(57)【要約】【課題】本発明は、サイロ内における固形燃料の発熱を適切に抑制することができる固形燃料の貯蔵システムを提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る固形燃料の貯蔵システムは、サイロ内に貯蔵される固形燃料の充填構造をミュオグラフィによって検出する充填構造検出機構と、上記固形燃料の品質及び上記充填構造検出機構で検出された上記充填構造のデータを関連付けて蓄積するデータベースと、上記データベースに蓄積された上記データに基づいて上記サイロ内への次の固形燃料の投入条件を制御する制御機構とを備える。上記制御機構が、上記データベースに蓄積された上記データの中から、上記次の固形燃料の品質と最も近い品質を有する固形燃料を照会する照会手段と、上記照会手段で照会された固形燃料の充填構造に基づいて上記次の固形燃料の投入位置を制御する投入位置制御手段とを備えるとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイロ内に貯蔵される固形燃料の充填構造をミュオグラフィによって検出する充填構造検出機構と、
上記固形燃料の品質及び上記充填構造検出機構で検出された上記充填構造のデータを関連付けて蓄積するデータベースと、
上記データベースに蓄積された上記データに基づいて上記サイロ内への次の固形燃料の投入条件を制御する制御機構と
を備える固形燃料の貯蔵システム。
【請求項２】
上記制御機構が、
上記データベースに蓄積された上記データの中から、上記次の固形燃料の品質と最も近い品質を有する固形燃料を照会する照会手段と、
上記照会手段で照会された固形燃料の充填構造に基づいて上記次の固形燃料の投入位置を制御する投入位置制御手段と
を備える請求項１に記載の固形燃料の貯蔵システム。
【請求項３】
上記投入位置制御手段が、空隙分布が小さくなるよう固形燃料の投入位置を制御する請求項２に記載の固形燃料の貯蔵システム。
【請求項４】
上記固形燃料の品質が、粒度分布又は付着水分量を含む請求項１、請求項２又は請求項３に記載の固形燃料の貯蔵システム。
【請求項５】
サイロ内に貯蔵される固形燃料の充填構造をミュオグラフィによって検出する工程と、
上記固形燃料の品質及び上記充填構造検出工程で検出された上記充填構造のデータを関連付けて蓄積する工程と、
上記蓄積工程で蓄積された上記データに基づいて上記サイロ内への次の固形燃料の投入条件を制御する工程と
を備える固形燃料の貯蔵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形燃料の貯蔵システム及び固形燃料の貯蔵方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電装置等の発電用に用いられる石炭等の固形燃料は、発電装置に投入される前に一旦サイロ内に貯蔵される。一般にこのサイロ内には、粒子径等に一定の分布を有する固形燃料が貯蔵され、この固形燃料が全て排出された後に、次の固形燃料が貯蔵される。
【０００３】
このサイロ内は、通常粉塵の飛散を抑制するため密閉構造となっている。また、このサイロの底部には固形燃料を排出するための開口を有する。そのため、このサイロは、底部より通気するためサイロ内で固形燃料が酸化により発熱する場合がある。
【０００４】
サイロ内における固形燃料の発熱を抑制する方法として、サイロ内にドライアイスや、窒素ガス等の不活性ガスを供給する手法等が採用されている。例えば特開平１１−２３０８３５号公報には、粉粒体を貯留するサイロの下部のセンターコーンにサイロ内部に出没自在の棒体を設け、この棒体にサイロ内部に開口した気体流路を設ける構成が開示されている。この公報には、上記気体流路に不活性ガス供給装置を設け、この不活性ガス供給装置からサイロ内部に不活性ガスを供給することで固形燃料の発熱を防止する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３０８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記公報に記載の方法は温度計によって固形燃料の発熱を検出したうえで、この発熱部位に不活性ガスを供給するものである。そのため、この方法によっては固形燃料の発熱の発生自体を抑えることはできない。また、上記公報に記載の構成では、サイロ内部の底部中央近傍の温度しか温度計によって測ることができない。そのため、この構成によると、サイロ内部の底部中央近傍以外の場所に発熱部位が発生した場合、この発熱部位を検出することができない。従って、この公報に記載の構成によると、発熱位置によっては固形燃料の発熱を抑制することができない場合がある。
