JP2016222335A - 貯留石炭自然発火防止方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤロープを用いることなく石炭貯留槽に貯留される石炭の温度変化を検出し得、石炭の自然発火を未然に防止し得る貯留石炭自然発火防止方法及び装置を提供する。【解決手段】温度センサ３ａ及び無線モジュール３ｂが内蔵されたカプセル３を石炭貯留槽１の投入口１ａから石炭と共に投入して複数埋設し、埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置をデータ処理端末４で割り出し、該データ処理端末４において、石炭貯留槽１内部における石炭の温度分布を作成すると共に、該温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセル３の埋設箇所に対応する払出機２へ作動信号４ａを出力して石炭と共にカプセル３を払い出させ、石炭と共に払い出されたカプセル３は、回収器５で回収する。【選択図】図１

Description

本発明は、貯留石炭自然発火防止方法及び装置に関するものである。

一般に、ガス化炉やボイラ等の燃料として用いられる石炭は、バンカ或いはサイロ等の石炭貯留槽に貯留されるが、特に褐炭や亜瀝青炭は揮発分が多いことから、自然発火しやすく、充分な注意が必要となっている。

従来、前記石炭貯留槽に貯留された石炭の自然発火を防止するには、該石炭貯留槽の上部から測温素子が埋め込まれたワイヤロープを吊り下げ、石炭貯留槽の内部の温度を計測することが行われている。

尚、前記石炭貯留槽に貯留された石炭の温度を計測して自然発火を防止する装置の一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２０１１−２１９１５２号公報

しかしながら、前述のように、石炭貯留槽の上部から測温素子が埋め込まれたワイヤロープを吊り下げるのでは、石炭貯留槽から石炭を払い出す際に、ワイヤロープに大きな引き抜き荷重が作用し、該ワイヤロープが損耗しやすく、頻繁にメンテナンスを行う必要があり、改善が望まれていた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、ワイヤロープを用いることなく石炭貯留槽に貯留される石炭の温度変化を検出し得、石炭の自然発火を未然に防止し得る貯留石炭自然発火防止方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、底部に払出機が設けられた石炭貯留槽の内部における貯留石炭自然発火防止方法であって、
前記石炭貯留槽の内部に温度センサ及び無線モジュールが内蔵されたカプセルを石炭と共に投入して複数埋設する埋設工程と、
該埋設工程で埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出し、前記石炭貯留槽内部における石炭の温度分布を作成する温度分布作成工程と、
該温度分布作成工程で作成された温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知した際に払出機を作動させて石炭と共にカプセルを払い出す発火回避払出工程と、
該発火回避払出工程で石炭と共に払い出されたカプセルを回収する回収工程と
を行うことを特徴とする貯留石炭自然発火防止方法にかかるものである。

前記貯留石炭自然発火防止方法では、前記発火回避払出工程において、前記カプセルが払出機から払い出されたことを検知した時点で、前記払出機を停止させることが好ましい。

前記温度分布作成工程において、前記複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置は、カプセル投入時の石炭高さレベル及びカプセル投入後の石炭払出・投入状況に基づいて割り出されることが好ましい。

前記温度分布作成工程において、前記複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置は、カプセル間の無線ネットワークの電波状況に基づいて割り出されるようにすることもできる。

前記貯留石炭自然発火防止方法では、前記石炭貯留槽の底部に複数の払出機が設けられ、前記発火回避払出工程において、前記温度分布作成工程で作成された温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセルの埋設箇所に対応する払出機を作動させて石炭と共にカプセルを払い出すことが好ましい。

又、本発明は、底部に払出機が設けられた石炭貯留槽の内部における貯留石炭自然発火防止装置であって、
温度センサ及び無線モジュールが内蔵され且つ前記石炭貯留槽の内部に石炭と共に投入されて複数埋設されるカプセルと、
埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出し、前記石炭貯留槽内部における石炭の温度分布を作成すると共に、該温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知した際に払出機へ作動信号を出力して石炭と共にカプセルを払い出させるデータ処理端末と、
前記石炭と共に払い出されたカプセルを回収する回収器と
を備えたことを特徴とする貯留石炭自然発火防止装置にかかるものである。

前記貯留石炭自然発火防止装置においては、前記カプセルからの温度データを集約して前記データ処理端末へ送信する第一無線基地局を備えることが好ましい。

前記貯留石炭自然発火防止装置においては、前記石炭の温度が許容値を超えた埋設箇所におけるカプセルが前記払出機から払い出されたことを検知して前記データ処理端末へ送信する第二無線基地局を備え、
該第二無線基地局で前記カプセルが払出機から払い出されたことを検知した時点で、前記データ処理端末から払出機へ停止信号を出力するよう構成することが好ましい。

