專利名稱：火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)及火葬爐的燃燒控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)及火葬爐的燃燒控制方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，火葬場(chǎng)拂拭舊有的形象而整備為無(wú)公害的近代設(shè)備。尤其，在主 要設(shè)備即火葬爐上，要求具有不冒煙且不產(chǎn)生臭氣的性能。再有，二惡英類的 排放也與垃圾焚燒爐一樣被賦予保持在一定值以下的義務(wù)。
另一方面，火葬爐，需要余留遺骨地進(jìn)行焚燒以揀骨，且與遺體或殉葬品、 棺柩的大小、多少無(wú)關(guān)地需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)結(jié)束焚燒等，因而在火葬爐上要 求不同于通常的焚燒器的復(fù)雜的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且不允許失敗。
另外，火葬爐是將火葬的前半部為自燃工序、后半部為利用噴燒器的直接 焚燒的這兩個(gè)工序在一個(gè)爐內(nèi)進(jìn)行的非常獨(dú)特的燃燒設(shè)備。再有，成為間歇式 運(yùn)轉(zhuǎn)這一點(diǎn)也獨(dú)特。
圖l是表示標(biāo)準(zhǔn)火葬工序的簡(jiǎn)圖。圖中，l表示冷卻室，2表示主燃燒爐， 3表示臺(tái)車，4表示棺柩，5表示臺(tái)架，6表示遺骨。
我國(guó)的火葬，由于有火葬結(jié)束后立即揀拾遺骨的習(xí)慣，因而火葬是將棺柩 安放在可移動(dòng)的爐內(nèi)臺(tái)車上進(jìn)行的。具體說(shuō)明該火葬工序如下。 (a)在冷卻室1內(nèi)的爐內(nèi)臺(tái)車3上安放棺柩4。
(b )將爐內(nèi)臺(tái)車3放入主燃燒爐2內(nèi)，與棺柩4或殉葬品一起燃燒遺體， 燒成骨灰。
(c )在將爐內(nèi)臺(tái)車3在爐內(nèi)冷卻到某種程度后，從主燃燒爐2取出，并 在冷卻室1進(jìn)一步冷卻，而后在冷卻室1的前方的拾骨室進(jìn)行拾骨。
如圖1所示，就火葬爐的運(yùn)轉(zhuǎn)而言，每一次火葬均進(jìn)行急加熱—焚燒—冷 卻的工序，而且大體上每日只進(jìn)行1 2次程度的運(yùn)轉(zhuǎn)，成為間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)。 一次 火葬需要1個(gè)小時(shí) 一個(gè)半小時(shí)程度的時(shí)間，火葬和火葬的間隔為30分鐘到數(shù) 小時(shí)。
另外，從焚燒遺體的觀點(diǎn)來(lái)看，火葬具有以下特征。
(1) 就火葬而言，從守護(hù)已故者的尊嚴(yán)的立場(chǎng)來(lái)看，不宜從外部向遺體 施加才幾纟戒'f生的力。
(2) 在火葬前半部，由于粘貼在主燃燒爐爐壁內(nèi)的陶瓷纖維的效果，在 點(diǎn)燃噴燒器后，在棺柩或殉葬品、遺體的皮下脂肪等易燃性物質(zhì)較多的部位驟 然產(chǎn)生燃燒， 一時(shí)產(chǎn)生大量燃燒氣體。此時(shí)的燃燒主要是自燃，燃燒用空氣的 供給量控制和爐內(nèi)壓控制成為重要的因素。另外，在該階段要緊的是不放任燃 燒，火葬爐控制的關(guān)鍵在于如何最理想地進(jìn)行該部分，由此決定成敗。
(3) 在火葬后半部，用噴燒器的火焰燃燒以遺體腹部為中心的量較少的 高含水率的難燃性物質(zhì)。此時(shí)的燃燒是利用噴燒器的火焰的直接焚燒，高溫維 持和被燃燒面的迅速更新成為重要的要點(diǎn)。
因此，要想使火葬爐自動(dòng)且最理想地運(yùn)轉(zhuǎn)，需要有高度的技術(shù)。 在無(wú)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的時(shí)代，各設(shè)備對(duì)于各個(gè)控制因素進(jìn)行了單環(huán)式控制， 在這種場(chǎng)合，要想以最理想的狀態(tài)使?fàn)t運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其在火葬前半部，作業(yè)人員必 須緊盯爐。即、有必要監(jiān)視燃燒狀態(tài)，并以手操作調(diào)節(jié)各噴燒器的輸出等。
另外，由于在殉葬品等可燃物較多的場(chǎng)合或遺體的脂肪部分較多的場(chǎng)合， 燃燒速度過(guò)高，因此，備于成為異常燃燒狀態(tài)的場(chǎng)合，有必要使?fàn)t壓控制也傾 向吸壓(較大地處于負(fù)壓一側(cè))。其結(jié)果，即使在火葬后半部的被燃燒物變少 時(shí)，或在火葬前半部，也不能充分利用被燃燒物的發(fā)熱量相對(duì)較低的場(chǎng)合所產(chǎn) 生的熱，且主燃燒室、再燃燒室同處溫度難以上升的狀況，為了維持溫度而使 用過(guò)多的燃料來(lái)燒噴燒器。
再有，在火葬后半部，由于有早些結(jié)束火葬的要求，因而采用以稱之為動(dòng) 臂(f k ，7《)的金屬棒對(duì)遺體施加機(jī)械力或者移動(dòng)遺體從而促進(jìn)燃燒的方法。 其結(jié)果，當(dāng)然在作業(yè)人員的技能上產(chǎn)生個(gè)人差別，本領(lǐng)高超的作業(yè)人員，使用 該動(dòng)臂棒很順手，可早些結(jié)束火葬。也就是說(shuō)，處于與"守護(hù)遺體的尊嚴(yán)"或者 "作業(yè)環(huán)境提高"方面相距甚遠(yuǎn)的狀況。
作為火葬爐的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方法， 一直以來(lái)提出有幾種方案。 在專利文獻(xiàn)1 (日本特開平3-9365號(hào)公報(bào))中公開了在主燃燒室內(nèi)設(shè)置計(jì) 量燃燒對(duì)象物的重量的計(jì)量裝置，響應(yīng)基于來(lái)自該計(jì)量裝置的輸出信號(hào)的燃燒
對(duì)象物在燃燒前及燃燒中的重量及重量變化，而自動(dòng)控制配設(shè)在主燃燒室的燃 燒噴燒器的輸出的火葬爐的燃燒控制方法。
在專利文獻(xiàn)2 (日本特許3878247號(hào)公報(bào))中公開了一種火葬爐，該火葬 爐具備與前室相連的具有使用流體燃料的主噴燒器的主燃燒室，從主燃燒室借
助于煙道設(shè)置具有使用流體燃料的輔助噴燒器的再燃燒室，將在具有橫跨上述 前室到主燃燒室的長(zhǎng)度的自行式運(yùn)載臺(tái)車上利用設(shè)置于運(yùn)載臺(tái)車上的轉(zhuǎn)送機(jī) 構(gòu)沿著長(zhǎng)度方向可滑動(dòng)地裝載安放棺材的火葬臺(tái)車，并將該運(yùn)載臺(tái)車從殯儀館 的前廳向前室內(nèi)插入，用檢測(cè)火葬臺(tái)車的載荷的前負(fù)載傳感器和主負(fù)載傳感器 橫跨前室到主燃燒室承擔(dān)載放運(yùn)載臺(tái)車的連續(xù)支撐體，并且設(shè)置響應(yīng)前負(fù)載
傳感器的^f全測(cè)信號(hào)自動(dòng)地先行啟動(dòng)輔助噴燒器，同時(shí)控制主噴燒器的燃料供給 量和工作時(shí)間的火葬模式控制機(jī)構(gòu)；以及用主負(fù)載傳感器的檢測(cè)信號(hào)對(duì)該火葬 模式控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行火葬狀況修正的修正機(jī)構(gòu)，并設(shè)置利用溫度傳感器和定時(shí) 器，而檢測(cè)再燃燒室內(nèi)直到適合未燃燒氣體的燃燒為止所加熱的狀況的環(huán)境檢 測(cè)機(jī)構(gòu)，并一改環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)的輸出和火葬模式控制機(jī)構(gòu)的輸出來(lái)啟動(dòng)主噴燒 器。
