(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードタンク内の粉体を前記フィードタンク外に供給する粉体供給装置であって、
少なくとも一部が上下方向に伸縮する伸縮部とされると共に、前記フィードタンクの上部に接続され、前記粉体を前記フィードタンク内に供給する粉体供給配管と、
前記伸縮部と前記フィードタンクとの間に設けられる第一バルブと、
前記フィードタンクからの荷重を受け、前記荷重を検出するロードセルと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第一バルブが閉められた状態で、前記ロードセルが検出する前記荷重から前記伸縮部内の圧力に比例する値を減算した値に基づいて、前記フィードタンク内における粉体重量または前記粉体重量の変化率を求め、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御する
ことを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第一バルブが閉められて前記伸縮部内の圧力の変化が所定の範囲内になった後、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記粉体供給配管の前記フィードタンク側と反対側に接続される均圧タンクと、
前記伸縮部と前記均圧タンクとの間に設けられる第二バルブと、
を更に備え、
前記制御部は、前記第二バルブが閉められた状態で、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項１または２に記載の粉体供給装置。
【請求項４】
前記伸縮部に通じる内圧調節弁を更に備え、
前記制御部は、前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力となるよう前記内圧調節弁を制御した後、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項３に記載の粉体供給装置。
【請求項５】
前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計、及び、前記伸縮部に通じる内圧調節弁を更に備え、
前記制御部は、
前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記内圧調節弁を制御し、
前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求め、
前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量との平均、または、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率との平均に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の粉体供給装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の前記一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項５に記載の粉体供給装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の他方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項５に記載の粉体供給装置。
【請求項８】
前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計、及び、前記伸縮部に通じる内圧調節弁を更に備え、
前記制御部は、
前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記内圧調節弁を制御し、
前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項３に記載の粉体供給装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項８に記載の粉体供給装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることと、前記伸縮部内の圧力が下降中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることとを交互に行う
ことを特徴とする請求項８に記載の粉体供給装置。
【請求項１１】
前記第一バルブが開けられる際、前記伸縮部内と前記フィードタンク内とが同じ圧力とされることを特徴とする請求項３に記載の粉体供給装置。
【請求項１２】
前記均圧タンク内と前記フィードタンク内とが同じ圧力とされ、前記第一バルブが開けられた後、前記第二バルブが開けられることを特徴とする請求項３に記載の粉体供給装置。
【請求項１３】
フィードタンク内の粉体を前記フィードタンク外に供給する粉体供給方法であって、
少なくとも一部が上下方向に伸縮する伸縮部とされると共に、前記フィードタンクの上部に接続される粉体供給配管から前記フィードタンク内に粉体を供給する供給ステップと、
前記伸縮部と前記フィードタンクとの間に設けられる第一バルブを閉める第一閉鎖ステップと、
前記第一バルブが閉められた状態で、前記フィードタンクからの荷重を受けるロードセルが検出する前記荷重から前記伸縮部内の圧力に比例する値を減算した値に基づいて、前記フィードタンク内における粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める計算ステップと、
前記粉体重量または前記粉体重量の変化率に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御する流量制御ステップと、
を備えることを特徴とする粉体供給方法。
【請求項１４】
前記第一閉鎖ステップ後、前記伸縮部内の圧力が所定の範囲内になった後に、前記計算ステップを行う
ことを特徴とする請求項１３に記載の粉体供給方法。
【請求項１５】
前記粉体供給配管の前記フィードタンク側と反対側に接続される均圧タンクと、前記伸縮部との間に設けられる第二バルブを閉める第二閉鎖ステップを更に備え、
前記第二バルブが閉められた状態で、前記計算ステップを行う
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の粉体供給方法。
【請求項１６】
前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力となるよう前記伸縮部に通じる内圧調節弁を制御する圧力制御ステップを更に備え、
前記圧力制御ステップの後に前記計算ステップを行う
ことを特徴とする請求項１５に記載の粉体供給方法。
【請求項１７】
前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記伸縮部に通じる内圧調節弁を制御する圧力制御ステップを更に備え、
前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求め、
前記流量制御ステップでは、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量との平均、または、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率との平均に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載の粉体供給方法。
【請求項１８】
前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の前記一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項１７に記載の粉体供給方法。
【請求項１９】
前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の他方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項１７に記載の粉体供給方法。
【請求項２０】
前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記伸縮部に通じる内圧調節弁を制御する圧力制御ステップを更に備え、
前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項１５に記載の粉体供給方法。
【請求項２１】
前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める
ことを特徴とする請求項２０に記載の粉体供給方法。
【請求項２２】
前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることと、前記伸縮部内の圧力が下降中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることとを交互に行う
ことを特徴とする請求項２０に記載の粉体供給方法。
【請求項２３】
前記第一バルブを開ける第一開放ステップを更に備え、
前記第一開放ステップは、前記第二閉鎖ステップ後において、前記伸縮部内と前記フィードタンク内とを同じ圧力としてから行われる
ことを特徴とする請求項１５に記載の粉体供給方法。
【請求項２４】
前記第一バルブを開ける第一開放ステップと、前記第二バルブを開ける第二開放ステップとを更に備え、
前記第二開放ステップは、前記均圧タンク内と前記フィードタンク内とを同じ圧力とし、前記第一開放ステップ後に行われる
ことを特徴とする請求項１５に記載の粉体供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体供給装置、及び、粉体供給方法に関し、詳しくは、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる粉体供給装置、及び、粉体供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶鉱炉設備や火力発電プラント等に用いる燃焼炉として、粉体供給装置から供給される微粉炭等の粉体燃料を燃焼する燃焼炉が知られている。この燃焼炉においては、粉体燃料を空気と共に燃焼炉内に噴射しながら燃焼させる技術が知られている。このような微粉炭を用いた燃焼方式は、石炭自体の経済性が石油やＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）に比べて高い等の理由から広く検討されている。【０００３】
この燃焼炉に粉体燃料を供給する粉体供給装置として、粉体燃料をキャリアガスにより搬送する気体搬送式の粉体供給装置が知られている。このような粉体供給装置においては、フィードタンク内の粉体燃料が、粉体輸送配管に供給されて、粉体輸送配管内のキャリアガスにより搬送される。一般的に、粉体輸送配管内への粉体燃料の単位時間当たりの供給量（流量）は、フィードタンク下部の排出口に設けられた粉体排出用バルブの開度や、フィードタンク内の圧力と粉体輸送配管内の圧力との差圧により制御される（例えば、下記特許文献１参照）。【０００４】
このとき、粉体輸送配管内へ供給される粉体燃料の流量は、複数の計器により検出される値に基づき調整される。その計器の一つとして、フィードタンクの重量を測定するロードセル（重量計）を挙げることができる。ロードセルを用いた粉体輸送配管内へ供給される粉体燃料の流量は、次のように調整される。つまり、ロードセルがフィードタンクから受ける荷重から風袋除去やスパン調整等を行いフィードタンク内の粉体の重量を求め、この粉体の重量の変化を微分することで得られる粉体重量の変化率から、粉体輸送配管内へ供給される粉体燃料の単位時間当たりの供給量を演算する。そして、この演算結果に基づいて、粉体排出用バルブの開度や、フィードタンク内と粉体輸送配管との差圧を調整して、粉体を供給する流量を調整する。【０００５】
このように粉体を供給する流量を調整する観点から、ロードセルで計測された値よりフィードタンク内の粉体の重量を正確に求めることは重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１１５６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、フィードタンク内の粉体は、フィードタンクの上部に設けられる均圧タンク内から配管を介して供給される。この配管の途中には、直径の大きい部分と小さい部分とが交互に形成された、蛇腹状の伸縮部が設けられている。この伸縮部は、フィードタンクが配管を引っ張る力により上下方向に僅かに伸び縮みが可能に構成されている。そして、フィードタンク内の粉体の量が多く、フィードタンク全体の重量が大きい場合には、伸縮部が伸びて、フィードタンクが下方に位置する。逆にフィードタンク内の粉体の量が少なく、フィードタンク全体の重量が比較的小さい場合には、伸縮部が然程伸びずに、フィードタンクが比較的上方に位置する。このようにフィードタンクが伸縮部の伸びの分だけ上下動することにより、ロードセルによるフィードタンク全体の重量の検出ができる。【０００８】
しかし、特にフィードタンク内が非常に高い圧力とされている場合、フィードタンクと均圧タンクとを接続する配管の一部である伸縮部内はフィードタンク内と同様の圧力とされるため、伸縮部は、フィードタンクに引っ張られる伸び以外に自己の内部圧力により伸びる傾向がある。このように自己の内部圧力により伸縮部が伸びると、伸縮部は、配管を介して、フィードタンクを下方に押してしまう。この場合、ロードセルにおいて、フィードタンク全体の重量が、実際のフィードタンクの重量よりも重く検出されてしまう。このようなロードセルからの出力に基づいて、粉体輸送配管内へ供給される粉体燃料の単位時間当たりの供給量を求めると、誤った値を出力してしまう。このため粉体用バルブの開度や、フィードタンク内と粉体輸送配管との差圧の調整に影響を与えてしまい、供給する粉体の流量を正確に制御することができなくなる虞がある。【０００９】
