(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ装置と、
石炭が貯留され、前記石炭を前記ボイラ装置に供給するための複数の石炭バンカと、
石炭サイロから前記複数の前記石炭バンカへと石炭を搬送するコンベアと、
前記複数の石炭バンカに貯留されている石炭の貯留量を検出可能な貯留石炭量検出部と、
前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の量を検知する石炭搬送量検出部と、
前記ボイラ装置、前記貯留石炭量検出部、及び、前記石炭搬送量検出部に電気的に接続され、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止したことを前記石炭搬送量検出部が検出した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給の停止時における前記石炭バンカの石炭の貯留量に基づいて、前記石炭バンカに貯留されている石炭の量が所定の量になるまでの時間を算出する制御部と、
前記制御部により算出された時間を報知するための報知部と、を有することを特徴とする石炭残量管理システム。
【請求項２】
前記制御部に電気的に接続され、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給の停止時における前記石炭バンカの石炭の貯留量が、所定の量になるまでの所望の所要時間を入力可能な入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部から入力された前記所望の所要時間経過時に、前記石炭バンカに貯留されている石炭の貯留量が前記所定の量となるように、前記ボイラ装置における石炭の燃焼を制御することを特徴とする請求項１記載の石炭残量管理システム。
【請求項３】
前記所定の量は、第１所定量を有し、第１所定量は、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、前記石炭バンカ内の石炭がなくなり前記石炭バンカから前記ボイラ装置へと石炭を供給できなくなり、前記ボイラ装置を停止させなければならなくなる量であり、
前記報知部は、前記石炭バンカにおける石炭の貯留量が前記第１所定量となったときに報知をすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の石炭残量管理システム。
【請求項４】
前記所定の量は、第２所定量を有し、第２所定量は、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、石炭バンカに貯留されている石炭の量が所定の時間で第１所定量となる量であり、
前記報知部は、前記石炭バンカにおける石炭の貯留量が前記第２所定量となったときに報知をすることを特徴とする請求項３に記載の石炭残量管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭残量管理システムに関する。特に、石炭火力発電所のボイラ装置に石炭を供給するバンカにおいて、石炭の残量が所定の値になるまでの時間を管理するための、石炭残量管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭火力発電所は、ボイラ装置と、蒸気タービンと、発電機と、石炭バンカと、コンベアと、石炭サイロとを有している。ボイラ装置は、水を加熱して水蒸気（以下単に蒸気と呼ぶ）を発生させる。ボイラ装置から供給された蒸気によって蒸気タービンは発電機を回転駆動させて、発電を行う。
石炭バンカには、石炭サイロからコンベアを介して石炭が搬送され、石炭バンカには石炭が一時的に貯留される。
【０００３】
また、ボイラ装置は、高性能微粉炭機を有している。石炭バンカに貯留された石炭は高性能微粉炭機に送られ、高性能微粉炭機は、予め規定された量（定量）の石炭（石炭塊）を安定的に微粉砕して微粉炭とする。そして、高性能微粉炭機は、微粉炭を空気圧送により燃料としてボイラ装置に送る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６３６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
石炭を搬送するコンベア等の送炭系統にトラブルが発生し、所定量の石炭を石炭バンカに搬送できなくなると、石炭バンカに貯留されている石炭の量が減る。そして、石炭バンカに貯留している石炭がなくなると、ボイラ装置が停止する。このように送炭系統にトラブルが発生した場合に、その後どれぐらいの時間ボイラ装置を駆動させ続けることができるか知ることができれば、トラブル解消のためにかかる修理の時間と対比させることができる。場合によっては、ボイラ装置を停止させずに修理完了させることが可能となる。