【０００７】
また、サイロ内における固形燃料の発熱を抑える方法としては、サイロ内への投入前の固形燃料に加湿又は加水を行うことも考えられる。しかしながら、この方法によると、固形燃料の含水率が高まることに起因して発電効率の低下を招来すると共に、単位発熱量当たりの二酸化炭素の排出割合が高くなる。そのため、この方法は、経済性、環境性等の点で問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、サイロ内における固形燃料の発熱を適切に抑制することができる固形燃料の貯蔵システム及び固形燃料の貯蔵方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明に係る固形燃料の貯蔵システムは、サイロ内に貯蔵される固形燃料の充填構造をミュオグラフィによって検出する充填構造検出機構と、上記固形燃料の品質及び上記充填構造検出機構で検出された上記充填構造のデータを関連付けて蓄積するデータベースと、上記データベースに蓄積された上記データに基づいて上記サイロ内への次の固形燃料の投入条件を制御する制御機構とを備える。
【００１０】
サイロ内に投入される固形燃料は、含水率や粒子径等、一定の品質を有している。サイロ内における固形燃料の充填構造はこの品質の影響を受ける。この固形燃料の充填構造はサイロ内におけるガスの流路に影響するため、この充填構造を制御することでサイロ内における固形燃料の発熱の発生自体を抑制することができる。当該固形燃料の貯蔵システムは、充填構造検出機構によってサイロ内に貯蔵される固形燃料の充填構造を検出することができる。そのため、当該固形燃料の貯蔵システムは、固形燃料の品質のデータと上記充填構造検出機構で検出された上記充填構造のデータとを関連付けてデータベースに蓄積することできる。当該固形燃料の貯蔵システムは、制御機構によってこのデータベースに蓄積された上記データを基に次の固形燃料の投入条件を制御することで、次の固形燃料のサイロ内における充填構造を、固形燃料が発熱し難いよう制御することができる。従って、当該固形燃料の貯蔵システムは、サイロ内における固形燃料の発熱を適切に抑制することができる。なお、「ミュオグラフィ」とは、ミューオン（ミュー粒子）を用いた画像化法をいう。
【００１１】
上記制御機構が、上記データベースに蓄積された上記データの中から、上記次の固形燃料の品質と最も近い品質を有する固形燃料を照会する照会手段と、上記照会手段で照会された固形燃料の充填構造に基づいて上記次の固形燃料の投入位置を制御する投入位置制御手段とを備えるとよい。このように、上記制御機構が、上記データベースに蓄積された上記データの中から、上記次の固形燃料の品質と最も近い品質を有する固形燃料を照会する照会手段と、上記照会手段で照会された固形燃料の充填構造に基づいて上記次の固形燃料の投入位置を制御する投入位置制御手段とを備えることによって、次の固形燃料のサイロ内における充填構造を、固形燃料が発熱し難いようより適切に制御することができる。
【００１２】
上記投入位置制御手段が空隙分布が小さくなるよう固形燃料の投入位置を制御するとよい。このように、上記投入位置制御手段が空隙分布が小さくなるよう固形燃料の投入位置を制御することで、固形燃料の発熱を容易かつ確実に抑制することができる。
【００１３】
上記固形燃料の品質が粒度分布又は付着水分量を含むとよい。サイロ内における固形燃料の充填構造はこの固形燃料の粒度分布及び付着水分量に依存しやすいので、上記固形燃料の品質が粒度分布又は付着水分量を含むことで、次の固形燃料のサイロ内における充填構造を、固形燃料が発熱し難いようより適切に制御することができる。
【００１４】
また、上記課題を解決するためになされた本発明に係る固形燃料の貯蔵方法は、サイロ内に貯蔵される固形燃料の充填構造をミュオグラフィによって検出する工程と、上記固形燃料の品質及び上記充填構造検出工程で検出された上記充填構造のデータを関連付けて蓄積する工程と、上記蓄積工程で蓄積された上記データに基づいて上記サイロ内への次の固形燃料の投入条件を制御する工程とを備える。
【００１５】
