JP2018185264A - Storage material heat generation monitoring system, method for monitoring heat generation of storage material, and silo - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サイロ内に貯蔵された貯蔵物の発熱監視システムおよび発熱監視方法に関する。 The present invention relates to a heat generation monitoring system and a heat generation monitoring method for stored items stored in a silo.
石炭火力発電所等に設置される石炭サイロでは、石炭の貯蔵期間が長くなると石炭サイロ内で石炭が酸化発熱して自然発火が生じる場合がある。そこで、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を監視し、発熱が発生した場合には石炭の払い出しや放水を行って発熱箇所の冷却を行っている。 In a coal silo installed in a coal-fired power plant or the like, if the storage period of the coal becomes long, the coal may oxidize and generate heat in the coal silo and spontaneous ignition may occur. Therefore, the heat generation of the coal stored in the coal silo is monitored, and when the heat generation occurs, the coal is discharged or discharged to cool the heat generation portion.
従来、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を監視するために、貯蔵石炭中に熱電対を埋め込み、該熱電対からの信号を検出することにより、石炭の発熱を監視する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in order to monitor the heat generation of coal stored in a coal silo, a method for monitoring the heat generation of coal by embedding a thermocouple in the stored coal and detecting a signal from the thermocouple is known. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、上記のような熱電対を用いた発熱監視方法の場合、熱電対から離れた箇所で生じた発熱の検知に時間がかかる可能性や検知ができない可能性がある。 However, in the case of the heat generation monitoring method using the thermocouple as described above, it may take a long time to detect the heat generated at a location away from the thermocouple, or the detection may not be possible.
本発明は、こうした状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、サイロ内に貯蔵された貯蔵物の発熱を迅速に検知できる技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which can detect rapidly the heat_generation | fever of the stored material stored in the silo.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の貯蔵物の発熱監視システムは、サイロの上部から垂下される吸引ホースと、サイロ内に貯蔵された貯蔵物の高さ情報に基づいて、貯蔵物の表面近傍に吸引ホースの吸引口が位置するよう、吸引ホースの長さを調整する吸引ホース長調整装置と、吸引ホースで吸引されたガス中の所定の成分の濃度を検知するガスセンサとを備える。 In order to solve the above-described problems, a storage heat generation monitoring system according to an aspect of the present invention is based on a suction hose suspended from the top of a silo and height information of the storage stored in the silo. A suction hose length adjusting device for adjusting the length of the suction hose so that the suction port of the suction hose is positioned near the surface of the object, and a gas sensor for detecting the concentration of a predetermined component in the gas sucked by the suction hose. Prepare.
吸引ホース長調整装置は、吸引ホースを巻き取るための巻き取りドラムと、巻き取りドラムを回転駆動するための回転駆動装置とを備えてもよい。 The suction hose length adjusting device may include a winding drum for winding the suction hose and a rotation driving device for rotationally driving the winding drum.
吸引ホースの吸引口に設けられた粉塵フィルタをさらに備えてもよい。 You may further provide the dust filter provided in the suction opening of the suction hose.
ガスセンサは、吸引ホースで吸引されたガス中の一酸化炭素、二酸化炭素または臭気の濃度を検知するよう構成されてもよい。 The gas sensor may be configured to detect the concentration of carbon monoxide, carbon dioxide or odor in the gas sucked by the suction hose.
吸引ホースは、サイロの側壁近傍に垂下されてもよい。 The suction hose may be suspended near the side wall of the silo.
本発明の別の態様は、上記の貯蔵物の発熱監視システムを備えるサイロである。 Another aspect of the present invention is a silo equipped with the above-described storage heat generation monitoring system.
本発明の別の態様は、貯蔵物の発熱監視方法である。この方法は、サイロの上部から吸引ホースを垂下させるステップと、サイロ内に貯蔵された貯蔵物の高さ情報に基づいて、貯蔵物の表面近傍に吸引ホースの吸引口が位置するよう、吸引ホースの長さを調整するステップと、吸引ホースで吸引されたガス中の所定の成分の濃度を検知するステップとを備える。 Another aspect of the present invention is a method for monitoring the exotherm of stored goods. In this method, the suction hose is suspended from the top of the silo, and the suction port of the suction hose is positioned near the surface of the storage based on the height information of the storage stored in the silo. And a step of detecting the concentration of a predetermined component in the gas sucked by the suction hose.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、サイロ内に貯蔵された貯蔵物の発熱を迅速に検知できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat_generation | fever of the stored matter stored in the silo can be detected rapidly.
