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垃圾供给速度推断装置和垃圾供给速度推断方法与流程

2021-08-13 19:36:00 来源:中国专利 TAG:垃圾 推断 供给 速度 焚烧
垃圾供给速度推断装置和垃圾供给速度推断方法与流程

本发明涉及在对产业废弃物等垃圾进行焚烧处理的焚烧设备中推断每单位时间向焚烧炉内提供的垃圾重量(以下,称为“垃圾供给速度”)的垃圾供给速度推断装置和垃圾供给速度推断方法。



背景技术:

以往,已知有以下焚烧设备:利用料斗暂时储存垃圾,使用垃圾供料装置将到达了该料斗底部的垃圾依次向焚烧炉内提供。在这样的焚烧设备中,利用锅炉来回收在焚烧炉内产生的废热。为了在锅炉中高效地进行热回收,重要的是使焚烧炉内的垃圾的燃烧状态稳定。以往提出有对垃圾供料装置进行控制以使焚烧炉内的垃圾的燃烧状态的稳定化提高的技术。

例如,在专利文献1中公开了一种具有测量装置的焚烧设备,该测量装置能够测量由垃圾供料装置向焚烧炉内提供的垃圾的供给热量。在该焚烧设备中,利用设置于料斗上方的扫描型激光式物位计来测量料斗内的垃圾的表面的高度位置,根据测量到的垃圾的表面的高度位置的变化来运算投入到料斗中的垃圾的容积(投入垃圾容积)和每单位时间提供给焚烧炉内的垃圾的容积(垃圾移动容积)。并且,利用安装在向料斗投入垃圾的起重机上的重量计来检测投入到料斗中的垃圾重量。根据检测到的垃圾重量和运算求出的投入垃圾容积来计算投入到料斗中的垃圾的比重。进而,根据计算出的垃圾比重和每单位时间提供到焚烧炉内的上述垃圾移动容积来运算每单位时间向焚烧炉内提供的垃圾的供给热量。运算出的垃圾的供给热量发送给对垃圾供料装置进行控制的控制装置。控制装置将接收到的垃圾的供给热量作为控制指标,对垃圾供料装置进行控制,以使每单位时间的垃圾的供给热量恒定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-254526号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

另外,在焚烧设备中,预先计划每天的垃圾焚烧重量。因此,垃圾供料装置需要一边监视提供到炉内的总垃圾重量,一边进行控制以达到计划的焚烧重量。在上述专利文献1的焚烧设备中,对垃圾供料装置进行控制以使焚烧炉内的燃烧状态稳定,但没有考虑到遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划。

但是,在专利文献1的焚烧设备中,如上所述,计算向焚烧炉内提供的垃圾的容积和比重。通过累计这些值的积即垃圾重量,能够监视提供到焚烧炉内的总垃圾重量。但是,由于这些垃圾的容积和垃圾的比重是根据料斗内的垃圾的物位变化来计算的,因此均存在以下问题:定量精度差,根据这些值所取得的长时间(例如24小时)的累计值欠缺准确性。因此,期望兼顾了遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划和使焚烧炉内的焚烧状态稳定化的控制指标。

因此,本发明的目的在于,提供能够推断作为兼顾了遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划和使焚烧炉内的焚烧状态稳定化的控制指标的垃圾供给速度的垃圾供给速度推断装置和垃圾供给速度推断方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题,本发明的一个方式的垃圾供给速度推断装置在焚烧设备中推断垃圾供给速度的推移,该垃圾供给速度是由垃圾供料装置向焚烧炉内提供的垃圾的每单位时间的重量,所述焚烧设备具有:所述焚烧炉,其焚烧垃圾;料斗,其储存从上方投入的垃圾;起重机,其具有抓取垃圾的吊斗和测量被所述吊斗抓取到的垃圾的重量的重量计,所述起重机将凹坑内的垃圾向所述料斗投入;高度测量装置,其测量所述料斗内的垃圾的表面高度;以及所述垃圾供料装置,其在所述料斗的下部向所述焚烧炉内提供垃圾,其中,所述垃圾供给速度推断装置具有:基本成分导出部,其将根据所述重量计的测量值所取得的向所述料斗投入的垃圾的投入重量的推移作为垃圾供给速度的基本成分而导出;变动成分导出部,其根据由所述高度测量装置测量的所述表面高度的变化来推断由所述垃圾供料装置向所述焚烧炉内提供的垃圾的供给重量的推移,并且将推断出的所述供给重量的推移的变动作为以所述基本成分为基准的垃圾供给速度的变动成分而导出;以及供给速度推断部,其通过将所述变动成分叠加于所述基本成分来推断垃圾供给速度的推移。

