JP7475876B2 - 排出装置、固体燃料粉砕装置及びボイラシステム並びに排出装置の運転方法 - Google Patents

Description

本開示は、排出装置、固体燃料粉砕装置及びボイラシステム並びに排出装置の運転方法に関するものである。

従来、火力発電プラントにおいて、石炭やバイオマス燃料等の固体燃料（炭素含有固体燃料）は、粉砕機（ミル）で所定粒径範囲内の微粉状に粉砕して、燃焼装置へ供給される。ミルは、回転テーブルへ投入された石炭やバイオマス燃料等の固体燃料を、回転テーブルとローラの間で噛み砕くことで粉砕し、回転テーブルの外周から供給される搬送用ガスによって、粉砕されて微粉状となった燃料を分級機で所定粒径範囲の微粉燃料を選別し、ボイラへ搬送して燃焼装置で燃焼させている。火力発電プラントでは、ボイラで燃焼して生成された燃焼ガスとの熱交換により蒸気を発生させ、該蒸気により蒸気タービンを回転駆動して、蒸気タービンに接続した発電機を回転駆動することで発電が行われる。

粉砕機を停止した場合、再起動時に筐体内の固体燃料が着火する事態を防止のために、粉砕機の筐体の内部に残留した粉砕された固体燃料（例えば、石炭の場合は、残炭とも称する）を排出する必要がある。通常停止時には、給炭停止後の一定時間、搬送用ガスを供給しながら回転テーブルを回転させて、筐体の内部に残留した固体燃料を燃焼装置へ排出するパージ運転を行う。一方、トラブル等により粉砕機が緊急停止した際には、クリアリング運転等で残炭を筐体から排出する必要がある。クリアリング運転とは、搬送用ガスを供給することなく回転テーブルを回転させて、遠心力により回転テーブル上の残炭を筐体の底板（底面部）に落下させるとともに、筐体の底面部上を回転移動するスクレーパによって、底面部上に落下して堆積した固体燃料等を底面部に形成された開口部へと導き、この開口部からスピレージシュートを介してスピレージホッパへ排出する運転である。

スピレージシュートでは確実に固体燃料等をスピレージホッパへと排出する必要がある。このためスピレージシュートにおける固体燃料等の閉塞を抑制するために、スピレージシュートにエアノズルを設けた粉砕機が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、スピレージシュートの内部にエアノズルを設けた粉砕機が記載されている。

実開平４－２６０３５号公報

粉砕機の緊急停止時において、粉砕機の筐体の内部に残留した粉砕された固体燃料の自然酸化等による昇温防止のために、ミル内部へイナート蒸気が投入される場合がある。投入されたイナート蒸気の水分や、固体燃料に元より含まれる水分などにより、粉砕機内の底面部の開口部からスピレージシュートで固体燃料等をスピレージホッパへと排出する際に、固体燃料等は壁面等に付着しやすい状態となっている場合がある。このため、スピレージシュートへ流入した固体燃料等が、スピレージシュートの内面に付着や堆積し、スピレージシュートを閉塞してしまう恐れがある。スピレージシュートが閉塞し、固体燃料等の排出不良が発生した場合は、粉砕機の再起動時の運転に支障が生じる可能性があり、閉塞発生を解消する新たな工程が必要となる。

特許文献１の粉砕機では、スピレージシュートにおける固体燃料等の閉塞を抑制するために、筐体のテーブル下部室の異物排出口（底面部に形成された開口部）の鉛直下方の領域にエアノズルが設けられている。これにより、開口部からスピレージシュートに流入した異物や固体燃料等は、エアノズルから噴出される空気によりスピレージシュートでの異物の閉塞を排除して排出が促進されるが、固体燃料等の一部はエアノズルの上部に落下する。このため、エアノズル上に落下した固体燃料等が、エアノズル上に堆積してしまう可能性がある。エアノズル上に固体燃料等が堆積すると、堆積した固体燃料等を起点として、固体燃料等の堆積塊が大きくなり、固体燃料等によってスピレージシュートが閉塞してしまう可能性があった。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、排出装置の閉塞を抑制することができる排出装置、固体燃料粉砕装置及びボイラシステム並びに排出装置の運転方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の排出装置、固体燃料粉砕装置及びボイラシステム並びに排出装置の運転方法は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る排出装置は、固体燃料を粉砕する粉砕機の外殻を為す筐体に設けられた開口から粉砕された前記固体燃料を排出する排出装置であって、前記開口の下方に設けられ、前記開口と連通し、前記開口から排出される粉砕された前記固体燃料が流通するダクトと、前記ダクトの内部に設けられ、前記ダクトの内部に流体を噴射する噴射部と、を備え、前記噴射部は、前記開口の下方であって、前記開口を平面視した際に前記開口の外側に設けられている。

本開示の一態様に係る排出装置の運転方法は、固体燃料を粉砕する粉砕機の外殻を為す筐体に設けられた開口から粉砕された前記固体燃料を排出する排出装置の運転方法であって、前記排出装置は、前記開口の下方に設けられ、前記開口と連通し、前記開口から排出される粉砕された前記固体燃料が流通するダクトと、前記ダクトの内部であって前記開口を平面視した際に前記開口の外側に設けられ、前記ダクトの内部に流体を噴射する噴射部と、を有し、前記噴射部から流体を噴射する噴射ステップを備える。

本開示によれば、排出装置の閉塞を抑制することができる。

本開示の実施形態に係るボイラシステムの概略構成図である。 図１の固体燃料粉砕装置の模式的な縦断面図である。 図２の固体燃料粉砕装置の排出装置を示す模式的な縦断面図である。 図２の固体燃料粉砕装置に形成された開口及びアシストガス噴射部を示す模式的な平面図である。 図４Ａのフランジ継手を示す側面図である。 図２の固体燃料粉砕装置の排出装置を示す模式的な縦断面図であって、開口における位置と残炭の排出量との関係を示している。 本開示の排出装置の供給配管を示す模式的な構成図である。 図６Ａの排出装置のアシストガスの噴射量とミル負荷との関係を示すグラフである。 図６Ａの変形例を示す図である。 図７Ａの排出装置のアシストガスの噴射量とミル負荷との関係を示すグラフである。 本開示の排出装置の供給配管を示す模式的な構成図であって、図６Ａの変形例を示す図である。 図８Ａの排出装置のアシストガスの噴射量とミル負荷との関係を示すグラフである。 図３の変形例を示す模式的な縦断面図である。 図３の変形例を示す模式的な縦断面図である。 図３の変形例を示す模式的な縦断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るボイラシステム１は、固体燃料粉砕装置１００とボイラ２００とを備えている。

図１に示すように、本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、一例として石炭やバイオマス燃料等の固体燃料（炭素含有固体燃料）を粉砕し、微粉燃料を生成してボイラ２００のバーナ部（燃焼装置）２２０へ供給する装置である。図１に示す固体燃料粉砕装置１００とボイラ２００とを含むボイラシステム１は、１台の固体燃料粉砕装置１００を備えるものであるが、１台のボイラ２００の複数のバーナ部２２０のそれぞれに対応する複数台の固体燃料粉砕装置１００を備えるシステムとしてもよい。

本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、ミル（粉砕機）１０と、給炭機２０と、送風部３０と、状態検出部４０と、制御部５０と、排出装置６０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すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含むものである。

ボイラ２００に供給する石炭やバイオマス燃料等の固体燃料を微粉状の固体燃料である微粉燃料へと粉砕するミル１０は、石炭のみを粉砕する形式であっても良いし、バイオマス燃料のみを粉砕する形式であっても良いし、石炭とともにバイオマス燃料を粉砕する形式であってもよい。
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。

ミル１０は、図１及び図２に示すように、外殻を為すハウジング（筐体）１１と、回転テーブル１２と、ローラ１３と、駆動部１４と、回転式分級機１６と、燃料供給部１７と、回転式分級機１６を回転駆動させるモータ１８と、ハウジング１１の底面部１１ｄに堆積した堆積物を排出するスクレーパ７０と、を備えている。
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の内周面１１ａは、略円筒状であり、ハウジング１１の上下方向に延びる中心軸線Ｃ１（図２参照）は、後述する回転テーブル１２及び回転式分級機１６の中心軸線Ｃ１と略一致している。
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。

