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JP2015044680A - Granule feeding system and combustion device with granule feeding system - Google Patents

Granule feeding system and combustion device with granule feeding system Download PDF

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JP2015044680A JP2013177446A JP2013177446A JP2015044680A JP 2015044680 A JP2015044680 A JP 2015044680A JP 2013177446 A JP2013177446 A JP 2013177446A JP 2013177446 A JP2013177446 A JP 2013177446A JP 2015044680 A JP2015044680 A JP 2015044680A
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洋文 岡▲崎▼
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孝朗 関合
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由貴 上川
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盛士 三宅
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a granule feeding system in which: the flow state of granules in a hopper is a mass flow state where a flow toward an outlet occurs almost uniformly across the hopper.SOLUTION: A granule feeding system comprises: a first measuring unit for measuring at least one of the pressure, flow rate, and friction of granules stored in a hopper thereof; a fluidization acceleration unit for ejecting air flow into granules in the hopper to increase the fluidity of granules; and a diagnostic system for diagnosing the flow state of granules in the hopper according to a measurement signal for the pressure, flow rate, or friction of granules measured by the first measuring unit. In the diagnostic system, there is provided diagnostic means for sorting the flow state of granules in the hopper at least into a normal state and into a state other than a normal state. When a state other than a normal state is detected by the diagnostic means, a command signal is output to a control unit to regulate the flow rate of granules maneuvered by a receiving conveyor and a feeder and control the flow state of granules in the hopper so as to achieve a normal state.

Description

本発明は、多種の粉粒体を利用する粉粒体の供給システムと、粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置に関するものであり、特に、粉粒体の供給システムの内部における粉粒体の流動状況を診断して供給システム出口での粉粒体の性状を予測する粉粒体の供給システムと、この粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置に係るものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a granular material supply system using various types of granular materials, and a combustion apparatus including the granular material supply system, and in particular, the granular material inside the granular material supply system. The present invention relates to a powder supply system for diagnosing the flow state of the powder and predicting the properties of the powder at the outlet of the supply system, and a combustion apparatus equipped with this powder supply system.

粉粒体の供給システムと、この粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置に係る本発明の主な適用先として、石炭とバイオマス燃料のように異なる種類の粉粒体を貯蔵して供給する粉粒体の供給システム、及びこのような粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置である固体燃料を使用するボイラが考えられる。   As a main application destination of the present invention related to a powder supply system and a combustion apparatus equipped with this powder supply system, different types of powder and granules such as coal and biomass fuel are stored and supplied. A boiler using solid fuel, which is a combustion apparatus equipped with a supply system of powder and a supply system of such powder, can be considered.

発電用のボイラでは、ボイラから排出する二酸化炭素量の削減のため、化石燃料に代わり木材や農業廃棄物のように植物由来の成分を燃料とする、いわゆるバイオマスの利用が拡大している。   In the boiler for power generation, in order to reduce the amount of carbon dioxide discharged from the boiler, the use of so-called biomass, which uses plant-derived components as fuel instead of fossil fuel, such as wood and agricultural waste, is expanding.

バイオマスをボイラの燃料として利用すると、バイオマスを燃焼して排出した二酸化炭素は再び植物に吸収され、地球上で循環することで大気中の二酸化炭素の濃度を増やさないものとみなされる。このため、一般に燃料としてバイオマスの混焼率を高めることが求められる。   When biomass is used as fuel for boilers, carbon dioxide emitted by burning biomass is again absorbed by plants and is considered to not increase the concentration of carbon dioxide in the atmosphere by circulating on the earth. For this reason, it is generally required to increase the co-firing rate of biomass as a fuel.

化石燃料を燃焼させるボイラを用いた燃焼装置では、化石燃料を粉粒体状にした燃料を貯蔵ホッパ(以下、ホッパと記す)に供給し、この貯蔵ホッパから粉砕機を介して粉粒体状にした化石燃料をボイラのバーナに供給し、ボイラ内で燃焼させる方法が一般的である。   In a combustion apparatus using a boiler that burns fossil fuel, a fuel in which the fossil fuel is powdered is supplied to a storage hopper (hereinafter referred to as a hopper), and the granular material is supplied from the storage hopper via a pulverizer. A common method is to supply the fossil fuel thus prepared to the burner of the boiler and burn it in the boiler.

上記した方法では、ホッパと粉砕機、バーナからなる機器グループを複数有し、これらの機器グループの稼働数を増減することでボイラの燃焼負荷を調整する。   In the above-described method, a plurality of equipment groups including a hopper, a pulverizer, and a burner are provided, and the combustion load of the boiler is adjusted by increasing / decreasing the number of operations of these equipment groups.

この燃焼装置においてバイオマス燃料を利用する1つの利用形態に、一部の機器グループにバイオマス燃料を供給し、その他の機器グループに石炭を供給する方法がある。   One form of utilization of biomass fuel in this combustion apparatus is a method of supplying biomass fuel to some equipment groups and supplying coal to other equipment groups.

バイオマス燃料を供給する機器グループの数を増減させてバイオマス燃料を供給する機器グループの運転負荷を調整することで、燃焼装置でのバイオマス利用率(混焼率)を調整する。   By adjusting the operation load of the equipment group that supplies biomass fuel by increasing or decreasing the number of equipment groups that supply biomass fuel, the biomass utilization rate (mixed combustion rate) in the combustion apparatus is adjusted.

この方法では、バイオマス燃料と石炭が粉砕機やバーナに個別に供給されるので、それぞれの燃料に適した運転条件を粉砕機やバーナ等の機器グループに与えることができる。運転条件の例としては、粉砕機に与える粉砕条件やバーナへの空気量条件がある。   In this method, the biomass fuel and coal are individually supplied to the pulverizer and burner, so that the operating conditions suitable for each fuel can be given to the equipment group such as the pulverizer and burner. Examples of operating conditions include pulverization conditions given to the pulverizer and air quantity conditions to the burner.

上記の利用形態では、燃焼装置に供給されるバイオマス燃料が少ない場合に、通常、バイオマス燃料を使用している機器グループにて、バイオマス燃料から石炭の使用に切り替えることで、燃焼装置の燃焼負荷を維持することができる。   In the above usage mode, when the biomass fuel supplied to the combustion device is small, the combustion load of the combustion device is normally reduced by switching from biomass fuel to the use of coal in the equipment group that uses the biomass fuel. Can be maintained.

また、燃焼装置に供給されるバイオマス燃料が多くなれば、石炭からバイオマス燃料の使用に切り替えることで、燃焼装置でのバイオマス利用率を高めることができる。   Moreover, if the biomass fuel supplied to a combustion apparatus increases, the biomass utilization rate in a combustion apparatus can be raised by switching to use of biomass fuel from coal.

燃焼装置に供給される燃料として、バイオマス燃料から石炭の使用に切り替える場合、ホッパ(粉粒体貯蔵部)にはバイオマス燃料の上部に石炭が供給される。また、石炭からバイオマス燃料に切り替える場合、ホッパには石炭の上部にバイオマス燃料が供給される。   When switching from the biomass fuel to the use of coal as the fuel supplied to the combustion device, the coal is supplied to the upper part of the biomass fuel in the hopper (powder storage unit). In addition, when switching from coal to biomass fuel, the hopper is supplied with biomass fuel above the coal.

ホッパ下部から排出される燃料がバイオマス燃料から石炭、または石炭からバイオマス燃料に切り替わる際、ホッパの下流側の粉砕機やバーナは、それぞれの粉粒体の性状に合わせて運転させる必要がある。   When the fuel discharged from the lower part of the hopper is switched from biomass fuel to coal, or from coal to biomass fuel, the pulverizer and burner on the downstream side of the hopper must be operated in accordance with the properties of the respective granular materials.

この運転条件の変更には準備時間が必要であるので、ホッパから排出される粉粒体の性状を事前に予測することが望ましい。また、理想的にはバイオマス燃料と石炭の切り替えの場合、両者が混合していると粉砕機での粉砕が難しいことから、両者が混合している状態が短いことが理想的である。   Since preparation time is required for changing the operating conditions, it is desirable to predict the properties of the granular material discharged from the hopper in advance. Ideally, in the case of switching between biomass fuel and coal, if both are mixed, pulverization with a pulverizer is difficult, so it is ideal that the state in which both are mixed is short.

上述した理想的なホッパ内の粉粒体の流れを実現するには、ホッパ内の粉粒体が均等にホッパの排出口へ向かって流れる、いわゆるマスフローの状態を形成することが望ましい。   In order to realize the ideal flow of particles within the hopper, it is desirable to form a so-called mass flow state in which the particles within the hopper flow evenly toward the discharge port of the hopper.

このマスフローの状態では、ホッパ内の粉粒体が均等速度でホッパの排出口に向って流れることで、ホッパに投入した順に粉粒体がホッパの排出口から排出される。ホッパから排出される粉粒体の性状予測は容易であり、両者が混合している状態も短い。   In this mass flow state, the granular material in the hopper flows toward the hopper discharge port at a uniform speed, so that the granular material is discharged from the hopper discharge port in the order in which it is put into the hopper. Prediction of the properties of the powder discharged from the hopper is easy, and the state where both are mixed is also short.

しかし、粉粒体は粒度や比重、摩擦係数により流動性が異なる。例えば一般に比重が大きい石炭は流動性が高くて排出が早く、比重の小さいバイオマス燃料は流動性が低くて排出が遅くなる。   However, the powders have different fluidity depending on the particle size, specific gravity, and friction coefficient. For example, generally, coal with a high specific gravity has high fluidity and discharges quickly, and biomass fuel with a low specific gravity has low flowability and discharges slowly.

このため、ホッパに貯蔵した固体燃料は貯蔵した順にホッパの排出口から排出されるとは限らない。例えば、バイオマス燃料、石炭の順にホッパに貯蔵した場合では、石炭が排出口に到達するのが早く、粉粒体の一部分だけがホッパの排出口から排出され、長時間排出されない粉粒体が生じるいわゆるファンネルフローの状態が生じやすい。   For this reason, the solid fuel stored in the hopper is not necessarily discharged from the discharge port of the hopper in the order of storage. For example, when biomass fuel and coal are stored in order in the hopper, the coal quickly reaches the outlet, and only a part of the granular material is discharged from the hopper outlet, resulting in a granular material that is not discharged for a long time. A so-called funnel flow condition is likely to occur.

このファンネルフローの状態では、ホッパ内の粉粒体が異なる速度で流れるため、ホッパの排出口から排出される粉粒体の性状予測はマスフローの場合に比べて難しく、両者が混合している状態も長い。   In this funnel flow state, the particles in the hopper flow at different speeds, so it is more difficult to predict the properties of the particles discharged from the hopper discharge port than in the case of mass flow. Also long.

また、ファンネルフローの状態では長時間、ホッパから排出されない粉粒体が生じるのでその固着や変質により、ホッパの排出不良の原因となる。特に、ホッパ内に流動性の異なる粉粒体が同時に存在する場合に上記の排出不良やファンネルフローの状態を形成しやすい。   Further, in the state of funnel flow, a granular material that is not discharged from the hopper is generated for a long time, and this causes sticking or alteration of the hopper, resulting in defective discharge of the hopper. In particular, it is easy to form the above-mentioned discharge failure and funnel flow state when powders having different fluidity are simultaneously present in the hopper.

ホッパ内でマスフローの流れを形成し、ホッパから排出される粉粒体の性状予測を容易にする技術が望まれる。特に、粉粒体のホッパ内での固着やファンネルフローが形成されると、その状態から正常なマスフローの状態に復旧するのは容易でない。   A technique is desired that forms a mass flow in the hopper and makes it easy to predict the properties of the powder discharged from the hopper. In particular, when the granular material is fixed in the hopper or funnel flow is formed, it is not easy to restore the normal mass flow state from that state.

このため、ホッパ内の粉粒体の流れを診断し、固着やファンネルフローのような異常状態になる前の粉粒体の流れの部分的な不均一のような微小な異常状態(以下、予兆状態と記す)の段階で検知し、正常なマスフローの状態に復旧する技術が望まれる。   For this reason, the flow of the granular material in the hopper is diagnosed, and a minute abnormal state such as partial non-uniformity in the flow of the granular material before the abnormal state such as sticking or funnel flow (hereinafter, an indication) It is desired to develop a technique for detecting the state at the stage of “state” and restoring the state of normal mass flow.

ホッパから排出される粉粒体の性状を予測する技術として、特開平9−272904号公報は、数値解析によりホッパ内の粉粒体の挙動を把握する技術を開示している。この技術は主に高炉での粉粒体の挙動把握を対象としたものであり、粉粒体のシミュレーション技術を利用して貯蔵部での粉粒体の挙動を予測し、貯蔵部下部での粉粒体の性状を把握するものである。   As a technique for predicting the properties of the granular material discharged from the hopper, Japanese Patent Laid-Open No. 9-272904 discloses a technique for grasping the behavior of the granular material in the hopper by numerical analysis. This technology is mainly aimed at grasping the behavior of granular materials in the blast furnace. Prediction of the behavior of granular materials in the storage section using the simulation technology of granular materials, This is to grasp the properties of the granular material.

粉粒体の固着やファンネルフローを避ける技術として、特開平11−165791号公報に開示した技術がある。この技術ではホッパ内にガスを供給することで粉粒体の流動性を高めて、粉粒体を正常に排出させ易くするものである。   As a technique for avoiding sticking of powder particles and funnel flow, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-165791. In this technique, gas is supplied into the hopper to improve the fluidity of the powder and facilitate the normal discharge of the powder.

プラントの状態を診断する技術の一例として、特開2010−237893号公報には、プラントの計測信号のデータベースを利用し、プラントが正常時と異常時のデータをカテゴリーに分離し、現在のプラントの計測信号がどのカテゴリーに分類されるかプラントの運転状態を診断する技術を開示している。   As an example of a technique for diagnosing the state of a plant, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-237893 uses a plant measurement signal database to separate normal and abnormal data of a plant into categories, A technique for diagnosing the operating state of a plant to which category a measurement signal is classified is disclosed.

また、国際公開WO2012−073289号公報には、プラントの計測信号のデータベースを利用し、プラントが正常状態と異常状態に、又はプラントが正常状態から異常状態に至る途中のプラントの予兆状態を検知する診断装置に関する技術を開示している。   Also, in International Publication No. WO2012-073289, a plant measurement signal database is used to detect a sign state of a plant in a normal state and an abnormal state, or on the way from a normal state to an abnormal state. A technique relating to a diagnostic device is disclosed.

特開平9−272904号公報JP-A-9-272904 特開平11−165791号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-165791 特開2010−237893号公報JP 2010-237893 A 国際公開WO2012−073289号公報International Publication WO2012-073289

プラントの状態を診断する技術として、特開2010−237893号公報に開示された方法では、プラントに異常が発生したことを判定している。しかしながら、プラントが異常状態となった際にプラントの異常状態を検知してプラントを正常状態に戻す方法については何等提示されていない。   As a technique for diagnosing the state of a plant, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-237893 determines that an abnormality has occurred in the plant. However, nothing is presented about a method for detecting an abnormal state of the plant and returning the plant to a normal state when the plant is in an abnormal state.

また、国際公開WO2012−073289号公報に開示された技術においても、診断装置によって計測信号からプラントが正常状態と正常以外の状態に分類しているが、診断装置で検知したプラントが正常以外の状態から正常状態に戻す方法については何等提示されていない。   In the technique disclosed in International Publication WO2012-073289, the plant is classified into a normal state and a non-normal state from the measurement signal by the diagnostic device, but the plant detected by the diagnostic device is in a non-normal state. There is no suggestion about how to return to normal state.