在上述结构中,将垃圾的供给速度的推移分为基本成分和以该基本成分为基准的变动成分而导出,并将它们组合,由此进行推断。

基本成分是根据由重量计测量的垃圾重量的推移而导出的。被起重机投入到料斗的垃圾暂时储存在料斗中,然后被垃圾供料装置提供到焚烧炉内。因此,长期来看,能够将由起重机向料斗投入的垃圾重量视为由垃圾供料装置向焚烧炉内提供的垃圾重量。而且,重量计的测量值与根据高度测量装置的测量值所求取的垃圾容积相比更准确,因此长时间(例如24小时)的累计值也准确。因此,优选将由重量计测量的垃圾重量作为用于遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划的控制指标。

此外,变动成分是指根据由高度测量装置测量的料斗内的垃圾的表面高度的变化而求出的向炉内提供的垃圾的供给重量的变动。如上所述,根据由高度测量装置测量的表面高度的变化所求取的垃圾的容积的定量精度较差。但是,由高度测量装置测量的表面高度的变化能够捕捉向炉内提供的垃圾的供给重量的短期变动,通过根据该短期变动对垃圾供料装置进行控制,能够提高焚烧炉内的焚烧状态的稳定化。

因此,通过将变动成分叠加于基本成分,能够推断作为兼顾遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划和使焚烧炉内的焚烧状态稳定化的控制指标的、每单位时间向焚烧炉内提供的垃圾重量。

在上述结构中,也可以是,所述变动成分导出部将提供到所述焚烧炉内的垃圾的供给容积与垃圾的比重相乘而得到的值推断为所述供给重量,其中,垃圾的所述供给容积是根据由所述垃圾供料装置向所述焚烧炉内提供垃圾之前和之后的由所述高度测量装置测量的所述表面高度的变化而计算出的,垃圾的所述比重是根据由所述高度测量装置测量的所述表面高度的变化而推断出的或者预先设定的。

在上述结构中,也可以是,所述变动成分导出部从推断出的所述供给重量的推移中提取与所述垃圾供料装置的垃圾供给动作相应的变动,将提取出的变动作为以所述基本成分为基准的垃圾供给速度的变动成分而导出。根据该结构,能够从根据由高度测量装置测量的表面高度的变化而推断出的垃圾供给速度的推移中降低与垃圾供料装置的动作相应的变动以外的变动。

在上述结构中,也可以是,所述变动成分导出部对于所述供给重量的推移,执行基于与所述垃圾供料装置的垃圾供给动作相应的频率特性的高通滤波器或带通滤波器的滤波处理,将所述滤波处理的结果作为垃圾供给速度的所述变动成分。根据该结构,能够从根据由高度测量装置测量的表面高度的变化而推断出的垃圾供给速度的推移中容易地提取与垃圾供料装置的动作相应的变动。

在上述结构中,也可以是,所述供给速度推断部根据从被所述起重机投入到所述料斗至到达所述料斗的下部为止的垃圾在所述料斗内的滞留时间,调整所述基本成分的时间轴和所述变动成分的时间轴。根据该结构,能够高精度地推断垃圾供给速度的推移。

