JP6621718B2 - 石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置 - Google Patents

石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置に関するものである。
近年、日本国内の発電用の石炭として、以前から使用されている高品位炭の価格が急騰していることを受け、瀝青炭や亜瀝青炭等の低品位炭を導入する動きが活発化している。 一般に、石炭は、サイロ等の石炭貯留槽を用いた貯炭施設に貯蔵されるようになっている。
前記石炭貯留槽の上部には投入口が設けられ、底部には払出部が複数並設されている。
前記石炭貯留槽に対し投入口から投入された石炭は、安息角を保持するように山なりに積み上げられる。
このため、前記石炭を払い出す際には、前記複数の払出部のうちその並設方向中央側に位置する払出部からの石炭の払出量を、前記並設方向両側に位置する払出部からの石炭の払出量より多く設定し、前記石炭貯留槽の並設方向中央側に位置する石炭を優先して払い出すことにより、山なりの石炭を上面が平坦となるようにしている。
尚、前述の如き石炭の払い出しと関連する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2003−252452号公報
しかしながら、前述のように、石炭貯留槽の並設方向中央側に位置する石炭を優先して払い出すのでは、前記石炭貯留槽の側壁に接するように存在する石炭が流動しにくくなり、長期間、同一箇所に石炭が存在する形となり、この石炭が自然発火の要因になっている可能性が高まっていた。
尚、前記石炭貯留槽の側壁に接するように存在する石炭が昇温していく現象は、本発明者等が行った石炭の昇温シミュレーションによる解析によっても確認されている。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、石炭貯留槽の側壁に接するように存在する石炭の流動化を促進し、石炭の自然発火を未然に防止し得る石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置を提供しようとするものである。
上記目的を達成するために、本発明は、底部に複数の払出部が並設された石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法であって、
前記複数の払出部のうちその並設方向両側に位置する払出部からの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部からの石炭の払出量より多く設定し、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出す石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法にかかるものである。
前記石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法においては、前記石炭貯留槽の内部の一酸化炭素濃度を計測し、
該一酸化炭素濃度が設定値を超えた場合に、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出すことができる。
又、前記石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法においては、前記石炭貯留槽の内部の温度を計測し、
該温度が設定値を超えた場合に、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出すこともできる。
更に又、前記石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法においては、前記石炭貯留槽の内部の酸素濃度を計測し、
該酸素濃度が設定値未満となった場合に、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出すこともできる。
一方、本発明は、底部に複数の払出部が並設された石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置であって、
前記複数の払出部にそれぞれ設けられた払出機と、
前記複数の払出部のうちその並設方向両側に位置する払出部からの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部からの石炭の払出量より多く設定するよう、前記払出機へ作動信号を出力する制御器と
を備えた石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置にかかるものである。
前記石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置においては、前記石炭貯留槽の内部の一酸化炭素濃度を計測するCOセンサを備え、
該COセンサで計測された一酸化炭素濃度が設定値を超えた場合に、前記制御器は前記作動信号を出力することができる。
前記石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置においては、前記石炭貯留槽の内部の温度を計測する温度計を備え、
該温度計で計測された温度が設定値を超えた場合に、前記制御器は前記作動信号を出力することもできる。
更に又、前記石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置においては、前記石炭貯留槽の内部の酸素濃度を計測するOセンサを備え、
該Oセンサで計測された酸素濃度が設定値未満となった場合に、前記制御器は前記作動信号を出力することもできる。
本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置によれば、石炭貯留槽の側壁に接するように存在する石炭の流動化を促進し、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。
本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置の実施例を示す全体概要構成図である。 本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置の実施例における払出機を示す側断面図である。 本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置の実施例における払出機の回転パドルを示す平面図である。 本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置の実施例におけるCOセンサの代わりに温度計を用いた例を示す全体概要構成図である。
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〜図3は本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置の実施例である。