在專利文獻(xiàn)3 (日本特許3795554號(hào)公報(bào))中公開了 一種爐的燃燒控制裝 置，該控制裝置基于設(shè)置在燃燒爐上的燃燒溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)而控制噴 燒器的火力和來(lái)自爐內(nèi)部的排氣量，該控制裝置具備用于保持從點(diǎn)火到滅火 的理想燃燒溫度的時(shí)序數(shù)據(jù)的理想數(shù)據(jù)記憶部；為了按照燃燒溫度的時(shí)序數(shù)據(jù) 進(jìn)行燃燒，而掌管噴燒器的從點(diǎn)火到滅火的火力設(shè)定的時(shí)序控制機(jī)構(gòu)；以及用 于進(jìn)行將當(dāng)前燃燒溫度和理想的燃燒溫度的時(shí)序數(shù)據(jù)適宜地進(jìn)行比較，在當(dāng)前 燃燒溫度相對(duì)高的場(chǎng)合增加排氣量，而在當(dāng)前燃燒溫度相對(duì)低的場(chǎng)合減少排氣 量的控制的排氣量控制單元。
在專利文獻(xiàn)4 (日本特開平9-273722號(hào)公報(bào))中公開了在具備了規(guī)定的燃 燒用噴燒器以及空氣供給部的燃燒室內(nèi)配置爐內(nèi)溫度傳感器，并且設(shè)置上述噴 燒器的燃料供給量以及空氣供給量的控制部，并以利用爐內(nèi)溫度傳感器測(cè)量的 爐內(nèi)溫度的溫度變化率為基準(zhǔn)控制噴燒器的燃料供給量以及空氣供給量的火 葬爐的燃燒方法。
上述的專利文獻(xiàn)1所公開的火葬爐的燃燒控制方法，雖然是響應(yīng)燃燒對(duì)象
物的重量及重量變化，而自動(dòng)控制燃燒噴燒器的輸出的方法，但僅憑燃燒對(duì)象 物(棺柩、遺體、殉葬品)的重量及重量變化，即^f吏在主燃燒室的燃燒對(duì)象的 焚燒完成，而直至合乎排放氣體標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致的燃燒控制卻不易實(shí)現(xiàn)。
在專利文獻(xiàn)2所公開的火葬爐中記載有如下內(nèi)容，即、通過(guò)設(shè)置響應(yīng)前負(fù) 載傳感器的檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制主噴燒器的燃料供給量和工作時(shí)間的火葬模式控 制機(jī)構(gòu)，在將安置有棺材的火葬臺(tái)車插入到前室內(nèi)的時(shí)刻，就能檢測(cè)火葬體的 載荷，通過(guò)響應(yīng)上述檢測(cè)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)火葬模式控制機(jī)構(gòu)，可按照各火葬體進(jìn)行 適宜的火葬處理，另外，利用主負(fù)載傳感器來(lái)能夠修正先前所提供的火葬模式 而進(jìn)行火葬處理，但該火葬爐與專利文獻(xiàn)l同樣地、直至合乎排放氣體標(biāo)準(zhǔn)的 細(xì)致的燃燒控制卻不易實(shí)現(xiàn)。
在專利文獻(xiàn)3所公開的燃燒控制裝置中，雖然在主燃燒室的釆樣口配置溫 度傳感器和壓力傳感器并根據(jù)兩傳感器的輸出來(lái)控制理想數(shù)據(jù)記憶部、時(shí)序控 制機(jī)構(gòu)、排氣量控制單元以及火力修正機(jī)構(gòu)，但單憑主燃燒室的出口的溫度和 壓力，難以進(jìn)行降低排放氣體的冒煙和臭氣進(jìn)而將二惡英濃度降低到標(biāo)準(zhǔn)值以 下的燃燒控制。
專利文獻(xiàn)4所公開的燃燒方法，雖然以利用爐內(nèi)溫度傳感器測(cè)量的爐內(nèi)溫 度的溫度變化率為基準(zhǔn)控制噴燒器的燃料供給量以及空氣供給量，但此方法也 不易實(shí)現(xiàn)直至合乎排放氣體標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致的燃燒控制。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)需熟習(xí)就能簡(jiǎn)單地進(jìn)行一定水平以上 的火葬，且能夠進(jìn)行合乎排放氣體標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致的燃燒控制的火葬爐的燃燒控制
系統(tǒng)及火葬爐的燃燒控制方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一方案為一種火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)，其 特征在于，具備
主燃燒爐，設(shè)有用于燃燒安放在爐內(nèi)臺(tái)車上的棺柩及容納在其內(nèi)部的遺 體、殉葬品等的主燃噴燒器及主燃燒爐二次空氣量氣門；
再燃燒爐，與上述主燃燒爐連通設(shè)置，并設(shè)有再燃噴燒器及再燃燒爐二次
空氣量氣門；
冷卻器，冷卻來(lái)自上述再燃燒爐的排氣；爐出口氣門，設(shè)置于上述冷卻器的出口；
誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)，誘導(dǎo)來(lái)自上述再燃燒爐的排氣；
排氣筒，將上述排氣向大氣排出；
主燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度；
再燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述再燃燒爐的爐內(nèi)溫度；
排煙濃度計(jì)及氧氣濃度計(jì)，分別測(cè)量上述排氣中的排煙濃度及氧氣濃度；
以及
主燃燒爐溫度控制機(jī)構(gòu)，進(jìn)行滿足用上述排煙濃度計(jì)測(cè)量的排煙濃度為 0且將用上述氧氣濃度計(jì)測(cè)量的氧氣濃度保持在規(guī)定值以上的條件，并且使上 述主燃噴燒器的輸出快速達(dá)到最大的主控制；以及"^丸行在火葬前半部的后期若
溫度滿足規(guī)定的條件，則使上述主燃燒爐二次空氣量氣門以一定時(shí)間只打開規(guī) 定的開度，在上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度比目標(biāo)溫度的范圍還高時(shí)，關(guān)閉上述主 燃燒爐二次空氣量氣門，若上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度在目標(biāo)溫度的范圍內(nèi)，則 使上述主燃燒爐二次空氣量氣門打開一定時(shí)間這種動(dòng)作的輔助控制。
在該第一方案中，通過(guò)主控制，在將排煙濃度保持為0這種基本目標(biāo)之下，
使燃燒時(shí)間成為最快地控制主燃噴燒器，并且進(jìn)行利用輔助控制的溫度控制， 以防加熱到因主燃燒爐的溫度變得過(guò)高從而無(wú)法保留遺骨的形狀。
本發(fā)明的第二方案在第一方案的基礎(chǔ)上，其特征是，設(shè)有再燃燒爐溫度控 制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)基于用上述再燃燒爐溫度計(jì)或設(shè)置在上述再燃燒爐的出口的再 燃燒爐出口溫度計(jì)測(cè)量的再燃燒爐溫度信號(hào)，若上述再燃燒爐的溫度未達(dá)到目 標(biāo)溫度則增加上述再燃噴燒器的輸出，反之，在上述再燃燒爐的溫度過(guò)于上升 時(shí)，首先，使上述再燃噴燒器滅火，若不充分，則對(duì)上述再燃燒爐二次空氣量 氣門進(jìn)行開度調(diào)節(jié)而增加再燃燒爐二次空氣的吹入量，在盡管如此仍不足的場(chǎng) 合，通過(guò)上述再燃噴燒器僅投放空氣。
在該第二方案中，由于被燃燒物伴隨火葬進(jìn)行而漸漸變少，因而應(yīng)對(duì)主燃 燒爐所產(chǎn)生的排放氣體量也隨之減少，使在燃燒爐中的再燃工序經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
