JP2012102929A - 固体燃料の供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイラに安定して固体燃料を供給することができる固体燃料の供給装置を提供すること。
【解決手段】投入シュート４の投入口４１に固体燃料を投入し、この固体燃料が投入シュート４を通過してスクリューコンベア５に堆積し、このスクリューコンベア５に堆積した固体燃料の表面位置を非接触式のレベル計６で計測し、このスクリューコンベア５に堆積した固体燃料をボイラ２に搬送する。従って、スクリューコンベア５に堆積した固体燃料の重量を計測しなくとも、固体燃料の表面位置が安定するように当該固体燃料を投入シュート４に投入することで、ボイラ２に安定して固体燃料を供給することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボイラに固体燃料を供給する固体燃料の供給装置に関する発明である。

従来、ボイラに石炭などの固体燃料を供給する装置として、以下の特許文献１に記載の給炭機が知られている。この給炭機は、供給口から供給された石炭を搬送する搬送用無端ベルト（以下、「ベルト」という）と、このベルトの下面に接して設けられた計量キャリアと、この計量キャリアに接続されたロードセルとを備えている。そして、ベルトで搬送する石炭の搬送量が、ロードセルによって検知されたベルト上の石炭の重量と、ベルトの搬送速度との積として得られるとしている。

特開２００４−１０７０３３号公報

しかし、上記給炭機のような供給装置を用いて、大鋸屑等のように比重が極めて小さい割には嵩がはる固体燃料を搬送する場合、ベルト等の搬送部に積載した固体燃料の重量は嵩の割には極めて小さく、このような固体燃料の重量をロードセルで検知することは困難な場合がある。このように固体燃料の重量が検知できないと、所望の量の固体燃料を搬送できず、固体燃料を安定してボイラに供給することができない結果、ボイラを安定して稼動することができない。

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、ボイラに安定して固体燃料を供給することができる固体燃料の供給装置を提供することを目的とする。

本発明の固体燃料の供給装置は、ボイラに固体燃料を供給する固体燃料の供給装置であって、固体燃料が投入される投入口を有する投入シュートと、投入シュートの下方に配置され、ボイラに固体燃料を搬送する搬送部と、投入シュートに設けられ、投入口から投入されて搬送部に堆積した固体燃料の表面位置を計測する非接触式のレベル計とを備える。

この固体燃料の供給装置では、投入シュートの投入口に固体燃料が投入され、この固体燃料が投入シュートを通過して搬送部に堆積し、この搬送部に堆積した固体燃料の表面位置が非接触式のレベル計で計測され、この搬送部に堆積した固体燃料が搬送部によりボイラに搬送される。従って、搬送部に堆積した固体燃料の重量を計測しなくとも、その表面位置が安定するように固体燃料を投入シュートに投入することで、ボイラに安定して固体燃料を供給することができる。

ここで、非接触式のレベル計は、反射式レベル計であることが好ましい。また、投入口と反射式レベル計との間に設けられ、下方に向けて延びるカーテンを備えることが好ましい。こうすると、投入口から固体燃料が投入されて固体燃料から塵や水蒸気等が生じた場合に、カーテンによって反射式レベル計の計測範囲内に塵や水蒸気等が侵入することが抑制され、堆積した固体燃料の表面位置を良好に計測することができる。

また、非接触式のレベル計がガンマ線レベル計であると、固体燃料から生じた塵や水蒸気等に影響されることなく、堆積した固体燃料の表面位置を良好に計測することができる。

本発明によれば、ボイラに安定して固体燃料を供給することができる固体燃料の供給装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る固体燃料の供給装置を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態に係る投入シュートを示す正面図である。 図２の上面図である。 図３中のIV-IV矢視断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の固体燃料の供給装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る固体燃料の供給装置を示す概略ブロック図である。

