JP2009213998A - 縦型ローラミル - Google Patents

Abstract

【課題】縦型ローラミルに於いて、石炭焚きボイラに於ける負荷変動に対する応答性を向上させる。
【解決手段】塊状石炭を微粉砕する竪型ローラミル1において、分級室９の平断面積を減少する様にケーシング３の内壁に設けられた整流ブロック１８を具備し、１次空気供給口８から供給された１次空気が吹出し口１１より上昇し、前記分級室、分級器２５を通って微粉炭を含む１次混合空気として、出炭部ケーシング２１より送出される様構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、石炭焚きボイラへ供給する石炭を粉砕する縦型ローラミルに関するものである。

石炭を燃料とする石炭焚きボイラでは、塊状の石炭を縦型ローラミルにより粉砕して微粉炭とし、微粉炭を１次空気と共に燃焼装置であるバーナに供給している。

ボイラの負荷状態が変動した場合、負荷状態に対応して微粉炭の供給量を変動させる必要があり、ボイラに負荷変動があった場合は、縦型ローラミルに供給する塊状の石炭の供給量、１次空気量を負荷変動に追従させ変化させている。

ところが、縦型ローラミルからボイラに供給される微粉炭は、塊状の石炭を粉砕する過程を経たものであるので、塊状の石炭の供給量を増減させても、直ちに微粉炭の供給量の増減に反映しない。例えば、塊状の石炭の供給量を増加した場合に、縦型ローラミルからの微粉炭供給量の増加が追従するのに、３分から５分の遅れを生じる。この為、石炭焚きボイラでは負荷変動に対して応答性が悪いという問題を有している。

特開２００７−２０９８３８号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、縦型ローラミルに於いて、石炭焚きボイラに於ける負荷変動に対する応答性を向上させるものである。

本発明は、分級室を形成するケーシングと、該ケーシングの下部に周囲に吹出し口を形成する様収納され、回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の石炭を粉砕する複数のローラ加圧装置と、前記ケーシングの上部に収納された分級器と、前記ケーシングの中心に設けられ、塊状石炭を前記粉砕テーブルに供給するシュートと、前記ケーシングの上側に設けられた出炭部ケーシングと、前記粉砕テーブルの下方に１次空気を供給する１次空気供給口と、前記分級室の平断面積を減少する様に前記ケーシングの内壁に設けられた整流ブロックとを具備し、前記１次空気供給口から供給された１次空気が前記吹出し口より上昇し、前記分級室、前記分級器を通って微粉炭を含む１次混合空気として、前記出炭部ケーシングより送出される様構成した縦型ローラミルに係るものである。

本発明は、前記整流ブロックは、前記ローラ加圧装置とローラ加圧装置との間に位置され、前記整流ブロックの下端面は前記吹出し口を覆い被さる様に、該吹出し口と対峙し、該吹出し口から吹上げる１次空気を中心側に向って急激に変流させる縦型ローラミルに係り、又前記加圧ローラの支持部下面に、前記吹出し口と対峙し、該吹出し口から吹上げる１次空気を中心側に向って急激に変流させる石炭衝突板を設けた縦型ローラミルに係るものである。

本発明によれば、分級室を形成するケーシングと、該ケーシングの下部に周囲に吹出し口を形成する様収納され、回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の石炭を粉砕する複数のローラ加圧装置と、前記ケーシングの上部に収納された分級器と、前記ケーシングの中心に設けられ、塊状石炭を前記粉砕テーブルに供給するシュートと、前記ケーシングの上側に設けられた出炭部ケーシングと、前記粉砕テーブルの下方に１次空気を供給する１次空気供給口と、前記分級室の平断面積を減少する様に前記ケーシングの内壁に設けられた整流ブロックとを具備し、前記１次空気供給口から供給された１次空気が前記吹出し口より上昇し、前記分級室、前記分級器を通って微粉炭を含む１次混合空気として、前記出炭部ケーシングより送出される様構成したので、前記分級室を上昇する１次混合空気の流速が増大し、出炭量が増大し、又流路断面積が減少することで１次空気の供給量の増減に対する出炭量の増減の応答性が向上する。

