JPH07244038A - 燃料品質判定装置 - Google Patents
燃料品質判定装置Info
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- JPH07244038A JPH07244038A JP3445594A JP3445594A JPH07244038A JP H07244038 A JPH07244038 A JP H07244038A JP 3445594 A JP3445594 A JP 3445594A JP 3445594 A JP3445594 A JP 3445594A JP H07244038 A JPH07244038 A JP H07244038A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種燃料の品質、即ち、発熱量及び燃焼時間
を短時間で効率的に自動測定する。 【構成】 炉内温度を一定に調節可能な電気炉１と、炉
内の燃焼室２に燃焼用ガスを供給する手段２２と、該ガ
ス供給量を測定する手段２０と、燃焼室２の入口ガス温
度及び出口ガス温度を測定する手段２５，２６と、燃焼
室２内の燃焼火炎を検知する光センサ８と、燃焼室へ燃
料を供給する手段１７と、該燃料供給量を測定する手段
１６と、空気供給量、燃焼室入口ガス温度及び出口ガス
温度、燃料供給量の測定値並びに光センサの光検出値を
取り込み、燃料の発熱量と燃料の燃焼時間とを算出する
演算手段１０とを備えてなる燃料品質判定装置。 【効果】 所定の空気供給量、燃料供給量のもとに、燃
焼室入口ガス温度と出口ガス温度の温度差を積分するこ
とにより、発熱量を算出できる。燃焼火炎の光検出値か
ら、燃焼時間を求めることができる。
を短時間で効率的に自動測定する。 【構成】 炉内温度を一定に調節可能な電気炉１と、炉
内の燃焼室２に燃焼用ガスを供給する手段２２と、該ガ
ス供給量を測定する手段２０と、燃焼室２の入口ガス温
度及び出口ガス温度を測定する手段２５，２６と、燃焼
室２内の燃焼火炎を検知する光センサ８と、燃焼室へ燃
料を供給する手段１７と、該燃料供給量を測定する手段
１６と、空気供給量、燃焼室入口ガス温度及び出口ガス
温度、燃料供給量の測定値並びに光センサの光検出値を
取り込み、燃料の発熱量と燃料の燃焼時間とを算出する
演算手段１０とを備えてなる燃料品質判定装置。 【効果】 所定の空気供給量、燃料供給量のもとに、燃
焼室入口ガス温度と出口ガス温度の温度差を積分するこ
とにより、発熱量を算出できる。燃焼火炎の光検出値か
ら、燃焼時間を求めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料品質判定装置に係
り、特に、各種燃料の品質、即ち、発熱量及び燃焼時間
を短時間で効率的に自動測定することができる燃料品質
判定装置に関する。
り、特に、各種燃料の品質、即ち、発熱量及び燃焼時間
を短時間で効率的に自動測定することができる燃料品質
判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の製造分野においては、多種多様の
燃料が使用されている。これらの分野で安定した操業を
行うためには、使用する燃料の燃焼状態を安定に保つ必
要があり、安定な燃焼状態の確保のために、均質な燃
料、特に発熱量及び燃焼時間が一定な燃料として重油、
ＬＮＧ、同一産地の石炭等が用いられている。
燃料が使用されている。これらの分野で安定した操業を
行うためには、使用する燃料の燃焼状態を安定に保つ必
要があり、安定な燃焼状態の確保のために、均質な燃
料、特に発熱量及び燃焼時間が一定な燃料として重油、
ＬＮＧ、同一産地の石炭等が用いられている。
【０００３】しかして、従来においては、用いる燃料に
ついて、予め使用前に発熱量と成分等を分析して使用に
供していた。この場合、液状又はガス状の燃料は品質が
安定しており、一度の分析で十分に対応できる。一方、
固体燃料、特に石炭やオイルコークス等は、入荷毎に分
析を行ない、これをそのショットの燃料の代表的品質と
して評価して使用している。即ち、石炭やオイルコーク
スは、品質にばらつきはあるが、そのばらつきは、この