前記貯留石炭自然発火防止装置においては、前記石炭貯留槽内部における石炭高さレベルを検出するレベル計を備え、
該レベル計で検出されたカプセル投入時の石炭高さレベル及びカプセル投入後の石炭払出・投入状況に基づき前記データ処理端末において、埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出すよう構成することが好ましい。

前記カプセル間の無線ネットワークの電波状況に基づき前記データ処理端末において、埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出すよう構成することもできる。

前記回収器は、払い出された石炭からカプセルを選別して分離するスクリーンであることが好ましい。

前記貯留石炭自然発火防止装置においては、前記石炭貯留槽の底部に複数の払出機が設けられ、前記データ処理端末において、前記温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセルの埋設箇所に対応する払出機へ作動信号を出力して石炭と共にカプセルを払い出させるよう構成することが好ましい。

本発明の貯留石炭自然発火防止方法及び装置によれば、ワイヤロープを用いることなく石炭貯留槽に貯留される石炭の温度変化を検出し得、石炭の自然発火を未然に防止し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の貯留石炭自然発火防止方法及び装置の実施例を示す全体概要構成図である。 本発明の貯留石炭自然発火防止方法及び装置の実施例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明の貯留石炭自然発火防止方法及び装置の実施例である。

図１中、１はガス化炉やボイラ等の燃料として用いられる石炭を貯留するバンカ或いはサイロ等の石炭貯留槽であり、該石炭貯留槽１の底部には、複数（図１の例では、四基）の払出機２が設けられている。

本実施例の場合、温度センサ３ａ及び無線モジュール３ｂが内蔵されたカプセル３を前記石炭貯留槽１の投入口１ａから石炭と共に投入して複数埋設するようになっている。尚、前記無線モジュール３ｂは、例えば、ZigBee（登録商標）等のセンサーネットワークを主目的とする近距離無線通信規格のものを用いることができる。又、前記投入口１ａとは別に、カプセル３専用の投入口（図示せず）を前記石炭貯留槽１に設けても良い。

埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置は、データ処理端末４で割り出し、該データ処理端末４において、前記石炭貯留槽１内部における石炭の温度分布を作成すると共に、該温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセル３の埋設箇所に対応する払出機２へ作動信号４ａを出力して石炭と共にカプセル３を払い出させるよう構成してある。

前記石炭と共に払い出されたカプセル３は、回収器５で回収するようになっている。前記回収器５は、払い出された石炭からカプセル３を選別して分離するスクリーン５ａとしてある。

前記カプセル３からの温度データは、第一無線基地局６で集約して前記データ処理端末４へ送信するようになっている。

前記石炭の温度が許容値を超えた埋設箇所におけるカプセル３が前記払出機２から払い出されたことは、第二無線基地局７で検知して前記データ処理端末４へ送信し、該第二無線基地局７で前記カプセル３が払出機２から払い出されたことを検知した時点で、前記データ処理端末４から払出機２へ停止信号４ｂを出力するよう構成してある。

前記石炭貯留槽１内部における石炭高さレベルはレベル計８で検出し、該レベル計８で検出されたカプセル３投入時の石炭高さレベル及びカプセル３投入後の石炭払出・投入状況に基づき前記データ処理端末４において、埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置を割り出すよう構成してある。前記レベル計８としては、例えば、超音波やマイクロ波を石炭の上面に投射しその反射波を捉えて石炭高さレベルを求める形式のものを用いることができる。尚、前記カプセル３間の無線ネットワークの電波状況に基づき前記データ処理端末４において、埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置を割り出すよう構成することもできる。

尚、図１中、９はベルトコンベヤ等のコンベヤであり、該コンベヤ９により前記払出機２から払い出された石炭及びカプセル３を前記回収器５のスクリーン５ａへ搬送するようになっている。前記コンベヤ９はベルトコンベヤに限定されるものではない。

次に、上記実施例の作用を説明する。

先ず、前記石炭貯留槽１の内部に温度センサ３ａ及び無線モジュール３ｂが内蔵されたカプセル３を石炭と共に投入して複数埋設しておく（図２の埋設工程Ｓ１）。前記カプセル３からの温度データは、第一無線基地局６で集約されて前記データ処理端末４へ送信される。

