JPH02216438A

JPH02216438A - 熱量測定装置及び方法、及び該装置及び方法に使用する重力形フィーダ

Info

Publication number: JPH02216438A
Application number: JP1029574A
Authority: JP
Inventors: John C Homer; ジョン　シー　ホーマー; Shahriar Nowshiravani; シャーリアル　ナウシラヴァニ; Steven L Ross; スティーヴン　エル　ロース; Gilbert F Lutz; ギルバート　エフ　ルーツ
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Technologies Inc
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-08-29
Also published as: AU628773B2; AU7201991A; US4846081A; EP0327914A2; AU610970B2; CN1036637A; AU7201891A; EP0327914A3; AU624313B2; CN1020000C; AU2839089A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は熱量測定装置（システム）に関し、特に、石炭
のような固体化石燃料の熱価すなわち燃焼熱を連続的か
つ直接的に測定して、その結果を、石炭の熱価（所望な
らば硫黄分及び灰分）に関する情報としてオンラインで
利用できるようにした熱量測定装置に関する。

本願は、１９８７年４月８日付、米国特許出願筒０３６
、０４８号の一部継続出願であり、本願の装置はこの米
国特許出願に記載された熱量測定装置を改良したもので
ある。本発明の装置の特徴は、熱価の測定精度を向上で
きること、装置を湿潤石炭の熱価の測定に使用できるこ
と、及び石炭の熱価の測定と同時に硫黄分及び灰分の測
定が行えることである。

本願の付属物として包含される上記米国特許出願筒０３
６．０４８号には、過去のボンベ熱量計のように石炭の
個別サンプルの燃焼によってではなく、石炭を連続燃焼
することによって、石炭のような固体燃料の燃焼熱（熱
価）を測定することができる熱量測定装置が記載されて
いる。これ迄、熱価を連続的に測定する技術は、Ｘ線蛍
光衝撃又は中性子術％Ｉ（いわゆる、即発中性子放射化
分析と呼ばれているもの）のような間接的な化学的及び
物理的分析を親りとして行われている。これ迄、ガス状
燃料の燃焼熱の測定には連続流燃焼熱量計が使用されて
いるが、固体燃料とりわけ石炭のような固体燃料の正確
な連続燃焼熱量測定は、上記米国特許出願に記載の発明
前には行われていなかった。

従って本発明の主目的は、上記米国特許出願に記載され
た連続流熱量測定装置の測定精度を向上させて、米国の
諸施設により一般的に使用されている低熱価の湿潤石炭
の燃焼熱を測定可能にすることにある。

本発明の他の目的は、特に石炭のような固体燃料の質量
供給量（ｍａｓｓ　ｆｅｅｄ　ｒａｔｅ）を高精度（例
えば２％以下の測定精度）で測定できる改良された重力
形ベルトフィーダを提供することにある。

本発明の他の目的は、石炭の熱量計用の改良された燃焼
器であって、石炭の燃焼室から離れて取り付けられてい
るため燃焼器の高温作用を受ける虞れがない点火装置に
よって値開性に冨む点火を行うことができる燃焼器を提
供することにある。

石炭及び空気からの水分と共に微粉炭を受は入れるアフ
ターバーナの使用により、石炭の流れの全ての部分を燃
焼させることについて高度の保証をすることができる。

石炭の微粒子を発生させるセパレータであって、燃焼の
ための石炭と空気との調整された混合物を得ることがで
きるセパレータが、空気により駆動されるようになって
いる。また、燃焼器には、該燃焼器に供給される石炭と
空気との混合物が通るチャンネルを浄化するための改良
された手段が設けられている。

本発明の他の目的は、特に石炭のような固体燃料の熱価
並びに硫黄分及び灰分をも測定できる改良された熱量測
定装置であって、熱価、硫黄分及び灰分の測定を同時に
行うことができかつこの測定をリアルタイムで行うこ−
とができる熱量測定装置を提供することにある。

簡単に説明するならば、本発明の改良された熱量測定装
置は、表面又は内部に水分を含有している石炭その他の
固体燃料の質量供給量を測定するフィーダを有している
。石炭を最適燃焼させるための空気と石炭との調整され
た比は、フィーダから連続的に供給される、マスすなわ
ち質量が測定された石炭を微粉砕又は擦り潰すことによ
り、かつ石炭を第１及び第２の流れに分離することによ
り得ることができる。これらの２つの流れの中の一方の
流れは、所定のサイズに擦り潰されておりかつ調整され
た石炭−空気比の一次空気と混合された実質的に全ての
石炭を含んでいる。セパレータからの他方の流れには、
石炭の微粉及び水分が含まれていることがある。熱量計
からのこの第２の流れを排除すると、石炭の熱価の測定
誤差を招くことになろう０石炭と空気との調整された混
合物の一次流れは、燃焼器内で二次空気により完全燃焼
される。この二次空気は、燃焼器の壁を介しての輻射損
失により燃焼器から大気への熱損失を最小にすべく作用
する透過性包囲体を通って流れる。空気と石炭の微粉と
水分とからなる第２の流れはアフターバーナに導入され
る。このアフターバーナにおいて、全ての石炭は燃焼器
からの排出炭に曝され、これにより、全ての石炭が燃焼
されかつ透過性包囲体を介して燃焼器に供給される二次
空気を汚染することなく熱価の測定が行えるようになる
。

燃焼を開始させかつ熱量測定装置を石炭と空気との混合
物の自然燃焼を維持する温度にするため、ガス状の燃料
、好ましくはプロパンが使用される。

この燃料は、イグナイタ（点火装置）に使用することが
できる。イグナイタは、石炭の自然燃焼を可能にする温
度まで装置を予熱しかつ装置のキャリブレーション（較
正）を行うために最初に燃焼器内に導入された燃料ガス
を点火すべく、炎を燃焼器内に導入するようになってい
る。キャリブレーションの目的で使用されるプロパンは
、実質的に純粋プロパンであるのが望ましい。

燃焼ガスは冷却空気と混合され、混合技術の方法を用い
て熱価が測定される。温度の測定、及び燃焼器に流入す
る空気の質量流量（＋ａｓｓ　ｆｌｏｗ　ｒａ　ｔｅ）
及び空気／燃料混合物の質量流量の測定、及び混合に使
用される冷却空気の質量流量の測定を行うための測定機
器が設けられており、このため、熱価を計算するパラメ
ータに影響を与えるあらゆる構成成分のエンタルピを、
熱価の計算に際し考慮に入れることができるようになっ
ている。これらの機器による測定に応答して熱価の計算
を行い、その結果をプリントアウト及び／又はデイスプ
レーできるようにするため、コンピュータを使用するの
が好ましい。測定結果は、石炭を使用する工程、例えば
、施設のボイラへの石炭の供給量の制御又は施設の石炭
置き場のような貯蔵所に原人される石炭の品質のチエツ
クに、リアルタイムで使用することができる。

熱量計からの燃焼ガスは、石炭流の硫黄分を連続的にオ
ンライン測定するため、二酸化硫黄（亜硫酸ガス）測定
装置に供給することができる。また、石炭の灰分を測定
するため、灰を収集してその重量を測定する装置に煙道
ガスを導入してもよい、燃焼器は、該燃焼器内に灰を全
く堆積させることなくして、実質的に全ての燃料を燃焼
ガスに変換することができる。従って、灰分測定装置に
より、燃焼ガスから正確な灰分測定結果を得ることがで
きる。

本発明による重力形ベルトフィーダは、石炭の群の長さ
を制御する手段により、上記米国特許出願に記載のフィ
ーダに比べ、より正確に石炭の質量供給量を測定するこ
とができる。石炭の群（集団）は、移動するベルト（該
ベルト上には石炭が堆積され、該ベルトは前端プーリと
後端プーリとの間を連続的に移動する）により形成され
るレバーの上に置かれる。本発明の装置には、ベルトが
前端プーリの回りを回転するときに該ベルトと協働する
関係に配置された手段であって、ベルト上に堆積されか
つベルトから熱量測定装置の粉砕機及びセパレータに供
給される石炭の群の端部の一定の横たわり角度（ａｎｇ
ｌｅ　ｏｆ　ｒｅｐｏｓｅ）を形成する手段が設けられ
ている。かような手段は、ベルトが前端プーリの回りを
走行するときのベルトの速度よりも少なくとも僅かに大
きな速度で、前端プーリに隣接する石炭と係合する回転
部材を用いて構成するのが好ましい。従って、石炭がベ
ルト上で滞留することはない。前端プーリの直径は、ベ
ルトが該プーリに倣うことができかつ該プーリの外周部
と係合した状態に維持できる最小の直径である。これに
より、石炭がプーリにくっ付く傾向を最小限にできるた
め、レバーアームの長さを不特定量（この量は、大気等
の環境条件を含む幾つかの変動量の関数である凝集性に
基づいて変化する）だけ増大することができる。レバー
の支点を形成するフィーダの枢着部及び力測定装置（例
えばロードセル）は実質的に同一の熱膨張係数をもつ材
料で作り、レバーアームの長さ及びロードセルにより測
定される力に、熱膨張の差による誤差が含まれないよう
にするのが好ましい。

本発明の上記及び他の目的及び長所並びに本発明の好ま
しい実施例及び本発明を実施する上での最良の態様は、
添付図面に関連する以下の詳細な説明により明らかにな
るであろう。

特に第１図を参照すると、該図面には、質量供給量の測
定を行うフィーダ１０への石炭供給が示されている。フ
ィーダ１０の出力はＷＴとして示された強制測定信号で
あり、このＷＴ比出力、後端プーリと先端プーリとの間
に延在しているベルトにより形成されるレバーアームに
沿う石炭の供給量を考慮に入れて質量供給量の測定値に
変換される。このフィーダ１０は第１図〜第７図に示さ
れており、後で詳細に説明する。コンピュータ１２はフ
ィーダ１０に制御出力（信号）ＣＦを伝送して、石炭の
供給量を本質的に一定に維持すべくフィーダ１０の速度
を制御する。本発明の特徴によれば、フィーダ１０は、
ＷＴ比出力与えるロードセルにより測定される反力を生
じるレバーアームの長さが、フィーダ１０の作動中にお
いて確実に一定になるようにして、高精度の測定結果が
得られるように設計されている。

石炭は、フィーダ１０から粉砕機１４に搬送される。粉
砕機１４は流体エネルギミルであって、粉砕エネルギの
源をなす高圧空気（ＨＰ空気）により駆動される。フィ
ーダ１０からの石炭は、例えば、約３０メツシユであり
、粉砕機１４はこの石炭をミクロンサイズに粉砕する。