本発明の目的は、ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断し、粉粒体の流動状況が正常状態以外の状態の場合に、ホッパ内での粉粒体の流動状況がホッパ内の全体で排出口へ向かう流れがほぼ均等に生じる、いわゆるマスフローの状態となる正常状態に復旧するようにした粉粒体の供給システム、及びこの粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置を提供することにある。   The purpose of the present invention is to diagnose the flow state of the granular material in the hopper, and when the flow state of the granular material is in a state other than the normal state, the flow state of the granular material in the hopper To provide a powder supply system that restores a normal state that is a so-called mass flow state in which the flow toward the discharge port is generated almost evenly, and a combustion apparatus equipped with this powder supply system It is in.

本発明の粉粒体の供給システムは、多種の粉粒体を貯蔵するホッパと、ホッパの上部から粉粒体をホッパ内に供給する受け入れコンベアと、ホッパの下部からホッパ内に貯蔵した粉粒体をホッパの外部に取り出すフィーダとを備えた粉粒体の供給システムであって、前記ホッパ内に貯蔵した粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうち、少なくとも1つを計測する第1の計測部を該ホッパに設け、前記ホッパ内に貯蔵した粉粒体に気流を噴出し、又は振動を与えて粉粒体の流動性を高める流動化促進部を該ホッパに設け、前記受け入れコンベア又はフィーダでの粉粒体の流量を調整すると共に、前記流動化促進部を駆動する制御部を設けた粉粒体の供給システムにおいて、第1の計測部で計測された粉粒体の圧力、流速、または摩擦力の少なくとも1つの計測信号に基づいて前記ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断する診断装置を設けると共に、ホッパ内の粉粒体の流動状況の状態を、少なくとも正常状態と、正常以外の状態とに分類する診断手段を診断装置に備え、前記診断装置に備えた該診断手段によって該粉粒体の流動状況が正常以外の状態と診断された場合に、該診断手段から前記制御部に指令信号を出力して受け入れコンベア及びフィーダで操作される粉粒体の流量を調整して、前記ホッパ内の粉粒体の流動状況を正常状態となるように制御するように構成したことを特徴とする。   The granular material supply system of the present invention includes a hopper for storing various types of granular material, a receiving conveyor for supplying granular material into the hopper from the upper part of the hopper, and a granular material stored in the hopper from the lower part of the hopper. A powder and granule supply system including a feeder for taking a body out of a hopper, and measuring at least one of pressure, flow velocity, and friction force of the powder and granule stored in the hopper The hopper is provided with a fluidization accelerating portion for increasing the fluidity of the granular material by jetting an air flow or vibrating the granular material stored in the hopper, and the receiving conveyor. Alternatively, in the powder supply system provided with a control unit for driving the fluidization promoting unit while adjusting the flow rate of the powder in the feeder, the pressure of the powder measured by the first measurement unit, Low flow rate or friction force And a diagnostic device for diagnosing the flow state of the granular material in the hopper based on one measurement signal, and at least the normal state and the non-normal state of the flow state of the granular material in the hopper The diagnostic device includes a diagnostic means for classifying into the following: a diagnostic signal provided from the diagnostic device to the control unit when the flow state of the granular material is diagnosed by the diagnostic device provided in the diagnostic device as a state other than normal. The flow rate of the granular material operated by the receiving conveyor and the feeder is adjusted, and the flow state of the granular material in the hopper is controlled to be in a normal state. .

本発明によれば、ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断し、粉粒体の流動状況が正常状態以外の状態の場合に、ホッパ内での粉粒体の流動状況がホッパ内の全体で排出口へ向かう流れがほぼ均等に生じる、いわゆるマスフローの状態となる正常状態に復旧するようにした粉粒体の供給システム、及びこの粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置が実現できる。   According to the present invention, when the flow state of the granular material in the hopper is diagnosed and the flow state of the granular material is in a state other than the normal state, the flow state of the granular material in the hopper Thus, a powder supply system that recovers to a normal state that is a so-called mass flow state in which the flow toward the discharge ports is generated almost uniformly, and a combustion apparatus that includes this powder supply system can be realized.

本発明の第1実施例である粉粒体の供給システムの概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the supply system of the granular material which is 1st Example of this invention. 図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムの診断装置10を構成する学習手段22に設置した分類部30におけるデータ分類処理の順序を示す説明図。Explanatory drawing which shows the order of the data classification process in the classification | category part 30 installed in the learning means 22 which comprises the diagnostic apparatus 10 of the supply system of the granular material of the present Example shown in FIG. 図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムの診断装置10を構成する学習手段22に設置した分類部30におけるデータ分類処理の概要を具体的に説明する例として、X、Y2種類の入力データに新たに入力データを与えてデータ分類した場合の説明図。As an example for concretely explaining the outline of the data classification processing in the classification unit 30 installed in the learning means 22 constituting the diagnostic device 10 of the particulate supply system of the present embodiment shown in FIG. Explanatory drawing at the time of classifying data by giving input data newly to the input data. 第1実施例の粉粒体の供給システムにおける正常状態のホッパ内の粉粒体の流れを示す模式図。The schematic diagram which shows the flow of the granular material in the hopper of the normal state in the supply system of the granular material of 1st Example. 図4(A)に示した第1実施例である粉粒体の供給システムにおける正常状態のホッパ内の粉粒体の圧力と時刻との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between the pressure of the granular material in the hopper of a normal state in the powder supply system which is the 1st Example shown to FIG. 4 (A), and time. 第1実施例の粉粒体の供給システムにおける予兆状態のホッパ内の粉粒体の流れを示す模式図。The schematic diagram which shows the flow of the granular material in the hopper of the sign state in the supply system of the granular material of 1st Example. 図5(A)に示した第1実施例である粉粒体の供給システムにおける予兆状態のホッパ内の粉粒体の圧力と時刻との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between the pressure of the granular material in the hopper of the sign state in the supply system of the granular material which is the 1st Example shown to FIG. 5 (A), and time. 第1実施例の粉粒体の供給システムにおける異常状態のホッパ内の粉粒体の流れを示す模式図。The schematic diagram which shows the flow of the granular material in the hopper of the abnormal state in the supply system of the granular material of 1st Example. 図6(A)に示した第1実施例である粉粒体の供給システムにおける異常状態のホッパ内の粉粒体の圧力と時刻との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between the pressure of the granular material in the hopper of the abnormal state in the granular material supply system which is the 1st Example shown to FIG. 6 (A), and time. 第1実施例である粉粒体の供給システムにおける診断装置で診断したホッパ内の粉粒体の流れの状況に対して複数の状態に分類した診断の一例を説明する模式図。The schematic diagram explaining an example of the diagnosis classified into the several state with respect to the flow condition of the granular material in the hopper diagnosed with the diagnostic apparatus in the supply system of the granular material which is 1st Example. 本発明の第2実施例である粉粒体の供給システムの概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the supply system of the granular material which is 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例である粉粒体の供給システムの模式図。The schematic diagram of the supply system of the granular material which is 3rd Example of this invention. 図6に示した本発明の第2実施例の粉粒体の供給システムにおける数値解析の予測方法の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the prediction method of the numerical analysis in the supply system of the granular material of 2nd Example of this invention shown in FIG. 本発明の第4実施例である粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the combustion apparatus provided with the supply system of the granular material which is 4th Example of this invention.

本発明の実施例である粉粒体の供給システムについて図面を引用して以下に説明する。   A powder and granule supply system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に本発明の第1実施例である粉粒体の供給システムの概略構成を示す。図1に示した本実施例である粉粒体の供給システムでは、下流側が燃焼装置(図示せず)に接続する固体燃料の供給システムを例にとって示しているが、他の粉粒体の供給設備であっても構わない。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a granular material supply system according to a first embodiment of the present invention. In the granular material supply system according to the present embodiment shown in FIG. 1, a solid fuel supply system whose downstream side is connected to a combustion device (not shown) is shown as an example. Equipment may be used.

図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムにおいて、上流側の外部からバイオマス燃料100、石炭101の粉粒体、又はバイオマス燃料100と石炭101が混合した状態の粉粒体を貯蔵設備に供給する供給部となる受け入れコンベア1と、受け入れコンベア1から移送された粉粒体を貯蔵する貯蔵部となるホッパ2と、粉粒体を貯蔵したホッパ2から粉粒体を外部に取り出す排出部となるホッパ出口の排出フィーダ3と、排出フィーダ3によって外部に取り出した粉粒体を移送する搬送コンベア4の順に、粉粒体の固体燃料が移送される。   In the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 1, biomass fuel 100, coal 101 granular material, or a mixture of biomass fuel 100 and coal 101 is stored from the outside upstream. The accepting conveyor 1 that serves as a supply unit that supplies equipment, the hopper 2 that serves as a storing unit that stores the particulates transferred from the accepting conveyor 1, and the hopper 2 that stores the granules are taken out from the outside. The solid fuel of the granular material is transferred in the order of the discharge feeder 3 at the hopper exit serving as a discharge portion and the transfer conveyor 4 that transfers the granular material taken out by the discharge feeder 3 to the outside.

受け入れコンベア1は移送する粉粒体の重量を計測する重量計測部5を内部に備えており、前記重量計測部5では該重量計測部5で計測した粉粒体の重量と、受け入れコンベア1の移動速度との関係から前記受け入れコンベア1によってホッパ2に移送する粉粒体の供給量を計測するように構成されている。   The receiving conveyor 1 includes therein a weight measuring unit 5 that measures the weight of the granular material to be transferred. In the weight measuring unit 5, the weight of the granular material measured by the weight measuring unit 5 and the weight of the receiving conveyor 1 are measured. From the relationship with the moving speed, the supply amount of the granular material transferred to the hopper 2 by the receiving conveyor 1 is measured.

また、排出フィーダ3によってホッパ2から外部に取り出した粉粒体を移送する搬送コンベア4には第2の重量計測部6を内部に備えており、前記重量計測部6では該重量計測部6で計測した粉粒体の重量と、搬送コンベア4の移動速度との関係から前記排出フィーダ3から前記搬送コンベア4によって外部に排出する粉粒体の排出量を計測するように構成されている。   Further, the transport conveyor 4 for transferring the granular material taken out from the hopper 2 to the outside by the discharge feeder 3 is provided with a second weight measuring unit 6 therein. In the weight measuring unit 6, the weight measuring unit 6 From the relationship between the measured weight of the granular material and the moving speed of the conveyor 4, the discharge amount of the granular material discharged to the outside by the conveyor 4 from the discharge feeder 3 is measured.

前記搬送コンベア4によって外部に排出される粉粒体の排出量の計測は、排出フィーダ3に、粉粒体の排出量を計測する機能を持たせるように構成することも可能である。   The measurement of the discharge amount of the granular material discharged to the outside by the conveyor 4 can be configured so that the discharge feeder 3 has a function of measuring the discharge amount of the granular material.

ホッパ2の壁面にはホッパ2内に貯蔵されたバイオマス燃料100、石炭101の粉粒体、又はバイオマス燃料100と石炭101が混合した状態の粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうちの何れか1つ、もしくは複数のものを計測する第1の計測部7を備えている。   On the wall surface of the hopper 2, the biomass fuel 100 stored in the hopper 2, the powder of coal 101, or the pressure, flow velocity, or frictional force of the powder in a state where the biomass fuel 100 and coal 101 are mixed The 1st measurement part 7 which measures any one or several thing is provided.

図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムでは、この第1の計測部7をホッパ2の壁面に1台設けた例を示しているが、この第1の計測部7をホッパ2の壁面に複数台設けるようにしても良い。   In the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 1, an example in which one first measuring unit 7 is provided on the wall surface of the hopper 2 is shown. However, the first measuring unit 7 is provided as a hopper. A plurality of units may be provided on the two wall surfaces.

第1の計測部7をホッパ2の壁面に複数台設けた場合には、これらの第1の計測部7に隣接するホッパ2内の粉粒体の状態をより把握し易くなる。   When a plurality of the first measuring units 7 are provided on the wall surface of the hopper 2, it becomes easier to grasp the state of the powder particles in the hopper 2 adjacent to the first measuring unit 7.

ホッパ2の壁面に設ける第1の計測部7の台数が少ない場合は、図1の本実施例の粉粒体の供給システムに示したように、第1の計測部7は排出フィーダ3の近傍となるホッパ2の壁面に設置するようにした方が良い。   When the number of first measuring units 7 provided on the wall surface of the hopper 2 is small, the first measuring unit 7 is in the vicinity of the discharge feeder 3 as shown in the powder and particle supply system of this embodiment in FIG. It is better to install it on the wall surface of the hopper 2.

この場合、第1の計測部7によって、例えば、ホッパ2の内部に貯蔵された粉粒体の圧力変動を計測すると、ホッパ2の壁面に設けた前記第1の計測部7の設置位置よりも高さ方向が高い上方の部分の粉粒体の圧力が前記第1の計測部7に作用するので、ホッパ2内の粉粒体の全体的な流動状況を把握し易い。   In this case, for example, when the pressure fluctuation of the granular material stored in the hopper 2 is measured by the first measuring unit 7, the first measuring unit 7 is positioned more than the installation position of the first measuring unit 7 provided on the wall surface of the hopper 2. Since the pressure of the granular material in the upper part with the high height direction acts on the first measuring unit 7, it is easy to grasp the entire flow state of the granular material in the hopper 2.

更にホッパ2の壁面には、粉粒体をホッパ2内で流動化させる流動化促進器8を設けている。この流動化促進器8は振動を発生させる方式や、ホッパ2内に気体を噴出してホッパ2と粉粒体との間や、貯蔵された粉粒体の間に気体層を一時的に形成することで、粉粒体の流動化を促進するものである。   Further, on the wall surface of the hopper 2, a fluidization accelerator 8 for fluidizing the powder particles in the hopper 2 is provided. This fluidization accelerator 8 is a method for generating vibrations, or a gas layer is temporarily formed between the hopper 2 and the granular material or between the stored granular material by jetting gas into the hopper 2. By doing so, fluidization of the granular material is promoted.

図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムでは、流動化促進器8をホッパ2の壁面に1台設けた例を示しているが、この流動化促進器8をホッパ2の壁面に複数台設けるようにしても良い。   1 shows an example in which one fluidization promoter 8 is provided on the wall surface of the hopper 2, the fluidization promoter 8 is provided on the wall surface of the hopper 2. A plurality of units may be provided.

流動化促進器8をホッパ2の壁面に複数台設けた場合には、これらの複数の流動化促進器8の設置によってホッパ2内で粉粒体の流動化を促進する箇所が複数個所となるので、粉粒体の流動化が容易となる。   When a plurality of fluidization promoters 8 are provided on the wall surface of the hopper 2, a plurality of locations where the fluidization of the powder particles is promoted in the hopper 2 by the installation of the plurality of fluidization promoters 8. Therefore, fluidization of the powder body becomes easy.

図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムでは、流動化促進器8として振動を発生させる方式を適用し、第2の計測部として流動化促進器8で発生した振動の強さを測定する第2の計測部9を前記流動化促進器8の近傍となるホッパ2の壁面に設置している。   In the powder and granule supply system of the present embodiment shown in FIG. 1, a method of generating vibration is applied as the fluidization accelerator 8, and the strength of the vibration generated in the fluidization accelerator 8 as the second measuring unit. A second measuring unit 9 that measures the above is installed on the wall surface of the hopper 2 in the vicinity of the fluidization accelerator 8.

そして流動化促進器8としてホッパ2内の粉粒体に気体を噴出させる方式を適用した場合には、気体の噴出で生じる振動を測定する計測部や、気体の噴出圧力を測定する計測部に、前記第2の計測部として第2の計測部9をホッパ2の壁面に設置することが望ましい。   And when the system which ejects gas to the granular material in the hopper 2 is applied as the fluidization accelerator 8, the measurement part which measures the vibration produced by the ejection of gas and the measurement part which measures the gas ejection pressure are used. It is desirable to install the second measuring unit 9 on the wall surface of the hopper 2 as the second measuring unit.

