(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-07
(45)【発行日】2023-02-15
(54)【発明の名称】ガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法
(51)【国際特許分類】
F23G 5/04 20060101AFI20230208BHJP
F23G 5/20 20060101ALI20230208BHJP
F23G 5/14 20060101ALI20230208BHJP
【ＦＩ】
F23G5/04 Z
F23G5/20 B
F23G5/14
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022020601
(22)【出願日】2022-02-14
【審査請求日】2022-10-04
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】501370370
【氏名又は名称】三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】野間 彰
(72)【発明者】
【氏名】新家谷 英之
(72)【発明者】
【氏名】山田 開理
(72)【発明者】
【氏名】中川 麻希子
(72)【発明者】
【氏名】滝井 啓浩
【審査官】河野 俊二
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－２３８２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０２３０３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３０７３０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０４７３１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３０７６１７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２３Ｇ ５／０４
Ｆ２３Ｇ ５／２０
Ｆ２３Ｇ ５／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上流側から投入された被処理物を下流側へ移動させつつガス化する、少なくとも一つのガス化設備本体と、前記被処理物の搬送される搬送方向における最上流側に位置する前記ガス化設備本体の下流端よりも上流側から前記ガス化設備本体の内側空間の気体を吸引する吸引部と、
を備え、
前記吸引部は、
前記内側空間から吸引する前記気体の流量を調整可能な流量調整部を備える
ガス化設備。
【請求項2】
前記ガス化設備本体の内部の状態を監視する監視装置と、前記監視装置の監視結果に基づいて前記流量調整部を制御する制御装置と、
を備える
請求項１に記載のガス化設備。
【請求項3】
前記監視装置として前記ガス化設備本体の内部を撮影するカメラを備え、前記制御装置は、前記カメラの撮影画像に基づいて前記ガス化設備本体内の火炎の位置を求め、前記火炎の位置に基づいて前記流量調整部の制御を行う
請求項２に記載のガス化設備。
【請求項4】
前記監視装置として前記吸引部によって吸引した前記気体の温度、湿度、及び酸素濃度、一酸化炭素濃度及び二酸化炭素濃度のうち少なくとも一つを検出する検出装置を備え、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記ガス化設備本体内の火炎の位置を求め、前記火炎の位置に基づいて前記流量調整部の制御を行う
請求項２又は３に記載のガス化設備。
【請求項5】
請求項１から４の何れか一項に記載のガス化設備と、前記ガス化設備本体のガス化処理によって生じた燃焼ガスを燃焼させる再燃室と、
を備える焼却処理設備。
【請求項6】
前記吸引部は、吸引した前記気体を前記再燃室に流入させる請求項５に記載の焼却処理設備。
【請求項7】
請求項１から４の何れか一項に記載のガス化設備と、前記ガス化設備本体のガス化処理によって生じた燃焼ガスを燃焼させる再燃室と、
を備え
前記吸引部は、
前記再燃室の前記内側空間と前記ガス化設備本体の前記内側空間とを連通させる吸引配管と、
前記流量調整部として前記吸引配管に設けられ、前記ガス化設備本体から前記再燃室へ向かう前記気体の流量を調整可能な吸引ファンと、
を備える焼却処理設備。
【請求項8】
請求項１から４の何れか一項に記載のガス化設備と、前記ガス化設備本体のガス化処理によって生じた燃焼ガスを燃焼させる再燃室と、
を備え
前記吸引部は、
前記再燃室の前記内側空間と前記ガス化設備本体の前記内側空間との差圧によって前記ガス化設備本体の前記内側空間の前記気体を前記再燃室へ導く吸引配管と、
前記流量調整部として前記吸引配管に設けられ、前記ガス化設備本体から前記再燃室へ向かう前記気体の流量を調整可能な可変ダンパと、
を備える焼却処理設備。
【請求項9】
少なくとも一つのガス化設備本体を備えたガス化設備により、上流側から投入された被処理物を下流側へ移動させつつガス化するガス化方法であって、最上流側の前記ガス化設備本体の下流端よりも上流側から前記ガス化設備本体の内側空間の気体を吸引するとともに、前記ガス化設備本体の内側空間の火炎の位置に基づいて前記ガス化設備本体の内側空間から吸引される気体の流量を増減させるガス化方法。
【請求項10】
前記ガス化設備本体の内側空間の画像に基づいて前記火炎の位置を求める請求項９に記載のガス化方法。
【請求項11】
前記ガス化設備本体の内側空間から吸引された前記気体の温度、湿度、及び酸素濃度のうち少なくとも一つに基づいて前記火炎の位置を求める請求項９に記載のガス化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ロータリーキルンとストーカ炉とを備えたロータリーキルン型焼却炉が記載されている。この特許文献１に記載のロータリーキルン型焼却炉は、ホッパから投入された廃棄物をロータリーキルンでガス化させた後、ロータリーキルンでガス化されなかった残渣をストーカ炉にて焼却している。そして、このロータリーキルン型焼却炉は、排ガスの一部をキルン入口に再循環（以下、ＥＧＲと称する）することでキルン内の酸素濃度を制御して抑制燃焼を行わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特公平４－６５２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されたロータリーキルンのようなガス化設備では、上流側に投入された被処理物が乾燥された後、下流側に移動するにつれて温度上昇してガス化される。つまり、ガス化設備の上流側では、被処理物の水分を除去する乾燥領域が形成され、この乾燥領域よりも下流側にガス化領域が形成されることとなる。しかしながら、上記ガス化設備において、高含水の被処理物等を投入すると、乾燥領域が拡大してしまい、ＥＧＲ量を減少させて酸素混入率を増大させても、所定のガス化率が得られる十分なガス化領域を確保することが困難になる可能性が有る。
【0005】
本開示の目的は、乾燥領域の拡大を抑制することができるガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法を提供することにある。
【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、本開示に係るガス化設備は、上流側から投入された被処理物を下流側へ移動させつつガス化する、少なくとも一つのガス化設備本体と、前記被処理物の搬送される搬送方向における最上流側に位置する前記ガス化設備本体の下流端よりも上流側から前記ガス化設備本体の内側空間の気体を吸引する吸引部と、を備え、前記吸引部は、前記内側空間から吸引する前記気体の流量を調整可能な流量調整部を備える。
【0007】
本開示に係る焼却処理設備は、上記ガス化設備と、前記ガス化設備本体のガス化処理によって生じた燃焼ガスを燃焼させる再燃室と、を備える。
【0008】
本開示に係るガス化方法は、少なくとも一つのガス化設備本体を備えたガス化設備により、上流側から投入された被処理物を下流側へ移動させつつガス化するガス化方法であって、最上流側の前記ガス化設備本体の下流端よりも上流側から前記ガス化設備本体の内側空間の気体を吸引するとともに、前記ガス化設備本体の内側空間の火炎の位置に基づいて前記ガス化設備本体の内側空間から吸引される気体の流量を増減させる。
【発明の効果】
【0009】
上記態様のガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法によれば、乾燥領域の拡大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の第一実施形態における焼却処理設備の概略構成を示す図である。
【図2】比較例のガス化設備におけるシミュレーション結果のグラフであって、横軸を上流端からの距離、縦軸を被処理物の温度及び被処理物への火炎からの熱流束としたグラフである。
【図3】比較例におけるグラフであって、横軸を上流端からの距離、縦軸を被処理物の可燃分、水分の質量流量としたグラフである。
【図7】本開示の第二実施形態におけるカメラ配置とその視野角との一例を示す図である。
【図8】本開示の第二実施形態における、制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図9】本開示の第二実施形態における、制御装置の機能ブロック図である。
【図11】本開示の第三実施形態における制御装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施形態に係るガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法を図面に基づき説明する。
〈第一実施形態〉
《焼却処理設備の構成》
図１は、本開示の第一実施形態における焼却処理設備の概略構成を示す図である。