ハウジング１１の底面部４１付近には駆動部１４が設置され、この駆動部１４から伝達される駆動力により回転する回転テーブル１２が回転自在に配置されている。
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。

固体燃料が燃料供給部１７から回転テーブル１２の略中央領域へ向けて投入されると、回転テーブル１２の回転による遠心力によって固体燃料は回転テーブル１２の外周側へと導かれ、ローラ１３との間に挟み込まれて粉砕される。粉砕された固体燃料は、搬送用ガス流路（以降は、一次空気流路と記載する）１００ａから導かれた搬送用ガス（以降は、一次空気と記載する）によって上方へと吹き上げられ、回転式分級機１６へと導かれる。一次空気流路１００ａは、回転テーブル１２の下方で、ハウジング１１と接続する一次空気ダクト（搬送用ガス供給ダクト）２７（図２参照）を介して、一次空気をハウジング１１内に供給している。
回転テーブル１２の外周には、一次空気流路１００ａから一次空気ダクト２７を介して流入する一次空気をハウジング１１内の回転テーブル１２の上方の空間に流出させる吹出口２５（図２参照）が設けられている。吹出口２５の近傍にはベーン２６（図２参照）が設置されており、吹出口２５から吹き出した一次空気に旋回力を与える。ベーン２６により旋回力が与えられた一次空気は、旋回する速度成分を有する気流となって、回転テーブル１２上で粉砕された固体燃料をハウジング１１内の上方の回転式分級機１６へと導く。なお、一次空気に混合した固体燃料の粉砕物のうち、所定粒径より大きいものは回転式分級機１６により分級されて、または、回転式分級機１６まで到達することなく、落下して回転テーブル１２に戻されて、再びローラ１３との間で粉砕される。

ローラ１３は、燃料供給部１７から回転テーブル１２に供給された固体燃料を粉砕する回転体である。ローラ１３は、回転テーブル１２の上面に押圧されて回転テーブル１２と協働して固体燃料を粉砕する。
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（中心軸線Ｃ１）からの距離が等距離となる。

ローラ１３は、ジャーナルヘッド４５によって、上下に揺動可能となっており、回転テーブル１２の上面に対して接近離間自在に支持されている。ローラ１３は、外周面が回転テーブル１２の上面の固体燃料に接触した状態で、回転テーブル１２が回転すると、回転テーブル１２から回転力を受けて連れ回りするようになっている。燃料供給部１７から固体燃料が供給されると、ローラ１３と回転テーブル１２との間で固体燃料が押圧されて粉砕されて、粉砕後燃料となる。

ジャーナルヘッド４５の支持アーム４７は、中間部が水平方向に沿った支持軸４８によって、ハウジング１１の側面部１１ｂに支持軸４８を中心としてローラ１３の上下方向に揺動可能に支持されている。また、支持アーム４７の鉛直上側にある上端部には、押圧装置４９が設けられている。押圧装置４９は、ハウジング１１に固定され、ローラ１３を回転テーブル１２に押し付けるように、支持アーム４７等を介してローラ１３に荷重を付与する。

駆動部１４は、回転テーブル１２に駆動力を伝達し、回転テーブル１２を、中心軸線Ｃ１を中心として回転させる装置である。駆動部１４は、回転テーブル１２を回転させる駆動力を発生する。

回転式分級機１６は、ハウジング１１の上部に設けられ中空状の略逆円錐形状の外形を有している。回転式分級機１６は、その外周位置に上下方向に延在する複数のブレード１６ａを備えている。各ブレード１６ａは、回転式分級機１６の中心軸線Ｃ１周りに所定の間隔（均等間隔）で設けられている。また、回転式分級機１６は、ローラ１３により粉砕された固体燃料を所定粒径（例えば、石炭では７０～１００μｍ）より大きいもの（以下、所定粒径を超える粉砕された固体燃料を「粗粉燃料」という。）と所定粒径以下のもの（以下、所定粒径以下の粉砕された固体燃料を「微粉燃料」という。）に分級する装置である。回転により分級する回転式分級機１６は、ロータリセパレータとも呼ばれ、制御部５０によって制御されるモータ１８により回転駆動力を与えられ、ハウジング１１の上下方向に延在する円筒軸（図示省略）を中心に燃料供給部１７の周りを回転する。

回転式分級機１６に到達した粉砕された固体燃料は、ブレード１６ａの回転により生じる遠心力と、一次空気の気流による向心力との相対的なバランスにより、大きな径の粗粉燃料は、ブレード１６ａによって叩き落とされ、回転テーブル１２へと戻されて再び粉砕され、微粉燃料はハウジング１１の天井部４２にある出口１９に導かれる。
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。

燃料供給部１７は、ハウジング１１の上端を貫通するように上下方向に沿って下端部がハウジング１１内部まで延設されて取り付けられ、燃料供給部１７の上部から投入される固体燃料を回転テーブル１２の略中央領域に供給する。燃料供給部１７は、給炭機２０から固体燃料が供給される。

給炭機２０は、搬送部２２と、モータ２３とを備える。搬送部２２は、モータ２３から与えられる駆動力によってバンカ２１の直下にあるダウンスパウト部２４の下端部から排出される固体燃料を搬送し、ミル１０の燃料供給部１７に導かれる。
通常、ミル１０の内部には、粉砕した固体燃料である粉砕後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（給炭量）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、ローラ１３により粉砕された固体燃料を乾燥させるとともに回転式分級機１６へ供給するための一次空気（以下の説明では、「搬送用空気」とも称する。）をハウジング１１の内部へ送風する装置である。
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、一次空気通風機（ＰＡＦ：Primary Air Fan）３１と、熱ガス流路３０ａと、冷ガス流路３０ｂと、熱ガスダンパ３０ｃと、冷ガスダンパ３０ｄとを備えている。

本実施形態では、熱ガス流路３０ａは、一次空気通風機３１から送出された空気（外気）の一部を、例えば空気予熱器などの熱交換器（加熱器）３４を通過して加熱せられた熱ガスとして供給する。熱ガス流路３０ａの下流側には熱ガスダンパ３０ｃ（第１送風部）が設けられている。熱ガスダンパ３０ｃの開度は制御部５０によって制御される。熱ガスダンパ３０ｃの開度によって熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスの流量が決定する。

冷ガス流路３０ｂは、一次空気通風機３１から送出された空気の一部を常温の冷ガスとして供給する。冷ガス流路３０ｂの下流側には冷ガスダンパ（第２送風部）３０ｄが設けられている。冷ガスダンパ３０ｄの開度は制御部５０によって制御される。冷ガスダンパ３０ｄの開度によって冷ガス流路３０ｂから供給する冷ガスの流量が決定する。

一次空気の流量は、本実施形態では、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスの流量と冷ガス流路３０ｂから供給する冷ガスの流量の合計の流量となり、ミル１０に供給される固体燃料の供給量（給炭量）に応じて制御部５０によって制御される。一次空気の温度は、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスと冷ガス流路３０ｂから供給する冷ガスの混合比率で決まり、制御部５０によって制御される。
また、熱ガス流路３０ａから供給する熱ガスに、図示しないガス再循環通風機を介してボイラ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。

本実施形態では、ミル１０の状態検出部４０により、計測または検出したデータを制御部５０に送信する。本実施形態の状態検出部４０は、例えば、差圧計測手段であり、一次空気流路１００ａからミル１０内部へ一次空気が流入する部分及びミル１０内部から供給流路１００ｂへ一次空気及び微粉燃料が排出する出口１９との差圧をミル１０内の差圧として計測する。例えば、回転式分級機１６の分級性能により、ミル１０内部を回転式分級機１６付近と回転テーブル１２付近の間で循環する粉砕された固体燃料の循環量の増減とこれに対するミル１０内の差圧の上昇低減が変化する。すなわち、ミル１０の内部に供給する固体燃料に対して、出口１９から排出させる微粉燃料を調整して管理することができるので、微粉燃料の粒度がバーナ部２２０の燃焼性に影響しない範囲で、ミル１０へ投入された固体燃料の供給量に対応した量の微粉燃料をボイラ２００に設けられたバーナ部２２０に安定して供給することができる。
また、本実施形態の状態検出部４０は、例えば、温度計測手段であり、ローラ１３により粉砕された固体燃料を回転式分級機１６へ吹き上げるためにハウジング１１の内部に供給する一次空気の温度と、ハウジング１１の内部において出口１９までの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の上部空間から出口１９での温度は、例えば約６０～８０度程度となる。

