粉體供給裝置以及粉體供給方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供能夠更正確地控制所供給的粉體的流量的粉體供給裝置、以及粉體供給方法。粉體供給裝置（1）具備：至少一部分成為伸縮部（71）的粉體供給配管（70）、承受來自料罐（11）的負(fù)荷的載荷單元（45）、檢測(cè)伸縮部（71）內(nèi)的壓力的壓力指示計(jì)（48）、以及控制部（60），控制部（60），基于對(duì)載荷單元（45）從料罐（11）承受的負(fù)荷減去與伸縮部（11）內(nèi)的壓力成比例的值并加上與伸縮部（71）內(nèi)的壓力的變化率成比例的值后的值，求出料罐（11）內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率，并基于該粉體重量或粉體重量的變化率，控制供給到料罐（11）外的粉體的流量。
【專利說明】粉體供給裝置以及粉體供給方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉體供給裝置、以及粉體供給方法，詳細(xì)而言，涉及能夠更正確地控制所供給的粉體的流量的粉體供給裝置、以及粉體供給方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為熔礦爐設(shè)備或火力發(fā)電廠等所使用的燃燒爐，已知有燃燒由粉體供給裝置所供給的細(xì)粉炭等的粉體燃料的燃燒爐。在該燃燒爐中，一邊將粉體燃料與空氣一起噴射到燃燒爐內(nèi)一邊進(jìn)行燃燒。使用了這樣的細(xì)粉炭的燃燒方法由于石炭自身的經(jīng)濟(jì)性與石油或LPG相比要高等的理由而廣泛地普及。
[0003]作為將粉體燃料供給到該燃燒爐的粉體供給裝置，已知有將粉體燃料通過載氣搬送的氣體搬送式的粉體供給裝置。在這樣的粉體供給裝置中，料罐(feed tank)內(nèi)的粉體燃料被供給給粉體輸送配管，通過粉體輸送配管內(nèi)的載氣來搬送。一般而言，粉體燃料向粉體輸送配管內(nèi)的供給量由設(shè)置在料罐下部的排出口的粉體用閥的開度或料罐內(nèi)的壓力與粉體輸送配管內(nèi)的壓力的差壓所控制(例如，參照下述專利文獻(xiàn)I)。
[0004]此時(shí)，就向粉體輸送配管內(nèi)供給的粉體燃料的量，基于多個(gè)計(jì)量?jī)x器檢測(cè)的值來進(jìn)行調(diào)整。作為該計(jì)量?jī)x器的一種，可以列舉測(cè)量料罐的重量的載荷單元(load cell)(重量計(jì))。向使用了載荷單元的粉體輸送配管內(nèi)供給的粉體燃料的量按如下進(jìn)行調(diào)整。即，從由載荷單元所測(cè)量的料罐的重量求出料罐內(nèi)的粉體的重量，并從由對(duì)該粉體的重量的變化進(jìn)行微分所得到的粉體重量的變化率運(yùn)算出向粉體輸送配管內(nèi)供給的粉體燃料的每單位時(shí)間的供給量。然后，基于該運(yùn)算結(jié)果，調(diào)整粉體用閥的開度或料罐內(nèi)與粉體輸送配管的差壓，并調(diào)整粉體的供給量。
[0005]從這樣調(diào)整粉體的供給量的觀點(diǎn)看,從由載荷單元所測(cè)量的值正確地求出料罐內(nèi)的粉體的重量是很重要的。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平06-115690號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0010]但是，料罐內(nèi)的粉體從設(shè)置在料罐的上部的均壓罐內(nèi)經(jīng)由配管而被供給。在該配管的中途，設(shè)置有交替形成有直徑大的部分和直徑小的部分的蛇腹?fàn)畹纳炜s部。該伸縮部成為料罐通過拉伸配管的力而可以在上下方向上伸縮一點(diǎn)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。然后，在料罐內(nèi)的粉體的量多，料罐全體的重量大的情況下，伸縮部伸展，料罐位于下方。在料罐內(nèi)的粉體的量少且料罐全體的重量比較小的情況下，伸縮部不那么伸展，料罐相對(duì)位于上方。如此，通過料罐僅上下移動(dòng)了伸縮部的伸展程度的量，能夠利用載荷單元來檢測(cè)料罐全體的重量。
[0011]然而，在料罐內(nèi)為非常高的壓力的情況下，連接料罐與均壓罐的配管的一部分即伸縮部?jī)?nèi)處于與料罐內(nèi)同樣的壓力，因而伸縮部除了向料罐拉伸的伸展以外，還有由于自身的內(nèi)部壓力而伸展的傾向。若這樣伸縮部由于自身的內(nèi)部壓力而伸展，則伸縮部經(jīng)由配管而將料罐向下方擠壓。在這種情況下，在載荷單元中，所檢測(cè)的料罐全體的重量比實(shí)際的料罐的重量要重。若基于來自這樣的載荷單元的輸出而求出向粉體輸送配管內(nèi)供給的粉體燃料的每單位時(shí)間的供給量，則會(huì)輸出錯(cuò)誤的值。因此，對(duì)粉體用閥的開度或料罐內(nèi)與粉體輸送配管的差壓的調(diào)整產(chǎn)生影響，存在不能正確地控制所供給的粉體的流量的擔(dān)憂。
[0012]因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠更正確地控制所供給的粉體的流量的粉體供給裝置和粉體供給方法。
[0013]解決問題的技術(shù)手段
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明人等以基于從載荷單元輸出的值來正確地求出料罐內(nèi)的粉體的重量的方式進(jìn)行了銳意研究。再者，從來自載荷單元的所輸出的料罐賦予載荷單元的負(fù)荷中，扣除通過伸縮部由于自己的內(nèi)部壓力而伸展從而將料罐向下方擠壓的力。該伸縮部由于自身的內(nèi)部壓力而伸展的力是與伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值，具體而言，是與伸縮部的下端的開口的面積和伸縮部?jī)?nèi)的壓力的積成比例的值。從由負(fù)荷單元輸出的值中扣除該值。由此可以認(rèn)為能夠正確地求出料罐內(nèi)的粉體的重量。然而，在伸縮部?jī)?nèi)的壓力變化的情況下，可知即使扣除伸縮部擠壓料罐的力，也存在不能正確地求出料罐內(nèi)的粉體的重量的情況。因此，本發(fā)明人等進(jìn)一步進(jìn)行銳意研究，從而完成本發(fā)明。
