(57)【要約】  溶融塩検出装置は、ボイラ内に配置される溶融塩検出装置であって、離間して配置された試験電極及び照合電極と、ボイラ内に発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着した際に、試験電極と照合電極との間の導通を検出する検出部とを備える。
2012070434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ内に配置される溶融塩検出装置であって、
離間して配置された試験電極及び照合電極と、
前記ボイラ内に発生した溶融塩が、前記試験電極及び前記照合電極にまたがって付着した際に、前記試験電極と前記照合電極との間の導通を検出する検出部と、
を備える溶融塩検出装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記照合電極に対する前記試験電極の電位の振動を検出する請求項１に記載の溶融塩検出装置。
【請求項３】
前記検出部が検出する電位の振動に基づいて、前記試験電極に発生した損耗の形態を判定する判定部を備える請求項２に記載の溶融塩検出装置。
【請求項４】
前記試験電極及び前記照合電極を冷却する冷却部を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶融塩検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記溶融塩検出装置を備える流動床ボイラであって、
前記試験電極及び前記照合電極は、熱交換器の近傍及び火炉の少なくとも一方に設けられている流動床ボイラ。
【請求項６】
前記検出部により異常値が検出された際に警告を発する警告部を備える請求項５に記載の流動床ボイラ。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記溶融塩検出装置を備えるストーカ炉であって、
前記試験電極及び前記照合電極は、熱交換器の近傍に設けられているストーカ炉。
【請求項８】
前記検出部により異常値が検出された際に警告を発する警告部を備える請求項７に記載のストーカ炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる溶融塩検出装置並びにこれを備えた流動床ボイラ及びストーカ炉に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、以下の特許文献１に記載されているように、バイオマス燃料や廃棄物燃料にはＮａ、Ｋ、Ｃｌ等の塩類が含まれており、これらの燃料を燃焼することでＫＣｌ、ＮａＣｌ等の溶融塩が生成され、これらの溶融塩が伝熱管の表面に付着して腐食させることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０８１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、その腐食に対処すべく、溶融塩がボイラ内に付着したことを検出できる検出手段の開発が望まれている。【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる溶融塩検出装置並びにこれを備えた流動床ボイラ及びストーカ炉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】
【０００６】
本発明の一側面に係る溶融塩検出装置は、ボイラ内に配置される溶融塩検出装置であって、離間して配置された試験電極及び照合電極と、ボイラ内に発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着した際に、試験電極と照合電極との間の導通を検出する検出部とを備える。【０００７】
この溶融塩検出装置では、ボイラ内に発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着すると、試験電極と照合電極との間が導通し、この導通が検出部によって検出される。従って、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出することができる。【０００８】
ここで、検出部は、照合電極に対する試験電極の電位の振動を検出しても良い。こうすると、ボイラ内に発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着した後に、さらに、付着した溶融塩による試験電極の腐食又はボイラ内を流動する流動材の衝突による試験電極の摩耗が発生した場合に、これらの損耗を検出できると共に、検出する電位の振動に基づいて、これらの損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを判断することができる。【０００９】
