JP5738046B2

JP5738046B2 - 石炭ガス化石炭移送システム

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Publication number: JP5738046B2
Application number: JP2011085005A
Authority: JP
Inventors: 田中　真二; 真二田中; 木曽　文彦; 文彦木曽; 琢也石賀; 熊谷　健志; 健志熊谷; 朗憲末次
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: JP2012218860A

Description

本発明は、粉体を加圧して連続的に気流搬送する石炭ガス化石炭移送システムに関する。

粉体を加圧して連続供給する方式としては、ロックホッパシステムがあり、石炭ガス化システムの石炭供給系などに適用されている（例えば、公知例として、特開平２００１−３１０６号公報、特開平１０―１０９７５４号公報、及び特開平２００９−２５６０９０号公報を参照）。

これらの公知例に記載されたロックホッパシステムによる石炭供給の従来技術について説明する。

ロックホッパシステムでは、粉体はフィードホッパに充填されており、フィードホッパから連続的にガス化炉へ供給される。ガス化炉は加圧で運転されるため、フィードホッパの圧力は常時、ガス化炉の圧力よりも高く維持することが、逆流防止のためには必要である。

フィードホッパから移送される粉体供給量を制御するためには、搬送ガス量、フィードホッパと搬送先との差圧、及び搬送ライン開度調整弁などが用いられる。特に搬送ライン開度調整弁は弁の開度が一定で、搬送ガス量、及びフィードホッパと搬送先の差圧が一定であれば供給量はほぼ一定である。このため、搬送ライン開度調整弁の開度により、粉体供給量の制御が可能である。

ここで、ロックホッパからフィードホッパへの移送時にロックホッパとフィードホッパとの差圧が変動すると、フィードホッパ内の石炭挙動が変化し、搬送管に排出される供給量が変化することにより、定量性が損なわれる。そこで、ロックホッパとフィードホッパの差圧差を解消するために均圧管が配設されている。

フィードホッパは加圧状態に保つ必要があるため、フィードホッパへの粉体充填を、常圧状態のホッパから行うことはできない。ロックホッパシステムでは、以下の手順により、フィードホッパからの供給を停止することなくフィードホッパへ粉体を補充することが可能である。

まず、常圧ホッパとロックホッパ間の移送管の遮断弁が閉じられた状態で、粉体を常圧ホッパへ充填する。

次に、ロックホッパが常圧であり、ロックホッパとフィードホッパ間の移送管の遮断弁及びロックホッパとフィードホッパをつなぐ均圧管の遮断弁が閉じられた状態で、常圧ホッパとロックホッパ間の移送管の遮断弁を開き、常圧ホッパからロックホッパへ粉体を移送する。

移送終了後は、常圧ホッパとロックホッパ間の移送管の遮断弁を閉じる。次に、ロックホッパへ加圧ガスを供給し、ロックホッパをフィードホッパと同等の圧力まで加圧する。

次に、ロックホッパとフィードホッパ間の移送管の遮断弁及びロックホッパとフィードホッパをつなぐ均圧管の遮断弁を開き、ロックホッパからフィードホッパへ粉体を払い出す。この時、フィードホッパは、粉体の充填により気体部分の容積が減少し、圧力が上昇する。

一方、ロックホッパは粉体の払い出しにより気体部分の容積が増加し、圧力が低下する。ロックホッパとフィードホッパをつなぐ均圧管は、このような圧力変動を抑制するために設置されているものである。

フィードホッパからガス化炉への粉体供給量の計測方法は、例えば特開平２００９−２５６０９０号公報に記載されているように、フィードホッパの重量をロードセルで計測し、フィードホッパ重量の減少量から計算することができる。

特開平２００１−３１０６号公報特開平１０―１０９７５４号公報特開平２００９−２５６０９０号公報

従来のロックホッパシステムでは、石炭供給量が±１０％程度変動することがある。この現象を発明者らが解析した結果、以下の原因によることが明らかになった。

ロックホッパとフィードホッパをつなぐ均圧管を設置しても、ロックホッパからフィードホッパへの粉体移送速度が急激に変化すると、均圧管を流通するガス抜け量が少なくなるため、フィードホッパの圧力が変動する。

フィードホッパは常時、搬送先と連通状態にあるので、フィードホッパの圧力が変動すると、フィードホッパと搬送先の差圧が変動する。この差圧の変動により、フィードホッパ内の石炭挙動が変化して、フィードホッパから搬送管により排出される粉体量、あるいは搬送ガス量が変動するため、ロックホッパからフィードホッパへの粉体移送時に、フィードホッパから排出される粉体供給量に大きな変動が生じるという課題がある。

本発明の目的は、ロックホッパからフィードホッパへの粉体移送時に、フィードホッパから排出される粉体供給量の変動を抑制し、フィードホッパから排出する排出ガスの有効利用を図り安定に排出できるようにした石炭ガス化石炭移送システムを提供することにある。

