加压流动炉设备的调节阀控制装置及控制方法

摘要

本加压流动炉设备的调节阀控制装置具有：调节阀，其对来自增压器的废气的旁通量进行调整；流量控制部，其基于作为对向加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭调节阀的控制量；压力控制部，其基于对加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭调节阀的控制量；调节阀控制部，其在燃烧空气流量与流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据流量控制部所算出的控制量对调节阀进行控制，且在燃烧空气流量与流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据流量控制部所算出的控制量与压力控制部所算出的控制量对调节阀进行控制。

权利要求

1.一种加压流动炉设备的调节阀控制装置，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制装置具有：

调节阀，其设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上，且对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整；

流量控制部，其基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；

压力控制部，其基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；

调节阀控制部，其在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量和所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

2.一种加压流动炉设备的调节阀控制装置，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制装置具有：

调节阀，其设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上，且对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整；

流量控制部，其基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；

压力控制部，其基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；

调节阀控制部，其在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

3.根据权利要求1或2所述的加压流动炉设备的调节阀控制装置，其中，所述压力设定值为规定时间内的压力测定值的平均值。

4.根据权利要求1或2所述的加压流动炉设备的调节阀控制装置，其中，根据所述压力控制部所算出的控制量进行控制的控制周期，比根据所述流量控制部所算出的控制量进行控制的控制周期短。

5.根据权利要求1或2所述的加压流动炉设备的调节阀控制装置，其中，根据所述压力控制部所算出的控制量而能够打开调节阀的阀开度的最大值，比根据所述流量控制部所算出的控制量而能够打开调节阀的阀开度的最大值小。

6.根据权利要求1或2所述的加压流动炉设备的调节阀控制装置，其中，所述调节阀包括预先确定阀的开度的第一旁通阀和所述开度可变的第二旁通阀，所述调节阀控制部根据所述控制量对所述第二旁通阀的开度进行控制。

7.根据权利要求1所述的加压流动炉设备的调节阀控制装置，其中，

所述控制量为所述调节阀的开度或所述调节阀的控制周期。

8.根据权利要求4所述的加压流动炉设备的调节阀控制装置，其中，

根据所述压力控制部所算出的控制量而能够打开调节阀的阀开度的最大值，比根据所述流量控制部所算出的控制量而能够打开调节阀的阀开度的最大值小。

9.一种加压流动炉设备的调节阀控制方法，该加压流动炉设备的调节阀控制方法是加压流动炉设备的调节阀控制装置中的调节阀控制方法，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制方法包括如下步骤：

流量控制部基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭调节阀的控制量，所述调节阀设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上并对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整，压力控制部基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量，调节阀控制部在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量和所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

10.一种加压流动炉设备的调节阀控制方法，该加压流动炉设备的调节阀控制方法是加压流动炉设备的调节阀控制装置中的调节阀控制方法，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制方法包括如下步骤：

流量控制部基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭调节阀的控制量，所述调节阀设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上并对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整，压力控制部基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量，调节阀控制部在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

说明书

加压流动炉设备的调节阀控制装置及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及加压流动炉设备的调节阀控制装置、加压流动炉设备的调节阀控制方法处理。

[0002] 本申请基于2012年3月28日在日本申请的日本特愿2012-074811号而要求优先权，并在此援用其内容。

背景技术

[0003] 加压流动炉设备具备增压器，该增压器包括利用从加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，将由压缩机生成的压缩空气用作加压流动炉的加压、流动用及燃烧用空气。加压流动炉设备在通常运行过程中成为自主运行状态，即，即便是停止起动用鼓风机，也能利用从压缩机排出的压缩空气向被处理物供给被处理物所需的燃烧空气总量。已知加压流动炉设备能够独立运行，从而无需以往所需的流动鼓风机及引导风扇，因此运行成本降低。

[0004] 作为加压流动炉设备，例如存在专利文献1中记载的设备。在该专利文献1的加压式流动焚烧炉设备中，压力指示调节计根据增压器的压缩机的输出侧压力和增压器的压缩机的入口侧压力，算出入口侧压力相对于出口侧压力之比并向阀开度运算部输出。流量指示调节计根据从增压器的压缩机向加压流动炉供给的燃烧用空气的流量和从增压器的压缩机向加压流动炉以外的供给目标供给的燃烧用空气的流量，算出从增压器的压缩机喷出的合计空气量并向阀开度运算部输出。

[0005] 阀开度运算部根据压力指示调节计和流量指示调节计的输出而控制加压空气阀的开度或控制废气旁通阀31的开度。

[0006] 在先技术文献

[0007] 专利文献

[0008] 专利文献1：日本特开2011-137576号公报

[0009] 发明要解决的课题

[0010] 然而，在专利文献1所示的加压流动焚烧炉设备中，使用将燃烧空气流量保持为设定流量的流量调节阀和调节燃烧空气压力的压力调节阀来控制燃烧空气流量和燃烧空气压力。在此所说的燃烧空气压力是指通过求出炉内压力与从压力计到炉内的恒定的压力损失之差而获得，从而能够用于炉内压力的控制。使燃烧空气流量恒定的控制与使炉内压力不变的方式进行的变动抑制控制的目的有所不同，因此阀开度运算部分别控制不同的阀。