在上述结构中,也可以是,所述供给速度推断部对于所述投入重量的推移,以与所述滞留时间相应的时间幅度执行移动平均处理,由此使所述基本成分的时间轴与所述变动成分的时间轴匹配。根据该结构,通过执行移动平均处理,能够使垃圾供给速度的基本成分的时间变化平缓,从而易于将最终由供给速度推断部取得的垃圾供给速度的推移用于控制。

此外,本发明的一个方式的垃圾供给速度推断方法在由垃圾供料装置将投入到料斗中的垃圾依次向焚烧炉内提供的焚烧设备中推断垃圾供给速度的推移,所述垃圾供给速度是由所述垃圾供料装置向所述焚烧炉内提供的垃圾的每单位时间的重量,其中,所述垃圾供给速度推断方法包含以下步骤:基本成分导出步骤,将向所述料斗投入的垃圾的投入重量的推移作为垃圾供给速度的基本成分而导出;变动成分导出步骤,根据由所述高度测量装置测量的所述表面高度的变化来推断由所述垃圾供料装置向所述焚烧炉内提供的垃圾的供给重量的推移,并且将推断出的所述供给重量的推移的变动作为以所述基本成分为基准的垃圾供给速度的变动成分而导出;以及供给速度推断步骤,通过将所述变动成分叠加于所述基本成分来推断垃圾供给速度的推移。

发明效果

根据本发明,能够提供如下的垃圾供给速度推断装置和垃圾供给速度推断方法:能够推断作为兼顾了遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划和使焚烧炉内的焚烧状态稳定化的控制指标的垃圾供给速度。

附图说明

图1是实施方式的焚烧设备的概略结构图。

图2是图1所示的焚烧设备的控制系统的框图。

图3是示出每单位时间向料斗投入的垃圾的重量随时间的推移的一例的曲线图。

图4a是示出根据料斗内的垃圾的物位变化来推断的每单位时间向炉内提供的垃圾的重量(垃圾供给速度)随时间的推移的一例的曲线图。

图4b是示出对于图4a所示的随时间的推移执行了滤波处理后的结果的一例的曲线图。

图5是示出根据图3所示的随时间的推移和图4b所示的随时间的推移而推断出的垃圾供给速度随时间的推移的一个例子的曲线图。

图6是示出垃圾供给速度推断处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是示出焚烧设备100的整体结构的概略结构图。如图1所示,焚烧设备100具有凹坑10、料斗20、垃圾供料装置30、焚烧炉40、锅炉50以及控制装置60。

将搬运到焚烧设备100的垃圾投入到凹坑10中并储存。凹坑10具有:储存空间11,其储存垃圾;以及输送空间12,其在该储存空间11的上侧与储存空间11连续,该输送空间12供向料斗20输送储存于储存空间11中的垃圾。在凹坑10的输送空间12中,设置有按照规定的投入间隔将凹坑10内的垃圾向料斗20投入的起重机13。起重机13具有抓取凹坑10内的垃圾的吊斗14,将被吊斗14抓到的垃圾输送到料斗20的上方并投入到料斗20。另外,起重机13具有测量被吊斗14抓取并输送的垃圾的重量的重量计15。

另外,在凹坑10的输送空间12中,设置有测量储存在料斗20中的垃圾的表面的高度(以下,也称为“垃圾高度”)的高度测量装置16。高度测量装置16配置于凹坑10的输送空间12。高度测量装置16例如是超声波式的物位计。

料斗20暂时储存由起重机13从上方投入的垃圾,并且向下方依次提供。每次起重机13从上方投入时,垃圾在料斗20内堆叠。刚向料斗20投入了垃圾之后的垃圾高度与即将向料斗20投入垃圾之前的垃圾高度相比有所增加。另一方面,由设置于料斗20的底部的垃圾供料装置30随时向焚烧炉40内提供料斗20内的底部的垃圾。因此,垃圾供料装置30刚提供垃圾之后的垃圾高度与垃圾供料装置30即将提供垃圾之前的垃圾高度相比有所减少。