また本発明の石炭ガス化石炭移送システムは、常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、前記ロックホッパのコーン部にエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、前記連結管及び前記エアレーションガス供給ラインに切り替え弁をそれぞれ備えたことを特徴とする。

また本発明の石炭ガス化石炭移送システムは、常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられ、前記フィードホッパから粉体を搬送先に供給する搬送管を配設した石炭ガス化石炭移送システムにおいて、前記ロックホッパのコーン部にエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、前記連結管及び前記エアレーションガス供給ラインに流量調節弁をそれぞれ備え、前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、前記フィードホッパ及び搬送先に圧力を計測する圧力計をそれぞれ設置し、前記搬送管に差圧を計測する差圧計を設置し、前記ロードセルで計測した該フィードホッパ内の粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度、前記差圧計で計測した該搬送管の差圧の計測値、及び前記圧力計で計測した該フィードホッパの圧力の計測値に基づいて、前記連結管の流量調節弁及び前記エアレーションガス供給ラインの流量調節弁をそれぞれ操作して前記エアレーションガス供給ラインを流れるエアレーションガスの流量、及び前記連結管を流れるガスの流量を制御する制御装置を設置したことを特徴とする。

また本発明の石炭ガス化石炭移送システムは、常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、フィードホッパからガスを排気するフィードホッパのガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、前記ロックホッパにエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、前記ガス排出ラインを経由して該フィードホッパから排気する排ガスを前記ロックホッパのエアレーションガス用として供給する連絡管を前記ガス排出ラインと前記エアレーションガス供給ラインに接続するように配設し、前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、前記連結管及び前記エアレーションガス供給ラインに流量調節弁と切り換え弁をそれぞれ備え、前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、前記ロードセルで計測した粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度に基づいて、前記連結管の流量調節弁と切り換え弁及び前記エアレーションガス供給ラインの流量調節弁及び切り換え弁をそれぞれ操作して前記エアレーションガス供給ラインを流れるエアレーションガスの流量、及び前記連結管を流れるガスの流量を制御する制御装置を設置したことを特徴とする。

また本発明の石炭ガス化石炭移送システムは、常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、前記ロックホッパに加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給ラインを配設し、前記加圧用ガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、前記連結管に流量調節弁及び切り替え弁をそれぞれ備えたことを特徴とする。

また本発明の石炭ガス化石炭移送システムは、常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、前記ロックホッパに加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給ラインを配設し、前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、前記ロックホッパの加圧用ガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、
前記連結管に流量調節弁及び切り替え弁をそれぞれ備え、前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、前記ロードセルで計測した粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度に基づいて前記流量調節弁及び切り替え弁を操作する制御装置を設置したことを特徴とする。

また本発明の石炭ガス化石炭移送システムは、常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、前記ロックホッパのコーン部にエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する第１の連結管を配設し、前記ロックホッパに加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給ラインを配設し、前記加圧用ガス供給ラインと前記第１の連結管を接続する第２の連結管を配設し、前記エアレーションガス供給ライン、前記第１の連結管、及び前記第２の連結管に切り替え弁をそれぞれ備え、前記エアレーションガス供給ライン及び前記第１の連結管にガス流量調節弁をそれぞれ備え、前記ロックホッパに圧力を計測する圧力計を設置し、前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、前記圧力計によって計測された該ロックホッパの圧力の計測値に基づいて前記第２の連結管に設置した切り替え弁を操作すると共に、前記ロードセルで計測した該フィードホッパ内の粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度に基づいて前記第１の連結管に設置した流量調節弁を操作する制御装置を設置したことを特徴とする。

本発明によれば、ロックホッパからフィードホッパへの粉体移送時に、フィードホッパから排出される粉体供給量の変動を抑制し、フィードホッパから排出する排出ガスの有効利用を図り安定に排出できるようにした石炭ガス化石炭移送システムが実現できる。

本発明の第１実施例である石炭ガス化石炭移送システムを示した構成図。本発明の第２実施例である石炭ガス化石炭移送システムを示した構成図。本発明の第３実施例である石炭ガス化石炭移送システムを示した構成図。本発明の第４実施例である石炭ガス化石炭移送システムを示した構成図。ロックホッパからの払い出し時での差圧及び粉体供給量の変動状況を示す説明図。フィードホッパ出口の排ガスをロックホッパのエアレーションガス用として使用した時での差圧及び粉体供給量の運転状況を示す説明図。フィードホッパ出口の排ガスをロックホッパの加圧用、及びエアレーションガス用として使用した時での差圧及び粉体供給量の運転状況を示す説明図。

