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公開番号2025159918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2024062780
出願日2024-04-09
発明の名称燃焼設備および制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F23G 5/50 20060101AFI20251015BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】適切な燃焼を実現することができる燃焼設備を提供することを目的とする。
【解決手段】燃焼設備は、燃焼後のガスが流入する火炉と、乾燥段、燃焼段、および後燃焼段を含み被焼却物を燃焼させながら搬送する炉本体であって、被焼却物の搬送方向の上流側を前、搬送方向の下流側を後と称する場合に、火炉から前方に延びた前天井部と、火炉から後方に延びた後天井部と、後天井部の後端部から下方に延びた後壁とを有する炉本体と、後天井部の中で搬送方向における後天井部の中心よりも後方の領域または後壁に設けられ、前方に向けて第1燃焼用ガスを吐出する第1ノズルと、後天井部において第1ノズルよりも前側の位置に設けられ、後天井部から乾燥段または燃焼段に向けて第2燃焼用ガスを吐出する第2ノズルと、炉本体内の領域である一次燃焼域における目標となる空気比に基づいて、第2ノズルが吐出する第2燃焼用ガスの量を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃焼後のガスが流入する火炉と、
乾燥段、燃焼段、および後燃焼段を含み被焼却物を燃焼させながら搬送する炉本体であって、前記被焼却物の搬送方向の上流側を前、前記搬送方向の下流側を後と称する場合に、前記火炉から前方に延びた前天井部と、前記火炉から後方に延びた後天井部と、前記後天井部の後端部から下方に延びた後壁とを有する炉本体と、
前記後天井部の中で前記搬送方向における前記後天井部の中心よりも後方の領域または前記後壁に設けられ、前方に向けて第１燃焼用ガスを吐出する第１ノズルと、
前記後天井部において前記第１ノズルよりも前側の位置に設けられ、前記後天井部から前記乾燥段または前記燃焼段に向けて第２燃焼用ガスを吐出する第２ノズルと、
前記炉本体内の領域である一次燃焼域における目標となる空気比に基づいて、前記第２ノズルが吐出する前記第２燃焼用ガスの量を制御する制御部と、
を備える燃焼設備。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第２ノズルは、前記後天井部の中で前記搬送方向における前記後天井部の中心よりも前側の領域に設けられる、
請求項１に記載の燃焼設備。
【請求項３】
前記第２ノズルは、前記後天井部を前記搬送方向に仮想的に４分割した場合に、４分割した領域の中で最も前側の領域に設けられる、
請求項２に記載の燃焼設備。
【請求項４】
前記第２ノズルは、水平方向の前方を０°とする場合に、前記水平方向に対して６０°以上、且つ、９０°以下の角度範囲に含まれる方向に前記第２燃焼用ガスを吐出する、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の燃焼設備。
【請求項５】
前記第１ノズルを含むとともに、前記後天井部の中で前記搬送方向における前記後天井部の中心よりも後方の領域または前記後壁に設けられ、前方に向けて前記第１燃焼用ガスを吐出する複数の第１ノズルを備え、
前記複数の第１ノズルから前方に向けてそれぞれ延びた複数の仮想線を規定し、上方から見た場合に、前記第２ノズルは、前記複数の仮想線の間に配置される、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の燃焼設備。
【請求項６】
前記第１ノズルは、前記後壁に設けられるとともに、前記後天井部に沿う壁面噴流を形成する向きに前記第１燃焼用ガスを吐出する、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の燃焼設備。
【請求項７】
前記一次燃焼域の酸素濃度の低下を検知する検知部、
を備え、
前記制御部は、
前記検知部により前記一次燃焼域の酸素濃度の低下が検知された場合に、前記第１燃焼用ガスの酸素濃度を増加させる制御を行い、上記制御を行っても、前記一次燃焼域の酸素濃度の上昇または当該上昇の予兆が検知されない場合、前記第２燃焼用ガスの酸素濃度を増加させる制御を行う、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の燃焼設備。
【請求項８】
前記第２ノズルからの前記第２燃焼用ガスの吐出方向を変更可能な角度調整機構と、
前記燃焼後のガスまたは前記火炉を通過したガスに含まれる成分を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づき、前記角度調整機構を制御する制御部と、
をさらに備える、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の燃焼設備。
【請求項９】
燃焼設備の制御方法であって、
前記燃焼設備は、
燃焼後のガスが流入する火炉と、
乾燥段、燃焼段、および後燃焼段を含み、被焼却物を燃焼させながら搬送する炉本体であって、前記被焼却物の搬送方向の上流側を前、前記搬送方向の下流側を後と称する場合に、前記火炉から前方に延びた前天井部と、前記火炉から後方に延びた後天井部と、前記後天井部の後端部から下方に延びた後壁とを有する炉本体と、
前記後天井部の中で前記搬送方向における前記後天井部の中心よりも後方の領域または前記後壁に設けられ、前方に向けて第１燃焼用ガスを吐出する第１ノズルと、
前記後天井部において前記第１ノズルよりも前側の位置に設けられ、前記後天井部から前記乾燥段または前記燃焼段に向けて第２燃焼用ガスを吐出する第２ノズルと、
を備え、
１つ以上のコンピュータが、
前記炉本体内の領域である一次燃焼域における目標となる空気比に基づいて、前記第２ノズルが吐出する前記第２燃焼用ガスの量を制御する、
ことを含む制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃焼設備および制御方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロータリーキルン内の酸素濃度が所望の酸素濃度に制御される焼却装置が開示されている。特許文献２には、二次燃焼室から排出される排ガスにおけるＮＯｘ濃度の上昇を抑制する焼却炉が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５４３０２１０号公報