制御部５０は、固体燃料粉砕装置１００の各部を制御する装置である。制御部５０は、例えば、駆動部１４に駆動指示を伝達することによりミル１０の運転に対する回転テーブル１２の回転速度を制御してもよい。制御部５０は、例えば回転式分級機１６のモータ１８へ駆動指示を伝達して回転速度を制御することで、分級性能を調整することにより、ミル１０内の差圧を所定の範囲に適正化して微粉燃料の供給を安定化させることができる。また、制御部５０は、例えば給炭機２０のモータ２３へ駆動指示を伝達することにより、搬送部２２が固体燃料を搬送して燃料供給部１７へ供給する固体燃料の供給量（給炭量）を調整することができる。また、制御部５０は、開度指示を送風部３０に伝達することにより、熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄの開度を制御して一次空気の流量と温度を制御することができる。具体的には、制御部５０は、搬送ガスの流量と出口温度が、固体燃料種別毎に給炭量に対して設定された所定値となるように、熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄを制御する。

制御部５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

次に、固体燃料粉砕装置１００から供給される微粉燃料を用いて燃焼を行って蒸気を発生させるボイラ２００について説明する。
ボイラ２００は、図１に示すように、火炉２１０とバーナ部２２０とを備えている。

バーナ部２２０は、供給流路１００ｂから供給される微粉燃料を含む一次空気と、押込気通風機（ＦＤＦ：Feed Draft Fan）３２から送出される空気（外気）を熱交換器３４で加熱して供給される二次空気とを用いて微粉燃料を燃焼させて火炎を形成する装置である。微粉燃料の燃焼は火炉２１０内で行われ、高温の燃焼ガスは、蒸発器，過熱器，節炭器などの熱交換器（図示省略）を通過した後にボイラ２００の外部に排出される。

ボイラ２００から排出された燃焼ガスは、環境装置（脱硝装置、電気集塵機などで図示省略）で所定の処理を行うとともに、例えば空気予熱器などの熱交換器３４で一次空気通風機３１から送出される空気と押込気通風機３２から送出される空気との熱交換が行われ、誘引通風機（ＩＤＦ：Induced Draft Fan）３３を介して煙突（図示省略）へと導かれて外気へと放出される。熱交換器３４において燃焼ガスにより加熱された一次空気通風機３１から送出される空気は、前述した熱ガス流路３０ａに供給される。
ボイラ２００の各熱交換器への給水は、節炭器（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）へと送られて蒸気タービンを回転駆動し、蒸気タービンに接続した発電機（図示省略）を回転駆動して発電が行われ、ボイラシステム１を構成する。

次に、スクレーパ（掃出部）７０について説明する。スクレーパ７０は、図２に示すように、回転テーブル１２の下方に配置される。スクレーパ７０は、一端が回転テーブル１２に固定されるアーム部７１と、アーム部７１の自由端部（回転支持部に固定される端部とは逆の端部）から鉛直下方側に延びる移動部７２と、を有する。スクレーパ７０は、回転テーブル１２と同軸に回転可能となっている。すなわち、スクレーパ７０は、中心軸線Ｃ１を中心として回転する。本実施形態では、上面視で時計回りに回転している（図４Ａの矢印Ｒも参照）。アーム部７１は、ハウジング１１の側面部１１ｂ方向に略水平に延びている。移動部７２は、下端がハウジング１１の底面部１１ｄに当接するように配置され、底面部１１ｄの上面を摺動する。
また、ハウジング１１の底面部１１ｄであって、移動部７２の回転軌道上には、開口１１ｅが形成されている。開口１１ｅは、図３及び図４に示すように、上下方向に貫通する孔であり、本実施形態では平面視で例えば四角形状をしている。開口１１ｅは、中心軸線Ｃ１の径方向の外側に設けられている。スクレーパ７０は、底面部１１ｄに堆積した粉砕後燃料を開口１１ｅに案内する。

図２及び図３に示すように、開口１１ｅの下方には、排出装置６０が設けられている。排出装置６０は、上流端が開口１１ｅと連通するスピレージシュート（ダクト）７３と、スピレージシュート７３の内部に設けられアシストガスを噴射するアシストガス噴射部（噴射部）７４と、スピレージシュート７３の下流端と接続するスピレージホッパ７５と、を備えている。

スピレージシュート７３は、図３に示すように、開口１１ｅの下方に設けられるダクト状の部材である。スピレージシュート７３の内部には、開口１１ｅを介して流入した粉砕後燃料（以下の説明では、ハウジング１１の内部に残留した粉砕された固体燃料である粉砕後燃料を、「残炭」とも称する。）が流通する。スピレージシュート７３は、水平面に対して所定の角度を有するように傾斜している。詳細には、スピレージシュート７３は、長手方向の略全領域で水平面に対して傾斜しており、鉛直方向に延在する部分を有さないように形成されている。所定の角度は、粉砕後燃料の安息角以上の角度とされている。これにより、スピレージシュート７３の底面７３ｄ上を、粉砕後燃料である残炭が好適に滑り落ちるので、スピレージシュート７３の閉塞を抑制することができる。スピレージシュート７３には、途中に仕切弁７６が設けられている。なお、残炭とは便宜上の名称であり、固体燃料は石炭に限定されない。

スピレージシュート７３は、残炭の流れにおける上流端に形成された入口開口７３ａと、残炭の流れにおける下流端に形成された出口開口７３ｂと、を有する。また、スピレージシュート７３は、上流端部の外周面から外側方向に突出するフランジ部７３ｃを有する。

入口開口７３ａは、図３に示すように、開口１１ｅに下方から連通している。入口開口７３ａは、図３及び図４に示すように、上下方向に貫通する孔であり、平面視で四角形状をしている。入口開口７３ａは、ハウジング１１の底面部１１ｄに形成された開口１１ｅよりも大きく形成されている。入口開口７３ａは、開口１１ｅよりも外側へ大きくなるように形成されている。また、入口開口７３ａと開口１１ｅとは、入口開口７３ａを上面視した際に、開口１１ｅの全てが入口開口７３ａと重複するように配置されている。すなわち、入口開口７３ａの全ての縁は、開口１１ｅの縁の外側に位置している。

出口開口７３ｂは、円形状の開口であって、スピレージホッパ７５の上部に連通している。
フランジ部７３ｃは、板状の部材である。フランジ部７３ｃは、スピレージシュート７３の周方向の全域に亘って設けられる四角形の枠状の部材である。フランジ部７３ｃは、上面がハウジング１１の底面部１１ｄの下面と面接触して接続していてもよく、または、接続フランジ部９０の上面と底面部１１ｄの下面との間は、一部領域または全領域にシール部材を介して接続していてもよい。フランジ部７３ｃには上下方向に貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、周方向に所定の間隔で並んで形成されており、各貫通孔を挿通するボルト７３ｅによってハウジング１１の底面部１１ｄに固定されている。

アシストガス噴射部７４は、スピレージシュート７３の内部に設けられ、スピレージシュート７３の内部にアシストガスを噴射する。アシストガスには、本実施形態では、例えば、空気を用いることができる。また、乾燥蒸気、窒素ガスや二酸化炭素等の不活性ガスなどを用いることができる。不活性ガスを用いた場合には、粉砕後燃料である残炭の自然発火を抑制することができる。また、排出装置６０が水を用いた湿式の回収方式の場合には、アシストガスの代わりに水や蒸気などを噴射してもよい。この場合には、閉塞を解消するために水を噴射し、その後に噴射を停止すると、スピレージシュート７３の内壁に残存した水分が原因で乾いた残炭が再度堆積する可能性があるため、通常運転時も常時、水などの液体を噴射するようにしてもよい。

アシストガス噴射部７４は、図４Ａに示すように、アシストガスを噴射する噴射配管７７と、アシストガス供給装置（図示省略）から供給されるアシストガスを噴射配管７７へ供給する供給配管７８と、噴射配管７７と供給配管７８とを接続する２つのフランジ継手７９と、を有している。アシストガス噴射部７４は、アシストガスをスピレージシュート７３の底面７３ｄ付近方向から出口開口７３ｂの方向へ向けて噴射して、底面７３ｄに堆積した残炭を出口開口７３ｂからスピレージホッパ７５の内部へ向けて排出する。