[0015]即，本發(fā)明的特征在于，是將料罐內(nèi)的粉體供給到所述料罐外的粉體供給裝置，具備:粉體供給配管，至少一部分成為在上下方向上伸縮的伸縮部，并且連接于所述料罐的上部，將所述粉體供給到所述料罐內(nèi)；載荷單元，承受來自所述料罐的負(fù)荷，并檢測(cè)所述負(fù)荷；壓力指示計(jì)，檢測(cè)所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力；以及控制部，所述控制部基于對(duì)所述載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述壓力指示計(jì)所檢測(cè)的所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、以及與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法后的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率，并基于所述粉體重量或所述粉體重量的變化率，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
[0016]另外，本發(fā)明的特征在于，是將料罐內(nèi)的粉體供給到所述料罐外的粉體供給方法，具備:供給步驟，從至少一部分成為在上下方向上伸縮的伸縮部并且連接于所述料罐的上部的粉體供給配管，將粉體供給到所述料罐內(nèi)；計(jì)算步驟，對(duì)承受來自所述料罐的負(fù)荷的載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、以及與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法后的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率；以及流量控制步驟，基于所述粉體重量或所述粉體重量的變化率，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
[0017]本發(fā)明人等在求取料罐內(nèi)的粉體的重量時(shí)，發(fā)現(xiàn)了即使自載荷單元從料罐承受的負(fù)荷中扣除伸縮部由于自身的內(nèi)部壓力而伸展從而將料罐向下方擠壓的力，當(dāng)伸縮部?jī)?nèi)的壓力變動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生與伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的誤差。作為像這樣伸縮部?jī)?nèi)的壓力變化的狀況，典型地可以列舉料罐內(nèi)的壓力變化的狀況。這是因?yàn)?，伸縮部設(shè)置在連接于料罐的粉體供給配管，因而伸縮部?jī)?nèi)與料罐內(nèi)在空間上被連接。雖然該誤差產(chǎn)生的原因不確定，但本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了，該誤差是在伸縮部?jī)?nèi)的壓力上升時(shí)為負(fù)值，在伸縮部?jī)?nèi)的壓力下降時(shí)為正值，此外，誤差的大小大致與伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值。因此，在本發(fā)明中，達(dá)到如下結(jié)論:可以基于自載荷單元從料罐承受的負(fù)荷中減去伸縮部由于自身的內(nèi)部壓力而伸展從而將料罐向下方擠壓的力(與伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值)，并且加上與伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的力的值，求出料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率。通過這樣求出料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率，即使在伸縮部?jī)?nèi)的壓力變化的情況下，也能夠減小上述誤差，因而能夠正確地求出料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率。再者，基于該正確求出的料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率，控制供給到料罐外的粉體流量，因而能夠更正確地控制所供給的粉體的流量。
[0018]另外，在上述粉體供給裝置中，優(yōu)選，還具備檢測(cè)所述伸縮部的伸縮量的位移計(jì)，所述控制部基于對(duì)所述載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述壓力指示計(jì)所檢測(cè)的所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法、以及與所述伸縮量成比例的值的減法的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的
變化率。
[0019]另外，在上述粉體供給方法中，優(yōu)選，在所述計(jì)算步驟中，基于對(duì)承受來自所述料罐的負(fù)荷的所述載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法、以及與所述伸縮部的伸縮量成比例的值的減法的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率。
[0020]伸縮部除了上述的內(nèi)部壓力之外存在由于熱等的影響而伸縮的情況。因此，通過進(jìn)一步減去與伸縮部的伸縮量成比例的值，從而能夠排除由于熱等而使伸縮部伸展所引起的影響，并能夠更準(zhǔn)確地求出粉體重量或粉體重量的變化率。
[0021]另外，在上述粉體供給裝置中，優(yōu)選，所述控制部基于對(duì)所求出的所述粉體重量或所述粉體重量的變化率實(shí)施一階時(shí)滯處理和移動(dòng)平均處理中的至少一者后的值，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
