本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備(Integrated Gasification Combined Cycle/IGCC)等的粉體輸送裝置及煤焦回收裝置。
背景技術(shù):
煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備(IGCC)為如下發(fā)電設(shè)備:通過將作為固體碳質(zhì)燃料的煤炭進(jìn)行氣化,并與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電進(jìn)行組合,從而與傳統(tǒng)型煤炭火力相比能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效率化/高環(huán)保性的目標(biāo)。已知有在該煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備中,可利用資源量豐富的煤炭也是較大的優(yōu)點(diǎn),通過擴(kuò)大應(yīng)用煤種使優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步變大。
以往的煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備通常構(gòu)成為具備供煤裝置、煤氣化爐、煤焦回收裝置、氣體精制設(shè)備、燃?xì)鉁u輪設(shè)備、蒸汽渦輪設(shè)備及廢熱回收鍋爐。由此,向煤氣化爐通過供煤裝置供給煤炭(粉煤)的同時(shí)引入氣化劑(空氣、富氧空氣、氧及水蒸汽等)。
在該煤氣化爐中,燃燒煤炭使其氣化而生成可燃性氣體(煤氣)。并且,生成的可燃性氣體在煤焦回收裝置中去除煤炭的未反應(yīng)部分(煤焦)之后進(jìn)行氣體精制,之后供給于燃?xì)鉁u輪設(shè)備。
供給于燃?xì)鉁u輪設(shè)備的可燃性氣體作為燃料在燃燒器中進(jìn)行燃燒,由此生成高溫、高壓的燃燒氣體,并接收該燃燒氣體的供給來驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉁u輪設(shè)備的燃?xì)鉁u輪。
驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉁u輪之后的廢氣在廢熱回收鍋爐中回收熱能而生成蒸汽。該蒸汽供給于蒸汽渦輪設(shè)備,通過該蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪。從而,能夠通過以燃?xì)鉁u輪及蒸汽渦輪為驅(qū)動(dòng)源的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
另一方面,在廢熱回收鍋爐中回收有熱能的廢氣經(jīng)由煙囪向大氣排出。
上述的煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備的煤焦回收裝置從生成于煤氣化爐中的生成氣體去除了使用多個(gè)階段的集塵裝置而含有的煤焦。并且,回收的煤焦通過煤焦供給裝置按規(guī)定量返回到煤氣化爐。
即,這種煤焦回收裝置中應(yīng)用具有煤焦輸送裝置的料倉系統(tǒng)。通常的料倉系統(tǒng)具有煤焦料倉、將在各集塵裝置中回收的煤焦向煤焦料倉排出的煤焦排出管道、及將回收于煤焦料倉的煤焦供給至煤焦供給料斗的煤焦供給管道。另外,煤焦料倉、煤焦排出管道、煤焦供給料斗及煤焦供給管道根據(jù)需要設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)。
并且,在下述的專利文獻(xiàn)1中公開的煤焦回收裝置中使用有例如如圖8A及圖8B所示的流動(dòng)滑槽(粉體輸送裝置)10。該流動(dòng)滑槽10構(gòu)成為如下:以規(guī)定的傾斜角度設(shè)置且在形成有粉體輸送管道的輸送配管11的內(nèi)部作為孔皿而配置多孔板12,將流路截面分割成粉體流路11d與輔助氣體滯留空間11e。并且,將由過濾器供給的粉體的煤焦(空心箭頭P)輸送至煤焦料倉時(shí),通過沿著粉體輸送管道配置的多孔板12投入輔助氣體(流動(dòng)用惰性氣體)g,使從過濾器供給的粉體的煤焦(空心箭頭P)流動(dòng)。
例如如圖9所示,上述的多孔板12構(gòu)成為:使第1多孔板12a與配置于第1多孔板12a的上方的第2多孔板12b密合。此時(shí),在第1多孔板12a中使用形成有通過輔助氣體g的多個(gè)孔12c的沖孔金屬板,在第2多孔板12b中使用網(wǎng)眼比孔12c的直徑更細(xì)的不銹鋼金屬絲網(wǎng)。
另外,圖8A中,圖中的符號(hào)13是流動(dòng)用惰性氣體供給流路,符號(hào)14、15是從輸送配管11的上端部側(cè)供給凈化用惰性氣體的凈化用惰性氣體供給流路,符號(hào)16、17是開閉閥。
