石炭バンカ
【課題】ゲート開放時に石炭が落下しない状況をなくして、微粉炭機に安定的に石炭を供給することを可能とした石炭バンカを提供する。
【解決手段】この石炭バンカ５０は、石炭塊（以下、単に石炭と呼ぶ）１を貯蔵すると共に石炭１を排出する排出口３ａを有したバンカ本体３と、バンカ本体３内に水を注入する注水管４と注水弁５を備えた注水手段５１と、バンカ本体３に衝撃を加える槌打手段５２と、バンカ本体３内に貯蔵された石炭１を微粉炭機１４に供給するために排出口３ａを開閉する石炭ゲート８と、石炭ゲート８開放時に石炭１が落下しているか否かを検出する透過型センサ（落下検出手段）９と、透過型センサ９の検出結果に基づいて注水手段５１、槌打手段５２及び石炭ゲート８を制御する制御装置（制御手段）２０と、を備えて構成されている。
【解決手段】この石炭バンカ５０は、石炭塊（以下、単に石炭と呼ぶ）１を貯蔵すると共に石炭１を排出する排出口３ａを有したバンカ本体３と、バンカ本体３内に水を注入する注水管４と注水弁５を備えた注水手段５１と、バンカ本体３に衝撃を加える槌打手段５２と、バンカ本体３内に貯蔵された石炭１を微粉炭機１４に供給するために排出口３ａを開閉する石炭ゲート８と、石炭ゲート８開放時に石炭１が落下しているか否かを検出する透過型センサ（落下検出手段）９と、透過型センサ９の検出結果に基づいて注水手段５１、槌打手段５２及び石炭ゲート８を制御する制御装置（制御手段）２０と、を備えて構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭バンカに関し、さらに詳しくは、石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体の排出口近傍で石炭塊が固化することを防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所に備えられている発電機には、ＬＮＧを燃料としてガスタービンを駆動するタイプと、ＬＮＧをボイラで燃焼させて蒸気タービンを駆動するタイプと、石炭を微粉炭にして燃焼させ、ボイラにより高圧蒸気を発生して蒸気タービンを駆動するタイプがある。特に、石炭を燃料とするものは、石炭塊を微粉炭機により粉砕して微粉炭を生成し、その微粉炭をボイラに供給して燃焼することにより高圧蒸気を生成しているため、稼動時には微粉炭機に石炭塊を安定して供給する必要がある。そのため、多くの場合、貯炭場から運ばれた石炭を一旦バンカと呼ばれる貯蔵容器に貯蔵し、必要なときに所定量バンカから取り出して微粉炭機に供給している。
従来技術として特許文献１には、中空の本体上部と、該本体上部の下方に連続して截頭逆円錐形をなす中空の本体下部と、該本体下部に接続されて下方へ延びる円筒状のバンカシュートとからなる石炭バンカにおいて、本体下部の軸心に対してバンカシュートの軸心が水平方向へ偏るようにバンカシュートを本体下部に接続する石炭バンカについて開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２０３５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、バンカに貯蔵された石炭が長期間貯蔵される場合には、石炭の重量と外的環境によりバンカ底部にある石炭ほど乾燥固化する虞がある。しかも、石炭を取り出す場合は、バンカの底部排出口からコールゲートと呼ばれる開閉自在なゲートを開放して取り出すようになっている。しかし、排出口近傍で石炭が固化すると排出不能な状態に陥って微粉炭機に供給されなくなり、安定的な石炭の供給が阻害されるといった問題がある。
また、石炭が微粉炭機に供給されなくなると、微粉炭機が無負荷運転となり、石炭塊をすり潰すミルボール同士が接触してミルボールを損傷するといった問題も発生する。
また、石炭の固化が発生した場合は、人力により大きなハンマー等でバンカの外壁を打撃して衝撃を与えて固化を解消する方法も行なわれていたが、ハンマーの重量が重く重労働であるばかりでなく、危険を伴うものであった。
また、特許文献１に開示されている従来技術は、バンカ内部の構造に関する発明であり、ゲートを閉じて長期間貯蔵した場合、石炭が固化するといった課題は解決されていない。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、バンカ内の石炭の固化を解消するために注水手段と槌打手段とを備え、状況に応じてこれらの手段を単独に或いは組み合わせることにより、ゲート開放時に石炭が落下しない状況をなくして、微粉炭機に安定的に石炭を供給することを可能とした石炭バンカ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】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、石炭塊を粉砕して微粉炭を生成する微粉炭機に前記石炭塊を供給する石炭バンカであって、前記石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体と、前記バンカ本体内に水を注入する注水手段と、前記バンカ本体に衝撃を加える槌打手段と、前記バンカ本体内に貯蔵された石炭塊を前記微粉炭機に供給するために前記排出口を開閉する石炭ゲートと、該石炭ゲート開放時に前記排出口から前記石炭塊が落下しているか否かを検出する落下検出手段と、前記落下検出手段の検出結果に基づいて前記注水手段、前記槌打手段及び前記石炭ゲートを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
石炭は長期間一定の圧力を加えられると各石炭塊同士が密着して固化することがある。このような状態で石炭ゲートを開放しても、上からの圧力だけでは固化は解消されない。そこで本発明では、バンカ本体に外部から衝撃を与えて各石炭塊同士の密着度合いを解消し、更に水を注入することにより促進するものである。また、衝撃と注水をどのように使い分けるかを判断するために、石炭ゲートを開放したときに石炭がバンカ本体から落下しているか否かを検出する手段を備えるものである。そしてこれらの制御は制御手段により制御される。これにより、石炭ゲートが開放すると自動的に最適な手段で石炭の固化を解消することができる。
【０００５】
請求項２は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
比較的短期間の貯蔵の場合、石炭ゲートを開放した後、水を注入するだけで固化が解消される場合がある。本発明は石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体内に水を注入するようにしたものである。これにより、簡易な方法により石炭の固化を解消することができる。
【０００６】
請求項３は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体内に水を注入しただけでは石炭の固化を解消できない場合がある。そのような時は、外部から衝撃を加えることにより固化が解消される可能性がある。本発明は石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体内に水を注入すると共に、バンカ本体に衝撃を加えるようにしたものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消することができる。
【０００７】
請求項４は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入したにも拘わらず前記落下検出手段が前記石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体内に所定の時間水を注入しても、固化の具合と注入する時間により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本発明では、そのような場合は更に時間を延長して注水するものである。これにより、注水のみで石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
【０００８】
請求項５は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入した結果、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