当該固形燃料の貯蔵方法は、充填構造検出工程でサイロ内に貯蔵される固形燃料の充填構造を検出することができる。そのため、当該固形燃料の貯蔵方法は、蓄積工程で固形燃料の品質のデータと上記充填構造検出工程で検出された上記充填構造のデータとを関連付けて蓄積することできる。当該固形燃料の貯蔵方法は、上記蓄積工程で蓄積された上記データを基に制御工程で次の固形燃料の投入条件を制御することによって、次の固形燃料のサイロ内における充填構造を、固形燃料が発熱し難いよう制御することができる。従って、当該固形燃料の貯蔵方法は、サイロ内における固形燃料の発熱を適切に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の固形燃料の貯蔵システム及び固形燃料の貯蔵方法は、サイロ内における固形燃料の発熱を適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る固形燃料の貯蔵システムを示す模式図である。
【図２】図１の固形燃料の貯蔵システムのミューオン検出部を示す模式図である。
【図３】図１の固形燃料の貯蔵システムのデータベースのデータ構造の一例を示す図である。
【図４】図１の固形燃料の貯蔵システムの駆動制御部のシステム構成を示す図である。
【図５】図１の固形燃料の貯蔵システムを用いた固形燃料の貯蔵方法を示すフロー図である。
【図６】図５の固形燃料の貯蔵方法の充填構造検出工程の詳細を示すフロー図である。
【図７】図５の固形燃料の貯蔵方法の制御工程の詳細を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１９】
［固形燃料の貯蔵システム］
図１の固形燃料の貯蔵システムは、サイロ１内に貯蔵される固形燃料Ｆの充填構造Ｘをミュオグラフィによって検出する充填構造検出機構２と、固形燃料Ｆの品質のデータ及び充填構造検出機構２で検出された充填構造Ｘのデータを関連付けて蓄積するデータベース３と、データベース３に蓄積された上記データに基づいてサイロ１内への次の固形燃料Ｆの投入条件を制御する制御機構４とを備える。
【００２０】
（サイロ）
サイロ１は有底筒状の本体１１を有する。本体１１は内部に固形燃料Ｆを貯蔵する。本体１１は、中心軸が鉛直方向に延びる筒状の周壁１１ａと、周壁１１ａの下部開口を封止する底壁１１ｂとを有する。周壁１１ａは鉛直方向に内径が略均一な円筒状、多角筒状等に形成されている。また、サイロ１は、周壁１１ａの上部開口を封止する屋根部１２を有する。屋根部１２は、周壁１１ａの上端縁から連続し、上方に向けて周壁１１ａの中心軸方向に傾斜する傾斜部と、傾斜部の上端縁から連続し、水平方向に配設される天壁部とを有する。
【００２１】
屋根部１２には、固形燃料Ｆを投入するための固形燃料投入口１３が形成されている。固形燃料投入口１３は、固形燃料Ｆが本体１１内に投入される際に開放されるよう開閉可能に構成されている。また、屋根部１２には、固形燃料投入口１３よりも上方に固形燃料投入口１３を介してサイロ１内（本体１１及び屋根部１２の内部空間）に固形燃料Ｆを投入するための固形燃料投入用コンベア１４と、固形燃料Ｆが発熱、発火した場合等に固形燃料Ｆに散水可能な散水部１５とが設けられている。また、サイロ１内の上部には、固形燃料投入用コンベア１４によって投入された固形燃料Ｆのサイロ内における充填位置を調整する充填位置調整用コンベア１６が設けられている。充填位置調整用コンベア１６は、例えば固定部材（不図示）によって屋根部１２の内側に固定されている。充填位置調整用コンベア１６は、コンベアの流れ方向に角度調節可能に構成されている。また、充填位置調整用コンベア１６は、例えば周壁１１ａの周方向に回転可能に構成されていてもよい。
【００２２】
底壁１１ｂには、固形燃料Ｆを排出するための固形燃料排出口１７が形成されている。固形燃料排出口１７は、固形燃料Ｆが排出される際に開放されるよう開閉可能に構成されている。また、底壁１１ｂの下方には、固形燃料排出用コンベア１８が設けられている。固形燃料排出用コンベア１８は、固形燃料排出口１７から排出された固形燃料Ｆをサイロ１外に搬送可能に構成されている。固形燃料排出用コンベア１８は、サイロ１内への外気の流入を抑えることができるよう搬送方向下流側の端部が装置内に密閉可能に構成されていることが好ましい。
【００２３】
サイロ１内に貯蔵可能な固形燃料Ｆの容量の下限としては、１０，０００ｔが好ましく、２０，０００ｔがより好ましい。一方、上記容量の上限としては、１００，０００ｔが好ましく、７０，０００ｔがより好ましい。上記容量が上記下限より小さいと、サイロ１内に貯蔵可能な固形燃料Ｆの量が不十分となり、十分な量の固形燃料Ｆを貯蔵するために多数のサイロ１が必要となり、貯蔵スペース及び貯蔵コストが増加するおそれがある。逆に、上記容量が上記上限を超えると、サイロ１内における固形燃料Ｆの充填構造Ｘを制御し難くなるおそれがある。