[0022]另外，在上述粉體供給方法中，優(yōu)選，在所述流量控制步驟中，基于對(duì)所求出的所述粉體重量或所述粉體重量的變化率實(shí)施一階時(shí)滯處理和移動(dòng)平均處理中的至少一者后的值，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
[0023]在伸縮部的壓力變化的情況下，對(duì)于該壓力的變化，產(chǎn)生延遲，直至粉體供給配管擠壓料罐。即，在將伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化作為輸入且將粉體供給配管擠壓料罐的力作為輸出的情況下，輸入輸出間產(chǎn)生延遲。該延遲對(duì)所求出的粉體重量或粉體重量的變化率帶來誤差。另外，存在由于儀器的誤差或突發(fā)的理由等而使粉體重量或粉體重量的變化率暫時(shí)包含異常的誤差的情況。因此，通過對(duì)所求出的粉體重量或粉體重量的變化率的值實(shí)施一階時(shí)滯處理或移動(dòng)平均處理，能夠緩和粉體重量或粉體重量的變化率的誤差的急劇的上升或下降，并進(jìn)一步減小誤差。因此，能夠更正確地控制供給到料罐外的粉體的流量。
[0024]另外，在上述粉體供給裝置中，所述壓力指示計(jì)可以將所述料罐內(nèi)的壓力作為所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力來檢測(cè)，在上述粉體供給方法中，可以將所述料罐內(nèi)的壓力作為所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力來進(jìn)行所述計(jì)算步驟。
[0025]伸縮部設(shè)置在連接于料罐的粉體供給配管，因而伸縮部?jī)?nèi)與料罐內(nèi)在空間上被連接。因此，料罐內(nèi)與伸縮部?jī)?nèi)為彼此相同的壓力。再者，在料罐通常設(shè)置有壓力指示計(jì)，因而由該壓力指示計(jì)檢測(cè)料罐內(nèi)的壓力，并將所檢測(cè)的壓力作為伸縮部?jī)?nèi)的壓力，由此在伸縮部不設(shè)置壓力指示計(jì)也可以，能夠使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易。[0026]發(fā)明的效果
[0027]如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了能夠更正確地控制所供給的粉體的流量的粉體供給裝置和粉體供給方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的粉體供給裝置的圖。
[0029]圖2是表示粉體供給配管的一部分的圖。 [0030]圖3是示意性地表示存儲(chǔ)器的信息的一部分的一個(gè)例子。
[0031]圖4是表示粉體供給裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0032]圖5是表示在以粉體流量的值為O且使壓力變化的情況下從控制部得到的粉體燃料的重量的圖。
[0033]圖6是表示減小了所檢測(cè)的粉體重量的誤差的狀況的圖。
[0034]圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的粉體供給裝置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，就本發(fā)明所涉及的粉體供給裝置、以及粉體供給方法的優(yōu)選實(shí)施方式，一邊參照附圖一邊詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0036](第I實(shí)施方式)
[0037]?粉體供給裝置I的結(jié)構(gòu)>>
[0038]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的粉體供給裝置的圖。
[0039]如圖1所示，粉體供給裝置I具備如下要素作為主要的結(jié)構(gòu):料罐(feed tank)ll，供給規(guī)定量的細(xì)粉炭等的粉體燃料；均壓罐12，貯存有供給給料罐11的粉體燃料；粉體供給配管70，將均壓罐12內(nèi)的粉體燃料供給給料罐11 ;內(nèi)壓用氣體供給配管32，連接于料罐11，并搬送供給給料罐11內(nèi)的內(nèi)壓用氣體；粉體輸送配管31，連接于料罐11，并搬送從料罐11供給的粉體燃料；粉體用閥21，連接于粉體輸送配管31，并調(diào)節(jié)從料罐11供給的粉體燃料的量；以及載氣主管33，連接于粉體輸送配管31，將載氣導(dǎo)入到粉體輸送配管31。
[0040]料罐11和均壓罐12是金屬制的罐，料罐11配置在均壓罐12之下，粉體供給配管70的一端連接于均壓罐12的下部，另一端連接于料罐11的上部。另外，在粉體供給配管70的中途，設(shè)置有粉體供給用閥75，通過粉體供給用閥75的開閉，控制粉體燃料從均壓罐12向料罐11的供給有無。另外，在粉體供給配管70中的粉體供給用閥75的下方，設(shè)置有在上下方向上伸縮的伸縮部71，料罐11內(nèi)與粉體供給配管70的伸縮部71內(nèi)在空間上被連接。
[0041]圖2是表示粉體供給配管70的一部分的圖，特別是表示伸縮部71的結(jié)構(gòu)的圖。在圖2中，右半部分是表示伸縮部71的外觀的圖，左半部分是表示伸縮部71的截面的構(gòu)造的樣子的圖。如圖2所示，在伸縮部71中，直徑大的大徑部71a與直徑小的小徑部71b重復(fù)，粉體供給配管70的外形為蛇腹?fàn)?。伸縮部71通過成為這樣的結(jié)構(gòu)，可以沿著粉體供給配管70的長(zhǎng)度方向伸縮。再者，粉體供給配管70由于長(zhǎng)度方向沿著上下方向設(shè)置，因此如上述那樣伸縮部在上下方向上伸縮。
[0042]另外，在小徑部71b的外周面上，設(shè)置有金屬制的環(huán)73。通過該環(huán)73，防止小徑部71b的直徑變得過大，由此防止伸縮部71在半徑方向上膨脹。
[0043]在料罐11,連接有載荷單元(load cell) 45,通過該載荷單元45,從料罐11加載于載荷單元45的負(fù)荷被連續(xù)地檢測(cè)。S卩，在料罐11內(nèi)的粉體燃料的流量多的情況下，料罐11的全體的重量變大，因而粉體供給配管70的伸縮部71伸展，料罐11位于下方。這樣，載荷單元45能夠檢測(cè)從料罐11承受的負(fù)荷。另外,在載荷單元45,連接有重量指示調(diào)節(jié)計(jì)(WIC) 46，輸出包含從載荷單元45輸出的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)。