前記流動化促進器8を設置するホッパ2の壁面の位置は、図1の本実施例の粉粒体の供給システムに示したように、ホッパ2の形状が矩形状から四角錐に移行してホッパ2の横断面積が大きく変化し、ホッパ2の内部の粉粒体の流れがよどみ易い部分の近傍に設けることが望ましい。   The position of the wall surface of the hopper 2 where the fluidization accelerator 8 is installed is such that the shape of the hopper 2 is changed from a rectangular shape to a quadrangular pyramid, as shown in the powder particle supply system of this embodiment in FIG. It is desirable to provide it in the vicinity of a portion where the cross-sectional area of the hopper 2 changes greatly and the flow of the granular material inside the hopper 2 tends to stagnate.

図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムにおいては、診断装置10を設置しており、ホッパ2に貯蔵されたバイオマス燃料100、石炭101の粉粒体、又はバイオマス燃料100と石炭101が混合した状態のホッパ2内の粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうちの何れか1つ、もしくは複数のものを計測する第1の計測部7で得られた計測信号を前記診断装置10に信号線を介して入力させる。   In the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 1, a diagnostic device 10 is installed, and biomass fuel 100 stored in the hopper 2, granular material of coal 101, or biomass fuel 100 and coal The measurement signal obtained by the first measurement unit 7 that measures any one or a plurality of pressures, flow velocities, or frictional forces of the powder particles in the hopper 2 in a state where 101 is mixed is the above-described measurement signal. The diagnostic apparatus 10 is input via a signal line.

また、流動化促進器8で発生した振動の強さを測定する第2の計測部9で得られた計測信号も前記診断装置10に信号線を介して入力させる。   In addition, a measurement signal obtained by the second measuring unit 9 that measures the strength of vibration generated by the fluidization accelerator 8 is also input to the diagnostic device 10 via a signal line.

前記診断装置10は該診断装置10で診断した結果を表示する表示部11及び該診断装置10で粉粒体の流動状況を診断して分類した分類の状態に基づいて粉粒体の供給システムを制御する制御部12と接続している。   The diagnostic device 10 includes a display unit 11 for displaying a result diagnosed by the diagnostic device 10 and a granular material supply system based on a classification state classified by diagnosing the flow state of the granular material by the diagnostic device 10. It connects with the control part 12 to control.

表示部11では前記診断装置10での診断結果や制御部12から得られる粉粒体の供給システムの運転情報をオペレータに表示する。   The display unit 11 displays the result of diagnosis by the diagnostic device 10 and the operation information of the powder supply system obtained from the control unit 12 to the operator.

また、制御部12では、本実施例の粉粒体の供給システムを構成する受け入れコンベア1や、排出フィーダ3、搬送コンベア4の動作を制御する他、搬送コンベア4の下流に接続する機器(図示せず)に動作状況を伝達することもできる。   In addition, the control unit 12 controls the operations of the receiving conveyor 1, the discharge feeder 3, and the transporting conveyor 4 that constitute the powder and granule supply system of the present embodiment, as well as equipment connected downstream of the transporting conveyor 4 (see FIG. It is also possible to transmit the operation status to (not shown).

次に本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10の構成と作用について説明すると、前記診断装置10には計測信号を受領する外部入力インタフェース20、計測信号を保存する計測信号データベース21、粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態を学習して診断モデルを構築する学習手段22、診断モデルを保存する診断モデルデータベース23、計測信号と診断モデルを元に粉粒体の供給システムの状態を診断する診断手段24、診断結果を外部に送信する外部出力インタフェース25がそれぞれ備えられている。   Next, the configuration and operation of the diagnostic device 10 in the granular material supply system of the present embodiment will be described. The diagnostic device 10 has an external input interface 20 for receiving measurement signals, and a measurement signal database 21 for storing measurement signals. The learning means 22 for learning the state of the flow condition of the powder in the hopper 2 in the powder supply system and constructing the diagnostic model, the diagnostic model database 23 for storing the diagnostic model, the measurement signal and the diagnostic model Are provided with a diagnostic means 24 for diagnosing the state of the powder and granule supply system and an external output interface 25 for transmitting diagnostic results to the outside.

前記外部入力インタフェース20は、粉粒体の供給システムで計測された各種の計測信号を受領する他、一般にキーボードやマウスで構成される外部入力装置26で操作する外部入力信号を取り込む。   The external input interface 20 receives various measurement signals measured by the powder and granule supply system and takes in external input signals that are operated by an external input device 26 that is generally composed of a keyboard and a mouse.

前記計測信号データベース21は、粉粒体の供給システムで計測された各種の計測信号を保存して蓄積するものである。   The measurement signal database 21 stores and accumulates various measurement signals measured by the powder and particle supply system.

前記学習手段22は過去の計測信号を蓄積した計測信号データベース21に基づいて粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態を、例えば、圧力振幅(粉粒体が流動する圧力変動)と周波数(粉粒体が流動する圧力変動の周波数)との関係から模擬したモデルとして、正常モデル、予兆モデル、異常モデルをそれぞれ作成するものである。   Based on the measurement signal database 21 in which past measurement signals are accumulated, the learning means 22 indicates the state of the flow state of the granular material in the hopper 2 in the granular material supply system, for example, the pressure amplitude (the granular material flows). Normal model, predictive model, and abnormal model are created as models that are simulated from the relationship between the frequency fluctuation (pressure fluctuation) and the frequency (frequency of pressure fluctuation at which the granular material flows).

前記診断手段24は、学習手段22で作成した前記各モデルと、本実施例の粉粒体の供給システムで計測された粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態についての現在の計測信号のデータを比較して、本実施例の粉粒体の供給システムで計測された粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態についての現在の計測信号が、正常モデル、予兆モデル、異常モデルのどのモデルに属するかを判定し、それぞれ属するモデルに対応させて、正常状態、予兆状態、異常状態と分類する分類機能を有しているものである。   The diagnosis means 24 is a state of the flow condition of the powder in the hopper 2 in the powder supply system measured by the models prepared by the learning means 22 and the powder supply system of the present embodiment. The current measurement signal data of the present example is compared, and the current state of the flow condition of the powder in the hopper 2 in the powder supply system measured in the powder supply system of the present embodiment It has a classification function that determines whether a measurement signal belongs to a normal model, a predictor model, or an abnormal model, and classifies it as a normal state, a predictor state, or an abnormal state according to the model to which it belongs. is there.

そして前記診断手段24による診断では、粉粒体の供給システムで計測された粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態の現在の計測信号が、正常モデル、予兆モデル、又は異常モデルの何れに属するのかを診断し、或いは正常モデル、予兆モデル、異常モデルの何れのモデルにも属さない場合は新規状態と診断する。   In the diagnosis by the diagnostic means 24, the current measurement signal of the flow state of the powder in the hopper 2 in the powder supply system measured by the powder supply system is a normal model, a predictive model. Or if it does not belong to any of the normal model, predictive model, and abnormal model, it is diagnosed as a new state.

前記外部出力インタフェース25は、前記診断手段24による診断結果を表示部11に出力する。なお、本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10では、計測信号データベース21、学習手段22、診断モデルデータベース23と診断手段24を診断装置10の内部に備えた例を示すが、これらの一部を外部に配置し、データのみ送受信するように構成することも可能である。   The external output interface 25 outputs the result of diagnosis by the diagnosis unit 24 to the display unit 11. In the diagnostic apparatus 10 in the granular material supply system of the present embodiment, an example in which the measurement signal database 21, the learning unit 22, the diagnostic model database 23, and the diagnostic unit 24 are provided in the diagnostic apparatus 10 is shown. It is also possible to arrange a part of them outside so that only data is transmitted and received.

次に、本実施例の粉粒体の供給システムにおける診断装置10の動作について説明する。前記診断装置10では学習手段22を備えた学習モードと、診断手段24を備えた診断モードの2種類を有している。   Next, operation | movement of the diagnostic apparatus 10 in the supply system of the granular material of a present Example is demonstrated. The diagnostic apparatus 10 has two types, a learning mode provided with a learning means 22 and a diagnostic mode provided with a diagnostic means 24.

これらの2つのモードのうち、学習手段22を備えた学習モードでは学習手段22を動作させて診断モデルを構築し、この診断モデルを診断モデルデータベース23に保管する。   Of these two modes, in the learning mode having the learning means 22, the learning means 22 is operated to construct a diagnostic model, and this diagnostic model is stored in the diagnostic model database 23.

診断手段24を備えた診断モードでは診断手段24を動作させて粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態についての現在の計測信号に対する診断を実施し、外部出力インタフェース25を介して診断結果を表示部11に出力する。   In the diagnosis mode including the diagnosis unit 24, the diagnosis unit 24 is operated to perform diagnosis on the current measurement signal regarding the state of the flow state of the powder in the hopper 2 in the powder supply system, and the external output interface The diagnostic result is output to the display unit 11 via 25.

これらの学習モードと診断モードは外部入力装置26より前記診断装置10に対して任意に指定できる。   These learning mode and diagnosis mode can be arbitrarily designated from the external input device 26 to the diagnosis device 10.

同時に学習モードと診断モードの両方を動作させ、粉粒体の供給システムにおける計測データを取得すると診断モデルを直ぐに更新することもできる。この場合、診断モデルは最新の状態を維持できる。   At the same time, when both the learning mode and the diagnostic mode are operated and the measurement data in the powder supply system is acquired, the diagnostic model can be updated immediately. In this case, the diagnostic model can maintain the latest state.

一方、粉粒体の供給システムが使用されていない場合に診断モデルを更新することもできる。この場合、診断手段24が動作していないので、学習手段22の計算負荷を大きくとることができる。   On the other hand, the diagnostic model can also be updated when the granular material supply system is not used. In this case, since the diagnosis unit 24 is not operating, the calculation load of the learning unit 22 can be increased.

本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10は、学習モードと診断モードを使用することで、計測信号データベース21に蓄積した過去の計測信号に基づいて、本実施例である粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態を診断するための正常モデル、予兆モデル、異常モデルの各モデルを構築するとともに、本実施例の粉粒体の供給システムで計測されたホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態についての現在の計測信号が、正常モデル、予兆モデル、異常モデルのいずれかに属するのか、若しくはどのモデルにも属さない新規状態かを分類する。すなわち、本実施例の粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態が正常な状態なのか、それ以外の状態なのかが検知できることになる。   The diagnostic apparatus 10 in the granular material supply system according to the present embodiment uses the learning mode and the diagnostic mode, so that the granular particles according to the present embodiment are based on past measurement signals accumulated in the measurement signal database 21. A normal model, a predictive model, and an abnormal model for diagnosing the state of flow of the granular material in the hopper 2 in the body supply system are constructed and measured by the granular material supply system of this embodiment. Whether the current measurement signal regarding the state of the flow state of the powder in the hopper 2 belongs to one of a normal model, a predictive model, an abnormal model, or a new state that does not belong to any model . In other words, it is possible to detect whether the state of the flow state of the powder in the hopper 2 in the powder supply system of the present embodiment is normal or other than that.

次に本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10での粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態を分類する分類動作について以下に説明する。   Next, the classification operation for classifying the state of the flow state of the powder in the hopper 2 in the powder supply system in the diagnostic device 10 in the powder supply system of the present embodiment will be described below.

前記診断装置10に備えた学習手段22は、分類部30、期間決定部31、及びモデル構築部32から構成されている。   The learning means 22 provided in the diagnostic apparatus 10 includes a classification unit 30, a period determination unit 31, and a model construction unit 32.

分類部30では、計測信号データベース21に蓄積された粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態についての過去の計測信号を、類似性を持つデータの纏まりに分類し、その分類結果を期間決定部31に出力する。   The classification unit 30 classifies past measurement signals about the flow state of the powder in the hopper 2 in the powder supply system accumulated in the measurement signal database 21 into a group of similar data. The classification result is output to the period determining unit 31.

期間決定部31では、計測信号データベース21に蓄積された粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態を、過去の計測信号と、前記分類部30による分類結果を用いて前記計測信号の傾向の違いを評価し、これらの計測信号のデータを正常状態、予兆状態、異常状態のいずれかに分けて分類する。   The period determination unit 31 uses the past measurement signal and the classification result obtained by the classification unit 30 as the flow state of the granular material in the hopper 2 in the granular material supply system accumulated in the measurement signal database 21. Then, the difference in the tendency of the measurement signals is evaluated, and the data of these measurement signals is classified into one of a normal state, a predictive state, and an abnormal state.

モデル構築部32では、前記期間決定部31によって分けられた粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態に関して、前述の正常状態、予兆状態、異常状態について、それぞれ正常モデル、予兆モデル、異常モデルを作成する。   In the model construction unit 32, regarding the state of the flow state of the granular material in the hopper 2 in the granular material supply system divided by the period determining unit 31, the normal state, the predictive state, and the abnormal state are respectively normal. Create models, predictive models, and abnormal models.

本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10では、データ分類に適用共鳴理論(Adaptive Resonance Theory、以下ARTと記す)を適用した場合について述べる。なお、データ分類には他にベクトル量子化等のクラスタリング手法も適用できる。   In the diagnosis apparatus 10 in the granular material supply system of this embodiment, a case where an applied resonance theory (hereinafter referred to as ART) is applied to data classification will be described. In addition, clustering methods such as vector quantization can be applied to the data classification.

図2は図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムの診断装置10を構成する学習手段22に設置した分類部30におけるデータ分類処理の順序を示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing the order of data classification processing in the classification unit 30 installed in the learning means 22 constituting the diagnostic apparatus 10 of the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG.

また、図3は図1に示した本実施例の粉粒体の供給システムの診断装置10を構成する学習手段22に設置した分類部30におけるデータ分類処理の概要を具体的に説明する例として、X、Y2種類の入力データに新たに入力データを与えてデータ分類した場合の説明図である。   3 is an example for specifically explaining the outline of the data classification process in the classification unit 30 installed in the learning means 22 constituting the diagnostic apparatus 10 of the supply system of the granular material of the present embodiment shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram when data is classified by newly giving input data to two types of input data.

図2に示すように、本実施例の粉粒体の供給システムの診断装置10を構成する学習手段22に設置した分類部30は、前処理装置101とARTモジュール102から構成する。   As shown in FIG. 2, the classification unit 30 installed in the learning means 22 constituting the diagnostic device 10 of the granular material supply system according to the present embodiment includes a preprocessing device 101 and an ART module 102.

前処理装置101では計測信号(計測値)を正規化し、ARTモジュール102の入力データに変換する。具体的には下記の(1)式及び(2)式の処理を行うものである。   The preprocessing device 101 normalizes the measurement signal (measurement value) and converts it into input data of the ART module 102. Specifically, the processing of the following formulas (1) and (2) is performed.

例えば、あるN個のn番目の計測値X(n)、N個のデータの最大、最小をMAX_X、MIN_Xとした場合の正規化データNX(n)は、次の(1)式で表わすことができる。   For example, normalized data NX (n) in the case where N is the nth measurement value X (n), and the maximum and minimum of N data are MAX_X and MIN_X, is expressed by the following equation (1). Can do.

NX(n)=α+(1−α)×(X(n)MIN_X)/(MAX_XMIN_X)・・・・(1)
ここで、αは0≦α<0.5の定数であり、データは(1)式により[α、1−α]の範囲に正規化される。次に、正規化したデータの補数CNX(n)を次の(2)式で計算する。
NX (n) = α + (1−α) × (X (n) MIN_X) / (MAX_XMIN_X) (1)
Here, α is a constant of 0 ≦ α <0.5, and the data is normalized to the range of [α, 1−α] by the equation (1). Next, the complement CNX (n) of the normalized data is calculated by the following equation (2).

