(57)【要約】【課題】石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を迅速に検知する。【解決手段】発熱監視システム１０は、石炭サイロ１００内に配置されるマイクロホン１２と、マイクロホン１２により検出された音に基づいて、石炭サイロ１００内に貯蔵された石炭の発熱を判定する解析装置１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭サイロ内に配置される音響検出装置と、
前記音響検出装置により検出された音に基づいて、前記石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を判定する解析装置と、
を備えることを特徴とする石炭の発熱監視システム。
【請求項２】
前記解析装置は、発熱による石炭膨張時に発生する音を検知したときに、前記石炭サイロ内の石炭に発熱が生じたと判定することを特徴とする請求項１に記載の石炭の発熱監視システム。
【請求項３】
前記音響検出装置は、前記石炭サイロの上部に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の石炭の発熱監視システム。
【請求項４】
前記音響検出装置は、収音方向が前記石炭サイロの側壁方向になるように配置されることを特徴とする請求項３に記載の石炭の発熱監視システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の石炭の発熱監視システムを備えることを特徴とする石炭サイロ。
【請求項６】
石炭サイロ内で検出された音に基づいて、前記石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を判定することを特徴とする石炭の発熱監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱監視システムおよび発熱監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭火力発電所等に設置される石炭サイロでは、石炭の貯蔵期間が長くなると石炭サイロ内で石炭が酸化発熱して自然発火が生じる場合がある。そこで、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を監視し、発熱が発生した場合には石炭の払い出しや放水を行って発熱箇所の冷却を行っている。
【０００３】
従来、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を監視するために、貯蔵石炭中に熱電対を埋め込み、該熱電対からの信号を検出することにより、石炭の発熱を監視する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６８９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような熱電対を用いた発熱監視方法の場合、熱電対から離れた箇所で生じた発熱の検知に時間がかかる可能性や検知ができない可能性がある。
【０００６】
本発明は、こうした状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を迅速に検知できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の石炭の発熱監視システムは、石炭サイロ内に配置される音響検出装置と、音響検出装置により検出された音に基づいて、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を判定する解析装置とを備える。
【０００８】
解析装置は、発熱による石炭膨張時に発生する音を検知したときに、石炭サイロ内の石炭に発熱が生じたと判定してもよい。
【０００９】
音響検出装置は、石炭サイロの上部に配置されてもよい。音響検出装置は、収音方向が石炭サイロの側壁方向になるように配置されてもよい。
【００１０】
本発明の別の態様は、上記の石炭の発熱監視システムを備える石炭サイロである。
【００１１】
本発明の別の態様は、石炭の発熱監視方法である。この方法は、石炭サイロ内で検出された音に基づいて、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を判定する。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、石炭サイロ内に貯蔵された石炭の発熱を迅速に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る石炭の発熱監視システムが適用される石炭サイロの構成を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係る発熱監視システムの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】石炭サイロ内に石炭を長期間貯蔵したときの石炭温度分布の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る石炭の発熱監視システム１０が適用される石炭サイロ１００の構成を説明するための図である。
【００１６】
石炭サイロ１００は、例えば、内径６０ｍ、高さ７５ｍ、石炭容量１０万トンの大型のものであってよい。
【００１７】
図１に示すように、石炭サイロ１００は、基礎１０２と、基礎１０２上に立設された略円筒状の側壁１０４と、側壁１０４の上に形成された屋根１０６とを備える。石炭サイロ１００内には石炭１２０が貯蔵される。側壁１０４は、略円筒形状の下部側壁１０４ａと、下部側壁１０４ａの上に形成された略円錐台形状の上部側壁１０４ｂとから成る。
【００１８】
石炭サイロ１００の上部には積付所ステージ１０８が設けられている。積付所ステージ１０８には、石炭を搬入するための搬入コンベヤ１１０が設けられている。搬入コンベヤ１１０によって運ばれた石炭は、積付所ステージ１０８から落下されて石炭サイロ１００内に貯蔵される。
