(57)【要約】【課題】温度センサを貯炭槽の側壁部以外の位置で保持可能な石炭貯蔵設備を提供する。【解決手段】本発明の石炭貯蔵設備１００は、互いに区画され内部に石炭が貯蔵可能な貯炭槽１０２と、前記複数の貯炭槽１０２のそれぞれの天井部１０３より前記貯炭槽１０２内部に吊り下げられた温度センサ２１３ｓと、を備える。温度センサ２１３ｓが貯炭槽１０２の天井部１０３より、貯炭槽１０２内部に吊り下げられているので、石炭を貯炭槽１０２の側壁部から離れた位置において石炭の温度を測定することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに区画され内部に石炭が貯蔵可能な複数の貯炭槽と、
前記複数の貯炭槽のそれぞれの天井部より前記貯炭槽の内部に吊り下げられた温度センサと、を備える石炭貯蔵設備。
【請求項２】
前記温度センサは、前記天井部から異なる距離に配置された複数の温度測定部を有する請求項１に記載の石炭貯蔵設備。
【請求項３】
前記貯炭槽の水平断面は矩形であり、前記貯炭槽の前記天井部には、前記水平断面の一辺に沿った第１の方向の中央を通り、該水平断面の他辺に沿った第２の方向に沿って移動可能に設けられ、搬入された石炭を前記第２の方向に沿って前記貯炭槽内に落下させる石炭搬入装置と、を備え、
前記温度センサは、前記天井部における、前記第２の方向の中央部であって、前記石炭搬入装置と前記貯炭槽の側壁との間における前記石炭搬入装置寄りの位置から吊り下げられている請求項１又は２のいずれか１項に記載の石炭貯蔵設備。
【請求項４】
前記温度センサは、
前記天井部に固定される固定部と、
前記固定部から延びるワイヤ部と、を備え、
前記ワイヤ部は、
測定箇所の数に対応したシース熱電対と、
前記シース熱電対の回りを囲むように配置された複数のワイヤロープと、を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の石炭貯蔵設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電所等において使用するまでの間、石炭を貯蔵する石炭貯蔵設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所は、石炭、石油、天然ガス等を燃料として、電気エネルギを得ている。これらの燃料のうち石炭は、輸送された後、ボイラで燃焼されるまでの期間、石炭貯蔵設備内の貯炭槽で積み上げて貯蔵される場合が多い。積み上げて貯蔵されると、石炭は、時間の経過と共に酸化反応が進み、発熱する場合がある。
【０００３】
このため、長期にわたり貯蔵される石炭が生じないように、石炭サイロの内部に複数個の貯炭槽を設け、それぞれの貯炭槽に石炭を分けて貯蔵し、貯蔵日時を記憶し、先に貯蔵された石炭から先に使用している（いわゆる先入れ先出し）。
【０００４】
しかし、石炭貯蔵量が多くなると、先入れ先出しを行っていても、石炭の貯蔵期間が長くなり、使用の順番が来る前に温度が上昇する場合もある。このため、貯炭槽に温度センサを設置し、温度が上昇した場合に、石炭の積み替えを行い、石炭を搬送することにより空冷している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４５５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
石炭は、貯炭槽の天井部から、貯炭槽の略中央部に落下されて積み上げられる。石炭の積み上げ高さは、石炭が落下される中央部を頂部とし、その頂部から離れるに従って低くなる。したがって、貯炭槽の側壁部に温度センサを設置しても、石炭の積み上げ高さが低く、十分な温度測定ができない可能性がある。したがって、温度センサは、貯炭槽の側壁部以外の位置で保持することが好ましい。
【０００７】
本発明の課題は、温度センサを貯炭槽の側壁部以外の位置で保持可能な石炭貯蔵設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
【０００９】
（１）互いに区画され内部に石炭が貯蔵可能な複数の貯炭槽と、前記複数の貯炭槽のそれぞれの天井部より前記貯炭槽の内部に吊り下げられた温度センサと、を備える石炭貯蔵設備を提供する。
【００１０】
本発明によると、温度センサが貯炭槽の天井部より、貯炭槽の内部に吊り下げられているので、貯炭槽の側壁部以外の位置において石炭の温度を測定することができる。
