JP2001158882A - マイクロ波レベル計、コークス乾式消火設備内のコークスレベルの測定装置及び測定法、及びコークス乾式消火設備の操業法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波レベル計を用いても、ＣＤＱ内の
コークスレベルを正確に測定することができない。 【解決手段】 ＣＤＱ１の内部に略円錐型に積み上げら
れた赤熱コークス２の頂点2aの略鉛直上方に設けられた
マイクロ波レベル計20から、頂点2aへ向けてマイクロ波
ビームを照射することにより、ＣＤＱ１内のコークスレ
ベルを測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波レベル
計、コークス乾式消火設備内のコークスレベルの測定装
置及び測定法、及びコークス乾式消火設備の操業法に関
する。具体的には、本発明は、コークス乾式消火設備内
のコークスレベルを正確に測定することができるマイク
ロ波レベル計、コークス乾式消火設備内のコークスレベ
ルの測定装置及び測定法と、コークス乾式消火設備の廃
熱回収効率を改善することができるコークス乾式消火設
備の操業法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、コークス乾式消火設備
（以下、本明細書においては「ＣＤＱ」と略記する。）
は、コークス炉から窯出しされる赤熱コークスを消火す
るとともにこの赤熱コークスが保有する顕熱を回収して
廃熱回収ボイラにより蒸気エネルギに変換して有効利用
するための設備である。このＣＤＱは、省エネルギの観
点から、近年多用されている。

【０００３】図５は、このＣＤＱ１の概略構成を模式的
に示す説明図である。同図に示すように、図示しないコ
ークス炉より窯出しされる赤熱コークス２は、バケット
（図示しない。）によりプレチャンバ３の上部に設けら
れた装入蓋４より冷却塔５内に投入される。投入された
赤熱コークス２は、冷却塔５内を降下するに伴って、循
環ガスブロア６からブラストヘッド6aを介して冷却塔５
内に供給された循環ガス７との間で熱交換を行い、所定
の温度まで徐々に冷却される。冷却されたコークスは、
底部のコークス切出装置10によって排出されるととも
に、循環ガス７の顕熱は煙道８を介して排熱回収ボイラ
９により熱交換されて、蒸気として回収される。

【０００４】しかし、本発明者らは、廃熱回収効率のよ
りいっそうの向上を図るために鋭意検討を重ねた結果、
廃熱回収効率は、プレチャンバ３内に略円錐状に積み上
げられる赤熱コークス２の在庫レベル（本明細書では
「コークスレベル」という。）に影響され、大きく変動
することがわかった。

【０００５】図６は、プレチャンバ３におけるコークス
レベルの一例を示すグラフであり、図６(a) はコークス
レベルの下限付近で管理している場合を、図６(b) はコ
ークスレベルの上限付近で管理している場合を、それぞ
れ示す。

【０００６】すなわち、コークスの冷却塔内における滞
留時間が長くなるため、熱交換の効率が上昇する。本発
明者らの知見によれば、図６(a) および図６(b) に示す
グラフから明らかなように、プレチャンバ３におけるコ
ークスレベルを上限付近で管理して操業することによ
り、廃熱回収効率が増加する。

【０００７】ところで、図６(b) にグラフで示すよう
に、プレチャンバ３におけるコークスレベルを上限付近
で管理して操業するには、プレチャンバ３におけるコー
クスレベルを常時正確に把握する必要がある。

【０００８】図７は、プレチャンバ３におけるコークス
レベルの従来の管理方法を模式的に示す説明図である。
同図に示すように、従来は、設置コストやメンテナンス
性等を勘案して、プレチャンバ３の側壁部の上限位置お
よび下限位置の２点に水平方向へ向けてγ線を照射する
照射器10a 、10b を配置するとともに対向する位置に測
定器11a 、11b を配置し、赤熱コークス２によるγ線の
強度の変化を測定器11a 、11b で検出して、コークスレ
ベルの上限及び下限を監視していた。

【０００９】しかし、この従来の方法では、コークスレ
ベルが上限及び下限の間にあることは監視できるが、コ
ークスレベルが上下限以外のどの位置にあるかを特定で
きない。