また、検出部が検出する電位の振動に基づいて、試験電極に発生した損耗の形態を判定する判定部を備えても良い。こうすると、試験電極に発生した損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを自動的に判定することができる。【００１０】
また、試験電極及び照合電極を冷却する冷却部を備えても良い。こうすると、ボイラ内において溶融塩が付着する伝熱管と同程度の温度まで試験電極及び照合電極を冷却することが可能となり、ボイラ内で発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着し、これを確実に検出することができる。【００１１】
本発明の一側面に係る流動床ボイラは、上述の溶融塩検出装置を備える流動床ボイラであって、試験電極及び照合電極は、熱交換器の近傍及び火炉の少なくとも一方に設けられている。この流動床ボイラでは、上述の溶融塩検出装置の試験電極及び照合電極が熱交換器の近傍及び火炉の少なくとも一方に設けられているため、熱交換器や火炉に溶融塩が付着したことを検出できる。【００１２】
また、検出部により異常値が検出された際に警告を発する警告部を備えても良い。こうすると、検出部により異常値が検出されたことを、オペレータに確実に伝えることができる。【００１３】
本発明の一側面に係るストーカ炉は、上述の溶融塩検出装置を備えるストーカ炉であって、試験電極及び照合電極は、熱交換器の近傍に設けられている。このストーカ炉は、上述の溶融塩検出装置の試験電極及び照合電極を熱交換器の近傍に備えているため、熱交換器に溶融塩が付着したことを検出できる。【００１４】
また、検出部により異常値が検出された際に警告を発する警告部を備えても良い。こうすると、検出部により異常値が検出されたことを、オペレータに確実に伝えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる溶融塩検出装置並びにこれを備えた流動床ボイラ及びストーカ炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る溶融塩検出装置を示す概略断面図である。
【図２】導通が検出される場合の溶融塩の付着状態の例を示す図である。
【図３】溶融塩の付着状態を示す概略断面図である。
【図４】溶融塩の付着によって試験電極に局部的な腐食が発生した状態を示す概略断面図である。
【図５】試験電極に局部的な損耗が発生した場合の電位の経時変化図である。
【図６】試験電極に全面的な損耗が発生した場合の電位の経時変化図である。
【図７】実施形態に係る流動床ボイラを示す概略構成図である。
【図８】実施形態に係るストーカ炉を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ溶融塩検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、実施形態に係る溶融塩検出装置を示す概略断面図、図２は、導通が検出される場合の溶融塩の付着状態の例を示す図である。
【００１９】
溶融塩検出装置１は、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出するためのものであり、試験電極２、照合電極３、冷却部４及び検出部５を備えている。
【００２０】
試験電極２は、図示左右方向に延びる接続端子２１と、この接続端子２１の一方側（図示右側）の端部に連結された円板状の試験電極部２２とを有している（図２参照）。この試験電極２は、ボイラ内の伝熱管等に用いられる材質と同様な材質から成り、ここでは、炭素鋼が用いられている。
【００２１】
照合電極３は、基準電極であって、試験電極２と同様な形状を成しており、接続端子３１と、これに連結された照合電極部３２とを有している。この照合電極３は、塩による腐食が生じない材質から成り、ここでは、白金が用いられている。
【００２２】
試験電極２及び照合電極３は、これらと同程度の長さの円筒状を成す金属管であるシース６内に離間して配置されており、シース６の一方側の端部にあっては、試験電極部２２及び照合電極部３２が表面に露出し、シース６の他方側の端部にあっては、検出部５からの配線が接続端子２１及び接続端子３１に各々接続されている。シース６の内部には、絶縁材６１が充填され、試験電極２と照合電極３とが互いに絶縁されている。
【００２３】
冷却部４は、試験電極２の試験電極部２２、及び、照合電極３の照合電極部３２を冷却するためのものであり、冷却管４１、熱電対４２及び冷却制御部４３を有している。
