JP6708776B1 - Coal ash processing equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】石炭灰、固化剤、及び水を原料として用いて固化物を製造する石炭灰処理設備において、搬送面に載って搬送される原料の層厚が変化した場合であっても、水分量を正確に計測可能な構成を提供する。【解決手段】フライアッシュ処理設備1は、原料供給部10と、水分計53と、層厚計54と、制御装置51と、加工部60と、を備える。原料供給部10は、ベルトコンベア12を含んでおり、フライアッシュ、固化剤、及び水を含む原料を供給する。水分計53は、フライアッシュの水分量を、当該フライアッシュの層厚に応じて計測値が変化する方法で計測する。層厚計54は、フライアッシュの層厚を計測する。制御装置51は、層厚計54の計測値と、水分計53の計測値と、に基づいてフライアッシュに含まれる水分量を算出し、原料供給部10による原料の供給量を調整する。加工部60は、原料供給部10を介して供給された原料を加工して固化物を製造する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coal ash treatment facility for producing a solidified product by using coal ash, a solidifying agent, and water as raw materials, even if the layer thickness of the raw material carried on a carrying surface is changed, and the water content is changed. To provide a configuration that can be accurately measured. A fly ash processing facility 1 includes a raw material supply unit 10, a moisture meter 53, a layer thickness meter 54, a control device 51, and a processing unit 60. The raw material supply unit 10 includes a belt conveyor 12 and supplies a raw material containing fly ash, a solidifying agent, and water. The moisture meter 53 measures the water content of the fly ash by a method in which the measurement value changes according to the layer thickness of the fly ash. The layer thickness meter 54 measures the layer thickness of fly ash. The controller 51 calculates the amount of water contained in the fly ash based on the measured value of the layer thickness gauge 54 and the measured value of the moisture meter 53, and adjusts the amount of raw material supplied by the raw material supply unit 10. The processing unit 60 processes the raw material supplied through the raw material supply unit 10 to produce a solidified product. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、主として、石炭灰を処理する石炭灰処理設備に関する。 The present invention mainly relates to a coal ash processing facility for processing coal ash.
火力発電所等に設けられるボイラでは、石炭を粉砕して燃焼させることにより石炭灰が発生する。石炭灰の一部は、燃焼ガスとともに浮遊し、集塵器によって捕集される。このようにして捕集された石炭灰はフライアッシュと称されている。また、ボイラで発生した灰のうち、燃焼ガスとともに飛散せずに燃焼室に残った灰はクリンカアッシュと称されている。火力発電所等ではこれらの石炭灰(特にフライアッシュ)が大量に発生するため、これを処理する設備が必要とされている。 In a boiler installed in a thermal power plant or the like, coal ash is generated by crushing and burning coal. Part of the coal ash floats with the combustion gas and is collected by the dust collector. The coal ash collected in this way is called fly ash. Of the ash generated in the boiler, the ash that remains in the combustion chamber without being scattered with the combustion gas is called clinker ash. Since a large amount of these coal ash (especially fly ash) is generated in a thermal power plant or the like, a facility for treating this is required.
特許文献1は、フライアッシュ、固化剤、及び水を原料として造粒物を製造する造粒システムを開示する。特許文献1は、フライアッシュに加える水量を適切に調整するため、水分計と、制御装置と、加水装置と、を備える。水分計は、ベルトコンベアで搬送されるフライアッシュの水分量を計測する。制御装置は、水分計の計測値に基づいて、フライアッシュに加える水量等の最適値を算出する。加水装置は、制御装置が算出した最適値の水量をフライアッシュに加える。
特許文献1では、ベルトコンベアで搬送されるフライアッシュ(石炭灰)の層厚が一定であることが前提となっている。しかし、実際には、フライアッシュの層厚が変化することもある。また、フライアッシュの層厚が一定である前提でシステムを構築している場合、フライアッシュの層厚が変化すると、フライアッシュの水分量を適切に計測できない可能性がある。
In
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、石炭灰、固化剤、及び水を原料として用いて固化物を製造する石炭灰処理設備において、搬送面に載って搬送される原料の層厚が変化した場合であっても、水分量を正確に計測可能な構成を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is to load coal ash, a solidifying agent, and a coal ash processing facility for producing a solidified product by using water as raw materials, and to place it on a conveying surface. An object of the present invention is to provide a structure capable of accurately measuring the amount of water even when the layer thickness of the material to be conveyed changes.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem and its effect will be described.