【００１０】ＣＤＱのプレチャンバにおけるコークスレ
ベルを把握する方法として、特開昭51−61503 号公報に
は、ＣＯＱの炉壁に圧力検出孔を複数段設け、各圧力検
出孔を用いて炉内の圧力変化を検出することによりコー
クスレベルを検知する発明が提案されている。しかし、
この発明では、測定が非連続的になったり、コークスレ
ベルの設備改造のために多大な投資が必要になってしま
う。

【００１１】特開昭62−68886 号公報には、巻上機に設
置されたロードセルにより装入コークス量を算出すると
ともに冷却塔抜出コークス量をベルトウェアで計測する
ことにより在庫量を推測して適正範囲内に制御する発明
が提案されている。しかし、この発明は、計算によって
コークスレベルを算出するため、誤差が不可避的に発生
してしまう。

【００１２】さらに、特開昭62−232484号公報、同62−
236887号公報さらには特開平７−268338号公報には、マ
イクロ波レベル計を用いる発明が提案されている。図８
は、これらの発明を模式的に示す説明図である。同図に
示すように、これらの発明は、プレチャンバ３の側壁部
3aの一部に鉛直下方、水平方向又は傾斜方向へ向けてマ
イクロ波レベル計12を設置し、プレチャンバ３内のコー
クスレベルを連続的にかつ直接的に計測するものであ
る。

【００１３】ところで、このマイクロ波レベル計12は、
一般的に、マイクロ波ビームを発信するアンテナ部と、
電子回路と、信号処理盤とを備えている。このアンテナ
部と電子回路とは、総質量が 150〜160kg 程度もあり、
また信号を解析するために別置きされる電子回路ユニッ
トの質量は60kg程度もある。また、マイクロ波レベル計
12本体の高さも1500mm以上と高い。このように、このマ
イクロ波レベル計12の質量とサイズはかなり大きいた
め、プレチャンバ３の側壁部3aにしっかりと固定する必
要があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同図に
示すように、ＣＤＱのプレチャンバ３に収容されるコー
クス２は、プレチャンバ３の上部中央の装入蓋４から投
入されるために、プレチャンバ３の中心部に略円錐状に
積み上げられる。このため、これらの発明によっては、
コークスレベルが同図中に破線で示すように変動する
と、コークス２の頂点2aをマイクロ波レベル計12で計測
することができなくなってしまう。

【００１５】また、コークス２の粒径や形状はコークス
炉の操業条件等によって変動するため、略円錐状に積み
上げられるコークス２の安息角が変動する。このため、
マイクロ波レベル計11を用いる従来の発明によると、コ
ークスレベルの測定値に大きな誤差を生じてしまう。し
たがって、プレチャンバ３内のコークスレベルを上限付
近で操業しようとすると、コークス２がプレチャンバ３
から溢れ出る事故が発生するおそれがある。

【００１６】このように、ＣＤＱのプレチャンバにおけ
るコークスレベルの従来の測定技術は、いずれも、測定
誤差が大きいために、プレチャンバのコークスレベルを
上限付近で管理して操業することは、不可能であった。
このため、コークスレベルを上限付近で管理して操業す
ることによりＣＤＱの廃熱回収効率のよりいっそうの向
上を図ることも、実現できなかった。

【００１７】ここに、本発明の目的は、ＣＤＱ内のコー
クスレベルを正確に測定することができるマイクロ波レ
ベル計、ＣＤＱ内のコークスレベルの測定装置及び測定
法と、ＣＤＱの廃熱回収効率を改善することができるＣ
ＤＱの操業法とを提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、プレチャ
ンバの中心部に略円錐状に積み上げられる赤熱コークス
の頂点を常時測定するには、その頂点の鉛直上方、すな
わちプレチャンバの装入蓋に、例えばマイクロ波レベル
計等のレベル計を配置すればよいと、考えた。

【００１９】しかし、従来のマイクロ波レベル計は、い
ずれも、質量が装入蓋への搭載可能質量と高さとをとも
に超えているため、プレチャンバの装入蓋へ搭載するこ
とは、到底不可能であった。また、装入蓋付近は操業時
に極めて高温（約1000℃程度）に晒されることから、マ
イクロ波レベル計が熱損傷を受けて測定開始後の早い時
点で測定ができなくなってしまう。

