JP5463266B2

JP5463266B2 - Slurry piping monitoring device and slurry conveying equipment

Info

Publication number: JP5463266B2
Application number: JP2010257292A
Authority: JP
Inventors: 貴寛沖本; 哲也山田; 直樹菅沼; 幸一郎池田; 智規小山; 泰雄早田; 恭行宮田; 斎臣吉田; 弘実石井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-11-17
Also published as: JP2012106839A

Description

本発明は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視するスラリー配管監視装置、および当該スラリー配管監視装置が適用されるスラリー搬送設備に関する。 The present invention relates to a slurry pipe monitoring device that monitors a state in a slurry pipe that pumps a slurry in which a liquid and a solid are turbid, and a slurry transport facility to which the slurry pipe monitoring apparatus is applied.

火力発電所や製鉄所などのプラントでは、排ガスまたは製品を精製する際に発生する固体状の排出物（スラグ）が高温であるため、水で冷却して系外へ排出するスラグ排出システムが設けられている。このスラグ排出システムでは、排出物と冷却水とが混濁されたスラリーは、配管（スラリー配管）内を介し、排出物と冷却水とを分離する分離部に圧送される。 In plants such as thermal power plants and steelworks, solid exhaust (slag) generated when refining exhaust gas or products is hot, so a slag discharge system that cools with water and discharges outside the system is provided. It has been. In this slag discharge system, the slurry in which the discharged matter and the cooling water are turbid is pumped through a pipe (slurry pipe) to a separation unit that separates the discharged matter and the cooling water.

しかし、スラリー配管にスラリーを圧送中、何らかの要因で圧力が低下すると、スラリー配管内で水と排出物とが分離して排出物が堆積し、この堆積した排出物によってスラリー配管が閉塞するおそれがある。スラリー配管に閉塞が生じると、これを除去するために設備を停止しなければならないことにもなる。 However, if the pressure drops for some reason during the pumping of the slurry into the slurry pipe, water and discharge are separated in the slurry pipe and the discharge accumulates, and the slurry discharge may block the slurry pipe. is there. If the slurry piping becomes clogged, the facility must be shut down to remove it.

なお、スラリーを圧送するスラリー配管ではないが、特許文献１には、石炭ガス化炉において、スラグホッパ下部のスラグクラッシャー部を効果的に作動させて、スラグクラッシャー部の耐久性と消費電力の低減を図るため、スラグクラッシャー部に、超音波送受波器を水平に複数個並設し、超音波送受波器の受波信号の状態からスラグクラッシャー部の網棚上に堆積するスラグの堆積状況を検知するスラグ監視装置が記載されている。 In addition, although it is not slurry piping which pumps slurry, in Patent Document 1, in the coal gasification furnace, the slag crusher part under the slag hopper is effectively operated to reduce the durability and power consumption of the slag crusher part. For the sake of illustration, a plurality of ultrasonic transducers are arranged horizontally in the slag crusher section, and the state of slag accumulation on the net shelf of the slag crusher section is detected from the state of the reception signal of the ultrasonic transducer. A slag monitoring device is described.

特許第３８６８１５３号公報Japanese Patent No. 3868153

本発明は、上述した課題を解決するものであり、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することのできるスラリー配管監視装置およびスラリー搬送設備を提供することを目的とする。 This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the slurry piping monitoring apparatus and slurry conveyance equipment which can monitor the state in the slurry piping which pumps the slurry in which the liquid and solid became cloudy. And

上述の目的を達成するために、本発明のスラリー配管監視装置は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管の所定位置に、前記スラリー配管内の通路の変形を検出する検出手段を設け、当該検出手段の検出レベルの増減に応じて前記スラリー配管内の状態を検知することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the slurry pipe monitoring device of the present invention includes a detecting means for detecting deformation of a passage in the slurry pipe at a predetermined position of the slurry pipe for pumping slurry in which liquid and solid are turbid. And detecting a state in the slurry pipe according to an increase / decrease in the detection level of the detection means.

このスラリー配管監視装置によれば、スラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することができる。このため、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管の清掃や補修を行うことが可能になる。 According to this slurry piping monitoring device, it is possible to monitor the state in the slurry piping that pumps the slurry. For this reason, it becomes possible to clean and repair the slurry piping before the slurry piping is closed or cracked.

また、本発明のスラリー配管監視装置は、前記検出手段が、前記スラリー配管内の加速度または前記スラリー配管の歪みを検出することを特徴とする。 In the slurry pipe monitoring device of the present invention, the detection means detects acceleration in the slurry pipe or distortion of the slurry pipe.

このスラリー配管監視装置によれば、スラリー配管の内部で生じる加速度またはスラリー配管の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、配置の制限が少なく、かつ配線数が少ないため構成が簡素化できる。しかも、スラリー配管の内部で生じる加速度またはスラリー配管の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、スラリー配管の大径化の影響が少なく適用可能である。 According to this slurry pipe monitoring device, since only one reception is required to detect the acceleration generated in the slurry pipe or the distortion of the slurry pipe, the arrangement is simple and the configuration is simple because the number of wirings is small. Can be Moreover, in order to detect the acceleration generated in the slurry pipe or the distortion of the slurry pipe, the reception can be performed at one place, so that the influence of the increase in the diameter of the slurry pipe is small.

上述の目的を達成するために、本発明のスラリー搬送設備は、液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備において、前記スラリー配管に、上記のいずれか一つに記載のスラリー配管監視装置を適用することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the slurry conveyance facility according to the present invention is the slurry conveyance facility in which the slurry in which the liquid and the solid are turbid is pressure-fed to the slurry piping. A slurry piping monitoring device is applied.

