(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】2023-07-03
(45)【発行日】2023-07-11
(54)【発明の名称】回転式ごみ焼却炉システム
(51)【国際特許分類】
F23G 5/50 20060101AFI20230704BHJP
F23G 5/20 20060101ALI20230704BHJP
【ＦＩ】
F23G5/50 N
F23G5/50 M
F23G5/20 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2023062017
(22)【出願日】2023-04-06
【審査請求日】2023-04-13
【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】110003649
【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】稲富 淳一郎
(72)【発明者】
【氏名】中川 麻希子
【審査官】河野 俊二
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２０１２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－２３３９２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２９１９３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－４７３１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１－３０２０１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－５２３１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平４－２５４１０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２６７２３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２３Ｇ ５／５０
Ｆ２３Ｇ ５／２０
Ｆ２３Ｇ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
乾燥段と燃焼段とを回転式ストーカ炉で形成し、後燃焼段を順送式ストーカ炉で形成し、廃棄物を焼却する回転式ごみ焼却炉と、前記順送式ストーカ炉の上流の温度を測定する温度測定装置と、
前記回転式ストーカ炉を回転させる回転装置と、
前記温度測定装置の測定した温度に基づいて、前記回転装置の回転速度を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記測定した温度の移動平均値に第一閾値を加算した値より前記測定した温度の瞬時値が大きい場合、前記回転式ストーカ炉を現在の回転速度より遅く回転する制御を実施する回転式ごみ焼却炉システム。
【請求項2】
前記廃棄物を前記回転式ストーカ炉の入口に投入する投入装置と、前記入口の近傍の温度である入口温度を測定する入口温度測定装置と、
前記回転式ストーカ炉に空気を供給する空気供給装置と
をさらに有し、
前記制御装置は、
前記入口温度が所期の燃焼状態を示す温度域より大きく、且つ、前記瞬時値が前記加算した値より大きい場合、前記投入装置が投入する廃棄物の量を現在の投入量より減少させ、且つ、前記空気供給装置が供給する空気の量を現在の供給量より減少させ、
前記入口温度が前記所期の燃焼状態を示す温度域より小さく、且つ、前記瞬時値が前記加算した値より大きい場合、前記廃棄物の量を前記現在の投入量より減少させ、且つ、前記空気の量を前記現在の供給量より増加させる制御を実施する請求項１に記載の回転式ごみ焼却炉システム。
【請求項3】
前記制御装置は、前記入口温度が前記所期の燃焼状態を示す温度域より大きく、且つ、前記瞬時値が前記加算した値より小さい場合、前記投入装置が投入する廃棄物の量を現在の投入量より減少させ、前記回転速度は、前記入口温度が上昇するほど前記回転速度が増加する第一線形式に基づいて設定し、前記空気の量は、前記入口温度が上昇するほど前記空気の量が増加する第二線形式に基づいて供給し、
前記入口温度が前記所期の燃焼状態を示す温度域より小さく、且つ、前記瞬時値が前記加算した値より小さい場合、前記投入装置が投入する廃棄物の量を現在の投入量より減少させ、前記回転速度は、前記入口温度が上昇するほど前記回転速度が増加する第三線形式に基づいて設定し、前記空気の量は、前記入口温度が上昇するほど前記空気の量が増加する第四線形式に基づいて供給する制御を実施する請求項２に記載の回転式ごみ焼却炉システム。
【請求項4】
前記回転式ストーカ炉の外面温度を測定する外面温度測定装置をさらに有し、前記制御装置は、
前記入口温度が前記所期の燃焼状態を示す温度域内であり、且つ、前記瞬時値が前記加算した値より小さい場合であって、前記外面温度測定装置が測定した前記外面温度の平均値が第二閾値より大きい場合、前記回転速度は、前記入口温度が増加する方向に前記第一線形式を平行移動して算出した値に設定し、前記空気の量は、前記入口温度が増加する方向に前記第二線形式を平行移動して算出した値を供給し、
前記入口温度が前記所期の燃焼状態を示す温度域内であり、且つ、前記瞬時値が前記加算した値より小さい場合であって、前記外面温度測定装置が測定した前記外面温度の平均値が第三閾値より小さい場合、前記回転速度は、前記入口温度が減少する方向に前記第三線形式を平行移動して算出した値に設定し、前記空気の量は、前記入口温度が減少する方向に前記第四線形式を平行移動して算出した値を供給する制御を実施する請求項３に記載の回転式ごみ焼却炉システム。
【請求項5】
前記回転式ストーカ炉及び前記順送式ストーカ炉で発生した排ガスを除塵するバグフィルタと、前記バグフィルタで除塵された排ガスの一部を前記回転式ストーカ炉に供給する誘引送風機とをさらに有し、
前記制御装置は、前記空気の量と前記排ガスの一部の総量が一定量となるよう前記誘引送風機を制御する請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の回転式ごみ焼却炉システム。
【請求項6】
前記回転式ストーカ炉内部の燃焼状態を撮影し、前記撮影した情報を前記制御装置へ送信する火焔透過型カメラをさらに有し、前記制御装置が前記制御を実施した後、前記回転速度、前記投入量、または、前記空気の量が、前記情報に基づき、前記制御装置または作業員により修正される請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の回転式ごみ焼却炉システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乾燥段及び燃焼段としての回転式ストーカ炉および後燃焼段としての順送式ストーカ炉を備えた廃棄物（産業廃棄物等のごみ）を焼却処理する回転式ごみ焼却炉を含むシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
回転式ごみ焼却炉は、乾燥段と燃焼段とを回転式ストーカ炉（一般的には、ロータリーキルン炉）で、また、後燃焼段を順送式ストーカ炉で構成する焼却炉である。回転式ストーカ炉は、例えば、熱量の高い廃プラスチックや熱量の低い汚泥などが混在し、ごみの熱量のばらつきが広範な産業廃棄物を適切に焼却処理できる。
【0003】
また、後燃焼段で燃え残りがないよう制御するために、例えば、回転式ストーカ炉の内部をカメラで監視する技術（例えば、特許文献１参照）や、回転式ストーカ炉の外側から温度を測定する技術（例えば、特許文献２参照）、後燃焼段に温度計を設置する技術（例えば特許文献３参照）がある。回転式ストーカ炉や後燃焼段を監視することで、回転式ストーカ炉のごみ送り速度（回転速度）、空気供給量、順送式ストーカ炉のごみ送り速度などを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平２－１６９９０８号公報
【文献】特開平２－３１０８３４号公報
【文献】特開２０００－２９１９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１のように回転式ストーカ炉の内部を撮影するカメラ等を設置しても、回転式ストーカ炉は円筒形であるため、内部の燃焼状態を奥の方まで把握することは困難である。また、特許文献２のように回転式ストーカ炉の外側の温度を測定しても、内部温度が外側に熱伝導するのに遅延が生じるため、回転式ストーカ炉の燃焼状態を適切かつ迅速に制御することは困難である。
【0006】
さらに、特許文献３のように順送式ストーカ炉の温度を測定して、回転式や順送式の炉のごみ送り速度を変化させても、例えば、熱量の高いプラスチックと熱量の低い汚泥とでは、燃焼段で適切に燃焼した場合であっても後燃焼段に落下する際の温度がそれぞれ異なるため、やはり回転式ストーカ炉の燃焼状態を適切に制御することは困難である。
【0007】
そこで、本発明は、後燃焼段の温度を測定する構成でありながら、回転式ストーカ炉の燃焼状態を適切に制御することができる回転式ごみ焼却炉システム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】
【0008】
本発明の回転式ごみ焼却炉システムは、乾燥段と燃焼段とを回転式ストーカ炉で形成し、後燃焼段を順送式ストーカ炉で形成し、廃棄物を焼却する回転式ごみ焼却炉と、前記順送式ストーカ炉の上流の温度を測定する温度測定装置と、前記回転式ストーカ炉を回転させる回転装置と、前記温度測定装置の測定した温度に基づいて、前記回転装置の回転速度を制御する制御装置とを有する。
そして、前記制御装置は、前記測定した温度の移動平均値に第一閾値を加算した値より前記測定した温度の瞬時値が大きい場合、前記回転式ストーカ炉を現在の回転速度より遅く回転する制御を実施する。
そして、前記制御装置は、前記測定した温度の移動平均値に第一閾値を加算した値より前記測定した温度の瞬時値が大きい場合、前記回転式ストーカ炉を現在の回転速度より遅く回転する制御を実施する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、回転式ごみ焼却炉システムが備える回転式ごみ焼却炉において、後燃焼段である順送式ストーカ炉の温度を測定する構成でありながら、廃棄物の熱量の高低によらず、乾燥段と燃焼段である回転式ストーカ炉の燃焼状態を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係る回転式ごみ焼却炉システムの構成を示す図である。
【図2】後燃焼段である順送式ストーカ炉の上流側の温度の測定値とその移動平均値との関係を示すイメージ図である。