【００２０】そこで、本発明者らはさらに検討を重ねた
結果、装入蓋への搭載可能質量以下および搭載可能高さ
以下となるように軽量化・小型化されるとともに熱対策
を施されたマイクロ波レベル計を、装入蓋へ搭載して、
プレチャンバの中心部に略円錐状に積み上げられる赤熱
コークスの頂点を常時測定することにより、ＣＤＱ内の
コークスレベルを正確に測定することができることを知
見した。

【００２１】また、本発明者らは、このようにして得ら
れたコークスレベルの測定値に基づいて、ＣＤＱのプレ
チャンバ内のコークスレベルを上限付近に管理して操業
することにより、ＣＤＱの廃熱回収効率を改善すること
ができることも知見した。

【００２２】本発明は、これらの新規な知見に基づいて
なされたものである。本発明は、マイクロ波信号を発信
する電子ユニット部と、この電子ユニット部部に接続さ
れ、電子ユニット部から発信されたマイクロ波信号を伝
達するコーン部と、このコーン部に接続されて、マイク
ロ波信号から形成されるマイクロ波ビームを送受信する
とともに、受信したマイクロ波ビームに基づいて被測定
部までの距離を演算する演算装置を有するアンテナ部と
を備え、さらに、少なくともコーン部及びアンテナ部の
冷却機構を備えるとともに、ＣＤＱの装入蓋への搭載可
能質量以下の質量と、装入蓋への搭載可能寸法を満足す
る寸法とを有することを特徴とするマイクロ波レベル計
である。

【００２３】別の観点からは、本発明は、ＣＤＱの上部
に設けられた装入蓋に搭載されたレベル計を備えること
を特徴とするＣＤＱ内のコークスレベルの測定装置であ
る。この本発明にかかるＣＤＱ内のコークスレベルの測
定装置では、レベル計の検出ビームの送信方向は、略鉛
直下方向であることが、測定精度を維持するためには望
ましい。また、これらの本発明にかかるＣＤＱ内のコー
クスレベルの測定装置では、レベル計がマイクロ波レベ
ル計であることが、測定精度を維持するためには望まし
い。

【００２４】また、別の観点からは、本発明は、ＣＤＱ
の内部に略円錐型に積み上げられた赤熱コークスの頂点
の略鉛直上方に設けられたレベル計から、この頂点へ向
けて検出ビームを照射することを特徴とするＣＤＱ内の
コークスレベルの測定法である。この本発明にかかるＣ
ＤＱ内のコークスレベルの測定法では、レベル計がマイ
クロ波レベル計であることが、測定精度を維持するため
には望ましい。

【００２５】さらに別の観点からは、本発明は、ＣＤＱ
の内部に略円錐型に積み上げられた赤熱コークスの頂点
の略鉛直上方に設けられたレベル計から、この頂点へ向
けて検出ビームを照射することによって得られたコーク
スレベルの測定値に基づいて、ＣＤＱのプレチャンバ内
のコークスレベルを上限付近に管理して操業することに
より、廃熱回収効率を向上させることを特徴とするＣＤ
Ｑの操業法である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるマイクロ波
レベル計、ＣＤＱ内のコークスレベルの測定装置及び測
定法、及びＣＤＱの操業方法の実施の形態を、添付図面
を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明で
は、前述した図５〜図８の構成要素と同一の構成要素に
ついては同じ図中符号を付し、重複する説明は適宜省略
する。

【００２７】図１は、本実施形態で用いるマイクロ波レ
ベル計20の構成を模式的に示す説明図である。同図に実
線で示すように、本実施形態で用いるマイクロ波レベル
計20は、電子ユニット部21と、コーン部22と、アンテナ
部23とを備える。以下、これらのマイクロ波レベル計20
の構成要素について、順次説明する。

【００２８】電子ユニット部21は、本実施形態では、ア
ルミニウムダイキャストからなるハウジングを有する。
この電子ユニット部21には、公知のマイクロ波発信装置
（図示しない。）が内蔵されている。