石炭に含まれている水分は、石炭の供給工程及び粉砕工
程中、不変に保たれる。

燃焼させる石炭は、粉砕機１４を駆動する空気から分離
するのが好ましい。空気から石炭を分離するのに使用さ
れるサイクロン１６のような実際のセパレータにより、
少量の極微粉の石炭、例えば粉砕された石炭の約１％以
下の量が空気に捕捉される。熱価の測定値を高精度のも
のとするには、この分の石炭をも考慮に入れなくてはな
らない。

また、空気によって水分も運び去られるが、この分をも
考慮に入れなければならない。この目的のため、サイク
ロン１６から２つの流れ、すなわちライン１８に沿う本
質的な固形物排出流と、ライン２０に沿う本質的なガス
排出流とが得られる。

これらの両流れは、カロリーメータすなわち熱量計２２
に供給される。

熱量計２２は、アフターバーナ２６を備えた燃焼器２４
を有している。燃焼器２４内のガスの点火はイグナイタ
２８によって開始される。熱量計２２はまた、燃焼ガス
と冷却空気とを混合するミキサ３０を有している。空気
及び燃焼ガスは、煙道ガスとしてライン３２に沿ってミ
キサ３０から出ていく。混合された燃焼ガス及び冷却空
気の温度上昇は、石炭の質量供給量及び熱量計２２に流
入する全空気と共に、石炭の熱価の計算に使用される。

これらの温度の測定は熱電対及び他の温度測定装置によ
り行われ、これらの測定結果を示すデータは、較正空気
供給装置３４のラインに設けた流量測定装置により得ら
れた圧力測定値Ｐｖと共にコンピュータ１２に入力され
る。実際には、較正空気供給装置３４は、ブロワと、オ
イルを含まない１００ｐｓｉ（約７　ｋｇ／ｃｎ＋”）
の空気源とを備えているが、該装置３４については第２
図に関連してより詳細に説明する。

空気の温度及び圧力によって、空気のｆｆｆｉ流量（す
なわち装置のエンタルピ）に影響を及ぼす空気の密度が
決定される。粉砕機１４を駆動しかつサイクロン１６の
空気と石炭との調整された混合物を運ぶ空気は、較正空
気供給装置３４から得ることができる。流量を決定する
圧力測定値Ｐνは、簡単化するため、較正空気供給装置
３４から得るものとして示されている。Ｔｅで示される
温度測定値は、第２図に関連してより詳しく示すけれど
も、熱量計２２に直接導かれるラインに示しである。サ
イクロン１６からの石炭粒子は、ベンチュリエデューサ
３６によって、較正空気供給装置３４から低圧空気（Ｌ
Ｐ空気）で排出される。水分と極微粒状石炭粉とを含有
する空気はアフターバーナ２６に供給され、該アフター
バーナにおいて燃焼器２４からの炎により燃焼される。

燃焼器２４での点火を開始するため、燃料ガスの予熱燃
料供給装置３８から、プロパンのような燃料ガスが、空
気供給装置３４からの空気と共にイグナイタ２８に供給
される。イグナイタ２８は電気作動形のスパーク源を備
えており、該スパーク源は、コンピュータからの指令が
あったときに付勢され、かつライン３２内の煙道ガスの
温度の上昇により燃焼が検出されたときに除勢される。

また、予熱サイクル中には、予熱ガス（通常、市販グレ
ードのプロパンである）も燃焼器２４に供給される。

燃焼器２４が、該燃焼器２４の温度を測定する熱電対に
より測定された１、５００〜１．７０００Ｆ　（約８１
６〜９２７℃）の間の温度に予熱されたときには、キャ
リブレーションモードに入り、本質的に純粋なガス（高
精度の既知の熱価をもつプロパン）が燃焼器２４に供給
される。このキャリブレーションモードは、フィーダｌ
Ｏ１粉砕機１４及びサイクロン１６から石炭を全く導入
することなくして行われる。

キャリブレーションを行った後、予熱燃料供給装置３８
からのガス状燃料により熱量計の温度を維持したまま、
スタンバイモードに入る。次に、石炭の分析を行うため
に分析モードに入り、フィーダ１０の速度が調節される
。フィーダｌＯから粉砕機１４に供給される石炭のデー
タを得るため、石炭の重量がモニタリングされる。この
ようにして、予熱燃料供給装置３８からのプロパン及び
石炭の両方が燃焼器２４に導入される。燃焼器２４及び
煙道ガスの温度が上昇することによって、石炭の燃焼が
行われていることが表示される。次いで、プロパン供給
装置すなわち予熱燃料供給装置３８の運転が中止され、
石炭の燃焼が続けられる。

温度及び圧力の測定値がコンピュータに入力され、石炭
の熱価がリアルタイムに連続的に測定される。

これらの測定値はデイスプレーしかつプリントアウトす
ることができ、この場合、最新の測定値をデイスプレー
し、かつプリントは１分、５分、１／２時間等の固定間
隔（インターバル）で行うことができる。熱価の測定値
は、各インターバル毎にコンピュータで平均化すること
もできる。

また、硫黄分及び灰分を測定するため、煙道ガスを連続
的かつリアルタイムに分析することもできる。第１図に
は、煙道ガスの流れ中に二酸化硫黄（ＳＯり検出器４４
及び灰分検出器４６を設けたところが示されている。こ
のＳＯ□検出器４４は、煙道ガスのサンプルを、市販の
形式の紫外線スペクトロメータのようなアナライザに導
くことにより構成することができる。また、ｓｏ２出力
信号ＳＷがコンピュータに入力され、読出しインターバ
ル中に平均化した読出し値が得られるようにデイスプレ
ー及びプリントアウトを制御可能にしてもよい。灰分検
出器４６は、振動板を備えた静電集塵器で構成すること
ができる。灰は振動板上に沈澱して連続的に重量が計量
され、重量についてのアナログ出力信号ＡＷが得られる
。このアナログ信号ＡＷはデジタル化されて（Ｓ　ＯＺ
出力信号ＳＷも同様である）コンピュータに入力され、
灰分及び硫黄分の測定結果の統計値が計算される。

これらの灰分及び硫黄分についての信号は、熱価のデー
タと共に使用して、現に測定中の石炭と、所定の硫黄分
を含有しているものと以前に測定された石炭との混合物
の制御に使用することができる。灰分検出器４６は灰分
の正確な測定を行うことができる。なぜならば、熱量計
２２の燃焼器２４は本質的に全く灰を収集することがな
（、燃焼ガスと共に全ての灰が捕捉されるため、灰は煙
道ガスと共に完全に熱量計２２を通過できるからである
。また、Ｓ０２の分析に要する全煙道ガスの量は非常に
少ないため、°ＳＯＳテアライザとの平行作動が可能で
ある。

コンピュータ１２により石炭の熱価を計算するのに、下
記の式（１）、（２）及び（３）が使用される。

ＣｐΔＴ＝ｋｋ　（ａａ　（Ｔｏ　−Ｔｉ）＋ｂｂ　（
Ｔｏ”−Ｔｉ”）／２＋ｃｃ　（Ｔｏ３−Ｔｉジ／３　
＋ｄｄ　（Ｔｏ’−Ｔｉ’）／４　）・・・・・・・・
・・・・（１）Ｑ＝　　（ＡＭＡ　　十ＡＭＣ＋ｃｃ　ａｉｒ＋ｃｐ　
ａｉｒ）　　Ｃｐ　　ΔＴ＋Ｃｐ　ａｉｒ　　（ＣＭＢ
（Ｔｔ　−Ｔｉ　ｃ）＋ｃｃ　ａｉｒ　（Ｔｉ　　−Ｔ
ｉ　、　）＋ｃｐ　ａｉｒ　（Ｔｉ　−Ｔｉ　、　）　
）・・・・・・・・・・・・（２）ｈν＝Ｑ／ＡＭＣ＋４１０　　（ｆ（ΔＴ、□）　）　
／ＡＭＣ・・・・・・・・・・・・（３）ここで、８８％　ｂｂ、　ＣＣ％　ｄｄｓ　ｋｋは、各
ランクの石炭（例えば、歴青炭、亜歴青炭、亜炭等）に
ついて同一の係数、Ｔｏ、Ｔｉは、熱交換器のそれぞれ
出口及び入口温度、ＡＭＡは、燃焼空気ＣＭＢに熱交換
器の空気の質量流量を加えたもの、ＡＭＣは、石炭の質
量流量、ｃｃ　ａｉｒは、−次空気の質量流量、ｃｐ　
ａｉｒは、粉砕機空気の質量流量、Ｔｉ　ｃは、燃焼器
入口の空気温度、Ｔｔ、は、−次空気の入口温度、Ｔｉ
１は、アフターバーナの空気温度、ｈｖは、石炭の熱価
（ＢＴＵ／ボンド）　、ＣＭＢは、燃焼空気の質量流量
である。

これらの符号は、第１図及び第２図において、空気温度
を測定すべきそれぞれの空気の流れを運ぶラインに示さ
れている。

式（３）において、４１０（ｆ（ΔＴＡＭｌ　）　）／
ＡＭＣの項は、非特異的熱損失（ｎｏｎｓｐｅｃｉｆｉ
ｃ　ｈｅａｔｌｏｓｓ）に相当するものであり、これは
、較正されたプロパンについて測定した熱価と較正され
たプロパンの既知の熱価との間の差に基づいて経験的に
決定される。この項に含まれる因子ｆ　（ΔＴＡＭＩ＋
）は、第２図に示すように、熱量計の外側（ミキサ３０
及び燃焼器２４の壁の近傍）において熱電対により測定
された周囲（大気）温度の上限ＴＡ□ｕｐｐｅｒと下限
ＴＡＸＩ　ｌｏｗｅｒとの差と、混合空気（前述のよう
に冷却空気とも呼ばれる）の温度Ｔｉとの関数である。

非特異的熱損失が大気温度の関数であることから、これ
らの温度が使用される。

係数ａａｓ　ｂｂＳＣＣ％　ｄｄ及びｋｋは、前述の米
国特許出願筒０３６，０４８号に記載の方法と同様にし
て決定される。また、これらの値は、石炭の熱力学のテ
キストから得ることができる。またこれらの係数につい
ては、ｒｃｈｅｗｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　ｌ１
ａｎｄｂｏｏｋ　Ｊ（第５版、ＭｃＧｒａｗ　Ｈｌｌｌ
　Ｂｏｏｋ　Ｃｏｍｐａｎｙ発行）の第３−２３５〜３
−２３８頁に記載の熱容量の項、及び該８籍の付録Ａで
Ｐｒｏｐｅｒｔｙ　Ｄａｔａ　Ｂａｎｋ　　という見出
しのｒＴｈｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｇａ５ｅ
ｓ　ａｎｄ　Ｌｉｑｕｉｄｓ　Ｊ（Ｒｅｉｄ他著、Ｍｃ
Ｇｒａ−旧１１．　Ｎ、Ｙ、発行、１９７７年）を参照
されたい。これらの係数は、上記米国特許出願における
式の係数ｗｘｙｚに等しい（上記米国特許出願には、こ
れらの係数ｗｘｙｚの誘導の仕方が示されている）。