【００２４】
冷却管４１は、試験電極部２２及び照合電極部３２を冷却するための冷却空気を送るものであり、試験電極部２２及び照合電極部３２の裏面に接するようにシース６内に配管されている。
【００２５】
熱電対４２は、照合電極部３２の温度を測定するためのものであり、その先端が照合電極部３２の裏面に接するようにシース６内に配置されている。なお、熱電対４２の先端を試験電極部２２の裏面に接するように配置し、試験電極部２２の温度を測定しても良い。
【００２６】
冷却制御部４３は、熱電対４２によって測定された温度に基づいて、冷却管４１に送る冷却空気の量を例えばブロア等の駆動を制御することにより調整し、これにより、試験電極部２２及び照合電極部３２を所望の温度に冷却することが可能となっている。試験電極部２２及び照合電極部３２の冷却温度は、ここでは、３００℃〜４００℃とされ、ボイラ内において溶融塩Ｓが付着する伝熱管と同程度の温度とされている。
【００２７】
検出部５は、試験電極２と照合電極３との間の導通を検出するためのものであり、照合電極３に対する試験電極２の電位を検出する。
【００２８】
上記のような試験電極２、照合電極３、冷却管４１及び熱電対４２を内蔵したシース６は、例えば流動材が流動するＣＦＢ（循環流動床ボイラ）内に配置される。このＣＦＢでは、バイオマスや廃棄物等を含有する燃料が燃焼され、ボイラ内の温度は、ここでは、８００℃〜９００℃とされている。そして、試験電極部２２及び照合電極部３２が、冷却部４によって冷却されて、ボイラ内において溶融塩Ｓが付着する伝熱管と同程度の温度とされているため、ボイラ内に発生した溶融塩Ｓは容易に試験電極部２２及び照合電極部３２に付着する。
【００２９】
溶融塩Ｓが、図２に示すように、試験電極部２２及び照合電極部３２にまたがって付着すると、試験電極２及び照合電極３にそれぞれ電位が発生し、試験電極２と照合電極３との間が導通する。ここで、試験電極２に発生する電位と、照合電極３に発生する電位は、試験電極２及び照合電極３の材質が異なるため、その大きさが異なり、検出部５では、照合電極３に対する試験電極２の電位が検出される。すなわち、試験電極２と照合電極３との間の導通が検出される。
【００３０】
図３は溶融塩の付着状態を示す概略断面図、図４は溶融塩の付着によって試験電極に局部的な腐食が発生した状態を示す概略断面図、図５は試験電極に局部的な損耗が発生した場合の電位の経時変化図、図６は試験電極に全面的な損耗が発生した場合の電位の経時変化図である。
【００３１】
図３及び図４に示すように、試験電極部２２の表面はボイラ内の高温の燃焼ガスにさらされて酸化され、その表面には、酸化皮膜２２ａが形成される。図３に示すように、溶融塩Ｓが試験電極部２２及び照合電極部３２にまたがって付着した状態（図２参照）では、照合電極３に対する試験電極２の電位は一定である(図５の電位Ｅ１参照)。
【００３２】
ここで、溶融塩Ｓが試験電極部２２及び照合電極部３２にまたがって付着した後、図４に示すように、溶融塩Ｓによる腐食によって試験電極部２２の酸化膜２２ａが局部的に破られ、溶融塩Ｓが試験電極部２２に達すると、図５に示すように、一定であった電位Ｅ１が電位Ｅ２まで直ちに減少し、その後、この減少の速度よりも遅い速度で電位値が徐々に増加するという大振幅長周期の振動パターンが発生する。なお、このような電位の振動パターンは、溶融塩Ｓが試験電極部２２及び照合電極部３２にまたがって付着した後、ボイラ内を流動するけい砂等の流動材が試験電極部２２に衝突して、局部的に試験電極部２２に摩耗が発生した場合にも検出される。
【００３３】
また、溶融塩Ｓにより、局部的ではなく全面的な腐食が発生すると、図６に示すように、電位が増加及び減少を繰り返して振動するという小振幅短周期の振動パターンが発生する。なお、このような電位の振動パターンは、溶融塩Ｓが試験電極部２２及び照合電極部３２にまたがって付着した後、ボイラ内を流動するけい砂等の流動材が試験電極部２２に衝突して、全面的に試験電極部２２に摩耗が発生した場合にも検出される。
【００３４】
そして、検出部５は、付着した溶融塩Ｓによる試験電極部２２の腐食又はボイラ内を流動する流動材の衝突による試験電極部２２の摩耗が発生した場合に、これらの損耗（腐食、摩耗）による電位の振動を検出し、検出した電位振動のパターンが図５又は図６に示す振動パターンの何れに該当するかを判定し、これらの損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを判定する。
【００３５】