【００２９】また、この電子ユニット部21には、後述す
るアンテナ部23によって受信された被測定部からの反射
エコー（マイクロ波ビーム）に基づいて被測定部までの
距離を演算する装置（図示しない。）が内蔵されてい
る。この演算装置により、信号処理方式をＦＥＴ解析か
ら反射エコーの形や反射強度等の画像解析に変更してお
り、これにより、一枚のデジタル処理基板を実装されて
いる。すなわち、この演算装置では、高性能なファジー
論理を有し集積回路を用い、受信したエコー画像を特殊
な時間変換制御方式を用いて評価する１枚のデジタル回
路を用いる。この方式は、１ナノ秒という短いマイクロ
波パルスをパルス休止278 ナノ秒とともにパルスバケッ
トとして、コーン部22から発信する。発信されたパルス
は、被測定部の誘電率の変化によって反射が発生し、そ
の反射エコーを集束効果を有する円錐型のアンテナ部23
で受信する。

【００３０】反射エコーは、パルス休止時間において受
信され、データを多数取り、特殊な時間変換プロセス処
理により時間変換に頼らずにエコー画像を評価する。従
来の制御方式の周波数解析を行わなくとも、画像を継続
評価し再計算することができる。これにより、本実施形
態の演算装置で迅速にエコー画像を評価することができ
るとともに、その寸法を、例えば幅180 mm、高さ110 mm
および奥行き75mm程度に小型化することができる。これ
により、本実施形態では、この演算装置は、電子ユニッ
ト部21に内蔵されている。

【００３１】この電子ユニット部21の下端面にフランジ
21b が位置し、このフランジ21b は、Ｏリング（図示し
ない。）を介して、コーン部22が接続される。コーン部
22は、ＰＴＦＥを用いて円錐型に形成されており、電子
ユニット部21により発信されたマイクロ波信号を伝達す
る機能を有する。

【００３２】このコーン部22の下端には、アンテナ部23
が溶接により接続される。これにより、Ｏリングを用い
たこととあわせて、マイクロ波レベル計20の強度および
気密性が向上するとともに、機械的強度が向上する。具
体的には、フランジ・アンテナ部許容温度：150 ℃（コ
ーン部22に使用されるＰＴＦＥの許容温度に同じ）、許
容圧力：最大16bar 、電子ユニット部許容温度：最大60
℃とした。また、このアンテナ部23は、マイクロ波ビー
ムの指向性や受信能力を維持するために、板厚が１mm程
度のＳＵＳ３１６からなるステンレス鋼板により、円錐
型に形成した。これにより、アンテナ部23は、従来のマ
イクロ波レベル計よりも軽く、かつ高強度化されてい
る。

【００３３】このアンテナ部23は、コーン部22から送ら
れたマイクロ波信号により形成されるマイクロ波ビーム
を、前方へ向けて送信するとともに、被測定部からのエ
コーを受信する。

【００３４】本実施形態では、マイクロ波レベル計20と
冷却塔３内のガスとの遮断を行うため、マイクロ波レベ
ル計20と冷却塔３との間には断熱材31が介在されてい
る。この断熱材31には、マイクロ波での計測に支障をき
たさない材質を選択してあり、断熱材31の表面には、冷
却ガス供給管28からＮ₂ ガスが供給されている。このＮ
₂ ガスは断熱材31への異物付着を防止する作用を奏す
る。

【００３５】さらに、本実施形態のマイクロ波レベル計
20は、少なくともコーン部22及びアンテナ部23の冷却機
構26を備える。すなわち、ＰＴＦＥからなるコーン部22
の許容温度は最大で150 ℃程度であるため、機械的強度
を保つことや、電子ユニット部21を熱損傷から防ぐこと
が難しい。このため、本実施形態では、コーン部22の先
端に装着のために設けられているセンサフランジ24に、
コーン部22に貫通する流路と供給管とを、冷却機構26と
して設け、Ｎ₂ ガスを冷却用ガスとして流入させてい
る。これにより、マイクロ波レベル計20の機械的強度を
保持するとともに、電子ユニット部21を連結するアンテ
ナ部23に冷却層を形成し、電子ユニット部21の温度上昇
を防止している。