図1は、本発明の実施形態に係る石炭の発熱監視システム10が適用される石炭サイロ100の構成を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a
石炭サイロ100は、例えば、内径60m、高さ75m、石炭容量10万トンの大型のものであってよい。
The
図1に示すように、石炭サイロ100は、基礎102と、基礎102上に立設された側壁104と、側壁104の上に形成された屋根106とを備える。石炭サイロ100内には石炭120が貯蔵される。側壁104は、略円筒形状の下部側壁104aと、下部側壁104aの上に形成された略円錐台形状の上部側壁104bとから成る。
As shown in FIG. 1, the
石炭サイロ100の上部には積付所ステージ108が設けられている。積付所ステージ108には、石炭を搬入するための搬入コンベヤ110が設けられている。搬入コンベヤ110によって運ばれた石炭は、積付所ステージ108から落下されて石炭サイロ100内に貯蔵される。
At the upper part of the
石炭サイロ100の底部には、複数の小コーン(小仕切板、小仕切壁)112と、複数の大コーン(大仕切板、大仕切壁)114が設けられている。小コーン112の下方には、搬出コンベヤ116が設けられている。石炭サイロ100内に貯蔵された石炭120は、底部に設けられた開口部から搬出コンベヤ116に払い出され、搬出コンベヤ116によって石炭サイロ100の外に搬出される。
At the bottom of the
石炭サイロ100は、貯蔵された石炭120の発熱を検出するための発熱監視システム10を備える。
The
図2は、石炭の発熱監視システム10を説明するための図である。図2に示すように、発熱監視システム10は、吸引ホース12と、粉塵フィルタ14と、吸引ホース長調整装置16と、ガスセンサ18とを備える。
FIG. 2 is a diagram for explaining the coal heat
吸引ホース12は、石炭サイロ100の上部から垂下されるものである。吸引ホース12は、例えばゴム製のホースであってよい。吸引ホース12の直径は、例えば1cm程度であってよい。吸引ホース12の長さは、石炭サイロ100の高さに応じて設定されてよい。
The
粉塵フィルタ14は、吸引ホース12の先端の吸引口12aを覆うように設けられる。この粉塵フィルタ14は、吸引ホース12内に石炭の粉塵が入るのを防止する。なお、粉塵フィルタ14が粉塵で目詰まりするのを防止するためには、定期的にエアをフィルタ内側から外側に吹くことで、粉塵フィルタ14を逆洗すればよい。
The
吸引ホース長調整装置16は、積付所ステージ108上に設置される。吸引ホース長調整装置16は、吸引ホース12の吊り下げ長さHを調整する。吸引ホース長調整装置16は、吸引ホース12を巻き取るための巻き取りドラム20と、巻き取りドラム20を回転駆動するための回転駆動装置22とを備える。
The suction hose
回転駆動装置22は、石炭サイロ100内に貯蔵された石炭120の高さ情報を取得し、該石炭の高さ情報に基づいて、貯蔵された石炭120の表面近傍に吸引ホース12の吸引口12aが位置するよう、巻き取りドラム20の回転を制御して吸引ホース12の吊り下げ長さHを調整する。石炭120の表面とは、石炭サイロ100に貯蔵された石炭層の最上部の表面である。石炭の高さ情報は、石炭サイロ100に既存の石炭高さ検出装置から取得してもよいし、別途設けた石炭高さ検出装置から取得してもよい。巻き取りドラム20の回転を制御するとは、例えば、図示しないモータを回転駆動させることにより巻き取りドラム20の回転量を調整するものとすることができる。吸引ホース12の吊り下げ長さHの調整は、例えば、石炭サイロ100内の底部から積付所ステージ108までの高さを最大高として予め記憶しておき、取得した石炭120の高さを最大高から減じて得られる長さから更に若干の余裕代を減じた高さを目標長として算出し、実際の吊り下げ長さHが目標長となるように巻き取りドラム20の回転を制御(回転量を調整)することによって吊り下げ長さHを調整する、などとすることができる。
The
ガスセンサ18は、吸引ホース12で吸引されたガス中の所定の成分の濃度を検知する。一般的に、石炭温度が約30℃で石炭から水蒸気が発生し、50〜60℃でパラフィン系の臭気が発生し、60℃を超えると一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)が発生し、さらに100℃を超えるとメタンなどの炭素系ガスが発生することが知られている。
The
従って、ガスセンサ18は、吸引ホース12で吸引されたガス中のCO、CO2、または臭気の濃度を検知するよう構成されてよい。吸引ホース12で吸引されたガス中のCO、CO2、または臭気の濃度を検知することで、早期に石炭の自然発熱を検出することができる。ガスセンサ18に接続された石炭サイロ100の制御装置は、所定の成分の濃度が所定の閾値を超えた場合に石炭が異常発熱状態であると判定し、石炭の払い出しや放水を行って発熱箇所の冷却を行うことができる。
Accordingly, the