この第一実施形態の焼却処理設備は、いわゆるロータリーキルン型焼却炉であって、プラスチック等の産業廃棄物や高含水の汚泥などを焼却処理することが可能となっている。図１に示すように、第一実施形態の焼却処理設備１は、供給ホッパ１０と、投入装置１１と、ロータリーキルン（ガス化設備本体）１２と、ストーカ炉（ガス化設備本体）１３と、灰冷却槽１４と、再燃室１５と、ボイラ１６と、排ガス処理装置１７と、ファンネル１８と、空気供給装置１９と、排ガス再循環部２０と、吸引部２１と、を備えている。本開示のガス化設備は、少なくとも一つのガス化設備本体を有している。本実施形態では、ロータリーキルン１２とストーカ炉１３との二つのガス化設備本体を備えている。なお、ストーカ炉１３は、ロータリーキルン１２から排出される残渣を焼却させる焼却装置と称することもできる。
〈第一実施形態〉
《焼却処理設備の構成》
図１は、本開示の第一実施形態における焼却処理設備の概略構成を示す図である。
この第一実施形態の焼却処理設備は、いわゆるロータリーキルン型焼却炉であって、プラスチック等の産業廃棄物や高含水の汚泥などを焼却処理することが可能となっている。図１に示すように、第一実施形態の焼却処理設備１は、供給ホッパ１０と、投入装置１１と、ロータリーキルン（ガス化設備本体）１２と、ストーカ炉（ガス化設備本体）１３と、灰冷却槽１４と、再燃室１５と、ボイラ１６と、排ガス処理装置１７と、ファンネル１８と、空気供給装置１９と、排ガス再循環部２０と、吸引部２１と、を備えている。本開示のガス化設備は、少なくとも一つのガス化設備本体を有している。本実施形態では、ロータリーキルン１２とストーカ炉１３との二つのガス化設備本体を備えている。なお、ストーカ炉１３は、ロータリーキルン１２から排出される残渣を焼却させる焼却装置と称することもできる。
【0012】
供給ホッパ１０は、被処理物の供給口１０ａを備え、この供給口１０ａに投入された被処理物を順次投入装置１１へと供給する。本実施形態で例示する供給ホッパ１０は、上下方向に延びており、その上端部に供給口１０ａを有している。また、供給ホッパ１０は、複数（本実施形態では二つ）のダンパ２５を有しており、これらダンパ２５を交互に開閉することで投入装置１１への被処理物の供給量を調整可能になっている。
【0013】
投入装置１１は、その搬送路を通じて被処理物をロータリーキルン１２へ投入する。本実施形態で例示する投入装置１１は、供給ホッパ１０から供給された被処理物を、ロータリーキルン１２へ向けて押し込むプッシャ２６を有している。本実施形態のプッシャ２６は、上方から供給された被処理物を、水平方向又は水平方向よりも僅かに下方へ向けて押圧するように構成されている。このプッシャ２６により押圧された被処理物は、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕからロータリーキルン１２の内側空間１２ｉへ押し込まれる。なお、以下の説明では、ロータリーキルン１２内を搬送される被処理物の搬送方向を、搬送方向Ｄｔと称し、搬送方向Ｄｔの上流側方向を上流側Ｄｔｕ、搬送方向Ｄｔの下流側方向を下流側Ｄｔｄと称する。
【0014】
ロータリーキルン１２は、内側空間１２ｉに投入された被処理物を上流端１２ｕから下流端１２ｄに向けて搬送しつつ、被処理物を熱分解してガス化させる。本実施形態では、ロータリーキルン１２とストーカ炉１３とが被処理物の搬送方向Ｄｔに直列に並んで配置されており、このロータリーキルン１２が最上流側のガス化設備本体となる。ロータリーキルン１２は、回転可能な円筒状のキルン本体２７を有し、その内壁に耐火物層（図示せず）を備えている。この耐火物層に囲まれているキルン本体２７の内側空間１２ｉに投入された被処理物は、キルン本体２７の回転により撹拌されながら、例えば、下流側Ｄｔｄから伝わる熱により上流端１２ｕに近い側で乾燥された後、下流側Ｄｔｄに移動するにつれて温度上昇する。そして、この温度上昇により被処理物は熱分解してガス化される。つまり、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕに近い側の領域では、被処理物のガス化が行われない乾燥領域が形成され、この乾燥領域よりも下流端１２ｄに近い側に被処理物をガス化するガス化領域が形成される。本実施形態のキルン本体２７の回転軸線は、水平方向に延びるか又は下流に向かって僅かに下方に傾斜して延びている。
【0015】
このロータリーキルン１２の炉内である内側空間１２ｉの被処理物は、酸素が不足した状態の抑制燃焼によりガス化される。ロータリーキルン１２で被処理物をガス化させることで生じた燃焼ガスは、主に下流端１２ｄからストーカ炉１３の上方空間を経由して、再燃室１５へ流入する。一方で、ガス化されなかった被処理物の残渣は、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄからストーカ炉１３へ供給される。
【0016】
ストーカ炉１３は、ロータリーキルン１２によってガス化されなかった被処理物の残渣を焼却する。本実施形態のストーカ炉１３は、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄから落下した残渣を火格子上で焼却する。ストーカ炉１３によって焼却された残渣は、灰冷却槽１４によって冷却された後、取り出される。なお、ストーカ炉１３は、残渣を焼却する際に、残渣の一部（可燃分）を熱分解してガス化させる。つまり、上述したようにストーカ炉１３は、残渣を焼却する焼却装置としての機能に加えて、残渣の一部をガス化するガス化設備本体としての機能も有している。
【0017】
再燃室１５は、ロータリーキルン１２により熱分解してガス化させた燃焼ガス、及びストーカ炉１３により熱分解してガス化させた燃焼ガスを、火炎を用いて燃焼させる。この再燃室１５によって燃焼された気体は、ボイラ１６に送り込まれる。ボイラ１６は、再燃室１５で発生する不完全燃焼ガス、分解ガスなどを燃焼させる。このボイラ１６から送り出された気体は、排ガス処理装置１７によって窒素酸化物等の有害物質の除害処理や冷却処理が行われた後、ファンネル１８を介して外気中に放出される。
【0018】
空気供給装置１９は、ストーカ炉１３、再燃室１５に焼却用の空気を供給する。すなわち、空気供給装置１９によって供給される空気の酸素濃度は、ストーカ炉１３の残渣や、再燃室１５の燃焼ガスを完全燃焼させることが可能な酸素濃度となっている。この空気供給装置１９は、ストーカ炉１３及び再燃室１５への空気の供給量を調整可能なファン２２を有している。
【0019】
排ガス再循環部２０は、排ガス処理装置１７によって処理された排ガスを、排ガス処理装置１７出口からロータリーキルン１２の上流端１２ｕから内側空間１２ｉへ供給（言い換えれば、再循環）する。排ガス処理装置１７によって処理された排ガスは、大気よりも低い酸素濃度の気体である。また、この排ガスは、低温高湿度の気体でもある。排ガス再循環部２０は、ロータリーキルン１２に再循環させる排ガスの流量（言い換えれば、ＥＧＲ量）を調整可能なＥＧＲファン２３を有している。
【0020】
上記排ガス再循環部２０によってロータリーキルン１２に再循環させる排ガスの流量を増やすと、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉにおける酸素濃度及び温度が低くなる。一方で、排ガス再循環部２０によって再循環させる排ガスの流量を減らすと、内側空間１２ｉの酸素濃度が高まり被処理物の酸化が進み内側空間１２ｉの温度も高まる。しかし、被処理物の温度が上昇し過ぎるとキルン本体２７の耐火物層を傷める可能性が有る。そのため、本実施形態の排ガス再循環部２０は、再循環させる排ガスの流量を調整することで、内側空間１２ｉに投入された被処理物の温度が上昇し過ぎないようにしている。なお、本実施形態では、焼却処理設備１が排ガス再循環部２０を備える場合について説明したが、排ガス再循環部２０は、必要に応じて設ければよく、例えば、排ガス再循環部２０を省略してもよい。
【0021】
吸引部２１は、最上流側に位置するガス化設備本体であるロータリーキルン１２の下流端１２ｄよりも上流側Ｄｔｕから内側空間１２ｉの気体を吸引する。より具体的には、吸引部２１は、吸引した気体を、ロータリーキルン１２の外部へ導いている。ここで、ストーカ炉１３をガス化設備本体としてみた場合、本実施形態の焼却処理設備１は、ロータリーキルン１２とストーカ炉１３との二つのガス化設備本体を備えていることとなる。そして、本実施形態の焼却処理設備１の吸引部２１は、これら二つのガス化設備本体であるロータリーキルン１２とストーカ炉１３とのうち、最上流側に配置されたロータリーキルン１２の下流端１２ｄよりも上流側Ｄｔｕから内側空間１２ｉの気体を吸引している。
【0022】
本実施形態の吸引部２１は、吸引配管２８と、流量調整部２９と、を備えている。
吸引配管２８は、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉと再燃室１５の内側空間１５ｉとを連通させている。本実施形態で例示する吸引配管２８の第一端部２８ａは、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕの近傍に配置されて、下流側Ｄｔｄすなわち下流端１２ｄの配される側を向いて開口している。本実施形態で例示する吸引配管２８は、第一端部２８ａから上流側Ｄｔｕに延びて、上流端１２ｕよりも上流側Ｄｔｕで被処理物の搬送路を形成する投入装置１１の壁部３１を貫通している。そして、吸引配管２８は、壁部３１を貫通した後、再燃室１５に向かって延びている。さらに、第一端部２８ａとは反対側の吸引配管２８の第二端部２８ｂは、再燃室１５に接続されている。ここで、吸引配管２８が壁部３１を貫通して外周側に延びる場合を例示したが、吸引配管２８がロータリーキルン１２の外周側に延びる位置は、壁部３１の位置に限られず、例えば、キルン本体２７と投入装置１１との間の位置など、ロータリーキルン１２の回転する部分を除く位置であれば良い。
吸引配管２８は、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉと再燃室１５の内側空間１５ｉとを連通させている。本実施形態で例示する吸引配管２８の第一端部２８ａは、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕの近傍に配置されて、下流側Ｄｔｄすなわち下流端１２ｄの配される側を向いて開口している。本実施形態で例示する吸引配管２８は、第一端部２８ａから上流側Ｄｔｕに延びて、上流端１２ｕよりも上流側Ｄｔｕで被処理物の搬送路を形成する投入装置１１の壁部３１を貫通している。そして、吸引配管２８は、壁部３１を貫通した後、再燃室１５に向かって延びている。さらに、第一端部２８ａとは反対側の吸引配管２８の第二端部２８ｂは、再燃室１５に接続されている。ここで、吸引配管２８が壁部３１を貫通して外周側に延びる場合を例示したが、吸引配管２８がロータリーキルン１２の外周側に延びる位置は、壁部３１の位置に限られず、例えば、キルン本体２７と投入装置１１との間の位置など、ロータリーキルン１２の回転する部分を除く位置であれば良い。