本発明の実施例である石炭ガス化石炭移送システムの具体的構成について図面を用いて以下に説明する。

本発明の第１実施例である石炭ガス化石炭移送システムの具体的構成について図１を用いて説明する。

図１に示した本発明の第１実施例である石炭ガス化石炭移送システムについて説明すると、本実施例の石炭ガス化石炭移送システムは、常圧ホッパ１とロックホッパ２及びフィードホッパ３が遮断弁３６、３７を介して順次に移送管２１、２２で接続された構成となっている。

前記フィードホッパ３には、ガスを該フィードホッパ３から排出するフィードホッパガス排出ライン４２が配設されており、このフィードホッパガス排出ライン４２に圧力調節弁９が設置されており、前記ロックホッパ２の下部には、エアレーションガスを該ロックホッパ２に供給するロックホッパエアレーション供給ライン３０が配設されている。

そして、この圧力調節弁９よりも上流に位置するフィードホッパガス排出ライン４２の部分と、前記ロックホッパエアレーション供給ライン３０とを接続する連結管５０が配設されている。

常圧ホッパ１からロックホッパ２を経由してフィードホッパ３に移送された粉体６５は、フィードホッパ３の内部に充填されており、フィードホッパ３から搬送管６を通じて連続的に搬送先７に供給される。そして粉体６５の搬送先７が加圧状態の場合、フィードホッパ３は常時、搬送先７の圧力よりも高い状態に保持される。

フィードホッパ３から粉体６５が排出され、フィードホッパ３内の粉体６５のレベルが低下すると、フィードホッパ３上部の圧力が低下する。そこで、搬送ガス１１の一部を配管２７を通じてフィードホッパ３上部に供給し、フィードホッパ３の圧力低下を抑制する。

この搬送ガス１１の供給量は、配管２７に設置したフィードホッパ加圧ガス流量計１３で計測し、設定した量の搬送ガス１１が供給されるように配管２７に設置したフィードホッパ加圧ガス流量調節弁３５の開度を調節して制御する。

フィードホッパ３から搬送先７に供給する粉体６５の粉体供給量を制御するために、フィードホッパ３の出口の搬送管６に流量調整弁として搬送ライン開度調整弁５及び粉体流量計６４が設置されている。粉体流量計６４で計測した粉体流量値に基づいて後述する制御装置５４で演算した指令信号によって搬送ライン開度調整弁５の開度を調節することにより、フィードホッパ３から搬送先７に供給する粉体６５の粉体供給量の制御が可能となる。

ところで、開度調整弁５入口と出口の差圧が変動すると粉体供給量の定量性が損なわれる。そこで、フィードホッパ３に該フィードホッパ３の圧力（Ｐ２）を計測する圧力計５８を設置し、粉体６５の搬送先７に該搬送先７の圧力（Ｐ０）を計測する圧力計５６を設置し、フィードホッパ３の圧力（Ｐ２）と搬送先７の圧力（Ｐ０）との間の圧力差（Ｐ２−Ｐ０＝ΔＰ）を一定に保つための手段として、フィードホッパ３からガスを排気するために配設した排気管４２にフィードホッパ圧力調節弁９を設け、前記圧力計５８及び圧力計５６で計測したフィードホッパ３の圧力（Ｐ２）と搬送先７の圧力（Ｐ０）との間の圧力差（Ｐ２−Ｐ０＝ΔＰ）に基づいて制御装置５４で演算した指令信号によって前記フィードホッパ圧力調節弁９を開閉制御してフィードホッパ３から排気管４２を通じて排出するガスの流量を調節することにより、フィードホッパ３の圧力（Ｐ２）と搬送先７の圧力（Ｐ０）との両者間の差圧変動を解消している。

フィードホッパ３から搬送管６を通じて搬送先７に供給される粉体６５の粉体供給量の測定には、搬送管６に設置した粉体流量計６４を用いる。

搬送ライン開度調整弁５の開度を少し開くとフィードホッパ３から排出管６３を通して排出された粉体６５は、搬送ライン開度調整弁５を備えた搬送管６に送られる。制御装置５４からの指令信号によって操作される前記開度調整弁５で粉体供給量を調節した後、搬送管６を通して下流の搬送先７に搬送する。

搬送管６には粉体６５の搬送状況、及び粉体供給量を確認するための手段として粉体流量計６４と搬送管差圧測定用（ΔＰ２）の差圧計４７を設置している。

フィードホッパ３への搬送ガス１１の供給は、搬送ガス１１の一部を配管２６と配管２８を通じてフィードホッパ３下部に供給し、そしてフィードホッパ３内の石炭挙動、及び流動させることによりフィードホッパ３から外部に排出管６３を経由してこの搬送ガスを排出させる。

配管２６を流通する搬送ガス１１の供給量は、配管２６に設置したフィードホッパ部分流動化流量計１２で計測し、設定した量が供給されるように、配管２６に設置したフィードホッパ部分流動化流量調節弁３４で制御し、この配管２６に接続した配管２３を通じて、フィードホッパ３下部に供給される。

