特開 2024-6361 焼却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006361

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】焼却システム

(51)【国際特許分類】

   F23G 5/50 20060101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

F23G5/50 H

F23G5/50 P

F23G5/50 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022107169

(22)【出願日】2022-07-01

(71)【出願人】

【識別番号】507214083

【氏名又は名称】メタウォーター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094525

【弁理士】

【氏名又は名称】土井 健二

(74)【代理人】

【識別番号】100094514

【弁理士】

【氏名又は名称】林 恒徳

(72)【発明者】

【氏名】小関 泰志

【テーマコード（参考）】

3K062

【Ｆターム（参考）】

3K062AA11

3K062AB01

3K062AC02

3K062CA01

3K062CB08

3K062DA11

3K062DB05

3K062DB16

(57)【要約】

【課題】焼却炉の炉内圧力を適切に制御する焼却システムを提供する。
【解決手段】被処理物を焼却する焼却炉と、焼却炉から排出された排ガスを誘引する第１コンプレッサと第１コンプレッサを駆動する第１タービンとを有する第１過給機と、排ガスを誘引して送風する送風機と、送風機から送風される排ガスを第１コンプレッサ及び煙突の少なくともいずれかに供給し、焼却炉に供給される空気を前記焼却炉の廃熱により昇温する熱交換器に供給し、熱交換器による昇温された昇温ガスの一部を第１タービン及び煙突の少なくともいずれかに供給可能な供給部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理物を焼却する焼却炉と、
前記焼却炉から排出された排ガスを誘引する第１コンプレッサと前記第１コンプレッサを駆動する第１タービンとを有する第１過給機と、
前記排ガスを誘引して送風する送風機と、
前記送風機から送風される前記排ガスを前記第１コンプレッサ及び煙突の少なくともいずれかに供給し、前記焼却炉に供給される空気を前記焼却炉の廃熱により昇温する熱交換器に供給し、前記熱交換器による昇温された昇温ガスの一部を前記第１タービン及び前記煙突の少なくともいずれかに供給可能な供給部と、を備えた、焼却システム。

【請求項2】

前記供給部を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記送風機から送風される前記排ガスを前記煙突に供給させる、請求項１に記載の焼却システム。

【請求項3】

前記空気を圧縮して圧縮ガスを生成する第２コンプレッサと前記第２コンプレッサを駆動する第２タービンとを有する第２過給機を備え、
前記供給部は、前記圧縮ガスを前記熱交換器に供給し、前記熱交換器により昇温された前記昇温ガスを前記第２タービンに供給し、さらに、前記第２タービンから排出された前記昇温ガスを前記焼却炉に供給可能であり、
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記熱交換器から供給された前記昇温ガスの一部を前記第１タービン及び前記煙突の少なくともいずれかに供給させる、請求項２に記載の焼却システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記熱交換器から前記第１タービンに供給する前記昇温ガスの量を増加させる、請求項３に記載の焼却システム。

【請求項5】

前記供給部は、前記送風機から送風される前記排ガスの少なくとも一部を前記第１コンプレッサに供給可能であり、
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記供給部を制御し、前記送風機から供給された前記排ガスを前記第１コンプレッサに供給させる、請求項４に記載の焼却システム。

【請求項6】

前記制御装置は、前記送風機を制御し、
前記供給部は、前記焼却炉からの前記排ガスを、前記送風機を迂回して前記第１コンプレッサに供給可能であり、
前記制御装置は、前記焼却炉の廃熱量に応じて、前記送風機を停止制御するとともに前記供給部を制御し、前記焼却炉から排出された前記排ガスを、前記送風機を迂回して前記第１コンプレッサに供給させる過給機自立運転制御に移行させる、請求項５に記載の焼却システム。

【請求項7】

前記制御装置は、前記過給機自立運転制御において、前記焼却炉の廃熱量が所定の閾値よりも低下すると、前記過給機自立運転制御を停止し、前記送風機を起動制御するとともに前記供給部を制御し、前記焼却炉からの前記排ガスを前記送風機に供給させ、前記送風機から送風される前記排ガスを前記第１コンプレッサに供給させる、請求項６に記載の焼却システム。

【請求項8】

前記制御装置は、前記第１過給機の停止を指示する信号に応答し、前記供給部を制御して、前記熱交換器により昇温された前記昇温ガスの前記第１タービンへの供給を停止し、前記送風機から送風される前記排ガスを、前記第１コンプレッサを迂回して前記煙突に供給する、請求項２に記載の焼却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、下水汚泥（以下、単に汚泥または被処理物とも呼ぶ）を焼却する焼却炉からの廃熱を利用して焼却炉からの排ガスを誘引する技術が提案されている（特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１９４３０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような焼却炉からの廃熱を利用する焼却システムでは、例えば、焼却炉から排出される廃熱量が変化する場合であっても、焼却炉の炉内圧力を適切に制御することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明における焼却システムは、被処理物を焼却する焼却炉と、前記焼却炉から排出された排ガスを誘引する第１コンプレッサと前記第１コンプレッサを駆動する第１タービンとを有する第１過給機と、前記排ガスを誘引して送風する送風機と、前記送風機から送風される前記排ガスを前記第１コンプレッサ及び煙突の少なくともいずれかに供給し、前記焼却炉に供給される空気を前記焼却炉の廃熱により昇温する熱交換器に供給し、前記熱交換器による昇温された昇温ガスの一部を前記第１タービン及び前記煙突の少なくともいずれかに供給可能な供給部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明における焼却システムによれば、焼却炉の炉内圧力を適切に制御することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施の形態における焼却システム１００の構成例を説明する図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態における焼却システム１００の一部についての詳細構成例を説明する図である。

【図3】図３は、焼却炉１の炉内圧力制御について説明する図である。

【図4】図４は、焼却炉１の炉内圧力制御について説明する図である。

【図5】図５は、焼却炉１の炉内圧力制御について説明する図である。

【図6】図６は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図7】図７は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図8】図８は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図9】図９は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図10】図１０は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図11】図１１は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図12】図１２は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図13】図１３は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。

【図14】図１４は、第２の実施の形態における焼却システム２００の構成例を説明する図である。

【図15】図１５は、弁Ｖ６及び弁Ｖ３１の開閉制御の具体例について説明する図である。

【図16】図１６は、第３の実施の形態における焼却システム３００の構成例を説明する図である。

【図17】図１７は、過給機６の停止について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0009】

［第１の実施の形態における焼却システム１００］
初めに、第１の実施の形態における焼却システム１００について説明を行う。図１は、第１の実施の形態における焼却システム１００の構成例を説明する図である。また、図２は、第１の実施の形態における焼却システム１００の一部についての詳細構成例を説明する図である。なお、以下に示すライン（配管）や弁の配置位置や数は例示であり、これに限られるものではない。

【0010】

焼却システム１００は、図１に示すように、例えば、焼却炉１と、熱交換器２と、集塵機３と、洗煙処理塔４と、煙突５と、過給機６（以下、第１過給機６または誘引過給機６とも呼ぶ）と、過給機７（以下、第２過給機７または流動過給機７とも呼ぶ）と、送風機Ｂ１と、送風機Ｂ２とを有する。送風機Ｂ１及び送風機Ｂ２は、例えば、ファンやブロワ等の空気を送風する機能を有する機器である。

【0011】

焼却炉１は、例えば、ラインＬ４１を介して供給された汚泥（脱水ケーキ）を焼却する流動焼却炉であり、いわゆる流動層１ａを有する。ラインＬ４１は、例えば、焼却炉１の前段設備（例えば、図示しない汚泥乾燥機）と焼却炉１とを連結する配管である。以下、焼却炉１が流動焼却炉である場合について説明を行うが、焼却炉１は、流動焼却炉以外の様々な形式の焼却炉であってもよい。また、以下、焼却炉１に供給される空気を燃焼用空気とも呼ぶ。

【0012】

過給機７は、例えば、回転軸７ｃを介して接続されたコンプレッサ７ａ（以下、第２コンプレッサ７ａとも呼ぶ）及びタービン７ｂ（以下、第２タービン７ｂとも呼ぶ）を有する。

【0013】

送風機Ｂ１は、例えば、ラインＬ１４を介して空気をコンプレッサ７ａに供給する。ラインＬ１４は、例えば、送風機Ｂ１の出口側（２次側）とコンプレッサ７ａの入口側（１次側）とを連通する配管である。以下、過給機７の周辺の構成について説明を行う。

【0014】

コンプレッサ７ａは、図２に示すように、例えば、ラインＬ１４を介して送風機Ｂ１から供給された空気またはラインＬ５１を介して供給された空気（外気）を圧縮する。ラインＬ５１は、例えば、ラインＬ１４における送風機Ｂ１の出口下流側とコンプレッサ７ａの入口上流側との間の箇所に連通し、空気（外気）をコンプレッサ７ａの入口側に供給可能な配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ５１に設けられた弁Ｖ２１の開制御（弁の開度を大きくする制御）を行うことにより、コンプレッサ７ａに対して空気（外気）を供給する。なお、図１に示す例において、ラインＬ５１は、ラインＬ１４とラインＬ５２との接続箇所（換言すれば、ラインＬ１４からラインＬ５２が分岐する箇所）の上流側においてラインＬ１４と連通している。以下、コンプレッサ７ａによって圧縮された空気を圧縮ガスとも呼ぶ。