石炭塊を粉砕して微粉炭にする微粉炭機は、できるだけ石炭塊に水分が少ないほうが好ましい。そこで本発明では、注水後に落下検出手段により石炭塊の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止するものである。これにより、可能な限り石炭塊に水分の含有量を少なくすることができる。
【０００９】
請求項６は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えたにも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体内に所定の時間水を注入し、且つ衝撃を加えても、固化の具合により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本発明では、そのような場合は更に時間を延長して注水すると共に、再度バンカに衝撃を加えるものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
【００１０】
請求項７は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えた結果、前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止すると共に前記バンカ本体の衝撃を停止するように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
石炭塊を粉砕して微粉炭にする微粉炭機は、できるだけ石炭塊に水分が少ないほうが好ましく、また、バンカ本体の損傷を少なくする意味でもバンカ本体に加える衝撃の回数は少ないほうが好ましい。そこで本発明では、注水後に落下検出手段により石炭塊の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止すると共に、バンカ本体への衝撃を停止するものである。これにより、可能な限り石炭塊に水分の含有量を少なくすると共に、バンカ本体の衝撃回数を減らすことができる。
【００１１】
請求項８は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記槌打手段により所定時間に亘って前記バンカ本体に衝撃を加え、該衝撃にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体に注水を行なわずにバンカ本体に衝撃のみを加えて石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると石炭塊同士が密着して衝撃だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体内に水を注入して密着性を弱めることが必要である。そこで本発明では、衝撃にも拘わらず石炭塊が落下しない場合、バンカ本体内に水を注入するものである。これにより、衝撃の効果を高めて石炭の固化を解消し易くすることができる。
【００１２】
請求項９は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記注水手段により所定時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入し、該注入にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記槌打手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体に注水を行なうのみで石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると圧力により石炭塊同士が密着して注水だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体内に衝撃を加えて密着の弱い部分を破壊する必要である。そこで本発明では、注水にも拘わらず石炭塊が落下しない場合、バンカ本体に衝撃を加えるものである。これにより、注水だけでは解消しない石炭の固化を機械的な振動を加えることにより解消し易くすることができる。
【００１３】
請求項１０は、前記落下検出手段は、光透過センサにより構成されることを特徴とする。
石炭ゲートを開放すると、自重により石炭が落下する構造の場合、石炭が通過する通路に透過型の光センサを備えておくことにより、石炭が落下することにより光を遮ったことを光センサが検出することができる。これにより、石炭の落下の有無を自動的に検出することができる。
【００１４】
請求項１１は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを閉鎖した状態で、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
石炭ゲートがいつ開放されても石炭を落下させるためには、石炭ゲートが閉鎖されているときに予めバンカ本体内に注水したり、バンカ本体に衝撃を加えておいて、石炭が固化しないようにすることが重要である。これにより、石炭ゲート開放時の石炭固化を事前に防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、石炭塊を粉砕して微粉炭を生成する微粉炭機に石炭塊を供給する石炭バンカであって、石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体と、バンカ本体内に水を注入する注水手段と、バンカ本体に衝撃を加える槌打手段と、バンカ本体内に貯蔵された石炭塊を微粉炭機に供給するために排出口を開閉する石炭ゲートと、石炭ゲート開放時に石炭塊が落下しているか否かを検出する落下検出手段と、落下検出手段の検出結果に基づいて注水手段、槌打手段及び石炭ゲートを制御する制御手段と、を備え、石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体内に水を注入すると共に、バンカ本体に衝撃を加えるように注水手段及び槌打手段を制御するので、より確実に石炭の固化を解消することができ、微粉炭機の無負荷状態を事前に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の石炭バンカを備えた火力発電システムの模式図である。この火力発電システム１００は、貯炭場１０に貯炭された石炭１をベルトコンベア２により搬送して石炭バンカ５０に貯蔵し、必要時に石炭ゲート８を開放して給炭機１１に積載する。給炭機１１は例えば、ベルトコンベアのようにベルトが移動して、そのベルト上に積載された石炭を微粉炭機１４の給炭管１２に供給する。微粉炭機１４はモータ１６により減速機１９を介してミルボールを回転して石炭をすりつぶして微粉炭とし、送風機１５の風で燃料管１３を介してバーナ１７に送られる。ボイラ１８はバーナ１７により燃焼された微粉炭の火力により高圧蒸気を発生して図示しない発電機のタービンを回転する。以上が全体の概略説明であるが、本発明の主旨は石炭バンカ５０にあるので、それ以外の微粉炭機１４、及びボイラ１８の詳しい説明は省略する。
【００１７】
次に本発明の石炭バンカ５０の構成について詳細に説明する。この石炭バンカ５０は、石炭塊（以下、単に石炭と呼ぶ）１を貯蔵すると共に石炭１を排出する排出口３ａを有したバンカ本体３と、バンカ本体３内に水を注入する注水管４と注水弁５を備えた注水手段５１と、バンカ本体３に衝撃を加える槌打手段５２と、バンカ本体３内に貯蔵された石炭１を微粉炭機１４に供給するために排出口３ａを開閉する石炭ゲート８と、石炭ゲート８開放時に石炭１が落下しているか否かを検出する透過型センサ（落下検出手段）９と、透過型センサ９の検出結果に基づいて注水手段５１、槌打手段５２及び石炭ゲート８を制御する制御装置（制御手段）２０と、を備えて構成されている。尚、槌打手段５２は例えば、断続圧縮空気７をピストン１０に供給してバンカ本体３の外壁に衝撃を加える方法がある。このとき、衝撃を加える範囲は、石炭バンカ５０の比較的底部で石炭ゲート８の近傍（６の領域）が効果的である。
【００１８】
即ち、石炭１は長期間一定の圧力を加えられると各石炭同士が密着して固化することがある。このような状態で石炭ゲート８を開放しても、上からの圧力だけでは固化は解消されない場合がある。そこで本実施形態では、バンカ本体３に外部から衝撃を与えて各石炭同士の密着度合いを解消し、更に水を注入することにより解消の度合いを促進するものである。また、衝撃と注水をどのように使い分けるかを判断するために、石炭ゲート８を開放したときに石炭１がバンカ本体３から落下しているか否かを検出する透過型センサ９を備えるものである。そしてこれらの制御は制御装置２０により制御される。これにより、石炭ゲート８が開放すると自動的に最適な手段で石炭の固化を解消することができる。