ような代表的品質で評価することにより、安定した操業
が行える程度であった。
ついて、予め使用前に発熱量と成分等を分析して使用に
供していた。この場合、液状又はガス状の燃料は品質が
安定しており、一度の分析で十分に対応できる。一方、
固体燃料、特に石炭やオイルコークス等は、入荷毎に分
析を行ない、これをそのショットの燃料の代表的品質と
して評価して使用している。即ち、石炭やオイルコーク
スは、品質にばらつきはあるが、そのばらつきは、この
ような代表的品質で評価することにより、安定した操業
が行える程度であった。
【０００４】なお、燃料の品質は、発熱量、水分、工業
分析値等で一般的に示されている。
分析値等で一般的に示されている。
【０００５】ところで、近年、省資源、省エネルギー及
び廃棄物の減量を目的として、各種廃棄物を固形燃料と
して利用する試みがなされている。廃棄物を利用して燃
料化する場合、廃棄物の品質と供給量のばらつきが大き
く、得られる燃料の品質は、常に大きく変化する。従っ
て、得られた燃料を信頼性のある燃料として安定に利用
するためには、その品質の判定を十分に行なう必要があ
る。
び廃棄物の減量を目的として、各種廃棄物を固形燃料と
して利用する試みがなされている。廃棄物を利用して燃
料化する場合、廃棄物の品質と供給量のばらつきが大き
く、得られる燃料の品質は、常に大きく変化する。従っ
て、得られた燃料を信頼性のある燃料として安定に利用
するためには、その品質の判定を十分に行なう必要があ
る。
【０００６】即ち、廃棄物より得られる固形燃料は、各
種の廃棄物を固形化して製造するために、廃棄物のばら
つきによって得られる固形燃料の品質が変動すること
が、固形燃料を燃料源として有効利用する上での障害に
なっている。固形燃料を有効な燃料にするためには、品
質の安定化が不可欠である。
種の廃棄物を固形化して製造するために、廃棄物のばら
つきによって得られる固形燃料の品質が変動すること
が、固形燃料を燃料源として有効利用する上での障害に
なっている。固形燃料を有効な燃料にするためには、品
質の安定化が不可欠である。
【０００７】固形燃料を利用する場合も、発熱量、水
分、工業分析値等は重要視される品質であるが、更に、
燃料の燃焼効率の良し悪しや、燃焼時の炉への悪影響
（炉壁での高温局部燃焼による炉壁の焼損）の有無を評
価するために、燃料の燃焼時間が重要な品質であること
がわかってきた。
分、工業分析値等は重要視される品質であるが、更に、
燃料の燃焼効率の良し悪しや、燃焼時の炉への悪影響
（炉壁での高温局部燃焼による炉壁の焼損）の有無を評
価するために、燃料の燃焼時間が重要な品質であること
がわかってきた。
【０００８】なお、この燃焼時間とは、下記着火時間、
火炎燃焼時間、表面燃焼時間で構成される。
火炎燃焼時間、表面燃焼時間で構成される。
【０００９】着火時間：所定温度下で燃料が着火するま
での時間 火炎燃焼時間：火炎を発して燃焼している時間 表面燃焼時間：火炎が消えてから完全に燃えつきるまで
の時間（燃料表面で燃焼している時間） また、工業分析値が重要になるのは、燃料を燃焼した時
に発生する公害成分（ＮＯX ，ＳＯX ，ＨＣｌ等）の量
が、燃料中のＮ分，Ｓ分，Ｃｌ分によって決まるからで
あるが、Ｎ分，Ｓ分，Ｃｌ分を含む廃棄物は特定のもの
であり、通常の製造運転を行なっていれば公害成分量の
変動が問題になる程のＮ分，Ｓ分，Ｃｌ分の長期的で大
きな変動は発生しない。
での時間 火炎燃焼時間：火炎を発して燃焼している時間 表面燃焼時間：火炎が消えてから完全に燃えつきるまで
の時間（燃料表面で燃焼している時間） また、工業分析値が重要になるのは、燃料を燃焼した時
に発生する公害成分（ＮＯX ，ＳＯX ，ＨＣｌ等）の量
が、燃料中のＮ分，Ｓ分，Ｃｌ分によって決まるからで
あるが、Ｎ分，Ｓ分，Ｃｌ分を含む廃棄物は特定のもの
であり、通常の製造運転を行なっていれば公害成分量の
変動が問題になる程のＮ分，Ｓ分，Ｃｌ分の長期的で大
きな変動は発生しない。
【００１０】しかし、発熱量及び燃焼時間の変動は、燃
焼装置、特にボイラの回収スチームにそのまま変動を与
える。固形燃料を用いて電力回収まで考えた場合、回収
