JP2002302263A - ホッパ内の石炭量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホッパの容量を大きくすることなくホッパ内
の石炭量を安定して制御できるホッパ内の石炭量制御方
法を提供する。 【解決手段】 リクレーマ１からコンベヤ２を介して石
炭をホッパ３に供給する際、リクレーマ１から搬出され
た石炭搬出総量と、ホッパ３から払い出された石炭払い
出し総量とを求め、石炭搬出総量と石炭払い出し総量と
に基づいて、ホッパ３内及びコンベヤ２上のそれぞれに
存在する石炭の総和量を求め、この総和量が制御目標値
になるように、リクレーマ１から搬出する単位時間当た
りの石炭搬出量を調整してホッパ３内の石炭量を制御す
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、搬送装置を介して
石炭が供給されるホッパ内の石炭量制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】火力発電等において石炭を使用する際、
異なる複数の種類（銘柄）を混合した石炭（混炭）を使
用する場合が多いが、石炭を火力発電所のボイラに供給
する際、図３に示すような供給装置が用いられる。図３
に示す供給装置ＳＪは、石炭の山から石炭を掻き出すリ
クレーマ３１と、リクレーマ３１で掻き出された石炭を
搬送するコンベヤ３２と、コンベヤ３２で搬送された石
炭を一旦収容するホッパ３３と、ホッパ３３から払い出
された石炭を火力発電ボイラに搬送する第２コンベヤ３
４とを備えている。そして、このようなホッパ３３を備
えた供給装置ＳＪを複数設置し、それぞれのホッパ３３
から払い出された石炭を搬送路下流側で混合することに
より、混炭が生成される。

【０００３】ホッパ３３に収容される石炭の量は、コン
ベヤ３２からの石炭搬送量や、第２コンベヤ３４への石
炭払い出し量によって増減するが、ホッパ３３内の石炭
量が多過ぎてあふれ出る恐れが生じたり、少な過ぎて空
になり第２コンベヤ３４（火力発電ボイラ）に石炭が供
給されない恐れが生じたりするため、ホッパ３３内の石
炭量は所定レベルになるようにレベル制御されている。
すなわち、ホッパ３３内の石炭量が所定レベルより多く
なったらリクレーマ３１の掻き出し量を少なくするとと
もにホッパ３３からの払い出し量を多くし、一方、ホッ
パ３３内の石炭量が所定レベルより少なくなくなったら
リクレーマ３１の掻き出し量を多くするといった制御が
行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リクレーマ
３１は石炭の山を掻き出すものであって、１つの山を掻
き出した後、次の山を掻き出すために移動（段替え）す
るが、段替え動作中やその他なんらかの理由により、所
定時間（例えば５〜６分程度）掻き出し動作を行わない
状態となる。この所定時間中、ホッパ３には石炭が供給
されない状態となる。しかしながら、ホッパ３３に対し
て石炭が供給されていない状態でも、ホッパ３３からは
第２コンベヤ３４に石炭が払い出され続けているので、
ホッパ３３内の石炭の量は低減することになる。一方、
ホッパ３３から払い出される石炭を受ける第２コンベヤ
３４の切り替え動作を行う場合があるが、この切り替え
動作時においてはホッパ３３からの石炭の払い出しが停
止される。しかしながら、ホッパ３３から石炭が払い出
されていない状態であっても、ホッパ３３にはリクレー
マ３１（コンベヤ３２）から石炭が供給され続けるの
で、ホッパ３３内の石炭の量は増加する。このように、
ホッパ３３内の石炭量は大きく増減する。

【０００５】そのため、ホッパ３３内の石炭量のレベル
制御を行う際、ホッパ３３に対して高レベル値と低レベ
ル値とを設定しておき、この範囲内に石炭量が収まるよ
うにホッパ３３内における石炭量の制御が行われる。低
レベル値（例えば１５０トン程度）は、前記段替え動作
中などリクレーマ３１（コンベヤ３２）からホッパ３３
に石炭が所定時間供給されない場合でもホッパ３３から
の石炭の払い出しが途切れない程度の値に設定される。
一方、高レベル値（例えば３５０トン程度）は、第２コ
ンベヤ３４の切り替え動作中などホッパ３３から石炭が
所定時間払い出されなくてもホッパ３３から石炭があふ
れ出ない程度の値に設定される。そして、ホッパ３３内
の石炭量が高レベル値より多くなったらリクレーマ３１
の掻き出し量を少なくするとともにホッパ３３からの払
い出し量を多くし、一方、ホッパ３３内の石炭量が低レ
ベル値より少なくなくなったらリクレーマ３１の掻き出
し量を多くするといった制御が行われる。