并且,在下述的專利文獻(xiàn)2中記載有作為粉煤或煤焦的輸送用氣體使用了可燃性氣體。
以往技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-69927號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-328074號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
然而,上述的流動(dòng)滑槽10始終以恒定流量供給作為輔助氣體的流動(dòng)用惰性氣體,凈化用惰性氣體始終或間歇地進(jìn)行通氣。
另一方面,流動(dòng)滑槽10中是否定量供給煤焦可從接收側(cè)容器(例如煤焦供給料斗等)的増量來判定,但是要得到判定結(jié)果需要時(shí)間。因此,當(dāng)流動(dòng)滑槽10的輸送配管11內(nèi)堆積煤焦而無法進(jìn)行煤焦的定量供給時(shí),對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)需要時(shí)間,因此在用于進(jìn)行再次流動(dòng)的處置上也需要時(shí)間。
具體而言,在輸送配管11內(nèi)堆積有煤焦時(shí),需要對(duì)流動(dòng)用惰性氣體和凈化用惰性氣體的供給量進(jìn)行增量來解決堆積的處置。然而,對(duì)暫時(shí)堆積的煤焦難以進(jìn)行再次流動(dòng),因此為了能夠迅速對(duì)應(yīng)而期望實(shí)時(shí)監(jiān)視流動(dòng)滑槽10的定量供給狀態(tài)。
如上述,若流動(dòng)滑槽10的定量供給遲延,即,無法在料斗間定量輸送煤焦,則會(huì)超過各料斗的儲(chǔ)存極限而導(dǎo)致煤氣化爐的運(yùn)行停止,因此不優(yōu)選。
鑒于這種背景,期望在流動(dòng)滑槽10中可實(shí)時(shí)監(jiān)視粉體(煤焦)的定量供給狀態(tài)(有無堆積)。
本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的,因此其目的在于提供一種可實(shí)時(shí)監(jiān)視粉體的定量供給狀態(tài)的粉體輸送裝置及使用該粉體輸送裝置的煤焦回收裝置。
用于解決技術(shù)課題的手段
本發(fā)明為了解決上述課題而采用下述方法。
本發(fā)明的一方式所涉及的粉體輸送裝置的特征在于,具備:粉體輸送管道,具有規(guī)定的傾斜角度并可通過重力下垂輸送粉體;及堆積狀況監(jiān)視裝置,始終監(jiān)視堆積于所述粉體輸送管道內(nèi)的粉體狀況。
根據(jù)這種粉體輸送裝置,具備始終監(jiān)視堆積于輸送管道內(nèi)的粉體狀況的堆積狀況監(jiān)視裝置,因此,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視流動(dòng)的粉體的定量供給狀態(tài)(有無堆積)。并且,當(dāng)檢測(cè)到粉體的定量供給中發(fā)生異常時(shí),為了在粉體的堆積變大之前進(jìn)行再次流動(dòng)而可迅速實(shí)施所需的處置。
上述粉體輸送裝置優(yōu)選還具備:孔皿,以沿著所述粉體輸送管道將流路截面分割成上下并在上部形成粉體流路的方式配置;及輔助氣體供給裝置,設(shè)置于所述孔皿的下方并通過所述孔皿向所述粉體流路供給輔助氣體。
根據(jù)這種粉體輸送裝置,能夠始終監(jiān)視在粉體流路內(nèi)堆積于成為孔皿的多孔板的上表面?zhèn)鹊姆垠w狀況。
上述粉體輸送裝置中,所述堆積狀況監(jiān)視裝置具備檢測(cè)所述粉體輸送管道內(nèi)的粉體的堆積狀況的傳感器,優(yōu)選具備根據(jù)所述傳感器的檢測(cè)值判定所述堆積狀況的控制裝置。作為傳感器可舉出溫度傳感器、γ射線收發(fā)器等。
上述粉體輸送裝置中,所述堆積狀況監(jiān)視裝置優(yōu)選具備檢測(cè)所述粉體輸送管道的壁面溫度的溫度傳感器,由此能夠從壁面溫度的變化實(shí)時(shí)判斷粉體的定量供給狀態(tài)。具體而言,粉體的流動(dòng)惡化的情況或堆積有粉體的情況的流動(dòng)異常時(shí)減少高溫的粉體流動(dòng)量,因此,若與高溫的粉體順利流動(dòng)的定量供給時(shí)相比較,壁面的加熱量減少而使壁面溫度降低。由此,可通過監(jiān)視并檢測(cè)該溫度降低來判斷定量供給的異常發(fā)生。
此時(shí),所述溫度傳感器優(yōu)選檢測(cè)所述粉體輸送管道的內(nèi)壁面溫度。即,內(nèi)壁面溫度由于靠近流動(dòng)的粉體而進(jìn)行著比外壁面更靈敏的溫度變化,因此能夠迅速且正確地進(jìn)行實(shí)時(shí)的判斷。