又本発明によれば、前記整流ブロックは、前記ローラ加圧装置とローラ加圧装置との間に位置され、前記整流ブロックの下端面は前記吹出し口を覆い被さる様に、該吹出し口と対峙し、該吹出し口から吹上げる１次空気を中心側に向って急激に変流させるので、前記整流ブロックは、前記ローラ加圧装置と干渉することが無く、又前記整流ブロックの下端面で大きな粒径の石炭粉を分離するので、分級室での１次混合空気の流速が増大しても大径の石炭粉の混入が防止される。

又本発明によれば、前記加圧ローラの支持部下面に、前記吹出し口と対峙し、該吹出し口から吹上げる１次空気を中心側に向って急激に変流させる石炭衝突板を設けたので、前記整流ブロックが設けられない部位でも、大きな粒径の石炭粉を分離することが可能となる等の優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１、図２は本発明が実施される縦型ローラミル１の一例を示す概略図である。

中空構造の基台２に筒状のケーシング３が立設され、該ケーシング３の上側に石炭給排部４が設けられている。

前記基台２にはテーブル駆動装置５が収納され、該テーブル駆動装置５によって粉砕テーブル６が定速で回転される様になっている。該粉砕テーブル６は前記ケーシング３の下部に収納されている。前記基台２の上端と前記ケーシング３の下端とは仕切られ、前記粉砕テーブル６の周囲には１次空気室７が形成され、前記ケーシング３内部の前記粉砕テーブル６より上方は、分級室９となっている。

前記ケーシング３の下部には１次空気供給口８が取付けられ、該１次空気供給口８は前記１次空気室７に連通している。前記粉砕テーブル６の周囲には間隙１１が形成され、該間隙１１は前記１次空気供給口８と前記分級室９とを連通し、１次空気の吹出し口として機能する。

前記ケーシング３の下部には、放射状の貫通する３組のローラ加圧装置１２が設けられ、該ローラ加圧装置１２は１２０゜間隔で設けられ、主に液圧シリンダである加圧シリンダ１３、水平軸１４を中心に上下方向に回転可能な加圧ローラユニット１５から構成され、更に該加圧ローラユニット１５は回転自在な加圧ローラ１６を具備している。前記加圧ローラユニット１５の下面には前記間隙１１と対峙した位置にコールシールド（石炭衝突板）１９が設けられ、該コールシールド１９は、中心に向う程、水平面から離反する様な傾斜面となっており、前記間隙１１を通過する１次空気と共に吹き上げられる石炭が衝突し、前記加圧ローラユニット１５への石炭衝突を防止し、摩耗を防止する。

前記粉砕テーブル６の上面にはリング状の凹部を形成するテーブルセグメント１７が設けられ、前記加圧ローラ１６は前記加圧シリンダ１３によって前記テーブルセグメント１７の凹部に押圧される。

前記ケーシング３の内壁には、円周３等分した位置（前記ローラ加圧装置１２，１２の中間位置）に整流ブロック１８を設ける。該整流ブロック１８は下端が、前記粉砕テーブル６に近接し、上端がケーシング３の上部に達する長さを有している。又整流ブロック１８の平断面は、ケーシング３の中心に向って先細りする略台形形状をしており、前記平断面の内端は前記テーブルセグメント１７の外周より中心側に位置しており、前記整流ブロック１８の下端面１８ａは前記間隙１１を覆い被さる様になっている。

又、前記下端面１８ａは、中心に向う程、水平面から離反する様な傾斜面となっており、水平面との成す角は４５°以下、例えば略３０°〜略４５°のいずれかの角度となっており、前記間隙１１を通過して垂直に上昇する１次空気の流れが衝突し、該１次空気の流れ方向が急激に変更される様になっている。尚、前記下端面１８ａは平面に限らず凸面、凹面のいずれであってもよい。