供給装置１は、固体燃料をボイラ２に供給するためのものであり、燃料貯蔵バンカ３、投入シュート４、スクリューコンベア（搬送部）５及びレベル計６を備えている。

ボイラ２は、固体燃料を燃焼するためのものであり、例えば、大鋸屑、木屑、建築廃材、廃タイヤ及び廃プラスチック等の固体燃料を燃焼する。

燃料貯蔵バンカ３は、固体燃料を貯蔵するためのものであり、貯蔵部３１及びスクリュー３２を有している。貯蔵部３１は固体燃料を貯蔵するための中空の容器であり、下部に固体燃料が切出される切出し口３３が設けられている。スクリュー３２は、貯蔵部３１の内部であって切出し口３３の上方に設けられており、システムコントローラＳＣ１に接続されたモータＭ１に連結されている。そして、システムコントローラＳＣ１からの信号に従ってモータＭ１が駆動し、この駆動によってスクリュー３２が回転して固体燃料を切出し口３３から所望量切出すようになっている。

投入シュート４は、切出し口３３から切出された固体燃料を貯留しながらスクリューコンベア５に誘導するためのものであり、燃料貯蔵バンカ３の下方に配置されている。

図２は本発明の実施形態に係る投入シュートを示す正面図、図３は図２の上面図である。

投入シュート４は正立した中空截頭四角錐台を成しており、その上面中央部には円形の投入口４１が、下面にはその全体を貫通する正方形の導出口４２がそれぞれ設けられている。投入口４１は切出し口３３の下方に位置し、切出し口３３から切出された固体燃料が投入口４１から投入されるようになっている。

図１に戻り、スクリューコンベア５は、ボイラ２に固体燃料を搬送するためのものであり、投入シュート４の下方にその上流側（図１において左端側）が配置されている。このスクリューコンベア５は、円筒状のケース５１及びケース５１の内部に収容されたスクリュー５２を有している。ケース５１の上流側であって導出口４２に対応する位置には搬入口５３が設けられ、下流側には搬出口５４が設けられている。スクリュー５２は、システムコントローラＳＣ２に接続されたモータＭ２に連結されており、システムコントローラＳＣ２はボイラマスタ７に接続されている。そして、ボイラマスタ７からの信号に従いコントローラＳＣ２がモータＭ２に信号を送信し、この信号に従ってモータＭ２が駆動し、この駆動によってスクリュー５２が回転して固体燃料を上流側から下流側に向けて所望量搬送すると共に、搬出口５４から固体燃料を切出してボイラ２に供給するようになっている。

レベル計６は、投入口４１から投入されてスクリューコンベア５（詳しくはスクリューコンベア５の上流側）に堆積した固体燃料の表面位置を計測するための非接触式のレベル計であり、図２、図３に示すように、投入シュート４の上面を貫くようにして設けられている。レベル計６としては、レーザ式レベル計や超音波式レベル計等の反射式レベル計を用いることができる。

ここで、レベル計６としてレーザ式レベル計を用いる場合、投入シュート４の上面から下方に向けて赤色レーザ光を照射し、堆積した固体燃料の表面で反射して戻ってきた反射光を検出し照射光と反射光との位相差を検出することで、レベル計６から、堆積した固体燃料の表面位置までの距離を計測し、これにより堆積した固体燃料の表面位置を計測する。

また、超音波式レベル計を用いる場合、投入シュート４の上面から下方に向けて超音波パルス信号を発信し、堆積した固体燃料の表面で反射して戻ってきたエコーを受信するまでの時間に基づいて、レベル計６から、堆積した固体燃料の表面位置までの距離を計測し、これにより堆積した固体燃料の表面位置を計測する。

なお、固体燃料として大鋸屑等の塵を生じやすいものを投入する場合、レベル計６の計測部はパージエアを吹き付ける等によって清浄に保つ必要がある。この点、レーザ式レベル計はパージエアの影響を受けることなく計測が可能である。従って、レベル計６としては、レーザ式レベル計を用いることがより好ましい。

投入口４１とレベル計６との間には、下方に向けて延びる可撓性を有するゴム製のカーテン８が設けられている。図４は、図３中のIV-IV矢視断面図である。

カーテン８は、投入シュート４の上面にボルト等で固定されたＬ字型の取付部材８１にボルト等で固定されて垂下している。このカーテン８は可撓性を有するため、固体燃料がスクリューコンベア５の搬入口５３を越えて投入シュート４の内部まで堆積した場合には、カーテン８は固体燃料と接触して湾曲する。