【０００６】しかしながら、リクレーマ３１からホッパ
３３までの距離（すなわち、コンベヤ３２の距離）は、
７００〜１０００ｍ程度と長いため、例えば、ホッパ３
３内の石炭量が多くなってリクレーマ３１を停止したと
しても、コンベヤ３２上にある大量の石炭はホッパ３３
に供給されてしまう。一方、リクレーマ３１が所定時間
停止していた状態（このとき、コンベヤ３２上には石炭
が無い）から、ホッパ３３内の石炭量が少なくなってき
たのでリクレーマ３１を駆動させても、コンベヤ３２の
距離は長いため、ホッパ３３に石炭が供給され始めるま
でに時間がかかる。

【０００７】このように、リクレーマ３１からホッパ３
３までの距離が長いと、リクレーマ３１の単位時間当た
りの掻き出し量を調整したとしても、ホッパ３３内の石
炭量に影響を与えるまでに時間がかかるので、ホッパ３
３の安定したレベル制御が困難となる。そして、上述し
た方法でホッパ３３からの石炭のあふれ出しや払い出し
の途切れを防止するためには、ホッパ３３の容量を大き
くして高レベル値と低レベル値との間を大きく設定せざ
るを得なかった。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、ホッパの容量を大きくすることなくホ
ッパ内の石炭量を安定して制御できるホッパ内の石炭量
制御方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のホッパ内の石炭量制御方法は、所定位置か
ら搬送装置を介して石炭が供給されるホッパ内の石炭量
制御方法において、前記所定位置から搬出された石炭搬
出総量と、前記ホッパから払い出された石炭払い出し総
量とを求め、前記石炭搬出総量と前記石炭払い出し総量
とに基づいて、ホッパ内及び搬送装置上のそれぞれに存
在する石炭の総和量を求め、前記総和量が所定の値にな
るように、前記所定位置から搬出する単位時間当たりの
石炭搬出量を調整して前記ホッパ内の石炭量を制御する
ことを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、ホッパ内及び搬送装置上
のそれぞれに存在する石炭の総和量を求め、この総和量
が所定の値になるように、所定位置から搬出する単位時
間当たりの石炭搬出量を調整するようにしたので、調整
を開始してからホッパ内の石炭量に影響を与えるまでの
時間を短縮することができる。したがって、精度良く安
定したホッパ内の石炭量制御を行うことができる。ま
た、ホッパ内の石炭量制御を安定して行うことができる
ので、ホッパの容量を小さくすることができる。

【００１１】このとき、前記所定位置から搬出する単位
時間当たりの石炭搬出量と搬出時間とに基づいて、搬送
装置上に存在する石炭量を求めることができる。そし
て、前記求めた搬送装置上に存在する石炭量と、前記石
炭搬出総量及び前記石炭払い出し総量とに基づいて、前
記ホッパ内に存在する石炭量を算出することができるの
で、ホッパ内の石炭量制御を精度良く行うことができ
る。

【００１２】前記ホッパ内に存在する石炭量を計測し、
該計測結果が所定レベルに達したら、前記調整を開始す
ることにより、制御の際の初期値が設定され、ホッパ内
の石炭量の絶対値を把握することができるので、ホッパ
内の石炭量制御を安定して行うことができる。

【００１３】前記ホッパ内に存在する石炭量を計測し、
該計測結果に基づいて、前記所定の値を更新することに
より、たとえ制御誤差が生じても、石炭量制御を安定し
て行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明のホッパ内の石炭量
制御方法について図面を参照しながら説明する。図１は
制御対象としてのホッパを備えた石炭供給装置Ｓを示す
図、図２は本発明の制御方法を示すフローチャート図で
ある。

【００１５】図１に示すように、石炭供給装置Ｓは、石
炭の山から火力発電ボイラに石炭を供給するものであっ
て、石炭の山（所定位置）から石炭を掻き出すリクレー
マ１と、リクレーマ（所定位置）１で掻き出された石炭
を搬送するコンベヤ（搬送装置）２と、コンベヤ２で搬
送された石炭を一旦収容するホッパ３と、ホッパ３から
払い出された石炭を火力発電ボイラに搬送する第２コン
ベヤ４とを備えている。そして、このようなホッパ３を
備えた供給装置Ｓを複数設置し、それぞれのホッパ３か
ら払い出された石炭を搬送路下流側で混合して混炭（混
合された石炭）とした後、この混炭が火力発電ボイラに
供給される。

