(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送コンベヤの外周が防塵フードによって包囲されている石炭輸送装置であって、前記防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に、石炭が酸化して温度が上昇し品質が劣化する時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガスの特異的な臭いを検出する金属酸化物半導体又は合成二分子膜からなる臭いセンサを配置し、且つ該臭いセンサからの検出値から石炭の劣化の程度を検出し、臭いセンサの検出値が所定値を越えたときに搬送コンベヤの上流側に設けた散水装置に対し散水制御信号を出力して散水により石炭の劣化を防止する制御器を備えたことを特徴とする石炭輸送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭輸送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、石炭焚ボイラ等の開発、普及によって石炭の流通量が増大するようになってきている。
【０００３】
図３に示すように、船１によって海上を運搬されてきた石炭１１は、石炭焚ボイラ３等が備えられている発電設備の近くの艀２から陸揚げされ、陸揚げされた石炭１１はサイロ状等の石炭貯蔵設備４まで搬送コンベヤによる石炭輸送装置５によって搬送され、更に受入用搬送コンベヤである石炭輸送装置６を介して石炭貯蔵設備４に受入れられて一旦貯蔵され、石炭貯蔵設備４に貯蔵された石炭１１は、石炭貯蔵設備４の下部に設けられた図示しない切出装置により切出されて、供給用搬送コンベヤである石炭輸送装置７を介して石炭焚ボイラ３等に燃料として供給されるようになっている。
【０００４】
図４は、前記した石炭輸送装置５，６，７の一例を示す切断正面斜視図であり、各石炭輸送装置５，６，７は搬送コンベヤ１３によって構成されている。
【０００５】
搬送コンベヤ１３は、両側に設けた支持材８に例えばＶ字状になるように傾斜した状態で送りローラ９を設けており、該送りローラ９によって搬送ベルト１０における上段の送り側ベルト１０ａを支持して石炭１１を搬送するようにしており、また下段のリターン側ベルト１０ｂは前記支持材８に支持させた水平なリターンローラ１２によって支持されている。
【０００６】
更に、上記搬送コンベヤ１３によって石炭１１を搬送する際に、風によって微粉炭が飛散して周辺の大気を汚すことがないように、搬送コンベヤ１３の外周には、該搬送コンベヤ１３の長さ方向に沿って包囲するようにした防塵フード１４を設けている。
【０００７】
図３に示したように、船１に積み込まれて長期間運搬される間や、石炭貯蔵設備４に貯蔵されている間に、石炭１１は、酸化によって発熱し、これによって石炭１１の品質が劣化することが知られている。
【０００８】
石炭１１が劣化すると、石炭１１を船１から陸揚げして搬送する際、或いは石炭貯蔵設備４から石炭１１を切出して石炭焚ボイラ３等に供給する際に、ガス化した揮発成分が飛散し、このために石炭の要求量に対して供給量（カロリー）が不足してしまうという問題が生じる。
【０００９】
また、搬送コンベヤ１３を長時間運転していると、図４に示すように搬送コンベヤ１３の送り側ベルト１０ａ上から石炭１１が搬送コンベヤ１３の下部に落下して堆積し、この落炭１１’が、遂にはリターンローラ１２と接触するようになってしまう。
【００１０】
落炭１１’がリターンローラ１２と長時間接触していると、摩擦によって落炭１１’の温度が徐々に上昇し、遂には発火することがある。発火により火災が発生すると、搬送コンベヤ１３を焼損させてしまうという問題を生じ、また火災が生じた場合には普及に長期間を要するという問題を有していた。
【００１１】
一方、近年まで利用されてきた石炭は、無煙炭或いは暦生炭といった硬い石炭が主であったが、最近では経済性等の面から、かっ炭、亜炭のような若年炭も利用されるようになってきている。このような若年炭は、軟らかくて燃え易いが、カロリーが低く、揮発分が多いという性質を備えている。
【００１２】
従って、上記したような若年炭を用いると、軟らかくて揮発分が多いために、船１による輸送時や石炭貯蔵設備４による貯蔵時等において酸化による劣化が生じ易いという問題があり、また搬送コンベヤ１３による搬送時に、燃え易いことによって火災が生じ易いという問題がある。
【００１３】
従来より、石炭１１の輸送時にリアルタイムで石炭１１の特性を調べる方法としては、水分を検出することが行われており、また石炭１１をサンプリングして発熱量の変化を調べることが行われている。
【００１４】