【００２４】
周壁１１ａの平均内径としては、例えば３ｍ以上５０ｍ以下とすることができる。また、周壁１１ａの平均高さとしては、例えば４ｍ以上６０ｍ以下とすることができる。なお、サイロ１が石炭サイロである場合、周壁１１ａの平均内径としては、例えば２０ｍ以上５０ｍ以下とすることができ、周壁１１ａの平均高さとしては、例えば１０ｍ以上６０ｍ以下とすることができる。
【００２５】
（固形燃料）
サイロ１内に貯蔵可能な固形燃料としては、例えば発電用に利用可能な石炭、バイオマス等が挙げられる。上記石炭としては、例えば瀝青炭及び亜瀝青炭が挙げられる。なお、以下においては、固形燃料Ｆとして石炭を用いる場合を例に説明する。
【００２６】
（充填構造検出機構）
充填構造検出機構２は、サイロ１内におけるミューオンを検出する複数のミューオン検出部１９と、充填構造算出部２０とを有する。
【００２７】
ミューオンは、高エネルギーの一次宇宙線が大気圏に到達した後に大気と反応して生成され、地上に降り注ぐ極めて透過性の高い粒子線である。ミューオンは、他の粒子との間で電磁気力が作用するのみで核力がない。そのため、パイオン、陽子、中性子等の電磁気力及び核力の双方の強度減衰を有するものに比べ、物質貫通力が高く、かつ相互作用の解析も容易である。さらに、電荷を有するため検出が比較的容易である。
【００２８】
ミューオン検出部１９はミューオンの強度を検出する。より詳しくは、ミューオン検出部１９は、例えばミューオンの飛来量及び飛来方向を検出する。ミューオン検出部１９は、サイロ１内におけるミューオンを検出することができる限り、その具体的構成は特に限定されない。ミューオン検出部１９は、例えば図２に示す複数のシンチレーション検出器２１，２２を有する構成とすることができる。
【００２９】
シンチレーション検出器２１，２２は、第１方向（例えば水平方向）に延びるプラスチックシンチレータ及びその一端に設けられる光電子倍増管を有する複数のモジュールが第１方向と直交する方向（例えば垂直方向）に並列に配設された第１検知用ユニット２１ａ，２２ａと、第１方向と直交する方向（例えば垂直方向）に延びるプラスチックシンチレータ及びその一端に設けられる光電子倍増管を有する複数のモジュールが第１方向（例えば水平方向）に並列に配設された第２検知用ユニット２１ｂ，２２ｂとが積層された構成を有する。ミューオン検出部１９は、複数（図２では２つ）のシンチレーション検出器２１，２２が所定の間隔を空けてユニットの積層方向に配設されている。
【００３０】
ミューオン検出部１９によるミューオンの検出機構について説明する。サイロ１内からミューオンが飛来してシンチレーション検出器２１，２２を通過すると、ミューオンの経路内に配置されたプラスチックシンチレータが発光し、このプラスチックシンチレータに設けられた光電子倍増管からパルス信号が出力される。ミューオン検出部１９は、ミューオンが複数のシンチレーション検出器２１，２２を通過した座標及びこれらのシンチレーション検出器２１，２２の間隔からミューオンの飛来量及び飛来方向の情報を取得する。
【００３１】
充填構造算出部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部とを含んで構成される。充填構造算出部２０は、複数のミューオン検出部１９で検出されたミューオンの強度分布に基づいて固形燃料Ｆの充填構造Ｘを算出する。充填構造算出部２０は、例えばミューオンの飛来方向に基づいてミューオンの経路を算出し、経路ごとのミューオンの減衰を検出することで固形燃料Ｆの充填構造（固形燃料Ｆの密度分布）を算出する。
【００３２】
複数のミューオン検出部１９は、本体１１の側方及び下方に設けられている。当該固形燃料の貯蔵システムは、充填構造検出機構２が本体１１の側方及び下方に複数のミューオン検出部１９を有することによって、充填構造Ｘを高精度で検出することができる。当該固形燃料の貯蔵システムは、本体１１の側方及び下方のそれぞれに複数のミューオン検出部１９が固定されていてもよい。また、当該固形燃料の貯蔵システムは、本体１１の周壁１１ａ及び底壁１１ｂに沿って移動可能な複数のミューオン検出部１９を有してもよい。本体１１の周壁１１ａ及び底壁１１ｂに沿ってミューオン検出部１９を移動させる構成としては、例えば周壁１１ａ及び底壁１１ｂに沿ってガイドレール（不図示）を設け、ミューオン検出部１９をこのガイドレールに摺動可能に配設する構成が挙げられる。当該固形燃料の貯蔵システムは、比較的多くのミューオン検出部１９を本体１１の側方及び下方に固定しておくことで、サイロ１内のミューオンを複数個所で同時に検出することができ、充填構造Ｘをより早く（リアルタイムで）検出することができる。一方、当該固形燃料の貯蔵システムは、複数のミューオン検出部１９を移動可能に構成する場合、ミューオン検出部１９の個数を低減して設備コストを低くすることができる。