【0023】
流量調整部２９は、内側空間１２ｉから吸引する気体の流量を調整可能とされている。本実施形態では、流量調整部２９として可変流量式の吸引ファン３０を用いている。すなわち、この吸引ファン３０を動作させることによって、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉの気体が吸引配管２８の第一端部２８ａから内側流路に吸引され、この吸引配管２８の内側流路に流入した気体が、吸引配管２８の内側流路を通じて再燃室１５へ送り込まれる。なお、この第一実施形態では、上述したロータリーキルン１２、ストーカ炉１３、及び吸引部２１の組み合わせ、又は、ロータリーキルン１２及び吸引部２１の組み合わせによって本開示のガス化設備が構成されている。
【0024】
次に、本開示の実施例と比較例とについて図２から図５を参照しながら説明する。なお、実施例と比較例とは、吸引部２１の有無以外については同条件である。つまり、実施例と比較例との各被処理物の含水量は同一である。さらに、この実施例と比較例におけるロータリーキルン１２の上流端１２ｕから下流端１２ｄまでの距離が１５ｍの場合を例示している。
図２は、比較例のガス化設備におけるシミュレーション結果のグラフであって、横軸を上流端からの距離、縦軸を被処理物の温度及び被処理物への火炎からの熱流束としたグラフである。図３は、比較例におけるグラフであって、横軸を上流端からの距離、縦軸を被処理物の可燃分、水分の質量流量としたグラフである。なお、図２の横軸と、図３の横軸とは同一スケールであって、横軸の左端は、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕ、横軸の右端は、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄの位置である。
図２は、比較例のガス化設備におけるシミュレーション結果のグラフであって、横軸を上流端からの距離、縦軸を被処理物の温度及び被処理物への火炎からの熱流束としたグラフである。図３は、比較例におけるグラフであって、横軸を上流端からの距離、縦軸を被処理物の可燃分、水分の質量流量としたグラフである。なお、図２の横軸と、図３の横軸とは同一スケールであって、横軸の左端は、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕ、横軸の右端は、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄの位置である。
【0025】
（比較例）
図２に示すように、吸引部２１を有していない比較例の場合、下流端１２ｄ付近に存在する火炎による輻射熱の熱流束（図２中、細線で示す。値は右横軸）のピーク（例えば、３５ｋＷ／ｍ２程度）は、ロータリーキルン１２の長さ方向の中央（例えば、７．５ｍ）よりも下流端１２ｄに近い側（例えば、１０～１１ｍ）にある。そして、この輻射熱の熱流束は、上流端１２ｕ（０ｍ）から上記ピークに向かって徐々に増加する。輻射熱の熱流束が上記ピークに到達すると、下流端１２ｄ（例えば、１５ｍ）に向かって徐々に熱流束は低下する。この熱流速の低下は、被処理物の温度上昇が下流端１２ｄ付近で鈍化するためである。
図２に示すように、吸引部２１を有していない比較例の場合、下流端１２ｄ付近に存在する火炎による輻射熱の熱流束（図２中、細線で示す。値は右横軸）のピーク（例えば、３５ｋＷ／ｍ２程度）は、ロータリーキルン１２の長さ方向の中央（例えば、７．５ｍ）よりも下流端１２ｄに近い側（例えば、１０～１１ｍ）にある。そして、この輻射熱の熱流束は、上流端１２ｕ（０ｍ）から上記ピークに向かって徐々に増加する。輻射熱の熱流束が上記ピークに到達すると、下流端１２ｄ（例えば、１５ｍ）に向かって徐々に熱流束は低下する。この熱流速の低下は、被処理物の温度上昇が下流端１２ｄ付近で鈍化するためである。
【0026】
比較例の被処理物の温度（図２中、太線で示す。値は左横軸）は、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕの近く（例えば、１ｍ）から下流側Ｄｔｄの所定の距離（例えば、４～５ｍ）まで上昇していない。これは、輻射熱の熱流束が増加しているにもかかわらず被処理物に含まれる水分が蒸発するためであり、このような上流端１２ｕの近くから所定の距離までのほぼ温度が一定の図上の範囲を乾燥領域と称している。この乾燥領域の長さは、被処理物の含水量（図３中太線で示す）に応じて増減する。乾燥領域を脱した後、被処理物の温度は、上記の熱流束の上昇に伴って上昇し、下流端１２ｄの近傍（例えば、１３～１５ｍ）で上限温度に達する。
【0027】
図３に示すように、被処理物の可燃分の質量流量（図３中、細線で示す）は、乾燥領域において変化が無く、被処理物の温度上昇に伴って徐々に低下する。この比較例では、下流端１２ｄまで残った可燃分（例えば、残渣ともいう）は、約２０％となった。言い換えれば、ロータリーキルン１２では、被処理物に含まれる可燃分の全体の８０%がガス化して、残りの２０%がガス化されずにストーカ炉１３に送られて、ストーカ炉１３で燃焼（言い換えれば、ガス化）される。なお、図３中、被処理物の水分の質量流量を太線で示しており、この被処理物の水分の質量流量が実質的に零となったときに上記の乾燥領域から脱することとなる。すなわち、乾燥領域では水分のみ蒸発して、その間、被処理物の温度が図２に示すように１００℃に保持され、その後、水分が無くなると被処理物が温度上昇して、被処理物の可燃分が揮発する。ここで、ロータリーキルン１２内では被処理物が所定の速度を持って移動しているため、被処理物の可燃分及び水分を質量流量で表している。
【0028】
（実施例）
図４は、本開示の実施例における図２に相当するグラフである。図５は、本開示の実施例における図３に相当するグラフである。なお、図４の横軸と、図５の横軸とは同一スケールである。
図４に示すように、吸引部２１によって内側空間１２ｉの気体を吸引している本実施例の場合、下流端１２ｄ付近に存在する火炎による輻射熱の熱流束（図４中、細線で示す）のピーク（例えば、３５ｋＷ/ｍ２程度）は、ロータリーキルン１２の長さ方向の中央（例えば、７～８ｍ）よりも僅かに上流端１２ｕに近い側（例えば、６～７ｍ）となっている。つまり、比較例よりも上流端１２ｕに近い側に熱流束のピークが移動していることが分かる。そして、この実施例における上流端１２ｕからピークに向かう熱流束の上昇率は、比較例の熱流束の上昇率よりも高くなっている。
図４は、本開示の実施例における図２に相当するグラフである。図５は、本開示の実施例における図３に相当するグラフである。なお、図４の横軸と、図５の横軸とは同一スケールである。
図４に示すように、吸引部２１によって内側空間１２ｉの気体を吸引している本実施例の場合、下流端１２ｄ付近に存在する火炎による輻射熱の熱流束（図４中、細線で示す）のピーク（例えば、３５ｋＷ/ｍ２程度）は、ロータリーキルン１２の長さ方向の中央（例えば、７～８ｍ）よりも僅かに上流端１２ｕに近い側（例えば、６～７ｍ）となっている。つまり、比較例よりも上流端１２ｕに近い側に熱流束のピークが移動していることが分かる。そして、この実施例における上流端１２ｕからピークに向かう熱流束の上昇率は、比較例の熱流束の上昇率よりも高くなっている。
【0029】
さらに、実施例の被処理物の温度（図４中、太線で示す）からも分かるように、この実施例の乾燥領域は、比較例の乾燥領域よりも短く（例えば、入口からの距離が１ｍの位置から３～４ｍまでの領域）なっている。言い換えれば、実施例では、被処理物の乾燥が短時間で完了し、乾燥後に温度上昇し始める位置が比較例より上流端１２ｕに近い位置になっている。つまり、ロータリーキルン１２の長さは一定であるため、乾燥領域の割合が低くなることで、相対的にガス化を行うガス化領域が拡大されている。図２の比較例では、４．２ｍ～１５ｍの範囲がガス化領域になっているが、図５の実施例では、３．２ｍ～１５ｍの範囲がガス化領域となっており、拡大していることが分かる。
そして、比較例と同様に、この実施例でも乾燥領域を脱したあと被処理物の温度上昇が開始されるが、実施例における被処理物の温度の上昇率は、比較例の温度上昇率よりも高くなっており、被処理物の温度がより短い距離でピーク温度に達していることが分かる。
そして、比較例と同様に、この実施例でも乾燥領域を脱したあと被処理物の温度上昇が開始されるが、実施例における被処理物の温度の上昇率は、比較例の温度上昇率よりも高くなっており、被処理物の温度がより短い距離でピーク温度に達していることが分かる。
【0030】
図５に示すように、実施例の水分の質量流量（図５中、太線で示す）は、上流端１２ｕ（入口）から同一距離における比較例の水分の質量流量と比較して早期に低下している。つまり、実施例の乾燥領域は、比較例の乾燥領域よりも短くなるため、可燃分の質量流量（図５中、細線で示す）の低下開始が早まっている。そして、実施例では、比較例よりも可燃分の質量流量の低下率も高まっている。この実施例で下流端１２ｄまで残った可燃分（言い換えれば、残渣）は、約１０％となった。
【0031】
（作用効果）
上記第一実施形態では、最上流側のガス化設備本体であるロータリーキルン１２の下流端１２ｄよりも上流側Ｄｔｕから内側空間１２ｉの気体を吸引している。
これにより、ロータリーキルン１２に投入された被処理物を下流側Ｄｔｄへ移動させつつガス化する際に、下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕに誘導し、引き込むことができる。そのため、火炎の輻射熱による熱流束のピークをより上流側Ｄｔｕへ移動させることができる。また、下流側Ｄｔｄの高温の気体をより上流側Ｄｔｕへ引き込む強制対流が生じるため、輻射熱と共に被処理物の乾燥及び温度上昇を促進することができる。
したがって、高含水の被処理物をガス化する場合であっても、乾燥領域の拡大を抑制して、ロータリーキルン１２のガス化領域を十分に確保することが可能となる。
上記第一実施形態では、最上流側のガス化設備本体であるロータリーキルン１２の下流端１２ｄよりも上流側Ｄｔｕから内側空間１２ｉの気体を吸引している。
