JP3994216B2 - 石炭輸送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭輸送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、石炭焚ボイラ等の開発、普及によって石炭の流通量が増大するようになってきている。
【0003】
図3に示すように、船1によって海上を運搬されてきた石炭11は、石炭焚ボイラ3等が備えられている発電設備の近くの艀2から陸揚げされ、陸揚げされた石炭11はサイロ状等の石炭貯蔵設備4まで搬送コンベヤによる石炭輸送装置5によって搬送され、更に受入用搬送コンベヤである石炭輸送装置6を介して石炭貯蔵設備4に受入れられて一旦貯蔵され、石炭貯蔵設備4に貯蔵された石炭11は、石炭貯蔵設備4の下部に設けられた図示しない切出装置により切出されて、供給用搬送コンベヤである石炭輸送装置7を介して石炭焚ボイラ3等に燃料として供給されるようになっている。
【0004】
図4は、前記した石炭輸送装置5,6,7の一例を示す切断正面斜視図であり、各石炭輸送装置5,6,7は搬送コンベヤ13によって構成されている。
【0005】
搬送コンベヤ13は、両側に設けた支持材8に例えばV字状になるように傾斜した状態で送りローラ9を設けており、該送りローラ9によって搬送ベルト10における上段の送り側ベルト10aを支持して石炭11を搬送するようにしており、また下段のリターン側ベルト10bは前記支持材8に支持させた水平なリターンローラ12によって支持されている。
【0006】
更に、上記搬送コンベヤ13によって石炭11を搬送する際に、風によって微粉炭が飛散して周辺の大気を汚すことがないように、搬送コンベヤ13の外周には、該搬送コンベヤ13の長さ方向に沿って包囲するようにした防塵フード14を設けている。
【0007】
図3に示したように、船1に積み込まれて長期間運搬される間や、石炭貯蔵設備4に貯蔵されている間に、石炭11は、酸化によって発熱し、これによって石炭11の品質が劣化することが知られている。
【0008】
石炭11が劣化すると、石炭11を船1から陸揚げして搬送する際、或いは石炭貯蔵設備4から石炭11を切出して石炭焚ボイラ3等に供給する際に、ガス化した揮発成分が飛散し、このために石炭の要求量に対して供給量(カロリー)が不足してしまうという問題が生じる。
【0009】
また、搬送コンベヤ13を長時間運転していると、図4に示すように搬送コンベヤ13の送り側ベルト10a上から石炭11が搬送コンベヤ13の下部に落下して堆積し、この落炭11’が、遂にはリターンローラ12と接触するようになってしまう。
【0010】
落炭11’がリターンローラ12と長時間接触していると、摩擦によって落炭11’の温度が徐々に上昇し、遂には発火することがある。発火により火災が発生すると、搬送コンベヤ13を焼損させてしまうという問題を生じ、また火災が生じた場合には普及に長期間を要するという問題を有していた。
【0011】
一方、近年まで利用されてきた石炭は、無煙炭或いは暦生炭といった硬い石炭が主であったが、最近では経済性等の面から、かっ炭、亜炭のような若年炭も利用されるようになってきている。このような若年炭は、軟らかくて燃え易いが、カロリーが低く、揮発分が多いという性質を備えている。
【0012】
従って、上記したような若年炭を用いると、軟らかくて揮発分が多いために、船1による輸送時や石炭貯蔵設備4による貯蔵時等において酸化による劣化が生じ易いという問題があり、また搬送コンベヤ13による搬送時に、燃え易いことによって火災が生じ易いという問題がある。
【0013】
従来より、石炭11の輸送時にリアルタイムで石炭11の特性を調べる方法としては、水分を検出することが行われており、また石炭11をサンプリングして発熱量の変化を調べることが行われている。
【0014】
また、前記したように石炭11が発火するというような極端な状況については、例えば防塵フード14内における搬送コンベヤ13の近傍に図示しないファイバー温度計等を設置し、該温度計の検出温度が異常に上昇したことで発火を検出するようにしていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のように、石炭11の水分を検出するのみでは、石炭11の劣化の程度を検出することは困難であり、また、石炭11をサンプリングして発熱量の変化を調べることによって石炭11の劣化を検出する方法では、石炭11の劣化をリアルタイムに検出することはできず、検出作業が繁雑でそのための費用も嵩むという問題がある。
【0016】
また、従来のように、搬送コンベヤ13の近傍に温度計を設けて石炭11の発火を検出する方法では、火災が起こった後でなければ検出することができず、被害を増大させてしまうという問題を有していた。更にこのように火災が生じてしまうと、復旧に非常に時間が掛かるばかりでなく、環境アセスメントの面からも問題を残すことになる。
