JPS5829163Y2 - 貯蔵炭の自然発火防止設備 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、野積み、建家内、サイロ等の石炭貯蔵設備に
貯蔵された石炭の自然発熱、粉塵発生、及び自然発火を
防止する設備に係るものである。

貯蔵中の石炭は空気中の酸素及び適量の水の存在の下に
おいて緩慢な酸化により発熱し、これが次第に蓄積され
ると自然発火するに到る。

通常の状態では石炭の温度が特別に上昇することは稀で
あるが、何等かの原因で６０〜８０℃になると自然通風
により石炭自身の温度が急激に上昇し始め、遂に２００
〜２７０℃に達し自然発火を起すに到る。

従って、貯蔵炭が何等かの理由で発熱した場合５０〜６
０℃程度の温度で温度上昇を停止せしめて自然発火を防
止することが有効である。

また、石炭が発熱の場合通風を伴い粉塵が発生するので
、大規模な貯炭設備において貯炭中心部の温度測定が困
難な場合は粉塵発生状況が発熱有無の目安となる。

本考案の目的は、石炭貯蔵設備における石炭の自然発熱
及び自然発火を合理的に、かつ自動的に防止することが
できる設備を提供するにある。

本考案による貯蔵炭の自然発熱発火防止設備は、貯炭設
備の底面に、また側壁を有する貯炭設備においては底面
と共に側壁に、沿って配設され、かつ加圧不活性ガス源
及び加圧水源に綜合開閉制御弁を介して接続され、更に
貯蔵炭に向けて開口する複数個のノズルを有する管群と
、貯蔵炭に接して該底面及びもし側壁のある場合には側
壁にも設けられた感熱センサと、自動制御手段とを備え
ている。

しかし、該加圧不活性ガス源と加圧水源は出力側にそれ
ぞれ開閉弁を備えている。

また、該自動制御手段は、感熱センサからの信号により
、貯蔵炭が一定温度以上又は以下となることに対応して
前記綜合開閉制御弁を開又は閉とする。

また、該自動制御手段は、加圧不活性ガス源に設けられ
た圧力検出器よりの信号により、該不活性ガス源が一定
圧力以上のとき該不活性ガス源の開閉弁を開放し、水源
の開閉弁を閉鎖し、一定圧力以下のときにこの逆に作動
する。

本考案の設備の好ましい態様においては、該設備が、貯
蔵炭表面に向けた噴霧ノズルを有し、がつ前記加圧水源
と該水源の開閉弁の間に開閉制御弁を介して接続される
散水配管を備え、前記自動制御手段により不活性ガス源
圧力に応じて水源の開閉弁と共に前記散水配管の開閉制
御弁が制御される。

本考案の設備の更に好ましい態様においては、貯炭設備
の天蓋附近に粉塵及び熱の検出器が設けられ、該検出器
の検出値が一定値以上の場合、自動制御手段が該検出器
からの信号により散水配管の開閉制御弁を開放する如く
しである。

本考案の設備の他の好ましい態様においては、前記管群
が所望のブロックに区分され、各ブロック毎にそれぞれ
の制御開閉弁を備えると共に、前記感熱センサが前述と
同様なブロックに区分され、各ブロックの感熱センサー
よりの信号によりそれぞれのブロックの管群の制御開閉
弁が制御され、綜合開閉制御弁が常に開放せしめられで
ある。

以下、本考案の設備を実施例の図面に基づいて説明する
。

第１図、第２図及び第３図はそれぞれ本考案の設備の実
施例の系統図を示すもので、貯炭設備が第１図では野積
、第２図では建家付、第３図ではサイロである。

図面において１が貯蔵石炭である。

２が貯炭設備の底面、３が側壁、４が天蓋である。

１０が底面２又は底面２及び側壁３に沿って配設された
管群である。

この管群は図では１本の管のみを示したが貯炭場の広い
面積に適当な間隔をもって多数の配管を設けることが普
通である。

管群１０は貯炭場の床に溝を設け、この溝内に設けるこ
とが普通であり貯蔵炭１に向けて開口する複数のノズル
１１を有している。

ノズル１１は平常時、即ち管群１０内が常圧の場合は閉
鎖し石炭のノズル１１及び管群１０内への進入を防止し
、管群１０内に加圧流体が導入されるとその圧力により
開放し、加圧流体が貯蔵炭１内に噴射されるようにして
おくことが好ましい。

また、管群１０は綜合開閉制御弁１２を介して加圧不活
性ガス源２０及び加圧水源３０に接続されている。

図示の実施例において加圧不活性ガス源２０は、並列に
接続された不活性ガスボンベ２１と該ガスのボンベ圧を
所望の圧力に調整するレギュレータ２２よりなる。

また、不活性ガス源２０は圧力検出器２３を備えている
。

更に不活性ガス源２０はその出力側に開閉弁２４を備え
、該弁２４を介して管群１０の綜合開閉制御弁１２に接
続されている。

図示の実施例においては開閉弁２４を逆止弁としである
が、開閉弁２４を逆止弁とすることにより、後述の説明
より明らかな如く自動制御手段によることなく所望の開
閉作動を行わしめることができる。

