JP2003054759A - ロックホッパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 稼働効率の低下を防止しながら信頼性の向上
を図るロックホッパを提供する。 【解決手段】 固形物Ｂの排出経路２０に開閉可能に並
設される両バルブ６，７が閉の時に、制御・判定手段１
５が、加圧手段１０（１０ａ）を制御して、両バルブ
６，７間に画成される中間領域８の圧力Ｐ２を、上流側
バルブ６より上流側の加圧系内１６の所定圧力Ｐ１より
高くする一方で、両バルブ６，７の一連の交互開閉に際
し圧力検出手段９で検出される中間領域８の圧力Ｐ２に
基づいて、上流側、下流側バルブ６，７のリークの有無
を判定し、固形物Ｂの排出を止めることなく排出と併行
してバルブ６，７のリークの有無を検出可能とするよう
に構成して成るもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロックホッパに関
し、詳しくは、上流側の加圧系内を大気に対して遮断し
ながら当該加圧系内の固形物を下流側に排出するロック
ホッパに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物や産業廃棄物等のごみや石炭
等の可燃物を熱分解してガス化するガス化炉では、この
熱分解ガス化により可燃性の熱分解ガス及び炉底灰を生
じる。この炉底灰を含む固形物は、ガス化炉底部より適
宜排出され、搬送装置により下流の所定位置迄搬送され
て排出される。

【０００３】ここで、ガス化炉は、所定の圧力下で可燃
物を熱分解ガス化するため、このガス化炉の圧力が搬送
装置を介して外部に漏れることを防止すべく、搬送装置
にはロックホッパが付設されている。

【０００４】このロックホッパは、搬送装置の排出経路
に並設される２枚の開閉可能なバルブを備え、これらバ
ルブが同時に開とならないように開閉を交互に繰り返す
ことで、上流側バルブより上流側のガス化炉側（加圧系
内）を下流側の大気に対して遮断しながら上流側バルブ
より上流側の炉底灰を含む固形物を下流側バルブより下
流側に順次排出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記ロックホ
ッパにあっては、上流側バルブ、下流側バルブのリーク
の有無を検出することが信頼性の面で重要であるが、従
来においては、このリークの有無を検出する際にロック
ホッパを停止する必要があり、稼働効率が低下してしま
うという問題がある。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
に成されたものであり、稼働効率の低下を防止しながら
信頼性の向上を図るロックホッパを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるロックホッ
パは、固形物の排出経路に開閉可能なバルブを並設し、
これらバルブが同時に開とならないように開閉を交互に
繰り返すことで、上流側バルブより上流側の加圧系内を
下流側の大気に対して遮断しながら、上流側バルブより
上流側の固形物を、両バルブ間に画成される中間領域を
介して、下流側バルブより下流側に順次排出して成るロ
ックホッパにおいて、中間領域の圧力を検出する圧力検
出手段と、中間領域を加圧可能な加圧手段と、両バルブ
が閉の時に、中間領域の圧力が加圧系内の所定の圧力よ
り高くなるように加圧手段を制御する一方で、両バルブ
の一連の交互開閉に際し圧力検出手段で検出される中間
領域の圧力に基づいて、上流側、下流側バルブのリーク
の有無を判定する制御・判定手段と、を具備した。

【０００８】このように構成されたロックホッパによれ
ば、炉底灰を始めとした固形物の排出経路に開閉可能に
並設される両バルブが閉の時に、制御・判定手段によ
り、加圧手段が制御されて、両バルブ間に画成される中
間領域の圧力が、上流側バルブより上流側の加圧系内の
所定圧力より高くされる一方で、両バルブの一連の交互
開閉に際し圧力検出手段で検出される中間領域の圧力に
基づいて、上流側、下流側バルブのリークの有無が判定
され、固形物の排出を止めることなく排出と併行してバ
ルブのリークの有無が検出可能とされる。

【０００９】ここで、加圧系内の所定の圧力をＰ１、圧
力検出手段で検出される中間領域の圧力をＰ２、大気圧
をＰ３とした場合、制御・判定手段は、両バルブが閉の
時に、Ｐ２＞Ｐ１となるように加圧手段を制御し、その
後下流側バルブが開、閉する前にＰ２をＰ１と比較し、
Ｐ２≦Ｐ１の場合には下流側バルブがリーク有と判定
し、一方、Ｐ２＞Ｐ１の場合には下流側バルブが正常で
あると判定してその後の下流側バルブの開、閉を可能と
し、その後上流側バルブが開、閉する前にＰ２をＰ３と
比較し、Ｐ２＞Ｐ３の場合には上流側バルブがリーク有
と判定し、一方、Ｐ２＝Ｐ３の場合には上流側バルブが
正常であると判定してその後の上流側バルブの開、閉を
可能とし、これを繰り返すようにすると、本発明が効果
的に実施される。