【００１１】
（２）また、前記温度センサは、前記天井部から異なる距離に配置された複数の温度測定部を有してもよい。
これによると、天井部から吊り下げられた温度センサが、天井部から異なる距離に配置された複数の温度測定部を有しているので、貯炭槽内部における異なる水平位置の温度を測定することができる。
【００１２】
（３）更に、上記の前記貯炭槽の水平断面は矩形であり、前記貯炭槽の前記天井部には、前記水平断面の一辺に沿った第１の方向の中央を通り、該水平断面の他辺に沿った第２の方向に沿って移動可能に設けられ、搬入された石炭を前記第２の方向に沿って前記貯炭槽内に落下させる石炭搬入装置と、を備え、前記温度測定センサは、前記天井部における、前記第２の方向の中央部であって、前記石炭搬入装置と前記貯炭槽の側壁部との間における前記石炭搬入装置寄りの位置から吊り下げられていてもよい。
【００１３】
上述のように、石炭は、貯炭槽内部に天井部から落下される。石炭搬入装置は、貯炭槽の天井部における水平断面の一辺に沿った第１の方向の中央を通り、該水平断面の他辺に沿った第２の方向に沿って貯炭槽の天井部を移動する。このため、石炭は貯炭槽内において第１の方向の中央部が一番高く、その両側が低い山状に積み上げられる。温度センサは、石炭搬入装置と貯炭槽の側壁部との間における石炭搬入装置に近い位置から吊り下げられている。即ち、石炭の山の頂部近傍に吊り下げられている。このため、石炭に埋まる可能性が高く、他の箇所に設けられている場合と比べて石炭の内部温度測定を確実に行うことができる。
【００１４】
（４）前記温度センサは、前記天井部に固定される固定部と、前記固定部から延びるワイヤ部とを備え、前記ワイヤ部は、測定箇所の数に対応したシース熱電対と、前記シース熱電対の回りを囲むように配置された複数のワイヤロープと、を備えてもよい。
この温度センサによると、シース熱電対がワイヤロープで囲まれているため、石炭が崩れて衝突等しても、シース熱電対がワイヤロープによって保護される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度センサを貯炭槽の側壁部以外の位置で保持可能な石炭貯蔵設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】火力発電所における石炭サイロ、ボイラ、タービン及び発電機の関係を示す図である。
【図２】石炭サイロ及びその周囲の石炭搬送装置を含む石炭貯蔵設備を示す図である。
【図３】石炭サイロの下部に備えられた石炭搬出用のホッパ、払出機及びホッパ下コンベアを説明する図である。
【図４】温度センサの配置を示す図である。
【図５】第２温度センサを示す図であり、（ａ）は第２温度センサの側面図、（ｂ）は第２温度センサの水平断面図である。
【図６】天井に取り付けられた状態の第２温度センサを示す図である。
【図７】石炭貯蔵設備の搬送制御システムのブロック図である。
【図８】搬送制御装置の外部供給制御を示すフローチャートである。
【図９】石炭の石炭積替制御を含む、全体的な制御を示すフローチャートである。
【図１０】石炭積替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】
【００１７】
以下、図面等を参照して、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、火力発電所における石炭サイロ４、ボイラ７、タービン１０，１１，１２及び発電機１３，１４の関係を示す図である。なお、図を簡単に分かりやすくするため、火力発電所におけるその他の機器は省略してある。石炭船１で火力発電所まで運ばれた石炭は、連続式揚炭機（アンローダ）２で石炭船１からサイロ行コンベア４Ａに陸揚げされ、石炭サイロ４に運ばれて、実際に使用されるまでの期間、一時的に貯蔵される。
【００１８】
石炭サイロ４での貯蔵後、石炭は、バンカ行コンベア４Ｂによりバンカ５に搬送される。バンカ５に搬送された石炭は、高性能微粉炭機６で粉末（微粉炭）にされてボイラ７に投入される。微粉炭はボイラ７内で燃焼して、給水８を高温（例えば、約６００度）の熱エネルギを有する蒸気９に変える。この蒸気９は、高圧タービン１０や中圧タービン１１で機械エネルギとなってこれらを回転させ、これらに連結された発電機１３を駆動して電気エネルギを生成する。また、余熱を低圧タービン１２に導き、これに連結された発電機１４も駆動する。
