スラリー配管監視装置およびスラリー搬送設備
【課題】液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視すること。
【解決手段】液体と固体とが混濁したスラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２の所定位置に、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出する検出手段１を設け、当該検出手段１の検出レベルの増減に応じてスラリー配管２６２内の状態を検知する。このため、スラリーを圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することで、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことができる。
【解決手段】液体と固体とが混濁したスラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２の所定位置に、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出する検出手段１を設け、当該検出手段１の検出レベルの増減に応じてスラリー配管２６２内の状態を検知する。このため、スラリーを圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することで、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視するスラリー配管監視装置、および当該スラリー配管監視装置が適用されるスラリー搬送設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所や製鉄所などのプラントでは、排ガスまたは製品を精製する際に発生する固体状の排出物（スラグ）が高温であるため、水で冷却して系外へ排出するスラグ排出システムが設けられている。このスラグ排出システムでは、排出物と冷却水とが混濁されたスラリーは、配管（スラリー配管）内を介し、排出物と冷却水とを分離する分離部に圧送される。
【０００３】
しかし、スラリー配管にスラリーを圧送中、何らかの要因で圧力が低下すると、スラリー配管内で水と排出物とが分離して排出物が堆積し、この堆積した排出物によってスラリー配管が閉塞するおそれがある。スラリー配管に閉塞が生じると、これを除去するために設備を停止しなければならないことにもなる。
【０００４】
なお、スラリーを圧送するスラリー配管ではないが、特許文献１には、石炭ガス化炉において、スラグホッパ下部のスラグクラッシャー部を効果的に作動させて、スラグクラッシャー部の耐久性と消費電力の低減を図るため、スラグクラッシャー部に、超音波送受波器を水平に複数個並設し、超音波送受波器の受波信号の状態からスラグクラッシャー部の網棚上に堆積するスラグの堆積状況を検知するスラグ監視装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８６８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することのできるスラリー配管監視装置およびスラリー搬送設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明のスラリー配管監視装置は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管の所定位置に、前記スラリー配管内の通路の変形を検出する検出手段を設け、当該検出手段の検出レベルの増減に応じて前記スラリー配管内の状態を検知することを特徴とする。
【０００８】
このスラリー配管監視装置によれば、スラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することができる。このため、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管の清掃や補修を行うことが可能になる。
【０００９】
また、本発明のスラリー配管監視装置は、前記検出手段が、前記スラリー配管内の加速度または前記スラリー配管の歪みを検出することを特徴とする。
【００１０】
このスラリー配管監視装置によれば、スラリー配管の内部で生じる加速度またはスラリー配管の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、配置の制限が少なく、かつ配線数が少ないため構成が簡素化できる。しかも、スラリー配管の内部で生じる加速度またはスラリー配管の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、スラリー配管の大径化の影響が少なく適用可能である。
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明のスラリー搬送設備は、液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備において、前記スラリー配管に、上記のいずれか一つに記載のスラリー配管監視装置を適用することを特徴とする。
【００１２】
このスラリー搬送設備によれば、スラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することで、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管の清掃や補修を行うことができる。すなわち、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、スラリー搬送設備や、当該スラリー搬送設備が適用された設備を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該設備での影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るスラリー配管監視装置が適用される一例であるスラグ排出システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るスラリー配管監視装置の概略図である。
【図３】図３は、検出手段による検出状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係るスラリー配管監視装置が適用される一例であるスラグ排出システムの概略図である。本実施の形態のスラグ排出システム２０は、石炭ガス化複合発電プラントに用いられ、ガス化炉３０の底部において燃焼物質をガス化した際に生成される溶融スラグ１０１を排出するものである。ガス化炉３０は、石炭などの燃焼物質をガス化し、生成したガスを燃焼炉などに供給する。そして、ガス化炉３０の底部では、燃焼物質がガス化される過程で溶融スラグ１０１が生成される。
【００１７】