上述粉體輸送裝置中,所述溫度傳感器優(yōu)選在所述粉體輸送管道的軸向設(shè)置有多個(gè),由此,即使監(jiān)視輸送距離較長(zhǎng)的粉體輸送管道的情況,也能夠?qū)崟r(shí)、迅速且正確地判斷粉體的定量供給狀態(tài)。即,若在粉體輸送管道的軸向設(shè)置有多個(gè)的溫度傳感器中的至少一個(gè)檢測(cè)出溫度降低,則能夠判斷為處于流動(dòng)異常的狀態(tài),并且,從檢測(cè)出溫度降低的溫度傳感器的位置可推測(cè)發(fā)生流動(dòng)異常的軸向位置。
上述粉體輸送裝置中,所述溫度傳感器優(yōu)選在所述粉體輸送管道的周向設(shè)置有多個(gè),由此,與產(chǎn)生粉體的堆積的流路截面的位置(周向的位置)無關(guān),都能夠?qū)崟r(shí)、迅速且正確地判斷粉體的定量供給狀態(tài)。即,在粉體輸送管道的周向設(shè)置有多個(gè)的溫度傳感器中的至少一個(gè)檢測(cè)出溫度降低,則能夠判斷為處于流動(dòng)異常的狀態(tài),并且,從檢測(cè)出溫度降低的溫度傳感器的位置可推測(cè)發(fā)生流動(dòng)異常的周向位置。這種溫度傳感器的配置在直徑較大的粉體輸送管道中尤其有效。
上述粉體輸送裝置中,所述堆積狀況監(jiān)視裝置還可具備:觀察窗,設(shè)置于所述粉體輸送管道的比所述孔皿更高的周壁位置,并可從與流動(dòng)方向交叉的方向監(jiān)視流路內(nèi)部;及傳感器,從所述觀察窗以非接觸的方式測(cè)量所述粉體流路內(nèi)的粉體流動(dòng)。
這種粉體輸送裝置中,將以非接觸的方式測(cè)量粉體的流動(dòng)狀態(tài)的傳感器設(shè)置于觀察窗,因此能夠?qū)崟r(shí)可靠地判斷粉體流路內(nèi)的定量供給狀態(tài)。此時(shí),作為以非接觸的方式測(cè)量粉體流動(dòng)的優(yōu)選的傳感器,能夠例示激光、光及超聲波的照射或流動(dòng)傳感器等。
上述粉體輸送裝置中,所述觀察窗優(yōu)選具備惰性氣體投入用噴嘴,由此可投入惰性氣體去除粉體,因此能夠可靠地確保觀察窗的視場(chǎng)。
上述粉體輸送裝置中,所述觀察窗及所述傳感器優(yōu)選在所述粉體輸送管道的軸向設(shè)置有多個(gè),由此,即使在監(jiān)視輸送距離較長(zhǎng)的粉體輸送管道的情況下,也能夠?qū)崟r(shí)、迅速且正確地判斷粉體的定量供給狀態(tài)。
上述粉體輸送裝置中,所述堆積狀況監(jiān)視裝置還可具備傳感器,所述傳感器在所述粉體輸送管道的比所述孔皿更高的位置從流動(dòng)方向的上游側(cè)或下游側(cè)以非接觸的方式測(cè)量所述粉體流路內(nèi)的粉體流動(dòng)。
這種堆積狀況監(jiān)視裝置能夠?qū)崟r(shí)可靠地判斷粉體流路內(nèi)的粉體的流動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)作為優(yōu)選的傳感器能夠例示通過超聲波的收發(fā)來判斷流動(dòng)狀態(tài)的超聲波電平器。
上述粉體輸送裝置中,所述堆積狀況監(jiān)視裝置還可具備:γ射線發(fā)射器,在所述粉體輸送管道的比所述孔皿更高的位置設(shè)置于所述粉體流路內(nèi)的流動(dòng)方向上游側(cè)或流動(dòng)方向下游側(cè);及γ射線接收器,設(shè)置于所述粉體流路內(nèi)的流動(dòng)方向下游側(cè)或流動(dòng)方向上游側(cè)。
這種堆積狀況監(jiān)視裝置能夠?qū)崟r(shí)可靠地判斷粉體流路內(nèi)的粉體的流動(dòng)狀態(tài)。此時(shí),用γ射線接收器接收從γ射線發(fā)射器發(fā)送的γ射線,測(cè)量γ射線的衰減率并測(cè)量空間中的粉體密度。
上述粉體輸送裝置中,優(yōu)選在所述孔皿的下表面具備一個(gè)或多個(gè)以惰性氣體作為驅(qū)動(dòng)源的振動(dòng)裝置,由此使堆積的粉體振動(dòng)并將其攪拌并分散,因此能夠使粉體進(jìn)行再次流動(dòng)。
本發(fā)明的一方式所涉及的煤焦回收裝置為從對(duì)固體燃料進(jìn)行氣化而生成的生成氣體回收未反應(yīng)部分的煤焦回收裝置,所述煤焦回收裝置的特征在于,具備:第1集塵裝置,與生成氣體的生成管道連結(jié);第2集塵裝置,與所述第1集塵裝置中的第1氣體排出管道連結(jié);料倉,與所述第1集塵裝置中的第1未反應(yīng)部分排出管道及所述第2集塵裝置中的第2未反應(yīng)部分排出管道連結(jié);未反應(yīng)部分回流管道,從所述料倉回流未反應(yīng)部分;及上述粉體輸送裝置,設(shè)置于所述第2未反應(yīng)部分排出管道及所述未反應(yīng)部分回流管道中的至少一個(gè)管道。
這種煤焦回收裝置具備上述粉體輸送裝置,因此實(shí)時(shí)監(jiān)視流動(dòng)的粉體的定量供給狀態(tài)(有無堆積),在檢測(cè)到粉體的定量供給上發(fā)生異常的情況下,在粉體的堆積變大之前,為了對(duì)其進(jìn)行再次流動(dòng)而能夠迅速實(shí)施所需的處置。