このスラリー搬送設備によれば、スラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することで、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管の清掃や補修を行うことができる。すなわち、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、スラリー搬送設備や、当該スラリー搬送設備が適用された設備を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該設備での影響を低減することができる。 According to this slurry transporting equipment, the state of the slurry piping for pressure-feeding the slurry can be monitored so that the slurry piping can be cleaned or repaired before the slurry piping is closed or cracked. In other words, when the slurry piping is blocked or cracked, the slurry transfer equipment or the equipment to which the slurry transfer equipment is applied may have to be stopped. The influence on the equipment can be reduced.

本発明によれば、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the state in the slurry piping which pumps the slurry in which the liquid and solid became cloudy can be monitored.

図１は、本発明の実施の形態に係るスラリー配管監視装置が適用される一例であるスラグ排出システムの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a slag discharge system as an example to which a slurry pipe monitoring device according to an embodiment of the present invention is applied. 図２は、本発明の実施の形態に係るスラリー配管監視装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the slurry pipe monitoring device according to the embodiment of the present invention. 図３は、検出手段による検出状態を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a detection state by the detection means.

以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

図１は、本実施の形態に係るスラリー配管監視装置が適用される一例であるスラグ排出システムの概略図である。本実施の形態のスラグ排出システム２０は、石炭ガス化複合発電プラントに用いられ、ガス化炉３０の底部において燃焼物質をガス化した際に生成される溶融スラグ１０１を排出するものである。ガス化炉３０は、石炭などの燃焼物質をガス化し、生成したガスを燃焼炉などに供給する。そして、ガス化炉３０の底部では、燃焼物質がガス化される過程で溶融スラグ１０１が生成される。 FIG. 1 is a schematic diagram of a slag discharge system as an example to which the slurry pipe monitoring device according to the present embodiment is applied. The slag discharge system 20 of the present embodiment is used in a coal gasification combined power plant, and discharges molten slag 101 generated when a combustion substance is gasified at the bottom of the gasification furnace 30. The gasification furnace 30 gasifies a combustion substance such as coal and supplies the generated gas to the combustion furnace or the like. And in the bottom part of the gasification furnace 30, the molten slag 101 is produced | generated in the process in which a combustion substance is gasified.

スラグ排出システム２０は、ガス化炉３０の底部に、溶融スラグ１０１を落下させるスラグホール２１と、スラグホール２１から落下した溶融スラグ１０１を貯留するスラグホッパ２２とを有する。スラグホッパ２２は、鉛直方向下側に向かうに従って径が小さくなる漏斗形状に形成され、上側の大径開口部がガス化炉３０の底部に配置されると共に、ガス化炉３０の底部に貯留されたスラグ冷却水（冷却水）１０２に浸されている。また、スラグホッパ２２は、下側の小径開口部がガス化炉３０の外側に配置されている。スラグホッパ２２の小径開口部は、開閉弁２３により開閉可能に設けられている。 The slag discharge system 20 has a slag hole 21 for dropping the molten slag 101 and a slag hopper 22 for storing the molten slag 101 dropped from the slag hole 21 at the bottom of the gasification furnace 30. The slag hopper 22 is formed in a funnel shape whose diameter decreases toward the lower side in the vertical direction, and the upper large-diameter opening is disposed at the bottom of the gasification furnace 30 and is stored at the bottom of the gasification furnace 30. It is immersed in slag cooling water (cooling water) 102. The slag hopper 22 has a lower small-diameter opening disposed outside the gasification furnace 30. The small-diameter opening of the slag hopper 22 is provided so as to be opened and closed by an on-off valve 23.

スラグ排出システム２０は、ガス化炉３０で生成された溶融スラグ１０１を、スラグホール２１からスラグ冷却水１０２中に落下させる。スラグ冷却水１０２中に落下した溶融スラグ１０１は、急冷されて数ミリから数十ミリ程度のガラス状の水砕スラグ（スラグ）１０３の粒子となる。そして、この水砕スラグ１０３を、スラグホッパ２２において、鉛直方向下側に移動させることで、当該スラグホッパ２２の下側の１箇所に収集させる。また、開閉弁２３は、開閉を切り換えることで、スラグホッパ２２に収集されている水砕スラグ１０３の排出の開始、停止を切り換える。なお、開閉弁２３から排出される水砕スラグ１０３は、スラグ冷却水１０２を含む流体である。 The slag discharge system 20 drops the molten slag 101 generated in the gasification furnace 30 from the slag hole 21 into the slag cooling water 102. The molten slag 101 dropped into the slag cooling water 102 is rapidly cooled to become particles of a glassy granulated slag (slag) 103 of several millimeters to several tens of millimeters. Then, the granulated slag 103 is collected in one place on the lower side of the slag hopper 22 by moving the sludge slag 103 downward in the vertical direction in the slag hopper 22. Moreover, the on-off valve 23 switches the start and stop of discharge of the granulated slag 103 collected in the slag hopper 22 by switching between opening and closing. The granulated slag 103 discharged from the on-off valve 23 is a fluid containing the slag cooling water 102.

また、スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２４と、スラグ溜２５と、スラリー搬送部２６と、スラグ貯蔵タンク２７とを有する。 The slag discharge system 20 includes a slag lock hopper 24, a slag reservoir 25, a slurry transport unit 26, and a slag storage tank 27.

スラグロックホッパ２４は、水砕スラグ１０３を一時的に貯留する貯留部であり、開閉弁２３の直下に配置されている。スラグロックホッパ２４は、開閉弁２３から排出された水砕スラグ１０３を一時的に貯留し、その後、開閉弁２４ａを介してスラグ溜２５に定期的に供給する。 The slag lock hopper 24 is a storage unit that temporarily stores the granulated slag 103, and is disposed directly below the on-off valve 23. The slag lock hopper 24 temporarily stores the granulated slag 103 discharged from the on-off valve 23, and then periodically supplies it to the slag reservoir 25 through the on-off valve 24a.