続いて、前記埋設工程Ｓ１で埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置がデータ処理端末４で割り出され、前記石炭貯留槽１内部における石炭の温度分布が作成される（図２の温度分布作成工程Ｓ２）。ここで、前記埋設工程Ｓ１で埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置は、レベル計８で検出されたカプセル３投入時の石炭高さレベル及びカプセル３投入後の石炭払出・投入状況に基づき前記データ処理端末４において割り出される。尚、前記埋設工程Ｓ１で埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置は、前記カプセル３間の無線ネットワークの電波状況に基づき前記データ処理端末４において割り出すことも可能となっている。

前記温度分布作成工程Ｓ２で作成された温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセル３が存在している場合、データ処理端末４から前記カプセル３の埋設箇所に対応する払出機２へ作動信号４ａが出力され、該払出機２が作動して石炭と共にカプセル３が払い出される（図２の発火回避払出工程Ｓ３）。

前記発火回避払出工程Ｓ３において、前記石炭の温度が許容値を超えた埋設箇所におけるカプセル３が前記払出機２から払い出されたことは、第二無線基地局７で検知されて前記データ処理端末４へ送信され、該第二無線基地局７で前記カプセル３が払出機２から払い出されたことを検知した時点で、前記データ処理端末４から払出機２へ停止信号４ｂが出力され、該払出機２は停止される。

前記発火回避払出工程Ｓ３で石炭と共に払い出されたカプセル３は、コンベヤ９により回収器５のスクリーン５ａへ搬送され、該回収器５のスクリーン５ａにより、払い出された石炭からカプセル３が選別されて分離され回収される（図２の回収工程Ｓ４）。

回収されたカプセル３は、再使用が可能となる。尚、前記発火回避払出工程Ｓ３で払い出された石炭は再度、前記石炭貯留槽１に戻されて貯留される。

前述の如く、本実施例では、カプセル３を利用しているため、従来のように、石炭貯留槽１の上部から測温素子が埋め込まれたワイヤロープを吊り下げるものとは異なり、石炭貯留槽１から石炭を払い出す際に、ワイヤロープに大きな引き抜き荷重が作用するようなことがなく、頻繁にメンテナンスを行わなくて済む。

こうして、ワイヤロープを用いることなく石炭貯留槽１に貯留される石炭の温度変化を検出し得、石炭の自然発火を未然に防止し得る。

そして、前記第一無線基地局６を備えているので、前記カプセル３からの温度データを集約して前記データ処理端末４へ円滑に送信することができる。

又、前記第二無線基地局７を備えているので、前記石炭の温度が許容値を超えた埋設箇所におけるカプセル３が前記払出機２から払い出されたことを検知して前記データ処理端末４へ円滑に送信することができる。しかも、第二無線基地局７で前記カプセル３が払出機２から払い出されたことを検知した時点で、前記データ処理端末４から払出機２へ停止信号４ｂを出力するよう構成しているので、該払出機２が無駄に駆動される心配がない。

更に又、前記レベル計８を備えているので、前記石炭貯留槽１内部における石炭高さレベルを検出できる。該レベル計８で検出されたカプセル３投入時の石炭高さレベル及びカプセル３投入後の石炭払出・投入状況に基づき前記データ処理端末４において、埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置を割り出すよう構成しているので、前記カプセル３の位置を正確に把握することができる。

又、前記カプセル３間の無線ネットワークの電波状況に基づき前記データ処理端末４において、埋設された複数のカプセル３の石炭貯留槽１内部における位置を割り出すよう構成しても、前記カプセル３の位置を正確に把握することができる。

前記回収器５は、払い出された石炭からカプセル３を選別して分離するスクリーン５ａであるため、一般的な石炭貯留設備における既存のスクリーンを使うことができる。

一方、本実施例では、前記石炭貯留槽１の底部に複数の払出機２が設けられ、前記データ処理端末４において、前記温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセル３の埋設箇所に対応する払出機２へ作動信号４ａを出力して石炭と共にカプセル３を払い出させるよう構成しているが、前記石炭貯留槽１の規模に応じて払出機２の数を増減できることは言うまでもない。例えば、前記石炭貯留槽１の底部に払出機２が一基だけ設けられ、前記データ処理端末４において、前記温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知した際に払出機２へ作動信号４ａを出力して石炭と共にカプセル３を払い出させるよう構成することも可能である。