【0015】

そして、コンプレッサ７ａは、例えば、ラインＬ１１を介して圧縮ガスを熱交換器２に供給する。ラインＬ１１は、例えば、コンプレッサ７ａの出口側と熱交換器２における空気の入口側とを連通する配管である。

【0016】

熱交換器２は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１（以下、第１排ガスＧ１とも呼ぶ）とラインＬ１１を介して供給された空気との間において熱交換を行う。

【0017】

具体的に、熱交換器２は、例えば、ラインＬ１を介して焼却炉１から供給された排ガスＧ１の保有熱（すなわち、焼却炉１の廃熱）を用いることによって、ラインＬ１１を介して供給された空気（例えば、コンプレッサ７ａから供給された圧縮ガス）を昇温し、ラインＬ１２を介して昇温後の空気をタービン７ｂに供給する。ラインＬ１２は、例えば、熱交換器２における空気の出口側とタービン７ｂの入口側とを連通する配管である。以下、熱交換器２によって昇温された空気を昇温ガスＧ３とも呼ぶ。

【0018】

タービン７ｂは、例えば、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３のエネルギー（熱エネルギー）を利用して回転軸７ｃを回転させる。なお、コンプレッサ７ａは、タービン７ｂによる回転軸７ｃの回転に伴って駆動することにより圧縮ガスを生成し、生成した圧縮ガスを熱交換器２に供給する。

【0019】

そして、タービン７ｂは、例えば、ラインＬ１３を介して昇温ガスＧ３を燃焼用空気として焼却炉１（焼却炉１における流動層１ａ）に供給する。ラインＬ１３は、例えば、タービン７ｂの出口側と焼却炉１における空気の入口側とを連通する配管である。

【0020】

また、ラインＬ１４とラインＬ１１との間には、例えば、ラインＬ５２が設けられる。ラインＬ５２は、例えば、ラインＬ１４における送風機Ｂ１の出口下流側とコンプレッサ７ａの入口上流側との間の箇所と、ラインＬ１１におけるコンプレッサ７ａの出口下流側と熱交換器２における空気の入口上流側との間の箇所とを連通する配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ５２に設けられた弁Ｖ２２の開制御を行うことにより、ラインＬ１４を介して送風機Ｂ１から供給された空気またはラインＬ５１を介して供給された空気（外気）を熱交換器２に直接供給する。

【0021】

すなわち、ラインＬ５２は、例えば、ラインＬ１４を介して送風機Ｂ１から供給された空気またはラインＬ５１を介して供給された空気（外気）を、コンプレッサ７ａを経由させることなく（コンプレッサ７ａを迂回して）熱交換器２に直接供給する場合に用いられる配管である。

【0022】

さらに、ラインＬ１２とラインＬ１３との間には、例えば、ラインＬ５３とバイパスＬ１５とが設けられる。ラインＬ５３とバイパスＬ１５とのそれぞれは、ラインＬ１２における熱交換器２における空気の出口下流側とタービン７ｂの入口上流側との間の箇所と、ラインＬ１３におけるタービン７ｂの出口下流側と焼却炉１における空気の入口側との間の箇所とを連通する配管である。なお、図１に示す例において、バイパスＬ１５は、ラインＬ５３よりもタービン７ｂに近い箇所においてラインＬ１２及びラインＬ１３と連通しているが、バイパスＬ１５は、ラインＬ５３よりもタービン７ｂに遠い箇所においてラインＬ１２及びラインＬ１３と連通するものであってもよい。そして、ラインＬ５３とバイパスＬ１５とのそれぞれは、例えば、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３を、タービン７ｂを迂回して焼却炉１に直接供給する。

【0023】

すなわち、ラインＬ５３は、例えば、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３を、タービン７ｂを経由させることなく（タービン７ｂを迂回して）焼却炉１に直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ５３に設けられた弁Ｖ２３の開制御を行うことにより、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３を燃焼用空気として焼却炉１に直接供給する。

【0024】

また、バイパスＬ１５は、例えば、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３のタービン７ｂに対する供給量を調整する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、バイパスＬ１５に設けられた弁Ｖ１０の開制御及び閉制御（弁の開度を小さくする制御）を行うことにより、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３の一部がバイパスＬ１５を経由するように制御し、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３のタービン７ｂに対する供給量を調整する。

【0025】

なお、バイパスＬ１５に設けられた弁Ｖ１０の容量は、例えば、ラインＬ５３に設けられた弁Ｖ２３やラインＬ５２に設けられた弁Ｖ２２の容量よりも小さいものであってよい。焼却システム１００では、例えば、弁Ｖ１０の容量を小さくすることにより、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３のタービン７ｂに対する供給量の調整を高精度に行うことが可能になる。

【0026】

また、ラインＬ１４とラインＬ１３との間には、例えば、ラインＬ１４を介して送風機Ｂ１から供給された空気を焼却炉１に直接供給するラインＬ５４が設けられる。ラインＬ５４は、例えば、ラインＬ１４における送風機Ｂ１の出口下流側とコンプレッサ７ａの入口上流側との間の箇所と、ラインＬ１３におけるタービン７ｂの出口下流側と焼却炉１における空気の入口上流側との間の箇所とを連通する。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ５４に設けられた弁Ｖ２４の開制御を行うことにより、ラインＬ１４を介して送風機Ｂ１から供給された空気を焼却炉１に直接供給する。なお、図２に示す例において、ラインＬ５４は、ラインＬ１４とラインＬ５１との接続箇所（換言すれば、ラインＬ１４に対してラインＬ５１が合流する箇所）の下流側と、ラインＬ１４とラインＬ５２との接続箇所（換言すれば、ラインＬ１４からラインＬ５２が分岐する箇所）の上流側との間の箇所に連通し、さらに、ラインＬ１３とラインＬ５３との接続箇所（換言すれば、ラインＬ１３に対してラインＬ５３が合流する箇所）の下流側に連通している。

【0027】

すなわち、ラインＬ５４は、例えば、ラインＬ１４を介して送風機Ｂ１から供給された空気を、過給機７及び熱交換器２との両方を経由させることなく（過給機７及び熱交換器２を迂回して）焼却炉１に直接供給する場合に用いられる配管である。

【0028】

図１に戻り、集塵機３は、例えば、熱交換器２の後段に設置され、ラインＬ２を介して熱交換器２から供給された排ガスＧ１の不純物を除去する。ラインＬ２は、例えば、熱交換器２の排ガスＧ１の出口側と集塵機３の入口側とを連結する配管である。なお、焼却システム１００は、例えば、集塵機３の前段において、熱交換器２から供給された排ガスＧ１を冷却する冷却塔（図示せず）を有するものであってもよい。

【0029】

洗煙処理塔４は、例えば、集塵機３の後段に配置され、ラインＬ３を介して集塵機３から供給された排ガスＧ１を塔の下部から導入し、上部の散水ノズル（図示せず）から散水される洗煙水と接触させることによって、排ガスＧ１中のＳＯ_Ｘ等の成分を洗煙水に含ませて除去する。ラインＬ３は、例えば、集塵機３の出口側と洗煙処理塔４の排ガスＧ１の入口側とを連結する配管である。

【0030】

煙突５は、例えば、洗煙処理塔４の上部に設置される。そして、煙突５は、例えば、洗煙処理塔４において洗浄された排ガスＧ２（以下、第２排ガスＧ２とも呼ぶ）を外部に放出する。

【0031】

送風機Ｂ２は、例えば、誘引ファンであり、焼却炉１から排出される排ガスＧ１を誘引する。具体的に、送風機Ｂ２は、例えば、ラインＬ１、ラインＬ２、ラインＬ３及びラインＬ２１を介して排ガスＧ１（排ガスＧ２）を誘引する。ラインＬ２１は、例えば、洗煙処理塔４の排ガスＧ２の出口側と送風機Ｂ２の入口側とを連通する配管である。そして、送風機Ｂ２は、例えば、ラインＬ２１を介して洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２を煙突５または過給機６に供給する。

【0032】

過給機６は、例えば、回転軸６ｃを介して接続されたコンプレッサ６ａ（以下、第１コンプレッサ６ａとも呼ぶ）及びタービン６ｂ（以下、第１タービン６ｂとも呼ぶ）を有する。

【0033】

コンプレッサ６ａは、例えば、ラインＬ２２を介して送風機Ｂ２から供給された排ガスＧ２を圧縮する。また、コンプレッサ６ａは、例えば、ラインＬ２４を介して洗煙処理塔４から直接供給された排ガスＧ２を圧縮する。ラインＬ２２は、例えば、送風機Ｂ２の出口側とコンプレッサ６ａの入口側とを連通する配管である。具体的に、ラインＬ２２は、例えば、ラインＬ２２に設けられた弁Ｖ２の開制御を行うことにより、送風機Ｂ２から供給された排ガスＧ２をコンプレッサ６ａに供給する。また、ラインＬ２４は、例えば、ラインＬ２１における洗煙処理塔４の出口下流側と送風機Ｂ２の入口上流側との間の箇所と、ラインＬ２２における送風機Ｂ２の出口下流側とコンプレッサ６ａの入口上流側との間の箇所とを連通する配管である。すなわち、ラインＬ２４は、例えば、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を迂回してコンプレッサ６ａに直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ２４に設けられた弁Ｖ４の開制御を行うことにより、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２をコンプレッサ６ａに直接供給する。