【０００６】
そこで、本発明は、送炭系統にトラブルが発生したときに、石炭バンカの石炭の貯留量に基づき、どれぐらいの時間ボイラ装置を駆動させ続けることができるかを算出することができる石炭残量管理システム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】
本発明は、ボイラ装置と、石炭が貯留され、前記石炭を前記ボイラ装置に供給するための複数の石炭バンカと、石炭サイロから前記複数の前記石炭バンカへと石炭を搬送するコンベアと、前記複数の石炭バンカに貯留されている石炭の貯留量を検出可能な貯留石炭量検出部と、前記ボイラ装置及び前記貯留石炭量検出部に電気的に接続され、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給の停止時における前記石炭バンカの石炭の貯留量に基づいて、前記石炭バンカに貯留されている石炭の量が所定の量になるまでの時間を算出する制御部と、前記制御部により算出された時間を報知するための報知部と、を有することを特徴とする石炭残量管理システムに関する。
【０００８】
また、本発明は、前記制御部に電気的に接続され、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給の停止時における前記石炭バンカの石炭の貯留量が、所定の量になるまでの所望の所要時間を入力可能な入力部を備え、前記制御部は、前記入力部から入力された前記所望の所要時間経過時に、前記石炭バンカに貯留されている石炭の貯留量が前記所定の量となるように、前記ボイラ装置における石炭の燃焼を制御することが好ましい。
【０００９】
ここで、前記所定の量は、第１所定量を有し、第１所定量は、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、前記石炭バンカ内の石炭がなくなり前記石炭バンカから前記ボイラ装置へと石炭を供給できなくなり、前記ボイラ装置を停止させなければならなくなる量であり、前記報知部は、前記石炭バンカにおける石炭の貯留量が前記第１所定量となったときに報知をすることが好ましい。
【００１０】
また、前記所定の量は、第２所定量を有し、第２所定量は、前記コンベアから前記石炭バンカへの石炭の供給が停止した後に前記ボイラ装置により前記石炭バンカに貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、石炭バンカに貯留されている石炭の量が所定の時間で第１所定量となる量であり、前記報知部は、前記石炭バンカにおける石炭の貯留量が前記第２所定量となったときに報知をすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、送炭系統にトラブルが発生したときに、石炭バンカの石炭の貯留量に基づき、どれぐらいの時間ボイラ装置を駆動させ続けることができるかを算出することができる石炭残量管理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による石炭残量管理システムを有する石炭火力発電所の石炭バンカ、ボイラ装置、コンベア、及び発電機等を主として示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による石炭残量管理システムを示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態による石炭残量管理システムの制御部の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る火力発電所の石炭貯蔵設備について説明する。図１は、本発明の一実施形態による石炭残量管理システムを有する石炭火力発電所の石炭バンカ、ボイラ装置、コンベア、及び発電機等を主として示す模式図である。発明の理解の容易化のために、火力発電所におけるその他の部分は図示を省略する。図２は、本発明の一実施形態による石炭残量管理システムを示す模式図である。図３は、本発明の一実施形態による石炭残量管理システムの制御部の制御を示すフローチャートである。
【００１４】
図１に示すように、石炭火力発電所１は、石炭バンカ１１とボイラ装置２０とコンベア（サイロ行コンベア３１、バンカ行コンベア３２）と連続式揚炭機（アンローダ）３３と石炭サイロ３４と発電機４１（４１１、４１２）と高圧タービン４２と中圧タービン４３と低圧タービン４４とを有する。ボイラ装置２０は、ボイラ２１と高性能微粉炭機２２とを有する。
【００１５】
