(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流と下流の両ホッパ間の圧力差により上流のホッパ内の粉粒体を搬送管を介して下流のホッパ内へ気流搬送する粉粒体の搬送装置において、下流のホッパから出る排気流量を検出する流量計と、上記両ホッパ間の圧力差を検出する差圧計と、該差圧計により検出された圧力差の単位時間当たりの増減量を演算し、同演算値を上記流量計の指令に加算して上記両ホッパ間の圧力差を調節する指示調節計とを備えたことを特徴とする粉粒体の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧流動床ボイラの灰処理装置などに適用される粉粒体の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は加圧流動床ボイラの灰処理装置などに使用されている従来の粉塵の搬送装置の説明図である。図において、加圧流動床ボイラの煙道には集塵装置１が設置され、集塵装置１の下部には下部ホッパ２が連結されており、下部ホッパ２には搬送管３を介して貯留ホッパ８が接続されている。貯留ホッパ８の内部はフィルタ４を固着した仕切板５でダーティ区画６とクリーン区画７とに区画分けされており、搬送管３は貯留ホッパ８のダーティ区画６側に接続されている。貯留ホッパ８のクリーン区画７には排気流量調節弁９と流量計１０とを設けた排気管１１が接続されている。排気流量調節弁９と流量計１０との間には電気的な指示調節計１２が介在し、設定流量と流量計１０による測定流量値とを比較して測定流量値が設定流量と同じになるように排気流量調節弁９の開度を調節するようになっている。貯留ホッパ８の下部には、ロックホッパ方式により粉塵２３を排出するように粉体カット弁１３ａ、気密弁１４ａなどを介して加減圧ホッパ１５が接続されている。
【０００３】
加圧流動床ボイラが加圧下にあるとき、排気流量調節弁９を開操作することにより集塵装置１から排気管１１に至る系統に粉塵２３の流れ２４が生じ、設定流量の維持が排気流量調節弁９、流量計１０、指示調節計１２などによって行われる。加圧流動床ボイラから発生する含塵ガス２１は、集塵装置１によってガス２２と粉塵２３とに分離され、ガス２２は上方に排出される。下部ホッパ２内に落下した粉塵２３は搬送管３内を気流搬送され、貯留ホッパ８内に堆積し、加減圧ホッパ１５を介して排出される。気流搬送に使用されたガスは貯留ホッパ８内で粉塵２３と分離された後にフィルタ４で除塵され、排気流量調節弁９と流量計１０とを通過し大気中に放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の粉塵の搬送装置において、搬送管３内を流れる粉塵２３の流れ２４は貯留ホッパ８内からのガスの排気で発生する集塵装置１と貯留ホッパ８との間の圧力差によって生じている。このガスの排気流量が一定であると圧力差も一定で、このために加圧流動床ボイラにおける負荷の上昇などで粉塵２３の発生量が増加した場合は、粉塵２３の重量流量と搬送用ガスの重量流量との固気比の増大に伴って搬送管３内に圧力損失の増大分に見合う流速の低下が発生する。粉塵２３の発生量が急増するなどして搬送管３内における流速の低下が著しい場合には一時的な気流搬送の停止乃至は閉塞となる。この対策としては排気流量調節弁９の開操作を行い、貯留ホッパ８内における圧力の低下による集塵装置１と貯留ホッパ８との間の圧力差の増大を待つことなどが考えられるが、搬送管３の入口部では粉塵２３が堆積を始めるなどのため、このような対策では確実に搬送状態が復元されるとは限らない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る粉粒体の搬送装置は上記課題の解決を目的にしており、上流と下流の両ホッパ間の圧力差により上流のホッパ内の粉粒体を搬送管を介して下流のホッパ内へ気流搬送する粉粒体の搬送装置において、下流のホッパから出る排気流量を検出する流量計と、上記両ホッパ間の圧力差を検出する差圧計と、該差圧計により検出された圧力差の単位時間当たりの増減量を演算し、同演算値を上記流量計の指令に加算して上記両ホッパ間の圧力差を調節する指示調節計とを備えている。ここで差圧計と指示調節計とにより得られる両ホッパ間の圧力差に経時的な変化が無ければ粉粒体の搬送量が安定している状態であるが、両ホッパ間の圧力差が増加の場合は粉粒体の搬送量が増加、圧力差が減少の場合は粉粒体の搬送量が減少している状態である。従って、粉粒体の搬送量が増加の場合は指示調節計が両ホッパ間の圧力差を増大させることにより粉粒体量の増加に伴って減少傾向にある搬送管内の流速が回復し、増速されて粉粒体の搬送能力が向上する。