スチームの安定は不可欠である。従って、固形燃料を有
効な高品質なエネルギー（電力）回収までに利用する場
合には、燃料の発熱量及び燃焼時間を簡便な方法でオン
ライン測定する装置と、その測定値に基いて変動を一定
範囲内に制御する方法が必要とされる。
焼装置、特にボイラの回収スチームにそのまま変動を与
える。固形燃料を用いて電力回収まで考えた場合、回収
スチームの安定は不可欠である。従って、固形燃料を有
効な高品質なエネルギー（電力）回収までに利用する場
合には、燃料の発熱量及び燃焼時間を簡便な方法でオン
ライン測定する装置と、その測定値に基いて変動を一定
範囲内に制御する方法が必要とされる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
燃料の品質を簡便にオンライン測定する方法としては水
分の赤外線水分計だけであり、発熱量、工業分析、燃焼
時間について製造ラインにおけるオンライン測定を行な
う方法は提案されていない。
燃料の品質を簡便にオンライン測定する方法としては水
分の赤外線水分計だけであり、発熱量、工業分析、燃焼
時間について製造ラインにおけるオンライン測定を行な
う方法は提案されていない。
【００１２】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、燃料の品質、即ち、発熱量と燃焼時間を
短時間で効率的に自動測定することができる燃料品質判
定装置を提供することを目的とする。
ものであって、燃料の品質、即ち、発熱量と燃焼時間を
短時間で効率的に自動測定することができる燃料品質判
定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料品質判定装
置は、燃料を燃焼させてその品質を測定する燃料品質判
定装置において、燃料を燃焼させる燃焼室と、前記燃焼
室に燃焼用ガスを供給する手段と、該ガス供給量を測定
する手段と、燃焼室の入口ガス温度及び出口ガス温度を
測定する手段と、燃焼室内の燃焼火炎を検知する火炎検
知手段と、燃焼室へ燃料を供給する手段と、該燃料供給
量を測定する手段と、前記空気供給量の測定値、燃焼室
入口ガス温度及び出口ガス温度の測定値、燃料供給量の
測定値並びに前記火炎検知手段の火炎検出値から、燃料
の発熱量と燃料の燃焼時間とを算出する演算手段とを備
えてなることを特徴とする。
置は、燃料を燃焼させてその品質を測定する燃料品質判
定装置において、燃料を燃焼させる燃焼室と、前記燃焼
室に燃焼用ガスを供給する手段と、該ガス供給量を測定
する手段と、燃焼室の入口ガス温度及び出口ガス温度を
測定する手段と、燃焼室内の燃焼火炎を検知する火炎検
知手段と、燃焼室へ燃料を供給する手段と、該燃料供給
量を測定する手段と、前記空気供給量の測定値、燃焼室
入口ガス温度及び出口ガス温度の測定値、燃料供給量の
測定値並びに前記火炎検知手段の火炎検出値から、燃料
の発熱量と燃料の燃焼時間とを算出する演算手段とを備
えてなることを特徴とする。
【００１４】
【作用】所定の空気供給量及び燃料供給量のもとに、燃
焼室入口ガス温度と出口ガス温度の温度差を積分するこ
とにより、発熱量を算出できる。また、燃焼火炎の光検
出値から、燃焼時間を求めることができる。
焼室入口ガス温度と出口ガス温度の温度差を積分するこ
とにより、発熱量を算出できる。また、燃焼火炎の光検
出値から、燃焼時間を求めることができる。
【００１５】ところで、燃焼時間の測定は、燃料が自然
着火し、完全燃焼できる高温の条件で行なう必要があ
る。ただし、９００℃の高温では燃焼が速く、各時間の
差異を評価しにくくなる。本発明者らの研究によれば、
７００℃まで温度を上げることで燃料が完全燃焼し、火
炎検出値により着火時間、火炎燃焼時間、表面燃焼時間
の区別も明確にできることがわかった。
着火し、完全燃焼できる高温の条件で行なう必要があ
る。ただし、９００℃の高温では燃焼が速く、各時間の
差異を評価しにくくなる。本発明者らの研究によれば、
７００℃まで温度を上げることで燃料が完全燃焼し、火
炎検出値により着火時間、火炎燃焼時間、表面燃焼時間
の区別も明確にできることがわかった。