發(fā)明效果
通過重力下垂輸送粉體的粉體輸送管道中,始終監(jiān)視堆積于粉體輸送管道內(nèi)的粉體狀況,能夠?qū)崟r(shí)掌握粉體的定量供給狀態(tài)(有無堆積),因此,為了對(duì)其進(jìn)行再次流動(dòng)而能夠迅速實(shí)施所需的處置。該結(jié)果,能夠防止或抑制因粉體的定量供給遲延而超過各料斗的儲(chǔ)存極限,由此,能夠防止或抑制使用本發(fā)明的粉體輸送管道的煤焦回收裝置及具備該煤焦回收裝置的煤氣化爐等被迫停止運(yùn)行。
附圖說明
圖1A是表示本發(fā)明所涉及的粉體輸送裝置的一實(shí)施方式(第1實(shí)施方式)的圖,是表示粉體輸送管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖1B是圖1A的A-A截面圖。
圖2是說明基于粉體輸送管道的壁面溫度測(cè)量而判斷定量供給狀態(tài)與流動(dòng)惡化或堆積發(fā)生的圖,縱軸上示出用作溫度傳感器的溫度計(jì)指示值相對(duì)于橫軸的時(shí)間的變化例。
圖3A是表示本發(fā)明所涉及的粉體輸送裝置的一實(shí)施方式(第2實(shí)施方式)的圖,是表示粉體輸送管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3B是圖3A的B-B截面圖。
圖4是表示本發(fā)明所涉及的粉體輸送裝置的一實(shí)施方式(第3實(shí)施方式)的圖,是表示粉體輸送管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5是表示圖4所示的實(shí)施方式(第3實(shí)施方式)的變形例的圖,是表示粉體輸送管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖6A是表示本發(fā)明所涉及的粉體輸送裝置的一實(shí)施方式(第4實(shí)施方式)的圖,是表示粉體輸送管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖6B是圖6A的C-C截面圖。
圖7是作為應(yīng)用本發(fā)明的粉體輸送裝置及煤焦回收裝置的裝置結(jié)構(gòu)例表示煤氣化設(shè)備中的煤焦回收裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖8A是表示以往的粉體輸送裝置的圖,是表示粉體輸送管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖8B是圖8A的D-D截面圖。
圖9是表示孔皿的結(jié)構(gòu)例的截面圖。
具體實(shí)施方式
以下,根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的粉體輸送裝置及煤焦回收裝置的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1A及圖用所示的第1實(shí)施方式的流動(dòng)滑槽(粉體輸送裝置)10A例如應(yīng)用于如下煤氣化復(fù)合發(fā)電設(shè)備(IGCC):對(duì)氣化了作為固體燃料的一種的煤炭進(jìn)行氣化而生成氣體供給于燃?xì)鉁u輪設(shè)備,并通過將該生成氣體作為燃料氣體來運(yùn)行的燃?xì)鉁u輪進(jìn)行發(fā)電。具體而言,在去除煤氣化爐中生成的生成氣體中所含的未反應(yīng)(未燃)部分的粉體即煤焦并進(jìn)行回收的煤焦回收裝置1中,流動(dòng)滑槽10A用于煤焦輸送管道,但是在通過抑制裝置的整體高度等布局情況無法確保充分的傾斜角度的情況下也尤其有效。
圖7所示的煤焦回收裝置1為了從煤氣化爐CG中氣化了煤炭的生成氣體中分離/去除粉體的煤焦并對(duì)其進(jìn)行回收而具備與生成氣體的生成管道2連結(jié)的旋風(fēng)分離器(第1集塵裝置)3。該旋風(fēng)分離器3中分離有生成氣體中的氣體部分和粒子(粉體)。另外,圖7中,圖中的空心箭頭P表示煤焦或氣體中所含的煤焦的流動(dòng),圖中的涂黑箭頭F表示各種處理前的燃料氣體。
旋風(fēng)分離器3中分離的生成氣體的氣體部分為高溫,相同地處于包含處于高溫狀態(tài)的煤焦的微粒的狀態(tài)。為此,對(duì)于生成氣體的氣體部分,為了用作燃料氣體而需要去除煤焦的微粒,因此通過與旋風(fēng)分離器3連結(jié)的分離氣體排出管道(第1氣體排出管道)3a導(dǎo)入至過濾器(第2集塵裝置)4。
另一方面,在旋風(fēng)分離器3中分離的煤焦通過與旋風(fēng)分離器3連結(jié)的第1煤焦排出管道(第1未反應(yīng)部分排出管道)3b通過重力下垂導(dǎo)入到煤焦料倉(料倉)5。