【図3】回転式ごみ焼却炉システム（第１～第３変形例を含む）における制御情報を例示する表である。
【図5】第１変形例の回転式ごみ焼却炉システムの構成を示す図である。
【図6】第２変形例の回転式ごみ焼却炉システムの構成を示す図である。
【図7】第３変形例の回転式ごみ焼却炉システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図１乃至図７を参照して、本発明の回転式ごみ焼却炉システムについて説明する。以下の実施形態と変形例（第１変形例、第２変形例、第３変形例）に示す構成等はあくまでも例示に過ぎず、明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。実施形態及び変形例で示す各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、当該各構成は、本発明の必須の構成要件を除き、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【0012】
［回転式ごみ焼却炉システムの構成］
図１は、実施形態に係る回転式ごみ焼却炉システム１（以下、「焼却炉システム１」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１は、乾燥段と燃焼段とを回転式ストーカ炉２で形成し、後燃焼段を順送式ストーカ炉３で形成し、廃棄物を焼却する回転式ごみ焼却炉４と、順送式ストーカ炉３の上流の温度を測定する温度測定装置５と、回転式ストーカ炉２を回転させる回転装置６と、温度測定装置５の測定した温度に基づいて、回転装置６の回転速度を制御する制御装置７とを、少なくとも備える。
廃棄物（ごみ）は、例えば、産業廃棄物であってよい。熱量の高い廃棄物（例えば、プラスチック）や、熱量の低い廃棄物（例えば、汚泥）が、異なるタイミングで連続的に投入される場合であっても、後述のように、焼却炉システム１は、適切に燃焼制御することができる。
図１は、実施形態に係る回転式ごみ焼却炉システム１（以下、「焼却炉システム１」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１は、乾燥段と燃焼段とを回転式ストーカ炉２で形成し、後燃焼段を順送式ストーカ炉３で形成し、廃棄物を焼却する回転式ごみ焼却炉４と、順送式ストーカ炉３の上流の温度を測定する温度測定装置５と、回転式ストーカ炉２を回転させる回転装置６と、温度測定装置５の測定した温度に基づいて、回転装置６の回転速度を制御する制御装置７とを、少なくとも備える。
廃棄物（ごみ）は、例えば、産業廃棄物であってよい。熱量の高い廃棄物（例えば、プラスチック）や、熱量の低い廃棄物（例えば、汚泥）が、異なるタイミングで連続的に投入される場合であっても、後述のように、焼却炉システム１は、適切に燃焼制御することができる。
【0013】
【0014】
焼却炉システム１は、一般的に、廃棄物清掃工場などの廃棄物処理プラントに設置される。図１のごみピット８は、廃棄物処理プラントに運搬された廃棄物（例えば、産業廃棄物）を貯留する。
ごみクレーン９は、ごみピット８に貯留された廃棄物の一部を、所定量だけ、バケットなどで運搬し、ごみホッパ１０に投入する装置である。
ごみホッパ１０は、一般的に、口径の大きい入口と口径の小さい出口を備えた漏斗状の形状をしており、ごみクレーン９が運搬した廃棄物は、当該入口に投入される。
ごみ投入装置１１は、ごみホッパ１０の出口と回転式ストーカ炉２の入口とを接続するシュートと、当該シュート内を滑り落ちる廃棄物の流れを塞き止める開閉可能な扉１１ａとを備える装置である。後述するように、扉１１ａの開閉は、制御装置７により制御される。
ごみクレーン９は、ごみピット８に貯留された廃棄物の一部を、所定量だけ、バケットなどで運搬し、ごみホッパ１０に投入する装置である。
ごみホッパ１０は、一般的に、口径の大きい入口と口径の小さい出口を備えた漏斗状の形状をしており、ごみクレーン９が運搬した廃棄物は、当該入口に投入される。
ごみ投入装置１１は、ごみホッパ１０の出口と回転式ストーカ炉２の入口とを接続するシュートと、当該シュート内を滑り落ちる廃棄物の流れを塞き止める開閉可能な扉１１ａとを備える装置である。後述するように、扉１１ａの開閉は、制御装置７により制御される。
【0015】
ごみ投入装置１１から回転式ごみ焼却炉４の回転式ストーカ炉２に投入された廃棄物は、回転装置６により回転する回転式ストーカ炉２内に、空気供給装置１２から燃焼用の空気が供給されて、乾燥および燃焼がなされる。回転式ストーカ炉２は、例えば、ロータリーキルンである。回転式ストーカ炉２の入口近傍の温度（入口温度）は、例えば回転式ストーカ炉２の外面に設置した熱電対などの入口温度測定装置１３で測定される。
回転式ストーカ炉２の出口の下方に順送式ストーカ炉３が配置され、回転式ストーカ炉２と順送式ストーカ炉３とは段差を経て連続的に接続される。順送式ストーカ炉３は、複数の固定火格子と複数の移動火格子とを備えるストーカ炉である。移動火格子が廃棄物の搬送方向の前後に周期的に駆動されることで、これら火格子上の廃棄物は、搬送方向に向かって移動される。順送式ストーカ炉３には、火格子の下方から、空気供給装置１２により燃焼用の空気が供給される。
温度測定装置５は、順送式ストーカ炉３の上流の温度、すなわち、上記段差直下の順送式ストーカ炉３の周辺の温度を測定する装置であり、例えば、赤外線温度測定装置である。
なお、入口温度測定装置１３の測定値と温度測定装置５の測定値は、無線または有線の通信ネットワーク１４により、連続的または定期的に制御装置７に送信される。また、後述するが、これらの測定結果に基づき、制御装置７は、無線または有線の通信ネットワーク１４を介して、回転装置６の回転数、空気供給装置１２の空気供給量、ごみ投入装置１１の扉１１ａの開閉頻度を制御する。
回転式ストーカ炉２の出口の下方に順送式ストーカ炉３が配置され、回転式ストーカ炉２と順送式ストーカ炉３とは段差を経て連続的に接続される。順送式ストーカ炉３は、複数の固定火格子と複数の移動火格子とを備えるストーカ炉である。移動火格子が廃棄物の搬送方向の前後に周期的に駆動されることで、これら火格子上の廃棄物は、搬送方向に向かって移動される。順送式ストーカ炉３には、火格子の下方から、空気供給装置１２により燃焼用の空気が供給される。
温度測定装置５は、順送式ストーカ炉３の上流の温度、すなわち、上記段差直下の順送式ストーカ炉３の周辺の温度を測定する装置であり、例えば、赤外線温度測定装置である。
なお、入口温度測定装置１３の測定値と温度測定装置５の測定値は、無線または有線の通信ネットワーク１４により、連続的または定期的に制御装置７に送信される。また、後述するが、これらの測定結果に基づき、制御装置７は、無線または有線の通信ネットワーク１４を介して、回転装置６の回転数、空気供給装置１２の空気供給量、ごみ投入装置１１の扉１１ａの開閉頻度を制御する。
【0016】
順送式ストーカ炉３の搬送方向の最後部には、順送式ストーカ炉３で搬送された焼却残渣（主灰）を直下へ落下させる灰シュートが接続され、当該灰シュートの下方には水封コンベヤ１５が接続される。
水封コンベヤ１５は、その内部に貯留する水中に灰シュートの出口が配置される構成であるため、水封とともに、焼却残渣が貯留された水で冷却される。当該冷却された焼却残渣は、水封コンベヤ１５から排出されて、灰保管施設等に搬送される。
水封コンベヤ１５は、その内部に貯留する水中に灰シュートの出口が配置される構成であるため、水封とともに、焼却残渣が貯留された水で冷却される。当該冷却された焼却残渣は、水封コンベヤ１５から排出されて、灰保管施設等に搬送される。
【0017】
順送式ストーカ炉３の上方には再燃焼室１６が配置される。再燃焼室１６では、回転式ストーカ炉２と順送式ストーカ炉３において、廃棄物の燃焼により生じた排ガス中のダイオキシンや窒素化合物が、バーナー１７によって熱分解される。
再燃焼室１６の下流には廃熱ボイラ１８が設置される。廃熱ボイラ１８は、再燃焼室１６を通過した排ガスを熱源として熱交換により蒸気を生成する。廃熱ボイラ１８によって生成された蒸気は、蒸気タービン１９の回転に利用され、当該回転によって発電機２０が発電する。当該発電された電気は、廃棄物処理プラント内の各施設や各装置の電力として利用したり、電力会社へ売電することができる。
再燃焼室１６の下流には廃熱ボイラ１８が設置される。廃熱ボイラ１８は、再燃焼室１６を通過した排ガスを熱源として熱交換により蒸気を生成する。廃熱ボイラ１８によって生成された蒸気は、蒸気タービン１９の回転に利用され、当該回転によって発電機２０が発電する。当該発電された電気は、廃棄物処理プラント内の各施設や各装置の電力として利用したり、電力会社へ売電することができる。
【0018】
廃熱ボイラ１８の下流には減温塔２１が配置される。減温塔２１は、廃熱ボイラ１８を通過した排ガスに水噴霧等して排ガスを冷却し減温する。
減温塔２１の下流にはバグフィルタ２２が配置される。減温塔２１とバグフィルタ２２の間の排ガス流路で消石灰や活性炭等が噴霧された後、排ガスはバグフィルタ２２で除塵される。
バグフィルタ２２によって煤塵が取り除かれた排ガスは、誘引送風機２３によって煙突２４に送り込まれ、煙突２４から大気に放散される。
なお、廃熱ボイラ１８、減温塔２１、およびバグフィルタ２２の下方に堆積した煤塵（飛灰）は排出されて、灰保管施設等に搬送される。
減温塔２１の下流にはバグフィルタ２２が配置される。減温塔２１とバグフィルタ２２の間の排ガス流路で消石灰や活性炭等が噴霧された後、排ガスはバグフィルタ２２で除塵される。
バグフィルタ２２によって煤塵が取り除かれた排ガスは、誘引送風機２３によって煙突２４に送り込まれ、煙突２４から大気に放散される。
なお、廃熱ボイラ１８、減温塔２１、およびバグフィルタ２２の下方に堆積した煤塵（飛灰）は排出されて、灰保管施設等に搬送される。
【0019】
［制御装置による制御］
では、図２および図３を用いて、制御装置７による焼却炉システム１の制御について説明する。制御装置７は、以下に説明する制御のみならず、焼却炉システム１が備える種々の装置の制御を行なうが、ここでは本発明に関連する装置の制御に特化して説明する。
なお、先述のように、制御装置７は、有線または無線の通信ネットワーク１４を介して、ごみ投入装置１１、回転装置６、空気供給装置１２、入口温度測定装置１３および温度測定装置５と接続される。
では、図２および図３を用いて、制御装置７による焼却炉システム１の制御について説明する。制御装置７は、以下に説明する制御のみならず、焼却炉システム１が備える種々の装置の制御を行なうが、ここでは本発明に関連する装置の制御に特化して説明する。
なお、先述のように、制御装置７は、有線または無線の通信ネットワーク１４を介して、ごみ投入装置１１、回転装置６、空気供給装置１２、入口温度測定装置１３および温度測定装置５と接続される。