[0044]此外，在料罐11，連接有壓力指示計(jì)48，檢測(cè)料罐11內(nèi)的壓力，并輸出包含基于料罐11內(nèi)的壓力的信息的信號(hào)。如上述那樣料罐11內(nèi)與伸縮部71內(nèi)在空間上被連接，因而料罐11內(nèi)的壓力與伸縮部71內(nèi)的壓力彼此相等。因此，壓力指示計(jì)48通過檢測(cè)料罐11內(nèi)的壓力，能夠檢測(cè)伸縮部71內(nèi)的壓力。換言之，壓力指示計(jì)48能夠?qū)⒘瞎?1內(nèi)的壓力作為伸縮部71內(nèi)的壓力來檢測(cè)。
[0045]另外，在料罐11的下部，連接有粉體輸送配管31，從料罐11供給的粉體燃料從料罐11被導(dǎo)入到粉體輸送配管31，如上述那樣，被粉體輸送配管31搬送。
[0046]在該粉體輸送配管31的中途，如上述那樣，連接有粉體用閥21。因此，從料罐11供給的粉體燃料經(jīng)由粉體用閥21而被粉體輸送配管31搬送。
[0047]粉體用閥21由在球體形成有具有規(guī)定的內(nèi)徑的貫通孔的球閥、或者在側(cè)面設(shè)置有切口的一組圓柱體以側(cè)面彼此相接的方式排列的旋轉(zhuǎn)式調(diào)節(jié)閥等所構(gòu)成。通過調(diào)節(jié)該粉體用閥21的開度，能夠調(diào)節(jié)從料罐11供給的粉體燃料的量。另外，該粉體用閥21由于是粉體燃料通過的閥，因此能夠直接地控制粉體燃料的流量。因此，通過調(diào)節(jié)粉體用閥的開度，能夠使粉體流量在短時(shí)間變動(dòng)大。另外，在粉體用閥21，連接有粉體用閥指示計(jì)41，粉體用閥指示計(jì)41以能夠調(diào)節(jié)粉體用閥21的開度的方式構(gòu)成。
[0048]另外，如上述那樣在料罐11，連接有調(diào)節(jié)料罐11內(nèi)的壓力的供給內(nèi)壓用氣體的內(nèi)壓用氣體供給配管32，在內(nèi)壓用氣體供給配管32，設(shè)置有內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22。通過調(diào)節(jié)該內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的開度，從而調(diào)節(jié)供給給料罐11的內(nèi)壓用氣體的供給量。另外，在內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22，連接有內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42，內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42以能夠調(diào)節(jié)內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的開度的方式構(gòu)成。再有，在內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22，優(yōu)選具有作為將料罐11內(nèi)的氣體放出到外部的排出閥的功能?；蛘?，在料罐11，也可以設(shè)置有未圖示的排出用配管，在該排出用配管設(shè)置有作為第2內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥的排出閥，以能夠?qū)⒘瞎?1內(nèi)的不要的氣體放出到外部的方式構(gòu)成。
[0049]在內(nèi)壓用氣體供給配管32的與料罐11側(cè)相反的一側(cè)，連接有氣體發(fā)生裝置30。從該氣體發(fā)生裝置30輸出的氣體的一部分被導(dǎo)入到內(nèi)壓用氣體供給配管32，成為內(nèi)壓用氣體。
[0050]另外,在氣體發(fā)生裝置30,連接有載氣(carrier gas)主管33。載氣主管33是用于將用于搬送粉體燃料的載氣導(dǎo)入到粉體輸送配管31的配管。因此，載氣主管33的與氣體發(fā)生裝置30側(cè)相反的一側(cè)連接于以上述的粉體輸送配管31中的粉體用閥21為基準(zhǔn)的與料罐11側(cè)相反的一側(cè)。通過從該載氣主管33導(dǎo)入到粉體輸送配管31的載氣，從料罐11經(jīng)由粉體用閥21而導(dǎo)入到粉體輸送配管31的粉體燃料被搬送。此外，在載氣主管33，連接有壓力指示計(jì)43，檢測(cè)載氣主管33內(nèi)的壓力，并輸出基于載氣主管33內(nèi)的壓力的信號(hào)。
[0051]再有，如上述那樣從氣體發(fā)生裝置30輸出的氣體的一部分被導(dǎo)入到內(nèi)壓用氣體供給配管32，從氣體發(fā)生裝置30輸出的氣體的其他一部分被導(dǎo)入到載氣主管33。S卩，在本實(shí)施方式中，內(nèi)壓用氣體與載氣為相同的氣體種類。
[0052]另外，流動(dòng)化氣體管34從載氣主管33的中途分支，流動(dòng)化氣體管34的與載氣主管33的分支側(cè)的相反側(cè)連接于料罐11的下部側(cè)。在本實(shí)施方式中，在該料罐11連接有流動(dòng)化氣體管34的部分成為粉體流動(dòng)化部54。在流動(dòng)化氣體管34，在載氣主管33流動(dòng)的載氣的一部分作為流動(dòng)化氣體被導(dǎo)入，流動(dòng)化氣體經(jīng)由粉體流動(dòng)化部54從下方側(cè)被導(dǎo)入到料罐11內(nèi)。在本實(shí)施方式中，如上述那樣,載氣的一部分成為流動(dòng)化氣體,因而流動(dòng)化氣體與載氣為相同的氣體種類。另外，在流動(dòng)化氣體管34的中途，設(shè)置有流動(dòng)化氣體用閥24，通過調(diào)節(jié)流動(dòng)化氣體用閥24的開度，從而調(diào)節(jié)導(dǎo)入到料罐11內(nèi)的流動(dòng)化氣體的量。此外，在流動(dòng)化氣體用閥24,連接有流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)44,流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)44以能夠調(diào)節(jié)流動(dòng)化氣體用閥24的開度的方式構(gòu)成。