【００１６】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の燃料品質判定
装置の実施例について詳細に説明する。
装置の実施例について詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の燃料品質判定装置の一実施
例について示す断面図、図２は図１の燃焼室部分の拡大
図、図３は多孔板の平面図である。
例について示す断面図、図２は図１の燃焼室部分の拡大
図、図３は多孔板の平面図である。
【００１８】本実施例の燃料品質判定装置は、多種類の
廃棄物を調合して固形燃料を製造する設備において、そ
の固形燃料の品質管理の目的で設置したものであり、サ
ンプリングされた燃料は、シュート１１で前処理装置１
２に供給され、前処理装置１２内で、所定間隔に付設さ
れた２枚の刃により所定のサイズに切断される。切断さ
れた固形燃料は、配管１３，１４より送給される圧縮空
気によって配管１５内を圧送され燃料計量装置１６に供
給されて計量される。この燃料供給量の測定値は計算機
１０に入力される。
廃棄物を調合して固形燃料を製造する設備において、そ
の固形燃料の品質管理の目的で設置したものであり、サ
ンプリングされた燃料は、シュート１１で前処理装置１
２に供給され、前処理装置１２内で、所定間隔に付設さ
れた２枚の刃により所定のサイズに切断される。切断さ
れた固形燃料は、配管１３，１４より送給される圧縮空
気によって配管１５内を圧送され燃料計量装置１６に供
給されて計量される。この燃料供給量の測定値は計算機
１０に入力される。
【００１９】計量後の燃料は、更に配管１７内を圧縮空
気によって圧送され、電気炉１の燃焼室２内に導入され
る。
気によって圧送され、電気炉１の燃焼室２内に導入され
る。
【００２０】燃焼室２は、空気がブロア１９により、ガ
ス流量計２０及びヒータ２１を備える配管２２を経て、
電気炉１の下部に導入されることにより、常時一定量の
燃焼用空気が供給されている。ガス流量計２０で測定さ
れた燃焼用空気の供給量は計算機１０に入力される。燃
焼用空気は、ヒータ２１によって約６００〜７００℃に
予熱された後、電気炉下部より供給され、予熱室で所定
温度まで予熱され燃焼室２内に入る。
ス流量計２０及びヒータ２１を備える配管２２を経て、
電気炉１の下部に導入されることにより、常時一定量の
燃焼用空気が供給されている。ガス流量計２０で測定さ
れた燃焼用空気の供給量は計算機１０に入力される。燃
焼用空気は、ヒータ２１によって約６００〜７００℃に
予熱された後、電気炉下部より供給され、予熱室で所定
温度まで予熱され燃焼室２内に入る。
【００２１】燃焼室２はムライト管３内の多孔板４上に
形成されており、この多孔板４の燃焼室２側の中央に
は、燃料Ａを所定位置に保持するための凹部４Ａが設け
られており、前記燃料供給配管１７の出口部１７Ａは、
この凹部４Ａの上方に延設されている。
形成されており、この多孔板４の燃焼室２側の中央に
は、燃料Ａを所定位置に保持するための凹部４Ａが設け
られており、前記燃料供給配管１７の出口部１７Ａは、
この凹部４Ａの上方に延設されている。
【００２２】多孔板４には、燃焼用空気流通用の開孔４
Ｂ，４Ｃの他、灰抜出し用の開孔４Ｄが設けられてお
り、この開孔４Ｄに灰抜出し管２３が接続されている。
また、多孔板４の凹部４Ａの上方位置には、灰排出空気
管２４が設けられており、燃焼後の灰はこの灰排出空気
管２４により供給される圧縮空気により、多孔板４の凹
部４Ａから開孔４Ｄ、灰抜出し管２３を経て炉外へ排出
されるように構成されている。
Ｂ，４Ｃの他、灰抜出し用の開孔４Ｄが設けられてお
り、この開孔４Ｄに灰抜出し管２３が接続されている。
また、多孔板４の凹部４Ａの上方位置には、灰排出空気
管２４が設けられており、燃焼後の灰はこの灰排出空気
管２４により供給される圧縮空気により、多孔板４の凹
部４Ａから開孔４Ｄ、灰抜出し管２３を経て炉外へ排出
されるように構成されている。
【００２３】なお、多孔板４の燃焼用空気流通用の開孔
４Ｂ，４Ｃは同心円状に多数設けられており、開孔４
Ｂ，４Ｃのうち、多孔板４の周縁部の開孔４Ｂは燃焼室
２の中心部に向かうように、鉛直方向に対して若干傾斜