【0020】
後述するように、制御装置７は、温度測定装置５が測定した温度の移動平均値に第一閾値を加算した値より当該測定した温度の瞬時値が大きい場合、回転式ストーカ炉２を現在の回転速度より遅く回転する制御を実施する。
この理由を、図２を用いて説明し、その後、より複雑な制御について、図３及び図４を用いて説明する。
この理由を、図２を用いて説明し、その後、より複雑な制御について、図３及び図４を用いて説明する。
【0021】
図２は、順送式ストーカ炉３において上流側の火格子近傍の温度（以下、「順送式ストーカ炉３の上流の温度」という）、言い換えれば、回転式ストーカ炉２から順送式ストーカ炉３上の火格子に落下した廃棄物の温度を温度測定装置５（赤外線温度測定装置）が測定した測定値と、当該温度の移動平均値との関係を示すイメージ図である。図２の縦軸は温度（Ｔ）、横軸は経過時間（ｔ）である。また、図２において、当該測定値（瞬時値）を実線で示し、当該移動平均値を破線で示す。
温度測定装置５（赤外線温度測定装置）が測定した温度の測定値（瞬時値）は連続的に所定のタイミング（例えば、1秒間隔）で通信ネットワーク１４を介して制御装置７に送信され、制御装置は受信した当該測定値を用いて当該受信した時点の温度の移動平均値（例えば、６０分間の上記測定値（所定時間範囲の時系列データ）の移動平均値）を演算する。
廃棄物（ごみ）が産業廃棄物の場合、回転式ストーカ炉２に、例えば、ある時期には熱量の高いごみが継続的に投入され、また、ある時期には熱量の低いごみが継続的に投入される場合がある。また、同時期であっても、熱量の高いごみと熱量の低いごみとが頻繁に入れ替わって投入される場合もありうる。しかし、ここでは、単純モデル化して説明するため、図２においては、まず熱量の低いごみが継続して回転式ストーカ炉２に投入されて焼却され、その後、熱量の高いごみが継続して回転式ストーカ炉２に投入されて焼却される例を示す。
温度測定装置５（赤外線温度測定装置）が測定した温度の測定値（瞬時値）は連続的に所定のタイミング（例えば、1秒間隔）で通信ネットワーク１４を介して制御装置７に送信され、制御装置は受信した当該測定値を用いて当該受信した時点の温度の移動平均値（例えば、６０分間の上記測定値（所定時間範囲の時系列データ）の移動平均値）を演算する。
廃棄物（ごみ）が産業廃棄物の場合、回転式ストーカ炉２に、例えば、ある時期には熱量の高いごみが継続的に投入され、また、ある時期には熱量の低いごみが継続的に投入される場合がある。また、同時期であっても、熱量の高いごみと熱量の低いごみとが頻繁に入れ替わって投入される場合もありうる。しかし、ここでは、単純モデル化して説明するため、図２においては、まず熱量の低いごみが継続して回転式ストーカ炉２に投入されて焼却され、その後、熱量の高いごみが継続して回転式ストーカ炉２に投入されて焼却される例を示す。
【0022】
一般的に、熱量の高いごみが回転式ストーカ炉２で適切に燃焼されて排出された場合の順送式ストーカ炉３の上流の温度と、熱量の低いごみが回転式ストーカ炉２で適切に燃焼されて排出された場合の順送式ストーカ炉３の上流の温度とを比較すると、熱量の高いごみの方の温度が高い傾向となる。言い換えれば、熱量の高いごみが回転式ストーカ炉２で適切に燃焼された場合の上記上流の温度と、熱量の低いごみが回転式ストーカ炉２で適切に燃焼された場合の上記上流の温度は、異なる温度である。
したがって、回転式ストーカ炉２に投入されるごみの熱量の高低を把握していない状態で、順送式ストーカ炉３の上流の温度のみを回転式ストーカ炉２の制御の基準としても、熱量の高いごみと熱量の低いごみとが入れ替わって投入される焼却炉システム１では、回転式ストーカ炉２におけるごみの燃焼状態を、熱量の高低によらずいずれのごみにおいても適切に制御することが難しい。
したがって、回転式ストーカ炉２に投入されるごみの熱量の高低を把握していない状態で、順送式ストーカ炉３の上流の温度のみを回転式ストーカ炉２の制御の基準としても、熱量の高いごみと熱量の低いごみとが入れ替わって投入される焼却炉システム１では、回転式ストーカ炉２におけるごみの燃焼状態を、熱量の高低によらずいずれのごみにおいても適切に制御することが難しい。
【0023】
そこで、焼却炉システム１では、制御装置７は、上記上流の温度のみならず、上記上流の温度とその移動平均値の２つを少なくとも用いて、回転式ストーカ炉２の制御を行う。
具体的には、制御装置７は、上記所定のタイミングで受信した温度測定装置５の測定値（瞬時値）と、当該受信した時点の温度の移動平均値（制御装置７が当該受信した時点の測定値（瞬時値）を用いて演算した移動平均値であり、例えば、当該測定値（瞬時値）を含んでこれより前に受信した複数の測定値との６０分間の平均値）とを比較し、以下のように回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を変更する。なお、以下に述べる所定温度Ｔ１（第一閾値）は、ここでは一例として１００℃として説明するが、焼却炉システム１の仕様や焼却する廃棄物の種類に応じて、適宜変更可能である。
具体的には、制御装置７は、上記所定のタイミングで受信した温度測定装置５の測定値（瞬時値）と、当該受信した時点の温度の移動平均値（制御装置７が当該受信した時点の測定値（瞬時値）を用いて演算した移動平均値であり、例えば、当該測定値（瞬時値）を含んでこれより前に受信した複数の測定値との６０分間の平均値）とを比較し、以下のように回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を変更する。なお、以下に述べる所定温度Ｔ１（第一閾値）は、ここでは一例として１００℃として説明するが、焼却炉システム１の仕様や焼却する廃棄物の種類に応じて、適宜変更可能である。
【0024】
まず、（測定値）－（移動平均値）≧ 所定温度Ｔ１（第一閾値）の場合、すなわち、ある時点で制御装置７が受信した測定値（瞬時値）が移動平均値より所定温度Ｔ１（第一閾値）以上の場合、回転式ストーカ炉２から順送式ストーカ炉３に、燃焼しきっておらず燃焼中のごみが落下したと考えられる。すなわち、当該ごみは、回転式ストーカ炉２で適切に燃焼されて排出されたものではないといえる。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を現時点の回転速度より遅くする。これにより、回転式ストーカ炉２の内部でごみが主に燃焼している位置（主燃焼部位）を回転式ストーカ炉２内の上流側にずらし、回転式ストーカ炉２内におけるごみの燃焼時間を長くする。
この制御により、回転式ストーカ炉２で燃焼中のごみであって且つ上記落下したごみと熱量が同程度と考えられるごみを、適切に燃焼させることができる。
なお、説明の簡便のため、以下では、「（測定値）－（移動平均値）」の温度差を、「後燃焼段温度差」と定義して、図３の説明時に使用する。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を現時点の回転速度より遅くする。これにより、回転式ストーカ炉２の内部でごみが主に燃焼している位置（主燃焼部位）を回転式ストーカ炉２内の上流側にずらし、回転式ストーカ炉２内におけるごみの燃焼時間を長くする。
この制御により、回転式ストーカ炉２で燃焼中のごみであって且つ上記落下したごみと熱量が同程度と考えられるごみを、適切に燃焼させることができる。
なお、説明の簡便のため、以下では、「（測定値）－（移動平均値）」の温度差を、「後燃焼段温度差」と定義して、図３の説明時に使用する。
【0025】
図２に示す例においては、熱量が高いごみを回転式ストーカ炉２で燃焼している場合に、矢印Ｐ１の時点で測定値（瞬時値）が移動平均値より所定温度Ｔ１（第一閾値）以上となっている。また、熱量が低いごみを回転式ストーカ炉２で燃焼している場合に、矢印Ｐ２の時点で測定値（瞬時値）が移動平均値より所定温度Ｔ１（第一閾値）以上となっている。
いずれの時点においても、焼却炉システム１では、制御装置７が回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度をその時点の回転速度より遅くするので、回転式ストーカ炉２のごみを適切に燃焼させることができる。
いずれの時点においても、焼却炉システム１では、制御装置７が回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度をその時点の回転速度より遅くするので、回転式ストーカ炉２のごみを適切に燃焼させることができる。
【0026】
では、以上の制御を基本にし、さらに複雑な制御について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４では、制御装置７は、入口温度測定装置１３が測定した回転式ストーカ炉２の入口温度ＴＥも加味して回転式ストーカ炉２の制御を行う。
具体的には、制御装置７は、入口温度ＴＥと上述の後燃焼段温度差の少なくとも２つの情報に基づき、ごみ投入装置１１を制御してごみ供給量を調整し、回転装置６を制御して回転式ストーカ炉２の回転速度を調整し、空気供給装置１２を制御して回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を調整する。
なお、図３に記載の「ＥＧＲガス吹込量」については、後述の変形例（第１変形例、第２変形例、第３変形例）の説明にて使用する項目であるので、図１の焼却炉システム１の説明の時点では、説明しない。
具体的には、制御装置７は、入口温度ＴＥと上述の後燃焼段温度差の少なくとも２つの情報に基づき、ごみ投入装置１１を制御してごみ供給量を調整し、回転装置６を制御して回転式ストーカ炉２の回転速度を調整し、空気供給装置１２を制御して回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を調整する。
なお、図３に記載の「ＥＧＲガス吹込量」については、後述の変形例（第１変形例、第２変形例、第３変形例）の説明にて使用する項目であるので、図１の焼却炉システム１の説明の時点では、説明しない。
【0027】
図３は、制御装置７が制御の判断基準とする入口温度ＴＥと後燃焼段温度差の２つの温度情報の７つのパターン（パターン１乃至パターン７）と、それに対応する制御内容（ごみ供給量、回転速度、空気量）を表にまとめたものである。
本来、８つのパターンがあり得るが、ここでは、回転式ストーカ炉２の耐熱温度などの仕様を考慮し、回転式ストーカ炉２が故障せずに安定稼働できる温度内で制御する。そのため、後述のパターン１における制御装置７の制御により、入口温度ＴＥが、後述のＨＨを超えることはない。従って、入口温度ＴＥがＨＨ＜ＴＥの場合を、図３の表に含めていない。このため、８つのパターンではなく、７つのパターンとなっている。