そこで、本発明は、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる粉体供給装置、及び、粉体供給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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明者らは、ロードセルから出力される値に基づき、フィードタンク内の粉体の重量が正確に求められるよう鋭意検討をした。そして、ロードセルから出力されるフィードタンクがロードセルに与える荷重から、伸縮部が自己の内部圧力により伸びることで、フィードタンクを下方に押す力を差し引いた。この伸縮部が自己の内部圧力により伸びる力は、伸縮部内の圧力に比例する値であり、具体的には、伸縮部の下端における開口の面積と伸縮部内の圧力との積に比例する値である。この値をロードセルから出力される値から差し引いた。これによりフィードタンク内の粉体の重量を正確に求めることができると考えた。【００１１】
しかし、フィードタンク内の圧力の変化に伴い、伸縮部内の圧力が変化する場合においては、この圧力変化から伸縮部が伸びるまでに遅れが生じるため、単に伸縮部がフィードタンクを押す力を上記のように差し引いても、フィードタンク内の粉体の重量が正確に求められない場合があるということが分かった。すなわち、本発明者らは、ロードセルからの出力に、圧力が変化してから伸縮部が伸びるまでの遅れに起因した出力変動が含まれることが、フィードタンク内の粉体の重量を正確に求められない原因であることを見出した。【００１２】
そこで、本発明者らは、さらに鋭意検討を進め、本発明を完成するに至った。【００１３】
すなわち、本発明は、フィードタンク内の粉体を前記フィードタンク外に供給する粉体供給装置であって、少なくとも一部が上下方向に伸縮する伸縮部とされると共に、前記フィードタンクの上部に接続され、前記粉体を前記フィードタンク内に供給する粉体供給配管と、前記伸縮部と前記フィードタンクとの間に設けられる第一バルブと、前記フィードタンクからの荷重を受け、前記荷重を検出するロードセルと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第一バルブが閉められた状態で、前記ロードセルが検出する前記荷重から前記伸縮部内の圧力に比例する値を減算した値に基づいて、前記フィードタンク内における粉体重量または前記粉体重量の変化率を求め、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御することを特徴とするものである。【００１４】
また、本発明は、フィードタンク内の粉体を前記フィードタンク外に供給する粉体供給方法であって、少なくとも一部が上下方向に伸縮する伸縮部とされると共に、前記フィードタンクの上部に接続される粉体供給配管から前記フィードタンク内に粉体を供給する供給ステップと、前記伸縮部と前記フィードタンクとの間に設けられる第一バルブを閉める第一閉鎖ステップと、前記第一バルブが閉められた状態で、前記フィードタンクからの荷重を受けるロードセルが検出する前記荷重から前記伸縮部内の圧力に比例する値を減算した値に基づいて、前記フィードタンク内における粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める計算ステップと、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御する流量制御ステップと、を備えることを特徴とするものである。【００１５】
このような粉体供給装置及び粉体供給方法では、伸縮部とフィードタンクとの間に設けられる第一バルブが締められた状態において、フィードタンクがロードセルに与える荷重から、伸縮部が自己の内部圧力による伸びでフィードタンクを下方に押す力を減算した値に基づき、フィードタンク内の粉体重量または粉体重量の変化率を求める。このようにすることで、フィードタンク内の圧力が変化する場合においても、フィードタンク内の圧力変化に起因して伸縮部内の圧力が変化することを防止することができるため、ロードセルからの出力に伸縮部内の圧力変化に起因する出力変動が含まれることを抑制することができる。このようなロードセルからの出力に基づいて演算するため、フィードタンク内の粉体重量または粉体重量の変化率を正確に求めることができる。そして、この正確に求められたフィードタンク内の粉体重量または粉体重量の変化率に基づいて、フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御するため、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる。【００１６】
さらに、上記粉体供給装置において、前記制御部は、前記第一バルブが閉められて前記伸縮部内の圧力の変化が所定の範囲内になった後、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましく、また、上記粉体供給方法において、前記第一閉鎖ステップ後、前記伸縮部内の圧力が所定の範囲内になった後に、前記計算ステップを行うことが好ましい。【００１７】
第一バルブを閉める直前の伸縮部内の圧力の変化等に起因して、第一バルブを閉めた後の暫くの間、伸縮部内の圧力が変化する場合がある。このような場合、この伸縮部内の圧力変化に対して、伸縮部が遅れて伸縮することがある。そこで、上記のように伸縮部内の圧力が所定の範囲内となってから粉体重量または粉体重量の変化率を求めることにより、フィードタンク内の粉体重量または粉体重量の変化率をより正確に求めることができ、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる。【００１８】
また、上記粉体供給装置において、前記粉体供給配管の前記フィードタンク側と反対側に接続される均圧タンクと、前記伸縮部と前記均圧タンクとの間に設けられる第二バルブと、を更に備え、前記制御部は、前記第二バルブが閉められた状態で、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましく、また、上記粉体供給方法において、前記粉体供給配管の前記フィードタンク側と反対側に接続される均圧タンクと、前記伸縮部との間に設けられる第二バルブを閉める第二閉鎖ステップを更に備え、前記第二バルブが閉められた状態で、前記計算ステップを行うことが好ましい。【００１９】
第一バルブ及び第二バルブが共に閉められ、伸縮部内の空間が、フィードタンク内及び均圧タンク内の空間から遮断された状態とされるため、伸縮部内の圧力は非常に変化しづらい。このため、フィードタンク内の粉体重量または粉体重量の変化率をより正確に求めることができ、供給する粉体の流量をさらに正確に制御することができる。【００２０】
また、上記のように前記第二バルブが閉められた状態で前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める場合、上記粉体供給装置において、前記伸縮部に通じる内圧調節弁を更に備え、前記制御部は、前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力となるよう前記内圧調節弁を制御した後、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。また、上記粉体供給方法において、前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力となるよう前記伸縮部に通じる内圧調節弁を制御する圧力制御ステップを更に備え、前記圧力制御ステップの後に前記計算ステップを行うことが好ましい。【００２１】
このように伸縮部内の圧力が設定圧力とされることで、伸縮部内の圧力に起因して、フィードタンク１１が下方に押される力をあらかじめ予想することができる。従って、粉体重量または粉体重量の変化率を求める際に、伸縮部内の圧力に乗算される比例係数を容易に定めることができる。従って、粉体重量または粉体重量の変化率を容易に求めることができる。また、第一バルブ及び第二バルブが閉められた状態で、伸縮部内の圧力が設定圧力とされることで、伸縮部の伸びの量や、伸縮部がフィードタンクを押す力をある程度予想することができる。従って、フィードタンク内の粉体重量やこの変化率を求める際に異常が生じる場合に、その異常を容易に検出することができる。【００２２】
また或いは、上記粉体供給装置において、前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計、及び、前記伸縮部に通じる内圧調節弁を更に備え、前記制御部は、前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記内圧調節弁を制御し、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求め、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量との平均、または、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率との平均に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御することが好ましい。【００２３】
また、上記粉体供給方法において、前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記伸縮部に通じる内圧調節弁を制御する圧力制御ステップを更に備え、前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求め、前記流量制御ステップでは、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量との平均、または、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率と、前記圧力指示計が前記設定圧力から一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量の変化率との平均に基づいて、前記フィードタンク外に供給する粉体の流量を制御することが好ましい。【００２４】
伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計には検出限界があり、この検出限界の範囲内において伸縮部内の圧力が変化する場合、圧力指示計はこの変化を検出しない。従って、何らかの原因により圧力指示計の検出限界の範囲内で伸縮部内の圧力が変化する場合、実際には伸縮部がフィードタンクを下方に押す力が変化することによりロードセルが受ける荷重が変化しているにもかかわらず、制御部は、伸縮部内の圧力を一定の値として、ロードセルが受ける荷重から伸縮部内の圧力に比例する値を減算し、フィードタンク内における粉体重量または粉体重量の変化率を求める。この場合、供給する粉体の流量に伸縮部内の圧力変化による誤差が含まれることになる。【００２５】
しかし、伸縮部内の圧力が設定圧力より一定圧力だけ上側の圧力を検出するときに含まれる誤差と、伸縮部内の圧力が設定圧力より一定圧力だけ下側の圧力を検出するときに含まれる誤差とは、逆の値を示す傾向がある。従って、これらの誤差を含んで求められる粉体重量や粉体重量の変化率が平均されることで、互いに逆の値を示す誤差が互いに弱め合い、平均されて求められた粉体重量や粉体重量の変化率に誤差が含まれることを抑制することができる。従って、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる。【００２６】
さらに、上記粉体供給装置において、前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の前記一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。また、上記粉体供給方法において、前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の前記一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。【００２７】
このように制御することにより、伸縮部内の圧力が設定圧力より一定圧力だけ上側の圧力を検出するときに含まれる誤差と、伸縮部内の圧力が設定圧力より一定圧力だけ下側の圧力を検出するときに含まれる誤差とで、互いに打ち消し合わない誤差を含む場合であっても、この打ち消し合わない誤差は互いに同じ傾向の誤差となり易い。従って、圧力指示計が伸縮部内の圧力を検出するたびに、異なる傾向の誤差が含まれることを抑制し、より安定して粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることができる。従って、供給する粉体の流量をより安定して制御することができる。【００２８】
或いは、上記粉体供給装置において、前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の他方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めるが好ましい。また、上記粉体供給方法において、前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ下側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めると共に、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の他方において、前記圧力指示計が前記設定圧力から前記一定圧力だけ上側の圧力を示すときの前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。【００２９】