【００１９】
図２は注水手段５１の注水弁５を所定時間（ｔ）開放させる回路の一例を示す図である。この回路は、接点ｃが矢印の方向に閉じると動作するリレーＡと、リレーＡの接点ａ１により所定時間（ｔ）動作するタイマリレーＢと、リレーＡの接点ａ２により動作してタイマリレーＢの接点ｂが矢印の方向に閉じることにより動作するリレーＳと、を備えて構成されている。次にこの回路の動作について説明する。制御装置２０により石炭ゲート８を開放すると、接点ｃが矢印の方向に閉じてリレーＡを動作させる。それにより、接点ａ１、ａ２が閉じてタイマリレーＢとリレーＳが動作する。リレーＳが動作すると、注水手段５１の注水弁５が開放されて注水管４からバンカ本体３内に水が注入される。その後、時間（ｔ）が経過するとタイマリレーＢが不動作となり、接点ｂが開放されてリレーＳが不動作となって注水手段５１の注水弁５が閉鎖されて注水管４からバンカ本体３内に水が注入されなくなる。その後、制御装置２０により石炭ゲート８が閉鎖されると、接点ｃが開放されてリレーＡが不動作となり、接点ａ１、ａ２が開放されて初期状態に戻る。尚、タイマリレーＢが一旦不動作となると、設定時間（ｔ）は再度設定し直される。また、以下の実施形態の説明では、注水弁５の開閉動作は、この回路により動作するものとする。
【００２０】
図３は本発明の第１の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ１でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始する（Ｓ２）。そして所定時間が経過すると（Ｓ３でＹＥＳ）、注水弁５を閉鎖して注水を停止する（Ｓ４）。
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入するように注水手段５１を制御するものであり、比較的短期間の貯蔵の場合、石炭ゲート８を開放した後、水を注入するだけで固化が解消される場合がある。本実施形態は石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入するようにしたものである。これにより、簡易な方法により石炭の固化を解消することができる。
【００２１】
図４は本発明の第２の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ１０でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始すると共に（Ｓ１１）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ１２）。そして所定時間が経過すると（Ｓ１３でＹＥＳ）、注水弁５を閉鎖して注水を停止すると共に（Ｓ１４）、槌打手段５２を停止する（Ｓ１５）。
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えるように注水手段５１及び槌打手段５２を制御するものであり、バンカ本体３内に水を注入しただけでは石炭の固化を解消できない場合がある。そのような時は、外部から衝撃を加えることにより固化が解消される可能性がある。本実施形態は石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えるようにしたものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消することができる。
【００２２】
図５は本発明の第３の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ２０でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始すると共に（Ｓ２１）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ２２）。そして、透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ２３）、落下していなければ（Ｓ２３でＮＯ）、所定時間が経過していなければ（Ｓ２４でＮＯ）、ステップＳ２０に戻って繰り返し、所定時間が経過していれば（Ｓ２４でＹＥＳ）注水時間を再セットして（Ｓ２５）ステップＳ２０に戻って繰り返す。一方ステップＳ２３で石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ２３でＹＥＳ）、注水時間が終了したかを確認して（Ｓ２６）、終了していれば（Ｓ２６でＹＥＳ）注水弁５を閉鎖して注水を停止すると共に（Ｓ２７）、槌打手段５２を停止する（Ｓ２８）。
【００２３】
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えたにも拘わらず透過型センサ９が石炭の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定してバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えるように注水手段５１及び槌打手段５２を制御するものであり、バンカ本体３内に所定の時間水を注入し、且つ衝撃を加えても、固化の具合により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本実施形態では、そのような場合は更に時間を延長して注水すると共に、再度バンカ本体３に衝撃を加えるものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
【００２４】
また、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えた結果、透過型センサ９が石炭塊１の落下を検出し、所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、注水を停止すると共にバンカ本体３の衝撃を停止するように注水手段５１及び槌打手段５２を制御するものであり、石炭を粉砕して微粉炭にする微粉炭機１４は、できるだけ石炭に水分が少ないほうが好ましく、また、バンカ本体３を維持する意味でもバンカ本体３に加える衝撃の回数は少ないほうが好ましい。そこで本実施形態では、注水後に透過型センサ９により石炭の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止すると共に、バンカ本体３への衝撃を停止するものである。これにより、可能な限り石炭に水分の含有量を少なくすると共に、バンカ本体３の衝撃回数を減らすことができる。
【００２５】
また、第３実施形態では注水手段５１と槌打手段５２を併用しているが、第４の実施形態として注水手段５１のみでも構わない。即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入したにも拘わらず透過型センサ９が石炭の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定してバンカ本体３内に水を注入するように注水手段５１を制御するものであり、バンカ本体３内に所定の時間水を注入しても、固化の具合と注入する時間により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本実施形態では、そのような場合は更に時間を延長して注水するものである。これにより、注水のみで石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
また、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入した結果、透過型センサ９により石炭の落下を検出し、所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、注水を停止するように注水手段５１を制御するものであり、石炭を粉砕して微粉炭にする微粉炭機１４は、できるだけ石炭に水分が少ないほうが好ましい。そこで本実施形態では、注水後に透過型センサ９により石炭の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止するものである。これにより、可能な限り石炭塊に水分の含有量を少なくすることができる。
【００２６】
