特開2018-173341(P2018-173341A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-173341(P2018-173341A)
(43)【公開日】2018年11月8日
(54)【発明の名称】温度測定装置。
(51)【国際特許分類】
   G01K 11/32 20060101AFI20181012BHJP
【FI】
   G01K11/32 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2017-71667(P2017-71667)
(22)【出願日】2017年3月31日
(71)【出願人】
【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106002
【弁理士】
【氏名又は名称】正林 真之
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【弁理士】
【氏名又は名称】林 一好
(72)【発明者】
【氏名】原田 嗣
【テーマコード(参考)】
2F056
【Fターム(参考)】
2F056VF02
(57)【要約】      (修正有)
【課題】コンベアとの距離を変えずに光ファイバを設置でき、コンベアの温度を好適に測定できる温度測定装置を提供すること。
【解決手段】石炭を搬送するコンベアの温度を測定する温度測定装置であって、コンベアに沿って配置されるケーブル部60と、コンベアの温度を測定する測定部と、を備え、ケーブル部60は、光ファイバ62と、コンベアに沿って吊架されたメッセンジャーワイヤ61と、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61に固定するラッシングロッド63と、を備える。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
石炭を搬送するコンベアの温度を測定する温度測定装置であって、
前記コンベアに沿って配置されるケーブル部と、
前記コンベアの温度を測定する測定部と、
を備え、
前記ケーブル部は、
光ファイバと、
前記コンベアに沿って吊架されたメッセンジャーワイヤと、
前記光ファイバを前記メッセンジャーワイヤに固定するラッシングロッドと、
を備える温度測定装置。
【請求項2】
前記ケーブル部は、前記コンベアのローラの両側に配置される請求項1に記載の温度測定装置。
【請求項3】
前記ケーブル部は、前記コンベアが設置される設置面の近傍に配置される請求項2に記載の温度測定装置。
【請求項4】
前記コンベアに沿って配置され、前記コンベアを密閉するカバーを更に備え、
前記カバーは、前記コンベアに沿って任意に配置される点検窓を備える請求項1〜3のいずれかに記載の温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、温度測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、石炭火力発電設備において、燃料となる石炭は、搬入用コンベアを用いてサイロに搬入され、搬出用コンベアを用いてバンカに搬出される。搬入用コンベア及び搬出用コンベア(以下、総称してコンベアと記載する)では、石炭の酸化反応や、ローラの摩擦熱の増大等により温度上昇が起きる場合がある。コンベアの温度を測定して、このような温度上昇を監視することにより事故を未然に防ぐことは非常に重要である。
【0003】
コンベアの温度を測定する装置として、光ファイバのラマン散乱光を用いた温度測定装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平8−268533号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示された温度測定装置によれば、コンベアに沿って光ファイバが設置される。そして、光ファイバのラマン散乱光の後方散乱孔として光源に戻るアンチストークス光及びストークス光の強度比が計測される。また、入射側に戻る後方散乱孔の遅延時間が計測される。これにより、コンベアの位置とその位置の温度とが測定される。
【0006】
ところで、特許文献1に開示された温度測定装置では、石炭の落下等による光ファイバの折損防止のために、芯線を金属管で覆った光ファイバが用いられている。そのため、光ファイバを曲げて配置することは容易ではなかった。その結果、コンベアが曲がっている位置では、コンベアとの距離が変わってしまうことがあった。これに対し、コンベアとの距離を変えずに光ファイバを設置でき、コンベアの温度を好適に測定できれば有用である。
【0007】