特に第２図に示すように、３０メツシユの石炭が振動フ
ィーダ６０に供給される。この３０メソシユの石炭は、
ボイラに供給される石炭の熱価に従って該石炭のボイラ
への供給量をリアルタイム制御するため、ボイラへの石
炭の流れからサンプリングすることができる０石炭は、
振動フィーダ６０からスクリュウ形フィーダ又はオーガ
形フィーダ６２に送られ、該スクリュウ形フィーダ６２
から、重力形ベルトフィーダ６４のベルト上に堆積され
る。フィーダ１０（第１図）は、スクリュウフィーダと
ベルトフィーダとを組み合わせたものである。ベルトフ
ィーダが第２図に概略的に示されており、該ベルトフィ
ーダは、ステップモータ７０によって駆動される前端プ
ーリ６６と後端プーリ６−８とを備えている。ステップ
モータ７０はＰＣ−９００と表示されたモータコントロ
ーラにより制御すれ、該モータコントローラには、コン
ピュータからのオン−オフ制御信号及び速度制御信号ｆ
、が入力される（第３図も参照）、緩衝増幅器及び駆動
増幅器が組み込まれたデジタルデータボード４５（第３
図）を介してコンピュータから伝達されるオン−オフ制
御信号によってモータが始動又は停止されるとき、ｆ、
信号（該信号はパルス信号でもよい）の周波数によりモ
ータの速度が決定される。ｆ、信号はコンピュータ１２
から直接伝達される（第３図）、スクリュウフィーダ６
２を駆動する同様なモータ７１への制御信号も、コンピ
ュータ及びデジタルデータボード４５からＦＣ−９０１
コントローラに伝達される。フィーダは、第４図〜第８
図に関してより詳しく説明するように、支点に支持され
たレバーを形成している。ベルト上の石炭の重量に相当
する反力は、ＷＥ−８００と表示されたロードセルによ
って測定される。このロードセルのトランスデユーサ増
幅器ＷＴ−８０１により、ベルト上の石炭の重量により
生じた力に相当するアナログ信号が出力される。このア
ナログ信号は、６つの測定回路の中の１つ及び直列コン
バータ（該直列コンバータは、本発明の装置の電子部分
のアナログデータボード４７に接続されている）に出力
されるが、この点については後述する。

石炭の質量供給量は力の測定により決定される。

モータ７０の速度及び他のパラメータについては、第４
図〜第８図に関連して後で説明する。第４図〜第８図に
関連して説明するように１、前述のように、前端プーリ
６６の位置におけるストリップの端部は、前端プーリ６
６上に横たわるストリップの横たわり角度を制御するこ
とによって制御されるため、一定の厚さ及び長さをもつ
石炭のストリップが測定される。この測定値は、上記式
（１）〜（３）に従って石炭の熱価を決定するのに使用
される。

熱量計２２にミクロンサイズの石炭を供給することによ
り、熱量計２２の燃焼器２４内に実質的に灰が収集され
ないようにして自然燃焼及び完全燃焼させるために、石
炭は、流体（空気）エネルギにより駆動される粉砕機１
４によって粉砕される。粉砕機１４（該粉砕機１４は石
炭の粉砕のための流体エネルギを供給するようになって
いる）を駆動するための空気は、例えば１００〜１５０
ｐｓｉ（約７〜１０．５　ｋｇ／ｃｍ”）の圧力で空気
を供給するコンプレッサからの高圧空気である。空気の
供給量は、較正された圧カドランスデューサ及び較正中
に迅速解放形ワンウェイ接続具に連結されるメータを用
いて較正され、従って、較正空気の供給３４　（第１図
）を行うことができる。接続具ＱＤＦ及びメータＭに取
り付けられたこれらのトランスデユーサＣＰＴＯ中の２
つが、高圧（１００〜１５０ｐｓｆ）空気ライン及びブ
ロワ９１に設けられた高圧及び低圧空気インプット（入
力部）において点線で示されている。この空気は、第２
図に記号化して示すように、インジケータＰＩ３０８を
備えた圧力制御弁ＰＣＶ５０８により調節される。この
弁は調整弁としても知られており、１００ｐｓｔ（約　
７　ｋｇ／ａｍ２）に設定するのがよい。

アンダープレッシャ（１気圧以下）の状態の存在は、圧
力スイフチＰＳＩＯにより表示され、該圧力スイッチは
アンゲージレフシャ状態の場合に装置を停止する信号を
コンピュータ１２に出力する。

パイロット作動形調整弁ＰＣＶ７Ｂにより、調整された
圧力を得ることができる。パイロット圧力は、ソレノイ
ド作動形弁ＰＶ５０５及び２ウ工−手動弁ＨＯ１００に
より得ることができる。石炭を粉砕機１４に運ぶための
高圧空気の流れを開始するため、コンピュータからの制
御信号により、ソレノイド作動形弁ＰＶ５０５のソレノ
イドが作動される。これによりパイロット圧力が発生し
て、パイロット作動形調整弁ＰＣＶ７８が開放される。

ＴＥ７０４により高圧空気の温度が測定される。温度測
定装置としては、熱電対又は抵抗温度検出器（Ｒｅｓｉ
ｓｔａｎｃｅ　Ｔｃｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｃｔ
ｏｒ　、以下ｒ　ＲＴＤ　Ｊと呼ぶ）を使用することが
できる。この空気の流れは、差圧トランスデユーサＰＤ
７１０４により測定され、該差圧トランスデユーサは、
オリフィスプレートＦＯ３０４を横切る１対の手動形３
ウェー弁＋１Ｖ６０４を介して接続されている。これら
の弁は、８０．８２及び８６を介して遠隔機器に連結し
て、ＰＤＴ１０４及びＰｒ２Ｏ３のメインテナンス及び
キャリブレーションを行うことができるようにしてもよ
い。

温度及び流量（エンタルピ）が知られている高圧空気が
、ベンチュリ形供給ファンネル８４に流入することがで
きる。弁ＰＶ５０６及びＰＶ５０７がコンピュータによ
るシーケンスに従って作動され、これと共にＨＯ４０３
及びＦＯ３０５が始動して粉砕機の作動を維持する。ベ
ンチュリを通る空気の流れによって供給ファンネル内に
は負圧が発生し、ファンネル内の石炭が粉砕機に引き込
まれる。粉砕機の中において、石炭の粒子が空気ジェッ
トによって多数回衝突し、これにより石炭の粒子が微小
サイズに粉砕されて、熱量計の燃焼室内に短時間滞留す
る間に充分に完全燃焼することが可能になる。

空気は、粉砕された石炭を粉砕機（石炭の、空気により
駆動された’ｆｆｆｆ１、Ａ）’Ｉｃ）からサイクロン
セパレータ１６に運び込む。このサイクロンセパレータ
１６では、石炭を、粉砕された石炭（ＡＭＣ）からなる
−次流と、サイクロンの回りで循環する空気からなる二
次流とに分離する。石炭中の水分及びミクロンサイズの
石炭から空気で分離された数％の極微粒状石炭粉は、サ
イクロンにより供給される流れ（ｃｐ　ａｉｒ）中に留
まる。第１図に関連して説明したように、熱量計２２の
燃焼器２４のアフターバーナ２６に供給されるのは、こ
の分離された空気（ｃｐ　ａｉｒ）である。

高圧空気に戻って説明すると、この高圧空気の絶対圧力
は、コンピュータに絶対圧力信号を供給する圧カドラン
スデューサＰＴ２０４により測定される。手動形弁ＨＶ
６０　（該弁）ＩＶ６０９は、この弁に取り付けられた
迅速解放形接続具を介してキャリブレーションゲージに
連結することができる）は、絶対圧力の測定を行うため
、高圧空気を圧カドランスデューサＰＴ２０４に流すべ
く切り換えるのに使用される。サイクロン１６内で分離
されたミクロンサイズの粉砕石炭を熱量計２２の燃焼器
２４に運ぶ空気（ｃｃ　ａｉｒ）の絶対圧力の測定に、
同様な弁１１Ｖ６０Ｂ及び圧カドランスデューサＰＴ２
０３を使用することができる。

キャリヤ空気（ｃｃ　ａｉｒ）の圧力は、機械的な圧力
制御手段すなわち調整弁ＰＣＶ５０９、ＰＩ３０９によ
り、１０ｐｓｉ（約０．７　ｋｇ／ｃｍ２）程度まで適
宜低下することができる。キャリヤ空気の温度及び質量
流量は、熱電対ＴＥ７０３　、オリフィスプレー）　Ｆ
Ｏ３０３及び差圧トランスデユーサＰＤＴ１０３　（該
差圧トランスデユーサは、オリフィスプレー）　ＦＯ３
０３を介して手動形弁）ＩＶ６０３に連結されている）
のアッセンブリにより測定することができる。従って、
燃焼器に供給される空気の質量流量及び石炭の質量流量
（ＡＭＣ＋ｃｃ　ａｉｒ）は、連続的にモニタリング及
び測定される。アフターバーナに供給される空気（ｃｐ
　ａｉｒ）は、第１図に関連して説明した温度信号Ｔｉ
ａを発生するＴＥ１０１により測定される。熱量計２２
のミキサすなわち熱交換器３０の近傍の大気温度はＴＥ
７０９により測定される。該ＴＥ７０９は、ＴＡＮＩＩ
　ｔｌｐｐｅｒに相当する出力信号を発生し、この出力
信号から、熱損失による熱量計からのオフセット量を調
整する係数を得ることができ、かつこれを熱価の計算（
上記式（３）参照）に使用することができる。

低圧の二次供給空気が、フィルタ８９を通して引き込ま
れる。この空気の温度はＴＥ７０６により測定され、そ
の相対湿度は相対湿度検出器ＭＴ３０により測定される
。ＴＥ７０６の出力はＴ工＠　１ｏｖｅｒとして表示さ
れ、この出力は、熱量計２２の燃焼器の部分から何らか
の熱損失がある場合にはこの熱損失を計算するため、Ｔ
工１　ｕｐｐｅｒと共に使用することができる（上記式
（３）参照）。

ブロワ９１は、全体として低圧の空気を発生する。この
ブロワ９１は、デジタルデータボード４５　（第３図）
を介してコンピュータからの制御信号を受けるモータコ
ントローラＦＣ９０２を介して、モータへの電力を制御
することによって断続される。ブロワ９１からの低圧空
気の温度は、ＴＥ７０２によってモニタリングされる。