【0017】
本発明は、かかる従来の問題点を解決すべくなしたもので、簡単な構成によって石炭の劣化をリアルタイムで検出することができ、更に発火の危険を事前に知ることができるようにした石炭輸送装置を提供することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送コンベヤの外周が防塵フードによって包囲されている石炭輸送装置であって、前記防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に、石炭が酸化して温度が上昇し品質が劣化する時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガスの特異的な臭いを検出する金属酸化物半導体又は合成二分子膜からなる臭いセンサを配置し、且つ該臭いセンサからの検出値から石炭の劣化の程度を検出し、臭いセンサの検出値が所定値を越えたときに搬送コンベヤの上流側に設けた散水装置に対し散水制御信号を出力して散水により石炭の劣化を防止する制御器を備えたことを特徴とする石炭輸送装置、に係るものである。
【0020】
上記手段によれば、防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に臭いセンサを設けているので、石炭の温度上昇による品質の劣化時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の特異的な臭いを、前記臭いセンサによってリアルタイムにしかも高い精度で検出することができ、よって石炭の劣化の程度を高い精度で検出することができる。
【0022】
また、臭いセンサの検出値が高い値を示している場合は、石炭の劣化が進行していることを示しているので、このような石炭の劣化が検出された場合には、搬送コンベヤの上流側に設けられた散水装置に散水制御信号を出力して散水量を多くする等により、石炭を冷却して石炭の劣化を抑制することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
図1は、本発明の石炭輸送装置の一例を示したもので、図中図4と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、詳細な説明は省略する。
【0025】
図1に示すように、前記防塵フード14の内部における搬送コンベヤ13の長手方向所要間隔位置に臭いセンサ15を取付ける。図1では、防塵フード14の天井下面と、防塵フード14の側壁のリターンローラ12に近い位置とに臭いセンサ15を設けている。
【0026】
また、図2に示すように、前記搬送コンベヤ13に沿って設けた臭いセンサ15の検出値16を制御器17に入力するようにしている。制御器17は、例えば前記複数の臭いセンサ15からの検出値16をスキャニングにより検出して警報信号18a、散水制御信号18b及び石炭供給量制御信号18c等の指令信号18を出力するようになっている。
【0027】
前記搬送コンベヤ13は、一般に図2に示すように所要の長さのコンベヤを継ぎ足して石炭11を順次搬送するようになっており、搬送コンベヤ13の搬送方向下流側端部には、石炭11を送り側ベルト10aから次の搬送コンベヤ13に落下させた後のリターン側ベルト10bの下面に付着した石炭粉を除去するためのクリーナ19(掻き取り部材)と洗浄装置20とを備えている。
【0028】
更に、図2における搬送コンベヤ13の上流側端部の上側には、前段の搬送コンベヤ13から落下してくる石炭11に散水を行う散水装置21を設けている。散水装置21に水を供給する給水管22には給水弁23が設けてあり、該給水弁23が前記制御器17からの散水制御信号18bによって制御されるようになっている。
【0029】
図1中24は、防塵フード14に設けられたドアを示す。
【0030】
前記臭いセンサ15としては、現在知られている金属酸化物半導体を用いる方法と、人間が臭い(匂い)を感じる脂質二分子膜ときわめて類似した構成の合成二分子膜を用いた方法等を用いることができる。
【0031】
金属酸化物半導体を用いる臭いセンサ15は、金属酸化物半導体に一定量の酸素を吸着させた状態を保持させておき、ここを還元性のガスが通過すると酸素が離脱して電子が供与され、これに伴って電極間の抵抗値が低下するので、この変化量を検知することで、ガス濃度に比例した検出値が得られるようになっている。
【0032】
合成二分子膜を用いた臭いセンサ15は、水晶振動子の表面に合成二分子膜を均一に被覆した構成において、合成二分子膜部分に臭い物質が吸着すると、吸着した臭い物質の重量に応じて水晶振動子の振動数が減少するので、この振動数の減少分を電気信号として外部に出力することにより測定値が得られるようになっている。
【0033】