このように制御することにより、伸縮部内の圧力が設定圧力より一定圧力だけ上側の圧力を検出するときに含まれる誤差と、伸縮部内の圧力が設定圧力より一定圧力だけ下側の圧力を検出するときに含まれる誤差とが、粉体重量の平均や粉体重量の変化率の平均において、より打ち消し合う傾向がある。従って、上記のように制御することで、平均して求められた粉体重量または粉体重量の変化率に誤差が含まれることをより一層抑制することができ、供給する粉体の流量をより一層正確に制御することができる。【００３０】
或いは、上記のように前記第二バルブが閉められた状態で前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求める場合、上記粉体供給装置において、前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計、及び、前記伸縮部に通じる内圧調節弁を更に備え、前記制御部は、前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記内圧調節弁を制御し、前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。また、上記粉体供給方法において、前記第一バルブ及び前記第二バルブが閉められた状態で、前記伸縮部内の圧力が予め定められた設定圧力を基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう前記伸縮部に通じる内圧調節弁を制御する圧力制御ステップを更に備え、前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力を検出する圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。【００３１】
圧力指示計が誤差を含んで伸縮部内の圧力を検出する場合であっても、圧力指示計は、一般的に、伸縮部内の圧力が変化する場合、伸縮部内の圧力が変化しない場合と比べて、より小さな誤差で伸縮部内の圧力を検出することができることを本発明者等は発見した。しかも、伸縮部内の圧力は、設定圧力を基準に上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するため、伸縮部がフィードタンクを押す力の平均は、伸縮部内の圧力が設定圧力である場合に伸縮部がフィードタンクを押す力とすることができる。従って、上記のように制御することにより、フィードタンク内における粉体重量または前記粉体重量の変化率をより正確に求めることができ、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる。【００３２】
さらに、上記粉体供給装置において、前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましく、上記粉体供給方法において、前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中及び下降中の一方において、前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに、前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。【００３３】
このように制御することにより、圧力指示計が誤差を含んで伸縮部内の圧力を検出する場合であっても、この誤差は毎度同じ傾向の誤差になり易い。従って、圧力指示計が伸縮部内の圧力を検出するたびに、傾向の異なる誤差が含まれることを抑制し、より安定して粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることができる。従って、供給する粉体の流量をより安定して制御することができる。【００３４】
或いは、上記粉体供給装置において、前記制御部は、前記伸縮部内の圧力が上昇中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることと、前記伸縮部内の圧力が下降中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることとを交互に行うことが好ましい。また、上記粉体供給方法において、前記計算ステップでは、前記伸縮部内の圧力が上昇中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることと、前記伸縮部内の圧力が下降中に前記圧力指示計が前記設定圧力を示すときに前記粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることとを交互に行うことが好ましい。【００３５】
圧力指示計が誤差を含んで伸縮部内の圧力を検出する場合であっても、伸縮部内の圧力が上昇中に設定圧力を検出するときに含まれる誤差と、伸縮部内の圧力が下降中に設定圧力を検出するときに含まれる誤差とは、逆の値を示す傾向がある。従って、上記のように制御することで、圧力指示計が伸縮部内の圧力を検出するたびに、検出された圧力にある傾向の誤差とこれとは逆の傾向の誤差とが交互に含まれることになる。このため、伸縮部内の圧力が上昇中に求められる粉体重量または粉体重量の変化率に基づいて制御される粉体の流量と、伸縮部内の圧力が下降中に求められる粉体重量または前記粉体重量の変化率に基づいて制御される粉体の流量とで、互いに誤差を弱め合いより正確に供給する粉体の流量を制御することができる。【００３６】
また、上記粉体供給装置において、前記第一バルブが開けられる際、前記伸縮部内と前記フィードタンク内とが同じ圧力とされることが好ましく、上記粉体供給方法において、前記第一バルブを開ける第一開放ステップを更に備え、前記第一開放ステップは、前記第二閉鎖ステップ後において、前記伸縮部内と前記フィードタンク内とを同じ圧力としてから行われることが好ましい。【００３７】
第一バルブが開けられる際、伸縮部内とフィードタンク内とが同じ圧力の状態とされることにより、第一バルブが開けられた直後に伸縮部内の圧力が変化することを抑制することができる。従って、第一バルブが開けられた直後に第一バルブを閉めた場合や、フィードタンク内の圧力が変化する前に第一バルブを閉めた場合等において、フィードタンク内の粉体重量または粉体重量の変化率の計算が不正確となることを抑制することができ、供給される粉体の流量が不正確となることを抑制することができる。【００３８】
また、上記粉体供給装置において、前記均圧タンク内と前記フィードタンク内とが同じ圧力とされ、前記第一バルブが開けられた後、前記第二バルブが開けられることが好ましく、上記粉体供給方法において、前記第一バルブを開ける第一開放ステップと、前記第二バルブを開ける第二開放ステップとを更に備え、前記第二開放ステップは、前記均圧タンク内と前記フィードタンク内とを同じ圧力として、前記第一開放ステップ後に行われることが好ましい。【００３９】
一般的に均圧タンクやフィードタンクは、粉体供給配管と比べる場合に、非常に大きい容積である。従って、第一バルブが開けられて、仮に僅かに伸縮部内の圧力が変化する場合においても、第二バルブが開けられることにより、伸縮部内の圧力の変化は、フィードタンクと同じ圧力とされる均圧タンクに吸収される。従って、伸縮部内の圧力の変化を少なくすることができる。また、均圧タンク内とフィードタンク内との圧力差によるフィードタンク内の圧力変化が生じないため、伸縮部内の圧力も変化しにくい。このため、均圧タンクからフィードタンク内に粉体を供給し終わった直後に第一バルブを閉めた場合や、フィードタンク内の圧力が変化する前に第一バルブを閉めた場合等において、フィードタンク内の粉体の流量を正確に求めることができる。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明によれば、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる粉体供給装置、及び、粉体供給方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る粉体供給装置を示す図である。
【図２】粉体供給配管の一部を示す図である。
【図３】メモリの情報の一部を模式的に示す一例である。
【図４】粉体供給装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】粉体供給装置の第２の動作において、伸縮部内の圧力の時間的な変化の様子と検出する圧力を示す図である。
【図６】フィードタンク内の粉体の重量の時間的な変化の様子を示す図である。
【図７】粉体供給装置の第３の動作において、伸縮部内の圧力の時間的な変化の様子と検出する圧力を示す図である。
【図８】粉体供給装置の第４の動作において、伸縮部内の圧力の時間的な変化の様子と検出する圧力を示す図である。
【図９】粉体供給装置の第５の動作において、伸縮部内の圧力の時間的な変化の様子と検出する圧力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明に係る粉体供給装置、及び、粉体供給方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
＜＜粉体供給装置１の構成＞＞
図１は、本発明の実施形態に係る粉体供給装置を示す図である。
【００４４】
図１に示すように、粉体供給装置１は、所定量の微粉炭等の粉体燃料を供給するフィードタンク１１と、フィードタンク１１に供給する粉体燃料が貯蔵されている均圧タンク１２と、均圧タンク１２内の粉体をフィードタンク１１に供給する粉体供給配管７０と、フィードタンク１１に接続され、フィードタンク１１内に供給する内圧用ガスを搬送する内圧用ガス供給配管３２と、フィードタンク１１に接続され、フィードタンク１１から供給される粉体燃料を搬送する粉体輸送配管３１と、粉体輸送配管３１に接続され、フィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量を調節する粉体排出用バルブ２１と、粉体輸送配管３１に接続され、粉体輸送配管３１にキャリアガスを導入するキャリアガス本管３３と、を主な構成として備える。
【００４５】
フィードタンク１１及び均圧タンク１２は、金属製のタンクであり、フィードタンク１１は、均圧タンク１２の下に配置され、粉体供給配管７０は、一端が均圧タンク１２の下部に接続され、他端がフィードタンク１１の上部に接続されている。また、粉体供給配管７０の途中には、第二バルブである粉体供給用バルブ７５が設けられており、粉体供給用バルブ７５の開閉により、均圧タンク１２からフィードタンク１１への粉体燃料の供給有無が制御される。また、粉体供給用バルブ７５には、粉体供給用バルブ指示計７９が接続されており、粉体供給用バルブ指示計７９は、粉体供給用バルブ７５の開閉をすることができるよう構成されている。
【００４６】
また、粉体供給配管７０における粉体供給用バルブ７５の下方には、上下方向に伸縮する伸縮部７１が設けられている。従って、粉体供給用バルブ７５は、伸縮部７１と均圧タンク１２との間に設けられている。
【００４７】
図２は、粉体供給配管７０の一部を示す図であり、特に伸縮部７１の構成を示す図である。図２において、右半分は、伸縮部７１の外観を示す図であり、左半分は、伸縮部７１の断面における構造の様子を示す図である。図２に示すように、伸縮部７１においては、直径が大きい大径部７１ａと、直径の小さい小径部７１ｂとが繰り返されて、粉体供給配管７０の外形が蛇腹状とされている。伸縮部７１は、このような構成とされることで、粉体供給配管７０の長手方向に沿って伸縮可能とされている。そして、粉体供給配管７０は、長手方向が上下方向に沿って設置されているため、上述のように、伸縮部は、上下方向に伸縮する。
【００４８】
また、小径部７１ｂの外周面上には、金属製のリング７３が設けられている。このリング７３により、小径部７１ｂの直径が大きくなりすぎることが防止されており、これにより伸縮部７１が半径方向に膨らむことが防止されている。
【００４９】
また、図１に示すように伸縮部７１とフィードタンク１１との間に第一バルブである閉鎖用バルブ７６が設けられている。この閉鎖用バルブ７６は粉体供給用バルブ７５と連動し、均圧タンクの圧力変化とフィードタンクの圧力変化から伸縮部の圧力を隔離し一定に制御するものである。閉鎖用バルブ７６及び粉体供給用バルブ７５は、共にボール弁や仕切り弁等のように開放時に粉体燃料の流路が直線的であり、流路の内部に粉体燃料の流れを阻害する突起等が無いものが望ましい。この閉鎖用バルブ７６が開かれた状態では、伸縮部７１内の空間とフィードタンク１１内の空間的とが、閉鎖用バルブ７６を介して互いに接続され、閉鎖用バルブ７６が閉じられた状態では、伸縮部７１内の空間とフィードタンク１１内の空間とが、互いに切り離される。
【００５０】
また、粉体供給配管７０の伸縮部７１と閉鎖用バルブ７６との間には、圧力指示計７８が接続されており、伸縮部７１内の圧力が検出されて、伸縮部７１内の圧力に基づく情報を含む信号が出力される。また、閉鎖用バルブ７６には、閉鎖用バルブ指示計７７が接続されており、閉鎖用バルブ指示計７７は、閉鎖用バルブ７６の開閉をすることができるよう構成されている。
【００５１】
フィードタンク１１には、ロードセル４５が接続されており、このロードセル４５により、フィードタンク１１からロードセル４５にかかる荷重が連続的に検出される。つまり、フィードタンク１１内の粉体燃料の流量が多い場合には、フィードタンク１１全体の重量が大きくなるため、粉体供給配管７０の伸縮部７１が伸びて、フィードタンク１１が下方に位置する。こうしてロードセル４５は、フィードタンク１１から受ける荷重を検出することができる。また、ロードセル４５には、重量指示調節計（ＷＩＣ）４６が接続されており、ロードセル４５から出力される検出信号を含む信号が出力される。
【００５２】
さらに、フィードタンク１１には圧力指示計４８が接続され、均圧タンク１２には圧力指示計８８が接続されており、フィードタンク１１内の圧力、及び、均圧タンク１２内の圧力が、それぞれ圧力指示計４８、８８検出されて、フィードタンク１１内の圧力に基づく情報を含む信号、及び、均圧タンク１２内の圧力に基づく情報を含む信号が出力される。
【００５３】
