JP2004522962A - フィルタッシュあるいはフライアッシュから成る試料を製造する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、製造された検査されるべき試料を含む複雑な電気的要素の電気的パラメータの変化を決定することによって、残留炭素含有量を決定するための、主に粉塵状で乾燥した物質から成る試料、特にフィルターアッシュあるいはフライアッシュのような粉塵状の燃焼残留物を製造する装置ならびに製造する方法に関する。本発明の課題は、極端に悪い流れ挙動を有する例えばフィルターアッシュあるいはフライアッシュのような粉塵状で乾燥した材料から、適当な試料を簡単な方法で得るという技術的課題を解決することにある。この方法により残留炭素含有量を極めて正確に決定することができる。本発明によれば、この課題はスクリューコンベヤ（２）を介してフライアッシュを複合電気構造要素（３）へ移送し、ならびに圧縮力が飛躍的に上昇して記録されるまで圧縮することにより解決される。決定された再生可能な圧縮度の達成を伴うフライアッシュの圧縮の場合に、圧縮力の飛躍的な上昇が、それ以上圧縮度を上昇させることなく、２００％よりも大きな値であることがわかった。その結果簡単な方法で一定の圧縮率を有する試料が製造可能であり、この圧縮率により残留炭素含有量をかなり正確に決定できる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造された検査されるべき試料を含む複雑な電気的要素の電気的パラメータの変更を決定することによって、残留炭素含有量を決定するための、主に粉塵状で乾燥した物質から成る試料、特にフィルターアッシュあるいはフライアッシュのような粉塵状の燃焼残留物を製造するための装置ならびに製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は特に火力発電所における燃焼炉の灰収集場で使用するために設けられている。以下に、本発明の使用範囲を限定することなく主にフライアッシュに関して述べる。すなわちそれだけではなく、主に粉塵状で、乾燥した物質の残留炭素含有量が、検査されるべき材料を含む複雑な電気的要素の電気的パラメータの変化を決定することによって行なわれるどの場所にあっても、本発明を有利に適用することができる。この発明は発電所の燃焼炉に加えて、例えばゴミ焼却炉あるいはセメント製造所にもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方では、燃焼工程を管理しかつ最適化する視点においては、言い換えれば、燃料に含有されるエネルギーを可能な範囲で完全に利用するために、フライアッシュの残留炭素含有量を決定することが必要である。しかしながらその一方では、建築材料業とセメント製造業用の混和剤として利用するためのフライアッシュの品質を管理するのに、この残留炭素含有量を決定することが必要である。これら二つの視点においては、本発明の目的は残留炭素含有量が可能な限り少量であること、あるいは未燃焼成分の割合が可能な限りゼロであることである。
【０００４】
設備内の交換する負荷条件および異なる燃料成分に関して、燃焼工程の継続的な監視が必要であり、その監視にはできる限り連続的かあるいは短い時間間隔で周期的に、かつ時間的に遅延せずに或いは僅かに遅延して、燃焼残留物中の残留炭素含有量を決定することが必要である。
【０００５】
目下のところ、主に火力発電所の発電用燃焼炉においては、燃え殻の試料を取り出すための見出されるべき方法とそれに引き続く実験室における試料の分析的な調査ではまだ費用が相当嵩むだけではなく、燃焼工程を最適に管理することが実際上不可能であるほどに莫大な損失をもたらしている。
【０００６】
本発明の方法と装置と発展させるために、だいぶ前から努力を講じており、この努力によって、簡単な方法ならびに継続的に、言い換えると時間的な損失なしで周期的に残留炭素含有量を決定することができる。その際、測定されるべきフライアッシュを含む複雑な電気的要素の電気的パラメータを変化させることを基礎とする方法が、特に適当であると判明した。しかしながら問題となるのは極端に扱いづらい保護状態を有するフライアッシュの取り扱いである。
【０００７】
ドイツ特許公開公報第３３０３１７７号明細書には、フライアッシュの炭素含有量を測定するための方法と装置が開示されており、この方法にあっては、フライアッシュが絶縁体として投入される凝縮器の収容力（kapazitat ）の変化が評価される。