本発明の観点によれば、以下の構成の石炭灰処理設備が提供される。即ち、この石炭灰処理設備は、原料供給部と、水分計と、層厚計と、制御装置と、加工部と、を備える。前記原料供給部は、石炭灰を搬送面に載せて搬送する搬送部を含んでおり、当該石炭灰、固化剤、及び水を含む原料を供給する。前記水分計は、前記搬送部によって搬送されている石炭灰の水分量を、当該石炭灰の層厚に応じて計測値が変化する方法で計測する。前記層厚計は、前記搬送部によって搬送されている石炭灰の層厚を計測する。前記制御装置は、前記層厚計の計測値と、前記水分計の計測値と、に基づいて石炭灰に含まれる水分量を算出し、当該水分量に基づいて、前記原料供給部による原料の供給量を調整する。前記加工部は、前記原料供給部を介して供給された原料を加工して固化物を製造する。前記原料供給部は、1回分の処理量に分けて原料を供給する。前記水分計及び前記層厚計は、1回分の処理量の石炭灰が供給される間に計測を行う。前記制御部は、1回分の処理量の石炭灰に関する前記水分計及び前記層厚計の計測が終わった後に、前記水分計及び前記層厚計の計測値に基づいて1回分の処理量の石炭灰の含水率の平均値を算出し、当該含水率の平均値に石炭灰の質量を積算することで、1回分の処理量の石炭灰に含まれる水分量を算出する。 According to the viewpoint of the present invention, a coal ash treatment facility having the following configuration is provided. That is, this coal ash treatment facility includes a raw material supply unit, a moisture meter, a bed thickness meter, a control device, and a processing unit. The raw material supply unit includes a transport unit that transports coal ash on a transport surface, and supplies a raw material containing the coal ash, the solidifying agent, and water. The moisture meter measures the water content of the coal ash being transported by the transport unit by a method in which the measured value changes according to the layer thickness of the coal ash. The layer thickness meter measures the layer thickness of the coal ash being transported by the transport unit. The control device calculates the amount of water contained in the coal ash based on the measured value of the layer thickness gauge and the measured value of the moisture meter, and based on the amount of water, the raw material supplied by the raw material supply unit. Adjust the supply. The processing unit processes the raw material supplied through the raw material supply unit to produce a solidified product. The raw material supply unit supplies the raw material in divided amounts for one treatment. The moisture meter and the layer thickness meter perform measurement while a single amount of coal ash is supplied. After the measurement of the water content meter and the bed thickness meter regarding the coal ash of a one-time processing amount is finished, the control unit is based on the measurement values of the water content meter and the bed thickness meter, and the one-time processing amount of coal. The average value of the water content of the ash is calculated, and the mass value of the coal ash is added to the average value of the water content to calculate the amount of water contained in the coal ash of a single treatment amount.
これにより、層厚計の計測値に基づいて水分量を算出することで、石炭灰の層厚が一定でない場合であっても正確な水分量を算出できる。そのため、正確な水分量に応じて原料の供給量を調整することができる。 Thus, by calculating the water content based on the measurement value of the bed thickness meter, the accurate water content can be calculated even when the layer thickness of the coal ash is not constant. Therefore, the supply amount of the raw material can be adjusted according to the accurate water content.