スラグ排出システム２０は、ガス化炉３０の底部に、溶融スラグ１０１を落下させるスラグホール２１と、スラグホール２１から落下した溶融スラグ１０１を貯留するスラグホッパ２２とを有する。スラグホッパ２２は、鉛直方向下側に向かうに従って径が小さくなる漏斗形状に形成され、上側の大径開口部がガス化炉３０の底部に配置されると共に、ガス化炉３０の底部に貯留されたスラグ冷却水（冷却水）１０２に浸されている。また、スラグホッパ２２は、下側の小径開口部がガス化炉３０の外側に配置されている。スラグホッパ２２の小径開口部は、開閉弁２３により開閉可能に設けられている。
【００１８】
スラグ排出システム２０は、ガス化炉３０で生成された溶融スラグ１０１を、スラグホール２１からスラグ冷却水１０２中に落下させる。スラグ冷却水１０２中に落下した溶融スラグ１０１は、急冷されて数ミリから数十ミリ程度のガラス状の水砕スラグ（スラグ）１０３の粒子となる。そして、この水砕スラグ１０３を、スラグホッパ２２において、鉛直方向下側に移動させることで、当該スラグホッパ２２の下側の１箇所に収集させる。また、開閉弁２３は、開閉を切り換えることで、スラグホッパ２２に収集されている水砕スラグ１０３の排出の開始、停止を切り換える。なお、開閉弁２３から排出される水砕スラグ１０３は、スラグ冷却水１０２を含む流体である。
【００１９】
また、スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２４と、スラグ溜２５と、スラリー搬送部２６と、スラグ貯蔵タンク２７とを有する。
【００２０】
スラグロックホッパ２４は、水砕スラグ１０３を一時的に貯留する貯留部であり、開閉弁２３の直下に配置されている。スラグロックホッパ２４は、開閉弁２３から排出された水砕スラグ１０３を一時的に貯留し、その後、開閉弁２４ａを介してスラグ溜２５に定期的に供給する。
【００２１】
スラグ溜２５は、スラグ溜タンク２５ａと、モータＭで駆動するスラグコンベア２５ｂとを有している。スラグ溜タンク２５ａは、スラグロックホッパ２４から排出された水砕スラグ１０３を水（スラグ冷却水１０２）と共に溜めるものである。スラグコンベア２５ｂは、その一部がスラグ溜タンク２５ａ内に配置されており、スラグ溜タンク２５ａ中に落下された水砕スラグ１０３を水（スラグ冷却水１０２）と共に所定量ずつ移動させて、スラリー搬送部２６に排出する。
【００２２】
スラリー搬送部２６は、スラグ溜２５から排出された水砕スラグ１０３をスラリー状としてスラグ貯蔵タンク２７に搬送するものであり、スラリータンク２６１と、スラリー配管２６２と、スラリーポンプ２６３とを有する。スラリータンク２６１は、スラグ溜２５から排出された水砕スラグ１０３と、スラリー水１０４とを貯留するタンクである。スラリータンク２６１は、スラリー水１０４に水砕スラグ１０３を分散させた状態で貯留している。スラリー配管２６２は、スラリータンク２６１と、スラグ貯蔵タンク２７とを接続する配管である。また、スラリーポンプ２６３は、スラリー配管２６２に配置され、スラリータンク２６１内の水砕スラグ１０３がスラリー水１０４で水分散されたスラリー１０５を、スラグ貯蔵タンク２７に向けてスラリー配管２６２に圧送させる。このように、スラリー搬送部２６は、スラリータンク２６１内のスラリー水１０４に分散された水砕スラグ１０３をスラリー１０５にし、スラリーポンプ２６３によりスラリー配管２６２を通じてスラグ貯蔵タンク２７まで圧送する。
【００２３】
また、スラリー搬送部２６は、液位調整手段２６４を有している。液位調整手段２６４は、貯水槽２６４ａと、供給配管２６４ｂと、給水ポンプ２６４ｃと、循環配管２６４ｄと、オーバーフロー管２６４ｅと、開閉弁２６４ｆと、レベル計２６４ｇと、液面制御部２６４ｈとを有する。
【００２４】
貯水槽２６４ａは、スラリー水１０４を貯留するタンクである。供給配管２６４ｂは、貯水槽２６４ａとスラリータンク２６１とを接続する配管である。給水ポンプ２６４ｃは、供給配管２６４ｂに配置され、貯水槽２６４ａに貯留されているスラリー水１０４を、スラリータンク２６１に向けて供給配管２６４ｂに圧送させる。循環配管２６４ｄは、供給配管２６４ｂの給水ポンプ２６４ｃよりもスラリータンク２６１側の部分と、貯水槽２６４ａとを接続する配管である。オーバーフロー管２６４ｅは、スラリータンク２６１の所定の液位の壁面と、貯水槽２６４ａとを接続する配管である。このオーバーフロー管２６４ｅは、スラリータンク２６１への接続位置に対してスラリータンク２６１の液位が越えたら、スラリータンク２６１内のスラリー水１０４が貯水槽２６４ａへ流れ込む態様で配置されている。開閉弁２６４ｆは、供給配管２６４ｂの循環配管２６４ｄが設けられている部分よりもスラリータンク２６１側に配置されており、供給配管２６４ｂの管路の開閉を切り換える。レベル計２６４ｇは、スラリータンク２６１のスラリー水１０４の液位を検出するセンサである。液面制御部２６４ｈは、レベル計２６４ｇで検出した液位に基づいて、開閉弁２６４ｆの開閉動作を制御することで、貯水槽２６４ａに貯留されているスラリー水１０４をスラリータンク２６１に供給するか否かを切り換える。
【００２５】
このスラリー搬送部２６の液位調整手段２６４は、レベル計２６４ｇで検出した液位が規定より低下した場合、開閉弁２６４ｆが開状態となることで、供給配管２６４ｂを流れるスラリー水１０４がスラリータンク２６１に供給される。一方、液位調整手段２６４は、レベル計２６４ｇで検出した液位が規定より上昇した場合、開閉弁２６４ｆが閉状態となることで、供給配管２６４ｂを流れるスラリー水１０４がスラリータンク２６１に供給されない。なお、開閉弁２６４ｆが閉状態のときは、給水ポンプ２６４ｃにより供給配管２６４ｂを流れているスラリー水１０４は、循環配管２６４ｄにより貯水槽２６４ａに戻される。これにより、給水ポンプ２６４ｃを常に駆動させた状態とすることができ、応答性が高い制御が可能となる。
【００２６】
スラグ貯蔵タンク２７は、スラリー搬送部２６のスラリー配管２６２を通じて圧送されたスラリー１０５を貯蔵するタンクである。スラグ貯蔵タンク２７は、本体２７１と、フィルタ２７２とを有する。本体２７１は、中空の塔、本実施の形態では、水平断面が四角形となる角筒形状であり、鉛直方向下側に、径が徐々に小さくなる端部が設けられている。フィルタ２７２は、水砕スラグ１０３は通過させず、スラリー水１０４は通過させる部材であり、本体２７１の側面（壁面）に鉛直方向で複数配置され、かつ本体２７１の側面（壁面）の径が徐々に小さくなる部分に配置されている。スラグ貯蔵タンク２７は、以上のような構成であり、スラリー搬送部２６からスラリー１０５が供給されると、フィルタ２７２からスラリー水１０４のみを排出して排出水１０６とする一方、本体２７１の下側の端部に水砕スラグ１０３を貯蔵する。
【００２７】
また、スラグ貯蔵タンク２７は、本体２７１の側面（壁面）に複数配置されたフィルタ２７２の下側、および本体２７１の側面（壁面）の径が徐々に小さくなる部分に配置されたフィルタ２７２の下側に、水受部２７３ａ，２７３ｂを有する。この水受部２７３ａ，２７３ｂは、回収管２７４を介してスラリータンク２６１に接続されている。水受部２７３ａ，２７３ｂは、フィルタ２７２によって分離・排出される排出水１０６を回収する。そして、回収管２７４は、水受部２７３ａ，２７３ｂに回収された排出水１０６を、スラリータンク２６１に流す。