このように、本実施形態に係る溶融塩検出装置１では、ボイラ内に発生した溶融塩Ｓが、試験電極部２２及び照合電極部３２にまたがって付着すると、試験電極２と照合電極３との間が導通し、この導通が検出部５によって検出されるため、ボイラ内で発生した溶融塩Ｓが、ボイラ内に付着したことを検出することができる。また、この溶融塩検出装置１では、別途電源を設けることなく、試験電極２と照合電極３との間の導通を検出部５によって検出できるため、電源から外乱が入力されることがなく、ボイラ内で発生した溶融塩Ｓがボイラ内に付着したことを正確に検出することができる。
【００３６】
また、検出部５は、検出する電位の振動に基づいて、試験電極部２２に発生した損耗の形態を判定するため、試験電極部２２に発生した損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを自動的に判定することができる。
【００３７】
また、試験電極部２２及び照合電極部３２を冷却する冷却部４を備えるため、ボイラ内において溶融塩Ｓが付着する伝熱管と同程度の温度まで試験電極部２２及び照合電極部３２を冷却でき、ボイラ内で発生した溶融塩Ｓが、試験電極部２２及び照合電極部３２にまたがって付着し、これを確実に検出することができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、検出部５は、検出する電位の振動に基づいて、試験電極部２２に発生した損耗の形態を自動的に判定するが、検出する電位の振動をモニタに表示し、このモニタの表示に基づいて、オペレータが試験電極部２２に発生した損耗の形態を判断しても良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、検出部５は、照合電極３に対する試験電極２の電位を測定することで導通を検出するが、検出部５にランプを設け、導通すると当該ランプが点灯するようにすることで導通を検出しても良い。
【００４０】
また、上記実施形態では、試験電極２及び照合電極３の２電極を用いているが、これを３電極にし、通電量を監視しても良い。
【００４１】
また、上記実施形態では、冷却管４１に送る冷却媒体として冷却空気を用いているが、これに代えて、冷却水を用いても良い。また、上記実施形態では、低コスト化及びコンパクト化が図れるとして、溶融塩検出装置１が冷却部４を備え、冷却管４１をシース６内に内蔵しているが、溶融塩検出装置１とは別に冷却部を設置し、これによって、試験電極部２２及び照合電極部３２を冷却するようにしても良い。
【００４２】
また、試験電極部２２の溶融塩の付着が検出された場合、その形態に応じて、ボイラで燃焼する燃料に含まれるバイオマスや廃棄物等の量を低減することなどで、溶融塩の付着を低減し損耗を防止してボイラの延命措置を図ることもできる。
【００４３】
次に、実施形態に係る流動床ボイラについて説明する。図７は、実施形態に係る流動床ボイラを示す概略構成図である。図７に示すように、流動床ボイラ１００は、火炉１０１、サイクロン１０２、第一スーパーヒータ（熱交換器）１０３、第二スーパーヒータ（熱交換器）１０４、タービン１０５、バグフィルタ（集塵機）１０６、ポンプ１０７及び煙突１０８を備えている。
【００４４】
火炉１０１はバイオマスや廃棄物等を含有する燃料を燃焼する炉である。火炉１０１の内部には、火炉管（不図示）が設けられている。火炉１０１では、この火炉管の内部に蒸気を流動させることにより、燃料の燃焼により発生した熱を回収することが可能となっている。火炉１０１の側壁には、燃料を投入する燃料投入口１０１ａが設けられている。
【００４５】
火炉１０１の上部には、燃料の燃焼により発生した排ガスをサイクロン１０２に送るガス出口１０１ｂが設けられている。火炉１０１の下部には、燃料の燃焼や燃料の流動等に用いる空気を導入する給気ライン１０１ｃが連通されている。火炉１０１の底部には、炉内の底部に溜まる固形物（いわゆる炉内ベッド材）を定期的に外部に排出する排出口１０１ｄが設けられている。
【００４６】
サイクロン１０２は、火炉１０１で発生した排ガスを固気分離する固気分離装置である。サイクロン１０２の上部には、固気分離後の排ガスを第一スーパーヒータ１０３に送るガス出口１０２ａが設けられている。サイクロン１０２の下部には、排ガスから固気分離された固体粒子を火炉１０１に戻す配管であるリターンライン１０２ｂが設けられている。
【００４７】
第一スーパーヒータ１０３は、排ガスから熱を回収するものであり、サイクロン１０２よりも下流側の配管Ｐ１内に設けられている。この第一スーパーヒータ１０３は、配管Ｐ１内を横切るように蛇行して設けられた火炉管（不図示）を有している。第一スーパーヒータ１０３は、この火炉管内を流れる蒸気と排ガスとの間で熱交換することにより、火炉管内の蒸気を加熱して過熱蒸気とし、この過熱蒸気をタービン１０５に送る。