図６は本発明の第５の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ３０でＹＥＳ）、透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ３１）、落下していなければ（Ｓ３１でＮＯ）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ３２）。そして所定時間が経過していなければ（Ｓ３３でＮＯ）、ステップＳ３２に戻って繰り返し、所定時間が経過していれば（Ｓ３３でＹＥＳ）再び透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ３４）、石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３０に戻って繰り返し、落下していなければ（Ｓ３４でＮＯ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始する（Ｓ３５）。一方、ステップＳ３１で石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ３１でＹＥＳ）、槌打手段５２を停止すると共に（Ｓ３６）注水弁５を閉鎖して注水を停止する（Ｓ３７）。
【００２７】
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、光透過センサ９により石炭の落下を検出できないとき、槌打手段５２により所定時間に亘ってバンカ本体３に衝撃を加え、衝撃にも拘わらず光透過センサ９が石炭の落下を検出しない場合、バンカ本体３内に水を注入するように注水手段５１を制御するものであり、バンカ本体３に注水を行なわずにバンカ本体３に衝撃のみを加えて石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると石炭同士が密着して衝撃だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体３内に水を注入して密着性を弱めることが必要である。そこで本実施形態では、衝撃にも拘わらず石炭が落下しない場合、バンカ本体３内に水を注入するものである。これにより、衝撃の効果を高めて石炭の固化を解消し易くすることができる。
【００２８】
また、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、光透過センサ９により石炭の落下を検出できないとき、注水手段５１により所定時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入し、この注入にも拘わらず光透過センサ９が石炭の落下を検出しない場合、バンカ本体３に衝撃を加えるように槌打手段５２を制御するものであり、バンカ本体３に注水を行なうのみで石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると圧力により石炭同士が密着して注水だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体内に衝撃を加えて密着の弱い部分を破壊する必要がある。そこで本実施形態では、注水にも拘わらず石炭が落下しない場合、バンカ本体３に衝撃を加えるものである。これにより、注水だけでは解消しない石炭の固化を機械的な振動を加えることにより解消し易くすることができる。
【００２９】
図７は本発明の第６の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ４０でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始すると共に（Ｓ４１）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ４２）。そして所定時間が経過していなければ（Ｓ４３でＮＯ）、ステップＳ４０に戻って繰り返し、所定時間が経過していれば（Ｓ４３でＹＥＳ）、注水弁５を閉鎖して注水を停止すると共に（Ｓ４４）、槌打手段５２を停止し（Ｓ４５）、透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ４６）、落下していなければ（Ｓ４６でＮＯ）、注水時間を再セットして（Ｓ４７）ステップＳ４０に戻って繰り返す。一方、ステップＳ４６で石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ４６でＹＥＳ）、終了する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の石炭バンカを備えた火力発電システムの模式図。
【図２】給水手段の注水弁を所定時間（ｔ）開放させる回路の一例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【符号の説明】
【００３１】
１ 石炭、２ ベルトコンベア、３ バンカ本体、４ 注水管、５ 注水弁、６ 槌打領域、７ 圧縮空気、８ 石炭ゲート、９ 光透過型センサ、１０ 貯炭場、１１ 給炭機、１２ 給炭管、１３ 燃料管、１４ 微粉炭機、１５ 送風機、１６ モータ、１７ バーナ、１８ ボイラ、１９ 減速機、２０ 制御装置、５０ 石炭バンカ、５１ 注水手段、５２ 槌打手段、１００ 火力発電システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭バンカに関し、さらに詳しくは、石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体の排出口近傍で石炭塊が固化することを防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所に備えられている発電機には、ＬＮＧを燃料としてガスタービンを駆動するタイプと、ＬＮＧをボイラで燃焼させて蒸気タービンを駆動するタイプと、石炭を微粉炭にして燃焼させ、ボイラにより高圧蒸気を発生して蒸気タービンを駆動するタイプがある。特に、石炭を燃料とするものは、石炭塊を微粉炭機により粉砕して微粉炭を生成し、その微粉炭をボイラに供給して燃焼することにより高圧蒸気を生成しているため、稼動時には微粉炭機に石炭塊を安定して供給する必要がある。そのため、多くの場合、貯炭場から運ばれた石炭を一旦バンカと呼ばれる貯蔵容器に貯蔵し、必要なときに所定量バンカから取り出して微粉炭機に供給している。
従来技術として特許文献１には、中空の本体上部と、該本体上部の下方に連続して截頭逆円錐形をなす中空の本体下部と、該本体下部に接続されて下方へ延びる円筒状のバンカシュートとからなる石炭バンカにおいて、本体下部の軸心に対してバンカシュートの軸心が水平方向へ偏るようにバンカシュートを本体下部に接続する石炭バンカについて開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２０３５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、バンカに貯蔵された石炭が長期間貯蔵される場合には、石炭の重量と外的環境によりバンカ底部にある石炭ほど乾燥固化する虞がある。しかも、石炭を取り出す場合は、バンカの底部排出口からコールゲートと呼ばれる開閉自在なゲートを開放して取り出すようになっている。しかし、排出口近傍で石炭が固化すると排出不能な状態に陥って微粉炭機に供給されなくなり、安定的な石炭の供給が阻害されるといった問題がある。
また、石炭が微粉炭機に供給されなくなると、微粉炭機が無負荷運転となり、石炭塊をすり潰すミルボール同士が接触してミルボールを損傷するといった問題も発生する。
また、石炭の固化が発生した場合は、人力により大きなハンマー等でバンカの外壁を打撃して衝撃を与えて固化を解消する方法も行なわれていたが、ハンマーの重量が重く重労働であるばかりでなく、危険を伴うものであった。
また、特許文献１に開示されている従来技術は、バンカ内部の構造に関する発明であり、ゲートを閉じて長期間貯蔵した場合、石炭が固化するといった課題は解決されていない。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、バンカ内の石炭の固化を解消するために注水手段と槌打手段とを備え、状況に応じてこれらの手段を単独に或いは組み合わせることにより、ゲート開放時に石炭が落下しない状況をなくして、微粉炭機に安定的に石炭を供給することを可能とした石炭バンカ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】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、石炭塊を粉砕して微粉炭を生成する微粉炭機に前記石炭塊を供給する石炭バンカであって、前記石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体と、前記バンカ本体内に水を注入する注水手段と、前記バンカ本体に衝撃を加える槌打手段と、前記バンカ本体内に貯蔵された石炭塊を前記微粉炭機に供給するために前記排出口を開閉する石炭ゲートと、該石炭ゲート開放時に前記排出口から前記石炭塊が落下しているか否かを検出する落下検出手段と、前記落下検出手段の検出結果に基づいて前記注水手段、前記槌打手段及び前記石炭ゲートを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