スラグ溜２５は、スラグ溜タンク２５ａと、モータＭで駆動するスラグコンベア２５ｂとを有している。スラグ溜タンク２５ａは、スラグロックホッパ２４から排出された水砕スラグ１０３を水（スラグ冷却水１０２）と共に溜めるものである。スラグコンベア２５ｂは、その一部がスラグ溜タンク２５ａ内に配置されており、スラグ溜タンク２５ａ中に落下された水砕スラグ１０３を水（スラグ冷却水１０２）と共に所定量ずつ移動させて、スラリー搬送部２６に排出する。 The slag reservoir 25 has a slag reservoir tank 25a and a slag conveyor 25b driven by a motor M. The slag reservoir tank 25a accumulates the granulated slag 103 discharged from the slag lock hopper 24 together with water (slag cooling water 102). A part of the slag conveyor 25b is disposed in the slag reservoir tank 25a, and the granulated slag 103 dropped into the slag reservoir tank 25a is moved by a predetermined amount together with water (slag cooling water 102) to produce slurry. It is discharged to the transport unit 26.

スラリー搬送部２６は、スラグ溜２５から排出された水砕スラグ１０３をスラリー状としてスラグ貯蔵タンク２７に搬送するものであり、スラリータンク２６１と、スラリー配管２６２と、スラリーポンプ２６３とを有する。スラリータンク２６１は、スラグ溜２５から排出された水砕スラグ１０３と、スラリー水１０４とを貯留するタンクである。スラリータンク２６１は、スラリー水１０４に水砕スラグ１０３を分散させた状態で貯留している。スラリー配管２６２は、スラリータンク２６１と、スラグ貯蔵タンク２７とを接続する配管である。また、スラリーポンプ２６３は、スラリー配管２６２に配置され、スラリータンク２６１内の水砕スラグ１０３がスラリー水１０４で水分散されたスラリー１０５を、スラグ貯蔵タンク２７に向けてスラリー配管２６２に圧送させる。このように、スラリー搬送部２６は、スラリータンク２６１内のスラリー水１０４に分散された水砕スラグ１０３をスラリー１０５にし、スラリーポンプ２６３によりスラリー配管２６２を通じてスラグ貯蔵タンク２７まで圧送する。 The slurry transport unit 26 transports the granulated slag 103 discharged from the slag reservoir 25 to the slag storage tank 27 as a slurry, and includes a slurry tank 261, a slurry pipe 262, and a slurry pump 263. The slurry tank 261 is a tank that stores the granulated slag 103 discharged from the slag reservoir 25 and the slurry water 104. The slurry tank 261 stores the granulated slag 103 dispersed in the slurry water 104. The slurry pipe 262 is a pipe that connects the slurry tank 261 and the slag storage tank 27. The slurry pump 263 is disposed in the slurry pipe 262, and causes the slurry 105 in which the granulated slag 103 in the slurry tank 261 is dispersed in the slurry water 104 to be pumped to the slurry pipe 262 toward the slag storage tank 27. As described above, the slurry transport unit 26 turns the granulated slag 103 dispersed in the slurry water 104 in the slurry tank 261 into the slurry 105 and pumps it to the slag storage tank 27 through the slurry pipe 262 by the slurry pump 263.

また、スラリー搬送部２６は、液位調整手段２６４を有している。液位調整手段２６４は、貯水槽２６４ａと、供給配管２６４ｂと、給水ポンプ２６４ｃと、循環配管２６４ｄと、オーバーフロー管２６４ｅと、開閉弁２６４ｆと、レベル計２６４ｇと、液面制御部２６４ｈとを有する。 The slurry transport unit 26 includes a liquid level adjusting unit 264. The liquid level adjusting means 264 includes a water storage tank 264a, a supply pipe 264b, a water supply pump 264c, a circulation pipe 264d, an overflow pipe 264e, an on-off valve 264f, a level meter 264g, and a liquid level control unit 264h. .

貯水槽２６４ａは、スラリー水１０４を貯留するタンクである。供給配管２６４ｂは、貯水槽２６４ａとスラリータンク２６１とを接続する配管である。給水ポンプ２６４ｃは、供給配管２６４ｂに配置され、貯水槽２６４ａに貯留されているスラリー水１０４を、スラリータンク２６１に向けて供給配管２６４ｂに圧送させる。循環配管２６４ｄは、供給配管２６４ｂの給水ポンプ２６４ｃよりもスラリータンク２６１側の部分と、貯水槽２６４ａとを接続する配管である。オーバーフロー管２６４ｅは、スラリータンク２６１の所定の液位の壁面と、貯水槽２６４ａとを接続する配管である。このオーバーフロー管２６４ｅは、スラリータンク２６１への接続位置に対してスラリータンク２６１の液位が越えたら、スラリータンク２６１内のスラリー水１０４が貯水槽２６４ａへ流れ込む態様で配置されている。開閉弁２６４ｆは、供給配管２６４ｂの循環配管２６４ｄが設けられている部分よりもスラリータンク２６１側に配置されており、供給配管２６４ｂの管路の開閉を切り換える。レベル計２６４ｇは、スラリータンク２６１のスラリー水１０４の液位を検出するセンサである。液面制御部２６４ｈは、レベル計２６４ｇで検出した液位に基づいて、開閉弁２６４ｆの開閉動作を制御することで、貯水槽２６４ａに貯留されているスラリー水１０４をスラリータンク２６１に供給するか否かを切り換える。 The water storage tank 264 a is a tank that stores the slurry water 104. The supply pipe 264b is a pipe connecting the water storage tank 264a and the slurry tank 261. The feed water pump 264c is disposed in the supply pipe 264b and causes the slurry water 104 stored in the water storage tank 264a to be pumped toward the supply pipe 264b toward the slurry tank 261. The circulation pipe 264d is a pipe that connects a portion of the supply pipe 264b closer to the slurry tank 261 than the water supply pump 264c and the water storage tank 264a. The overflow pipe 264e is a pipe connecting the wall surface of the slurry tank 261 at a predetermined liquid level and the water storage tank 264a. The overflow pipe 264e is arranged in such a manner that the slurry water 104 in the slurry tank 261 flows into the water storage tank 264a when the liquid level of the slurry tank 261 exceeds the connection position to the slurry tank 261. The on-off valve 264f is disposed closer to the slurry tank 261 than the portion of the supply pipe 264b where the circulation pipe 264d is provided, and switches between opening and closing the pipe line of the supply pipe 264b. The level meter 264 g is a sensor that detects the level of the slurry water 104 in the slurry tank 261. The liquid level control unit 264h supplies the slurry water 104 stored in the water storage tank 264a to the slurry tank 261 by controlling the opening / closing operation of the opening / closing valve 264f based on the liquid level detected by the level meter 264g. Toggles whether or not.