[0053]此外，從載氣主管33中的與流動(dòng)化氣體管34分支的地方不同的中途，再流動(dòng)化氣體管37分支，再流動(dòng)化氣體管37的與載氣主管33的分支側(cè)的相反側(cè)連接在粉體輸送配管31中的粉體用閥21與粉體流動(dòng)化部54之間。在本實(shí)施方式中，在該粉體用閥21與粉體流動(dòng)化部54之間連接有再流動(dòng)化氣體管37的部分成為粉體再流動(dòng)化部57，再流動(dòng)化氣體從粉體再流動(dòng)化部57被導(dǎo)入到粉體輸送配管31。再有，在圖1中，粉體再流動(dòng)化部57與粉體用閥21之間由粉體輸送配管31連接，但優(yōu)選粉體再流動(dòng)化部57直接連接于粉體用閥21。這樣，在載氣主管33流動(dòng)的載氣的一部分作為再流動(dòng)化氣體被導(dǎo)入到再流動(dòng)化氣體管37，再流動(dòng)化氣體經(jīng)由粉體再流動(dòng)化部57而從粉體用閥21與粉體流動(dòng)化部54之間被導(dǎo)入。如上述那樣，再流動(dòng)化氣體管37從載氣主管33的中途分支，在本實(shí)施方式中，再流動(dòng)化氣體與載氣為相同的氣體種類。即，流動(dòng)化氣體、再流動(dòng)化氣體、載氣均為相同的氣體種類。另夕卜，在再流動(dòng)化氣體管37的中途，設(shè)置有再流動(dòng)化氣體用閥27，通過調(diào)節(jié)再流動(dòng)化氣體用閥27的開度，從而調(diào)節(jié)被導(dǎo)入的再流動(dòng)化氣體的量。此外，在再流動(dòng)化氣體用閥27，連接有再流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)47，再流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)47以能夠調(diào)節(jié)再流動(dòng)化氣體用閥27的開度的方式構(gòu)成。
[0054]另外，在粉體輸送配管31中的粉體燃料被載氣搬送的部分，即在比粉體輸送配管31中的連接有載氣主管33的位置更下游的一側(cè)，連接有壓力指示計(jì)49，檢測(cè)粉體輸送配管31內(nèi)的壓力，并輸出包含基于粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的信息的信號(hào)。在粉體輸送配管31中的粉體燃料被載氣搬送的部分，還設(shè)置有粉體流量計(jì)40，以檢測(cè)在粉體輸送配管31流動(dòng)的粉體流量，并輸出包含所檢測(cè)的信息的信號(hào)的方式構(gòu)成。
[0055]在這樣的粉體供給裝置中，料罐11內(nèi)的壓力比載氣主管33內(nèi)的壓力更高，載氣主管33內(nèi)的壓力比粉體輸送配管33內(nèi)的壓力更高。粉體供給裝置I以能夠利用這些壓力彼此的差壓來搬送粉體燃料的方式構(gòu)成。這些壓力沒有特別限定，例如為2MPa以上4MPa以下。
[0056]然后，通過調(diào)節(jié)料罐11內(nèi)的壓力，能夠調(diào)節(jié)料罐11內(nèi)的壓力與載氣主管33內(nèi)的壓力的差壓、或載氣主管33內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓、或料罐11內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓。如上述那樣粉體供給裝置I利用差壓來搬送粉體燃料，因而從料罐11供給的粉體燃料的流量除了上述粉體用閥21的開度以外，還可以通過它們的差壓來調(diào)節(jié)。換言之，通過利用內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的開度來調(diào)節(jié)料罐11內(nèi)的壓力，能夠調(diào)節(jié)上述的差壓，并能夠調(diào)節(jié)從料罐11供給的粉體燃料的流量。在像這樣通過控制上述的差壓來調(diào)節(jié)粉體燃料的流量的情況下，能夠進(jìn)行粉體流量的微調(diào)節(jié)。
[0057]此外，粉體供給裝置I具備與存儲(chǔ)器61相連接的控制部60?？刂撇?0與粉體流量計(jì)40、壓力指示計(jì)43，48，49和重量指示調(diào)節(jié)計(jì)46相連接，從粉體流量計(jì)40輸出的包含有關(guān)粉體流量的信息的信號(hào)、從壓力指示計(jì)43輸出的包含有關(guān)載氣主管33內(nèi)的壓力的信息的信號(hào)、從壓力指示計(jì)48輸出的包含有關(guān)料罐11內(nèi)的壓力的信息的信號(hào)、從壓力指示計(jì)49輸出的包含有關(guān)粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的信息的信號(hào)、以及從重量指示調(diào)節(jié)計(jì)46輸出的包含有關(guān)載荷單元45從料罐11承受的負(fù)荷的信息的信號(hào)等被輸入到控制部60。
[0058]然后，控制部基于從重量指示調(diào)節(jié)計(jì)46輸出的信號(hào)，并且根據(jù)需要，基于來自壓力指示計(jì)43，48，49的信號(hào)、存儲(chǔ)器61的信息、以及來自粉體流量計(jì)40的信號(hào)，生成控制信號(hào)。另外，控制部60以如下方式構(gòu)成:連接于粉體用閥指示計(jì)41、內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42、流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)44、以及再流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)47，所生成的控制信號(hào)輸入到粉體用閥指示計(jì)41、內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42、流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)44、以及再流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)47。
