JP2013195400A - 重量測定装置及び重量測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】石炭灰の灰貯蔵サイロからの払出量を簡易的に測定することができる重量測定装置及び重量測定方法を提供すること。
【解決手段】重量測定装置６は、圧送路３から搬入される石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロ４の上部に配置され、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵された石炭灰の上面との距離を測定する距離測定センサ１１と、距離測定センサ１１により測定された距離を記憶する記憶部１２と、記憶部１２に記憶されている距離に基づいて、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量を測定する重量測定部１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、重量測定装置及び重量測定方法に関する。

従来、石炭焚発電設備では、石炭の燃焼により発生した石炭灰を灰貯蔵サイロに貯蔵し、その後、灰貯蔵サイロに貯蔵された石炭灰を、ジェットパック車や灰運搬船等に払出して輸送することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０９−２９６９２４号公報

ところで、このような石炭焚発電設備では、灰貯蔵サイロからの払出量を測定する場合がある。このような場合、灰貯蔵サイロの払出口には、ベルトスケールが設けられ、このベルトスケールにより灰貯蔵サイロからの払出量を測定する。しかしながら、ベルトスケールによって灰貯蔵サイロからの払出量を測定する場合、定期的にベルトスケールの調整等を行う必要があり、払出量を測定するための運用が煩雑となっていた。

本発明は、石炭灰の灰貯蔵サイロからの払出量を簡易的に測定することができる重量測定装置及び重量測定方法を提供することを目的とする。

本発明に係る重量測定装置は、圧送路から搬入される石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロの上部に配置され、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵された石炭灰との距離を測定する距離測定部と、前記距離測定部により測定された距離を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている距離に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵されている石炭灰の重量を測定する重量測定部と、を備える。

また、本発明に係る重量測定装置では、前記記憶部は、前記距離測定部により測定された距離と、時刻とを関連付けて記憶し、前記重量測定部は、前記記憶部に記憶されている時刻に関連付けられた距離に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵されている石炭灰の時刻毎の重量を測定することが好ましい。

また、本発明に係る重量測定装置では、前記距離測定部は、超音波により前記石炭灰との距離を測定することが好ましい。

また、本発明に係る重量測定装置では、前記距離測定部は、前記石炭灰貯蔵サイロの上部に複数配置されることが好ましい。

本発明に係る重量測定方法は、石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロから搬出された石炭灰の重量をコンピュータが測定する重量測定方法であって、前記石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロの上部に配置され、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵された石炭灰との距離を測定する距離測定装置により測定された距離と、時刻とを関連付けて記憶装置に記憶させる記憶ステップと、前記記憶装置に記憶されている距離に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロに直近に測定された距離と、所定時間前に測定された距離との差に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロから搬出された石炭灰の重量を測定する測定ステップと、を含む。

本発明によれば、石炭灰の灰貯蔵サイロからの払出量を簡易的に測定することができる。

本実施形態に係る石炭灰処理設備の概要を示す図である。 本実施形態に係る重量測定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る石炭灰処理設備１の概要を示す図である。
石炭灰処理設備１は、集塵装置２と、圧送路３と、石炭灰貯蔵サイロ４と、コンベア５と、重量測定装置６とを含んで構成される。

集塵装置２は、ボイラ（図示省略）の下流側に配置されており、ボイラにおける微粉炭の燃焼により生成された石炭灰を集塵する。また、集塵装置２は、集塵した石炭灰を集塵装置２に接続されている圧送路３に圧送する。
圧送路３は、石炭灰貯蔵サイロ４に接続されており、集塵装置２により圧送された石炭灰を石炭灰貯蔵サイロ４に搬入する。

石炭灰貯蔵サイロ４は、圧送路３から搬入された石炭灰を貯蔵する。この石炭灰貯蔵サイロ４は、石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵部と、この石炭灰貯蔵部を覆う天井部とを備える。
石炭灰貯蔵サイロ４の石炭灰貯蔵部の上部には、開口部が設けられており、この開口部により圧送路３と接続されている。石炭灰貯蔵サイロ４の天井部には、複数の距離測定センサ１１が設けられている。
石炭灰貯蔵サイロ４の胴部は、例えば円筒状であり、下部に向かって断面積が減少している。この胴部の底には、貯蔵されている石炭灰の払出しを行うための払出口が設けられている。

コンベア５は、石炭灰貯蔵サイロ４の払出口から搬出された石炭灰を灰運搬船７に移送する。

重量測定装置６は、コンピュータであり、制御部、記憶部１２、距離測定センサ１１、入力装置、通信装置、表示装置、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、及び、これらを接続するバスを備えている。