過濾器4中進(jìn)一步分離去除生成氣體中殘留的煤焦并對(duì)其進(jìn)行回收。此時(shí)回收的煤焦仍處于高溫狀態(tài)。這樣回收于過濾器4的煤焦導(dǎo)入到第2煤焦排出管道(第2未反應(yīng)部分排出管道)4a中連結(jié)的煤焦料倉5。該第2煤焦排出管道4a設(shè)置有后述的流動(dòng)滑槽10A。另外,圖中的符號(hào)8為設(shè)置于第2煤焦排出管道4a的旋轉(zhuǎn)閥。
另一方面,為了將在過濾器4中去除煤焦的生成氣體用作燃料氣體而實(shí)施所需的各種處理,由此通過生成氣體輸出管道4b送至下游設(shè)備。
聚集于煤焦料倉5的煤焦送至例如煤焦供給料斗6中進(jìn)行存儲(chǔ)。圖示的結(jié)構(gòu)例中,設(shè)置有一對(duì)煤焦供給料斗6,各料斗6與煤焦料倉5之間通過煤焦回流管道(未反應(yīng)部分回流管道)5a、5b連結(jié)。此時(shí),通過開閉閥7的開閉操作,一對(duì)煤焦供給料斗6中的任一個(gè)可交替使用。并且,圖示的結(jié)構(gòu)例中,在煤焦回流管道5a、5b中也設(shè)置有后述的流動(dòng)滑槽10A。
另外,存儲(chǔ)于煤焦供給料斗6的煤焦根據(jù)需要再次供給至煤氣化爐CG并進(jìn)行氣化。
此外,本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的流動(dòng)滑槽10A構(gòu)成為以規(guī)定的傾斜角度設(shè)置并在形成粉體輸送管道的輸送配管11的內(nèi)部配置有成為孔皿的多孔板12。另外,以下說明中,圖1A及圖1B所示的設(shè)置流動(dòng)滑槽10A的煤焦輸送管道表示將煤焦從過濾器4輸送至煤焦料倉5的第2煤焦排出管道4a的情況。
流動(dòng)滑槽10A中,設(shè)置輸送配管11的規(guī)定的傾斜角度為作為粉體的煤焦可重力下垂的角度。圖示的輸送配管11具有圓形截面,使軸向(長(zhǎng)邊方向)相對(duì)于水平面傾斜的高空側(cè)的端部附近設(shè)置有具備煤焦供給口11a的煤焦接收噴嘴11b,低空側(cè)的端部設(shè)置有煤焦排出口11c。由此,一側(cè)的煤焦供給口11a連接有與過濾器4連結(jié)的大致垂直的第2煤焦排出管道4a,從而可向輸送配管11內(nèi)導(dǎo)入高溫的煤焦。并且,另一側(cè)的煤焦排出口11c與煤焦料倉5的上部連接,使輸送的煤焦重力下垂并排出到煤焦料倉5。
并且,多孔板12沿著輸送配管11將流路截面分割成上下,并配制成如下:在輸送配管11內(nèi)的上部形成粉體流路11d的同時(shí),在下部形成輔助氣體滯留空間11e。
例如如圖9所示,上述的多孔板12構(gòu)成為使第1多孔板12a及第2多孔板12b密合。并且,第1多孔板12a使用形成有例如通過輔助氣體g的多個(gè)孔12c的沖孔金屬板,第2多孔板12b使用例如網(wǎng)眼比孔12c的直徑更細(xì)的不銹鋼金屬絲網(wǎng),但是并不特別限定于此。即,多孔板12中,設(shè)置于多孔板12的下方的流動(dòng)用惰性氣體供給流路13與輔助氣體滯留空間11e連接,從流動(dòng)用惰性氣體供給流路13供給至輔助氣體滯留空間11e內(nèi)的輔助氣體g通過多孔板12遍及粉體流路11d內(nèi)的整個(gè)區(qū)域大致均等地進(jìn)行供給即可。
將從過濾器4供給的粉體的煤焦輸送至煤焦料倉5時(shí),通過沿著輸送配管11配置的多孔板12投入輔助氣體g,由此輸送配管11內(nèi)的煤焦懸浮于多孔板12上并對(duì)其進(jìn)行流動(dòng)化。
并且,輸送配管11設(shè)置有從設(shè)置有煤焦供給口11a的高空側(cè)的端部附近供給凈化用惰性氣體的凈化用惰性氣體供給流路14、15。
一側(cè)的凈化用惰性氣體供給流路14從貫穿堵塞上端面的板材而設(shè)置的噴嘴14a向粉體流路11d內(nèi)供給凈化用惰性氣體,另一側(cè)的凈化用惰性氣體供給流路15從貫穿煤焦接收噴嘴11b的周壁面而設(shè)置的噴嘴15a向粉體流路11d的煤焦接收噴嘴11b內(nèi)供給凈化用惰性氣體。
凈化用惰性氣體供給流路14、15與圖8A所示的以往結(jié)構(gòu)相同地具備未圖示的開閉閥16、17。由此,凈化用惰性氣體供給流路14、15根據(jù)煤焦的輸送狀況操作開閉閥16、17,可根據(jù)需要供給凈化用惰性氣體。
并且,第1實(shí)施方式所涉及的流動(dòng)滑槽10A具備堆積狀況監(jiān)視裝置20,所述堆積狀況監(jiān)視裝置20始終監(jiān)視在輸送配管11內(nèi)堆積于多孔板12的上表面?zhèn)鹊姆垠w狀況(定量供給狀態(tài))即煤焦的堆積狀況。
該堆積狀況監(jiān)視裝置20具備始終檢測(cè)輸送配管11的壁面溫度的溫度傳感器21。作為優(yōu)選的溫度傳感器21能夠例示例如通過信號(hào)線31與控制裝置30連接的熱電偶。