図４では、縦軸が入口温度ＴＥであり、横軸は回転速度または空気量である。図４は、後述の第１Ａ式と第１Ｂ式が線形式となり、また、第２Ａ式と第２Ｂ式が線形式となることを示し、さらにこれらの解の範囲を示す図である。
本来、８つのパターンがあり得るが、ここでは、回転式ストーカ炉２の耐熱温度などの仕様を考慮し、回転式ストーカ炉２が故障せずに安定稼働できる温度内で制御する。そのため、後述のパターン１における制御装置７の制御により、入口温度ＴＥが、後述のＨＨを超えることはない。従って、入口温度ＴＥがＨＨ＜ＴＥの場合を、図３の表に含めていない。このため、８つのパターンではなく、７つのパターンとなっている。
図４では、縦軸が入口温度ＴＥであり、横軸は回転速度または空気量である。図４は、後述の第１Ａ式と第１Ｂ式が線形式となり、また、第２Ａ式と第２Ｂ式が線形式となることを示し、さらにこれらの解の範囲を示す図である。
【0028】
なお、以下の説明においては、図３と図４を適宜使用するが、それらで使用する各変数であって、焼却炉システム１の仕様に応じて変わりうる変数は、当該仕様に応じて、例えば、次のような定数、すなわち設定値を想定している。ただし、あくまで一例であり、回転式ストーカ炉２の仕様に応じて、これらと異なる値を適宜設定可能である。ただし、Ｒα＞Ｒβ、Ｖα＞Ｖβの関係にある。
ここでは、入口温度ＴＥに関し、ＨＨ＝１０００℃、Ｈ＝８００℃、Ｌ＝４００℃、ＬＬ＝３００℃とする。回転式ストーカ炉２の回転速度に関し、図３の「通常」の回転速度Ｒｎ＝０．２５ｒｐｍ、図３の「減少」の回転速度Ｒｄ＝０．１ｒｐｍ、図３にはないが「増加」の回転速度Ｒｉ＝０．５ｒｐｍとする。回転式ストーカ炉２に供給する空気量に関し、図３の「通常」の空気量Ｖｎ＝１００００ノルマル立米／ｈ、図３の「減少」の空気量Ｖｄ＝５０００ノルマル立米／ｈ、図３の「増加」の空気量Ｖｉ＝１５０００ノルマル立米／ｈとする。また、Ｒα＝０．１ｒｐｍ、Ｒβ＝０．０５ｒｐｍ、Ｖα＝３０００ノルマル立米／ｈ、Ｖβ＝１０００ノルマル立米／ｈ、として話を進める。
ここでは、入口温度ＴＥに関し、ＨＨ＝１０００℃、Ｈ＝８００℃、Ｌ＝４００℃、ＬＬ＝３００℃とする。回転式ストーカ炉２の回転速度に関し、図３の「通常」の回転速度Ｒｎ＝０．２５ｒｐｍ、図３の「減少」の回転速度Ｒｄ＝０．１ｒｐｍ、図３にはないが「増加」の回転速度Ｒｉ＝０．５ｒｐｍとする。回転式ストーカ炉２に供給する空気量に関し、図３の「通常」の空気量Ｖｎ＝１００００ノルマル立米／ｈ、図３の「減少」の空気量Ｖｄ＝５０００ノルマル立米／ｈ、図３の「増加」の空気量Ｖｉ＝１５０００ノルマル立米／ｈとする。また、Ｒα＝０．１ｒｐｍ、Ｒβ＝０．０５ｒｐｍ、Ｖα＝３０００ノルマル立米／ｈ、Ｖβ＝１０００ノルマル立米／ｈ、として話を進める。
【0029】
図３と図４に示す回転速度ＲＡ、ＲＢ、また、空気量ＶＡ、ＶＢは、それぞれ次の式で算出される。
ＲＡ＝（（ＴＥ－Ｃ１Ａ）×（（Ｒｉ－Ｒα）－（Ｒｄ＋Ｒα）））／（ＨＨ－Ｈ）
・・・（第１Ａ式）
ＲＢ＝（（ＴＥ－Ｃ１Ｂ）×（（Ｒｉ－Ｒβ）－（Ｒｄ＋Ｒβ）））／（ＬＬ－Ｌ）
・・・（第１Ｂ式）
ＶＡ＝（（ＴＥ－Ｃ２Ａ）×（（Ｖｉ－Ｖα）－（Ｖｄ＋Ｖα）））／（ＨＨ－Ｈ）
・・・（第２Ａ式）
ＶＢ＝（（ＴＥ－Ｃ２Ｂ）×（（Ｖｉ－Ｖβ）－（Ｖｄ＋Ｖβ）））／（Ｌ－ＬＬ）
・・・（第２Ｂ式）
これらの式において、Ｃ１Ａ、Ｃ２Ａ、Ｃ１ＢおよびＣ２Ｂは、任意に設定される定数である。ここでは、上記のように、Ｒα＝０．１ｒｐｍ、Ｒβ＝０．０５ｒｐｍ、Ｖα＝３０００ノルマル立米／ｈ、Ｖβ＝１０００ノルマル立米／ｈと設定しているので、Ｃ１Ａ ＝６００、Ｃ２Ａ＝４００、Ｃ１Ｂ＝２５０、Ｃ２Ｂ＝２５５となる。
従って、第１Ａ式、第１Ｂ式、第２Ａ式、第２Ｂ式の各々は、以下に示すような一次関数の式、すなわち線形式で表される。
ＲＡ＝０．００１×（ＴＥ－６００） ・・・（第１Ａ式、第１線形式）
ＶＡ＝２０×（ＴＥ－４００） ・・・（第２Ａ式、第２線形式）
ＲＢ＝０．００３×（ＴＥ－２５０） ・・・（第１Ｂ式、第３線形式）
ＶＢ＝８０×（ＴＥ－２２５） ・・・（第２Ｂ式、第４線形式）
ＲＡ＝（（ＴＥ－Ｃ１Ａ）×（（Ｒｉ－Ｒα）－（Ｒｄ＋Ｒα）））／（ＨＨ－Ｈ）
・・・（第１Ａ式）
ＲＢ＝（（ＴＥ－Ｃ１Ｂ）×（（Ｒｉ－Ｒβ）－（Ｒｄ＋Ｒβ）））／（ＬＬ－Ｌ）
・・・（第１Ｂ式）
ＶＡ＝（（ＴＥ－Ｃ２Ａ）×（（Ｖｉ－Ｖα）－（Ｖｄ＋Ｖα）））／（ＨＨ－Ｈ）
・・・（第２Ａ式）
ＶＢ＝（（ＴＥ－Ｃ２Ｂ）×（（Ｖｉ－Ｖβ）－（Ｖｄ＋Ｖβ）））／（Ｌ－ＬＬ）
・・・（第２Ｂ式）
これらの式において、Ｃ１Ａ、Ｃ２Ａ、Ｃ１ＢおよびＣ２Ｂは、任意に設定される定数である。ここでは、上記のように、Ｒα＝０．１ｒｐｍ、Ｒβ＝０．０５ｒｐｍ、Ｖα＝３０００ノルマル立米／ｈ、Ｖβ＝１０００ノルマル立米／ｈと設定しているので、Ｃ１Ａ ＝６００、Ｃ２Ａ＝４００、Ｃ１Ｂ＝２５０、Ｃ２Ｂ＝２５５となる。
従って、第１Ａ式、第１Ｂ式、第２Ａ式、第２Ｂ式の各々は、以下に示すような一次関数の式、すなわち線形式で表される。
ＲＡ＝０．００１×（ＴＥ－６００） ・・・（第１Ａ式、第１線形式）
ＶＡ＝２０×（ＴＥ－４００） ・・・（第２Ａ式、第２線形式）
ＲＢ＝０．００３×（ＴＥ－２５０） ・・・（第１Ｂ式、第３線形式）
ＶＢ＝８０×（ＴＥ－２２５） ・・・（第２Ｂ式、第４線形式）
【0030】
そして、図３に示すごみ供給量の「通常」は、例えば、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２に投入することを意味する。また、ごみ供給量の「減少」は、例えば、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２に投入することを意味する。さらに、ごみ供給量の「直ちに投入（その後減少）」は、例えば、４００ｋｇのごみを即時に１回投入し、その後、先述の「減少」と同一のタイミングで４００ｋｇのごみを回転式ストーカ炉２に投入することを意味する。
なお、ここでは、ごみ供給量は、一定量（４００ｋｇ）のごみを投入する時間間隔の長短で上記「通常」や「減少」を制御装置７が調整するが、投入するごみの量を変化可能なごみ投入装置を採用して当該調整を行ってもよい。
なお、ここでは、ごみ供給量は、一定量（４００ｋｇ）のごみを投入する時間間隔の長短で上記「通常」や「減少」を制御装置７が調整するが、投入するごみの量を変化可能なごみ投入装置を採用して当該調整を行ってもよい。
【0031】
では、以下に先述の７つの各パターンにつき、順次、制御装置７の制御を説明する。
＜図３のパターン１について＞
パターン1では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｈ（例えば８００℃）＜ＴＥ≦ＨＨ（例えば１０００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１以上の値であるので、乾燥段および燃焼段である回転式ストーカ炉２に熱量の高いごみが多量に供給され、後燃焼段である順送式ストーカ炉３の上流に燃焼中のごみが落下したものと推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「減少」にすべく、現時点の回転速度からＲｄ（例えば、０．１ｒｐｍ）に減少させる。これにより、回転式ストーカ炉２の内部でごみが主に燃焼している位置（主燃焼部位）は、回転式ストーカ炉２内の上流側にずれることになる。
また、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
また、熱量の高いごみは空気量が少なくとも燃えるので、ＮＯｘやダイオキシンの低減ために、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「減少」にすべく、現時点の空気量からＶｄ（例えば５０００ノルマル立米／ｈ）に減少させる。
＜図３のパターン１について＞
パターン1では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｈ（例えば８００℃）＜ＴＥ≦ＨＨ（例えば１０００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１以上の値であるので、乾燥段および燃焼段である回転式ストーカ炉２に熱量の高いごみが多量に供給され、後燃焼段である順送式ストーカ炉３の上流に燃焼中のごみが落下したものと推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「減少」にすべく、現時点の回転速度からＲｄ（例えば、０．１ｒｐｍ）に減少させる。これにより、回転式ストーカ炉２の内部でごみが主に燃焼している位置（主燃焼部位）は、回転式ストーカ炉２内の上流側にずれることになる。
また、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
また、熱量の高いごみは空気量が少なくとも燃えるので、ＮＯｘやダイオキシンの低減ために、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「減少」にすべく、現時点の空気量からＶｄ（例えば５０００ノルマル立米／ｈ）に減少させる。
【0032】
＜図３のパターン２について＞
パターン２では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｈ（例えば８００℃）＜ＴＥ≦ＨＨ（例えば１０００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、熱量の高いごみが多量に供給される一方、回転式ストーカ炉２内の上流に主燃焼部位があるものと推測される。
そこで、制御装置７は、第１Ａ式を演算し、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を、ＲＡに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが８５０℃の場合、第１Ａ式により回転速度ＲＡは、０．２５ｒｐｍとなる。すなわち、図４に第１Ａ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する回転速度ＲＡに変更する。
また、制御装置７は、第２Ａ式を演算し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を、ＶＡに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが８５０℃の場合、第２Ａ式により空気量は、９０００ノルマル立米／ｈとなる。すなわち、図４に第２Ａ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する空気量ＶＡに変更する。
さらに、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
