タクマ,レーザーによるボイラー蒸発量予測システムを開発

プラント製造のタクマは,廃棄物発電プラントや複合燃料を用いるボイラープラント等に広く適用可能な,レーザー式排ガス連続分析を用いたごみ質推定による自動燃焼制御システム(先行型燃焼制御)を開発し,特許を取得した(ニュースリリース)。

近年,多くの廃棄物処理施設において廃棄物焼却発電が積極的に進められているが,燃料となる廃棄物は熱量(ごみ質)が一定でないため,蒸発量が安定せず,安定的な発電が難しく,また発電量も低くなるといった問題がある。

これに対し同社は,レーザー式排ガス連続分析を用いてごみ質をリアルタイムで近似計算することでボイラー蒸発量の変動を約4分前に予測し,その予測値をごみの供給量や燃焼空気量にフィードフォワードさせることによって,安定的かつ高効率な発電が可能となる「先行型燃焼制御システム」を開発した。

ごみの可燃分の大部分はCとHの元素で組成されており,これらは燃焼によって酸化されCO2とH2Oになる。その際発生する単位発熱量は元素ごとに決まっているため,排ガス中のCO2およびH2Oの発生量が分かることにより,燃焼によって発生した熱量をリアルタイムに計算することが可能となる。

計算した熱量に燃焼空気の加熱分の熱量や焼却炉内への噴射水による潜熱等を加減し,さらに排ガス持ち出し熱量等を差し引くことによってボイラー吸収熱量を計算し,ボイラー蒸発量を予測するシステムとなっている。

実証試験を通じ,ボイラー蒸発量予測値はボイラー蒸発実測値に対して約4分先行して検出されるとの結果を得たことから,従来のフィードバックボイラー蒸発量制御にフィードフォワードボイラー蒸発量予測値を加え,ごみの送り量制御と燃焼空気量制御を補正した制御ブロックを自動燃焼制御システムに組み込んだ「先行型燃焼制御」を開発し,燃焼の安定化を実現した。

この技術により,発電量のばらつきを抑え,いわゆる「同時同量供給」がしやすくなるのと同時に発電量の増加にもつながり,廃棄物発電のベース電源としての価値を一層高めることができるとする。近年,廃棄物処理施設をより高効率な発電施設として活用したいというニーズが高まっており,同社はこのシステムを提案していく。

また,このシステムは廃棄物の焼却だけでなく,CとHの酸化反応を主とするすべての燃焼反応に適用できるため,バイオマスと石炭といった複合燃料を使用するボイラープラント等にも幅広く適用することができ,これらの顧客に対してもこのシステムを提案していきたいとしている。

その他関連ニュース

  • コニカミノルタ,ハンディ型ガス漏れ検査装置発売 2022年01月12日
  • 浜ホト,ガス検知向けに世界最小のQCLを開発 2021年08月18日
  • 東北大,真空紫外光で脂肪燃焼をモニタリング 2021年01月26日
  • 損保大手,コニカミノルタとガス検知サービス開始 2021年01月13日
  • フリアー,ガス検知用カメラをアップデート 2020年11月05日
  • ニレコ,レーザーガス分析装置を発売 2020年04月07日
  • 富士電機,船舶用レーザーガス分析計を発売 2019年10月08日
  • TGESら,レーザーによる自動気密検査装置を開発 2019年07月17日