【0034】

また、コンプレッサ６ａは、例えば、ラインＬ２５を介して供給された空気（外気）を圧縮する。ラインＬ２５は、例えば、ラインＬ２２における送風機Ｂ２の出口下流側とコンプレッサ６ａの入口上流側との間の箇所に連通し、空気（外気）をコンプレッサ６ａの入口側に供給可能な配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ２５に設けられた弁Ｖ３の開制御を行うことにより、空気（外気）をコンプレッサ６ａに供給する。なお、図１に示す例において、ラインＬ２５は、例えば、コンプレッサ６ａの入口上流側と、ラインＬ２２とラインＬ２９との接続箇所（換言すれば、ラインＬ２９がラインＬ２２から分岐する箇所）の下流側との間の箇所に連通する。また、ラインＬ２９は、例えば、送風機Ｂ２の出口下流側とコンプレッサ６ａの入口上流側との間の箇所と、煙突５の入口側とを連通する配管である。すなわち、ラインＬ２９は、例えば、洗煙処理塔４（送風機Ｂ２）から供給された排ガスＧ２を、過給機６を迂回して煙突５に直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ２９に設けられた弁Ｖ１の開制御を行うことにより、洗煙処理塔４（送風機Ｂ２）から供給された排ガスＧ２を煙突５に直接供給する。以下、コンプレッサ６ａによって圧縮された空気または排ガスＧ２を圧縮ガスとも呼ぶ。

【0035】

そして、コンプレッサ６ａは、例えば、ラインＬ３０を介して圧縮ガスを煙突５に供給する。ラインＬ３０は、例えば、コンプレッサ６ａの出口側と煙突５の入口側とを連結する配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ３０に設けられた弁Ｖ９の開制御を行うことにより、圧縮ガスを煙突５に供給する。

【0036】

タービン６ｂは、例えば、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給された空気（昇温ガスＧ３）のエネルギー（熱エネルギー）を利用して回転軸６ｃを回転させる。ラインＬ２６は、例えば、ラインＬ１２における熱交換器２の出口下流側とタービン７ｂとの間の箇所と、タービン６ｂとを連通する配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ２６に設けられた弁Ｖ５の開制御を行うことにより、ラインＬ１２を介して熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３をタービン６ｂに供給する。なお、図２に示す例において、ラインＬ２６は、例えば、ラインＬ１２とラインＬ５３との接続箇所（換言すれば、ラインＬ１２からラインＬ５３が分岐する箇所）の上流側においてラインＬ１２と連通する。また、コンプレッサ６ａは、例えば、タービン６ｂによる回転軸６ｃの回転に伴って駆動することにより空気または排ガスＧ２を圧縮する。

【0037】

そして、タービン６ｂは、例えば、ラインＬ２３を介して昇温ガスＧ３を煙突５に供給する。ラインＬ２３は、例えば、タービン６ｂの出口側と煙突５の入口側とを連通する配管である。

【0038】

また、ラインＬ２６とラインＬ２３との間には、例えば、ラインＬ２７とバイパスＬ２８とが設けられる。ラインＬ２７とバイパスＬ２８とのそれぞれは、例えば、ラインＬ２６におけるラインＬ１２との接続箇所の下流側とタービン６ｂの入口上流側との間の箇所と、ラインＬ２３におけるタービン６ｂの出口下流側と煙突５の入口側との間の箇所とを連通する配管である。そして、ラインＬ２７とバイパスＬ２８とのそれぞれは、例えば、熱交換器２から供給された排ガスＧ２を、タービン６ｂを迂回して煙突５に直接供給する。

【0039】

すなわち、ラインＬ２７は、例えば、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３を、タービン６ｂを迂回して煙突５に直接供給する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ２７に設けられた弁Ｖ７の開制御を行うことにより、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３を煙突５に直接供給する。

【0040】

また、バイパスＬ２８は、例えば、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３のタービン６ｂに対する供給量を調整する場合に用いられる配管である。具体的に、焼却システム１００では、例えば、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開閉制御を行うことにより、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３の一部がバイパスＬ２８を経由するように制御し、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３のタービン６ｂに対する供給量を調整する。

【0041】

ここで、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の容量は、例えば、ラインＬ２７に設けられた弁Ｖ７の容量よりも小さいものであってよい。これにより、焼却システム１００では、弁Ｖ６の容量を調整することで、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３のタービン６ｂに対する供給量の調整を高精度に行うことが可能になる。

【0042】

なお、焼却システム１００では、例えば、ラインＬ２３において他の熱交換器（図示せず）を設置するものであってもよい。そして、他の熱交換器は、例えば、煙突５での白煙防止処理において用いられる熱エネルギー以上の廃熱の回収を行うものであってもよい。

【0043】

また、以下、図１及び図２に示すように、ラインＬ１１、ラインＬ１２、ラインＬ１３、ラインＬ１４、バイパスＬ１５、ラインＬ２１、ラインＬ２２、ラインＬ２３、ラインＬ２４、ラインＬ２５、ラインＬ２６、ラインＬ２７、バイパスＬ２８、ラインＬ２９、ラインＬ３０、ラインＬ５１、ラインＬ５２、ラインＬ５３、ラインＬ５４、弁Ｖ１、弁Ｖ２、弁Ｖ３、弁Ｖ４、弁Ｖ５、弁Ｖ６、弁Ｖ７、弁Ｖ８、弁Ｖ９、弁Ｖ１０、弁Ｖ２１、弁Ｖ２２、弁Ｖ２３及び弁Ｖ２４を含む部分を総称して供給部２０とも呼ぶ。

【0044】

すなわち、供給部２０は、例えば、送風機Ｂ１から供給された空気または外部から取り入れた空気（外気）をコンプレッサ７ａに供給し、コンプレッサ７ａによって圧縮された圧縮ガスを熱交換器２に供給し、熱交換器２により昇温された昇温ガスＧ３をタービン７ｂに供給し、タービン７ｂから排出された昇温ガスＧ３を燃焼用空気として焼却炉１に供給することが可能である。また、供給部２０は、例えば、熱交換器２により昇温された昇温ガスＧ３を煙突５に供給することが可能である。また、供給部２０は、例えば、熱交換器２により昇温された昇温ガスＧ３をタービン６ｂに供給し、タービン６ｂから排出された昇温ガスＧ３を煙突５に供給することが可能である。また、供給部２０は、例えば、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を経由して煙突５に供給することが可能である。また、供給部２０は、例えば、外部から取り入れた空気（外気）をコンプレッサ６ａに供給し、コンプレッサ６ａによって圧縮された圧縮ガスを煙突５に供給することが可能である。また、供給部２０は、例えば、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を経由してコンプレッサ６ａに供給し、コンプレッサ６ａによって圧縮された圧縮ガスを煙突５に供給することが可能である。さらに、供給部２０は、例えば、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を迂回してコンプレッサ６ａに供給し、コンプレッサ６ａによって圧縮された圧縮ガスを煙突５に供給することが可能である。

【0045】

このように、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、汚泥（被処理物）を焼却する焼却炉１と、焼却炉１から排出された排ガスＧ２を誘引するコンプレッサ６ａとコンプレッサ６ａを駆動するタービン６ｂとを有する過給機６と、焼却炉１に供給される空気を焼却炉１の廃熱により昇温する熱交換器２に供給し、熱交換器２による昇温された昇温ガスＧ３をタービン６ｂ及び煙突５の少なくともいずれかに供給可能な供給部２０と、を備える。

【0046】

これにより、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、後述するように、過給機６や送風機Ｂ２の運転制御を行うことで、焼却炉１から排出される排ガスＧ１の廃熱量が変化する場合であっても、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力になるように制御を行うことが可能になる。

【0047】

［焼却炉１の炉内圧力制御］
次に、焼却炉１の炉内圧力制御について説明を行う。図３から図５は、焼却炉１の炉内圧力制御について説明する図である。

【0048】

以下、かかる炉内圧力制御を実行する技術的理由について説明する。過給機６は、例えば、焼却炉１の廃熱の熱エネルギーを利用して動作するものである。また、焼却炉１からの廃熱の熱エネルギーは、例えば、焼却対象の汚泥の量や汚泥の性状の変化等の様々な要因により変化する。そのため、焼却システム１００では、例えば、廃熱の熱エネルギーの変化に対応して焼却炉１の炉内圧力を制御する。具体的に、焼却システム１００では、例えば、焼却炉１の炉内圧力が予め定められた目標圧力に維持されるように制御する。

【0049】

焼却システム１００は、図３及び図４に示すように、例えば、焼却炉１における炉内圧力制御を行う制御装置１０を有する。

【0050】

具体的に、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ１、弁Ｖ２、弁Ｖ３、弁Ｖ４、弁Ｖ５、弁Ｖ６、弁Ｖ７、弁Ｖ８及び弁Ｖ９の開閉制御を行う。また、制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ２の起動制御及び停止制御を行う。さらに具体的に、制御装置１０は、例えば、ラインＬ２２、ラインＬ２３、ラインＬ２６及びラインＬ３０等の各ラインに設けられた各種計器（例えば、温度計、圧力計及び流量計等）や回転軸６ｃに取り付けられた回転計測器からの各計測値に基づいて、これらの制御を実行する。

【0051】

制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリ等を有するコンピュータである。なお、制御装置１０は、例えば、ＰＩＣ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を含むものであってよい。そして、制御装置１０は、例えば、記憶媒体（図示せず）に記憶されたプログラムとＣＰＵとが協働することによって、焼却炉１の炉内圧力制御を行う。