【００３６】なお、Ｎ₂ ガスを冷却用ガスとして常時流
入させることにより、内部からのガスの流入を防止する
こともできる。

【００３７】また、本実施形態のマイクロ波レベル計20
は、特にＣＤＱのプレチャンバに適用される場合には、
その周囲に、冷却ボックス27を配置しているため、この
冷却ボックス27へ冷却機構26より供給された冷却用ガス
が冷却ボックス27および断熱材31を通過して冷却塔３内
に放出されるため、マイクロ波レベル計20の熱損傷を確
実に防止するためには、望ましい。

【００３８】また、本実施形態のマイクロ波レベル計20
は、装置保護の目的で供給管29からエア (最小流量： 1
0 Nm³/Hr) を、冷却ボックス27内に供給することが、マ
イクロ波レベル計20の熱損傷を確実に防止するために
は、望ましい。

【００３９】本実施形態におけるマイクロ波レベル計20
の総質量は、約17kg程度となり、ＣＤＱのプレチャンバ
の装入蓋への搭載可能質量である100 kgを大幅に下回っ
ている。すなわち、マイクロ波レベル計20は、ＣＤＱの
装入蓋への搭載可能質量以下の質量を有する。

【００４０】また、本実施形態のマイクロ波レベル計20
は、電子ユニット部21と、コーン部22と、アンテナ部23
とを一体に構成しているため、極めて小型化されてい
る。そこで、装置高さも約930 mm程度と、ＣＤＱ１の装
入蓋４への搭載可能寸法（装入蓋の可動上支障のない12
00mm以下）を満足する寸法を有する。

【００４１】なお、このマイクロ波レベル計20は、その
基本的構成を有するマイクロ波レベル計が、本出願人の
一人である株式会社松島機械研究所により「ＶＥＧＡＰ
ＵＬＳ 80シリーズ」として既に販売されて公知となっ
ているため、これ以上の説明は省略する。

【００４２】本実施形態のマイクロ波レベル計20は、以
上のように構成される。本実施形態では、このマイクロ
波レベル計20を、ＣＤＱ１のプレチャンバ３の上部に設
けられた装入蓋４に搭載して、コークスレベルの測定装
置30を構成した。そこで、以下、この測定装置30を説明
する。

【００４３】図２は、マイクロ波レベル計20を、ＣＤＱ
１のプレチャンバ３に搭載した状況を模式的に示す説明
図である。また、図３は、装入蓋４へのマイクロ波レベ
ル計20の搭載状況を示す説明図である。

【００４４】図２および図３に示すように、この測定装
置30では、装入蓋４に適宜手段により、マイクロ波レベ
ル計20を搭載している。このマイクロ波レベル計20は、
マイクロ波ビームの送信方向が略鉛直下方向であるよう
に、装入蓋４に搭載されている。マイクロ波レベル計20
は、前述したように、軽量化および小型化されているた
め、装入蓋４に何らの問題もなく搭載される。

【００４５】なお、いずれも図示していないが、マイク
ロ波レベル計20の本体に接続される計装ケーブル等に
は、マイクロ波レベル計20が搭載される装入蓋４の横行
移動を阻害しないように、フレキシブルホースを用いて
いる。このフレキシブルホースは、プレチャンバ３の内
圧が上昇して装入蓋４の周囲から火炎が吹き出した場合
に対応するため、耐熱性仕様としてある。

【００４６】本実施形態では、この測定装置30を用いる
ことにより、ＣＤＱ１のプレチャンバ３の内部に略円錐
型に積み上げられた赤熱コークス２の頂点2aの略鉛直上
方に設けられたマイクロ波レベル計20から、この頂点2a
へ向けてマイクロ波ビームを照射することにより、コー
クスレベルを測定する。