また、粉粒体の搬送量が減少の場合は指示調節計が両ホッパ間の圧力差を減少させることにより搬送管内の流速が低下して粉粒体の搬送能力が低下する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明の実施の一形態に係る粉塵の搬送装置の説明図である。図において、本実施の形態に係る粉塵の搬送装置は加圧流動床ボイラの灰処理装置などに使用されるもので、図３における従来の粉塵の搬送装置と略同様に加圧流動床ボイラの煙道には集塵装置１が設置され、集塵装置１の下部には下部ホッパ２が連結されており、下部ホッパ２には搬送管３を介して貯留ホッパ８が接続されている。貯留ホッパ８の内部はフィルタ４を固着した仕切板５でダーティ区画６とクリーン区画７とに区画分けされており、搬送管３は貯留ホッパ８のダーティ区画６側に接続されている。貯留ホッパ８のクリーン区画７には排気流量調節弁９と流量計１０とを設けた排気管１１が接続されている。排気流量調節弁９と流量計１０との間には電気的な指示調節計３１が介在し、設定流量と流量計１０による測定流量値とを比較して測定流量値が設定流量と同じになるように排気流量調節弁９の開度を調節するようになっている。貯留ホッパ８の下部には、ロックホッパ方式により粉塵２３を排出するように粉体カット弁１３ａ、気密弁１４ａなどを介して加減圧ホッパ１５が接続されている。
【０００７】
加圧流動床ボイラが加圧下にあるとき、排気流量調節弁９を開操作することにより集塵装置１から排気管１１に至る系統に粉塵２３の流れ２４が生じ、設定流量の維持が排気流量調節弁９、流量計１０、指示調節計３１などによって行われる。加圧流動床ボイラから発生する含塵ガス２１は、集塵装置１によってガス２２と粉塵２３とに分離され、ガス２２は上方に排出される。下部ホッパ２内に落下した粉塵２３は搬送管３内を気流搬送され、貯留ホッパ８内に堆積し、加減圧ホッパ１５を介して排出される。気流搬送に使用されたガスは貯留ホッパ８内で粉塵２３と分離された後にフィルタ４で除塵され、排気流量調節弁９と流量計１０とを通過し大気中に放出される。
【０００８】
また、本粉塵の搬送装置においては図１に示すように集塵装置１の排気部と貯留ホッパ８とがそれぞれ導管３２ａ，３２ｂを介して差圧計３３に接続されている。指示調節計３１には図２に示すような演算回路が設定されていて指示調節計３１は微分演算機能を有しており、この指示調節計３１に流量計１０と差圧計３３との出力信号が入力されて排気流量調節弁９の開度を調節することが可能になっている。差圧計３３は搬送管３の出入口部に相当する集塵装置１と貯留ホッパ８との間の圧力差ｐを常時測定して指示調節計３１に出力しており、指示調節計３１が設定時間ｔに基づいた微分値ｄｐ／ｄｔを演算し、流量計１０による測定流量値と指示調節計３１に設定された排気流量の偏差演算結果とが加算されて排気流量調節弁９の開度調節が行われる。
【０００９】
差圧計３３の測定値が一定値で安定している場合は、集塵装置１で捕促されて搬送管３へ流入する粉塵２３の流量も安定しており、一定の圧力損失下で粉塵２３の気流搬送が行われている状態である。これとは異なり、差圧計３３の測定値が安定状態から増加傾向を示す場合は、搬送管３へ流入する粉塵２３が増加していることが予想されるため、微分演算の結果から得られたｄｐ／ｄｔ＞０の信号出力がそれまでの排気流量調節弁９の開度を調節する出力信号に加算され、排気流量調節弁９の開度が増加する。従って、貯留ホッパ８内のガスが急速に排気されて貯留ホッパ８内が減圧するとともに、集塵装置１と貯留ホッパ８との間の圧力差も拡大し、搬送管３内の流速上昇に伴う粉塵２３搬送能力が向上して多量の粉塵２３が貯留ホッパ８へ搬送される。また、差圧計３３の測定値が安定状態から減少傾向を示す場合は、搬送管３へ流入する粉塵２３が減少していることが予想され、増加の場合とは逆に集塵装置１と貯留ホッパ８との間の圧力差が低下することにより搬送管３内の流速が低下して粉塵２３の搬送能力が低下する。
【００１０】
このように搬送管３の出入口に相当する部分の圧力差が微分演算ｄｐ／ｄｔが可能な指示調節計３１に接続されており、微分演算ｄｐ／ｄｔの演算値が圧力差に経時的変化が無ければ零で、粉塵２３の搬送量が安定していると言える。また、演算値ｄｐ／ｄｔ＞０の場合は粉塵２３の搬送量が増加、演算値ｄｐ／ｄｔ＜０の場合は粉塵２３の搬送量が減少していることを示す。従って、従来の流量計１０の測定値と流量設定値との偏差に基づく排気流量調節弁９の開度調節信号に微分値ｄｐ／ｄｔが加算され、ｄｐ／ｄｔ＝０の場合は流量計１０の測定値と流量設定値との偏差で排気流量調節弁９の開度調節が行われるが、ｄｐ／ｄｔ＞０の場合は排気流量調節弁９の操作出力量が増大し、搬送管３の出口側が急速に排気されて減圧されることにより搬送管３の出入口の圧力差が増大する。これにより、粉塵２３発生量の増加に伴って減少傾向にあった搬送管３内の流速が回復して増速され、粉塵２３に対する搬送能力が向上する。また、ｄｐ／ｄｔ＜０の場合は排気流量調節弁９の操作出力量が低下し、搬送管３出入口の圧力差が減少する。これにより、搬送管３内の流速も低下して粉塵２３に対する搬送能力が低下する。