石炭は長期間一定の圧力を加えられると各石炭塊同士が密着して固化することがある。このような状態で石炭ゲートを開放しても、上からの圧力だけでは固化は解消されない。そこで本発明では、バンカ本体に外部から衝撃を与えて各石炭塊同士の密着度合いを解消し、更に水を注入することにより促進するものである。また、衝撃と注水をどのように使い分けるかを判断するために、石炭ゲートを開放したときに石炭がバンカ本体から落下しているか否かを検出する手段を備えるものである。そしてこれらの制御は制御手段により制御される。これにより、石炭ゲートが開放すると自動的に最適な手段で石炭の固化を解消することができる。
【０００５】
請求項２は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
比較的短期間の貯蔵の場合、石炭ゲートを開放した後、水を注入するだけで固化が解消される場合がある。本発明は石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体内に水を注入するようにしたものである。これにより、簡易な方法により石炭の固化を解消することができる。
【０００６】
請求項３は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体内に水を注入しただけでは石炭の固化を解消できない場合がある。そのような時は、外部から衝撃を加えることにより固化が解消される可能性がある。本発明は石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体内に水を注入すると共に、バンカ本体に衝撃を加えるようにしたものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消することができる。
【０００７】
請求項４は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入したにも拘わらず前記落下検出手段が前記石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体内に所定の時間水を注入しても、固化の具合と注入する時間により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本発明では、そのような場合は更に時間を延長して注水するものである。これにより、注水のみで石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
【０００８】
請求項５は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入した結果、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
石炭塊を粉砕して微粉炭にする微粉炭機は、できるだけ石炭塊に水分が少ないほうが好ましい。そこで本発明では、注水後に落下検出手段により石炭塊の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止するものである。これにより、可能な限り石炭塊に水分の含有量を少なくすることができる。
【０００９】
請求項６は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えたにも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体内に所定の時間水を注入し、且つ衝撃を加えても、固化の具合により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本発明では、そのような場合は更に時間を延長して注水すると共に、再度バンカに衝撃を加えるものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
【００１０】
請求項７は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えた結果、前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止すると共に前記バンカ本体の衝撃を停止するように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
石炭塊を粉砕して微粉炭にする微粉炭機は、できるだけ石炭塊に水分が少ないほうが好ましく、また、バンカ本体の損傷を少なくする意味でもバンカ本体に加える衝撃の回数は少ないほうが好ましい。そこで本発明では、注水後に落下検出手段により石炭塊の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止すると共に、バンカ本体への衝撃を停止するものである。これにより、可能な限り石炭塊に水分の含有量を少なくすると共に、バンカ本体の衝撃回数を減らすことができる。
【００１１】
請求項８は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記槌打手段により所定時間に亘って前記バンカ本体に衝撃を加え、該衝撃にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体に注水を行なわずにバンカ本体に衝撃のみを加えて石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると石炭塊同士が密着して衝撃だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体内に水を注入して密着性を弱めることが必要である。そこで本発明では、衝撃にも拘わらず石炭塊が落下しない場合、バンカ本体内に水を注入するものである。これにより、衝撃の効果を高めて石炭の固化を解消し易くすることができる。
【００１２】
請求項９は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記注水手段により所定時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入し、該注入にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記槌打手段を制御することを特徴とする。
バンカ本体に注水を行なうのみで石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると圧力により石炭塊同士が密着して注水だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体内に衝撃を加えて密着の弱い部分を破壊する必要である。そこで本発明では、注水にも拘わらず石炭塊が落下しない場合、バンカ本体に衝撃を加えるものである。これにより、注水だけでは解消しない石炭の固化を機械的な振動を加えることにより解消し易くすることができる。
【００１３】
請求項１０は、前記落下検出手段は、光透過センサにより構成されることを特徴とする。
石炭ゲートを開放すると、自重により石炭が落下する構造の場合、石炭が通過する通路に透過型の光センサを備えておくことにより、石炭が落下することにより光を遮ったことを光センサが検出することができる。これにより、石炭の落下の有無を自動的に検出することができる。
【００１４】
請求項１１は、前記制御手段は、前記石炭ゲートを閉鎖した状態で、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする。