【００２８】
また、スラグ貯蔵タンク２７は、径が徐々に小さくなった下端に、排出口２７５を有している。排出口２７５は、スラグ貯蔵タンク２７に貯蔵されている水砕スラグ１０３の排出の実行、停止を制御する。排出口２７５から排出された水砕スラグ１０３は、直下に待機している搬送車両４０に排出される。なお、搬送車両４０は、スラグ排出システム２０から排出された水砕スラグ１０３を所定の位置まで運ぶ車両である。搬送車両４０としては、トラックを用いることができる。なお、本実施の形態では、水砕スラグ１０３を搬送車両４０に排出する構成としたが、これに限定されず、種々の対象に排出することができる。
【００２９】
スラグ排出システム２０は、以上のような構成であり、ガス化炉３０の底部で生成された溶融スラグ１０１をスラグ冷却水１０２で冷却することで水砕スラグ１０３としてスラグホッパ２２で回収する。そして、スラグ排出システム２０は、スラグホッパ２２の下端の開閉弁２３から排出された水砕スラグ１０３をスラグ冷却水１０２と共にスラグロックホッパ２４に一時的に貯留する。さらに、スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２４に貯留した水砕スラグ１０３をスラグ溜２５のスラグ溜タンク２５ａに所定時間毎に所定量落下させ、スラグ溜タンク２５ａに設置したスラグコンベア２５ｂでスラリータンク２６１に搬送する。また、スラグ排出システム２０は、スラリータンク２６１に貯留された水砕スラグ１０３をスラリー水１０４によりスラリー１０５とし、スラリー配管２６２とスラリーポンプ２６３とによりスラグ貯蔵タンク２７に圧送する。また、スラグ排出システム２０は、スラグ貯蔵タンク２７に水砕スラグ１０３と共に圧送されたスラリー水１０４を、フィルタ２７２から排出し、水受部２７３ａ，２７３ｂで排出水１０６として回収する。水受部２７３ａ，２７３ｂで回収された排出水１０６は、回収管２７４を介してスラリータンク２６１に流され、再度スラリー水１０４として再利用される。また、液位調整手段２６４は、スラリータンク２６１の液位を一定範囲に維持する。
【００３０】
このようなスラグ排出システム２０において、スラリー配管２６２にスラリー１０５を圧送中、例えば、スラリーポンプ２６３でのシール部の破損や、インペラの一部破損などの機械的要因、またはスラリーポンプ２６３のモータに供給される電圧が低下してモータ回転数が低下するなどの電気的要因によって圧力が低下する場合がある。このような場合、スラリー配管２６２内でスラリー１０５がスラリー水１０４と水砕スラグ１０３とに分離して水砕スラグ１０３が堆積し、この堆積した水砕スラグ１０３によってスラリー配管２６２が閉塞するおそれがある。スラリー配管２６２に閉塞が生じると、これを除去するためにスラグ排出システム２０を停止することとなり、場合によってはスラグ排出システム２０が設けられたガス化炉３０（石炭ガス化複合発電設備）を停止しなければならないことにもなる。
【００３１】
このため、本実施の形態では、スラリー配管２６２の所定位置において、当該スラリー配管２６２内の状態を検知するスラリー配管監視装置を設置している。
【００３２】
図２は、本実施の形態に係るスラリー配管監視装置の概略図であり、図３は、検出手段による検出状態を示す概略図である。
【００３３】
図２に示すように、スラリー配管監視装置は、検出手段１を有する。検出手段１は、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出するものである。
【００３４】
検出手段１は、スラリー配管２６２内の加速度（単位時間当たりの速度変化量）を検出するものである。検出手段１は、機械式、光学式、半導体式がある。機械式の検出手段１は、例えば、ばねの変位から加速度を計測したり、ばねが振動する際の周波数の変化から加速度を計測したりする。また、機械式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴う金属歪みゲージの変形に基づき、電気抵抗の変化から加速度を測定する。光学式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴う光ファイバの長さおよび屈折率の変化に基づき、光ファイバ中を伝搬するレーザ光の位相変化から加速度を測定する。半導体式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴うコンデンサの位置変化に基づいて静電容量の変化から加速度を測定するものや、振動によるスラリー配管２６２の歪みに基づくピエゾ抵抗素子の電気抵抗の変化から加速度を測定するものや、振動によるスラリー配管２６２の歪みに基づく圧電素子の電荷の変化から加速度を測定するものがある。
【００３５】
また、半導体式の検出手段１として、アコースティックエミッションを検出するものもある。アコースティックエミッション（Acoustic Emission：ＡＥ）は、材料の亀裂の発生や進展などの破壊に伴って発生する弾性波(振動、音波)である。そして、アコースティックエミッションを検出する検出手段１は、アコースティックエミッションによる圧電素子の電荷の変化から加速度を測定する。
【００３６】
なお、検出手段１は、加速度を検出する以外に、上述した振動によるスラリー配管２６２の歪み自体を検出してもよい。
【００３７】
ここで、スラリー配管２６２の所定位置とは、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の圧力が低下した場合に、スラリー水１０４から分離した水砕スラグ１０３が重力によりスラリー配管２６２内で堆積し易いと想定される部分を言い、例えば、図２に示すように、スラリー配管２６２が水平に配置された部分や、スラリー配管２６２が曲がっている部分（特に上方に曲がっている部分）などがある。また、スラリー配管２６２が曲がっている部分は、スラリー水１０４から分離した水砕スラグ１０３が内壁面に衝突するので、スラリー配管２６２の歪みやアコースティックエミッションを検出するうえで好ましい。
【００３８】
また、スラリー配管監視装置は、図２に示すように、監視部２と表示部３とを有する。監視部２は、検出手段１で検出した加速度（歪み）を入力する。また、監視部２は、スラリー配管２６２にスラリー１０５が圧送されている通常時（水砕スラグ１０３が堆積していない状態）での加速度（歪み）のデータが予め記憶されている。そして、監視部２は、記憶している加速度（歪み）のレベルと、検出手段１から入力した加速度（歪み）のレベルとを比較し、相互の加速度（歪み）に差がある場合、この差に応じてスラリー配管２６２内の状態を判定する。また、監視部２は、スラリー配管２６２内の状態の判定結果を表示部３に表示する。
【００３９】