このスラリー搬送部２６の液位調整手段２６４は、レベル計２６４ｇで検出した液位が規定より低下した場合、開閉弁２６４ｆが開状態となることで、供給配管２６４ｂを流れるスラリー水１０４がスラリータンク２６１に供給される。一方、液位調整手段２６４は、レベル計２６４ｇで検出した液位が規定より上昇した場合、開閉弁２６４ｆが閉状態となることで、供給配管２６４ｂを流れるスラリー水１０４がスラリータンク２６１に供給されない。なお、開閉弁２６４ｆが閉状態のときは、給水ポンプ２６４ｃにより供給配管２６４ｂを流れているスラリー水１０４は、循環配管２６４ｄにより貯水槽２６４ａに戻される。これにより、給水ポンプ２６４ｃを常に駆動させた状態とすることができ、応答性が高い制御が可能となる。 When the liquid level detected by the level meter 264g falls below a specified level, the liquid level adjusting means 264 of the slurry transport unit 26 opens the on-off valve 264f, so that the slurry water 104 flowing through the supply pipe 264b is supplied to the slurry tank. 261. On the other hand, when the liquid level detected by the level meter 264g rises from the specified level, the liquid level adjusting unit 264 does not supply the slurry water 104 flowing through the supply pipe 264b to the slurry tank 261 by closing the on-off valve 264f. . When the on-off valve 264f is closed, the slurry water 104 flowing through the supply pipe 264b by the water supply pump 264c is returned to the water storage tank 264a by the circulation pipe 264d. Thereby, it can be set as the state which always driven the feed pump 264c, and control with high responsiveness is attained.

スラグ貯蔵タンク２７は、スラリー搬送部２６のスラリー配管２６２を通じて圧送されたスラリー１０５を貯蔵するタンクである。スラグ貯蔵タンク２７は、本体２７１と、フィルタ２７２とを有する。本体２７１は、中空の塔、本実施の形態では、水平断面が四角形となる角筒形状であり、鉛直方向下側に、径が徐々に小さくなる端部が設けられている。フィルタ２７２は、水砕スラグ１０３は通過させず、スラリー水１０４は通過させる部材であり、本体２７１の側面（壁面）に鉛直方向で複数配置され、かつ本体２７１の側面（壁面）の径が徐々に小さくなる部分に配置されている。スラグ貯蔵タンク２７は、以上のような構成であり、スラリー搬送部２６からスラリー１０５が供給されると、フィルタ２７２からスラリー水１０４のみを排出して排出水１０６とする一方、本体２７１の下側の端部に水砕スラグ１０３を貯蔵する。 The slag storage tank 27 is a tank that stores the slurry 105 that is pressure-fed through the slurry pipe 262 of the slurry transport unit 26. The slag storage tank 27 has a main body 271 and a filter 272. The main body 271 has a hollow tower, in this embodiment, a rectangular tube shape with a horizontal cross section being a quadrangle, and an end portion with a gradually decreasing diameter is provided on the lower side in the vertical direction. The filter 272 is a member that does not allow the granulated slag 103 to pass therethrough and allows the slurry water 104 to pass therethrough. The plurality of filters 272 are arranged on the side surface (wall surface) of the main body 271 in the vertical direction, and the diameter of the side surface (wall surface) of the main body 271 gradually increases. It is arranged in the part which becomes smaller. The slag storage tank 27 is configured as described above. When the slurry 105 is supplied from the slurry transport unit 26, only the slurry water 104 is discharged from the filter 272 to be discharged water 106, while the lower side of the main body 271. The granulated slag 103 is stored at the end of the slag.

また、スラグ貯蔵タンク２７は、本体２７１の側面（壁面）に複数配置されたフィルタ２７２の下側、および本体２７１の側面（壁面）の径が徐々に小さくなる部分に配置されたフィルタ２７２の下側に、水受部２７３ａ，２７３ｂを有する。この水受部２７３ａ，２７３ｂは、回収管２７４を介してスラリータンク２６１に接続されている。水受部２７３ａ，２７３ｂは、フィルタ２７２によって分離・排出される排出水１０６を回収する。そして、回収管２７４は、水受部２７３ａ，２７３ｂに回収された排出水１０６を、スラリータンク２６１に流す。 The slag storage tank 27 is provided below the filter 272 disposed on the side surface (wall surface) of the main body 271 and below the filter 272 disposed on a portion where the diameter of the side surface (wall surface) of the main body 271 gradually decreases. On the side, water receiving portions 273a and 273b are provided. The water receiving portions 273a and 273b are connected to the slurry tank 261 through a recovery pipe 274. The water receivers 273a and 273b collect the discharged water 106 separated and discharged by the filter 272. The recovery pipe 274 allows the discharged water 106 recovered by the water receiving portions 273a and 273b to flow into the slurry tank 261.

