(57)【要約】【課題】石炭をガス化するガス化炉で生成されたガスが流通する生成ガス配管の減肉を正確に把握する、ことを目的とする。【解決手段】減肉測定装置５０は、石炭ガス化炉によって生成されたガスが流通する生成ガス配管の減肉状態を測定する。そして、減肉測定装置５０は、ガスの流れる方向と平行に生成ガス配管に配置された平行プローブ５２Ａと、ガスの流れる方向と交差するように生成ガス配管に配置された傾斜プローブ５２Ｂと、平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂの電気抵抗値の変化を測定する電気抵抗値測定部５６と、測定された電気抵抗値の時間変化に基づいて、生成ガス配管の減肉状態を判定する減肉状態判定部５８と、を備える。【選択図】図９
2014149185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有燃料をガス化するガス化炉によって生成されたガスが流通する生成ガス配管の減肉状態を測定する減肉測定装置であって、
前記ガスの流れる方向と平行に前記生成ガス配管に配置された第１部材と、
前記ガスの流れる方向と交差するように前記生成ガス配管に配置された第２部材と、
前記第１部材及び前記第２部材の電気抵抗値の変化を測定する電気抵抗値測定手段と、
前記電気抵抗値測定手段によって測定された電気抵抗値の時間変化に基づいて、前記生成ガス配管の減肉状態を判定する判定手段と、
を備える減肉測定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記第１部材の電気抵抗値に基づく減肉速度及び前記第２部材の電気抵抗値に基づく減肉速度に基づいて、前記生成ガス配管の減肉量を算出して前記生成ガス配管の減肉状態を判定する請求項１記載の減肉測定装置。
【請求項３】
炭素含有燃料をガス化するガス化炉によって生成されたガスが流通する生成ガス配管に備えられ、該生成ガス配管の減肉状態を測定する減肉測定方法であって、
前記ガスの流れる方向と平行に前記生成ガス配管に配置された第１部材、及び前記ガスの流れる方向と交差するように前記生成ガス配管に配置された第２部材の電気抵抗値の変化を測定する第１工程と、
測定した電気抵抗値の時間変化に基づいて、前記生成ガス配管の減肉状態を判定する第２工程と、
を含む減肉測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減肉測定装置及び減肉測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、火力ボイラにおいて燃焼ガスに曝される配管の減肉の内訳は、腐食および摩耗によるものであるが、摩耗の割合は少なく、モニタリングは腐食による減肉を測定することで問題を生じていなかった。
このような火力ボイラでは、火力ボイラの系外に取り出したガスでプローブを腐食させ、プローブの肉厚を測定することで実機のモニタリングが実施されている。このようなモニタリング方法の一例として、特許文献１には、炉壁管から反応器内に炉内のガスを導入するとともに、金属製試料の両端に定電流を流し、その電圧変化を測定することにより、炉壁管の腐食発生の有無及びその速度を測定するモニタリング方法が記載されている。
【０００３】
また、酸化剤を用いて炭素含有燃料をガス化させるガス化炉、及びガス化炉によって生成されたガスを燃焼させた燃焼ガスによって駆動するガスタービンを備えるガス化発電プラント（以下「ＩＧＣＣプラント」という。）が知られている。このＩＧＣＣプラントにおけるガス化炉で生成されたガスが流通する生成ガス配管では、未燃分等の固形物（チャー）の量が従来の火力ボイラに比べ多い。このため、ＩＧＣＣプラントの運転中、図１１に示されるように下記の状態Ｉ及び状態ＩＩを周期的に繰返しながら生成ガス配管の減肉が進行する。
【０００４】
・状態Ｉ：配管表面にチャーが付着して配管表面がコーティングされるため、腐食性ガス（Ｈ２Ｓ）による腐食のみで減肉が進行
・状態ＩＩ：配管表面に付着したチャーが剥離し、配管表面が露わになり灰分による摩耗と腐食性ガスによる腐食の重畳による減肉が進行
状態ＩＩは、摩耗と腐食の重畳によって減肉するため、状態Ｉに比べ減肉速度が大きくなることが問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９４７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