本実施例の石炭貯留槽1は、側壁1bを有する貯留本体部1Aと、該貯留本体部1Aの底部に並設され且つ上方から下方へ向け断面積が漸次減少するよう傾斜壁1cを有して形成された複数の払出部1Bとを備え、該複数の払出部1Bにはそれぞれ払出機2が設けられている。尚、図1には、四個の払出部1Bが底部に並設された石炭貯留槽1を示しているが、払出部1Bの個数は四個に限定されるものではない。
前記払出機2は、モータ3と、回転パドル4とを備えている。前記払出部1Bの内部には、図2及び図3に示す如く、切出テーブル5が形成され、該切出テーブル5には、払出部1Bの並設方向と直交する水平方向へ延びる切出溝6が形成され、該切出溝6の上方には、切出テーブル5から所要間隔を隔てて山形部材7が配設されている。該山形部材7の内部には、前記切出溝6に沿って延びるガイドレール8が敷設され、前記切出溝6の下方には、石炭貯留槽1の外部へ延びる払出コンベヤ9が配設され、該払出コンベヤ9と切出溝6との間にはシュート10が設けられている。前記払出機2のモータ3は、図2に示す如く、前記ガイドレール8上を転動自在な駆動車輪11を備え、前記切出溝6の長手方向へ走行自在となるよう前記山形部材7の内部に配設されている。前記払出機2の回転パドル4は、図2及び図3に示す如く、前記モータ3によって回転駆動され且つ中心部から湾曲しつつ放射状に張り出する複数のアーム4aを備えている。
本実施例の場合、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定し、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出す点を特徴としている。尚、図1には、四個の払出部1Bが底部に並設された石炭貯留槽1を示しているが、払出部1Bの個数は四個に限定されるものではない。例えば、払出部1Bの個数が六個以上である場合、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する複数ずつの払出部1Bからの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する複数の払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定し、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出すようにしても良い。
又、前記石炭貯留槽1には、図1に示す如く、前記石炭貯留槽1の内部の一酸化炭素濃度d1,d2,d3,d4,d5を計測するガス濃度計としてのCOセンサD1,D2,D3,D4,D5が取り付けられている。
ここで、前記石炭貯留槽1の内部のガスは、石炭層の上方で循環するため、前記石炭貯留槽1の内部のガス濃度として一酸化炭素濃度を用いる場合、前記COセンサD1,D2は、石炭貯留槽1の頂部に設置し、前記COセンサD3,D4,D5は、安息角を考慮した石炭層の最大(max)、中間(mid)、最小(min)高さに対応した位置における石炭貯留槽1の側壁1bにそれぞれが石炭層の上方に配されるよう設置してある。但し、前記COセンサD1,D2,D3,D4,D5の設置個数は、これに限定されるものではない。
前記ガス濃度として一酸化炭素濃度を用いる場合、石炭は低温酸化反応により酸素が消費され一酸化炭素が生成されて発熱する。このため、前記COセンサD1,D2,D3,D4,D5で計測された一酸化炭素濃度d1,d2,d3,d4,d5の少なくとも一つの一酸化炭素濃度が設定値を超えた場合、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が発熱している可能性が高いことから、制御器12において、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定し、前記払出機2のモータ3へ作動信号3aを出力することにより、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出すようにしてある。
次に、上記実施例の作用を説明する。
石炭貯留槽1からの石炭の払い出し時には、複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量が、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定され、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が優先して払い出される。
因みに、前記複数の払出部1Bにそれぞれ設けられた払出機2は、制御器12から出力される作動信号3aによりモータ3が駆動され、該モータ3の駆動によって回転パドル4が回転しつつ切出溝6に沿って移動することにより、切出テーブル5上の石炭が切出溝6からシュート10を介して払出コンベヤ9上に掻き落とされ、該払出コンベヤ9によって石炭貯留槽1の外部へ払い出される。
更に、石炭貯留槽1に石炭が貯留された状態では、該石炭貯留槽1の内部の一酸化炭素濃度d1,d2,d3,d4,d5がCOセンサD1,D2,D3,D4,D5によって計測されており、そのうちの少なくとも一つの一酸化炭素濃度が設定値を超えた場合にも、前記制御器12から払出機2のモータ3へ出力される作動信号3aにより、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量が、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定され、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が優先して払い出される。
この結果、従来のように、石炭貯留槽1の並設方向中央側に位置する石炭を優先して払い出すのとは異なり、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接するように存在する石炭が流動しやすくなり、長期間、同一箇所に石炭が存在することが避けられ、この石炭が自然発火の要因となる可能性を大幅に低減させることが可能となる。
こうして、石炭貯留槽1の側壁1bに接するように存在する石炭の流動化を促進し、石炭の自然発火を未然に防止し得る。
図4は本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置の実施例におけるCOセンサの代わりに温度計を用いた例である。図中、図1〜図3と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図1〜図3に示すものと同様である。
図4に示す温度計T0,T1,T2,T3は、前記石炭貯留槽1の内部の温度t0,t1,t2,t3を計測するようになっている。