尚、本発明の貯留石炭自然発火防止方法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 石炭貯留槽
２ 払出機
３ カプセル
３ａ 温度センサ
３ｂ 無線モジュール
４ データ処理端末
４ａ 作動信号
４ｂ 停止信号
５ 回収器
５ａ スクリーン
６ 第一無線基地局
７ 第二無線基地局
８ レベル計
Ｓ１ 埋設工程
Ｓ２ 温度分布作成工程
Ｓ３ 発火回避払出工程
Ｓ４ 回収工程

Claims (12)

1. 底部に払出機が設けられた石炭貯留槽の内部における貯留石炭自然発火防止方法であって、
   前記石炭貯留槽の内部に温度センサ及び無線モジュールが内蔵されたカプセルを石炭と共に投入して複数埋設する埋設工程と、
   該埋設工程で埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出し、前記石炭貯留槽内部における石炭の温度分布を作成する温度分布作成工程と、
   該温度分布作成工程で作成された温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知した際に払出機を作動させて石炭と共にカプセルを払い出す発火回避払出工程と、
   該発火回避払出工程で石炭と共に払い出されたカプセルを回収する回収工程と
   を行うことを特徴とする貯留石炭自然発火防止方法。
2. 前記発火回避払出工程において、前記カプセルが払出機から払い出されたことを検知した時点で、前記払出機を停止させる請求項１記載の貯留石炭自然発火防止方法。
3. 前記温度分布作成工程において、前記複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置は、カプセル投入時の石炭高さレベル及びカプセル投入後の石炭払出・投入状況に基づいて割り出される請求項１又は２記載の貯留石炭自然発火防止方法。
4. 前記温度分布作成工程において、前記複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置は、カプセル間の無線ネットワークの電波状況に基づいて割り出される請求項１又は２記載の貯留石炭自然発火防止方法。
5. 前記石炭貯留槽の底部に複数の払出機が設けられ、前記発火回避払出工程において、前記温度分布作成工程で作成された温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセルの埋設箇所に対応する払出機を作動させて石炭と共にカプセルを払い出す請求項１〜４の何れか一項に記載の貯留石炭自然発火防止方法。
6. 底部に払出機が設けられた石炭貯留槽の内部における貯留石炭自然発火防止装置であって、
   温度センサ及び無線モジュールが内蔵され且つ前記石炭貯留槽の内部に石炭と共に投入されて複数埋設されるカプセルと、
   埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出し、前記石炭貯留槽内部における石炭の温度分布を作成すると共に、該温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知した際に払出機へ作動信号を出力して石炭と共にカプセルを払い出させるデータ処理端末と、
   前記石炭と共に払い出されたカプセルを回収する回収器と
   を備えたことを特徴とする貯留石炭自然発火防止装置。
7. 前記カプセルからの温度データを集約して前記データ処理端末へ送信する第一無線基地局を備えた請求項６記載の貯留石炭自然発火防止装置。
8. 前記石炭の温度が許容値を超えた埋設箇所におけるカプセルが前記払出機から払い出されたことを検知して前記データ処理端末へ送信する第二無線基地局を備え、
   該第二無線基地局で前記カプセルが払出機から払い出されたことを検知した時点で、前記データ処理端末から払出機へ停止信号を出力するよう構成した請求項６又は７記載の貯留石炭自然発火防止装置。
9. 前記石炭貯留槽内部における石炭高さレベルを検出するレベル計を備え、
   該レベル計で検出されたカプセル投入時の石炭高さレベル及びカプセル投入後の石炭払出・投入状況に基づき前記データ処理端末において、埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出すよう構成した請求項６〜８の何れか一項に記載の貯留石炭自然発火防止装置。
10. 前記カプセル間の無線ネットワークの電波状況に基づき前記データ処理端末において、埋設された複数のカプセルの石炭貯留槽内部における位置を割り出すよう構成した請求項６〜８の何れか一項に記載の貯留石炭自然発火防止装置。
11. 前記回収器は、払い出された石炭からカプセルを選別して分離するスクリーンである請求項６〜１０の何れか一項に記載の貯留石炭自然発火防止装置。
12. 前記石炭貯留槽の底部に複数の払出機が設けられ、前記データ処理端末において、前記温度分布に基づき、石炭の温度が許容値を超えたことを検知したカプセルの埋設箇所に対応する払出機へ作動信号を出力して石炭と共にカプセルを払い出させるよう構成した請求項６〜１１の何れか一項に記載の貯留石炭自然発火防止装置。

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