また、スラグ貯蔵タンク２７は、径が徐々に小さくなった下端に、排出口２７５を有している。排出口２７５は、スラグ貯蔵タンク２７に貯蔵されている水砕スラグ１０３の排出の実行、停止を制御する。排出口２７５から排出された水砕スラグ１０３は、直下に待機している搬送車両４０に排出される。なお、搬送車両４０は、スラグ排出システム２０から排出された水砕スラグ１０３を所定の位置まで運ぶ車両である。搬送車両４０としては、トラックを用いることができる。なお、本実施の形態では、水砕スラグ１０３を搬送車両４０に排出する構成としたが、これに限定されず、種々の対象に排出することができる。 Moreover, the slag storage tank 27 has the discharge port 275 in the lower end where the diameter became small gradually. The discharge port 275 controls execution and stoppage of the granulated slag 103 stored in the slag storage tank 27. The granulated slag 103 discharged from the discharge port 275 is discharged to the transport vehicle 40 waiting directly below. The transport vehicle 40 is a vehicle that carries the granulated slag 103 discharged from the slag discharge system 20 to a predetermined position. A truck can be used as the transport vehicle 40. In addition, in this Embodiment, although it was set as the structure which discharges the granulated slag 103 to the conveyance vehicle 40, it is not limited to this, It can discharge | emit to various objects.

スラグ排出システム２０は、以上のような構成であり、ガス化炉３０の底部で生成された溶融スラグ１０１をスラグ冷却水１０２で冷却することで水砕スラグ１０３としてスラグホッパ２２で回収する。そして、スラグ排出システム２０は、スラグホッパ２２の下端の開閉弁２３から排出された水砕スラグ１０３をスラグ冷却水１０２と共にスラグロックホッパ２４に一時的に貯留する。さらに、スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２４に貯留した水砕スラグ１０３をスラグ溜２５のスラグ溜タンク２５ａに所定時間毎に所定量落下させ、スラグ溜タンク２５ａに設置したスラグコンベア２５ｂでスラリータンク２６１に搬送する。また、スラグ排出システム２０は、スラリータンク２６１に貯留された水砕スラグ１０３をスラリー水１０４によりスラリー１０５とし、スラリー配管２６２とスラリーポンプ２６３とによりスラグ貯蔵タンク２７に圧送する。また、スラグ排出システム２０は、スラグ貯蔵タンク２７に水砕スラグ１０３と共に圧送されたスラリー水１０４を、フィルタ２７２から排出し、水受部２７３ａ，２７３ｂで排出水１０６として回収する。水受部２７３ａ，２７３ｂで回収された排出水１０６は、回収管２７４を介してスラリータンク２６１に流され、再度スラリー水１０４として再利用される。また、液位調整手段２６４は、スラリータンク２６１の液位を一定範囲に維持する。 The slag discharge system 20 is configured as described above, and the molten slag 101 generated at the bottom of the gasification furnace 30 is cooled by the slag cooling water 102 to be recovered by the slag hopper 22 as the granulated slag 103. The slag discharge system 20 temporarily stores the granulated slag 103 discharged from the on-off valve 23 at the lower end of the slag hopper 22 in the slag lock hopper 24 together with the slag cooling water 102. Furthermore, the slag discharge system 20 drops the granulated slag 103 stored in the slag lock hopper 24 into the slag storage tank 25a of the slag reservoir 25 by a predetermined amount every predetermined time, and slurries with the slag conveyor 25b installed in the slag storage tank 25a. Transport to tank 261. Further, the slag discharge system 20 converts the granulated slag 103 stored in the slurry tank 261 into the slurry 105 by the slurry water 104, and pumps it to the slag storage tank 27 by the slurry pipe 262 and the slurry pump 263. Further, the slag discharge system 20 discharges the slurry water 104 pressure-fed together with the granulated slag 103 to the slag storage tank 27 from the filter 272 and collects it as discharged water 106 at the water receiving portions 273a and 273b. The discharged water 106 collected by the water receivers 273a and 273b is flowed to the slurry tank 261 via the collection pipe 274 and reused as the slurry water 104 again. Further, the liquid level adjusting means 264 maintains the liquid level of the slurry tank 261 within a certain range.

このようなスラグ排出システム２０において、スラリー配管２６２にスラリー１０５を圧送中、例えば、スラリーポンプ２６３でのシール部の破損や、インペラの一部破損などの機械的要因、またはスラリーポンプ２６３のモータに供給される電圧が低下してモータ回転数が低下するなどの電気的要因によって圧力が低下する場合がある。このような場合、スラリー配管２６２内でスラリー１０５がスラリー水１０４と水砕スラグ１０３とに分離して水砕スラグ１０３が堆積し、この堆積した水砕スラグ１０３によってスラリー配管２６２が閉塞するおそれがある。スラリー配管２６２に閉塞が生じると、これを除去するためにスラグ排出システム２０を停止することとなり、場合によってはスラグ排出システム２０が設けられたガス化炉３０（石炭ガス化複合発電設備）を停止しなければならないことにもなる。 In such a slag discharge system 20, while the slurry 105 is being pumped to the slurry pipe 262, for example, mechanical factors such as breakage of the seal portion in the slurry pump 263, partial breakage of the impeller, or the motor of the slurry pump 263 The pressure may decrease due to electrical factors such as a decrease in the supplied voltage and a decrease in the motor speed. In such a case, the slurry 105 is separated into the slurry water 104 and the granulated slag 103 in the slurry pipe 262 and the granulated slag 103 is deposited, and the slurry pipe 262 may be blocked by the accumulated granulated slag 103. is there. If the slurry pipe 262 becomes clogged, the slag discharge system 20 is stopped to remove this, and the gasification furnace 30 (coal gasification combined power generation facility) provided with the slag discharge system 20 is stopped depending on the case. It will also have to be done.