【0052】

具体的に、制御装置１０は、図５に示すように、例えば、熱交換器２において排ガスＧ１から回収される廃熱の量に応じて、焼却炉１の炉内圧力を制御する。言い換えれば、制御装置１０は、例えば、ラインＬ１２及びラインＬ２６を介して熱交換器２からタービン６ｂに対して供給される昇温ガスＧ３のエネルギー（換言すれば、焼却炉１から排出される廃熱量）に応じて、焼却炉１の炉内圧力制御を行う。

【0053】

そして、制御装置１０は、例えば、前記した計測値から、タービン６ｂに供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが過給機６を運転させるためのエネルギーとして十分であると判定した場合（図５のステップＳ１における廃熱量大）、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引を行わずに、過給機６による排ガスＧ２の誘引による焼却炉１の炉内圧力制御（以下、自立運転制御または過給機自立運転制御とも呼ぶ）を行う（図５のステップＳ２）。なお、前記した判定で参照する計測値は、例えば、バイパスＬ２８に設けられた流量計が計測した昇温ガスＧ３の流量や、ラインＬ２６に設けられた温度計が計測した昇温ガスＧ３の温度である。

【0054】

すなわち、制御装置１０は、この場合、過給機６による排ガスＧ２の誘引のみを行うことによって、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力になるように制御することができると判定し、自立運転制御の実行を選択する。

【0055】

具体的に、制御装置１０は、図３及び図４に示すように、例えば、ラインＬ２４に設けられた弁Ｖ４の開制御を行うことにより、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を迂回して過給機６に供給する。そして、制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ２が起動中である場合、送風機Ｂ２の停止制御を行う。

【0056】

また、制御装置１０は、この場合、例えば、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開度を適宜調整することによって、焼却炉１の炉内圧力を制御する。 具体的に、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の内部に設けられた圧力計（図示せず）による計測値を参照し、焼却炉１の炉内圧力が予め定められた目標圧力よりも低いと判定した場合、弁Ｖ６の開度を大きくしてタービン６ｂへの入熱量を低下させる（コンプレッサ６ａの回転数を低下させる）ことにより、過給機６による排ガスＧ２の誘引量を低下させる制御を行う。これにより、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の炉内圧力を上昇させることが可能になり、焼却炉１の炉内圧力と目標圧力との差が小さくなるように制御することが可能になる。

【0057】

一方、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の内部に設けられた圧力計による計測値を参照し、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力よりも高いと判定した場合、弁Ｖ６の開度を小さくしてタービン６ｂへの入熱量を増加させる（コンプレッサ６ａの回転数を増加させる）ことにより、過給機６による排ガスＧ２の誘引量を増加させる制御を行う。これにより、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の炉内圧力を低下させることが可能になり、焼却炉１の炉内圧力と目標圧力との差を小さくなるように制御することが可能になる。

【0058】

さらに、制御装置１０は、この場合、例えば、ラインＬ３０に設けられた弁Ｖ９の開度を適宜調整することにより、コンプレッサ６ａの出口側の圧力を制御する。

【0059】

図５に戻り、制御装置１０は、例えば、各ラインに設けられた温度計等の各種計器による計測値から、タービン６ｂに供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが過給機６を運転させるためのエネルギーとして十分でなく、過給機６による排ガスＧ２の誘引量が十分でないと判定した場合（図５のステップＳ１における廃熱量中）、過給機６による排ガスＧ２の誘引に加えて、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引についても行うことによる焼却炉１の炉内圧力制御（以下、アシスト運転制御とも呼ぶ）を行う（図５のステップＳ３）。なお、前記した判定で参照する計測値は、例えば、バイパスＬ２８に設けられた流量計が計測した昇温ガスＧ３の流量や、ラインＬ２６に設けられた温度計が計測した昇温ガスＧ３の温度である。

【0060】

すなわち、制御装置１０は、この場合、過給機６による排ガスＧ２の誘引に加えて、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引を併せて行わなければ、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力になるように制御することができないと判定し、アシスト運転制御の実行を選択する。

【0061】

具体的に、制御装置１０は、図３及び図４に示すように、例えば、送風機Ｂ２が停止中である場合、送風機Ｂ２の起動制御を行うことにより、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引を開始する。そして、制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ２の起動制御を行った後、ラインＬ２４に設けられた弁Ｖ４の閉制御を行う。また、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ２が閉じられている場合、弁Ｖ２の開制御を行う。また、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ１及び弁Ｖ３が開かれている場合、弁Ｖ１及び弁Ｖ３の閉制御を行う。さらに、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ７が開かれている場合、弁Ｖ７を段階的に閉じる制御を行う。

【0062】

また、制御装置１０は、この場合、例えば、過給機６における排ガスＧ２の誘引量に応じて、送風機Ｂ２の回転数をインバータ（図示せず）によって制御する。

【0063】

具体的に、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の内部に設けられた圧力計による計測値を参照し、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力よりも低いと判定した場合、インバータによって送風機Ｂ２の回転数を低下させることにより、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引量を低下させる制御を行う。これにより、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の炉内圧力を上昇させることが可能になり、焼却炉１の炉内圧力と目標圧力との差が小さくなるように制御することが可能になる。

【0064】

一方、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の内部に設けられた圧力計による計測値を参照し、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力よりも高いと判定した場合、インバータによって送風機Ｂ２の回転数を増加させることにより、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引量を増加させる制御を行う。これにより、制御装置１０は、例えば、焼却炉１の炉内圧力を低下させることが可能になり、焼却炉１の炉内圧力と目標圧力との差が小さくなるように制御することが可能になる。

【0065】

図５に戻り、制御装置１０は、例えば、各ラインに設けられた温度計等の各種計器による計測値から、タービン６ｂに供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが過給機６を運転させることができないエネルギーであると判定した場合（図５のステップＳ１における廃熱量小）、過給機６による排ガスＧ２の誘引を行わずに、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引による焼却炉１の炉内圧力制御（以下、オフライン運転制御とも呼ぶ）を行う（図５のステップＳ４）。

【0066】

すなわち、制御装置１０は、この場合、送風機Ｂ２による排ガスＧ２の誘引のみを行うことによって、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力になるように制御を行う必要があると判定し、オフライン運転制御の実行を選択する。

【0067】

具体的に、制御装置１０は、図３及び図４に示すように、例えば、過給機６が起動中である場合、過給機６の停止制御を行うことにより、過給機６による排ガスＧ２の誘引を停止する。また、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ７が閉じられている場合、弁Ｖ７の開制御を行う。また、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ１及び弁Ｖ３が閉じられている場合、弁Ｖ１及弁Ｖ３の開制御を行う。さらに、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ２が開かれている場合、弁Ｖ２の閉制御を行う。

【0068】

このように、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、供給部２０を制御する制御装置１０を備える。そして、制御装置１０は、例えば、供給部２０を制御することで、自立運転制御、アシスト運転制御及びオフライン運転制御のそれぞれを適宜切り替える。

【0069】

これにより、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、焼却炉１から排出される排ガスＧ１の廃熱量が変化する場合であっても、焼却炉１の炉内圧力が目標圧力になるように制御を行うことが可能になる。

【0070】

ここで、制御装置１０は、自立運転制御の実行中において、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱量の低下が発生し、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが低下した場合、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開度を徐々に小さくする制御を行うことによって、バイパスＬ２８を通過する昇温ガスＧ３の量を抑制し、タービン６ｂに対して供給される昇温ガスＧ３の量（昇温ガスＧ３の熱エネルギー量）の減少を抑える。そして、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ６の開度が最小（例えば、０）になった後において、熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーがさらに低下した場合、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えを行うために送風機Ｂ２の起動制御を行う。

【0071】

しかしながら、例えば、送風機Ｂ２の起動に時間を要する場合、焼却システム１００では、自立運転制御からアシスト運転制御に対する切り換えが迅速に行われず、焼却炉１における炉内圧力制御の精度が一時的に低下する場合がある。

【0072】

そこで、制御装置１０は、例えば、バイパスＬ２８を流れる昇温ガスＧ３の流量を計測する流量計（図示せず）を参照し、バイパスＬ２８を流れる昇温ガスＧ３の流量（以下、第１流量とも呼ぶ）を取得するものであってもよい。そして、制御装置１０は、例えば、取得した第１流量が所定の条件を満たしていると判定した場合、送風機Ｂ２からコンプレッサ６ａに送風する排ガスＧ２の送風量の調整（例えば、送風機Ｂ２の起動）を行うことによって、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。

【0073】

具体的に、制御装置１０は、例えば、バイパスＬ２８を流れる昇温ガスＧ３の第１流量が予め定められた条件（以下、第１条件とも呼ぶ）を満たした場合に、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。第１条件は、例えば、バイパスＬ２８を流れる昇温ガスＧ３の第１流量が予め定められた閾値（以下、第１閾値とも呼ぶ）未満になることである。

【0074】

また、制御装置１０は、例えば、第１流量の取得に加えて、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の流量を計測する流量計（図示せず）を参照し、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の流量（以下、第２流量とも呼ぶ）を取得するものであってもよい。そして、制御装置１０は、例えば、第２流量に対する第１流量の比率が予め定められた条件（以下、第２条件とも呼ぶ）を満たした場合に、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。第２条件は、例えば、第２流量に対する第１流量の比率が予め定められた閾値（以下、第２閾値とも呼ぶ）未満になったことである。