低圧空気の絶対圧力及び流量は、手動弁ＨＶ６０２　、
ＨＶ６０７と、圧カドランスデューサＰＴ２０２　　（
そのキャリブレーションは、較正された圧カドランスデ
ューサＣＰＴによりチエツクすることができる）と、迅
速解放形接続具ＱＤＦに連結できるゲージとからなるア
ッセンブリにより測定される。差圧は、オリフィスプレ
ー）　ＦＯ３０２を介してＰＤＴ１０２により測定され
る。低圧混合空気は、熱量計２２のミキサ３０に近接し
た点で測定した温度を有しており、ミキサ３０への入口
部のラインに生じる温度降下が確実に順応できるように
なっている。従って、燃焼ガスと混合される混合空気す
なわち冷却空気が、この空気の温度、圧力及び流量と共
に供給され、これにより、この空気の質量流量がコンピ
ュータ１２により計算される。換言すれば、燃焼器２４
への二次空気は、ＦＯ３０１で測定されるということが
できる。　ＦＯ３０２は、ブロワによる全空気出力すな
わちブロワの発生する全空気量（これは、後で二次空気
（燃焼空気）と三次空気（ミキサ空気）とに分けられる
）を測定する。比例定数は［１０４０２により調節され
る。ｃｃ　ａｉｒで示されている一次空気（オイルを使
用しないコンプレッサからの高圧空気）が、ＦＯ３０３
により測定される。

燃焼空気すなわち二次空気ＣＭＢは、手動弁ＨＯ４０２
を介して供給される。この燃焼空気の温度、絶対圧力及
び流量は、他の空気のこれらのパラメータの測定に用い
たものと同じアッセンブリ、すなわち、ＴＥ７０１　、
圧カドランスデューサＰＴ２０１及び圧カドランスデュ
ーサＰＤＴＩＯＩからなるアッセンブリにより測定され
、手動弁１１Ｖ６０１　、■ｖ６０６は、これらの圧カ
ドランスデューサＰＴ２０１及びＰＤＴＩＯＩに圧力を
供給する。また、較正された圧カドランスデューサは、
迅速解放形接続具により接続される。

燃焼を開始し、予熱を行い、熱量計のキャリブレーショ
ン（較正）を行うために、燃料ガスの２つの供給源、す
なわち、燃焼を開始しかつ熱量計を予熱するための予熱
燃料ガス（プロパン）の供給源と、熱価が測定されてい
る実質的に純粋なプロパン（較正プロパン）の供給源と
が設けられる。

予熱されたプロパンは、２つのソレノイド制御弁ＰＶ５
０Ｌ　、５０３と、ＴＥ７００　、絶対圧カドランスデ
ューサＰＴ２００及び弁ＨＶ６０５からなるアッセンブ
リと、オリフィスプレー）ＦＯ３００、互いに連結され
た２つの手動弁ＨＶ６００及び差圧トランスデユーサＰ
ＤＴ１００とを介して供給される。これらの全てのコン
ポーネンツは、正確な圧カドランスデューサ及びメータ
を、迅速解放形接続具を介して使用することにより較正
できる。

このプロパンは、別のソレノイド制御弁ＰＶ５０２及び
手動弁ＨＯ４０１を介して、燃焼器２４の下のイグナイ
タ２８に供給することができる。イグナイタ２８には、
高圧空気供給源から、圧力制御調整弁ＰＣＶ５１０．　
ｐｉｓｉｏ及びソレノイド制御弁ＰＶ５０４を介して空
気が供給される。コンピュータの信号に応答して発生さ
れた制御パルスが変圧器すなわち点火コイルＢＹ２１の
一次側に加えられ、イグナイタの点火プラグＢＥ２０に
高電圧パルスを発生する。装置の始動に際し、空気及び
予熱プロパンがイグナイタに供給され、同時に予熱プロ
パンが燃焼器２４に供給される０次いでイグナイタにパ
ルスが発生され、イグナイタ中で炎が点火され、該炎に
よって燃焼器中の予熱プロパンが点火される。イグナイ
タ２８については、第８図、第１Ｏ図及び第１０Ａ図に
関連して後で詳細に説明する。

イグナイタは、点火後に弁ＰＶ５０２　、ＰＶ５０４を
閉じることによって遮断される。一方、予熱プロパンは
、”／Ｅ／／イド弁ＰＶ５０１　、ＰＶ５０３及び手動
弁Ｈ０４００を介して供給が続けられる。この予熱プロ
パンの温度、流量及び圧力は、ＴＥ７００　、圧カドラ
ンスデューサＰＴ２００及び差圧トランスデユーサＰＯ
Ｔ１００により測定される。予熱プロパンは、Ｔ８７０
Ｂにより測定した燃焼室の壁の温度Ｔｃが、作動温度（
燃焼室内で石炭の支燃が行える温度）に到達するまで連
続的に供給される。燃焼室の壁の温度は、熱電対ＴＥ７
０８によって測定される。

作動温度に到達すると、較正プロパンが弁Ｐν５００　
、ＰＶ５０３を介して供給され、一方、予熱プロパンの
供給弁ＰＶ５０１　、ＰＶ５０２は、それぞれのソレノ
イドを除勢することによって閉鎖される。較正プロパン
の質量流量、圧力及び温度は、Ｐｒ２Ｏ３、ＴＥ７００
及びＰＤＴｌｏｏによりモニタリングされる。また、較
正プロパンの熱価は、測定されて既知の熱価と比較され
、これにより、熱価のオフセットＩＡの計算がなされる
。

次いで、較正プロパンの供給を遮断しかつ予熱プロパン
を再度燃焼器に供給して、装置をスタンバイモードにす
る。石炭の分析を行うときには、スクリュウフィーダの
モータ７１を、ベルトフィーダのモータ７０と同等の高
速度で回転させる。

石炭は、高圧空気供給源からの一次空気と共に供給され
る（ＡＭＣ＋ｃｃ　ａｉｒ）。作−動温度に到達したと
き、予熱プロパンが遮断され、ＴＥ７０５からの混合空
気の入口温度（Ｔｉ）の測定値及びＴＥ７０７からの燃
焼器ガスの出口温度（Ｔｏ）の測定値を用いて石炭の熱
価が分析される。コンピュータは、熱量計に供給される
空気の質量流量及び石炭の質量流量を決定して上記式を
解き、石炭の熱価を連続的かつリアルタイムに正確に決
定する。

硫黄分は紫外線スペクトロメータによって煙道ガスから
決定され、その温度はＴＥ７１１　、、ＴＥ７１２によ
りモニタリングされる。熱量計２２の煙道から煙道ガス
をサンプリングするトランスデユーサＡＹ＋により、煙
道ガス従って石炭の二酸化硫黄成分に比例する信号が発
生される。天分の測定を行うための集塵器及び重量計量
手段は第２図に示されていない。

第３図には、第２図に示した熱量測定装置用の電子装置
（システム）が示されている。この電子装置にはアナロ
グ−デジタルコンバータを備えたアナログデータボード
４７が設けられていて、温度及び圧力のアナログ信号を
デジタル信号に変換できるようになっている。メータ回
路（ｌ〜６）によって、他の空気及びプロパンの圧力信
号、プロパンの温度信号及びロードセルの力信号がデジ
タル信号に変換される。マイクロコンピュータ１２は直
列コンバータを使用していて、データライン（ボード４
５．４７を通って延在している）で伝送されるアドレス
コードを介して、メータのデジタル信号（コンピュータ
１２に入力されるもの）を読出すようになっており、従
って、多重化が行われる。装置の作動制御信号がキーボ
ード４３から入力される。モータ制御装置、イグナイタ
及びソレノイド弁への出力は、スイッチやソレノイドを
作動するのに充分な電流を得るための駆動増幅器を備え
たデジタルデータボード４５を介して行われる。デジタ
ルデータボードから各ソレノイド弁及びスイッチへの別
の出力もあることが理解されよう。スクリュウフィーダ
ＦＣ９０１及びベルトフィーダＦＣ９００のモータコン
トローラに対する速度制御信号は、コンピュータ１２か
らの可変周波数クロックパルスとして与えられ、スクリ
ュウフィーダ６２のステップモータ７１の速度を変える
ようになっている。コンピュータはプログラムに従って
作動し、そのフォーマント及び構成は、第１１図から明
らかになるように、熱量測定装置の種々の作動モードを
遂行しかつ熱価、硫黄分及び熱量測定装置の作動中に行
われる他の測定値の計算を行うようになっている。

第８図、第９図、第１０図及び第１０Ａ図には、熱量計
２２が示しである。この熱量計２２の設計は、前述の米
国特許出願に記載の熱量計の設計と全体として同じであ
るが、この熱量計２２の改良点は、アフターバーナ２６
と、燃焼器２４内に空気と石炭との混合物を分配するマ
ニホルドパイプ（第９図）と、イグナイタ２８とを備え
ていることである。ミキサの熱交換器３０は、その中央
に長い煙道を有しており、上方のバッフルディスク１４
５が熱回収ラビリンス７２の上方に配置されるようにな
っている。

石炭と空気との混合物（ＡＭＣ及びｃｃ　ａｉｒ）は、
熱量計２２に流入し、ディストリビュータカンプリング
８４に連結された３つの弧状パイプ７８．８０及び８２
からなるマニホルドリング７６によって分配される。デ
ィストリビュータカップリング８４は、パイプ８８を介
してエダクタ３６に連結されている。弧状バイブ７８．
８０及び８２は、３つの放出パイプ９０．９２及び９４
にそれぞれ連結されている。これらの放出パイプは、も
しも詰まった場合には容易に掃除することができる。

なぜならば、掃除が必要な場合には、弧状バイブへのカ
ップリング９６．９８及び１００を取り外して、放出パ
イプにロッドを差し込めばよいからである。放出パイプ
は、ノズル（該ノズルの１つを第８図に番号１０２で示
しである）を介して、燃焼器２４の燃焼室１０６の頂プ
レートに連結されている。他の２つの放出パイプについ
ても同様なノズル連結がなされており、これらのノズル
連結は、互いに１２０°の角度間隔を隔てて配置されて
いる。

燃焼室１０６内においては、石炭の流路が互いに重なり
合い、燃焼室の中央で石炭の燃焼が行われる。このよう
に石炭が循環すると、灰が集積することなくして石炭が
完全燃焼し、全ての灰は、燃焼器２４を出て上方に流れ
、ミキサ３０を通って最終的に熱量計２２から流出する
。

二次空気すなわち燃焼空気ＣＭＢは、ブロワ９１（第２
図）により供給される。燃焼空気は、２０〜４０！’（
約５１〜１０２ｃ＋ｗ）水柱で１５ＳＣＦＭ　（標準立
法フィー１７分）の流量とするのが良（、これは、装置
の種々の圧力ゲージ及び圧カドランスデューサにより測
定することができる。二次空気は、燃焼室１０６を包囲
しているセラミック材料からなる多孔質断熱セル１０８
を通って燃焼室１０６内に流入することができる。断熱
材すなわち断熱セル１−０８は、燃焼室１０６からの輻
射及び伝導による熱損失によって加熱され、二次空気が
該断熱セルを通過することによって冷却される。