【００１９】
図２は、石炭サイロ４及びその周囲の石炭搬送装置を含む石炭貯蔵設備１００の一例を示す図である。石炭サイロ４は、その周囲を外壁１０１で囲まれている。
【００２０】
図２に示すように、石炭サイロ４の貯炭エリアは、横方向（図２におけるＹ方向）にＡ，Ｂ，Ｃの３列に区分けされ（Ａ，Ｂ，Ｃの符号は外壁１０１の屋根に図示）、各列は更に、縦方向（図２におけるＸ方向）にａ，ｂ，ｃ，ｄの４つに区分けされ（ａ，ｂ，ｃ，ｄの符号は外壁１０１の側面下部に図示）、合計１２個の貯炭槽１０２を備えている。なお、貯炭槽１０２の数は、これに限定されず、それ以上でもそれ以下でもよい。
【００２１】
各貯炭槽１０２を形成する隔壁は、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる主柱１０４と、隣接する主柱１０４間において複数本鉛直方向（Ｚ方向）に延びる主柱１０４より細い中間柱１０５及び水平方向のリング梁１０６とを有する。そして、これらの柱や梁によってそれぞれの貯炭槽１０２は、水平断面略矩形状に形成され、各貯炭槽１０２の上部は、天井柱１０３ａが架け渡され、天井部１０３が設けられている。
【００２２】
石炭貯蔵設備１００は、サイロ行コンベア４Ａで運ばれてきた石炭を受け入れて、貯炭槽１０２に石炭を搬送する受入れコンベア２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）を備える。受入れコンベア２０ＡはＡ列の貯炭槽１０２に石炭を搬送し、受入れコンベア２０ＢはＢ列の貯炭槽１０２に石炭を搬送し、受入れコンベア２０ＣはＣ列の貯炭槽１０２に石炭を搬送する。また、受入れコンベア２０は、それぞれ、貯炭槽１０２の天井部１０３に設けられた積付機（石炭搬入装置）１０８（１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ）に連結されている。なお、積付機１０８Ａは受入れコンベア２０Ａに連結され、積付機１０８Ｂは受入れコンベア２０Ｂに連結され、積付機１０８Ｃは受入れコンベア２０Ｃに連結されている。積付機１０８は、それぞれの天井部１０３の横方向（図中Ｙ方向）における中央部を通って縦方向（図中Ｘ方向）に移動可能に設けられている。そして、受入れコンベア２０に受け入れられた石炭を縦方向に沿って貯炭槽１０２内に落下可能となっている。
【００２３】
図３は、貯炭槽１０２の下部に備えられた石炭搬出用のホッパ１１０、払出機１３０及びホッパ下コンベア１４０を説明する図である。ホッパ（ｈｏｐｐｅｒ）は、一般に石炭等を流下させる漏斗、つまり、じょうご状の装置を意味する。本実施形態でホッパ１１０は、各貯炭槽１０２の下部に設置されている。ホッパ１１０は、格子状に構成されたホッパ壁を備える。縦方向（図中Ｘ方向）に延在するホッパ壁１１１，１１２，１１３，１１４…のうち、奇数番目のホッパ壁１１１，１１３，…の側壁は斜めになっている。そして、貯炭槽１０２の下部は、隣接する奇数番目のホッパ同士によって底部へ石炭を流し込む逆台形形状の空間を有している。この空間の中に偶数番目のホッパ壁１１２，１１４…が配置され、偶数番目のホッパ壁の下側には、ホッパの底部との間に隙間１３３が形成され、その隙間１３３に、ホッパ壁１１２，１１４…に沿って移動可能な払出機１３０が設置されている。また、横方向にもホッパ壁１２１，１２２，１２３…が延び、これらの横方向ホッパ壁１２１，１２２，１２３…によって縦方向ホッパ壁１１１，１１２，１１３，１１４…の強度の確保と位置決めがなされている。
【００２４】
払出機１３０は、各々が円弧状であって放射状に延びた６本の爪部材を持った回転部材１３１を有する。回転部材１３１は、上述のように、偶数番目のホッパ壁１１２，１１４…の隙間１３３の内部において、爪部材が隙間１３３に配置されるようにしてホッパ壁１１２，１１４…に沿って移動可能に設けられている。また、ホッパ１１０における偶数番目のホッパ壁１１２，１１４…の底部には、払出機１３０の移動方向に沿ってスリット１３２が設けられている。
【００２５】
スリット１３２の下部には、ホッパ下コンベア１４０が設置されている。払出機１３０は、回転部材１３１を回転させながら、ホッパ内に貯蔵された石炭の内部を偶数番目のホッパ壁１１２，１１４…の各々に沿って移動する。これにより、石炭が隙間１３３から払い出され、スリット１３２を通過してホッパ下コンベア１４０に払い出されるようになっている。
