JPH03133813A - 屋外貯炭場の石炭湿分管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、屋外貯Ｘ　４の石炭湿分管理装置に関する。

〔従来の技術〕

大規模かつ長期の貯蔵を目的とした屋外貯炭場において
は、「炭じん飛散」に代表される環境対策と「石炭温度
上昇による自然発火」に代表される防災対策が重要な課
題である。

従来におけるこれらの対策は、環境対策（炭じん飛散の
防止）については、貯炭場散水装置の定期的運用による
石炭の加湿及び石炭受入時の界面活性剤や表面被膜剤の
散布があり、防災対策（自然発火の防止）については、
石炭温度の定時測定による払出し時期の設定、及び石炭
冷却のための賢急散水等があり、環境、防災対策例れの
場合においても、貯蔵中の石炭に対する散水（加湿）対
策が主流であるが、従来の散水対策では石炭の湿分特性
や対策効果が明確に把握されていなかったため、例えば
、散水量、散水時間間隔に一定の基準を与えて運転する
か、あるいは炭じん飛散状況や石炭温度の監視、測定を
行ないつつ経験的に散水運用を行なうものがほとんどで
あった。

なお、石炭パイルの湿分な測定しその測定結果から散水
量を制御する方法も考えられ、石炭湿分の測定法として
サンプリング炭を乾燥させる重量比較方法、石炭パイル
中に電極をさし込んで静電容量によって湿分を測定する
方法等が検討されたが、前者はリアルタイムの連続測定
が不可能であり、後者は電極を石炭パイルにさし込む必
要があるため、積み付けや払い出しを繰返す石炭パイル
には不向きであって現実的な方法はないとされていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の屋外貯炭場における炭じん飛散や石炭温度上昇防
止対策としては、石炭に多量の散水を行なって加湿して
おくことが最も効果的なため、散水対策が主に行われて
いたが、対策強化の観点から往々にして過剰散水になり
がちであった。石炭パイルに過剰散水を行った場合、過
度の水分を含んだ石炭は、コンベア等の搬送機器におけ
るハンドリング過程で付着、閉塞などの問題を生じ、ま
た火力発電に利用する場合には燃焼前に石炭を乾燥する
必要があり、プラント全体効率の低下を招くため、石炭
への散水は、環境−防災対策で要求される必要・最小限
にとどめることが、貯蔵後の石炭利用の観点からは望ま
しいが、このためには、石炭の飛散や温度上昇に係る湿
分特性と対策のための適正な管理湿分な明確にし、さら
に現実の気象条件のなかで時々刻々変動する石炭湿分な
的確に予測しつつ貯炭場散水装置を運用することが必要
であるが、従来はこのような技術が存在していなかった
０ 本発明は上記の課題を解決しようとするものである０ 〔課題を解決するための手段〕 本発明の屋外貯炭場の石炭湿分管理装置は、屋外貯炭場
に配設された風向風速計、大気温度計、大気湿度針、日
射量計及び降水量計、上記それぞれの計測器よりそれぞ
れの計測信号を入力して一定時間後の石炭湿分を予測し
それを最適値と比較し最適値以下の場合には必要な散水
量を算定して信号を出力する電算機、同電算機より信号
を入力し散水装置を制御する散水制御装置を備えたこと
を特徴としている。

〔作用〕

上記において、屋外貯炭場に配設された風向風速計、大
気温度計、大気湿度計、日射量計及び降水量計はそれぞ
れ計測信号を出力し、それぞれを電算機が入力する。同
電算機は実験により得られた推定式を用い、上記それぞ
れの計測信号より一定時間後の石炭パイルの石炭湿分を
推定し、予め入力されている石炭湿分の最適値と比較す
る。上記石炭湿分の推定値が上記最適値より小さい場合
には、上記電算機は実験により得られた関係式を用い散
水量を算定する。上記電算機により算定された散水量は
散水制御装置に入力され、同散水制御装置は散水装置を
制御し、上記算定された散水量の水を散水する。

上記により、石炭パイルの石炭湿分の推定が可能となっ
たため、炭じん飛散や自然発火が防止でき、石炭のハン
ドリングにも悪影響を及ばずことがない石炭湿分の維持
が可能となり、過剰散水によるプラント全体の効率低下
を防止することができた。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図に示す本実施例は、石炭パイル１の近傍に設置さ
れた風向風速計２、気温計３、湿度計４、日射量計５及
び降水量計６、同各種計測器２．３．４．５．６よシ信
号回路１４を介して計測信号を入力するデータロガ−７
、同データロガ−７よりインターフェイス１７を介して
計測信号を入力し必要な散水量を算定し制御信号を出力
するコンピュータ８、同コンピュータ８よりインターフ
ェイス１８を介して制御信号を入力する散水制御装置９
、および同散水制御装置９により制御される散水ポンプ
１１と電孫弁１２が水タンク１０と散水ノズル１６を接
続する配管１３に設けられて形成される散水装置を備え
ている。