[0011] 在此，当控制加压流动焚烧炉设备的各部分时，与控制流量调节阀与压力调节阀两者的情况相比，期望使设备的结构更简单且将燃烧状态抑制为恒定。

发明内容

[0012] 本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供能够使设备结构更简单且将燃烧状态也抑制为恒定的加压流动炉设备的调节阀控制装置、加压流动炉设备的调节阀控制方法。

[0013] 解决方案

[0014] 为了解决上述的课题，本发明的第一形态是一种加压流动炉设备的调节阀控制装置，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制装置具有：调节阀，其设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上，且对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整；流量控制部，其基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；压力控制部，其基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；调节阀控制部，其在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量和所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

[0015] 另外，本发明的第二形态是一种加压流动炉设备的调节阀控制装置，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制装置具有：调节阀，其设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上，且对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整；流量控制部，其基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；压力控制部，其基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量；调节阀控制部，其在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

[0016] 另外，本发明的第三形态在上述的第一或第二形态中的加压流动炉设备的调节阀控制装置的基础上，其中，所述压力设定值为规定时间内的压力测定值的平均值。

[0017] 另外，本发明的第四形态在上述的第一至第三形态中的加压流动炉设备的调节阀控制装置的基础上，其中，根据所述压力控制部所算出的控制量进行控制的控制周期，比根据所述流量控制部所算出的控制量进行控制的控制周期短。

[0018] 另外，本发明的第五形态在上述的第一至第四形态中的加压流动炉设备的调节阀控制装置的基础上，其中，根据所述压力控制部所算出的控制量而能够打开调节阀的阀开度的最大值，比根据所述流量控制部所算出的控制量而能够打开调节阀的阀开度的最大值小。

[0019] 另外，本发明的第六形态在上述的第一至第五形态中的加压流动炉设备的调节阀控制装置的基础上，其中，所述调节阀包括预先确定阀的开度的第一旁通阀和所述开度可变的第二旁通阀，所述调节阀控制部根据所述控制量对所述第二旁通阀的开度进行控制。

[0020] 另外，本发明的第七形态在上述的第一至第三形态中的加压流动炉设备的调节阀控制装置的基础上，其中，所述控制量为所述调节阀的开度或所述调节阀的控制周期。

[0021] 另外，本发明的第八形态是一种加压流动炉设备的调节阀控制方法，该加压流动炉设备的调节阀控制方法是加压流动炉设备的调节阀控制装置中的调节阀控制方法，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制方法包括如下步骤：流量控制部基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭调节阀的控制量，所述调节阀设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上并对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整，压力控制部基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量，调节阀控制部在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量和所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

[0022] 另外，本发明的第九形态是一种加压流动炉设备的调节阀控制方法，该加压流动炉设备的调节阀控制方法是加压流动炉设备的调节阀控制装置中的调节阀控制方法，该加压流动炉设备具备加压流动炉和增压器，所述增压器包括利用从所述加压流动炉排出的燃烧废气而转动的涡轮和随着涡轮的转动而转动的压缩机，其中，所述加压流动炉设备的调节阀控制方法包括如下步骤：流量控制部基于作为对向所述加压流动炉供给的燃烧空气量进行测定后的结果的燃烧空气流量与预先设定的流量设定值之差，算出开闭调节阀的控制量，所述调节阀设置在将所述涡轮的燃烧废气入口侧和燃烧废气的出口侧连通的燃烧废气旁通流路上并对来自所述增压器的废气的旁通量进行调整，压力控制部基于对所述加压流动炉内的压力进行测定后的压力测定值与预先设定的压力设定值之差，算出开闭所述调节阀的控制量，调节阀控制部在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围外的情况下，根据所述流量控制部所算出的控制量而控制所述调节阀，且在所述燃烧空气流量与所述流量设定值之差在预先确定的范围内的情况下，根据所述压力控制部所算出的控制量而控制所述调节阀。

[0023] 发明效果

[0024] 如以上说明的那样，根据本发明，通过对燃烧废气旁通路径上的调节阀进行控制，能够控制成将进入焚烧炉的燃烧空气流量保持为设定流量且也能够抑制炉内压力的变动。由此，能够使设备的结构更为简单且燃烧状态也抑制为恒定。