また、前記したように石炭１１が発火するというような極端な状況については、例えば防塵フード１４内における搬送コンベヤ１３の近傍に図示しないファイバー温度計等を設置し、該温度計の検出温度が異常に上昇したことで発火を検出するようにしていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のように、石炭１１の水分を検出するのみでは、石炭１１の劣化の程度を検出することは困難であり、また、石炭１１をサンプリングして発熱量の変化を調べることによって石炭１１の劣化を検出する方法では、石炭１１の劣化をリアルタイムに検出することはできず、検出作業が繁雑でそのための費用も嵩むという問題がある。
【００１６】
また、従来のように、搬送コンベヤ１３の近傍に温度計を設けて石炭１１の発火を検出する方法では、火災が起こった後でなければ検出することができず、被害を増大させてしまうという問題を有していた。更にこのように火災が生じてしまうと、復旧に非常に時間が掛かるばかりでなく、環境アセスメントの面からも問題を残すことになる。
【００１７】
本発明は、かかる従来の問題点を解決すべくなしたもので、簡単な構成によって石炭の劣化をリアルタイムで検出することができ、更に発火の危険を事前に知ることができるようにした石炭輸送装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送コンベヤの外周が防塵フードによって包囲されている石炭輸送装置であって、前記防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に、石炭が酸化して温度が上昇し品質が劣化する時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガスの特異的な臭いを検出する金属酸化物半導体又は合成二分子膜からなる臭いセンサを配置し、且つ該臭いセンサからの検出値から石炭の劣化の程度を検出し、臭いセンサの検出値が所定値を越えたときに搬送コンベヤの上流側に設けた散水装置に対し散水制御信号を出力して散水により石炭の劣化を防止する制御器を備えたことを特徴とする石炭輸送装置、に係るものである。
【００２０】
上記手段によれば、防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に臭いセンサを設けているので、石炭の温度上昇による品質の劣化時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の特異的な臭いを、前記臭いセンサによってリアルタイムにしかも高い精度で検出することができ、よって石炭の劣化の程度を高い精度で検出することができる。
【００２２】
また、臭いセンサの検出値が高い値を示している場合は、石炭の劣化が進行していることを示しているので、このような石炭の劣化が検出された場合には、搬送コンベヤの上流側に設けられた散水装置に散水制御信号を出力して散水量を多くする等により、石炭を冷却して石炭の劣化を抑制することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の石炭輸送装置の一例を示したもので、図中図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、詳細な説明は省略する。
【００２５】
図１に示すように、前記防塵フード１４の内部における搬送コンベヤ１３の長手方向所要間隔位置に臭いセンサ１５を取付ける。図１では、防塵フード１４の天井下面と、防塵フード１４の側壁のリターンローラ１２に近い位置とに臭いセンサ１５を設けている。
【００２６】
また、図２に示すように、前記搬送コンベヤ１３に沿って設けた臭いセンサ１５の検出値１６を制御器１７に入力するようにしている。制御器１７は、例えば前記複数の臭いセンサ１５からの検出値１６をスキャニングにより検出して警報信号１８ａ、散水制御信号１８ｂ及び石炭供給量制御信号１８ｃ等の指令信号１８を出力するようになっている。
【００２７】
前記搬送コンベヤ１３は、一般に図２に示すように所要の長さのコンベヤを継ぎ足して石炭１１を順次搬送するようになっており、搬送コンベヤ１３の搬送方向下流側端部には、石炭１１を送り側ベルト１０ａから次の搬送コンベヤ１３に落下させた後のリターン側ベルト１０ｂの下面に付着した石炭粉を除去するためのクリーナ１９（掻き取り部材）と洗浄装置２０とを備えている。
【００２８】
更に、図２における搬送コンベヤ１３の上流側端部の上側には、前段の搬送コンベヤ１３から落下してくる石炭１１に散水を行う散水装置２１を設けている。散水装置２１に水を供給する給水管２２には給水弁２３が設けてあり、該給水弁２３が前記制御器１７からの散水制御信号１８ｂによって制御されるようになっている。
【００２９】
図１中２４は、防塵フード１４に設けられたドアを示す。
【００３０】
前記臭いセンサ１５としては、現在知られている金属酸化物半導体を用いる方法と、人間が臭い（匂い）を感じる脂質二分子膜ときわめて類似した構成の合成二分子膜を用いた方法等を用いることができる。
【００３１】