【００３３】
本体１１の側方に複数のミューオン検出部１９が配設される場合、複数のミューオン検出部１９は、周壁１１ａの中心軸を挟んで対向する位置に配設されることが好ましい。複数のミューオン検出部１９は、周壁１１ａの軸方向に沿って２個以上８個以下程度配設されることが好ましい。複数のミューオン検出部１９は、周壁１１ａと密接して配置されてもよいが、サイロ１内の全領域におけるミューオンの飛来量及び飛来方向をより容易かつ確実に検出する観点から、周壁１１ａと間隔を空けて配置されることが好ましい。複数のミューオン検出部１９が周壁１１ａと間隔を空けて配置される場合、周壁１１ａ及び複数のミューオン検出部１９間の間隔としては、例えば１０ｍ以上５０ｍ以下とすることができる。また、本体１１の下方に複数のミューオン検出部１９が配設される場合、本体１１の下方におけるミューオン検出部１９の個数としては、例えば２個以上８個以下とすることができる。
【００３４】
（データベース）
データベース３は、サイロ１内に貯蔵された固形燃料Ｆの充填構造Ｘのデータをこの固形燃料Ｆの品質のデータと関連付けて蓄積する。当該固形燃料の貯蔵システムは、１つの単位の固形燃料Ｆがサイロ１内に投入された場合、この固形燃料Ｆの全量がサイロ１内から排出された後に次の単位の固形燃料Ｆがサイロ１内に投入される。当該固形燃料の貯蔵システムは、例えば固形燃料Ｆの投入単位毎に、この固形燃料Ｆの品質と充填構造Ｘとの関係をデータベース３に蓄積する。つまり、データベース３には、前回投入時以前の固形燃料Ｆの品質と充填構造Ｘとの関係が関連付けて蓄積されている。当該固形燃料の貯蔵システムは、後述するように制御機構４によって固形燃料Ｆの投入条件を制御可能に構成されている。データベース３は、固形燃料Ｆの品質及びこの固形燃料Ｆの投入条件と、充填構造検出機構２によって検出されるこの固形燃料Ｆのサイロ１内における充填構造とを関連付けて蓄積する。当該固形燃料の貯蔵システムは、データベース３に蓄積されるデータを基に次回以降の固形燃料Ｆの投入条件を制御することで、次回以降の固形燃料Ｆのサイロ１内における発熱を抑制する。
【００３５】
データベース３に蓄積される固形燃料Ｆの品質としては、例えば炭素含有量等によって規定される種類（炭種）、粒度分布、付着水分量、ＨＧＩ（ハードグローブ粉砕性指数）等が挙げられる。上記種類としては、具体的には瀝青炭、亜瀝青炭等が挙げられ、炭素含有量（例えば石炭固有のＯ／Ｃ（酸素／炭素）比等）に基づいてさらに細分化してもよい。上記付着水分量とは、ＲＨ＝７５％環境下でバランスする水分を恒湿水分とし、全水分−恒湿水分によって算出される値をいう。ＨＧＩとは、ＪＩＳ  Ｍ８８０１：２００４に準拠して算出される値をいう。
【００３６】
データベース３に蓄積される固形燃料Ｆの品質としては、粒度分布又は付着水分量を含むことが好ましく、粒度分布及び付着水分量を共に含むことがより好ましい。サイロ１内に投入される固形燃料Ｆは、産地等の影響で、投入単位毎に粒子径の分布や含水率等の品質が異なる場合が多い。サイロ１内における固形燃料Ｆの充填構造Ｘはこの固形燃料Ｆの品質の影響を受ける。例えば固形燃料Ｆの投入位置からの転がりやすさは、固形燃料Ｆの粒度及び付着水分量によって左右されやすい。この固形燃料Ｆの充填構造Ｘはサイロ１内におけるガスの流路に影響するため、この充填構造Ｘを制御することでサイロ１内における固形燃料Ｆの発熱の発生自体を抑制することができる。そのため、上記品質として充填構造Ｘに影響を与えやすい粒度分布又は付着水分量を含むことで、次の固形燃料Ｆのサイロ１内における充填構造Ｘを、固形燃料Ｆが発熱し難いようより適切に制御することができる。
【００３７】
図３を参照に、当該固形燃料の貯蔵システムのデータベース３のデータ構造の一例について説明する。なお、図３では、各項目の値をアルファベットで示しているが、この値は例えば具体的な数値であってもよく、一定の範囲の値（又は構造等）に対応して予め区分分けされた規格であってもよい。