本発明によれば、石炭灰、固化剤、及び水を原料として用いて固化物を製造する石炭灰処理設備において、搬送面に載って搬送される原料の層厚が変化した場合であっても、水分量を正確に計測できる。 According to the present invention, in a coal ash treatment facility for producing a solidified product by using coal ash, a solidifying agent, and water as raw materials, even when the layer thickness of the raw materials carried on the carrying surface changes , The water content can be measured accurately.
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図1を参照して、フライアッシュ処理設備(石炭灰処理設備)1の構成について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the fly ash treatment facility (coal ash treatment facility) 1 will be described with reference to FIG.
図1に示すフライアッシュ処理設備1は、一般的に不要物(産業廃棄物)として取り扱われる石炭灰を処理する設備である。フライアッシュ処理設備1は、石炭灰を原料の1つとして用いて、再利用可能なコンクリートの造粒物を作製する。
The fly
フライアッシュ処理設備1の処理対象である石炭灰は、例えば火力発電所等のボイラで発生した灰である。石炭灰の主成分は、石炭の燃焼時に生じる灰であるが、微量の重金属や他の物質等が混入されていることもある。また、石炭灰としては、フライアッシュとクリンカアッシュが知られている。フライアッシュは、燃焼時に燃焼ガスとともに浮遊して集塵器で捕集された灰である。クリンカアッシュは、燃焼ガスとともに飛散せずに燃焼室に残った灰である。本実施形態のフライアッシュ処理設備1の処理対象はフライアッシュであるが、それに代えて又は加えてクリンカアッシュを処理対象とすることもできる。
The coal ash that is the processing target of the fly
図1に示すように、フライアッシュ処理設備1は、原料供給部10と、制御装置51と、加工部60と、を備える。原料供給部10は、フライアッシュ、固化剤、添加材、及び水を加工部60へ供給する。加工部60は、原料供給部10から供給された原料を加工して固化物(本実施形態では造粒物)を作製する。本実施形態の加工部60は、ミキサ71と、造粒物排出ホッパ72と、固化部81と、を備える。以下、原料供給部10の詳細な構造について説明する。
As shown in FIG. 1, the fly
原料供給部10は、フライアッシュ(湿灰)を供給するための装置として、フライアッシュ供給ホッパ11と、ベルトコンベア12と、第1計量ホッパ13と、を備える。火力発電所等から得られたフライアッシュは図略の貯留部に貯留されている。貯留部に貯留されているフライアッシュは、図略のコンベア又は図略の搬送車両等によって、フライアッシュ供給ホッパ11へ供給される。ベルトコンベア12は、フライアッシュ供給ホッパ11の下方に配置されている。ベルトコンベア12は、フライアッシュ供給ホッパ11から供給されたフライアッシュを第1計量ホッパ13に向けて搬送する。第1計量ホッパ13は、下方に設けられた供給孔を介して、フライアッシュをミキサ71へ供給する。第1計量ホッパ13には、フライアッシュの質量を計測する計量器と、フライアッシュの供給の有無を切り替える切替機構(開閉機構)と、が設けられている。つまり、計量器で所定の質量のフライアッシュが計測された後に切替機構が切り替わることで、この所定の質量のフライアッシュがミキサ71に供給される。なお、ベルトコンベア12の近傍に配置される装置については後述する。
The raw
原料供給部10は、固化剤を供給するための装置として、固化剤貯留部21と、第2ブロア22と、第2計量ホッパ23と、それらを接続するダクト等を備える。固化剤は、水又は他の液剤を加えることで硬化する性質を有する。固化剤は、例えば、セメント、石膏、又は石灰である。固化剤貯留部21は、固化剤が貯留される部分である。固化剤貯留部21には、固化剤の吐出量を調整する調整バルブが設けられている。固化剤貯留部21から吐出された固化剤は、第2ブロア22が発生させた空気流によって第2計量ホッパ23まで搬送される。第2計量ホッパ23は、下方に設けられた供給孔を介して、固化剤をミキサ71へ供給する。
The raw
原料供給部10は、添加材を供給するための装置として、添加材貯留部31と、第3ブロア32と、第3計量ホッパ33と、それらを接続するダクト等を備える。添加材貯留部31、第3ブロア32、及び第3計量ホッパ33は、それぞれ、固化剤貯留部21、第2ブロア22、及び第2計量ホッパ23と同様の構成であるため、説明を省略する。添加剤は、フライアッシュに含まれる重金属が製品から溶出することを防止するためのものであり、本実施形態では消石灰が用いられている。フライアッシュの性質に応じて異なる添加剤を用いてもよいし、添加剤の供給を省略してもよい。
The raw
原料供給部10は、水を供給するための装置として、第4計量ホッパ41を備える。第4計量ホッパ41には、図略のダクト等により水が供給される。第4計量ホッパ41は、例えば、時間あたりにミキサ71に供給する水量を複数段階に切り替えるバルブを備える。これに代えて、第4計量ホッパ41内の水の質量を計測した後に、ミキサ71に供給する構成であってもよい。なお、原料供給部10は、真水だけでなく、何らかの成分を含む溶液を供給する構成であってもよい。
The raw
原料供給部10は、各原料が所定の供給割合でミキサ71へ供給されるように、各原料の供給量を調整する。具体的には、フライアッシュ処理設備1が備える制御装置51は、演算部及び記憶部等を有しており、予め作成されたプログラムを読み出して実行することで、適切な量の原料がミキサ71へ供給されるように、各ホッパのそれぞれのバルブを制御する。なお、各ホッパのバルブではなく、ベルトコンベア12及び第2ブロア22等を制御して、所定量の原料が各ホッパに供給されるようにしてもよい。