該控制裝置30例如由CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)等構(gòu)成。并且,用于實(shí)現(xiàn)各種功能的一系列的處理作為一例,以程序的形式存儲(chǔ)有存儲(chǔ)介質(zhì)等,CPU在RAM等中讀出該程序,執(zhí)行信息的加工和運(yùn)算處理,由此實(shí)現(xiàn)各種功能。另外,程序可應(yīng)用于預(yù)先安裝于ROM或其他存儲(chǔ)介質(zhì)的形態(tài)、或者以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的狀態(tài)提供的形態(tài)、經(jīng)由基于有線或無線的通信方法傳送的形態(tài)等。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)是指磁盤、光磁盤、CD-ROM、DVD-ROM及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。
這種堆積狀況監(jiān)視裝置20能夠從壁面溫度的變化實(shí)時(shí)判斷煤焦的定量供給狀態(tài)。具體而言,處于高溫狀態(tài)的煤焦的流動(dòng)惡化的情況、或者處于高溫狀態(tài)的煤焦堆積于多孔板12上的情況的流動(dòng)異常時(shí),使高溫的煤焦流動(dòng)量減少。為此,如圖2所示,若與煤焦順利流動(dòng)的定量供給時(shí)相比較,輸送配管11的壁面從高溫的煤焦接收的加熱量減少,因此通過向外氣放熱等壁面溫度變動(dòng)較大而降低。
即,流動(dòng)異常時(shí),從高溫的煤焦接收的熱量減少,并且滯留的煤焦冷卻而溫度降低,因此無法維持定量供給時(shí)的壁面溫度,該結(jié)果導(dǎo)致壁面的溫度降低。由此,用堆積狀況監(jiān)視裝置20監(jiān)視該溫度降低,從而能夠判斷定量供給的異常發(fā)生。
基于上述的溫度傳感器21的溫度測(cè)量中,若為輸送配管11的壁面溫度則并無特別限定,但是為了迅速且正確地進(jìn)行實(shí)時(shí)的判斷,期望測(cè)量輸送配管11的內(nèi)壁面溫度(內(nèi)表面金屬溫度)。即,溫度傳感器21檢測(cè)與流動(dòng)的煤焦較近的輸送配管11的內(nèi)壁面溫度是為了檢測(cè)比外壁面靈敏的溫度變化。
此時(shí),期望溫度傳感器21設(shè)置成將向配送配管11內(nèi)的突出量設(shè)為所需最少量而使前端與內(nèi)壁面大致一致。這種溫度傳感器21的設(shè)置不妨礙配送配管11內(nèi)的煤焦的流動(dòng)。
并且,由于溫度傳感器21測(cè)量?jī)?nèi)表面金屬溫度,因此能夠確認(rèn)是否內(nèi)壁面的溫度降低至露點(diǎn)以下而進(jìn)行外壁面的加熱的狀況。
這種流動(dòng)滑槽10A具備始終監(jiān)視在輸送配管11內(nèi)堆積于多孔板12的上表面?zhèn)鹊拿航沟臓顩r的堆積狀況監(jiān)視裝置20,因此能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視流動(dòng)的煤焦的定量供給狀態(tài),換言之為能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視有無流動(dòng)的煤焦的堆積。并且,輸送配管11內(nèi)堆積有煤焦,由此堆積狀況監(jiān)視裝置20檢測(cè)到煤焦的定量供給中發(fā)生異常的情況下,例如進(jìn)行從控制裝置30輸出控制信號(hào)等,在煤焦的堆積變大之前,為了對(duì)其進(jìn)行再次流動(dòng)而能夠迅速實(shí)施所需的處置。
另外,作為用于再次流動(dòng)的具體處置例,有時(shí)會(huì)增加流動(dòng)用惰性氣體或凈化用惰性氣體的供給量,或者為了間歇供給而開始供給處于供給停止?fàn)顟B(tài)的凈化用惰性氣體。
上述的堆積狀況監(jiān)視裝置20可在輸送配管11的適當(dāng)位置設(shè)置一處,但是為了進(jìn)行更迅速且正確的監(jiān)視,期望在適當(dāng)位置設(shè)置多個(gè)。這種多個(gè)設(shè)置中,具有在輸送配管11的軸向設(shè)置多個(gè)溫度傳感器21的配置(圖示的結(jié)構(gòu)例中在軸向以相同間距配置有三處)或在周向上設(shè)置多個(gè)溫度傳感器21的配置(圖示的結(jié)構(gòu)例中在周向以90度間距配置有三處),更期望在軸向及周向的雙方配置多個(gè)。
若在軸向配置多個(gè)溫度傳感器21,則即使監(jiān)視輸送距離較長(zhǎng)的輸送配管11的情況下,也能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)迅速且正確地測(cè)量溫度變化的監(jiān)視。即,若在輸送配管11的軸向設(shè)置多個(gè)的溫度傳感器21中的至少一個(gè)檢測(cè)到溫度降低,則能夠判斷處于流動(dòng)異常的狀態(tài),并且,可從檢測(cè)到溫度降低的溫度傳感器21的位置推測(cè)發(fā)生流動(dòng)異常的軸向位置。