このため、本実施の形態では、スラリー配管２６２の所定位置において、当該スラリー配管２６２内の状態を検知するスラリー配管監視装置を設置している。 For this reason, in this embodiment, a slurry pipe monitoring device that detects the state in the slurry pipe 262 is installed at a predetermined position of the slurry pipe 262.

図２は、本実施の形態に係るスラリー配管監視装置の概略図であり、図３は、検出手段による検出状態を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic diagram of the slurry pipe monitoring device according to the present embodiment, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a detection state by the detection means.

図２に示すように、スラリー配管監視装置は、検出手段１を有する。検出手段１は、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出するものである。 As shown in FIG. 2, the slurry pipe monitoring device has detection means 1. The detecting means 1 detects deformation of the passage in the slurry pipe 262.

検出手段１は、スラリー配管２６２内の加速度（単位時間当たりの速度変化量）を検出するものである。検出手段１は、機械式、光学式、半導体式がある。機械式の検出手段１は、例えば、ばねの変位から加速度を計測したり、ばねが振動する際の周波数の変化から加速度を計測したりする。また、機械式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴う金属歪みゲージの変形に基づき、電気抵抗の変化から加速度を測定する。光学式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴う光ファイバの長さおよび屈折率の変化に基づき、光ファイバ中を伝搬するレーザ光の位相変化から加速度を測定する。半導体式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴うコンデンサの位置変化に基づいて静電容量の変化から加速度を測定するものや、振動によるスラリー配管２６２の歪みに基づくピエゾ抵抗素子の電気抵抗の変化から加速度を測定するものや、振動によるスラリー配管２６２の歪みに基づく圧電素子の電荷の変化から加速度を測定するものがある。 The detection means 1 detects the acceleration in the slurry pipe 262 (speed change amount per unit time). The detection means 1 includes a mechanical type, an optical type, and a semiconductor type. The mechanical detection unit 1 measures, for example, acceleration from the displacement of the spring, or measures acceleration from a change in frequency when the spring vibrates. The mechanical detection means 1 measures the acceleration from the change in electrical resistance based on the deformation of the metal strain gauge accompanying the strain of the slurry pipe 262 due to vibration. The optical detection unit 1 measures the acceleration from the phase change of the laser light propagating in the optical fiber based on the change in the length and refractive index of the optical fiber accompanying the distortion of the slurry pipe 262 due to vibration. The semiconductor detection unit 1 measures acceleration from a change in capacitance based on a change in the position of the capacitor due to distortion of the slurry pipe 262 due to vibration, or a piezoresistive element based on distortion of the slurry pipe 262 due to vibration. Some measure acceleration from a change in electrical resistance, and others measure acceleration from a change in electric charge of a piezoelectric element based on distortion of a slurry pipe 262 due to vibration.

また、半導体式の検出手段１として、アコースティックエミッションを検出するものもある。アコースティックエミッション（Acoustic Emission：ＡＥ）は、材料の亀裂の発生や進展などの破壊に伴って発生する弾性波(振動、音波)である。そして、アコースティックエミッションを検出する検出手段１は、アコースティックエミッションによる圧電素子の電荷の変化から加速度を測定する。 Further, there is a semiconductor type detection means 1 that detects acoustic emission. Acoustic Emission (AE) is an elastic wave (vibration, sound wave) that is generated along with a fracture such as the occurrence or development of a crack in a material. And the detection means 1 which detects acoustic emission measures an acceleration from the change of the electric charge of the piezoelectric element by acoustic emission.

なお、検出手段１は、加速度を検出する以外に、上述した振動によるスラリー配管２６２の歪み自体を検出してもよい。 Note that the detection unit 1 may detect the distortion of the slurry pipe 262 due to the vibration described above, in addition to detecting the acceleration.

ここで、スラリー配管２６２の所定位置とは、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の圧力が低下した場合に、スラリー水１０４から分離した水砕スラグ１０３が重力によりスラリー配管２６２内で堆積し易いと想定される部分を言い、例えば、図２に示すように、スラリー配管２６２が水平に配置された部分や、スラリー配管２６２が曲がっている部分（特に上方に曲がっている部分）などがある。また、スラリー配管２６２が曲がっている部分は、スラリー水１０４から分離した水砕スラグ１０３が内壁面に衝突するので、スラリー配管２６２の歪みやアコースティックエミッションを検出するうえで好ましい。 Here, the predetermined position of the slurry pipe 262 is that when the pressure in the slurry pipe 262 for pumping the slurry 105 decreases, the granulated slag 103 separated from the slurry water 104 is likely to accumulate in the slurry pipe 262 due to gravity. For example, as shown in FIG. 2, there are a portion where the slurry piping 262 is disposed horizontally, a portion where the slurry piping 262 is bent (particularly a portion where the slurry piping 262 is bent upward), and the like. Further, the bent portion of the slurry pipe 262 is preferable in detecting distortion of the slurry pipe 262 and acoustic emission because the granulated slag 103 separated from the slurry water 104 collides with the inner wall surface.

また、スラリー配管監視装置は、図２に示すように、監視部２と表示部３とを有する。監視部２は、検出手段１で検出した加速度（歪み）を入力する。また、監視部２は、スラリー配管２６２にスラリー１０５が圧送されている通常時（水砕スラグ１０３が堆積していない状態）での加速度（歪み）のデータが予め記憶されている。そして、監視部２は、記憶している加速度（歪み）のレベルと、検出手段１から入力した加速度（歪み）のレベルとを比較し、相互の加速度（歪み）に差がある場合、この差に応じてスラリー配管２６２内の状態を判定する。また、監視部２は、スラリー配管２６２内の状態の判定結果を表示部３に表示する。 Moreover, the slurry piping monitoring apparatus includes a monitoring unit 2 and a display unit 3 as shown in FIG. The monitoring unit 2 inputs the acceleration (distortion) detected by the detection unit 1. Further, the monitoring unit 2 stores in advance acceleration (distortion) data in a normal time (a state where the granulated slag 103 is not deposited) when the slurry 105 is being pumped to the slurry pipe 262. Then, the monitoring unit 2 compares the stored acceleration (strain) level with the acceleration (strain) level input from the detection unit 1. Accordingly, the state in the slurry pipe 262 is determined. In addition, the monitoring unit 2 displays the determination result of the state in the slurry pipe 262 on the display unit 3.