【００２６】
ホッパ下コンベア１４０の搬送終点の下部には、一次払出コンベア１６０が横方向（図２におけるＹ方向）に配置され、ホッパ下コンベア１４０に払い出された石炭は、一次払出コンベア１６０に受け渡される。一次払出コンベア１６０の搬送終点には、一次払出コンベア１６０に対して垂直に設けられた二次払出コンベア１６１が配置されている。一次払出コンベア１６０によって搬出された石炭は、二次払出コンベア１６１でその移動方向を９０度変換され、図２においてＸマイナス方向に搬送される。
【００２７】
二次払出コンベア１６１の搬送終点には、搬送路切替部１６２が設けられている。搬送路切替部１６２は、後述する制御装置の指示により、二次払出コンベア１６１から運ばれた石炭を、石炭貯蔵設備１００の外部、即ちボイラ７で燃焼させるためにバンカ５へ送り出すバンカ行コンベア４Ｂに乗せるか、又は、再度、貯炭槽１０２に貯蔵させるため再循環コンベア１６３に載せるかの切り替えを行う。
【００２８】
再循環コンベア１６３は、搬送路切替部１６２から延び、石炭を貯炭槽１０２に積み替えするように、受入れコンベア２０に連結されている。
【００２９】
図２に戻り、各貯炭槽１０２の天井部１０３からは、温度センサ２１３ｓが吊り下げられている。また、ホッパ１１０の頂部には、温度センサ２１３ｈが取り付けられている（図２においては図示せず）。図４は、温度センサ２１３の配置を示す概略図である。温度センサ２１３は、それぞれの貯炭槽１０２ごとに、ホッパ１１０の頂部における同一水平位置に６ヶ所（第１温度センサ２１３ｈ）、及び、ホッパ１１０の頂部よりも上である貯炭槽１０２の内部において、異なる水平位置に６ヶ所（第２温度センサ２１３ｓ）設置されている。
【００３０】
図５は、第２温度センサ２１３ｓを示す図である。図５（ａ）は第２温度センサ２１３ｓの側面図、図５（ｂ）は第２温度センサ２１３ｓの水平断面図である。なお、図５（ｂ）は図５（ａ）に対して拡大して示してある。また、図６は、天井部１０３に取り付けられた状態の第２温度センサ２１３ｓを示す図である。
【００３１】
第２温度センサ２１３ｓは、ワイヤ式の温度センサである。図５（ｂ）で示すように、温度センサ２１３ｓは、２本の素線の周囲を絶縁体で囲み、その外周をシースで覆ったシース型熱電対３０１を６本備える（なお、６本に限定されず、測定箇所の数に応じて、シース型熱電対３０１の数を増減することができる）。６本のシース型熱電対３０１は、束ねられてフレキシブルチューブ３０３で覆われ、その外周は本実施形態において８本のワイヤロープ３０２によって囲まれている。
【００３２】
図５（ａ）に示すように第２温度センサ２１３ｓは、貯炭槽１０２内部に延びる下部延在部Ａと、下部延在部Ａから連続して上方に延び、折れ曲がって下方に延び、更に折れ曲がって上方に延びる中間部Ｂと、中間部Ｂから上方に延びる上部延在部Ｃとを備える。
【００３３】
下部延在部Ａは、６本のシース型熱電対３０１に対応して６ヶ所の温度測定部３０７が設けられている。中間部Ｂの折れ曲がった部分には、それぞれ第１環状部３０４と第２環状部３０５とが形成され、第１環状部３０４の内周側及び第２環状部３０５の内周側には、それぞれシンブル３０４ａ，３０５ａが取り付けられている。また、ワイヤロープが重なる部分は、ワイヤクリップ３０６で束ねられている。上部延在部Ｃの先端には、後述する温度監視部２１４に接続されたターミナルボックス３０８が取り付けられている（図６参照）。
【００３４】
図６に示すように、貯炭槽１０２の天井部１０３には、温度センサ固定枠３１０が設けられている。温度センサ固定枠３１０は、図２に示すように、それぞれの貯炭槽１０２の天井部１０３における、縦方向（Ｘ方向）の略中央部であって、横方向（Ｙ方向）においては積付機１０８と貯炭槽壁の間における積付機１０８寄りの位置に設けられている。
【００３５】
図６に戻り、温度センサ固定枠３１０は、天井部１０３から上に向かって延びる２本の縦枠３１１とそれらの縦枠３１１の上端の間を架橋する横枠３１２とを備える。温度センサ２１３ｓの上端に設けられた上述のターミナルボックス３０８は縦枠３１１に固定されている。また、横枠３１２には、その横枠３１２の内側に吊下部３１５が設けられている。吊下部３１５には、２つの孔が設けられ、それぞれの孔にはシャックル３１６が取り付けられている。シャックル３１６には、両端に環状部が形成されたワイヤロープ３１７，３１８がそれぞれ取り付けられている。