附图说明

[0025] 图1是表示本发明的一实施方式的加压流动焚烧炉设备的结构的简要框图。

[0026] 图2是表示燃烧空气流量与炉内压力之间的关系的图表。

[0027] 图3是将图2中的符号a表示的范围的图表放大后的图。

[0028] 图4是表示使调节阀的开度变化时的炉内压力与燃烧空气量之间的关系的图。

[0029] 图5是对阀开度控制装置的控制进行说明的图。

[0030] 图6是对阀开度控制装置的控制进行说明的图。

[0031] 图7是表示存储部中存储的控制规则的一例的图。

[0032] 图8是对加压流动焚烧炉设备的动作进行说明的流程图。

[0033] 图9是对阀开度进行说明的图。

[0034] 图10是对其他控制规则进行说明的图。

[0035] 附图标记说明如下：

[0036] 1 加压流动焚烧炉设备

[0037] 10 加压流动炉

[0038] 11 污泥

[0039] 12 炉内压力计

[0040] 13 空气预热器

[0041] 14 集尘器

[0042] 15 增压器

[0043] 15a 涡轮

[0044] 15b 压缩机

[0045] 16 燃烧空气流量计

[0046] 17、18 调节阀

[0047] 19 阀开度控制装置

[0048] 191 流量控制部

[0049] 192 压力控制部

[0050] 193 存储部

[0051] 194 调节阀控制部

具体实施方式

[0052] 以下，参照附图对本发明的一实施方式的加压流动焚烧设备系统进行说明。

[0053] 图1是表示本发明的一实施方式的加压流动焚烧炉设备1的结构的简要框图。

[0054] 在加压流动焚烧炉设备1中，加压流动炉10对利用送料器等从外部投入的被处理物进行焚烧。污泥11为被处理物的一例，例如为由下水处理厂或屎尿处理厂等产生的可燃性的废弃物。被处理物并不限于污泥，也可以是食品废弃物或木质系生物量等含有可燃性物质的被处理物。

[0055] 炉内压力计12对加压流动炉10内的压力进行测定。

[0056] 空气预热器13使来自增压器15的燃烧空气与从加压流动炉10排出的废气进行热交换，从而对向加压流动炉10内供给的燃烧空气进行预热。

[0057] 集尘器14对从空气预热器13排出的废气中的粉尘等进行集尘处理。

[0058] 增压器15包括涡轮15a和随着涡轮15a的转动而旋转的压缩机15b。从加压流动炉10排出的燃烧废气在通过空气预热器13和集尘器14之后向涡轮15a供给而用于涡轮15a的驱动。压缩机15b随着涡轮15a的转动而开始旋转，从而生成压缩空气。由增压器15生成的压缩空气的一部分在通过供给路径22而被空气预热器13加热之后，作为燃烧空气向加压流动炉10供给。加压流动炉10中的燃烧空气的一部分通过供给路径21而作为设置于加压流动炉10的未图示的辅助燃料燃烧装置的燃烧空气、净化空气等向加压流动炉10供给。

[0059] 另外，从集尘器14通过涡轮15a的废气从供给路径23通过设置在后段的未图示的白烟防止热交换机、排烟处理塔，由此进行规定的处理并向外部排出。

[0060] 另外，将与涡轮15a燃烧废气供给侧连接的燃烧废气流路和与涡轮15a的燃烧废气排出侧连接的燃烧废气流路连通，设置绕过涡轮15a的燃烧废气旁通流路(路径24)。

[0061] 燃烧空气流量计16对从增压器15向加压流动炉10和辅助燃料燃烧装置供给的燃烧用空气的流量进行测定。在此测定的流量为向加压流动炉10和辅助燃料燃烧装置供给的合计值。也可以将该燃烧空气流量计16分别设置在供给路径21和供给路径22上，并对各自的测定结果进行合计，由此测定向加压流动炉10供给的燃烧用空气的流量。

[0062] 调节阀17设置于燃烧废气旁通流路(路径24)上，对绕过增压器15的废气流量进行调整。调节阀17能够根据来自阀开度控制装置19的控制量而改变开度，由此能够根据控制量来改变流量。

[0063] 调节阀18设置在将与涡轮15a的燃烧废气供给侧连接的燃烧废气流路和与涡轮15a的燃烧废气排出侧连接的燃烧废气流路连通而绕过涡轮15a的路径25上，对绕过增压器15的废气的流量进行调整。该调节阀17和调节阀18相对于涡轮15a分别并列设置。该调节阀18根据来自阀开度控制装置19的指示打开或关闭，在打开的情况下，阀开度恒定。

[0064] 调节阀控制部194根据存储于存储部193的控制规则，对调节阀17与调节阀18的开闭、开度进行控制。

[0065] 流量控制部191算出由燃烧空气流量计16测定出的向加压流动炉10供给的燃烧空气量的结果即燃烧空气流量与预先存储在设置于自身的存储区域的流量设定值之差，并根据所算出的差算出开闭调节阀的控制量。

[0066] 压力控制部192算出由炉内压力计12测定出的加压流动炉10内的压力的结果即压力测定值与预先存储在设置于自身的存储区域的压力设定值之差，并根据所算出的差算出开闭所述调节阀的控制量。

[0067] 压力控制部192按照预先设定的每个测定周期从炉内压力计12依次导入压力测定值，并临时存储在规定时间内(例如5秒等)测定的压力测定值，算出该存储了的压力测定值的平均值，并将所算出的压力测定值的平均值作为压力设定值存储。压力控制部192按照每个恒定时间更新该压力设定值。测定周期远比算出压力测定值的平均值的规定时间短。

[0068] 当燃烧空气流量与流量设定值之差在预先确定的范围外时，调节阀控制部194根据流量控制部191所算出的控制量对调节阀17或调节阀17与调节阀18两者进行控制，当燃烧空气流量与流量设定值之差在预先确定的范围内时，调节阀控制部194根据流量控制部191所算出的控制量与压力控制部192所算出的控制量对调节阀17或调节阀17与调节阀18两者进行控制。

[0069] 通过一边使调节阀18的阀开度恒定一边控制调节阀17，在燃烧废气量多的情况下等，由于能够将向涡轮15a供给的燃烧废气量预先控制在规定的范围内，因此能够使用容易控制调节阀17的开度的范围来进行。