監視部２におけるスラリー配管２６２内の状態の判定について説明する。例えば、図３（ａ）は、スラリー配管２６２にスラリー１０５が圧送されている通常時を示す。また、図３（ｂ）は、水砕スラグ１０３（一点鎖線で示す）が堆積している状態を示す。また、図３（ｃ）は、スラリー配管２６２の内壁面が削れた状態を示す。そして、図３（ａ）〜図３（ｃ）において、検出手段１に入力される振動を破線で示す。そして、図３（ｂ）に示すように、堆積した水砕スラグ１０３を通過して検出手段１が検出する振動は、図３（ａ）の通常時と比較して伝搬する距離が長くなるため通常時に対して加速度（歪み）減となる。また、図３（ｃ）に示すように、内壁面が削れたスラリー配管２６２を通過して検出手段１が検出する振動は、図３（ａ）の通常時と比較して伝搬する距離が短くなるため通常時に対して加速度（歪み）増となる。すなわち、監視部２は、通常時の加速度（歪み）を基準とし、基準の加速度（歪み）と入力した加速度（歪み）とを比較する。そして、監視部２は、基準の加速度（歪み）未満の加速度（歪み）の場合に加速度（歪み）減と判断し、何らかの異物が振動の伝搬に影響を与えている、すなわち水砕スラグ１０３が堆積していると判定する。一方、監視部２は、基準の加速度（歪み）を超える加速度（歪み）の場合に加速度（歪み）増と判断し、振動の伝搬に影響を与えるものが減少した、すなわち水砕スラグ１０３がスラリー配管２６２の内壁面に接触した摩擦によって当該内壁面が削れたと判定する。 The determination of the state in the slurry pipe 262 in the monitoring unit 2 will be described. For example, FIG. 3A shows a normal time when the slurry 105 is pumped to the slurry pipe 262. Moreover, FIG.3 (b) shows the state in which the granulated slag 103 (it shows with a dashed-dotted line) has accumulated. FIG. 3C shows a state in which the inner wall surface of the slurry pipe 262 has been scraped. 3 (a) to 3 (c), the vibration input to the detection means 1 is indicated by a broken line. As shown in FIG. 3B, the vibration detected by the detection means 1 through the accumulated granulated slag 103 has a longer propagation distance than the normal time in FIG. 3A. Acceleration (distortion) is reduced compared to normal times. Further, as shown in FIG. 3 (c), the vibration detected by the detecting means 1 through the slurry pipe 262 whose inner wall surface is shaved has a shorter propagation distance compared to the normal time in FIG. 3 (a). Therefore, the acceleration (distortion) increases with respect to the normal time. That is, the monitoring unit 2 compares the reference acceleration (strain) with the input acceleration (strain) using the normal acceleration (strain) as a reference. The monitoring unit 2 determines that the acceleration (distortion) is reduced when the acceleration (distortion) is less than the reference acceleration (distortion), and some foreign matter affects the vibration propagation. Judged to be deposited. On the other hand, the monitoring unit 2 determines that the acceleration (strain) increases when the acceleration (strain) exceeds the reference acceleration (strain), and the one that affects the propagation of vibration is reduced, that is, the granulated slag 103 is slurry. It is determined that the inner wall surface has been shaved due to friction that has contacted the inner wall surface of the pipe 262.

なお、監視部２は、上記加速度（歪み）増減の度合い、すなわち加速度（歪み）の増減値が、スラリー配管２６２の状態（スラリー配管２６２の外径寸法および内径寸法）に合わせたデータとして予め記憶されていることにより、加速度（歪み）の増減の度合いに応じ、水砕スラグ１０３の堆積度合いや、スラリー配管２６２の壁厚の減少度合いを判定することが可能である。 The monitoring unit 2 stores the degree of increase / decrease in the acceleration (strain), that is, the increase / decrease value of the acceleration (strain) in advance as data matching the state of the slurry pipe 262 (the outer diameter and inner diameter of the slurry pipe 262). Thus, it is possible to determine the degree of accumulation of the granulated slag 103 and the degree of reduction in the wall thickness of the slurry pipe 262 according to the degree of increase or decrease in acceleration (strain).

表示部３は、判定結果を、文字、記号、色など、オペレータが見て識別できる情報として表示するものである。なお、図には明示しないが、表示部３に加え、アラームや音声により判定結果を知らせる報知部を設けてもよい。 The display unit 3 displays the determination result as information that can be identified by the operator, such as characters, symbols, and colors. Although not clearly shown in the figure, in addition to the display unit 3, a notification unit that notifies the determination result by an alarm or voice may be provided.

このように、本実施の形態のスラリー配管監視装置は、スラリー水（液体）１０４と水砕スラグ（固体）１０３とが混濁したスラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２の所定位置に、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出する検出手段１を設け、当該検出手段１の検出レベルの増減に応じてスラリー配管２６２内の状態を検知する。 As described above, the slurry pipe monitoring device according to the present embodiment is provided in the slurry pipe 262 at a predetermined position of the slurry pipe 262 that pumps the slurry 105 in which the slurry water (liquid) 104 and the granulated slag (solid) 103 are turbid. The detecting means 1 for detecting the deformation of the passage is provided, and the state in the slurry pipe 262 is detected according to the increase or decrease of the detection level of the detecting means 1.