【００３６】
ワイヤロープ３１７，３１８の他端は、第１環状部３０４にシャックル３１９を介して取り付けられている。ワイヤロープの一方であるワイヤロープ３１８は、第２温度センサ２１３ｓを吊り下げるためのロープであり、他方のワイヤロープ３１７は、ワイヤロープ３１８に対する予備のワイヤロープである。
【００３７】
次に、石炭貯蔵設備１００の搬送制御システムに２００ついて説明する。図７は、搬送制御システム２００を示すブロック図である。搬送制御システム２００は、石炭の状態を監視する監視装置２１０と、石炭を移動させる石炭搬送装置２２０と、それらの監視装置２１０及び石炭搬送装置２２０を制御する制御装置２３０とを備える。
【００３８】
監視装置２１０は、タイマ２１１と、このタイマ２１１に接続され石炭の貯蔵期間を記憶する記憶部２１２とを有している。タイマ２１１は、所定の貯炭槽１０２における石炭の貯蔵期間を計時する。また、記憶部２１２は、その貯蔵期間を記憶する。
【００３９】
また監視装置２１０は、上述の温度センサ２１３（２１３ｓ，２１３ｈ）と、この温度センサ２１３に接続され、貯蔵石炭の温度を監視する温度監視部２１４とを有している。温度センサ２１３（２１３ｓ，２１３ｈ）で感知された温度データは、ターミナルボックス３０８を介して温度監視部２１４に送信される。温度監視部２１４は、どの貯炭槽１０２の、温度センサ２１３かというデータと共に、この温度データを制御装置２３０に送る。
【００４０】
更に、監視装置２１０は、各貯炭槽１０２に設置されたガスセンサ２１５と、このガスセンサ２１５に接続され、ガス濃度を監視するガス濃度監視部２１６とを有している。ガスセンサ２１５は、ＣＯ濃度を測定可能で、それぞれの貯炭槽１０２ごとに、ホッパ１１０の頂部においてＹ方向に等間隔で３ヶ所、及び貯炭槽１０２の内部に１ヶ所設置されている。更にサイロ全体としての上部に１ヵ所設置されている（いずれも図示せず）。
【００４１】
ガスセンサ２１５で感知されたＣＯガス濃度データは、ガス濃度監視部２１６に送信される。ガス濃度監視部２１６は、どの貯炭槽１０２のどのガスセンサ２１５かというデータと共に、このＣＯガス濃度データを制御装置２３０に送る。
【００４２】
制御装置２３０は、記憶部２１２からの貯蔵期間データ及び（払出機１３０が停止してからの）経過時間データ、温度監視部２１４からの温度データ、及びガス濃度監視部２１６からのＣＯガス濃度データに基づき、石炭を外部に送り出すか、積み替え（再循環）を行うかを制御する。
【００４３】
制御装置２３０は、通常のコンピュータでよく、少なくとも、演算機能を有するＣＰＵと、再循環制御を実行するコンピュータ・プログラムが蓄積されたＲＯＭと、作業領域であるＲＡＭ、記憶部２１２、温度監視部２１４、ガス濃度監視部２１６及び石炭搬送装置２２０に接続された入出力制御装置と、モニタ（いずれも図示せず）と、を有している。
【００４４】
石炭搬送装置２２０は、上述の制御装置２３０の制御に基づいて、石炭を外部に送り出し、又は、再循環させる装置である。石炭搬送装置２２０は、上述の払出機１３０、ホッパ下コンベア１４０、一次払出コンベア１６０、搬送路切替部１６２、バンカ行コンベア４Ｂ、再循環コンベア１６３、受入れコンベア２０、積付機１０８を含む搬送部全体をいう。
【００４５】
次に、本実施形態の石炭貯蔵設備１００で実行される動作について説明する。
【００４６】
（先入れ先出し）
まず、上述の石炭貯蔵設備１００における、基本的動作である先入れ先出し動作について説明する。貯炭槽１０２において石炭の平均貯蔵期間を出来るだけ短くするため、原則として、石炭の貯炭槽１０２への搬入及び外部への搬出は「先入れ先出し」により運用される。
【００４７】
サイロ行コンベア４Ａで運ばれてきた新しい石炭は、石炭サイロ４の貯炭槽１０２に受入れコンベア２０によって導かれ、積付機１０８により槽内に落とされ、貯炭槽１０２に貯蔵される。
【００４８】
貯炭槽１０２で貯蔵が開始されると、タイマ２１１の計時が開始される。タイマ２１１の計時に基づき石炭の貯蔵期間が記憶部２１２によって管理される。そして、石炭使用時（外部に供給してボイラで燃焼させる場合）において、制御装置２３０は、記憶部２１２によって管理された貯蔵期間に基づいて、貯蔵期間の最も貯炭槽１０２の石炭を外部供給するように制御する（以下、この制御を外部供給制御という）。