【００４７】すなわち、本実施形態の測定装置30によれ
ば、プレチャンバ３の上部中央に装着された装入蓋４に
マイクロ波レベル計20を搭載して、プレチャンバ３内の
中央部に略円錐状に積み上げられた赤熱コークス２の頂
点2aの鉛直上方から、マイクロ波ビームを、頂点2aへ向
けて発信することができる。このため、プレチャンバ３
内のコークスレベルを、常に正確に測定することができ
る。

【００４８】また、本実施形態の測定装置30によれば、
図８に例示した従来の測定装置に比較して、以下に列記
する効果が奏される。

【００４９】(i) マイクロ波レベル計20の設置のための
開孔部形成の容易性 プレチャンバ３からの取り外しが可能な装入蓋４にマイ
クロ波レベル計20を搭載するため、装入蓋４に装着のた
めの加工 (穿孔加工) を行うだけで、簡単に取り付ける
ことができる。すなわち、装入蓋４の開孔の際には、装
入蓋４の内面側に施工された不定形耐火物の落下防止対
策を行う必要があるが、装入蓋４の単体のみの加工とな
るため、加工に要する時間は僅か数日間で済むととも
に、その改造費も僅かな費用 (数百万円程度) となる。

【００５０】これに対し、図８に示す従来の測定装置で
は、プレチャンバ３の側壁部3aにマイクロ波レベル計12
を設置するために、開孔箇所の耐火れんがの落下防止の
ため、プレチャンバ３のドーム部のれんが組み替え (冷
却塔内のれんがの前面張り替え) を行う必要が生じ、こ
の張り替え作業のためにＣＤＱを数カ月間停止する必要
が生じるとともに莫大な改造費用 (数億円) が必要にな
る。

【００５１】(ii)マイクロ波レベル計20の装着部の損傷
時の対応容易性 マイクロ波レベル計20を装着する装入蓋４が操業により
損傷した場合、本実施形態では前述したように装入蓋４
の交換を行うだけでよく、ＣＤＱの停止は僅か数日間で
済む。

【００５２】これに対し、従来の測定装置では、前述し
たようにれんが組み替え (冷却塔内のれんがの前面張り
替え) を行う必要が生じるため、ＣＤＱを数カ月間停止
する必要が生じる。

【００５３】(iii) 測定範囲の拡大 本実施形態では、マイクロ波ビームを赤熱コークス２の
頂点2aを通過する鉛直方向へ照射するため、冷却塔５の
底部についてまで、赤熱コークス２の頂点2aの位置、す
なわちコークスレベルを問題なく測定することができ
る。このため、通常操業時以外 (例えばボイラー定期検
査時のようにコークスレベルを下げる必要がある場合
等）にも、コークスレベルを測定することができ、ＣＤ
Ｑの内部の状況を常に正確に把握することができる。

【００５４】これに対し、従来の測定装置では、マイク
ロ波ビームを、赤熱コークス２の頂点2aを通過する鉛直
方向以外の方向へ照射するため、冷却塔５の底部ではマ
イクロ波ビームを照射できない範囲が生じる。このた
め、コークスレベルを通常操業時以外には、測定できな
い。

【００５５】(iv)異物の装入の発見性 本実施形態では、赤熱コークス２の頂点2aを測定してい
るため、装入蓋４から大きな異物が投入されると、測定
部である頂点2aの測定値が急激に変動するため、異物の
混入を早期に検出することができる。

【００５６】これに対し、従来の測定装置では、赤熱コ
ークス２の頂点2aを測定していないため、装入孔４から
頂点2aへ向けて鉛直下方に落下した異物を、早期に検出
することができない。

【００５７】(v) 投入不良の発見 本実施形態では、略円錐状の赤熱コークス２の頂点2aを
測定しているため、コークス２の投入が完了しない等の
投入不良が、測定部である頂点2aの測定値の急激な変動
として現れるため、投入不良を早期に検出することがで
きる。

【００５８】これに対し、従来の測定装置では、略円錐
状の赤熱コークス２の頂点2aを測定していないため、投
入不良が発生しても測定値の急激な変動は発生せず、投
入不良を早期に発見できない。

【００５９】(vi)棚吊りの発見 本実施形態では、略円錐状の赤熱コークス２の頂点2aを
測定しているため、棚吊りを起こした場合にはレベルが
下がらなくなるため、投入ごとに測定部である頂点2aの
測定値が上昇し続け、棚吊りを早期に発見できる。