上記において、風向風速計２、気温計３、湿度計４、日
射量計５及び降水量計６よりそれぞれ計したコンピュー
タ８は、石炭パイルｌの石炭湿分を推定し、最適値以上
か以下かの判定を行い、最適値以下の場合には石炭パイ
ル１を最適な石炭湿分とするだめの必要な散水量を算定
する。

上記最適な石炭湿分は、予め設定してコンピュータ８に
入力しておくものであり、炭じん飛散防止の面、コンベ
アへの付着防止の面及び自然発火防止の面から最適な値
でなければならないが、従来この値は不明確であったた
め実験により求めた。

また上記必要な散水量を算定するために用いる種々の気
象条件における石炭湿分変化の推定式及び散水量と石炭
湿分との関係式についても、上記と同様に実験を行って
求めた。

以下、まず上記最適な石炭湿分を求めるために行りた実
験の結果について、第２図により説明する。

第２図（ａ）は、石炭湿分と炭じん飛散量の関係を示し
たもので、風速１２　ｍ／　ｓの場合は湿分７チ以上、
風速１５　ｍ／　ｓの場合は湿分９％以上であれば炭じ
ん飛散は生じないことが示されており、通常の気象条件
下で１５　ｒｎ／ｓ以上の強風が出現することは稀であ
るため、炭じん飛散防止上は石炭湿分な７〜８％以上に
保持すればよいことが判る。第２図（ｂ）ハ、ベルトコ
ンベアによる石炭輸送時ｇｓ？けるコンベア表面への石
炭付着率と石炭湿今との関係を表わしたもので、石炭湿
分が７〜８−以上になると急激に付着が増加しハンドリ
ングに悪影響を及ぼすことが示されており、石炭が常温
（０゜Ｃ以上）の場合は、石炭湿分を７〜８％以下とし
ておけばハンドリング性能の低下は避けられることが判
る。第２図（Ｃ）は、石炭温度が８０〜９０°Ｃの危険
領域にまで上昇した後、自然発火に到る急激な温度上昇
を呈するまでの間、石炭内部の水分蒸発に伴う一定温度
保持期間が存在するが、その時間と石炭湿分の関係を示
したもので、７〜８％の石炭湿分があれば石炭温度が危
険領域まで上昇した後も、約２００時間（８日）の余裕
期間があることが判る◎通常はその間に払い出し等の対
策をとることが可能であり、自然発火を生じる危険性は
少ない〇 上記実験結果にもとづき、屋外貯蔵中の石炭の最適管理
湿分は７〜８チに設定することとした。

次に、上記石炭の最適管理湿分値が予め入力され、前記
の石炭湿分変化の推定式及び散水量と石炭湿分との関係
式を用いてコンピュータ８によって行われる散水量の算
定要領について以下に説明する。

上記コンピュータ８は、データロガ−７を介して風向風
速計２、気温計３、湿度計４、日射量計５及び降水量計
６より入力された風速、気温、湿度、日射量及び散水量
も含んだ降水量のそれぞれの１時間平均値Ｕ　（ｍ／ｓ
　〕、ｔ　（ｏＣ）、ｈ　（％　）、Ｑ（ｃａｌ／ｃｍ
”／Ｈｒ　）及びＨ（ｍｍ又は１７ｍつを用い、まず上
記推定式である次式（１）により現時点の石炭湿分な推
定する。

ＷＮ　＝　Ｗｏ　Ｘ　ｅ　ｘｐ（−αＸ　Ｗｏ　ＸＷｍ
−”　Ｘ　Ｕ”　Ｘ　ｔ”Ｘｈ　　ｘＱ　　）＋βＸ　
ｌｏｇＨ＋、　（Ｗｍ−β）＋ｒ−Ｗｏ　　・・・・・
・・・・・　・・・・・・・・・・・・・・・　　（１
）ここでＷＮ：現時点の石炭湿分推定値〔チ〕Ｗｏ　　
：　１時間前の石炭湿分推定値〔チ〕α、β、ｒ：実験
定数 Ｗｍ：石炭の飽和湿分〔チ〕 次に、上記（１）式により求めたＷＮ　を用い、１時間
後における石炭湿分な次式（２）により推定する。