本發(fā)明的第三方案在第一或第二方案的基礎(chǔ)上，其特征是，上述主燃燒爐 的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)二次空氣口，從該多個(gè)二次空氣口向?qū)⑸鲜鰻t內(nèi)臺(tái)車上的棺 柩抬高規(guī)定高度而形成的空間吹入二次空氣。
由于安放在爐內(nèi)臺(tái)車上的棺柩緊貼在爐內(nèi)臺(tái)車的上面，因而氧氣不易供 給，且其底部的溫度不易上升，因此，棺柩內(nèi)部的遺體的一部分成為難燃部。 于是，在該第三方案中，通過(guò)在側(cè)壁設(shè)置多個(gè)使?fàn)t內(nèi)臺(tái)車上的棺柩抬高規(guī)定高 度后對(duì)其吹入二次空氣的二次空氣口，并以主燃噴燒器的火焰包入難燃部，從 而促進(jìn)遺體燃燒。
本發(fā)明的第四方案在第一 第三方案的基礎(chǔ)上，其特征是，設(shè)有生成送入 上述主燃燒爐的主燃燒爐用二次空氣、送入上述主燃噴燒器的空氣、送入上述 再燃燒爐的再燃燒爐用二次空氣和送入上述再燃噴燒器的空氣的燃燒用送風(fēng) 機(jī)，設(shè)有為了使上述燃燒用送風(fēng)機(jī)的集管中的空氣壓為一定，而使用變換器進(jìn) 行上述燃燒用送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)控制的恒壓控制機(jī)構(gòu)。
在該第四方案中，作為自如地調(diào)節(jié)燃燒的三要素之一 的氧氣即空氣量的方 法，設(shè)置燃燒用送風(fēng)機(jī)，為了使集管中的空氣壓為一定，而使用變換器進(jìn)行燃 燒用送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)控制。通過(guò)各管路的空氣調(diào)節(jié)用氣門的控制，可自如地供給 空氣。
本發(fā)明的第五方案在第一 第四方案的基礎(chǔ)上，其特征是，設(shè)有基于上述 再燃燒爐的壓力的信號(hào)進(jìn)行誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)控制和利用爐壓控制氣門的 爐內(nèi)壓的控制的壓力控制機(jī)構(gòu)。
若露內(nèi)壓的控制進(jìn)行得不理想，則在吸壓不充分時(shí)，燃燒氣體從爐噴出， 另外，燃燒氣體在爐內(nèi)臺(tái)車的下部旋回，損傷爐內(nèi)臺(tái)車的車輪等。反之，在吸 壓過(guò)大時(shí)，來(lái)自外部的漏泄空氣大量進(jìn)入爐內(nèi)，爐溫不易上升。于是，在該第 五方案中，通過(guò)基于再燃燒爐的壓力的信號(hào)進(jìn)行誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)控制和利 用爐壓控制氣門的爐內(nèi)壓的控制，而控制爐內(nèi)壓并防止燃燒氣體的噴出，并且 有效地提高爐溫。
本發(fā)明的第六方案在第一 第五方案的基礎(chǔ)上，其特征是，主燃噴燒器、 再燃噴燒器利用控制氣門分別控制氣體量、空氣量。
在該第六方案中，可自如地變更空氣燃料比，其結(jié)果，無(wú)須移動(dòng)主燃噴燒 器、再燃噴燒器即可使火焰的最高溫度部的位置變化，另外，也可僅輸送空氣。
本發(fā)明的第七方案為一種火葬爐的燃燒控制方法，用于控制火葬爐，該火
葬爐具備
主燃燒爐，設(shè)有用于燃燒安放在爐內(nèi)臺(tái)車上的棺柩及容納在其內(nèi)部的遺
體、殉葬品等的主燃噴燒器及主燃燒爐二次空氣量氣門；
再燃燒爐，與上述主燃燒爐連通設(shè)置，并設(shè)有再燃噴燒器及再燃燒爐二次
空氣量氣門；
冷卻器，冷卻來(lái)自上述再燃燒爐的排氣；
爐出口氣門，設(shè)置于上述冷卻器的出口； 誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)，誘導(dǎo)來(lái)自上述再燃燒爐的排氣； 排氣筒，將上述排氣向大氣排出； 主燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度； 再燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述再燃燒爐的爐內(nèi)溫度；以及 排煙濃度計(jì)及氧氣濃度計(jì)，分別測(cè)量上述排氣中的排煙濃度及氧氣濃度， 其特征是，
進(jìn)行滿足用上述排煙濃度計(jì)測(cè)量的排煙濃度為0且將用上述氧氣濃度計(jì) 測(cè)量的氧氣濃度保持在規(guī)定值以上的條件，并且使上述主燃噴燒器的輸出快速 達(dá)到最大的主控制；以及執(zhí)行在火葬前半部的后期若溫度滿足規(guī)定的條件，則 使上述主燃燒爐二次空氣量氣門以一定時(shí)間只打開規(guī)定的開度，在上述主燃燒 爐的爐內(nèi)溫度比目標(biāo)溫度的范圍還高時(shí)，關(guān)閉上述主燃燒爐二次空氣量氣門， 若上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度在目標(biāo)溫度的范圍內(nèi)，則使上述主燃燒爐二次空氣 量氣門打開一定時(shí)間這種動(dòng)作的輔助控制。
在該第七方案中，通過(guò)主控制，在將排煙濃度保持為0這種基本目標(biāo)之下， 使燃燒時(shí)間成為最快地控制主燃噴燒器，并且進(jìn)行利用輔助控制的溫度控制， 以防加熱到因主燃燒爐的溫度變得過(guò)高從而無(wú)法保留遺骨的形狀。
本發(fā)明的第八方案在第七方案的基礎(chǔ)上，其特征是，基于用上述再燃燒爐 溫度計(jì)或設(shè)置在上述再燃燒爐的出口的再燃燒爐出口溫度計(jì)測(cè)量的再燃燒爐 溫度信號(hào)，若上述再燃燒爐的溫度未達(dá)到目標(biāo)溫度則增加上述再燃噴燒器的輸 出，反之，在上述再燃燒爐的溫度過(guò)于上升時(shí)，首先，使上述再燃噴燒器滅火， 若不充分，則對(duì)上述再燃燒爐二次空氣量氣門進(jìn)行開度調(diào)節(jié)而增加再燃燒爐二 次空氣的吹入量，在盡管如此仍不足的場(chǎng)合，通過(guò)上述再燃噴燒器僅投放空氣。
在該第八方案中，由于被燃燒物伴隨火葬進(jìn)行而漸漸變少，因而應(yīng)對(duì)主燃
燒爐所產(chǎn)生的排放氣體量也隨之減少，使在燃燒爐中的再燃工序經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。 本發(fā)明的第九方案在第七或第八方案的基礎(chǔ)上，其特征是，在排煙濃度開 始重復(fù)進(jìn)行從0較小地跳動(dòng)，則使?fàn)t內(nèi)壓傾向負(fù)壓，并降低上述主燃噴燒器的 輸出，在盡管如此排煙濃度仍上升的場(chǎng)合，立即停止上述主燃噴燒器，使?fàn)t內(nèi) 壓傾向負(fù)壓。
在該第九方案中，通過(guò)使?fàn)t內(nèi)壓傾向吸壓，從而主燃燒爐的漏泄空氣增加， 供給燃燒用空氣，解除不完全燃燒。另外，通過(guò)降低或關(guān)閉主燃噴燒器的輸出 而減少主燃燒爐的二次空氣量，從而能夠大致可靠地阻止排煙。
本發(fā)明的第十方案在第七 第九方案的基礎(chǔ)上，其特征是，進(jìn)行運(yùn)算上述 主燃燒爐的氧氣濃度的變化率，若該變化率達(dá)到一定值以上，則使上述主燃噴 燒器滅火這種控制。
在該第十方案中，通過(guò)在冒煙之前就開始控制，從而可進(jìn)行更理想的燃燒。
本發(fā)明的第十一方案在第七 第十方案的基礎(chǔ)上，其特征是，在上述主燃 燒爐的溫度比一定溫度還高的場(chǎng)合，以規(guī)定的吹入時(shí)機(jī)、吹入量(時(shí)間)進(jìn)行 主燃燒爐二次空氣的吹入。
在該第十一方案中，以遺體的燃燒部的燃燒促進(jìn)控制為目的，在主燃燒爐 溫度低時(shí)不進(jìn)行二次空氣的吹入以防主燃燒爐溫度下降，而在主燃燒爐溫度比 一定溫度高的場(chǎng)合進(jìn)行二次空氣的吹入，從而實(shí)現(xiàn)燃燒促進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)燃燒的自動(dòng)化，能夠得到無(wú)需熟習(xí)就能簡(jiǎn)單地進(jìn)行一定 水平以上的火葬，且能夠進(jìn)行合乎排放氣體標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致的燃燒控制的火葬爐的 燃燒控制系統(tǒng)及火葬爐的燃燒控制方法。