して放射状に設けられており、また、多孔板４の凹部４
Ａ内の開孔４Ｃは略鉛直方向に設けられている。開孔４
Ｂ，４Ｃの方向をこのように設定することにより、燃焼
用空気の混合が効率的に行なわれ、燃焼用空気の温度が
均一になる。燃料の発熱量の計算は、燃焼用空気の温度
上昇量によって算出する為、燃焼用空気の出口温度が不
均一であれば温度測定値が、燃料の燃焼熱によって上昇
すべき燃焼用空気温度と一致しなくなり、燃料の発熱量
の測定値が不正確になるが、本方法により燃焼用空気の
混合を行ない出口温度を均一にすることで正確な温度測
定と発熱量の測定が行なえる。
４Ｂ，４Ｃは同心円状に多数設けられており、開孔４
Ｂ，４Ｃのうち、多孔板４の周縁部の開孔４Ｂは燃焼室
２の中心部に向かうように、鉛直方向に対して若干傾斜
して放射状に設けられており、また、多孔板４の凹部４
Ａ内の開孔４Ｃは略鉛直方向に設けられている。開孔４
Ｂ，４Ｃの方向をこのように設定することにより、燃焼
用空気の混合が効率的に行なわれ、燃焼用空気の温度が
均一になる。燃料の発熱量の計算は、燃焼用空気の温度
上昇量によって算出する為、燃焼用空気の出口温度が不
均一であれば温度測定値が、燃料の燃焼熱によって上昇
すべき燃焼用空気温度と一致しなくなり、燃料の発熱量
の測定値が不正確になるが、本方法により燃焼用空気の
混合を行ない出口温度を均一にすることで正確な温度測
定と発熱量の測定が行なえる。
【００２４】燃焼室２の多孔板４の下部には、多数の開
孔５Ａを有する別の多孔板５により予熱室６が形成され
ている。予熱室６内の多孔板５上には、発熱体１８によ
って加熱された多数のセラミックボール７が充填されて
おり、配管２２より導入された６００〜７００℃に予熱
された燃焼用空気がこのセラミックボール７の充填層７
Ａを通過する間に混合と再加熱され、均一でかつ所定温
度まで予熱されることによって正確な燃焼室入口温度の
測定が入口空気温度計２５によって行なえる。
孔５Ａを有する別の多孔板５により予熱室６が形成され
ている。予熱室６内の多孔板５上には、発熱体１８によ
って加熱された多数のセラミックボール７が充填されて
おり、配管２２より導入された６００〜７００℃に予熱
された燃焼用空気がこのセラミックボール７の充填層７
Ａを通過する間に混合と再加熱され、均一でかつ所定温
度まで予熱されることによって正確な燃焼室入口温度の
測定が入口空気温度計２５によって行なえる。
【００２５】なお、燃焼室２に導入される燃焼用空気の
入口温度は、この予熱室６の多孔板４下部に設けられた
入口空気温度計２５で測定され、一方、燃焼用空気の出
口温度は、燃焼室２の灰排出空気管２４の出口部２４Ａ
の上方に設けられた出口空気温度計２６で測定され、両
測定値は計算機１０に入力される。
入口温度は、この予熱室６の多孔板４下部に設けられた
入口空気温度計２５で測定され、一方、燃焼用空気の出
口温度は、燃焼室２の灰排出空気管２４の出口部２４Ａ
の上方に設けられた出口空気温度計２６で測定され、両
測定値は計算機１０に入力される。
【００２６】また、燃焼室２の頂部の多孔板４の凹部４
Ａの上方位置には、下方を見通せるのぞき窓２７が設け
られており、こののぞき窓２７に燃焼室２の多孔板４上
の燃料Ａの燃焼状態を監視する光センサ８が設けられて
いる。この光センサ８としては、輝度計、紫外線強度
計、照度計等を用いることができ、この光センサ８で検
出された多孔板４上の燃料Ａの燃焼火炎の光検出値は計
算機１０に入力される。
Ａの上方位置には、下方を見通せるのぞき窓２７が設け
られており、こののぞき窓２７に燃焼室２の多孔板４上
の燃料Ａの燃焼状態を監視する光センサ８が設けられて
いる。この光センサ８としては、輝度計、紫外線強度
計、照度計等を用いることができ、この光センサ８で検
出された多孔板４上の燃料Ａの燃焼火炎の光検出値は計
算機１０に入力される。
【００２７】なお、図中、２８は電気炉１の発熱体１８
の調節器であり、入口空気温度計２５と連動して、燃焼
室２の入口の空気温度が所定の温度となるように発熱体
１８の発熱量を調節する。Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 ，Ｖ
5 ，Ｖ6 は電磁弁である。２９はガス排出管である。