[0070] 存储部193存储控制规则。

[0071] 图2是表示燃烧空气流量与炉内压力之间的关系的图表。纵轴表示炉内压力，横轴表示燃烧空气流量。

[0072] 该图2示出如下的动作特性(静特性)，即，在图1的加压流动焚烧炉设备1中，在运行过程中开闭调节阀17(或调节阀17与调节阀18两者)并经过足够的时间后的燃烧空气流量与炉内压力的动作特性(静特性)。如此，在经过恒定时间后而加压流动焚烧炉设备1的运行状态稳定的状态下，从而一致地确定燃烧空气流量和炉内压力。例如，存在如下的比例关系：若向关闭方向(减小开度)控制调节阀17，则在燃烧空气流量增加的同时炉内压力也增加；另一方面，若向打开方向(增加开度)控制调节阀17，则燃烧空气流量减少且同时炉内压力也减少。另外，在调节阀17的阀开度为40％的情况下，例如，燃烧空气流量和炉内压力稳定为在该图表上在符号a内表示的点所示的值。

[0073] 但是，当向打开方向或关闭方向控制调节阀17时，与其开度对应的燃料空气流量、炉内压力不会立即变化，在进行调节阀17的控制后且经过足够的时间而状态变得稳定的情况下，上述的燃料空气流量、炉内压力稳定为该图表示的图表的线上的任意点所示的值。

[0074] 图3是将图2中的符号a所示的范围的图表放大后的图。纵轴表示炉内压力，横轴表示经过时间。

[0075] 该图3表示如下关系，即，在图1的加压流动焚烧炉设备1中，运行过程中调节阀17(或调节阀17与调节阀18两者)的阀开度恒定时的炉内压力与经过时间之间的关系。

[0076] 向加压流动炉10投入的污泥11以投入量恒定的方式被投入，由于污泥11的性质未必是均质而存在不均匀的情况，因此即使控制成污泥11向加压流动炉10内的投入量为恒定，实际上也无法均匀地投入。因此，在某一瞬间，存在成块被投入或在污泥11中进入了发酵时产生的气体的状态下被投入的情况。还存在因污泥11中包含发酵的气体而导致炉内的压力发生变动的情况。

[0077] 这种污泥11的投入量的变动、性质的变动具有在某一期间(数秒～数十秒)内产生1次～多次的趋势。

[0078] 如此，因为污泥11的投入量、性质瞬间产生变动，实际上，受到污泥11的燃烧不均等的影响，炉内压力呈周期性(例如，5秒～15秒等)变动(符号a)。在这种情况下，虽然炉内压力呈周期性变动，但是炉内压力的平均值大致恒定(符号b)。当加压流动炉10内的炉内压力发生变动时，由于加压流动焚烧炉设备1的各部分的状态也发生变动，因此期望炉内压力尽量恒定。

[0079] 图4是表示使调节阀17的开度变化时的炉内压力与燃烧空气流量之间的关系的图。

[0080] 在该图中，当使调节阀17在短时间(例如3秒)内使开度增加到某一值并复原(符号a)时，在开度增加的期间内炉内压力急剧变动而减小(符号b)，当开度复原时急剧变动而炉内压力复原((符号c)(空耗时间短))。此时，燃烧空气流量基本没有变化((符号d)，(空耗时间长)。当使调节阀17而在短时间(例如3秒)内使开度减少并复原时(符号e)，在开度减少的期间内炉内压力急剧变动而增加(符号f)，当开度复原时炉内压力急剧变动而复原((符号g)，(空耗时间短))。此时，燃烧空气流量基本没有变化((符号h)，(空耗时间长))。

[0081] 另一方面，当使调节阀17而在恒定时间(例如30秒)内使开度增加到某一值并复原时(符号i)，在开度成为增加后的值的期间内，炉内压力在急剧减少后其变动变小(符号j、k)。

[0082] 此时，燃烧空气流量在调节阀17的开度开始增加后的恒定时间内没有变动(符号m，空耗时间)，然后缓慢减少(符号n)并稳定为某一值(符号o)。另外，当调节阀17的开度复原时，燃烧空气流量在该恒定时间内没有变动(符号p，空耗时间)，然后调节阀17的开度恢复为增加前的值(符号q)，然后变得稳定(符号r)。

[0083] 在此，使调节阀17的开度增减时的炉内压力发生变动的时间常数比燃烧空气流量发生变动的时间常数小。即，使调节阀17的开度增减时的炉内压力的响应性比燃烧空气流量的响应性快。

[0084] 如此，基于使调节阀17短时间开闭时的燃烧空气量与炉内压力的特性，在改变调节阀17的开度的时间短的情况下，能够使燃烧空气流量不发生变化而仅使炉内压力发生变化。另外，在改变调节阀17的开度的时间足够长的情况下，能够使炉内压力与燃烧空气流量两者变化。在此，表示该动特性的原理与设备结构有关。即，由于较大的惯性力(惯性)作用于高速旋转的增压器15，因此在使调节阀17的开度变化的情况下，在增压器15的旋转速度发生变化之前产生时间延迟，在旋转速度变化而燃烧空气量变化之前产生延迟。