この場合スクリューを用いてフライアッシュを容器から取り出し、凝縮器の絶縁体を形成している測定室へ運び、振動により圧縮する。その後圧縮されたフライアッシュを含んでいる測定室の収容力を決定する。収容力を決定した後、フライアッシュを測定室から取り除き、今度は別のスクリューを用いて容器へ戻す。電気的に測定された収容力からフライアッシュの炭素含有量を推量する。この方法は連続的かあるいは周期的に行なわれるが、その際役立つ測定値を得るために、測定室に含まれるフライアッシュの量が、平均して実際一定であり、かつ一定の密度を有していることが保証されなければならない。
【０００８】
根本的に比較できる解決策がドイツ特許公開公報第１９８５６８７０号明細書に記載されている。ここでは空圧式搬送システムで運ばれる試料を受け手に引渡し、この場合排気フィルターと光電バリヤにより試料の決まった粒子含有量が数値に変えられ、試料を既定の分析温度まで暖め、振動装置で圧縮し、そのあとマイクロウェーブ分析器を通す。マイクロウェーブ分析器を通して処理された試料における残留炭素含有量の決定は公知の方法でマイクロウェーブの共振技術を用いて行なわれる。検査された試料は空圧搬送システムに供給される。
【０００９】
これら二つの開示されている解決策は、どちらも試料のサンプリングと評価と戻し案内をするための設備に多大な経費がかかる。このように経費がかかるのは、結局検査されるべきフライアッシュの極端に悪い保護状態の作用のせいである。その上さらに、残留炭素残留量達成の達せられる精度が不満足なものであることがわかった。特に測定値のばらつきが大きいことが記録されている。したがってこのような測定値は例えば燃焼工程の調節をするのに条件付で適しているに過ぎない。
【００１０】
本発明の目的は検査されるべき試料を含む複雑な電気的要素の電気的パラメータの変動を選択決定することにより、残留炭素含有量を決定するためのフライアッシュ試料の製造装置ならびに製造方法であり、これらの製造装置ならびに製造方法は多大な経費をかけずに実現でき、残留炭素含有量を高い精度で決定することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の事柄は請求項１に記載されているような装置によって達成されるが、この装置はスクリューコンベヤと閉鎖された測定室として設けられた複雑な電気的要素から成り、スクリューコンベヤがフライアッシュを、閉鎖された測定室として形成された複雑な電気的要素内に移送しかつ圧縮するように設けられている。
【００１２】
請求項５に記載された本発明による方法によれば、主に粉塵状で乾燥した材料（例えばフライアッシュ）を圧縮力が飛躍的に上昇するまで圧縮する。
【００１３】
これまでフライアッシュの通常の圧縮は振動によって再生産できない圧縮結果に至ることを見出した。むしろフライアッシュは振動によって流動化された状態でとどまっている。さらに振動によってフライアッシュの異なる成分は混合しない。しかしながら再生できない圧縮結果特に解離現象でさえも、フライアッシュ試料を製造するためのこれまで公知の装置や方法の場合に、記載された方法による残留炭素含有量を決定することに関しては測定結果のばらつきが大きくなっている。測定されたばらつきは±０．５％を明らかに越えている。
【００１４】
本発明による方法の基礎は、決定された再生可能な圧縮度の達成を伴うフライアッシュの圧縮の場合に、圧縮力の飛躍的な上昇が、それ以上圧縮度を上昇させることなく、２００％よりも大きな値であることである。それによって、圧縮力におけるこの多大な特徴のある上昇を利用することにより、単純な方法で再生可能な圧縮率を得ることができ、この圧縮率が記載された測定方法により精度が高くかつばらつきの小さい測定結果をもたらす。
【００１５】
閉鎖された測定室として構成されている複雑な電気的要素が、スクリューコンベヤと一緒にフライアッシュを収容する容器内に、スクリューコンベヤがフライアッシュを測定室内に移送し、移送かつ圧縮するために必要なトルクが飛躍するまで圧縮するように、配置されている。
【００１６】
フライアッシュを収容する容器内に、複雑な電気的要素を配置することによって、フライアッシュの温度を灰収集容器で一般的に管理しているレベルで、言い換えると６０°Ｃから９０°Ｃの間で保持する。これに伴って、公知技術による解決策で一般的であるように、フライアッシュ試料の調温を行なうための付加的な処理は一切必要としない。フライアッシュは短い道程で直接測定室内に到達し、測定が行なわれた後、スクリューコンベヤのフィードスクリューの回転方向を反転させることにより、フライアッシュ捕集容器内に再度戻される。さらにスクリューコンベヤが上に向かって開いている捕集溝を備えている場合、それらによって新たに容器内につぎ込まれるフライアッシュを集められるのは有利なことである。特に、スクリューコンベヤが、フライアッシュの積み重ねた層の中に常にないように容器の内部に設けられている場合、このような捕集溝を備えることが要求される。