【0075】

すなわち、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーの低下によって、弁Ｖ６の開度が最小になるタイミングよりも前のタイミングにおいて、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。

【0076】

これにより、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開度が最小になる前に、送風機Ｂ２の起動を完了させることが可能になり、アシスト運転制御への切り換えを完了させることが可能になる。そのため、焼却システム１００では、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えを円滑に行うことが可能になる。

【0077】

なお、制御装置１０は、例えば、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開度が所定未満になったことに応じて、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。

【0078】

また、制御装置１０は、例えば、第１流量の取得に加えて、ラインＬ３０を流れる排ガスＧ２の流量を計測する流量計（図示せず）を参照し、ラインＬ３０を流れる排ガスＧ２の流量を取得するものであってもよい。そして、制御装置１０は、例えば、ラインＬ３０を流れる排ガスＧ２の流量に対する第１流量の比率が予め定められた条件を満たした場合に、アシスト運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。

【0079】

［第１の実施の形態における焼却システム１００の変形例］
次に、第１の実施の形態における焼却システム１００の変形例について説明を行う。

【0080】

制御装置１０は、アシスト運転制御の実行中において、例えば、ラインＬ２２内における圧力を計測する圧力計（図示せず）を参照し、ラインＬ２２内における圧力（すなわち、コンプレッサ６ａの入口側圧力）を取得するものであってもよい。そして、制御装置１０は、例えば、ラインＬ２２内の圧力が例えば自立運転への移行条件である所定の圧力よりも低くなった場合、自立運転制御への切り換えを開始するものであってもよい。具体的に、制御装置１０は、この場合、例えば、弁Ｖ４の開制御を行った後、送風機Ｂ２を停止することによって、自立運転制御への切り換えを行うものであってよい。

【0081】

すなわち、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換え後において、焼却炉１からの廃熱量が上昇して過給機６におけるコンプレッサ６ａの回転数が上昇すると、コンプレッサ６ａにおいて生成される圧縮ガスの量が増加し、コンプレッサ６ａの入口側の圧力（例えば、ラインＬ２２内の圧力）が前記所定の圧力になる。そこで、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、ラインＬ２２内の圧力が前記所定の圧力になったことに応じて、弁Ｖ４の開制御と送風機Ｂ２の停止制御とを行うことで、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換えを行うものであってもよい。

【0082】

これにより、本実施の形態における焼却システム１００は、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換えを円滑に行うことが可能になる。

【0083】

また、焼却システム１００は、例えば、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換え時において弁Ｖ４の開制御を行うことで、停止中の送風機Ｂ２を通過した排ガスＧ２がコンプレッサ６ａに供給されることの防止が可能になる。そのため、焼却システム１００では、例えば、送風機Ｂ２（例えば、送風機Ｂ２におけるファン）において発生する空気抵抗による排ガスＧ２の供給効率の低下を防止することが可能になり、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換え時におけるエネルギー効率の低下を防止することが可能になる。

【0084】

［第１の実施の形態における焼却システム１００の変形例（２）］
次に、第１の実施の形態における焼却システム１００の他の変形例について説明を行う。

【0085】

制御装置１０は、例えば、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた場合、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３の一部（例えば、一定量の昇温ガスＧ３）がバイパスＬ２８に供給されるように、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開制御を行うものであってよい。

【0086】

すなわち、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた直後において、ラインＬ２２内の圧力が例えば自立運転への移行条件である所定の圧力よりも低くなる場合がある。具体的に、例えば、汚泥性状の変化等によって一時的に廃熱量が高くなり、過給機６におけるコンプレッサ６ａの回転数が上昇した場合、ラインＬ２２内の圧力が前記所定の圧力になる。そして、ラインＬ２２内の圧力が前記所定の圧力になった場合、焼却システム１００では、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた直後であっても、アシスト運転制御から自立運転制御への切り換えが行われることになる。その結果、焼却システム１００では、自立運転制御とアシスト運転制御との間の切り換えが繰り返し発生し、送風機Ｂ２の故障や劣化の原因となる可能性がある。

【0087】

そこで、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ２からコンプレッサ６ａに送風される排ガスＧ２の送風量に応じて、タービン６ｂを迂回して煙突５に供給する昇温ガスＧ３の供給量（バイパスＬ２８を流れる昇温ガスＧ３の供給量）を調整するものであってよい。具体的に、制御装置１０は、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われる際に、所定量の昇温ガスＧ３がバイパスＬ２８を流れるように、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開制御を行うものであってよい。

【0088】

これにより、本実施の形態における焼却システム１００では、アシスト運転制御の実行時において、例えば、タービン６ｂへの入熱量を減少させてコンプレッサ６ａの回転数を下げることで、ラインＬ２２内の圧力が前記所定の圧力になることの抑制が可能になる。そのため、焼却システム１００では、例えば、自立運転制御からアシスト運転制御への切り換えが行われた直後において、ラインＬ２２内の圧力が前記所定の圧力になることの防止が可能になる。したがって、焼却システム１００では、例えば、自立運転制御とアシスト運転制御との間における切り換えが繰り返し行われることの防止が可能になり、送風機Ｂ２の故障や劣化を防止することが可能になる。

【0089】

［焼却炉１の炉内圧力制御の具体例］
次に、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明を行う。図６から図１４は、焼却炉１の炉内圧力制御の具体例について説明する図である。なお、図６から図１４における破線のラインは、各ラインに設けられた弁が閉じられていることを示している。

【0090】

初めに、焼却炉１の炉内圧力制御の開始タイミング（焼却システム１００の起動タイミング）における焼却システム１００について説明を行う。図６は、焼却炉１の炉内圧力制御の開始タイミングにおける焼却システム１００について説明する図である。

【0091】

制御装置１０は、図６に示すように、例えば、弁Ｖ１の開制御を行うとともに、弁Ｖ２、弁Ｖ３、弁Ｖ４、弁Ｖ５、弁Ｖ６、弁Ｖ７、弁Ｖ８及び弁Ｖ９の閉制御を行う。そして、制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ２の起動制御を行い、焼却炉１の炉内圧力制御を開始する。

【0092】

続いて、制御装置１０は、例えば、図７に示すように、例えば、弁Ｖ２２及び弁Ｖ２３の開制御を行うとともに、弁Ｖ１０、弁Ｖ２１及び弁Ｖ２４の閉制御を行う。そして、制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ１の起動制御を行い、焼却炉１に対する空気の供給制御を開始する。具体的に、送風機Ｂ１によって供給された空気は、図７に示すように、ラインＬ１４の一部、ラインＬ２２、ラインＬ１１の一部、ラインＬ１２の一部、ラインＬ５３及びラインＬ１３の一部を介して焼却炉１に供給される。

【0093】

また、制御装置１０は、例えば、焼却炉１において、燃料ガン（図示せず）による燃料の投入及び昇温バーナ（図示せず）による昇温を開始する。さらに、制御装置１０は、例えば、ラインＬ４１を介して焼却炉１に対する汚泥の投入を開始し、焼却炉１において汚泥の焼却を開始する。

【0094】

その後、焼却炉１における汚泥の焼却に伴って焼却炉１から排出された排ガスＧ１（排ガスＧ２）は、図６に示すように、ラインＬ１、ラインＬ２及びラインＬ３を介して洗煙処理塔４に供給された後、ラインＬ２１、送風機Ｂ２、ラインＬ２２の一部及びラインＬ２９を介して煙突５に供給され、煙突５から外部に放出される。

【0095】

このように、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、供給部２０を制御する制御装置１０を備える。そして、制御装置１０は、例えば、供給部２０を制御して、送風機Ｂ２から送風される排ガスＧ２を煙突５に供給させる。

【0096】

すなわち、制御装置１０は、例えば、焼却システム１００の起動に伴って焼却炉１の炉内圧力制御が開始される場合、送風機Ｂ２に排ガスＧ２を誘引させることによって、オフライン運転制御の実行を開始する。

【0097】

これにより、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱量が十分でない場合においても、焼却炉１の炉内圧力制御を開始することが可能になる。

【0098】

次に、過給機７の起動タイミングにおける焼却システム１００について説明を行う。図８から図１０は、過給機７の起動タイミングにおける焼却システム１００について説明する図である。なお、過給機７の起動タイミングは、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が予め定められた温度（以下、第１温度とも呼ぶ）まで上昇したタイミングであってよい。

【0099】

例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第１温度まで上昇した（過給機７の起動タイミングになった）と判定した場合、制御装置１０は、図８に示すように、弁Ｖ２２を及び弁Ｖ２３の閉制御を行うことにより、タービン７ｂに対する空気（昇温ガスＧ３）の供給を行い、タービン７ｂを回転させる。そして、コンプレッサ７ａは、この場合、例えば、送風機Ｂ１から供給された空気の誘引を開始する。

【0100】

続いて、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第１温度よりも高い温度であって予め定められた温度（以下、第２温度とも呼ぶ）まで上昇したと判定した場合、または、コンプレッサ７ａの入口圧力が予め定められた圧力以下になったと判定した場合、制御装置１０は、図９に示すように、例えば、弁Ｖ２１の開制御を行うとともに送風機Ｂ１の停止を行う。すなわち、制御装置１０は、この場合、熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが過給機７を運転させるためのエネルギーとして十分であると判定し、送風機Ｂ１が停止するように制御する。