【００１０】また、上記固形物を、可燃物を熱分解ガス
化するガス化炉から排出された炉底灰とすると、本発明
の機能が十分に発揮される。

【００１１】また、上記固形物を、可燃物を熱分解ガス
化するガス化炉のその後段に設置されたボイラ及び集塵
機から排出される飛灰としても、本発明の機能が十分に
発揮される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロックホッパ
の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明
する。図１は、本発明によるロックホッパをガス化炉と
共に示す構成図、図２は、図１中のロックホッパを抽出
して示す縦断面構成図であり、このロックホッパは、ご
み熱分解ガス化溶融システムに採用されるガス化炉に付
設されているもので、詳しくは、ガス化炉から排出され
る炉底灰を含む固形物を下流の所定位置迄搬送する搬送
装置に付設されているものである。

【００１３】図１に示すように、ごみ熱分解ガス化溶融
システムに採用されるガス化炉１は、炉内に流動床を備
える流動床型ガス化炉であって、炉内に投入される一般
廃棄物や産業廃棄物等のごみＡを、所定の圧力下で温度
約９００°Ｃにて熱分解ガス化し、この熱分解ガス化に
より、可燃性の熱分解ガス及び炉底灰を発生する。

【００１４】この高温の炉底灰を含む固形物は、ガス化
炉１底部に溜まり当該底部から適宜排出され、この排出
される固形物は、ガス化炉１に付設されている搬送装置
２により下流の所定位置迄搬送される。この炉底灰搬送
装置２は、例えばスクリューフィーダ等で構成される搬
送コンベア３，４，５を連続搬送可能にこの順に並設
し、内部に導入される冷却水で固形物を間接冷却しなが
ら搬送する。

【００１５】１段目の搬送コンベア３は紙面に直交する
方向に延在し、この１段目の搬送コンベア３に接続され
る２段目の搬送コンベア４は、その下流側（図示右側）
に、搬送して来た炉底灰を瓦礫等と選別するメッシュ２
１を備えると共に当該メッシュ２１の直下に、選別され
た炉底灰を排出する炉底灰排出口２２を備え、メッシュ
２１よりさらに下流側に、当該メッシュ２１を通過しな
いで搬送される瓦礫等を排出する瓦礫排出口２３を備え
る。

【００１６】この２段目の搬送コンベア４の炉底灰排出
口２２にはロックホッパ２４を介装して、紙面に直交す
る方向に延在する３段目の搬送コンベア５が接続され、
瓦礫排出口２３にはロックホッパ２５を介装して瓦礫コ
ンテナ２６が接続されている。

【００１７】これらのロックホッパ２４，２５は、図２
に示すように、固形物Ｂ（ロックホッパ２４では主に炉
底灰、ロックホッパ２５では主に瓦礫等）の排出経路２
０に、上下方向に並設される開閉可能なバルブ６，７を
備えると共に、これらバルブ６，７の開閉を各々制御す
るエアーシリンダ等のバルブ駆動源１２，１３を備え、
これらのバルブ駆動源１２，１３に従ってバルブ６，７
が同時に開とならないように開閉を交互に繰り返すこと
で、上流側バルブ６より上流側の加圧系内１６（ガス化
炉１、１段目の搬送コンベア３、２段目の搬送コンベア
４側）を下流側の大気に対して遮断しながら、上流側バ
ルブ６より上流側の固形物Ｂを、バルブ６，７間に画成
される中間領域８を介して、下流側バルブ７より下流側
に順次排出するものである。

【００１８】ここで、特に本実施形態においては、中間
領域８を加圧可能な加圧手段１０と、この中間領域８の
圧力Ｐ２を検出する圧力検出手段９と、加圧手段１０を
制御すると共に圧力検出手段９の出力に基づいてバルブ
６，７のリークの有無を判定する制御・判定手段１５
と、を備えている。

【００１９】加圧手段１０は、Ｎ₂を供給するＮ₂供給源
１０ｂと、このＮ₂供給源１０ｂと中間領域８とを繋ぐ
ラインに設置され当該Ｎ₂供給源１０ｂから供給される
Ｎ₂の中間領域８に対する供給／停止を制御するバルブ
１０ａと、を有している。また、圧力検出手段９は、例
えば圧力センサ等で構成される。