二次空気が断熱セル１０８を通過することによって、二
次空気が加熱され、円周方向に間隔を隔てて穿けられた
２列の孔１１０．１１２を通って燃焼室１０６に二次空
気が流入する前に、燃焼室１０６から輻射及び伝導によ
る熱損失をビックアップする。二次空気の循環を助ける
ため、燃焼室１０６の円錐形の底部には、互いに１２０
’の間隔を隔てて配置された３つの付加孔（図示せず）
が設けである。また、ディストリビュータチューブすな
わち放出パイプ９０．９２及び９４から下向きに延在す
るノズル１０２の後方に間隔を隔てた位置に空気孔を設
けることにより、燃焼室１０６内での空気及び石炭の混
合物の分散と循環を改善するように構成することができ
る。また、ディストリビュータチューブ９０，９２及び
９４は、装置の作動時の予熱モード、スタンバイモード
及び較正モード中に、予熱プロパン及び較正プロパンを
も供給する０円周方向の孔１１０．１１２の列は、それ
ぞれの孔の軸線が４５°下を向くように配置されている
。

イグナイタ２８は、内部に燃焼室１２２が孔穿は形成さ
れている六角柱の形状をなしている。燃焼室１２２の底
部は、プラグ１２４でシールされている。チューブ１２
６及び該チューブ１２６から約１２０°の間隔を隔てて
配置された別のチェ−ブ１２７により、高圧に調節され
た空気及びプロパンの燃焼室１２２への入口が形成され
ている。

また、燃焼室１２２内には点火装置すなわち点火プラグ
１２８が延入している。第２図に示すように、点火プラ
グＢＥ２０は変圧器ＢＹ２１に接続されている。フラン
ジ１３０は、イグナイタ１２８を熱量計２２のハウジン
グに取り付けるためのものである。燃焼室１２２からは
チューブ１３２が延びていて、燃焼室１０６の底部内に
延入している。作動に際し、燃焼室１２２内で点火が行
われると炎が発生し、膣炎はチューブ１３２を上昇して
燃焼室１０６内に入り、該燃焼室１０６内でプロパンと
空気との混合物に点火する。これにより、装置の作動の
予熱モードが開始される。

アフターバーナ２６は内方円筒体１３４及び外方円筒体
１３６を有しており、これらの百円筒体１３４．１３６
は、アフターバーナ２６の頂部においてリング１３８に
より閉鎖されている。アフターバーナ用の空気（ＣＧＩ
　ａｉｒ）は、サイクロンから供給され、この空気は、
本分及び極微粒状石炭を百円筒体１３４．１３６の間に
運び込む。この空気は、百円筒体の間の環状空間内を旋
回して分散され、アフターバーナの底部における２つの
リング１４０．１４２の間の領域内に流入する。ここで
石炭は、燃焼器２４のセルから上昇してくる炎に曝され
る。すなわち、石炭と水分と空気とからなるアフターバ
ーナの混合物は、炎の中に半径方向（この半径方向は、
リング１４０，１４２と百円筒体１３４．１３６の間の
環状空間によって形成される）に流入する。従って、極
微粒状石炭の完全燃焼が行われ、このため熱価の計算精
度を高めることができる。ｃｐ　ａｉｒと二次空気（Ａ
ＭＣ＋ｃｃ　ａｉｒ）とを結合させる方法よりもアフタ
ーバーナを使用する方法の方が好ましい。なぜならば、
ｃｐ　ａｉｒからなる大容量の空気流を付加すると、燃
焼器内の炎を消してしまう虞れがあるからである。

また、ｃｐ　ａｉｒと燃焼空気ＣＭＢとを結合させるこ
とも好ましくない。なぜならば、ｃｐ　ａｉｒ中の微粉
炭が多孔質セル１０Ｂを詰まらせてしまう虞れがあるか
らである。

熱い燃焼生成物と冷却空気とは、混合領域及び熱交換器
３０を移動する間に乱流によって混合される。混合効率
は、バッフルを設けることにより高めることができる。

これらのバッフルは、ディスク１４３とリング１４４と
を交互に連続的に配置した形態をなしており、これによ
り乱流の強さ及び混合効率を向上させている。熱量計の
頂部で、最上方のディスク１４５と１４６との間には、
温度プローブＴＥ７０７が配置されている。温度プロー
ブをこのように配置することにより、排気出口において
プローブを、燃焼室１０６及びその炎から隔絶すること
ができ、従って、熱電対が輻射熱で加熱されることによ
る温度測定誤差を無くすことができる。ディスク１４３
．１４５及び１４６は支柱１４８に取り付けられており
、この支柱１４８を振動できるように構成すれば、熱擾
乱（ねつじょうらん）作用及び混合作用を更に向上でき
るであろう。

混合室での熱損失は、冷却空気すなわち混合空気（ＡＮ
Ａ　＋ＣＭ８）用のラビリンス通路７２によって最小限
にされる。熱は、燃焼生成物と冷却空気との混合物から
、混合室を形成する金属製の管状壁１５０へと流れる。

この熱伝達は、対流により行われる。また、熱は、混合
室を包囲する断熱体１５２．１５４の層をも通過する。

冷却空気は、この断熱体の低温度側端部から該断熱体の
表面に沿って流れ、入口開口部１５６に向かって下方に
移動する間に熱を奪う。これらの入口開口部１５６は三
角形状をなしていて、冷却空気が混合室に流入するとき
に強い乱流を生じさせるようになっている。開口部１５
６を形成するために管状壁１５０から切り出された三角
形のフラップは、後方に曲げられて混合室の内部にバッ
フルを形成し、これにより、混合が容易に行われかつ乱
流の強さを高めるようにしている。従って冷却空気（す
なわち混合空気）は、混合室からの、輻射、伝導及び対
流による熱損失分を回収するため、装置の精度が向上す
る。熱価の計算は、冷却空気の温度Ｔｆ　とＴｏとの間
の温度差を用いて行われる。もちろん、混合室の頂部の
出口（煙道）における温度Ｔｏへの全体の温度上昇を決
定する場合に、混合空気の温度Ｔｉ　と共に、熱量計に
流入する他のあらゆる材料のエンタルピも考慮に入れら
れる。

特に第４図〜第７図及び第７Ａ図には、重力形ベルトフ
ィーダ６４が、スクリュウフィーダ６２の出口端と共に
示されている。

ベルトフィーダ６４は、その主要エレメントとして、弾
性材料（好ましくは、繊維補強形のネオプレン）で作ら
れたベルト２００を有しており、該ベルｌ−２００は支
持フレーム２０２の両側の間に延在する幅を有している
。支持フレーム２０２には、前端プーリ２０４及び後端
プーリ２０６が支承されている。これらのプーリは、第
２図において、番号６６及び６８により概略的に示しで
ある。本発明の特徴は、前端プーリ２０４の直径が後端
プーリ２０６の直径（後端プーリ２０６の直径は、ベル
ト２００の駆動に必要な接触表面積を与えるために太き
（することが必要である）に比べてかなり小さいことで
ある。ベルト２００は、テンションブーＩ７２０８によ
って、張力が付与されている。

フレーム２０２の中の一方のフレーム２０３は後端プー
リ２０６よりも後方まで延在していて、ギア減速機２１
２と共に駆動モータ２１０を支持している。コツグベル
ト（歯付きベルト）２１４によって、モータプーリ２１
６と、ブーＵ　２１８（後端プーリに連結されている）
とが連結されている。バランスとレベルを合わせる目的
のためにねじ２２０が設けられている。このねじ２２０
はナツトの形態をなすウェイト２２２を備えており、該
ウェイト２２２は、ねじ２２０上で位置を調節すること
ができかつ互いにクランプされるようになっている。フ
レーム２０２は、支持構造体２２６に取り付けられたグ
ラケント２２４上にレバーとして支持されている。１対
のブラケットが第５図及び第６図に示されている。この
支持ブラケット２２４は、はぼフレーム２０２と同じ幅
を有しており、かつロードセル２２８を支持している。

このロードセル２２８は、ねじ２３２により支持ブラケ
ット２２４に取り付けられた、取付はプレート２３０に
連結されている。ロードセル２２８はアクチュエータボ
タン２３４を有しており、１亥アクチュエータボタン２
３４は、緩衝の目的から金属と弾性材料とで構成するこ
とができる。

支持ブラケットはノツチ２３３を有しており、このノツ
チ２３３を通ってスクリュウフィーダ６２の端部が、ガ
イド２３８の上方に延在している。ガイド２３８は、側
部バー２４０とレベリングバー２４２とを備えている。

石炭はこのガイド２３８内に堆積されて、該ガイドによ
り、ベルト２００の上側表面上で全体として矩形ストリ
ップ状に成形される。ガイド２３８はブラケット２４１
に取り付けられており、該ブラケット２４１は、ボタン
２３４の下でフレームを横切って延在しているバー２４
３に取り付けられている。このバー２４３の内側には盲
孔２４６が設けられており、該盲孔２４６には、ロード
セル２２８の駆動ボタン２３４が当接するオーバーロー
ドピン２４８が支持されている。オーバーロード（過荷
重）制御は、オーバーロードピン２４８の下で盲孔２４
６内に捕捉されたばね２５０により行われる。このばね
２５０が発生するばね力は、ロードセルの力定格よりも
大きいが、ロードセルのオーバーロード制限荷重よりは
小さい。従って、ロードセル２２８は、オーバーロード
ピン２４８及びばね２５０によって保護される。

オーバーロードピン２４８とロードセル２２８との接触
点の位置は、高精度の測定を行う上で重要である。なぜ
ならば、測定精度は、ロードセルに作用する力の方向の
関数だからである。ベルト上の石炭の重量に、よる力に
等しい力成分（モーメント）は、力成分がロードセルの
軸線に沿う方向に向いているときにのみ、何らの側方向
の力すなわち荷重を作用しなくてもロードセルの方に向
く。

平行度に何らかの偏差が生じると、測定精度に悪影響を
及ぼす側荷重がロードセルに作用する。

ベルトとフレームとの組立体の支点は、ねじ２５゛６に
よりそれぞれ支持構造体２２６及びフレーム２０２に保
持された撓み部材２５２．２５４により与えられる。ベ
ルトフィーダ６４による重量測定の精度にとっては、レ
バーの支点を構成するこれらの撓み部材２５２．２５４
が、フレーム２０２により保持される組立体の垂直重心
上にあることが重要である。これらのピボットが撓むこ
と及び撓み部材により構成される支点が垂直重心上にあ
るか或いは垂直重心に非常に近接した位置にあることか
ら、質量中心は支点の上方にもなくかつ下方にもない。

