、複雑な組成を有する製品の廃棄物の選別精度を高めるため、種々のセンサー選別技術が挙げられている。物体情報の検出には、γ線からマイクロ波までの電磁波を用いて、赤外吸収スペクトル、Ｘ線透過率、ラマンスペクトル等の種々の検出情報を取得し、これらの検出情報に基づいて物体を識別する方法が挙げられている。また、このような物体の識別は、ピークの高さ又は面積値等に基づいて閾値を設定すること、或いは、多変量解析又はニューラルネットワークといったデータ全域の類似性に基づいて行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－２９２２００号公報
【非特許文献】
【０００６】
古屋仲茂樹，“資源リサイクリングにおけるセンサー選別技術の最近の傾向”，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭＭＩＪ，Ｖｏｌ．１２９，２０１３年，Ｎｏ．１０，１１，ｐ．６１５－６２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
セメントクリンカの製造設備は、今後も多量の廃棄物を処理することが求められる。一方で、これまでの処理方法では、使用する廃棄物の発熱量が変動した場合には、セメントクリンカ製造装置内の温度変動が生じ、運転調整の頻度が増加することが懸念される。
【０００８】
そこで、本発明では、燃料として種々の成分を含有する廃棄物を用いても、セメントクリンカの製造を安定的に継続することが可能なセメントクリンカの製造方法、及び、セメントクリンカの製造設備を提供する。また、燃料として種々の成分を含有する廃棄物を燃料として用いてもセメントクリンカの製造を安定的に継続することが可能なセメントクリンカ製造設備の加熱装置への燃料の供給方法、及び、供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一つの側面において、セメントクリンカ製造設備の加熱装置への廃棄物及び化石燃料を含む燃料の供給方法であって、廃棄物に電磁波を照射して、電磁波の吸収、散乱及び透過からなる群より選ばれる少なくとも一つに関する情報を取得し、当該情報を用いて廃棄物の発熱量を予測する予測工程と、発熱量の予測結果に基づいて、加熱装置に供給する化石燃料の供給量を調整する調整工程と、を有する、燃料の供給方法を提供する。
【００１０】
上記供給方法では、廃棄物に電磁波を照射して取得した情報を用いて発熱量を予測し、その予測結果に基づいて加熱装置に供給する化石燃料の供給量を調整している。このため、セメントクリンカ製造設備の加熱装置において種々の成分を含む廃棄物を燃料として用いながらも、当該加熱装置の温度変動を抑制することができる。したがって、上記供給方法では、セメントクリンカ製造設備においてセメントクリンカの製造を安定的に継続することができる。また、廃棄物を有効活用できることから、化石燃料の消費量を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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