また、フィードタンク１１の下部には、粉体輸送配管３１が接続されており、フィードタンク１１から供給される粉体燃料は、フィードタンク１１から粉体輸送配管３１内に導入され、上述のように、粉体輸送配管３１により搬送される。
【００５４】
この粉体輸送配管３１の途中には、上述のように、粉体排出用バルブ２１が接続されている。従って、フィードタンク１１から供給される粉体燃料は、粉体排出用バルブ２１を介して、粉体輸送配管３１により搬送される。
【００５５】
粉体排出用バルブ２１は、球体に所定の内径を有する貫通孔が形成されたボール弁や、側面に切り欠きが設けられた一組の円柱体が、側面同士が接するように並べられた回転式調節弁等から構成されている。この粉体排出用バルブ２１の開度を調節することにより、フィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量を調節することができる。また、この粉体排出用バルブ２１は、粉体燃料が通過するバルブであるため、直接、粉体燃料の流量を制御できる。このため粉体排出用バルブの開度を調節することにより、粉体流量を短時間で大きく変動させることが可能である。また、粉体排出用バルブ２１には、粉体排出用バルブ指示計４１が接続されており、粉体排出用バルブ指示計４１は、粉体排出用バルブ２１の開度を調節することができるよう構成されている。
【００５６】
また、上述のようにフィードタンク１１には、フィードタンク１１内の圧力を調節する内圧用ガスを供給する内圧用ガス供給配管３２が接続されており、内圧用ガス供給配管３２には、内圧調節弁２２が設けられている。この内圧調節弁２２の開度が調節されることで、フィードタンク１１に供給される内圧用ガスの供給量が調節される。また、内圧調節弁２２には、内圧調節弁指示計４２が接続されており、内圧調節弁指示計４２は、内圧調節弁２２の開度を調節することができるよう構成されている。なお、内圧調節弁２２には、フィードタンク１１内のガスを外部に放出する排出弁としての機能を有していることが好ましい。或いは、フィードタンク１１には、図示しない排出用配管が設けられ、その排出用配管に第２の内圧調節弁としての排出弁が設けられて、フィードタンク１１内の不要なガスを外部に放出できるよう構成されても良い。
【００５７】
内圧用ガス供給配管３２のフィードタンク１１側と反対側には、ガス発生装置３０が接続されている。このガス発生装置３０から出力されるガスの一部が、内圧用ガス供給配管３２に導入されて、内圧用ガスとされる。
【００５８】
また、内圧用ガス供給配管３２からは、均圧タンク１２内に内圧用ガスを供給する内圧用ガス供給配管９１が分岐しており、内圧用ガス供給配管９１は、均圧タンク１２に接続されている。この内圧用ガス供給配管９１の途中には、均圧タンク１２の内圧を調整する内圧調節弁９２が設けられている。この内圧調節弁９２の開度が調節されることで、均圧タンク１２内に供給される内圧用ガスの供給量が調節される。また、内圧調節弁９２には、内圧調節弁９２の開度を調整することができるよう構成されている内圧調節弁指示計９４が接続されている。なお、内圧調節弁９２には、均圧タンク１２内のガスを外部に放出する排出弁としての機能を有していることが好ましい。或いは、均圧タンク１２には、図示しない排出用配管が設けられ、その排出用配管に第２の内圧調節弁としての排出弁が設けられて、均圧タンク１２内の不要なガスを外部に放出できるよう構成されても良い。
【００５９】
また、内圧用ガス供給配管３２からは、粉体供給配管７０内に内圧用ガスを供給する内圧用ガス供給配管８１が分岐しており、内圧用ガス供給配管８１は、粉体供給配管７０における粉体供給用バルブ７５と閉鎖用バルブ７６との間に接続されている。この内圧用ガス供給配管８１の途中には、内圧調節弁８２が設けられており、内圧調節弁は伸縮部に通じている。この内圧調節弁８２の開度が調節されることで、粉体供給配管７０内に供給される内圧用ガスの供給量が調節され、粉体供給配管７０の内圧が調整される。また、内圧調節弁８２には、内圧調節弁８２の開度を調整することができるよう構成されている内圧調節弁指示計８４が接続されている。なお、内圧調節弁８２には、粉体供給配管７０内のガスを外部に放出する排出弁としての機能を有していることが好ましい。或いは、粉体供給配管７０には、図示しない排出用配管が設けられ、その排出用配管に第２の内圧調節弁としての排出弁が設けられて、粉体供給配管７０内の不要なガスを外部に放出できるよう構成されても良い。
【００６０】
また、ガス発生装置３０には、キャリアガス本管３３が接続されている。キャリアガス本管３３は、粉体燃料を搬送するためのキャリアガスを粉体輸送配管３１に導入するための配管である。従って、キャリアガス本管３３のガス発生装置３０側と反対側は、上述の粉体輸送配管３１における粉体排出用バルブ２１を基準としたフィードタンク１１側と反対側に接続されている。このキャリアガス本管３３から粉体輸送配管３１に導入されるキャリアガスにより、フィードタンク１１から粉体排出用バルブ２１を介して粉体輸送配管３１に導入された粉体燃料が搬送される。さらに、キャリアガス本管３３には、圧力指示計４３が接続されており、キャリアガス本管３３内の圧力が検出されて、キャリアガス本管３３内の圧力に基づいた信号が出力される。
【００６１】
なお、上述のようにガス発生装置３０から出力されるガスの一部が、内圧用ガス供給配管３２に導入され、ガス発生装置３０から出力されるガスの他の一部が、キャリアガス本管３３に導入される。つまり、本実施形態においては、内圧用ガスとキャリアガスとが同じガス種とされる。
【００６２】
また、キャリアガス本管３３の途中から流動化ガス管３４が分岐しており、流動化ガス管３４のキャリアガス本管３３との分岐側と反対側は、フィードタンク１１の下部側に接続されている。本実施形態においては、このフィードタンク１１に流動化ガス管３４が接続されている部分が、粉体流動化部５４とされている。流動化ガス管３４には、キャリアガス本管３３を流れるキャリアガスの一部が、流動化ガスとして導入され、流動化ガスは、粉体流動化部５４を介して、フィードタンク１１内に下方側から導入される。本実施形態においては、上記のように、キャリアガスの一部が流動化ガスとされるので、流動化ガスとキャリアガスとが同じガス種とされる。また、流動化ガス管３４の途中には、流動化ガス用バルブ２４が設けられており、流動化ガス用バルブ２４の開度が調節されることにより、フィードタンク１１内に導入される流動化ガスの量が調節される。さらに、流動化ガス用バルブ２４には、流動化ガス用バルブ指示計４４が接続されており、流動化ガス用バルブ指示計４４は、流動化ガス用バルブ２４の開度を調節することができるよう構成されている。
【００６３】
またさらに、キャリアガス本管３３における流動化ガス管３４が分岐している場所とは異なる途中からは、再流動化ガス管３７が分岐しており、再流動化ガス管３７のキャリアガス本管３３との分岐側と反対側は、粉体輸送配管３１における粉体排出用バルブ２１と粉体流動化部５４との間に接続されている。本実施形態においては、この粉体排出用バルブ２１と粉体流動化部５４との間に再流動化ガス管３７が接続されている部分が、粉体再流動化部５７とされており、粉体再流動化部５７から再流動化ガスが粉体輸送配管３１に導入される。なお、図１においては、粉体再流動化部５７と粉体排出用バルブ２１との間が粉体輸送配管３１で接続されているが、粉体再流動化部５７は、粉体排出用バルブ２１に直接接続されていることが好ましい。こうして、再流動化ガス管３７には、キャリアガス本管３３を流れるキャリアガスの一部が、再流動化ガスとして導入され、再流動化ガスは、粉体再流動化部５７を介して、粉体排出用バルブ２１と粉体流動化部５４との間から導入される。上記のように、キャリアガス本管３３の途中から再流動化ガス管３７が分岐しており、本実施形態においては、再流動化ガスとキャリアガスとが同じガス種とされる。つまり、流動化ガス、再流動化ガス、キャリアガスが、共に同じガス種とされる。また、再流動化ガス管３７の途中には、再流動化ガス用バルブ２７が設けられており、再流動化ガス用バルブ２７の開度が調節されることにより、導入される再流動化ガスの量が調節される。さらに、再流動化ガス用バルブ２７には、再流動化ガス用バルブ指示計４７が接続されており、再流動化ガス用バルブ指示計４７は、再流動化ガス用バルブ２７の開度を調節することができるよう構成されている。
【００６４】
また、粉体輸送配管３１における粉体燃料がキャリアガスにより搬送される部分、すなわち、粉体輸送配管３１におけるキャリアガス本管３３が接続される位置よりも下流側には、圧力指示計４９が接続されており、粉体輸送配管３１内の圧力が検出されて、粉体輸送配管３１内の圧力に基づく情報を含んだ信号が出力される。粉体輸送配管３１における粉体燃料がキャリアガスにより搬送される部分には、更に粉体流量計４０が設けられており、粉体輸送配管３１を流れる粉体流量が検知され、検知された情報を含んだ信号が出力されるよう構成されている。
【００６５】
このような粉体供給装置１においては、フィードタンク１１内の圧力は、キャリアガス本管３３内の圧力よりも高くされ、キャリアガス本管３３内の圧力は、粉体輸送配管３１内の圧力よりも高くされる。粉体供給装置１は、これらの圧力同士の差圧を利用して、粉体燃料を搬送することができるよう構成されている。これらの圧力は、特に限定されないが、例えば、２ＭＰａ以上４ＭＰa以下とされる。
【００６６】
そして、フィードタンク１１内の圧力を調節することで、フィードタンク１１内の圧力とキャリアガス本管３３内の圧力との差圧や、キャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧や、フィードタンク１１内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧を調節することができる。上述のように粉体供給装置１は、差圧を利用して粉体燃料を搬送しているため、フィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量は、上述の粉体排出用バルブ２１に開度に加えて、これらの差圧によっても調節することができる。別言すれば、内圧調節弁２２の開度により、フィードタンク１１内の圧力を調節することで、上記の差圧を調節することができ、フィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量を調節することができる。このように上記の差圧を制御することにより、粉体燃料の流量を調節する場合、粉体流量の微調節を行うことができる。
【００６７】
さらに粉体供給装置１は、メモリ６１と接続された制御部６０を備えている。制御部６０は、粉体流量計４０、圧力指示計４３、４８、４９、７８、８８及び、重量指示調節計４６と接続されており、制御部６０には、粉体流量計４０から出力される粉体流量に関する情報を含んだ信号、及び、圧力指示計４３から出力されるキャリアガス本管３３内の圧力に関する情報を含んだ信号、及び、圧力指示計４８から出力されるフィードタンク１１内の圧力に関する情報を含んだ信号、及び、圧力指示計４９から出力される粉体輸送配管３１内の圧力に関する情報を含んだ信号、及び、圧力指示計７８から出力される粉体供給配管７０内の圧力に関する情報を含んだ信号、及び、圧力指示計８８から出力される均圧タンク１２内の圧力に関する情報を含んだ信号、及び、重量指示調節計４６から出力されるフィードタンク１１からロードセル４５が受ける荷重に関する情報を含んだ信号等が入力される。
【００６８】
そして、制御部６０は、重量指示調節計４６から出力される信号、及び、圧力指示計７８からの信号に基づくと共に、必要に応じて、圧力指示計４３、４８、４９、８８からの信号、及び、メモリ６１の情報、及び、粉体流量計４０からの信号に基づいて、制御信号を生成する。また、制御部６０は、粉体排出用バルブ指示計４１、及び、内圧調節弁指示計４２、８４、９４、及び、流動化ガス用バルブ指示計４４、及び、再流動化ガス用バルブ指示計４７、及び、粉体供給用バルブ指示計７９、及び、閉鎖用バルブ指示計７７に接続されており、生成した制御信号が、粉体排出用バルブ指示計４１、及び、内圧調節弁指示計４２、８４、９４、及び、流動化ガス用バルブ指示計４４、及び、再流動化ガス用バルブ指示計４７、及び、粉体供給用バルブ指示計７９、及び、閉鎖用バルブ指示計７７に入力されるように構成されている。
【００６９】
粉体排出用バルブ指示計４１は、制御部６０からの制御信号に基づいて、粉体排出用バルブ２１の開度を調節することができるよう構成されている。また、上述のように内圧調節弁指示計４２、８４、９４は、制御部６０からの制御信号に基づいて、内圧調節弁２２、８２、９２の開度を調節することができるよう構成されている。また、流動化ガス用バルブ指示計４４は、制御部６０からの制御信号に基づいて、流動化ガス用バルブ２４の開度を調節することができるよう構成されている。また、再流動化ガス用バルブ指示計４７は、制御部６０からの制御信号に基づいて、再流動化ガス用バルブ２７の開度を調節することができるよう構成されている。また、粉体供給用バルブ指示計７９は、制御部６０からの制御信号に基づいて、粉体供給用バルブ７５の開閉を調節することができるよう構成され、閉鎖用バルブ指示計７７は、制御部６０からの制御信号に基づいて、閉鎖用バルブ７６の開閉を調節することができるよう構成されている。
【００７０】