垃圾供料装置30设置于料斗20的下部,按照比向料斗20投入垃圾的投入间隔短的时间间隔(供给间隔)将被投入于料斗20的垃圾提供到焚烧炉40内。垃圾供料装置30具有在水平方向上往复的推料器31和对推料器31进行往复驱动的驱动装置32。驱动装置32例如是液压缸,相对于料斗20配置在与焚烧炉40相反的一侧。但是,驱动装置32也可以不是相对于料斗20配置在与焚烧炉40相反的一侧。例如,也可以是,从焚烧炉40侧观察时,驱动装置32与推料器31并排配置。推料器31呈大致长方体状,在料斗20的底部部分进行往复驱动。并且,推料器31通过将料斗20内的垃圾朝向焚烧炉40的入口40a依次推出而向焚烧炉40内提供垃圾。垃圾供料装置30由后述的控制装置60控制。

在焚烧炉40中,一边输送垃圾一边焚烧垃圾。焚烧炉40从上游侧起依次具有主燃烧室41以及与主燃烧室41连续的再燃烧室42。另外,焚烧炉40是炉排式焚烧炉,在焚烧炉40的主燃烧室41和再燃烧室42的下方,从上游侧起依次设置有作为垃圾输送单元的干燥炉排43、燃烧炉排44以及后燃烧炉排45。隔着炉排43~45向主燃烧室41提供一次空气,并且在炉排43~45的上方向主燃烧室41提供二次空气。此外,向主燃烧室41提供从焚烧炉40排出的排气。排气由于氧浓度比空气低,因此被提供给主燃烧室41以抑制燃烧温度局部过度上升。在本实施方式中,通过了锅炉50后的排气的一部分返回主燃烧室41。

由垃圾供料装置30提供到焚烧炉40内的垃圾首先被送到干燥炉排43,利用一次空气和主燃烧室41的辐射热使其干燥。在干燥炉43中干燥后的垃圾被干燥炉43送到燃烧炉排44中进行燃烧,产生火焰。燃烧炉排44中的垃圾以及因燃烧产生的灰被燃烧炉排44送到后燃烧炉排45。在后燃烧炉排45中,对未在燃烧炉排44中燃尽的未燃烧部分的垃圾进行燃烧,垃圾燃烧后的灰从与后燃烧炉排45相邻设置的滑槽46排出。

另外,在主燃烧室41中,通过垃圾的热分解和部分氧化反应而生成燃烧气体,该燃烧气体与垃圾一同燃烧。在再燃烧室42中,将从主燃烧室41流入的燃烧气体完全燃烧。本实施方式的焚烧炉40是燃烧气体和垃圾并行流动的并行流焚烧炉。但是,焚烧炉40也可以是燃烧气体和垃圾向不同方向流动的方式的焚烧炉(例如,中间流焚烧炉)。另外,焚烧炉40也可以不是炉排式的,例如,也可以是窑炉式的。

锅炉50是利用因垃圾燃烧而产生的热来生成蒸汽的部分。锅炉50通过在设置于流路壁的多个水管51和过热器管52中进行热交换而生成蒸汽(过热蒸汽),并将生成的蒸汽提供给未图示的蒸汽涡轮发电机以进行发电。通过了锅炉50后的排气的大部分经由排气处理设备(未图示)从烟囱(未图示)向大气中排放,通过了锅炉50后的排气的一部分像上述那样返回主燃烧室41。

控制装置60对焚烧设备100的垃圾供料装置30进行控制。并且,在本实施方式中,控制装置60从重量计15和高度测量装置16分别接收测量值,并根据接收到的测量值来推断垃圾供给速度。即,控制装置60也作为本发明的垃圾供给速度推断装置发挥功能。

图2是焚烧设备100的控制系统的框图。控制装置60从重量计15和高度测量装置16接收测量信号,向垃圾供料装置30发送控制信号。控制装置60具有数据记录部61、基本成分导出部62、比重推断部63、供给容积计算部64、变动成分导出部65、供给速度推断部66以及垃圾供料控制部67作为功能性模块。控制装置60例如是计算机,具有rom、ram等存储部以及执行存储于该存储部中的规定的程序的cpu等运算处理部,例如这些控制装置60的存储部和/或运算处理部构成上述的各功能部。另外,控制装置60可以通过由单个计算机进行的集中控制来执行各处理,或者可以通过由多个计算机协作进行的分散控制来执行各处理。