【0101】

その後、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第２温度よりも高い温度であって予め定められた温度（以下、第３温度とも呼ぶ）まで上昇したと判定した場合、または、コンプレッサ７ａの入口圧力が予め定められた圧力以下になったと判定した場合、制御装置１０は、図９に示すように、例えば、弁Ｖ１０の開制御を行う。すなわち、制御装置１０は、この場合、熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが過給機７を運転させるためのエネルギーを上回ったと判定し、熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーの一部がタービン７ｂを迂回するように制御する。

【0102】

さらに、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第３温度よりも高い温度であって予め定められた温度（以下、第４温度とも呼ぶ）まで上昇したと判定した場合、または、弁Ｖ１０の開度が予め定められた開度以上になったと判定した場合、制御装置１０は、図９及び図１０に示すように、例えば、弁Ｖ５及び弁Ｖ７の開制御を行う。すなわち、制御装置１０は、この場合、熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーによって、過給機７だけでなく過給機６についても運転させることが可能になったと判定し、熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーの一部がラインＬ２６に供給されるように制御する。

【0103】

なお、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ５の開制御を行った後、弁Ｖ７の開度調整の開始するものであってよい。

【0104】

このように、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、空気を圧縮して圧縮ガスを生成するコンプレッサ７ａとコンプレッサ７ａを駆動するタービン７ｂとを有する過給機７を備える。また、本実施の形態における供給部２０は、例えば、圧縮ガスを熱交換器２に供給し、熱交換器２により昇温された昇温ガスＧ３をタービン７ｂに供給し、タービン７ｂから排出された昇温ガスＧ３を焼却炉１に供給可能である。そして、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１の廃熱量に応じて、供給部２０を制御し、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３の一部をタービン６ｂ及び煙突５の少なくともいずれかに供給させる。

【0105】

これにより、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱量の増加に応じて、過給機７の起動を行うことが可能になる。また、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱の一部を、過給機６の起動に流用することが可能になる。そのため、本実施の形態における焼却システム１００は、例えば、単一の熱交換器（熱交換器２）から供給された空気（昇温ガスＧ３）のエネルギーによって、過給機６及び過給機７の両方の起動を行うことが可能になる。

【0106】

なお、制御装置１０は、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第２温度以上になった場合においても、送風機Ｂ１を起動させ続けるものであってもよい。

【0107】

また、上記の例では、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度を用いることによって、過給機７が起動タイミング等の各タイミングになったか否かについての判定を行う場合について説明を行ったが、これに限られない。制御装置１０は、例えば、ラインＬ２の排ガスの温度等の他の指標を用いることによって、過給機７が起動タイミング等の各タイミングになったか否かについての判定を行うものであってもよい。

【0108】

次に、過給機６の起動タイミングにおける焼却システム１００について説明を行う。図１１は、過給機６の起動タイミングにおける焼却システム１００について説明する図である。なお、過給機６の起動タイミングは、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第４温度よりも高い温度であって予め定められた温度（以下、第５温度とも呼ぶ）まで上昇したタイミングであってもよい。また、過給機６の起動タイミングは、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の流量が予め定められた流量を超えたタイミングであってもよい。

【0109】

制御装置１０は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第５温度まで上昇した（過給機６の起動タイミングになった）と判定した場合、図１１に示すように、例えば、弁Ｖ９の開制御を行うとともに、弁Ｖ３及び弁Ｖ８の開制御を行うことにより、タービン６ｂに対する昇温ガスＧ３の供給を行い、タービン６ｂを回転させる。具体的に、送風機Ｂ１によって供給された空気は、この場合、図９及び図１１に示すように、例えば、ラインＬ５１、ラインＬ１４の一部、コンプレッサ７ａ、ラインＬ１１、熱交換器２、ラインＬ１２の一部及びラインＬ２６を介してタービン６ｂに供給される。そして、コンプレッサ６ａは、例えば、弁Ｖ３の開制御に伴って外部から取り入れられた空気（外気）の誘引を開始する。

【0110】

また、制御装置１０は、この場合、例えば、必要に応じて弁Ｖ６の開度調整を行うことにより、タービン６ｂに対する昇温ガスＧ３の供給量を調整する。さらに、制御装置１０は、この場合、例えば、必要に応じて弁Ｖ９の開度調整を行うことにより、コンプレッサ６ａの出口側の圧力を調整する。

【0111】

なお、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ３の開制御及び弁Ｖ８の開制御をこの順に行った後、弁Ｖ６及び弁Ｖ９のそれぞれの開度調整を開始するものであってよい。

【0112】

このように、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１の廃熱量に応じて、供給部２０を制御し、熱交換器２からタービン６ｂに供給する昇温ガスＧ３の量を増加させる。

【0113】

これにより、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱の一部を用いることによって、過給機６を起動させることが可能になる。

【0114】

次に、焼却炉１の炉内圧力制御をオフライン運転制御からアシスト運転制御に移行させるタイミング（以下、第１移行タイミングとも呼ぶ）における焼却システム１００について説明を行う。図１２は、第１移行タイミングにおける焼却システム１００について説明する図である。なお、第１移行タイミングは、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第５温度よりも高い温度であって予め定められた温度（以下、第６温度とも呼ぶ）まで上昇したタイミングであってよい。また、第１移行タイミングは、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の流量が予め定められた流量を超えたタイミングであってもよい。さらに、第１移行タイミングは、例えば、ラインＬ３０を流れる排ガスＧ２の流量が予め定められた流量を超えたタイミングであってもよい。

【0115】

制御装置１０は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が第６温度まで上昇した（第１移行タイミングになった）と判定した場合、図１２に示すように、例えば、弁Ｖ２の開制御を行うことにより、送風機Ｂ２から送風された排ガスＧ２をコンプレッサ６ａに供給させる。具体的に、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２は、この場合、例えば、ラインＬ２１、送風機Ｂ２及びラインＬ３０を介して煙突５に供給され、煙突５から外部に放出される。また、制御装置１０は、この場合、例えば、弁Ｖ１及び弁Ｖ３の閉制御を行う。さらに、制御装置１０は、この場合、例えば、弁Ｖ７を段階的に閉じる制御を行うことにより、タービン６ｂに対する昇温ガスＧ３の供給量を増加させる。

【0116】

なお、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ２の開制御、弁Ｖ３の閉制御及び弁Ｖ１の閉制御をこの順で行うものであってよい。また、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ２の開制御、弁Ｖ３の閉制御及び弁Ｖ１の閉制御と並行して、弁Ｖ７の段階的な閉制御を行うものであってよい。

【0117】

このように、本実施の形態における供給部２０は、例えば、送風機Ｂ２から送風される排ガスＧ２の少なくとも一部をコンプレッサ６ａに供給可能である。そして、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１の廃熱量に応じて、供給部２０を制御し、送風機Ｂ２から供給された排ガスＧ２をコンプレッサ６ａに供給させる。

【0118】

これにより、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１の炉内圧力制御をオフライン運転制御からアシスト運転制御に移行させることが可能になる。

【0119】

次に、焼却炉１の炉内圧力制御をアシスト運転制御から自立運転制御に移行させるタイミング（以下、第２移行タイミングとも呼ぶ）における焼却システム１００について説明を行う。図１３は、第２移行タイミングにおける焼却システム１００について説明する図である。なお、第２移行タイミングは、例えば、ラインＬ２２におけるコンプレッサ６ａの入口側の圧力が前記所定の圧力に到達したタイミングであってよい。

【0120】

制御装置１０は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、ラインＬ２２におけるコンプレッサ６ａの入口側の圧力が前記所定の圧力に到達した（第２移行タイミングになった）と判定した場合、図１３に示すように、例えば、弁Ｖ４の開制御を行うことにより、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を迂回させて過給機６に供給する。そして、制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ２の停止制御を行う。すなわち、制御装置１０は、この場合、過給機６による排ガスＧ２の誘引量が十分になったと判定し、過給機６のみによる排ガスＧ２の誘引を開始する。

【0121】

また、制御装置１０は、例えば、必要に応じてバイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開閉制御を行う。すなわち、制御装置１０は、この場合、停止制御を行った送風機Ｂ２に代えて、弁Ｖ６によって焼却炉１の炉内圧力を制御する。

【0122】

その後、洗煙処理塔４から供給された排ガスＧ２は、図１３に示すように、例えば、ラインＬ２１の一部、ラインＬ２４、ラインＬ２２の一部、コンプレッサ６ａ及びラインＬ３０を介して煙突５に供給され、煙突５から外部に放出される。

【0123】

また、送風機Ｂ１によって供給された空気（昇温ガスＧ３）は、図９及び図１３に示すように、例えば、ラインＬ５１、ラインＬ１４の一部、コンプレッサ７ａ、ラインＬ１１、熱交換器２、ラインＬ１２の一部及びラインＬ２６、タービン６ｂ及びラインＬ２３を介して煙突５に供給され、煙突５から外部に放出される。さらに、ラインＬ２６を流れる空気（昇温ガスＧ３）の一部は、ラインＬ２６の一部を流れた後、バイパスＬ２８を経由し、ラインＬ２３を流れる空気と合流する。

【0124】

このように、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、送風機Ｂ２を制御する。また、本実施の形態における供給部２０は、例えば、焼却炉１からの排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を迂回しコンプレッサ６ａに供給可能である。そして、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１の廃熱量に応じて、送風機Ｂ２を停止制御するとともに供給部２０を制御し、焼却炉１からの排ガスＧ２を、送風機Ｂ２を迂回しコンプレッサ６ａに供給させる。