石炭船３５で火力発電所まで運ばれた石炭は、連続式揚炭機３３によって石炭船からサイロ行コンベア３１に陸揚げされる。サイロ行コンベア３１は、連続式揚炭機３３と石炭サイロ３４とを掛け渡すようにして配置されている。連続式揚炭機３３によって石炭船からサイロ行コンベア３１に陸揚げされた石炭は、サイロ行コンベア３１によって石炭サイロ３４に運ばれる。石炭サイロ３４に運ばれた石炭は、実際に使用されるまでの期間、一時的に貯蔵される。
【００１６】
バンカ行コンベア３２は、石炭サイロ３４と石炭バンカ１１とを掛け渡すようにして配置されている。バンカ行コンベア３２には、バンカ行コンベア３２によって搬送される石炭の量を検出するための石炭搬送量検出部３２１が設けられている。
石炭サイロ３４に貯蔵された石炭は、バンカ行コンベア３２により石炭バンカ１１に搬送される。石炭バンカ１１は、６つ設けられており、それぞれ上端が開口する略漏斗形状を有している。略漏斗形状をした石炭バンカ１１の上端開口には、バンカ行コンベア３２の一端部がそれぞれ対向配置されている。バンカ行コンベア３２まで搬送されてきた石炭は、バンカ行コンベア３２の一端から石炭バンカ１１の開口へ落下する。このようにして、６つの石炭バンカ１１のそれぞれに、バンカ行コンベア３２により搬送されてきた石炭が供給される。
【００１７】
高性能微粉炭機２２は、６つの石炭バンカ１１のそれぞれに１つずつ接続されており、石炭バンカ１１に搬送された石炭を粉末（微粉炭）にしてボイラ２１に投入する。ボイラ２１は微粉炭を燃焼し、給水４２１を高温（例えば、約６００度）の熱エネルギを有する蒸気４２２に変える。
【００１８】
高圧タービン４２や中圧タービン４３は、この蒸気により回転される。発電機４１１は、高圧タービン４２、中圧タービン４３にそれぞれ接続されており、発電機４１２は、低圧タービン４４に接続されている。高圧タービン４２が蒸気により回転させられることにより、発電機４１１が駆動し、電気エネルギを生成する。
その後、蒸気は再加熱され、中圧タービン４３が蒸気により回転させられることにより、発電機４１１が駆動し、電気エネルギが生成される。また、低圧タービン４４が蒸気により回転させられることにより、発電機４１２が駆動し、電気エネルギが生成される。
【００１９】
次に石炭残量管理システムについて説明する。図２に示すように、石炭残量管理システムは、ボイラ装置２０と石炭バンカ１１とバンカ行コンベア３２と貯留石炭量検出部１１１と制御部５１と入力部５２と報知部５３とによって主に構成されている。
【００２０】
貯留石炭量検出部１１１は、６つの石炭バンカ１１のそれぞれに設けられており、各石炭バンカ１１内に貯留されている石炭の量を検出する。貯留石炭量検出部１１１では、石炭の量は、具体的には石炭バンカ１１内において、基準位置から、貯留され堆積されている石炭の上面までの高さが「〜ｍ」である、といった具合に、基準位置に対する高さで検出される。貯留石炭量検出部１１１は、制御部５１に接続されており、貯留石炭量検出部１１１により検出された高さのデータは、制御部５１へ送られる。
【００２１】
制御部５１は、ＣＰＵ（図示せず）と記憶媒体（図示せず）とを主として有している。記憶媒体には、各種の制御を行うためにＣＰＵを動作させるためのプログラムと、所定の量である第１所定量のデータと、所定の量である第２所定量のデータとが記憶されている。
第１所定量は、送炭系統にトラブルが生じてバンカ行コンベア３２からの給炭が止まり、石炭バンカ１１に石炭が供給されない状態となり、この状態でボイラ装置２０を駆動させ続けたときに、石炭バンカ１１内の石炭がなくなり石炭バンカ１１からボイラ装置２０へと石炭を供給できなくなり、ボイラ装置２０を停止させなければならなくなる程度の石炭の量である。具体的には、基準位置に対して高さが「９ｍ」となる量の石炭の値が記憶されている。
第２所定量は、送炭系統にトラブルが生じてバンカ行コンベア３２からの給炭が止まり、石炭バンカ１１に石炭が供給されない状態となり、この状態でボイラ装置２０を駆動させ続けたときに、この状態で石炭バンカ１１に貯留されている石炭の量が、比較的短時間である所定の時間で第１所定量となる量である。具体的には、基準位置に対して高さが「１１ｍ」となる量の石炭の値が記憶されている。
また、記憶媒体には、後述する入力部５２から入力された所望の所要時間が記憶される。
【００２２】