[0085] 另外，如图1所示，加压流动焚烧炉设备1构成为如下的环状结构，即，由增压器15压缩的燃烧空气流入加压流动炉10并且由从加压流动炉10排出的废气驱动增压器15的涡轮，且利用与该增压器15的涡轮15a同轴连结的压缩机15b送入燃烧空气。而且，由于构成加压流动焚烧炉设备1的空气预热器13、加压流动炉10、集尘器14等的容积大，因此加压流动焚烧炉设备1也作为贮存压缩后的燃烧空气、废气的空气槽而发挥作用。因此，加压流动焚烧炉设备1暂且成为燃烧空气流量、废气流量稳定时则流量不易变化的构造，但这也是燃烧空气量的变化速度缓慢的原因之一。

[0086] 另一方面，调节阀17的加压流动炉10侧为比炉内压力稍低的值(炉内压力-机器、配管的压力损失)，调节阀17的出口侧大致为大气压，因此，具有因调节阀17的开度变化而加压流动炉10内的压力以较快的响应发生变化的特性。

[0087] 在现有的加压流动焚烧炉设备中，对在作为向增压器15供给空气的供给路径或者从导入外部气体的流动鼓风机供给空气的供给路径和排出废气的路径的多个路径上设置的各个调节阀进行控制。然而，在本实施方式中，通过利用加压流动焚烧炉设备1的上述特性，不对设置在多个部位的路径上的调节阀进行控制，而是仅对设置在燃烧废气旁通路径上的调节阀(调节阀17、调节阀18)进行控制，由此对流向增压器15的涡轮15a侧的废气的流量进行调整。

[0088] 接着，对上述的加压流动焚烧炉设备1的阀开度控制装置19的功能进行说明。

[0089] 当阀开度控制装置19控制一个调节阀17的开度时，利用图4所示的燃烧空气流量与炉内压力的响应特性的不同，进行使燃烧空气流量与目标流量一致且同时抑制因污泥燃烧造成的炉内压力的短周期变动的控制。

[0090] 图5及图6是对阀开度控制装置19的控制进行说明的图。

[0091] 燃烧空气流量具有根据向加压流动炉10投入的污泥的投入量、辅助燃料使用量、设备特性求出的适当值。阀开度控制装置19将该适当值作为目标值(燃烧空气流量SV值)，并且与压力控制相比，优先进行使来自燃烧空气流量计16的当前的燃烧空气流量(燃烧空气流量PV值)接近燃烧空气流量SV值的控制。考虑到控制对象的响应的延迟，以比炉内压力的控制周期长的控制周期进行燃烧空气流量的控制。即，在燃烧空气流量PV值不在以燃烧空气流量SV值为基准而预先确定的范围内时(图5符号a，图5符号b)，与使炉内压力接近目标值的控制相比，优先进行使燃烧空气流量PV值接近燃烧空气流量SV值的控制(图6符号a)。在此，从燃烧效率的观点考虑，优选燃烧空气流量与目标值相比不会过多也不会过少。

[0092] 在燃烧空气流量PV值存在于以燃烧空气流量SV值为基准而预先确定的范围内时((图5符号c)，燃烧空气流量PV值≈燃烧空气流量SV值)，由于炉内压力的变动得以抑制，从而计算最接近的炉内压力的当前值(炉内压力PV值)的移动平均量，将该平均值作为目标值(炉内压力SV值)，进行使炉内压力PV值接近炉内压力SV值的控制(图6符号b)。考虑到控制对象的响应的速度，该控制以比燃烧空气流量的控制周期短的控制周期进行。

[0093] 如此，阀开度控制装置19以较长的控制周期来控制调节阀17，使燃烧空气流量PV值接近以燃烧空气流量SV值为基准的规定值以内。在燃烧空气流量PV值成为以燃烧空气流量SV值为基准的规定值以内的情况下，阀开度控制装置19以较短的控制周期控制调节阀17而使炉内压力接近目标值。由此，能够在不使燃烧空气量较大变化的情况下改变炉内压力。

[0094] 图7是表示存储部193中所存储的控制规则的一例的图。

[0095] 控制规则为使燃料空气流量偏差、炉内压力偏差、调节阀开度加减值对应而成的信息。

[0096] 燃烧空气流量偏差是指，燃烧空气流量PV值与燃烧空气流量SV值之差。在此，调节阀开度加减值与燃烧空气流量偏差建立对应。例如，当燃烧空气流量偏差在预先确定的范围外而该偏差为“+”时((燃烧空气流量PV值-燃烧空气流量SV值)＞0)，该偏差的值(绝对值)越大则开度向打开方向越大地变化这种调节阀开度加减值被对应起来。

[0097] 当燃烧空气流量偏差在预先确定的范围外而该偏差为“-”时((燃烧空气流量PV值-燃烧空气流量SV值)＜0)，该偏差的值(绝对值)越大则开度向关闭方向越大地变化这种调节阀开度加减值被对应起来。

[0098] 当燃烧空气流量偏差在预先确定的范围内(例如，燃烧空气流量PV值≈燃烧空气流量SV值)时，表示参照炉内压力偏差且根据该炉内压力偏差而进行控制的信息被对应起来。