これにより、ロータリーキルン１２に投入された被処理物を下流側Ｄｔｄへ移動させつつガス化する際に、下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕに誘導し、引き込むことができる。そのため、火炎の輻射熱による熱流束のピークをより上流側Ｄｔｕへ移動させることができる。また、下流側Ｄｔｄの高温の気体をより上流側Ｄｔｕへ引き込む強制対流が生じるため、輻射熱と共に被処理物の乾燥及び温度上昇を促進することができる。
したがって、高含水の被処理物をガス化する場合であっても、乾燥領域の拡大を抑制して、ロータリーキルン１２のガス化領域を十分に確保することが可能となる。
【0032】
上記第一実施形態では、吸引部２１が流量調整部２９を備えている。
これにより、被処理物の含水量や被処理物のカロリーに応じて、吸引する気体の流量を調整することができる。
したがって、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉに投入された被処理物の温度が上昇し過ぎることを抑制でき、その結果、ロータリーキルン１２への熱的負荷を軽減することができる。
また、ロータリーキルン１２から出る残渣を減少させることができるため、ストーカ炉１３で残渣を焼却する際に、燃え残りが発生することを抑制することができる。
これにより、被処理物の含水量や被処理物のカロリーに応じて、吸引する気体の流量を調整することができる。
したがって、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉに投入された被処理物の温度が上昇し過ぎることを抑制でき、その結果、ロータリーキルン１２への熱的負荷を軽減することができる。
また、ロータリーキルン１２から出る残渣を減少させることができるため、ストーカ炉１３で残渣を焼却する際に、燃え残りが発生することを抑制することができる。
【0033】
上記第一実施形態では、更に、吸引部２１によって吸引された気体を再燃室１５に流入させている。
これにより、吸引された気体に含まれる燃焼ガスを、再燃室１５で燃焼させることができる。ここで、吸引部２１によって吸引される気体は、ロータリーキルン１２の下流側Ｄｔｄの火炎を引き込む際にストーカ炉１３の上方の空間から内側空間１２ｉへ流入する気体である。この吸引部２１から吸引される気体は、ストーカ炉１３の火格子下から吹き込まれた一次空気が、ストーカ炉１３およびロータリーキルン１２内の可燃物から揮発した可燃性ガスと高温で接触した際に部分燃焼した後のものであり、空気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い、いわゆる低酸素濃度ガスとなっている。そのため、吸引部２１により吸引された酸素濃度の低い気体が、再燃室１５で還元燃焼されることとなる。この再燃室１５では、ストーカ炉１３による残渣の焼却処理により生じた燃焼ガスも燃焼されるため、ストーカ炉１３で生じた窒素酸化物を還元することが可能となる。
これにより、吸引された気体に含まれる燃焼ガスを、再燃室１５で燃焼させることができる。ここで、吸引部２１によって吸引される気体は、ロータリーキルン１２の下流側Ｄｔｄの火炎を引き込む際にストーカ炉１３の上方の空間から内側空間１２ｉへ流入する気体である。この吸引部２１から吸引される気体は、ストーカ炉１３の火格子下から吹き込まれた一次空気が、ストーカ炉１３およびロータリーキルン１２内の可燃物から揮発した可燃性ガスと高温で接触した際に部分燃焼した後のものであり、空気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い、いわゆる低酸素濃度ガスとなっている。そのため、吸引部２１により吸引された酸素濃度の低い気体が、再燃室１５で還元燃焼されることとなる。この再燃室１５では、ストーカ炉１３による残渣の焼却処理により生じた燃焼ガスも燃焼されるため、ストーカ炉１３で生じた窒素酸化物を還元することが可能となる。
【0034】
ここで、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄから内側空間１２ｉに流入する気体は、９００℃程度の高温ガスであり、酸素も多く含まれている。このように酸素が多く含まれている理由は、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄから内側空間１２ｉに流入する気体に、ストーカ炉１３の火格子から吹き込んだ空気（酸素）が多く含まれているためである。そのため、当該気体が、内側空間１２ｉを上流側Ｄｔｕへ向かって流れる際に、酸素が残っている間は、燃焼を促進する効果がある。その一方で、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕに向かう途中で酸素を消費した後は、燃焼が止まるものの、高温ガスであるため処理物を加熱する効果がある。また、本実施形態では、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄ付近からロータリーキルン１２の上流端１２ｕに向かう気体の流れが、下流端１２ｄ付近の炎や内側空間１２ｉの被処理物に着火している炎を上流側Ｄｔｕに誘導して、上流端１２ｕ付近の被処理物を加熱して、被処理物に含まれる水分の蒸発を促進させることができる。
【0035】
さらに、上記第一実施形態では、ロータリーキルン１２に対して排ガス再循環部２０と吸引部２１との両方を設けている。これにより、供給ホッパ１０に投入される被処理物の性状が、プラスチックを多く含むいわゆるプラリッチの場合には、排ガス再循環部２０を主体に運用する一方で、被処理物の性状が高含水率汚泥の場合には、吸引部２１を主体にして運用することができる。したがって、同一のロータリーキルン１２で対応できる被処理物の性状範囲を拡大することが可能になる。
【0036】
また、吸引部２１により吸引することで、キルン本体２７の内側空間１２ｉに、下流端１２ｄから上流端１２ｕに向かうガス流が生じるので、被処理物から立ち上がっている火炎が上流側Ｄｔｕに傾く。その結果、この火炎から、上流側Ｄｔｕに位置する被処理物への輻射伝熱量を増大させて、被処理物の温度を上昇させることができる。また、被処理物の温度を上昇させることで、内側空間１２ｉにおいて被処理物の火炎の着火位置を上流側Ｄｔｕに移動させることができるため、被処理物への輻射伝熱量を更に増大させることができる。
【0037】
さらに、上記第一実施形態では、キルン本体２７の外周側の下流側Ｄｔｄから上流側Ｄｔｕに向けて熱媒を流してキルン本体２７を加熱するような場合と比較して、内側空間１２ｉの気体を吸引していることで、内側空間１２ｉに下流側Ｄｔｄの火炎を引き込んで、この引き込まれた火炎の輻射熱により被処理物を直接的に温度上昇させることができるため、効率よく乾燥領域を縮小させることができる。
【0038】
〈第二実施形態〉
次に、本開示の第二実施形態における焼却処理設備を図面に基づき説明する。この第二実施形態は、内側空間１２ｉの状態を監視して流量調整部を制御する点でのみ第一実施形態と異なる。そのため、この第二実施形態の説明では、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
次に、本開示の第二実施形態における焼却処理設備を図面に基づき説明する。この第二実施形態は、内側空間１２ｉの状態を監視して流量調整部を制御する点でのみ第一実施形態と異なる。そのため、この第二実施形態の説明では、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
【0039】
図６は、本開示の第二実施形態における図１に相当する図である。
図６に示すように、この第二実施形態の焼却処理設備１０１は、供給ホッパ１０と、投入装置１１と、ロータリーキルン１２と、ストーカ炉１３と、灰冷却槽１４と、再燃室１５と、ボイラ１６と、排ガス処理装置１７と、ファンネル１８と、空気供給装置１９と、排ガス再循環部２０と、吸引部１２１と、監視装置４１と、制御装置４２と、を備えている。なお、第一実施形態と同様に排ガス再循環部２０は省略してもよい。
図６に示すように、この第二実施形態の焼却処理設備１０１は、供給ホッパ１０と、投入装置１１と、ロータリーキルン１２と、ストーカ炉１３と、灰冷却槽１４と、再燃室１５と、ボイラ１６と、排ガス処理装置１７と、ファンネル１８と、空気供給装置１９と、排ガス再循環部２０と、吸引部１２１と、監視装置４１と、制御装置４２と、を備えている。なお、第一実施形態と同様に排ガス再循環部２０は省略してもよい。
【0040】
（監視装置）
監視装置４１は、キルン本体２７の内側空間１２ｉの状態を監視する。この第二実施形態の監視装置４１は、検出端としてカメラ４３を備えている。このカメラ４３は、キルン本体２７の内側空間１２ｉの内部を撮影して、撮影画像の情報を、制御装置４２へ向けて出力する。カメラ４３としては、可視カメラを用いることができる。なお、図６では投入装置１１に、図７ではロータリーキルン１２の上流端１２ｕ付近に設置したカメラ４３を模式的に示すと共にカメラ４３の概略配置を示している。これらは被処理物の搬送に影響を与えない部分にそれぞれ配置されている。例えば、図７では、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕ付近の回転しない固定部分に窓用のフランジを設けて、この窓用のフランジを覗く位置にカメラ４３を固定してもよい。
監視装置４１は、キルン本体２７の内側空間１２ｉの状態を監視する。この第二実施形態の監視装置４１は、検出端としてカメラ４３を備えている。このカメラ４３は、キルン本体２７の内側空間１２ｉの内部を撮影して、撮影画像の情報を、制御装置４２へ向けて出力する。カメラ４３としては、可視カメラを用いることができる。なお、図６では投入装置１１に、図７ではロータリーキルン１２の上流端１２ｕ付近に設置したカメラ４３を模式的に示すと共にカメラ４３の概略配置を示している。これらは被処理物の搬送に影響を与えない部分にそれぞれ配置されている。例えば、図７では、ロータリーキルン１２の上流端１２ｕ付近の回転しない固定部分に窓用のフランジを設けて、この窓用のフランジを覗く位置にカメラ４３を固定してもよい。
【0041】
図７は、本開示の第二実施形態におけるカメラ配置とその視野角との一例を示す図である。