CNX(n)=1−NX(n)・・・・(2)
この正規化データNX(n)とデータの補数CNX(n)を、ARTモジュール102に入力する。
CNX (n) = 1−NX (n) (2)
The normalized data NX (n) and the data complement CNX (n) are input to the ART module 102.

次に、図2に示したARTモジュール102は、F0レイヤー103、F1レイヤー104、F2レイヤー105、と呼ばれる処理階層及び選択サブシステム106を備えており、以下の5つの処理を実施する。1)データの正規化とノイズ除去、2)カテゴリー候補の選択、3)選択カテゴリーの妥当性判断、4)新規カテゴリー生成時の対応、5)重み係数の更新。   Next, the ART module 102 shown in FIG. 2 includes a processing hierarchy called an F0 layer 103, an F1 layer 104, and an F2 layer 105 and a selection subsystem 106, and performs the following five processes. 1) Data normalization and noise removal, 2) Selection of category candidate, 3) Judgment of validity of selected category, 4) Response when generating new category, and 5) Update of weighting factor.

前記した5つの処理の概要を以下の処理1〜5にそれぞれ示す。   The outline of the five processes described above is shown in the following processes 1 to 5, respectively.

処理1:データの正規化
F0レイヤー103において、入力ベクトルの大きさが1になるように正規化する。また、ノイズを除去する。
Process 1: Normalization of data In the F0 layer 103, normalization is performed so that the size of the input vector becomes 1. Also, noise is removed.

図3には、今までの処理結果を表す多数の点に加え、新たに2個のデータ点A、Bを追加した場合を示す。   FIG. 3 shows a case where two data points A and B are newly added in addition to a large number of points representing the processing results so far.

処理2:カテゴリー候補の選択
F1レイヤー104において、入力データと重み係数WJとの比較によりカテゴリー候補を選択する。即ち、前記計測信号である入力データが正常モデル、予兆モデル、異常モデルの何れに属するのかカテゴリー候補を選択する。
Process 2: Selection of Category Candidate In the F1 layer 104, a category candidate is selected by comparing the input data with the weight coefficient WJ. That is, a category candidate is selected as to whether the input data as the measurement signal belongs to a normal model, a predictive model, or an abnormal model.

図3では、今までの処理結果を示す多数の点は、カテゴリーA〜Dの4つのカテゴリーに分類される。   In FIG. 3, a large number of points indicating the processing results so far are classified into four categories A to D.

重み係数WJは、図3においてカテゴリー毎の平均値と適用距離(図3では点を囲む実線で示す)に相当すると考えることができる。   The weighting factor WJ can be considered to correspond to the average value for each category and the applicable distance in FIG. 3 (indicated by a solid line surrounding the points in FIG. 3).

処理3:選択カテゴリーの妥当性判断
カテゴリーの妥当性をパラメータρとの比較で評価する。カテゴリーの妥当性が妥当と判断されれば、入力データをそのカテゴリーに分類し、処理5と進む。
Process 3: Validity judgment of selected category The validity of the category is evaluated by comparison with the parameter ρ. If the validity of the category is determined to be valid, the input data is classified into the category, and the process proceeds to processing 5.

また、カテゴリーの妥当性が妥当と判断されない場合は、処理2に戻り、他のカテゴリーからふさわしいカテゴリー候補を選択する。   On the other hand, when the validity of the category is not judged to be valid, the process returns to the process 2 and a suitable category candidate is selected from the other categories.

なお、パラメータρはビジランスパラメータと呼び、ρの値を小さくすると分類が粗く、大きくすると分類が細かくなる。   The parameter ρ is referred to as a vigilance parameter. The smaller the value of ρ, the rougher the classification, and the larger the value, the finer the classification.

図3の場合、処理2にて点AをカテゴリーAと選択し、点Aから重み係数WJ(A)までの距離Laとパラメータρを比較した場合、La>ρとなり、カテゴリーの妥当性を妥当と判断せずに処理2に戻る。   In the case of FIG. 3, when the point A is selected as the category A in the process 2 and the distance La from the point A to the weighting coefficient WJ (A) is compared with the parameter ρ, La> ρ is satisfied, and the validity of the category is valid. It returns to the process 2 without determining.

次に処理2にて点AをカテゴリーCと選択し、点Aから重み係数WJ(A)までの距離Lcとパラメータρを比較した場合、Lc≦ρとなり、カテゴリーの妥当性を妥当と判断し、点AをカテゴリーCに含めることになる。   Next, when the point A is selected as the category C in the process 2 and the distance Lc from the point A to the weighting factor WJ (A) is compared with the parameter ρ, Lc ≦ ρ, and the validity of the category is determined to be appropriate. , Point A is included in category C.

処理4:新規カテゴリー生成時の対応
処理2、3にて、全ての既存カテゴリーがリセットされた場合、入力データに新規カテゴリーをあてがう。このとき、新規カテゴリーに対応する新しい重み係数を生成する。
Process 4: Response when generating a new category In processes 2 and 3, when all existing categories are reset, a new category is assigned to the input data. At this time, a new weighting coefficient corresponding to the new category is generated.

図3の点Bの場合、パラメータρに対して全ての既存カテゴリー―A〜Dの範囲に入らない。このため処理4を適用して新規カテゴリーEを生成し、新規カテゴリーの位置を示す重み係数と適用範囲(点B廻りの点線)を生成する。   In the case of the point B in FIG. 3, it does not fall within the range of all existing categories-A to D with respect to the parameter ρ. Therefore, the process 4 is applied to generate a new category E, and a weighting coefficient indicating the position of the new category and an application range (a dotted line around the point B) are generated.

処理5:重み係数の更新
入力データがカテゴリーJに分類されると、カテゴリーJに対応する重み係数WJ(new)は、過去の重み係数WJ(old)及び入力データPやその派生データを用いて次の(3)式で更新される。
Process 5: Update of weighting factor When input data is classified into category J, weighting factor WJ (new) corresponding to category J is obtained using past weighting factor WJ (old), input data P and its derived data. It is updated by the following equation (3).

WJ(new)=Kw×p+(1−Kw)×WJ(old)・・・・(3)
ここで、Kwは学習率パラメータで0から1の範囲の値である。
WJ (new) = Kw × p + (1−Kw) × WJ (old) (3)
Here, Kw is a learning rate parameter and is a value in the range of 0 to 1.

図3の点Aの場合、既存カテゴリーCと選択することによって、既存のデータに加えてCが加わったことで平均値と距離が変化し、図3に示したように、カテゴリーCの適用範囲は実線から点線に変わる。   In the case of point A in FIG. 3, by selecting the existing category C, the average value and distance are changed by adding C in addition to the existing data. As shown in FIG. Changes from a solid line to a dotted line.

前記診断装置10の分類部30にてARTモジュールを用いたデータ分類の特徴は、処理4において、新規カテゴリーを生成し、対応する新しい重み係数を生成する点にある。過去に学習したカテゴリーに分類する他、新たなカテゴリーを生成できる利点がある。   A characteristic of data classification using the ART module in the classification unit 30 of the diagnostic apparatus 10 is that, in the process 4, a new category is generated and a corresponding new weighting coefficient is generated. In addition to being classified into categories learned in the past, there is an advantage that a new category can be generated.

本発明の第1実施例である粉粒体の供給システムにおいては、診断装置10の学習手段22に備えた分類部30によって、本実施例の粉粒体の供給システムで計測された粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態を、現在の計測信号のデータに基づいて、正常状態、予兆状態、異常状態、新規状態の4項目のカテゴリーに分類する。   In the granular material supply system according to the first embodiment of the present invention, the granular material measured by the granular material supply system of the present embodiment by the classification unit 30 included in the learning means 22 of the diagnostic apparatus 10. Based on the data of the current measurement signal, the state of the flow state of the granular material in the hopper 2 in the supply system is classified into four categories: normal state, predictive state, abnormal state, and new state.

本発明の第1実施例である粉粒体の供給システムにおいては、診断装置10に備えた診断手段24によって、分類部30で分類した前記4項目のカテゴリーに分類と、診断モデルデータベース23に蓄積されたデータとを比較して、本実施例の粉粒体の供給システムで計測された粉粒体の供給システムにおけるホッパ2内の粉粒体の流動状況の状態が正常状態以外のカテゴリーと診断した場合に、前記診断手段24による診断結果を制御部12に出力して、前記制御部12から前記粉粒体の供給システムにおける供給部となる受け入れコンベア1及び排出部となる排出フィーダ3、及び/或いは、流動化促進器8に操作信号を出力して、前記受け入れコンベア1や排出フィーダ3における粉粒体の流量を調整させるように構成している。   In the granular material supply system according to the first embodiment of the present invention, the diagnostic unit 24 provided in the diagnostic apparatus 10 classifies the four categories classified by the classification unit 30 and stores them in the diagnostic model database 23. Compared with the measured data, the state of the flow state of the granular material in the hopper 2 in the granular material supply system measured by the granular material supply system of the present embodiment is diagnosed as a category other than the normal state In this case, the result of diagnosis by the diagnosis unit 24 is output to the control unit 12, and the receiving conveyor 1 serving as the supply unit and the discharge feeder 3 serving as the discharge unit from the control unit 12, and Alternatively, an operation signal is output to the fluidization accelerator 8 so that the flow rate of the granular material in the receiving conveyor 1 and the discharge feeder 3 is adjusted.

また、前記制御部12から粉粒体を流動化させるためにホッパ2に設けられた流動化促進器8を動作させて、粉粒体の流動化促進の強度を変化させるように構成している。   Further, the fluidizing accelerator 8 provided in the hopper 2 is operated in order to fluidize the granular material from the control unit 12, and the strength of fluidization promotion of the granular material is changed. .

そして本発明の第1実施例である粉粒体の供給システムの診断装置10に備えた診断手段24及び制御部12によって、本実施例の粉粒体の供給システムで計測されたホッパ2内の粉粒体の流動状況についての現在の計測信号を前記の各カテゴリーに分類して予兆状態を識別することで、異常状態に移行する前に正常状態に戻す動作を加えることが可能となる。   And by the diagnostic means 24 and the control part 12 with which the diagnostic apparatus 10 of the granular material supply system which is 1st Example of this invention was equipped, in the hopper 2 measured by the granular material supply system of this Example By classifying the current measurement signals regarding the flow state of the granular material into the respective categories and identifying the predictive state, it is possible to add an operation of returning to the normal state before shifting to the abnormal state.

即ち、粉粒体の供給システムにおいては、粉粒体のホッパ2内での流動状況が、正常状態のマスフローの状態から、異常状態のファンネルフローの状態になる際に、先ずはホッパ2内の粉粒体の流れが不均一になる。   That is, in the granular material supply system, when the flow state of the granular material in the hopper 2 changes from the normal mass flow state to the abnormal funnel flow state, first, The flow of powder becomes uneven.

そこで、ホッパ2内の粉粒体の流れが不均一になる場合のホッパ2内の圧力変動や流速変動、または摩擦力の変化を、ホッパ2に設けた第1の計測部7で計測し、この第1の計測部7で計測した粉粒体の前記計測信号に基づいて前記診断装置10の診断手段24で予兆状態として捉えて制御部12を操作することによって、例えば、ホッパ2に設けた流動化促進器8を動作させることで、ホッパ2内の粉粒体の不均一な流れを均一な流れにして、正常状態であるマスフローの状態に戻すことが可能となる。   Therefore, the pressure variation or flow velocity variation in the hopper 2 when the flow of powder particles in the hopper 2 becomes non-uniform is measured by the first measuring unit 7 provided in the hopper 2, Based on the measurement signal of the granular material measured by the first measurement unit 7, the diagnosis unit 24 of the diagnosis apparatus 10 regards it as a sign state and operates the control unit 12, for example, provided in the hopper 2. By operating the fluidization accelerator 8, the non-uniform flow of the powder particles in the hopper 2 can be made uniform and returned to the normal mass flow state.

他方、予兆状態を捉えることができず、異常状態であるファンネルフローの状態の場合には、ホッパ2内の粉粒体は既に粉粒体の固着や圧密などの変質が生じているため、粉粒体の流動化促進には予兆状態の場合に比べて多量のエネルギーを必要とし、容易ではない。   On the other hand, in the case of the funnel flow state, which is an abnormal state where the predictor state cannot be captured, the granular material in the hopper 2 has already undergone alteration such as adhesion and compaction of the granular material. The promotion of fluidization of granules requires a large amount of energy compared to the case of the precursor state, and is not easy.

そこで、上記した本発明の第1実施例である粉粒体の供給システムによれば、本実施例の粉粒体の供給システムにおける第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の流動状況に対する現在の計測信号に基づいて、診断装置10の診断手段24によってホッパ2内の粉粒体の流動状況が、予兆状態のカテゴリーや、分類不可となる新規状態のカテゴリー−と診断された場合に、診断手段24から制御部12に指令信号を出力して前記制御部12から粉粒体の供給システムにおける前記供給部となる受け入れコンベア1や、排出部となるホッパ出口の排出フィーダ3による粉粒体の流量を調整し、ホッパ2に設けた粉粒体の流動化促進器8を動作させることによって、異常状態のカテゴリーの場合に比べて少ない操作量やエネルギーにてホッパ2内の粉粒体の流動状況を正常状態に戻すことができる。   Therefore, according to the above-described granular material supply system of the first embodiment of the present invention, the granular material in the hopper 2 measured by the first measuring unit 7 in the granular material supply system of the present embodiment. Based on the current measurement signal for the current flow state, the flow state of the granular material in the hopper 2 is diagnosed by the diagnostic means 24 of the diagnostic apparatus 10 as a predictive state category or a new state category that cannot be classified. In this case, a command signal is output from the diagnostic means 24 to the control unit 12, and the receiving conveyor 1 serving as the supply unit in the powder supply system from the control unit 12 and the discharge feeder 3 at the hopper outlet serving as the discharge unit. By adjusting the flow rate of the granular material and operating the granular fluidization accelerator 8 provided in the hopper 2, the operation amount and energy can be reduced with a smaller amount of operation and energy than in the abnormal category. The flow conditions of the granular material in 2 can be returned to a normal state.

また、本発明の第1実施例である粉粒体の供給システムにおける別の実施形態として、本実施例の粉粒体の供給システムで計測されたホッパ2内の粉粒体の流動状況についての現在の計測信号が、診断装置10の診断手段24によってカテゴリー分類結果で正常状態以外であると診断された場合に、新たな計測データとなる本実施例の粉粒体の供給システムで計測された粉粒体の現在の計測信号を診断装置10に取り込み、カテゴリー分類を再度実施するようにしても良い。   Further, as another embodiment of the granular material supply system according to the first example of the present invention, the flow state of the granular material in the hopper 2 measured by the granular material supply system of this example is described. When the current measurement signal is diagnosed by the diagnostic means 24 of the diagnostic apparatus 10 as being in a category classification result other than the normal state, it is measured by the supply system of the granular material of this embodiment that becomes new measurement data. The current measurement signal of the granular material may be taken into the diagnostic apparatus 10 and the category classification may be performed again.

この新たな計測データの一例として、図1に示された本実施例の粉粒体の供給システムで計測されたホッパ2内の粉粒体の流動状況に対する第2の計測部9の計測信号がある。   As an example of this new measurement data, the measurement signal of the second measuring unit 9 with respect to the flow state of the powder in the hopper 2 measured by the powder supply system of the present embodiment shown in FIG. is there.

この第2の計測部9は流動化促進器8の動作により得られる計測信号であり、診断装置10での診断結果が正常状態以外と診断された場合に得られる計測信号である。   The second measurement unit 9 is a measurement signal obtained by the operation of the fluidization accelerator 8, and is a measurement signal obtained when the diagnosis result in the diagnostic device 10 is diagnosed other than the normal state.