COのガスセンサとしては、定電位電解式のものを好適に用いることができる。また、CO2のガスセンサとしては、ガルバニ電池式のものを好適に用いることができる。 As the CO gas sensor, a constant potential electrolytic type can be suitably used. Further, as the CO 2 gas sensor, a galvanic cell type can be suitably used.
本実施形態に係る発熱監視システム10では、上記のように、貯蔵された石炭120の表面近傍に吸引ホース12の吸引口12aが位置するよう吸引ホース12の吊り下げ長さHが調整される。例えば積付所ステージ108付近にガスセンサの吸引口が位置している場合、貯蔵された石炭層の表面からガスセンサの吸引口まで距離があるため、石炭層内で発生したガスが拡散してしまい、ガスセンサでガスを検知できないか、あるいは検知までに時間がかかる可能性がある。一方、本実施形態に係る発熱監視システム10では、貯蔵された石炭120の表面近傍に吸引ホース12の吸引口12aが位置しているので、石炭層内で発生したガスが拡散する前に吸引口12aで吸引し、ガスセンサ18で検知できる。これにより、石炭サイロ100内に貯蔵された石炭120の発熱を迅速に検知できる。
In the heat
図3は、石炭サイロ100内に石炭を長期間貯蔵したときの石炭温度分布の一例を示す。図3ではハッチングにより石炭の温度を表している。
FIG. 3 shows an example of a coal temperature distribution when coal is stored in the
図3から、石炭サイロ100の側壁104(下部側壁104a)の近傍に位置する石炭に発熱が生じやすいことが分かる。石炭サイロ100では、石炭を搬出コンベヤ116に払い出すために底部に設けられた開口部から空気が上方に流れ、この空気により石炭が酸化されて発熱が生じる(図3において矢印は空気の流れを表す)。石炭サイロ100で上方から石炭を落下させて貯蔵する場合、側壁104の近傍には大きな石炭塊が偏って位置しやすいため、側壁104の近傍は空隙が多く空気の流れが速くなる。その結果、側壁104の近傍に位置する石炭は酸化反応が促進されやすく、発熱が生じやすい。これは、側壁104の近傍に位置する石炭からガスが生じやすいことを意味する。
From FIG. 3, it can be seen that the coal located near the side wall 104 (
そこで、図3に示すように、吸引ホース12を石炭サイロ100の側壁104(下部側壁104a)の近傍に垂下してもよい。吸引ホース12は、積付所ステージ108上に設置された吸引ホース長調整装置16から上部側壁104bに沿って斜め下方に延び、上部側壁104bと下部側壁104aの境界部付近に設けられた滑車30を介して下部側壁104aの近傍に垂下されている。この場合も、貯蔵された石炭120の表面近傍に吸引ホース12の吸引口が位置するよう吸引ホース12の長さが調整される。このように、吸引ホース12を石炭サイロ100の側壁104の近傍に垂下することにより、石炭サイロ100内に貯蔵された石炭120の発熱をより迅速に検知することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
上述の実施形態の発熱監視システム10では、石炭の高さ情報は、石炭サイロ100に既存の石炭高さ検出装置から取得してもよいし、別途設けた石炭高さ検出装置から取得してもよいものとして説明した。この場合、例えば、積付所ステージ108から吊り下げられた接触センサ(例えば、1本のケーブル又はワイヤの複数個所に取り付けられた複数のセンサ、即ちレベル計)を用いて石炭の高さ情報を取得したり、石炭の搬入量と搬出量から算出された石炭の高さ情報を取得したりすることができる。
In the heat
上述の実施形態では、石炭サイロ100は、側壁104が略円筒形状の下部側壁104aと略円錐台形状の上部側壁104bとから成るものとしたが、石炭サイロはいかなる形状としてもよい。例えば、搬入コンベヤや搬出コンベヤによる石炭の搬入出方向を長手方向とする略直方体形状の石炭サイロであってもよい。また、搬出コンベヤ116は、並列に4本設けられているものとしたが、1本や2本設けられているものとしても構わない。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、発熱監視システム10は石炭サイロ100に1台かつ固定されているものとして説明したが、石炭サイロ100に対し、発熱監視システムを複数台設けるものとしてもよいし、発熱監視システムを所望の位置(重点的に監視したい場所の上部位置やガス検知しやすい水平位置など)に移動可能に設置するものとしてもよい。また、吸引ホースの吊り下げ位置を選択可能とするなどにより、吸引ホースを所望の位置から吊り下げ可能としても構わない。
In the embodiment described above, one heat