圖l是表示現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)火葬工序的說(shuō)明圖。
圖2是表示現(xiàn)行一般火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)的方框圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式的主燃燒爐內(nèi)狀況的簡(jiǎn)圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式的再燃燒爐結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式的空氣供給系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式的爐壓控制系統(tǒng)的方框圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式的噴燒器的控制系統(tǒng)的方框圖。圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的方框圖。 圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式的控制構(gòu)成的方框圖。 圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式的主燃燒爐溫度控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。 圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式的再燃燒爐溫度控制系統(tǒng)的筒圖。 圖12是表示本發(fā)明實(shí)施方式的爐內(nèi)壓控制系統(tǒng)的方框圖。 圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)后備系統(tǒng)的方框圖。 圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式的排煙濃度控制系統(tǒng)的方框圖。 圖15是表示本發(fā)明實(shí)施方式的氧氣濃度控制系統(tǒng)的方框圖。 圖16是表示本發(fā)明實(shí)施方式的燃燒促進(jìn)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。 圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式的爐內(nèi)壓力變動(dòng)的曲線圖。 圖18是表示本發(fā)明實(shí)施方式的爐內(nèi)溫度變化的曲線圖。 圖19是表示本發(fā)明實(shí)施方式的氧氣濃度和排煙濃度變化的曲線圖。 圖20是表示本發(fā)明實(shí)施方式的一氧化碳濃度變化的曲線圖。 圖中1、 1' 一冷卻室，2、 2' —主燃燒爐，3—臺(tái)車，4一棺柩，5—臺(tái) 架，6—遺骨，7、 7—再燃燒爐，8、 8—冷卻器，9、 9—爐出口氣門，IO—袋 濾器，ll一催化劑，12—誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)，13—排氣筒，14一主燃噴燒器，15— 再燃噴燒器，16—二次空氣的吹入口， 17、 18—節(jié)流孔板，20—燃燒用送風(fēng)機(jī)， 21a 21d一空制氣門，22—集管，23—變換器，24—壓力計(jì)，25、 26—調(diào)節(jié)器， 27—變換器，28—調(diào)節(jié)器，29a、 2%~控制氣門，30—控制用計(jì)算機(jī)，31—主 燃燒爐溫度計(jì)，32—爐內(nèi)壓計(jì)，33~#燃燒爐溫度計(jì)，34~#燃燒爐出口溫度 計(jì)，35—氧氣濃度計(jì)，36—排煙濃度計(jì)，37—主燃燒爐二次空氣量氣門，38— 主燃燒爐噴燒器輸出，39—陣燃燒爐二次空氣量氣門，40—再燃燒爐噴燒器輸 出，41—爐出口氣門，42—誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，43"^喿作盤觸摸面板，B—遺 體，C、 C 一火葬爐，D^共用部
具體實(shí)施例方式
下面使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。
為了有效地進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，在維持爐的各設(shè)備的性能的同時(shí)，有必要將爐 做成適合于計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)。為此，進(jìn)行了其它火葬爐所未有的種種鉆研， 對(duì)此4又述如下。
將現(xiàn)行一般火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表示在圖2。
在圖2中，1、 1'是冷卻室，2、 2'是主燃燒爐，7、 7'是再燃燒爐，8、 8'是冷卻器，9、 9'是爐出口氣門，IO是袋濾器，ll是催化劑，12是誘導(dǎo) 式送風(fēng)機(jī)，13是排氣筒。此外，在該火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)中，具備冷卻室1、 r 爐出口氣門9、 9'這兩個(gè)系統(tǒng)，并設(shè)有共用的袋濾器10~排氣筒13,而 可以是一個(gè)系統(tǒng)，也可以是三個(gè)系統(tǒng)以上的系統(tǒng)。
在本實(shí)施方式中，為了防止惡臭或二惡英類等的排出，而在火葬爐上安裝 有再燃燒爐7、 7'及袋濾器IO、 二惡英類分解催化劑11等，尤其，再燃燒爐 7、 7'的設(shè)計(jì)及運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。其理由是，再燃燒爐7、 7'是在火葬爐中成 為公害防止設(shè)備的中心的設(shè)備，再燃燒爐7、 7'的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的好壞較大地影 響排放氣體的質(zhì)量，其結(jié)果左右袋濾器IO的使用壽命和催化劑塔的催化劑11 的使用壽命，而且影響用袋濾器IO收集的飛灰的質(zhì)量。
主燃燒爐2、 2'是掌管被燃燒物的燃燒的地方，凝聚了用于與上述火葬 前半部及火葬后半部對(duì)應(yīng)的鉆研。在爐內(nèi)臺(tái)車的上部12cm左右的側(cè)壁上，兩 側(cè)分別設(shè)有幾處二次空氣的吹入口。在圖3中，(a)表示火葬前半部的主燃燒 爐內(nèi)的狀況，(b)表示火葬后半部的主燃燒爐內(nèi)的狀況。
如圖3 (a)所示，在火葬點(diǎn)火即將開始之前，棺柩4占主燃燒爐2的容 積的80%，點(diǎn)火后，被燃物的容積漸漸減少。在該場(chǎng)合，所不足的燃燒用空氣 由通過(guò)爐內(nèi)臺(tái)車3和側(cè)壁之間而進(jìn)入爐內(nèi)的漏泄空氣和二次空氣所補(bǔ)償。在棺 柩4中的殉葬品較多的場(chǎng)合或遺體的脂肪成分較高的場(chǎng)合，由于二次空氣的過(guò) 度使用導(dǎo)致過(guò)于助燃，因此，有必要控制二次空氣量以防驟然燃燒。雖然漏泄 空氣與爐內(nèi)壓力成反比，而由于有必要使主燃燒爐2總是保持負(fù)壓以防在爐內(nèi) 臺(tái)車3下部進(jìn)入高溫的燃燒氣體，因此，漏泄空氣總是導(dǎo)入到主燃燒爐內(nèi)。