【００１６】リクレーマ１には、リクレーマ１からコン
ベヤ２に搬出される単位時間当たりの石炭量を計測可能
な石炭搬出量計測装置５が設けられている。石炭搬出量
計測装置５の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力され
るようになっている。制御装置ＣＯＮＴは、計測結果で
ある単位時間当たりに搬出される石炭量と搬出時間とに
基づいて、リクレーマ１から搬出された石炭の総量（搬
出総量）を求める。

【００１７】ホッパ３の出口には、制御装置ＣＯＮＴの
指示に基づき石炭の払い出し量を調整可能な払い出し量
調整装置が設けられているとともに、ホッパ３からバン
カ４に払い出される単位時間当たりの石炭量を計測可能
な石炭払い出し量計測装置６が設けられている。石炭払
い出し量計測装置６の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに
出力されるようになっている。制御装置ＣＯＮＴは、計
測結果である単位時間当たりに払い出される石炭量と払
い出し時間とに基づいて、ホッパ３から払い出された石
炭の総量（払い出し総量）を求める。

【００１８】ホッパ３の内部には、ホッパ３の内部に収
容されている石炭の量を計測可能な石炭量計測装置７が
設けられている。石炭量計測装置７の計測結果は、制御
装置ＣＯＮＴに出力されるようになっている。この石炭
量計測装置７は、ホッパ３内に収容されている石炭の総
重量を計測するものでもよいし、ホッパ３内に収容され
た石炭の上面位置（レベル位置）を計測するものでもよ
いが、本実施形態における石炭量計測装置７は、ホッパ
３内に収容された石炭のレベル位置を計測するものであ
る。

【００１９】リクレーマ１の単位時間当たりの掻き出し
量は、制御装置ＣＯＮＴの指示に基づいて制御される。
また、ホッパ３からの単位時間当たりの石炭払い出し量
も、制御装置ＯＣＮＴの指示に基づいて制御される。

【００２０】次に、上述した構成を備える石炭供給装置
Ｓに設けられたホッパ３内の石炭量制御方法について、
図２を参照しながら説明する。ここで、本実施形態にお
いて、制御装置ＣＯＮＴは、ホッパ３内の石炭量のレベ
ル制御を行う。つまり、ホッパ３に対して高レベル値と
低レベル値とを設定しておき、この範囲内に石炭量（石
炭の上面位置）が収まるようにホッパ３内における石炭
量のレベル制御を行う。ここで、低レベル値（例えば１
５０トン程度）は、前述したように、リクレーマ１（コ
ンベヤ２）からホッパ３に石炭が所定時間供給されない
場合でもホッパ３からの石炭の払い出しが途切れない程
度の値に設定される。一方、高レベル値（例えば３５０
トン程度）は、第２コンベヤ４の切り替え動作中などホ
ッパ３から石炭が所定時間払い出されずにコンベヤ２か
ら石炭が供給され続けてもホッパ３から石炭があふれ出
ない程度の値に設定される。そして、ホッパ３内の石炭
量が高レベル値より多くなったらリクレーマ１の掻き出
し量を少なくするとともにホッパ３からの払い出し量を
多くし、一方、ホッパ３内の石炭量が低レベル値より少
なくなくなったらリクレーマ１の掻き出し量を多くする
といった制御が行われる。

【００２１】まず、制御装置ＣＯＮＴは、リクレーマ１
を駆動する。リクレーマ１は制御装置ＣＯＮＴのもとで
単位時間当たり所定量の石炭を掻き出す（ステップＳ
１）。リクレーマ１から搬出された石炭は、コンベヤ２
を介してホッパ２に供給される。

【００２２】ホッパ３の内部に設けられている石炭量計
測装置７は、ホッパ３内の石炭量を計測し、この計測結
果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴ
は、ホッパ３内の石炭量が所定レベルに達したかどうか
を判別する（ステップＳ２）。ここで、制御装置ＣＯＮ
Ｔは、ホッパ３内の石炭量が前記低レベル値に達したか
どうかを判別する。

