JP2021007898A - 粉砕装置及びボイラシステム並びに粉砕装置の運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様に係る粉砕装置は、外殻を為す筐体と、前記筐体の内部に配置され、固体燃料を粉砕する粉砕部と、前記筐体の内部であって前記粉砕部の鉛直上方に配置され、前記粉砕部で粉砕された前記固体燃料を分級する分級部と、前記筐体に接続され、前記粉砕部で粉砕した前記固体燃料を前記分級部へ搬送する搬送用ガスを前記筐体の内部へ供給する搬送用ガス流路と、前記筐体内の前記搬送用ガス流路の出口近傍または前記搬送用ガス流路内で、前記搬送用ガスに噴射液を噴射する噴射部と、を備える。
また、噴射液が蒸発することで、搬送用ガス中の酸素分圧が低下するので、固体燃料の自然着火をより抑制することができる。
なお、搬送用ガスに噴射液を噴射するとは、搬送用ガスを対象として噴射液を噴射することを意味する。すなわち、搬送用ガスの主流に噴射液を噴射することを意味する。また、筐体内の搬送用ガス流路の出口近傍とは、筐体の内部であって搬送用ガス流路の出口(搬送用ガス流路と筐体との接続部分)に向かって噴射液を噴射することができる位置である。
上記構成では、開度指令部が送信する開度指令信号における開度と開度検出部が検出する開度との差が、所定の値よりも大きい場合に、噴射部から噴射液を噴射する。すなわち、流量調整部が故障している可能性がある場合に、噴射部から噴射液を噴射している。これにより、流量調整部が故障し、筐体内に供給される搬送用ガス中に取り込まれる高温側の搬送用ガスの量を調整することができなくなって、搬送用ガスが高温化した場合であっても、噴射液により搬送用ガスの温度を低下させることができるので、粉砕装置の内部における通常運用温度を超える温度上昇を抑制することができる。したがって、粉砕装置の安全性を向上させることができる。
上記構成では、出口温度検出部が検出した温度が所定の温度となるように、噴射部から噴射される噴射液の量を調整する。したがって、粉砕装置から排出される搬送用ガスおよび搬送用ガスと共に排出される粉砕された固体燃料の温度を所定の温度に維持することができる。所定の温度とは、例えば、粉砕された固体燃料を好適に供給先であるボイラへ搬送して、粉砕された固体燃料を好適に燃焼することができる温度であってもよい。
また、上記構成では、噴射部が搬送用ガス流路に設けられている。すなわち、噴射部が粉砕部よりも搬送用ガス流れにおける上流側に設けられている。これにより、噴射部を筐体の内部の搬送用ガス流路から離れた位置に設置する場合は、粉砕部で粉砕され分級部へ搬送される固体燃料と噴射部との衝突が生じる可能性あるが、その衝突を抑制することができる。したがって、粉砕された固体燃料による噴射部の摩耗を抑制することができ、噴射部の損傷を抑制することができる。
また、上記構成では、筐体の底面には、筐体の外部と連通する排出口が形成されている。これにより、搬送用ガス流路内で蒸発せずに、筐体まで到達した噴射液を排出口から筐体の外部へ排出することができる。
回転式分級機は回転数が増加すると、所定粒径よりも大きい固体燃料が通過し難くなる。一方、回転数が減少すると、所定粒径よりも大きい固体燃料が通過し易くなる。このように、回転式分級機の回転数によって、回転式分級機を通過する固体燃料の量が変化する。これにより、粉砕部と回転式分級機との間を循環する固体燃料の量も変化するため、粉砕部よりも上流側と粉砕部よりも下流側との差圧も変化する。すなわち、回転式分級機の回転数を調整することで、粉砕部よりも上流側と粉砕部よりも下流側との差圧を調整することができる。
上記構成では、回転式分級機の回転数は、差圧計測部が計測する差圧が所定の範囲となるように調整される。これにより、噴射部から噴射液を噴射した場合であっても、粉砕部よりも上流側と粉砕部よりも下流側との差圧を所定の範囲とすることができる。