[0099] 炉内压力偏差是指，炉内压力PV值与炉内压力SV值之差。在此，调节阀开度加减值与炉内压力偏差建立对应。例如，当炉内压力偏差在预先确定的范围外而该偏差为“+”时((炉内压力PV值-炉内压力SV值)＞0)，该偏差的值(绝对值)越大则开度向打开方向越大地变化这种调节阀开度加减值被对应起来。

[0100] 当炉内压力偏差在预先确定的范围外而该偏差为“-”时((炉内压力PV值-炉内压力SV值)＜0)，该偏差的值(绝对值)越大则开度向关闭方向较大地变化这种调节阀开度加减值被对应起来。

[0101] 当炉内压力偏差在预先确定的范围内(例如，炉内压力PV值≈炉内压力SV值)时，维持阀开度的调节阀开度加减值被对应起来。

[0102] 调节阀开度加减值是指，表示对调整来自增压器15的废气的旁通量的调节阀的开度进行控制的控制量的值。在本实施方式中，调节阀开度加减值作为表示相对于当前的调节阀17的开度的控制量的值，是表示相对于当前的开度而向打开方向打开的开度、向关闭方向关闭的开度、开度的维持中的任意一项的值。表示向打开方向打开的开度的值例如为“+2.0”、“+1.0”、“+0.8”、“+0.5”的值。表示向关闭方向关闭的开度的值例如为“-0.5”、“-0.8”、“-1.0”、“-2.0”的值。另外，表示当前的调节阀的开度的维持的值为“0.0”。这些值的单位通过将调节阀17全开时的开度为100％、全闭时的开度为0％而进行表示。例如，在当前的调节阀17的阀开度为50％而调节阀开度为“+1.0”的情况下，表示使当前的阀开度增加1％，表示以使阀开度成为51％的方式控制调节阀17。同样，在当前的调节阀17的阀开度为60％而调节阀开度为“-1.0”的情况下，表示使当前的阀开度减少1％，表示以阀开度成为59％的方式控制调节阀17。另外，在当前的调节阀17的阀开度为53％而调节阀开度为“0.0”的情况下，表示维持当前的阀开度即保持53％不变。

[0103] 该控制规则中的调节阀开度加减值若偏差越大则越大，另外，偏差越大则增量也越大。

[0104] 在求出成为控制输出的调节阀开度的运算过程中，也利用使用了与阀开度对应的修正系数的方法。

[0105] 由于大多调节阀的阀开度的变化与流量变化不是比例关系，例如在阀开度为50％的、为10％的情况下，以各个调节阀加减值为+1.0而使阀开度变化时，其结果是因开度变化产生的燃烧废气的流量变化存在较大不同。因此，使用与阀开度对应的修正系数，例如阀开度为50％时，使修正系数为1.0，当打开方向输出为+1.0时，控制输出
50(％)+1.0×1.0(修正系数)。阀开度为10％时，使修正系数为2.5，当打开方向输出为+1.0时，控制输出10(％)+1.0×2.5(修正系数)。通过以这种方式进行使用了的修正系数的运算，无论阀开度为何值，相对于+1.0的控制输出的变化幅度，都能够使流量变化为同等程度。

[0106] 另外，在该控制规则中，压力控制部192计算最接近的某一恒定期间(5秒等)的炉内压力的平均值，将该平均值作为炉内压力SV值(目标值)。以该平均值(炉内压力SV值(目标值))与当前的值接近的方式，即以该偏差成为0的方式进行控制。如上所述，以平均值与目标值偏离的量越大则开度变得越大的方式打开，在偏差小的情况下，以成为比偏差大时的开度小的开度的方式进行控制。

[0107] 另外，在调节阀开度加减值中，除了增加、减少、维持开度的值之外，还包括表示控制周期的信息。作为控制周期，存在“控制周期：长”和“控制周期：短”。“控制周期：长”表示控制周期比“控制周期：短”长。另外，控制周期表示，进行算出并参照燃烧空气流量偏差或炉内压力偏差的处理的时间间隔。在此，确定如下的控制规则，即，根据与燃烧空气流量偏差对应的阀开度加减值而控制调节阀17时的控制周期长，根据与炉内压力偏差对应的阀开度加减值而控制调节阀17时的控制周期短。

[0108] 接着，对上述的加压流动焚烧炉设备1的动作进行说明。

[0109] 图8是对加压流动焚烧炉设备1的动作进行说明的流程图。

[0110] 首先，当加压流动焚烧炉设备1运转而开始阀开度控制装置19的控制时，流量控制部191根据由燃烧空气流量计16测定的燃烧空气流量PV值和预先确定的燃烧空气流量SV值算出燃烧空气流量偏差，从而判定燃烧空气流量偏差是否在预先确定的范围内(步骤S1)。

[0111] 当判定结果在预先确定的燃烧空气流量偏差的范围内时(步骤S1-YES)，调节阀控制部194参照压力控制部192的判定结果(步骤S2)。即，在由炉内压力计12测定的炉内压力PV值与最接近的炉内压力PV值的平均值(炉内压力SV值)之差比预先确定的第一基准值(例如，-3kPa)小的情况下(步骤S3)，调节阀控制部194获得使阀开度向关闭方向的控制值(阀开度-0.8)(步骤S4)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度基础上进行相加，由此向关闭方向控制调节阀17。