【００６０】これに対し、従来の方法では、略円錐状の
赤熱コークス２の頂点2aを測定していないため、棚吊り
が発生しても投入時の測定値の上昇の変化量は少なく、
本実施形態に比較して、棚吊りを早期に発見できない。

【００６１】(vii) 従来のγ線レベル計の取り外し 本実施形態では、図７に示す従来のγ線レベル計の測定
位置と同じ場所を測定しているために、従来のγ線レベ
ル計は不要となり取り外すことができる。

【００６２】これに対し、従来の方法では、図７に示す
従来のγ線レベル計の測定位置と異なる場所を測定して
いるために、従来のγ線レベル計を補助的に使用する必
要があり、取り外すことができない。

【００６３】(viii)検定 ＣＤＱの操業では、検定といわれる作業を行う必要があ
る。この検定とは、計測器の測定精度を確認するため
に、既知の距離を計測して、その差を確認する作業であ
る。

【００６４】本実施形態では、炉蓋が開になったタイミ
ングで炉外の対象物との距離を測定することにより、こ
の検定を行うことができる。これに対し、従来の方法で
は、常に冷却塔内を測定しているため、操業中の検定が
できない。

【００６５】このように、本実施形態の測定装置30によ
れば、プレチャンバ３内のコークスレベルを、常に正確
に測定することができるため、この測定装置30により得
られたコークスレベルの測定値に基づいて、ＣＤＱ１の
プレチャンバ３内のコークスレベルを上限付近に管理し
て操業することにより、プレチャンバ３内に投入された
水または水蒸気の水性ガス化反応を促進させることがで
きる。これにより、ＣＯやＨ₂ 等の可燃成分の発生量を
増加でき、これを系内で空気で燃焼することにより廃熱
回収ボイラーでの熱回収量を増加させることができ、蒸
気回収量を増加することができる。このため、ＣＤＱ１
の廃熱回収効率をよりいっそう向上することができる。

【００６６】

【実施例】さらに、本発明を実施例を参照しながら、よ
り具体的に説明する。図１〜図３に示すようにして、Ｃ
ＤＱ１のプレチャンバ３の装入蓋４にマイクロ波レベル
計20を設置して、コークスレベルの測定を行いながら、
ＣＤＱ１を操業した。

【００６７】図４に、本発明例および従来例それぞれの
操業結果をグラフで示す。図４の横軸は、プレチャンバ
３の装入口を基準にとった１時間の平均コークスレベル
(m)を示し、縦軸はＣＤＱによる蒸気回収量(T/H) を示
す。

【００６８】同図に示すグラフから、本発明例によれ
ば、平均コークスレベルを現状のレベルから約４m 上昇
させて操業でき、これにより、蒸気回収量を２T/H(回収
蒸気量の3.5 ％) 増加させることができたことがわか
る。

【００６９】（変形形態）各実施形態および実施例の説
明では、レベル計が、マイクロ波ビームを送受信するこ
とにより被測定部までの距離を演算するマイクロ波レベ
ル計である場合を例にとった。しかし、本発明は、マイ
クロ波レベル計には限定されない。本発明におけるレベ
ル計は、コークス乾式消火設備の上部に設けられた装入
蓋に搭載されて、略鉛直下方向へ向けて検出ビームを照
射するレベル計であれば、等しく適用される。ただし、
レベル計の重量および寸法や測定精度等を勘案すると、
マイクロ波レベル計を用いることが最も望ましい。

【００７０】また、各実施形態および実施例の説明で
は、図１に示すマイクロ波レベル計20を用いた場合を例
にとった。しかし、本発明はこの形態には限定されず、
装入蓋に設置してもＣＤＱの操業に支障を来さないマイ
クロ波レベル計であれば、いかなるものであっても適用
することができる。