図３は、メモリ６１の情報の一部を模式的に示す一例であり、本例では、粉体流量と、粉体排出用バルブ２１の開度と、キャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧と、の関係を示すテーブルを模式的に示す図である。図２に示すように、粉体流量［ｌ／ｈ］が特定されると、その粉体流量に対する粉体排出用バルブ２１の開度［％］と、差圧［ＭＰａ］との関係が特定される。例えば、粉体流量が０．５［ｌ／ｈ］である場合に、粉体排出用バルブ２１の開度は６０［％］とされ、差圧は、０．０３［ＭＰａ］とされる。そして、この粉体排出用バルブ２１の開度を示すメモリ６１の情報に基づいて、制御部６０により粉体排出用バルブ２１の開度を調節する制御信号が生成され、この制御信号は、粉体排出用バルブ指示計４１に入力される。また、キャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が特定されると、圧力指示計４３、４９からの情報と、差圧を示すメモリ６１の情報とに基づいて、制御部６０により内圧調節弁２２の開度を調節する制御信号が生成され、この制御信号は、内圧調節弁指示計４２に入力される。なお、このメモリ６１のテーブルは、実験等により事前に求められて、メモリ６１内に記録されているものである。また、本例では、キャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が用いられたが、メモリ６１に、フィードタンク１１内の圧力とキャリアガス本管３３内の圧力との差圧や、フィードタンク１１内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が記録され、これらの差圧を用いて、制御信号が生成されても良い。
【００７１】
このような粉体供給装置１は、粉体輸送配管３１が、粉体燃料を燃焼してエネルギーを取り出す燃焼炉１００に直接的、或いは、間接的に接続されている。
【００７２】
＜＜粉体供給装置１の動作＞＞
次に、粉体供給装置１の動作について説明する。
【００７３】
図３は、粉体供給装置１の動作を示すフローチャートである。
【００７４】
図３に示すように、粉体供給装置１の動作は、粉体供給配管７０からフィードタンク１１内に粉体を供給する供給ステップＳ１と、閉鎖用バルブ７６を閉める第一閉鎖ステップＳ２と、粉体供給用バルブ７５を閉める第二閉鎖ステップＳ３と、希望する粉体流量の情報を入力する入力ステップＳ４と、伸縮部７１内の圧力を制御する圧力制御ステップＳ５と、重量指示調節計４６、及び、圧力指示計７８からの信号等を制御部６０が受け付けて、フィードタンク１１内における粉体重量の変化率を求める計算ステップＳ６と、フィードタンク１１内における粉体重量の変化率に基づいて、フィードタンク１１外に供給する粉体燃料の流量を制御する流量制御ステップＳ７と、閉鎖用バルブを開ける第一開放ステップＳ８と、粉体供給用バルブを開放する第二開放ステップＳ９と、を備える。
【００７５】
（粉体供給装置１の第１の動作）
まず、粉体供給装置１の動作のうち、第１の動作について説明する。
【００７６】
＜供給ステップＳ１＞
まず、粉体供給装置１の始動段階において、粉体供給用バルブ７５、及び、閉鎖用バルブ７６が開けられて、均圧タンク１２に貯蔵されている粉体燃料が、粉体供給配管７０からフィードタンク１１に供給される。そして、フィードタンク１１内の粉体燃料が所定の量となった時点で、粉体供給用バルブ７５が閉められて、均圧タンク１２からフィードタンク１１への粉体燃料の供給が止まる。
【００７７】
また、流動化ガス用バルブ２４が開けられて、フィードタンク１１から粉体排出用バルブ２１を介して粉体輸送配管３１に粉体燃料が供給されるように、流動化ガスが、流動化ガス管３４から粉体流動化部５４を介して、フィードタンク１１内に導入され、フィードタンク１１内の粉体燃料は、流動化される。こうして、フィードタンク１１から粉体燃料が供給され易い状態とされる。
【００７８】
＜第一閉鎖ステップＳ２＞
次に、制御部６０から閉鎖用バルブ指示計７７に閉鎖用バルブ７６を閉める旨の制御信号が送付され、閉鎖用バルブ指示計７７は、制御部６０からの制御信号に基づいて閉鎖用バルブ７６を閉める。閉鎖用バルブ７６が閉まると、フィードタンク１１内の空間と、伸縮部７１を含む粉体供給配管７０内の空間とが、閉鎖用バルブ７６により切り離される。このようにフィードタンク１１内の空間と伸縮部７１内の空間とが切り離されると、フィードタンク１１内の気体と伸縮部７１内の気体の行き来ができなくなる。このため、閉鎖用バルブ７６が閉められた後では、フィードタンク１１内の圧力が変化しても、粉体供給配管７０内（伸縮部７１内）の圧力は変化しない。なお、本ステップで、閉鎖用バルブ７６が閉められた後においては、粉体供給用バルブ７５が開放されても粉体はフィードタンク１１に供給されない。
【００７９】
＜第二閉鎖ステップＳ３＞
次に、粉体供給用バルブ７５が開放されている場合には、制御部６０から粉体供給用バルブ指示計７９に粉体供給用バルブ７５を閉める旨の制御信号が送付され、粉体供給用バルブ指示計７９は、制御部６０からの制御信号に基づいて粉体供給用バルブ７５を閉める。粉体供給用バルブ７５が閉まると、均圧タンク１２内の空間と、伸縮部７１を含む粉体供給配管７０内の空間とが、粉体供給用バルブ７５により切り離され、粉体供給配管７０内と、均圧タンク１２内との間で気体の行き来ができなくなる。既にフィードタンク１１内の空間と、粉体供給配管７０内の空間とが切り離されているため、粉体供給用バルブ７５が閉められた後では、内圧用ガス供給配管８１からの内圧用ガスの供給や、内圧調節弁８２による内圧用ガスの調整が無い限り、伸縮部７１内における圧力の変化は殆ど生じない。なお、上記供給ステップＳ１において、粉体燃料が、粉体供給配管７０からフィードタンク１１に供給された後に、上記のように粉体供給用バルブ７５が閉められ、その後、粉体供給用バルブ７５が開放されない場合は、本ステップでは、特に何も行わない。この場合、粉体供給ステップＳ１の後に本ステップが行われると捉えることができる。つまり、第一閉鎖ステップＳ２と本ステップとは、順番が入れ替わっても良い。
【００８０】
＜入力ステップＳ４＞
そして、作業者により入力手段から粉体流量の設定値ＳＶにかかる情報が入力される。なお、図１において、入力手段は省略されている。そして、入力された情報は、制御部６０に入力される。
【００８１】
＜圧力制御ステップＳ５＞
制御部は、閉鎖用バルブ７６及び粉体供給用バルブ７５が閉められた状態で、伸縮部７１内の圧力が予め定められた設定圧力となるよう、内圧調整弁指示計８４に制御信号を送り内圧調節弁８２を制御する。この設定圧力は、一定の圧力であり、メモリ６１に記憶されており、例えば２．６５０ＭＰａとされる。
【００８２】
制御部６０は、入力手段からの情報を受け付け、伸縮部７１内の圧力が設定圧力にされると、メモリ６１を参照して、入力された粉体流量の設定値ＳＶにかかる情報に対応する粉体排出用バルブ２１の開度、及び、キャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧を読みだして、初期における粉体排出用バルブ２１の開度にかかる制御信号を生成し、この制御信号を粉体排出用バルブ指示計４１に送付する。制御信号を受けた粉体排出用バルブ指示計４１は、制御部６０からの制御信号に基づいて粉体排出用バルブ２１の開度を調節する。こうして、粉体排出用バルブ２１の初期の開度がメモリ６１の情報に基づいて調節される。なお、上述の流動化ガスによる粉体燃料の流動化は、粉体排出用バルブ２１が開かれる前であれば、入力手段に情報が入力された後に開始されても良い。
【００８３】
また、粉体排出用バルブ２１の開度が調節されると、再流動化ガスが導入される。このとき、再流動化ガスの導入量が、粉体排出用バルブ２１の開度に基づいて定められる場合、粉体排出用バルブ２１の開度が大きくなると共に、制御部６０からの制御信号により、再流動化ガス用バルブ２７の開度が小さくなり、再流動化ガスの導入量が少なくなる。つまり、この場合、再流動化ガスの導入量は、粉体排出用バルブ２１の開度と反比例するように制御される。これは、次の理由による。すなわち、粉体排出用バルブ２１の開度が小さな場合は、粉体燃料による閉塞が生じ易く、粉体排出用バルブ２１の開度が大きな場合は、粉体燃料による閉塞が生じにくい。従って、粉体燃料による閉塞が生じ易い粉体排出用バルブ２１の開度が小さな状態では、再流動化ガスの導入量が多くされ、粉体燃料による閉塞が生じにくい粉体排出用バルブ２１の開度が大きな状態では、再流動化ガスの導入量が少なくされる。このように、再流動化ガスの導入量が、粉体排出用バルブの開度に基づいて定められることにより、再流動化ガスが不要に多く導入されることを防止することができる。
【００８４】
そして上述のように、粉体再流動化部５７は、粉体輸送配管３１における粉体流動化部５４と粉体排出用バルブ２１との間に設けられている。粉体燃料は、流動化ガスにより流動化される場合においても、フィードタンク１１から粉体輸送配管３１に入ると流動性が低下し、粉体排出用バルブ２１において閉塞を生じ易くなる。しかし、粉体輸送配管３１において粉体燃料が再流動化される場合には、粉体排出用バルブ２１において、閉塞が生じることを防止することができる。また上述のように、粉体再流動化部５７が、粉体排出用バルブ２１に接続されている場合には、粉体排出用バルブ２１の直上で粉体燃料が再流動化されて、粉体排出用バルブ２１において、閉塞が生じることを更に防止することができる。
【００８５】
さらに、制御部６０は、メモリ６１の情報及び圧力指示計４３、４９からの情報に基づき、内圧調節弁２２の開度にかかる制御信号を生成して、この制御信号を内圧調節弁指示計４２に送付する。内圧調節弁指示計４２は、制御部６０からの制御信号に基づいて内圧調節弁２２の初期の開度を調節する。内圧調節弁２２の開度が調節されると、フィードタンク１１内の圧力が所定の値に調節されて、初期におけるキャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が所定の範囲とされる。なお、本例では、フィードタンク１１内の圧力を調節することで、キャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が所定の範囲とされたが、フィードタンク１１内の圧力を調節することで、フィードタンク１１内の圧力とキャリアガス本管３３内の圧力との差圧や、フィードタンク１１内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が所定の範囲とされても良い。
【００８６】
＜計算ステップＳ６＞
フィードタンク１１に接続されたロードセル４５からは、ロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重に係る信号が出力され、この信号は、重量指示調節計４６に入力し、重量指示調節計４６からは、ロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重の情報を含む信号が出力される。重量指示調節計４６から出力される信号は、制御部６０に入力されて受け付けられる。
【００８７】
また、粉体供給配管７０に接続された圧力指示計７８は、伸縮部７１内の圧力を検出して、伸縮部７１内の圧力に係る情報を含む信号が出力される。この信号は、制御部６０に入力されて受け付けられる。なお、圧力指示計７８は、直接的には粉体供給配管７０内の圧力を検出しているが、上述のように圧力指示計７８は、粉体供給配管における閉鎖用バルブ７６と伸縮部７１との間に接続されるため、粉体供給配管７０内の圧力を検出することにより、伸縮部７１内の圧力を検出している。
【００８８】
こうして、本ステップでは、まず、フィードタンク１１の荷重を受けるロードセル４５からの出力、及び、伸縮部７１内の圧力を検出する圧力指示計７８からの出力が、制御部６０で受け付けられ、制御部でロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重及び伸縮部７１内の圧力が検出される。
【００８９】
次に、制御部６０は、ロードセル４５から受け付けたロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重、及び、圧力指示計７８から受け付けた伸縮部７１内の圧力を用いて、フィードタンク１１内における粉体燃料の重量（粉体重量）或いは粉体重量の変化率を演算により求める。
【００９０】
ロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重には、フィードタンク１１の重量、及び、フィードタンク１１内の粉体重量、及び、フィードタンク１１が粉体供給配管７０から押される力が含まれている。
【００９１】
フィードタンク１１の重量は、変動することが無いため、事前に計測をしてメモリ６１に入力しておけば良い。
【００９２】
また、フィードタンク１１が粉体供給配管７０から押される力は、原則、伸縮部７１の下端における開口の面積と伸縮部７１内の圧力との積に比例する値とされるが、開口の面積は変化しないため、結局、フィードタンク１１が粉体供給配管７０から押される力は、伸縮部７１内の圧力に比例する値とすることができる。伸縮部７１の下端における開口の面積は、変動しないため事前に計測をしてメモリ６１に入力しておけば良い。さらに、圧力指示計７８から出力される伸縮部７１内の圧力は、閉鎖用バルブ７６が閉められているため、フィードタンク１１内の圧力が変化する場合においても、殆ど変化しない。
【００９３】
そこで、制御部６０は、閉鎖用バルブ７６が閉められている状態において、ロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重から、伸縮部７１内の圧力に比例する値を減算し、さらに、フィードタンク１１の重量を減算した値に基づいて、フィードタンク１１内における粉体重量を求める。具体的には、ロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重をＷoとし、伸縮部７１の下端における開口の面積をＡとし、伸縮部７１内の圧力をＰとすると、フィードタンク１１内の粉体重量Ｗは、下記式（１）の様に成る。なお、下記式（１）においては、伸縮部７１内の圧力に比例する値として、伸縮部７１内の圧力に伸縮部７１の下端における開口の面積、及び、比例定数を乗じている。
【数１】
0005982391.tif 000002
但し、Ｋは、伸縮部７１内の圧力と伸縮部７１の下端の面積との積によって得られる力をロードセルから出力される単位系に合わせるための補正係数であり、正の比例係数とされる。また、αは、風袋除去補正値であり、具体的には、フィードタンク１１の重量を差し引き更に他の補正を行うための補正値であり、正の場合と負の場合とがある。この補正値α、比例係数Ｋは、式（１）の結果Ｗを微分した値が、粉体重量の変化率となるように、事前に定められた定数である。
【００９４】
この式（１）を時間で微分することにより、粉体重量の変化率を求めることができる。