[0059]粉體用閥指示計(jì)41以能夠基于來自控制部60的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)粉體用閥21的開度的方式構(gòu)成。另外，內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42以能夠基于來自控制部60的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的開度的方式構(gòu)成。另外，流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)44以能夠基于來自控制部60的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)流動(dòng)化氣體用閥24的開度的方式構(gòu)成。另外，再流動(dòng)化氣體用閥指示計(jì)47以能夠基于來自控制部60的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)再流動(dòng)化氣體用閥27的開度的方式構(gòu)成。
[0060]圖3是示意性地表示存儲(chǔ)器61的信息的一部分的一個(gè)例子，本例是示意性地表示顯示粉體流量、粉體用閥21的開度、載氣主管33內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓的關(guān)系的表格的圖。如圖2所示，若特定粉體流量[I/h]，則粉體用閥21相對(duì)于該粉體流量的開度[%]與差壓[MPa]的關(guān)系被特定。例如，在粉體流量是0.5 [I/h]的情況下，粉體用閥21的開度為60 [%]，差壓為0.03 [MPa]。然后，基于表示該粉體用閥21的開度的存儲(chǔ)器61的信息，由控制部60 生成調(diào)節(jié)粉體用閥21的開度的控制信號(hào)，該控制信號(hào)被輸入到粉體用閥指示計(jì)41。另外，若特定載氣主管33內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓，則基于來自壓力指示計(jì)43，49的信息和表示差壓的存儲(chǔ)器61的信息，由控制部60生成調(diào)節(jié)內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的開度的控制信號(hào)，該控制信號(hào)被輸入到內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42。再有，該存儲(chǔ)器61的表格是由實(shí)驗(yàn)等事先求得并被記錄在存儲(chǔ)器61內(nèi)的表格。另外，在本例中，使用了載氣主管33內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓，但也可以在存儲(chǔ)器61記錄料罐11內(nèi)的壓力與載氣主管33內(nèi)的壓力的差壓、或料罐11內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓，使用這些差壓，并生成控制信號(hào)。
[0061]這樣的粉體供給裝置I中，粉體輸送配管31直接或間接地連接于燃燒粉體燃料并取出能量的燃燒爐100。
[0062]?粉體供給裝置I的動(dòng)作>>
[0063]以下，就粉體供給裝置I的動(dòng)作、以及通過粉體供給裝置I調(diào)節(jié)粉體燃料的粉體流量的方法進(jìn)行說明。
[0064]圖3是表示粉體供給裝置I的動(dòng)作的流程圖。如圖3所示，粉體供給裝置I的動(dòng)作具備:供給步驟SI，將粉體從粉體供給配管70供給到料罐11內(nèi)；輸入步驟S2，輸入所希望的粉體流量的信息；接收步驟S3，控制部60接收來自重量指示調(diào)節(jié)計(jì)46的信號(hào)；計(jì)算步驟S4，求出料罐11內(nèi)的粉體重量的變化率；流量控制步驟S5，基于料罐11內(nèi)的粉體重量的變化率來控制供給到料罐11外的粉體的流量。
[0065]<供給步驟SI〉
[0066]首先，粉體供給用閥75開啟，貯存在均壓罐12的粉體燃料從粉體供給配管70被供給到料罐11。
[0067]另外，流動(dòng)化氣體用閥24開啟，以粉體燃料從料罐11經(jīng)由粉體用閥21而被供給到粉體輸送配管31的方式，流動(dòng)化氣體從流動(dòng)化氣體管34經(jīng)由粉體流動(dòng)化部54而被導(dǎo)入到料罐11內(nèi)，料罐11內(nèi)的粉體燃料被流動(dòng)化。這樣，處于粉體燃料容易被從料罐11供給的狀態(tài)。
[0068]<輸入步驟S2>
[0069]然后，由操作者從輸入機(jī)構(gòu)輸入粉體流量的設(shè)定值SV所涉及的信息。再有，在圖1中，輸入機(jī)構(gòu)被省略。然后，所輸入的信息被輸入到控制部60。
[0070]控制部60在接收來自輸入機(jī)構(gòu)的信息時(shí)，參照存儲(chǔ)器61，讀出與所輸入的粉體流量的設(shè)定值SV所涉及的信息相對(duì)應(yīng)的粉體用閥21的開度、以及載氣主管33內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓，生成初始的粉體用閥21的開度所涉及的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)送到粉體用閥指示計(jì)41。接收了控制信號(hào)的粉體用閥指示計(jì)41基于來自控制部60的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)粉體用閥21的開度。這樣，粉體用閥21的初始的開度基于存儲(chǔ)器61的信息被調(diào)節(jié)。再有，上述的流動(dòng)化氣體所引起的粉體燃料的流動(dòng)化可以是在粉體用閥21開啟前，也可以在信息輸入到輸入機(jī)構(gòu)后開始。