よって、この計測信号を加えて診断装置10に取り込み、診断手段24によってカテゴリー分類をし直すことで、より精度の高い診断が可能となる。   Therefore, by adding this measurement signal to the diagnostic apparatus 10 and re-categorizing the category by the diagnostic unit 24, more accurate diagnosis can be performed.

また、診断装置10の診断手段24によって診断結果が正常状態と判断される場合は、少ない計測信号でカテゴリー分類しているので、診断装置10に加わる計算負荷は少なくなる。   When the diagnosis unit 24 of the diagnosis apparatus 10 determines that the diagnosis result is normal, the category classification is performed with a small number of measurement signals, so that the calculation load applied to the diagnosis apparatus 10 is reduced.

次に本実施例の粉粒体の供給システムにおいて、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が異なる状況を、図4〜図6に示した例を引用して説明する。ここでは、ホッパ2内の下部に粉粒体としてバイオマス燃料100を有する状態で、ホッパ2内のバイオマス燃料100の上部に異なる燃料種、例えば石炭101を投入した場合を例にとって説明する。   Next, in the granular material supply system of the present embodiment, the situation in which the flow state of the granular material in the hopper 2 is different will be described with reference to the examples shown in FIGS. Here, a case will be described as an example where different types of fuel, for example, coal 101 are introduced into the upper part of the biomass fuel 100 in the hopper 2 in a state where the biomass fuel 100 is provided as a granular material in the lower part of the hopper 2.

図4(A)は、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が正常状態であるホッパ2内の粉粒体の流れを示し、図4(B)は、前記図4(A)でホッパ2内での粉粒体の流動状況が正常状態である場合に、ホッパ2に設置した第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうち、例えば、粉粒体の圧力を検出した圧力波形を時刻の経過とともに示している。   FIG. 4A shows the flow of the granular material in the hopper 2 in which the flow state of the granular material in the hopper 2 is normal, and FIG. 4B shows the hopper in FIG. 4A. When the flow state of the granular material in 2 is a normal state, among the pressure, flow velocity, or frictional force of the granular material in the hopper 2 measured by the first measuring unit 7 installed in the hopper 2, For example, the pressure waveform which detected the pressure of the granular material is shown with progress of time.

また、図5(A)は、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が予兆状態であるホッパ2内の粉粒体の流れを示し、図5(B)は、前記図5(A)でホッパ2内での粉粒体の流動状況が予兆状態である場合に、ホッパ2に設置した第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうち、例えば、粉粒体の圧力を検出した圧力波形を時刻の経過とともに示している。   Moreover, FIG. 5 (A) shows the flow of the granular material in the hopper 2 in which the flow state of the granular material in the hopper 2 is a precursor state, and FIG. 5 (B) is the same as FIG. Thus, when the flow state of the granular material in the hopper 2 is in a predictive state, the pressure, flow velocity, or frictional force of the granular material in the hopper 2 measured by the first measuring unit 7 installed in the hopper 2 Among them, for example, a pressure waveform in which the pressure of the granular material is detected is shown as time passes.

さらに、図6(A)は、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が異常状態であるホッパ2内の粉粒体の流れを示し、図6(B)は、前記図6(A)でホッパ2内での粉粒体の流動状況が異常状態である場合に、ホッパ2に設置した第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうち、例えば、粉粒体の圧力を検出した圧力波形を時刻の経過とともに示している。   Furthermore, FIG. 6 (A) shows the flow of the granular material in the hopper 2 in which the flow state of the granular material in the hopper 2 is in an abnormal state, and FIG. 6 (B) is the same as FIG. 6 (A). Thus, when the flow state of the granular material in the hopper 2 is abnormal, the pressure, flow velocity, or frictional force of the granular material in the hopper 2 measured by the first measuring unit 7 installed in the hopper 2 is obtained. Among them, for example, a pressure waveform in which the pressure of the granular material is detected is shown as time passes.

また、図7は、本実施例の粉粒体の供給システムにおいて、ホッパ2に設置した第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうち、例えば、粉粒体の圧力を検出した圧力波形から前記診断装置10にてこの圧力波形から圧力変動幅、周波数を取り出して分類した結果を示す一例である。   FIG. 7 shows the pressure, flow velocity, or frictional force of the granular material in the hopper 2 measured by the first measuring unit 7 installed in the hopper 2 in the granular material supply system of the present embodiment. For example, it is an example which shows the result of having extracted and classified the pressure fluctuation width and frequency from this pressure waveform in the said diagnostic waveform 10 from the pressure waveform which detected the pressure of the granular material.

本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10の診断手段24によってホッパ2内での粉粒体の流動状況が正常状態34と判断された状態にある場合には、ホッパ2内の粉粒体はホッパ2の最下部にある排出フィーダ3に向って一定の速度で流れる。この状態は一般にマスフローの状態という。   When the flow state of the granular material in the hopper 2 is determined to be the normal state 34 by the diagnostic means 24 of the diagnostic device 10 in the granular material supply system of the present embodiment, The granular material flows at a constant speed toward the discharge feeder 3 at the bottom of the hopper 2. This state is generally called a mass flow state.

このホッパ2内での粉粒体の流動状況が正常状態34にある場合には、粉粒体がホッパ2の最下部にある排出フィーダ3に向って移動することで、ホッパ2の内部に形成される空隙がある程度大きくになると、空隙の上部の粉粒体が前記空隙部に流れ込むことを繰り返すことから、ホッパ2内の粉粒体の圧力を検出した圧力波形は、図4(B)に示した圧力波形のように、周期的な増減を繰り返す。   When the flow state of the powder particles in the hopper 2 is in a normal state 34, the powder particles are formed inside the hopper 2 by moving toward the discharge feeder 3 at the bottom of the hopper 2. When the gap formed becomes large to a certain extent, the powder particles in the upper part of the gap repeatedly flow into the gap, so the pressure waveform in which the pressure of the powder in the hopper 2 is detected is shown in FIG. Like the pressure waveform shown, it repeats periodic increase and decrease.

このため、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が正常状態34にある場合は、この後に述べるホッパ2内での粉粒体の流動状況が異常状態35の場合となる図6(B)に示した圧力波形に比べて、圧力波形の圧力変動幅は比較的小さく、周波数は比較的高くなる。   For this reason, when the flow state of the granular material in the hopper 2 is in the normal state 34, the flow state of the granular material in the hopper 2 described later is the case in the abnormal state 35 (B). Compared with the pressure waveform shown in Fig. 5, the pressure fluctuation range of the pressure waveform is relatively small and the frequency is relatively high.

ホッパ2内での粉粒体の流動状況が異常状態35の場合、ホッパ2内の粉粒体は、ホッパ2内の各部分で異なる速度で流れる。   When the flow state of the powder particles in the hopper 2 is in the abnormal state 35, the powder particles in the hopper 2 flow at different speeds in each part in the hopper 2.

一般にホッパ2内の壁面近傍の粉粒体の流速が低く、時にはホッパ2内の壁面近傍で粉粒体が流れないホッパ2内の壁面に固着した固着33の状態となる。   In general, the flow rate of the granular material near the wall surface in the hopper 2 is low, and sometimes the granular material does not flow in the vicinity of the wall surface in the hopper 2 and is in a state of fixing 33 fixed to the wall surface in the hopper 2.

このため、図6(A)に示すようにホッパ2の壁面から離れたホッパ2の中央部で粉粒体の流速が早まる、いわゆるファンネルフローの状態となる。   For this reason, as shown to FIG. 6 (A), it will be in the state of what is called a funnel flow in which the flow rate of a granular material becomes quick in the center part of the hopper 2 away from the wall surface of the hopper 2. FIG.

ファンネルフローの場合、ホッパ2内の粉粒体の流れが一様で無いため、ホッパ2から排出される粉粒体の性状予測はマスフローの場合に比べて難しい。また先にホッパ2内に投入した粉粒体のバイオマス燃料100と、後からホッパ2内に投入した粉粒体の石炭101のうち、後から投入した石炭101が先に投入したバイオマス燃料100がなくなる前にホッパ2の最下部にある排出フィーダ3に到着し、バイオマス燃料100と石炭101との両者が混合して排出フィーダ3から排出される時間が長くなる。   In the case of the funnel flow, the flow of the powder particles in the hopper 2 is not uniform, so it is difficult to predict the properties of the powder particles discharged from the hopper 2 compared to the mass flow. Further, among the granular biomass fuel 100 previously introduced into the hopper 2 and the granular coal 101 subsequently introduced into the hopper 2, the biomass fuel 100 previously introduced by the coal 101 introduced later is Before it runs out, it arrives at the discharge feeder 3 at the lowermost part of the hopper 2, and both the biomass fuel 100 and the coal 101 are mixed and discharged from the discharge feeder 3 for a long time.

また、ファンネルフローの状態では長時間、ホッパ2から外部に排出されない粉粒体が生じるので、粉粒体の固着33や変質により、ホッパ2から粉粒体を排出する排出不良の原因となる。   In addition, in the funnel flow state, a granular material that is not discharged to the outside from the hopper 2 is generated for a long time, and this causes a discharge failure in which the granular material is discharged from the hopper 2 due to the fixation 33 or alteration of the granular material.

このファンネルフローの状態では、ホッパ2の壁面近傍では粉粒体の小刻みな移動が少なく、ホッパ2内の中央部の粉粒体の流れに従って崩落する粉粒体の大きな移動が生じる。   In this funnel flow state, there is little movement of the granular material in the vicinity of the wall surface of the hopper 2, and a large movement of the granular material that collapses in accordance with the flow of the granular material in the center in the hopper 2 occurs.

このため、ホッパ2に設置した第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の圧力を検出した圧力波形の圧力変動幅は比較的大きく、周波数は低くなる。   For this reason, the pressure fluctuation range of the pressure waveform which detected the pressure of the granular material in the hopper 2 measured by the 1st measurement part 7 installed in the hopper 2 is comparatively large, and a frequency becomes low.

ホッパ2内での粉粒体の流動状況が予兆状態36、37とは、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が前述の正常状態34から異常状態35になる途中経過である。   The flow state of the powder particles in the hopper 2 is the sign state 36, 37. The flow state of the powder particles in the hopper 2 is an intermediate process from the normal state 34 to the abnormal state 35 described above.

このホッパ2内での粉粒体の流動状況が予兆状態36、37となる場合には、ホッパ2内の一部分で粉粒体の流動性が低下し、その部分での粉粒体の流速が他の部分での粉粒体の流速に比べて遅くなる。   When the flow state of the powder particles in the hopper 2 is in the predictive state 36, 37, the flowability of the powder particles is reduced in a part of the hopper 2, and the flow rate of the powder particles in the part is reduced. It becomes slower than the flow rate of the granular material in other parts.

よって、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が予兆状態36、37となる状態が持続すると、摩擦抵抗により周囲の粉粒体の流動性も悪化し、ホッパ2内の広い範囲で粉粒体の流動性が悪化し、粉粒体の流動状況が異常状態35となる状況に繋がる。   Therefore, if the state in which the flow state of the powder particles in the hopper 2 is in the predictive state 36, 37 continues, the fluidity of the surrounding powder particles deteriorates due to frictional resistance, and the powder particles in a wide range in the hopper 2 The fluidity of the body deteriorates, leading to a situation where the flow state of the granular material becomes an abnormal state 35.

このホッパ2内での粉粒体の流動状況が予兆状態36、37となる場合に、例えば、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が正常状態34の場合の粉粒体の小刻みな移動と、流動性が悪い部分での粉粒体の大きな移動が重なる2種類の圧力波形が重なる例がある。   When the flow state of the granular material in the hopper 2 is in the predictive state 36, 37, for example, the fine movement of the granular material in the case where the flow state of the granular material in the hopper 2 is the normal state 34 There is an example in which two types of pressure waveforms are overlapped, in which large movements of powder particles in a portion with poor fluidity overlap.

また、図示しないが、診断装置10の診断手段24によって、ホッパ2内での粉粒体の流動状況が新規状態と診断される場合は、今までに診断装置10の診断手段24が経験していない状況であると分類された場合である。   Although not shown, when the diagnostic unit 24 of the diagnostic apparatus 10 diagnoses the flow state of the powder particles in the hopper 2 as a new state, the diagnostic unit 24 of the diagnostic apparatus 10 has experienced so far. This is the case when it is classified as a situation that does not exist.

この場合、診断装置10の診断手段24が経験していないだけなので、正常状態34、異常状態35、予兆状態36、37のうちの何れかに属する状況であるとも考えられるが、一般には正常状態34以外の状態である可能性が高い。   In this case, since only the diagnostic means 24 of the diagnostic apparatus 10 has not experienced, it can be considered that the situation belongs to any one of the normal state 34, the abnormal state 35, and the predictive state 36, 37. There is a high possibility that the state is other than 34.

図7では、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が、正常状態34、予兆状態36、37、異常状態35のうちの何れの状況であるかについて、ホッパ2に設置した第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の圧力を検出した圧力波形に基づいて、圧力波形の変動幅である圧力振幅を縦軸に、圧力波形の周波数を横軸にとり、診断装置10の診断手段24による診断によって、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態34、予兆状態36、37、或いは異常状態34の何れに属しているのかを分類して示している。   In FIG. 7, the first measurement unit installed in the hopper 2 regarding which of the normal state 34, the predictive states 36 and 37, and the abnormal state 35 the flow state of the granular material in the hopper 2 is. Based on the pressure waveform obtained by detecting the pressure of the granular material in the hopper 2 measured in step 7, the pressure amplitude, which is the fluctuation width of the pressure waveform, is plotted on the vertical axis, and the frequency of the pressure waveform is plotted on the horizontal axis. Based on the diagnosis by the means 24, it is classified and shown whether the flow state of the granular material in the hopper 2 belongs to the normal state 34, the predictive state 36, 37, or the abnormal state 34.

図7に示したように、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態34に属する場合は、圧力波形の圧力変動幅は比較的小さく、周波数は比較的に高い。   As shown in FIG. 7, when the flow state of the granular material in the hopper 2 belongs to the normal state 34, the pressure fluctuation range of the pressure waveform is relatively small and the frequency is relatively high.

そして、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が異常状態35に属する場合は、圧力波形の圧力変動幅は比較的大きく、周波数は低い。   When the flow state of the powder particles in the hopper 2 belongs to the abnormal state 35, the pressure fluctuation range of the pressure waveform is relatively large and the frequency is low.

また、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が予兆状態36、37に属する場合は、圧力波形の圧力変動幅及び周波数は、正常状態34と異常状態35との両者の中間的な状態となる。   Further, when the flow state of the powder in the hopper 2 belongs to the predictive states 36 and 37, the pressure fluctuation width and frequency of the pressure waveform are intermediate between the normal state 34 and the abnormal state 35. .

このことから、本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10によってホッパ2に設置した第1の計測部7で計測したホッパ2内の粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のいずれかを検出した検出値に基づいて、例えば、本実施例の粉粒体の供給システムにおける前記診断装置10の診断手段24では、粉粒体の圧力を検出した圧力波形から前記診断手段24によってホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態34、予兆状態36、37、或いは異常状態34の何れに属しているのかを分類することが可能となる。   From this, the pressure, flow velocity, or frictional force of the powder in the hopper 2 measured by the first measuring unit 7 installed in the hopper 2 by the diagnostic device 10 in the powder supply system of the present embodiment. For example, in the diagnostic unit 24 of the diagnostic apparatus 10 in the granular material supply system according to the present embodiment, the diagnostic unit 24 uses the detected pressure waveform to detect the pressure of the granular material. It is possible to classify whether the flow state of the granular material in the hopper 2 belongs to the normal state 34, the predictive state 36, 37, or the abnormal state 34.