The raw
ミキサ71は、供給された原料を処理するための空間と、この空間内に配置される羽根(回転具)と、を備える。ミキサ71は、羽根を回転させることで、原料を混合する。また、ミキサ71は、混合時から羽根の回転速度を低下させることで、造粒を行うこともできる。
The
本実施形態の混合及び造粒はバッチ式で行われる。即ち、ミキサ71に連続的に原料が供給されるのではなく、1回の処理で用いる分量に分けて間欠的に原料がミキサ71に供給される。具体的には、1回分の原料がミキサ71に供給され、ミキサ71による混合及び造粒が行われる。ミキサ71による造粒が完了し、造粒品を排出した後に、再び1回分の原料がミキサ71に供給されて混合及び造粒が行われる。バッチ式で処理を行うことにより、原料を十分に混合でき、原料の混合割合の精度が高くなる。なお、バッチ式に代えて連続式で混合及び造粒を行ってもよい。連続式とは、それぞれの原料が間断なくミキサ71に供給される。従って、ミキサ71による混合中又は造粒中にも新たな原料が供給される。連続式を採用する場合、例えば単位時間あたりに供給する質量等が定められ、それに応じて制御装置51が各ホッパのバルブを制御する。
The mixing and granulation in this embodiment are performed in a batch system. That is, the raw material is not continuously supplied to the
ミキサ71の下方には、造粒物排出ホッパ72が配置されている。造粒物排出ホッパ72は、ミキサ71で作製された造粒物を下流側へ搬送するための貯留部となる。この造粒物は、固化部81、ストック部82、及び選別部83の順に搬送される。また、造粒物排出ホッパ72、固化部81、ストック部82、及び選別部83のそれぞれの間は、搬送コンベアで造粒物等を搬送してもよいし、作業車両で造粒物等を搬送してもよい。
Below the
固化部81は、造粒物を養生して固化するための設備又は場所である。固化部81では、造粒物が載置される。造粒物を数日載置しておくことで造粒物が固化する。なお、養生の方法は、これに限られず、例えば高温蒸気下で養生を行う蒸気養生等の方法を用いることもできる。
The
固化部81で固化した造粒物(固化物)は、ストック部82に搬送される。ストック部82は、固化物を一時的に載置する場所である。ストック部82に載置されている造粒物は、所定のタイミングで選別部83に搬送されて選別が行われる。ここで、造粒物には、様々な形状及び大きさのものが含まれている。
The granulated product (solidified product) solidified in the
選別部83では、造粒物が粒径に応じて選別(抽出)される。選別部83は、所定の大きさの開口部が形成された容器(トロンメル等)であり、開口部から落下するか否かで造粒物を粒径に応じて選別できる。また、上記で説明した選別方法は一例であり、例えば振動に応じた造粒物の挙動で粒径を選別する振動ふるいを用いてもよいし、造粒物に風を当てたときの飛距離に応じて粒径を選別する風ふるいを用いてもよい。なお、粒径に応じた選別を行うことなく売却が可能な場合は、選別部83を省略することもできる。
The sorting
選別部83で選別された造粒物は、出荷待機場84へ搬送される。出荷待機場84では、造粒物の梱包又は造粒物の出荷のための準備等が行われる。
The granulated material selected by the
次に、ミキサ71に供給する原料の割合を正確に制御するためにフライアッシュ処理設備1で行われる処理について、図2から図4を参照して説明する。
Next, the processing performed in the fly
石炭灰は、火力発電所等で集塵器で捕集された時点では、水分を殆ど含んでいない。このような石炭灰を「乾灰」と称することがある。また、石炭灰は、集塵器で捕集された後に、飛散防止のため、かつ、運搬を容易にするため、適宜のタイミングで水分が付加されることがある。このような石炭灰を「湿灰」と称することがある。ここで、造粒物等を作製する際の各原料の比率は、造粒物の品質に大きく影響を与える。そのため、水分を含む石炭灰の質量のみに基づいて他の原料の供給量を決定するだけでは、石炭灰に含まれる水分量に応じて原料の比率が変わってしまうため、改善の余地がある。そのため、本実施形態では、フライアッシュに含まれる水分量を計測し、当該水分量に基づいて、他の原料の供給量を決定する。 Coal ash contains almost no water when it is collected by a dust collector at a thermal power plant or the like. Such coal ash may be referred to as "dry ash". In addition, after the coal ash is collected by the dust collector, water may be added at an appropriate timing in order to prevent scattering and facilitate transportation. Such coal ash may be referred to as "wet ash". Here, the ratio of each raw material at the time of producing a granulated product or the like greatly affects the quality of the granulated product. Therefore, if only the supply amount of the other raw material is determined based only on the mass of the coal ash containing water, the ratio of the raw materials changes depending on the amount of water contained in the coal ash, and there is room for improvement. Therefore, in the present embodiment, the amount of water contained in fly ash is measured, and the supply amount of other raw material is determined based on the amount of water.