パターン２では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｈ（例えば８００℃）＜ＴＥ≦ＨＨ（例えば１０００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、熱量の高いごみが多量に供給される一方、回転式ストーカ炉２内の上流に主燃焼部位があるものと推測される。
そこで、制御装置７は、第１Ａ式を演算し、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を、ＲＡに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが８５０℃の場合、第１Ａ式により回転速度ＲＡは、０．２５ｒｐｍとなる。すなわち、図４に第１Ａ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する回転速度ＲＡに変更する。
また、制御装置７は、第２Ａ式を演算し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を、ＶＡに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが８５０℃の場合、第２Ａ式により空気量は、９０００ノルマル立米／ｈとなる。すなわち、図４に第２Ａ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する空気量ＶＡに変更する。
さらに、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
【0033】
＜図３のパターン３について＞
パターン３では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１以上の値であるので、後燃焼段である順送式ストーカ炉３の上流に燃焼中のごみが落下したものと推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「減少」にすべく、現時点の回転速度からＲｄ（例えば、０．１ｒｐｍ）に減少させる。これにより、回転式ストーカ炉２の内部でごみが主に燃焼している位置（主燃焼部位）は、回転式ストーカ炉２内の上流側にずれることになる。
ここで、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）は、回転式ストーカ炉２の設計で予定された所期の燃焼状態を、本来、示すはずの温度域である。
そこで、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、ごみ投入装置１１を制御して、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
また、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
パターン３では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１以上の値であるので、後燃焼段である順送式ストーカ炉３の上流に燃焼中のごみが落下したものと推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「減少」にすべく、現時点の回転速度からＲｄ（例えば、０．１ｒｐｍ）に減少させる。これにより、回転式ストーカ炉２の内部でごみが主に燃焼している位置（主燃焼部位）は、回転式ストーカ炉２内の上流側にずれることになる。
ここで、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）は、回転式ストーカ炉２の設計で予定された所期の燃焼状態を、本来、示すはずの温度域である。
そこで、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、ごみ投入装置１１を制御して、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
また、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
【0034】
＜図３のパターン４について＞
パターン４では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、上記所期の燃焼状態、すなわち、回転式ストーカ炉２でごみの適切な燃焼が良好に行われている状態であると推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「通常」のＲｎ（例えば０．２５ｒｐｍ）に調整する。
また、制御装置７は、ごみ投入装置１１を制御して、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
さらに、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
パターン４では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、上記所期の燃焼状態、すなわち、回転式ストーカ炉２でごみの適切な燃焼が良好に行われている状態であると推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「通常」のＲｎ（例えば０．２５ｒｐｍ）に調整する。
また、制御装置７は、ごみ投入装置１１を制御して、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
さらに、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
【0035】
＜図３のパターン５について＞
パターン５では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、ＬＬ（例えば３００℃）＜ＴＥ≦Ｌ（例えば４００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１以上の値であるので、回転式ストーカ炉２に熱量の低いごみが多量に供給される一方、順送式ストーカ炉３の上流に燃焼中のごみが落下したものと推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「減少」にすべく、現時点の回転速度からＲｄ（例えば、０．１ｒｐｍ）に減少させる。これにより、回転式ストーカ炉２の主燃焼部位は、回転式ストーカ炉２内の上流側にずれることになる。
また、熱量の低いごみは燃えずらいため、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して「増加」にすべく、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量をＶｉ（例えば１５０００ノルマル立米／ｈ）に増加する。これにより、熱量の低いごみの燃焼を促進する。
さらに、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
パターン５では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、ＬＬ（例えば３００℃）＜ＴＥ≦Ｌ（例えば４００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１以上の値であるので、回転式ストーカ炉２に熱量の低いごみが多量に供給される一方、順送式ストーカ炉３の上流に燃焼中のごみが落下したものと推測される。
そこで、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「減少」にすべく、現時点の回転速度からＲｄ（例えば、０．１ｒｐｍ）に減少させる。これにより、回転式ストーカ炉２の主燃焼部位は、回転式ストーカ炉２内の上流側にずれることになる。
また、熱量の低いごみは燃えずらいため、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して「増加」にすべく、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量をＶｉ（例えば１５０００ノルマル立米／ｈ）に増加する。これにより、熱量の低いごみの燃焼を促進する。
さらに、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
【0036】
＜図３のパターン６について＞
パターン６では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、ＬＬ（例えば３００℃）＜ＴＥ≦Ｌ（例えば４００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、熱量の低いごみが多量に供給される、または、ごみ投入装置１１のシュート詰まりなどのごみ供給不備があり、回転式ストーカ炉２内のごみが適切に燃焼できていないものと推測される。
そこで、制御装置７は、第１Ｂ式を演算し、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を、ＲＢに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが３５０℃の場合、第１Ｂ式により回転速度ＲＢは、０．３ｒｐｍとなる。すなわち、図４に第１Ｂ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する回転速度ＲＢに変更する。
また、制御装置７は、第２Ｂ式を演算し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を、ＶＢに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが３５０℃の場合、第２Ｂ式により空気量は、１００００ノルマル立米／ｈとなる。すなわち、図４に第２Ｂ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する空気量ＶＢに変更する。
さらに、制御装置７は、ごみ供給不備か否かを確認するため、ごみ供給量が「通常」または「減少」のいずれであっても直ちに、具体的には、６分経過毎に１回または１２分経過毎に１回のごみ供給のインターバルを待たずに、直ちにごみ投入装置１１を制御して、４００ｋｇのごみを１回、回転式ストーカ炉２へ供給する。これにより、入口温度ＴＥが上昇しなかった場合、制御装置７はごみ供給不備と判断し、例えば、焼却炉システム１の中央制御室に設置したアラームを鳴らしたり、モニター画面にその旨の表示をする制御を実施することで作業員に異常を知らせ、作業員にごみ詰まり等の不備を解消させる。一方、入口温度ＴＥが上昇すれば、ごみ供給不備ではなく、熱量の低いごみが回転式ストーカ炉２で燃焼しているものと推察される。そこで、入口温度ＴＥの上昇により、制御装置７がごみ供給不備がないと判断した場合、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