上記構成では、粉砕ローラの押圧力は、差圧計測部が計測する差圧が所定の範囲となるように調整される。これにより、噴射部から噴射液を噴射した場合であっても、粉砕部よりも上流側と粉砕部よりも下流側との差圧を所定の範囲とすることができる。
以下、本発明に係る第1実施形態について、図1から図5を用いて説明する。
本実施形態に係る発電プラント1は、固体燃料粉砕装置100とボイラ200とを備えている。
なお、本実施形態では、上方とは鉛直上側の方向を、上部や上面などの“上”とは鉛直上側の部分を示している。また同様に“下”とは鉛直下側の部分を示している。
ここで、バイオマス燃料とは、再生可能な生物由来の有機性資源であり、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料(ペレットやチップ)などであり、ここに提示したものに限定されることはない。バイオマス燃料は、バイオマスの成育過程において二酸化炭素を取り込むことから、地球温暖化ガスとなる二酸化炭素を排出しないカーボンニュートラルとされるため、その利用が種々検討されている。
本実施形態に係る固体燃料粉砕装置100は、バイオマス燃料の中でも、吸水性が低いもの(例えば、ブラックペレット等)を粉砕するのに、適している。
ハウジング11は、鉛直方向に延びる筒状に形成されるとともに、回転テーブル12とローラ13と回転式分級機16と燃料供給部17とを収容する筐体である。
ハウジング11の天井部42の中央部には、燃料供給部17が取り付けられている。この燃料供給部17は、バンカ21から導かれた固体燃料をハウジング11内に供給するものであり、ハウジング11の中心位置に上下方向に沿って配置され、下端部がハウジング11内部まで延設されている。
回転テーブル12は、平面視円形の部材であり、燃料供給部17の下端部が対向するように配置されている。回転テーブル12の上面は、例えば、中心部が低く、外側に向けて高くなるような傾斜形状をなし、外周部が上方に曲折した形状をなしていてもよい。燃料供給部17は、固体燃料(本実施形態では例えば石炭やバイオマス燃料)を上方から下方の回転テーブル12に向けて供給し、回転テーブル12は供給された固体燃料をローラ13との間で粉砕するもので、粉砕テーブルとも呼ばれる。
図1では、ローラ13が代表して1つのみ示されているが、回転テーブル12の上面を押圧するように、周方向に一定の間隔を空けて、複数のローラ13が対向して配置される。例えば、外周部上に120°の角度間隔を空けて、3つのローラ13が周方向に均等な間隔で配置される。この場合、3つのローラ13が回転テーブル12の上面と接する部分(押圧する部分)は、回転テーブル12の回転中心軸からの距離が等距離となる。
回転式分級機16によって分級された微粉燃料は、出口19から供給流路100bへ排出され、一次空気とともに後工程へと搬送される。供給流路100bへ流出した微粉燃料は、ボイラ200のバーナ部220へ供給される。なお、供給流路100bの出口19の近傍には、ハウジング11から排出される一次空気の温度を計測する第2温度計19a(図2参照)が設けられている。
通常、ミル10の内部には、粉砕された固体燃料である微粉燃料を搬送するための一次空気が供給されて、圧力が高くなっている。バンカ21の直下にある上下方向に延在する管であるダウンスパウト部24には内部に燃料が積層状態で保持されていて、ダウンスパウト部24内に積層された固体燃料層により、ミル10側の一次空気と微粉燃料が逆流入しないようなシール性を確保している。
ミル10へ供給する固体燃料の供給量は、搬送部22のベルトコンベアのベルト速度で調整されてもよい。
送風部30は、ハウジング11へ送風される一次空気を適切な温度に調整するために、本実施形態では熱ガス送風機30aと、冷ガス送風機30bと、熱ガスダンパ30cと、冷ガスダンパ30dとを備えている。