【００１１】
従来の粉塵の搬送装置において、搬送管内を流れる粉塵の流れは貯留ホッパ内からのガスの排気で発生する集塵装置と貯留ホッパとの間の圧力差によって生じている。このガスの排気流量が一定であると圧力差も一定で、このために加圧流動床ボイラにおける負荷の上昇などで粉塵の発生量が増加した場合は、粉塵の重量流量と搬送用ガスの重量流量との固気比の増大に伴って搬送管内に圧力損失の増大分に見合う流速の低下が発生する。粉塵の発生量が急増するなどして搬送管内における流速の低下が著しい場合には一時的な気流搬送の停止乃至は閉塞となる。この対策としては排気流量調節弁の開操作を行い、貯留ホッパ内における圧力の低下による集塵装置と貯留ホッパとの間の圧力差の増大を待つことなどが考えられるが、搬送管の入口部では粉塵が堆積を始めるなどのため、このような対策では確実に搬送状態が復元されるとは限らない。これに対し、本粉塵の搬送装置においては粉塵２３の発生量の変動が生じた場合でも閉塞などさせないように搬送管３内における粉塵２３の搬送量の変動を差圧計３３が搬送管３出入口の圧力差として検知し、その出力信号を微分演算機能を有する指示調節計３１へ入力するようになっている。指示調節計３１は従来の流量計１０による測定値と流量設定値との偏差に基づく排気流量調節弁９の開度を調節する機能をそのまま維持するとともに、排気流量調節弁９への出力信号が微分演算結果ｄｐ／ｄｔで補正され、その補正後の出力で排気流量調節弁９の開度を調節するようになっており、搬送管３内へ粉塵２３が流入する流量の増減を差圧計３３で検知し、それまでの排気流量調節弁９開度の調節信号が差圧計３３による測定流量値に基づいた微分演算結果で補正されることにより、操作員などの人手によらずに粉塵２３が搬送管３へ流入する流量の増加時においても搬送管３内が閉塞することなく貯留ホッパ８への搬送が可能で、また粉塵２３が搬送管３へ流入する流量の減少時には搬送用ガスの消費量を低減させることが可能である。なお、排気流量調節弁９の開度を調節する代わりに集塵装置１内の圧力を増減させるようにしても、本粉塵の搬送装置と同様の作用および効果を得ることができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明に係る粉粒体の搬送装置は前記のように、下流のホッパから出る排気流量を検出する流量計と、上記両ホッパ間の圧力差を検出する差圧計と、該差圧計により検出された圧力差の単位時間当たりの増減量を演算し、同演算値を上記流量計の指令に加算して上記両ホッパ間の圧力差を調節する指示調節計との三者を、このような特定の関連性を持たせて併せ備えて構成されており、粉粒体の搬送量が増加の場合は粉粒体の搬送能力が向上するので、人手によらずに搬送管内を閉塞させることなく粉粒体が下流のホッパへ搬送される。また、粉粒体の搬送量が減少の場合は粉粒体の搬送能力が低下するので、人手によらずに搬送用ガスの消費量が低減されて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の一形態に係る粉粒体の搬送装置の断面図である。
【図２】図２はその指示調節計の制御フローチャート図である。
【図３】図３は従来の粉粒体の搬送装置の断面図である。
【符号の説明】
１        集塵装置
２        下部ホッパ
３        搬送管
４        フィルタ
５        仕切り板
６        ダーティ区画
７        クリーン区画
８        貯留ホッパ
９        排気流量調節弁
１０      流量計
１１      排気管
１３ａ    粉体カット弁
１３ｂ    粉体カット弁
１４ａ    気密弁
１４ｂ    気密弁
１５      加減圧ホッパ
２１      含塵ガス
２２      ガス
２３      粉塵
３１      指示調節計
３２ａ    導管
３２ｂ    導管
３３      差圧計
【図１】
0003605224.tif 000002
【図２】
0003605224.tif 000003
【図３】
0003605224.tif 000004