監視部２におけるスラリー配管２６２内の状態の判定について説明する。例えば、図３（ａ）は、スラリー配管２６２にスラリー１０５が圧送されている通常時を示す。また、図３（ｂ）は、水砕スラグ１０３（一点鎖線で示す）が堆積している状態を示す。また、図３（ｃ）は、スラリー配管２６２の内壁面が削れた状態を示す。そして、図３（ａ）〜図３（ｃ）において、検出手段１に入力される振動を破線で示す。そして、図３（ｂ）に示すように、堆積した水砕スラグ１０３を通過して検出手段１が検出する振動は、図３（ａ）の通常時と比較して伝搬する距離が長くなるため通常時に対して加速度（歪み）減となる。また、図３（ｃ）に示すように、内壁面が削れたスラリー配管２６２を通過して検出手段１が検出する振動は、図３（ａ）の通常時と比較して伝搬する距離が短くなるため通常時に対して加速度（歪み）増となる。すなわち、監視部２は、通常時の加速度（歪み）を基準とし、基準の加速度（歪み）と入力した加速度（歪み）とを比較する。そして、監視部２は、基準の加速度（歪み）未満の加速度（歪み）の場合に加速度（歪み）減と判断し、何らかの異物が振動の伝搬に影響を与えている、すなわち水砕スラグ１０３が堆積していると判定する。一方、監視部２は、基準の加速度（歪み）を超える加速度（歪み）の場合に加速度（歪み）増と判断し、振動の伝搬に影響を与えるものが減少した、すなわち水砕スラグ１０３がスラリー配管２６２の内壁面に接触した摩擦によって当該内壁面が削れたと判定する。
【００４０】
なお、監視部２は、上記加速度（歪み）増減の度合い、すなわち加速度（歪み）の増減値が、スラリー配管２６２の状態（スラリー配管２６２の外径寸法および内径寸法）に合わせたデータとして予め記憶されていることにより、加速度（歪み）の増減の度合いに応じ、水砕スラグ１０３の堆積度合いや、スラリー配管２６２の壁厚の減少度合いを判定することが可能である。
【００４１】
表示部３は、判定結果を、文字、記号、色など、オペレータが見て識別できる情報として表示するものである。なお、図には明示しないが、表示部３に加え、アラームや音声により判定結果を知らせる報知部を設けてもよい。
【００４２】
このように、本実施の形態のスラリー配管監視装置は、スラリー水（液体）１０４と水砕スラグ（固体）１０３とが混濁したスラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２の所定位置に、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出する検出手段１を設け、当該検出手段１の検出レベルの増減に応じてスラリー配管２６２内の状態を検知する。
【００４３】
このスラリー配管監視装置によれば、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することが可能である。このため、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことが可能になる。すなわち、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、このスラリー配管監視装置が適用されたシステム（例えば、上述したスラグ排出システム）を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該システムへの影響を低減することが可能になる。
【００４４】
また、本実施の形態のスラリー配管監視装置は、検出手段１が、スラリー配管２６２内の加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出する。
【００４５】
上述した従来の監視装置では、超音波送波器と超音波受波器とを１組で備えて超音波の送受波をしなければならず、送受波のための配置に制限があり、かつ配線数が多く複雑な構成である。この点、このスラリー配管監視装置によれば、スラリー配管２６２の内部で生じる加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、配置の制限が少なくなり、かつ配線数が少ないため構成が簡素化できる。しかも、スラリー配管２６２が大径化した場合に、超音波は伝搬に限界があるが、スラリー配管２６２の内部で生じる加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出する場合は、受信が１箇所でよいので、スラリー配管２６２の大径化の影響が少なく適用可能である。
【００４６】
ところで、上述したスラリー配管監視装置においては、液体と固体とが混濁するスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備（例えば、図１に示すスラリー搬送部２６）に適用される。また、上述したスラリー配管監視装置が適用されるスラリー搬送設備は、上述したスラリー搬送部２６に限らず、例えば、火力発電所においてボイラから排出される石炭灰、ボトムアッシュ、またはフライアッシュが液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備や、工事現場において土砂が液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備や、下水処理時において汚泥が液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備がある。
【００４７】
このように、液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管２６２に圧送するスラリー搬送設備において、スラリー配管２６２に、上述したスラリー配管監視装置を適用する。
【００４８】
このスラリー搬送設備によれば、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することで、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことが可能になる。すなわち、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、スラリー搬送設備や、当該スラリー搬送設備が適用された設備を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該設備での影響を低減することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明に係るスラリー配管監視装置およびスラリー搬送設備は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することに適している。
【符号の説明】
【００５０】
１ 検出手段
２ 監視部
３ 表示部
２６ スラリー搬送部（スラリー搬送設備）
２６１ スラリータンク
２６２ スラリー配管
２６３ スラリーポンプ
１０３ 水砕スラグ