【００４９】
図８は、制御装置２３０の外部供給制御を示すフローチャートである。
ステップ１０１（以下、ステップをＳで表す）において制御装置２３０は、上述した貯蔵期間の長い貯炭槽１０２におけるホッパ１１０の下部に設置された払出機１３０を作動させる。これによって、払出機１３０の回転部材１３１が回転し、各貯炭槽１０２の下に形成されたスリット１３２から石炭は、ホッパ下コンベア１４０に払い出される。
【００５０】
Ｓ１０２において、ホッパ下コンベア１４０を作動させ、ホッパ下コンベア１４０上に落下した石炭を搬送する。Ｓ１０３において、一次払出コンベア１６０及び二次払出コンベア１６１を作動させる。ホッパ下コンベア１４０で搬送された石炭は、一次払出コンベア１６０に移送され、次いで二次払出コンベア１６１で搬送される。
【００５１】
Ｓ１０４において制御装置２３０は、搬送路切替部１６２において二次払出コンベア１６１とバンカ行コンベア４Ｂとを連結し、Ｓ１０５において、バンカ行コンベア４Ｂを作動する。これにより、二次払出コンベア１６１により運ばれた石炭は、外部へ搬出、即ちバンカ行コンベア４Ｂに乗せられてバンカ５へ運ばれて、ボイラ７で燃焼される。
【００５２】
このように、本実施形態の、先入れ先出し方式によると、貯蔵期間の長い貯炭槽１０２から、また、同一の貯炭槽１０２においても先に貯蔵された石炭から外部へ搬出される。
【００５３】
（積み替え）
次に、石炭積み替え動作について説明する。図９は、石炭の石炭積替制御を含む、全体的な制御を示すフローチャートである。図１０は石炭積替（再循環）制御を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、石炭は、受入れコンベア２０によって運搬され、積付機１０８により貯炭槽１０２内に落下されて貯蔵される。貯炭槽１０２で貯蔵が開始されると、タイマ２１１の計時が開始される。タイマ２１１の計時に基づき石炭の貯蔵期間が記憶部２１２によって管理される。以上は上述の先入れ先出しの場合と同様である。
【００５５】
図９に示すように、制御装置２３０は、まず、Ｓ２０１において、記憶部２１２から石炭搬入後からの貯蔵期間データを読み込む。
【００５６】
Ｓ２０２で、この貯蔵期間が第１の期間（本実施形態では１．５ヶ月）を超えているか否かを判定する。超えていなければ（Ｓ２０２，Ｎｏ）、Ｓ２０３に進む。超えていれば（Ｓ２０２，Ｙｅｓ）、後述のＳ２１０に進み、制御装置２３０は石炭貯蔵設備１００が石炭の積み替えを行うように図１０で示す積替制御を行う。
【００５７】
図１０の積替制御では、制御装置２３０の外部供給制御と同様に、Ｓ３０１において貯炭槽１０２におけるホッパ１１０の下部に設置された払出機１３０を作動させる。これによって、払出機１３０の回転部材１３１が回転し、各貯炭槽１０２の下に形成されたスリット１３２から石炭は、ホッパ下コンベア１４０に払い出される。Ｓ３０２においてホッパ下コンベア１４０を作動し、ホッパ下コンベア１４０上の石炭を搬送する。
【００５８】
Ｓ３０３において一次払出コンベア１６０及び二次払出コンベア１６１を作動させる。ホッパ下コンベア１４０で搬送され、石炭は一次払出コンベア１６０に移送され、次いで二次払出コンベア１６１で搬送される。
【００５９】
Ｓ３０４において、制御装置２３０は、搬送路切替部１６２において二次払出コンベア１６１と再循環コンベア１６３とを連結させる。これにより、石炭は再循環コンベア１６３によって搬送されて受入れコンベア２０に運ばれる。
【００６０】
Ｓ３０５において制御装置２３０は、再循環コンベア１６３及び受入れコンベア２０を作動させる。サイロ行コンベア４Ａによって運ばれた新規搬入の石炭と同じように、再循環コンベア１６３によって運ばれた石炭も積付機１０８に運ばれ、再び元の貯炭槽１０２に戻される。なお、元の貯炭槽１０２に戻す場合、貯蔵されている石炭の管理の効率化を図れるという利点がある。ただし、これに限定されず、他の貯炭槽１０２に戻すこともできる。
【００６１】
「先入れ先出し」の順番がこなくとも、貯蔵期間が一定の期間を超えている場合に、石炭積み替えを行うのは以下の理由による。
【００６２】