【００３８】
図３では、固形燃料Ｆの品質として、種類（炭種）、粒度分布、付着水分量、ＨＧＩが用いられている。また、図３では、これらの品質の固形燃料Ｆをどのような投入条件で投入したか（投入条件）及びその結果どのような充填構造Ｘが得られたか（充填構造）が固形燃料Ｆの品質と関連付けられている。なお、図３の表における充填構造としては、充填構造検出機構２で検出された充填構造Ｘのデータの他、例えば充填構造Ｘのデータを基に算出されるこの充填構造Ｘの空隙分布データ、この空隙分布データから算出される通気抵抗データを用いることも可能である。充填構造Ｘの空隙分布及び通気抵抗は、例えばＣＰＵ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を含んで構成される充填構造解析部（不図示）によって算出することができる。また、この充填構造解析部は、充填構造算出部２０と同一のコンピュータによって構成されてもよい。
【００３９】
（制御機構）
制御機構４は、上述の固形燃料投入用コンベア１４及び充填位置調整用コンベア１６を有する。また、制御機構４は、データベース３に蓄積された上記データに基づいて固形燃料投入用コンベア１４及び充填位置調整用コンベア１６を駆動制御する駆動制御部２３を有する。
【００４０】
（駆動制御部）
駆動制御部２３は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部とを含んで構成される。駆動制御部２３は、例えば充填構造算出部２０と同一のコンピュータによって構成されてもよく、別個のコンピュータによって構成されてもよい。
【００４１】
図４に示すように、駆動制御部２３は、照会手段２３ａと、投入位置制御手段２３ｂとを有する。
【００４２】
照会手段２３ａは、データベース３に蓄積された上記データの中から、次の固形燃料Ｆの品質と最も近い品質を有する固形燃料を照会する。照会手段２３ａは、例えばデータベース３に蓄積される固形燃料Ｆの規格値と、次の固形燃料Ｆの規格値とを照合し、次の固形燃料Ｆの品質と最も近似する品質を有する固形燃料Ｆを抽出する。
【００４３】
投入位置制御手段２３ｂは、照会手段２３ａで照会された固形燃料Ｆの充填構造Ｘに基づいて次の固形燃料Ｆの投入位置を制御する。投入位置制御手段２３ｂは、例えば充填位置調整用コンベア１６の傾きや回転速度を調整することで次の固形燃料Ｆの投入位置を制御する。また、投入位置制御手段２３ｂは、固形燃料投入用コンベア１４の回転速度等を制御することで次の固形燃料Ｆの投入位置を制御してもよい。
【００４４】
投入位置制御手段２３ｂは、例えば照会手段２３ａで抽出された固形燃料Ｆの投入条件と充填構造Ｘとの関係から次の固形燃料Ｆの充填構造Ｘの空隙分布が小さくなるよう固形燃料Ｆの投入位置を制御することが好ましい。充填構造Ｘの空隙が偏在すると、充填構造Ｘ中でガスの通りやすい領域が局所的に形成されやすい。これにより、この領域において固形燃料Ｆが酸化しやすくなり、その結果この領域に存在する固形燃料Ｆが発熱しやすくなる。そのため、投入位置制御手段２３ｂが空隙分布が小さくなるよう固形燃料Ｆの投入位置を制御することで、固形燃料Ｆの発熱を容易かつ確実に抑制することができる。
【００４５】
投入位置制御手段２３ｂは、例えば照会手段２３ａで抽出された充填構造Ｘのデータを通気抵抗のパラメータに変換する。投入位置制御手段２３ｂは、このパラメータを基に次の固形燃料Ｆの充填構造Ｘにおけるガスの流動をシミュレーションし、次の固形燃料Ｆの投入位置を制御する。なお、当該固形燃料の貯蔵システムは、データベース３に既に充填構造Ｘの通気抵抗のデータが蓄積されている場合、投入位置制御手段２３ｂでは充填構造Ｘのデータを通気抵抗のパラメータに変換する必要はない。また、データベース３に最適な充填構造Ｘのデータが蓄積されている場合、このデータに対応する投入条件をそのまま採用してもよい。
【００４６】
当該固形燃料の貯蔵システムは、制御機構４が、データベース３に蓄積された上記データの中から、次の固形燃料Ｆの品質と最も近い品質を有する固形燃料Ｆを照会する照会手段２３ａと、照会手段２３ａで照会された固形燃料Ｆの充填構造Ｘに基づいて次の固形燃料Ｆの投入位置を制御する投入位置制御手段２３ｂとを備えることによって、次の固形燃料Ｆのサイロ１内における充填構造Ｘを、固形燃料Ｆが発熱し難いようより適切に制御することができる。
【００４７】