[0071]另外，當(dāng)調(diào)節(jié)粉體用閥21的開度被調(diào)節(jié)時(shí)，再流動(dòng)化氣體被導(dǎo)入。此時(shí)，在再流動(dòng)化氣體的導(dǎo)入量基于粉體用閥21的開度來確定的情況下，粉體用閥21的開度變大，并且通過來自控制部60的控制信號(hào)，使再流動(dòng)化氣體用閥27的開度變小，再流動(dòng)化氣體的導(dǎo)入量變少。即，在該情況下，再流動(dòng)化氣體的導(dǎo)入量以與粉體用閥21的開度成反比例的方式被控制。這基于如下理由。即，在粉體用閥21的開度小的情況下，粉體燃料所引起的閉塞容易產(chǎn)生，在粉體用閥21的開度大的情況下，粉體燃料所引起的閉塞不易產(chǎn)生。因此，在粉體燃料所引起的閉塞容易產(chǎn)生的粉體用閥21的開度小的狀態(tài)下，再流動(dòng)化氣體的導(dǎo)入量多，在粉體燃料所引起的閉塞不易產(chǎn)生的粉體用閥21的開度大的狀態(tài)下，再流動(dòng)化氣體的導(dǎo)入量少。如此，再流動(dòng)化氣體的導(dǎo)入量基于粉體用閥的開度而確定，由此能夠防止再流動(dòng)化氣體被不需要地導(dǎo)入過多。
[0072]然后，如上述那樣，粉體再流動(dòng)化部57設(shè)置在粉體輸送配管31中的粉體流動(dòng)化部54與粉體用閥21之間。粉體燃料即使在被流動(dòng)化氣體流動(dòng)化的情況下，若從料罐11進(jìn)入到粉體輸送配管31，則流動(dòng)性也會(huì)下降，粉體用閥21中容易產(chǎn)生閉塞。然而，粉體輸送配管31中粉體燃料被再流動(dòng)化的情況下，能夠防止粉體用閥21中產(chǎn)生閉塞。另外，如上述那樣，在粉體再流動(dòng)化部57連接于粉體用閥21的情況下，粉體燃料在粉體用閥21的正上方再流動(dòng)化，能夠進(jìn)一步防止粉體用閥21中產(chǎn)生閉塞。
[0073]此外，控制部60基于存儲(chǔ)器61的信息和來自壓力指示計(jì)43，49的信息而生成內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的開度所涉及的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)送到內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42。內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥指示計(jì)42基于來自控制部60的控制信號(hào)來調(diào)節(jié)內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的初始的開度。當(dāng)內(nèi)壓調(diào)節(jié)閥22的開度被調(diào)節(jié)時(shí)，料罐11內(nèi)的壓力被調(diào)節(jié)至規(guī)定的值，使初始的載氣主管33內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓為規(guī)定的范圍。再有，在本例中，通過調(diào)節(jié)料罐11內(nèi)的壓力，使載氣主管33內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓為規(guī)定的范圍，但也可以通過調(diào)節(jié)料罐11內(nèi)的壓力，使料罐11內(nèi)的壓力與載氣主管33內(nèi)的壓力的差壓、或料罐11內(nèi)的壓力與粉體輸送配管31內(nèi)的壓力的差壓為規(guī)定的范圍。
[0074]<接收步驟S3〉
[0075]另外,從連接于料罐11的載荷單元45,輸出載荷單元45從料罐11承受的負(fù)荷所涉及的信號(hào)，該信號(hào)輸入到重量指示調(diào)節(jié)計(jì)46，從重量指示調(diào)節(jié)計(jì)46，輸出包含載荷單元45從料罐11承受的負(fù)荷的信息的信號(hào)。從該料罐11輸出的信號(hào)被輸入到控制部60并被接收。
[0076]另外，連接于料罐11的壓力指示計(jì)48檢測(cè)料罐11內(nèi)的壓力，輸出包含料罐11內(nèi)的壓力所涉及的信息的信號(hào)。該信號(hào)被輸入到控制部60并被接收。再者，該料罐11內(nèi)的壓力如上述那樣與粉體供給配管70的伸縮部71內(nèi)的壓力相等。因此，壓力指示計(jì)48通過檢測(cè)并輸出料罐11內(nèi)的壓力，從而檢測(cè)并輸出伸縮部71內(nèi)的壓力。
[0077]S卩，在本步驟中，來自承受料罐11的負(fù)荷的載荷單元45的輸出、以及來自將料罐11內(nèi)的壓力作為伸縮部71內(nèi)的壓力來檢測(cè)的壓力指示計(jì)48的輸出由控制部60接收。
[0078]<計(jì)算步驟S4>
[0079]以下，控制部60使用從載荷單元45接收的載荷單元45從料罐11承受的負(fù)荷、以及從壓力指示計(jì)48接收的料罐11內(nèi)的壓力，通過運(yùn)算求出料罐11內(nèi)的粉體燃料的重量的
變化率。
[0080]在載荷單元45從料罐11承受的負(fù)荷中，包含料罐11的重量、料罐11內(nèi)的粉體燃料的重量、以及料罐11受粉體供給配管70擠壓的力。
[0081]料罐11的重量沒有變動(dòng)，因而只要事先測(cè)量并輸入到存儲(chǔ)器60即可。
[0082]另外，料罐11受粉體供給配管70擠壓的力原則上為與伸縮部71的下端的開口的面積和伸縮部71內(nèi)的壓力的積成比例的值，由于開口的面積沒有變化，因此料罐11受粉體供給配管70擠壓的力可以成為與伸縮部71內(nèi)的壓力成比例的值。伸縮部71的下端的開口的面積由于沒有變動(dòng)因而只要事先測(cè)量并輸入到存儲(chǔ)器60即可。另外，伸縮部71內(nèi)的壓力由于如上述那樣與在空間上連接于伸縮部71內(nèi)的料罐11內(nèi)的壓力同等，因此只要使用來自將料罐11內(nèi)的壓力作為伸縮部71內(nèi)的壓力來檢測(cè)的壓力指示計(jì)48的信號(hào)即可。然而，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了，在料罐11內(nèi)的壓力變化的情況下，伸縮部71內(nèi)的壓力也變化，料罐11受粉體供給配管70擠壓的力會(huì)產(chǎn)生誤差。