又、前記整流ブロック１８の上端面１８ｂは、中心側から外周側に向って上り傾斜となっており、前記上端面１８ｂと水平面とのなす角度は４５度以上、例えば略６０°〜７０°のいずれかの角度となっており、上昇する空気流の損失が少なく、円滑に方向を変更する様になっている。尚、前記上端面１８ｂは平面に限らず凸面、凹面のいずれであってもよい。

石炭給排部４は、出炭部ケーシング２１及び該出炭部ケーシング２１を貫通して前記ケーシング３の内部に延出するパイプ状のシュート２２を具備している。

前記出炭部ケーシング２１の下端は開放され、前記分級室９に連通している。又、前記出炭部ケーシング２１には微粉炭送給管２３が接続され、該微粉炭送給管２３はボイラのバーナ（図示せず）に接続されている。

前記シュート２２は粉砕テーブル６の回転中心の延長上にあり、前記シュート２２の上端は給炭機（図示せず）に接続され、下端は前記加圧ローラ１６の近傍に位置している。前記シュート２２の中途部に分級器２５が設けられ、該分級器２５は前記分級室９の上部に位置し、前記出炭部ケーシング２１の下端開口部に隣接している。前記分級器２５は、回転駆動部２４に連結され、回転使用される。

前記分級器２５は短冊状のブレード２６が円周方向に所要ピッチで配設され、前記シュート２２に支持されたものであり、前記ブレード２６が円周上を回転する様になっている。

以下、前記縦型ローラミル１の作動について説明する。

前記粉砕テーブル６が回転され、前記１次空気供給口８より１次空気が導入された状態で、前記シュート２２より塊状の石炭が投入される。塊状の石炭は前記シュート２２の下端より流落し、前記粉砕テーブル６上に供給される。該粉砕テーブル６上の石炭は、前記加圧ローラ１６により粉砕され粉状となり、粉状の石炭は前記間隙１１を吹上がる１次空気に乗って上昇する。

前記整流ブロック１８に対向する部分の前記間隙１１から吹上がった粉状の石炭が混合された１次空気（以下、１次混合空気と称す）は、前記下端面１８ａによって中心側に流れ方向を急激に変更される。１次混合空気が流れを変更される過程で、１次混合空気中の粉状石炭の内、粒径の大きな石炭粉は１次混合空気の流れから剥離し、前記下端面１８ａに衝突して前記粉砕テーブル６上に落下する。落下した粒径の大きな石炭粉は更に前記加圧ローラ１６によって粉砕される。

同様に、前記コールシールド１９に対向する部分の前記間隙１１から吹上がった１次混合空気は、前記コールシールド１９に衝突し、１次混合空気中の粉状石炭の内、粒径の大きなものは前記粉砕テーブル６上に落下し、更に粉砕される。

従って、粉状石炭の内、粒径の大きなものは、前記分級室９へ流入した直後に前記下端面１８ａ、前記コールシールド１９によって分離されるので、前記分級室９を上昇する過程で重力によって分離する分級に比べ、迅速に効率よく分級され、１次混合空気の流速が増大した場合にも、粒径の大きな石炭粉が１次混合空気に乗って上昇することが防止される。

前記下端面１８ａ、前記コールシールド１９によって変流された１次混合空気は前記分級室９を上昇し、上昇する該１次混合空気は、粒径の大きな石炭粉が除去されたものとなる。

前記間隙１１全周の面積（流路面積）に比べ、前記ケーシング３の断面は非常に大きく、前記間隙１１を通過した時点で前記１次混合空気の流速は、大きく減少する。従って、前記分級室９を上昇する１次混合空気の流速は、前記１次空気供給口８から供給する１次空気量の変化に対して反応が鈍く、又前記分級室９の容積が大きいことから、タイムラグも生じる。