図６、図７に模式的に示すように、この第二実施形態のカメラ４３は、搬送方向Ｄｔにおけるキルン本体２７の上流端１２ｕの位置に設置され、キルン本体２７の上流端１２ｕから下流端１２ｄに向かって撮影している。この第二実施形態では、カメラ４３の視野角θが３０°程度の場合を示している。このカメラ４３は、被処理物の充填レベル（言い換えれば、被処理物の上限位置）よりも鉛直上方に配置されている。本実施形態のロータリーキルン１２の入口部には、被処理物をロータリーキルン１２に投入する投入装置１１の投入口が臨んでいる。この投入装置１１の投入口では、被処理物が投入口の上端の位置まで堆積する場合がある。そのため、この第二実施形態のカメラ４３は、ロータリーキルン１２の入口部のうち、投入装置１１の投入口の上端位置よりも鉛直上方に設置されている。なお、この第二実施形態の投入装置１１は、プッシャ２６を備えているため、カメラ４３は、プッシャ２６の上端部より上方に配置されていれば良い。さらに、この第二実施形態のカメラ４３は、下流側Ｄｔｄの斜め下方を向いて設置されている。このようにカメラ４３を設置することで、視野角θが３０°程度であっても、搬送方向Ｄｔに広がる被処理物を、より広い範囲で撮影することが可能となる。
図６、図７に模式的に示すように、この第二実施形態のカメラ４３は、搬送方向Ｄｔにおけるキルン本体２７の上流端１２ｕの位置に設置され、キルン本体２７の上流端１２ｕから下流端１２ｄに向かって撮影している。この第二実施形態では、カメラ４３の視野角θが３０°程度の場合を示している。このカメラ４３は、被処理物の充填レベル（言い換えれば、被処理物の上限位置）よりも鉛直上方に配置されている。本実施形態のロータリーキルン１２の入口部には、被処理物をロータリーキルン１２に投入する投入装置１１の投入口が臨んでいる。この投入装置１１の投入口では、被処理物が投入口の上端の位置まで堆積する場合がある。そのため、この第二実施形態のカメラ４３は、ロータリーキルン１２の入口部のうち、投入装置１１の投入口の上端位置よりも鉛直上方に設置されている。なお、この第二実施形態の投入装置１１は、プッシャ２６を備えているため、カメラ４３は、プッシャ２６の上端部より上方に配置されていれば良い。さらに、この第二実施形態のカメラ４３は、下流側Ｄｔｄの斜め下方を向いて設置されている。このようにカメラ４３を設置することで、視野角θが３０°程度であっても、搬送方向Ｄｔに広がる被処理物を、より広い範囲で撮影することが可能となる。
【0042】
この第二実施形態のカメラ４３は、キルン本体２７を回転軸方向に４分割にした場合に、上流端１２ｕから１／４の位置から３／４の位置の範囲を撮影可能とされている。内側空間１２ｉに充填された被処理物は、下流側Ｄｔｄに向かうほどガス化されるため、被処理物（固体）の充填レベルは低下する。なお、図６では、投入装置１１にカメラ４３を配置する例を示しているが、図示都合上、カメラ４３の位置を、実際の設置位置（ロータリーキルン１２の上流端１２ｕ付近）よりも上流側Ｄｔｕとしている。
【0043】
（制御装置）
図８は、本開示の第二実施形態における、制御装置の概略構成を示すブロック図である。
図６、図８に示すように、制御装置４２は、監視装置４１の監視結果に基づいていわゆる操作端である流量調整部２９を制御する。より具体的には、制御装置４２は、カメラ４３の撮影画像に基づいてキルン本体２７内の火炎の位置を求めて、この火炎の位置に基づいて流量調整部２９を制御する。すなわち、制御装置４２は、火炎の位置に基づいて、流量調整部２９によって吸引する気体の流量を制御する。もちろん、火炎の位置以外に他の物理量、例えば、被処理物量、燃焼温度等と共に流量調整部２９によって吸引する気体の流量を制御することもその必要性に応じて自由に行うことができる。
図８は、本開示の第二実施形態における、制御装置の概略構成を示すブロック図である。
図６、図８に示すように、制御装置４２は、監視装置４１の監視結果に基づいていわゆる操作端である流量調整部２９を制御する。より具体的には、制御装置４２は、カメラ４３の撮影画像に基づいてキルン本体２７内の火炎の位置を求めて、この火炎の位置に基づいて流量調整部２９を制御する。すなわち、制御装置４２は、火炎の位置に基づいて、流量調整部２９によって吸引する気体の流量を制御する。もちろん、火炎の位置以外に他の物理量、例えば、被処理物量、燃焼温度等と共に流量調整部２９によって吸引する気体の流量を制御することもその必要性に応じて自由に行うことができる。
【0044】
（ハードウェア構成）
図８に示すように、第二実施形態の制御装置４２は、ＣＰＵ５３（Central Processing Unit）、ＲＯＭ５４（Read Only Memory）、ＲＡＭ５５（Random Access Memory）、ＨＤＤ５６（Hard Disk Drive）、信号送受信モジュール４７等を備えた、いわゆるＰＣ（personal computer）等のコンピュータである。
図８に示すように、第二実施形態の制御装置４２は、ＣＰＵ５３（Central Processing Unit）、ＲＯＭ５４（Read Only Memory）、ＲＡＭ５５（Random Access Memory）、ＨＤＤ５６（Hard Disk Drive）、信号送受信モジュール４７等を備えた、いわゆるＰＣ（personal computer）等のコンピュータである。
【0045】
（機能ブロック）
図９は、本開示の第二実施形態における、制御装置の機能ブロック図である。
図９に示すように、制御装置４２のＣＰＵ５３は、予めＲＯＭ５４やＨＤＤ５６等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部５７、火炎位置判定部５８、吸引量算出部５９、出力部６０の各機能構成を実現する。
信号入力部５７は、信号送受信モジュール４７に入力されたカメラ４３の撮影画像の情報を、所定周期で受信する。
図９は、本開示の第二実施形態における、制御装置の機能ブロック図である。
図９に示すように、制御装置４２のＣＰＵ５３は、予めＲＯＭ５４やＨＤＤ５６等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部５７、火炎位置判定部５８、吸引量算出部５９、出力部６０の各機能構成を実現する。
信号入力部５７は、信号送受信モジュール４７に入力されたカメラ４３の撮影画像の情報を、所定周期で受信する。
【0046】
火炎位置判定部５８は、信号入力部５７により受信した撮影画像に基づいて、キルン本体２７内の火炎の位置を求める。具体的には、カメラ４３の撮影画像を画像解析することにより、被処理物の搬送方向Ｄｔにおける火炎の位置を求める。ここで、火炎の位置とは、内側空間１２ｉに生じている火炎の搬送方向Ｄｔで最も上流側Ｄｔｕの位置を意味している。さらに、火炎の位置は、下流端１２ｄに近い被処理物の燃焼しているエリアと、この燃焼しているエリアの上流側Ｄｔｕに隣接する燃焼していないエリアとの境界位置と言い換えることもできる。この搬送方向Ｄｔにおける火炎の位置は、乾燥領域の大きさと相関がある。すなわち、火炎の位置が下流端１２ｄに近いほど乾燥領域が大きくなる可能性が有る一方で、火炎の位置が上流端１２ｕに近いほど乾燥領域は小さくなる。
【0047】
吸引量算出部５９は、火炎位置判定部５８により求められた火炎の位置に基づいて、流量調整部２９によって吸引する気体流量（体積流量）を求める。より具体的には、吸引量算出部５９は、所定の火炎位置の基準範囲よりも下流側Ｄｔｄに火炎があると判定された場合、流量調整部２９によって吸引する気体流量を増加させる一方で、上記基準範囲よりも上流側Ｄｔｕに火炎があると判定された場合、流量調整部２９によって吸引する気体の流量を減少させる。ここで、流量調整部２９によって吸引する気体の流量は、火炎の位置と相関があり、シミュレーションや実験により求めることができる。この第二実施形態の吸引量算出部５９は、上記吸引する気体の流量を、ＲＯＭ５４等に予め記憶された火炎位置と気体流量とのテーブル、マップ、数式等を用いて求めている。
【0048】
出力部６０は、信号送受信モジュール４７を介して、吸引量算出部５９によって求められた流量で気体を吸引するべく、吸引部１２１の吸引ファン１３０に向けて制御信号を出力する。なお、吸引ファン１３０により吸引された気体の流量を検出する流量センサー(図示せず)を設けて、出力部６０が、流量センサーの検出結果に基づいて吸引ファン１３０をフィードバック制御するようにてしてもよい。もちろん、他の物理量、被処理物量、燃焼温度等と共に流量調整部２９によって吸引する気体の流量を制御することもその必要性に応じて自由に行うことができる。
【0049】
（作用効果）
上記第二実施形態の焼却処理設備１０１によれば、ロータリーキルン１２のキルン本体２７内の火炎の位置に応じて、吸引部１２１によって吸引する気体の流量を自動的に調整することができる。
したがって、作業者が手動で、吸引する気体の流量を調整する必要が無いため、キルン本体２７の下流端１２ｄにおける被処理物のガス化率を向上しつつ作業者の負担を軽減することができる。
上記第二実施形態の焼却処理設備１０１によれば、ロータリーキルン１２のキルン本体２７内の火炎の位置に応じて、吸引部１２１によって吸引する気体の流量を自動的に調整することができる。
したがって、作業者が手動で、吸引する気体の流量を調整する必要が無いため、キルン本体２７の下流端１２ｄにおける被処理物のガス化率を向上しつつ作業者の負担を軽減することができる。
【0050】
さらに、カメラ４３の撮影画像に基づいて火炎の位置を求めているため、ロータリーキルン１２内に火炎の位置を検出する複数のセンサーを並べて設けるような場合と比較して、部品点数が増加することを抑制できる。
また、カメラ４３が可視カメラであるため、高価なカメラを必要とせず、コストの増加を抑制することができる。
カメラの撮影画像から炉内の監視が可能であるため、被処理物のキルン内での占有体積や火炎の高さが急激に変化した際に、異常な運転状態として検知可能である。
また、カメラ４３が可視カメラであるため、高価なカメラを必要とせず、コストの増加を抑制することができる。
カメラの撮影画像から炉内の監視が可能であるため、被処理物のキルン内での占有体積や火炎の高さが急激に変化した際に、異常な運転状態として検知可能である。
【0051】
〈第三実施形態〉
次に、本開示の第三実施形態における焼却処理設備を図面に基づき説明する。この第三実施形態は、監視装置が吸引部によって吸引した気体の状態量を検出している点でのみ第二実施形態と異なる。そのため、この第三実施形態の説明では、図８を援用し、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