制御部５１は、ボイラ装置２０の高性能微粉炭機２２と、バンカ行コンベア３２の石炭搬送量検出部３２１と、サイロ行コンベア３１と、石炭搬送量検出部３２１とにそれぞれ電気的に接続されている。制御部５１は、高性能微粉炭機２２からボイラ２１へ投入される石炭の量を調整することによって、ボイラ２１の燃焼状態を変化させる制御を行う。また、制御部５１は、バンカ行コンベア３２及びサイロ行コンベア３１により搬送される石炭の搬送速度を制御する。また、制御部５１は、バンカ行コンベア３２によって搬送される石炭の量が０であることを石炭搬送量検出部３２１が検出することにより、送炭系統にトラブルが生じてバンカ行コンベア３２からの給炭が止まり、石炭バンカ１１に石炭が供給されない状態となっていることを認識する。
【００２３】
報知部５３は、それぞれ図示せぬモニタ表示部、第１警告灯、及び第２警告灯を有している。後述のように、バンカ行コンベア３２から石炭バンカ１１への石炭の供給が停止した後にボイラ２１により石炭バンカ１１に貯留されている石炭が燃焼され続けるときに、バンカ行コンベア３２から石炭バンカ１１への石炭の供給の停止時における石炭バンカ１１の石炭の貯留量に基づいて、石炭バンカ１１に貯留されている石炭の量が所定の量になるまでの時間を算出したときに、当該算出した時間の値をモニタ表示部に表示して報知する。また、貯留石炭量検出部１１１によって検出された、石炭バンカ１１における石炭の貯留量が第１所定量を下回ったときには、第１警告灯を点滅させて報知する。また、貯留石炭量検出部１１１によって検出された、石炭バンカ１１における石炭の貯留量が第２所定量を下回り且つ第１所定量を上回っているときには、第２警告灯を点滅させて報知する。
【００２４】
入力部５２は、制御部５１に電気的に接続され、数字を入力可能なキーボード（図示せず）により構成されている。キーボードには、所望の所要時間を入力可能である。所望の所要時間とは、バンカ行コンベア３２等の送炭系統にトラブルが発生し、バンカ行コンベア３２から石炭バンカ１１へ石炭の供給が行われなくなり、そのままボイラ装置２０を駆動させ続けたときに、石炭バンカ１１に貯留されている石炭の貯留量が減ってゆき、石炭の量が第１所定量、又は第２所定量に到達するまでに要する所望の時間である。第１所定量、又は第２所定量それぞれに対して、所望の所要時間を入力することが可能である。
【００２５】
例えば、バンカ行コンベア３２等の送炭系統にトラブルが発生し、バンカ行コンベア３２から石炭バンカ１１へ石炭の供給が行われなくなり、そのままボイラ装置２０を駆動させ続ける際に、制御部５１によって算出された、石炭バンカ１１に貯留されている石炭の量が第１所定量になるまでの時間が３時間であったとする。そして、送炭系統の復旧作業に４時間かかるとする。この場合には、入力部５２のキーボードに対して、第１所定量に対して「４時間」の値を入力することができる。このことにより、制御部５１は、４時間ボイラ装置２０を駆動させつづけられるように、高性能微粉炭機２２からボイラ２１へ投入する単位時間当たりの石炭の量を少量とする制御を行い、ボイラ装置２０は４時間駆動し続ける。従って、復旧作業が完了するまで、ボイラ装置２０を停止せずに済む。
【００２６】
また、同様に例えば、バンカ行コンベア３２等の送炭系統にトラブルが発生し、バンカ行コンベア３２から石炭バンカ１１へ石炭の供給が行われなくなり、そのままボイラ装置２０を駆動させ続ける際に、制御部５１によって算出された、石炭バンカ１１に貯留されている石炭の量が第２所定量になるまでの時間が３時間であったとする。そして、送炭系統の復旧作業に４時間かかるとする。この場合には、入力部５２のキーボードに対して、第２所定量に対して「４時間」の値を入力することができる。このことにより、制御部５１は、４時間ボイラ装置２０を駆動させつづけられるように、高性能微粉炭機２２からボイラ２１へ投入する単位時間当たりの石炭の量を少量とする制御を行う。このことで、ボイラ装置２０は、第２所定量になるまで４時間駆動し、更にしばらくの間駆動し続けることができる。従って、第１所定量に対して所望の時間を設定する場合よりも、時間的に余裕を持って、復旧作業が完了するまでボイラ装置２０を停止せずに済む。
【００２７】
次に、制御部５１による制御について説明する。
バンカ行コンベア３２等の送炭系統にトラブルが発生し、バンカ行コンベア３２から６つの石炭バンカ１１へ供給される石炭の量が０であること、即ち、バンカ行コンベア３２から６つの石炭バンカ１１全てへ石炭の供給が行われなくなったことを制御部５１が認識したときには、先ず、バンカ行コンベア３２から６つの石炭バンカ１１全てへ石炭の供給が行われなくなった時点における６つの石炭バンカ１１内に貯留している石炭の量をそれぞれ検出する（Ｓ１）。次に、検出した石炭の量に基づき、このままボイラ装置２０を駆動させ続けたときに、石炭バンカ１１内の石炭の貯留量が第１所定量、第２所定量となるまでの時間を各石炭バンカ１１について算出する（Ｓ１）。次に、算出した時間を表示する。
【００２８】