また配管２８を流通する搬送ガス１１の供給量は、配管２８に設置したフィードホッパ部分流動化流量計１４で計測し、設定した量が供給されるように、配管２８に設置したフィードホッパ部分流動化流量調節弁２０で制御し、フィードホッパ３のコーン部に供給される。

ここで、搬送管６に設置した粉体流量計６４で計測した粉体流量の計測値は、粉体流量計６４を通過するガス量の影響を受ける。粉体流量計６４を通過するガス量は、フィードホッパ３の圧力Ｐ２や、搬送先７の圧力Ｐ０の変化に伴って増減する。

そこで、粉体流量計６４で計測された粉体流量の計測値は、フィードホッパ３に設置されたロードセル２５で求めたフィードホッパ３に充填されている粉体量の単位時間あたりの変化により粉体供給量を求め、この値を用いて随時校正する。

フィードホッパ３は加圧状態に保つ必要があり、フィードホッパ３への粉体６５の充填を、常圧状態の常圧ホッパ１からは行えない。そこで、まず、常圧ホッパ１からロックホッパ２へ通じる移送管２１に設置した遮断弁３６、及び常圧ホッパ１とロックホッパ２との間に配設された第一の均圧管２９に設置した遮断弁３１が共に閉じられた状態で、粉体６５を常圧ホッパ１へ充填する。

次に、ロックホッパ２が常圧であり、ロックホッパ２からフィードホッパ３へ通じる移送管２２に設置した遮断弁３７、及びロックホッパ２とフィードホッパ３との間に配設された第二の均圧管２４に設置した遮断弁３２が共に閉じられた状態で、第一の均圧管２９の遮断弁３１と移送管２１の遮断弁３６を開け、常圧ホッパ１からロックホッパ２へ粉体６５を移送する。粉体６５の移送終了後は、第一の均圧管２９の遮断弁３１と移送管２１の遮断弁３６を閉じる。

次に、ロックホッパ２に加圧ガスを供給するように配設された配管４１を流通する供給ガスの供給量は、配管４１に設置されたロックホッパ加圧用流量計３３‘で計測し、設定した量が供給されるように、配管４１に設置されたロックホッパ加圧用流量調節弁３３で制御してロックホッパ２へ加圧ガス４０を供給し、ロックホッパ２をフィードホッパ３と同等の圧力まで加圧する。

ロックホッパ２の加圧後、移送管２２の遮断弁３７及び第二の均圧管２４の遮断弁３２を開き、ロックホッパ２から移送管２２を通じてフィードホッパ３へ粉体６５を払い出す。

図５はロックホッパからの払い出し時での差圧及び粉体供給量の変動状況を示す説明図であり、図５に示したように、本実施例の石炭ガス化石炭移送システムにおいて、ロックホッパ２からフィードホッパ３に粉体６５を払い出した時の、フィードホッパ３内の粉体６５の重量を計測するロードセル２５の重量変化値４、フィードホッパ３の圧力Ｐ２と搬送先７の圧力Ｐ０との差圧である搬送差圧ΔＰと、フィードホッパ３から搬送先７に供給される粉体６５の粉体供給量Ｆの経時変化を示す。この時、フィードホッパ３は、粉体６５の該フィードホッパ３内への充填により気体部分の容積が減少し、圧力が上昇する。

一方、ロックホッパ２は粉体６５の該ロックホッパ２からの払い出しにより気体部分の容積が増加し、圧力が低下する。第二の均圧管２４は、このような圧力変動を抑制するために設置されている。しかし、第二の均圧管２４を設置しても、ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体移送速度が急激に変化すると、フィードホッパ３の圧力が変動する。

フィードホッパ３は常時、搬送先７と連通状態にあるので、フィードホッパ３の圧力が変動すると、フィードホッパ３の圧力Ｐ２と搬送先７の圧力Ｐ０との差圧が変動する（図５中の搬送差圧ΔＰ）。

この差圧の変動により、フィードホッパ３から搬送ライン開度調整弁５により排出される粉体量又は搬送ガス量が変動し、これにより、フィードホッパ３から排出される粉体供給量が大きく変動することがある。

この差圧の変動は、粉体流量計６４による粉体供給量計測の誤差発生要因となる。また、フィードホッパ３の圧力調節弁９を通過するガス量が増加し、このガスに乗って粉体がホッパ外に排出されることがあるため、瞬間的に搬送先への粉体搬送量が減少することがある。

さらに、ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体移送速度が速い場合、フィードホッパ３に残存する粉体６５が、ロックホッパ２から落下した粉体６５に押しつけられ、ブリッジングが急に解消されて粉体供給量が急増あるいは圧密されて粉体６５がブリッジングしやすくなり、粉体の排出に影響を与える。