パターン６では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、ＬＬ（例えば３００℃）＜ＴＥ≦Ｌ（例えば４００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、熱量の低いごみが多量に供給される、または、ごみ投入装置１１のシュート詰まりなどのごみ供給不備があり、回転式ストーカ炉２内のごみが適切に燃焼できていないものと推測される。
そこで、制御装置７は、第１Ｂ式を演算し、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を、ＲＢに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが３５０℃の場合、第１Ｂ式により回転速度ＲＢは、０．３ｒｐｍとなる。すなわち、図４に第１Ｂ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する回転速度ＲＢに変更する。
また、制御装置７は、第２Ｂ式を演算し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を、ＶＢに変更する。例えば、現在の入口温度ＴＥが３５０℃の場合、第２Ｂ式により空気量は、１００００ノルマル立米／ｈとなる。すなわち、図４に第２Ｂ式を右肩上がりの直線で示すように、入口温度ＴＥに一対一で対応する空気量ＶＢに変更する。
さらに、制御装置７は、ごみ供給不備か否かを確認するため、ごみ供給量が「通常」または「減少」のいずれであっても直ちに、具体的には、６分経過毎に１回または１２分経過毎に１回のごみ供給のインターバルを待たずに、直ちにごみ投入装置１１を制御して、４００ｋｇのごみを１回、回転式ストーカ炉２へ供給する。これにより、入口温度ＴＥが上昇しなかった場合、制御装置７はごみ供給不備と判断し、例えば、焼却炉システム１の中央制御室に設置したアラームを鳴らしたり、モニター画面にその旨の表示をする制御を実施することで作業員に異常を知らせ、作業員にごみ詰まり等の不備を解消させる。一方、入口温度ＴＥが上昇すれば、ごみ供給不備ではなく、熱量の低いごみが回転式ストーカ炉２で燃焼しているものと推察される。そこで、入口温度ＴＥの上昇により、制御装置７がごみ供給不備がないと判断した場合、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「減少」させるべく、ごみ投入装置１１を制御して、１２分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／１２分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。
【0037】
＜図３のパターン７について＞
パターン７では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、ＴＥ≦ＬＬ（例えば３００℃）であり、回転式ストーカ炉２内でごみが燃焼しておらず、火が消えている可能性があるものと推測される。
このため、制御装置７は、例えば、焼却炉システム１の中央制御室に設置したアラームを鳴らしたり、モニター画面にその旨の表示をする制御を実施することで、作業員に異常を知らせ、作業員に回転式ストーカ炉２内のごみの燃焼状況を確認させる。
作業員が確認したところ、回転式ストーカ炉２内のごみに炎が確認できない、または、炎が微弱という場合には、回転式ストーカ炉２に設置したバーナーでごみに着火、または、運搬可能なバーナーを用いて作業員が自ら着火するなどして、回転式ストーカ炉２内のごみに着火する。そして、当該着火後、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「通常」のＲｎ（例えば０．２５ｒｐｍ）に調整する。また、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、ごみ投入装置１１を制御して、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。さらに、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
作業員が確認したところ、回転式ストーカ炉２内のごみに、微弱よりも大きい程度の炎が確認できる場合には、制御装置７は、「通常」の動作で炎を大きくすべく、回転式ストーカ炉２の制御を行う。すなわち、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「通常」のＲｎ（例えば０．２５ｒｐｍ）に調整する。また、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、ごみ投入装置１１を制御して、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。さらに、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
パターン７では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、ＴＥ≦ＬＬ（例えば３００℃）であり、回転式ストーカ炉２内でごみが燃焼しておらず、火が消えている可能性があるものと推測される。
このため、制御装置７は、例えば、焼却炉システム１の中央制御室に設置したアラームを鳴らしたり、モニター画面にその旨の表示をする制御を実施することで、作業員に異常を知らせ、作業員に回転式ストーカ炉２内のごみの燃焼状況を確認させる。
作業員が確認したところ、回転式ストーカ炉２内のごみに炎が確認できない、または、炎が微弱という場合には、回転式ストーカ炉２に設置したバーナーでごみに着火、または、運搬可能なバーナーを用いて作業員が自ら着火するなどして、回転式ストーカ炉２内のごみに着火する。そして、当該着火後、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「通常」のＲｎ（例えば０．２５ｒｐｍ）に調整する。また、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、ごみ投入装置１１を制御して、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。さらに、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
作業員が確認したところ、回転式ストーカ炉２内のごみに、微弱よりも大きい程度の炎が確認できる場合には、制御装置７は、「通常」の動作で炎を大きくすべく、回転式ストーカ炉２の制御を行う。すなわち、制御装置７は、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度を「通常」のＲｎ（例えば０．２５ｒｐｍ）に調整する。また、制御装置７は、回転式ストーカ炉２へのごみ供給量を「通常」にすべく、ごみ投入装置１１を制御して、６分経過毎に４００ｋｇのごみを１回（１回／６分）、回転式ストーカ炉２へ供給する。さらに、制御装置７は、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量を「通常」のＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）に調整する。
【0038】
以上の制御装置７による制御により、焼却炉システム１の回転式ストーカ炉２におけるごみの燃焼状態を、最適に維持することができる。詳しく言えば、回転式ストーカ炉２においては、後燃焼段である順送式ストーカ炉３の温度を測定する構成でありながら、ごみの熱量の高低によらず、乾燥段と燃焼段である回転式ストーカ炉２の燃焼状態を適切に保つことができる。
【0039】
［３．変形例］
では、次に、先述の焼却システム１の変形例を、第１変形例、第２変形例、および第３変形例の順に、説明する。これら変形例の説明においては、実施形態の焼却システム１と同一の構成については、同一番号を付して、その構成の説明を省略する。
では、次に、先述の焼却システム１の変形例を、第１変形例、第２変形例、および第３変形例の順に、説明する。これら変形例の説明においては、実施形態の焼却システム１と同一の構成については、同一番号を付して、その構成の説明を省略する。
【0040】
［３－１．第１変形例］
図５は、図１に示した焼却炉システム１の第１変形例である回転式ごみ焼却炉システム１ａ（以下、「焼却炉システム１ａ」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１ａは、焼却炉システム１が備える各種装置に加え、ＥＧＲ誘引送風機２５をさらに備えている。焼却炉システム１ａの他の装置構成は、焼却炉システム１と同様である。
なお、ＥＧＲは、Exhaust Gas Recirculation の略であり、排ガス再循環と言われる。焼却炉システム１ａは、排ガス再循環の構成であるため、回転式ストーカ炉２の内部の酸素量を減少させることができ、結果として、ごみの燃焼により発生する排ガス中のNOｘやダイオキシンを低減することができる。
図５は、図１に示した焼却炉システム１の第１変形例である回転式ごみ焼却炉システム１ａ（以下、「焼却炉システム１ａ」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１ａは、焼却炉システム１が備える各種装置に加え、ＥＧＲ誘引送風機２５をさらに備えている。焼却炉システム１ａの他の装置構成は、焼却炉システム１と同様である。
なお、ＥＧＲは、Exhaust Gas Recirculation の略であり、排ガス再循環と言われる。焼却炉システム１ａは、排ガス再循環の構成であるため、回転式ストーカ炉２の内部の酸素量を減少させることができ、結果として、ごみの燃焼により発生する排ガス中のNOｘやダイオキシンを低減することができる。
【0041】
ＥＧＲ誘引送風機２５は、誘引送風機２３が排出する排ガスの一部を引き込み、且つ、回転式ストーカ炉２の内部へ供給する。なお、誘引送風機２３は、バグフィルタ２２で除塵された排ガスを引込み、煙突２４に向けて排出する。
制御装置７は、有線または無線の通信ネットワーク１４を介して、ＥＧＲ誘引送風機２５を制御し、回転式ストーカ炉２への排ガスの供給量（ＥＧＲガス吹込量）を調整する。