火力ボイラに適用されている特許文献１に記載のモニタリング手法では、フィルタで固形分を除去した後、プローブにガスを供給しているため、実機における減肉要素のうち磨耗成分が失われている。火力ボイラでは、固形分が少ないため、配管の磨耗に対する固形分の影響を無視できるため、特許文献１に記載されているモニタリング手法は、このような方法を用いている。
しかしながら、上述したようにＩＧＣＣプラントでは未燃分の固形物の量が従来の火力ボイラよりも多い。このため、特許文献１に記載のモニタリング手法をＩＧＣＣプラントに適用した場合、フィルタで固形分を除去することによって、生成ガス配管の減肉を過小評価することとなり、生成ガス配管に漏洩等の問題が生じる可能性がある。また、ＩＧＣＣプラントにおける減肉の進行態様は、図１１に示したように、火力ボイラとは異なる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ガス化炉で生成されたガスが流通する生成ガス配管の減肉を正確に把握できる、減肉測定装置及び減肉測定方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の減肉測定装置及び減肉測定方法は以下の手段を採用する。
【０００９】
本発明の第一態様に係る減肉測定装置は、炭素含有燃料をガス化するガス化炉によって生成されたガスが流通する生成ガス配管の減肉状態を測定する減肉測定装置であって、前記ガスの流れる方向と平行に前記生成ガス配管に配置された第１部材と、前記ガスの流れる方向と交差するように前記生成ガス配管に配置された第２部材と、前記第１部材及び前記第２部材の電気抵抗値の変化を測定する電気抵抗値測定手段と、前記電気抵抗値測定手段によって測定された電気抵抗値の時間変化に基づいて、前記生成ガス配管の減肉状態を判定する判定手段と、を備える。
【００１０】
本構成に係る減肉測定装置は、ガス化炉によって生成されたガスが流通する生成ガス配管の減肉状態を測定する。
【００１１】
本構成は、ガスの流れる方向と平行に生成ガス配管に第１部材が配置される。第１部材は、生成ガス配管に配置されるため、生成ガス配管を流通するガスの影響を受け、ガス化炉から排出される灰分による磨耗や腐食性ガスによる腐食の影響を受けて生成ガス配管と同様に減肉される。より具体的には、第１部材は、ガスの流れる方向と平行に配置されるため、ガス化炉から排出されるチャーが付着し、表面をコーティングする。チャーが付着すると摩耗による減肉が行われず、腐食による減肉のみが生じる。一方、チャーが剥離すると摩耗と腐食による減肉が生じる。この現象は、生成ガス配管の表面で起きている現象と同様である。
また、第２部材は、ガスの流れる方向と交差するように生成ガス配管に配置される。第２部材は、ガスの流れる方向と交差するように配置されるため、流れに対する抵抗が大きく、チャーの付着は生じ難く、常に摩耗と腐食による減肉が生じる。すなわち、第２部材は、第１部材に比べて減肉が強く表れる。
【００１２】
そして、第１部材及び第２部材の電気抵抗値の変化が、電気抵抗値測定手段によって測定される。第１部材及び第２部材の減肉が進み肉厚が薄くなるほど電気抵抗値は大きくなるので、電気抵抗値が測定されることによって第１部材及び第２部材の減肉状態が測定されることとなる。
さらに、判定手段によって、測定された電気抵抗値の時間変化に基づいて、生成ガス配管の減肉状態が判定される。すなわち、電気抵抗値の時間変化は減肉速度を示しており、判定手段によって生成ガス配管の減肉状態の時間変化が判定されることとなる。
【００１３】
このように、本構成は、生成ガス配管に第１部材及び第２部材を直接配置し、第１部材及び第２部材の減肉状態を電気抵抗値の時間変化で判定するので、生成ガス配管の減肉を正確に把握できる。
【００１４】
上記第一態様では、前記判定手段が、前記第１部材の電気抵抗値に基づく減肉速度及び前記第２部材の電気抵抗値に基づく減肉速度に基づいて、前記生成ガス配管の減肉量を算出して前記生成ガス配管の減肉状態を判定することが好ましい。
【００１５】
上記第一態様では、  第１部材の電気抵抗値からは、腐食のみによる減肉に応じた減肉速度を求めることができる。一方、第２部材の電気抵抗値からは、磨耗と腐食による減肉に応じた減肉速度、すなわち最も減肉が進行する場合の減肉速度を求めることができる。