また、熱ガス送風機30aが送風する一次空気に、ガス再循環通風機を介して電気集塵機など環境装置を通過したボイラ200から排出された燃焼ガスの一部を導き、混合気とすることで、一次空気流路100aから流入する一次空気の酸素濃度を調整してもよい。
また、本実施形態の状態検出部40は、例えば、温度計測手段(第1温度計54e)であり、ローラ13により粉砕された固体燃料を回転式分級機16へ供給するための一次空気のハウジング11の内部に供給する一次空気の温度を検出して、上限温度を超えないように送風部30を制御する。なお、一次空気は、ハウジング11内において、粉砕物を乾燥しながら搬送することによって冷却されるので、ハウジング11の上部空間の温度は、例えば約60〜80度程度となる。
また、本実施形態では、状態検出部40として、出口19から排出される一次空気の温度を計測する第2温度計(排出温度検出部)19a(図2参照)や、回転テーブル12の上方の空間と回転テーブル12の下方の空間との差圧を検出する差圧計(差圧計測部)55(図2参照)等も設けられている。
ボイラ200は、火炉210とバーナ部220とを備えている。
ボイラ200の各熱交換器への給水は、エコノマイザ(図示省略)において加熱された後に、蒸発器(図示省略)および過熱器(図示省略)によって更に加熱されて高温高圧の蒸気が生成され、発電部である蒸気タービン(図示省略)へと送られて発電機(図示省略)を回転駆動して発電が行われ、発電プラント1を構成する。
送風部30は、一次空気流路100aを介して、一次空気をハウジング11の内部へ供給する。詳細には、図2の矢印A1で示す熱ガスと、矢印A2で示す冷ガスとを混合することで、矢印A3で示す一次空気とし、ハウジング11の内部へ供給する。一次空気流路100aの下流端(一次空気流路100aの出口)は、ハウジング11の側壁部に接続している。
熱ガスダクト52は、図2に示すように、上下方向に延在する鉛直部52aと、鉛直部52aの下端から曲折して略水平方向に延びる水平部52bと、を有している。水平部52bの下流端が、接続位置Pで供給ダクト54と接続されている。鉛直部52aは凡そ鉛直上下方向に配置されるものであり厳密に鉛直上下方向でなくてもよく、また水平部52bは凡そ水平方向に配置されるものであり厳密に水平方向でなくてもよい。
なお、噴射ノズル61を配置する位置は上記説明の位置に限定されず、例えば、熱ガスダクト52の内周面と接触して配置されていてもよい。このような場合には、熱ガスの流れと交差するように水を噴射することで、水平部52bの流路断面を均一に覆うように噴射してもよい。また、噴射ノズル61は複数設けてもよい。
また、噴射ノズル61は、熱ガスダクト52から引き抜き可能に構成されていてもよい。このように、構成することで、噴射ノズル61を容易に点検や交換することができる。また、噴射ノズル61近傍に点検口を設けてもよい。このように構成することで、噴射ノズル61を容易に点検することができる。
制御弁63は、全閉状態(開度0%)から全開状態(開度100%)までの間で開度を調整可能に構成されている。制御弁63は、制御部50からの指令によって開度を調整することで、内部を流通して噴射ノズル61へ供給される水の量を調整する。ストレーナ64は、水供給配管62を流通する水から異物を除去する。ストレーナ64を設けることで、噴射ノズル61へ供給される水に含まれる異物が減少するので、噴射ノズル61の目詰まりを抑制することができる。流量計65は、水供給配管62の内部を流通する水の流量を計測する。流量計65は、計測した流量を制御部50へ送信する。なお、制御弁63とは別に、水供給配管62に開閉弁を設けてもよい。