ベルトコンベア12の近傍には、層厚調整部52と、水分計53と、層厚計54と、が設けられている。なお、以下の説明では、フライアッシュの搬送方向の上流、下流を単に上流、下流と称することがある。また、図2に示すように、搬送方向と高さ方向に両方に垂直な方向を幅方向と称することがある。図2に示すように、本実施形態のベルトコンベア12の搬送面12aは、曲面である。具体的には、搬送面12aは、幅方向の外側に近づくに連れて高くなる形状(断面円弧状)である。
A layer
層厚調整部52は、上方から吊り下げられるように構成されており、搬送面12aに対して所定の間隔を空けて上方に位置する接触部52aを有する。また、接触部52aの下面は、水平面と平行である。図2及び図3に示すように、フライアッシュ供給ホッパ11から供給されたフライアッシュは、ベルトコンベア12によって搬送されて層厚調整部52を通過することで、接触部52aに接触する。その結果、フライアッシュの表面(上面)は、幅方向の全体にわたって、水平面に平行となる。なお、図3は、ベルトコンベア12の幅方向の中央近傍における、フライアッシュの層厚が変化する様子を示している。
The layer
本実施形態のベルトコンベア12の搬送面12aは、曲面であるが、平面であってもよい。この場合、フライアッシュの層厚は、幅方向の全体にわたって一定となる。
The
水分計53は、ベルトコンベア12によって搬送されるフライアッシュの水分量を計測する。本実施形態の水分計53は、幅方向の中央近傍を搬送されるフライアッシュの水分量を計測するが、異なる位置の水分量を計測してもよい。本実施形態の水分計53は、中性子水分計であり、放出部と検出部を備える。放出部は、フライアッシュの近傍(詳細にはベルトコンベア12の搬送面12aの下方)に配置されており、フライアッシュに向けて高速中性子を放出する。放出部が放出した高速中性子は、フライアッシュに含まれる水分(詳細には水素原子)と衝突することで熱中性子に変化する。つまり、熱中性子の発生量は、フライアッシュに含まれる水分量と相関性がある。検出部は、この熱中性子を検出する。このようにして、中性子水分計は、フライアッシュに含まれる水分量を計測する。なお、本実施形態の中性子水分計は、放出部と検出部がともにベルトコンベア12の搬送面12aの下方に配置されているが、少なくとも一方が搬送面12aの上方に配置されていてもよい。
The
また、中性子水分計は、検出範囲内に存在するフライアッシュの量が多くなるほど、検出する熱中性子の量が多くなる。従って、仮に含水率(質量又は体積あたりの水分量)が同じフライアッシュが搬送される場合であっても、フライアッシュの層厚が小さくなるに従って、水分計53の検出値は低下する。水分計53は、層厚調整部52の下流側に配置されているため、十分な量のフライアッシュが供給されている状況(図3の時刻T1)では、水分計53の検出位置のフライアッシュの層厚は一定である。しかし、フライアッシュの供給量が低下した場合(図3の時刻T2)、その後にフライアッシュが接触部52aに達しなくなることがある(図3の時刻T3)。この状況では、通常時と比較してフライアッシュの層厚が小さくなるため、仮にフライアッシュの含水率が同じであっても、水分計53の検出値が小さくなる。
Further, in the neutron moisture meter, the larger the amount of fly ash existing within the detection range, the larger the amount of thermal neutrons detected. Therefore, even if fly ash having the same water content (water content per mass or volume) is conveyed, the detection value of the
フライアッシュの供給量が低下した状況においてもフライアッシュの水分量を適切に検出するため、フライアッシュ処理設備1は層厚計54を備える。層厚計54は、ベルトコンベア12によって搬送されるフライアッシュの層厚を計測する。本実施形態の層厚計54は、幅方向の中央近傍を搬送されるフライアッシュの層厚を計測するが、異なる位置の層厚を計測してもよい。ただし、水分計53と層厚計54は、幅方向における位置が同じであることが好ましい。層厚計54は、層厚調整部52の下流側であって、かつ、ベルトコンベア12の搬送面12aよりも上方に離れた位置に配置されている。層厚計54は、例えば超音波センサであり、音波を送信してから反射波を受信するまでに掛かった時間に基づいて、層厚計54からフライアッシュの表面までの距離L1を計測する。また、層厚計54から搬送面12aの表面までの距離L2は予め計測されている。従って、距離L2から距離L1を減算することで、層厚L3を算出することができる。詳細な算出方法は後述するが、水分計53の計測値だけでなく層厚計54の計測値を用いることで、フライアッシュの層厚が小さくなった状況でも水分量(ひいては、含水率)を正確に算出できる。なお、層厚計54は、超音波センサに限られず、レーザセンサであってもよい。また、層厚計54は、非接触のセンサに限られず、接触式のセンサであってもよい。
The fly
また、水分計53及び層厚計54は、ベルトコンベア12の下流側に配置されることが好ましい。なぜなら、ベルトコンベア12に沿って搬送される途中にフライアッシュが乾燥することもあるため、第1計量ホッパ13に供給される直前の水分量を計測することが好ましいからである。更に、フライアッシュ処理設備1はバッチ式であるため、仮に、水分計53及び層厚計54が上流端の近傍に配置される場合、「水分量の計測が完了したにもかかわらず、今回のバッチには含まれないフライアッシュ」が生じ易くなるからである。水分計53及び層厚計54は、例えば、ベルトコンベア12の搬送方向の中央よりも下流側、又は、ベルトコンベア12を搬送方向で4等分した際の最も下流側に配置されることが好ましい。
Further, the
次に、図4のフローチャートに沿って、フライアッシュ処理設備1(主に制御装置51)が行う処理の流れを説明する。初めに、制御装置51は、ベルトコンベア12を駆動してフライアッシュの供給を開始する(S101、第1原料供給工程)。その後、水分計53によりフライアッシュの水分量が計測されるとともに、層厚計54によりフライアッシュの層厚が計測される(S102、計測工程)。水分量と層厚の計測値は制御装置51へ出力される。