如圖3 (b)所示，在火葬后半部，利用主燃噴燒器14的火焰焚燒以遺體 腹部為中心的水分較多的所謂難燃部。就難燃部而言，表面由主燃噴燒器14 的火焰的熱所碳化，從而處于如被碳膜所包覆的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，包覆外部 的碳的導(dǎo)熱系數(shù)較小，且氧氣的擴(kuò)散由碳膜所阻止，因此，成為更加難以燃燒 的狀況。促進(jìn)難燃物的燃燒，關(guān)鍵是很好地?zé)舯砻娴奶寄ぁ?br> 為此，需要
(1) 用于難燃部的溫度上升的熱的有效供給；以及
(2) 用于難燃部燃燒的空氣(氧氣)的有效供給。
在(1)中，很好地供給水分的蒸發(fā)熱自不待言，為了使整個(gè)面的碳有效 地燃燒需要保持1000。C以上的高溫(參照大氣污染全國(guó)協(xié)會(huì)篇大氣污染手 冊(cè)(3)、燃燒篇、-口大社(1973 ))。
為了實(shí)現(xiàn)(l)，使用臺(tái)架5而從爐內(nèi)臺(tái)車3抬高10cm左右后，用主燃噴 燒器14的火焰包入遺體B的難燃部。另外，為了實(shí)現(xiàn)(2)，從爐壁的二次空 氣口朝向遺體B的難燃部吹入高速空氣。
從主燃燒爐2排出的排放氣體的量不均勻，尤其在火葬前半部，量也多且 以不完全燃燒的狀態(tài)排出。為了使其完全燃燒，如圖4(a)所示，連接主燃 燒爐2設(shè)有再燃燒爐7。在再燃燒爐7上，為了升溫和維持溫度而設(shè)有再燃噴 燒器15，另外，將用于維持氧氣濃度的二次空氣的吹入口 16設(shè)置在再燃噴燒 器15的下部。在再燃燒爐7上需要良好的混合性以及充分的氣體滯留時(shí)間， 如圖4(b)、 (c)所示的構(gòu)造，通過(guò)在爐內(nèi)設(shè)置適當(dāng)?shù)墓?jié)流孔板17、 18,而確 保燃燒氣體和二次空氣的混合性。這些混合特性在藤原健史等的研究"間歇式 焚燒爐的垃圾燃燒模型的開發(fā)，，(藤原健史、鈴木悠司、武田信生、高岡正輝、 江口正司間歇式焚燒爐的垃圾燃燒模型的開發(fā)、學(xué)會(huì)志"EICA"、第7巻、 第2號(hào)93-96 ( 2002 ))中已得以驗(yàn)證。再燃燒爐7的容量做成燃燒氣體的滯留 時(shí)間相對(duì)于最大排;故氣體量可保持2秒以上的大小。由于再燃燒爐7連接主燃 燒爐2而設(shè)置，因此，主燃燒爐2的爐壓控制性關(guān)系到對(duì)于再燃燒爐7的爐內(nèi) 壓變動(dòng)的應(yīng)答特性。若再燃燒爐7的壓力損失大，則應(yīng)答特性也降低。因此， 做成維持混合特性的同時(shí)壓力損失較小的構(gòu)造，采用了如圖4的構(gòu)造。
供給燃燒的三要素之一的氧氣即空氣的系統(tǒng)在燃燒物體方面是重要的因子。
如圖5所示，作為自如地調(diào)節(jié)空氣量的方法，為了構(gòu)筑根據(jù)燃燒用送風(fēng)機(jī) 20和控制氣門21a 21d的系統(tǒng)，并使集管22中的空氣壓保持一定，而使用變 換器23進(jìn)行燃燒用送風(fēng)機(jī)20的轉(zhuǎn)數(shù)控制。通過(guò)用設(shè)置在集管22上的壓力計(jì) 24測(cè)量燃燒用送風(fēng)機(jī)20的集管壓力，并利用調(diào)節(jié)器25控制控制氣門21a 21d, 從而能夠自如地供給主燃噴燒器用空氣、主燃燒爐用二次空氣、再燃噴燒器用 空氣、再燃燒爐用二次空氣。
對(duì)于爐來(lái)講，控制爐內(nèi)壓力極為重要，可以毫不夸張地說(shuō)爐內(nèi)壓力的控制 好壞決定該爐的性能。
若爐內(nèi)壓的控制進(jìn)行得不順利，貝'J (1 )在吸壓不充分時(shí) .燃燒氣體從爐噴出。
.燃燒氣體在爐內(nèi)臺(tái)車的下部旋回，損傷爐內(nèi)臺(tái)車的車輪等。 (2)在吸壓過(guò)大時(shí) .來(lái)自外部的漏泄空氣大量進(jìn)入爐內(nèi)，爐溫不易上升。
在(2)的場(chǎng)合，用于維持爐溫的燃料消費(fèi)量增大，其結(jié)果，排放氣體 量增加，從省能量的觀點(diǎn)來(lái)看并不理想。
如圖6所示，就爐內(nèi)壓的控制而言，構(gòu)筑有利用爐出口氣門9、 和誘 導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)12進(jìn)行的系統(tǒng)。其控制方法是將各再燃燒爐7、 7'的壓力信號(hào)傳 送到調(diào)節(jié)器26上，并由誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)12的轉(zhuǎn)數(shù)控制和爐出口氣門9、 9'控 制爐內(nèi)壓的方法。
如圖7所示，噴燒器(主燃噴燒器14、再燃噴燒器15)做成利用調(diào)節(jié)器 28以控制氣門29a、 29b分別控制氣體量、空氣量的系統(tǒng)。由此，可自如地變 更主燃噴燒器14和再燃噴燒器15的空氣燃料比，其結(jié)果，無(wú)須移動(dòng)噴燒器 14、 15即可使火焰的最高溫度部的位置變化。另外，也可僅輸送空氣。
將與燃燒有關(guān)的控制系統(tǒng)的構(gòu)成表示在圖8中?？刂朴糜?jì)算機(jī)30具有6 個(gè)測(cè)量信號(hào)的輸入點(diǎn)、6個(gè)操作信號(hào)的輸出點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，測(cè)量信號(hào)為 主燃燒爐溫度計(jì)31、爐內(nèi)壓計(jì)32、再燃燒爐溫度計(jì)33、再燃燒爐出口溫度計(jì) 34、氧氣濃度計(jì)35、排煙濃度計(jì)36,操作信號(hào)為主燃燒爐二次空氣量氣門37、 主燃燒爐噴燒器輸出38、再燃燒爐二次空氣量氣門39、再燃燒爐噴燒器輸出 40、爐出口氣門41、誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)42。在與操作側(cè)的接口上采用液晶顯 示器等操作盤觸摸面板43,以進(jìn)行各個(gè)數(shù)據(jù)的顯示或各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的顯 示，并且也可進(jìn)行各設(shè)備的手工操作。
控制的構(gòu)成如下。
控制的構(gòu)成如圖9所示，主控制伴隨6個(gè)子控制，且通過(guò)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則的
控制而相互聯(lián)動(dòng)。本實(shí)施方式的子控制是主燃燒爐溫度控制、再燃燒爐溫度控 制、爐內(nèi)壓控制、再燃燒爐氧氣濃度控制、排煙濃度控制、燃燒促進(jìn)控制。 (1 )主控制
由于火葬爐本來(lái)的目的就是焚燒遺體而早一些燒成骨灰，因此，主控制是
將排煙濃度計(jì)36的值保持在0，且將氧氣濃度保持6°/。以上(火葬初期為3% 以上)，并且使主燃噴燒器14的輸出盡快為最大的這樣極為單純的控制。 (2)主燃燒爐溫度控制
如圖10所示，主燃燒爐溫度控制是將主燃燒爐溫度計(jì)31的信號(hào)讀入控制 用計(jì)算機(jī)30，而使主燃噴燒器M的輸出及主燃燒爐二次空氣量變化，而主要 操作是主燃噴燒器14的輸出。即、若爐溫低則使主燃噴燒器14的輸出上升， 若爐溫高則使主燃噴燒器14的輸出下降。但在該控制方法中，在火葬的前半 部，由于在主燃燒爐2內(nèi)有大量被燃燒物，因而主燃噴燒器14應(yīng)維持最小或 滅火的狀態(tài)，從而主燃燒爐二次空氣量的操作非常重要。若在火葬前半部導(dǎo)入 主燃燒爐二次空氣，則主燃燒爐2的溫度一般具有上升的傾向，實(shí)際上，由于 由被燃燒物的發(fā)熱量及主燃燒爐二次空氣導(dǎo)入的時(shí)機(jī)、量所左右，因此，也有 下降的情況。此時(shí)，必須絕對(duì)避免驟然燃燒、成為完全無(wú)法著手的狀態(tài)。其理 由是，所燃燒的是遺體，因而無(wú)法采取如潑水以使燃燒減速的措施。作為其解 決對(duì)策，進(jìn)行基于經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則的控制的追加，并在目標(biāo)溫度的范圍(800。C ~ IOO(TC)內(nèi)進(jìn)行主燃燒爐溫度控制。這里，以"在吹入二次空氣時(shí)，若溫度上升 則被燃燒物的發(fā)熱量高，若溫度下降則被燃燒物的發(fā)熱量低"的經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則為依 據(jù)而構(gòu)成控制邏輯。即首先，在火葬前半部的后期，若滿足溫度條件，則達(dá)到 X。/。為止將空氣量氣門打開一定時(shí)間。此時(shí)，若處在目標(biāo)溫度的范圍內(nèi)，則重 復(fù)進(jìn)行目標(biāo)的動(dòng)作，若不然，則停止該動(dòng)作。這里，時(shí)間及溫度條件、目標(biāo)溫 度使用憑經(jīng)驗(yàn)決定的值，從而在被燃燒物的發(fā)熱量較大時(shí)，以主燃噴燒器14 的最低輸出或者滅火的狀態(tài)能夠僅憑二次空氣進(jìn)行良好的燃燒。