距離測定センサ１１は、上述したように、石炭灰貯蔵サイロ４の上部に複数配置されている。これら複数の距離測定センサ１１は、石炭灰貯蔵サイロ４の天井部に均一に配置されている。複数の距離測定センサ１１それぞれは、超音波を用いて、距離測定センサ１１と、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の上面との距離を測定する。複数の距離測定センサ１１それぞれは、常時、距離を測定しており、測定した距離と、それぞれの距離測定センサ１１を識別するためのセンサＩＤとを関連付けて制御部に出力する。

記憶部１２は、ＲＡＭ及びＲＯＭ等により構成されており、距離測定センサ１１により測定された距離と、距離測定センサ１１のセンサＩＤと、当該距離を測定した時刻とを関連付けて記憶する。

制御部は、ＣＰＵ等により構成されており、記憶部１２に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、上述のハードウェアと協働し、各種機能を実現している。この制御部は、複数の距離測定センサ１１から、測定された距離とセンサＩＤとを受信したことに応じて、受信した距離と、受信したセンサＩＤと、受信したときの時刻とを関連付けて記憶部１２に記憶させる。

また、この制御部は、距離測定センサ１１により測定された距離に基づいて、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量を測定する重量測定部１３を備えている。

具体的には、重量測定部１３は、所定時間（例えば、１秒）おきに記憶部１２から、最新の時刻に関連付けられている複数の距離を抽出し、抽出されたそれぞれの距離について、石炭灰貯蔵サイロ４の高さから当該距離を減算して、石炭灰の高さを算出する。続いて、重量測定部１３は、抽出された複数の石炭灰の高さの平均値を算出する。続いて、重量測定部１３は、算出された平均値に、石炭灰貯蔵サイロの断面積と、所定係数とを乗算することにより、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量を測定する。ここで、所定係数は、例えば、石炭灰の比重である。続いて、重量測定部１３は、測定した重量を表示装置に表示させる。また、重量測定部１３は、測定した重量と、時刻とを関連付けて記憶部１２に記憶させる。

なお、重量測定部１３は、複数の石炭灰の高さの平均値に基づいて石炭灰の重量を測定することとしたが、これに限らず、例えば複数の石炭灰の高さの中間値等に基づいて、石炭灰の重量を測定するようにしてもよい。

また、重量測定部１３は、算出された平均値に、断面積と、所定係数とを乗算することにより、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量を測定することとしたが、これに限らない。例えば、記憶部１２に、距離と、石炭灰の重量とを関連付けた対応表を予め記憶させておき、この対応表に基づいて石炭灰の重量を特定するようにしてもよい。すなわち、重量測定部１３が、複数の距離から一の距離を算出し、記憶部１２に記憶されている対応表に基づいて、算出された距離に対応した石炭灰の重量を特定するようにしてもよい。

また、重量測定部１３は、第１の時間に測定した石炭灰の重量から、第１の時間より遅い時間である第２の時間に測定した石炭灰の重量を減算することにより、第１の時間から第２の時間までの間に石炭灰貯蔵サイロ４から払出された石炭灰の重量を測定するようにしてもよい。

続いて、重量測定装置６により実行される石炭灰の重量を測定する重量測定処理の流れについて説明する。図２は、本実施形態に係る重量測定処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１において、重量測定部１３は、最新の時刻に関連付けられている複数の距離を抽出し、この距離に基づいて石炭灰の高さを算出する。すなわち、重量測定部１３は、抽出されたそれぞれの距離について、石炭灰貯蔵サイロ４の高さから距離を減算して、石炭灰の高さを算出する。そして、複数算出された石炭灰の高さの平均値を算出する。
ステップＳ２において、重量測定部１３は、ステップＳ１において算出された平均値と、石炭灰貯蔵サイロ４の断面積と、所定係数とを乗算することにより、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量を測定する。

ステップＳ３において、重量測定部１３は、ステップＳ２において測定された重量と、ステップＳ１において抽出したときの時刻とを関連付けて、記憶部１２に記憶させる。

ステップＳ４において、重量測定部１３は、ステップＳ１において複数の距離を抽出してから所定時間が経過したか否かを判定する。重量測定部１３は、この判定がＹＥＳの場合、ステップＳ１に処理を移し、この判定がＮＯの場合、ステップＳ５に処理を移す。

ステップＳ５において、重量測定部１３は、終了操作が行われたか否かを判定する。重量測定部１３は、この判定がＹＥＳの場合、本フローチャートの処理を終了し、この判定がＮＯの場合、ステップＳ４に処理を移す。

以上、本実施形態によれば、重量測定装置６は、距離測定センサ１１により、圧送路３から搬入される石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロ４の上部に配置され、石炭灰との距離を測定し、記憶部１２により、距離測定センサ１１により測定された距離を記憶し、重量測定部１３により、記憶部１２に記憶されている距離に基づいて、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量を測定する。