Next, the flow of processing performed by the fly ash processing equipment 1 (mainly the control device 51) will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the
次に、制御装置51は、層厚の計測値に基づいて、層厚が異常発生条件を満たすか否かを判定する(S103)。制御装置51は、例えば、層厚が閾値以下か否かを判定する。閾値は、フライアッシュが殆ど又は全く供給されない程度に小さい値である。フライアッシュの層厚が閾値以下である場合、貯留部にフライアッシュが無くなったか、フライアッシュの供給経路に異常が発生していると考えられる。また、層厚計54を用いて異常発生の判定を行う構成に代えて、例えばフライアッシュが搬送面12a上に存在しているか否かを検出するセンサを別途配置し、当該センサを用いて異常発生の判定を行ってもよい。制御装置51は、層厚が閾値以下と判定した場合、オペレータ又は管理者等に異常の発生を報知する(S104)。本実施形態では、フライアッシュ処理設備1が備える報知ブザー55から警告音を発生させることで異常の発生を報知する。これに代えて、フライアッシュ処理設備1が備える表示装置、又は、オペレータ又は管理者が所持する端末の画面に警告メッセージを表示してもよい。なお、制御装置51は、層厚が閾値以下である時間が所定時間以上続いた場合に、異常を報知してもよい。
Next, the
上述したように、第1計量ホッパ13はフライアッシュの質量を計測しており、その計測値が制御装置51へ出力されている。制御装置51は、フライアッシュの質量の計測値が目標値(1回の処理分の質量)に到達したか否かを判定している(S105)。制御装置51は、この計測値が目標値に達したと判定した場合、ベルトコンベア12を停止させて、フライアッシュの供給を停止する(S106)。
As described above, the first weighing
次に、制御装置51は、1回の処理量のフライアッシュに対して行われた水分計53及び層厚計54の計測値と、1回の処理量のフライアッシュの質量と、に基づいて、1回の処理量のフライアッシュに含まれる水分量を算出する(S107、水分量算出工程)。制御装置51は、初めに、水分計53及び層厚計54の計測値に基づいて、1回の処理量のフライアッシュの含水率の平均値を算出する。次に、制御装置51は、この含水率の平均値にフライアッシュの質量を積算することで、1回の処理量のフライアッシュに含まれる水分量を算出する。
Next, the
フライアッシュの含水率の算出方法は様々であるが、例えば以下のように算出できる。即ち、水分計53で計測される水分量は、計測領域にある水分量の合計値であり、質量(体積)あたりの水分量ではない。つまり、フライアッシュの含水率が同じであっても層厚が半分になることで、水分計53の計測値も半分となる。従って、制御装置51は、水分計53の計測値を層厚計54の計測値で除することで、質量(体積)あたりの水分量の次元に変換できる。
There are various methods for calculating the water content of fly ash, but the water content can be calculated as follows, for example. That is, the water content measured by the
なお、フライアッシュの層厚は原則として一定値(搬送面12aと接触部52aの間隔)である。従って、この一定値を基準として、この一定値に対する層厚の比率を算出し、この比率に応じて、水分計53の計測値を補正してもよい。例えば、計測された層厚が一定値の半分であれば、水分計53の計測値も半分にして、含水率の算出に用いてもよい。この計算を行うことにより、層厚の低下に伴う水分計53の計測値の低下の影響を無くすことができるからである。更に、層厚が低下するに従って、水分計53の計測値の重みを小さくして、含水率を算出してもよい。つまり、層厚が一定値の半分の場合、供給されているフライアッシュも半分になるため、このとき計測された水分量が、1回の処理量のフライアッシュの含水率に与える影響も、層厚が一定値の場合の半分になるからである。
The layer thickness of fly ash is, in principle, a constant value (the distance between the
また、本実施形態では、水分計53と層厚計54は搬送方向における位置(詳細には装置位置ではなく計測位置)が異なっている。そのため、水分計53の計測値又は層厚計54の計測値を時間方向にオフセットして演算を行うことで、フライアッシュの同じ箇所の計測値同士を対応付けることができる。なお、例えば水分計53の種類等によっては、水分計53と層厚計54の搬送方向における位置を同じにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
次に、制御装置51は、水分量を除いたフライアッシュの質量(以下、乾灰質量)に基づいて、固化剤、添加剤、及び水の供給量を算出する(S108、供給量算出工程)。例えば、固化剤は、乾灰質量との質量比率が一定となるように定められている。従って、算出した乾灰質量に所定の比率を掛けることで、1回の処理分の固化剤の質量が決定される。添加剤についても同様である。水に関しては、更に、フライアッシュに含まれる水分量を考慮して、ミキサ71に供給する水分量が決定される。具体的には、乾灰質量に所定の比率を掛けた値が水の必要量であり、この水の必要量からフライアッシュに含まれていた水分量を減算した値が、第4計量ホッパ41からミキサ71に供給すべき水分量となる。
Next, the
制御装置51は、上述のようにフライアッシュ以外の各原料の供給量を算出し、当該供給量に基づいて各貯留部のバルブを制御することで、これらの原料を供給する(S109、第2原料供給工程)。
The