當(dāng)然，在被燃燒物的發(fā)熱量較小時(shí)，主燃噴燒器14的輸出上升，啟動(dòng)準(zhǔn) 備維持燃燒的控制。
(3)再燃燒爐溫度控制
圖11表示再燃燒爐的溫度控制系統(tǒng)。再燃燒爐7的溫度控制主要是將再燃燒爐出口溫度計(jì)34或再燃燒爐溫度計(jì)33的信號(hào)讀入控制用計(jì)算機(jī)30,而 使再燃噴燒器15的輸出變化。若再燃燒爐7的溫度未達(dá)到目標(biāo)溫度則增加再 燃噴燒器15的輸出，與此相反，在再燃燒爐7的溫度過(guò)于上升時(shí)，首先，使 再燃噴燒器15滅火，若不充分則增加再燃燒爐二次空氣的吹入量，盡管如此 仍不足時(shí)，通過(guò)再燃噴燒器15僅投放空氣。再燃燒爐二次空氣量和來(lái)自再燃 噴燒器15的空氣量可用帶控制電動(dòng)機(jī)氣門21a自如地控制。這里，在使再燃 噴燒器15滅火的時(shí)機(jī)和設(shè)置于再燃燒爐7上的兩個(gè)爐溫度計(jì)33、 34的使用方 法上采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則。
就火葬而言，由于被燃燒物漸漸變少，隨之排放氣體量也減少，因此，將 針對(duì)最大氣體量設(shè)計(jì)的再燃燒爐從開始到結(jié)束以相同的狀態(tài)使用是一種浪費(fèi)。
因此，進(jìn)行如下控制。
(a) 在火葬前半部
.作為測(cè)定代表再燃燒爐的溫度的溫度計(jì)，使用設(shè)置在再燃燒爐7的上段 的再燃燒爐出口溫度計(jì)34。
.使再燃噴燒器15處于點(diǎn)著狀態(tài)。
(b) 在火葬后半部
-作為測(cè)定代表再燃燒爐的溫度的溫度計(jì)，使用設(shè)置在再燃燒爐7的中段 的再燃燒爐溫度計(jì)33。
-使再燃噴燒器15滅火。
這里，成問題的是火葬前半部和后半部的判定，在該判斷上使用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則。 根據(jù)火葬時(shí)間、主燃噴火器輸出、主燃燒爐二次空氣量、主燃燒爐溫度變化率， 判定主燃燒爐是否為以主燃噴燒器14為中心的焚燒狀態(tài)，判斷此時(shí)以后為后 半部，并進(jìn)行(b)的控制。判斷基準(zhǔn)值全部依據(jù)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則決定。通過(guò)該改進(jìn) 削減了燃料使用量。 (4)爐內(nèi)壓控制
如圖12所示，在本火葬系統(tǒng)中，由于對(duì)兩個(gè)火葬爐C、 C'設(shè)有一個(gè)誘導(dǎo) 式送風(fēng)機(jī)12,因此，兩個(gè)火葬爐C、 C'的控制用計(jì)算機(jī)30、 3(/聯(lián)合操作誘 導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)12,控制各自的爐內(nèi)壓。兩臺(tái)控制用計(jì)算機(jī)30、 30'中， 一臺(tái)具 有誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)12的操作權(quán)。另外，兩臺(tái)控制用計(jì)算機(jī)30、 3(T彼此通信而
進(jìn)行信息共有化。
控制方法將兩個(gè)火葬爐內(nèi)壓之中較高的一方例如火葬爐C作為控制對(duì)象，
并以維持所設(shè)定的爐內(nèi)壓的方式控制誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)12。這樣一來(lái)，另一方火
葬爐c'負(fù)壓變大，成為所謂的吸壓狀態(tài)。通過(guò)直到達(dá)到規(guī)定的壓力為止關(guān)閉
該另一方火葬爐C'的爐出口氣門9',可達(dá)到所設(shè)定的壓力。如圖13所示， 控制用計(jì)算機(jī)30、 3(T相互結(jié)合，從而成為可轉(zhuǎn)換共用部D (誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī) 12)的操作權(quán)，并且即使一方控制用計(jì)算機(jī)下線也能用另一方控制用計(jì)算機(jī)補(bǔ) 全的雙重化系統(tǒng)。
爐內(nèi)壓控制基于"火葬前半部，由于急劇產(chǎn)生大量的燃燒氣體，因此，爐 內(nèi)壓以稍為增大負(fù)壓為宜；在后半部，為了以較少的燃料將主燃燒爐溫度維持 在高溫，使負(fù)壓較小為宜，，這一經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則進(jìn)行。具體地講，例如，如同"自主燃 噴燒器點(diǎn)火至確認(rèn)棺柩點(diǎn)著為止設(shè)定在壓力Yl"、"自確認(rèn)棺柩點(diǎn)著至未到Xi 分為止設(shè)定在壓力Y2"地結(jié)合火葬工序?qū)t內(nèi)壓力的目標(biāo)值細(xì)分為九個(gè)階段 設(shè)定并變更。這里，Xi、 Yi的值是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則決定的值。該方法也對(duì)削減 燃料使用量起作用。
(5)排煙濃度控制
將該控制的系統(tǒng)表示在圖14中。排煙濃度是面對(duì)煙道安裝投光器、受光 器，運(yùn)算測(cè)定光的衰減度，將粉塵濃度以"光投射率濃度(。/。OPACITY)，，表示 的值。在再燃燒爐上設(shè)置氧氣濃度計(jì)之前，排煙濃度的控制曾是成為燃燒控制 的中心的最為重要的控制。說(shuō)起來(lái)，所謂粉塵濃度較高意味著在再燃燒爐控制 系統(tǒng)正常發(fā)揮功能的條件下，超過(guò)再燃燒爐的處理能力產(chǎn)生燃燒氣體。作為降 低粉塵濃度的方法通常有以下方法。
(a) 使?fàn)t內(nèi)壓傾向吸壓。從而主燃燒爐2的漏泄空氣增加，供給燃燒用 空氣，解除不完全燃燒。
(b) 降低或關(guān)閉主燃噴燒器14的輸出。減少主燃燒爐的二次空氣量。 該控制基于經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則。在(a)階段排煙消失的場(chǎng)合，可考慮燃燒氣體量
相對(duì)于再燃燒爐容量不太多，與此相反，在(b)階段且排煙僅由關(guān)閉主燃噴 燒器14所消失的場(chǎng)合，意味著燃燒氣體大幅度地超過(guò)了再燃燒爐容量。因此， 若排煙濃度計(jì)36的指針開始重復(fù)進(jìn)行從O較小地跳動(dòng)，則使?fàn)t內(nèi)壓傾向負(fù)壓，
并降低主燃噴燒器14的輸出。若盡管如此排煙濃度計(jì)仍要上升，則立即停止 主燃噴燒器14，使?fàn)t內(nèi)壓傾向負(fù)壓。到了這一步能夠可靠地防止排煙。然而，
由于該排煙濃度控制是^r測(cè)出排煙以后才開始實(shí)施控制，因而成為所謂的滯后控制。
(6)氧氣濃度控制