１０５ スラリー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視するスラリー配管監視装置、および当該スラリー配管監視装置が適用されるスラリー搬送設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所や製鉄所などのプラントでは、排ガスまたは製品を精製する際に発生する固体状の排出物（スラグ）が高温であるため、水で冷却して系外へ排出するスラグ排出システムが設けられている。このスラグ排出システムでは、排出物と冷却水とが混濁されたスラリーは、配管（スラリー配管）内を介し、排出物と冷却水とを分離する分離部に圧送される。
【０００３】
しかし、スラリー配管にスラリーを圧送中、何らかの要因で圧力が低下すると、スラリー配管内で水と排出物とが分離して排出物が堆積し、この堆積した排出物によってスラリー配管が閉塞するおそれがある。スラリー配管に閉塞が生じると、これを除去するために設備を停止しなければならないことにもなる。
【０００４】
なお、スラリーを圧送するスラリー配管ではないが、特許文献１には、石炭ガス化炉において、スラグホッパ下部のスラグクラッシャー部を効果的に作動させて、スラグクラッシャー部の耐久性と消費電力の低減を図るため、スラグクラッシャー部に、超音波送受波器を水平に複数個並設し、超音波送受波器の受波信号の状態からスラグクラッシャー部の網棚上に堆積するスラグの堆積状況を検知するスラグ監視装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８６８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することのできるスラリー配管監視装置およびスラリー搬送設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明のスラリー配管監視装置は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管の所定位置に、前記スラリー配管内の通路の変形を検出する検出手段を設け、当該検出手段の検出レベルの増減に応じて前記スラリー配管内の状態を検知することを特徴とする。
【０００８】
このスラリー配管監視装置によれば、スラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することができる。このため、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管の清掃や補修を行うことが可能になる。
【０００９】
また、本発明のスラリー配管監視装置は、前記検出手段が、前記スラリー配管内の加速度または前記スラリー配管の歪みを検出することを特徴とする。
【００１０】
このスラリー配管監視装置によれば、スラリー配管の内部で生じる加速度またはスラリー配管の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、配置の制限が少なく、かつ配線数が少ないため構成が簡素化できる。しかも、スラリー配管の内部で生じる加速度またはスラリー配管の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、スラリー配管の大径化の影響が少なく適用可能である。
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明のスラリー搬送設備は、液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備において、前記スラリー配管に、上記のいずれか一つに記載のスラリー配管監視装置を適用することを特徴とする。
【００１２】
このスラリー搬送設備によれば、スラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することで、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管の清掃や補修を行うことができる。すなわち、スラリー配管が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、スラリー搬送設備や、当該スラリー搬送設備が適用された設備を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該設備での影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るスラリー配管監視装置が適用される一例であるスラグ排出システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るスラリー配管監視装置の概略図である。
【図３】図３は、検出手段による検出状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係るスラリー配管監視装置が適用される一例であるスラグ排出システムの概略図である。本実施の形態のスラグ排出システム２０は、石炭ガス化複合発電プラントに用いられ、ガス化炉３０の底部において燃焼物質をガス化した際に生成される溶融スラグ１０１を排出するものである。ガス化炉３０は、石炭などの燃焼物質をガス化し、生成したガスを燃焼炉などに供給する。そして、ガス化炉３０の底部では、燃焼物質がガス化される過程で溶融スラグ１０１が生成される。
【００１７】
スラグ排出システム２０は、ガス化炉３０の底部に、溶融スラグ１０１を落下させるスラグホール２１と、スラグホール２１から落下した溶融スラグ１０１を貯留するスラグホッパ２２とを有する。スラグホッパ２２は、鉛直方向下側に向かうに従って径が小さくなる漏斗形状に形成され、上側の大径開口部がガス化炉３０の底部に配置されると共に、ガス化炉３０の底部に貯留されたスラグ冷却水（冷却水）１０２に浸されている。また、スラグホッパ２２は、下側の小径開口部がガス化炉３０の外側に配置されている。スラグホッパ２２の小径開口部は、開閉弁２３により開閉可能に設けられている。
【００１８】
スラグ排出システム２０は、ガス化炉３０で生成された溶融スラグ１０１を、スラグホール２１からスラグ冷却水１０２中に落下させる。スラグ冷却水１０２中に落下した溶融スラグ１０１は、急冷されて数ミリから数十ミリ程度のガラス状の水砕スラグ（スラグ）１０３の粒子となる。そして、この水砕スラグ１０３を、スラグホッパ２２において、鉛直方向下側に移動させることで、当該スラグホッパ２２の下側の１箇所に収集させる。また、開閉弁２３は、開閉を切り換えることで、スラグホッパ２２に収集されている水砕スラグ１０３の排出の開始、停止を切り換える。なお、開閉弁２３から排出される水砕スラグ１０３は、スラグ冷却水１０２を含む流体である。
【００１９】
また、スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２４と、スラグ溜２５と、スラリー搬送部２６と、スラグ貯蔵タンク２７とを有する。
【００２０】