【００９５】
或いは、上式のαにフィードタンク１１の重量を差し引く要素を含ませず、フィードタンク１１内の粉体燃料とフィードタンク１１の重量との和を求めた後、この値を時間で微分し、粉体重量の変化率を求めても良い。この場合、上述のようにフィードタンク１１の重量は変動しないため、式１のαの値が変わるだけである。従って、フィードタンク１１内の粉体重量から粉体重量の変化率を求めても、フィードタンク１１とフィードタンク１１内の粉体重量の和から、粉体重量の変化率を求めても、結果は同じである。
【００９６】
なお、本計算ステップＳ６は、圧力制御ステップＳ５で伸縮部７１内の圧力が制御されて、伸縮部７１内の圧力の変化が設定圧力から所定の範囲内になった後に行うことが好ましい。つまり、制御部６０は、閉鎖用バルブ７６及び粉体供給用バルブ７５が閉められ、伸縮部７１内の圧力の変化が所定の範囲内になった後、粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることが好ましい。
【００９７】
閉鎖用バルブ７６、粉体供給用バルブ７５を閉める直前の伸縮部７１内の圧力の変化等に起因して、閉鎖用バルブ７６や粉体供給用バルブ７５を閉めた後の暫くの間、伸縮部７１内の圧力が変化する場合がある。このような場合、伸縮部７１内の圧力変化に対して、伸縮部７１が遅れて伸縮することがある。そこで、上記のように伸縮部７１内の圧力が所定の範囲内となってから粉体重量または粉体重量の変化率を求めることにより、フィードタンク１１内の粉体重量または粉体重量の変化率をより正確に求めることができ、流量制御ステップＳ７で供給する粉体燃料の流量をより正確に制御することができる。
【００９８】
なお、本ステップにおいて、上述のように圧力指示計７８が検出した伸縮部７１内の圧力を用いて、粉体重量或いは粉体重量の変化率を求めても良いが、圧力指示計７８から制御部に入力される圧力は圧力制御ステップＳ５で制御される伸縮部７１内の圧力に等しくなるはずであるため、圧力制御ステップＳ５で用いられるメモリ６１に記憶されている圧力を用いて粉体重量或いは粉体重量の変化率を求めても良い。この場合であっても伸縮部内の圧力を計算に用いていることになる。
【００９９】
＜流量制御ステップＳ７＞
計算ステップＳ６において、フィードタンク１１内の粉体重量或いは粉体重量の変化率が求められると、この結果に基づいて、制御部６０は、必要に応じて、メモリ６１の情報、及び、圧力指示計４３からの信号、及び、圧力指示計４９からの信号や、粉体流量計４０からの信号を用いて、制御信号を生成し、この制御信号を内圧調節弁指示計４２や、粉体排出用バルブ指示計４１に出力し、内圧調節弁２２や粉体排出用バルブ２１の開度が調整される。そして、粉体排出用バルブ２１の開度により、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量が直接的に制御されて、また、内圧調節弁２２の開度が調整されることで、フィードタンク１１内の圧力が調節され、これによりキャリアガス本管３３内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が調整されて、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量が微調整される。なお、フィードタンク１１内の圧力を調節することで、フィードタンク１１内の圧力とキャリアガス本管３３内の圧力との差圧や、フィードタンク１１内の圧力と粉体輸送配管３１内の圧力との差圧が調整されて、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量が微調整されても良い。
【０１００】
上記の計算ステップＳ６と流量制御ステップＳ７とが繰り返されて、フィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量が制御される。なお、必要に応じて、計算ステップＳ６と流量制御ステップＳ７とが繰り返される間に圧力制御ステップＳ５が行われても良い。
【０１０１】
＜第一開放ステップＳ８＞
次に、フィードタンク１１から所定量の粉体燃料が燃焼炉１００に供給されたのち、作業者が入力手段から所定の入力をすることにより、或いは、予めメモリ６１に記録されたプログラムにより、制御部６０は、フィードタンク１１内の圧力と、伸縮部７１を含み粉体供給用バルブ７５と閉鎖用バルブ７６とで挟まれる粉体供給配管７０内の圧力とが同じになるように制御する。具体的には、内圧調節弁指示計８４に制御信号を送付して、内圧調節弁８２の開度を調節して、圧力指示計７８から得られる粉体供給配管７０内の圧力が、圧力指示計４８から得られるフィードタンク１１内の圧力と同じになるようにする。この調整においては、内圧調節弁２２の開度を調整することで、圧力指示計４８から得られるフィードタンク１１内の圧力が、圧力指示計７８から得られる粉体供給配管７０内の圧力と同じになるようにしても良いが、フィードタンク１１内の圧力を調整すると、フィードタンク１１から粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量に影響を及ぼす場合があるため、上述のように、内圧調節弁８２の開度を調節して、粉体供給配管７０内の圧力を調整することが好ましい。こうしてフィードタンク１１内と粉体供給配管７０内とが同じ圧力とされる。
【０１０２】
そして、制御部６０は、閉鎖用バルブ指示計７７に閉鎖用バルブ７６を開く旨の制御信号を送付して、閉鎖用バルブ指示計７７は、制御部６０からの制御信号に基づいて閉鎖用バルブ７６を開く。こうして、フィードタンク１１内と、伸縮部７１を含む粉体供給配管７０内とが、再び空間的に接続される。
【０１０３】
このように本実施形態においては、閉鎖用バルブ７６が開けられる際、伸縮部７１内とフィードタンク１１内とが同じ圧力の状態とされることにより、閉鎖用バルブ７６が開けられた直後に伸縮部７１内の圧力が変化することを抑制することができる。従って、閉鎖用バルブ７６を開けることにより伸縮部７１が急激に伸縮して、フィードタンク１１内の粉体重量または粉体重量の変化率の計算が不正確となることを抑制することができ、供給される粉体燃料の流量が不正確となることを抑制することができる。
【０１０４】
＜第二開放ステップＳ９＞
次に、制御部６０は、均圧タンク１２内の圧力と、フィードタンク１１内の圧力とが同じになるように制御する。具体的には、内圧調節弁指示計９４に制御信号を行い、内圧調節弁９２の開度を調節して、圧力指示計８８から得られる均圧タンク１２内の圧力が、圧力指示計４８から得られるフィードタンク１１内の圧力と同じになるようにする。なお、本制御においては、フィードタンク１１内と粉体供給配管７０内とが同じ圧力とされるため、圧力指示計４８から得られるフィードタンク１１内の圧力に変えて、圧力指示計７８から得られる粉体供給配管７０内の圧力を用いても良い。また、この調節においては、内圧調節弁２２、或いは、内圧調節弁８２の開度を調整することで、圧力指示計４８から得られるフィードタンク１１内の圧力や圧力指示計７８から得られる粉体供給配管７０内の圧力が、圧力指示計８８から得られる均圧タンク１２内の圧力と同じになるようにしても良いが、フィードタンク１１内の圧力を調整すると、上述のようにフィードタンク１１から粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量に影響を及ぼす場合があるため、上述のように、内圧調節弁９２の開度を調節して、均圧タンク１２内の圧力を調整することが好ましい。
【０１０５】
そして次に、粉体供給用バルブ７５を開放する。具体的には、制御部６０が粉体供給用バルブ指示計７９に粉体供給用バルブ７５を開く旨の制御信号を送付して、粉体供給用バルブ指示計７９は、制御部６０からの制御信号に基づいて粉体供給用バルブ７５を開く。こうして、均圧タンク１２内と、フィードタンク１１内とが、粉体供給配管７０を介して、空間的に接続される。
【０１０６】
一般的に均圧タンクやフィードタンクは、粉体供給配管と比べる場合に、非常に大きい容積である。従って本実施形態のように、閉鎖用バルブ７６が開けられて、仮に僅かに伸縮部７１内の圧力が変化する場合においても、粉体供給用バルブ７５が開けられることにより、伸縮部７１内の圧力の変化は、フィードタンク１１と同じ圧力とされる均圧タンク１２に吸収される。従って、伸縮部７１内の圧力が変化する場合においても、伸縮部７１内の圧力の変化を少なくすることができる。また、均圧タンク１２内とフィードタンク１１内との圧力差により、フィードタンク１１内の圧力変化が生じないため、伸縮部７１内の圧力も変化しにくくなる。このため、均圧タンクからフィードタンク１１内に粉体を供給し終わった直後に閉鎖用バルブ７６を閉めた場合や、フィードタンク１１内の圧力が変化する前に閉鎖用バルブ７６を閉めた場合等において、フィードタンク１１内の粉体燃料の量を正確に求めることができる。
【０１０７】
そして、均圧タンク１２内の粉体燃料が、粉体供給配管７０を介してフィードタンク１１内に供給され、本ステップの一部分が供給ステップＳ１の少なくとも一部となる。そして、上述のように、供給ステップＳ１から第一閉鎖ステップＳ２へと移行する。
【０１０８】
以上説明した様に、本実施形態の粉体供給装置１によれば、伸縮部７１とフィードタンク１１との間に閉鎖用バルブ７６を設け、この閉鎖用バルブ７６が締められた状態において、ロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重から、伸縮部７１が自己の内部圧力による伸びでフィードタンク１１を下方に押す力を減算した値に基づき、フィードタンク１１内の粉体重量の変化率を求める。このようにすることで、フィードタンク１１内の圧力が変化する場合においても、伸縮部７１内の圧力が変化することを防止して、伸縮部７１内の圧力の変化に起因する粉体重量の変化率が誤って求められることを防止することができる。そして、この正確に求められたフィードタンク１１内の粉体重量の変化率に基づいて、フィードタンク１１外に供給する粉体燃料の流量を制御するため、供給する粉体燃料の流量をより正確に制御することができる。
【０１０９】
また、本実施形態の粉体供給装置１においては、閉鎖用バルブ７６、及び、粉体供給用バルブ７５が閉められ、フィードタンク１１内及び均圧タンク１２内の空間と、粉体供給配管７０内（伸縮部７１内）の空間とが切り離されているため、粉体供給用バルブ７５が閉められた後では、内圧調節弁８２が制御されて、内圧用ガス供給配管８１からの内圧用ガスの調整が無い限り、伸縮部７１内における圧力の変化は殆ど生じない。従って、粉体供給用バルブ７５が開けられた状態で計算ステップＳ６を行うよりも、フィードタンク１１内の粉体重量または粉体重量の変化率をより正確に求めることができ、供給する粉体燃料の流量をより正確に制御することができる。
【０１１０】
また、上記動作においては、このようにフィードタンク１１内及び均圧タンク１２内の空間と粉体供給配管７０内（伸縮部７１内）の空間とが切り離された状態で、圧力制御ステップＳ５にて、伸縮部７１内の圧力が予め定められた設定圧力Ｓとされて、計算ステップＳ６で粉体重量または粉体重量の変化率を求めている。このように伸縮部７１内の圧力が設定圧力Ｓとされることで、伸縮部７１内の圧力に起因して、フィードタンク１１が下方に押される力をあらかじめ予想することができる。従って、計算ステップＳ６において粉体重量または粉体重量の変化率を求める際に、伸縮部７１内の圧力に乗算される比例係数Ｋを容易に定めることができる。従って、粉体重量または粉体重量の変化率を容易に求めることができる。
【０１１１】
（粉体供給装置１の第２の動作）
次に、粉体供給装置１の第２の動作について説明する。なお、第１の動作と同一又は同等の動作については、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
【０１１２】
本動作では、圧力制御ステップＳ５、計算ステップＳ６、流量制御ステップＳ７が上記の第１の動作と異なる。
【０１１３】
＜圧力制御ステップＳ５＞
制御部６０は、閉鎖用バルブ７６及び粉体供給用バルブ７５が閉められた状態で、伸縮部７１内の圧力を制御する。図５は、伸縮部７１内の圧力の時間的な変化の様子及び検出される圧力を示す図である。図５に示すように、本動作では、制御部は、伸縮部７１内の圧力が予め定められた設定圧力Ｓを基準として上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するよう、内圧調整弁指示計８４に制御信号を送り内圧調節弁８２を制御する。内圧調節弁８２は制御部６０の制御により、開度が大きな状態と小さな状態とを繰り返して、図５に示すように伸縮部７１内の圧力を周期的に変化させる。
【０１１４】
この設定圧力Ｓは、メモリ６１に記憶された一定の圧力とされ、また、圧力の上限及び下限はそれぞれメモリ６１に記憶され、上限は設定圧力Ｓよりも一定圧力上側とされ、下限は設定圧力Ｓよりも一定圧力下側とされる。例えば図５に示すように、設定圧力Ｓが２．６５０ＭＰａとされ、上限の圧力が２．６５５ＭＰａとされ、下限の圧力が２．６４５ＭＰａとされる。
【０１１５】
このようにして伸縮部７１内の圧力が周期的に変化するように制御される。
【０１１６】
＜計算ステップＳ６＞
次に本ステップでは、第１の動作と同様にして、フィードタンク１１の荷重を受けるロードセル４５からの出力、及び、伸縮部７１内の圧力を検出する圧力指示計７８からの出力が、制御部６０で受け付けられ、制御部でロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重及び伸縮部７１内の圧力が検出される。ただし、本動作では、上記の圧力制御ステップＳ５で、伸縮部７１内の圧力が周期的に変化するよう制御されているため、圧力指示計７８が検出する伸縮部７１内の圧力も周期的に変化し、ロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重も周期的に変化する伸縮部７１内の圧力の影響を受けている。
【０１１７】