[0112] 当由压力控制部192算出的炉内压力偏差在第一基准值以上而比预先确定的第二基准值(例如，-1kPa)小时(步骤S5)，调节阀控制部194获得使阀开度向关闭方向的控制值(阀开度-0.5)(步骤S6)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度的基础上进行相加，由此向关闭方向控制调节阀17。

[0113] 当由压力控制部192算出的炉内压力偏差在预先确定的第二基准值以上且小于预先确定的第三基准值(例如，1kPa)时(步骤S7)，调节阀控制部194判定炉内压力偏差在规定的范围内，获得维持阀开度的控制值(阀开度0.0)(步骤S8)，并以根据该控制值维持当前的调节阀17的阀开度的方式进行控制。

[0114] 当由压力控制部192算出的炉内压力偏差在第三基准值以上且小于预先确定的第四基准值(例如，3kPa)时(步骤S9)，调节阀控制部194获得使阀开度向打开方向的控制值(阀开度+0.5)(步骤S10)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度的基础上进行相加，由此向打开方向控制调节阀17。

[0115] 当由压力控制部192算出的炉内压力偏差在第四基准值以上时(步骤S11)，调节阀控制部194获得使阀开度向打开方向的控制值(阀开度+0.8)(步骤S12)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度的基础上进行相加，由此向打开方向控制调节阀17。

[0116] 当调节阀控制部194在获得步骤S4、S6、S8、S10、S12这样的控制值而进行控制时，在对控制周期进行计数的控制周期计时器中设定与“控制周期：短”对应的控制周期(例如，0.5～1秒中的任意的时间)(步骤S13)而进行计数。而且，调节阀控制部194在该计数结果达到控制周期的情况下转到步骤S1，判定燃烧空气流量偏差是否在规定的范围内。

[0117] 在步骤S1中，当燃烧空气流量偏差在预先确定的范围外时(步骤S1-NO)，调节阀控制部194参照流量控制部191的判定结果(步骤S20)。即，当所算出的由燃烧空气流量计16测定的燃烧空气流量PV值与燃烧空气流量SV值之差的结果比预先确定的第五基准3
值(例如，-40Nm/h)小时(步骤S21)，调节阀控制部194获得使阀开度向关闭方向的控制值(阀开度-2.0)(步骤S22)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度的基础上进行相加，由此向关闭方向控制调节阀17。

[0118] 当所算出的由燃烧空气流量计16测定的燃烧空气流量PV值与燃烧空气流量SV3
值之差的结果在预先确定的第五基准值以上且小于预先确定的第六基准值(例如，-20Nm/h)时(步骤S23)，调节阀控制部194获得使阀开度向关闭方向的控制值(阀开度-1.0)(步骤S24)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度的基础上进行相加，由此向关闭方向控制调节阀17。

[0119] 当所算出的由燃烧空气流量计16测定的燃烧空气流量PV值与燃烧空气流量SV3
值之差的结果在预先确定的第六基准值以上且小于预先确定的第七基准值(例如，20Nm/h)时(步骤S25)，调节阀控制部194获得使阀开度向打开方向的控制值(阀开度1.0)(步骤S26)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度的基础上进行相加，由此向打开方向控制调节阀17。

[0120] 当所算出的由燃烧空气流量计16测定的燃烧空气流量PV值与燃烧空气流量SV值之差的结果在预先确定的第七基准值以上时(步骤S27)，调节阀控制部194获得使阀开度向打开方向的控制值(阀开度2.0)(步骤S28)，根据该控制值在当前的调节阀17的阀开度的基础上进行相加，由此向打开方向控制调节阀17。

[0121] 当调节阀控制部194获得步骤S22、S24、S26、S28这样的控制值而进行控制时，在对控制周期进行计数的控制周期计时器中设定与“控制周期：长”对应的控制周期(例如，5～20秒中的任意的时间)(步骤S29)，从而进行计数。而且，调节阀控制部194在该计数结果达到控制周期的情况下转到步骤S1，判定燃烧空气流量偏差是否在规定的范围内。

[0122] 如此，调节阀控制部194在调节阀17的当前的阀开度的基础上加上每个控制周期获得的调节阀开度加减值，并作为调节阀17的新开度输出而进行控制。而且，仅当燃烧空气流量PV值≈燃烧空气流量SV值时，抑制炉内压力的变动的控制(PIC)发挥作用，当燃烧空气流量偏差在规定的范围外时，切换为使燃烧空气流量接近目标值的控制(FIC)。

[0123] 需要说明的是，在上述的实施方式中，调节阀控制部194在当前的阀开度为100％且获得使阀开度向打开方向的控制值时，即使进行相加也保持阀开度100％不变而进行控制，在当前的阀开度为0％而获得使阀开度向关闭方向的控制值时，即使进行相加也保持阀开度0％不变而进行控制。

[0124] 另外，在上述的实施方式中，在燃烧空气流量控制中(基于步骤S20～S28的控制过程中)，基于来自炉内压力计12、压力控制部192的炉内压力偏差而对压力变动不会变大到假定以上的情况和压力不会超过设定上限的情况进行监视，在产生异常的情况下，可以向操作人员通知出错。