【００１９】
石炭サイロ１００の底部には、複数の小コーン１１２と、複数の大コーン１１４が設けられている。小コーン１１２の下方には、搬出コンベヤ１１６が設けられている。石炭サイロ１００内に貯蔵された石炭１２０は、底部に設けられた開口部から搬出コンベヤ１１６に払い出され、搬出コンベヤ１１６によって石炭サイロ１００の外に搬出される。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る発熱監視システム１０の構成を説明するためのブロック図である。図２に示すように、発熱監視システム１０は、石炭サイロ１００内に配置される音響検出装置としてのマイクロホン１２と、マイクロホン１２により検出された音に基づいて、石炭サイロ１００内に貯蔵された石炭１２０の発熱を判定する解析装置１４とを備える。
【００２１】
図１に示すように、マイクロホン１２は、収音方向（強い指向性を有する方向）が石炭１２０に向くように積付所ステージ１０８に取り付けられる。マイクロホン１２の設置位置や設置数は、石炭サイロ１００の大きさやマイクロホンの性能（指向性等）に応じて適宜設定されてよい。また、図１では解析装置１４は積付所ステージ１０８上に配置されているが、解析装置１４の位置は特に限定されず、石炭サイロ１００の外部であってもよい。
【００２２】
石炭は、酸化して発熱すると膨張する性質を有する。発熱により石炭が膨張するとき、石炭表面が割れる音が発生する。解析装置１４は、発熱による石炭膨張時に発生する音を検知したときに、石炭サイロ１００内の石炭１２０に発熱が生じたと判定する。
【００２３】
解析装置１４は、増幅器１６と、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１８と、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０と、ＣＰＵ２２とを備える。
【００２４】
増幅器１６は、マイクロホン１２からの音信号を増幅する。ＡＤコンバータ１８は、増幅器１６で増幅された音信号をアナログ／デジタル変換する。ハイパスフィルタ２０は、ＡＤコンバータ１８によりデジタル信号に変換された音信号のうち所定の高周波のみを透過させる。ＣＰＵ２２は、ハイパスフィルタ２０を通過した音信号が所定の閾値を超えた場合に、石炭サイロ１００内に貯蔵された石炭１２０に発熱が生じたと判定する。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態に係る発熱監視システム１０では、石炭サイロ１００内にマイクロホン１２を配置し、マイクロホン１２により検出された音に基づいて、石炭サイロ１００内に貯蔵された石炭１２０の発熱を判定するようにした。従来のように熱電対を貯蔵石炭中に埋め込む方法の場合、発熱箇所が熱電対から離れていると発熱の検知に時間がかかる。一方、本実施形態では、音の伝達速度は非常に速いので、迅速に石炭の発熱を検知できる。
【００２６】
図３は、石炭サイロ１００内に石炭を長期間貯蔵したときの石炭温度分布の一例を示す。図３ではハッチングにより石炭の温度を表している。
【００２７】
図３から、石炭サイロ１００の側壁１０４の近傍に位置する石炭に発熱が生じやすいことが分かる。石炭サイロ１００では、石炭を搬出コンベヤ１１６に払い出すために底部に設けられた開口部から空気が上方に流れ、この空気により石炭が酸化されて発熱が生じる（図３において矢印は空気の流れを表す）。石炭サイロ１００で上方から石炭を落下させて貯蔵する場合、側壁１０４の近傍には大きな石炭塊が偏って位置しやすいため、側壁１０４の近傍は空隙が多く空気の流れが速くなる。その結果、側壁１０４の近傍に位置する石炭は酸化反応が促進されやすく、発熱が生じやすい。
【００２８】
マイクロホン１２は、上記のような石炭温度分布を考慮して、収音方向（強い指向性を有する方向）が石炭サイロ１００の側壁１０４方向になるように配置されてよい。このようにマイクロホン１２を配置することで、発熱が生じやすい側壁１０４の近傍に位置する石炭からの音を検知しやすくなるので、石炭の発熱の検出性能を向上できる。
【００２９】
また、マイクロホン１２は、石炭１２０の貯蔵高さに応じて上下に移動可能に構成されてもよい。この場合、石炭１２０により近いところで石炭の発熱により生じる音を検知できるので、石炭の発熱の検出性能を向上できる。
【００３０】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３１】
上述の実施形態の発熱監視システム１０では、解析装置１４は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０を備えるものとしたが、音の特徴（波形）に応じて、ローパスフィルタやバンドパスフィルタなど、他のタイプの周波数弁別フィルタを用いるものとしてもよい。
【００３２】
上述の実施形態では、石炭サイロ１００は、側壁１０４が略円筒形状の下部側壁１０４ａと略円錐台形状の上部側壁１０４ｂとから成るものとしたが、石炭サイロはいかなる形状としてもよい。例えば、搬入コンベヤや搬出コンベヤによる石炭の搬入出方向を長手方向とする略直方体形状の石炭サイロであってもよい。また、搬出コンベヤ１１６は、並列に４本設けられているものとしたが、１本や２本設けられているものとしても構わない。
【符号の説明】
【００３３】
１０  発熱監視システム、  １２  マイクロホン、  １４  解析装置、  １６  増幅器、  １８  ＡＤコンバータ、  ２０  ハイパスフィルタ、  ２２  ＣＰＵ、  １００  石炭サイロ、  １０２  基礎、  １０４  側壁、  １０６  屋根、  １０８  積付所ステージ、  １１０  搬入コンベヤ、  １１２  小コーン、  １１４  大コーン、  １１６  搬出コンベヤ、  １２０  石炭。
【図１】
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【図２】
2018185262.tif 000004
【図３】
2018185262.tif 000005