次に、伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示す時刻ａ１において、制御部６０は、上記の第１の動作の計算ステップＳ６と同様にして、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、この求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率をメモリ６１に格納する。
【０１１８】
次に、伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示す時刻ｂ１において、制御部６０は、上記の第１の動作の計算ステップＳ６と同様にして、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、この求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率をメモリ６１に格納する。
【０１１９】
なお、圧力ａは設定圧力Ｓと下限の圧力との間の圧力であり、圧力ｂは設定圧力Ｓと上限の圧力との間の圧力であり、設定圧力Ｓと圧力ａとの差、及び、圧力ｂと設定圧力Ｓ炉の差は互いに等しい。圧力ａ，ｂはそれぞれメモリ６１に記憶されている。
【０１２０】
＜流量制御ステップＳ７＞
計算ステップＳ６において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示す時刻ａ１及び、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示す時刻ｂ１のそれぞれにおける粉体重量或いは粉体重量の変化率が求められると、制御部６０は、求めたそれぞれの粉体重量の平均、或いは、求めたそれぞれの粉体重量の変化率の平均を求める。そして、求めた粉体重量の平均或いは粉体重量の変化率の平均に基づいて、制御部６０は、第１の動作と同様にして、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。このとき、次に粉体重量或いは粉体重量の変化率が求められるまで、時刻ａ１と時刻ｂ１における粉体重量或いは粉体重量の平均を用いて、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。
【０１２１】
本動作では、図５に示すように、次に伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示す時刻ａ２において、制御部６０は、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求め、さらに、伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示す時刻ｂ２において、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、時刻ａ２及び時刻ｂ２のそれぞれにおける粉体重量或いは粉体重量の変化率が求められると、制御部６０は、求めたそれぞれの粉体重量の平均、或いは、求めたそれぞれの粉体重量の変化率の平均を求め、求められた粉体重量の平均、或いは、粉体重量の変化率の平均に基づいて上記と同様にして、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。
【０１２２】
このような計算ステップＳ６と流量制御ステップＳ７とを、次に伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力ａ、圧力ｂを示す時刻ａ３、時刻ｂ３以降も、繰り返してフィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量が制御される。すなわち、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示すとき、及び、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示すときの粉体重量または前記粉体重量の変化率を求め、求めた粉体重量の平均、または、求めた粉体重量の変化率との平均に基づいて、フィードタンク１１外に供給する粉体燃料の流量を制御する。
【０１２３】
図６は、フィードタンク１１内の粉体燃料が一定の流量で粉体輸送配管３１に供給されている状態における、フィードタンク１１内の粉体燃料の重量の時間的な変化の様子を示す図であり、まず第２の動作が一定時間行われ、次に第１の動作が行われている。図６において、ａ１ｂ１と示される部分は、時刻ａ１に求められた粉体重量と時刻ｂ１に求められた粉体重量との平均であり、ａ２ｂ２と示される部分は、時刻ａ２に求められた粉体重量と時刻ｂ２に求められた粉体重量との平均であり、ａ３ｂ３と示される部分は、時刻ａ３に求められた粉体重量と時刻ｂ３に求められた粉体重量との平均である。
【０１２４】
図６の条件では、フィードタンク１１内の粉体燃料が一定の流量で粉体輸送配管３１に供給されているため、粉体重量は一定の割合で減少する。図６に示されるように、第２の動作によれば、求められるフィードタンク１１内の粉体燃料の重量が、階段状に一定の割合で減少していく様子が分かる。一方、第１の動作によれば、求められるフィードタンク１１内の粉体燃料の重量が、僅かであるが安定していないことが分かる。従って、第２の動作によれば、より安定して粉体を供給することができる。
【０１２５】
これは次のように考えられる。すなわち、第２の動作のように制御する場合、伸縮部７１内の圧力が設定圧力Ｓより一定圧力だけ下側の圧力ａを検出するときに圧力指示計７８が検出する圧力に含まれる誤差と、伸縮部内の圧力が設定圧力Ｓより一定圧力だけ上側の圧力ｂを検出するときに圧力指示計７８が検出する圧力に含まれる誤差とは、逆の値を示す傾向がある。従って、これらの誤差を含んで求められる粉体重量や粉体重量の変化率が平均されることで、互いに逆の値を示す誤差が互いに弱め合い、平均されて求められた粉体重量や粉体重量の変化率に誤差が含まれることを抑制することができるのである。
【０１２６】
さらに制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側及び上側の圧力ａ及び圧力ｂを示すときにおいて、粉体重量または粉体重量の変化率を求めている。このように制御することにより、伸縮部７１内の圧力が設定圧力Ｓより一定圧力だけ下側の圧力ａを検出するときに含まれる誤差と、伸縮部内の圧力が設定圧力Ｓより一定圧力だけ上側の圧力ｂを検出するときに含まれる誤差とで、互いに打ち消し合わない誤差を含む場合であっても、この打ち消し合わない誤差は互いに同じ傾向の誤差となり易い。従って、圧力指示計が伸縮部内の圧力を検出するたびに、異なる傾向の誤差が含まれることを抑制し、より安定して粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることができるのである。
【０１２７】
また、圧力指示計７８が誤差を含んで伸縮部７１内の圧力を検出する場合であっても、圧力指示計７８は、一般的に、伸縮部７１内の圧力が変化する場合、伸縮部７１内の圧力が変化しない場合と比べて、より小さな誤差で伸縮部７１内の圧力を検出することができることを本発明者等は発見した。しかも、伸縮部７１内の圧力は、設定圧力を基準に上下方向に同じ圧力だけ周期的に変化するため、伸縮部７１がフィードタンク１１を押す力の平均は、伸縮部７１内の圧力が設定圧力Ｓである場合に伸縮部７１がフィードタンクを押す力とすることができる。従って、上記のように制御することにより、フィードタンク内における粉体重量または前記粉体重量の変化率をより正確に求めることができ、供給する粉体燃料の流量をより正確に制御することができる。
【０１２８】
なお、本動作においては、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が圧力ａを示すとき、及び、圧力指示計７８が圧力ｂを示すときに粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めたが、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が下降中において、圧力指示計７８が圧力ａを示すとき、及び、圧力指示計７８が圧力ｂを示すときに粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めても良い。
【０１２９】
（粉体供給装置１の第３の動作）
次に、粉体供給装置１の第３の動作について説明する。なお、第２の動作と同一又は同等の動作については、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
【０１３０】
本動作では、計算ステップＳ６が上記の第２の動作と異なる。図７は、本動作において、伸縮部７１内の圧力の時間的な変化の様子及び検出される圧力を示す図である。
【０１３１】
＜計算ステップＳ６＞
本動作の本ステップでは、第２の動作と同様にして、フィードタンク１１の荷重を受けるロードセル４５からの出力、及び、伸縮部７１内の圧力を検出する圧力指示計７８からの出力が、制御部６０で受け付けられ、制御部でロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重及び伸縮部７１内の圧力が検出される。
【０１３２】
次に、第２の動作と同様にして、伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示す時刻ａ１において、制御部６０は、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、この求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率をメモリ６１に格納する。
【０１３３】
次に、本動作では、第２の動作と異なり、伸縮部７１内の圧力が下降中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示す時刻ｂ１において、制御部６０は、上記の第１の動作の計算ステップＳ６と同様にして、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、この求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率をメモリ６１に格納する。
【０１３４】
なお、圧力ａ、圧力ｂは、第２の動作における圧力ａ、圧力ｂとそれぞれ同様の圧力であり、メモリ６１に記憶されている。
【０１３５】
そして、第２の動作と同様にして、流量制御ステップＳ７において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示す時刻ａ１、及び、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示す時刻ｂ１のそれぞれにおける粉体重量或いは粉体重量の変化率の平均を求める。そして、求めた粉体重量の平均或いは粉体重量の変化率の平均に基づいて、制御部６０は、第２の動作と同様にして、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。
【０１３６】
本動作では、図７に示すように、次に伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示す時刻ａ２、及び、次に伸縮部７１内の圧力が下降中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示す時刻ｂ２において、それぞれフィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、時刻ａ２及び時刻ｂ２のそれぞれにおける粉体重量或いは粉体重量の変化率が求められると、制御部６０は、求めたそれぞれの粉体重量の平均、或いは、求めたそれぞれの粉体重量の変化率の平均を求め、上記と同様にして、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。本動作においても、第２の動作と同様に計算ステップＳ６と流量制御ステップＳ７とを、次に伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力ａ、圧力ｂを示す時刻ａ３、時刻ｂ３以降も繰り返して、フィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量が制御される。すなわち、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求めると共に、伸縮部内の圧力が下降中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求め、求めた粉体重量の平均、または、求めた粉体重量の変化率との平均に基づいて、フィードタンク１１外に供給する粉体燃料の流量を制御する。
【０１３７】
なお、本動作においては、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が下降中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求めると共に、伸縮部内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求めても良い。
【０１３８】
本動作によれば、圧力指示計７８が伸縮部７１内の圧力が設定圧力Ｓより一定圧力だけ下側の圧力を検出するときに含まれる誤差と、圧力指示計７８が伸縮部７１内の圧力が設定圧力Ｓより一定圧力だけ上側の圧力を検出するときに含まれる誤差とが、粉体重量の平均や粉体重量の変化率の平均において、より打ち消し合う傾向がある。これは、次様に考えられる。すなわち、伸縮部７１内の圧力が上昇中に圧力を検出するときにときに含まれる誤差と、伸縮部７１内の圧力が下降中に圧力を検出するときにときに含まれる誤差とは、逆の値を示す傾向がある。従って、第２の動作では、互いに打ち消し合うことができないような誤差が、設定圧力Ｓより一定圧力だけ下側の圧力を検出するときに含まれる誤差と、設定圧力Ｓより一定圧力だけ上側の圧力を検出するときに含まれる誤差とに含まれる場合であっても、これらの誤差をより低減することができるのである。