本構成によれば、この２つの減肉速度を用いて、生成ガス配管の減肉の進行を模して減肉量を算出するので、生成ガス配管の減肉をより正確に把握できる。
【００１６】
本発明の第二態様に係る減肉測定方法は、炭素含有燃料をガス化するガス化炉によって生成されたガスが流通する生成ガス配管に備えられ、該生成ガス配管の減肉状態を測定する減肉測定方法であって、前記ガスの流れる方向と平行に前記生成ガス配管に配置された第１部材、及び前記ガスの流れる方向と交差するように前記生成ガス配管に配置された第２部材の電気抵抗値の変化を測定する第１工程と、測定した電気抵抗値の時間変化に基づいて、前記生成ガス配管の減肉状態を判定する第２工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ガス化炉で生成されたガスが流通する生成ガス配管の減肉を正確に把握できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るＩＧＣＣプラントの構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る減肉測定装置の平行プローブの構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る平行プローブの詳細図である。
【図４】本発明の実施形態に係るプローブの電気抵抗値と肉厚の関係を示したグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係るプローブの減肉速度と生成ガス配管の減肉速度の関係を示したグラフである。
【図６】本発明の実施形態に係るプローブで模擬できる減肉状態を示した模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係る減肉測定装置の傾斜プローブの構成図である。
【図８】本発明の実施形態に係るプローブとガスとの衝突角度と減肉速度との関係を示したグラフである。
【図９】本発明の実施形態に係る減肉測定装置の電気的構成を示した機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るプローブの減肉速度の変化を示したグラフである。
【図１１】ＩＧＣＣの生成ガス配管における減肉速度の変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る減肉測定装置及び減肉測定方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態では、本発明を、酸化剤を用いて炭素含有燃料をガス化させる石炭ガス化炉、石炭ガス化炉によって生成されたガスを燃焼させた燃焼ガスによって駆動するガスタービン、及び蒸気タービンを備える石炭ガス化複合発電プラント（以下、「ＩＧＣＣプラント」という。）に適用した場合について説明する。なお、酸化剤を一例として空気及び酸素とし、炭素含有燃料を一例として石炭とする。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るＩＧＣＣプラント１の全体の概略構成を示した図である。
図１に示されるように、本実施形態に係るＩＧＣＣプラント１は、主として、石炭ガス化炉３、ガスタービン設備５、蒸気タービン設備７、及び排熱回収ボイラ（以下、「ＨＲＳＧ」という。）３０を備えている。
【００２２】
石炭ガス化炉３の上流側には、石炭ガス化炉３に微粉炭を供給する石炭供給設備１０が設けられている。この石炭供給設備１０は、原料炭を粉砕して数μｍ〜数百μｍの微粉炭とする粉砕機（図示せず）を備えており、この粉砕機によって粉砕された微粉炭が複数のホッパ１１に貯留されるようになっている。
各ホッパ１１に貯留された微粉炭は、一定流量ずつ空気分離設備（以下、「ＡＳＵ」という。）１５から供給される窒素ガス（Ｎ２）と共に石炭ガス化炉３に搬送される。ＡＳＵ１５は、空気から窒素ガス及び酸素ガスを分離し、石炭ガス化炉３へ供給する装置である。
【００２３】
石炭ガス化炉３は、下方から上方へガスが流されるように形成された石炭ガス化部３ａと、石炭ガス化部３ａの下流側に接続されて、上方から下方へガスが流されるように形成された熱交換部３ｂとを備えている。