ロックホッパ２からフィードホッパ３に払い出す時の圧力変動を抑制する手段として、フィードホッパ３に設置した圧力調節弁９の開度調節により圧力調節用、及び粉体６５の搬送用として供給した不活性ガスの排ガス量を調整するのが一般的であり、この排出ガスの有効利用が必要不可欠である。

この問題を解決するために、本実施例の石炭ガス化石炭移送システムでは，フィードホッパ３に設置したガス排出ライン４２から排出ガス中の粉体６５の除去用として設置したストレーナ１９を流通し、フィードホッパ圧力計９‘で計測し、設定した圧力になるように、圧力調節弁９で制御する。

このガス排出ライン４２のストレーナ１９から圧力調節弁９の間の部分の配管と、ロックホッパ２のコーン部に設置したエアレーションガス供給ライン３０とを接続する連結管５０を設置する。

連結管５０、及びエアレーションガス供給ライン３０にそれぞれ切り替え弁４８、４９を設置し、更に連結管５０に排ガス流量計５１’、及び排出ガス流量調節弁５１を設置した。

ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体６５の払い出し時には、連結管５０とエアレーションガス供給ライン３０に設置した切り替え弁４８，４９を全開にし、ロックホッパ２下部のエアレーション供給ライン３０を流通するように切り替えた後、前記ロックホッパ２から移送管２２を通じて前記フィードホッパ３へ供給される粉体６５の移送速度に応じて、搬送管６の差圧４７、及びフィードホッパ３に設置した圧力計５８で計測したフィードホッパ圧力（Ｐ２）を監視しながらフィードホッパガス排出ライン４２から流通する排ガスを連結管５０に流通する。

流通した排ガスの供給量は、連結管５０に設置した排ガス流量計５１‘で計測し、設定した量が供給されるように、排出ガス流量調節弁５１の開度を制御しながら所定の流量に設定する。

排出ガス流量調節弁５１を全開にしても所定の流量に対して不足している場合は、エアレーションガス供給ライン３０に設置したエアレーション流量調節弁３９の開度を制御し、ガスを補充する。

そして、この排出ガス流量調節弁５１を制御する制御装置５４を設置する。この制御装置５４には、フィードホッパ３に設置されたロードセル２５の重量変化値４と粉体流量計６４で計測されたフィードホッパ３からの粉体供給量の値が入力されるようにする。

ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体６５の粉体移送速度は、フィードホッパ３に設置されたロードセル２５により計測される粉体重量の単位時間あたりの増加量に、粉体流量計６４で計測される単位時間あたりのフィードホッパ３からの粉体供給量を加算することで求められる。

また、制御装置５４にはロックホッパエアレーション供給ライン３０と連結管５０に設置した切り替えバルブ４８、４９の開閉操作信号を制御する機能を付加した。

このようにして求めたロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体６５の粉体移送速度が一定になるように、制御装置６４は排ガス流量計５１‘の流量設定値を求め、排出ガス流量調節弁５１を制御する。

図６はフィードホッパ出口の排ガスをロックホッパのエアレーションガス用として使用した時での差圧及び粉体供給量の運転状況を示す説明図であり、上記した操作により、図６に示したように、ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体６５の払い出し時でも、搬送管差圧４７（又はフィードホッパの圧力Ｐ２）の変動もなく、粉体供給量の変動が抑制された。

本実施例の石炭ガス化石炭移送システムによれば、図６に示したように、ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体６５の粉体移送速度が一定に保たれるため、ロックホッパ２とフィードホッパ３の圧力変動の発生が抑制され、また、ロックホッパ２からフィードホッパ３へ落下した粉体が、フィードホッパ３に残存している粉体６５を押しつけられて、粉体６５の流動特性が変化するようなことが防止される。

よって、本実施例の石炭ガス化石炭移送システムでは、フィードホッパ３からの排出ガスの有効利用が図れ、粉体供給量の変動を抑えることが可能である。

本実施例によれば、ロックホッパからフィードホッパへの粉体移送時に、フィードホッパから排出される粉体供給量の変動を抑制し、フィードホッパから排出する排出ガスの有効利用を図り安定に排出できるようにした石炭ガス化石炭移送システムが実現できる。

次に本発明の第２実施例である石炭ガス化石炭移送システムの具体的構成について図２を用いて説明する。本実施例の石炭ガス化石炭移送システムは、図１に記載された石炭ガス化石炭移送システムの構成と基本的には同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分についてのみ以下に説明する。

図２に示された本実施例の石炭ガス化石炭移送システムにおいては、フィードホッパ２の加圧用、及び搬送用として供給したガスがフィードホッパガス排出ライン４２の圧力調節弁９の開度調節により排出するガスの有効利用を図る目的で、排出したガス全量をロックホッパ２の加圧用の一部として供給する方法について、図２を用いて説明する。