上記した金属酸化物半導体を用いた臭いセンサ15、及び合成二分子膜を用いた臭いセンサ15は、何れもppm単位、更にはppb単位で僅かなガス成分をも検出することができ、よって非常に高い精度で石炭11の劣化を検出することができる。
【0034】
以下、図1及び図2に示した装置の作用を説明する。
【0035】
防塵フード14の内部における搬送コンベヤ13の長手方向所要間隔位置に臭いセンサ15を設けているので、石炭11が酸化して温度が上昇することによる品質の劣化時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の特異的な臭いを、前記臭いセンサ15によってリアルタイムにしかも高い精度で検出することができ、従って石炭11の劣化の程度を高い精度で検出することができる。
【0036】
また、各臭いセンサ15の検出値16を、図2に示すように制御器17に入力し、該制御器17によって警報信号18a、散水制御信号18b及び石炭供給量制御信号18c等の指令信号18を出力させるようにしているので、例えば落炭11’が搬送コンベヤ13との摩擦によって温度上昇し、これによって臭いセンサ15による含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の検出値16が急激に増加し、検出値16が設定値を越えた場合には、警報信号18aを発することができる。
【0037】
従って、警報信号18aの発生によって、防塵フード14に設けられたドア24から内部に作業員が入って、前記落炭11’を除去するようにすれば、火災の発生を未然に防ぐことができる。
【0038】
また、臭いセンサ15の検出値16が高い値を示している場合は、石炭11の劣化が進行していることを示しているので、このような石炭11の劣化が検出された場合には、図2に示すように、搬送コンベヤ13の上流側に設けられた散水装置21の給水弁23に散水制御信号18bを出力して散水量を多くしたり、或いは洗浄装置20の洗浄水量を多くする等により、石炭11を冷却して石炭11の劣化を抑制することができる。
【0039】
また、臭いセンサ15からの検出値16によって石炭11の劣化が検出された場合には、制御器17から石炭供給量制御信号18cを出力することによって所定熱量の石炭11を目的場所に供給するように石炭供給量を制御することができる。
【0040】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、臭いセンサ15の配置位置は種々選定し得ること、搬送コンベヤ13及び防塵フード14の構成は種々変更し得ること、その他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、等は勿論である。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に臭いセンサを設けているので、石炭の温度上昇による品質の劣化時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の特異的な臭いを、前記臭いセンサによってリアルタイムにしかも高い精度で検出することができ、よって石炭の劣化の程度を高い精度で検出することができる効果がある。
【0043】
また、臭いセンサの検出値が高い値を示している場合は、石炭の劣化が進行していることを示しているので、このような石炭の劣化が検出された場合には、搬送コンベヤの上流側に設けられた散水装置に散水制御信号を出力して散水量を多くする等により、石炭を冷却して石炭の劣化を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の石炭輸送装置の一例を示す切断正面斜視図である。
【図2】本発明の石炭輸送装置の概略を示す側面図である。
【図3】石炭貯蔵設備を備えた発電設備の一例を示す概略斜視図である。
【図4】従来の石炭輸送装置の一例を示す切断正面斜視図である。
【符号の説明】
5,6,7 石炭輸送装置
13 搬送コンベヤ
14 防塵フード
15 臭いセンサ
16 検出値
17 制御器
18 指令信号
Claims (1)
- 搬送コンベヤの外周が防塵フードによって包囲されている石炭輸送装置であって、前記防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に、石炭が酸化して温度が上昇し品質が劣化する時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガスの特異的な臭いを検出する金属酸化物半導体又は合成二分子膜からなる臭いセンサを配置し、且つ該臭いセンサからの検出値から石炭の劣化の程度を検出し、臭いセンサの検出値が所定値を越えたときに搬送コンベヤの上流側に設けた散水装置に対し散水制御信号を出力して散水により石炭の劣化を防止する制御器を備えたことを特徴とする石炭輸送装置。
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