不活性ガスとしては一般に窒素が用いられる。

加圧水源３０は貯水槽３１中の水をポンプ３２で加圧す
ることにより構威しである。

図面において３３は調圧弁、３４は圧力オンクである。

加圧水源３０の出力側には開閉弁３５が設けられ、加圧
水源３０は開閉弁３５を介して管群１０の綜合開閉制御
弁１２に接続されている。

加圧水源３０の水を加圧する為に常にポンプ３２を作動
せしめておく必要はなく、開閉弁３５の開と同調して（
更に後述の散水配管の開閉制御弁と同調して）作動する
ようにしておけばよい。

加圧水源３０には所望水圧が得られるならば、一般の用
水配管の水をそのまま用いてもよい。

４１は貯蔵炭１に接して貯炭設備の底面２及び側壁３に
設けられた感熱センサである。

感熱センサ４１には抵抗温度計、熱電対等各種の感熱素
子を用いることができ、感熱センサ４１は感熱に応する
電気信号を自動制御手段４０に入力する。

自動制御手段４０は感熱センサ４１からの電気信号によ
り、貯蔵炭１が一定温度、例えば５０〜６０℃間の選ば
れた一定温度、以上となると綜合開閉制御弁１２を開き
、一定温度以下となると該弁１２を閉じる。

また自動制御手段４０には圧力検出器２３よりの電気信
号が入力され、自動制御手段４０は不活性ガス源２０が
一定圧以上のときは、不活性ガス源２０の開閉弁２４を
開放し、水源３０の開閉弁３５を閉鎖し、一定圧以下の
ときはこの逆に作動する。

図示の実施例では開閉弁２４に逆止弁を使用しているの
で、自動制御手段４０によることなく上述の作動が行わ
れる。

５０は散水配管で、貯蔵炭１表面に向けた噴霧ノズル５
１を有し、開閉制御弁５２を介して加圧水源３０と開閉
弁３５の間に接続されている。

開閉制御弁５２は水源３０の開閉弁３５と共に自動制御
手段４０により圧力検出器２３よりの電気信号に基づい
て制御される。

第２図及び第３図の実施例においては、貯炭設備の天蓋
４附近に粉塵及び熱の検出器４２が設けられである。

この検出器４２は１つの符号で示されているが、粉塵検
出器、熱検出器の２種類が併設されるのが普通である。

粉塵検出には一般に使用されている粉塵濃度検出素子を
用いればよく、熱検出器には前述の感熱センサ４１と同
様のものを用いればよい。

粉塵及び熱の検出器４２よりの電気信号は自動制御手段
４０に入力される。

自動制御手段４０は検出器４２の検出値が一定値以上の
場合に、散水配管５０の開閉制御弁５２を開放する。

このように、開閉制御弁５２は検出器４２よりの電気信
号と圧力検出器２３よりの電気信号とにより重複して制
御される。

即ち、開閉制御弁５２はいずれかの電気信号が開指示の
ときは開放し、いずれも閉指示のときは閉鎖す。

次に本考案の装置においては、所望に応じて管群１０及
び感熱センサ４１がブロックに区分され、各ブロック毎
に感熱センサ４１の信号により該ブロックの管群１０に
加圧流体が導かれ該ブロックのノズル１１より加圧流体
が噴射される。

この為には各ブロック毎に制御開閉弁１３（第１図のみ
に記載）が設けられ、該弁１３が自動制御手段４０によ
り各ブロックの感熱センサ４１よりの電気信号に基づい
て制御され、綜合開閉制御弁１２は常に開放せしめられ
る。

この態様は図示しなくとも容易に理解され得ると思われ
るので特別に図示してない。

発熱を開始した貯蔵炭に小量の水を散布することは、却
って発熱を助長する場合もあり、徒に多量の水を散布す
るときは、散布水の後処理が面倒になり、使用炭の発熱
量（低発熱量）を低下する。

この為に石炭の温度上昇防止の為には不活性ガスの吹込
が望ましいが、不活性ガスは比較的コスト高であると共
に熱容量が小さい為、石炭の著しい温度上昇、更に発火
現象を不活性ガスのみの噴射で防止することは困難であ
る。

本考案の設備においては、貯蔵炭の一定温度以上の温度
上昇に対しては、先ず自動的に加圧不活性ガスを吹き込
むことでこれを防止し、該ガスで温度上昇を止めること
ができない場合は加圧水源に自動的に切換えられ水が石
炭に吹込まれ、温度上昇及び発火が防止される。

そしてこの圧力流体の放出を感熱センサを用い自動的に
制御するのが本考案の特長である。

即ち、感熱センサ４１からの電気信号が一定温度に対応
する値より大となると自動制御手段４０が綜合開閉制御
弁１２又は制御開閉弁１３を開く。

弁１２又は１３が開けば、加圧不活性ガス源２０の不活
性ガスは逆止弁２４を通り管群１０に入り、ノズル１１
より石炭１中に噴射される。

不活性ガスの噴射を継続して加圧不活性ガス源２０のガ
ス圧が低下すると、圧力検出器２３からの電気信号に基
づいて水源３０の開閉弁３５及び散水配管５０の開閉制
御弁５２が開放せしめられ、ノズル１１及び噴霧ノズル
５１から水が噴射される。