の調節器であり、入口空気温度計２５と連動して、燃焼
室２の入口の空気温度が所定の温度となるように発熱体
１８の発熱量を調節する。Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 ，Ｖ
5 ，Ｖ6 は電磁弁である。２９はガス排出管である。
【００２８】電気炉１は、マントルヒーター等で代替可
能である。
能である。
【００２９】本発明の燃料品質判定装置によれば、シュ
ート１１、前処理装置１２、配管１５、燃料計量装置１
６、配管１７を経て燃焼室２内の多孔板４の凹部４Ａに
供給された燃料Ａが、燃焼用空気が導入される燃焼室２
内で燃焼され、燃焼後の灰は灰抜出し管２３より排出さ
れるが、この燃料Ａの燃焼に際して、燃焼用空気供給
量、燃焼室入口空気温度及び出口空気温度、燃料供給
量、燃焼火炎の光検出値の各測定値が計算機１０に入力
される。
ート１１、前処理装置１２、配管１５、燃料計量装置１
６、配管１７を経て燃焼室２内の多孔板４の凹部４Ａに
供給された燃料Ａが、燃焼用空気が導入される燃焼室２
内で燃焼され、燃焼後の灰は灰抜出し管２３より排出さ
れるが、この燃料Ａの燃焼に際して、燃焼用空気供給
量、燃焼室入口空気温度及び出口空気温度、燃料供給
量、燃焼火炎の光検出値の各測定値が計算機１０に入力
される。
【００３０】そして計算機１０においては、入力された
各測定値に基いて、燃料Ａの発熱量及び燃焼時間を自動
的に算出して、結果を出力する。
各測定値に基いて、燃料Ａの発熱量及び燃焼時間を自動
的に算出して、結果を出力する。
【００３１】例えば、所定の燃焼用空気供給量におい
て、燃焼室入口空気温度と出口空気温度との温度差を積
分することにより、燃料Ａの燃焼発熱量を算出すること
ができる。
て、燃焼室入口空気温度と出口空気温度との温度差を積
分することにより、燃料Ａの燃焼発熱量を算出すること
ができる。
【００３２】また、燃焼火炎の光検出値の変化から、着
火時間、火炎燃焼時間、表面燃焼時間を算出することが
できる。
火時間、火炎燃焼時間、表面燃焼時間を算出することが
できる。
【００３３】このため、燃料Ａの品質としての発熱量及
び燃焼時間を短時間で容易かつ効率的に自動測定するこ
とができる。
び燃焼時間を短時間で容易かつ効率的に自動測定するこ
とができる。
【００３４】以下に具体的な測定実験例を挙げて、本発
明をより詳細に説明する。
明をより詳細に説明する。
【００３５】実験例１ 図１〜３に示す燃料品質判定装置において、下記条件に
て燃焼テストを行なって、廃棄物から調合された固形燃
料の品質の判定を行なった。
て燃焼テストを行なって、廃棄物から調合された固形燃
料の品質の判定を行なった。
【００３６】燃料切断サイズ：直径９ｍｍ，長さ５ｍｍ 燃料供給量：０．３８ｇ 燃焼室入口温度：７００℃ 燃焼用空気供給量：１Ｎｍ3 ／ｈ この時の燃焼室入口空気温度、出口空気温度の測定値及
び光センサ（輝度計）の光検出値の変化は図４に示す通
りであった。
び光センサ（輝度計）の光検出値の変化は図４に示す通
りであった。
【００３７】これらの測定値から、下記演算式により燃
焼開始から終了までの値を加算して燃料の発熱量を求め
たところ、湿潤状態の燃料のＬＨＶ（低位発熱量）＝５
２２０ｋｃａｌ／ｋｇであった。
焼開始から終了までの値を加算して燃料の発熱量を求め
たところ、湿潤状態の燃料のＬＨＶ（低位発熱量）＝５
２２０ｋｃａｌ／ｋｇであった。
【００３８】 ＬＨＶ＝（ΣＣP ×ΔＴ×Ｇ×Δｔ）／Ｗ ＣP ： 空気の比熱（入口，出口空気温度での比熱の平
均）（ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・℃） ΔＴ： 温度差（℃） Ｇ ： 空気供給量（Ｎｍ3 ／ｈ） Δｔ： 単位時間（ｈｒ） Ｗ ： 試料重量（ｋｇ） なお、Δｔは例えば２ｓｅｃの微小時間である。
均）（ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・℃） ΔＴ： 温度差（℃） Ｇ ： 空気供給量（Ｎｍ3 ／ｈ） Δｔ： 単位時間（ｈｒ） Ｗ ： 試料重量（ｋｇ） なお、Δｔは例えば２ｓｅｃの微小時間である。