スラグロックホッパ２４は、水砕スラグ１０３を一時的に貯留する貯留部であり、開閉弁２３の直下に配置されている。スラグロックホッパ２４は、開閉弁２３から排出された水砕スラグ１０３を一時的に貯留し、その後、開閉弁２４ａを介してスラグ溜２５に定期的に供給する。
【００２１】
スラグ溜２５は、スラグ溜タンク２５ａと、モータＭで駆動するスラグコンベア２５ｂとを有している。スラグ溜タンク２５ａは、スラグロックホッパ２４から排出された水砕スラグ１０３を水（スラグ冷却水１０２）と共に溜めるものである。スラグコンベア２５ｂは、その一部がスラグ溜タンク２５ａ内に配置されており、スラグ溜タンク２５ａ中に落下された水砕スラグ１０３を水（スラグ冷却水１０２）と共に所定量ずつ移動させて、スラリー搬送部２６に排出する。
【００２２】
スラリー搬送部２６は、スラグ溜２５から排出された水砕スラグ１０３をスラリー状としてスラグ貯蔵タンク２７に搬送するものであり、スラリータンク２６１と、スラリー配管２６２と、スラリーポンプ２６３とを有する。スラリータンク２６１は、スラグ溜２５から排出された水砕スラグ１０３と、スラリー水１０４とを貯留するタンクである。スラリータンク２６１は、スラリー水１０４に水砕スラグ１０３を分散させた状態で貯留している。スラリー配管２６２は、スラリータンク２６１と、スラグ貯蔵タンク２７とを接続する配管である。また、スラリーポンプ２６３は、スラリー配管２６２に配置され、スラリータンク２６１内の水砕スラグ１０３がスラリー水１０４で水分散されたスラリー１０５を、スラグ貯蔵タンク２７に向けてスラリー配管２６２に圧送させる。このように、スラリー搬送部２６は、スラリータンク２６１内のスラリー水１０４に分散された水砕スラグ１０３をスラリー１０５にし、スラリーポンプ２６３によりスラリー配管２６２を通じてスラグ貯蔵タンク２７まで圧送する。
【００２３】
また、スラリー搬送部２６は、液位調整手段２６４を有している。液位調整手段２６４は、貯水槽２６４ａと、供給配管２６４ｂと、給水ポンプ２６４ｃと、循環配管２６４ｄと、オーバーフロー管２６４ｅと、開閉弁２６４ｆと、レベル計２６４ｇと、液面制御部２６４ｈとを有する。
【００２４】
貯水槽２６４ａは、スラリー水１０４を貯留するタンクである。供給配管２６４ｂは、貯水槽２６４ａとスラリータンク２６１とを接続する配管である。給水ポンプ２６４ｃは、供給配管２６４ｂに配置され、貯水槽２６４ａに貯留されているスラリー水１０４を、スラリータンク２６１に向けて供給配管２６４ｂに圧送させる。循環配管２６４ｄは、供給配管２６４ｂの給水ポンプ２６４ｃよりもスラリータンク２６１側の部分と、貯水槽２６４ａとを接続する配管である。オーバーフロー管２６４ｅは、スラリータンク２６１の所定の液位の壁面と、貯水槽２６４ａとを接続する配管である。このオーバーフロー管２６４ｅは、スラリータンク２６１への接続位置に対してスラリータンク２６１の液位が越えたら、スラリータンク２６１内のスラリー水１０４が貯水槽２６４ａへ流れ込む態様で配置されている。開閉弁２６４ｆは、供給配管２６４ｂの循環配管２６４ｄが設けられている部分よりもスラリータンク２６１側に配置されており、供給配管２６４ｂの管路の開閉を切り換える。レベル計２６４ｇは、スラリータンク２６１のスラリー水１０４の液位を検出するセンサである。液面制御部２６４ｈは、レベル計２６４ｇで検出した液位に基づいて、開閉弁２６４ｆの開閉動作を制御することで、貯水槽２６４ａに貯留されているスラリー水１０４をスラリータンク２６１に供給するか否かを切り換える。
【００２５】
このスラリー搬送部２６の液位調整手段２６４は、レベル計２６４ｇで検出した液位が規定より低下した場合、開閉弁２６４ｆが開状態となることで、供給配管２６４ｂを流れるスラリー水１０４がスラリータンク２６１に供給される。一方、液位調整手段２６４は、レベル計２６４ｇで検出した液位が規定より上昇した場合、開閉弁２６４ｆが閉状態となることで、供給配管２６４ｂを流れるスラリー水１０４がスラリータンク２６１に供給されない。なお、開閉弁２６４ｆが閉状態のときは、給水ポンプ２６４ｃにより供給配管２６４ｂを流れているスラリー水１０４は、循環配管２６４ｄにより貯水槽２６４ａに戻される。これにより、給水ポンプ２６４ｃを常に駆動させた状態とすることができ、応答性が高い制御が可能となる。
【００２６】
スラグ貯蔵タンク２７は、スラリー搬送部２６のスラリー配管２６２を通じて圧送されたスラリー１０５を貯蔵するタンクである。スラグ貯蔵タンク２７は、本体２７１と、フィルタ２７２とを有する。本体２７１は、中空の塔、本実施の形態では、水平断面が四角形となる角筒形状であり、鉛直方向下側に、径が徐々に小さくなる端部が設けられている。フィルタ２７２は、水砕スラグ１０３は通過させず、スラリー水１０４は通過させる部材であり、本体２７１の側面（壁面）に鉛直方向で複数配置され、かつ本体２７１の側面（壁面）の径が徐々に小さくなる部分に配置されている。スラグ貯蔵タンク２７は、以上のような構成であり、スラリー搬送部２６からスラリー１０５が供給されると、フィルタ２７２からスラリー水１０４のみを排出して排出水１０６とする一方、本体２７１の下側の端部に水砕スラグ１０３を貯蔵する。
【００２７】
また、スラグ貯蔵タンク２７は、本体２７１の側面（壁面）に複数配置されたフィルタ２７２の下側、および本体２７１の側面（壁面）の径が徐々に小さくなる部分に配置されたフィルタ２７２の下側に、水受部２７３ａ，２７３ｂを有する。この水受部２７３ａ，２７３ｂは、回収管２７４を介してスラリータンク２６１に接続されている。水受部２７３ａ，２７３ｂは、フィルタ２７２によって分離・排出される排出水１０６を回収する。そして、回収管２７４は、水受部２７３ａ，２７３ｂに回収された排出水１０６を、スラリータンク２６１に流す。
【００２８】
また、スラグ貯蔵タンク２７は、径が徐々に小さくなった下端に、排出口２７５を有している。排出口２７５は、スラグ貯蔵タンク２７に貯蔵されている水砕スラグ１０３の排出の実行、停止を制御する。排出口２７５から排出された水砕スラグ１０３は、直下に待機している搬送車両４０に排出される。なお、搬送車両４０は、スラグ排出システム２０から排出された水砕スラグ１０３を所定の位置まで運ぶ車両である。搬送車両４０としては、トラックを用いることができる。なお、本実施の形態では、水砕スラグ１０３を搬送車両４０に排出する構成としたが、これに限定されず、種々の対象に排出することができる。
【００２９】