特に、本実施例の粉粒体の供給システムにおいて、前記診断装置10の診断手段24でホッパ2内の粉粒体の流動状況を診断して分類することによって、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が予兆段階や今まで経験していない状態である新規状態と診断された場合には、前記診断装置10の診断手段24から制御部12に指令信号を出力して、該制御部12からの操作信号により本実施例の粉粒体の供給システムにおける供給部となる受け入れコンベア1や、排出部となるホッパ出口の排出フィーダ3での粉粒体の流量をそれぞれ調整し、ホッパ2に設置した流動化促進器8を動作させることで、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が異常状態の場合に比べて少ない操作量やエネルギーにてホッパ2内の粉粒体の流動状況を正常状態に戻すことが可能となる。   In particular, in the granular material supply system of the present embodiment, the diagnostic means 24 of the diagnostic device 10 diagnoses and classifies the flow state of the granular material in the hopper 2 to classify the granular material in the hopper 2. When the flow state is diagnosed as a predictive stage or a new state that has not been experienced until now, a command signal is output from the diagnostic means 24 of the diagnostic device 10 to the control unit 12, and the control unit 12 The flow rate of the granular material at the receiving conveyor 1 serving as the supply unit in the granular material supply system of the present embodiment and the discharge feeder 3 at the hopper outlet serving as the discharge unit is adjusted according to the operation signal, and installed in the hopper 2. By operating the fluidization accelerator 8, the flow state of the powder in the hopper 2 is normal with a smaller amount of operation and energy than in the case where the flow state of the powder in the hopper 2 is abnormal. Can be returned to It made.

本実施例によれば、ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断し、粉粒体の流動状況が正常状態以外の状態の場合に、ホッパ内での粉粒体の流動状況がホッパ内の全体で排出口へ向かう流れがほぼ均等に生じる、いわゆるマスフローの状態となる正常状態に復旧するようにした粉粒体の供給システム、及びこの粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置が実現できる。   According to the present embodiment, the flow state of the granular material in the hopper is diagnosed, and when the flow state of the granular material is in a state other than the normal state, the flow state of the granular material in the hopper It is possible to realize a powder supply system that is restored to a normal state, which is a so-called mass flow state, in which the flow toward the discharge ports is generated almost evenly, and a combustion apparatus including the powder supply system. .

図8に本発明の第2実施例である粉粒体の供給システムの概略構成を示す模式図を示す。図8に示した本発明の第2実施例である粉粒体の供給システムでは、図1に示した第1実施例である粉粒体の供給システムと基本的な構成は同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分についてのみ説明する。   The schematic diagram which shows schematic structure of the supply system of the granular material which is 2nd Example of this invention in FIG. 8 is shown. The powder and granule supply system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 8 has the same basic configuration as the powder and granule supply system according to the first embodiment shown in FIG. The description of the configuration common to both is omitted, and only the difference is described.

図8に示した本実施例の粉粒体の供給システムの模式図では、図1に示した第1実施例の粉粒体の供給システムにおける診断装置10を変形した構成となっており、診断装置10は学習手段22Aと診断手段24A、及び学習手段22Bと診断手段24Bをそれぞれ備えた構成である。   In the schematic diagram of the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 8, the diagnosis device 10 in the granular material supply system of the first embodiment shown in FIG. The apparatus 10 includes a learning unit 22A and a diagnostic unit 24A, and a learning unit 22B and a diagnostic unit 24B.

このうち、学習手段22Aと診断手段24Aは、ホッパ2に貯蔵された粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうちの何れか1つ、もしくは複数のものを計測する第1の計測部7で得られた計測信号に基づき、前記診断手段24Aによって前記診断モデルデータベース23に保存された診断モデルと比較、参照することによって、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態か、或いは、正常以外の状態かを診断するものである。   Among these, the learning means 22A and the diagnosis means 24A are the first measuring unit 7 that measures any one or a plurality of pressures, flow velocities, and frictional forces of the granular material stored in the hopper 2. By comparing and referring to the diagnostic model stored in the diagnostic model database 23 by the diagnostic means 24A on the basis of the measurement signal obtained in the above, the flow state of the powder in the hopper 2 is in a normal state, or It diagnoses whether the state is not normal.

一方、学習手段22Bと診断手段24Bは、前記学習手段22Aと診断手段24Aによってホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常以外の状態と診断された場合に、第1の計測部7の計測信号に、流動化促進器8で発生した振動の強さを測定する第2の計測部9で得られた計測信号を加えた計測信号に基づいて、前記学習手段22Bと診断手段24Bによって、ホッパ2内の粉粒体の流動状況に対するカテゴリー分類を再度、実施する。   On the other hand, the learning unit 22B and the diagnosis unit 24B are configured to measure the first measurement unit 7 when the learning unit 22A and the diagnosis unit 24A diagnose that the flow state of the powder in the hopper 2 is not normal. Based on the measurement signal obtained by adding the measurement signal obtained by the second measurement unit 9 that measures the strength of the vibration generated by the fluidization accelerator 8 to the signal, the learning means 22B and the diagnosis means 24B cause the hopper to The category classification for the flow state of the powder within 2 is performed again.

即ち、本実施例の粉粒体の供給システムにおける診断装置10の診断手段24Aで、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態と、正常以外の状態とに区分し、正常以外の状態の場合に流動化促進部8を動作させる。   That is, the flow of the granular material in the hopper 2 is classified into a normal state and a non-normal state by the diagnostic means 24A of the diagnostic device 10 in the granular material supply system of the present embodiment, and a non-normal state. In this case, the fluidization promoting unit 8 is operated.

このとき、第2の計測部9によって流動化促進器8の動作によって発生した振動の強さを計測した計測信号が得られる。   At this time, a measurement signal obtained by measuring the strength of the vibration generated by the operation of the fluidization accelerator 8 by the second measuring unit 9 is obtained.

前記第2の計測部9によって計測した流動化促進器8の動作で発生した振動の強さの計測信号を、前記第1の計測部7で得られた粉粒体の圧力、流速、または摩擦力の少なくとも1つを計測した前記計測信号に加えて、カテゴリー分類を学習手段22Bで再度、実施し、診断手段24Bでホッパ2内の粉粒体の流動状況を再度、診断してカテゴリー分類を実施することで、ホッパ2内の粉粒体の流動状況に対して、より精度の高い診断が可能となる。   The measurement signal of the strength of vibration generated by the operation of the fluidization accelerator 8 measured by the second measuring unit 9 is used as the pressure, flow velocity, or friction of the granular material obtained by the first measuring unit 7. In addition to the measurement signal obtained by measuring at least one of the forces, the category classification is performed again by the learning means 22B, and the flow condition of the powder in the hopper 2 is again diagnosed by the diagnosis means 24B, and the category classification is performed. By performing, a more accurate diagnosis can be made with respect to the flow state of the granular material in the hopper 2.

また、診断装置10の診断手段24Aによるホッパ2内の粉粒体の流動状況に対する診断によるカテゴリー分類の実施結果が正常状態の場合は、少ない計測信号でカテゴリー分類しているので、診断装置10に加わる計算負荷は少ない。   Further, when the result of categorization by the diagnosis on the flow state of the powder in the hopper 2 by the diagnosing means 24A of the diagnosing device 10 is normal, the category is classified with a small number of measurement signals. Less computational load is added.

なお、図8に示した本実施例の粉粒体の供給システムでは、説明のため学習手段と診断手段を複数設けた場合を示したが、その違いは使用する計測信号の数を変えるだけである。このため単一の学習手段と診断手段を用いるようにすることも可能である。   In addition, in the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 8, the case where a plurality of learning means and diagnosis means are provided is shown for explanation, but the difference is only by changing the number of measurement signals to be used. is there. Therefore, it is possible to use a single learning means and diagnostic means.

本実施例によれば、ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断し、粉粒体の流動状況が正常状態以外の状態の場合に、ホッパ内での粉粒体の流動状況がホッパ内の全体で排出口へ向かう流れがほぼ均等に生じる、いわゆるマスフローの状態となる正常状態に復旧するようにした粉粒体の供給システム、及びこの粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置が実現できる。   According to the present embodiment, the flow state of the granular material in the hopper is diagnosed, and when the flow state of the granular material is in a state other than the normal state, the flow state of the granular material in the hopper It is possible to realize a powder supply system that is restored to a normal state, which is a so-called mass flow state, in which the flow toward the discharge ports is generated almost evenly, and a combustion apparatus including the powder supply system. .

図9に本発明の第3実施例である粉粒体の供給システムの概略構成を示す模式図を示す。図9に示した本発明の第3実施例である粉粒体の供給システムでは、図1に示した第1実施例である粉粒体の供給システムと基本的な構成は同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分についてのみ説明する。   FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a granular material supply system according to a third embodiment of the present invention. The powder and granule supply system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 9 has the same basic configuration as the powder and granule supply system according to the first embodiment shown in FIG. The description of the configuration common to both is omitted, and only the difference is described.

図9に示した本実施例の粉粒体の供給システムでは、下流側が燃焼装置(図示せず)に接続する固体燃料の供給システムを例に示すが、他の粉粒体資材の供給設備でも構わない。   In the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 9, a solid fuel supply system whose downstream side is connected to a combustion device (not shown) is shown as an example. I do not care.

本実施例の粉粒体の供給システムは、ホッパ2内の粉粒体の動きや分布を計算する数値計算部40とその入出力部39を有し、この数値計算部40にはホッパ2内の粉粒体の動きや分布を計算するために使用する簡易的なモデルと、詳細なモデルの少なくとも2つ以上のモデルを備えている。   The granular material supply system according to the present embodiment includes a numerical calculation unit 40 for calculating the movement and distribution of the granular material in the hopper 2 and its input / output unit 39. There are at least two models, a simple model used for calculating the movement and distribution of the granular material, and a detailed model.

図9に示す本実施例の粉粒体の供給システムでは、診断装置10と制御部12との間で入出力部39を介してデータをやりとりする数値計算部40に、簡易的なモデルを有する数値計算部40Aと、詳細なモデルを有する数値計算部40Bを備えている。   In the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 9, the numerical calculation unit 40 that exchanges data between the diagnostic device 10 and the control unit 12 via the input / output unit 39 has a simple model. A numerical calculation unit 40A and a numerical calculation unit 40B having a detailed model are provided.

本実施例の粉粒体の供給システムでは、第1実施例の粉粒体の供給システムで示した診断装置10の診断手段24による診断結果として、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態であると判断された場合は、簡易的なモデルを用いた数値計算部40Aを使用し、この数値計算部40Aの演算によって粉粒体の供給システム出口での粉粒体の種類と比率を予測する。   In the granular material supply system of the present embodiment, the flow state of the granular material in the hopper 2 is normal as a diagnosis result by the diagnostic means 24 of the diagnostic device 10 shown in the granular material supply system of the first embodiment. When it is determined that the state is in a state, the numerical calculation unit 40A using a simple model is used, and the type and ratio of the granular material at the outlet of the granular material supply system are calculated by the calculation of the numerical calculation unit 40A. Predict.

一方、診断装置10の診断手段24による診断結果として、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常以外の状態、例えば異常状態と判断された場合は、詳細なモデルを用いた数値計算部40Bを使用し、この数値計算部40Bの演算によって粉粒体の供給システム出口での粉粒体の種類と比率を予測する。   On the other hand, as a result of diagnosis by the diagnosis unit 24 of the diagnosis apparatus 10, when it is determined that the flow state of the powder in the hopper 2 is a state other than normal, for example, an abnormal state, a numerical calculation unit 40B using a detailed model. And the type and ratio of the granular material at the outlet of the granular material supply system are predicted by the calculation of the numerical calculation unit 40B.

図10は、図9に示した本実施例の粉粒体の供給システムにおける数値計算部40にて処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure in the numerical calculation unit 40 in the granular material supply system of the present embodiment shown in FIG. 9.

図9に示した本実施例の粉粒体の供給システムは2種類の数値計算部40A、40Bを有するが、使用する計算内容(モデル)が異なるだけで計算の手順は同じであることから図10のフローチャートは両者に適用される。   9 has two types of numerical calculation units 40A and 40B, but the calculation procedure is the same except that the calculation contents (model) used are different. The flowchart of 10 is applied to both.

図10に示したフローチャートにおいて、入力部41は本実施例である粉粒体の供給システムの受け入れコンベア1に設けた重量計測部5で測定した粉粒体の重量や、粉粒体の体積、色等の情報を元に粉粒体の性状を判別し、その結果を入力する。なお、入力部41で得た情報は入力設定部42となる外部入力装置26によって人手で情報の設定や修正をすることも可能である。   In the flowchart shown in FIG. 10, the input unit 41 is the weight of the granular material measured by the weight measuring unit 5 provided on the receiving conveyor 1 of the granular material supply system according to the present embodiment, the volume of the granular material, Based on the information such as color, the properties of the powder are determined and the result is input. Information obtained by the input unit 41 can be manually set or corrected by the external input device 26 serving as the input setting unit 42.

また、この入力部41では、受け入れコンベア1でホッパ2に投入する粉粒体のスケジュールが事前に判ればその情報も入力する。   Moreover, in this input part 41, if the schedule of the granular material thrown into the hopper 2 with the receiving conveyor 1 is known beforehand, the information will also be input.

入力部41で与えられた粉粒体の性状は、事前に計算パラメータを格納した情報格納部44の情報と情報照合部43で照合した上で計算部45に与えられ、粉粒体の分布の数値シミュレーションを行う。   The properties of the granular material given by the input unit 41 are given to the calculation unit 45 after collating the information in the information storage unit 44 storing the calculation parameters in advance with the information collating unit 43, and the distribution of the granular material is obtained. Perform numerical simulation.

計算部45では計算パラメータを元に粉粒体の分布を数値シュミレーションし、その演算結果である数値シミュレーション結果46を出力する。数値シミュレーション結果46の出力は、後述する補正部47で補正後、表示部11に本実施例である粉粒体の供給システムの供給システム出口のフィーダ3での粉粒体の種類と比率の予測結果を表示する。   The calculation unit 45 numerically simulates the distribution of the powder particles based on the calculation parameters, and outputs a numerical simulation result 46 that is the calculation result. After the output of the numerical simulation result 46 is corrected by the correction unit 47 described later, the display unit 11 predicts the type and ratio of the powder particles at the feeder 3 at the outlet of the supply system of the powder material supply system according to the present embodiment. Display the results.

計算部45の計算方法の一例として、簡易的な方法の例と詳細なモデルを用いた方法の例を下記に示す。   As an example of the calculation method of the calculation unit 45, an example of a simple method and an example of a method using a detailed model are shown below.

計算部45の計算方法において、簡易的なモデルを用いた数値計算としては、簡易的なモデルを有する数値計算部40Aにおける簡易的な方法として、例えば、ホッパの空間体積と入力部41や入力設定部42で与えた投入量、排出フィーダ3での排出速度を元に、ホッパを高さ方向に1次元的に分割し、上部から下部に流れるとして計算する方法がある。   In the calculation method of the calculation unit 45, as a numerical calculation using a simple model, as a simple method in the numerical calculation unit 40A having a simple model, for example, the space volume of the hopper and the input unit 41 or input setting There is a method of calculating that the hopper is divided in one dimension in the height direction and flows from the upper part to the lower part based on the input amount given by the unit 42 and the discharge speed at the discharge feeder 3.

一方、詳細なモデルを用いた数値計算としては、詳細なモデルを有する数値計算部40Bにおける詳細な方法として、例えば、粒子間個々の運動方程式を立て、連立方程式として計算し、粒子の挙動を計算する方法(粒子要素法)がある。   On the other hand, as a numerical calculation using a detailed model, as a detailed method in the numerical calculation unit 40B having a detailed model, for example, an equation of motion between particles is set up and calculated as a simultaneous equation to calculate the behavior of the particle. There is a method (particle element method) to do.

また、計算時間を短縮し、実用的な時間で計算結果を得る方法としてSmoothed Particle要素法や粉体オートマトン法がある。   Further, there are a Smoothed Particle element method and a powder automaton method as methods for reducing calculation time and obtaining calculation results in a practical time.