以上に説明したように、本実施形態のフライアッシュ処理設備1は、原料供給部10と、水分計53と、層厚計54と、制御装置51と、加工部60と、を備える。原料供給部10は、フライアッシュを搬送面12aに載せて搬送するベルトコンベア12を含んでおり、当該フライアッシュ、固化剤、及び水を含む原料を供給する。水分計53は、ベルトコンベア12によって搬送されているフライアッシュの水分量を、当該フライアッシュの層厚に応じて計測値が変化する方法で計測する。層厚計54は、ベルトコンベア12によって搬送されているフライアッシュの層厚を計測する。制御装置51は、層厚計54の計測値と、水分計53の計測値と、に基づいてフライアッシュに含まれる水分量を算出し、当該水分量に基づいて、原料供給部10による原料の供給量を調整する。加工部60は、原料供給部10を介して供給された原料を加工して固化物を製造する。
As described above, the fly
これにより、層厚計54の計測値に基づいて水分量を算出することで、フライアッシュの層厚が一定でない場合であっても正確な水分量を算出できる。そのため、正確な水分量に応じて原料の供給量を調整することができる。
Accordingly, by calculating the water content based on the measurement value of the
また、本実施形態のフライアッシュ処理設備1において、ベルトコンベア12には、搬送面12aから上方に離れた位置に配置され、フライアッシュに接触することで当該フライアッシュの層厚を調整する層厚調整部52が設けられている。水分計53及び層厚計54が、層厚調整部52よりも搬送方向下流側に配置されている。
Further, in the fly
これにより、層厚調整部52に接触する量のフライアッシュが供給される状況では、層厚調整部52の下流側のフライアッシュの層厚が一定となるため、層厚調整部52の下流側に水分計53を配置することで、正確な水分量を算出できる。また、層厚調整部52の前後でフライアッシュの層厚が変化する可能性があるため、水分計53と層厚計54は、層厚調整部52を挟むように配置せずに、層厚調整部52に対して同じ側に配置する。以上により、水分計53と層厚計54は、両方とも層厚調整部52の下流側に配置する。
As a result, in a situation where the amount of fly ash that comes into contact with the layer
また、本実施形態のフライアッシュ処理設備1において、層厚計54の計測値が異常発生条件を満たした場合に異常の発生を報知する報知ブザー55を備える。
Further, the fly
これにより、層厚計54の計測値を正確な水分量の算出だけでなく、異常の検知にも利用できる。
As a result, the measurement value of the
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above configuration can be modified as follows, for example.
層厚計54の計測値を用いることにより、フライアッシュの層厚に関係なく含水率を算出できるので、層厚調整部52を省略してもよい。
Since the water content can be calculated by using the measurement value of the
水分計53は、中性子水分計に限られず、石炭灰の層厚に応じて計測値が変化する方法で計測する構成であれば、他の水分計を用いることもできる。
The
上記実施形態では、層厚計54の計測値は、含水率の算出と、異常判定に用いられる。これらに加えて、層厚調整部52の調整に用いられてもよい。即ち、層厚調整部52が接触部52aの高さを変更可能に構成されており、例えば層厚計54の計測値が接触部52aの高さよりも低い場合、接触部52aを下降させてもよい。また、オペレータの指示した高さに合うように、接触部52aの高さを変更可能であってもよい。また、接触部52aの高さを変更する構成は様々である。例えば、幅方向を回転軸として回転可能な板状の接触部52aを配置し、この接触部52aの回転角に応じて、この接触部52aの高さを変更することもできる。
In the above embodiment, the measurement value of the
また、層厚計54の計測値は、フライアッシュがスムーズに供給されているか等の指標(即ちフライアッシュの搬送経路の評価)として用いることができる。即ち、層厚計54の計測値が常に一定である場合、フライアッシュが安定して供給されていると判定できる。一方、層厚計54の計測値が上下している場合、フライアッシュが安定して供給されていないか、フライアッシュの荷切れや閉塞が発生しているか、接触部52aの位置が高過ぎる等の事態が発生していることが分かる。
Further, the measurement value of the
上記実施形態の層厚計54は、幅方向に1つだけ配置されているが、幅方向に並べて複数配置されていてもよい。フライアッシュが接触部52aに接触せず、層厚が調整されない場合は、フライアッシュの層厚が幅方向で一定とは限らない。この点、層厚計54を幅方向に並べて複数配置することで、フライアッシュの層厚をより的確に検出できる。もちろん、それぞれの層厚の検出結果は、フライアッシュの含水率の算出に用いられる。更に、層厚計54だけでなく、水分計53についても幅方向に並べて配置してもよい。
Although only one
上記実施形態では、混合と造粒の両方をミキサ71が行うが、混合と造粒を行う装置が異なっていてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、原料を混合して造粒を行うが、原料に対して異なる加工が行われてもよい。例えば、原料を振動成型して、蒸気養生してブロック状又は板状の固化物を作製してもよい。また、蒸気養生後に破砕機で固化物を破砕してもよい。 In the above embodiment, the raw materials are mixed and granulated, but different processing may be performed on the raw materials. For example, the raw material may be vibration-molded and steam-cured to produce a block-shaped or plate-shaped solidified product. Further, the solidified product may be crushed by a crusher after steam curing.