本実施例の石炭ガス化石炭移送システムでは、第１実施例の石炭ガス化石炭移送システムにおけるロックホッパ加圧用ガスライン４１と、フィードホッパガス排出ライン４２の圧力調節弁９より上流に位置する部分を接続した連結管５３を新しく設けた点以外は、第１実施例の石炭ガス化石炭移送システムと同様である。

連結管５３は、フィードホッパ３の排出ガスをロックホッパ２の加圧用として使用するための配管である。常圧ホッパ１からロックホッパ２に粉体を受け入れた後、ロックホッパ２からフィードホッパ３の払い出し時には、ロックホッパ２は常圧であるため、フィードホッパ３と同圧にする必要がある。

そのため、本実施例の石炭ガス化石炭移送システムでは、加圧専用の不活性ガス供給ライン４１にロックホッパ加圧用流量計３３‘とロックホッパ加圧用流量調節弁３３を設置し、ロックホッパ２からフィードホッパ３への払い出し時に前記ロックホッパ２に供給する加圧ガス４０の供給量は、ロックホッパ加圧用流量計３３‘で計測し、このロックホッパ加圧用流量計３３‘の計測値に基づいてロックホッパ加圧用流量調節弁３３を制御することによって設定した供給量が供給されるように構成している。

その加圧ガス４０の補助用として、フィードホッパ３の圧力調節弁９から排出するガスを有効利用するために、フィードホッパガス排出ラインの圧力調節弁９より上流に位置する部分と、加圧用ガス供給ライン４１とを接続する連結管５３を設置し、連結管５３に排ガス流量調節計５１’、排出ガス流量調節弁５１、切り替え弁５２をそれぞれ設置した。

ロックホッパ２を加圧する場合は、切り替え弁５２を開にした後、連結管５３に設置した排ガス流量調節計５１‘、排出ガス流量調節弁５１の流量を設定し、ロックホッパ２内に流通する。搬送管６の差圧４７、及びフィードホッパ３に設置した圧力計５８で計測したフィードホッパ圧力（Ｐ２）とロックホッパ２に設置した圧力計５７で計測したとロックホッパ圧力（Ｐ１）を確認しながら、連結管５３に備えた排ガス流量調節計５１‘を排出ガス流量調節弁５１で調節した。

排出ガス流量調節弁５１を調節しても所定の流量に対して不足している場合は、加圧用流量調節弁３３を制御し、所定のガス量になるようにガスを補充する。ただし、排出ガス流量調節弁５１の流量制御で、フィードホッパ３の圧力計５８で計測したフィードホッパ圧力（Ｐ２）に圧力変動等の影響が生じた場合には、排出ガス流量調節弁５１を徐々に閉め、フィードホッパ圧力（Ｐ２）が安定になったのを確認後、切り替え弁５２を全閉にし、排出ガスの供給を停止する。その後、通常の加圧方法に変更することにより対処する。これらの制御のために前記制御装置５４を用いる。

本実施例の石炭ガス化石炭移送システムでは、フィードホッパ３から排出するガスの有効利用が可能である。

次に本発明の第３実施例である石炭ガス化石炭移送システムの具体的構成について図３を用いて説明する。本実施例の石炭ガス化石炭移送システムは、図１に記載された石炭ガス化石炭移送システムの構成と基本的には同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分についてのみ以下に説明する。

実施例２は、新規連結管５３からフィードホッパ３の排出ガスをロックホッパ２の加圧用として使用した例であるが、更に排出ガスの有効利用を図るためには実施例１と実施例２との組み合わせが望ましい。

この例を図３により説明する。本実施例の装置構成は、実施例２の連結管５３を備えている点を除けば、実施例１と同様である。

図３では、前記連結管５０とロックホッパ２の加圧用ガス供給ライン４１との間を接続する連結管５３を設置し、連結管５３に切り替え弁５２を設置した。切り替え弁４８を閉、切り替え弁５２を開にした後、ロックホッパ２を常圧から設定圧力に上昇させるために、圧力計５８で計測するフィードホッパ圧力（Ｐ２）と連結管５０に備えた排出ガス流量計５１‘の流量を確認しながら排出ガス流量調節弁５１を制御して、ロックホッパ２内に排ガスを供給した。

流通した排ガスの供給量は、排ガス流量計５１‘で計測し、設定した量が供給されるように、排出ガス流量調節弁５１で制御しながら所定の流量に設定する。

圧力計５７で計測するロックホッパ２の圧力（Ｐ１）が圧力計５８で計測するフィードホッパ圧力（Ｐ２）と同等になったのを確認後、切り替え弁４８を全開にし、切り替え弁５２を全閉にした後、ロックホッパ２からフィードホッパ３への払い出し操作に入る。

連結管５０とエアレーションガス供給ライン３０に設置した切り替え弁４８、４９を全開にした後、前記ロックホッパ２から前記フィードホッパ３へ供給される粉体６５の移送速度に応じて、搬送管６の差圧４７、及びフィードホッパ３に設置した圧力計５８で計測したフィードホッパ圧力（Ｐ２）を監視しながらロックホッパエアレーション供給ライン３０に排ガスを供給した。