このスラリー配管監視装置によれば、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することが可能である。このため、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことが可能になる。すなわち、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、このスラリー配管監視装置が適用されたシステム（例えば、上述したスラグ排出システム）を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該システムへの影響を低減することが可能になる。 According to this slurry pipe monitoring device, it is possible to monitor the state in the slurry pipe 262 that pumps the slurry 105. For this reason, the slurry pipe 262 can be cleaned and repaired before the slurry pipe 262 is blocked or cracked. That is, when the slurry pipe 262 is blocked or cracked, the system to which the slurry pipe monitoring device is applied (for example, the above-described slag discharge system) may have to be stopped. It is possible to avoid such a situation and reduce the influence on the system.

また、本実施の形態のスラリー配管監視装置は、検出手段１が、スラリー配管２６２内の加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出する。 Further, in the slurry pipe monitoring device of the present embodiment, the detection unit 1 detects acceleration in the slurry pipe 262 or distortion of the slurry pipe 262.

上述した従来の監視装置では、超音波送波器と超音波受波器とを１組で備えて超音波の送受波をしなければならず、送受波のための配置に制限があり、かつ配線数が多く複雑な構成である。この点、このスラリー配管監視装置によれば、スラリー配管２６２の内部で生じる加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、配置の制限が少なくなり、かつ配線数が少ないため構成が簡素化できる。しかも、スラリー配管２６２が大径化した場合に、超音波は伝搬に限界があるが、スラリー配管２６２の内部で生じる加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出する場合は、受信が１箇所でよいので、スラリー配管２６２の大径化の影響が少なく適用可能である。 In the conventional monitoring device described above, an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver must be provided in one set to transmit and receive ultrasonic waves, and there is a limitation in arrangement for transmitting and receiving waves, and The number of wires is a complicated configuration. In this respect, according to this slurry pipe monitoring device, since it is sufficient to receive only one place in order to detect the acceleration generated in the slurry pipe 262 or the distortion of the slurry pipe 262, the number of wires is reduced. Therefore, the configuration can be simplified. In addition, when the diameter of the slurry pipe 262 is increased, the propagation of ultrasonic waves is limited. However, when detecting the acceleration generated inside the slurry pipe 262 or the distortion of the slurry pipe 262, reception may be performed at one place. The slurry pipe 262 is less affected by the increase in diameter and can be applied.

ところで、上述したスラリー配管監視装置においては、液体と固体とが混濁するスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備（例えば、図１に示すスラリー搬送部２６）に適用される。また、上述したスラリー配管監視装置が適用されるスラリー搬送設備は、上述したスラリー搬送部２６に限らず、例えば、火力発電所においてボイラから排出される石炭灰、ボトムアッシュ、またはフライアッシュが液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備や、工事現場において土砂が液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備や、下水処理時において汚泥が液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備がある。 By the way, the above-described slurry piping monitoring device is applied to a slurry transport facility (for example, the slurry transport unit 26 shown in FIG. 1) that pumps slurry in which liquid and solid are turbid to the slurry piping. Moreover, the slurry conveyance equipment to which the above-described slurry pipe monitoring device is applied is not limited to the above-described slurry conveyance unit 26, and for example, coal ash, bottom ash, or fly ash discharged from a boiler in a thermal power plant is liquid. There are a slurry transport facility for transporting turbid slurry, a slurry transport facility for transporting slurry in which earth and sand are turbid in a construction site, and a slurry transport facility for transporting slurry in which sludge is turbid in liquid during sewage treatment.

このように、液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管２６２に圧送するスラリー搬送設備において、スラリー配管２６２に、上述したスラリー配管監視装置を適用する。 As described above, the slurry pipe monitoring device described above is applied to the slurry pipe 262 in the slurry transport facility that pumps the slurry in which the liquid and the solid are turbid to the slurry pipe 262.

このスラリー搬送設備によれば、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することで、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことが可能になる。すなわち、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、スラリー搬送設備や、当該スラリー搬送設備が適用された設備を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該設備での影響を低減することが可能になる。 According to this slurry conveyance facility, the slurry pipe 262 is cleaned and repaired before the slurry pipe 262 is blocked or cracked by monitoring the state in the slurry pipe 262 that pumps the slurry 105. It becomes possible. That is, when the slurry pipe 262 is blocked or cracked, it may be necessary to stop the slurry transfer facility or the facility to which the slurry transfer facility is applied. Thus, it is possible to reduce the influence on the equipment.

以上のように、本発明に係るスラリー配管監視装置およびスラリー搬送設備は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することに適している。 As described above, the slurry pipe monitoring device and the slurry transport facility according to the present invention are suitable for monitoring the state in the slurry pipe that pumps the slurry in which the liquid and the solid are turbid.

１検出手段
２監視部
３表示部
２６スラリー搬送部（スラリー搬送設備）
２６１スラリータンク
２６２スラリー配管
２６３スラリーポンプ
１０３水砕スラグ
１０５スラリー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection means 2 Monitoring part 3 Display part 26 Slurry conveyance part (slurry conveyance equipment)
261 Slurry tank 262 Slurry piping 263 Slurry pump 103 Granulated slag 105 Slurry

Claims

A detection unit provided at a predetermined position of a slurry pipe for pumping slurry in which liquid and solid are turbid, and detecting a deformation of a passage in the slurry pipe ;
A monitoring unit that determines whether the solid deposition in the slurry or the wall thickness of the slurry pipe is reduced according to the increase or decrease in the detection level of the detection unit ;
Slurry pipe monitoring device, characterized in that it comprises.

The slurry pipe monitoring apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects acceleration in the slurry pipe or distortion of the slurry pipe.

In slurry transport equipment that pumps slurry in which liquid and solid are turbid to slurry piping,
A slurry conveyance facility, wherein the slurry piping monitoring device according to claim 1 or 2 is applied to the slurry piping.