(57)【要約】【課題】つぼ型の焼却炉に対し、炉内壁の経年劣化にともなう炉壁の減肉量を簡便に測定することを可能とする炉内壁減肉量測定装置を提供する。【解決手段】レーザ距離計１１２に関して、炉内壁１ｗまでの距離、移動深さ、および、回転角度のパラメータに基づき、設計寸法と炉内壁までの距離とが比較されることにより、容易に炉内壁１ｗの減肉量を測定することができる。また、レーザ距離計１１２を保持するやぐら部材１００も、移動深さＤ、および、回転角度θのパラメータを測定することのみで良いため、その構造も簡便なものとすることができる。【選択図】図２
2009210537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉上部開口を有するつぼ型の燃焼炉の炉内壁の減肉量を測定するための、炉内壁減肉量測定装置であって、
前記燃焼炉の上端部に設けられる燃焼炉上部開口に固定されるやぐら部材と、
前記やぐら部材に上下方向に摺動可能に保持される軸と、
前記軸の下端部に支持され、燃焼炉の炉内壁までの水平方向距離を測定するためのレーザ距離計と、
前記レーザ距離計で測定された燃焼炉の炉内壁までの水平方向距離が入力される演算部と、を備え、
前記やぐら部材と前記軸との間には、
前記やぐら部材の下端部からの前記レーザ距離計の移動深さを測定するための移動深さ測定領域と、
前記レーザ距離計の基準位置からの回転角度を測定するための回転角度測定領域とが設けられ、
前記演算部には、前記レーザ距離計で測定された燃焼炉の炉内壁までの距離に対応して、移動深さ測定領域で測定された移動深さと、前記回転角度測定領域で測定された回転角度とが入力され、前記演算部において、炉内壁までの距離、移動深さ、および、回転角度のパラメータに基づき、測定位置での炉内壁の減肉量が測定される、炉内壁減肉量測定装置。
【請求項２】
前記やぐら部材は、
前記燃焼炉上部開口に固定され、前記軸を通過させるための開口部を有するベースプレートと、
前記ベースプレートの上方に配置され、前記軸を通過させるための開口部を有するトッププレートと、
前記ベースプレートと前記トッププレートとの間に配置される支柱と、を備え、
前記ベースプレートの上方に突出する前記軸に、前記移動深さ測定領域が設けられ、
前記軸が突出する前記ベースプレートの上面に、前記回転角度測定領域が設けられる、請求項１に記載の炉内壁減肉量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、焼却炉等の炉内壁の経年劣化にともなう炉内壁の減肉量を測定するための炉内壁減肉量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼却炉などは経年劣化により炉内壁が減肉することが知られている。炉の寿命を予測するためには、定期的に炉内壁の減肉量を測定することは重要である。下記特許文献１および非特許文献１には、炉内壁の減肉をＣＣＤカメラ、レーザ距離計等を具備する炉壁診断装置が提案されている。
【０００３】
しかし、下記特許文献１および非特許文献１に開示される方法は、画面による目視を前提としていることから、つぼ型の焼却炉に対して用いるには、測定装置自体が大掛かりなものであるため、簡便に取り扱うことができない課題がある。
【特許文献１】特開２００２−２２６８６１号公報
【非特許文献１】境田道隆、外７名、「コークス炉炭化室炉壁診断・補修装置の開発」、新日鉄技報、第３８４号（２００６）、ｐ.６３−６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、背景技術における炉壁診断装置を、つぼ型の焼却炉に対して用いるには、測定装置自体が大掛かりなものであるため、簡便に取り扱うことができない点である。したがって、本発明の目的は、つぼ型の焼却炉に対し、炉内壁の経年劣化にともなう炉壁の減肉量を簡便に測定することを可能とする炉内壁減肉量測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に基づいた炉内壁減肉量測定装置においては、燃焼炉上部開口を有するつぼ型の燃焼炉の炉内壁の測定位置における減肉量を測定するための、炉内壁減肉量測定装置であって、上記燃焼炉の上端部に設けられる燃焼炉上部開口に固定されるやぐら部材と、上記やぐら部材に上下方向に摺動可能に保持される軸と、上記軸の下端部に支持され、燃焼炉の炉内壁までの水平方向距離を測定するためのレーザ距離計と、上記レーザ距離計で測定された燃焼炉の炉内壁までの水平方向距離が入力される演算部と、を備えている。
【０００６】