石炭ガス化部３ａには、下方から、コンバスタ１３及びリダクタ１４が設けられている。コンバスタ１３は、微粉炭及びチャーの一部分を燃焼させ、残りは熱分解により揮発分（ＣＯ、Ｈ２、低級炭化水素）として放出させる部分である。コンバスタ１３は、噴流床が採用されているが、流動床式や固定床式であってもよい。
【００２４】
コンバスタ１３及びリダクタ１４には、各々コンバスタバーナ１３ａ及びリダクタバーナ１４ａが設けられており、コンバスタバーナ１３ａ及びリダクタバーナ１４ａに対して石炭供給設備１０から微粉炭が供給される。
コンバスタバーナ１３ａには、空気昇圧機１７からの空気と共にＡＳＵ１５によって分離された酸素ガスが酸化剤として供給される。このようにコンバスタバーナ１３ａには酸素濃度が調整された空気が供給される。
【００２５】
リダクタ１４では、コンバスタ１３からの高温燃焼ガスによって微粉炭がガス化される。これにより、石炭からＣＯやＨ２等の気体燃料となる石炭ガス化ガスが生成される。石炭ガス化反応は、微粉炭及びチャー中の炭素が高温ガス中のＣＯ２及びＨ２Ｏと反応してＣＯやＨ２を生成する吸熱反応である。
【００２６】
石炭ガス化炉３は、空気圧縮機５ｃから供給される供給空気と石炭とを反応させて石炭ガス化ガスを生成する。具体的には、石炭ガス化炉３の熱交換部３ｂには、複数の熱交換器（図示略）が設置されており、リダクタ１４から導かれるガスから顕熱を得て蒸気を発生させるようになっている。熱交換器において発生した蒸気は、主として、蒸気タービン７ｂの駆動用蒸気として用いられる。熱交換部３ｂを通過したガスは、生成ガス配管２３を流通して除塵設備２０に導かれる。この除塵設備２０は、ポーラスフィルタを備えており、ポーラスフィルタを通過させることによってガスに混在するチャーを捕捉して回収する。捕捉されたチャーは、ポーラスフィルタに堆積してチャー層を形成している。チャー層には、ガスに含まれるＮａ分及びＫ分が凝縮し、結果的に除塵設備２０においてＮａ分及びＫ分も除去される。
【００２７】
このように回収されたチャーは、石炭ガス化炉３のチャーバーナ２１に返送されてリサイクルされる。なお、チャーと共にチャーバーナ２１に返送されたＮａ分及びＫ分は、最終的に溶融した微粉炭の灰と共に石炭ガス化部３ａの下方から排出される。溶融排出された灰は水で急冷、破砕されガラス状のスラグとなる。
【００２８】
除塵設備２０を通過したガスは、ガス精製設備２２によって精製されて、燃料ガスとしてガスタービン設備５の燃焼器５ａに送られる。
【００２９】
ガスタービン設備５は、ガス化された燃料が燃焼させられる燃焼器５ａと、燃焼ガスによって駆動されるガスタービン５ｂと、燃焼器５ａに高圧空気を送り出す空気圧縮機５ｃとを備えている。ガスタービン５ｂと空気圧縮機５ｃとは同一の回転軸５ｄによって接続されている。空気圧縮機５ｃにおいて圧縮された空気は、抽気されて燃焼器５ａとは別に、空気昇圧機１７へも導かれるようになっている。
【００３０】
ガスタービン５ｂを通過した燃焼排ガスは、ＨＲＳＧ３０に導かれる。
蒸気タービン設備７の蒸気タービン７ｂは、ガスタービン設備５と同じ回転軸５ｄに接続されており、いわゆる一軸式のコンバインドシステムとなっている。蒸気タービン７ｂには、石炭ガス化炉３及びＨＲＳＧ３０から高圧蒸気が供給される。なお、一軸式のコンバインドシステムに限らず、二軸式のコンバインドシステムであってもよい。
ガスタービン５ｂ及び蒸気タービン７ｂによって駆動される回転軸５ｄから電気を出力する発電機９が、蒸気タービン設備７を挟んでガスタービン設備５の反対側に設けられている。なお、発電機９の配置位置については、この位置に限られず、回転軸５ｄから電気出力が得られるようであればどの位置であってもよい。
ＨＲＳＧ３０は、ガスタービン５ｂからの燃焼排ガスによって蒸気を発生すると共に、燃焼排ガスを煙突３１から大気に放出する。
【００３１】
次に、上記構成の石炭ガス化炉３を適用したＩＧＣＣプラント１の動作について説明する。
原料炭は粉砕機（図示せず）で粉砕された後、ホッパ１１に導かれて貯留される。ホッパ１１に貯留された微粉炭は、ＡＳＵ１５において分離された窒素ガスと共に、リダクタバーナ１４ａ及びコンバスタバーナ１３ａに供給される。さらに、チャーバーナ２１には、除塵設備２０において回収されたチャーが供給される。
【００３２】