【００４８】
第二スーパーヒータ１０４は、サイクロン１０２による固気分離後の固体粒子から熱を回収するものであり、リターンライン１０２ｂ内に設けられている。この第二スーパーヒータ１０４は、リターンライン１０２ｂ内を横切るように蛇行して設けられた火炉管（不図示）を有している。第二スーパーヒータ１０４は、この火炉管内を流れる蒸気と固体粒子との間で熱交換することにより、火炉管内の蒸気を加熱して過熱蒸気とし、この過熱蒸気をタービン１０５に送る。タービン１０５では、第一スーパーヒータ１０３及び第二スーパーヒータ１０４からの過熱蒸気を利用して発電が行われる。
【００４９】
バグフィルタ１０６は、排ガスに同伴している飛灰等の微粒子を除去するものであり、第一スーパーヒータ１０３よりも下流側に設けられている。ポンプ１０７は、バグフィルタ１０６により浄化された排ガスを煙突１０８に送り、当該煙突１０８から浄化後の排ガスを外部に排出する。
【００５０】
このような流動床ボイラ１００は、上述の溶融塩検出装置１と略同様な第一溶融塩検出装置１ａ、第二溶融塩検出装置１ｂ、及び第三溶融塩検出装置１ｃを備えている。
【００５１】
第一溶融塩検出装置１ａのシース６は、火炉１０１の火炉管における損耗度合い（溶融塩の付着、局所的な損耗、又は全面的な損耗といった損耗の度合い）を検出するため、火炉１０１の側壁に設けられている。より具体的には、第一溶融塩検出装置１ａのシース６は、火炉１０１において、火炉管の近傍に設けられている。すなわち、シース６に内蔵された試験電極２及び照合電極３は、火炉１０１において、火炉管の近傍に設けられている。言い換えると、シース６に内蔵された試験電極２及び照合電極３は、火炉１０１の火炉管の周辺に設けられている。第一溶融塩検出装置１ａの試験電極部２２及び照合電極部３２は、冷却部４により、火炉１０１の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
【００５２】
第二溶融塩検出装置１ｂのシース６は、第一スーパーヒータ１０３の火炉管における損耗度合いを検出するため、第一スーパーヒータ１０３が設けられた配管Ｐ１に設けられている。より具体的には、第二溶融塩検出装置１ｂのシース６は、配管Ｐ１において、第一スーパーヒータ１０３の下流側近傍に設けられている。すなわち、シース６に内蔵された試験電極２及び照合電極３は、第一スーパーヒータ１０３が設けられた配管Ｐ１に設けられており、より具体的には、第一スーパーヒータ１０３の下流側近傍に設けられている。言い換えると、シース６に内蔵された試験電極２及び照合電極３は、第一スーパーヒータ１０３の周辺に設けられている。第二溶融塩検出装置１ｂの試験電極部２２及び照合電極部３２は、冷却部４により、第一スーパーヒータ１０３の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
【００５３】
第三溶融塩検出装置１ｃのシース６は、第二スーパーヒータ１０４の火炉管における損耗度合いを検出するため、第二スーパーヒータ１０４が設けられたリターンライン１０２ｂに設けられている。より具体的には、第三溶融塩検出装置１ｃのシース６は、リターンライン１０２ｂにおいて、第二スーパーヒータ１０４の下流側近傍に設けられている。すなわち、シース６に内蔵された試験電極２及び照合電極３は、第二スーパーヒータ１０４が設けられたリターンライン１０２ｂに設けられており、より具体的には、第二スーパーヒータ１０４の下流側近傍に設けられている。言い換えると、シース６に内蔵された試験電極２及び照合電極３は、第二スーパーヒータ１０４の周辺に設けられている。第三溶融塩検出装置１ｃの試験電極部２２及び照合電極部３２は、冷却部４により、第二スーパーヒータ１０４の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
【００５４】
第一溶融塩検出装置１ａ、第二溶融塩検出装置１ｂ及び第三溶融塩検出装置１ｃの各検出部５には、警告装置（警告部）７がそれぞれ接続されている。この警告装置７は、検出部５が異常値（溶融塩の付着による一定電位、局所的な損耗による大振幅長周期の振動電位、全面的な損耗による小振幅短周期の振動電位等）を検出した際に、警告音を発したりディスプレイに警告等を表示したりすることで、オペレータに警告を発する。
【００５５】
このような流動床ボイラ１００では、燃料投入口１０１ａから投入された燃料は、給気ライン１０１ｃから導入された空気により、火炉１０１の底部に溜まった固形物と共に流動しながら、約８００℃〜９００℃で燃焼する。この燃焼により発生した排ガスは、ガス出口１０１ｂからサイクロン１０２に送られ、サイクロン１０２により固気分離される。