流通した排ガスの供給量は、排ガス流量計５１‘で計測し、設定した量が供給されるように、該排ガス流量計５１‘の計測値に基づいて排出ガス流量調節弁５１を制御して所定の流量に設定する。尚、排出ガス流量調節弁５１を制御しても所定の流量に設定できない場合は、エアレーション流量調節弁３９を制御し、ガスを補充する。

流通したエアレーションの供給量は、エアレーション流量計３９‘で計測し、設定した量が供給されるように、該エアレーション流量計３９‘の計測値に基づいてエアレーション流量調節弁３９を制御して所定の流量に設定する。

また、この排ガス流量計５１’を制御する制御装置５４を設置する。この制御装置５４には、排ガス流量計５１’で計測された排出ガス流量、フィードホッパ３に設置されたロードセル４の値、及び粉体流量計６４で計測されたフィードホッパ３からの粉体供給量が入力されるようにする。

本実施例の石炭ガス化石炭移送システムの場合、制御装置５４は、計算されたロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体移送速度に応じて、排出ガス流量調節弁５１を調節する指令を出す。また、切り替え弁４８、４９、５２の開閉操作等への指令を出す。

図７は、フィードホッパ出口の排ガスをロックホッパの加圧用、及びエアレーションガス用として使用した時での差圧及び粉体供給量の運転状況を示す説明図であり、上記した操作によって図７に示したように、ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体６５の払い出し時でも、搬送管６の差圧４７（又はフィードホッパ３の圧力Ｐ２）の変動もなく、粉体供給量の変動が抑制される。

本実施例の石炭ガス化石炭移送システムにより、図７に示したように、ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体移送速度を一定に保つことができ、フィードホッパ３から供給される粉体供給量の変動を抑えることが可能である。また、フィードホッパ３から排出するガスの有効利用が可能である。

次に本発明の第４実施例である石炭ガス化石炭移送システムの具体的構成について図４を用いて説明する。本実施例の石炭ガス化石炭移送システムは、図１に記載された石炭ガス化石炭移送システムの構成と基本的には同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分についてのみ以下に説明する。

図４に示された本実施例の石炭ガス化石炭移送システムにおいては、フィードホッパ３からガスを排出するガス排出ライン４２の圧力調節弁９の上流側に位置する部分と、ロックホッパ２下部にエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ライン４２とを接続する連結管５０を備え、フィードホッパ３から排出する排出ガスをロックホッパ２の下部に供給するエアレーションガスとして使用し、そのエアレーションガスの流量を連結管５０に設けた流量調節弁５１及び切り替え弁４８を操作してロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体移送速度を一定に保つ実施例について説明する。

本実施例の石炭ガス化石炭移送システムでは、ロックホッパ２からフィードホッパ３への払い出し時において、連結管５０とエアレーションガス供給ライン３０に設置した切り替え弁４８、４９を全開にした後、前記ロックホッパ２から前記フィードホッパ３へ供給される粉体６５の移送速度に応じて、搬送管６の差圧４７、及びフィードホッパ３の圧力Ｐ２を監視しながらロックホッパエアレーション供給ライン３０に排ガスを供給した。

流通した排ガスの供給量は、排ガス流量計５１‘で計測し、設定した量が供給されるように、該排ガス流量計５１‘の計測値に基づいて排出ガス流量調節弁５１を制御して所定の流量に設定する。

尚、排出ガス流量調節弁５１を制御しても所定の流量に設定できない場合は、エアレーション流量調節弁３９を制御し、ガスを補充する。

本実施例の石炭ガス化石炭移送システムにより、ロックホッパ２からフィードホッパ３への粉体移送速度を一定に保つことができ、フィードホッパ３からの粉体供給量の変動を抑えることが可能である。また、フィードホッパ３から排出するガスの有効利用が可能である。

本発明は粉体を加圧して連続的に気流搬送する石炭ガス化石炭移送システムに適用可能である。

１：常圧ホッパ、２：ロックホッパ、３：フィードホッパ、４：ロードセルの重量変化値、５：搬送ライン開度調整弁、６：搬送管、７：搬送先、９：圧力調節弁、９’：圧力計、１１：搬送ガス、１４：流量計、１５：エアレーションガス、２１、２２：移送管、２３：連結管、２４、２９：均圧管、２５：ロードセル、３０：エアレーションガス供給ライン、３１、３２、３６、３７：遮断弁、３８：間欠弁、３９：流量調節弁、３９‘：流量計、４１：加圧ガス供給ライン、４２：ガス排出ライン、４３：流量調節弁、４３‘：流量計、４４：間欠弁、４５：常圧ホッパエアレーションガス供給ライン、４７：差圧計、４８、４９：切り替え弁、５０、５３：連結管、５１：流量調節弁、５１‘：流量計、５２：切り替え弁、５４：制御装置、５６、５７、５８：圧力計、６４：粉体流量計、６５：粉体。