石炭ゲートがいつ開放されても石炭を落下させるためには、石炭ゲートが閉鎖されているときに予めバンカ本体内に注水したり、バンカ本体に衝撃を加えておいて、石炭が固化しないようにすることが重要である。これにより、石炭ゲート開放時の石炭固化を事前に防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、石炭塊を粉砕して微粉炭を生成する微粉炭機に石炭塊を供給する石炭バンカであって、石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体と、バンカ本体内に水を注入する注水手段と、バンカ本体に衝撃を加える槌打手段と、バンカ本体内に貯蔵された石炭塊を微粉炭機に供給するために排出口を開閉する石炭ゲートと、石炭ゲート開放時に石炭塊が落下しているか否かを検出する落下検出手段と、落下検出手段の検出結果に基づいて注水手段、槌打手段及び石炭ゲートを制御する制御手段と、を備え、石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体内に水を注入すると共に、バンカ本体に衝撃を加えるように注水手段及び槌打手段を制御するので、より確実に石炭の固化を解消することができ、微粉炭機の無負荷状態を事前に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の石炭バンカを備えた火力発電システムの模式図である。この火力発電システム１００は、貯炭場１０に貯炭された石炭１をベルトコンベア２により搬送して石炭バンカ５０に貯蔵し、必要時に石炭ゲート８を開放して給炭機１１に積載する。給炭機１１は例えば、ベルトコンベアのようにベルトが移動して、そのベルト上に積載された石炭を微粉炭機１４の給炭管１２に供給する。微粉炭機１４はモータ１６により減速機１９を介してミルボールを回転して石炭をすりつぶして微粉炭とし、送風機１５の風で燃料管１３を介してバーナ１７に送られる。ボイラ１８はバーナ１７により燃焼された微粉炭の火力により高圧蒸気を発生して図示しない発電機のタービンを回転する。以上が全体の概略説明であるが、本発明の主旨は石炭バンカ５０にあるので、それ以外の微粉炭機１４、及びボイラ１８の詳しい説明は省略する。
【００１７】
次に本発明の石炭バンカ５０の構成について詳細に説明する。この石炭バンカ５０は、石炭塊（以下、単に石炭と呼ぶ）１を貯蔵すると共に石炭１を排出する排出口３ａを有したバンカ本体３と、バンカ本体３内に水を注入する注水管４と注水弁５を備えた注水手段５１と、バンカ本体３に衝撃を加える槌打手段５２と、バンカ本体３内に貯蔵された石炭１を微粉炭機１４に供給するために排出口３ａを開閉する石炭ゲート８と、石炭ゲート８開放時に石炭１が落下しているか否かを検出する透過型センサ（落下検出手段）９と、透過型センサ９の検出結果に基づいて注水手段５１、槌打手段５２及び石炭ゲート８を制御する制御装置（制御手段）２０と、を備えて構成されている。尚、槌打手段５２は例えば、断続圧縮空気７をピストン１０に供給してバンカ本体３の外壁に衝撃を加える方法がある。このとき、衝撃を加える範囲は、石炭バンカ５０の比較的底部で石炭ゲート８の近傍（６の領域）が効果的である。
【００１８】
即ち、石炭１は長期間一定の圧力を加えられると各石炭同士が密着して固化することがある。このような状態で石炭ゲート８を開放しても、上からの圧力だけでは固化は解消されない場合がある。そこで本実施形態では、バンカ本体３に外部から衝撃を与えて各石炭同士の密着度合いを解消し、更に水を注入することにより解消の度合いを促進するものである。また、衝撃と注水をどのように使い分けるかを判断するために、石炭ゲート８を開放したときに石炭１がバンカ本体３から落下しているか否かを検出する透過型センサ９を備えるものである。そしてこれらの制御は制御装置２０により制御される。これにより、石炭ゲート８が開放すると自動的に最適な手段で石炭の固化を解消することができる。
【００１９】
図２は注水手段５１の注水弁５を所定時間（ｔ）開放させる回路の一例を示す図である。この回路は、接点ｃが矢印の方向に閉じると動作するリレーＡと、リレーＡの接点ａ１により所定時間（ｔ）動作するタイマリレーＢと、リレーＡの接点ａ２により動作してタイマリレーＢの接点ｂが矢印の方向に閉じることにより動作するリレーＳと、を備えて構成されている。次にこの回路の動作について説明する。制御装置２０により石炭ゲート８を開放すると、接点ｃが矢印の方向に閉じてリレーＡを動作させる。それにより、接点ａ１、ａ２が閉じてタイマリレーＢとリレーＳが動作する。リレーＳが動作すると、注水手段５１の注水弁５が開放されて注水管４からバンカ本体３内に水が注入される。その後、時間（ｔ）が経過するとタイマリレーＢが不動作となり、接点ｂが開放されてリレーＳが不動作となって注水手段５１の注水弁５が閉鎖されて注水管４からバンカ本体３内に水が注入されなくなる。その後、制御装置２０により石炭ゲート８が閉鎖されると、接点ｃが開放されてリレーＡが不動作となり、接点ａ１、ａ２が開放されて初期状態に戻る。尚、タイマリレーＢが一旦不動作となると、設定時間（ｔ）は再度設定し直される。また、以下の実施形態の説明では、注水弁５の開閉動作は、この回路により動作するものとする。
【００２０】
図３は本発明の第１の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ１でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始する（Ｓ２）。そして所定時間が経過すると（Ｓ３でＹＥＳ）、注水弁５を閉鎖して注水を停止する（Ｓ４）。
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入するように注水手段５１を制御するものであり、比較的短期間の貯蔵の場合、石炭ゲート８を開放した後、水を注入するだけで固化が解消される場合がある。本実施形態は石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入するようにしたものである。これにより、簡易な方法により石炭の固化を解消することができる。
【００２１】
図４は本発明の第２の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ１０でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始すると共に（Ｓ１１）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ１２）。そして所定時間が経過すると（Ｓ１３でＹＥＳ）、注水弁５を閉鎖して注水を停止すると共に（Ｓ１４）、槌打手段５２を停止する（Ｓ１５）。
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えるように注水手段５１及び槌打手段５２を制御するものであり、バンカ本体３内に水を注入しただけでは石炭の固化を解消できない場合がある。そのような時は、外部から衝撃を加えることにより固化が解消される可能性がある。本実施形態は石炭ゲート８を開放した後、所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えるようにしたものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消することができる。
【００２２】
図５は本発明の第３の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ２０でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始すると共に（Ｓ２１）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ２２）。そして、透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ２３）、落下していなければ（Ｓ２３でＮＯ）、所定時間が経過していなければ（Ｓ２４でＮＯ）、ステップＳ２０に戻って繰り返し、所定時間が経過していれば（Ｓ２４でＹＥＳ）注水時間を再セットして（Ｓ２５）ステップＳ２０に戻って繰り返す。一方ステップＳ２３で石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ２３でＹＥＳ）、注水時間が終了したかを確認して（Ｓ２６）、終了していれば（Ｓ２６でＹＥＳ）注水弁５を閉鎖して注水を停止すると共に（Ｓ２７）、槌打手段５２を停止する（Ｓ２８）。
【００２３】