【００２３】ホッパ３内の石炭量が低レベル値に達した
と判断したら、制御装置ＣＯＮＴは、ホッパ３内の石炭
量制御を開始する（ステップＳ３）。一方、ホッパ３内
の石炭量が未だ低レベル値に達していないと判断した
ら、制御装置ＣＯＮＴは、リクレーマ１の掻き出し動作
を継続する。ホッパ３内の石炭量が低レベル値に達して
から石炭量制御を行うことにより、制御の際の初期値を
設定した状態で制御を開始することになる。

【００２４】制御装置ＣＯＮＴは、石炭搬出量計測装置
５の計測結果及び搬出時間に基づいて、リクレーマ１か
らコンベヤ２に搬出された石炭の搬出総量を求める。こ
こで、搬出総量は、単位時間当たりの石炭搬出量と搬出
時間との積（リクレーマ１の瞬間掻き出し量の時間積分
値）である。

【００２５】また、制御装置ＣＯＮＴは、ホッパ３の出
口に設けられている石炭払い出し量計測装置６の計測結
果である単位時間当たりの石炭払い出し量と払い出し時
間とに基づいて、ホッパ３から第２コンベヤ４に払い出
された石炭の払い出し総量を求める。ここで、払い出し
総量は、単位時間当たりの石炭払い出し量と払い出し時
間との積（ホッパ３出口の瞬間払い出し量の時間積分
値）である。

【００２６】そして、制御装置ＣＯＮＴは、求めた石炭
搬出総量と石炭払い出し総量とに基づいて、ホッパ３内
に存在する石炭量とコンベヤ２上に存在する石炭量との
総和量を求める。ここで、「総和量＝石炭搬出総量−石
炭払い出し総量」である。制御装置ＣＯＮＴは、求めた
総和量が、制御目標値（所定の値）に対して大きいかど
うかを判別する（ステップＳ４）。

【００２７】ステップＳ４において、総和量が制御目標
値より大きいと判断したら、制御装置ＣＯＮＴは、リク
レーマ１の出力を下げて単位時間当たりの掻き出し量を
低下させる（ステップＳ５）。一方、総和量が制御目標
値より小さいと判断したら、制御装置ＣＯＮＴは、リク
レーマ１の出力を上げて単位時間当たりの掻き出し量を
増加させる（ステップＳ６）。

【００２８】以上のようにして、ホッパ３内及びコンベ
ヤ２上のそれぞれに存在する石炭の総和量を求め、この
総和量が制御目標値になるように、リクレーマ１から搬
出する単位時間当たりの石炭搬出量（石炭掻き出し量）
を調整して、ホッパ３内の石炭量を制御する、といった
フィードバック制御が行われる。

【００２９】ところで、制御装置ＣＯＮＴは、石炭搬出
量計測装置５の計測結果である単位時間当たりの石炭搬
出量と搬出時間とに基づいて、コンベヤ２上に存在する
石炭量を求めることができる。このとき、コンベヤ２の
搬送距離（コンベヤ２の長さ）は一定であり、搬送速度
は予め設定されているので、制御装置ＣＯＮＴは、単位
時間当たりの石炭搬出量と搬出時間とに基づいて、コン
ベヤ２上に存在する石炭量を求めることができる。した
がって、ステップＳ４において、「石炭搬出総量−コン
ベヤ２上の石炭量−石炭払い出し総量」を求め、この値
が制御目標値より大きいかどうかを判別するようにして
もよい。

【００３０】ここで、制御誤差を低減するために、所定
時間間隔毎（例えば１分毎）に、制御目標値を更新す
る。すなわち、「石炭搬出総量−コンベヤ２上の石炭量
−石炭払い出し総量」を求め、この求めた値と、石炭量
計測装置７による計測結果とを比較し、比較した結果に
応じて、制御目標値を更新する（ステップＳ７）。この
場合、タイマを設定し（ステップＳ８）、タイマで設定
した時間間隔毎に前記比較を行う。そして、前記求めた
値と石炭量計測装置７による計測結果とが異なる場合に
は、ステップＳ４における制御目標値を更新する（ステ
ップＳ９）。