【００３９】また、輝度の経時変化より、着火時間（輝
度が上昇するまでの時間）は６ｓｅｃ、火炎燃焼時間
（輝度が高く維持された後低下するまでの時間）は３９
ｓｅｃ、表面燃焼時間（輝度が一旦低下して一定した
後、再度低下するまでの時間）は１２０ｓｅｃであるこ
とが求められた。
度が上昇するまでの時間）は６ｓｅｃ、火炎燃焼時間
（輝度が高く維持された後低下するまでの時間）は３９
ｓｅｃ、表面燃焼時間（輝度が一旦低下して一定した
後、再度低下するまでの時間）は１２０ｓｅｃであるこ
とが求められた。
【００４０】この測定に要した時間は、燃料の前処置か
ら排出までの時間で６分間であった。
ら排出までの時間で６分間であった。
【００４１】なお、同じ燃料について、ボンブの発熱量
計で発熱量を測定したところ、ＬＨＶ換算で５３５０ｋ
ｃａｌ／ｋｇであり、測定には６５分を要した。
計で発熱量を測定したところ、ＬＨＶ換算で５３５０ｋ
ｃａｌ／ｋｇであり、測定には６５分を要した。
【００４２】この結果から、本発明の燃料品質判定装置
によれば、発熱量については約２．５％の誤差で従来の
１０分の１の所要時間で測定を行なうことができ、同時
に燃焼時間の測定も行なうことができることが明らかで
ある。
によれば、発熱量については約２．５％の誤差で従来の
１０分の１の所要時間で測定を行なうことができ、同時
に燃焼時間の測定も行なうことができることが明らかで
ある。
【００４３】なお、本発明において、燃焼室入口の燃焼
空気温度を所定値に保つ方法として、上記、発熱体１８
と調節器２８を組合せて行う代りに、ヒータ２１と調節
器２８とを組合せて、ヒータ２１の電流値を制御して行
うようにしてもよい。このとき燃焼室入口の空気温度を
一定に保つ方法として保温により、又は、放熱量を補う
為に発熱体により、燃焼室２と予熱室６をくるむ方法が
とられる。
空気温度を所定値に保つ方法として、上記、発熱体１８
と調節器２８を組合せて行う代りに、ヒータ２１と調節
器２８とを組合せて、ヒータ２１の電流値を制御して行
うようにしてもよい。このとき燃焼室入口の空気温度を
一定に保つ方法として保温により、又は、放熱量を補う
為に発熱体により、燃焼室２と予熱室６をくるむ方法が
とられる。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の燃料品質判
定装置によれば、燃料の発熱量と燃焼時間を短時間で効
率的に自動測定することができる。
定装置によれば、燃料の発熱量と燃焼時間を短時間で効
率的に自動測定することができる。
【００４５】本発明の燃料品質判定装置は、特に、多種
類の燃料を調合して用いる場合、或いは、廃棄物を燃料
化する場合に有効であり、得られる燃料の品質情報をリ
アルタイムで把握することにより、燃料の調合又は製造
工程の適切な運転制御を行なって、品質の安定した燃料
を得ることが可能とされる。本発明によれば、発電設備
等の安定かつ高品質な燃料が要求される分野への廃棄物
燃料の有効利用を図ることができ、本発明の工業的有用
性は極めて大である。
類の燃料を調合して用いる場合、或いは、廃棄物を燃料
化する場合に有効であり、得られる燃料の品質情報をリ
アルタイムで把握することにより、燃料の調合又は製造
工程の適切な運転制御を行なって、品質の安定した燃料
を得ることが可能とされる。本発明によれば、発電設備
等の安定かつ高品質な燃料が要求される分野への廃棄物
燃料の有効利用を図ることができ、本発明の工業的有用
性は極めて大である。
【図１】本発明の燃料品質判定装置の一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図１の燃焼室部分の詳細を示す拡大図である。
【図３】多孔板の平面図である。
【図４】実験例１における測定結果を示すグラフであ
る。
る。
Ａ 燃料 １ 電気炉 ２ 燃焼室 ３ ムライト管 ４，５ 多孔板 ６ 予熱室 ７ セラミックボール ８ 光センサ １０ 計算機 １６ 燃料計量装置 ２０ ガス流量計 ２５ 入口空気温度計 ２６ 出口空気温度計
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料を燃焼させてその品質を測定する燃