ここで、固体燃料は、投入口４１直下で高く堆積する。このため、カーテン８は投入口４１側（図４において紙面右側）の面で固体燃料と接触してレベル計６側（投入シュート４の半径方向外側）に湾曲する。カーテン８がレベル計６側に湾曲すると、レベル計６から照射された赤色レーザ光や超音波パルス信号は、堆積した固体燃料の表面に達する前にカーテン８の表面で反射し、このためレベル計６では、レベル計６からカーテン８での反射位置までの距離が測定される。この場合、固体燃料はカーテン８での反射位置まで堆積しているとみなせば良い。

このような供給装置１では、燃料貯蔵バンカ３から投入シュート４の投入口４１に固体燃料が投入され、この固体燃料が投入シュート４を通過してスクリューコンベア５に堆積し、このスクリューコンベア５に堆積した固体燃料の表面位置が非接触式のレベル計６で計測され、このスクリューコンベア５に堆積した固体燃料が、ボイラ２に搬送される。従って、スクリューコンベア５に堆積した固体燃料の重量を計測しなくとも、その表面位置が安定するように固体燃料を投入シュート４に投入することで、ボイラ２に安定して固体燃料を供給することができる。

ここで、大鋸屑等の塵を生じやすい固体燃料は、水を散布して湿らせた状態で使用することが多く、水蒸気を生じると共に、局所的に乾燥した部分から塵を生じる。本実施形態に係る供給装置１では、非接触式のレベル計６は反射式レベル計であり、投入口４１とレベル計６との間に設けられ、下方に向けて延びるカーテン８が備えられているため、投入口４１から湿った大鋸屑等の固体燃料が投入されて固体燃料から塵や水蒸気等が生じた場合に、カーテン８によってレベル計６の計測範囲内に塵や水蒸気等が侵入することが抑制され、堆積した固体燃料の表面位置を良好に計測することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、搬送部としてスクリューコンベア５を用いているが、これに代えて、フライトコンベアやベルトコンベア等を用いても良い。

また、上記実施形態では、レベル計６として反射式レベル計を用いているが、これに代えて、ガンマ線レベル計を用いても良い。この場合、ガンマ線を放出する線源部及び放出されたガンマ線を検出する本体部のいずれか一方をレベル計６に代えて配置し、これと対向する位置であってスクリューコンベア５の下方に他方を配置する。そして、放出したガンマ線及び検出したガンマ線の強度に基づいて、線源部から堆積した固体燃料の表面位置までの距離を計測し、これにより堆積した固体燃料の表面位置を計測する。こうすると、固体燃料から生じた塵や水蒸気等に影響されることなく、堆積した固体燃料の表面位置を良好に計測することができる。

また、上記実施形態では、スクリューコンベア５の上流側である左端側に投入シュート４を配置し、下流側である右端側にボイラ２を接続して、固体燃料を上流側から下流側に向けて搬送するようになっているが、スクリューコンベア５の中央部付近に投入シュート４を配置し、スクリューコンベア５の両端にそれぞれ異なるボイラを接続して、スクリュー５２の回転方向を正逆切り換えることで、固体燃料を中央部付近からいずれか任意のボイラが接続された方向に向けて搬送できるようにしても良い。

１…供給装置、２…ボイラ、４…投入シュート、５…スクリューコンベア（搬送部）、６…レベル計、８…カーテン、４１…投入口。

Claims (4)

1. ボイラに固体燃料を供給する固体燃料の供給装置であって、
   前記固体燃料が投入される投入口を有する投入シュートと、
   前記投入シュートの下方に配置され、前記ボイラに前記固体燃料を搬送する搬送部と、
   前記投入シュートに設けられ、前記投入口から投入されて前記搬送部に堆積した固体燃料の表面位置を計測する非接触式のレベル計と、
   を備える固体燃料の供給装置。
2. 前記非接触式のレベル計は、反射式レベル計である請求項１に記載の固体燃料の供給装置。
3. 前記投入口と前記反射式レベル計との間に設けられ、下方に向けて延びるカーテンを備える請求項２に記載の固体燃料の供給装置。
4. 前記非接触式のレベル計は、ガンマ線レベル計である請求項１に記載の固体燃料の供給装置。

Images