次に、本開示の第三実施形態における焼却処理設備を図面に基づき説明する。この第三実施形態は、監視装置が吸引部によって吸引した気体の状態量を検出している点でのみ第二実施形態と異なる。そのため、この第三実施形態の説明では、図８を援用し、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
【0052】
図１０は、本開示の第三実施形態における図１に相当する図である。
図１０に示すように、この第三実施形態の焼却処理設備２０１は、供給ホッパ１０と、投入装置１１と、ロータリーキルン１２と、ストーカ炉１３と、灰冷却槽１４と、再燃室１５と、ボイラ１６と、排ガス処理装置１７と、ファンネル１８と、空気供給装置１９と、排ガス再循環部２０と、吸引部２２１と、監視装置２４１と、制御装置２４２と、を備えている。なお、第一、第二実施形態と同様に排ガス再循環部２０は省略してもよい。
図１０に示すように、この第三実施形態の焼却処理設備２０１は、供給ホッパ１０と、投入装置１１と、ロータリーキルン１２と、ストーカ炉１３と、灰冷却槽１４と、再燃室１５と、ボイラ１６と、排ガス処理装置１７と、ファンネル１８と、空気供給装置１９と、排ガス再循環部２０と、吸引部２２１と、監視装置２４１と、制御装置２４２と、を備えている。なお、第一、第二実施形態と同様に排ガス再循環部２０は省略してもよい。
【0053】
監視装置２４１は、キルン本体２７の内側空間１２ｉの状態を監視する。この第三実施形態の監視装置２４１は、検出端として吸引部２２１によって吸引した気体の状態を検出する検出装置４４を備えている。この検出装置４４は、キルン本体２７の内側空間１２ｉから吸引した気体の温度、湿度、酸素濃度、一酸化炭素濃度（ＣＯ）及び二酸化炭素濃度（ＣＯ２）のうち少なくとも一つを検出する。検出装置４４は、上記検出による検出結果の情報を、制御装置２４２へ向けて出力する。なお、検出装置４４は、一つに限られない。例えば、複数の検出装置４４として、温度を検出する検出装置、湿度を検出する検出装置、酸素濃度を検出する検出装置、一酸化炭素濃度及び二酸化炭素濃度を検出する検出装置を、それぞれ個別に設けてもよい。
【0054】
（ハードウェア構成）
第三実施形態の制御装置２４２のハードウェア構成は、第二実施形態の制御装置４２と同様（図８参照）であるため、詳細説明を省略する。
第三実施形態の制御装置２４２のハードウェア構成は、第二実施形態の制御装置４２と同様（図８参照）であるため、詳細説明を省略する。
【0055】
（機能ブロック）
図１１は、本開示の第三実施形態における制御装置の機能ブロック図である。
図１１に示すように、制御装置２４２のＣＰＵ５３は、予めＲＯＭ５４やＨＤＤ５６等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部２５７、火炎位置判定部２５８、吸引量算出部２５９、出力部２６０の各機能構成を実現する。
信号入力部２５７は、信号送受信モジュール４７に入力された検出装置４４の検出結果の情報を、所定周期で受信する。
図１１は、本開示の第三実施形態における制御装置の機能ブロック図である。
図１１に示すように、制御装置２４２のＣＰＵ５３は、予めＲＯＭ５４やＨＤＤ５６等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部２５７、火炎位置判定部２５８、吸引量算出部２５９、出力部２６０の各機能構成を実現する。
信号入力部２５７は、信号送受信モジュール４７に入力された検出装置４４の検出結果の情報を、所定周期で受信する。
【0056】
火炎位置判定部２５８は、信号入力部５７により受信した検出装置４４の検出結果に基づいて、キルン本体２７内の火炎の位置を求める。火炎位置判定部２５８は、温度、湿度、酸素濃度の少なくとも一つと、火炎の位置とのテーブル、マップ、数式等を用いて被処理物の搬送方向Ｄｔにおける火炎の位置を求める。これらテーブル、マップ、数式は、シミュレーションや実験等で求めることができ、予めＲＯＭ５４やＨＤＤ５６等の記憶装置に記憶されている。
【0057】
例えば、検出装置４４が温度を検出している場合、吸引部２２１で吸引した気体の温度は、火炎の位置が上流端１２ｕに近いほど高くなり、下流端１２ｄに近いほど低くなる。また例えば、検出装置４４が湿度を検出している場合、吸引部２２１で吸引した気体の湿度は、火炎の位置が下流端１２ｄに近いほど高くなり、上流端１２ｕに近いほど低くなる。さらに、検出装置４４が酸素濃度を検出している場合、吸引部２２１で吸引した気体の酸素濃度は、火炎の位置が上流端１２ｕに近いほど高くなり、下流端１２ｄに近いほど低くなる。一酸化炭素濃度（ＣＯ）及び二酸化炭素濃度（ＣＯ２）は、火炎の位置が上流端１２ｕに近いほど高くなり、下流端１２ｄに近いほど低くなる。なお、温度と、湿度と、酸素濃度と一酸化炭素濃度（ＣＯ）と、二酸化炭素濃度（ＣＯ２）との少なくとも一つを検出装置４４で検出する場合について説明したが、温度と、湿度と、酸素濃度と、一酸化炭素濃度（ＣＯ）と、二酸化炭素濃度（ＣＯ２）とのうちの一つよりも二つ、二つよりも三つというように検出項目が増えるほど、火炎の位置の検出精度は高まる。
【0058】
吸引量算出部２５９は、上述した第二実施形態と同様であり、火炎位置判定部２５８により求められた火炎の位置に基づいて、流量調整部２９によって吸引する気体流量（体積流量）を求める。この第二実施形態の吸引量算出部２５９は、上記吸引する気体の流量を、ＲＯＭ５４等に予め記憶された火炎位置と気体流量とのテーブル、マップ、数式等を用いて求めている。
【0059】
出力部２６０も第二実施形態と同様の構成である。出力部２６０は、信号送受信モジュール４７を介して、吸引量算出部２５９によって求められた流量で気体を吸引するべく、吸引部２２１の吸引ファン２３０に向けて制御信号を出力する。
【0060】
（作用効果）
上記第三実施形態の焼却処理設備１０１によれば、第二実施形態のようにカメラを用いずに、ロータリーキルン１２のキルン本体２７内の火炎の位置に応じて、吸引部２２１によって吸引する気体の流量を自動的に調整することができる。
したがって、作業者が手動で吸引する気体の流量を調整する必要が無いため、キルン本体２７の下流端１２ｄにおける被処理物のガス化率を向上しつつ作業者の負担を軽減することができる。
上記第三実施形態の焼却処理設備１０１によれば、第二実施形態のようにカメラを用いずに、ロータリーキルン１２のキルン本体２７内の火炎の位置に応じて、吸引部２２１によって吸引する気体の流量を自動的に調整することができる。
したがって、作業者が手動で吸引する気体の流量を調整する必要が無いため、キルン本体２７の下流端１２ｄにおける被処理物のガス化率を向上しつつ作業者の負担を軽減することができる。
【0061】
〈各実施形態の第一変形例〉
図１２は、本開示の各実施形態の第一変形例における図１に相当する図である。
上記第一実施形態から第三実施形態では、ロータリーキルン１２とストーカ炉１３とによって被処理物のガス化が行われる場合について説明し、ロータリーキルン１２のキルン本体２７が最上流側のガス化設備本体である場合を例示した。すなわち、上記第一から第三実施形態では、吸引部２１によって気体を吸引することでロータリーキルン１２の乾燥領域を縮小させる場合について例示した。しかし、ロータリーキルン１２のキルン本体２７が最上流側のガス化設備本体である場合に限られない。例えば、本開示の吸引部は、ロータリーキルン１２を備えていない焼却処理設備にも適用できる。
図１２は、本開示の各実施形態の第一変形例における図１に相当する図である。
上記第一実施形態から第三実施形態では、ロータリーキルン１２とストーカ炉１３とによって被処理物のガス化が行われる場合について説明し、ロータリーキルン１２のキルン本体２７が最上流側のガス化設備本体である場合を例示した。すなわち、上記第一から第三実施形態では、吸引部２１によって気体を吸引することでロータリーキルン１２の乾燥領域を縮小させる場合について例示した。しかし、ロータリーキルン１２のキルン本体２７が最上流側のガス化設備本体である場合に限られない。例えば、本開示の吸引部は、ロータリーキルン１２を備えていない焼却処理設備にも適用できる。
【0062】
図１２に示すように、この第一変形例における焼却処理設備３０１の吸引部３２１は、ストーカ炉１３の下流端１３ｄよりも上流側Ｄｔｕからストーカ炉１３の内側空間１３ｉの気体を吸引する。この各実施形態の変形例の吸引部３２１は、ストーカ炉１３の外部へ導いた気体を、ストーカ炉１３の上方に配置された再燃室１５の内側空間１５ｉへ供給している。ストーカ炉１３には、投入装置１１により押圧された被処理物が投入される。このようにストーカ炉１３に投入された被処理物は、ガス化が進むにつれて下流側Ｄｔｄへ移動する。
【0063】
ストーカ炉１３に投入された被処理物は、上流端１３ｕに近い範囲に乾燥領域を形成し、この乾燥領域の下流側Ｄｔｄにガス化領域を形成する。そして、上述した各実施形態と同様に、吸引部３２１によって吸引する気体の流量を増減することで、所定のガス化率が得られるようになっている。
【0064】
（作用効果）
この第一変形例によれば、吸引部３２１が、ストーカ炉１３の下流端１３ｄよりも上流側Ｄｔｕからストーカ炉１３の内側空間１３ｉの気体を吸引しているため、例えば、ストーカ炉１３のおき燃焼部の気体を下流側Ｄｔｄから抜き出して再燃室１５に供給するような構成とは異なり、ストーカ炉１３の下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕへ引き込むことができるため、ストーカ炉１３の上流端１３ｕに近い範囲に形成される乾燥領域を縮小することができる。
この第一変形例によれば、吸引部３２１が、ストーカ炉１３の下流端１３ｄよりも上流側Ｄｔｕからストーカ炉１３の内側空間１３ｉの気体を吸引しているため、例えば、ストーカ炉１３のおき燃焼部の気体を下流側Ｄｔｄから抜き出して再燃室１５に供給するような構成とは異なり、ストーカ炉１３の下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕへ引き込むことができるため、ストーカ炉１３の上流端１３ｕに近い範囲に形成される乾燥領域を縮小することができる。
【0065】