従って組立体がモーメントを生じさせることはなく、も
しも組立体が回転するようなことがあれば、レバーが不
意に変位したか、或いは支持構造体２２６のレベルが変
動したかによるものであろう。これにより、振り子効果
を回避することができる。また、支点を構成する部分（
すなわち、撓み部材２５２．２５４及びロードセルの支
持体２２６）は同一の熱膨張係数をもつ材料で作り、ロ
ードセルの測定誤差を生じさせる力が生じないようにす
るのが好ましい。

水平バランスを得る場合に、カウンタウェイト（釣合い
重り）２２２を調節して駆動ボタン２３４に対し確実に
力を作用しておき、これによりロードセル２２８に予荷
重を作用し、ロードセルがゼロ荷重状態又はゼロ荷重状
態に近い状態で作動されることによる誤差を避けるよう
にする。ビン２４８と駆動ボタン２３４との間の接触点
は、撓み部材２５２．２５４により形成される支点に至
る半径方向線に沿って位置している。従って、ロードセ
ルの軸線は支点からの半径に対して垂直になるため、ロ
ードセルに作用する側荷重を避けることができ、これに
より測定精度が向上する。

より詳しくは、フィーダには、ロードセルの軸線と、ビ
ン２４８とボタン２３４との接触点とを通る第１平面が
ある。この第１平面は、支点への半径方向線（半径）に
接している。支点は組立体の回転中心である。第２平面
は、上記接触点と支点とを通る。第１平面と第２平面と
は、互いに垂直である。水平平面は、垂直重心と支点（
これらは互いに一致しているか、近接した位置にある）
とを通る。

ロードセルは、ベルト２００上の石炭の重量による反力
を測定する。この反力は主として、ベル）２００上での
石炭の群（集団）の長さによって決定される。石炭の群
は、第７図及び第７Ａ図に番号２６０で図式的に示され
ている。石炭は、該石炭が含有する水分のため及び比較
的小さな粒子サイズのために、ベルト２００が前端プー
リ２０４の回りを移動するときに、ベルト２００にくっ
付く傾向を有している。こ２のため、石炭の群の端部に
おいて、不定長の瞬間カンチレバー（片持ち梁）を形成
する傾向がある。本発明の重要な特徴は、石炭が、前端
プーリ２０４の中心を通る垂線と石炭の群２６０の先端
縁との間に、角度Ｒｐで示す一定の横たわり角度（ａｎ
ｇｌｅ　ｏｆ　ｒｅｐｏｓｅ）をもつように、石炭の群
２６０の長さを正確に制御することである。

この横たわり角度は、２つの方法により得ることができ
る。第１の方法は、前端プーリ２０４の直径を小さくし
て、ベルトから滑り落ちた石炭が当たる表面積を小さく
することである。もう１つの方法は、横たわり角度制御
装置すなわちシェーバ２６２を設けることである。この
シェーバ２６２は、前端ブーＩＪ　２０４の上方に配置
され、石炭の群２６０の前端縁と係合するベーン２６４
が設けられている。このシェーバ−２６２はベルト２０
０の速度よりも速い速度で駆動され、石炭をベルト２０
０から掃き落として供給ファンネル８４（第２図）内に
落下させるようになっている。従って、石炭の凝集性の
有無に係わりなく、石炭の群によるモーメントの腕の長
さ及びその結果としてのモーメントを制限しかつ一定に
することができる。このため、石炭の供給位置における
ベルト上の石炭の横たわり角度が制御され、重量測定精
度が向上する。図面にはフィンのようなベーンが示され
ているが、ベーンは、ビンを配列したものとして構成す
ることができ、従って、本願における用語「ベーン」に
は、かようなビン構造のものも含まれる。

ベルト２００を挟んでシェーバ２６２０反対側にはスク
レーパ２６６が取り付けられていて、ベルトを次の回転
に備えて浄化できるようになっている。シェーバ２６２
を駆動するのに、１対のギアを使用することができ、前
端プーリのシャフトに連結された大きい方のギアを、第
４図に番号２６８で示しである。該ギアと協働すべくシ
ェーバ２６２のシャフトに取り付けられたギアは、図面
を簡略化するため図示してない。ベルトから石炭をより
連続的な流れとして供給ファンネル８４内に落下させる
ためには、シェーバ２６２のベーンに螺旋状のひねりを
付すのが好ましい。また、ベーンには、シェーバの一端
から他端に至る螺旋状の通路に沿って、ディストリビュ
ータの軸線から半径方向に延在する一列のビンを設ける
ことができる。かような構成により、より均一な石炭の
流れを得ることができると共に石炭の付着する表面積を
小さくすることができる。

スクリュウフィーダ６２はチューブ６２として示してあ
り、該チューブ６２は、この中で回転自在の螺旋状ワイ
ヤ６５で作られたオーガを備えている。このオーガを可
変速度で駆動するには、別のモータ７１　（第２図）が
使用される。オーガの供給速度を低下することにより、
石炭の群２６０の幅を、装置におけるｆ量供給量の制御
に合わせて調節することができる。

コンピュータは、石炭の質量供給量を、（前端プーリの
半径）×（プーリの回転数、ｒｐｍ　）　ｘ　２×〈π
／６０）として計算することにより、ベルトに沿う石炭
の群２６０の移動速度を、「１秒間当たりの距離」の単
位として求めることができる。

更にこの値に、ロードセルの接触点と支点との間の距離
（ｌｒ）を掛け、更にロードセルで検出された力を掛け
ることができる。この全部を掛けた値を、ベルト上の石
炭の群の長さ（１，）で割ったものを数式で表せば、ｍ＝Ｗｒ／１．”　ｘ　（ｋ−ｓ−１，・ｎ−ｒ）とな
る。ここで、ｍは石炭の質量供給量、Ｗｒはロードセル
により測定した力（ｇ）、Ｉｓはベルト上の石炭の群２
６０の長さ、ｒは前端プーリの半径、３はモータの回転
数（ｒｐｍ）、ｎはモータと後端プーリとの間のギア及
びプーリの比（減速比）、ｋはｆｉｔ供給量の単位を（
ｇ／秒）の単位に変換するときの定数である。

ロードセルの出力は、重量（ｇ）の関数である電流値で
ある。この電流値は、メータ装置　６（第３図）のアナ
ログ−デジタルコンバータによって、コンピュータのた
めのデジタル信号に変換される。モータの速度（回転数
）はｆ、制御信号により制御されるため、コンピュータ
はモータの速度をそのメモリに記憶している。他の定数
はコンピュータのメモリに記憶されているため、ｆｆ！
供給量の計算を行うことができる。このプログラムは、
第１１図のフローチャートから、より明らかになるであ
ろう。

コンピュータ１２により実行されるコンピュータプログ
ラムの構成及びフォーマットは、第１ｔ図から明らかに
なるであろう。第１１Ａ図は、装置を初期化するための
プログラムプロセス、並びに上記始動モード、キャリブ
レーションモード、スタンバイモード、分析モード及び
終了モードを備えた全プログラムを示すものである。

第１１Ｂ図は始動モードのプログラムを示すものである
。コンピュータは、スイッチを入れかつ初期化をした後
には、常時１つのモードを実行していることに留意され
たい。始動モードが完了すると、熱量計は作動モードに
あり、自動的にキャリプレーシリンモードに移行する。

キャリブレーションモードのプログラムが第１１Ｃ図に
示しである。キャリプレーシランが完了すると、装置は
自動的にスタンバイモードに移行する。スタンバイモー
ドのプログラムが第１１Ｄ図に示しである。

第１１Ｄ図のフローチャートから、オペレータの選択に
基づいて（この間、プログラムはキーボードからのオペ
レータの入力を待機している）、装置をスタンバイモー
ドに留めておくことができる。

スタンバイモードから、分析モード又はキャリブレーシ
ョンモードに移行することができる。第１１Ｅ図に分析
モードのプログラムを示す。

分析モードから、オペレータはスタンバイモードに戻る
ことができるし、或いは装置を終了させることができる
。第１１Ｆ図に終了プログラムが示されている。装置を
終了させた後、オペレータの選択により、装置を再度始
動モードに移行させる準備をさせることができる。

第１１Ｇ図、第１１Ｈ図及び第１１１図は、それぞれ第
１１Ｂ図の始動モードプログラムのサブモジュールを示
すものである。すなわち、第１１Ｇ図は低圧空気ブロワ
９１　（第２図）のブロワ始動プログラムを示し、第１
１Ｈ図はイグナイタ２８の始動プログラムを示し、第１
１Ｉ図は始動モード中に使用される予熱プログラムを示
している。