数据记录部61将从重量计15取得的测量值记录于控制装置60的存储部中或者记录于设置在控制装置60的外部的存储装置(省略图示)中。并且,数据记录部61将从高度测量装置16取得的测量值记录于控制装置60的存储部中或记录于设置在控制装置60的外部的存储装置(省略图示)中。

基本成分导出部62将向料斗20投入的垃圾的重量(以下,也称为“投入重量”)w1的推移作为垃圾供给速度的基本成分而导出。以下,参照图3对基本成分导出部62的基本成分的导出方法进行说明。

首先,基本成分导出部62累计从一天的垃圾投入开始时刻至当前时刻为止的向料斗20投入的垃圾的投入重量w1。换言之,基本成分导出部62累计从一天的垃圾投入开始时刻至当前时刻为止的数据记录部61所记录的重量计15的测量值。

并且,基本成分导出部62将计算出的累计值的时间变化、即每单位时间向料斗20投入的垃圾的投入重量(以下,也称为“垃圾投入速度”)导出。在图3中示出了这样取得的投入重量(垃圾投入速度)的推移的一例。如图3所示,被吊斗14抓取的垃圾的容积或垃圾质量等在每次投入时都不同,因此投入速度随着时间而变化。另外,横轴与曲线之间的面积对应于从一天的垃圾投入开始时刻至当前时刻为止投入到料斗20的总投入重量。这样由基本成分导出部62导出的垃圾供给速度的基本成分在后述的供给速度推断部66中使用。

比重推断部63根据上述的投入重量w1和投入到料斗20中的垃圾的容积(以下,称为“投入容积”)v1来推断即将向焚烧炉40内提供之前的垃圾的比重ρ2。

对比重推断部63的垃圾比重的推断方法进行详细说明。首先,比重推断部63根据向料斗20投入垃圾之前和之后的高度测量装置16的测量值来计算投入容积v1。在本实施方式中,将由高度测量装置16测量到的表面高度与在料斗20中储存的垃圾的总容积之间的关系预先存储于控制装置60的存储部中或预先存储于设置在控制装置60的外部的存储装置(省略图示)中。比重推断部63根据与刚向料斗20投入了垃圾之后的高度测量装置16的测量值对应的总容积和与即将向料斗20投入垃圾之前的高度测量装置16的测量值对应的总容积之差,导出投入容积v1。

另外,比重推断部63对输入体积v1的计算不限于此。例如,也可以是,比重推断部63根据向料斗20内投入垃圾前后的料斗20内的垃圾的表面高度变化量与料斗20的截面积之积来计算投入容积v1。

接着,比重推断部63根据计算出的投入容积v1和垃圾的投入重量w1来计算被投入到了料斗20中的垃圾的比重ρ1。计算出的垃圾的比重ρ1存储于控制装置60的存储部中或者存储于设置在控制装置60的外部的存储装置(省略图示)中。为了能够识别是何时投入到料斗20中的垃圾的比重,将垃圾的比重ρ1与例如投入到料斗20的时间或投入的顺序等关联起来进行存储。这样,比重推断部63针对起重机13的每次垃圾投入,计算并存储被投入到料斗20中的垃圾的比重ρ1。但是,也可以代替根据投入重量w1和投入容积v1计算出的垃圾比重ρ1,而存储例如投入重量w1和投入容积v1等能导出垃圾的比重ρ1的数据。