前記制御器12は、前記温度計T0,T1,T2,T3で計測された石炭貯留槽1の内部の温度t0,t1,t2,t3の少なくとも一つの温度が設定値を超えた場合に、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が発熱している可能性が高いことから、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定し、前記払出機2のモータ3へ作動信号3aを出力することにより、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出すようにしてある。
又、前記温度計T0は、図4に示す如く、石炭貯留槽1の頂部に設置してある。前記温度計T1,T2,T3は、貯留される石炭の量により石炭層の高さが最大(max)、中間(mid)、最小(min)と変化するため、安息角を考慮した対応高さ位置における石炭貯留槽1の側壁1bにそれぞれが石炭層に埋もれるよう設置してある。但し、前記温度計T0,T1,T2,T3の設置個数は、これに限定されるものではない。
図4に示す例では、図1〜図3に示す例の場合と同様、石炭貯留槽1からの石炭の払い出し時には、複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量が、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定され、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が優先して払い出される。
更に、図4に示す例では、石炭貯留槽1に石炭が貯留された状態で、該石炭貯留槽1の内部の温度t0,t1,t2,t3が温度計T0,T1,T2,T3によって計測され、そのうちの少なくとも一つの温度が設定値を超えた場合にも、制御器12から払出機2のモータ3へ出力される作動信号3aにより、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量が、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定され、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が優先して払い出される。
この結果、図1〜図3に示す例の場合と同様、従来のように、石炭貯留槽1の並設方向中央側に位置する石炭を優先して払い出すのとは異なり、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接するように存在する石炭が流動しやすくなり、長期間、同一箇所に石炭が存在することが避けられ、この石炭が自然発火の要因となる可能性を大幅に低減させることが可能となる。
こうして、図4に示す例においても、石炭貯留槽1の側壁1bに接するように存在する石炭の流動化を促進し、石炭の自然発火を未然に防止し得る。
尚、前記ガス濃度計としては、前記COセンサD1,D2,D3,D4,D5の代わりに、図1に示す如く、前記石炭貯留槽1の内部の酸素濃度e1,e2,e3,e4,e5を計測するOセンサE1,E2,E3,E4,E5を用いることができる。
前記石炭貯留槽1の内部のガス濃度として酸素濃度を用いる場合、前記OセンサE1,E2は、石炭貯留槽1の頂部に設置し、前記OセンサE3,E4,E5は、安息角を考慮した石炭層の最大(max)、中間(mid)、最小(min)高さに対応した位置における石炭貯留槽1の側壁1bにそれぞれが石炭層の上方に配されるよう設置すれば良い。但し、前記OセンサE1,E2,E3,E4,E5の設置個数は、これに限定されるものではない。
一方、前記ガス濃度として酸素濃度を用いる場合、石炭は低温酸化反応により酸素が消費されて発熱する。このため、前記制御器12からは、前記OセンサE1,E2,E3,E4,E5で計測された酸素濃度e1,e2,e3,e4,e5の少なくとも一つの酸素濃度が設定値未満となった場合に、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が発熱している可能性が高いことから、前記払出機2のモータ3へ作動信号3aを出力するようにすれば良い。
図1に示す例において、前記ガス濃度として酸素濃度を用いる場合も、石炭貯留槽1からの石炭の払い出し時には、複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量が、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定され、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が優先して払い出される。更に、前記石炭貯留槽1に石炭が貯留された状態では、該石炭貯留槽1の内部の酸素濃度e1,e2,e3,e4,e5がOセンサE1,E2,E3,E4,E5によって計測され、そのうちの少なくとも一つの酸素濃度が設定値未満となった場合にも、前記制御器12から払出機2のモータ3へ出力される作動信号3aにより、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量が、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定され、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭が優先して払い出される。即ち、図1に示す例において、前記ガス濃度として酸素濃度を用いるようにしても、石炭貯留槽1の側壁1bに接するように存在する石炭の流動化を促進し、石炭の自然発火を未然に防止し得る。
そして、本発明は、図1に示す例の如く、前記石炭貯留槽1の内部の一酸化炭素濃度d1,d2,d3,d4,d5を計測し、該一酸化炭素濃度d1,d2,d3,d4,d5が設定値を超えた場合に、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出すことができる。このようにすると、石炭が低温酸化反応により酸素が消費され一酸化炭素が生成されて発熱することを根拠として、石炭の状態を把握する上での信頼性を高めることができる。
又、図4に示す例の如く、前記石炭貯留槽1の内部の温度t0,t1,t2,t3を計測し、該温度t0,t1,t2,t3が設定値を超えた場合に、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出すこともできる。このようにすると、石炭の状態を温度t0,t1,t2,t3に基づいて直接把握することができる。
更に又、図1に示す例において、一酸化炭素濃度の代わりに、前記石炭貯留槽1の内部の酸素濃度e1,e2,e3,e4,e5を計測し、該酸素濃度e1,e2,e3,e4,e5が設定値未満となった場合に、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出すこともできる。このようにすると、石炭が低温酸化反応により酸素が消費されて発熱することを根拠として、石炭の状態を把握することができる。