Claims

常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、
前記ロックホッパのコーン部にエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、
前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、
前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、
前記連結管及び前記エアレーションガス供給ラインに切り替え弁をそれぞれ備えたことを特徴とする石炭ガス化石炭移送システム。
常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられ、前記フィードホッパから粉体を搬送先に供給する搬送管を配設した石炭ガス化石炭移送システムにおいて、
前記ロックホッパのコーン部にエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、
前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、
前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、
前記連結管及び前記エアレーションガス供給ラインに流量調節弁をそれぞれ備え、
前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、
前記フィードホッパ及び搬送先に圧力を計測する圧力計をそれぞれ設置し、
前記搬送管に差圧を計測する差圧計を設置し、
前記ロードセルで計測した該フィードホッパ内の粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度、前記差圧計で計測した該搬送管の差圧の計測値、及び前記圧力計で計測した該フィードホッパの圧力の計測値に基づいて、前記連結管の流量調節弁及び前記エアレーションガス供給ラインの流量調節弁をそれぞれ操作して前記エアレーションガス供給ラインを流れるエアレーションガスの流量、及び前記連結管を流れるガスの流量を制御する制御装置を設置したことを特徴とする石炭ガス化石炭移送システム。
常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、
フィードホッパからガスを排気するフィードホッパのガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、
前記ロックホッパにエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、
前記ガス排出ラインを経由して該フィードホッパから排気する排ガスを前記ロックホッパのエアレーションガス用として供給する連絡管を前記ガス排出ラインと前記エアレーションガス供給ラインに接続するように配設し、
前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、
前記連結管及び前記エアレーションガス供給ラインに流量調節弁と切り換え弁をそれぞれ備え、
前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、
前記ロードセルで計測した粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度に基づいて、前記連結管の流量調節弁と切り換え弁及び前記エアレーションガス供給ラインの流量調節弁及び切り換え弁をそれぞれ操作して前記エアレーションガス供給ラインを流れるエアレーションガスの流量、及び前記連結管を流れるガスの流量を制御する制御装置を設置したことを特徴とする石炭ガス化石炭移送システム。
常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、
前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、
前記ロックホッパに加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給ラインを配設し、
前記加圧用ガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、
前記連結管に流量調節弁及び切り替え弁をそれぞれ備えたことを特徴とする石炭ガス化石炭移送システム。
常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、
前記ロックホッパに加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給ラインを配設し、
前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、
前記ロックホッパの加圧用ガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する連結管を配設し、
前記連結管に流量調節弁及び切り替え弁をそれぞれ備え、
前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、
前記ロードセルで計測した粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度に基づいて前記流量調節弁及び切り替え弁を操作する制御装置を設置したことを特徴とする石炭ガス化石炭移送システム。
常圧ホッパとロックホッパ、及び該ロックホッパとフィードホッパとが遮断弁をそれぞれ備えた移送管を介して順次、接続されており、前記常圧ホッパと前記ロックホッパとの間、及び前記ロックホッパと前記フィードホッパとの間に、両者の圧力差を解消する均圧管がそれぞれ配設され、これらの均圧管に遮断弁がそれぞれ備えられた石炭ガス化石炭移送システムにおいて、
前記ロックホッパのコーン部にエアレーションガスを供給するエアレーションガス供給ラインを配設し、
前記フィードホッパからガスを排気するガス排出ラインを配設すると共に、このガス排出ラインに圧力調節弁を備え、
前記エアレーションガス供給ラインと前記圧力調節弁よりも上流に位置する前記ガス排出ラインの部分に接続する第１の連結管を配設し、
前記ロックホッパに加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給ラインを配設し、
前記加圧用ガス供給ラインと前記第１の連結管を接続する第２の連結管を配設し、
前記エアレーションガス供給ライン、前記第１の連結管、及び前記第２の連結管に切り
替え弁をそれぞれ備え、
前記エアレーションガス供給ライン及び前記第１の連結管にガス流量調節弁をそれぞれ備え、
前記ロックホッパに圧力を計測する圧力計を設置し、
前記フィードホッパに該フィードホッパ内の粉体の重量を計測するロードセルを設置し、
前記圧力計によって計測された該ロックホッパの圧力の計測値に基づいて前記第２の連結管に設置した切り替え弁を操作すると共に、前記ロードセルで計測した該フィードホッパ内の粉体の重量の計測値から演算される該ロックホッパからフィードホッパ先に供給される粉体の移送速度に基づいて前記第１の連結管に設置した流量調節弁を操作する制御装置を設置したことを特徴とする石炭ガス化石炭移送システム。