噴射配管７７は、図３に示すように、スピレージシュート７３の底面７３ｄ近傍に配置されている。また、噴射配管７７は、開口１１ｅよりも下方であって、開口１１ｅを平面視した際に開口１１ｅの外側に設けられている。すなわち、噴射配管７７は、開口１１ｅの鉛直下方には設けられておらず、ハウジング１１の底面部１１ｄの鉛直下方に設けられている。噴射配管７７は、スピレージシュート７３の入口開口７３ａの近傍に配置されている。すなわち、アシストガス噴射部７４の噴射配管７７は、開口１１ｅの鉛直下方の領域には設けられていない。これにより、開口１１ｅを介してスピレージシュート７３に流入した残炭がアシストガス噴射部７４の上部に接触や堆積し難くなっている。

噴射配管７７は、図４Ａに示すように、スピレージシュート７３の側壁を貫通して、スピレージシュート７３の幅方向へ直線的に延びている。噴射配管７７は、スクレーパ７０の回転方向Ｒに沿って延在している。噴射配管７７の内部には、アシストガスが導入されている。

また、噴射配管７７の出口開口７３ｂ側の側面には、複数（本実施形態では、一例として７個）の噴射孔７７ａが形成されている。複数の噴射孔７７ａは、噴射配管７７の延在方向に沿って所定の間隔（本実施形態では略等間隔）で並んで配置されている。各噴射孔７７ａは、噴射配管７７内に導入され噴射配管７７内を流通するアシストガスを噴射する。

噴射配管７７は、スピレージシュート７３の出口開口７３ｂの方向へ、アシストガスを噴射する（図３及び図５の矢印Ａ参照）。具体的には、噴射配管７７は、図５に示すように、スピレージシュート７３の底面７３ｄのうち、開口１１ｅの中心軸線Ｃ２よりもハウジング１１の中心軸線Ｃ１を基準として径方向の外側の領域に向かってアシストガスを噴射する。なお、図５のグラフは、開口１１ｅの径方向の位置と、当該位置における残炭排出量との関係を示している。残炭排出量とは開口１１ｅよりスクレーパ７０により排出される残炭量を示している。図５に示すように、径方向の内側端部から中心軸線Ｃ２に向かうにしたがって残炭排出量が増加し、中心軸線Ｃ２よりも径方向の外側の位置Ｐ１において残炭排出量が最も多くなっている。また、位置Ｐ１をピークとして、径方向の外側端部に向かうにしたがって残炭排出量が減少している。本実施形態では、開口１１ｅの径方向のうち、残炭排出量が最も多い位置Ｐ１の鉛直下方に位置する目標点Ｐ２に向かってアシストガスを噴射している。

また、噴射配管７７の端部のうち、スクレーパ７０の回転方向Ｒの後方側（上流側）の端部には、フランジ継手７９を介して、供給配管７８が接続されている。このため、複数の噴射孔７７ａは、供給配管７８側の噴射孔７７ａほどアシストガスの噴射圧力が大きくなっている。すなわち、スクレーパ７０の回転方向Ｒにおける後方側（上流側）に配置された噴射孔７７ａの方が、回転方向Ｒにおける前方側（下流側）に配置された噴射孔７７ａよりも、アシストガスの噴射圧力が大きくなっている。
スクレーパ７０は、開口１１ｅの上方を通過するため、スクレーパ７０によって開口１１ｅに案内された残炭は、開口１１ｅのうち回転方向Ｒの後方側（上流側。換言すれば図４Ａの紙面下方側）から残炭の開口１１ｅへの落下が始まる。したがって、開口１１ｅからスピレージシュート７３へ流入する残炭の量は、スクレーパ７０の回転方向Ｒにおける後方側（上流側）の方が、前方側（下流側）よりも残炭排出量が大きくなることから、残炭排出量が多くなる側へアシストガスの噴出圧力が大きくすることができるので好適である。

供給配管７８は、アシストガス供給装置（図示省略）からのアシストガスを噴射配管７７に供給する。供給配管７８は、スピレージシュート７３の外部に設けられている。供給配管７８には、図６Ａに示すように、供給配管弁７８ａが設けられている。供給配管弁７８ａは、開閉弁である。

フランジ継手７９は、図４Ａに示すように、噴射配管７７に固定されている噴射配管側フランジ継手７９ａと、供給配管７８に固定されている供給配管側フランジ継手７９ｂと、の２つ設けられている。

噴射配管側フランジ継手７９ａは、噴射配管７７の供給配管７８側の端部に固定されている。また、噴射配管側フランジ継手７９ａは、図４Ｂに示すように、円環状の部材であって、内部に噴射配管７７が挿入されている。噴射配管側フランジ継手７９ａには、複数（本実施形態では、一例として、８つ）の貫通孔９９が形成されている。複数の貫通孔９９は、周方向に所定の間隔で並んでいる。

供給配管側フランジ継手７９ｂは、供給配管７８の噴射配管７７側の端部に固定されている。供給配管側フランジ継手７９ｂの形状は、噴射配管側フランジ継手７９ａと同様であるので、詳細な説明は省略する。供給配管側フランジ継手７９ｂの内部には、供給配管７８が挿入されている。

噴射配管側フランジ継手７９ａと供給配管側フランジ継手７９ｂとは、全ての貫通孔が連通するように配置されるとともに、各貫通孔を挿通するボルト（図示省略）によって締結固定されている。また、噴射配管側フランジ継手７９ａと供給配管側フランジ継手７９ｂとは、噴射配管７７に形成された噴射孔７７ａが所定の方向を向くように締結固定される。各ボルトを外し、噴射配管側フランジ継手７９ａ及び噴射配管７７を回転させ、再度各ボルトで噴射配管側フランジ継手７９ａと供給配管側フランジ継手７９ｂと固定することで、噴射配管７７に形成された噴射孔７７ａから噴射されるアシストガスの方向を変更することができる。したがって、アシストガスが噴射される方向を所望の角度とすることができる。

スピレージホッパ７５は、図３に示すように、内部に空間を有する箱状の部材である。本実施形態のスピレージホッパ７５は、いわゆる乾式のスピレージホッパである。なお、湿式のスピレージホッパであってもよい。
スピレージホッパ７５の天井部７５ａには、内部の空間の圧力を減圧するベント配管８０が連通している。ベント配管８０には、ベント弁８１が設けられている。ベント弁８１を開状態とすることで、スピレージホッパ７５の内部空間と、スピレージホッパ７５の外部空間とが連通する。これにより、スピレージホッパ７５の内部の圧力を低減させることができる。

ベント弁８１は、アシストガス噴射部７４からアシストガスが噴射されるタイミングで開状態としてもよい。これにより、アシストガスを噴射するタイミングでスピレージホッパ７５の内圧の上昇を抑制することができる。したがって、アシストガスの逆流や、噴射圧力の低下を抑制することができる。また、ハウジング１１の内部とスピレージホッパ７５の内部との圧力差を低減し、残炭の排出を促進することができる。

なお、ベント弁８１を開状態とするタイミングは、アシストガスの噴射と同時であってもよく、また、アシストガスの噴射されたタイミングの所定時間経過後であってもよい。また、アシストガスが噴射されるタイミングよりも所定時間前であってもよい。

次に、本実施形態に係るミル１０の作用について説明する。

［通常運転時］
まず、通常運転時におけるミル１０の作用について図２を用いて説明する。なお、通常運転時とは、燃料供給部１７から回転テーブル１２に固定燃料が供給され、回転テーブル１２上で固体燃料を粉砕している状態をいう。

燃料供給部１７から回転する回転テーブル１２上に固体燃料が供給されると、ローラ１３が、回転テーブル１２上の固体燃料を押圧して粉砕する。粉砕された固体燃料である粉砕後燃料の一部は、回転テーブル１２の遠心力によって、回転テーブル１２上から回転テーブル１２の径方向外側に飛散する。飛散した粉砕後燃料は、一次空気ダクト２７から供給され、吹出口２５を通過した一次空気によって、乾燥されつつ上昇する。上昇した粉砕後燃料は、回転式分級機１６により分級され、所定粒径よりも大きいものは粗粒燃料として落下して再び回転テーブル１２上に戻されて再粉砕が行われる。一方、所定粒径よりも小さいものは微粉燃料として、回転式分級機１６を通過し、一次空気の気流に乗って出口１９からハウジング１１の外部へ排出される。固体燃料に混在した礫や金属片などの異物、及び、粉砕後燃料であっても一次空気によって搬送できないほど質量の大きいものなどは、回転テーブル１２の外周部からハウジング１１の底面部１１ｄへ落下する。底面部１１ｄに落下した粉砕後燃料である残炭や異物（以下の説明では、「スピレージ」とも称する）は、スクレーパ７０によって開口１１ｅを介してスピレージシュート７３に案内されてハウジング１１の外部のスピレージホッパ７５へ排出される。