【００５６】
固気分離後の排ガスは、ガス出口１０２ａから第一スーパーヒータ１０３に送られ、第一スーパーヒータ１０３により熱交換されて冷却される。冷却された排ガスは、バグフィルタ１０６により浄化され、ポンプ１０７を介して煙突１０８から外部に排出される。
【００５７】
また、サイクロン１０２による固気分離後の固体粒子は、リターンライン１０２ｂにより第二スーパーヒータ１０４に送られ、第二スーパーヒータ１０４により熱交換されて冷却され、火炉１０１に戻される。
【００５８】
ここで、流動床ボイラ１００では、火炉１０１の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、第一溶融塩検出装置１ａの検出部５により異常値が検出され、警告装置７により警告が発せられる。また、第一スーパーヒータ１０３の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、第二溶融塩検出装置１ｂの検出部５により異常値が検出され、警告装置７により警告が発せられる。さらに、第二スーパーヒータ１０４の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、第三溶融塩検出装置１ｃの検出部５により異常値が検出され、警告装置７により警告が発せられる。従って、オペレータは、必要に応じて流動床ボイラ１００の運転を停止させ、燃料を変更する等により、流動床ボイラ１００の損傷を防止することが可能となる。
【００５９】
以上、本実施形態に係る流動床ボイラ１００では、第一溶融塩検出装置１ａの試験電極２及び照合電極３が火炉１０１に設けられているため、火炉１０１の火炉管における損耗度合いを検出できる。
【００６０】
また、流動床ボイラ１００では、第二溶融塩検出装置１ｂの試験電極２及び照合電極３が第一スーパーヒータ１０３の近傍に設けられているため、第一スーパーヒータ１０３の火炉管における損耗度合いを検出できる。
【００６１】
また、流動床ボイラ１００では、第三溶融塩検出装置１ｃの試験電極２及び照合電極３が第二スーパーヒータ１０４の近傍に設けられているため、第二スーパーヒータ１０４の火炉管における損耗度合いを検出できる。
【００６２】
また、流動床ボイラ１００は、検出部５により異常値が検出された際に警告を発する警告装置７を備えているため、検出部５により異常値が検出されたことをオペレータに確実に伝えることができる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、冷却部４、検出部５及び警告装置７は、第一溶融塩検出装置１ａ、第二溶融塩検出装置１ｂ及び第三溶融塩検出装置１ｃにそれぞれ設けられているが、これらの間で共有化しても良い。
【００６４】
また、上記実施形態では、第二溶融塩検出装置１ｂの試験電極２及び照合電極３は、第一スーパーヒータ１０３の下流側近傍に設けられているが、第一スーパーヒータ１０３の上流側近傍や、蛇行した火炉管の間等に設けられても良い。要は、第二溶融塩検出装置１ｂの試験電極２及び照合電極３は、生じる溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が第一スーパーヒータ１０３と同程度になるように、第一スーパーヒータ１０３から一定距離内に設けられていれば良い。また、火炉１０１における第一溶融塩検出装置１ａの試験電極２及び照合電極３についても、同様に、火炉１０１の火炉管から一定距離内に設けられていれば良い。また、リターンライン１０２ｂにおける第三溶融塩検出装置１ｃの試験電極２及び照合電極３についても、同様に、第二スーパーヒータ１０４から一定距離内に設けられていれば良い。
【００６５】
次に、実施形態に係るストーカ炉について説明する。図８は、実施形態に係るストーカ炉を示す概略構成図である。図８に示すように、ストーカ炉２００は、火炉２０１、ストーカ２０２、一対の灰バンカ２０ｓ，２０ｓ、スーパーヒータ（熱交換器）２０４、バグフィルタ２０５、ポンプ２０６及び煙突２０７を備えている。
【００６６】
火炉２０１は、バイオマスや廃棄物等を含有する燃料を燃焼する炉である。火炉２０１の側壁には、燃料を投入する燃料投入口２０１ａが設けられている。火炉２０１の上部には、燃料の燃焼により発生した排ガスをスーパーヒータ２０４に送るガス出口２０１ｂが設けられている。火炉２０１の底部には、燃料の燃焼により生じた灰を灰バンカ２０ｓ，２０ｓに排出する排出口２０１ｃ，２０１ｄが設けられている。
【００６７】
ストーカ２０２は、固定された固定火格子段（不図示）と、固定火格子段に対して往復運動を行う移動火格子段（不図示）とを有している。ストーカ２０２は、燃焼している燃料を、移動火格子段の往復運動により下段に落下させながら微細化する。