料品質判定装置において、 燃料を燃焼させる燃焼室と、 前記燃焼室に燃焼用ガスを供給する手段と、 該ガス供給量を測定する手段と、 燃焼室の入口ガス温度及び出口ガス温度を測定する手段
と、 燃焼室内の燃焼火炎を検知する火炎検知手段と、 燃焼室へ燃料を供給する手段と、 該燃料供給量を測定する手段と、 前記空気供給量の測定値、燃焼室入口ガス温度及び出口
ガス温度の測定値、燃料供給量の測定値並びに前記火炎
検知手段の火炎検出値から、燃料の発熱量と燃料の燃焼
時間とを算出する演算手段とを備えてなる燃料品質判定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3445594A JPH07244038A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 燃料品質判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3445594A JPH07244038A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 燃料品質判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07244038A true JPH07244038A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12414730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3445594A Pending JPH07244038A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 燃料品質判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07244038A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004271476A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | National Maritime Research Institute | 燃料油試験方法及び装置 |
| WO2007088950A1 (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | National University Corporation Okayama University | 燃料品質判定装置及び燃料品質判定方法 |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP3445594A patent/JPH07244038A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004271476A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | National Maritime Research Institute | 燃料油試験方法及び装置 |
| WO2007088950A1 (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | National University Corporation Okayama University | 燃料品質判定装置及び燃料品質判定方法 |
| US8105537B2 (en) | 2006-02-01 | 2012-01-31 | National University Corporation Okayama University | Fuel quality evaluation apparatus, fuel quality evaluation method and recording medium |
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