【０１３９】
なお、本動作においては、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が下降中において、圧力指示計７８が圧力ａを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求めると共に、伸縮部内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が圧力ｂを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求めたが、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が圧力ａを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求めると共に、伸縮部内の圧力が下降中において、圧力指示計７８が圧力ｂを示すときの粉体重量または粉体重量の変化率を求めても良い。
【０１４０】
（粉体供給装置１の第４の動作）
次に、粉体供給装置１の第４の動作について説明する。なお、第２の動作と同一又は同等の動作については、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
【０１４１】
本動作では、計算ステップＳ６、流量制御ステップＳ７が上記の第２の動作と異なる。図７は、本動作において、伸縮部７１内の圧力の時間的な変化の様子及び検出される圧力を示す図である。
【０１４２】
＜計算ステップＳ６＞
本動作の本ステップでは、第２の動作と同様にして、フィードタンク１１の荷重を受けるロードセル４５からの出力、及び、伸縮部７１内の圧力を検出する圧力指示計７８からの出力が、制御部６０で受け付けられ、制御部でロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重及び伸縮部７１内の圧力が検出される。
【０１４３】
次に、第２の動作とは異なり、伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示す時刻ｓ１において、制御部６０は、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、この求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率をメモリ６１に格納する。
【０１４４】
そして、流量制御ステップＳ７において、時刻ｓ１における粉体重量或いは粉体重量の変化率に基づいて、次に伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示す時刻ｓ２まで、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。そして、時刻ｓ２以降も、同様の計算ステップＳ６と流量制御ステップＳ７とを繰り返して、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示すときのみに、粉体重量または粉体重量の変化率を求め、求められた粉体重量または粉体重量の変化率に基づいてフィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量が制御される。
【０１４５】
本動作によれば、第２の動作や第３の動作のように、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ下側の圧力ａを示すとき、及び、圧力指示計７８が設定圧力Ｓから一定圧力だけ上側の圧力ｂを示すときのそれぞれにおける粉体重量或いは粉体重量の変化率を求めて、求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率の平均を求める必要が無い。従って、第２の動作や第３の動作と比べて、粉体供給の制御が容易となる。
【０１４６】
本動作によれば、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。従って、圧力指示計が誤差を含んで伸縮部内の圧力を検出する場合であっても、この誤差は毎度同じ傾向の誤差になり易い。従って、圧力指示計７８が伸縮部７１内の圧力を検出するたびに、傾向の異なる誤差が含まれることを抑制し、より安定して粉体重量または前記粉体重量の変化率を求めることができる。従って、供給する粉体燃料の流量をより安定して制御することができる。
【０１４７】
なお、本動作では、制御部は、伸縮部７１内の圧力が下降中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示すときに、粉体重量または粉体重量の変化率を求めたが、伸縮部７１内の圧力が上昇中において、圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示すときに、粉体重量または粉体重量の変化率を求めても良い。
【０１４８】
（粉体供給装置１の第５の動作）
次に、粉体供給装置１の第５の動作について説明する。なお、第２の動作と同一又は同等の動作については、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
【０１４９】
本動作では、計算ステップＳ６が上記の第４の動作と主に異なる。図８は、本動作において、伸縮部７１内の圧力の時間的な変化の様子及び検出される圧力を示す図である。
【０１５０】
＜計算ステップＳ６＞
本動作の本ステップでは、第２の動作と同様にして、フィードタンク１１の荷重を受けるロードセル４５からの出力、及び、伸縮部７１内の圧力を検出する圧力指示計７８からの出力が、制御部６０で受け付けられ、制御部でロードセル４５がフィードタンク１１から受ける荷重及び伸縮部７１内の圧力が検出される。
【０１５１】
次に、第４の動作と同様にして、伸縮部７１内の圧力が上昇中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示す時刻ｓ１において、制御部６０は、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、この求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率をメモリ６１に格納する。
【０１５２】
そして、流量制御ステップＳ７において、時刻ｓ１における粉体重量或いは粉体重量の変化率に基づいて、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。
【０１５３】
次に、第４の動作と異なり、伸縮部７１内の圧力が下降中における圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示す時刻ｓ２において、制御部６０は、フィードタンク１１内における粉体重量或いは粉体重量の変化率を演算により求める。そして、この求めた粉体重量或いは粉体重量の変化率をメモリ６１に格納する。
【０１５４】
そして、流量制御ステップＳ７において、時刻ｓ２における粉体重量或いは粉体重量の変化率に基づいて、粉体輸送配管３１に供給される粉体燃料の流量を制御する。
【０１５５】
時刻ｓ２以降も、制御部６０は、伸縮部７１内の圧力が上昇中に圧力指示計７８が設定圧力Ｓを示すときに粉体重量または粉体重量の変化率を求めることと、伸縮部７１内の圧力が下降中に圧力指示計７８が設定圧力を示すときに粉体重量または粉体重量の変化率を求めることとを交互に行い、求められた粉体重量または粉体重量の変化率に基づいてフィードタンク１１から供給される粉体燃料の流量が制御される。
【０１５６】
本動作によれば、圧力指示計７８が誤差を含んで伸縮部内の圧力を検出する場合であっても、伸縮部７１内の圧力が上昇中に設定圧力Ｓを検出するときに含まれる誤差と、伸縮部７１内の圧力が下降中に設定圧力Ｓを検出するときに含まれる誤差とは、逆の値を示す傾向がある。従って、本動作のように制御することで、圧力指示計７８が伸縮部７１内の圧力を検出するたびに、検出された圧力にある傾向の誤差とこれとは逆の傾向の誤差とが交互に含まれることになる。このため、伸縮部７１内の圧力が上昇中に求められる粉体重量または粉体重量の変化率に基づいて制御される粉体燃料の流量と、伸縮部７１内の圧力が下降中に求められる粉体重量または粉体重量の変化率に基づいて制御される粉体燃料の流量とで、互いに誤差を弱め合いより正確に供給する粉体燃料の流量を制御することができる。
【０１５７】
以上、本発明について、実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１５８】
例えば、上記第１の動作においては、圧力制御ステップＳ５を行ったが、圧力制御ステップは必須の条件ではない。ただし、上記のように圧力制御ステップＳ５を行う方が、粉体重量または粉体重量の変化率を容易に求めることができる。また、上記第１の動作では、粉体供給用バルブ７５を閉める第二閉鎖ステップＳ３後に、計算ステップＳ６を行ったが、第二閉鎖ステップは、必須の構成ではなく、その場合には、圧力制御ステップＳ５、第二開放ステップＳ９はなくなる。
【０１５９】
また、上記実施形態では、閉鎖用バルブ７６を開く第一開放ステップＳ８において、閉鎖用バルブ７６を開く際、フィードタンク１１内の圧力と、粉体供給配管７０内の圧力とが同じになるように制御したが、この様な制御は必須ではなく、フィードタンク１１内の圧力と、粉体供給配管７０内の圧力とが同じになるようにしなくても良い。同様に、粉体供給用バルブ７５を開く第二開放ステップＳ９において、粉体供給用バルブ７５を開く際、均圧タンク１２内の圧力と、フィードタンク１１内の圧力とが同じになるように制御したが、この様な制御は必須ではなく、均圧タンク１２内の圧力と、フィードタンク１１内の圧力とが同じになるようにしなくても良い。
【０１６０】
また、上記実施形態においては、粉体排出用バルブ２１、及び、粉体再流動化部５７が粉体輸送配管３１の途中に設けられる構成とされたが、本発明はこれに限らない。例えば、粉体排出用バルブ２１と粉体再流動化部５７とが、直接接続されて、粉体排出用バルブ２１が粉体輸送配管３１の端部に接続され、粉体再流動化部５７がフィードタンク１１の下部に接続されても良い。この場合、粉体輸送配管３１は、間接的にフィードタンク１１に接続される。
【０１６１】
また、上記実施形態においては、微粉炭等の粉体燃料である粉体を供給する粉体供給装置について説明したが、本発明はこれに限らず、粉体燃料ではない他の粉体を供給する粉体供給装置にも適用可能である。
【０１６２】
また、上記実施形態においては、フィードタンク内の粉体燃料が流動化ガスにより流動化され、さらに粉体輸送配管３１内において、粉体燃料が再流動化されたが、粉体燃料の流動化、及び、再流動化は必須ではない。
【０１６３】
また、上記実施形態においては、フィードタンク１１外に供給する粉体の流量は、フィードタンク内の粉体重量の変化率に基づいて制御したが、粉体重量で制御しても良い。この場合、計算ステップＳ６において、式１により、フィードタンク１１内の粉体の重量Ｗを求めて、このＷに基づき、流量制御ステップＳ７において、供給する粉体の流量を制御すれば良い。
【０１６４】
また、第２の動作及び第３の動作の計算ステップＳ６において、上記のように時刻ａ１，ｂ１において圧力指示計７８が検出した伸縮部７１内の圧力ａ，ｂを用いて、粉体重量或いは粉体重量の変化率を求めても良いが、時刻ａ１，ｂ１において圧力指示計７８から制御部に入力される圧力はそれぞれａ，ｂとなるため、計算に用いる伸縮部７１内の圧力は、メモリ６１に記憶されている圧力ａ，ｂであっても良い。時刻ａ２，ｂ２以降においても同様である。また、第４の動作及び第５の動作の計算ステップＳ６において、上記のように時刻ｓ１において圧力指示計７８が検出した伸縮部７１内の圧力Ｓを用いて、粉体重量或いは粉体重量の変化率を求めても良いが、時刻ｓ１において圧力指示計７８から制御部に入力される圧力は設定圧力Ｓとなるため、計算に用いる伸縮部７１内の圧力は、メモリ６１に記憶されている設定圧力Ｓであっても良い。時刻ｓ２以降においても同様である。これらの場合であっても伸縮部内の圧力を計算に用いていることになる。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
以上説明したように、本発明によれば、供給する粉体の流量をより正確に制御することができる粉体供給装置、及び、粉体供給方法が提供され、このような粉体供給装置、及び、粉体供給方法は、エネルギープラントや溶鉱炉プラント等において粉体燃料を供給するために用いたり、粉体を用いた食材の製造工場において、粉体を供給するために用いたりすることができる。
【符号の説明】
【０１６６】
１・・・粉体供給装置
１１・・・フィードタンク
１２・・・均圧タンク
２１・・・粉体排出用バルブ
２２，８２，９２・・・内圧調節弁
２４・・・流動化ガス用バルブ
２７・・・再流動化ガス用バルブ
３０・・・ガス発生装置
３１・・・粉体輸送配管
３２，８１，９１・・・内圧用ガス供給配管
３３・・・キャリアガス本管
３４・・・流動化ガス管
３７・・・再流動化ガス管
４０・・・粉体流量計
４１・・・粉体排出用バルブ指示計
４２，８４，９４・・・内圧調節弁指示計
４３，４８，４９，７８，８８・・・圧力指示計
４４・・・流動化ガス用バルブ指示計
４５・・・ロードセル
４６・・・重量指示調節計
４７・・・再流動化ガス用バルブ指示計
５４・・・粉体流動化部
５７・・・粉体再流動化部
６０・・・制御部
６１・・・メモリ
７０・・・粉体供給配管
７１・・・伸縮部
７１ａ・・・大径部
７１ｂ・・・小径部
７３・・・リング
７５・・・粉体供給用バルブ（第二バルブ）
７６・・・閉鎖用バルブ（第一バルブ）
７９・・・粉体供給用バルブ指示計
１００・・・燃焼炉
【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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