また、上記やぐら部材と上記軸との間には、上記やぐら部材の下端部からの上記レーザ距離計の移動深さを測定するための移動深さ測定領域と、上記レーザ距離計の基準位置からの回転角度を測定するための回転角度測定領域とが設けられている。
【０００７】
また、上記演算部には、上記レーザ距離計で測定された燃焼炉の炉内壁までの距離に対応して、移動深さ測定領域で測定された移動深さと、上記回転角度測定領域で測定された回転角度とが入力され、上記演算部において、炉内壁までの距離、移動深さ、および、回転角度のパラメータに基づき、予め保存された測定位置までの距離と、炉内壁までの距離とが比較されて測定位置での炉内壁の減肉量が測定される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に基づいた炉内壁減肉量測定装置によれば、レーザ距離計に関して、炉内壁までの距離、移動深さ、および、回転角度のパラメータに基づき、設計寸法と炉内壁までの距離とが比較されることにより、容易に炉内壁の減肉量を測定することができる。また、レーザ距離計を保持するやぐら部材も、移動深さ、および、回転角度のパラメータを測定することのみで良いため、その構造も簡便なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明に基づいた実施の形態における炉内壁減肉量測定装置について図を参照しながら説明する。なお、実施の形態の説明において、同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１０】
まず、図１から図６を参照して、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置の構成について説明する。なお、図１は、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００の概略構成を示す模式図であり、図２は、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００の構成を示す正面図であり、図３は、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００の構成を示す平面図である。また、図４は、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００に採用されるレーザ距離計１１２の移動状態を示す図であり、図５は、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００の移動深さ測定領域１０５ａを示す図であり、図６は、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００の回転角度測定領域１０５ｂを示す図である。
【００１１】
まず、図１を参照して、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００は、燃焼炉上部開口１ｈを有するつぼ型の燃焼炉１の炉内壁１ｗの測定位置における減肉量を測定するためのものである。炉内壁減肉量測定装置１０００は、燃焼炉上部開口１ｈに固定され、レーザ距離計１１２で測定された燃焼炉１の炉内壁１ｗまでの水平方向距離（Ｒ：半径）に対応して、レーザ距離計１１２の移動深さＤと、回転角度θとが、パーソナルコンピュータ２００の演算部に入力される。
【００１２】
移動深さＤと回転角度θとのパーソナルコンピュータ２００の演算部への入力は、本実施の形態ではキーボード２０１から入力される。レーザ距離計１１２で測定された燃焼炉１の炉内壁１ｗまでの距離は、レーザ距離計１１２からパーソナルコンピュータ２００の演算部へ直接入力される。
【００１３】
次に、図２および図３を参照して、この炉内壁減肉量測定装置１０００は、燃焼炉１の上端部に設けられる燃焼炉上部開口１ｈに固定されるやぐら部材１００と、このやぐら部材１００に上下方向に摺動可能に保持される軸１０５とを有している。この軸１０５の下端部には、燃焼炉１の炉内壁１ｗまでの水平方向距離（Ｒ：半径）を測定するためのレーザ距離計１１２が保持されている。
【００１４】
やぐら部材１００は、燃焼炉上部開口１ｈに固定され軸１０５を通過させるための開口部１０１ｈを有するベースプレート１０１と、このベースプレート１０１の上方に配置され、軸１０５を通過させるための開口部１０３ｈ、角度指示盤１０６および軸受け１０８を有するトッププレート１０３と、ベースプレート１０１とトッププレート１０３との間において、対向配置される支柱１０２，１０２とを備えている。ベースプレート１０１とトッププレート１０３との中間位置には、ミドルプレート１０４および軸１０５を支持する軸受け１０９が設けられている。