［緊急停止時］
次に、本実施形態に係るミル１０を緊急停止させる際に行う運転について説明する。ミル１０が異常等を検知すると、ミル１０は緊急停止する。緊急停止すると、燃料供給部１７からの固体燃料の供給、回転テーブル１２の回転及び一次空気ダクト２７からの一次空気の導入等を停止する場合がある。このような場合には、回転テーブル１２上の粉砕後燃料は、回転テーブル１２上に残留する。また、一次空気によって搬送中だった粉砕後燃料の一部が落下し、回転テーブル１２上またはハウジング１１の底面部１１ｄに堆積する。このとき、回転テーブル１２の回転が停止しているので、スクレーパ７０の回転も停止している。よって、スクレーパ７０による底面部１１ｄ上の残炭の排出も行われない。

ミル１０が緊急停止すると、ハウジング１１内の酸素濃度を低下させる運転（酸素濃度低下運転）を行う。具体的には、ハウジング１１内に不活性ガスとして窒素や蒸気を供給し、ハウジング１１内の酸素濃度を低下させることで、ハウジング１１内に残留した残炭の自然酸化昇温や着火を抑制する。

ハウジング１１内の酸素濃度が十分に低下し、残炭の自然酸化昇温や着火が抑制されたと判断すると、次に、ハウジング１１内の残炭を排出する運転（クリアリング運転）を行う。クリアリング運転を開始すると、まず、回転テーブル１２を回転させる。これにより、スクレーパ７０も回転する。回転テーブル１２を回転させることで、遠心力により、回転テーブル１２上の残炭が飛散し、ハウジング１１の底面部１１ｄへと落下する。底面部１１ｄに堆積した残炭は、スクレーパ７０によって、開口１１ｅに案内されて、スピレージシュート７３に流入する。スピレージシュート７３内に流入した残炭は、スピレージシュート７３内を流通し、ハウジング１１の外部に設けられたスピレージホッパ７５へと排出される。このとき、スピレージシュート７３内では、アシストガス噴射部７４によって、アシストガスが噴射されてもよい。
このように、ハウジング１１内の残炭を排出し、ハウジング１１内で残炭の自然酸化昇温や着火を抑制する。

［アシストガスの噴射タイミング］
次に、アシストガス噴射部７４がアシストガスを噴射するタイミングについて、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、制御部５０によって、ミル１０の負荷に基づいて、アシストガス噴射部７４から噴射されるアシストガスの噴射量を設定している。具体的には、本実施形態の制御部５０は、負荷がゼロとなるクリアリング運転時や、ミル１０の低負荷（低給炭量）運転時にアシストガスを噴射する。これは、クリアリング運転時には、一次空気の供給が停止されているので、底面部１１ｄ上の残炭の堆積量が最大となるとの知見に基づくものである。また、ミル１０の低負荷運転時には、給炭量の低下に応じて一次空気の流量も少なく制御されるため、スピレージの排出量が増大するとの知見に基づくものである。

詳細には、制御部５０は、図６Ｂに示すように、ミル１０の負荷（給炭量）が最小（min）負荷の値以上であって、所定の値Ｌ１負荷以下の場合には、供給配管弁７８ａを開状態とし、所定量のアシストガスを噴射する。また、ミル１０の負荷が所定の値Ｌ１負荷よりも大きい場合には、供給配管弁７８ａを閉状態とし、アシストガスの噴射を停止する。なお、所定の値Ｌ１負荷とは、例えば、最小（ｍｉｎ）負荷よりも大きく５０％負荷よりも小さい値とされる。
また、クリアリング運転が開始されると、供給配管弁７８ａを開状態とし所定量のアシストガスを噴射する。

なお、アシストガスの噴射のタイミングは、上記説明に限定されない。例えば、図７Ｂに示すように、ミル１０の負荷に基づいて、アシストガスの噴射量を変えてもよい。この場合には、図７Ａに示すように、供給配管７８に対して、供給配管弁７８ａをバイパスするように、分岐配管８２を設けてもよい。分岐配管８２は、供給配管７８と並列に配置される。分岐配管８２には、分岐配管弁８３とオリフィス８４とが設けられている。分岐配管弁８３は、開閉弁である。

図７Ｂに示す例では、制御部５０は、ミル１０の負荷が最小（min）負荷の値以上であって、所定の値Ｌ１負荷以下の場合には、供給配管弁７８ａを開状態とし、所定量のアシストガスを噴射する。また、制御部５０は、ミル１０の負荷が所定の値Ｌ１負荷よりも大きく、１００％負荷以下の場合には、供給配管弁７８ａを閉状態とするとともに、分岐配管弁８３を開状態とする。この状態では、アシストガスは、分岐配管弁８３を介して噴出配管へ供給される。分岐配管弁８３にはオリフィス８４が設けられている。このため、供給配管７８を介して噴出配管へ供給される場合と比較して、分岐配管弁８３を介して噴出配管へ供給場合の方が、噴出配管へ供給されるアシストガスの量は、少なくなる。したがって、アシストガスの噴射量も少なくなる。
また、クリアリング運転が開始されると、分岐配管弁８３を閉状態とするとともに、供給配管弁７８ａを開状態とし所定量のアシストガスを噴射する。これにより、アシストガスの噴射による残炭の堆積を抑制しながら、アシストガスの使用量を抑制することができる。

また、例えば、図８Ｂに示すように、ミル１０の負荷に応じて、アシストガスの噴射量を変えてもよい。この場合には、図８Ａに示すように、供給配管弁７８ａの代わりに、供給配管７８に流量調整弁８５が設けられる。流量調整弁８５は、開度を調整することで、供給配管７８の内部を流通するアシストガスの流量を調整することができる。

図８Ｂに示す例では、制御部５０は、ミル１０の負荷が最小（min）負荷の値以上であって、所定の値Ｌ１負荷以下の場合には、流量調整弁８５を略全開状態（調整弁の定格流量開度）とし、所定量のアシストガスを噴射する。また、制御部５０は、ミル１０の負荷が所定の値Ｌ１負荷よりも大きく、１００％負荷以下の場合には、負荷に応じて流量調整弁８５の開度を調整する。具体的には、負荷が大きくなるほど流量調整弁８５の開度を小さくして、アシストガスの噴射量を低減させる。ミル１０の負荷が１００％負荷の状態でも、アシストガスの噴射量はゼロにはせずに、ある程度の量が噴射される。
また、クリアリング運転が開始されると、流量調整弁８５を略全開状態（調整弁の定格流量開度）とし所定量のアシストガスを噴射する。これにより、アシストガスの噴射による残炭の堆積を抑制しながら、アシストガスの使用量を抑制することができる。

本実施形態では、以下の作用効果を奏する。
開口１１ｅを介してスピレージシュート７３に流入した粉砕後燃料である残炭の大部分は、開口１１ｅの鉛直下方の領域に落下する。本実施形態では、アシストガス噴射部７４（特に噴射配管７７）が開口１１ｅを上面視した際に開口１１ｅの外側に設けられている。すなわち、アシストガス噴射部７４は、開口１１ｅの鉛直下方の領域には設けられていない。これにより、開口１１ｅを介してスピレージシュート７３に流入した残炭がアシストガス噴射部７４の上部に接触や堆積し難い。したがって、残炭をアシストガス噴射部７４上に堆積し難くすることができる。これにより、スピレージシュート７３の閉塞を抑制することができる。