なお、噴射ノズル61、水供給配管62及びその近傍のダクトは、高温の熱ガスと低温の水にさらされ熱衝撃が発生する場合があることから、十分な肉厚を確保するように構成することが望ましい。また、ステンレス鋼や熱衝撃の感受性の低い材料で製作されることが望ましい。
傾斜部分54bは、噴射部60側(上流側)の方がハウジング11側(下流側)よりも鉛直上方に位置するように、水平面に対して傾斜している。また、下流端部分54dも、上流側の方が下流側よりも鉛直上方に位置するように、水平面に対して傾斜している。熱ガスダンパ30cと冷ガスダンパ30dの配置により、傾斜部分54bは、省略してもよい。供給ダクト54の下流端(ハウジング11との接続部分)の近傍には、第1温度計(供給温度検出部)54eが設けられている。第1温度計54eは、供給ダクト54からハウジング11へ供給される一次空気の温度を計測する。
制御部50は、S2で、開度指令部50aが熱ガスダンパ30cへ送信した開度と第1開度指示計30caが計測した開度との差が、記憶部50fに記憶されている開度差閾値よりも大きい否かを判断する。開度差閾値よりも大きい場合には、熱ガスダンパ30cが故障して第1温度計54eの温度が上昇していると判断して、S3へ進む。開度差閾値よりも小さい場合には、S1へ戻る。
制御部50は、S3で、制御弁63を開状態として、噴射ノズル61から水を噴射する。このとき、噴射ノズル61から噴射される水の量は、所定の量とする。噴射ノズル61から水を噴射すると、制御部50はS4へ進む。
制御部50は、S6で、第2温度計19aが計測した温度が出口温度範囲よりも大きい場合には、開度が大きくなるように制御弁63を制御し、噴射される水の量を増加させる。そして、第2温度計19aが計測する温度が、目標出口温度となるように、噴射する水の量を調整する。また、第2温度計19aが計測した温度が出口温度範囲よりも小さい場合には、噴射する水による一次空気の冷却効果が大きいと判断して、開度が小さくなるように制御弁63を制御し、噴射する水の量を減少させる。そして、目標出口温度となるように、噴射する水の量を調整する。S6を終えると、制御部50は、S4へ戻る。
制御部50は、S7で、差圧計55が計測した差圧が目標差圧範囲よりも大きい場合には、回転式分級機16を通過する粉砕された固体燃料を増加させてミル10の運転安定性を確保するために、回転式分級機16の回転数が小さくなるようにモータ18を制御する。そして、差圧が目標差圧範囲内となるように、回転数を調整する。差圧計55が計測した差圧が目標差圧範囲よりも小さい場合には、回転式分級機16の回転数が大きくなるようにモータ18を制御する。そして、差圧が目標差圧範囲内となるように、回転数を調整する。S7を終えると、制御部50は、S8へ進む。
制御部50は、S9で、差圧計55が計測した差圧が目標差圧範囲よりも大きい場合には、粉砕された固体燃料の粗粉燃料を減少させるために、ローラ13の押圧力が大きくなるように押圧装置49を制御する。そして、差圧が目標差圧範囲内となるように、押圧力を調整する。差圧計55が計測した差圧が目標差圧範囲よりも小さい場合には、ローラ13の押圧力が小さくなるように押圧装置49を制御する。そして、差圧が目標差圧範囲内となるように、押圧力を調整する。S9を終えると、制御部50は、本処理を終了する。
噴射部60からの水の噴射を停止する際には、差圧計55が計測する差圧の値が目標差圧範囲内を維持するように、回転式分級機16の回転数及びローラ13の押圧力を通常の値に戻す。