【００１５】
軸１０５下端部には、枢軸１１５を介してレーザ距離計１１２が回動可能に固定されている。また、レーザ距離計１１２には、枢軸１１４を介して上方に延びる姿勢調整軸１１１が連結されている。この姿勢調整軸１１１は、軸１０５に設けられたブラケット１０９に対して摺動可能に保持され、また、姿勢調整軸１１１の位置を固定するためのストッパ１１０が設けられている。姿勢調整軸１１１を上下に移動させることで、レーザ距離計１１２は、枢軸１１５を中心として上下に傾動可能となり、レーザ距離計１１２の水平方向における測定方向の位置決めを行なうことができる。
【００１６】
なお、レーザ距離計１１２を燃焼炉上部開口１ｈから、燃焼炉１の炉内に挿入する場合には、図４に示すように、姿勢調整軸１１１を下げてレーザ距離計１１２を下向きの状態とする。これにより、レーザ距離計１１２が水平のままでは、燃焼炉上部開口１ｈの開口径が、レーザ距離計１１２の長さよりも小さい場合に、レーザ距離計１１２が水平状態のままでは、燃焼炉上部開口１ｈに干渉して挿入できない場合であっても、レーザ距離計１１２を燃焼炉上部開口１ｈから燃焼炉１の炉内にレーザ距離計１１２を容易に挿入することができる。
【００１７】
次に、図５を参照して、やぐら部材１００と軸１０５との間に設けられる、やぐら部材１００の下端部からのレーザ距離計１１２の移動深さを測定するための移動深さ測定領域１０５ａについて説明する。やぐら部材１００側には、矢印１０３ｃが明記されたプレート１０３ｂが設けられている。軸１０５には、軸目盛１と軸目盛２とが明記されている。本実施の形態では、レーザ距離計１１２の挿入深さ６００（ｍｍ）を基準とし、この位置よりも深い位置における炉内壁１ｗまでの距離を測定する。したがって、軸目盛２が主となる寸法である。一方、レーザ距離計１１２の挿入深さ６００（ｍｍ）までの挿入深さも把握しておく必要があるため、燃焼炉上部開口１ｈからのレーザ距離計１１２の挿入概略寸法は、目盛１を用いて測定する。
【００１８】
次に、図６を参照して、やぐら部材１００と軸１０５との間に設けられる、レーザ距離計１１２の基準位置からの回転角度を測定するための回転角度測定領域１０５について説明する。やぐら部材１００側には、３６０°の角度表示が明記されている。軸１０５には、軸１０５とともに回転する角度指示盤１０６が設けられ、この角度指示盤１０６の外周面には半径方向に突出する角度指示矢印１０８ａが取り付けられている。角度指示矢印１０８ａの示す方向と、レーザ距離計１１２の測定方向とは一致している。
【００１９】
また、図２に示すように、角度指示盤１０６には、軸１０５および角度指示盤１０６を回転させるとともに、回転位置を固定するための、ロックレバー１０７が取り付けられている。
【００２０】
次に、図７から図１２を参照して、上記構成からなる炉内壁減肉量測定装置１０００を用いた、つぼ型の燃焼炉１の炉内壁の減肉量の測定について説明する。なお、図７は、今回の測定対象である燃焼炉１の断面構造を示す図であり、図８は炉内壁までの測定距離を示す図であり、図９から図１２は、測定深さ位置に対応した炉内壁までの測定距離結果をグラフに示した図である。
【００２１】
まず、つぼ型の燃焼炉１は、図７に示すように、高さ６２３０ｍｍを有し、炉内壁面には、厚さが２３０ｍｍの耐火レンガが敷き詰められている。上部の開口部１ｈから７５０ｍｍ深さまでの領域は燃焼室１ａと呼ばれ、深さ７５０ｍｍから１５１０ｍｍ（７５０ｍｍ＋７６０ｍｍ）深さまでの領域は上部コニカル部１ｂと呼ばれ、深さ１５１０ｍｍから５０７０ｍｍ（１５１０ｍｍ＋３５６０ｍｍ）深さまでの領域は直胴部１ｃと呼ばれている。
【００２２】
炉内壁までの水平方向距離（Ｒ：半径）の測定深さは、開口部１ｈから６００ｍｍ（Ａ：ウンドボックス下）、１０００ｍｍ（Ｂ：コニカル上）、１４００ｍｍ（Ｃ：コニカル下）、２５１０ｍｍ（Ｄ：直胴部下）の４箇所を測定する。測定角度は、３６０°を３０°ピッチで、合計１２方向測定した。測定距離は半径であるが、この測定データを元にして直径も算出した。測定時間は約５秒、測定回数は２回であり、平均値も算出した。
【００２３】
上記測定条件で測定した結果を示したものが、図８である。しかしながら、図８から炉内壁の測定位置における減肉量を一見して把握することは困難である。そこで、パーソナルコンピュータ２００の演算部に入力された、レーザ距離計１１２で測定された燃焼炉の炉内壁までの距離、移動深さ、回転角度のパラメータに基づき、プロットしたものが図９から図１２に示すグラフである。なお、本実施の形態では、回転角度０°を北の方角としている。