[0083]本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了，該誤差是在伸縮部?jī)?nèi)的壓力上升時(shí)為負(fù)值，在伸縮部?jī)?nèi)的壓力下降時(shí)為正值，此外，誤差的大小大致與伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值。因此，若考慮料罐11內(nèi)的壓力變化的情況，則料罐11受粉體供給裝置70擠壓的力包含與伸縮部71內(nèi)的壓力成比例的值、以及與伸縮部71的壓力的變化率成比例的值。
[0084]因此,控制部60基于對(duì)載荷單元45從料罐11承受的負(fù)荷，減去與壓力指示計(jì)48所檢測(cè)的伸縮部71內(nèi)的壓力成比例的值，并且對(duì)該減法后的值加上與伸縮部71內(nèi)的壓力的變化率成比例的值，進(jìn)一步減去了料罐11的重量等后的值，求出料罐11內(nèi)的粉體燃料的重量的變化率。具體而言，當(dāng)令載荷單元45從料罐11承受的負(fù)荷為W C1，伸縮部71的下端的開口的面積為A，伸縮部71內(nèi)的壓力為P時(shí)，料罐11內(nèi)的粉體燃料的重量W1成為下述式(I)的形式。還有，在下述式(I)中，作為與伸縮部71內(nèi)的壓力成比例的值，對(duì)伸縮部71內(nèi)的壓力乘上伸縮部71的下端的開口的面積以及比例常數(shù)。
[0085][式I]
【權(quán)利要求】
1.一種粉體供給裝置，其特征在于， 是將料罐內(nèi)的粉體供給到所述料罐外的粉體供給裝置， 具備: 粉體供給配管，至少一部分成為在上下方向上伸縮的伸縮部，并且連接于所述料罐的上部，將所述粉體供給到所述料罐內(nèi)； 載荷單元，承受來自所述料罐的負(fù)荷，并檢測(cè)所述負(fù)荷； 壓力指示計(jì)，檢測(cè)所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力；以及 控制部， 所述控制部基于對(duì)所述載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述壓力指示計(jì)所檢測(cè)的所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、以及與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法后的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率，并基于所述粉體重量或所述粉體重量的變化率，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
2.如權(quán)利要求1所述的粉體供給裝置，其特征在于， 還具備檢測(cè)所述伸縮部的伸縮量的位移計(jì)， 所述控制部基于對(duì)所述載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述壓力指示計(jì)所檢測(cè)的所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法、以及與所述伸縮量成比例的值的減法的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的粉體供給裝置，其特征在于， 所述控制部基于對(duì)所求出的所述粉體重量或所述粉體重量的變化率實(shí)施一階時(shí)滯處理和移動(dòng)平均處理的至少一者后的值，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
4.如權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的粉體供給裝置，其特征在于， 所述壓力指示計(jì)將所述料罐內(nèi)的壓力作為所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力來檢測(cè)。
5.一種粉體供給方法，其特征在于， 是將料罐內(nèi)的粉體供給到所述料罐外的粉體供給方法， 具備: 供給步驟，從至少一部分成為在上下方向上伸縮的伸縮部并且連接于所述料罐的上部的粉體供給配管，將粉體供給到所述料罐內(nèi)； 計(jì)算步驟，基于對(duì)承受來自所述料罐的負(fù)荷的載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、以及與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法后的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率；以及 流量控制步驟，基于所述粉體重量或所述粉體重量的變化率，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
6.如權(quán)利要求5所述的粉體供給方法，其特征在于， 在所述計(jì)算步驟中，基于對(duì)承受來自所述料罐的負(fù)荷的載荷單元所檢測(cè)的所述負(fù)荷進(jìn)行了與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力成比例的值的減法、與所述伸縮部?jī)?nèi)的壓力的變化率成比例的值的加法、以及與所述伸縮部的伸縮量成比例的值的減法的值，求出所述料罐內(nèi)的粉體重量或粉體重量的變化率。
7.如權(quán)利要求5或6所述的粉體供給方法，其特征在于，在所述流量控制步驟中，基于對(duì)所求出的所述粉體重量或所述粉體重量的變化率實(shí)施一階時(shí)滯處理和移動(dòng)平均處理的至少一者后的值，控制供給到所述料罐外的粉體的流量。
8.如權(quán)利要求5~7中的任一項(xiàng)所述的粉體供給方法，其特征在于， 將所述料罐內(nèi)的壓力作為所`述伸縮部?jī)?nèi)的壓力來進(jìn)行所述計(jì)算步驟。
【文檔編號(hào)】F27D3/18GK103796938SQ201280043171
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月5日
【發(fā)明者】下野貴美博, 竹田孝宏, 寺岡和俊, 笠木文仁, 白石治, 玉村琢之, 安富壽德 申請(qǐng)人:鉆石工程株式會(huì)社, 電源開發(fā)株式會(huì)社