Ｗ？　＝　Ｗｍ　Ｘ　ａＸｐ　（−αＸ　Ｗ買Ｘ　Ｗｍ
−“×Ｕ″ｍｘｔｕｘｈ−″１ＸＱ′ｍ）　　・・・・
・・・・・　・・・・・・　・・・　（２）ここでＷ！
＝１時間後の石炭湿分予測値〔チ〕上記（２）式により
得られた石炭湿分の推定値Ｗ！が最適値（７〜８チ）以
下になると予測された場合には、コンピュータ８は予め
内蔵された次式（３）により必要散水量Ｈｗ　（ｍ　ｍ
　）を求める。

ＨＷ、、１０　（８−Ｗｍｒ　Ｘ　Ｗｏ＋β）／β−−
−−−−−−−−−−　（３）ここでＨｗ：石炭湿分な
最適値とするための散水量（ｍｍ　） 上記コンピュータ８は、更に、上記必要散水量Ｈｗ　（
ｍｍ　）を用い、内蔵された次式（４）によって全散水
量Ｇ（ｊ）を算定する。

Ｇ＝ｇＸＨｗＸＡｒ　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・　（４）ここでＧ　
：全散水量〔）〕 ８　：運用上の安全率〔≧１．０〕 Ａｒ：石炭パイルの表面積〔ｍ倉〕 上記のように、石炭パイル１が最適管理湿分な維持する
ために必要な散水量Ｇ（Ｊ）は、コンビュ−タ８が行う
上記演算によって求められる０上記コンピユータ８が演
算し出力した散水量Ｇ（７）は散水制御装置９に入力さ
れ、同装置９は次式（５）によシ得られる時間Ｔ３の間
数水ポンプ１１を駆動し、電磁弁１２を開とする。

Ｇ／ポンプ流量＝　Ｔｓ　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・−（５）上記時間Ｔｓの間、散水ポンプ１
１が駆動され、電磁弁１２が開となるため、水が水タン
ク１０より散水ノズル１６へ送られ、同散水ノズル１６
により適量の水が石炭パイルに散水される０上記処理は
一定時間間隔で繰返され、上記石炭パイル・１は常に適
度の湿分が維持される。

上記コンピュータ８による処理は、第３図に示すブロッ
ク図によって表わすことができる０上記により、石炭パ
イルの石炭湿分の推定が可能となったため、炭じん飛散
や自然発火が防止でき、石炭のハンドリンクにも悪影響
を及ぼすことがない石炭湿分の維持が可能となり、過剰
散水によるプラント全体の効率低下を防止することがで
きた。

〔発明の効果〕 本発明の屋外貯炭場の石炭湿分管理装置は、屋外貯炭場
に配設された風向風速計、温度計、湿度針、日射量針及
び降水量計がそれぞれ計測信号を出力し、同それぞれの
計測信号を入力した電算機が一定時間後の石炭湿分を推
定し、最適値と比較し、最適値より小さい場合には散水
量を算定して出力し、同散水量を入力した散水制御装置
が散水装置を制御して適量の散水を行うことによって、
炭じん飛散や自然発火が防止でき、石炭のハンドリング
にも悪影響を及ぼすことがない石炭湿分の維持が可能と
なり、過剰散水によるプラント全体の効率低下を防止す
ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は実験によ
り得られた石炭の緒特性の説明図、第３図は上記実施例
に訃けるコンピュータによる処理の説明のためのブロッ
ク図であるＯ ｌ・・・石炭パイル、　２・・・風向風速計、３・・・
気温計、　４・・・湿度計、　５・・・日射量計、６・
・・降水量計、　　７・・・データロガ−８・・・コン
ピュータ、　９−・・散水制御装置、１０・・・水タン
ク、　　１１・・・散水ポンプ、１２・・・電磁弁、　
１３−・・配管、１４．１５・・・信号回線、　　１６
・・・散水ノズル、１７．１８・・・インターフェース
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 屋外貯炭場に配設された風向風速計、大気温度計、大気
   湿度計、日射量計及び降水量計、上記それぞれの計測器
   よりそれぞれの計測信号を入力して一定時間後の石炭湿
   分を予測しそれを最適値と比較し最適値以下の場合には
   必要な散水量を算定して信号を出力する電算機、同電算
   機より信号を入力し散水装置を制御する散水制御装置を
   備えたことを特徴とする屋外貯炭場の石炭湿分管理装置
   。