Smoothed Particle要素法では粉粒体の多数の粒子を含む粉体要素を定義し、その粉体要素の運動をラグランジュ的に追跡する方法である。   In the smoothed particle element method, a powder element including a large number of particles of a granular material is defined, and the motion of the powder element is tracked in a Lagrangian manner.

この方法では定義した粉体要素に対し、異なる粉体要素や壁面、粉体要素内での個々の粒子の運動をモデル化し、質量、運動量の保存式を立て、計算する。この方法では粉粒体の集合単位で計算するため、個々の粉粒体の連立方程式を計算する粒子要素法に比べて計算時間が短くなる。   In this method, the motion of individual particles in different powder elements, wall surfaces, and powder elements is modeled for the defined powder elements, and the conservation equations for mass and momentum are established and calculated. In this method, since the calculation is performed in units of powder particles, the calculation time is shorter than that of the particle element method for calculating simultaneous equations of individual particles.

また、粉体オートマトン法では予めホッパ2内を格子状に分割し、分割したセル内への粒子の流入や排出を、対象のセルと境界を接するセルの状態との相関関係により判定する方法である。   Further, in the powder automaton method, the inside of the hopper 2 is divided into a lattice shape in advance, and the inflow and discharge of particles into the divided cells are determined based on the correlation with the state of the cell in contact with the target cell. is there.

例えば、当該セルから下方向の境界セルへの移動の場合、下方向のセルに粉粒体が無いか、また周囲セルの粉粒体や壁面との摩擦力、粉粒体自体の重力を元に判定する。セル毎に順次判定をすることで粉粒体の移動を計算する。   For example, in the case of movement from the cell to the lower boundary cell, there is no granular material in the downward cell, the frictional force with the granular material or wall surface of the surrounding cells, or the gravity of the granular material itself. Judgment. The movement of the granular material is calculated by sequentially determining each cell.

この方法では周囲セルとの関係のみで移動を計算することができるため、連立方程式を計算する粒子要素法に比べて計算時間が短くなる。   In this method, since the movement can be calculated only in relation to the surrounding cells, the calculation time is shorter than that of the particle element method for calculating simultaneous equations.

次に補正部47の補正の役割について説明する。   Next, the role of correction by the correction unit 47 will be described.

通常、詳細なモデルを用いれば補正部47で補正する必要の無いものと考えられるが、数値計算では入力データによりその精度が左右される。このため、補正部47で実際の計測値を確認し、計算結果を修正した方がより精度が高まる。   Usually, if a detailed model is used, it is considered that the correction unit 47 does not need to perform correction. However, in numerical calculation, the accuracy depends on input data. For this reason, it is more accurate to check the actual measurement value with the correction unit 47 and correct the calculation result.

例えば、上記に示す詳細なモデルを用いた数値計算では、粉粒体やその集合体の比重、粒子や壁面との摩擦力係数、投入時の粒子径や空隙率に代表される計算パラメータが必要である。この計算パラメータは代表値またはその分布を情報格納部44に格納して使用するが、実際の粉粒体の性状を代表することが困難であり、これが詳細なモデルを用いた数値計算の結果が実際に対し誤差を生じる1つの要因となる。   For example, in the numerical calculation using the detailed model shown above, calculation parameters represented by the specific gravity of the powder and its aggregate, the frictional force coefficient with the particle and the wall surface, the particle diameter and porosity at the time of charging are required. It is. This calculation parameter is used by storing the representative value or its distribution in the information storage unit 44, but it is difficult to represent the actual properties of the granular material, and this is the result of numerical calculation using a detailed model. This is one factor that causes an error.

このため、粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうちの何れか1つ、もしくは複数のものを計測する第1の計測部7や、流動化促進器8で発生した振動の強さを測定する第2の計測部9で計測した計測値を元に、数値計算と実際の粉粒体の挙動との誤差を低減し、実用的な予測を可能とすることが望ましい。   For this reason, the intensity | strength of the vibration which generate | occur | produced in the 1st measurement part 7 and the fluidization promoter 8 which measure any one of the pressure of a granular material, a flow velocity, or a frictional force, or several things is used. Based on the measured value measured by the second measuring unit 9 to be measured, it is desirable to reduce an error between the numerical calculation and the actual behavior of the powder and to enable practical prediction.

計測値の例として、粉粒体の重量や動きからもたらされる壁面圧力とその変動を圧力センサや歪ゲージで検出する方法がある。また粉粒体の流動方向や摩擦力の検知する方法としては、壁面に沿った板と壁面との間での引っ張り力を歪ゲージで検出する方法がある。   As an example of the measured value, there is a method of detecting a wall surface pressure and its fluctuation caused by the weight or movement of the granular material with a pressure sensor or a strain gauge. As a method for detecting the flow direction and frictional force of the granular material, there is a method for detecting a tensile force between a plate along the wall surface and the wall surface with a strain gauge.

何れの場合も、ホッパ2の壁面に沿って第1の計測部7や第2の計測部9を設置することが望ましく、ホッパ2の粉粒体内に第1の計測部7や第2の計測部9を突出させて設置する場合は、摩耗を考慮して突出長さを短くし、或いは耐摩耗材で第1の計測部7や第2の計測部9を構成することが望ましい。   In any case, it is desirable to install the first measurement unit 7 and the second measurement unit 9 along the wall surface of the hopper 2, and the first measurement unit 7 and the second measurement in the granular material of the hopper 2. In the case where the part 9 is protruded and installed, it is desirable to shorten the protrusion length in consideration of wear, or to configure the first measuring part 7 and the second measuring part 9 with wear-resistant materials.

また、ホッパ2の粉粒体内に第1の計測部7や第2の計測部9を突出させると、粉粒体の固着を促進させる面があるので、第1の計測部7や第2の計測部9に振動を定期的に加える等の措置をすることが望ましい。   In addition, when the first measurement unit 7 and the second measurement unit 9 are protruded into the granular material of the hopper 2, there is a surface that promotes the fixation of the granular material, so the first measurement unit 7 and the second measurement unit 9 It is desirable to take measures such as periodically applying vibration to the measuring unit 9.

上記の構成において、第2実施例である粉粒体の供給システムの特徴は、ホッパ2内の粉粒体の流動状況に対する診断装置10の診断手段24による診断結果に応じて、数値計算部40の数値計算に用いるモデルを、簡易的なモデルと詳細なモデルとに切り替えて使用するように構成したことにある。   In the above configuration, the feature of the supply system of the granular material according to the second embodiment is that the numerical calculation unit 40 corresponds to the diagnosis result by the diagnostic means 24 of the diagnostic device 10 with respect to the flow state of the granular material in the hopper 2. The model used for the numerical calculation is switched between a simple model and a detailed model.

例えば、診断装置10による診断結果で、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態と判断された場合は、簡易的なモデルを用いた数値計算部40Aを使用して、粉粒体の供給システム出口での粉粒体の種類と比率を予測する。   For example, when it is determined from the diagnosis result by the diagnostic device 10 that the flow state of the powder in the hopper 2 is normal, the numerical calculation unit 40A using a simple model is used to Predict the type and ratio of powder at the outlet of the supply system.

一方、診断装置10の診断手段24による診断結果で、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常以外の状態、例えば異常状態と判断した場合は、詳細なモデルを用いた数値計算部40Bを使用して、粉粒体の供給システム出口での粉粒体の種類と比率を予測する。   On the other hand, when it is determined by the diagnosis result by the diagnosis unit 24 of the diagnosis apparatus 10 that the flow state of the powder in the hopper 2 is a state other than normal, for example, an abnormal state, the numerical calculation unit 40B using a detailed model is used. Use to predict the type and ratio of powder at the outlet of the powder supply system.

診断装置10の診断手段24による診断結果で、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が正常状態に分類されると診断された場合は、一般に、ホッパ2の全体で排出口へ向かう流れが均等に生じる、いわゆるマスフローの状態である。この場合、ホッパ2内の流れを高さ方向に1次元で表す簡易なモデルも使用可能である。   When it is diagnosed by the diagnosis result by the diagnostic means 24 of the diagnostic apparatus 10 that the flow state of the powder in the hopper 2 is classified as a normal state, the flow toward the discharge port is generally uniform throughout the hopper 2. This is a so-called mass flow state. In this case, a simple model that represents the flow in the hopper 2 in one dimension in the height direction can also be used.

粉粒体の供給システム出口での粉粒体の種類と比率を予測する数値計算部40の数値計算に用いるモデルとして簡易なモデルを用いた数値計算部40Aを使用することで、数値計算部40の数値計算の負荷や上述の測定での数値解析の補正にかかる計測負荷を低減できる。   By using the numerical calculation unit 40A using a simple model as a model used for the numerical calculation of the numerical calculation unit 40 that predicts the type and ratio of the granular material at the outlet of the powder supply system, the numerical calculation unit 40 It is possible to reduce the load of numerical calculation and the measurement load required for correction of numerical analysis in the above measurement.

一方、診断装置10の診断手段24による診断結果で、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が異常状態に分類される場合は、一般に、ホッパ2内の一部でのみ粉粒体が排出口に向う流れが出来、不均一に流れるファンネルフローの状態である。   On the other hand, when the flow state of the granular material in the hopper 2 is classified as an abnormal state as a result of diagnosis by the diagnostic means 24 of the diagnostic device 10, in general, the granular material is discharged only in a part of the hopper 2. It is a state of funnel flow that can flow toward

この場合、固着や圧密などの粉粒体の動きを把握する必要があり、数値計算部40の数値計算に用いるモデルとして3次元の粉粒体の動きを表す詳細なモデルが必要となる。   In this case, it is necessary to grasp the movement of the granular material such as fixation and consolidation, and a detailed model representing the movement of the three-dimensional granular material is required as a model used for the numerical calculation of the numerical calculation unit 40.

診断装置10の診断手段24による診断結果で、ホッパ2内の粉粒体の流動状況が予兆状態や、新規状態、異常状態のいずれかに分類される場合は、数値計算部40の数値計算に用いるモデルとして詳細なモデルを用いた数値計算部40Bを使用して粉粒体の流れの数値解析を行うことにより、ホッパ2(粉粒体貯蔵部)出口での粉粒体の性状を詳細に予測できる。   When the flow state of the granular material in the hopper 2 is classified into one of a predictive state, a new state, and an abnormal state as a result of diagnosis by the diagnosis unit 24 of the diagnosis device 10, the numerical calculation unit 40 performs numerical calculation. By using the numerical calculation unit 40B using a detailed model as a model to be used, numerical analysis of the flow of the granular material is performed, so that the properties of the granular material at the outlet of the hopper 2 (powder storage unit) are detailed. Predictable.

そして、その粉粒体の性状の詳細な予測結果を元に本実施例の粉粒体の供給システムの供給部となる受け入れコンベア1や、排出部となるホッパ出口の排出フィーダ3での粉粒体の流量を調整し、或いはホッパ2に設けた粉粒体の流動化促進器8を動作させることによって、異常状態のカテゴリーの場合に比べて少ない操作量やエネルギーにてホッパ2内の粉粒体の流動状況を正常状態に戻すことができる。   And based on the detailed prediction result of the property of the granular material, the granular material in the receiving conveyor 1 which becomes a supply part of the supply system of the granular material of a present Example, and the discharge feeder 3 of the hopper exit used as a discharge part By adjusting the flow rate of the body or by operating the fluidization accelerator 8 of the powder provided in the hopper 2, the powder in the hopper 2 can be operated with less operation amount and energy than in the case of the abnormal category. The body's fluidity can be returned to normal.

本実施例によれば、ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断し、粉粒体の流動状況が正常状態以外の状態の場合に、ホッパ内での粉粒体の流動状況がホッパ内の全体で排出口へ向かう流れがほぼ均等に生じる、いわゆるマスフローの状態となる正常状態に復旧するようにした粉粒体の供給システム、及びこの粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置が実現できる。   According to the present embodiment, the flow state of the granular material in the hopper is diagnosed, and when the flow state of the granular material is in a state other than the normal state, the flow state of the granular material in the hopper It is possible to realize a powder supply system that is restored to a normal state, which is a so-called mass flow state, in which the flow toward the discharge ports is generated almost evenly, and a combustion apparatus including the powder supply system. .

図11に本発明の第4実施例である粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置の概略構成である模式図を示す。図11に示した本発明の第4実施例である粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置において、粉粒体の供給システムは図9に示した第3実施例である粉粒体の供給システムと基本的な構成は同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分についてのみ説明する。   FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a combustion apparatus equipped with a granular material supply system according to a fourth embodiment of the present invention. In the combustion apparatus having the granular material supply system according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the granular material supply system is the granular material supply according to the third embodiment shown in FIG. Since the basic configuration is the same as that of the system, the description of the configuration common to both is omitted, and only different portions will be described.

図11に示した本発明の第4実施例である粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置の火炉において、本実施例における粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置は、粉粒体の供給システムに加えて、更に下記した構成を備えている。   In the furnace of the combustion apparatus provided with the granular material supply system according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 11, the combustion apparatus provided with the granular material supply system in this embodiment is In addition to the supply system, the following configuration is further provided.

即ち、本実施例である粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置では、ホッパ2から燃焼装置の火炉50に供給される燃料である粉粒体(バイオマス燃料100、石炭101、及び両者の混合物)は、搬送コンベア4から粉砕機51に投入されて粉砕された後に、バーナ52を介して火炉50内に噴出して燃焼する。   That is, in the combustion apparatus provided with the powder and granule supply system according to the present embodiment, the powder (biomass fuel 100, coal 101, and a mixture of both) is fuel that is supplied from the hopper 2 to the furnace 50 of the combustion apparatus. ) Is introduced from the conveyor 4 into the pulverizer 51 and pulverized, and then is jetted into the furnace 50 through the burner 52 and combusted.

火炉50には燃料である粉粒体とともに、燃焼用空気が火炉50に設けたバーナ52と、その上部に設置した空気投入口53から火炉50内に投入される。   In the furnace 50, combustion air is introduced into the furnace 50 from a burner 52 provided in the furnace 50 and an air inlet 53 provided on the upper part thereof together with powder particles as fuel.

本実施例の燃焼装置における粉粒体の供給システムに備えられた制御部12は、図9及び図10に示した第3実施例である粉粒体の供給システムにおける診断装置10に設けた数値計算部40と同様に演算して、数値シミュレーションとその補正によって粉粒体の供給システムにおける出口での粉粒体の種類と比率を予測することで、前記制御部12から粉砕機51及び送風機54の稼働をそれぞれ操作する制御器55に指令信号を出力して前記粉砕機51及び送風機54の稼働状況を調節し、貯蔵部であるホッパ2の下流に設置した前記粉砕機51における粉砕加圧圧力、粉砕速度、分級器回転数、導入空気量、温度等の粉砕条件を変更可能となるように構成している。   The control part 12 with which the granular material supply system in the combustion apparatus of a present Example was equipped is the numerical value provided in the diagnostic apparatus 10 in the granular material supply system which is 3rd Example shown in FIG.9 and FIG.10. By calculating in the same manner as the calculation unit 40 and predicting the type and ratio of the granular material at the outlet in the granular material supply system by numerical simulation and correction thereof, the control unit 12 pulverizer 51 and blower 54. A command signal is output to the controller 55 for operating each of the operation of the pulverizer to adjust the operation state of the pulverizer 51 and the blower 54, and the pulverization pressure in the pulverizer 51 installed downstream of the hopper 2 serving as a storage unit. The pulverization conditions such as pulverization speed, classifier rotation speed, amount of introduced air, and temperature can be changed.