また、本実施形態では、スピレージシュート７３の開口１１ｅとの接続部分から水平面に対して傾斜するようにスピレージシュート７３が延びている。これにより、開口１１ｅとの接続部分などで水平面に対して垂直方向（換言すれば、鉛直方向）に延在する部分を有してから、これに接続し水平面に対して傾斜するようなスピレージシュートと比較して、排出装置６０の上下方向の長さ（高さ）を短くすることができる。これにより、排出装置６０の設置コストを低減することができる。また、排出装置６０は、ミル１０の下部に配置されている。これにより、排出装置６０の高さを低減することで、固体燃料粉砕装置１００全体の上下方向の長さ（高さ）を低減することができ、工事費用を削減することができる。また、固体燃料粉砕装置１００の支持鉄骨は、ボイラ２００の支持鉄骨と一体の構造体を構成している場合がある。したがって、固体燃料粉砕装置１００及びボイラ２００の支持鉄骨を一体化させて建設コストを低減することができる。

また、スピレージシュート７３の入口開口７３ａは、ハウジング１１に形成された開口１１ｅよりも外側へ大きくなるよう形成されている。これにより、スピレージシュート７３内に流入する残炭の量に対して、スピレージシュート７３の流路断面を十分に大きく形成することができるので、スピレージシュート７３での残炭の閉塞を抑制することができる。

また、本実施形態では、残炭を開口１１ｅへ案内するスクレーパ７０が回転移動している。これにより、スクレーパ７０によって案内される残炭は、案内されている際に遠心力によって径方向の外側へ移動する。したがって、開口１１ｅからスピレージシュート７３へ流入する残炭の量は、径方向の内側よりも外側の方が多くなる（図５のグラフ参照）。本実施形態では、アシストガス噴射部７４が、開口１１ｅの中心軸線Ｃ２よりも径方向の外側に向かってアシストガスを噴射する。これにより、流入する残炭の量が多く、閉塞し易い領域にアシストガスを噴射することができる。したがって、スピレージシュート７３の閉塞をより好適に抑制することができる。

本実施形態では、スクレーパ７０の回転軌道上に開口１１ｅが形成されている。すなわち、スクレーパ７０は、開口１１ｅの上方を通過する。このため、スクレーパ７０によって開口１１ｅに案内された残炭は、開口１１ｅのうち回転方向Ｒの後方側（上流側。換言すれば図４Ａの紙面下方側）から残炭の落下が始まる。したがって、開口１１ｅからスピレージシュート７３へ流入する残炭の量は、回転方向Ｒの前方側（下流側。換言すれば図４Ａの紙面上方側）よりも後方側の方が多くなる。本実施形態では、噴射配管７７にアシストガスを供給する供給配管７８の接続位置が回転方向Ｒの後方側（上流側。換言すれば図４Ａの紙面下方側）であるため、回転方向Ｒの前方側の噴射孔７７ａよりも、回転方向Ｒの後方側の噴射孔７７ａの方が、噴射圧力が大きい。これにより、流入する残炭の量が多く、閉塞し易い領域に噴射圧力の大きいアシストガスを噴射することができる。したがって、スピレージシュート７３の閉塞をより好適に抑制することができる。

［変形例１］
次に、本実施形態の変形例（変形例１）について、図９を用いて説明する。
本変形例では、接続フランジ部９０を設けている点で上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、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。
上述のように、接続フランジ部９０は、スピレージシュート７３のフランジ部７３ｃとハウジング１１の底面部１１ｄとの間に設けられている。接続フランジ部９０は、中央領域に開口９０ａが形成された四角形枠状の部材である。接続フランジ部９０に形成された開口９０ａは、ハウジング１１の底面部１１ｄに形成された開口１１ｅと略同一の形状とサイズとされている。接続フランジ部９０は、接続フランジ部９０に形成された開口９０ａの枠の内側の縁と底面部１１ｄに形成された開口１１ｅの内側の縁とが略連続するように配置されている。接続フランジ部９０の上面は、底面部１１ｄの下面に面接触して接続していてもよく、または、接続フランジ部９０の上面と底面部１１ｄの下面との間は、一部領域または全領域にシール部材を介して接続していてもよい。接続フランジ部９０には上下方向に貫通する貫通孔が複数形成され、接続フランジ部９０の下面側の貫通孔のサイズは大きく形成された段付き孔とされている。接続フランジ部９０とハウジング１１とは、接続フランジ部９０に形成された貫通孔を挿通し、ハウジング１１の底面部１１ｄに形成されたボルト孔（雌ねじ部）と螺合する第１ボルト９１によって、固定されている。この際に、第１ボルト９１のボルト頭部分は、接続フランジ部９０の下面側の貫通孔の大きく形成された段付き孔部分に収納されることで、スピレージシュート７３のフランジ部７３ｃとの接続に干渉しないようにしてもよい。
また、接続フランジ部９０の下面は、フランジ部７３ｃの上面と面接触して接続、またはシール部材を介して接続している。接続フランジ部９０には、貫通孔よりも外側にボルト孔（雌ねじ部）が複数形成されている。各ボルト孔は、フランジ部７３ｃに形成された貫通孔と連通している。接続フランジ部９０とフランジ部７３ｃとは、フランジ部７３ｃに形成された貫通孔を挿通し、ボルト孔と螺合する第２ボルト９２によって固定されている。

このように接続フランジ部９０を設けることで、既設のミル１０に対して、開口１１ｅよりも大きい入口開口７３ａを有するスピレージシュート７３を設置し固定させることができる。すなわち、接続フランジ部９０を設けることで、底面部１１ｄの下面に形成された既設のボルト孔を利用して、ハウジング１１に対してスピレージシュート７３を固定することができる。これにより、既設のミル１０に対して、開口１１ｅよりも大きい入口開口７３ａを有するスピレージシュート７３に、容易に取り換えることが可能となる。
本変形例でも、アシストガス噴射部７４の噴射配管７７は、開口１１ｅの鉛直下方の領域には設けられることはなく、開口１１ｅを介してスピレージシュート７３に流入した残炭がアシストガス噴射部７４の上部に接触や堆積し難くなっている。これにより、スピレージシュート７３の閉塞を抑制することができる。

［変形例２］
次に、本実施形態の変形例（変形例２）について、図１０を用いて説明する。
本変形例では、スピレージシュート７３Ａが鉛直部９３及び凹部９５を有している点で、主に第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、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。

本変形例に係るスピレージシュート７３Ａは、開口１１ｅとの接続部分で水平面に対して鉛直方向に延在する部分を有しており、開口１１ｅと連通する鉛直部９３と、鉛直部９３の下端から曲折して水平面に対して傾斜するように斜め下方に延びる傾斜部９４と、を有している。鉛直部９３の上流端には入口開口９３ａが形成されている。入口開口９３ａの形状は、開口１１ｅと略同一の形状とされている。鉛直部９３は、入口開口９３ａの内側の縁と開口１１ｅの内側の縁とが略連続するように配置されている。鉛直部９３の外周面にはフランジ部７３ｃが設けられ、フランジ部７３ｃを貫通するボルト７３ｅによってスピレージシュート７３Ａはハウジング１１の底面部１１ｄに固定されている。

鉛直部９３の下端に接続する傾斜部９４の底面部の上端には、ハウジング１１の中心軸線Ｃ１側に突出する凹部９５が形成されている。すなわち、凹部９５は、開口１１ｅを平面視した際に、開口１１ｅの外側に張り出した空間を形成するように設けられている。凹部９５には、アシストガス噴射部７４の噴射配管７７が収容されている。凹部９５の底面９５ａは、傾斜部９４側が下方に位置するように傾斜している。これにより、凹部９５の底面９５ａに残炭が堆積し難くすることができる。すなわち、凹部９５の内部に残炭が堆積し難くすることができる。

本変形例でも、アシストガス噴射部７４の噴射配管７７が開口１１ｅを平面視した際に、開口１１ｅの外側に設けられている。開口１１ｅを介してスピレージシュート７３Ａに流入した残炭をアシストガス噴射部７４上に堆積し難くすることができる。これにより、スピレージシュート７３Ａの閉塞を抑制することができる。

［変形例３］
次に、本実施形態の変形例（変形例３）について、図１１を用いて説明する。
本変形例では、スピレージシュート７３Ａが鉛直部９３及び凹部９６を有している点で、第１実施形態と異なっている。また、アシストガス噴射部７４の代わりに、アシストガスダクト９７が設けられている点で、第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、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。