特許第７１９９３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の焼却装置や特許文献２に記載の焼却炉では、より適切な燃焼を実現することが望まれている。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、適切な燃焼を実現することのできる燃焼設備および制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示に係る燃焼設備は、燃焼後のガスが流入する火炉と、乾燥段、燃焼段、および後燃焼段を含み被焼却物を燃焼させながら搬送する炉本体であって、前記被焼却物の搬送方向の上流側を前、前記搬送方向の下流側を後と称する場合に、前記火炉から前方に延びた前天井部と、前記火炉から後方に延びた後天井部と、前記後天井部の後端部から下方に延びた後壁とを有する炉本体と、前記後天井部の中で前記搬送方向における前記後天井部の中心よりも後方の領域または前記後壁に設けられ、前方に向けて第１燃焼用ガスを吐出する第１ノズルと、前記後天井部において前記第１ノズルよりも前側の位置に設けられ、前記後天井部から前記乾燥段または前記燃焼段に向けて第２燃焼用ガスを吐出する第２ノズルと、前記炉本体内の領域である一次燃焼域における目標となる空気比に基づいて、前記第２ノズルが吐出する前記第２燃焼用ガスの量を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
本開示に係る燃焼制御方法は、燃焼設備の制御方法であって、前記燃焼設備は、燃焼後のガスが流入する火炉と、乾燥段、燃焼段、および後燃焼段を含み、被焼却物を燃焼させながら搬送する炉本体であって、前記被焼却物の搬送方向の上流側を前、前記搬送方向の下流側を後と称する場合に、前記火炉から前方に延びた前天井部と、前記火炉から後方に延びた後天井部と、前記後天井部の後端部から下方に延びた後壁とを有する炉本体と、前記後天井部の中で前記搬送方向における前記後天井部の中心よりも後方の領域または前記後壁に設けられ、前方に向けて第１燃焼用ガスを吐出する第１ノズルと、前記後天井部において前記第１ノズルよりも前側の位置に設けられ、前記後天井部から前記乾燥段または前記燃焼段に向けて第２燃焼用ガスを吐出する第２ノズルと、を備え、１つ以上のコンピュータが、前記炉本体内の領域である一次燃焼域における目標となる空気比に基づいて、前記第２ノズルが吐出する前記第２燃焼用ガスの量を制御する、ことを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の燃焼設備用システムおよび燃焼制御方法によれば、適切な燃焼を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の第１実施形態による燃焼設備の構成の一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による貯留部の構成の一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による燃焼設備の構成の一例を示す図である。
第２ＥＧＲノズルが存在しない燃焼設備におけるガスの流れの一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルが存在する燃焼設備におけるガスの流れの一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルがガスを吐出する角度と燃焼の関係の一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルがガスを吐出する位置と燃焼の関係の一例を示す図である。
第２ＥＧＲノズルが存在しない燃焼設備におけるガスの流速の一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルが存在する燃焼設備１におけるガスの流速の一例を示す図である。
第２ＥＧＲノズルが存在しない燃焼設備におけるＳＲｇの一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルが存在する燃焼設備１におけるＳＲｇの一例を示す図である。
第２ＥＧＲノズルが存在しない燃焼設備におけるＮＯｘの濃度分布の一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルが存在する燃焼設備１におけるＮＯｘの濃度分布の一例を示す図である。
本開示の第１実施形態における第１ＥＧＲノズルおよび第２ＥＧＲノズルの設置位置の一例を示す図である。
本開示の第１実施形態におけるＥＧＲノズル周辺のガスの流れの一例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルの吐出するガスによる第１ＥＧＲノズルから吐出されるガスの流れの第１の例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルの吐出するガスによる第１ＥＧＲノズルから吐出されるガスの流れの第２の例を示す図である。
本開示の第１実施形態による第２ＥＧＲノズルが吐出するガスと第１ＥＧＲノズルが吐出するガスの流れの関係の一例を示す図である。
本開示の第２実施形態による燃焼設備がＯ２に応じて混合するＥＧＲを制御する処理フローの一例を示す図である。
本開示の第２実施形態による燃焼設備がＯ２とストーカ速度に応じてＥＧＲを制御する処理フローの一例を示す図である。
本開示の第２実施形態による制御部１３０が行う処理のイメージを示す図である。
実施形態に係るコンピュータの構成を示すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。本開示で「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含み得る。また「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含み得る。本開示で「ＸＸまたはＹＹ」とは、ＸＸとＹＹのうちいずれか一方の場合に限定されず、ＸＸとＹＹの両方の場合も含み得る。これは選択的要素が３つ以上の場合も同様である。「ＸＸ」および「ＹＹ」は、任意の要素（例えば任意の情報）である。
（【００１１】以降は省略されています）

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