【００２０】制御・判定手段１５は、ＣＰＵで構成さ
れ、バルブ６，７が上記一連の交互開閉をするようにバ
ルブ駆動源１２，１３を制御すると共に、両バルブ６，
７が閉の時に、中間領域８の圧力Ｐ２が加圧系内１６の
所定圧力Ｐ１より高くなるようにバルブ１０ａを制御す
る一方で、両バルブ６，７の一連の交互開閉に際し圧力
検出手段９で検出される中間領域８の圧力Ｐ２に基づい
て、上流側、下流側バルブ６，７のリークの有無を判定
する。

【００２１】この制御・判定手段１５に対しては、加圧
系内１６の所定圧力Ｐ１（２０ＫＰａ）、中間領域８の
加圧時の設定圧力（３０ＫＰａ）、大気圧、所定時間Ｔ
１等の情報を記憶するＲＡＭ３０が入出力可能に接続さ
れていると共に、制御・判定手段１５の処理手順をプロ
グラムの形で格納するＲＯＭ３１が入力可能に接続さ
れ、さらに、制御・判定手段１５がリーク有と判定した
場合に、当該制御・判定手段１５により制御されて警報
を発する警報装置１４が接続されている。

【００２２】次に、ＲＯＭ３１に書き込まれているプロ
グラムに従い実行される制御・判定手段１５の処理手順
について、図３に示すフロー図を参照しながら説明す
る。この処理手順は、ステップ１（Ｓ１）で両バルブ
６，７が閉とされていて、この状態で、固形物Ｂが中間
領域８及び上流側バルブ６より上流側の加圧系内１６に
連続して充填されている時点から説明する。

【００２３】そして、ステップ２で、バルブ１０ａを開
にして中間領域８を加圧し、中間領域８の圧力Ｐ２を、
圧力検出手段９を監視しながら、加圧系内１６の所定圧
力Ｐ１（２０ＫＰａ）より高い圧力３０ＫＰａとし、バ
ルブ１０ａを閉とする。

【００２４】次いで、時間Ｔ１が経過したら（ステップ
３）、ステップ４で、中間領域８の圧力Ｐ２を加圧系内
１６の所定圧力Ｐ１と比較して、Ｐ２≦Ｐ１か否かを判
定し、Ｐ２≦Ｐ１の場合には下流側バルブ７がリークし
ていると判定し（ステップ５）、ステップ６で、警報装
置１４を制御して警報を発しリーク有を作業者に知らせ
てこのフローを終了する。

【００２５】一方、ステップ４で、Ｐ２＞Ｐ１の場合に
は、下流側バルブ７が正常であると判定して、ステップ
７で下流側バルブ７を開にする。この下流側バルブ７の
開により、中間領域８に充填されている固形物Ｂが下流
側バルブ７より下流側に排出されると共に中間領域８の
圧力が大気圧（下流側バルブ７より下流側の圧力）とな
る。

【００２６】次いで、ステップ８で、下流側バルブ７を
閉とし、時間Ｔ１が経過したら（ステップ９）、ステッ
プ１０で、中間領域８の圧力Ｐ２を大気圧と比較して、
Ｐ２＞大気圧か否かを判定し、Ｐ２＞大気圧の場合には
上流側バルブ６がリークしていると判定し（ステップ１
１）、ステップ６に進み警報装置１４により警報を発す
る。

【００２７】一方、ステップ１０で、Ｐ２＝大気圧の場
合には上流側バルブ６が正常であると判定し、ステップ
１２で、上流側バルブ６を開とし、当該上流側バルブ６
より上流側の加圧系内１６に充填されている固形物Ｂを
中間領域８に排出し、以降はステップ１に戻り、同様な
動作を繰り返す。

【００２８】このように、本実施形態においては、固形
物Ｂの排出を止めることなく排出と併行してバルブ６，
７のリークの有無が検出可能とされている。このため、
ロックホッパの稼働効率の低下を防止しながら信頼性の
向上が図られている。

【００２９】図４は、本発明によるロックホッパの他の
適用を示す構成図である。ここでは、ごみＡを熱分解ガ
ス化するガス化炉１の熱分解ガスの排出経路Ｌ１に、熱
分解ガスを所定に冷却すべく輻射型ボイラ４０ａ、対流
型ボイラ４０ｂ、節炭器４０ｃをこの順に備えるボイラ
４０が接続されると共に、このボイラ４０の後段に、熱
分解ガスに随伴される飛灰を捕集すべく例えばバグフィ
ルタ等の集塵機４１が接続されるシステムを適用対象と
し、ボイラ４０及び集塵機４１から排出される飛灰（固
形物）の排出経路Ｌ２，Ｌ３に上記ロックホッパ２４を
配設したものである。