また、噴射部60から水を噴射するとハウジング11の内部の温度分布が変化すると共に、搬送用ガスに、蒸発した水(蒸気)の流量も加わることで、粉砕部15から分級部(回転式分級機16)へと向かう一次空気の流速も増加する。これにより、所定粒径よりも大きい粉砕された固体燃料(粗粉燃料)も一次空気によって回転式分級機16まで搬送されることとなる。搬送された所定粒径よりも大きい粗粉燃料は、回転式分級機16のブレード16aで弾かれ、回転テーブル12へと戻される。このように、噴射部60から水を噴射することで、回転テーブル12と回転式分級機16との間を循環する粗粉燃料の量が増加する。このため、回転テーブル12の上方の空間(すなわち、回転テーブル12よりも上流側の空間)と、回転テーブル12の下方の空間(すなわち、回転テーブル12よりも下流側の空間)との差圧が増大する。これを解消すべく、時間T2のタイミングで回転式分級機16の回転数を低減させる。これにより、分級性能を低下させて回転式分級機16を固体燃料が通過させやすくし、粗粉燃料の循環量を低下させ、前術の差圧増大を抑制している。一方で、回転テーブル12の上方の空間と、回転テーブル12の下方の空間との差圧が軽微に留まった場合は、時間T2のタイミングで回転式分級機16の回転数を増加させる(図5(b)の破線参照)。これにより、回転式分級機16の分級性能を向上させて、流速の増加による粗粉の排出を抑制し、後流側での未燃分の増加を抑制している。なお、時間T2のタイミングまでは、回転式分級機16は、定格の回転数で回転している。
したがって、仮に、入口温度の目標温度を基準とする場合には、入口温度の目標温度を熱ダンパ故障前の温度よりもαだけ高い温度となるようにして、水の噴射量を調整することで、出口温度を熱ダンパ故障前の温度と同等の目標温度とすることができる。なお、入口温度の増加分αについては、試運転時等に実機検証の上決定することが望ましい。
本実施形態では、固体燃料粉砕装置100のミル10の外殻を為すハウジング11の内部へ一次空気を供給する一次空気流路100aとして、例えば、熱ガスダクト52内に水を噴射する噴射部60を備えている。換言すれば、熱ガスの主流に対して水を噴射する噴射部60を備えている。噴射部60から水が噴射されると熱ガスの熱によって水が蒸発し、その際の気化熱(蒸発熱)によって熱ガスが冷却される。また、水の熱容量によって、熱ガスが冷却される。すなわち、水の潜熱及び顕熱によって、熱ガスが冷却される。その後、冷却された熱ガスは一次空気として、ハウジング11の内部を流通する。このため、熱ガスを冷却することで、固体燃料粉砕装置100の内部の温度を低下させること、又は、固体燃料粉砕装置100の内部の温度の上昇を抑制することができる。
また、水が蒸発することで、一次空気の酸素分圧が低下するので、ハウジング11内の固体燃料の自然着火を抑制することができる。ミル10の内部の通常運用を超える温度上昇を抑制し、固体燃料の自然着火を抑制して固体燃料粉砕装置100の安全性を向上させることができる。
本実施形態では、開度指令部50aが送信する開度指令信号における開度と第1開度指示計30caが検出する開度との差が、開度差閾値よりも大きい場合に、噴射部60から水を噴射する。すなわち、熱ガスダンパ30cが故障している可能性がある場合に、噴射部60から水を噴射している。これにより、熱ガスダンパ30cが故障し、ハウジング11内に供給される一次空気中に取り込まれる高温ガスの量を調整することができなくなって一次空気が高温化した場合であっても、噴射部60からの水によって、一次空気の温度を低下させることができるので、ミル10の内部における通常運用温度を超える温度上昇を抑制することができる。したがって、ミル10の安全性を向上させることができる。
本実施形態では、第2温度計19aが検出した温度が所定の温度となるように、噴射部60から噴射される水の量を調整する。したがって、ミル10から排出される一次空気および一次空気とともに排出される粉砕された固体燃料の温度を所定の目標出口温度(本実施形態では、一例として、80℃)に維持することができる。所定の目標出口温度とは、例えば、粉砕された固体燃料を好適に供給先であるボイラ200のバーナ部220へ搬送して、粉砕された固体燃料を好適に燃焼することができる温度であってもよい。