従って、本発明は、コンベアとの距離を変えずに光ファイバを設置でき、コンベアの温度を好適に測定できる温度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、石炭を搬送するコンベアの温度を測定する温度測定装置であって、前記コンベアに沿って配置されるケーブル部と、前記コンベアの温度を測定する測定部と、を備え、前記ケーブル部は、光ファイバと、前記コンベアに沿って吊架されたメッセンジャーワイヤと、前記光ファイバを前記メッセンジャーワイヤに固定するラッシングロッドと、を備える温度測定装置に関する。
【0009】
また、前記ケーブル部は、前記コンベアのローラの両側に配置されるのが好ましい。
【0010】
また、前記ケーブル部は、前記コンベアが設置される設置面の近傍に配置されるのが好ましい。
【0011】
また、温度測定装置は、前記コンベアに沿って配置され、前記コンベアを密閉するカバーを更に備え、前記カバーは、前記コンベアに沿って任意に配置される点検窓を備えるのが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、コンベアとの距離を変えずに光ファイバを設置でき、コンベアの温度を好適に測定できる温度測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の一実施形態に係る温度測定装置が設置された石炭火力発電設備を示す概略図である。
図2】一実施形態の温度測定装置が設置されたコンベアの配置を示す概略平面図である。
図3】一実施形態の温度測定装置の光ファイバとコンベアとの位置関係を示すコンベアの断面図である。
図4】一実施形態の温度測定装置の光ファイバの設置状況を示すコンベアの側面図である。
図5】一実施形態の温度測定装置のカバーを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態に係る温度測定装置1について、図1図5を参照して説明する。
まず、図1及び図2を参照して、石炭火力発電設備における石炭の搬入から、ボイラへの搬出までの流れを説明する。
【0015】
石炭運搬船(図示せず)から揚炭機で陸揚げされた石炭は、搬入用コンベア10でサイロ(貯炭場)20へ送られ、山積みされる(貯炭)。このような石炭Mは、消費時にはサイロ20から、搬出用コンベア30でバンカ40へ移送され、微粉炭機50によって微粉炭にされ、ボイラに送られる。
【0016】
次に、図3を参照して、搬出用コンベア30の構成について説明する。なお、搬入用コンベア10の構成も搬出用コンベア30の構成と同様である。以下の説明では、搬入用コンベア10及び搬出用コンベア30を区別しない場合には、「コンベア100」と記載する。
コンベア100は、ベルト体38と、コンベアフレーム37と、ローラ39と、を備える。
【0017】
ベルト体38は、無端状のベルトであり、石炭Mを載せて搬送するサプライ側ベルト33と、折り返して戻るリターン側ベルト31とに分けられる。
サプライ側ベルト33は、コンベア100の上部に配置され、石炭Mを上面に載せて、サイロ20又はバンカ40に搬送することが可能になっている。
リターン側ベルト31は、コンベア100の下部に配置され、サプライ側ベルト33の移動方向とは逆方向に移動する。
【0018】
コンベアフレーム37は、リターン側ベルト31及びサプライ側ベルト33の間に配置される。コンベアフレーム37は、リターン側ベルト31及びサプライ側ベルト33を支持する。
【0019】
ローラ39は、ベルト体38を支持する。ローラ39は、リターンローラ32と、サプライローラ34と、備える。
【0020】
リターンローラ32は、軸方向がコンベア100の幅方向に沿って配置されるローラ体である。リターンローラ32は、コンベアフレーム37の下部に回転自在に支持される。そして、リターンローラ32は、リターン側ベルト31の下面に接触して、リターン側ベルト31を支持する。
【0021】
サプライローラ34は、軸方向がコンベア100の幅方向に沿って配置されるローラ体である。サプライローラ34は、コンベア100の幅方向に沿って3分割されてコンベアフレーム37の上部に回転自在に支持される。幅方向中央のサプライローラ34は、水平方向に軸方向を向けて配置される。幅方向両端側のサプライローラ34のそれぞれは、幅方向中央のサプライローラ34に向けて、軸方向を傾斜して配置される。サプライローラ34は、サプライ側ベルト33の下面に接触して配置される。
【0022】
以上のコンベア100によれば、サプライ側ベルト33が石炭Mを上面に載せて搬送することができ、リターン側ベルト31は、サプライ側ベルト33の移動方向とは逆方向に移動する。サプライローラ34は、サプライ側ベルト33の移動を下面に接触するとともに回転することにより支持する。リターンローラ32は、リターン側ベルト31の移動を下面に接触するとともに回転することにより支持する。
【0023】
次に、本実施形態に係る温度測定装置1について説明する。
本実施形態に係る温度測定装置1は、搬入用コンベア10及び搬出用コンベア30の温度を測定する装置である。温度測定装置1は、図1図3に示すように、ケーブル部60と、測定部70と、カバー35と、を備える。