[0125] 图9是对阀开度进行说明的图。在上述的实施方式中，调节阀控制部194通过调节阀17和调节阀18对绕过增压器15的旁通量进行调整。例如，在成为目标的阀开度为A(符号A)而作为目标的废气的流量为B(符号B)的情况下，以开度100％打开调节阀18，获得恒定的流量(符号b)，以可变的方式控制调节阀17的阀开度而获得剩余的流量(符号c)，由此，以获得成为目标的废气的流量的方式获得整体性目标的阀开度(符号a)。

[0126] 需要说明的是，例如，若能够仅通过调节阀17得到目标的阀开度(符号a)而获得废气的流量(符号B)，则可以仅控制调节阀17。

[0127] 图10是对其他控制规则进行说明的图。

[0128] 另外，在上述的实施方式中，当燃烧空气流量偏差在预先确定的范围外时，调节阀控制部194根据流量控制部191所算出的控制量对调节阀进行控制，当燃烧空气流量偏差在预先确定的范围内时，根据压力控制部192所算出的控制量对调节阀进行控制。如此，调节阀控制部194根据燃烧空气流量偏差对与流量控制部191对应的控制(FIC)和与压力控制部192对应的控制(PIC)进行切换控制。

[0129] 然而，也可以不切换与流量控制部191对应的控制和与压力控制部192对应的控制，而是对两者进行控制。例如，调节阀控制部194根据由流量控制部191获得的控制量和由压力控制部192获得的控制量对调节阀进行控制。例如，在存储部193存储图10所示的控制规则。

[0130] 调节阀控制部194从流量控制部191取得燃烧空气流量偏差，在“+侧多”的情况下，取得与其对应的调节阀开度加减值“+a3”，从压力控制部192取得炉内压力偏差，在“+侧 最多”的情况下，取得与其对应的调节阀开度加减值“+b4”，以成为与该调节阀开度加减值“+a3”和“+b4”对应的阀开度的方式控制调节阀17。例如，以成为在“+a3”的基础上加上“+b4”的控制量的方式进行控制。

[0131] 另外，例如，调节阀控制部194从流量控制部191取得燃烧空气流量偏差，在“+侧 微少”的情况下，取得与其对应的调节阀开度加减值“+a1”，从压力控制部192取得炉内压力偏差，在“-侧 稍多”的情况下，取得与其对应的调节阀开度加减值“-b2”，以成为与该调节阀开度加减值“+a1”和“-b2”对应的阀开度的方式控制调节阀17。例如，以成为在“+a1”的基础上加上“-b2”的控制量的方式进行控制。

[0132] 如此，调节阀控制部194以成为与燃烧空气流量偏差和炉内压力偏差两者对应的阀开度的方式对调节阀进行控制。

[0133] 如上述那样，通过适当地控制燃烧空气量，能够抑制燃料消耗的运行成本且抑制CO浓度。即，加压流动焚烧炉设备1是使污泥11燃烧的焚烧炉，根据污泥量、可燃成分含有比率等污泥性质，燃烧所需的空气量发生变化。若燃烧空气量过少则成为不完全燃烧，未燃烧气体排出和废气中CO浓度变高等对环境的影响增大，若燃烧空气量过多则为了其加温而不必要地消耗辅助燃料。因此，虽然产生运行成本上升、CO浓度上升等，但通过对燃烧空气流量进行控制，能够抑制燃料消耗的运行成本且抑制CO浓度。

[0134] 另外，如上述那样，由于以抑制炉内压力的变动的方式进行控制，因此能够抑制对加压流动焚烧炉设备1的其他控制的影响。能够使炉内压力在设备设计上的容许范围内。例如，即使以恒定流量将污泥投入焚烧炉，也会因污泥性质(含水率、发热量、粘性等)不均匀而在焚烧炉内产生燃烧不均，或污泥成块被投入，另外还存在污泥部分地发酵而导致气体喷出的情况，因各种原因导致炉内压力发生变动。若炉内压力发生变动，则对供给作为燃料的城市气体的控制等的影响也变大。通过在抑制这些变动的同时使炉内压力在设备设计上的容许范围内，能够抑制对加压流动焚烧炉设备1内的各部分的控制的影响。

[0135] 另外，通过将用于实现图1中的阀开度控制装置19的功能的程序记录于计算机可读取的记录介质，可以使计算机系统读入并执行在该记录介质所记录的程序来对调节阀进行控制。需要说明的是，在此所说的“计算机系统”是指包括OS、周边设备等硬件。

[0136] 另外，如果是在利用“计算机系统”、WWW系统的情况下，则也包含主页提供环境(或者显示环境)。

[0137] 另外，“计算机可读取的记录介质”是指，软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等可携带介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。进一步而言，“计算机可读取的记录介质”是指，包括经由因特网等网络、电话线路等通信线路发送程序时的服务器、成为客户端的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样保持恒定时间程序的介质。另外，上述程序可以实现所述的功能的一部分，进一步而言也可以与计算机系统中已记录的程序组合来实现所述的功能。

[0138] 以上，虽然参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但是具体结构不局限于该实施方式，还包括不脱离本发明的主旨的范围的设计等。

[0139] 需要说明的是，本发明中“多个”是指至少两个以上的任意数。

[0140] 产业上的可利用性

[0141] 本发明提供使设备的结构更简单且能够将燃烧状态抑制为恒定的加压流动炉设备的调节阀控制装置。