本変形例に係るスピレージシュート７３Ｂは、開口１１ｅとの接続部分で水平面に対して鉛直方向に延在する部分を有しており、開口１１ｅと連通する鉛直部９３と、鉛直部９３の下端から曲折して水平面に対して傾斜するように斜め下方に延びる傾斜部９４と、を有している。鉛直部９３及び傾斜部９４の構成は、上述の変形例２に係る鉛直部９３及び傾斜部９４と同様であるので、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
鉛直部９３の下端側と傾斜部９４の上端側の底面との接続位置には、ハウジング１１の中心軸線Ｃ１側に突出する空間の凹部９６が形成されている。凹部９６は、開口１１ｅを平面視した際に、開口１１ｅの外側に張り出した空間を形成するように設けられている。凹部９６には、アシストガスダクト９７が収容されている。アシストガスダクト９７とスピレージシュート７３Ｂの内部空間とは、隔壁部９８によって隔てられている。隔壁部９８には、連通孔９８ａが形成されている。連通孔９８ａは、アシストガスダクト９７と、スピレージシュート７３Ｂの内部空間とを連通している。アシストガスダクト９７内には、アシストガスが導入されるとともに流通しており、連通孔９８ａを介して、アシストガスダクト９７内のアシストガスが、スピレージシュート７３Ｂの内部空間へ噴射される。すなわち、本変形例ではアシストガスダクト９７が第１実施形態の噴射配管７７と同様なアシストガス噴出し機能を有する。

本変形例では、アシストガスダクト９７が開口１１ｅを平面視した際に、開口１１ｅの外側に設けられている。これにより、開口１１ｅを介してスピレージシュート７３Ｂに流入した残炭をアシストガスダクト９７上に堆積し難くすることができる。これにより、スピレージシュート７３Ｂの閉塞を抑制することができる。

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、スピレージシュート７３の傾斜角度を安息角度以上とする例について説明したが、本開示はこれに限定されない。アシストガス噴射部７４からのアシストガス噴出しをスピレージシュートの傾斜角度を安息角度以下としてもよい。スピレージシュートの傾斜角度を安息角度以下とすることで、安息角度以上とした場合と比較して、スピレージシュートの上下方向の長さ（高さ）を短くすることができる。また、上記実施形態ではスピレージシュート７３にアシストガス噴射部７４を設けたことにより、スピレージシュートの傾斜角度を安息角度以下としてもスピレージシュートの閉塞を抑制できる。これにより、固体燃料粉砕装置１００の全体の高さをより低くすることができるので、固体燃料粉砕装置１００及びボイラ２００の建設コストをより低減させることができる。

また、上記実施形態では、ハウジング１１の底面部１１ｄに形成される開口１１ｅの形状が、平面視で四角形状である例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、ハウジング１１の底面部１１ｄに形成される開口の形状は、平面視で四角形以外の多角形状であってもよく、また、平面視で円形であってもよい。

また、噴射配管７７に対してアシストガスを供給する供給配管７８の一部を、柔軟性を有する部材（例えば、フレキシブルホース）で形成してもよい。このように構成することで、供給配管を変形させることができるので、供給配管のレイアウト上の制限を抑制することができる。したがって、供給配管の設置スペースを省スペース化することができる。また、ミル１０から伝達される振動を、柔軟性を有する部材が減衰する。このため、噴射配管７７への振動の伝達を抑制することができる。

また、上記実施形態では、スクレーパ７０の回転方向Ｒにおける後方側に配置された噴射孔７７ａの方が、回転方向Ｒにおける前方側に配置された噴射孔７７ａよりも、噴射圧力が大きくする例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、スクレーパ７０の回転方向Ｒにおける後方側の領域の方が、回転方向Ｒにおける前方側の領域よりも、アシストガスの噴射量を多くしてもよい。噴射量を多くする方法としては、回転方向Ｒにおける後方側の領域に配置される噴射孔７７ａの径を大きくする方法や、回転方向Ｒにおける後方側の領域に配置される複数の噴射孔７７ａの間隔を短くする方法が挙げられる。このように構成することで、残炭排出量が多い回転方向Ｒにおける後方側の領域において、アシストガスの噴射量を多くできるので、好適に残炭を排出することができる。

また、上記実施形態では、制御部５０が、ミル１０の負荷に基づいて、アシストガス噴射部７４から噴射されるアシストガスの量や、噴射タイミングを調整する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、制御部５０は、回転テーブル１２の下方の空間の圧力と、スピレージホッパ７５の内部の圧力との差圧を検出し、当該差圧を監視することでスピレージシュート７３の閉塞を検知してもよい。スピレージシュート７３が閉塞すると、差圧が大きくなるので、差圧が所定の値よりも大きくなると閉塞が発生していると判断してもよい。
また、制御部５０は、閉塞が発生していると判断した場合に、アシストガス噴射部７４から噴射されるアシストガスの量を、給炭量（ミル負荷）に応じて設定した噴射量よりも一時的に増加させて噴射し、閉塞を解消するようにしてもよい。また、閉塞解消後、差圧が元に戻ればまた給炭量（ミル負荷）に応じたアシストガスの噴射量に戻るよう設定してもよい。

以上説明した各実施形態に記載の排出装置、固体燃料粉砕装置及びボイラシステム並びに排出装置の運転方法は例えば以下のように把握される。

本開示の一態様に係る排出装置は、固体燃料を粉砕する粉砕機（１０）の外殻を為す筐体（１１）に設けられた開口（１１ｅ）から粉砕された前記固体燃料を排出する排出装置（６０）であって、前記開口（１１ｅ）の下方に設けられ、前記開口（１１ｅ）と連通し、前記開口（１１ｅ）から排出される粉砕された前記固体燃料が流通するダクト（７３）と、前記ダクト（７３）の内部に設けられ、前記ダクト（７３）の内部に流体を噴射する噴射部（７４）と、を備え、前記噴射部（７４）は、前記開口（１１ｅ）の下方であって、前記開口（１１ｅ）を平面視した際に前記開口（１１ｅ）の外側に設けられている。

開口を介してダクトに流入した粉砕された固体燃料の大部分は、開口の鉛直下方の領域に落下する。上記構成では、噴射部が開口を上面視した際に開口の外側に設けられている。すなわち、噴射部は、開口の鉛直下方の領域には設けられていない。これにより、開口を介してダクトに流入した粉砕された固体燃料が噴射部の上部に接触し難い。したがって、粉砕された固体燃料を噴射部に堆積し難くすることができる。これにより、ダクトにおいて、粉砕された固体燃料の閉塞を抑制することができる。

また、本開示の一態様に係る排出装置は、前記ダクト（７３）は、前記開口（１１ｅ）と連通する入口開口（７３ａ）を有し、前記入口開口（７３ａ）から水平面に対して傾斜するように延びていて、前記入口開口（７３ａ）は、前記開口（１１ｅ）よりも大きなサイズで形成されている。

上記構成では、入口開口から水平面に対して傾斜するようにダクトが延びている。すなわち、ダクトは、開口と連通する部分において水平面に対して傾斜している。これにより、入口開口から水平面に対して垂直方向（換言すれば、鉛直方向）に延在するダクトと比較して、排出装置の上下方向の長さ（高さ）を短くすることができる。これにより、排出装置の設置コストを低減することができる。特に、例えば、排出装置を粉砕機の下部に配置する場合には、粉砕機全体の上下方向の長さ（高さ）を低減することができるので、粉砕機及びボイラの建設コストを低減することができる。
また、ダクトの入口開口は、筐体に形成された開口よりも大きく形成されている。これにより、噴射部は、筐体に形成された開口の鉛直下方の領域に容易に設けないようにできるので、粉砕された固体燃料を噴射部に堆積し難くするとともに、噴射部はダクトの入口開口付近に設けて効果的に粉砕された固体燃料へ流体を噴出することができる。これにより、ダクト内に流入する粉砕された固体燃料の量に対して、ダクトの流路断面を十分に大きく形成しながら、効果的に粉砕された固体燃料へ流体を噴出することができるので、ダクトにおける粉砕された固体燃料の閉塞を抑制することができる。

本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、上記いずれかに記載の排出装置（６０）と、前記固体燃料を粉砕する前記粉砕機（１０）と、を備え、前記粉砕機（１０）は、
前記筐体（１１）の内部に収容され、上下方向に延びる中心軸線（Ｃ１）を中心として回転する回転テーブル（１２）を有し、前記回転テーブル（１２）上の前記固体燃料を粉砕する粉砕部（１２、１３）と、前記回転テーブル（１２）の下方に設けられ、前記筐体（１１）の底面部（１１ｄ）の上面を前記中心軸線（Ｃ１）を中心として回転移動し前記筐体（１１）に形成された開口（１１ｅ）へ前記底面部に堆積した粉砕された前記固体燃料を案内する掃出部（７０）と、を有し、前記開口（１１ｅ）は、前記中心軸線（Ｃ１）の径方向の外側であって、回転移動する前記掃出部（７０）の軌道上に形成されている。