次に、送炭系統のトラブルを解消するために、送炭系統の復旧に要する「所望の所要時間」が、入力部５２から入力されたか否かを判断する（Ｓ３）。所望の所要時間が入力されないときには（Ｓ３：ＮＯ）、再び、入力部５２から所望の所要時間が入力されたか否かを判断する（Ｓ３）。
所望の所要時間が、第１所定量に到達するまでの時間として入力されたときには（Ｓ３：ＹＥＳ）、ボイラ装置２０を駆動させ続けたときに、当該所望の所要時間で第１所定量になるように、制御部５１は、ボイラ装置２０の燃焼量を算出する（Ｓ４）。また、所望の所要時間が第２所定量に到達するまでの時間として入力されたときには（Ｓ３：ＹＥＳ）、ボイラ装置２０を駆動させ続けたときに、当該所望の所要時間で第２所定量になるように、制御部５１は、ボイラ２１の燃焼量を算出する（Ｓ４）。次に、制御部５１は、算出した燃焼量となるように、ボイラ装置２０の６つの高性能微粉炭機２２をそれぞれ制御して（Ｓ５）、ボイラ２１に供給する単位時間当たりの石炭の量を減らし、当該所望の所要時間内にボイラ装置２０が停止しないようにする。この所望の所要時間内に、送炭系統にトラブルを解消するための復旧作業を行い、ボイラ装置２０を停止せずに復旧作業を完了する。
【００２９】
上述した本実施形態によれば、以下の効果を発揮することができる。
制御部５１は、ボイラ装置２０、バンカ行コンベア３２、及び貯留石炭量検出部１１１に電気的に接続され、バンカ行コンベア３２によって搬送される石炭の量を制御可能であり、６つの石炭バンカ１１のそれぞれにおける石炭の貯留量に基づいて、各石炭バンカ１１に貯留されている石炭の量が第１所定量又は第２所定量になるまでの時間を算出する。また、制御部５１により算出された時間を報知するための報知部５３を有する。
このため、送炭系統にトラブルが発生してバンカ行コンベア３２から石炭バンカ１１へ送炭できなくなったときに、石炭バンカ１１に貯留されている石炭が第１所定量又は第２所定量になるまでの時間が、どれぐらいかを確認することができる。このため、トラブルが発生した後にどれぐらいでボイラ装置２０の駆動を停止させなければならないかを確認することができ、送炭系統の修理が完了するまでの時間と対比することができる。この結果、送炭系統の修理を完了させるためにボイラ装置２０の駆動を停止させるべきか、停止させずに済むかの判断を容易にすることができる。
【００３０】
また、制御部５１に電気的に接続され、６つの石炭バンカ１１に貯留されている石炭の貯留量が所第１所定量又は第２所定量となるまでの所望の所要時間を入力可能な入力部５２を備え、制御部５１は、入力部５２から入力された所望の所要時間に、石炭バンカ１１に貯留されている石炭の貯留量が第１所定量又は第２所定量となるように、ボイラ２１における石炭の燃焼を制御する。
このため、送炭系統の修理が完了するまでの間ボイラ装置２０の駆動を停止させなくて済むように、ボイラ２１の燃焼を制御することができる。このため、発電所において発電効率よく送炭系統の修理を完了することができる。
【００３１】
また、所定の量として第１所定量を用いる。第１所定量は、ボイラ装置２０を駆動させ続けたときに、石炭バンカ１１内の石炭がなくなり石炭バンカ１１からボイラ装置２０へと石炭を供給できなくなり、ボイラ装置２０を停止させなければならなくなる量である。報知部５３は、石炭バンカ１１における石炭の貯留量が第１所定量となった旨の報知をする。このため、石炭の貯留量が第１所定量となったことを容易に把握することができる。
【００３２】
また、所定の量として第２所定量を用いる。第２所定量は、石炭バンカ１１に貯留されている石炭の量が短時間で第１所定量となる量であり、報知部５３は、石炭バンカ１１における石炭の貯留量が第２所定量となった旨の報知をする。このため、石炭の貯留量が第２所定量となったことを容易に把握することができる。
【００３３】
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。例えば、第１所定量、第２所定量の値は、本実施形態に記載した値に限定されない。また、石炭バンカの数は、６つに限定されない。また、入力部５２は、キーボードにより構成されたが、キーボードに限定されない。また、報知部５３は、モニタ表示部、第１警告灯、及び第２警告灯を有していたが、この構成に限定されない。
【符号の説明】
【００３４】
１１  石炭バンカ
２０  ボイラ装置
２１  ボイラ
２２  高性能微粉炭機
３２  バンカ行コンベア
５１  制御部
５２  入力部
５３  報知部
１１１  貯留石炭量検出部
【図１】
0005502123.tif 000002
【図２】
0005502123.tif 000003
【図３】
0005502123.tif 000004