【0125】

すなわち、制御装置１０は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱量のさらなる増加に伴って、供給部２０を制御することにより、自立運転制御の実行を開始する。

【0126】

これにより、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、過給機６による排ガスＧ２の誘引のみを行うことによって、焼却炉１の炉内圧力制御を行うことが可能になる。

【0127】

一方、制御装置１０は、自立運転制御の実行中において、例えば、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが低下した場合、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６の開度を徐々に小さくする制御を行うことによって、バイパスＬ２８を通過する昇温ガスＧ３の量を抑制し、タービン６ｂに対して供給される昇温ガスＧ３の量（昇温ガスＧ３の熱エネルギー量）の減少を抑える。そして、制御装置１０は、例えば、バイパスＬ２８を流れる昇温ガスＧ３の流量（第１流量）が上記の第１条件を満たしていると判定した場合、アシスト運転制御への切り換えを開始する。また、制御装置１０は、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の流量（第２流量）に対する第１流量の比率が上記の第２条件を満たした場合、アシスト運転制御への切り換えを開始する。

【0128】

すなわち、制御装置１０は、この場合、例えば、アシスト運転制御を自立運転制御に切り替える際に行った各工程（図１３で説明した各工程）を戻す制御を行い、各弁の開閉状態が図１２で説明した状態になるように制御を行う。

【0129】

また、制御装置１０は、例えば、アシスト運転制御の実行中において、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度が上記の第５温度まで低下したと判定した場合、過給機６の停止制御を行い、オフライン運転に切り替える。

【0130】

すなわち、制御装置１０は、この場合、例えば、オフライン運転制御をアシスト運転制御に切り替える際に行った各工程（図１１及び図１２で説明した各工程）を戻す制御を行い、各弁の開閉状態が図１０で説明した状態になるように制御を行う。

【0131】

このように、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、自立運転制御において、焼却炉１の廃熱量が所定の閾値よりも低下すると、自立運転制御を停止し、送風機Ｂ２を起動制御するとともに供給部２０を制御し、焼却炉１からの排ガスＧ２を送風機Ｂ２に供給させ、送風機Ｂ２から送風される排ガスＧ２をコンプレッサ６ａに供給させる。なお、ここでの所定の閾値は、焼却炉１の廃熱量に対応して予め定められた値（いわゆる基準値）であればよく、例えば、ラインＬ２６を流れる昇温ガスＧ３の温度に基づいて予め定められた温度でもよいし、過給機６の回転軸６ｃの回転数に基づいて予め定められた回転数であってもよい。

【0132】

すなわち、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱量が低下した場合においても、供給部２０を制御することによって、排ガスＧ１の廃熱量に応じた運転制御を行う。

【0133】

これにより、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、焼却炉１から排出された排ガスＧ１の廃熱量が低下した場合においても、焼却炉１の炉内圧力制御を継続して行うことが可能になる。

【0134】

［第２の実施の形態における焼却システム２００］
次に、第２の実施の形態における焼却システム２００について説明を行う。図１４及び図１５は、第２の実施の形態における焼却システム２００の構成例を説明する図である。以下、第１の実施の形態における焼却システム１００と異なる点について説明を行う。

【0135】

焼却システム２００には、図１４に示すように、例えば、ラインＬ２６とラインＬ２３との間においてバイパスＬ３１が設けられている。

【0136】

バイパスＬ３１は、バイパスＬ２８と同様に、例えば、熱交換器２から供給された昇温ガスＧ３を、タービン６ｂを迂回して煙突５に直接供給する配管である。具体的に、バイパスＬ３１は、例えば、ラインＬ２６におけるラインＬ１２との接続箇所の下流側とタービン６ｂの入口上流側との間の箇所と、ラインＬ２３におけるタービン６ｂの出口下流側と煙突５の入口上流側との間の箇所とを連通する。なお、図１４に示す例において、バイパスＬ３１は、バイパスＬ２８よりもタービン６ｂに遠い箇所においてラインＬ２６及びラインＬ２３と連通しているが、バイパスＬ３１は、バイパスＬ２８よりもタービン６ｂに近い箇所においてラインＬ２６及びラインＬ２３と連通してもよい。そして、バイパスＬ２８に設けられた弁Ｖ６及びバイパスＬ３１に設けられた弁Ｖ３１は、例えば、それぞれ容量が異なる弁である。以下、弁Ｖ３１の容量が弁Ｖ６の容量よりも小さいものとして説明を行う。また、以下、供給部２０には、バイパスＬ３１及び弁Ｖ３１が含まれるものとする。

【0137】

また、図１４では、弁Ｖ６と弁Ｖ３１とを並列に設置したが、弁Ｖ６と弁Ｖ３１を直列に設置してもよい。例えば、容量が大きい弁を上流に設置し、容量が小さい弁を下流に設置する。ここで、大きい弁の上流圧力をＰ１、両弁間の圧力をＰ２、小さい弁の下流圧力をＰ３としたとき、大きい弁の開度を開けるほど、Ｐ２が上がる。そのため、Ｐ２とＰ３の圧力差が開くので、容量が小さい弁の開度が同じでも流量が増える。

【0138】

制御装置１０は、例えば、弁Ｖ６及び弁Ｖ３１の開閉制御を行うことにより、タービン６ｂに供給される昇温ガスＧ３の供給量を調整する。

【0139】

これにより、焼却システム２００は、例えば、焼却炉１から排出される排ガスＧ１の廃熱量の変化が大きい場合であっても、タービン６ｂに対する昇温ガスＧ３の供給量を安定させることが可能になる。具体的に、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ３１（容量が小さい方の弁）の開度を調整することによって、タービン６ｂに供給される空気の供給量についての細やかな調整を行う。以下、弁Ｖ６及び弁Ｖ３１の開閉制御の具体例について説明を行う。

【0140】

［弁Ｖ６及び弁Ｖ３１の開閉制御の具体例］
図１５は、弁Ｖ６及び弁Ｖ３１の開閉制御の具体例について説明する図である。具体的に、図１５（Ａ）は、弁Ｖ３１（容量が小さい方の弁）の開閉制御の具体例について説明するグラフであり、図１５（Ｂ）は、弁Ｖ６（容量が大きい方の弁）の開閉制御の具体例について説明するグラフである。なお、図１５に示す各グラフにおける横軸及び縦軸は、それぞれ時間及び弁の開度を示している。以下、弁Ｖ３１における最適な開度の範囲（以下、所定の範囲とも呼ぶ）がＡ１とＢ１との間の範囲である場合について説明を行う。また、弁の最適な開度とは、焼却システム２００の設計者が所望する精度（いわゆる高精度）で流量調整が可能な弁の開度範囲を意味する。具体的に、図１５の例では、弁Ｖ３１の開度がＡ１とＢ１との間である場合に、弁Ｖ３１において高精度な流量調整が可能になる。

【0141】

制御装置１０は、例えば、弁Ｖ３１の開度がＡ１とＢ１との間になるように、弁Ｖ６及び弁Ｖ３１の開閉制御を行う。

【0142】

そして、弁Ｖ３１の開度がＡ１とＢ１との間の範囲以外になった場合、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ６の開度を調整する。また、制御装置１０は、例えば、弁Ｖ３１の開度が一定になるように、弁Ｖ６の開度を調整する。

【0143】

具体的に、例えば、図１５（Ａ）における時間Ｔ１に示すように、弁Ｖ３１の開度がＡ１（弁Ｖ３１における最適な開度の上限）よりも大きくなった場合、制御装置１０は、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）における時間Ｔ１と時間Ｔ２との間の時間帯に示すように、弁Ｖ６の開度を段階的に所定量ずつ大きくするとともに、弁Ｖ３１の開度を小さくする調整を行う。その結果、例えば、図１５（Ａ）における時間Ｔ２に示すように、弁Ｖ３１の開度がＡ２まで小さくなった場合、制御装置１０は、図１５（Ｂ）に示す時間Ｔ２に示すように、弁Ｖ６の開度を大きくする調整を終了する。

【0144】

また、例えば、図１５（Ａ）における時間Ｔ３に示すように、弁Ｖ３１の開度がＢ１（弁Ｖ３１における最適な開度の下限）よりも小さくなった場合、制御装置１０は、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）における時間Ｔ３と時間Ｔ４との間の時間帯に示すように、弁Ｖ６の開度を段階的に所定量ずつ小さくするとともに、弁Ｖ３１の開度を大きくする調整を行う。その結果、例えば、図１５（Ａ）における時間Ｔ４に示すように、弁Ｖ９の開度がＢ２まで大きくなった場合、制御装置１０は、図１５（Ｂ）に示す時間Ｔ４に示すように、弁Ｖ６の開度を小さくする調整を終了する。

【0145】

すなわち、弁Ｖ３１の容量が弁Ｖ６のよりも小さい場合、弁Ｖ３１は、弁Ｖ６よりも昇温ガスＧ３の供給量についての細やかな調整が可能である。そのため、制御装置１０は、弁Ｖ３１の開度の調整（微調整）を行うことにより、バイパスＬ２８及びバイパスＬ３１を流れる昇温ガスＧ３の量を調整する。そして、例えば、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３の量の増加に伴い、最適な範囲内での弁Ｖ３１の調整ができなくなった場合、制御装置１０は、弁Ｖ６の開度を大きくすることによって、弁Ｖ３１の開度の調整が最適な範囲内において再度行うことが可能になるように制御を行う。また、例えば、ラインＬ２６を介して熱交換器２から供給される昇温ガスＧ３の量の減少に伴い、最適な範囲内での弁Ｖ３１の調整ができなくなった場合、制御装置１０は、弁Ｖ６の開度を小さくすることによって、弁Ｖ３１の開度の調整が最適な範囲内において再度行うことが可能になるように制御を行う。