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えたにも拘わらず透過型センサ９が石炭の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定してバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えるように注水手段５１及び槌打手段５２を制御するものであり、バンカ本体３内に所定の時間水を注入し、且つ衝撃を加えても、固化の具合により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本実施形態では、そのような場合は更に時間を延長して注水すると共に、再度バンカ本体３に衝撃を加えるものである。これにより、より確実に石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
【００２４】
また、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入すると共に、バンカ本体３に衝撃を加えた結果、透過型センサ９が石炭塊１の落下を検出し、所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、注水を停止すると共にバンカ本体３の衝撃を停止するように注水手段５１及び槌打手段５２を制御するものであり、石炭を粉砕して微粉炭にする微粉炭機１４は、できるだけ石炭に水分が少ないほうが好ましく、また、バンカ本体３を維持する意味でもバンカ本体３に加える衝撃の回数は少ないほうが好ましい。そこで本実施形態では、注水後に透過型センサ９により石炭の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止すると共に、バンカ本体３への衝撃を停止するものである。これにより、可能な限り石炭に水分の含有量を少なくすると共に、バンカ本体３の衝撃回数を減らすことができる。
【００２５】
また、第３実施形態では注水手段５１と槌打手段５２を併用しているが、第４の実施形態として注水手段５１のみでも構わない。即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入したにも拘わらず透過型センサ９が石炭の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定してバンカ本体３内に水を注入するように注水手段５１を制御するものであり、バンカ本体３内に所定の時間水を注入しても、固化の具合と注入する時間により石炭の固化が解消されない場合がある。そこで本実施形態では、そのような場合は更に時間を延長して注水するものである。これにより、注水のみで石炭の固化を解消する可能性を大きくすることができる。
また、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、注水手段５１により所定の時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入した結果、透過型センサ９により石炭の落下を検出し、所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、注水を停止するように注水手段５１を制御するものであり、石炭を粉砕して微粉炭にする微粉炭機１４は、できるだけ石炭に水分が少ないほうが好ましい。そこで本実施形態では、注水後に透過型センサ９により石炭の落下が継続していることを検出した場合は、直ちに注水を停止するものである。これにより、可能な限り石炭塊に水分の含有量を少なくすることができる。
【００２６】
図６は本発明の第５の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ３０でＹＥＳ）、透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ３１）、落下していなければ（Ｓ３１でＮＯ）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ３２）。そして所定時間が経過していなければ（Ｓ３３でＮＯ）、ステップＳ３２に戻って繰り返し、所定時間が経過していれば（Ｓ３３でＹＥＳ）再び透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ３４）、石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３０に戻って繰り返し、落下していなければ（Ｓ３４でＮＯ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始する（Ｓ３５）。一方、ステップＳ３１で石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ３１でＹＥＳ）、槌打手段５２を停止すると共に（Ｓ３６）注水弁５を閉鎖して注水を停止する（Ｓ３７）。
【００２７】
即ち、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、光透過センサ９により石炭の落下を検出できないとき、槌打手段５２により所定時間に亘ってバンカ本体３に衝撃を加え、衝撃にも拘わらず光透過センサ９が石炭の落下を検出しない場合、バンカ本体３内に水を注入するように注水手段５１を制御するものであり、バンカ本体３に注水を行なわずにバンカ本体３に衝撃のみを加えて石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると石炭同士が密着して衝撃だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体３内に水を注入して密着性を弱めることが必要である。そこで本実施形態では、衝撃にも拘わらず石炭が落下しない場合、バンカ本体３内に水を注入するものである。これにより、衝撃の効果を高めて石炭の固化を解消し易くすることができる。
【００２８】
また、制御装置２０は、石炭ゲート８を開放した後、光透過センサ９により石炭の落下を検出できないとき、注水手段５１により所定時間に亘ってバンカ本体３内に水を注入し、この注入にも拘わらず光透過センサ９が石炭の落下を検出しない場合、バンカ本体３に衝撃を加えるように槌打手段５２を制御するものであり、バンカ本体３に注水を行なうのみで石炭の固化を解消できる可能性もある。しかし、固化が長期間継続すると圧力により石炭同士が密着して注水だけでは固化が解消されない場合がある。そのようなときは、別の手段としてバンカ本体内に衝撃を加えて密着の弱い部分を破壊する必要がある。そこで本実施形態では、注水にも拘わらず石炭が落下しない場合、バンカ本体３に衝撃を加えるものである。これにより、注水だけでは解消しない石炭の固化を機械的な振動を加えることにより解消し易くすることができる。
【００２９】
図７は本発明の第６の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフローチャートである。制御装置２０は、石炭ゲート８を開放すると（Ｓ４０でＹＥＳ）、注水弁５を開放してバンカ本体３内に注水を開始すると共に（Ｓ４１）、槌打手段５２によりバンカ本体３に衝撃を加える（Ｓ４２）。そして所定時間が経過していなければ（Ｓ４３でＮＯ）、ステップＳ４０に戻って繰り返し、所定時間が経過していれば（Ｓ４３でＹＥＳ）、注水弁５を閉鎖して注水を停止すると共に（Ｓ４４）、槌打手段５２を停止し（Ｓ４５）、透過型センサ９により石炭が給炭機１１に落下しているかを確認し（Ｓ４６）、落下していなければ（Ｓ４６でＮＯ）、注水時間を再セットして（Ｓ４７）ステップＳ４０に戻って繰り返す。一方、ステップＳ４６で石炭が給炭機１１に落下していれば（Ｓ４６でＹＥＳ）、終了する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の石炭バンカを備えた火力発電システムの模式図。
【図２】給水手段の注水弁を所定時間（ｔ）開放させる回路の一例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る石炭ゲートの動作を説明するフロー図。
【符号の説明】
【００３１】
１ 石炭、２ ベルトコンベア、３ バンカ本体、４ 注水管、５ 注水弁、６ 槌打領域、７ 圧縮空気、８ 石炭ゲート、９ 光透過型センサ、１０ 貯炭場、１１ 給炭機、１２ 給炭管、１３ 燃料管、１４ 微粉炭機、１５ 送風機、１６ モータ、１７ バーナ、１８ ボイラ、１９ 減速機、２０ 制御装置、５０ 石炭バンカ、５１ 注水手段、５２ 槌打手段、１００ 火力発電システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭塊を粉砕して微粉炭を生成する微粉炭機に前記石炭塊を供給する石炭バンカであって、