制御装置７は、空気供給装置１２が回転式ストーカ炉２へ供給する空気量と、ＥＧＲガス吹込量との総和が常に一定となるように、相補的に空気供給装置１２とＥＧＲ誘引送風機２５を制御するので、図３の各パターンごとのＥＧＲガス吹込量は、図３の表に示す通りとなる。
制御装置７は、有線または無線の通信ネットワーク１４を介して、ＥＧＲ誘引送風機２５を制御し、回転式ストーカ炉２への排ガスの供給量（ＥＧＲガス吹込量）を調整する。
制御装置７は、空気供給装置１２が回転式ストーカ炉２へ供給する空気量と、ＥＧＲガス吹込量との総和が常に一定となるように、相補的に空気供給装置１２とＥＧＲ誘引送風機２５を制御するので、図３の各パターンごとのＥＧＲガス吹込量は、図３の表に示す通りとなる。
【0042】
すなわち、図３のパターン１では、空気量が「減少」するので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和から空気量の「減少」の量、すなわちＶｄ（例えば５０００ノルマル立米／ｈ）を減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は増加する。
図３のパターン２では、空気量が第２Ａ式の解「ＶＡ」となるので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和からＶＡを減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は、空気量であるＶＡに応じて増加する場合もあれば、減少する場合もある。
図３のパターン３、パターン４、及び、パターン７では、空気量が「通常」であるので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和から空気量の「通常」の量、すなわちＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）を減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は、焼却炉システム１ａの仕様により予め設定した「通常」の量になる。
図３のパターン５では、空気量が「増加」するので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和から空気量の「増加」の量、すなわちＶｉ（例えば１５０００ノルマル立米／ｈ）を減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は減少する。
パターン６では、空気量が第２Ｂ式の解「ＶＢ」となるので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和からＶＢを減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は、空気量であるＶＢに応じて増加する場合もあれば、減少する場合もある。
図３のパターン２では、空気量が第２Ａ式の解「ＶＡ」となるので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和からＶＡを減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は、空気量であるＶＡに応じて増加する場合もあれば、減少する場合もある。
図３のパターン３、パターン４、及び、パターン７では、空気量が「通常」であるので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和から空気量の「通常」の量、すなわちＶｎ（例えば１００００ノルマル立米／ｈ）を減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は、焼却炉システム１ａの仕様により予め設定した「通常」の量になる。
図３のパターン５では、空気量が「増加」するので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和から空気量の「増加」の量、すなわちＶｉ（例えば１５０００ノルマル立米／ｈ）を減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は減少する。
パターン６では、空気量が第２Ｂ式の解「ＶＢ」となるので、ＥＧＲガス吹込量は、上記総和からＶＢを減じた量になる。言い換えれば、ＥＧＲガス吹込量は、空気量であるＶＢに応じて増加する場合もあれば、減少する場合もある。
【0043】
［３－２．第２変形例］
図６は、図１に示した焼却炉システム１の第２変形例である回転式ごみ焼却炉システム１ｂ（以下、「焼却炉システム１ｂ」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１ｂは、図５に示した第１変形例の焼却炉システム１ａに加えて、回転式ストーカ炉２の外面の温度を測定する外面温度測定装置２６を備える。焼却炉システム１ｂの他の装置構成は、焼却炉システム１ａと同様である。
図６は、図１に示した焼却炉システム１の第２変形例である回転式ごみ焼却炉システム１ｂ（以下、「焼却炉システム１ｂ」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１ｂは、図５に示した第１変形例の焼却炉システム１ａに加えて、回転式ストーカ炉２の外面の温度を測定する外面温度測定装置２６を備える。焼却炉システム１ｂの他の装置構成は、焼却炉システム１ａと同様である。
【0044】
外面温度測定装置２６は、回転式ストーカ炉２の外側に配置され、回転式ストーカ炉２の長さ方向の外面の温度を幅広く測定し、有線または無線の通信ネットワーク１４を介して、制御装置７へ温度の測定値を送信する装置である。外面温度測定装置２７は、例えば、赤外線で走査（スキャン）する方式の温度測定装置でよい。
外面温度測定装置２６が測定する上記長さ方向の範囲は、回転式ストーカ炉２の全長分が望ましいが、回転式ストーカ炉２の内部で移動しうる主燃焼部位による高温箇所を含む範囲であれば、一部であってもよい。
回転式ストーカ炉２の内部の温度は、回転式ストーカ炉２の大きさや肉厚などの仕様に応じて、数十分から約１時間程度をかけて回転式ストーカ炉２の外面まで熱伝導により伝達する。そのため、外面温度測定装置２７の測定値は、精密な正確性は求められず、単におおよその温度の傾向を示す指標として、制御装置７による回転式ストーカ炉２の制御に使用する。
外面温度測定装置２６が測定する上記長さ方向の範囲は、回転式ストーカ炉２の全長分が望ましいが、回転式ストーカ炉２の内部で移動しうる主燃焼部位による高温箇所を含む範囲であれば、一部であってもよい。
回転式ストーカ炉２の内部の温度は、回転式ストーカ炉２の大きさや肉厚などの仕様に応じて、数十分から約１時間程度をかけて回転式ストーカ炉２の外面まで熱伝導により伝達する。そのため、外面温度測定装置２７の測定値は、精密な正確性は求められず、単におおよその温度の傾向を示す指標として、制御装置７による回転式ストーカ炉２の制御に使用する。
【0045】
制御装置７は、外面温度測定装置２６の測定値を所定のタイミング（例えば、1秒間隔）で受信して、上記長さ方向の温度の平均値ＴＡを演算する。そして、制御装置７は、制御装置７が図３のパターン４の制御を実行している際、Ｌ（例えば４００℃）＜Ｔ３＜Ｔ２＜Ｈ（例えば８００℃）の関係にある第二閾値Ｔ２（例えば、７００℃）及び第三閾値Ｔ３（例えば、５００℃）と平均値ＴＡを、判断基準に加える。
これにより、制御装置７は、入口温度ＴＥの変化の傾向を事前にとらえ、入口温度ＴＥが実際に図３のパターン２またはパターン６のいずれか一方の入口温度へ変化する前に、回転式ストーカ炉２に対してパターン２またはパターン６に準じた制御を事前に速やかに開始することができる。
言い換えれば、図３のパターン２またはパターン６において、制御装置７が解消しようとする回転式ストーカ炉２のごみの燃焼状態が発現または深刻化する前に、その予兆を捉え、すなわち予見して、制御装置７は、回転式ストーカ炉２の燃焼状態を改善すべく制御することができる。よって、焼却炉システム１ｂは、焼却炉システム１と焼却炉システム１ａに比べ、より優れたごみの燃焼制御を行うことができる。
これにより、制御装置７は、入口温度ＴＥの変化の傾向を事前にとらえ、入口温度ＴＥが実際に図３のパターン２またはパターン６のいずれか一方の入口温度へ変化する前に、回転式ストーカ炉２に対してパターン２またはパターン６に準じた制御を事前に速やかに開始することができる。
言い換えれば、図３のパターン２またはパターン６において、制御装置７が解消しようとする回転式ストーカ炉２のごみの燃焼状態が発現または深刻化する前に、その予兆を捉え、すなわち予見して、制御装置７は、回転式ストーカ炉２の燃焼状態を改善すべく制御することができる。よって、焼却炉システム１ｂは、焼却炉システム１と焼却炉システム１ａに比べ、より優れたごみの燃焼制御を行うことができる。
【0046】
では、以上の焼却炉システム１ａの制御装置７の制御につき説明する。
図３のパターン４では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、所期の燃焼状態、すなわち、回転式ストーカ炉２でごみの適切な燃焼が良好に行われている状態であると推測される。
ここで、Ｔ２≦ＴＡの場合、すなわち、平均値ＴＡが第二閾値Ｔ２（例えば、７００℃）以上の場合、すでに長時間、熱量の高いごみが供給され続けている可能性が高い。そのため、制御装置７は、入口温度ＴＥが図３のパターン２の状態となる前に、早めにパターン２に対応する制御を行なう。具体的には、入口温度ＴＥを「ＴＥ＋（Ｈ－Ｔ２）」に入れ替え、言い換えれば入口温度ＴＥに下駄を履かせた値を、入口温度ＴＥとして、第１Ａ式と第２Ａ式にそれぞれ代入して、回転式ストーカ炉２の制御を行なう。
図３のパターン４では、制御装置７が受信した入口温度ＴＥが、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）であり、制御装置７が演算した後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値であるので、所期の燃焼状態、すなわち、回転式ストーカ炉２でごみの適切な燃焼が良好に行われている状態であると推測される。
ここで、Ｔ２≦ＴＡの場合、すなわち、平均値ＴＡが第二閾値Ｔ２（例えば、７００℃）以上の場合、すでに長時間、熱量の高いごみが供給され続けている可能性が高い。そのため、制御装置７は、入口温度ＴＥが図３のパターン２の状態となる前に、早めにパターン２に対応する制御を行なう。具体的には、入口温度ＴＥを「ＴＥ＋（Ｈ－Ｔ２）」に入れ替え、言い換えれば入口温度ＴＥに下駄を履かせた値を、入口温度ＴＥとして、第１Ａ式と第２Ａ式にそれぞれ代入して、回転式ストーカ炉２の制御を行なう。
【0047】
例えば、Ｈが８００℃、Ｔ２が７００℃の場合は、上述の第１Ａ式は、
ＲＡ＝０．００１×（（ＴＥ＋１００）－６００）