前記整流ブロック１８は、１次空気の供給量の変動に対して、前記分級室９内での１次混合空気の流速が迅速に追従する様に、又１次空気の供給量の変動に対する１次混合空気の流速変化のタイムラグを少なくする為に設けられる。

前記整流ブロック１８は前記分級室９の周辺部を大きく占有し、前記ケーシング３の流路断面積を大きく減少させる。従って、前記整流ブロック１８を設けることで、前記ケーシング３に流入した後の前記１次混合空気の流速の減少の割合を小さくする。

上昇した１次混合空気は、前記シュート２２を中心に回転する前記ブレード２６を横切って前記分級器２５内部に流入し、更に前記出炭部ケーシング２１の下端開口部から該出炭部ケーシング２１内部に流入する。

前記１次混合空気が前記ブレード２６を横切る際に粒径の大きい石炭粉は、前記ブレード２６に衝突して落下する。粒径が小さい微粉炭のみが１次空気に乗って前記分級器２５内に流入し、更に前記出炭部ケーシング２１を経て前記微粉炭送給管２３より出炭され、ボイラのバーナ（図示せず）に供給される。

次に、ボイラに負荷変動があった場合、例えば負荷が増大した場合、給炭機（図示せず）からの石炭供給量が増大され、同時に１次空気量も増大される。

上記した様に、前記ケーシング３の流路断面は前記整流ブロック１８によって狭められているので、前記１次空気供給口８から供給する１次空気の量を増大させた場合、前記分級室９を上昇する１次混合空気の流速の増速応答性が向上する。１次混合空気の流速が増大することで、粉状石炭の搬送量も増大し、前記シュート２２からの塊状石炭の供給量の増大、即ち粉砕量の増大と相俟って、前記微粉炭送給管２３から送出する微粉炭量、１次混合空気量も増大する。従って、負荷変動に伴う、縦型ローラミル１からの微粉炭の供給量増減の応答性が向上する。

本発明の実施の形態を示す立断面図である。 図１のＡ矢視図である。

符号の説明

１ 縦型ローラミル
５ テーブル駆動装置
６ 粉砕テーブル
８ １次空気供給口
９ 分級室
１１ 間隙
１２ ローラ加圧装置
１６ 加圧ローラ
１８ 整流ブロック
１８ａ 下端面
１９ 石炭衝突板（コールシールド）
２１ 出炭部ケーシング
２２ シュート
２３ 微粉炭送給管
２４ 回転駆動部
２５ 分級器
２６ ブレード

Claims (3)

1. 分級室を形成するケーシングと、該ケーシングの下部に周囲に吹出し口を形成する様収納され、回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の石炭を粉砕する複数のローラ加圧装置と、前記ケーシングの上部に収納された分級器と、前記ケーシングの中心に設けられ、塊状石炭を前記粉砕テーブルに供給するシュートと、前記ケーシングの上側に設けられた出炭部ケーシングと、前記粉砕テーブルの下方に１次空気を供給する１次空気供給口と、前記分級室の平断面積を減少する様に前記ケーシングの内壁に設けられた整流ブロックとを具備し、前記１次空気供給口から供給された１次空気が前記吹出し口より上昇し、前記分級室、前記分級器を通って微粉炭を含む１次混合空気として、前記出炭部ケーシングより送出される様構成したことを特徴とする縦型ローラミル。
2. 前記整流ブロックは、前記ローラ加圧装置とローラ加圧装置との間に位置され、前記整流ブロックの下端面は前記吹出し口を覆い被さる様に、該吹出し口と対峙し、該吹出し口から吹上げる１次空気を中心側に向って急激に変流させる請求項１の縦型ローラミル。
3. 前記加圧ローラの支持部下面に、前記吹出し口と対峙し、該吹出し口から吹上げる１次空気を中心側に向って急激に変流させる石炭衝突板を設けた請求項１又は請求項２の縦型ローラミル。

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