また、本実施形態では、噴射ノズル61が一次空気流路100aに設けられている。すなわち、噴射ノズル61が回転テーブル12よりも一次空気流れにおける上流側に設けられている。これにより、噴射部60をハウジング11の内部に設置する場合は、回転テーブル12から回転式分級機16へ搬送される粉砕された固体燃料と、噴射部60との衝突が生じる可能性あるが、その衝突を抑制することができる。したがって、粉砕された固体燃料による噴射部60の摩耗を抑制することができ、噴射部60の損傷を抑制することができる。
また、本実施形態では、ハウジング11内にはスクレーパ70が設けられ、ハウジング11の底面には、ハウジング11の外部と連通するスピレージホッパ75が形成されている。これにより、一次空気流路100a内で蒸発せずに、ハウジング11まで到達した水をスピレージホッパ75からハウジング11の外部へ排出することができる。
また、本実施形態では、一次空気流路100aの底面に排水配管66が設けられている。このため、排水配管66からも蒸発しなかった水を排出することができる。
回転式分級機16は回転数が増加すると、所定粒径よりも大きい粗粉燃料が通過し難くなる。一方、回転数が減少すると、所定粒径よりも大きい粗粉燃料が通過し易くなる。このように、回転式分級機16の回転数によって、回転式分級機16を通過する粗粉燃料の量が変化する。これにより、回転テーブル12と回転式分級機16との間を循環する粗粉燃料の量も変化するため回転テーブル12の上方の空間と、回転テーブル12の下方の空間との差圧も変化する。すなわち、回転式分級機16の回転数を調整することで、差圧計55が計測する差圧を調整することができる。
本実施形態では、回転式分級機16の回転数は、差圧計55が計測する差圧が所定の範囲となるように調整される。これにより、噴射部60から水を噴射した場合であっても、回転テーブル12の上方の空間と、回転テーブル12の下方の空間との差圧を所定の範囲とすることができる。したがって、ミル10の安定運転を維持することができる。
本実施形態では、ローラ13の押圧力は、差圧計55が計測する差圧が所定の範囲となるように調整される。これにより、噴射部60から水を噴射した場合であっても、回転テーブル12の上方の空間と、回転テーブル12の下方の空間との差圧を所定の範囲とすることができて、ミル10の安定運転を維持することができる。
[第2実施形態]
本実施形態では、図7に示すように、冷ガスダクト53、冷ガスダンパ30d及び冷ガス送風機30bが設けられていない点で、第1実施形態と異なっている。第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、制御部50が、噴射部60から噴射される水の流量を調整する第2噴射制御部(図示省略)を有している。第2噴射制御部は、固体燃料粉砕装置100のミル10が通常の運転を行っている際に、噴射部60から水を噴射する。具体的には、第2噴射制御部は、ハウジング11から排出される一次空気の温度(すなわち、第2温度計19aによって計測される温度)が、所定の温度となるように、熱ガスダンパ30cの開度及び噴射部60から噴射する水の量を調整する。
本実施形態では、第2温度計19aが計測した温度により、ハウジング11から排出される一次空気の温度が、所定の目標出口温度となるように、熱ガスダンパ30cの開度及び噴射部60から噴射する水の流量を調整する。これにより、所定の温度の一次空気及び一次空気と共に排出される粉砕された固体燃料を供給先へ供給することができる。所定の目標出口温度とは、例えば、粉砕された固体燃料を好適に供給先であるボイラ200へ搬送して、粉砕された固体燃料を好適に燃焼することができる温度であってもよい。