【００３０】このように飛灰の排出経路Ｌ２，Ｌ３にロ
ックホッパ２４を適用しても前述した排出経路２０の場
合と同様な作用・効果を奏するというのはいうまでもな
い。

【００３１】以上、本発明をその実施形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施形態においては、ごみＡ
を熱分解ガス化するガス化炉１に関連する適用が述べら
れているが、石炭を熱分解ガス化するガス化炉等に関連
しての適用も可能であり、要は、上流側の加圧系内を大
気に対して遮断しながら当該加圧系内の固形物を下流側
に排出する場合に適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によるロックホッパは、固形物の
排出経路に開閉可能に並設される両バルブが閉の時に、
制御・判定手段が、加圧手段を制御して、両バルブ間に
画成される中間領域の圧力を、上流側バルブより上流側
の加圧系内の所定圧力より高くする一方で、両バルブの
一連の交互開閉に際し圧力検出手段で検出される中間領
域の圧力に基づいて、上流側、下流側バルブのリークの
有無を判定し、固形物の排出を止めることなく排出と併
行してバルブのリークの有無を検出可能とするように構
成したものであるから、稼働効率の低下を防止しながら
信頼性の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるロックホッパをガス化炉と共に示
す構成図である。

【図２】図１中のロックホッパを抽出して示す縦断面構
成図である。

【図３】図２中の制御・判定手段の処理手順を示すフロ
ー図である。

【図４】本発明によるロックホッパの他の適用を示す構
成図である。

【符号の説明】

１…ガス化炉、６…上流側バルブ、７…下流側バルブ、
８…中間領域、９…圧力検出手段、１０…加圧手段、１
０ａ…バルブ、１０ｂ…Ｎ₂供給源、１５…制御・判定
手段、１６…加圧系内、２０，Ｌ２，Ｌ３…排出経路、
２４，２５…ロックホッパ、４０…ボイラ、４１…集塵
機、Ｂ…固形物。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固形物の排出経路に開閉可能なバルブを
   並設し、これらバルブが同時に開とならないように開閉
   を交互に繰り返すことで、上流側バルブより上流側の加
   圧系内を下流側の大気に対して遮断しながら、前記上流
   側バルブより上流側の固形物を、前記両バルブ間に画成
   される中間領域を介して、下流側バルブより下流側に順
   次排出して成るロックホッパにおいて、 前記中間領域の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記中間領域を加圧可能な加圧手段と、 前記両バルブが閉の時に、前記中間領域の圧力が前記加
   圧系内の所定の圧力より高くなるように前記加圧手段を
   制御する一方で、 前記両バルブの一連の交互開閉に際し前記圧力検出手段
   で検出される前記中間領域の圧力に基づいて、前記上流
   側、下流側バルブのリークの有無を判定する制御・判定
   手段と、 を具備したロックホッパ。
2. 【請求項２】 前記加圧系内の所定の圧力をＰ１、前記
   圧力検出手段で検出される前記中間領域の圧力をＰ２、
   大気圧をＰ３とした場合、 前記制御・判定手段は、 前記両バルブが閉の時に、Ｐ２＞Ｐ１となるように前記
   加圧手段を制御し、 その後前記下流側バルブが開、閉する前にＰ２をＰ１と
   比較し、Ｐ２≦Ｐ１の場合には前記下流側バルブがリー
   ク有と判定し、一方、Ｐ２＞Ｐ１の場合には前記下流側
   バルブが正常であると判定してその後の前記下流側バル
   ブの開、閉を可能とし、 その後前記上流側バルブが開、閉する前にＰ２をＰ３と
   比較し、Ｐ２＞Ｐ３の場合には前記上流側バルブがリー
   ク有と判定し、一方、Ｐ２＝Ｐ３の場合には前記上流側
   バルブが正常であると判定してその後の前記上流側バル
   ブの開、閉を可能とし、これを繰り返すことを特徴とす
   る請求項１記載のロックホッパ。
3. 【請求項３】 前記固形物は、可燃物を熱分解ガス化す
   るガス化炉から排出された炉底灰であることを特徴とす
   る請求項１または２記載のロックホッパ。
4. 【請求項４】 前記固形物は、可燃物を熱分解ガス化す
   るガス化炉のその後段に設置されたボイラ及び集塵機か
   ら排出される飛灰であることを特徴とする請求項１〜３
   の何れか一項に記載のロックホッパ。