また、本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記噴射部（７４）は、前記開口（１１ｅ）の中心よりも前記径方向の外側に向かって流体を噴射する。

上記構成では、筐体の底面部に堆積した粉砕された固体燃料を開口へ案内する掃出部が回転移動している。これにより、掃出部によって案内される粉砕された固体燃料は、案内されている際に遠心力によって径方向の外側へ移動する。したがって、開口からダクトへ流入する粉砕された固体燃料の量は、径方向の内側よりも外側の方が多くなる。上記構成では、噴射部が、開口の中心よりも径方向の外側に向かって流体を噴射する。これにより、流入する粉砕された固体燃料の量が多く、閉塞し易い領域に向かって流体を噴射することができる。したがって、ダクトの閉塞をより好適に抑制することができる。

また、本開示の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記噴射部（７４）は、流体を噴射する複数の噴射孔（７７ａ）を有し、複数の前記噴射孔（７７ａ）は、前記掃出部（７０）が回転移動する回転方向（Ｒ）に沿って並んで配置されていて、前記掃出部（７０）の前記回転方向（Ｒ）の前方側よりも前記回転方向の後方側の方が流体を噴射する噴射圧力が大きい。

上記構成では、掃出部の軌道上に開口が形成されている。すなわち、掃出部は、開口の上方を通過する。このため、掃出部によって開口に案内された粉砕された固体燃料は、開口のうち回転方向の後方側（上流側）から粉砕された固体燃料の落下が始まる。したがって、開口からダクトへ流入する粉砕された固体燃料の量は、回転方向の前方側（下流側）よりも後方側の方が多くなる。上記構成では、回転方向の前方側の噴射孔よりも、回転方向の後方側の噴射孔の方が、流体の噴射圧力が大きい。これにより、流入する粉砕された固体燃料の量が多く、閉塞し易い領域に噴射圧力の大きい流体を噴射することができる。したがって、ダクトの閉塞をより好適に抑制することができる。

本開示の一態様に係るボイラシステムは、上記のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置（１００）と、前記固体燃料粉砕装置（１００）で粉砕された前記固体燃料を燃焼して蒸気を生成するボイラ（２００）と、を備えている。

本開示の一態様に係る排出装置の運転方法は、固体燃料を粉砕する粉砕機（１０）の外殻を為す筐体に設けられた開口（１１ｅ）から粉砕された前記固体燃料を排出する排出装置（６０）の運転方法であって、前記排出装置（６０）は、前記開口（１１ｅ）の下方に設けられ、前記開口（１１ｅ）と連通し、前記開口（１１ｅ）から排出される粉砕された前記固体燃料が流通するダクト（７３）と、前記ダクト（７３）の内部であって前記開口（１１ｅ）を平面視した際に前記開口（１１ｅ）の外側に設けられ、前記ダクト（７３）の内部に流体を噴射する噴射部（７４）と、を有し、前記噴射部（７４）から流体を噴射する噴射ステップを備えている。

１ ：ボイラシステム
１０ ：ミル（粉砕機）
１１ ：ハウジング（筐体）
１１ａ ：内周面
１１ｂ ：側面部
１１ｄ ：底面部
１１ｅ ：開口
１２ ：回転テーブル
１３ ：ローラ
１４ ：駆動部
１６ ：回転式分級機
１６ａ ：ブレード
１７ ：燃料供給部
１８ ：モータ
１９ ：出口
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
２５ ：吹出口
２６ ：ベーン
２７ ：一次空気ダクト
３０ ：送風部
３０ａ ：熱ガス流路
３０ｂ ：冷ガス流路
３０ｃ ：熱ガスダンパ
３０ｄ ：冷ガスダンパ
３１ ：一次空気通風機
３２ ：押込気通風機
３４ ：熱交換器
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
６０ ：排出装置
７０ ：スクレーパ（掃出部）
７１ ：アーム部
７２ ：移動部
７３ ：スピレージシュート
７３Ａ ：スピレージシュート
７３Ｂ ：スピレージシュート
７３ａ ：入口開口
７３ｂ ：出口開口
７３ｃ ：フランジ部
７３ｄ ：底面
７３ｅ ：ボルト
７４ ：アシストガス噴射部（噴射部）
７５ ：スピレージホッパ
７５ａ ：天井部
７６ ：仕切弁
７７ ：噴射配管
７７ａ ：噴射孔
７８ ：供給配管
７８ａ ：供給配管弁
７９ ：フランジ継手
７９ａ ：噴射配管側フランジ継手
７９ｂ ：供給配管側フランジ継手
８０ ：ベント配管
８１ ：ベント弁
８２ ：分岐配管
８３ ：分岐配管弁
８４ ：オリフィス
８５ ：流量調整弁
９０ ：接続フランジ部
９０ａ ：開口
９１ ：第１ボルト
９２ ：第２ボルト
９３ ：鉛直部
９４ ：傾斜部
９５ ：凹部
９５ａ ：底面
９６ ：凹部
９７ ：アシストガスダクト
９８ ：隔壁部
９８ａ ：連通孔
１００ ：固体燃料粉砕装置
１００ａ ：一次空気流路
１００ｂ ：供給流路
２００ ：ボイラ
２１０ ：火炉
２２０ ：バーナ部

Claims (7)

1. 固体燃料を粉砕する粉砕機の外殻を為す筐体に設けられた開口から粉砕された前記固体燃料を排出する排出装置であって、
   前記開口の下方に設けられ、前記開口と連通し、前記開口から排出される粉砕された前記固体燃料が流通するダクトと、
   前記ダクトの内部に設けられ、前記ダクトの内部に流体を噴射する噴射部と、を備え、
   前記噴射部は、前記開口の下方であって、前記開口を平面視した際に前記開口の外側に設けられている排出装置。
2. 前記ダクトは、前記開口と連通する入口開口を有し、前記入口開口から水平面に対して傾斜するように延びていて、
   前記入口開口は、前記開口よりも大きなサイズで形成されている請求項１に記載の排出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の排出装置と、
   前記固体燃料を粉砕する前記粉砕機と、を備え、
   前記粉砕機は、
   前記筐体の内部に収容され、上下方向に延びる中心軸線を中心として回転する回転テーブルを有し、前記回転テーブル上の前記固体燃料を粉砕する粉砕部と、
   前記回転テーブルの下方に設けられ、前記筐体の底面部の上面を前記中心軸線を中心として回転移動し前記筐体に形成された開口へ前記底面部に堆積した粉砕された前記固体燃料を案内する掃出部と、を有し、
   前記開口は、前記中心軸線の径方向の外側であって、回転移動する前記掃出部の軌道上に形成されている固体燃料粉砕装置。
4. 前記噴射部は、前記開口の中心よりも前記径方向の外側に向かって流体を噴射する請求項３に記載の固体燃料粉砕装置。
5. 前記噴射部は、流体を噴射する複数の噴射孔を有し、
   複数の前記噴射孔は、前記掃出部が回転移動する回転方向に沿って並んで配置されていて、前記掃出部の前記回転方向の前方側よりも前記回転方向の後方側の方が、流体を噴射する噴射圧力が大きい請求項３または請求項４に記載の固体燃料粉砕装置。
6. 請求項３から請求項５のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置と、
   前記固体燃料粉砕装置で粉砕された前記固体燃料を燃焼して蒸気を生成するボイラと、
   を備えたボイラシステム。
7. 固体燃料を粉砕する粉砕機の外殻を為す筐体に設けられた開口から粉砕された前記固体燃料を排出する排出装置の運転方法であって、
   前記排出装置は、
   前記開口の下方に設けられ、前記開口と連通し、前記開口から排出される粉砕された前記固体燃料が流通するダクトと、
   前記ダクトの内部であって前記開口を平面視した際に前記開口の外側に設けられ、前記ダクトの内部に流体を噴射する噴射部と、を有し、
   前記噴射部から流体を噴射する噴射ステップを備える排出装置の運転方法。
   

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