このように構成することで、ミル10の内部の温度が上昇しそうな場合や一次空気の流量を調整する熱ガスダンパ30c等が故障している場合であっても、噴射部60から噴射される水により一次空気の温度を低下させることができる。これにより、ミル10の内部の温度上昇を抑制することができる。所定の温度とは、例えば、粉砕された固体燃料を好適に供給先であるボイラ200へ搬送して、粉砕された固体燃料を好適に燃焼することができる温度として適切な範囲の上限の温度であってもよい。
また、制御部50は、第2噴射制御部と第3噴射制御部の両方を備えていてもよい。
例えば、上記各実施形態では、熱ガスダンパ30cの開度を監視し、熱ガスダンパ30cが故障したと判断した場合に、噴射部60から水を噴射する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷ガスダンパ30dの開度を監視し、冷ガスダンパ30dが故障したと判断して一次空気の温度を冷却できなくなった場合に、噴射部60から水を噴射してもよい。
2 :ボイラシステム
10 :ミル(粉砕装置)
11 :ハウジング(筐体)
12 :回転テーブル
13 :ローラ(粉砕ローラ)
14 :駆動部
15 :粉砕部
16 :回転式分級機(分級部)
16a :ブレード
17 :燃料供給部
18 :モータ
19 :出口(排出部)
19a :第2温度計(排出温度検出部)
20 :給炭機
21 :バンカ
22 :搬送部
23 :モータ
24 :ダウンスパウト部
30 :送風部
30a :熱ガス送風機
30b :冷ガス送風機
30c :熱ガスダンパ(流量調整部)
30ca :第1開度指示計(開度検出部)
30d :冷ガスダンパ
30da :第2開度指示計
40 :状態検出部
41 :底面部
42 :天井部
45 :ジャーナルヘッド
47 :支持アーム
48 :支持軸
49 :押圧装置
50 :制御部
50a :開度指令部
50b :第1噴射制御部
50c :噴射量調整部
50d :回転数制御部
50e :押圧力制御部
50f :記憶部
51 :エアヒータ(加熱部)
52 :熱ガスダクト(第1流路)
52a :鉛直部
52b :水平部
53 :冷ガスダクト(第2流路)
54 :供給ダクト
54a :第1水平部分
54b :傾斜部分(傾斜部)
54c :第2水平部分
54d :下流端部分
54e :第1温度計(供給温度検出部)
55 :差圧計(差圧計測部)
60 :噴射部
61 :噴射ノズル
62 :水供給配管
63 :制御弁
64 :ストレーナ
65 :流量計
66 :排水配管
67 :排水配管弁
68 :排水部
70 :スクレーパ
71 :アーム部
72 :掃出部
73 :スピレージシュート(排出口)
74 :排出管
75 :スピレージホッパ
100 :固体燃料粉砕装置
100a :一次空気流路(搬送用ガス流路)
100b :供給流路
200 :ボイラ
210 :火炉
220 :バーナ部
Claims (13)
- 外殻を為す筐体と、
前記筐体の内部に配置され、固体燃料を粉砕する粉砕部と、
前記筐体の内部であって前記粉砕部の鉛直上方に配置され、前記粉砕部で粉砕された前記固体燃料を分級する分級部と、
前記筐体に接続され、前記粉砕部で粉砕された前記固体燃料を前記分級部へ搬送する搬送用ガスを前記筐体の内部へ供給する搬送用ガス流路と、
前記筐体内の前記搬送用ガス流路の出口近傍または前記搬送用ガス流路内で、前記搬送用ガスに噴射液を噴射する噴射部と、を備える粉砕装置。 - 開度を調整することで前記搬送用ガス流路の内部を流通する前記搬送用ガスの流量を調整する流量調整部と、
前記流量調整部の開度を検出する開度検出部と、
前記流量調整部の開度が所定の開度となるように、前記流量調整部へ開度指令信号を送信する開度指令部と、
前記開度指令部が送信する前記開度指令信号における開度と前記開度検出部が検出する開度との差が、所定の値よりも大きい場合に、前記噴射部から前記噴射液を噴射する第1噴射制御部と、を備えた請求項1に記載の粉砕装置。 - 前記搬送用ガスとともに前記分級部で分級された所定の粒径範囲の粉砕された前記固体燃料を、前記筐体の外部へ排出する排出部と、