本実施形態では、石炭利用において原則として、上述の「先入れ先出し」が採用され、貯炭槽１０２内にある古い石炭から先に出して平均貯炭期間を短くしている。しかし、石炭貯蔵量が多くなると、貯蔵期間が長くなり、長期貯蔵すると、石炭の温度が上昇する可能性がある。このため、石炭搬入後から一定の期間である第１の期間（例えば、１．５ヶ月）を超えて貯蔵する場合は、まだ使用の順番が来ない場合であっても、一旦コンベア上を搬送させ、空冷するのが好ましいからである。
【００６３】
このように温度の上がった貯蔵石炭をベルトコンベアで移動することで石炭の温度を下げることができる。石炭は、全く空気が存在しないところでは酸化反応をおこさないため発熱しないが、わずかな空気がゆっくりと流れるような状態で一番発熱しやすい。しかし、コンベア等を用いて搬送して大量の空気に触れる状態にすると、石炭の発熱量より放散熱量の方が多くなり、石炭の温度は下がる。したがって、サイロに貯蔵されて一旦温度が上がった石炭は、コンベアを用いてサイロ外に払い出し、再びサイロ内に戻す再循環をさせることにより空冷が行われる。
【００６４】
なお、本実施形態で第１の期間として採用する１．５ヶ月は、本出願人の電発石川火力の石炭昇温実績値、三隅発電所の昇温率の高い石炭（例えば、ブレアソール炭）の昇温実績値より求めた値である。
【００６５】
図９に戻り、Ｓ２０２において貯蔵期間が１．５ヶ月を超えていなければ、Ｓ２０３に進む。
Ｓ２０３で、ホッパ１１０の頂部における同一水平位置に６ヶ所取り付けられた６個の第１温度センサ２１３ｈ、及びホッパ１１０の頂部よりも上である貯炭槽１０２の内部において異なる水平位置に６ヶ所取り付けられた第２温度センサ２１３ｓのそれぞれによって測定された温度データが、温度監視部２１４に送られる。
そして制御装置２３０は、温度監視部２１４から、どの貯炭槽１０２のどの温度センサ２１３（２１３ｈ，２１３ｓ）かというデータと共に温度データを読み込む。
【００６６】
Ｓ２０４で、６個の第１温度センサ２１３ｈで測定されたホッパ頂部温度ｔｈが、第１温度（例えば、４５度）を超えているか否かを判定する。それらの第１温度センサ２１３ｈのうちのいずれか１つでも第１温度を超えていれば、後述のＳ２２０に進む。超えていなければ、Ｓ２０５に進む。
【００６７】
Ｓ２０５で、６個の第２温度センサ２１３ｓで測定された貯炭槽内部温度ｔｓが、第２温度（例えば、５５度）を超えているか否かを判定する。それらの第２温度センサ２１３ｓのうちのいずれか１つでも超えていれば、Ｓ２１０に進む。超えていなければ、Ｓ２０６に進む。
【００６８】
このように、ホッパ頂部温度ｔｈ及び貯炭槽内部温度ｔｓを測定するのは以下の理由による。
【００６９】
上述のように、長期貯蔵すると、石炭の温度が上昇する可能性があるため、Ｓ２０２では第１の期間を超えたかどうかを判断している。しかし、第１の期間を超えない場合であっても、石炭の温度が上昇する可能性がある。このため、ホッパ頂部温度ｔｈを監視し、その温度が４５度（摂氏、以下同じ）になった時点でＳ２１０へ進み、積み替えを行う。また、ホッパ頂部温度ｔｈが４５度にならなくとも、貯炭槽内部温度ｔｓが５５度になった時点でＳ２１０進み、積み替えを行う。
【００７０】
ホッパ頂部温度ｔｈにおける第１温度を４５度、貯炭槽内部温度ｔｓにおける第２温度を５５度としたのは以下の理由による。
【００７１】
貯蔵された石炭の性質として、酸化開始温度（６０度程度）となると低温酸化域に入り徐々に昇温を始め、蒸発開始温度（７０度程度）になると低温酸化域が終わり徐々に石炭水分の蒸発が始まり、赤熱開始温度（８５度程度）になると石炭水分が蒸発し放置すると急速に赤熱に至る。
【００７２】
ホッパ頂部温度ｔｈは、上述のように、ホッパ１１０の頂部における同一水平位置に６ヶ所に設置された第１温度センサ２１３ｈで計測した温度である。貯炭槽１０２に貯蔵された石炭におけるホッパ頂部温度は、貯炭槽１０２の内部温度よりも一般的に低い。このため、貯炭槽１０２の内部温度が、赤熱開始温度、蒸発開始温度、赤熱開始温度になる前の、警戒温度としてホッパ頂部温度ｔｈを４５度としている。
【００７３】
貯炭槽内部温度ｔｓとは、上述のように、ホッパ１１０の頂部よりも上である貯炭槽１０２の内部において、異なる水平位置に６ヶ所に設置された第２温度センサ２１３ｓで計測した温度である。第２温度である５５度は、石炭の赤熱開始温度に対して、積み替え（再循環）に要する時間とその積み替え時間における石炭の温度上昇から求めた温度である。
【００７４】