＝０．００１×（ＴＥ－５００）
となる。これは、図４において、上記第１線形式を、入口温度ＴＥが増加する方向に平行移動した式に相当する。
また、上述の第２Ａ式は、
ＶＡ＝２０×（（ＴＥ＋１００）－４００）
＝２０×（（ＴＥ－３００）
となる。これは、図４において、上記第２線形式を、入口温度ＴＥが増加する方向に平行移動した式に相当する。
従って、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）、且つ、後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値、且つ、Ｔ２（例えば７００℃）≦ＴＡの場合、制御装置７は、図３のパターン４の制御ではなく、上記代入した式に基づき、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度をＲＡに変更し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量をＶＡに変更する。
ＲＡ＝０．００１×（（ＴＥ＋１００）－６００）
＝０．００１×（ＴＥ－５００）
となる。これは、図４において、上記第１線形式を、入口温度ＴＥが増加する方向に平行移動した式に相当する。
また、上述の第２Ａ式は、
ＶＡ＝２０×（（ＴＥ＋１００）－４００）
＝２０×（（ＴＥ－３００）
となる。これは、図４において、上記第２線形式を、入口温度ＴＥが増加する方向に平行移動した式に相当する。
従って、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）、且つ、後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値、且つ、Ｔ２（例えば７００℃）≦ＴＡの場合、制御装置７は、図３のパターン４の制御ではなく、上記代入した式に基づき、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度をＲＡに変更し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量をＶＡに変更する。
【0048】
一方、ＴＡ≦Ｔ３の場合、すなわち、平均値ＴＡが第三閾値Ｔ３（例えば、５００℃）以下の場合、すでに長時間、熱量の低いごみが供給され続けている可能性が高い。そのため、制御装置７は、入口温度ＴＥが図３のパターン６の状態となる前に、早めにパターン６に対応する制御を行なう。具体的には、「ＴＥ＋（Ｔ３－Ｌ）」を入口温度ＴＥとして、第１Ｂ式と第２Ｂ式にそれぞれ代入して、回転式ストーカ炉２の制御を行なう。
例えば、Ｌが４００℃、Ｔ３が５００℃の場合は、上述の第１Ｂ式は、
ＲＢ＝０．００３×（（ＴＥ＋１００）－２５０）
＝０．００３×（ＴＥ－１５０）
となる。これは、図４において、上記第３線形式を、入口温度ＴＥが減少する方向に平行移動した式に相当する。
また、上述の第２Ｂ式は、
ＶＢ＝８０×（（ＴＥ＋１００）－２２５）
＝８０×（（ＴＥ－１２５）
となる。これは、図４において、上記第４線形式を、入口温度ＴＥが減少する方向に平行移動した式に相当する。
従って、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）、且つ、後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値、且つ、ＴＡ≦Ｔ３（例えば５００℃）の場合、制御装置７は、図３のパターン４の制御ではなく、上記代入した式に基づき、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度をＲＢに変更し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量をＶＢに変更する。
例えば、Ｌが４００℃、Ｔ３が５００℃の場合は、上述の第１Ｂ式は、
ＲＢ＝０．００３×（（ＴＥ＋１００）－２５０）
＝０．００３×（ＴＥ－１５０）
となる。これは、図４において、上記第３線形式を、入口温度ＴＥが減少する方向に平行移動した式に相当する。
また、上述の第２Ｂ式は、
ＶＢ＝８０×（（ＴＥ＋１００）－２２５）
＝８０×（（ＴＥ－１２５）
となる。これは、図４において、上記第４線形式を、入口温度ＴＥが減少する方向に平行移動した式に相当する。
従って、Ｌ（例えば４００℃）＜ＴＥ≦Ｈ（例えば８００℃）、且つ、後燃焼段温度差が第一閾値Ｔ１未満の値、且つ、ＴＡ≦Ｔ３（例えば５００℃）の場合、制御装置７は、図３のパターン４の制御ではなく、上記代入した式に基づき、回転装置６を制御して、回転式ストーカ炉２の回転速度をＲＢに変更し、空気供給装置１２を制御して、回転式ストーカ炉２へ供給する空気量をＶＢに変更する。
【0049】
［３－３．第３変形例］
図７は、図１に示した焼却炉システム１の第３変形例である回転式ごみ焼却炉システム１ｃ（以下、「焼却炉システム１ｃ」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１ｃは、図５に示した第１変形例の焼却炉システム１ａに加えて、回転式ストーカ炉２の入口側に、回転式ストーカ炉２の長さ方向の燃焼状態を撮影する火焔透過型カメラ２７を備える。焼却炉システム１ｃの他の装置構成は、焼却炉システム１ａと同様である。
火焔透過型カメラ２７は、炎を透過してごみの燃焼状態を撮影できるカメラであり、回転式ストーカ炉２の内部を入口側から出口側に向かって撮影する。そして、火焔透過型カメラ２７は、撮影した映像を、所定のタイミングで有線または無線の通信ネットワーク１４を介して、制御装置７へ送信する。
制御装置７が、人工知能（ＡＩ（Artificial Intelligence））を備える場合、図３の制御を行った後に、火焔透過型カメラ２７から受信した映像の情報に基づいて、より適切な燃焼状態となるよう、これら制御を自動で補正することができる。また、制御装置７が中央制御室に設置されたモニターに当該受信した映像を映し出し、制御装置７による図３の制御が行われた後に、より適切な燃焼状態となるよう、作業員が当該映像に基づき手作業で当該制御を補正することもできる。
よって、焼却炉システム１ｃは、焼却炉システム１と焼却炉システム１ａに比べ、より優れたごみの燃焼制御を行うことができる。
なお、第２変形例である図６の焼却炉システム１ｂに、火焔透過型カメラ２７を設置し、第３変形例である図７の焼却炉システム１ｃと同様の制御を行ってもよい。
図７は、図１に示した焼却炉システム１の第３変形例である回転式ごみ焼却炉システム１ｃ（以下、「焼却炉システム１ｃ」という）の構成を示す図である。
焼却炉システム１ｃは、図５に示した第１変形例の焼却炉システム１ａに加えて、回転式ストーカ炉２の入口側に、回転式ストーカ炉２の長さ方向の燃焼状態を撮影する火焔透過型カメラ２７を備える。焼却炉システム１ｃの他の装置構成は、焼却炉システム１ａと同様である。
火焔透過型カメラ２７は、炎を透過してごみの燃焼状態を撮影できるカメラであり、回転式ストーカ炉２の内部を入口側から出口側に向かって撮影する。そして、火焔透過型カメラ２７は、撮影した映像を、所定のタイミングで有線または無線の通信ネットワーク１４を介して、制御装置７へ送信する。
制御装置７が、人工知能（ＡＩ（Artificial Intelligence））を備える場合、図３の制御を行った後に、火焔透過型カメラ２７から受信した映像の情報に基づいて、より適切な燃焼状態となるよう、これら制御を自動で補正することができる。また、制御装置７が中央制御室に設置されたモニターに当該受信した映像を映し出し、制御装置７による図３の制御が行われた後に、より適切な燃焼状態となるよう、作業員が当該映像に基づき手作業で当該制御を補正することもできる。
よって、焼却炉システム１ｃは、焼却炉システム１と焼却炉システム１ａに比べ、より優れたごみの燃焼制御を行うことができる。
なお、第２変形例である図６の焼却炉システム１ｂに、火焔透過型カメラ２７を設置し、第３変形例である図７の焼却炉システム１ｃと同様の制御を行ってもよい。
【0050】
以上のとおり、焼却炉システム１、１ａ、１ｂ、１ｃによれば、後燃焼段である順送式ストーカ炉３の温度を測定する構成でありながら、廃棄物の熱量の高低によらず、乾燥段と燃焼段である回転式ストーカ炉の燃焼状態を適切に制御することができる。
【符号の説明】
【0051】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 回転式ごみ焼却炉システム（焼却炉システム）
２ 回転式ストーカ炉
３ 順送式ストーカ炉
４ 回転式ごみ焼却炉
５ 温度測定装置（赤外線温度測定装置）
６ 回転装置
７ 制御装置
８ ごみピット
９ ごみクレーン
１０ ごみホッパ
１１ ごみ投入装置
１１ａ 扉
１２ 空気供給装置
１３ 入口温度測定装置
１４ 通信ネットワーク
１５ 水封コンベヤ
１６ 再燃焼室
１７ バーナー
１８ 廃熱ボイラ
１９ 蒸気タービン
２０ 発電機
２１ 減温塔
２２ バグフィルタ
２３ 誘引送風機
２４ 煙突
２５ ＥＧＲ誘引送風機
２６ 外面温度測定装置
２７ 火焔透過型カメラ
２ 回転式ストーカ炉
３ 順送式ストーカ炉
４ 回転式ごみ焼却炉
５ 温度測定装置（赤外線温度測定装置）
６ 回転装置
７ 制御装置
８ ごみピット
９ ごみクレーン
１０ ごみホッパ
１１ ごみ投入装置
１１ａ 扉
１２ 空気供給装置
１３ 入口温度測定装置
１４ 通信ネットワーク
１５ 水封コンベヤ
１６ 再燃焼室
１７ バーナー
１８ 廃熱ボイラ
１９ 蒸気タービン
２０ 発電機
２１ 減温塔
２２ バグフィルタ
２３ 誘引送風機
２４ 煙突
２５ ＥＧＲ誘引送風機
２６ 外面温度測定装置
２７ 火焔透過型カメラ
【要約】
【課題】回転式ストーカ炉の燃焼状態を適切に制御することができる回転式ごみ焼却炉システムを提供する。
【解決手段】順送式ストーカ炉３の上流の温度を測定する温度測定装置５と、回転式ストーカ炉２を回転させる回転装置６と、温度測定装置５の測定した温度に基づいて、回転装置６の回転速度を制御する制御装置７とを有し、制御装置７は、測定した温度の移動平均値に第一閾値を加算した値より当該測定した温度の瞬時値が大きい場合、回転式ストーカ炉２を現在の回転速度より遅く回転する制御を実施する。
【選択図】図１
【解決手段】順送式ストーカ炉３の上流の温度を測定する温度測定装置５と、回転式ストーカ炉２を回転させる回転装置６と、温度測定装置５の測定した温度に基づいて、回転装置６の回転速度を制御する制御装置７とを有し、制御装置７は、測定した温度の移動平均値に第一閾値を加算した値より当該測定した温度の瞬時値が大きい場合、回転式ストーカ炉２を現在の回転速度より遅く回転する制御を実施する。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】