なお、上述した焼却処理設備３０１では、ストーカ炉１３を一例にして説明したが、被処理物を上流側から下流側へ向けて搬送しながらガス化する設備であれば、ストーカ炉１３に限られない。また、第一から第三実施形態では、ロータリーキルン１２とストーカ炉１３とを備える場合について説明したが、ロータリーキルン１２のみを備え、ストーカ炉１３を備えていない焼却処理設備であってもよい。この場合、ロータリーキルン１２の下流端１２ｄは、再燃室１５の内側空間１５ｉにのみ連通させればよい。
【0066】
〈各実施形態の第二変形例〉
図１３は、本開示の各実施形態の第二変形例における図１に相当する図である。
上述した各実施形態では、吸引ファン３０，１３０によって内側空間１２ｉの気体を吸引すると共に、気体の流量を調整する場合について説明した。しかし、この構成に限られない。再燃室１５の内側空間１５ｉの圧力は、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉよりも低いため、例えば、これらの差圧により内側空間１２ｉの気体を再燃室１５へ供給できる場合には、第一実施形態の吸引ファン３０を省略して流量調整部を設けず、吸引配管２８のみで吸引を行ったり（図示せず）、図１３に示すように、第一実施形態の吸引ファン３０を、吸引配管２８の流路断面積を調整可能な流量調整部２９としての可変ダンパ４８に置き換えたりしてもよい。なお、可変ダンパ４８の構成は、第二、第三実施形態にも適用可能であり、この場合、第二実施形態の吸引ファン１３０及び第三実施形態の吸引ファン２３０を可変ダンパ４８に置き換えて、制御装置４２，２４２により可変ダンパ４８の開度を制御して、吸引される気体の流量を調整すればよい。
図１３は、本開示の各実施形態の第二変形例における図１に相当する図である。
上述した各実施形態では、吸引ファン３０，１３０によって内側空間１２ｉの気体を吸引すると共に、気体の流量を調整する場合について説明した。しかし、この構成に限られない。再燃室１５の内側空間１５ｉの圧力は、ロータリーキルン１２の内側空間１２ｉよりも低いため、例えば、これらの差圧により内側空間１２ｉの気体を再燃室１５へ供給できる場合には、第一実施形態の吸引ファン３０を省略して流量調整部を設けず、吸引配管２８のみで吸引を行ったり（図示せず）、図１３に示すように、第一実施形態の吸引ファン３０を、吸引配管２８の流路断面積を調整可能な流量調整部２９としての可変ダンパ４８に置き換えたりしてもよい。なお、可変ダンパ４８の構成は、第二、第三実施形態にも適用可能であり、この場合、第二実施形態の吸引ファン１３０及び第三実施形態の吸引ファン２３０を可変ダンパ４８に置き換えて、制御装置４２，２４２により可変ダンパ４８の開度を制御して、吸引される気体の流量を調整すればよい。
【0067】
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して各実施形態及び変形例について説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
上記第一実施形態では、吸引部２１により吸引される気体の流量を増減させることのみにより火炎の位置を上流側Ｄｔｕ及び下流側Ｄｔｄへ移動させる場合について説明した。しかし、上記構成に限られず、例えば、吸引部２１により吸引される気体の流量を増減させると共に、投入される被処理物の量を増減させたり、ストーカ炉１３へ供給される空気量を増減させたりしてもよい。例えば、投入される被処理物の量を増加させた場合、乾燥領域への水分供給量が増大するため、被処理物の温度は上昇しにくくなり、火炎の位置を下流側Ｄｔｄへ移動させることができる。一方で、ストーカ炉１３へ供給される空気量を増加させると、キルン本体２７の内側空間１２ｉの被処理物から発生した可燃性ガスとの部分燃焼熱量が増大するため、内側空間１２ｉの高温領域を増大させて乾燥領域を縮小させて、火炎の位置を上流側Ｄｔｕへ移動させることができる。
以上、図面を参照して各実施形態及び変形例について説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
上記第一実施形態では、吸引部２１により吸引される気体の流量を増減させることのみにより火炎の位置を上流側Ｄｔｕ及び下流側Ｄｔｄへ移動させる場合について説明した。しかし、上記構成に限られず、例えば、吸引部２１により吸引される気体の流量を増減させると共に、投入される被処理物の量を増減させたり、ストーカ炉１３へ供給される空気量を増減させたりしてもよい。例えば、投入される被処理物の量を増加させた場合、乾燥領域への水分供給量が増大するため、被処理物の温度は上昇しにくくなり、火炎の位置を下流側Ｄｔｄへ移動させることができる。一方で、ストーカ炉１３へ供給される空気量を増加させると、キルン本体２７の内側空間１２ｉの被処理物から発生した可燃性ガスとの部分燃焼熱量が増大するため、内側空間１２ｉの高温領域を増大させて乾燥領域を縮小させて、火炎の位置を上流側Ｄｔｕへ移動させることができる。
【0068】
上述した第二実施形態では、可視カメラを用いて火炎の位置を求める場合について説明した。しかし、カメラ４３は可視カメラに限られない。例えば、赤外線カメラやサーモビュアー等を用いてもよい。例えば、カメラ４３によって煤塵を含むガスを透過する必要が出た場合には、可視光よりも波長の長い、赤外カメラを用いることが有効である。
【0069】
上記第二実施形態及び第三実施形態では、制御装置４２が、プログラムを実行することによりソフトウェア的に信号入力部５７、火炎位置判定部５８、吸引量算出部５９、出力部６０の各機能構成を実現する場合について説明した。しかし、これら信号入力部５７、火炎位置判定部５８、吸引量算出部５９、出力部６０の各機能構成をハードウェアにより実現するようにしてもよい。
【0070】
例えば、上述した各実施形態では、吸引部２１，１２１，２２１が、吸引した気体を再燃室１５に供給する場合について説明した。しかし、この構成に限られない。例えば、吸引した気体を再燃室１５以外で燃焼させたり、燃焼させずに除害処理したりしてもよい。
【0071】
〈付記〉
実施形態に記載のガス化設備、焼却処理設備、及び、ガス化方法の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
実施形態に記載のガス化設備、焼却処理設備、及び、ガス化方法の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0072】
（１）第１の態様に係るガス化設備は、上流側から投入された被処理物を下流側へ移動させつつガス化する、少なくとも一つのガス化設備本体１２，１３と、前記被処理物の搬送される搬送方向における最上流側に位置する前記ガス化設備本体１２，１３の下流端１２ｄよりも上流側Ｄｔｕから前記ガス化設備本体１２，１３の内側空間１２ｉ，１３ｉの気体を吸引する吸引部２１，１２１，２２１，３２１と、を備える。
ガス化設備本体としては、ロータリーキルン、ストーカ炉が挙げられる。
例えば、搬送方向Ｄｔの上流側から順にロータリーキルンとストーカ炉とが直列に並んで設置されている場合には、ロータリーキルンが、最上流側に位置するガス化設備本体となる。また、搬送方向Ｄｔの上流側から順にロータリーキルンが複数並んで設置されている場合には、最上流側に位置するロータリーキルンが、最上流側に位置するガス化設備本体となる。さらに、ロータリーキルンが一つだけ設置されている場合は、このロータリーキルンが、最上流側に位置するガス化設備本体となり、ストーカ炉が一つだけ設置されている場合は、このストーカ炉が最上流側に位置するガス化設備本体となる。
このように構成することで、ガス化設備本体１２，１３に投入された被処理物を下流側Ｄｔｄへ移動させつつガス化する際に、下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕに引き込むことができる。そのため、火炎の輻射熱による熱流束のピークをより上流側Ｄｔｕへ移動させることができる。また、下流側Ｄｔｄの高温の気体をより上流側Ｄｔｕへ引き込む強制対流が生じるため、輻射熱と共に被処理物の乾燥及び温度上昇を促進することができる。
さらに、ガス化設備本体内処理物の着火位置を上流側に移動させることができる。
したがって、高含水の被処理物をガス化する場合であっても、乾燥領域の拡大を抑制して、ガス化設備本体１２，１３のガス化領域を十分に確保することが可能となる。
ガス化設備本体としては、ロータリーキルン、ストーカ炉が挙げられる。
例えば、搬送方向Ｄｔの上流側から順にロータリーキルンとストーカ炉とが直列に並んで設置されている場合には、ロータリーキルンが、最上流側に位置するガス化設備本体となる。また、搬送方向Ｄｔの上流側から順にロータリーキルンが複数並んで設置されている場合には、最上流側に位置するロータリーキルンが、最上流側に位置するガス化設備本体となる。さらに、ロータリーキルンが一つだけ設置されている場合は、このロータリーキルンが、最上流側に位置するガス化設備本体となり、ストーカ炉が一つだけ設置されている場合は、このストーカ炉が最上流側に位置するガス化設備本体となる。
このように構成することで、ガス化設備本体１２，１３に投入された被処理物を下流側Ｄｔｄへ移動させつつガス化する際に、下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕに引き込むことができる。そのため、火炎の輻射熱による熱流束のピークをより上流側Ｄｔｕへ移動させることができる。また、下流側Ｄｔｄの高温の気体をより上流側Ｄｔｕへ引き込む強制対流が生じるため、輻射熱と共に被処理物の乾燥及び温度上昇を促進することができる。
さらに、ガス化設備本体内処理物の着火位置を上流側に移動させることができる。
したがって、高含水の被処理物をガス化する場合であっても、乾燥領域の拡大を抑制して、ガス化設備本体１２，１３のガス化領域を十分に確保することが可能となる。
【0073】
（２）第２の態様に係るガス化設備は、（１）のガス化設備であって、前記吸引部２１，１２１，２２１は、前記内側空間１２ｉから吸引する前記気体の流量を調整可能な流量調整部２９を備える。
流量調整部の例としては、吸引ファン、可変ダンパが挙げられる。
このように構成することで、被処理物の含水量や被処理物のカロリーに応じて、吸引する気体の流量を調整することができる。
したがって、被処理物の温度が上昇し過ぎることを抑制でき、その結果、ガス化設備１２，１３への熱的負荷を軽減することができる。
流量調整部の例としては、吸引ファン、可変ダンパが挙げられる。