スラグ排出システム２０は、以上のような構成であり、ガス化炉３０の底部で生成された溶融スラグ１０１をスラグ冷却水１０２で冷却することで水砕スラグ１０３としてスラグホッパ２２で回収する。そして、スラグ排出システム２０は、スラグホッパ２２の下端の開閉弁２３から排出された水砕スラグ１０３をスラグ冷却水１０２と共にスラグロックホッパ２４に一時的に貯留する。さらに、スラグ排出システム２０は、スラグロックホッパ２４に貯留した水砕スラグ１０３をスラグ溜２５のスラグ溜タンク２５ａに所定時間毎に所定量落下させ、スラグ溜タンク２５ａに設置したスラグコンベア２５ｂでスラリータンク２６１に搬送する。また、スラグ排出システム２０は、スラリータンク２６１に貯留された水砕スラグ１０３をスラリー水１０４によりスラリー１０５とし、スラリー配管２６２とスラリーポンプ２６３とによりスラグ貯蔵タンク２７に圧送する。また、スラグ排出システム２０は、スラグ貯蔵タンク２７に水砕スラグ１０３と共に圧送されたスラリー水１０４を、フィルタ２７２から排出し、水受部２７３ａ，２７３ｂで排出水１０６として回収する。水受部２７３ａ，２７３ｂで回収された排出水１０６は、回収管２７４を介してスラリータンク２６１に流され、再度スラリー水１０４として再利用される。また、液位調整手段２６４は、スラリータンク２６１の液位を一定範囲に維持する。
【００３０】
このようなスラグ排出システム２０において、スラリー配管２６２にスラリー１０５を圧送中、例えば、スラリーポンプ２６３でのシール部の破損や、インペラの一部破損などの機械的要因、またはスラリーポンプ２６３のモータに供給される電圧が低下してモータ回転数が低下するなどの電気的要因によって圧力が低下する場合がある。このような場合、スラリー配管２６２内でスラリー１０５がスラリー水１０４と水砕スラグ１０３とに分離して水砕スラグ１０３が堆積し、この堆積した水砕スラグ１０３によってスラリー配管２６２が閉塞するおそれがある。スラリー配管２６２に閉塞が生じると、これを除去するためにスラグ排出システム２０を停止することとなり、場合によってはスラグ排出システム２０が設けられたガス化炉３０（石炭ガス化複合発電設備）を停止しなければならないことにもなる。
【００３１】
このため、本実施の形態では、スラリー配管２６２の所定位置において、当該スラリー配管２６２内の状態を検知するスラリー配管監視装置を設置している。
【００３２】
図２は、本実施の形態に係るスラリー配管監視装置の概略図であり、図３は、検出手段による検出状態を示す概略図である。
【００３３】
図２に示すように、スラリー配管監視装置は、検出手段１を有する。検出手段１は、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出するものである。
【００３４】
検出手段１は、スラリー配管２６２内の加速度（単位時間当たりの速度変化量）を検出するものである。検出手段１は、機械式、光学式、半導体式がある。機械式の検出手段１は、例えば、ばねの変位から加速度を計測したり、ばねが振動する際の周波数の変化から加速度を計測したりする。また、機械式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴う金属歪みゲージの変形に基づき、電気抵抗の変化から加速度を測定する。光学式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴う光ファイバの長さおよび屈折率の変化に基づき、光ファイバ中を伝搬するレーザ光の位相変化から加速度を測定する。半導体式の検出手段１は、振動によるスラリー配管２６２の歪みに伴うコンデンサの位置変化に基づいて静電容量の変化から加速度を測定するものや、振動によるスラリー配管２６２の歪みに基づくピエゾ抵抗素子の電気抵抗の変化から加速度を測定するものや、振動によるスラリー配管２６２の歪みに基づく圧電素子の電荷の変化から加速度を測定するものがある。
【００３５】
また、半導体式の検出手段１として、アコースティックエミッションを検出するものもある。アコースティックエミッション（Acoustic Emission：ＡＥ）は、材料の亀裂の発生や進展などの破壊に伴って発生する弾性波(振動、音波)である。そして、アコースティックエミッションを検出する検出手段１は、アコースティックエミッションによる圧電素子の電荷の変化から加速度を測定する。
【００３６】
なお、検出手段１は、加速度を検出する以外に、上述した振動によるスラリー配管２６２の歪み自体を検出してもよい。
【００３７】
ここで、スラリー配管２６２の所定位置とは、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の圧力が低下した場合に、スラリー水１０４から分離した水砕スラグ１０３が重力によりスラリー配管２６２内で堆積し易いと想定される部分を言い、例えば、図２に示すように、スラリー配管２６２が水平に配置された部分や、スラリー配管２６２が曲がっている部分（特に上方に曲がっている部分）などがある。また、スラリー配管２６２が曲がっている部分は、スラリー水１０４から分離した水砕スラグ１０３が内壁面に衝突するので、スラリー配管２６２の歪みやアコースティックエミッションを検出するうえで好ましい。
【００３８】
また、スラリー配管監視装置は、図２に示すように、監視部２と表示部３とを有する。監視部２は、検出手段１で検出した加速度（歪み）を入力する。また、監視部２は、スラリー配管２６２にスラリー１０５が圧送されている通常時（水砕スラグ１０３が堆積していない状態）での加速度（歪み）のデータが予め記憶されている。そして、監視部２は、記憶している加速度（歪み）のレベルと、検出手段１から入力した加速度（歪み）のレベルとを比較し、相互の加速度（歪み）に差がある場合、この差に応じてスラリー配管２６２内の状態を判定する。また、監視部２は、スラリー配管２６２内の状態の判定結果を表示部３に表示する。
【００３９】
監視部２におけるスラリー配管２６２内の状態の判定について説明する。例えば、図３（ａ）は、スラリー配管２６２にスラリー１０５が圧送されている通常時を示す。また、図３（ｂ）は、水砕スラグ１０３（一点鎖線で示す）が堆積している状態を示す。また、図３（ｃ）は、スラリー配管２６２の内壁面が削れた状態を示す。そして、図３（ａ）〜図３（ｃ）において、検出手段１に入力される振動を破線で示す。そして、図３（ｂ）に示すように、堆積した水砕スラグ１０３を通過して検出手段１が検出する振動は、図３（ａ）の通常時と比較して伝搬する距離が長くなるため通常時に対して加速度（歪み）減となる。また、図３（ｃ）に示すように、内壁面が削れたスラリー配管２６２を通過して検出手段１が検出する振動は、図３（ａ）の通常時と比較して伝搬する距離が短くなるため通常時に対して加速度（歪み）増となる。すなわち、監視部２は、通常時の加速度（歪み）を基準とし、基準の加速度（歪み）と入力した加速度（歪み）とを比較する。そして、監視部２は、基準の加速度（歪み）未満の加速度（歪み）の場合に加速度（歪み）減と判断し、何らかの異物が振動の伝搬に影響を与えている、すなわち水砕スラグ１０３が堆積していると判定する。一方、監視部２は、基準の加速度（歪み）を超える加速度（歪み）の場合に加速度（歪み）増と判断し、振動の伝搬に影響を与えるものが減少した、すなわち水砕スラグ１０３がスラリー配管２６２の内壁面に接触した摩擦によって当該内壁面が削れたと判定する。
【００４０】
なお、監視部２は、上記加速度（歪み）増減の度合い、すなわち加速度（歪み）の増減値が、スラリー配管２６２の状態（スラリー配管２６２の外径寸法および内径寸法）に合わせたデータとして予め記憶されていることにより、加速度（歪み）の増減の度合いに応じ、水砕スラグ１０３の堆積度合いや、スラリー配管２６２の壁厚の減少度合いを判定することが可能である。