【００７１】さらに、各実施形態および実施例の説明で
は、マイクロ波レベル計を装入蓋に設置した場合を例に
とった。しかし、本発明はこの形態には限定されず、赤
熱コークスの頂点の略鉛直上方にマイクロ波レベル計が
設けられているのであれば、マイクロ波レベル計の支持
部には何ら限定されない。例えば、装入蓋の下方に、マ
イクロ波レベル計を懸垂支持して配置した場合にも、本
発明は同様に適用される。

【００７２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるマイクロ波レベル計、ＣＤＱ内のコークスレベルの
測定装置及び測定法により、ＣＤＱ内のコークスレベル
を正確に測定することができる。また、本発明にかかる
ＣＤＱの操業法により、ＣＤＱの廃熱回収効率を改善す
ることができる。かかる効果を有する本発明の意義は、
極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態で用いるマイクロ波レベル計の構成を
模式的に示す説明図である。

【図２】実施形態で用いるマイクロ波レベル計を、ＣＤ
Ｑのプレチャンバに搭載した状況を模式的に示す説明図
である。

【図３】実施形態において、装入蓋へのマイクロ波レベ
ル計の搭載状況を示す説明図である。

【図４】実施例の結果を示すグラフである。

【図５】ＣＤＱの概略構成を模式的に示す説明図であ
る。

【図６】プレチャンバにおけるコークスレベルの一例を
示すグラフであり、図６(a) はコークスレベルの下限付
近で管理している場合を、図６(b) はコークスレベルの
上限付近で管理している場合を、それぞれ示す。

【図７】プレチャンバにおけるコークスレベルの従来の
管理方法を模式的に示す説明図である。

【図８】マイクロ波レベル計を用いや従来の発明を模式
的に示す説明図である。

【符号の説明】

１ ＣＤＱ ２ 赤熱コークス 2a 頂点 20 マイクロ波レベル計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志垣 一義 福岡県北九州市八幡西区大字則松461番地 株式会社松島機械研究所内 Ｆターム(参考） 4H012 DA02 DA09 DA11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ波信号を発信する電子ユニット
   部と、 該電子ユニット部に接続され、該電子ユニット部から発
   信された前記マイクロ波信号を伝達するコーン部と、 該コーン部に接続されて、前記マイクロ波信号から形成
   されるマイクロ波ビームを送受信するとともに、受信し
   たマイクロ波ビームに基づいて被測定部までの距離を演
   算する演算装置を有するアンテナ部とを備え、さらに、 少なくとも前記コーン部及び前記アンテナ部の冷却機構
   を備えるとともに、コークス乾式消火設備の装入蓋への
   搭載可能質量以下の質量と、前記装入蓋への搭載可能寸
   法を満足する寸法とを有することを特徴とするマイクロ
   波レベル計。
2. 【請求項２】 コークス乾式消火設備の上部に設けられ
   た装入蓋に搭載されたレベル計を備えることを特徴とす
   るコークス乾式消火設備内のコークスレベルの測定装
   置。
3. 【請求項３】 前記レベル計の検出ビームの送信方向
   は、略鉛直下方向である請求項２に記載されたコークス
   乾式消火設備内のコークスレベルの測定装置。
4. 【請求項４】 前記レベル計はマイクロ波レベル計であ
   る請求項２または請求項３に記載されたコークス乾式消
   火設備内のコークスレベルの測定装置。
5. 【請求項５】 コークス乾式消火設備の内部に略円錐型
   に積み上げられた赤熱コークスの頂点の略鉛直上方に設
   けられたレベル計から、該頂点へ向けて検出ビームを照
   射することを特徴とするコークス乾式消火設備内のコー
   クスレベルの測定法。
6. 【請求項６】 前記レベル計はマイクロ波レベル計であ
   る請求項５に記載されたコークス乾式消火設備内のコー
   クスレベルの測定法。
7. 【請求項７】 コークス乾式消火設備の内部に略円錐型
   に積み上げられた赤熱コークスの頂点の略鉛直上方に設
   けられたレベル計から、該頂点へ向けて検出ビームを照
   射することによって得られたコークスレベルの測定値に
   基づいて、前記コークス乾式消火設備のプレチャンバ内
   のコークスレベルを上限付近に管理して操業することに
   より、廃熱回収効率を向上させることを特徴とするコー
   クス乾式消火設備の操業法。