なお、当該固形燃料の貯蔵システムでは、制御機構４による制御を経てサイロ１内に投入された固形燃料Ｆについても充填機構検出機構２によって充填構造Ｘが検出される。また、この充填構造Ｘのデータは固形燃料Ｆの品質と関連付けてデータベース３に蓄積される。これにより、このデータは、さらに次の回の固形燃料Ｆの投入時に照会可能に構成される。
【００４８】
＜利点＞
当該固形燃料の貯蔵システムは、充填構造検出機構２によってサイロ１内に貯蔵される固形燃料Ｆの充填構造Ｘを検出することができる。そのため、当該固形燃料の貯蔵システムは、固形燃料Ｆの品質のデータと充填構造検出機構２で検出された充填構造Ｘのデータとを関連付けてデータベース３に蓄積することできる。当該固形燃料の貯蔵システムは、制御機構４によってデータベース３に蓄積された上記データを基に次の固形燃料Ｆの投入条件を制御することで、次の固形燃料Ｆのサイロ１内における充填構造Ｘを、固形燃料Ｆが発熱し難いよう制御することができる。従って、当該固形燃料の貯蔵システムは、サイロ１内における固形燃料Ｆの発熱を適切に抑制することができる。
【００４９】
当該固形燃料の貯蔵システムは、サイロ１内に不活性ガスを供給することを要しないので、固形燃料Ｆの貯蔵期間をより安全に延長することができる。また、当該固形燃料の貯蔵システムによると、従来サイロ１内に貯蔵困難であった炭種についても使用することが可能となるので、資源の選択の幅を広げることができる。さらに、当該固形燃料の貯蔵システムは、固形燃料Ｆ自体の含水率を高くすることを要しないので、発電効率の低下や単位発電量当たりの二酸化炭素の増加を招来しない。
【００５０】
［固形燃料の貯蔵方法］
次に、当該固形燃料の貯蔵システムを用いた固形燃料の貯蔵方法について説明する。以下では、図１の固形燃料の貯蔵システムを用いた場合の固形燃料の貯蔵方法について説明する。
【００５１】
当該固形燃料の貯蔵方法は、図５に示すように、サイロ１内に貯蔵される固形燃料Ｆの充填構造Ｘをミュオグラフィによって検出する工程（充填構造検出工程）と、固形燃料Ｆの品質及び上記充填構造検出工程で検出された充填構造Ｘのデータを関連付けて蓄積する工程（蓄積工程）と、上記蓄積工程で蓄積された上記データに基づいてサイロ１内への次の固形燃料Ｆの投入条件を制御する工程（制御工程）とを備える。
【００５２】
（充填構造検出工程）
充填構造検出工程（Ｓ０１）は、図６に示すように、サイロ１内におけるミューオンを検出する工程（ミューオン検出工程）と、サイロ１内の固形燃料Ｆの充填構造Ｘを算出する工程（充填構造算出工程）とを有する。ミューオン検出工程（Ｓ１１）は、複数のミューオン検出部１９によって行われる。Ｓ１１では、例えばサイロ１内におけるミューオンの飛来量及び飛来方向を検出する。充填構造算出工程（Ｓ１２）は、充填構造算出部２０によって行われる。Ｓ１２では、例えばＳ１１で検出されたミューオンの飛来方向に基づいてミューオンの経路を算出し、経路ごとのミューオンの減衰を検出することで固形燃料Ｆの充填構造Ｘ（固形燃料Ｆの密度分布）を算出する。
【００５３】
（蓄積工程）
蓄積工程（Ｓ０２）は、サイロ１内に貯蔵された固形燃料Ｆの充填構造Ｘのデータをこの固形燃料Ｆの品質のデータと関連付けて蓄積する。Ｓ０２は、データベース３を含んで構成される。Ｓ０２では、例えば固形燃料Ｆの投入単位毎に、固形燃料Ｆの品質のデータと充填構造Ｘのデータとを関連付けて蓄積する。Ｓ０２で蓄積する固形燃料Ｆの品質としては、例えば炭素含有量等によって規定される種類（炭種）、粒度分布、付着水分量、ＨＧＩ（ハードグローブ粉砕性指数）等が挙げられる。
【００５４】
（制御工程）
制御工程（Ｓ０３）は、固形燃料投入用コンベア１４、充填位置調整用コンベア１６及び駆動制御部２３によって行われる。Ｓ０３は、図７に示すように、照会工程（Ｓ３１）と、投入位置制御工程（Ｓ３２）とを有する。
【００５５】
Ｓ３１では、Ｓ０２で蓄積された上記データの中から、次の固形燃料Ｆの品質と最も近い品質を有する固形燃料を照会する。Ｓ３２では、Ｓ３１で照会された固形燃料Ｆの充填構造Ｘに基づいて次の固形燃料Ｆの投入位置を制御する。Ｓ３２では、例えば充填位置調整用コンベア１６の傾きや回転速度を調整することで次の固形燃料Ｆの投入位置を制御する。また、Ｓ３２では、固形燃料投入用コンベア１４の回転速度等を制御することで次の固形燃料Ｆの投入位置を制御してもよい。Ｓ３２では、Ｓ３１で抽出された固形燃料Ｆの投入条件と充填構造Ｘとの関係から次の固形燃料Ｆの充填構造Ｘの空隙分布が小さくなるよう固形燃料Ｆの投入位置を制御することが好ましい。