金属酸化物半導体を用いる臭いセンサ１５は、金属酸化物半導体に一定量の酸素を吸着させた状態を保持させておき、ここを還元性のガスが通過すると酸素が離脱して電子が供与され、これに伴って電極間の抵抗値が低下するので、この変化量を検知することで、ガス濃度に比例した検出値が得られるようになっている。
【００３２】
合成二分子膜を用いた臭いセンサ１５は、水晶振動子の表面に合成二分子膜を均一に被覆した構成において、合成二分子膜部分に臭い物質が吸着すると、吸着した臭い物質の重量に応じて水晶振動子の振動数が減少するので、この振動数の減少分を電気信号として外部に出力することにより測定値が得られるようになっている。
【００３３】
上記した金属酸化物半導体を用いた臭いセンサ１５、及び合成二分子膜を用いた臭いセンサ１５は、何れもｐｐｍ単位、更にはｐｐｂ単位で僅かなガス成分をも検出することができ、よって非常に高い精度で石炭１１の劣化を検出することができる。
【００３４】
以下、図１及び図２に示した装置の作用を説明する。
【００３５】
防塵フード１４の内部における搬送コンベヤ１３の長手方向所要間隔位置に臭いセンサ１５を設けているので、石炭１１が酸化して温度が上昇することによる品質の劣化時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の特異的な臭いを、前記臭いセンサ１５によってリアルタイムにしかも高い精度で検出することができ、従って石炭１１の劣化の程度を高い精度で検出することができる。
【００３６】
また、各臭いセンサ１５の検出値１６を、図２に示すように制御器１７に入力し、該制御器１７によって警報信号１８ａ、散水制御信号１８ｂ及び石炭供給量制御信号１８ｃ等の指令信号１８を出力させるようにしているので、例えば落炭１１’が搬送コンベヤ１３との摩擦によって温度上昇し、これによって臭いセンサ１５による含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の検出値１６が急激に増加し、検出値１６が設定値を越えた場合には、警報信号１８ａを発することができる。
【００３７】
従って、警報信号１８ａの発生によって、防塵フード１４に設けられたドア２４から内部に作業員が入って、前記落炭１１’を除去するようにすれば、火災の発生を未然に防ぐことができる。
【００３８】
また、臭いセンサ１５の検出値１６が高い値を示している場合は、石炭１１の劣化が進行していることを示しているので、このような石炭１１の劣化が検出された場合には、図２に示すように、搬送コンベヤ１３の上流側に設けられた散水装置２１の給水弁２３に散水制御信号１８ｂを出力して散水量を多くしたり、或いは洗浄装置２０の洗浄水量を多くする等により、石炭１１を冷却して石炭１１の劣化を抑制することができる。
【００３９】
また、臭いセンサ１５からの検出値１６によって石炭１１の劣化が検出された場合には、制御器１７から石炭供給量制御信号１８ｃを出力することによって所定熱量の石炭１１を目的場所に供給するように石炭供給量を制御することができる。
【００４０】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、臭いセンサ１５の配置位置は種々選定し得ること、搬送コンベヤ１３及び防塵フード１４の構成は種々変更し得ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、防塵フードの内部における搬送コンベヤの長手方向所要間隔位置に臭いセンサを設けているので、石炭の温度上昇による品質の劣化時に発生する含酸素、含イオウ、含窒素ガス等の特異的な臭いを、前記臭いセンサによってリアルタイムにしかも高い精度で検出することができ、よって石炭の劣化の程度を高い精度で検出することができる効果がある。
【００４３】
また、臭いセンサの検出値が高い値を示している場合は、石炭の劣化が進行していることを示しているので、このような石炭の劣化が検出された場合には、搬送コンベヤの上流側に設けられた散水装置に散水制御信号を出力して散水量を多くする等により、石炭を冷却して石炭の劣化を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の石炭輸送装置の一例を示す切断正面斜視図である。
【図２】本発明の石炭輸送装置の概略を示す側面図である。
【図３】石炭貯蔵設備を備えた発電設備の一例を示す概略斜視図である。
【図４】従来の石炭輸送装置の一例を示す切断正面斜視図である。
【符号の説明】
５，６，７  石炭輸送装置
１３          搬送コンベヤ
１４          防塵フード
１５          臭いセンサ
１６          検出値
１７          制御器
１８          指令信号
【図１】
0003994216.tif 000002
【図２】
0003994216.tif 000003
【図３】
0003994216.tif 000004
【図４】
0003994216.tif 000005