前記排出部から排出される前記搬送用ガスの温度を検出する排出温度検出部と、
前記排出温度検出部が検出した温度が所定の温度となるように、前記噴射部から噴射される前記噴射液の量を調整する噴射量調整部を備える請求項2に記載の粉砕装置。 - 前記搬送用ガスとともに前記分級部で分級された所定の粒径範囲の粉砕された前記固体燃料を、前記筐体の外部へ排出する排出部と、
前記排出部から排出される前記搬送用ガスの温度を検出する排出温度検出部と、
前記排出温度検出部が検出した温度が所定の閾値よりも高い場合に、前記噴射部から前記噴射液を噴射する第2噴射制御部と、を備えた請求項1に記載の粉砕装置。 - 前記排出温度検出部が検出した温度が所定の温度となるように、前記噴射部から噴射される前記噴射液の量を調整する噴射量調整部を備える請求項4に記載の粉砕装置。
- 前記搬送用ガス流路から前記筐体の内部へ供給される前記搬送用ガスの温度を検出する供給温度検出部と、
前記供給温度検出部が検出した温度が所定の閾値よりも高い場合に、前記噴射部から前記噴射液を噴射する第3噴射制御部と、を備えた請求項1に記載の粉砕装置。 - 前記供給温度検出部が検出した温度が所定の温度となるように、前記噴射部から噴射される前記噴射液の量を調整する噴射量調整部を備える請求項6に記載の粉砕装置。
- 前記搬送用ガス流路は、第1流路と、前記第1流路に接続される第2流路と、を有し、
前記第1流路は、前記第2流路と接続する接続位置よりも上流側に、内部を流通する前記搬送用ガスを加熱する加熱部が設けられ、
前記噴射部は、前記加熱部よりも下流側であって、かつ、前記接続位置よりも上流側の前記第1流路に設けられている請求項1から請求項7のいずれかに記載の粉砕装置。 - 前記筐体の底面には、前記筐体の外部と連通する排出口が形成されていて、
前記搬送用ガス流路は、前記噴射部が設けられる位置から前記筐体との接続位置との間に、前記噴射部側の方が前記筐体側よりも鉛直上方に位置するように傾斜する傾斜部を有する請求項8に記載の粉砕装置。 - 前記粉砕部よりも前記搬送用ガスの流れにおける上流側と前記粉砕部よりも前記搬送用ガスの流れにおける下流側との差圧を計測する差圧計測部を備え、
前記分級部は、所定の粒径範囲よりも大きい粉砕された前記固体燃料を回転するブレードで弾いて前記粉砕部へ戻す回転式分級機であって、
前記回転式分級機の回転数は、前記差圧計測部が計測する差圧が所定の範囲となるように調整される請求項1から請求項9のいずれかに記載の粉砕装置。 - 前記粉砕部は、前記固体燃料が載置される回転テーブルと、前記回転テーブル上の前記固体燃料を押圧して粉砕する粉砕ローラとを有し、
前記粉砕ローラの押圧力は、前記差圧計測部が計測する差圧が所定の範囲となるように調整される請求項10に記載の粉砕装置。 - 請求項1から請求項11のいずれかに記載の粉砕装置と、
前記粉砕装置で粉砕された固体燃料を燃焼し、蒸気を生成するとともに排ガスを排出するボイラと、を備え、
前記ボイラから排出された前記排ガスの熱によって、搬送用ガスの少なくとも一部を加熱するボイラシステム。 - 外殻を為す筐体の内部に配置された粉砕部で固体燃料を粉砕する粉砕工程と、
前記筐体の内部であって前記粉砕部の鉛直上方に配置された分級部で、前記粉砕部で粉砕された前記固体燃料を分級する分級工程と、
前記粉砕部で粉砕された前記固体燃料を前記分級部へ搬送する搬送用ガスを搬送用ガス流路で前記筐体の内部へ供給する供給工程と、
前記筐体内の前記搬送用ガス流路の出口近傍または前記搬送用ガス流路内で前記搬送用ガスに噴射液を噴射する噴射工程と、を備えた粉砕装置の運転方法。
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