如圖15所示，用再燃噴燒器15的輸出和再燃燒爐二次空氣的量控制再燃 燒爐7出口的氧氣濃度。氧氣濃度的目標(biāo)值通常為6%，在火葬前半部約為3%。 在氧氣濃度僅憑再燃燒爐二次空氣量就不能達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，停止再燃噴燒器 15,從再燃噴燒器15僅投放空氣。由于氧氣濃度和排煙濃度之間有明確的相 關(guān)關(guān)系，因此，根據(jù)爐的狀況可用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則進(jìn)行操作?；旧?，若氧氣濃度超 過(guò)1%，則可靠地冒煙。因此，使用該經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則可與排煙濃度控制同樣地操作 主燃噴燒器14和主燃燒爐二次空氣量。而且，與排煙濃度控制進(jìn)行滯后控制 即排煙產(chǎn)生后進(jìn)行控制相反，在冒煙之前就開始控制，從而用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則可進(jìn)行 最理想的燃燒。通常進(jìn)行如下控制若似乎要冒煙則從氧氣濃度急速減少這種 現(xiàn)象中運(yùn)算出氧氣濃度的變化率，該值達(dá)到一定值以上時(shí)使主燃噴燒器14滅 火。這里，該變化率的值所變的點(diǎn)成為經(jīng)驗(yàn)值。通過(guò)引用該控制，可大致可靠 地阻止冒煙。由此，若進(jìn)行氧氣濃度控制，則排煙濃度控制成為次要的控制。 因此，當(dāng)前排煙濃度控制作為氧氣濃度控制的備份而定位。 (7 )燃燒促進(jìn)控制
在圖16中表示燃燒促進(jìn)控制系統(tǒng)。在主燃燒爐2的說(shuō)明一項(xiàng)中對(duì)于遺體 B的燃燒部的燃燒促進(jìn)進(jìn)行了說(shuō)明，而主燃燒爐二次空氣的吹入方法成為重要 一點(diǎn)。即、為主燃燒爐溫度條件、吸入時(shí)機(jī)、吸入量。這些由經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則決定， 并基于用主燃燒爐溫度計(jì)31測(cè)量的主燃燒爐溫度預(yù)先設(shè)定控制用計(jì)算機(jī)30。 對(duì)于溫度條件，僅在比一定溫度高的場(chǎng)合進(jìn)行二次空氣的吹入。其理由是，若 主燃燒爐溫度低，則不僅燃燒促進(jìn)效果小，反之還降低主燃燒爐溫度，從而為 了升溫而白費(fèi)燃料。吹入時(shí)機(jī)、吹入量(時(shí)間)均由經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則決定。 (控制結(jié)果)
將實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中的通過(guò)自動(dòng)燃燒系統(tǒng)的爐內(nèi)壓力、溫度(主燃燒爐、再燃燒 爐)、氧氣濃度、排煙濃度、 一氧化碳濃度的控制結(jié)果表示在圖17~圖20。至 于爐內(nèi)壓力，可知在-30Pa -10Pa范圍，而且負(fù)壓大小隨著進(jìn)入火葬后半部而 變小。其次，主燃燒爐、再燃燒爐溫度也維持所要求的溫度區(qū)域。另外，氧氣 濃度也在火葬前半部保持3%以上，在后半部保持6%以上。 一氧化碳的產(chǎn)生 也極小。其理由是，雖然在火葬初期少量產(chǎn)生，而由于在燃料上使用了煤油， 因而一氧化碳在點(diǎn)著時(shí)產(chǎn)生。此外，本爐完全未進(jìn)行手動(dòng)操作，在整個(gè)過(guò)程中 進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，完全未進(jìn)行動(dòng)臂操作。由此，可謂本自動(dòng)燃燒系統(tǒng)是極 為有效的火葬爐的燃燒系統(tǒng)。 (概括)
在火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)中引入經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則，從而提高了控制的安全性和快 速響應(yīng)性。概括本實(shí)施方式的效果如下。
① 火葬是在前半部由于被燃燒物大量存在于主燃燒爐內(nèi)因而成為自燃，在 后半部用主燃噴燒器的焚燒水分較多的遺體腹部這種用一個(gè)爐進(jìn)行兩個(gè)不同 的燃燒方式的獨(dú)特的燃燒工序，為了高效地進(jìn)行燃燒，而在主燃燒爐的爐壁上 設(shè)置了二次空氣吹入口，并在爐內(nèi)臺(tái)車上設(shè)置了臺(tái)架。
② 從主燃燒爐導(dǎo)入到再燃燒爐的排放氣體量變，為了高效運(yùn)轉(zhuǎn)它，通過(guò)將 在燃燒爐的爐型做成圓筒型臥式，并在內(nèi)部設(shè)置兩段節(jié)流孔板，從而提高了排 放氣體的混合性。另夕卜，引進(jìn)了氧氣濃度控制。進(jìn)一步提高了爐壓控制應(yīng)答性。
③ 以通過(guò)控制用計(jì)算機(jī)進(jìn)行噴燒器的輸出控制、燃燒用空氣的供給量控 制、爐壓控制的方式構(gòu)成了系統(tǒng)。
④ 燃燒控制程序是在燃燒理論的基礎(chǔ)上引入經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則而編制的。其結(jié)果， 即使是間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)，在主燃燒爐也進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒，在再燃燒爐也與爐壓控制 應(yīng)答性結(jié)合進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒。
作為以上的結(jié)果，完成了可進(jìn)行穩(wěn)定的燃燒的火葬爐。
本發(fā)明，通過(guò)燃燒的自動(dòng)化，無(wú)論是誰(shuí)也都能簡(jiǎn)單地進(jìn)行一定水平以上的
火葬，且作為能夠進(jìn)行合乎排放氣體標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致的燃燒控制的火葬爐的燃燒控
制系統(tǒng)及其燃燒控制方法4艮好地利用。
權(quán)利要求
1.一種火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，具備主燃燒爐，設(shè)有用于燃燒安放在爐內(nèi)臺(tái)車上的棺柩及容納在其內(nèi)部的遺體、殉葬品等的主燃噴燒器及主燃燒爐二次空氣量氣門；再燃燒爐，與上述主燃燒爐連通設(shè)置，并設(shè)有再燃噴燒器及再燃燒爐二次空氣量氣門；冷卻器，冷卻來(lái)自上述再燃燒爐的排氣；爐出口氣門，設(shè)置于上述冷卻器的出口；誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)，誘導(dǎo)來(lái)自上述再燃燒爐的排氣；排氣筒，將上述排氣向大氣排出；主燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度；再燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述再燃燒爐的爐內(nèi)溫度；排煙濃度計(jì)及氧氣濃度計(jì)，分別測(cè)量上述排氣中的排煙濃度及氧氣濃度；以及主燃燒爐溫度控制機(jī)構(gòu)，進(jìn)行主控制，該主控制滿足用上述排煙濃度計(jì)測(cè)量的排煙濃度為0且將用上述氧氣濃度計(jì)測(cè)量的氧氣濃度保持在規(guī)定值以上的條件，并且使上述主燃噴燒器的輸出快速達(dá)到最大；以及輔助控制，該輔助控制執(zhí)行在火葬前半部的后期若溫度滿足規(guī)定的條件，則使上述主燃燒爐二次空氣量氣門以一定時(shí)間只打開規(guī)定的開度，在上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度比目標(biāo)溫度的范圍還高時(shí)，關(guān)閉上述主燃燒爐二次空氣量氣門，若上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度在目標(biāo)溫度的范圍內(nèi)，則使上述主燃燒爐二次空氣量氣門打開一定時(shí)間的動(dòng)作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于， 