【００２４】
図９は、開口部１ｈから６００ｍｍの位置での測定結果である。図１０は、開口部１ｈから１０００ｍｍの位置での測定結果である。図１１は、開口部１ｈから１４００ｍｍの位置での測定結果である。図１２は、開口部１ｈから２５１０ｍｍの位置での測定結果である。このグラフから、炉内壁の測定位置における減肉が生じていることが分かるとともに、均一に減肉が生じているのではなく、減肉量に偏った傾向があることが理解できる。
【００２５】
また、図８に示される数値を詳細に検討した結果、開口部１ｈから６００ｍｍの位置では、内径（直径）設計値７７５ｍｍに対して、２回測定の直径平均として、７７４ｍｍ〜７８９ｍｍのデータが得られ、平均約−７ｍｍの減肉傾向があることが確認できた。また、開口部１ｈから２５１０ｍｍの位置では、内径（直径）設計値１７００ｍｍに対して、２回測定の直径平均として、１７０２ｍｍ〜１７４３ｍｍのデータが得られ、平均約−１３．５ｍｍの減肉傾向があることが確認できた。
【００２６】
以上、本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置１０００によれば、レーザ距離計１１２に関して、炉内壁１ｗまでの距離、移動深さ、および、回転角度のパラメータに基づき、設計寸法と炉内壁までの距離とが比較されることにより、容易に炉内壁１ｗの減肉量を測定することができる。また、レーザ距離計１１２を保持するやぐら部材１００も、移動深さＤ、および、回転角度θのパラメータを測定することのみで良いため、その構造も簡便なものとすることができる。
【００２７】
以上、本発明に基づく実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置の構成を示す正面図である。
【図３】本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置の構成を示す平面図である。
【図４】本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置に採用されるレーザ距離計の移動状態を示す図である。
【図５】本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置の移動深さ測定領域を示す図である。
【図６】本実施の形態における炉内壁減肉量測定装置の回転角度測定領域を示す図である。
【図７】測定対象である燃焼炉の断面構造を示す図である。
【図８】炉内壁までの測定距離を示す図である。
【図９】測定深さ位置に対応した炉内壁までの測定距離結果をグラフに示した第１図である。
【図１０】測定深さ位置に対応した炉内壁までの測定距離結果をグラフに示した第２図である。
【図１１】測定深さ位置に対応した炉内壁までの測定距離結果をグラフに示した第３図である。
【図１２】測定深さ位置に対応した炉内壁までの測定距離結果をグラフに示した第４図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  燃焼炉、１ａ  燃焼室、１ｂ  上部コニカル部、１ｃ  直胴部、１ｈ  燃焼炉上部開口、１ｗ  炉内壁、１０５ａ  移動深さ測定領域、１０５ｂ  回転角度測定領域、１００  やぐら部材、１０１  ベースプレート、１０１ｈ，１０３ｈ  開口部、１０２，１０２  支柱、１０３  トッププレート、１０３ｂ  プレート、１０３ｃ  矢印、１０４  ミドルプレート、１０５  軸、１０６  角度指示盤、１０７  ロックレバー、１０８，１０９  軸受け、１０８ａ  角度指示矢印、１０９  ブラケット、１１０  ストッパ、１１１  姿勢調整軸、１１２  レーザ距離計、１１４，１１５  枢軸、２００  パーソナルコンピュータ、２０１  キーボード、１０００  炉内壁減肉量測定装置。
【図１】
2009210537.tif 000003
【図２】
2009210537.tif 000004
【図３】
2009210537.tif 000005
【図４】
2009210537.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2009210537.tif 000010
【図９】
2009210537.tif 000011
【図１０】
2009210537.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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