コンバスタバーナ１３ａの燃焼用気体としては、ガスタービン設備５の空気圧縮機５ｃから抽気され、空気昇圧機１７によってさらに昇圧された圧縮空気に、空気分離機１５において分離された酸素ガスが添加されて使用される。コンバスタ１３では、微粉炭及びチャーが燃焼用空気によって部分燃焼させられ、残部は揮発分（ＣＯ，Ｈ２，低級炭化水素）に熱分解させられる。
リダクタ１４では、リダクタバーナ１４ａから供給された微粉炭及びコンバスタ１３内で揮発分を放出したチャーが、コンバスタ１３から上昇してきた高温ガスによりガス化され、ＣＯやＨ２等の可燃性ガスが生成される。
【００３３】
リダクタ１４を通過したガスは、石炭ガス化炉３の熱交換部３ｂを通過しつつ各熱交換器にその顕熱を与え、蒸気を発生させる。熱交換部３ｂで発生させた蒸気は、主として、蒸気タービン７ｂの駆動のために用いられる。
熱交換部３ｂを通過したガスは、生成ガス配管２３を流通して除塵設備２０に導かれ、チャーが回収される。ガス中のＮａ分及びＫ分は、ここで凝縮してチャーに取り込まれる。回収されたＮａ分及びＫ分を含むチャーは、石炭ガス化炉３に返送される。
【００３４】
除塵設備２０を通過したガスは、ガスタービン設備５の燃焼器５ａに導かれ、空気圧縮機５ｃから供給される圧縮空気と共に燃焼させられる。この燃焼ガスによってガスタービン５ｂが回転させられ、回転軸５ｄが駆動させられる。
【００３５】
ガスタービン５ｂを通過した燃焼排ガスは、ＨＲＳＧ３０に導かれ、この燃焼排ガスの顕熱を利用することによって蒸気が発生させられる。ＨＲＳＧ３０において発生した蒸気は、主として、蒸気タービン７ｂの駆動のために用いられる。
蒸気タービン７ｂは、石炭ガス化炉３からの蒸気及びＨＲＳＧ３０からの蒸気によって回転させられ、ガスタービン設備５と同一の回転軸５ｄを駆動させる。回転軸５ｄの回転力は、発電機９によって電気出力に変換される。
【００３６】
ここで、生成ガス配管２３は、上述したように石炭ガス化炉３で生成されたガス（石炭ガス化ガス）と共に、チャーや腐食性ガスが流通するため、チャーによる摩耗や腐食性ガスによる腐食のために減肉する。
このため、本実施形態に係るＩＧＣＣプラント１は、生成ガス配管２３の減肉状態を測定する減肉測定装置５０（図９も参照）を備える。
【００３７】
減肉測定装置５０は、図２及び図７に示されるように平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂを備える。
【００３８】
図２に示される平行プローブ５２Ａは、ガスの流れる方向と平行に生成ガス配管２３に配置される。なお、平行プローブ５２Ａは、一例として図３に示されるように平板であり、生成ガス配管２３のフランジ５３に、例えばボルトとナットによって取り付けられる。平行プローブ５２Ａは、電気抵抗値を測定可能とするために、端子５４が取り付けられる。
【００３９】
平行プローブ５２Ａは、生成ガス配管２３に配置されるため、生成ガス配管２３を流通するガスの影響を受け、石炭ガス化炉３から排出される灰分による磨耗や腐食性ガスによる腐食の影響を受けて生成ガス配管２３と同様に減肉される。より具体的には、平行プローブ５２Ａは、ガスの流れる方向と平行に配置されるため、石炭ガス化炉３から排出されるチャーが付着し、表面をコーティングする。チャーが付着すると摩耗による減肉が行われず、腐食による減肉のみが生じる。一方、チャーが剥離すると摩耗と腐食による減肉が生じる。この現象は、生成ガス配管２３の表面で起きている現象と同様である。
【００４０】
磨耗や腐食により平行プローブ５２Ａの肉厚が薄くなるほど、すなわち平行プローブ５２Ａの減肉が進むほど、（１）式に示されるように電気抵抗値は大きくなる。（１）式において、Ｒは電気抵抗値、ρは平行プローブ５２Ａの電気抵抗率、Ｌは平行プローブ５２Ａの長さ、ｄは平行プローブ５２Ａの肉厚、ｗは平行プローブ５２Ａの幅である。
【数１】
2014149185.tif 000003
このため、詳細を後述するように、減肉測定装置５０は、平行プローブ５２Ａが備える平行プローブ５２Ａの電気抵抗値を測定することによって、減肉速度を算出する。
なお、平行プローブ５２Ａの電気抵抗率は既知であるので、図４のように電気抵抗値と肉厚の関係が求められる。
【００４１】