設(shè)有再燃燒爐溫度控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)基于用上述再燃燒爐溫度計(jì)或設(shè)置在上述再燃燒爐的出口的再燃燒爐出口溫度計(jì)測(cè)量的再燃燒爐溫度信號(hào)，若上述 再燃燒爐的溫度未達(dá)到目標(biāo)溫度則增加上述再燃噴燒器的輸出，反之，在上述 再燃燒爐的溫度過(guò)于上升時(shí)，首先，使上述再燃噴燒器滅火，若不充分，則對(duì) 上述再燃燒爐二次空氣量氣門進(jìn)行開度調(diào)節(jié)而增加再燃燒爐二次空氣的吹入 量，在盡管如此仍不足的場(chǎng)合，通過(guò)上述再燃噴燒器僅投放空氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，上述主燃燒爐的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)二次空氣口 ，從該多個(gè)二次空氣口向?qū)⑸?述爐內(nèi)臺(tái)車上的棺柩抬高規(guī)定高度而形成的空間吹入二次空氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有生成送入上述主燃燒爐的主燃燒爐用二次空氣、送入上述主燃噴燒器 的空氣、送入上述再燃燒爐的再燃燒爐用二次空氣和送入上述再燃噴燒器的空 氣的燃燒用送風(fēng)機(jī)，設(shè)有為了使上述燃燒用送風(fēng)機(jī)的集管中的空氣壓為一定， 而使用變換器進(jìn)行上述燃燒用送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)控制的恒壓控制機(jī)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有基于上述再燃燒爐的壓力的信號(hào)來(lái)進(jìn)行上述誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)控 制和利用爐壓控制氣門所進(jìn)行的爐內(nèi)壓控制的壓力控制機(jī)構(gòu)
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于，主燃噴燒器、再燃噴燒器利用控制氣門來(lái)分別控制氣體量、空氣量。
7. —種火葬爐的燃燒控制方法，用于控制火葬爐，該火葬爐具備 主燃燒爐，設(shè)有用于燃燒安放在爐內(nèi)臺(tái)車上的棺柩及容納在其內(nèi)部的遺體、殉葬品等的主燃噴燒器及主燃燒爐二次空氣量氣門；再燃燒爐，與上述主燃燒爐連通設(shè)置，并設(shè)有再燃噴燒器及再燃燒爐二次 空氣量氣門；冷卻器，冷卻來(lái)自上述再燃燒爐的排氣；爐出口氣門，設(shè)置于上述冷卻器的出口；誘導(dǎo)式送風(fēng)機(jī)，誘導(dǎo)來(lái)自上述再燃燒爐的排氣；排氣筒，將上述排氣向大氣排出；主燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度；再燃燒爐溫度計(jì)，測(cè)量上述再燃燒爐的爐內(nèi)溫度；以及排煙濃度計(jì)及氧氣濃度計(jì)，分別測(cè)量上述排氣中的排煙濃度及氧氣濃度，其特征在于，進(jìn)行主控制，該主控制滿足用上述排煙濃度計(jì)測(cè)量的排煙濃度為0且將 用上述氧氣濃度計(jì)測(cè)量的氧氣濃度保持在規(guī)定值以上的條件，并且使上述主燃 噴燒器的輸出快速達(dá)到最大；以及輔助控制，該輔助控制執(zhí)行在火葬前半部的 后期若溫度滿足規(guī)定的條件，則使上述主燃燒爐二次空氣量氣門以一定時(shí)間只 打開規(guī)定的開度，在上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度比目標(biāo)溫度的范圍還高時(shí)，關(guān)閉 上述主燃燒爐二次空氣量氣門，若上述主燃燒爐的爐內(nèi)溫度在目標(biāo)溫度的范圍 內(nèi)，則使上述主燃燒爐二次空氣量氣門打開一定時(shí)間的動(dòng)作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的火葬爐的燃燒控制方法，其特征在于， 基于用上述再燃燒爐溫度計(jì)或設(shè)置在上述再燃燒爐的出口的再燃燒爐出口溫度計(jì)測(cè)量的再燃燒爐溫度信號(hào)，若上述再燃燒爐的溫度未達(dá)到目標(biāo)溫度則 增加上述再燃噴燒器的輸出，反之，在上述再燃燒爐的溫度過(guò)于上升時(shí)，首先， 使上述再燃噴燒器滅火，若不充分，則對(duì)上述再燃燒爐二次空氣量氣門進(jìn)行開 度調(diào)節(jié)而增加再燃燒爐二次空氣的吹入量，在盡管如此仍不足的場(chǎng)合，通過(guò)上 述再燃噴燒器僅投放空氣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的火葬爐的燃燒控制方法，其特征在于， 在排煙濃度開始從O重復(fù)進(jìn)行較小地跳動(dòng)，則使?fàn)t內(nèi)壓傾向負(fù)壓，并降低上述主燃噴燒器的輸出，在盡管如此排煙濃度仍上升的場(chǎng)合，立即停止上述主 燃噴燒器，使?fàn)t內(nèi)壓傾向負(fù)壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的火葬爐的燃燒控制方法，其特征在于，進(jìn)行運(yùn)算上述主燃燒爐的氧氣濃度的變化率，若該變化率達(dá)到一定值以 上，則使上述主燃噴燒器滅火的控制。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7 10中任一項(xiàng)所述的火葬爐的燃燒控制方法，其特征 在于，在上述主燃燒爐的溫度比一定溫度還高的場(chǎng)合，以規(guī)定的吹入時(shí)機(jī)、吹入 量(時(shí)間)進(jìn)行主燃燒爐二次空氣的吹入。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)需熟習(xí)就能簡(jiǎn)單地進(jìn)行一定水平以上的火葬，且能夠進(jìn)行合乎排放氣體標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致的燃燒控制的火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)及其燃燒控制方法。該火葬爐的燃燒控制系統(tǒng)具備主燃燒爐溫度控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)進(jìn)行滿足用排煙濃度計(jì)(36)測(cè)量的排煙濃度為0且將用氧氣濃度計(jì)(35)測(cè)量的氧氣濃度保持在規(guī)定值以上的條件，并且使主燃噴燒器的輸出快速達(dá)到最大的主控制；以及執(zhí)行在火葬前半部的后期若溫度滿足規(guī)定的條件，則使主燃燒爐二次空氣量氣門以一定時(shí)間只打開規(guī)定的開度，在主燃燒爐的爐內(nèi)溫度比目標(biāo)溫度的范圍還高時(shí)，關(guān)閉主燃燒爐二次空氣量氣門，若主燃燒爐的爐內(nèi)溫度在目標(biāo)溫度的范圍內(nèi)，則使主燃燒爐二次空氣量氣門打開一定時(shí)間這種動(dòng)作的輔助控制。
文檔編號(hào)F23G1/00GK101344251SQ200810129239
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者江口正司 申請(qǐng)人:太陽(yáng)筑爐工業(yè)株式會(huì)社