図９に戻り、Ｓ２０５においてサイロ内部温度ｔｓが５５度を超えていなければ、Ｓ２０６に進む。Ｓ２０６で、ガス濃度監視部２１６から、どの貯炭槽１０２のどのガスセンサかというデータと共に、ＣＯガス濃度データを読み込む。
【００７５】
Ｓ２０７で、ＣＯガス濃度が酸化開始を示す第１の濃度（本実施形態では５ｐｐｍ）を超えているか否かが判定される。超えていれば、Ｓ２０８に進み、監視が強化され、更にＳ０９に進む。超えていなければ、直接Ｓ２０９に進む。
【００７６】
Ｓ２０８では、石炭発熱に対する監視が強化される。監視とは、サイロ内監視であり、毎日定時刻にＩＴＶ（工業用テレビジョン）（図示せず）を使用して１２個の槽を順次確認し、更に１回／日の頻度で行う監視員のパトロールである。Ｓ２０９では、このＩＴＶによる槽内の確認作業、監視員のパトロールの頻度を更に頻繁に行うようにする。
【００７７】
Ｓ２０９で、ＣＯガス濃度が直ちに積み替えを要する第２の濃度（本実施形態では２０ｐｐｍ）を超えているか否かが判定される。超えていれば、Ｓ２１０に進み、超えていなければ、Ｓ２０１に戻る。
【００７８】
第１の濃度５ｐｐｍは、この濃度がガスセンサ２１５の検出限界濃度であり、また僅かではあるが石炭の酸化が始まっていることを示す濃度である。５ｐｐｍが検出されたら、ここで監視強化体制に入る。第２のＣＯ濃度の２０ｐｐｍは、過去の実績データより石炭の酸化が本格的に起こっていることを示すＣＯ濃度である。２０ｐｐｍが検出されたら、直ちに石炭積み替えを開始する。
【００７９】
石炭の温度上昇は、最初は貯蔵石炭に均一に起こるのものではなく局部的に発生し、その後温度上昇は徐々に拡がる。したがって、温度監視用の温度計を用いて、各槽当たり数万トンの石炭を１０数箇所で測定するだけでは、石炭の温度上昇を確実に検知することができない場合がある。
【００８０】
しかし、石炭は温度が上がっていくと一酸化炭素（ＣＯ）を必ず発生する。ＣＯは空気より軽いため、石炭サイロの上部に集まってくる。したがって、貯炭槽１０２の上部にガスセンサ２１５を設置してＣＯ濃度を監視することで、局部的な石炭の発熱も早期に検知することができる。
【００８１】
ＣＯ濃度測定のためのガスセンサ２１５は、人体に対する安全確保のための労働安全法の要請により石炭サイロ４の内部に予め設置されたものであり、これを利用している。
【００８２】
Ｓ２１１で、石炭の積み替えが終了したか否かが判定される。終了していなければ、Ｓ２１０に戻り、石炭の積み替え作業が継続される。終了していれば、Ｓ２０１に戻る。
【００８３】
以上、本実施形態の石炭貯蔵設備１００によれば、第２温度センサ２１３ｓが天井部から吊り下げられ、天井部１０３から異なる距離に配置された複数の温度測定部３０７を有している。このため、水平方向の異なる位置において石炭の温度を測定することができる。
【００８４】
また、石炭は積付機１０８によって貯炭槽１０２内部に落下させる。積付機１０８は、貯炭槽１０２の天井部１０３におけるＹ方向の中央部を通る直線に沿って貯炭槽１０２の天井部１０３を移動する。このため、石炭は貯炭槽１０２内において中央部が一番高くＹ方向の両側が低い山状に積み上げられる。本実施形態で第２温度センサ２１３ｓは、積付機１０８と貯炭槽１０２のＹ方向の側壁部との間における積付機１０８に近い位置から吊り下げられている。即ち、石炭の山の頂部近傍に吊り下げられている。このため、石炭に埋まる可能性が高く、他の箇所に設けられている場合と比べて石炭の内部の温度測定を確実に行うことができる。なお、天井部１０３のＹ方向の中央部は、積付機１０８が配置されているため第２温度センサ２１３ｓを配置することができない。
【００８５】
以上、説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【００８６】
４：石炭サイロ、１００：石炭貯蔵設備、１０２：貯炭槽、１０３：天井部、１０３ａ：天井柱、１０８：積付機、２１０：監視装置、２１２：記憶部、２１３ｈ：第１温度センサ、２１３ｓ：第２温度センサ、２１４：温度監視部、２１５：ガスセンサ、２１６：ガス濃度監視部、２３０：制御装置、３０７：温度測定部、３１０：温度センサ固定枠
【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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