前記石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体と、前記バンカ本体内に水を注入する注水手段と、前記バンカ本体に衝撃を加える槌打手段と、前記バンカ本体内に貯蔵された石炭塊を前記微粉炭機に供給するために前記排出口を開閉する石炭ゲートと、該石炭ゲート開放時に前記排出口から前記石炭塊が落下しているか否かを検出する落下検出手段と、前記落下検出手段の検出結果に基づいて前記注水手段、前記槌打手段及び前記石炭ゲートを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする石炭バンカ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項３】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項４】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入したにも拘わらず前記落下検出手段が前記石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の石炭バンカ。
【請求項５】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入した結果、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の石炭バンカ。
【請求項６】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えたにも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１又は３に記載の石炭バンカ。
【請求項７】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えた結果、前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止すると共に前記バンカ本体の衝撃を停止するように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１、２又は５に記載の石炭バンカ。
【請求項８】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記槌打手段により所定時間に亘って前記バンカ本体に衝撃を加え、該衝撃にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項９】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記注水手段により所定時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入し、該注入にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項１０】
前記落下検出手段は、光透過センサにより構成されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の石炭バンカ。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを閉鎖した状態で、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項１】
石炭塊を粉砕して微粉炭を生成する微粉炭機に前記石炭塊を供給する石炭バンカであって、
前記石炭塊を貯蔵すると共に石炭塊を排出する排出口を有したバンカ本体と、前記バンカ本体内に水を注入する注水手段と、前記バンカ本体に衝撃を加える槌打手段と、前記バンカ本体内に貯蔵された石炭塊を前記微粉炭機に供給するために前記排出口を開閉する石炭ゲートと、該石炭ゲート開放時に前記排出口から前記石炭塊が落下しているか否かを検出する落下検出手段と、前記落下検出手段の検出結果に基づいて前記注水手段、前記槌打手段及び前記石炭ゲートを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする石炭バンカ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項３】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項４】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入したにも拘わらず前記落下検出手段が前記石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の石炭バンカ。
【請求項５】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入した結果、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の石炭バンカ。
【請求項６】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えたにも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、新たに注水時間を設定して前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１又は３に記載の石炭バンカ。
【請求項７】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記注水手段により所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えた結果、前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出し、前記所定の時間に亘って当該状態が継続した場合、前記注水を停止すると共に前記バンカ本体の衝撃を停止するように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１、２又は５に記載の石炭バンカ。
【請求項８】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記槌打手段により所定時間に亘って前記バンカ本体に衝撃を加え、該衝撃にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体内に水を注入するように前記注水手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項９】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを開放した後、前記落下検出手段により石炭塊の落下を検出できないとき、前記注水手段により所定時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入し、該注入にも拘わらず前記落下検出手段が石炭塊の落下を検出しない場合、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【請求項１０】
前記落下検出手段は、光透過センサにより構成されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の石炭バンカ。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記石炭ゲートを閉鎖した状態で、所定の時間に亘って前記バンカ本体内に水を注入すると共に、前記バンカ本体に衝撃を加えるように前記注水手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の石炭バンカ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２３９１５６（Ｐ２００８−２３９１５６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７７８３１（Ｐ２００７−７７８３１）
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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