【００３１】以上説明したように、「石炭搬出総量−石
炭払い出し総量」からホッパ３内及びコンベヤ２上のそ
れぞれに存在する石炭の総和量を求め、この総和量が制
御目標値になるように、リクレーマ１から搬出する単位
時間当たりの石炭搬出量を調整するようにしたので、調
整を開始してからホッパ３内の石炭量に影響を与えるま
での時間を短縮することができる。したがって、精度良
く安定したホッパ３内の石炭量制御を行うことができ
る。また、例えば、リクレーマ１やコンベヤ２が非常停
止した後、再起動する際、再起動直後から制御再開を安
定して行うことができる。そして、安定したホッパ３内
のレベル制御が可能なので、ホッパ３の容量を小さくす
ることができる。

【００３２】なお、この場合、前述したように、コンベ
ヤ２上に存在する石炭量を、リクレーマ１から搬出する
単位時間当たりの石炭搬出量と搬出時間とに基づいて算
出することもできるので、「石炭搬出総量−石炭払い出
し総量−コンベヤ２上の石炭量」を求め、この値が制御
目標値になるように制御することもできる。そして、前
記求めたコンベヤ２上に存在する石炭量と、石炭搬出総
量及び石炭払い出し総量とに基づいて、ホッパ３内に存
在する石炭量を算出することができる。そして、ホッパ
３内に存在する石炭量を石炭量計測装置７で計測し、こ
の計測結果と前記算出したホッパ３内の石炭量とを比較
し、比較した結果に基づいて、制御目標値を更新するこ
とにより、たとえ制御誤差が生じても、石炭量制御を安
定して行うことができる。

【００３３】ホッパ３内に存在する石炭量を石炭量計測
装置７で計測し、この計測結果が低レベル値に達した
ら、制御を開始することにより、ホッパ３内の石炭量の
絶対値を把握し、制御の際の初期値を設定した状態で制
御を開始するので、ホッパ３内の石炭量制御を安定して
行うことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、ホッパ内及び搬送
装置上のそれぞれに存在する石炭の総和量を求め、この
総和量が所定の値になるように、所定位置から搬出する
単位時間当たりの石炭搬出量を調整するようにしたの
で、調整を開始してからホッパ内の石炭量に影響を与え
るまでの時間を短縮することができる。したがって、精
度良く安定したホッパ内の石炭量制御を行うことができ
る。また、ホッパ内の石炭量制御を安定して行うことが
できるので、ホッパの容量を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御方法が適用されるホッパを含む石
炭供給装置を示す構成図である。

【図２】本発明のホッパ内の石炭量制御方法を説明する
ためのフローチャート図である。

【図３】従来の石炭供給装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ リクレーマ（所定位置） ２ コンベヤ（搬送装置） ３ ホッパ ４ バンカ ５ 石炭搬出量計測装置 ６ 石炭量払い出し計測装置 ７ 石炭量計測装置 ＣＯＮＴ 制御装置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F027 AA07 BA01 CA07 DA04 DA16 EA01 FA11 3F075 AA07 BA01 CA06 CA09 CB02 CB05 CB11 CC03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置から搬送装置を介して石炭が供
   給されるホッパ内の石炭量制御方法において、 前記所定位置から搬出された石炭搬出総量と、前記ホッ
   パから払い出された石炭払い出し総量とを求め、 前記石炭搬出総量と前記石炭払い出し総量とに基づい
   て、ホッパ内及び搬送装置上のそれぞれに存在する石炭
   の総和量を求め、 前記総和量が所定の値になるように、前記所定位置から
   搬出する単位時間当たりの石炭搬出量を調整して前記ホ
   ッパ内の石炭量を制御することを特徴とするホッパ内の
   石炭量制御方法。
2. 【請求項２】 前記所定位置から搬出する単位時間当た
   りの石炭搬出量と搬出時間とに基づいて、搬送装置上に
   存在する石炭量を求めることを特徴とする請求項１に記
   載のホッパ内の石炭量制御方法。
3. 【請求項３】 前記求めた搬送装置上に存在する石炭量
   と、前記石炭搬出総量及び前記石炭払い出し総量とに基
   づいて、前記ホッパ内に存在する石炭量を算出すること
   を特徴とする請求項２に記載のホッパ内の石炭量制御方
   法。
4. 【請求項４】 前記ホッパ内に存在する石炭量を計測
   し、該計測結果が所定レベルに達したら、前記調整を開
   始することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
   のホッパ内の石炭量制御方法。
5. 【請求項５】 前記ホッパ内に存在する石炭量を計測
   し、該計測結果に基づいて、前記所定の値を更新するこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のホッパ
   内の石炭量制御方法。