また、平行プローブ５２Ａの材質は、生成ガス配管２３に比べて腐食に対する感受性が高いこと、すなわち腐食速度が速い材質（例えば亜鉛）であることが好ましい。このため、図５に示されるように平行プローブ５２Ａの減肉速度と生成ガス配管２３の減肉速度の関係は、予め実験等により求められている。
【００４２】
また、平行プローブ５２Ａは、図６（ａ）に示されるような全面の均一な減肉や図６（ｂ）に示されるような軽微な表面の荒れを伴う全面の減肉において適用が可能である。しかし、平行プローブ５２Ａは、図６（ｃ）に示されるような局部的に減肉する不均一な減肉に対しては適していない。測定される平行プローブ５２Ａの電気抵抗値は、肉厚の平均として現れるため、局部的な減肉と全面の減肉との区別を明確にすることが困難なためである。
このため、模擬の対象となる生成ガス配管２３は、図６（ｃ）に示されるような局部的な減肉が生じ難い必要がある。
【００４３】
図７に示される傾斜プローブ５２Ｂは、ガスの流れる方向と交差するように生成ガス配管２３に配置される。なお、傾斜プローブ５２Ｂは、一例として平板である。
なお、傾斜プローブ５２Ｂは、平行プローブ５２Ａと同じ材質で形成されることが好ましい。また、傾斜プローブ５２Ｂと平行プローブ５２Ａは、計測の条件が同じとなるように近接して生成ガス配管２３に配置されることが好ましい。
【００４４】
傾斜プローブ５２Ｂは、ガスの流れる方向と交差するように配置されるため、流れに対する抵抗が大きく、チャーの付着は生じ難いため、常に摩耗と腐食による減肉が生じる。すなわち、傾斜プローブ５２Ｂは、第１部材に比べて減肉が強く表れる。
【００４５】
ここで、図８は、プローブとガスとの衝突角度θと減肉速度との関係を示したグラフである。図８における衝突角度θ＝０°はガスの流れる方向と平行にプローブを配置した場合、すなわち平行プローブ５２Ａの配置角度と同じである。そして、衝突角度θが０°から所定値になるまで、減肉速度は衝突角度の増加と共に速くなり、衝突角度θが所定値を超えると減肉速度はそれまでに比べて遅くなる。
傾斜プローブ５２Ｂの配置角度は、減肉速度が最も速くなる上記所定値であることが好ましい。また、平行プローブ５２Ａの減肉速度と傾斜プローブ５２Ｂの減肉速度とは、ｋ（ｋ＜１）：１の関係がある。
【００４６】
図９は、減肉測定装置５０の電気的構成を示す機能ブロック図である。
減肉測定装置５０は、電気抵抗値測定部５６、減肉状態判定部５８、及び報知部６０を備える。減肉測定装置５０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等を含んで構成されている。そして、電気抵抗値測定部５６及び減肉状態判定部５８の各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。
【００４７】
電気抵抗値測定部５６は、平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂの電気抵抗値を測定する。上述したように、平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂの肉厚が薄くなるほど、すなわち平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂの減肉が進むほど、電気抵抗値は大きくなる。
【００４８】
減肉状態判定部５８は、電気抵抗値測定部５６によって測定された電気抵抗値の時間変化に基づいて、生成ガス配管２３の減肉状態を判定する。
生成ガス配管２３の減肉状態を判定するために減肉状態判定部５８は、平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂの肉厚を求める。このために、減肉測定装置５０は、平行プローブ５２Ａの電気抵抗値と肉厚の関係（図４参照）を示した電気抵抗値−肉厚データを予め記憶している。減肉状態判定部５８は、電気抵抗値−肉厚データに基づいて平行プローブ５２Ａの電気抵抗値に応じた肉厚を求める。
【００４９】
さらに、減肉状態判定部５８は、電気抵抗値に基づいて求めた肉厚の時間変化（時間微分値）から減肉速度を算出し、減肉速度から減肉量を算出する。なお、減肉状態判定部５８は、プローブの減肉速度と生成ガス配管の減肉速度の関係（図５参照）に基づいて、減肉速度を算出する。
より具体的には、減肉状態判定部５８は、平行プローブ５２Ａの電気抵抗値に基づく減肉速度及び傾斜プローブ５２Ｂの電気抵抗値に基づく減肉速度に基づいて、生成ガス配管２３の減肉量を算出する。