【００１７】
当然のことながら測定室として構成されている複雑な電気的要素に、外部の規格に合った検査のためにフライアッシュを取り出すことを可能にする装置が設けられていることは、本発明の解決策の場合にも可能であり、かつ意義あることである。
【００１８】
本発明による解決策の特別な利点は、達成可能で精密な、かつ僅かにばらついている測定結果以外にこの結果の単純さにある。スクリューコンベヤと測定室として構成されている複雑な電気的要素とから成る装置も本発明による方法も、問題なくマスター可能な技術的な解決策であり、このような装置および方法は、試料を収容する複雑な電気的要素の電気的数値の変化を決定することによる、フライアッシュの残留炭素含有量を決定するための多数の測定課題にあって有利に適用ことができる。
【実施例】
【００１９】
本発明による装置ならびに方法は、後で述べる実施例に基づいて詳細に説明する。添付の図面は灰の収容容器に設けられた本発明による装置の部分的断面図を示す。この装置はスクリューコンベヤ２と閉鎖された測定室として形成されている複雑な電気的要素３とから成る。スクリューコンベヤ２のフィードスクリュー４は管５の内部で動いており、正面側並びに上部の領域にはフライアッシュの出入り口用の開口部６を備えている。記載の実施（例）においては、スクリューコンベヤは長さが約３００ｍｍで、直径が約４０ｍｍである。上部の開口部６は管５内において、約６０ｍｍの長さとして、および約４０度開いている切欠きの湾曲部として形成されている。スクリュー４は容器の外側に設けられた電動モーター７によって駆動される。側壁１の容器の内部には、スクリューコンベヤ２の上方に、フィードスクリュー４に巻き込まれるフライアッシュを複雑な電気的要素３に送ることができるように複雑な電気的要素３が配置されている。
【００２０】
サンプリングするためにスクリューコンベヤ２はフライアッシュの層の中にある。フライアッシュは上部開口部６を通って、場合によってはさらに正面側の開口部６を通ってスクリューコンベヤ２に達し、かつフィードスクリュー４の回転により複雑な電気的要素３の閉鎖された測定室に送られて増加しながら圧縮される。スクリューコンベヤ２によって取り出されるトルクが約０．１Ｎｍから約０．３Ｎｍに急に上がった場合、複雑な電気的要素３の閉鎖された測定室の内部において、フライアッシュの一定の圧縮が達せられる。この圧縮がフライアッシュの残留炭素量の十分正確な決定を、検査されるべきフライアッシュが存在する複雑な電気的要素３の電気的数値の変更を決定することにより可能にする。測定値の得られた変動幅は、記載の実施例の場合±０．２％よりも小さい。測定後フィードスクリュー４の回転方向を反転させることにより、複雑な電気的要素３を流出させ、フライアッシュを容器の方へ送り戻す。

Claims (7)

1. 試料を収容する複雑な電気的要素の電気的数値の変化を決定することにより、残留炭素含有量を決定するための、スクリューコンベヤを備えた、主に粉塵状で乾燥した材料から成る試料を製造するための装置において、
   スクリューコンベヤ（２）が粉塵状で乾燥した材料を複雑な電気的要素（３）内に搬送しかつ圧縮するようにスクリューコンベヤ（２）と複雑な電気的要素（３）とが配置されていることと、複雑な電気的要素（３）が閉鎖されている測定室として形成されていることを特徴とする装置。
2. スクリューコンベヤ（２）と複雑な電気的要素（３）とが粉塵状で乾燥した材料を収容する容器の内部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. スクリューコンベヤ（２）のフィードスクリュー（４）がその回転方向を反転できるように構成されていることを特徴とする請求項１あるいは２記載の装置。
4. スクリューコンベヤ（２）が上方が開いている捕集トラフを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
5. 試料を収容する複雑な電気的要素の電気的数値の変化を決定することにより、残留炭素含有量を決定することに関して、主に粉塵状で乾燥した材料から試料を製造するための方法において、
   主として粉塵状で乾燥した材料を、その圧縮力が飛躍的に上昇するまで、複雑な電気的要素（３）に圧送することを特徴とするための方法。
6. 主に粉塵状で乾燥した材料を、その圧縮力が２００％よりも大きく飛躍的に上昇するまで、複雑な電気的要素（３）に圧送することを特徴とするための方法。
7. スクリューコンベヤ（２）を用いて圧縮を行ない、粉塵状で乾燥した材料を複雑な電気的要素（３）内に搬送し、かつ搬送と圧縮のために必要なトルクが飛躍的に上昇するまで圧縮を行なうことを特徴とする請求項５あるいは６記載の装置。