【0024】
ケーブル部60は、コンベア100に沿って配置される。具体的には、ケーブル部60は、搬入用コンベア10及び搬出用コンベア30に沿って配置される。そして、ケーブル部60は、コンベア100の幅方向に一対に配置される。具体的には、ケーブル部60は、図3に示すように、コンベア100のローラ39の両側に配置される。具体的には、ケーブル部60は、リターンローラ32の両側のそれぞれに配置される。また、ケーブル部60は、コンベア100が設置される設置面Gの近傍に配置される。更に、ケーブル部60は、搬入用コンベア10側のケーブル部60と、搬出用コンベア30側のケーブル部60とを接続する連絡用ケーブル部80を有する。ケーブル部60は、図3及び図4に示すように、光ファイバ62と、メッセンジャーワイヤ61と、ラッシングロッド63と、を備える。
【0025】
光ファイバ62は、石英ガラスやプラスチックにより形成されたコア(図示せず)を有し、半導体レーザ(図示せず)からの入射光を伝搬する。また、光ファイバ62は、ラマン散乱光を伝搬することにより、強度が温度に対して感応性の高いアンチストークス光と、強度が温度に対して感応性の低いストークス光とを伝搬する。光ファイバ62は、搬入用コンベア10、搬出用コンベア30、及び連絡用ケーブル部80のそれぞれの全体に渡って配置されている。
【0026】
メッセンジャーワイヤ61は、いわゆる吊線である。メッセンジャーワイヤ61は、例えば亜鉛メッキ鋼で形成される。メッセンジャーワイヤ61は、光ファイバ62に沿って配置される。即ち、メッセンジャーワイヤ61は、光ファイバ62と同様に、搬入用コンベア10、搬出用コンベア30、及び連絡用ケーブル部80のそれぞれの全体に渡って配置されている。
【0027】
ラッシングロッド63は、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61に固定する部材である。ラッシングロッド63は、いわゆる螺旋状に形成される巻線である。ラッシングロッド63は、例えば、亜鉛メッキ鋼を用いて形成される。ラッシングロッド63は、光ファイバ62及びメッセンジャーワイヤ61を束ねた上で、両者の外周に巻き付けられることにより、光ファイバ62及びメッセンジャーワイヤ61を固定する。
【0028】
測定部70は、いわゆるラマン散乱光を解析して、コンベア100各部の温度を測定する装置である。具体的には、測定部70には、ケーブル部60が接続され、光ファイバ62からもたらされるラマン散乱光を解析することにより、コンベア100各部の温度を測定する。測定部70の具体的な構成及び解析手法として、例えば、特開平8−268533号公報や特開2004−99264号公報に記載の周知の構成及び手法を用いて温度計測をすることができる。測定部70は、測定された温度の情報及び測定された位置の情報を制御室(図示せず)のコンピュータに送信する。制御室(図示せず)では、コンピュータにおいて送信された温度の情報及び位置の情報を監視して、コンベア30を集中管理する。
【0029】
カバー35は、コンベア100に沿って配置され、コンベア100を密閉するカバー体である。カバー35は、例えば、石炭Mが落下する可能性のあるコンベア100の傾斜部や、接続部等に配置される。コンベア100は、図5に示すように、コンベア100に沿って任意に配置される点検窓36を有する。
【0030】
点検窓36は、コンベア100に沿って任意の場所に設けられる。点検窓36は、外部から開くことにより、カバー35内のコンベア100の状況を点検するために設けられる。
【0031】
次に、光ファイバ62をコンベア100に沿って配置する際の流れについて説明する。
まず、搬入用コンベア10の全長に亘って、搬入用コンベア10の両端にメッセンジャーワイヤ61が吊架される。また、搬出用コンベア30の全長に亘って、搬出用コンベア30の両端にメッセンジャーワイヤ61が吊架される。例えば、メッセンジャーワイヤ61は、搬入用コンベア10の搬送方向両端と、搬入用コンベア10の途中の任意の部分でコンベア100に支持される。また、メッセンジャーワイヤ61は、搬出用コンベア30の搬送方向両端と、搬出用コンベア30の途中の任意の場所でコンベア100に支持される。また、メッセンジャーワイヤ61は、連絡用ケーブル部80を配置する位置にも設けられる。
【0032】
次に、光ファイバ62は、メッセンジャーワイヤ61に沿って配置される。即ち、光ファイバ62は、搬入用コンベア10の全長に亘って配置されるとともに、搬出用コンベア30の全長に亘って配置される。また、連絡用ケーブル部80の位置にも配置される。
【0033】