例えば粉砕機51については、異なる種類の粉粒体、例えばバイオマス燃料100と石炭101が混合した状態の場合、バイオマス燃料100又は石炭101の何れか片方の性状に合わせた粉砕条件だと、粉粒体の滑りや噛み込み、過大粉砕負荷や過小粉砕負荷による異常振動が生じる可能性が高まる。   For example, with respect to the pulverizer 51, when different types of granular materials, for example, biomass fuel 100 and coal 101 are mixed, if the pulverizing conditions are in accordance with the properties of either biomass fuel 100 or coal 101, There is an increased possibility of abnormal vibrations due to body slipping and biting, excessive pulverization load, and excessive pulverization load.

本実施例の粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置では、前述のように数値シミュレーションとその補正によって粉粒体の供給システムにおける出口での粉粒体の種類と比率を予測することで、バイオマス燃料100、石炭101の粉粒体、又はバイオマス燃料100と石炭101が混合した状態の粉粒体が粉砕機51に入る前にその性状の変化を事前に予測し、事前に粉粒体に適した粉砕条件を制御器55に指示することができる。このため、粉砕機51の粉砕条件を調整し、燃料性状の変動に伴う粉砕動力の変動やそれに伴う燃焼状態の変動を抑え、燃焼装置の経済性の低下を抑制できる。   In the combustion apparatus equipped with the granular material supply system of the present embodiment, by predicting the type and ratio of the granular material at the outlet in the granular material supply system by numerical simulation and correction as described above, Before the powder of biomass fuel 100, coal 101, or the powder of mixed state of biomass fuel 100 and coal 101 enters the grinder 51, the change in its properties is predicted in advance, and the powder Appropriate grinding conditions can be indicated to the controller 55. For this reason, the pulverization conditions of the pulverizer 51 can be adjusted to suppress the fluctuation of the pulverization power accompanying the change in the fuel properties and the change in the combustion state associated therewith, thereby suppressing the decrease in the economic efficiency of the combustion apparatus.

また、本実施例の粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置では、前述のように数値シミュレーションとその補正によって粉粒体の供給システムにおける出口での粉粒体の種類と比率を予測することで、バイオマス燃料100、石炭101の粉粒体、又はバイオマス燃料100と石炭101が混合した状態の粉粒体が火炉50に入る前にその性状の変化を事前に予測し、事前に火炉50に入る粉粒体に適した燃焼条件を制御器55に指示することができる。   Moreover, in the combustion apparatus equipped with the granular material supply system of the present embodiment, as described above, the type and ratio of the granular material at the outlet in the granular material supply system is predicted by numerical simulation and correction thereof. Thus, before the biomass fuel 100, the powder of coal 101, or the powder of the mixed state of the biomass fuel 100 and the coal 101 enters the furnace 50, the change in its properties is predicted in advance, and the It is possible to instruct the controller 55 of the combustion conditions suitable for the granular material to enter.

このため、バーナ52や空気投入口53の空気量条件を調整し、燃料性状の変動に伴う燃焼状態の変動を抑え、燃焼装置の経済性の低下を抑制できる。   For this reason, the air quantity conditions of the burner 52 and the air inlet 53 can be adjusted, the fluctuation | variation of the combustion state accompanying the fluctuation | variation of a fuel property can be suppressed, and the economical fall of a combustion apparatus can be suppressed.

燃焼状態の変動の例と本実施例適用の効果として、例えば、燃焼装置の火炉50に設置したバーナ52に供給する空気量を変更することにより、バーナ52の保炎状態を最適化し、安定した火炎を得ることが挙げられる。   As an example of the variation of the combustion state and the effect of the application of this embodiment, for example, by changing the amount of air supplied to the burner 52 installed in the furnace 50 of the combustion apparatus, the flame holding state of the burner 52 is optimized and stabilized. To get a flame.

また、粉砕条件が低下し、燃焼状態も低下することが見込まれる場合は、事前に油等の助燃装置を火炉50に設置しておいて燃焼させるようにすれば、本実施例である粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置を安定に稼働することが可能となる。   In addition, when the pulverization conditions are lowered and the combustion state is expected to be lowered, if an auxiliary combustion device such as oil is installed in the furnace 50 in advance and burned, the powder according to the present embodiment A combustion apparatus equipped with a body supply system can be operated stably.

本実施例によれば、ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断し、粉粒体の流動状況が正常状態以外の状態の場合に、ホッパ内での粉粒体の流動状況がホッパ内の全体で排出口へ向かう流れがほぼ均等に生じる、いわゆるマスフローの状態となる正常状態に復旧するようにした粉粒体の供給システム、及びこの粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置が実現できる。   According to the present embodiment, the flow state of the granular material in the hopper is diagnosed, and when the flow state of the granular material is in a state other than the normal state, the flow state of the granular material in the hopper It is possible to realize a powder supply system that is restored to a normal state, which is a so-called mass flow state, in which the flow toward the discharge ports is generated almost evenly, and a combustion apparatus including the powder supply system. .

1:受け入れコンベア、2:ホッパ、3:排出フィーダ、4:搬送コンベア、5:重量計測部、6:第2の重量計測部、7:第1の計測部、8:流動化促進器、9:第2の計測部、10:制御装置、11:表示部、12:制御部、20:外部入力インタフェース、21:計測信号データベース、22:学習手段、23:診断モデルデータベース、24:診断手段、25:外部出力インタフェース、26:外部入力装置、30:分類部、31:期間決定部、32:モデル構築部、33:固着、39:入出力部、40:数値計算部、40A:数値計算部、40B:数値計算部、50:火炉、51:粉砕機、52:バーナ、53:空気投入口、54:送風機、55:制御器、100:バイオマス燃料、101:石炭。   1: receiving conveyor, 2: hopper, 3: discharging feeder, 4: transport conveyor, 5: weight measuring unit, 6: second weight measuring unit, 7: first measuring unit, 8: fluidization accelerator, 9 : Second measuring unit, 10: control device, 11: display unit, 12: control unit, 20: external input interface, 21: measurement signal database, 22: learning means, 23: diagnostic model database, 24: diagnostic means, 25: external output interface, 26: external input device, 30: classification unit, 31: period determining unit, 32: model building unit, 33: fixing, 39: input / output unit, 40: numerical value calculating unit, 40A: numerical value calculating unit 40B: Numerical calculation unit, 50: Furnace, 51: Crusher, 52: Burner, 53: Air inlet, 54: Blower, 55: Controller, 100: Biomass fuel, 101: Coal.

Claims (8)

多種の粉粒体を貯蔵するホッパと、ホッパの上部から粉粒体をホッパ内に供給する受け入れコンベアと、ホッパの下部からホッパ内に貯蔵した粉粒体をホッパの外部に取り出すフィーダとを備えた粉粒体の供給システムであって、
前記ホッパ内に貯蔵した粉粒体の圧力、流速、または摩擦力のうち、少なくとも1つを計測する第1の計測部を該ホッパに設け、
前記ホッパ内に貯蔵した粉粒体に気流を噴出し、又は振動を与えて粉粒体の流動性を高める流動化促進部を該ホッパに設け、
前記受け入れコンベア又はフィーダでの粉粒体の流量を調整すると共に、前記流動化促進部を駆動する制御部を設けた粉粒体の供給システムにおいて、
第1の計測部で計測された粉粒体の圧力、流速、または摩擦力の少なくとも1つの計測信号に基づいて前記ホッパ内の粉粒体の流動状況を診断する診断装置を設けると共に、ホッパ内の粉粒体の流動状況の状態を、少なくとも正常状態と、正常以外の状態とに分類する診断手段を該診断装置に備え、
前記診断装置に備えた該診断手段によって該粉粒体の流動状況が正常以外の状態と診断された場合に、該診断手段から前記制御部に指令信号を出力して受け入れコンベア及びフィーダで操作される粉粒体の流量を調整して、前記ホッパ内の粉粒体の流動状況を正常状態となるように制御するように構成したことを特徴とする粉粒体の供給システム。
A hopper for storing various kinds of powder, a receiving conveyor for supplying the powder into the hopper from the upper part of the hopper, and a feeder for taking out the powder stored in the hopper from the lower part of the hopper to the outside of the hopper A powder and granule supply system,
A first measurement unit that measures at least one of the pressure, flow rate, or frictional force of the granular material stored in the hopper is provided in the hopper,
The hopper is provided with a fluidization accelerating portion that jets an air flow to the granular material stored in the hopper or imparts vibration to increase the fluidity of the granular material,
While adjusting the flow rate of the granular material in the receiving conveyor or feeder, in the granular material supply system provided with a control unit for driving the fluidization promoting unit,
In addition to providing a diagnostic device for diagnosing the flow state of the granular material in the hopper based on at least one measurement signal of the pressure, flow velocity, or frictional force of the granular material measured by the first measurement unit, The diagnostic apparatus comprises a diagnostic means for classifying the state of the flow state of the granular material into at least a normal state and a state other than normal,
When the flow of the granular material is diagnosed as a state other than normal by the diagnostic unit provided in the diagnostic device, the diagnostic unit outputs a command signal to the control unit and is operated by the receiving conveyor and the feeder. The granular material supply system is configured to control the flow state of the granular material in the hopper so as to be in a normal state by adjusting the flow rate of the granular material.
請求項1に記載の粉粒体の供給システムにおいて、
前記診断装置に備えた該診断手段によって該粉粒体の流動状況が該当する状態が正常以外の状態と診断された場合に、前記正常以外の状態を、予兆状態、異常状態、又は新規状態に分類して、これらの分類された予兆状態、異常状態、又は新規状態に応じて該診断手段から前記制御部に指令信号を出力し、この制御部によって前記受け入れコンベア及びフィーダで操作される粉粒体の流量を調整すると共に、前記流動化促進部による促進強度を調節して、前記ホッパ内の粉粒体の流動状況を正常状態となるように制御するように構成したことを特徴とする粉粒体の供給システム。
In the granular material supply system according to claim 1,
When the state corresponding to the flow state of the granular material is diagnosed as a state other than normal by the diagnostic means provided in the diagnostic device, the state other than normal is changed into a precursor state, an abnormal state, or a new state. According to the classified predictive state, abnormal state, or new state, a command signal is output from the diagnostic means to the control unit, and the control unit operates the receiving conveyor and the feeder. A powder characterized by adjusting the flow rate of the body and adjusting the strength of the promotion by the fluidization promoting part to control the flow state of the powder in the hopper so as to be in a normal state. Granule supply system.
請求項1又は2に記載の粉粒体の供給システムにおいて、
前記流動化促進器で発生した気体の噴出圧力、又は振動の強さを測定する第2の計測器を該ホッパに設け、
前記診断装置に備えた前記診断手段によってホッパ内の粉粒体の流動状況が正常以外の状態であると診断された場合に、前記第1の計測部で計測された粉粒体の圧力、流速、または摩擦力の少なくとも1つを計測した前記計測信号に加えて、流動化促進器で発生した気体の噴出圧力、又は振動の強さを計測した前記第2の計測器の計測信号に基づいて、前記診断手段によってホッパ内の粉粒体の流動状況を再度診断して前記ホッパ内の粉粒体の流動状況が該当する状態の分類を実施することを特徴とする粉粒体の供給システム。
In the supply system of the granular material according to claim 1 or 2,
A second measuring device for measuring the jet pressure of the gas generated by the fluidization accelerator or the intensity of vibration is provided in the hopper;
The pressure and flow velocity of the granular material measured by the first measurement unit when the flow of the granular material in the hopper is diagnosed to be other than normal by the diagnostic means provided in the diagnostic device. Or in addition to the measurement signal obtained by measuring at least one of the frictional forces, based on the measurement signal of the second measuring instrument which measures the jet pressure of the gas generated by the fluidization accelerator or the strength of vibration. The powder supply system is characterized in that the diagnosis unit again diagnoses the flow state of the powder in the hopper and classifies the state corresponding to the flow state of the powder in the hopper.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の粉粒体の供給システムにおいて、
前記診断装置に、ホッパ内の粉粒体の動きや粉粒体の分布を計算する数値計算部を設け、
前記数値計算部は、簡易的なモデルと詳細なモデルの有する複数の数値計算部から構成して、前記分類部で分類した分類結果に応じて簡易的なモデルと詳細なモデルを有する数値計算部を使い分けて使用することを特徴とする粉粒体の供給システム。
In the supply system of the granular material according to any one of claims 1 to 3,
The diagnostic device is provided with a numerical calculation unit for calculating the movement of the granular material in the hopper and the distribution of the granular material,
The numerical calculation unit is composed of a plurality of numerical calculation units having a simple model and a detailed model, and a numerical calculation unit having a simple model and a detailed model according to the classification result classified by the classification unit A granular material supply system characterized in that it is used separately.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粉粒体の供給システムにおいて、
前記流動化促進部として、振動を発生させる方式を適用し、前記第2の計測部として、振動強さを測定する測定器を用いることを特徴とする粉粒体の供給システム。
In the supply system of the granular material according to any one of claims 1 to 4,
A supply system for a granular material, wherein a method of generating vibration is applied as the fluidization promoting unit, and a measuring instrument that measures vibration strength is used as the second measuring unit.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粉粒体の供給システムにおいて、
前記流動化促進部としてホッパ内に気体を噴出させる方式を適用し、前記第2の計測部として、前記流動化促進部の気体の噴出圧力を測定する測定器を用いることを特徴とする粉粒体の供給システム。
In the supply system of the granular material according to any one of claims 1 to 4,
Applying a method of jetting gas into a hopper as the fluidization promoting part, and using a measuring device for measuring the gas ejection pressure of the fluidization promoting part as the second measuring part. Body feeding system.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置であって、前記粉粒体の供給システムは、粉粒体を保管する粉粒体の貯蔵部の下流に、粉砕機と、粉砕機の下流で粉砕された粉粒体を気流搬送する粉体搬送管と、粉体搬送管に接続し火炉内に粉粒体を噴出するバーナと、火炉空間に設置された伝熱管からなる燃焼装置であって、計算部で計算した粉粒体の種類と比率に基づいて、粉砕機の粉砕加圧圧力、粉砕速度、分級器回転数、導入空気量、温度を変更する制御部を有することを特徴とする粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置。   It is a combustion apparatus provided with the supply system of the granular material of any one of Claims 1 thru | or 6, Comprising: The supply system of the said granular material is a storage part of the granular material which stores a granular material. In the downstream, a pulverizer, a powder conveyance pipe for air-conveying the pulverized powder particles downstream of the pulverizer, a burner connected to the powder conveyance pipe and ejecting the powder particles in the furnace, and in the furnace space Combustion device consisting of installed heat transfer tubes, based on the type and ratio of powder and particles calculated by the calculation unit, crushing pressure of crusher, crushing speed, classifier rotation speed, amount of introduced air, temperature A combustion apparatus equipped with a granular material supply system, characterized by having a control unit that changes the temperature. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置であって、前記粉粒体の供給システムは、粉粒体を保管する粉粒体の貯蔵部の下流に、粉砕機と、粉砕機の下流で粉砕された粉粒体を気流搬送する粉体搬送管と、粉体搬送管に接続し火炉内に粉粒体を噴出するバーナと、火炉空間に設置された伝熱管からなる燃焼装置であって、計算部で計算した粉粒体の種類と比率に基づいて、バーナに供給する空気量を変更する制御部を有することを特徴とする粉粒体の供給システムを備えた燃焼装置。   It is a combustion apparatus provided with the supply system of the granular material of any one of Claims 1 thru | or 6, Comprising: The supply system of the said granular material is a storage part of the granular material which stores a granular material. In the downstream, a pulverizer, a powder conveyance pipe for air-conveying the pulverized powder particles downstream of the pulverizer, a burner connected to the powder conveyance pipe and ejecting the powder particles in the furnace, and in the furnace space A combustion apparatus comprising an installed heat transfer tube, comprising a control unit that changes the amount of air supplied to the burner based on the type and ratio of the granular material calculated by the calculation unit. Combustion device with a supply system.
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