上述の実施形態では、石炭サイロに貯蔵された石炭の発熱監視システムを例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は石炭の発熱監視システムに限定されず、例えば、穀物、バイオマス、リサイクル固形燃料等の他のサイロの貯蔵物の発熱監視システムにも適用可能である。 In the above-described embodiment, the present invention has been described by taking the heat generation monitoring system for coal stored in the coal silo as an example. However, the present invention is not limited to a coal heat generation monitoring system, and can be applied to other silo storage heat generation monitoring systems such as grains, biomass, and recycled solid fuel.
10 発熱監視システム、 12 吸引ホース、 14 粉塵フィルタ、 16 吸引ホース長調整装置、 18 ガスセンサ、 20 巻き取りドラム、 22 回転駆動装置、 30 滑車、 100 石炭サイロ、 102 基礎、 104 側壁、 106 屋根、 108 積付所ステージ、 110 搬入コンベヤ、 112 小コーン、 114 大コーン、 116 搬出コンベヤ、 120 石炭。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
サイロ内に貯蔵された貯蔵物の高さ情報に基づいて、貯蔵物の表面近傍に前記吸引ホースの吸引口が位置するよう、前記吸引ホースの長さを調整する吸引ホース長調整装置と、
前記吸引ホースで吸引されたガス中の所定の成分の濃度を検知するガスセンサと、
を備えることを特徴とする貯蔵物の発熱監視システム。 A suction hose hanging from the top of the silo;
A suction hose length adjusting device that adjusts the length of the suction hose so that the suction port of the suction hose is positioned near the surface of the stored product based on the height information of the stored product stored in the silo;
A gas sensor for detecting a concentration of a predetermined component in the gas sucked by the suction hose;
A heat generation monitoring system for stored items, comprising:
前記吸引ホースを巻き取るための巻き取りドラムと、
前記巻き取りドラムを回転駆動するための回転駆動装置と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の貯蔵物の発熱監視システム。 The suction hose length adjusting device is:
A winding drum for winding the suction hose;
A rotational drive device for rotationally driving the winding drum;
The heat generation monitoring system for stored items according to claim 1, comprising:
サイロ内に貯蔵された貯蔵物の高さ情報に基づいて、貯蔵物の表面近傍に吸引ホースの吸引口が位置するよう、吸引ホースの長さを調整するステップと、
前記吸引ホースで吸引されたガス中の所定の成分の濃度を検知するステップと、
を備えることを特徴とする貯蔵物の発熱監視方法。 Dropping a suction hose from the top of the silo;
Adjusting the length of the suction hose so that the suction port of the suction hose is located near the surface of the storage based on the height information of the storage stored in the silo;
Detecting a concentration of a predetermined component in the gas sucked by the suction hose;
A method for monitoring heat generation of stored items, comprising:
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