【００５０】
上述したように、平行プローブ５２Ａの電気抵抗値からは、腐食のみによる減肉に応じた減肉速度（図１０における状態Ｉの減肉速度Ｖｅ）を求めることができる。しかし、最も減肉が進行する場合の減肉速度（図１０における状態ＩＩの最も速い減肉速度Ｖｃ）は、瞬間値であるため、平行プローブ５２Ａから求めることは困難である。
【００５１】
一方、図１０に示されるように、傾斜プローブ５２Ｂの減肉速度は一定である。傾斜プローブ５２Ｂには、チャーの付着及び剥離が生じず、常に磨耗と腐食による減肉が生じるためである。このため、傾斜プローブ５２Ｂの電気抵抗値から、平行プローブ５２Ａで正確に求めることができない、最も減肉が進行する場合の減肉速度を正確に求めることができる。
なお、平行プローブ５２Ａの減肉速度と傾斜プローブ５２Ｂの減肉速度との関係は、ｋ（ｋ＜１）：１であるため、傾斜プローブ５２Ｂの電気抵抗値から求められた減肉速度は、ｋで乗算されて減肉速度Ｖｃとされる。
【００５２】
減肉状態判定部５８は、この２つの減肉速度Ｖｅ，Ｖｃを用いて、生成ガス配管２３の減肉の進行を模して減肉量を算出するので、生成ガス配管２３の減肉をより正確に把握できる。
下記（２）式は、減肉量を算出するための算出式である。
【数２】
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なお、ｔｘは石炭ガス化炉３の運転時間、ｔｃは状態Ｉと状態ＩＩと繰り返す周期、ｔｏは状態ＩＩの周期、ｍは安全率である。なお、ｍは実機でのスケール剥離が平行プローブ５２Ａでの何倍となるかを参照して決定される。
【００５３】
減肉速度Ｖｅは時間変化を伴っているため、減肉速度Ｖｅの一例として状態Ｉにおける平均値が用いられる。
本実施形態に係る状態ＩＩは、減肉速度が減肉速度Ｖｃの半分の速度となったタイミングが状態ＩＩの終了タイミング（状態Ｉの開始タイミング）とされる。しかし、これに限らず、減肉速度が減肉速度Ｖｃの４分の１の速度となったタイミングが状態ＩＩの終了タイミングとされる等、実機にあわせて、状態ＩＩの終了タイミングが定められてもよい。
【００５４】
そして、減肉状態判定部５８は、算出した減肉量が予め定められた所定値以上となった場合に、生成ガス配管２３の減肉が点検又は交換を要するほど進行していると判定し、報知部６０に報知させる。
本実施形態に係る報知部６０は、生成ガス配管２３の減肉状態を画像で表示するモニタであるが、これに限らず、音声で報知するスピーカーや紙等に印字することによって報知する印刷装置であってもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る減肉測定装置５０は、石炭ガス化炉３によって生成されたガスが流通する生成ガス配管２３の減肉状態を測定する。そして、減肉測定装置５０は、ガスの流れる方向と平行に生成ガス配管２３に配置された平行プローブ５２Ａと、ガスの流れる方向と交差するように生成ガス配管２３に配置された傾斜プローブ５２Ｂと、平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂの電気抵抗値の変化を測定する電気抵抗値測定部５６と、測定された電気抵抗値の時間変化に基づいて、生成ガス配管２３の減肉状態を判定する減肉状態判定部５８と、を備える。
従って、本実施形態に係る減肉測定装置５０は、生成ガス配管２３に平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂを直接配置し、平行プローブ５２Ａ及び傾斜プローブ５２Ｂの減肉状態を電気抵抗値の時間変化で判定するので、生成ガス配管２３の減肉を正確に把握できる。
【００５６】
以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１      ＩＧＣＣプラント
３      石炭ガス化炉
２３    生成ガス配管
５０    減肉測定装置
５２Ａ  平行プローブ
５２Ｂ  傾斜プローブ
５６    電気抵抗値測定部
５８    減肉状態判定部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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