【００４１】
表示部３は、判定結果を、文字、記号、色など、オペレータが見て識別できる情報として表示するものである。なお、図には明示しないが、表示部３に加え、アラームや音声により判定結果を知らせる報知部を設けてもよい。
【００４２】
このように、本実施の形態のスラリー配管監視装置は、スラリー水（液体）１０４と水砕スラグ（固体）１０３とが混濁したスラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２の所定位置に、スラリー配管２６２内の通路の変形を検出する検出手段１を設け、当該検出手段１の検出レベルの増減に応じてスラリー配管２６２内の状態を検知する。
【００４３】
このスラリー配管監視装置によれば、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することが可能である。このため、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことが可能になる。すなわち、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、このスラリー配管監視装置が適用されたシステム（例えば、上述したスラグ排出システム）を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該システムへの影響を低減することが可能になる。
【００４４】
また、本実施の形態のスラリー配管監視装置は、検出手段１が、スラリー配管２６２内の加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出する。
【００４５】
上述した従来の監視装置では、超音波送波器と超音波受波器とを１組で備えて超音波の送受波をしなければならず、送受波のための配置に制限があり、かつ配線数が多く複雑な構成である。この点、このスラリー配管監視装置によれば、スラリー配管２６２の内部で生じる加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出するには、受信が１箇所でよいので、配置の制限が少なくなり、かつ配線数が少ないため構成が簡素化できる。しかも、スラリー配管２６２が大径化した場合に、超音波は伝搬に限界があるが、スラリー配管２６２の内部で生じる加速度またはスラリー配管２６２の歪みを検出する場合は、受信が１箇所でよいので、スラリー配管２６２の大径化の影響が少なく適用可能である。
【００４６】
ところで、上述したスラリー配管監視装置においては、液体と固体とが混濁するスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備（例えば、図１に示すスラリー搬送部２６）に適用される。また、上述したスラリー配管監視装置が適用されるスラリー搬送設備は、上述したスラリー搬送部２６に限らず、例えば、火力発電所においてボイラから排出される石炭灰、ボトムアッシュ、またはフライアッシュが液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備や、工事現場において土砂が液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備や、下水処理時において汚泥が液体に混濁したスラリーを搬送するスラリー搬送設備がある。
【００４７】
このように、液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管２６２に圧送するスラリー搬送設備において、スラリー配管２６２に、上述したスラリー配管監視装置を適用する。
【００４８】
このスラリー搬送設備によれば、スラリー１０５を圧送するスラリー配管２６２内の状態を監視することで、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりする以前に、スラリー配管２６２の清掃や補修を行うことが可能になる。すなわち、スラリー配管２６２が閉塞したり、亀裂が生じたりした場合には、スラリー搬送設備や、当該スラリー搬送設備が適用された設備を停止しなければならないことがあるが、そのような事態を回避し、当該設備での影響を低減することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明に係るスラリー配管監視装置およびスラリー搬送設備は、液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管内の状態を監視することに適している。
【符号の説明】
【００５０】
１ 検出手段
２ 監視部
３ 表示部
２６ スラリー搬送部（スラリー搬送設備）
２６１ スラリータンク
２６２ スラリー配管
２６３ スラリーポンプ
１０３ 水砕スラグ
１０５ スラリー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管の所定位置に、前記スラリー配管内の通路の変形を検出する検出手段を設け、当該検出手段の検出レベルの増減に応じて前記スラリー配管内の状態を検知することを特徴とするスラリー配管監視装置。
【請求項２】
前記検出手段が、前記スラリー配管内の加速度または前記スラリー配管の歪みを検出することを特徴とする請求項１に記載のスラリー配管監視装置。
【請求項３】
液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備において、
前記スラリー配管に、請求項１または２に記載のスラリー配管監視装置を適用することを特徴とするスラリー搬送設備。
【請求項１】
液体と固体とが混濁したスラリーを圧送するスラリー配管の所定位置に、前記スラリー配管内の通路の変形を検出する検出手段を設け、当該検出手段の検出レベルの増減に応じて前記スラリー配管内の状態を検知することを特徴とするスラリー配管監視装置。
【請求項２】
前記検出手段が、前記スラリー配管内の加速度または前記スラリー配管の歪みを検出することを特徴とする請求項１に記載のスラリー配管監視装置。
【請求項３】
液体と固体とが混濁したスラリーをスラリー配管に圧送するスラリー搬送設備において、
前記スラリー配管に、請求項１または２に記載のスラリー配管監視装置を適用することを特徴とするスラリー搬送設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１０６８３９（Ｐ２０１２−１０６８３９Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７２９２（Ｐ２０１０−２５７２９２）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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