圧送路３から搬入される石炭灰は、ボイラにおける燃焼により生成されたものが直接供給されたものであるので、比重が均一のものとなり、石炭灰の高さと重量との関係が略一定となる。よって、重量測定装置６は、距離測定センサ１１によって測定された距離に基づいて石炭灰の高さを求めて所定の演算を行うことにより、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量を測定することができる。また、重量測定装置６は、石炭灰貯蔵サイロ４から払出しを行う前と行った後の石炭灰の重量の差を算出することにより、石炭灰貯蔵サイロ４からの払出量を簡易的に測定することができる

また、重量測定装置６は、記憶部１２により、距離測定センサ１１により測定された距離と、時刻とを関連付けて記憶し、重量測定部１３により、記憶部１２に記憶されている時刻に関連付けられた距離に基づいて、石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の時刻毎の重量を測定する。
よって、重量測定装置６は、時刻毎の石炭灰貯蔵サイロ４に貯蔵されている石炭灰の重量に基づいて、石炭灰の重量の変化を測定することができる。

また、重量測定装置６の距離測定センサ１１は、超音波により石炭灰との距離を測定するので、簡易的に石炭灰との距離を測定し、当該距離に基づいて石炭灰の重量を測定することができる。

また、重量測定装置６の距離測定センサ１１は、石炭灰貯蔵サイロ４の上部に複数配置されるので、一つの距離測定センサ１１により測定された距離に基づいて石炭灰の重量を測定する場合に比べて精度よく石炭灰の重量を測定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

本実施形態において、重量測定装置６の重量測定部１３は、石炭灰貯蔵サイロ４の石炭灰の重量を定期的に測定することとしたが、これに限らない。例えば、入力部から第１の操作を受け付けたことに応じて、第１の操作時における石炭灰貯蔵サイロ４の石炭灰の重量を測定し、その後、第２の操作を受け付けたことに応じて、第２の操作時における石炭灰貯蔵サイロ４の石炭灰の重量を測定し、２つの測定された重量の変化量を算出するようにしてもよい。このようにすることで、例えば、石炭灰の払出開始時に第１の操作を受け付け、払出終了時に第２の操作を受け付けることで、重量測定装置６は、払出量を算出することができる。

また、石炭灰の払出の開始と終了とを検出する払出検出装置を、石炭灰貯蔵サイロ４の払出口に設けておき、重量測定装置６の重量測定部１３が、払出検出装置により石炭灰の払出の開始を検出した場合の石炭灰貯蔵サイロ４の石炭灰の重量と、払出の終了を検出した場合の石炭灰貯蔵サイロ４の石炭灰の重量とを測定するようにしてもよい。そして、重量測定装置６の重量測定部１３が、払出の開始時の石炭灰の重量から、払出の終了時の石炭灰の重量を減算し、払出量を算出するようにしてもよい。

１ 石炭灰処理設備
２ 集塵装置
３ 圧送路
４ 石炭灰貯蔵サイロ
５ コンベア
６ 重量測定装置
７ 灰運搬船
１１ 距離測定センサ
１２ 記憶部
１３ 重量測定部

Claims (5)

1. 圧送路から搬入される石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロの上部に配置され、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵された石炭灰の上面との距離を測定する距離測定部と、
   前記距離測定部により測定された距離を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶されている距離に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵されている石炭灰の重量を測定する重量測定部と、
   を備える重量測定装置。
2. 前記記憶部は、前記距離測定部により測定された距離と、時刻とを関連付けて記憶し、
   前記重量測定部は、前記記憶部に記憶されている時刻に関連付けられた距離に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵されている石炭灰の時刻毎の重量を測定する、
   請求項１に記載の重量測定装置。
3. 前記距離測定部は、超音波により前記石炭灰との距離を測定する、
   請求項１又は２に記載の重量測定装置。
4. 前記距離測定部は、前記石炭灰貯蔵サイロの上部に複数配置される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の重量測定装置。
5. 石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロから搬出された石炭灰の重量をコンピュータが測定する重量測定方法であって、
   前記石炭灰を貯蔵する石炭灰貯蔵サイロの上部に配置され、前記石炭灰貯蔵サイロに貯蔵された石炭灰との距離を測定する距離測定装置により測定された距離と、時刻とを関連付けて記憶装置に記憶させる記憶ステップと、
   前記記憶装置に記憶されている距離に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロに直近に測定された距離と、所定時間前に測定された距離との差に基づいて、前記石炭灰貯蔵サイロから搬出された石炭灰の重量を測定する測定ステップと、
   を含む重量測定方法。

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