【0146】

これにより、制御装置１０は、例えば、細やかな調整が可能な弁Ｖ３１の微調整を行うことで、タービン６ｂに供給される昇温ガスＧ３の供給量についての制御を行うことが可能になる。

【0147】

なお、制御装置１０は、この場合、例えば、弁Ｖ３１の開度が一定になるように、弁Ｖ６の開度についての連続的な調整を行うものであってもよい。

【0148】

また、上記の例では、ラインＬ２６とラインＬ２３との間において、２本のバイパス（バイパスＬ２８及びバイパスＬ３１）が設けられている場合について説明を行ったが、ラインＬ２６とラインＬ２３との間には、例えば、容量が互いに異なる弁をそれぞれ有する３本以上のバイパスが設けられるものであってもよい。すなわち、制御装置１０は、例えば、互いの容量が異なる３つ以上の弁のうちのいずれかの１つの弁である弁Ｖ３１の開度と、互いの容量が異なる３つ以上の弁のうちのいずれかの１つの弁であって弁Ｖ３１よりも容量が大きい弁Ｖ６の開度とを調整し、弁Ｖ３１の開度に応じて弁Ｖ６の開度の調整を行うものであってもよい。

【0149】

［第３の実施の形態における焼却システム３００］
次に、第３の実施の形態における焼却システム３００について説明を行う。図１６及び図１７は、第３の実施の形態における焼却システム３００の構成例を説明する図である。以下、第１の実施の形態における焼却システム１００及び第２の実施の形態における焼却システム２００と異なる点について説明を行う。

【0150】

第１の実施の形態における焼却システム１００及び第２の実施の形態における焼却システム２００では、廃熱量の低下によって過給機６のアシスト運転制御が実行できなったことに応じて、オフライン運転制御に移行し、過給機６が停止する場合について説明を行った。これに対し、第３の実施の形態では、例えば、廃熱量が低下していない場合においても、焼却炉１における汚泥焼却を継続しながら過給機６を強制的に停止させる場合について説明を行う。このような過給機６の停止を行う場合としては、例えば、以下の２つの場合が想定される。

【0151】

１つ目は、過給機６が誘引できる量以上の排ガスＧ２を誘引する必要がある場合である。過給機６が誘引できる排ガスＧ２の量には、性能面での上限が定められている。そのため、例えば、過給機６の上限を超えた排ガスＧ２を過給機６に対して供給した場合、過給機６の故障が発生する可能性がある。

【0152】

２つ目は、過給機６の定期点検等を目的として過給機６を停止する場合や、過給機６における故障の発生に伴って過給機６を停止する場合である。

【0153】

そして、制御装置１０は、この場合、例えば、過給機６の停止を指示する信号（以下、停止信号とも呼ぶ）に応答し、供給部２０における昇温ガスＧ３の供給を制御して、熱交換器２により昇温された昇温ガスＧ３のタービン６ｂへの供給を停止する。このような過給機６の停止を行うため、制御装置１０は、タービン６ｂに供給する昇温ガスＧ３の量を減らし、自立運転制御からアシスト運転制御への移行を行う。

【0154】

また、制御装置１０は、過給機６の停止を行う場合であっても、焼却炉１の炉内圧力制御を継続して汚泥燃焼を継続するため、この停止信号に応答し、供給部２０における排ガスＧ２の供給を制御して、熱交換器２からの昇温ガスＧ３を、過給機６を迂回して煙突５に供給する。

【0155】

次に、図１６のフローチャート図を参照しながら過給機６の停止について説明する。図１７は、過給機６の停止について説明する図である。

【0156】

制御装置１０は、例えば、過給機６の停止を指示する停止信号に応答して、図１６のステップＳ１１以降の処理を実行する。停止信号は、例えば、運転員が焼却システム３００の操作パネルの停止指示ボタン(図示しない)を押すことにより、操作パネルから送信された停止指示信号であってよい。また、停止信号は、例えば、過給機６の故障検知システム（図示しない）が検知した警報信号であってよい。さらに、停止信号は、例えば、過給機６が誘引できる量以上の排ガスＧ２を誘引する必要がある場合に、制御装置１０が自ら生成する信号であってよい。

【0157】

具体的に、制御装置１０は、例えば、過給機６の停止を指示する停止信号に応答して、焼却システム３００において実行している現在の運転制御を判定する（図１６のステップＳ１１）。なお、制御装置１０内のメモリ(図示しない)には、例えば、現在の運転制御として、自立運転制御、アシスト運転制御及びオフライン運転制御のうちのいずれかが実行されていることを示す情報（以下、実行制御情報とも呼ぶ）が記憶されているものであってよい。そして、制御装置１０は、例えば、実行制御情報を参照することによって、ステップＳ１１を実行するものであってよい。

【0158】

そして、現在の運転制御が自立運転制御であると判定した場合（図１６のステップＳ１１で自立運転制御）、制御装置１０は、例えば、アシスト運転制御への切り替えを行う（図１６のステップＳ１２）。具体的に、制御装置１０は、アシスト運転制御に切り替える場合、例えば、ラインＬ２７に設けられた弁Ｖ７の開度を大きくすることによって、タービン６ｂへの昇温ガスＧ３の供給量を下げ、アシスト運転制御への切り替えを行う。

【0159】

この切り替え制御において、制御装置１０は、例えば、各ラインに設けられた各種計器による計測値から、タービン６ｂに供給される昇温ガスＧ３のエネルギーが過給機６を運転させるためのエネルギーとして十分でない場合でないと判定し、送風機Ｂ２を用いることによるコンプレッサ６ａへの排ガスＧ２の供給を開始する。前記した判定で参照する計測値は、例えば、バイパスＬ２８に設けられた流量計が計測した昇温ガスＧ３の流量や、ラインＬ２６に設けられた温度計が計測した昇温ガスＧ３の温度である。

【0160】

そして、制御装置１０は、例えば、ステップＳ１２の後、オフライン運転制御に切り替える（図１６のステップＳ１３）。制御装置１０は、例えば、オフライン運転制御に切り替える場合、ラインＬ２９に設けられた弁Ｖ１の開制御を行うとともに、ラインＬ２２に設けられた弁Ｖ２の閉制御を行うことにより、送風機Ｂ２からコンプレッサ６ａに対する排ガスＧ２の供給を停止するとともに、送風機Ｂ２から煙突５に対する排ガスＧ２の供給を開始する。

【0161】

一方、現在の運転制御がアシスト運転制御であると判定した場合（図１６のステップＳ１１でアシスト運転制御）、制御装置１０は、例えば、オフライン運転制御への切り替えを行う（図１６のステップＳ１３）。

【0162】

なお、制御装置１０は、例えば、オフライン運転制御への移行後、過給機６の回転軸６ｃの回転数を検知し、回転数が所定の回転数（例えば、０）になったと判定した場合、過給機６が停止した旨を運転員に通知するものであってもよい。

【0163】

このように、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、過給機６の停止を指示する信号に応答し、供給部２０を制御して、熱交換器２により昇温された昇温ガスＧ３のタービン６ｂへの供給を停止し、送風機Ｂ２から送風される排ガスＧ２を、コンプレッサ６ａを迂回して煙突５に供給する。

【0164】

これにより、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、過給機６を自発的に停止することが可能になる。すなわち、本実施の形態における制御装置１０は、例えば、廃熱量が低下していない場合においても、焼却炉１における汚泥焼却を継続しながら過給機６の停止を行うことが可能になる。

【符号の説明】

【0165】

１：焼却炉 １ａ：流動層
２：熱交換器 ３：集塵機
４：洗煙処理塔 ５：煙突
６：過給機 ６ａ：コンプレッサ
６ｂ：タービン ６ｃ：回転軸
７：過給機 ７ａ：コンプレッサ
７ｂ：タービン ７ｃ：回転軸
１０：制御装置 ２０：供給部
１００：焼却システム Ｂ１：送風機
Ｂ２：送風機 Ｌ１：ライン
Ｌ２：ライン Ｌ３：ライン
Ｌ１１：ライン Ｌ１２：ライン
Ｌ１３：ライン Ｌ１４：ライン
Ｌ１５：ライン Ｌ２１：ライン
Ｌ２２：ライン Ｌ２３：ライン
Ｌ２４：ライン Ｌ２５：ライン
Ｌ２６：ライン Ｌ２７：ライン
Ｌ２８：バイパス Ｌ２９：ライン
Ｌ３０：ライン Ｌ３１：バイパス
Ｌ４１：ライン Ｌ５１：ライン
Ｌ５２：ライン Ｌ５３：ライン
Ｌ５４：ライン Ｖ１：弁
Ｖ２：弁 Ｖ３：弁
Ｖ４：弁 Ｖ５：弁
Ｖ６：弁 Ｖ７：弁
Ｖ８：弁 Ｖ９：弁
Ｖ１０：弁 Ｖ２１：弁
Ｖ２２：弁 Ｖ２３：弁
Ｖ２４：弁 Ｖ３１：弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】