若在周向配置多個(gè)溫度傳感器21,則即使監(jiān)視具有直徑較大的流路截面積的輸送配管11的情況下,與產(chǎn)生煤焦的堆積的流路截面的位置(周向位置)無關(guān),也能夠?qū)崟r(shí)、迅速且正確地判斷溫度變化。即,若在輸送配管11的周向設(shè)置多個(gè)溫度傳感器21中的至少一個(gè)檢測(cè)到溫度降低,則能夠判斷處于流動(dòng)異常的狀態(tài),并且,可從檢測(cè)到溫度降低的溫度傳感器21的位置推測(cè)發(fā)生流動(dòng)異常的周向位置。
由此,在軸向及周向的雙方配置多個(gè),則能夠與輸送配管11的大小無關(guān)而更迅速且正確地進(jìn)行精確的溫度變化的監(jiān)視。并且,也能夠更正確地掌握發(fā)生流動(dòng)異常的位置。
接著,對(duì)圖3A及圖3B所示的第2實(shí)施方式的流動(dòng)滑槽10B進(jìn)行說明,但是對(duì)與上述的第1實(shí)施方式相同的部分附加相同的符號(hào),并省略其詳細(xì)的說明。
第2實(shí)施方式的設(shè)置有流動(dòng)滑槽10B的堆積狀況監(jiān)視裝置40具備設(shè)置于輸送配管11內(nèi)的比多孔板12更高的周壁位置的觀察窗42。該觀察窗42設(shè)置有從輸送配管11向水平方向突出的噴嘴41,在該噴嘴的前端部安裝有作為耐熱、耐壓玻璃等可視部件的觀察窗42。由此,堆積狀況監(jiān)視裝置40的觀察窗42可從與煤焦的流動(dòng)方向交叉的方向監(jiān)視輸送配管11的流路內(nèi)部。
并且,堆積狀況監(jiān)視裝置40具備可從觀察窗42以非接觸的方式測(cè)量輸送配管11內(nèi)的煤焦的流動(dòng)的傳感器43。該傳感器43經(jīng)由信號(hào)線31與控制裝置30A連接。
此時(shí),作為優(yōu)選的傳感器43能夠例示照射激光、光及超聲波測(cè)量反射狀態(tài)的變化等的傳感器、或流動(dòng)傳感器等。
這種堆積狀況監(jiān)視裝置40中,將以非接觸的方式測(cè)量煤焦的流動(dòng)狀態(tài)的傳感器43設(shè)置于觀察窗42,因此不妨礙煤焦的流動(dòng),能夠?qū)崟r(shí)可靠地判斷輸送配管11內(nèi)的定量供給狀態(tài)。從而,通過在輸送配管11內(nèi)堆積有煤焦,由此堆積狀況監(jiān)視裝置40檢測(cè)到煤焦的定量供給中發(fā)生異常的情況下,為了在煤焦的堆積變大之前進(jìn)行再次流動(dòng)而迅速實(shí)施所需的處置。
另外,堆積有煤焦的情況下,例如在激光照射的情況下能夠通過反射的接收時(shí)間變短來判斷定量供給中發(fā)生的異常。
然而,期望上述的觀察窗42具備惰性氣體投入用噴嘴44。該噴嘴44為了在所需時(shí)能夠投入封閉解除用惰性氣體去除煤焦,即在觀察窗42的內(nèi)部滯留有煤焦的情況下,能夠用所投入的惰性氣體去除煤焦可靠地確保觀察窗42的視場(chǎng)。
并且,具備上述的觀察窗42及傳感器43的堆積狀況監(jiān)視裝置40,根據(jù)與第1實(shí)施方式相同的理由,期望在輸送配管11的軸向設(shè)置有多個(gè)。即,在軸向配置有多個(gè)的堆積狀況監(jiān)視裝置40即使監(jiān)視對(duì)象為輸送距離較長(zhǎng)的輸送配管11,也能夠?qū)崟r(shí)、迅速且正確地判斷煤焦的定量供給狀態(tài)。
接著,對(duì)圖4所示的第3實(shí)施方式的流動(dòng)滑槽10C進(jìn)行說明,但是對(duì)與上述的第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式相同的部分附加相同的符號(hào),并省略其詳細(xì)的說明。
該第3實(shí)施方式中,設(shè)置于流動(dòng)滑槽10C的堆積狀況監(jiān)視裝置50中,在輸送配管11的比多孔板12更高的位置,具備從流動(dòng)方向的上游側(cè)或下游側(cè)以非接觸的方式測(cè)量輸送配管11內(nèi)的煤焦的流動(dòng)的傳感器51。該傳感器51經(jīng)由信號(hào)線31與控制裝置30B連接。
此時(shí)優(yōu)選的傳感器51為在輸送配管11內(nèi)的上游側(cè)或下游側(cè)中的任一側(cè)進(jìn)行收發(fā)的傳感器,具體而言,能夠例示通過超聲波的收發(fā)來判斷流動(dòng)狀態(tài)的超聲波電平器。
作為這種堆積狀況監(jiān)視裝置50也能夠?qū)崟r(shí)可靠地判斷輸送配管11內(nèi)的煤焦的流動(dòng)狀態(tài)。即,能夠通過測(cè)量超聲波的反射時(shí)間測(cè)量所滯留的煤焦的距離,因此能夠從該測(cè)量距離判斷定量供給上發(fā)生的異常。