このように構成することで、被処理物の含水量や被処理物のカロリーに応じて、吸引する気体の流量を調整することができる。
したがって、被処理物の温度が上昇し過ぎることを抑制でき、その結果、ガス化設備１２，１３への熱的負荷を軽減することができる。
【0074】
（３）第３の態様に係るガス化設備は、（２）のガス化設備であって、前記ガス化設備本体１２の内部の状態を監視する監視装置４１，２４１と、前記監視装置４１，２４１の監視結果に基づいて前記流量調整部２９を制御する制御装置４２，２４２と、を備える。
このように構成することで、作業者が手動で、吸引する気体の流量を調整する必要が無いため、ガス化設備本体１２の下流端１２ｄにおける被処理物のガス化率を向上しつつ作業者の負担を軽減することができる。
このように構成することで、作業者が手動で、吸引する気体の流量を調整する必要が無いため、ガス化設備本体１２の下流端１２ｄにおける被処理物のガス化率を向上しつつ作業者の負担を軽減することができる。
【0075】
（４）第４の態様に係るガス化設備は、（３）のガス化設備であって、前記監視装置４１として前記ガス化設備本体１２の内部を撮影するカメラ４３を備え、前記制御装置４２は、前記カメラ４３の撮影画像に基づいて前記ガス化設備本体１２内の火炎の位置を求め、前記火炎の位置に基づいて前記流量調整部２９の制御を行う。
このように構成することで、カメラ４３の撮影画像に基づいて火炎の位置を求めることができるため、火炎の位置を検出する複数のセンサーをガス化設備本体１２内に並べて設ける場合と比較して、部品点数が増加することを抑制できる。
このように構成することで、カメラ４３の撮影画像に基づいて火炎の位置を求めることができるため、火炎の位置を検出する複数のセンサーをガス化設備本体１２内に並べて設ける場合と比較して、部品点数が増加することを抑制できる。
【0076】
（５）第５の態様に係るガス化設備は、（３）又は（４）のガス化設備であって、前記監視装置２４１として前記吸引部２２１によって吸引した前記気体の温度、湿度、及び酸素濃度、一酸化炭素濃度及び二酸化炭素濃度のうち少なくとも一つを検出する検出装置４４を備え、前記制御装置２４２は、前記検出装置４４の検出結果に基づいて前記ガス化設備本体１２内の火炎の位置を求め、前記火炎の位置に基づいて前記流量調整部２９の制御を行う。
このように構成することで、例えば、カメラ４３を設置するスペースが確保できない場合であっても、検出装置４４の検出結果に基づいて火炎の位置を求めることができる。
このように構成することで、例えば、カメラ４３を設置するスペースが確保できない場合であっても、検出装置４４の検出結果に基づいて火炎の位置を求めることができる。
【0077】
（６）第６の態様に係る焼却処理設備１，１０１，２０１，３０１は、（１）から（５）の何れか一つのガス化設備と、前記ガス化設備本体１２，１３のガス化処理によって生じた燃焼ガスを燃焼させる再燃室１５と、を備える。
このように構成することで、ガス化設備本体１２，１３によって生じた燃焼ガスを再燃室１５で焼却処理することができる。
このように構成することで、ガス化設備本体１２，１３によって生じた燃焼ガスを再燃室１５で焼却処理することができる。
【0078】
（７）第７の態様に係る焼却処理設備１，１０１，２０１，３０１は、（６）の焼却処理設備１，１０１，２０１，３０１であって、前記吸引部２１，１２１，２２１は、吸引した前記気体を前記再燃室１５に流入させる。
このように構成することで、吸引部２１，１２１，２２１によって吸引された気体に含まれる燃焼ガスを、再燃室１５で燃焼させることができる。また、吸引部２１，１２１，２２１によって吸引される気体は、酸素濃度が低いため、再燃室１５で還元燃焼させることができる。したがって、再燃室１５の内側空間１５ｉで、例えば窒素酸化物を還元することが可能となる。
このように構成することで、吸引部２１，１２１，２２１によって吸引された気体に含まれる燃焼ガスを、再燃室１５で燃焼させることができる。また、吸引部２１，１２１，２２１によって吸引される気体は、酸素濃度が低いため、再燃室１５で還元燃焼させることができる。したがって、再燃室１５の内側空間１５ｉで、例えば窒素酸化物を還元することが可能となる。
【0079】
（８）第８の態様に係る焼却処理設備１，１０１，２０１，３０１は、（２）から（５）の何れか一つのガス化設備と、前記ガス化設備本体１２，１３のガス化処理によって生じた燃焼ガスを燃焼させる再燃室１５と、を備え、前記吸引部２１，１２１，２２１は、前記再燃室１５の前記内側空間１５ｉと前記ガス化設備本体１２の前記内側空間１２ｉとを連通させる吸引配管２８と、前記流量調整部２９として前記吸引配管２８に設けられ、前記ガス化設備本体１２から前記再燃室１５へ向かう前記気体の流量を調整可能な吸引ファン３０，１３０と、を備える。
このように構成することで、吸引ファン３０，１３０によって再燃室１５へ向かう気体の流量を容易に調整することができる。
このように構成することで、吸引ファン３０，１３０によって再燃室１５へ向かう気体の流量を容易に調整することができる。
【0080】
（９）第９の態様に係る焼却処理設備１，１０１，２０１は、（２）から（５）の何れか一つのガス化設備と、前記ガス化設備本体１２のガス化処理によって生じた燃焼ガスを燃焼させる再燃室１５と、を備え、前記吸引部２２１は、前記再燃室１５の前記内側空間１５ｉと前記ガス化設備本体１２の前記内側空間１２ｉとの差圧によって前記ガス化設備本体１２の前記内側空間１２ｉの前記気体を前記再燃室１５へ導く吸引配管２８と、前記流量調整部２９として前記吸引配管２８に設けられ、前記ガス化設備本体１２から前記再燃室１５へ向かう前記気体の流量を調整可能な可変ダンパ４８と、を備える。
このように構成することで、可変ダンパ４８によって再燃室１５へ向かう気体の流量を容易に調整することができる。
このように構成することで、可変ダンパ４８によって再燃室１５へ向かう気体の流量を容易に調整することができる。
【0081】
（１０）第１０の態様に係るガス化方法は、少なくとも一つのガス化設備本体１２，１３を備えたガス化設備により、上流側Ｄｔｕから投入された被処理物を下流側Ｄｔｄへ移動させつつガス化するガス化方法であって、最上流側の前記ガス化設備本体１２，１３の下流端１２ｄよりも上流側Ｄｔｕから前記ガス化設備本体１２，１３の内側空間１２ｉ，１３ｉの気体を吸引する。
このようにすることで、下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕに引き込むことができるため、高含水の被処理物をガス化する場合であっても、乾燥領域の拡大を抑制することができる。
このようにすることで、下流側Ｄｔｄの火炎を上流側Ｄｔｕに引き込むことができるため、高含水の被処理物をガス化する場合であっても、乾燥領域の拡大を抑制することができる。
【0082】
（１１）第１１の態様に係るガス化方法は、（１０）のガス化方法であって、前記ガス化設備本体１２，１３の内側空間１２ｉ，１３ｉの火炎の位置に基づいて前記ガス化設備本体１２，１３の内側空間１２ｉ，１３ｉから吸引される気体の流量を増減させる。
このようにすることで、例えば、高含水の被処理物の場合には、吸引される気体の流量を増加させて乾燥領域が拡大することを抑制できる一方で、被処理物の含水率が低い場合には、吸引される気体の流量を低減して被処理物の温度が上昇し過ぎることを抑制できる。その結果、ガス化率の低下を抑制しつつ、ガス化設備本体１２，１３への熱的負荷を軽減することができる。
このようにすることで、例えば、高含水の被処理物の場合には、吸引される気体の流量を増加させて乾燥領域が拡大することを抑制できる一方で、被処理物の含水率が低い場合には、吸引される気体の流量を低減して被処理物の温度が上昇し過ぎることを抑制できる。その結果、ガス化率の低下を抑制しつつ、ガス化設備本体１２，１３への熱的負荷を軽減することができる。
【0083】
（１２）第１２の態様に係るガス化方法は、（１１）のガス化方法であって、前記ガス化設備本体１２の内側空間１２ｉの画像に基づいて前記火炎の位置を求める。
このようにすることで、容易に火炎の位置を求めることができる。
このようにすることで、容易に火炎の位置を求めることができる。
【0084】
（１３）第１３の態様に係るガス化方法は、（１１）のガス化方法であって、前記ガス化設備本体１２の内側空間１２ｉから吸引された前記気体の温度、湿度、及び酸素濃度のうち少なくとも一つに基づいて前記火炎の位置を求める。
このようにすることで、容易に火炎の位置を求めることができる。
このようにすることで、容易に火炎の位置を求めることができる。
【符号の説明】
【0085】
１，１０１，２０１，３０１…焼却処理設備 １０…供給ホッパ １０ａ…供給口 １１…投入装置 １２…ロータリーキルン １２ｉ…内側空間 １２ｕ…上流端 １２ｄ…下流端 １３…ストーカ炉 １３ｉ…内側空間 １４…灰冷却槽 １５…再燃室 １６…ボイラ １７…排ガス処理装置 １８…ファンネル １９…空気供給装置 ２０…排ガス再循環部 ２１，１２１，２２１…吸引部 ２２…ファン ２３…ＥＧＲファン ２５…ダンパ ２６…プッシャ ２７…キルン本体 ２８…吸引配管 ２９…流量調整部 ３０，１３０，２３０…吸引ファン ３１…壁部 ４１，２４１…監視装置 ４２，２４２…制御装置 ４３…カメラ ４４…検出装置 ４８…可変ダンパ ５３…ＣＰＵ ５４…ＲＯＭ ５５…ＲＡＭ ５６…ＨＤＤ ５７，２５７…信号入力部 ５８，２５８…火炎位置判定部 ５９，２５９…吸引量算出部 ６０，２６０…出力部
【要約】
【課題】乾燥領域の拡大を抑制することができるガス化設備、焼却処理設備及びガス化方法を提供する。
【解決手段】ガス化設備は、上流側から投入された被処理物を下流側へ移動させつつガス化する、少なくとも一つのガス化設備本体と、被処理物の搬送される搬送方向における最上流側に位置する前記ガス化設備本体の下流端よりも上流側から前記ガス化設備本体の内側空間の気体を吸引する吸引部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ガス化設備は、上流側から投入された被処理物を下流側へ移動させつつガス化する、少なくとも一つのガス化設備本体と、被処理物の搬送される搬送方向における最上流側に位置する前記ガス化設備本体の下流端よりも上流側から前記ガス化設備本体の内側空間の気体を吸引する吸引部と、を備える。
【選択図】図１
【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】