在本实施方式中,比重推断部63根据在过去的规定的时间内投入到料斗20中的垃圾的投入重量w1和投入容积v1(包括根据在过去的规定的时间内检测到的投入重量w1和投入容积v1而计算出的垃圾比重ρ1)来计算即将向焚烧炉40内提供之前的垃圾的比重ρ2。例如,可以是,比重推断部63计算在过去的规定的时间内投入到料斗20中的垃圾的比重ρ1的平均值ρave作为即将向焚烧炉40内提供之前的垃圾的比重ρ2。

更详细而言,在本实施方式中,在即将向焚烧炉40内提供之前的垃圾的比重ρ2的计算中,考虑了垃圾在料斗20内的滞留时间、即从垃圾被投入到料斗20中至被提供给焚烧炉40的时间差。并且,垃圾在料斗20内的滞留时间根据储存在料斗20中的垃圾的表面形状和料斗20内的垃圾的性状等而存在偏差,在本实施方式中,在垃圾的比重ρ2的计算中也考虑了该偏差。即,在比重推断部63中预先设定了作为垃圾在料斗20内的滞留时间的时间范围(例如40分钟),比重推断部63从上述存储的垃圾比重ρ1之中提取设定的时间范围内的垃圾比重,将根据提取到的比重而计算出的值(例如它们的平均值ρave)设定为即将向焚烧炉40内提供之前的垃圾的比重ρ2。

比重推断部63对垃圾的比重ρ2的推断方法不限于此。例如,也可以不使用预先设定的滞留时间,而是运算即将由垃圾供料装置30向炉内提供之前的垃圾是否与i次前投入到料斗20中的垃圾对应,导出i次前的垃圾的比重作为即将向炉内提供之前的垃圾的比重。另外,在能够根据储存在凹坑10内的垃圾质量等大体掌握投入到料斗20中的垃圾的比重的情况下,即将向焚烧炉40内提供之前的垃圾的比重ρ2也可以采用预先设定的设计比重。在该情况下,控制装置60无需具备比重推断部63。

供给容积计算部64根据垃圾供料装置30向焚烧炉40内提供垃圾之前和之后的由高度测量装置16测量的表面高度的变化来计算被提供到了焚烧炉40内的垃圾的供给容积v2。

具体而言,供给容积算出部64按照与比重推断部63计算投入容积v1相同的方法来计算垃圾的供给容积v2。即,将由高度测量装置16测量到的表面高度与在料斗20中储存的垃圾的总容积之间的关系预先存储于控制装置60的存储部中或存储于设置在控制装置60的外部的存储装置(省略图示)中。供给容积计算部64根据与推料器31的一次往复动作之前和之后的高度测量装置16的测量值对应的总容积之差来计算供给容积v2。换言之,供给容积计算部64根据与刚向焚烧炉40内提供了垃圾之后的高度测量装置16的测量值对应的总容积和与即将向焚烧炉40内提供垃圾之前的高度测量装置16的测量值对应的总容积之差,导出供给容积v2。

另外,供给容积计算部64对供给容积v2的计算方法不限于此。例如,也可以是,供给容积算出部64根据向焚烧炉40内提供垃圾前后的料斗20内的垃圾的表面高度变化量与料斗20的截面积之积来计算供给容积v2。

变动成分导出部65根据由高度测量装置16测量的表面高度的变化来推断由垃圾供料装置30向焚烧炉40内提供的垃圾的供给重量w2的推移。并且,变动成分导出部65将推断出的供给重量w2的推移的变动作为以基本成分导出部62导出的基本成分为基准的垃圾供给速度的变动成分而导出。

参照图4a和图4b对变动成分导出部65的变动成分的导出方法进行说明。

变动成分导出部65将比重推断部63推断出的垃圾比重ρ2与供给容积计算部64计算出的供给容积v2相乘而得到的值推断为供给重量w2。在图4a中示出了这样取得的供给重量w2的推移的一例。另外,横轴与曲线之间的面积虽然对应于从一天的垃圾投入开始时刻至当前时刻为止的总供给重量,但定量精度差。