スタンバイモードの間には、壁温度を連続的にモニタリ
ングして燃焼器を保護することが望ましい。このモニタ
リングを行うプログラムが第１１Ｊ図に示されている。

以上の説明から、本発明によれば、従来実用されている
ものよりも高精度に、石炭及び他の固体燃料の熱価を、
硫黄分及び所望ならば天分と共に、リアルタイムにかつ
直接的に測定することができる改良された熱量測定装置
が提供されることが明らかであろう。また、当業者であ
れば、上記装置につき本発明の範囲内において種々の改
変及び修正を加えることができるであろう。従って、上
記説明は例示的なものであって、本発明を制限するもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により提供される改良された熱量測定
装置の簡素化したブロック図を示すものである。第２図は、本発明の熱量測定装置の概略図であり、その
配管及び機器を詳細に示すものである。第３図は、第１図及び第２図に示す熱量測定装置に使用
されるコンピュータ制御装置及び測定装置を示すブロッ
ク図である。第４図は、第２図の重力形ベルトフィーダの平面図であ
り、該フィーダの支持構造体を除去したところを示すも
のである。第５図は、第４図の重力形ベルトフィーダの側面図であ
る。第６図は、第４図及び第５図の重力形ベルトフィーダを
左方から見た端面図である。第７図及び第７Ａ図は、重力形ベルトフィーダ及び該フ
ィーダの前端プーリの箇所に設けられた横たわり角度（
横たわり形成装置の角度）を制御する装置を概略的に示
すものである。第８図は、第１図及び第２図の熱量針を示す概略図であ
る。第９図は、第８図の９−９線に沿う断面図である。第１０Ａ図は、第８図の燃焼器の底部に配置されたイグ
ナイタの底面図である。第１０Ｂ図は、第８図の燃焼器の底部に配置されたイグ
ナイタを示す拡大部分断面図である。第１１Ａ図〜第１１Ｊ図は、第１図及び第３図に示すコ
ンピュータに使用されるプログラムのフォーマット及び
構成を示すフローチャートである。２・・・スクリュウフィーダ、４・・・重力形ベルトフィーダ、６・・・前端プーリ、　　６８・・・後端プーリ、６２
・・・シェーバ、　　２６６・・・スクレーバ。０・・・フィーダ、４・・・粉砕機、２・・・熱量計、６・・・アフターバーナ、０・・・ミキサ、２・・・コンピュータ、６・・・サイクロン、４・・・燃焼器、８・・・イグナイタ、０・・・振動フィーダ、 ψ Ｑ匡図面の浄言（１１容に変更なし）匡弓面の浄書（内容に変更なし）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃焼器内で石炭のような固体燃料を燃焼して燃焼
ガスを生成し、該燃焼ガスをミキサ内で混合ガスと混合
し、これらのガスの温度及び固体燃料の質量流量を測定
することにより固体燃料の熱価を直接的かつ連続的に測
定する熱量測定装置において、前記固体燃料を燃焼する
前に、固体燃料を、実質的に微粒子からなる前記固体燃
料を含有している空気の第１の流れと、前記固体燃料中
の水分及び前記第１の流れにおける微粒子よりも微細な
前記固体燃料の微粒子を含有している空気の第２の流れ
とに処理する手段と、前記ミキサより上流側で前記燃焼
器の排出流中に配置されたアフターバーナと、前記第１
の流れを前記燃焼器に供給しかつ前記第２の流れを前記
アフターバーナに供給する手段とを有していることを特
徴とする熱量測定装置。
（２）前記処理手段より上流側において前記固体燃料の
質量供給量を測定する手段を更に有していることを特徴
とする請求項１に記載の熱量測定装置。
（３）前記質量供給量測定手段が、互いに間隔を隔てて
配置された前端プーリ及び後端プーリの回りを回転する
ように配置されたエンドレスベルトを備えており、前記
前端プーリ及び後端プーリの少なくとも一方は前記ベル
トを駆動すべく回転され、前記ベルトが枢着された支点
を形成する手段と、前記固体燃料を前記ベルト上の移動
群として形成する手段とを備えており、前記固体燃料の
群が前記ベルトの一側に沿って延在する長さを有してお
り、前記固体燃料の群の重量による力を測定する手段と
、前記固体燃料の群と係合して該群の長さを或る長さに
維持する手段とを更に備えていることを特徴とする請求
項２に記載の熱量測定装置。
（４）前記長さ維持手段が、前記固体燃料の群及びベル
トが前記前端プーリの回りを回転するときに、前記ベル
ト上での前記群の或る横たわり角度を付す手段を備えて
いることを特徴とする請求項３に記載の熱量測定装置。
（５）前記長さ維持手段の前記前端プーリの直径は、前
記後端プーリの直径よりも非常に小さいことを特徴とす
る請求項３に記載の熱量測定装置。
（６）前記前端プーリの半径は、前記ベルトが自然の状
態で曲げられたときの該ベルトの内半径にほぼ等しい、
ベルトの最小湾曲半径であることを特徴とする請求項５
に記載の熱量測定装置。
（７）前記横たわり角度制限手段が前記前端プーリに対
向して回転自在に取り付けられた部材を備えており、該
部材が、前記前端プーリに隣接する前記群の端部と係合
できる周部を備えていることを特徴とする請求項３に記
載の熱量測定装置。
（８）前記部材が、半径方向に延在しておりかつ互いに
円周方向に間隔を隔てて配置されたベーンを備えていて
、該ベーンが、前記前端プーリに隣接して終端している
前記群の端部と係合して該端部を成形でるようになって
いることを特徴とする請求項７に記載の熱量測定装置。
（９）前記ベルトの表面速度よりも前記部材の前記係合
可能な部分の周速度の方が大きくなるように、前記部材
を回転させる手段を更に備えていることを特徴とする請
求項７に記載の熱量測定装置。
（１０）前記プーリ及びベルトが取り付けられたフレー
ムと、支持体と、前記フレームを前記支持体に連結して
前記支点を形成するフレーム連結手段と、前記支持体に
取り付けられておりかつ前記フレームが枢動するときに
該フレームの一部と係合できるロードセルであって前記
力を測定するロードセルとを更に備えており、前記ロー
ドセル、前記支持体及び前記フレーム連結手段が、実質
的に同一の熱膨張係数を有していることを特徴とする請
求項３に記載の熱量測定装置。
（１１）前記プーリ及びベルトが取り付けられたフレー
ムと、支持体と、前記フレームを前記支持体に連結して
前記支点を形成するフレーム連結手段とを備えており、
前記フレームが、前記ベルトと共に前記支点から離れる
一方向に延在していると共に該一方向とは反対の方向に
も延在しており、前記支持体に取り付けられておりかつ
前記支点から前記反対方向に間隔を隔てた前記フレーム
の一部と係合できるロードセルを更に備えていることを
特徴とする請求項３に記載の熱量測定装置。
（１２）前記ロードセルが、該ロードセルから延在して
おりかつ１つの軸線に沿って移動することができる作動
部材と、前記フレームの前記一部から延在していて前記
作動部材と係合する接触部材と、前記作動部材に対して
前記接触部材を撓み自在に押圧して前記ロードセルに予
荷重を作用しておく手段とを備えていることを特徴とす
る請求項１１に記載の熱量測定装置。
（１３）前記支点を通って半径方向に延在する平面が前
記軸線に対して垂直であることを特徴とする請求項１２
に記載の熱量測定装置。
（１４）前記接触部材が前記フレームの前記一部に取り
付けられており、前記接触部材は、前記フレームと、該
フレームに取り付けられていてフレームと共に枢動でき
る、前記ベルトを含むコンポーネンツとが水平を保って
前記支点の回りでバランスしているときに、前記作動部
材が移動する軸線と整合した１つの軸線に沿って往復運
動できることを特徴とする請求項１３に記載の熱量測定
装置。
（１５）前記フレームが、前記ベルトの両側に沿って配
置された側部材を備えており、前記支点が、前記両側の
側部材を前記支持体に連結する撓み部材を備えているこ
とを特徴とする請求項１０に記載の熱量測定装置。
（１６）前記作動部材の一端部には前記接触部材と係合
するボタンが設けてあり、該ボタンは、その内部に配置
された弾性緩衝材料からなる本体を備えていることを特
徴とする請求項１２に記載の熱量測定装置。
（１７）前記力測定手段が、前記支点に向かって半径方
向に延在しておりかつ前記ベルトと共に前記支点の回り
で枢動する平面に対して垂直な１つの軸線に沿って移動
できる部材を備えていることを特徴とする請求項３に記
載の熱量測定装置。
（１８）前記測定手段がロードセルであり、該ロードセ
ルはこれから延在している前記部材を備えており、前記
部材は、端面と、前記ベルトを支持しておりかつ前記支
点に枢着されたフレームと、前記フレームに取り付けら
れていて前記支点に中心をもつ半径の回りで前記フレー
ムと共に枢動できる接触部材とを備えており、該接触部
材は前記ロードセルから延在している前記部材の端部と
接触している端部を備えており、前記フレーム及び該フ
レームに組み付けられたコンポーネンツが垂直重心を有
しており、前記支点が互いに一致するように又は近接し
て配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の
熱量測定装置。
（１９）前記処理手段が流体エネルギにより駆動される
粉砕機を備えており、該粉砕機は、加圧空気により駆動
されたときに前記固体燃料を粉砕して、粉砕された固体
燃料を粉砕機の出口に運ぶ空気の流れを生じさせ、前記
処理手段が更に、前記粉砕機の前記出口と連通している
入口を備えたサイクロンセパレータを備えており、該サ
イクロンセパレータは、前記第１及び第２の流れが流出
する第１及び第２の出口を備えており、前記第１の出口
は前記燃焼器と連通しており、前記第２の出口は前記ア
フターバーナと連通していることを特徴とする請求項１
に記載の熱量測定装置。
（２０）前記燃焼器が、両端部と側部とを備えたチャン
バを有しており、前記両端部の一方には開口部が設けて
あり、前記アフターバーナが、前記燃焼器の前記開口部
と整合した内方及び外方のチューブを備えており、該チ
ューブが互いに間隔を隔てて配置されていて前記チャン
バの一端から離れる方向に延在する環状部を形成してお
り、該環状部は、前記チャンバから離れた方の端部が閉
鎖されておりかつ前記チャンバの前記一端における端部
が開放しており、前記第２の出口が、前記環状部内に延
入するパイプを介して前記アフターバーナと連通してい
ることを特徴とする請求項１９に記載の熱量測定装置。
（２１）前記チューブの両端部にはリングが設けられて
おり、該リングは前記チャンバの前記端壁開口部の中心
に向く前記環状部の半径方向拡大部を形成していること
を特徴とする請求項２０に記載の熱量測定装置。
（２２）前記燃焼器が、端壁及び側壁を備えたチャンバ
を有しており、一方の端壁の開口部が前記アフターバー
ナを介して前記ミキサに連通していることを特徴とする
請求項１９に記載の熱量測定装置。
（２３）前記端壁の上方に配置されておりかつ前記アフ
ターバーナに向かって半径方向に延在している複数のパ
イプと、該パイプから前記端壁を通って前記チャンバ内
に延入しているノズルと、該ノズルとは反対側の前記半
径方向に延在するパイプの端部において、着脱自在の接
続具を介して、前記半径方向に延在するパイプを前記第
１の出口に連結するマニホルドパイプとを更に有してお
り、前記着脱自在の接続具は、前記半径方向に延在する
パイプ中に掃除用のロッドを挿入できるようにするため
、取り外すことができることを特徴とする請求項２２に
記載の熱量測定装置。
（２４）点火室を備えたイグナイタと、前記点火室から