并且,圖5所示的第3實(shí)施方式的變形例中,流動(dòng)滑槽10D的堆積狀況監(jiān)視裝置60在輸送配管11的比多孔板12更高的位置具備設(shè)置于輸送配管11內(nèi)的流動(dòng)方向上游側(cè)或流動(dòng)方向下游側(cè)的γ射線發(fā)射器61和設(shè)置于輸送配管11內(nèi)的流動(dòng)方向下游側(cè)或流動(dòng)方向上游側(cè)的γ射線接收器62。即,此時(shí)優(yōu)選的γ射線收發(fā)器為在輸送配管11的上游側(cè)或下游側(cè)中的任一側(cè)設(shè)置發(fā)送機(jī),并在輸送配管11的上游側(cè)或下游側(cè)的另一側(cè)設(shè)置接收機(jī)進(jìn)行收發(fā)的裝置。
作為這種堆積狀況監(jiān)視裝置60也能夠?qū)崟r(shí)可靠地判斷輸送配管11內(nèi)的煤焦的流動(dòng)狀態(tài)。此時(shí),在圖示的結(jié)構(gòu)例中,用下游側(cè)的γ射線接收器62接收從上游側(cè)的γ射線發(fā)射器61發(fā)送的γ射線,并測(cè)量γ射線的衰減率測(cè)量空間中的粉體密度,但是也可以使γ射線發(fā)射器61及γ射線接收器62的位置相反。另外,γ射線接收器62的測(cè)量結(jié)果經(jīng)由信號(hào)線31輸入到控制裝置30C。
最后,對(duì)圖6A及圖6B所示的第4實(shí)施方式的流動(dòng)滑槽10E進(jìn)行說明,但是對(duì)與上述的各實(shí)施方式相同的部分附加相同的符號(hào),并省略其詳細(xì)的說明。
該第4實(shí)施方式中,流動(dòng)滑槽10E中,在多孔板12的下表面具備一個(gè)或多個(gè)以惰性氣體為驅(qū)動(dòng)源的振動(dòng)裝置70。作為該振動(dòng)裝置70能夠例示如下裝置:例如接收已壓縮的惰性氣體的供給并使鋼性球等高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力振動(dòng)的裝置。能夠通過這種振動(dòng)裝置70的振動(dòng)經(jīng)由多孔板12振動(dòng)堆積的煤焦。
并且,該振動(dòng)攪拌堆積的煤焦并使其分散,由此能夠使堆積的煤焦進(jìn)行再次流動(dòng)。此時(shí),振動(dòng)裝置70的動(dòng)作中,上述的各實(shí)施方式的堆積狀況監(jiān)視裝置20等檢測(cè)到定量供給的異常的情況下,從控制裝置30等接收信號(hào)即可。
并且,本實(shí)施方式的煤焦回收裝置1具備上述的各實(shí)施方式或該變形例的流動(dòng)滑槽10A~10E,因此能夠用堆積狀況監(jiān)視裝置20~60實(shí)時(shí)監(jiān)視通過流動(dòng)的煤焦的堆積來變動(dòng)的定量供給狀態(tài)。
該結(jié)果,在煤焦的定量供給中發(fā)生異常的情況下,煤焦的堆積變大之前,即煤焦的堆積量増大之前,能夠?yàn)榱诉M(jìn)行再次流動(dòng)而迅速實(shí)施所需的處置。
如此,根據(jù)上述的本實(shí)施方式,在通過重力下垂輸送煤焦的輸送配管11中,始終監(jiān)視堆積于多孔板12的上表面?zhèn)鹊拿航沟臓顩r,并能夠?qū)崟r(shí)掌握煤焦的定量供給狀態(tài)(有無堆積),因此能夠?yàn)榱诉M(jìn)行再次流動(dòng)而迅速實(shí)施所需的處置。該結(jié)果,能夠防止或抑制因煤焦的定量供給遲延而超過煤焦料倉5或煤焦供給料斗6等的料斗類中的儲(chǔ)存極限,因此能夠防止或抑制使用上述的流動(dòng)滑槽10A等的煤焦回收裝置1及具備該煤焦回收裝置1的煤氣化爐等的裝置被迫停止運(yùn)行。
另外,本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式,例如也可應(yīng)用于煤焦以外的粉體等,在不脫離該宗旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
符號(hào)說明
1-煤焦回收裝置,2-生成管道,3-旋風(fēng)分離器(第1集塵裝置),3a-分離氣體排出管道(第1氣體排出管道),3b-第1煤焦排出管道(第1未反應(yīng)部分排出管道),4-過濾器(第2集塵裝置),4a-第2煤焦排出管道(第2未反應(yīng)部分排出管道),4b-生成氣體輸出管道,5-煤焦料倉(料倉),5a、5b-煤焦回流管道(未反應(yīng)部分回流管道),6-煤焦供給料斗,10、10A~10E-流動(dòng)滑槽(粉體輸送裝置),11-輸送配管(粉體輸送管道),11d-粉體流路,11e-輔助氣體滯留空間,12-多孔板(孔皿),13-流動(dòng)用惰性氣體供給流路,14、15-凈化用惰性氣體供給流路,20、40、50、60-堆積狀況監(jiān)視裝置,21-溫度傳感器,30、30A~30C-控制裝置,41-噴嘴,42-觀察窗,43、51-傳感器,61-γ射線發(fā)射器,62-γ射線接收器,70-振動(dòng)裝置。