进而,变动成分导出部65从推断出的供给重量w2的推移中提取与垃圾供料装置30的垃圾供给动作相应的变动。具体而言,变动成分导出部65对于图4a所示的供给重量w2的推移,执行基于与垃圾供料装置30的垃圾供给动作相应的频率特性的高通滤波器或带通滤波器的滤波处理。与垃圾供料装置30的垃圾供给动作相应的频率特性的高通滤波器或带通滤波器,换言之,是指使每隔垃圾供料装置30的供给间隔产生的变动通过的滤波器。在图4b中示出了这样取得的滤波处理的结果的一例。通过基于高通滤波器或带通滤波器的滤波处理,能够提取与垃圾供料装置30的垃圾供给动作相应的料斗20内的垃圾的表面高度的增减(即,向炉内提供的垃圾的供给重量的增减)。变动成分导出部65将通过滤波处理而取得的结果作为垃圾供给速度的变动成分。另外,横轴与该横轴上侧的曲线图之间的面积和横轴与该横轴下侧的曲线图之间的面积实质上相同。

供给速度推断部66通过将变动成分导出部65导出的变动成分叠加于基本成分导出部62导出的基本成分来推断垃圾供给速度的推移。

具体而言,供给速度推断部66根据从被起重机13投入到料斗20至到达料斗20的下部为止的垃圾在料斗20内的滞留时间,调整基本成分的时间轴和变动成分的时间轴。

在本实施方式中,供给速度推断部66对于投入重量w1的推移,以与垃圾在料斗20内的滞留时间相应的时间幅度执行移动平均处理,由此使基本成分的时间轴与变动成分的时间轴匹配。具体而言,对于投入重量w1的推移,以滞留时间(例如40分钟)的约2倍的时间幅度执行移动平均处理,由此取得了大致被延迟了滞留时间量的曲线图,其结果为,能够使其与变动成分的时间轴匹配。

图5是将图4b所示的变动成分叠加于图3所示的基本成分的移动平均结果上而取得的曲线图。供给速度推断部66将这样取得的结果推断为垃圾供给速度随时间的推移。

垃圾供料控制部67将由供给速度推断部66取得的垃圾供给速度作为控制指标而对垃圾供料装置30进行控制,以遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划,并且使焚烧炉40内的垃圾的燃烧状态稳定。垃圾供料控制部67例如对垃圾供料装置30的推料器31的移动速度、每单位时间的移动次数、行程(移动量)以及行程端的位置中的一部分或者全部进行控制。

接下来,参照图6对垃圾供给速度推断处理的流程进行说明。图6是示出本实施方式的控制装置60的垃圾供给速度推断处理的流程的流程图。

在垃圾供给速度推断处理中,基本成分导出部62将向料斗20投入的垃圾重量的推移作为垃圾供给速度的基本成分而导出(s1:基本成分导出步骤)。

接着,比重推断部63根据向料斗20投入垃圾之前和之后的高度测量装置16的测量值的变化来计算投入到料斗20中的垃圾的投入容积v1(s2:投入容积计算步骤)。

然后,比重推断部63根据投入到料斗20中的垃圾的投入重量w1和投入容积v1来计算即将向焚烧炉40内提供之前的垃圾的比重ρ2(s3:比重计算步骤)。

接着,供给容积计算部64根据由高度测量装置16测量的表面高度的变化来计算被提供到焚烧炉40内的垃圾的供给容积v2(s4:供给容积计算步骤)。

接着,变动成分导出部65将比重推断部63推断出的垃圾的比重ρ2与供给容积计算部64计算出的供给容积v2相乘而得到的值推断为供给重量w2。进而,变动成分导出部65通过滤波处理,将推断出的供给重量w2的推移的变动作为以基本成分为基准的垃圾供给速度的变动成分而导出(s5:变动成分导出步骤)。