【００６８】
スーパーヒータ２０４は、火炉２０１で発生した排ガスから熱を回収するものであり、火炉２０１よりも下流側の配管Ｐ２内に設けられている。このスーパーヒータ２０４は、配管Ｐ２内を横切るように蛇行して設けられた火炉管（不図示）を有しており、この火炉管内を流れる蒸気と排ガスとの間で熱交換することにより、火炉管内の蒸気を加熱して過熱蒸気とする。
【００６９】
バグフィルタ２０５は、排ガスに同伴している飛灰等の微粒子を除去するものであり、スーパーヒータ２０４よりも下流側に設けられている。ポンプ２０６は、バグフィルタ２０５により浄化された排ガスを煙突２０７に送り、当該煙突２０７から浄化後の排ガスを外部に排出する。
【００７０】
このようなストーカ炉２００は、上述の溶融塩検出装置１と略同様な溶融塩検出装置１ｄを備えている。溶融塩検出装置１ｄのシース６は、スーパーヒータ２０４の火炉管における損耗度合い（溶融塩の付着、局所的な損耗、又は全面的な損耗といった損耗の度合い）を検出するため、スーパーヒータ２０４が設けられた配管Ｐ２に設けられている。より具体的には、溶融塩検出装置１ｄのシース６は、配管Ｐ２において、スーパーヒータ２０４の下流側近傍に設けられている。すなわち、シース６に内蔵された試験電極２及び照合電極３は、スーパーヒータ２０４が設けられた配管Ｐ２において、スーパーヒータ２０４の下流側近傍に設けられている。溶融塩検出装置１ｄの試験電極部２２及び照合電極部３２は、冷却部４により、スーパーヒータ２０４の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
【００７１】
検出部５には、警告装置７が接続されている。この警告装置７は、検出部５が異常値（溶融塩の付着による一定の電位、局所的な損耗による大振幅長周期の振動電位、全面的な損耗による小振幅短周期の振動電位等）を検出した際に、警告音を発したりディスプレイに警告等を表示したりすることで、オペレータに警告を発する。
【００７２】
このようなストーカ炉２００では、燃料投入口２０１ａから投入された燃料は、ストーカ２０２により微細化されながら燃焼する。この燃焼により発生した排ガスは、ガス出口２０１ｂからスーパーヒータ２０４に送られ、スーパーヒータ２０４により熱交換されて冷却される。冷却された排ガスは、バグフィルタ１０６により浄化され、ポンプ１０７を介して煙突１０８から外部に排出される。
【００７３】
ここで、ストーカ炉２００では、スーパーヒータ２０４の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、溶融塩検出装置１ｄの検出部５により異常値が検出され、警告装置７により警告が発せられる。従って、オペレータは、必要に応じてストーカ炉２００の運転を停止させ、燃料を変更する等により、ストーカ炉２００の損傷を防止することが可能となる。
【００７４】
以上、本実施形態に係るストーカ炉２００では、溶融塩検出装置１ｄの試験電極２及び照合電極３がスーパーヒータ２０４の近傍に設けられているため、スーパーヒータ２０４における損耗度合いを検出できる。
【００７５】
また、ストーカ炉２００は、検出部５により異常値が検出された際に警告を発する警告装置７が備えているため、検出部５により異常値が検出されたことをオペレータに確実に伝えることができる。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、溶融塩検出装置１ｄの試験電極２及び照合電極３は、スーパーヒータ２０４の下流側近傍に設けられているが、スーパーヒータ２０４の上流側近傍や蛇行した火炉管の間等に設けられても良い。要は、溶融塩検出装置１ｄの試験電極２及び照合電極３は、生じる溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等がスーパーヒータ２０４と同程度になるように、スーパーヒータ２０４から一定距離内に設けられていれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…溶融塩検出装置、２…試験電極、３…照合電極、４…冷却部、５…検出部、７…警告装置（警告部）、１００…流動床ボイラ、１０１…火炉、１０３…第一スーパーヒータ（熱交換器）、１０４…第二スーパーヒータ（熱交換器）、２００…ストーカ炉、２０４…スーパーヒータ（熱交換器）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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