前記燃焼室内に延入しているパイプと、前記点火室に空
気及び燃料ガスを供給する手段と、前記点火室内で前記
空気及び燃料ガスに点火する手段とを更に有しているこ
とを特徴とする請求項２２に記載の熱量測定装置。
（２５）前記点火手段が、前記点火室内に延入している
点火プラグであることを特徴とする請求項２４に記載の
熱量測定装置。
（２６）前記燃焼室が多孔質の耐火材料からなるセル内
に配置されており、前記燃焼室の側壁の周囲に延在して
いる複数列の開口部と、前記多孔質のセルを介して前記
燃焼室に二次空気を供給する手段とを更に有しているこ
とを特徴とする請求項２２に記載の熱量測定装置。
（２７）前記ミキサが前記アフターバーナの回りに配置
されたチューブを備えており、該チューブは両端部を備
えており、一方の端部は前記アフターバーナの回りに配
置されており、反対側の端部は前記アフターバーナから
間隔を隔てて配置されており、前記チューブには、前記
アフターバーナの回りに配置された端部に隣接した箇所
において、混合空気を導入するための開口部が設けられ
ていることを特徴とする請求項２２に記載の熱量測定装
置。
（２８）前記ミキサが複数のチューブを備えており、こ
れらのチューブの中の中央のチューブが混合室を形成し
ておりかつ前記アフターバーナと連通しており、前記複
数のチューブの中の他のチューブが、前記混合室の回り
で同心状の環状部を形成していて、混合空気導入開口部
に向かう方向及び離れる方向の両方向に前記混合空気を
流すための通路を形成しており、前記混合空気導入開口
部は前記アフターバーナに隣接して前記内方のチューブ
に配置されていることを特徴とする請求項２２に記載の
熱量測定装置。
（２９）前記ミキサが、前記燃焼器から、該燃焼器から
離れた側の端部まで延在している混合室と、燃焼ガスの
温度及び前記混合室内で混合された空気の温度を測定す
べく、前記燃焼器から間隔を隔てた混合室の端部近くで
該混合室内に設けられた手段と、二酸化硫黄及び灰から
なる群から選択されたガスの成分を測定するため前記ガ
スを前記混合室から抽出すべく、前記燃焼器から離れた
側の前記混合室の端部近くに配置された手段とを備えて
いることを特徴とする請求項２２に記載の熱量測定装置
。
（３０）石炭の熱価、硫黄分及び灰分を直接的かつ連続
的に測定するための熱量測定装置において、前記石炭を
燃焼ガスに変換する手段と、前記燃焼ガスと空気とを混
合して混合ガスにする手段と、前記変換手段及び前記混
合手段に流入する全空気の流量を測定する手段と、前記
石炭を既知の質量供給量で供給しかつ前記石炭の前記質
量供給量を表す出力信号を発生する重力形フィーダ手段
と、少なくとも前記混合空気の温度と前記混合ガスの温
度との間の温度の上昇分と前記石炭の質量供給量とを測
定して前記熱価を測定する手段と、前記質量供給量測定
手段と同時に作動しかつ前記燃焼ガスに応答して前記石
炭の硫黄分及び灰分の中の少なくとも１つを測定する手
段とを有していることを特徴とする熱量測定装置。
（３１）前記熱価測定手段と同時に作動して前記石炭の
灰分を測定する手段を更に有していることを特徴とする
請求項３０に記載の熱量測定装置。
（３２）石炭の微粒子のような微粒状材料の質量供給量
を測定するための重力形フィーダにおいて、前端プーリ
及び後端プーリの回りを回転するように配置されたエン
ドレスベルトを有しており、前記前端プーリ及び後端プ
ーリは互いに間隔を隔てて配置されており、これらの両
プーリの中の少なくとも一方は前記ベルトを或る速度で
回転させるべく回転し、前記ベルトが枢着された支点を
形成する手段と、前記微粒状材料を前記ベルト上の移動
群として形成する手段とを有しており、前記微粒状材料
の群が前記ベルトの一側に沿って延在する長さを有して
おり、前記群の重量による力を測定する手段と、前記群
と係合して該群の長さを或る長さに維持する手段とを更
に有していることを特徴とする重力形フィーダ。
（３３）前記長さ維持手段が、前記群及びベルトが前記
前端プーリの回りを回転するときに、前記ベルト上での
前記群の或る横たわり角度を付す手段を備えていること
を特徴とする請求項３２に記載の重力形フィーダ。
（３４）前記長さ維持手段の前記前端プーリの直径は、
前記後端プーリの直径よりも非常に小さいことを特徴と
する請求項３２に記載の重力形フィーダ。
（３５）前記前端プーリの半径は、前記ベルトが自然の
状態で曲げられたときの該ベルトの内半径にほぼ等しい
、ベルトの最小湾曲半径であることを特徴とする請求項
３２に記載の重力形フィーダ。
（３６）前記横たわり角度制限手段が前記前端プーリに
対向して回転自在に取り付けられた部材を備えており、
該部材が、前記前端プーリに隣接する前記群の端部と係
合できる周部を備えていることを特徴とする請求項３２
に記載の重力形フィーダ。
（３７）前記部材が、半径方向に延在しておりかつ互い
に円周方向に間隔を隔てて配置されたベーンを備えてい
て、該ベーンが、前記前端プーリに隣接して終端してい
る前記群の端部と係合して該端部を成形できるようにな
っていることを特徴とする請求項３６に記載の重力形フ
ィーダ。
（３８）前記ベルトの表面速度よりも前記部材の前記係
合可能な部分の周速度の方が大きくなるように、前記部
材を回転させる手段を更に備えていることを特徴とする
請求項３６に記載の重力形フィーダ。
（３９）前記プーリ及びベルトが取り付けられたフレー
ムと、支持体と、前記フレームを前記支持体に連結して
前記支点を形成するフレーム連結手段と、前記支持体に
取り付けられておりかつ前記フレームが枢動するときに
該フレームの一部と係合できるロードセルであって前記
力を測定するロードセルとを更に備えており、前記ロー
ドセル、前記支持体及び前記フレーム連結手段が、実質
的に同一の熱膨張係数を有していることを特徴とする請
求項３２に記載の重力形フィーダ。
（４０）前記プーリ及びベルトが取り付けられたフレー
ムと、支持体と、前記フレームを前記支持体に連結して
前記支点を形成するフレーム連結手段とを備えており、
前記フレームが、前記ベルトと共に前記支点から離れる
一方向に延在していると共に該一方向とは反対の方向に
も延在しており、前記支持体に取り付けられておりかつ
前記支点から前記反対方向に間隔を隔てた前記フレーム
の一部と係合できるロードセルを更に備えていることを
特徴とする請求項３２に記載の重力形フィーダ。
（４１）前記ロードセルが、該ロードセルから延在して
おりかつ１つの軸線に沿って移動することができる作動
部材と、前記フレームの前記一部から延在していて前記
作動部材と係合する接触部材と、前記作動部材に対して
前記接触部材を撓み自在に押圧して前記ロードセルに予
荷重を作用しておく手段とを備えていることを特徴とす
る請求項４０に記載の重力形フィーダ。
（４２）前記支点を通って半径方向に延在する平面が前
記軸線に対して垂直であることを特徴とする請求項４１
に記載の重力形フィーダ。
（４３）前記接触部材が前記フレームの前記一部に取り
付けられており、前記接触部材は、前記フレームと、該
フレームに取り付けられていてフレームと共に枢動でき
る、前記ベルトを含むコンポーネンツとが水平を保って
前記支点の回りでバランスしているときに、前記作動部
材が移動する軸線と整合した１つの軸線に沿って往復運
動できることを特徴とする請求項４２に記載の重力形フ
ィーダ。
（４４）前記フレームが、前記ベルトの両側に沿って配
置された側部材を備えており、前記支点が、前記両側の
側部材を前記支持体に連結する撓み部材を備えているこ
とを特徴とする請求項３９に記載の重力形フィーダ。
（４５）前記作動部材の一端部には前記接触部材と係合
するボタンが設けてあり、該ボタンは、その内部に配置
された弾性緩衝材料からなる本体を備えていることを特
徴とする請求項４１に記載の重力形フィーダ。
（４６）前記力測定手段が、前記支点に向かって半径方
向に延在しておりかつ前記ベルトと共に前記支点の回り
で枢動する平面に対して垂直な１つの軸線に沿って移動
できる部材を備えていることを特徴とする請求項３２に
記載の重力形フィーダ。
（４７）前記測定手段がロードセルであり、該ロードセ
ルはこれから延在している前記部材を備えており、前記
部材は、端面と、前記ベルトを支持しておりかつ前記支
点に枢着されたフレームと、前記フレームに取り付けら
れていて該フレームと共に枢動できる接触部材とを備え
ており、該接触部材は前記ロードセルから延在している
前記部材の端部と接触している端部を備えており、前記
平面は前記接触点と前記支点との間の半径に対して垂直
であり、前記フレーム及び該フレームに組み付けられた
コンポーネンツが、水平平面における前記支点に一致又
は近接した垂直重心を有していることを特徴とする請求
項４６に記載の重力形フィーダ。
（４８）石炭のような固体燃料の熱価を測定するための
熱量測定装置において、燃料を燃焼ガスに変換する燃焼
器と燃焼ガスを他のガスと混合して煙道ガスにするミキ
サとを備えた熱量計と、前記熱量計に流入する燃料及び
ガスの供給量、前記熱量計に流入するガスの温度及び煙
道ガスの温度を連続的に測定する手段と、既知の熱価を
もつ燃料ガスを前記熱量計に供給する手段と、既知の熱
価をもつ前記燃料ガスが供給されている間に、前記測定
手段を用いて前記熱量計のキャリブレーションを行う手
段と、前記固体燃料の質量供給量の測定を行うと同時に
該固体燃料を前記熱量計に供給する手段と、前記熱量計
に供給される前記固体燃料及びガスの質量供給量、及び
前記ガス及び煙道ガスの温度の連続的測定に応答して前
記固体燃料の熱価を分析する手段とを有していることを
特徴とする熱量測定装置。
（４９）前記燃料ガスが実質的に純粋なプロパンである
ことを特徴とする請求項４８に記載の熱量測定装置。
（５０）前記燃焼器から離れた位置に配置されたイグナ
イタを更に有しており、該イグナイタには、前記燃焼器
内の燃料ガスに着火させるべく供給される燃焼する燃料
ガスが通るチューブが連結されていることを特徴とする
請求項４８に記載の熱量測定装置。
（５１）前記燃料ガスを前記燃焼器に導入して、燃焼器
の温度を維持しかつ前記熱量計をスタンバイモードに維
持する手段と、前記固体燃料が供給されかつ前記熱価を
分析する手段が作動したときに、前記燃料ガスの供給を
停止する手段とを更に有していることを特徴とする請求
項４８に記載の熱量測定装置。
（５２）質量供給量が測定された石炭のような固体燃料
と既知の熱価をもつ燃料ガスとが、温度及び流量が測定
された燃焼ガス及び混合ガスと共に供給される熱量計を
使用して固体燃料の熱量を測定する方法において、燃料
ガスにより前記熱量計内で燃焼を開始する工程と、燃料
ガスで前記熱量計を予熱する工程と、既知の熱価をもつ
燃料ガスで前記熱量計のキャリブレーションを行う工程
と、燃料ガスで前記熱量計を作動温度に維持する工程と
、固体燃料を、測定された質量供給量で前記熱量計に供
給して該熱量計内で燃焼させる工程と、固体燃料が供給
されかつ燃焼されるときに、固体燃料の熱価を連続的に
分析する工程とを有していることを特徴とする熱量測定
方法。
（５３）前記燃焼開始工程及び温度維持工程が、前記既
知の熱価をもつ前記燃料ガスの供給源以外の供給源から
の燃料ガスを供給することによって行われることを特徴
とする請求項５２に記載の熱量測定方法。
（５４）前記処理手段が前記固体燃料の供給量を制御し
かつ前記第１及び第２の流れを含む前記固体燃料の全て
を前記燃焼器又はアフターバーナに供給することを特徴
とする請求項１に記載の熱量測定装置。