【００５６】
なお、当該固形燃料の貯蔵方法では、Ｓ０３を経てサイロ１内に投入された固形燃料ＦについてもＳ０１に戻って充填構造Ｘが検出される。また、この充填構造ＸのデータはＳ０２で固形燃料Ｆの品質と関連付けて蓄積される。これにより、このデータは、さらに次の回の固形燃料Ｆの投入時に照会可能に構成される。
【００５７】
＜利点＞
当該固形燃料の貯蔵方法は、充填構造検出工程（Ｓ０１）でサイロ１内に貯蔵される固形燃料Ｆの充填構造Ｘを検出することができる。そのため、当該固形燃料の貯蔵方法は、蓄積工程（Ｓ０２）で固形燃料Ｆの品質のデータ及びＳ０１で検出された充填構造Ｘのデータを関連付けて蓄積することできる。当該固形燃料の貯蔵方法は、Ｓ０２で蓄積された上記データを基に制御工程（Ｓ０３）で次の固形燃料Ｆの投入条件を制御することで、次の固形燃料Ｆのサイロ１内における充填構造Ｘを、固形燃料Ｆが発熱し難いよう制御することができる。従って、当該固形燃料の貯蔵方法は、サイロ１内における固形燃料Ｆの発熱を適切に抑制することができる。
【００５８】
当該固形燃料の貯蔵方法は、サイロ１内に不活性ガスを供給することを要しないので、固形燃料Ｆの貯蔵期間をより安全に延長することができる。また、当該固形燃料の貯蔵方法によると、従来サイロ１内に貯蔵困難であった炭種についても使用することが可能となるので、資源の選択の幅を広げることができる。さらに、当該固形燃料の貯蔵方法は、固形燃料Ｆ自体の含水率を高くすることを要しないので、発電効率の低下や単位発電量当たりの二酸化炭素の増加を招来しない。
【００５９】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００６０】
例えば上記サイロの具体的構成は上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、上記充填構造検出機構は、必ずしも固形燃料の充填構造を直接的に検出する必要はなく、固形燃料の空隙分布を算出することでこの固形燃料の充填構造を間接的に検出してもよい。
【００６１】
上記ミューオン検出部は、必ずしもサイロの本体の側方及び下方に設けられる必要はなく、例えば上記本体の下方及び側方のいずれか一方にのみ設けられてもよい。
【００６２】
上記制御機構は、上記データベースに蓄積されたデータの中から、次の固形燃料の品質と最も近い品質を有する固形燃料を照会する照会手段と、上記照会手段で照会された固形燃料の充填構造に基づいて次の固形燃料の投入位置を制御する投入位置制御手段とを有しなくてもよい。当該固形燃料の貯蔵システムは、例えば上記データベースに蓄積された品質の項目に重みづけを行い、この重みの高い品質を重視して品質の照会を行ってもよい。また、上記投入位置制御手段は、上記充填構造全体の空隙率が最も低くなるように上記固形燃料の投入位置を制御してもよく、上記充填構造全体の通気量が最も低くなるように上記固形燃料の投入位置を制御してもよい。さらに、上記投入位置制御手段は、必ずしも上記充填位置調整用コンベアの傾きや回転速度を調整することで次の固形燃料の投入位置を制御する必要はなく、投入位置の制御方法はサイロの具体的構成に即して適宜設計可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上説明したように、本発明の固形燃料の貯蔵システム及び固形燃料の貯蔵方法は、サイロ内における固形燃料の発熱を適切に抑制することができるので、サイロ内における固形燃料の長期保存に適している。
【符号の説明】
【００６４】
１  サイロ
２  充填構造検出機構
３  データベース
４  制御機構
１１  本体
１１ａ  周壁
１１ｂ  底壁
１２  屋根部
１３  固形燃料投入口
１４  固形燃料投入用コンベア
１５  散水部
１６  充填位置調整用コンベア
１７  固形燃料排出口
１８  固形燃料排出用コンベア
１９  ミューオン検出部
２０  充填構造算出部
２１，２２  シンチレーション検出器
２１ａ，２２ａ  第１検知用ユニット
２１ｂ，２２ｂ  第２検知用ユニット
２３  駆動制御部
２３ａ  照会手段
２３ｂ  投入位置制御手段
Ｆ  固形燃料
Ｘ  充填構造
【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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