ラッシングロッド63は、光ファイバ62及びメッセンジャーワイヤ61を束ねて、両者に巻き付けられる。これにより、ラッシングロッド63は、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61に固定して、光ファイバ62に張力を作用させないようにすることができる。ラッシングロッド63は、メッセンジャーワイヤ61がコンベア100に沿って曲げて配置されている場合、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61の曲率に沿って曲げることにより、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61に固定する。
【0034】
次に、温度測定装置1の動作について説明する。
ケーブル部60がリターンローラ32の両側のそれぞれに配置されることにより、光ファイバ62は、リターンローラ32周辺の温度に応じたラマン散乱光を測定部70に伝搬する。例えば、リターン側ベルト31に付着した石炭Mによりリターンローラ32の回転時の摩擦が増加すると、リターンローラ32の温度が上昇する。光ファイバ62は、上昇した温度に応じたラマン散乱光を測定部70に伝搬する。また、図3に示すように、サプライ側ベルト33からコンベア100の設置面Gに落下した石炭Mが酸化した場合、石炭Mは、発熱する。光ファイバ62は、石炭Mの発熱により上昇した温度に応じたラマン散乱光を測定部70に伝搬させる。測定部70は、ラマン散乱光を解析することにより、コンベア100の温度上昇と、温度上昇したコンベア100の位置を特定する。
また、作業員が点検窓36から適宜、コンベア100の内部の温度を測定することによりコンベア100内の温度上昇を発見することができる。
【0035】
以上説明した一実施形態の温度測定装置1によれば、以下のような効果を奏する。
(1)温度測定装置1を、コンベア100に沿って配置されるケーブル部60と、コンベア100の温度を測定する測定部70と、を含んで構成し、ケーブル部60を、光ファイバ62と、コンベア100に沿って吊架されたメッセンジャーワイヤ61と、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61に固定するラッシングロッド63と、を含んで構成した。これにより、金属管によって被覆された光ファイバ62を用いる場合に比べ、光ファイバ62を容易に曲げて配置することができる。また、吊架されたメッセンジャーワイヤ61に沿って光ファイバ62を配置することにより、光ファイバ62が落下した石炭Mに触れることによる光ファイバ62の祈損を防止できる。光ファイバ62をコンベア100に沿って容易に曲げて配置できるので、コンベア100及び光ファイバ62の間の距離を大きく変えることなく、コンベア100の温度を好適に計測できる。
【0036】
(2)ケーブル部60を、コンベア100のローラ39の両側に配置した。これにより、光ファイバ62は、ローラ39の温度に基づいた信号を測定装置に送ることができる。よって、光ファイバ62から送られる信号に基づいてローラ39の温度を測定することができる。
【0037】
(3)ケーブル部60を、コンベア100が設置される設置面Gの近傍に配置した。これにより、光ファイバ62は、石炭Mが設置面Gに落下した場合の温度上昇に基づいた信号を測定装置に送ることができる。よって、ローラ39の温度のみならず、落下した石炭Mによる温度上昇についても測定できる。
【0038】
(4)温度測定装置1を、コンベア100に沿って配置され、コンベア100を密閉するカバー35を含んで構成し、カバー35を、コンベア100に沿って任意に配置される点検窓36を含んで構成した。これにより、光ファイバ62を用いた温度監視と、点検窓36を用いた作業員による温度監視との二重監視を実現できる。よって、石炭Mを搬送するコンベア100の安全をより図ることができる。
【0039】
以上、本発明の温度測定装置1の好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【0040】
例えば、上記実施形態において、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61に沿わせて配置したが、光ファイバ62をメッセンジャーワイヤ61に沿って直線状に配置することに制限されない。例えば、光ファイバ62を螺旋状に配置して、メッセンジャーワイヤ61に巻き付けるように配置してもよい。これにより、メッセンジャーワイヤ61の曲率がより大きな場所であっても、光ファイバ62の全体が撓みやすくなるので、メッセンジャーワイヤ61に沿って配置することができる。
【0041】
また、光ファイバ62を、直線状に配置されたコンベア100に沿う位置では直線状に配置して、カーブの位置では螺旋状に配置するようにしてもよい。これにより、メッセンジャーワイヤ61の曲率の大きな場所では光ファイバ62を撓みやすくしつつ、メッセンジャーワイヤ61の全長を短くすることができる。
【符号の説明】
【0042】
1 温度測定装置
35 カバー
36 点検窓
60 ケーブル部
61 メッセンジャーワイヤ
62 光ファイバ
63 ラッシングロッド
70 測定部
100 コンベア
G 設置面
M 石炭
図1
図2
図3
図4
図5