一方、本発明は、図1及び図4に示す例の如く、底部に複数の払出部1Bが並設された石炭貯留槽1の自然発火防止石炭払出装置であって、前記複数の払出部1Bにそれぞれ設けられた払出機2と、前記複数の払出部1Bのうちその並設方向両側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部1Bからの石炭の払出量より多く設定し、前記石炭貯留槽1の側壁1bに接する石炭を優先して払い出すよう、前記払出機2へ作動信号3aを出力する制御器12とを備えることができる。このように構成すると、石炭貯留槽1の側壁1bに接するように存在する石炭の流動化を促進し、石炭の自然発火を未然に防止し得る。
前記石炭貯留槽1の自然発火防止石炭払出装置では、図1に示す例の如く、前記石炭貯留槽1の内部の一酸化炭素濃度d1,d2,d3,d4,d5を計測するCOセンサD1,D2,D3,D4,D5を備え、該COセンサD1,D2,D3,D4,D5で計測された一酸化炭素濃度d1,d2,d3,d4,d5が設定値を超えた場合に、前記制御器12は前記作動信号3aを出力するよう構成することができる。このように構成すると、石炭が低温酸化反応により酸素が消費され一酸化炭素が生成されて発熱することを根拠として、石炭の状態を把握する上での信頼性を高めることができる。
又、図4に示す例の如く、前記石炭貯留槽1の内部の温度t0,t1,t2,t3を計測する温度計T0,T1,T2,T3を備え、該温度計T0,T1,T2,T3で計測された温度t0,t1,t2,t3が設定値を超えた場合に、前記制御器12は前記作動信号3aを出力するよう構成することもできる。このように構成すると、石炭の状態を温度t0,t1,t2,t3に基づいて直接把握することができる。
更に又、図1に示す例において、前記石炭貯留槽1の内部の酸素濃度e1,e2,e3,e4,e5を計測するOセンサE1,E2,E3,E4,E5を備え、該OセンサE1,E2,E3,E4,E5で計測された酸素濃度e1,e2,e3,e4,e5が設定値未満となった場合に、前記制御器12は前記作動信号3aを出力するよう構成することもできる。このように構成すると、石炭が低温酸化反応により酸素が消費されて発熱することを根拠として、石炭の状態を把握することができる。
尚、本発明の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、COセンサ、温度計、Oセンサを組み合わせて石炭の状態を把握しても良いこと等、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は勿論である。
1 石炭貯留槽
1A 貯留本体部
1B 払出部
1b 側壁
1c 傾斜壁
2 払出機
3a 作動信号
12 制御器
D1 COセンサ
D2 COセンサ
D3 COセンサ
D4 COセンサ
D5 COセンサ
d1 一酸化炭素濃度
d2 一酸化炭素濃度
d3 一酸化炭素濃度
d4 一酸化炭素濃度
d5 一酸化炭素濃度
E1 Oセンサ
E2 Oセンサ
E3 Oセンサ
E4 Oセンサ
E5 Oセンサ
e1 酸素濃度
e2 酸素濃度
e3 酸素濃度
e4 酸素濃度
e5 酸素濃度
T0 温度計
T1 温度計
T2 温度計
T3 温度計
t0 温度
t1 温度
t2 温度
t3 温度

Claims (8)

  1. 底部に複数の払出部が並設された石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法であって、
    前記複数の払出部のうちその並設方向両側に位置する払出部からの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部からの石炭の払出量より多く設定し、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出す石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法。
  2. 前記石炭貯留槽の内部の一酸化炭素濃度を計測し、
    該一酸化炭素濃度が設定値を超えた場合に、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出す請求項1記載の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法。
  3. 前記石炭貯留槽の内部の温度を計測し、
    該温度が設定値を超えた場合に、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出す請求項1記載の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法。
  4. 前記石炭貯留槽の内部の酸素濃度を計測し、
    該酸素濃度が設定値未満となった場合に、前記石炭貯留槽の側壁に接する石炭を優先して払い出す請求項1記載の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法。
  5. 底部に複数の払出部が並設された石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置であって、
    前記複数の払出部にそれぞれ設けられた払出機と、
    前記複数の払出部のうちその並設方向両側に位置する払出部からの石炭の払出量を、前記並設方向中央側に位置する払出部からの石炭の払出量より多く設定するよう、前記払出機へ作動信号を出力する制御器と
    を備えた石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置。
  6. 前記石炭貯留槽の内部の一酸化炭素濃度を計測するCOセンサを備え、
    該COセンサで計測された一酸化炭素濃度が設定値を超えた場合に、前記制御器は前記作動信号を出力する請求項5記載の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置。
  7. 前記石炭貯留槽の内部の温度を計測する温度計を備え、
    該温度計で計測された温度が設定値を超えた場合に、前記制御器は前記作動信号を出力する請求項5記載の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置。
  8. 前記石炭貯留槽の内部の酸素濃度を計測するOセンサを備え、
    該Oセンサで計測された酸素濃度が設定値未満となった場合に、前記制御器は前記作動信号を出力する請求項5記載の石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出装置。
JP2016156092A 2016-08-09 2016-08-09 石炭貯留槽の自然発火防止石炭払出方法及び装置 Active JP6621718B2 (ja)

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