供给速度推断部66通过将变动成分与基本成分组合来推断垃圾供给速度的推移(s6:供给速度推断步骤)。

另外,上述的基本成分导出步骤s1只要在供给速度推断步骤s6之前,就可以在任何时候执行,例如可以在供给速度推断步骤s6紧前执行。

像以上所说明那样,根据本实施方式的控制装置60,将垃圾的供给速度的推移分为基本成分和以该基本成分为基准的变动成分而导出,并将它们组合,由此进行推断。

基本成分是根据由重量计15测量的垃圾重量的推移而导出的。被起重机13投入到料斗20的垃圾暂时储存在料斗20中,然后被垃圾供料装置30提供到焚烧炉40内。因此,长期来看,能够将由起重机13向料斗20投入的垃圾重量视为由垃圾供料装置30向焚烧炉40内提供的垃圾重量。而且,重量计15的测量值与根据高度测量装置16的测量值所求取的垃圾容积相比更准确,因此长时间(例如24小时)的累计值也准确。因此,优选将由重量计15测量的垃圾重量作为用于遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划的控制指标。

此外,变动成分是指根据由高度测量装置16测量的表面高度的变化而求出的向焚烧炉40内提供的垃圾的供给重量的变动。如上所述,根据由高度测量装置16测量的表面高度的变化所求取的垃圾容积的定量精度较差。但是,由高度测量装置16测量的表面高度的变化能够捕捉向焚烧炉40内提供的垃圾的供给重量的短期变动,通过根据该短期变动对垃圾供料装置30进行控制,能够提高焚烧炉40内的焚烧状态的稳定化。

因此,在本实施方式的控制装置60中,通过组合上述的基本成分和变动成分,能够推断作为兼顾遵守预先决定的每天的垃圾焚烧重量计划和使焚烧炉40内的焚烧状态稳定化的控制指标的、每单位时间向焚烧炉40内提供的垃圾重量。

此外,变动成分导出部65从推断出的供给重量的推移中提取与垃圾供料装置30的垃圾供给动作相应的变动,并将提取到的变动作为以基本成分为基准的垃圾供给速度的变动成分而导出。根据该结构,能够从根据由高度测量装置16测量的表面高度的变化而推断出的垃圾供给速度的推移中降低与垃圾供料装置30的动作相应的变动以外的变动。

另外,变动成分导出部65对于供给重量的推移,执行基于与垃圾供料装置30的垃圾供给动作相应的频率特性的高通滤波器或带通滤波器的滤波处理,将滤波处理的结果作为垃圾供给速度的变动成分,因此能够从根据由高度测量装置16测量的表面高度的变化而推断出的垃圾供给速度的推移中容易地提取与垃圾供料装置30的动作相应的变动。

另外,供给速度推断部66可以根据从被起重机13投入到料斗20至到达料斗20的下部为止的垃圾在料斗20内的滞留时间,调整基本成分的时间轴和变动成分的时间轴。根据该结构,能够高精度地推断垃圾供给速度的推移。

另外,供给速度推断部66对于投入重量w1的推移,以与滞留时间相应的时间幅度执行移动平均处理,由此使基本成分的时间轴与变动成分的时间轴匹配,因此能够使垃圾供给速度的基本成分的时间变化平缓,易于将最终由供给速度推断部66取得的垃圾供给速度的推移用于控制。

本发明不限于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

例如,在上述实施方式中,高度测量装置16是超声波式的物位计,但本发明的高度测量装置不限于此。例如,本发明的高度测量装置也可以是扫描型激光式物位计。

此外,在上述实施方式中,供给速度推断部66对于投入重量w1的推移,以与垃圾在料斗20内的滞留时间相应的时间幅度执行移动平均处理,由此使基本成分的时间轴与变动成分的时间轴匹配,但使时间匹配的方法也不限于此。例如,也可以通过使基本成分的曲线图偏移滞留时间的量而使基本成分的时间轴与变动成分的时间轴匹配。

标号说明

100:焚烧设备;10:凹坑;13:起重机;14:吊斗;15:重量计;16:高度计测装置;20:料斗;30:垃圾供料装置;40:焚烧炉;60:控制装置(垃圾供给速度推断装置);62:基本成分导出部;65:变动成分导出部;66:供给速度推断部。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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