1 フライアッシュ処理設備(石炭灰処理設備)
12 ベルトコンベア(搬送部)
12a 搬送面
51 制御装置
52 層厚調整部
52a 接触部
53 水分計
54 層厚計
55 報知ブザー(報知部)
60 加工部
1 Fly ash processing equipment (coal ash processing equipment)
12 Belt conveyor (conveyor)
60 Processing department
Claims (5)
前記搬送部によって搬送されている石炭灰の水分量を、当該石炭灰の層厚に応じて計測値が変化する方法で計測する水分計と、
前記搬送部によって搬送されている石炭灰の層厚を計測する層厚計と、
前記層厚計の計測値と、前記水分計の計測値と、に基づいて石炭灰に含まれる水分量を算出し、当該水分量に基づいて、前記原料供給部による原料の供給量を調整する制御装置と、
前記原料供給部を介して供給された原料を加工して固化物を製造する加工部と、
を備え、
前記原料供給部は、1回分の処理量に分けて原料を供給し、
前記水分計及び前記層厚計は、1回分の処理量の石炭灰が供給される間に計測を行い、
前記制御部は、1回分の処理量の石炭灰に関する前記水分計及び前記層厚計の計測が終わった後に、前記水分計及び前記層厚計の計測値に基づいて1回分の処理量の石炭灰の含水率の平均値を算出し、当該含水率の平均値に石炭灰の質量を積算することで、1回分の処理量の石炭灰に含まれる水分量を算出することを特徴とする石炭灰処理設備。 A raw material supply unit that includes a transport unit that transports coal ash on a transport surface, and supplies the raw material containing the coal ash, the solidifying agent, and water,
A moisture meter that measures the water content of the coal ash being transported by the transport unit by a method in which the measurement value changes according to the layer thickness of the coal ash,
A layer thickness meter that measures the layer thickness of the coal ash being transported by the transport unit,
Calculate the amount of water contained in the coal ash based on the measurement value of the bed thickness meter and the measurement value of the moisture meter, and adjust the supply amount of the raw material by the raw material supply unit based on the moisture amount. A control device,
A processing unit that processes the raw material supplied through the raw material supply unit to produce a solidified product,
Equipped with
The raw material supply unit supplies the raw material by dividing it into a single processing amount,
The water content meter and the bed thickness meter perform measurement while a single amount of coal ash is supplied,
After the measurement of the water content meter and the bed thickness meter regarding the coal ash of a one-time processing amount is finished, the control unit is based on the measurement values of the water content meter and the bed thickness meter, and the one-time processing amount of coal. Coal characterized by calculating the average value of the water content of ash and adding the mass of the coal ash to the average value of the water content to calculate the amount of water contained in the coal ash of a single treatment amount. Ash processing equipment.
前記搬送部には、前記搬送面から上方に離れた位置に配置され、石炭灰に接触することで当該石炭灰の層厚を調整する層厚調整部が設けられており、
前記水分計及び前記層厚計が、前記層厚調整部よりも搬送方向下流側に配置されていることを特徴とする石炭灰処理設備。 The coal ash treatment facility according to claim 1,
The transport unit is arranged at a position apart from the transport surface upward, and a layer thickness adjusting unit that adjusts the layer thickness of the coal ash by contacting the coal ash is provided,
The coal ash treatment facility, wherein the water content meter and the layer thickness meter are arranged on the downstream side in the transport direction with respect to the layer thickness adjusting unit.
前記層厚計の計測値が異常発生条件を満たした場合に異常の発生を報知する報知部を備えることを特徴とする石炭灰処理設備。 The coal ash treatment equipment according to claim 1 or 2,
A coal ash treatment facility comprising an alarm unit for alarming the occurrence of an abnormality when the measurement value of the bed thickness gauge satisfies an abnormality occurrence condition.
前記水分計は、放出部と検出部を含む中性子水分計であり、前記放出部と前記検出部の両方が前記搬送部の前記搬送面の下方に位置しており、The moisture meter is a neutron moisture meter including an emission unit and a detection unit, both the emission unit and the detection unit are located below the transport surface of the transport unit,
前記層厚計は、前記搬送部の前記搬送面よりも上方に位置しており、The layer thickness gauge is located above the transport surface of the transport unit,
前記水分計と前記層厚計は、前記搬送部の搬送方向における位置が同じであることを特徴とする石炭灰処理設備。The coal ash processing facility, wherein the moisture meter and the layer thickness meter have the same position in the transport direction of the transport unit.
前記搬送部には、層厚調整部が設けられており、The transport section is provided with a layer thickness adjusting section,
前記層厚調整部は、前記搬送面から上方に離れた位置に配置される接触部を備え、当該接触部が石炭灰に接触することで当該石炭灰の層厚を調整し、The layer thickness adjusting unit includes a contact portion arranged at a position separated upward from the transport surface, and adjusts the layer thickness of the coal ash by contacting the contact portion with the coal ash,
前記接触部の高さが変更可能であり、The height of the contact portion can be changed,
前記層厚計の計測値に基づいて前記接触部の高さを評価することを特徴とする石炭灰処理設備。A coal ash treatment facility, characterized in that the height of the contact portion is evaluated based on the measurement value of the bed thickness gauge.
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