この場合、不活性ガス源２０の出力側の弁２４が逆止弁
とされているので、水圧により閉止され不活性ガスは送
出されない。

いずれの状況においても、加圧流体の噴射等により石炭
１の温度が低下して感熱センサ４１の検出値が一定温度
以下となった場合は綜合開閉制御弁１２又は制御開閉弁
１３が閉鎖せしめられ、加圧流体の噴射が中止すること
は勿論である。

また、粉塵及び熱の検出器４２を設けた設備においては
、散水配管５０の開閉制御弁５２は、前述の感熱センサ
４１による制御とは別に該検出器４２によっても制御さ
れる。

不活性ガスの圧力低下により（この場合は水への切換圧
力より稍々高い圧力としておくことが望ましい。

）警報を発し、警報に基すいて監視員が不活性ガスを補
充するようにしておいてもよい。

また感熱センサ４１．不活性ガス圧力検出器２３並びに
粉塵及び熱の検出器４２の検出信号を監視室に導き、監
視室で石炭内部温度、不活性ガス圧力、石炭上部の温度
粉塵等を監視し、要すれば工業用テレビ等を用いる石炭
上部の粉塵、気流等の監視を付加して、自動制御による
ことなく、遠隔操作も行い得ることは勿論である。

本考案の貯蔵炭の自然発熱発火防止設備は以上の如く構
成され、かつ作動するので、貯蔵炭の適確な発熱発火防
止を合理的にすることができ、重要な資源エネルギの消
耗をすくなくすることができるので産業上の利用価値は
大である。

【図面の簡単な説明】 図面はいずれも本考案の設備の実施例の系統図を示すも
ので、貯炭設備が第１図では野積、第２図では建家付、
第３図ではサイロである。 １・・・・・・貯蔵石炭、２，３．４・・・・・・貯炭
設備の底面、側壁、天蓋、１０・・・・・・管群、１１
・・・・・・ノズル、１２・・・・・・綜合開閉制御弁
、２０・・・・・・加圧不活性ガス源、２３・・・・・
・圧力検出器、２４・・・・・・開閉弁（逆止弁）、３
０・・・・・・加圧水源、３５・・・・・・開閉弁、４
０・・・・・哨動制御手段、４１・・・・・・感熱セン
サ、４２・・・・・・粉塵及び熱の検出器、５０・・・
・・・散水配管、５１・・・・・・噴霧ノズル、５２・
・・・・・開閉制御弁。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）貯炭設備の底面に、また側壁を有する貯炭設備に
   おいては底面と共に側壁に、沿って配設され、かつ加圧
   不活性ガス源及び加圧水源に綜合開閉制御弁を介して接
   続され、更に貯蔵炭に向けて開口する複数個のノズ゛ル
   を有すル会群と、貯蔵炭に接して該底面及び側壁のある
   場合臼よこれと側壁に設けられた感熱センサと、自動制
   御手段とを備え、当該加圧不活性ガス源及び加圧水源は
   出力側にそれぞれ開閉弁を備え、該自動制御手段は、感
   熱センサからの信号により、貯蔵炭が一定温度以上、又
   は以下となることに対応して前記綜合開閉制御弁を開又
   は閉とし、かつ加圧不活性ガス源に設けられた圧力検出
   器よりの信号により、該不活性ガス源が一定圧力以上の
   とき該不活性ガス源の開閉弁を開放し、水源の開閉弁を
   閉鎖し、一定圧力以下のときにこの逆に作動する如くし
   であることを特徴とする貯蔵炭の自然発熱発火防止製設
   備。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項において、該設備
   が貯蔵炭表面に向けた噴霧ノズルを有し、かつ前記加圧
   水源と該水源の開閉弁の間に開閉制御弁を介して接続さ
   れる散水配管を備え、前記自動制御手段により不活性ガ
   ス源圧力に応じて水源の開閉弁と共に前記散水配管の開
   閉制御弁が制御される貯蔵炭の自然発熱発火防止設備。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第１項において、前記管
   群が所望のブロックに区分され、各ブロック毎にそれぞ
   れの制御開閉弁を備えると共に、前記感熱センサが前述
   と同様なブロックに区分され、各ブロックの感熱センサ
   よりの信号によりそれぞれのブロックの管群の制御開閉
   弁が制御され、綜合開閉制御弁が常に開放せしめられで
   ある貯蔵炭の発熱発火防止設備。
4. （４）実用新案登録請求の範囲第２項において、貯炭設
   備の天蓋附近に粉塵及び熱検出器を設け、該検出器の検
   出値が一定値以上の場合、自動制御手段が該検出器から
   の信号により散水配管の開閉制御弁を開放する如くしで
   ある貯蔵炭の発熱発火防止設備。