(57)【要約】【課題】粉砕機の筐体内の多くの上昇気流及び下降気流を筐体の中心方向へ案内することで、筐体内における圧力損失をより抑制することを目的とする。【解決手段】ミル１０は、ハウジング１１と、固体燃料を粉砕して微粉固体燃料とする回転テーブル１２及びローラ１３と、分級部と、回転テーブル１２上の微粉固体燃料を分級部へ搬送する一次空気を供給する一次空気流路と、ハウジング１１の中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面６４及び中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面６５を有し内周面に設けられる偏流板６０と、を備えている。偏流板６０は、複数のローラ１３の間であってローラ１３と同じ高さ位置に設けられるとともに、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の周方向の側端縁が、各々、回転テーブル１２の半径方向に対して、一側の側端縁の半径方向の内端と他側の側端延の半径方向の内端とが近づくように傾斜している。【選択図】図４
2020121283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直上下方向に延在し、外殻を為す筐体と、
前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルと、
前記内周面から前記回転テーブルの中心方向へ延びる支持部に支持され、該回転テーブル上に載置された固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする複数の粉砕ローラと、
前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、
前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、
前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、
複数の前記粉砕ローラは、前記回転テーブルの周方向に沿って配置されていて、
前記偏流部は、複数の前記粉砕ローラの間であって前記粉砕ローラと同じ高さ位置に設けられるとともに、
前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面の前記周方向の端縁が、各々、前記回転テーブルの半径方向に対して、一側の前記端縁の前記半径方向の内端が他側の前記端縁の前記半径方向の内端に近づくように傾斜している粉砕機。
【請求項２】
外殻を為す筐体と、
前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルを有し、前記回転テーブル上で前記固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする粉砕部と、
前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、
前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、
前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、
前記第１傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度は、前記第２傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度よりも小さい粉砕機。
【請求項３】
前記偏流部は、前記第２傾斜面の鉛直方向下端が所定の高さ位置に位置するように配置され、
前記所定の高さ位置は、前記回転テーブルと前記筐体の前記内周面との間に形成された隙間の上端の高さ位置に対して前記回転テーブルの半径の２５％の長さ分上方の高さ位置と、前記隙間の上端の高さ位置に対して前記回転テーブルの半径の２５％の長さと分下方の高さ位置との間の高さ位置である請求項１または請求項２に記載の粉砕機。
【請求項４】
前記偏流部は、前記内周面に固定される固定部を有し、
前記固定部は、前記第２傾斜面の下端から鉛直下方側に延びている請求項１から請求項３のいずれかに記載の粉砕機。
【請求項５】
前記第２傾斜面には、耐摩耗部が設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉砕機。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の粉砕機と、
前記粉砕機で粉砕された固体燃料を燃焼し、蒸気を生成するボイラと、を備えたボイラシステム。
【請求項７】
粉砕機の運転方法であって、
前記粉砕機は、
鉛直上下方向に延在し、外殻を為す筐体と、
前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルと、
前記内周面から前記回転テーブルの中心方向へ延びる支持部に支持され、該回転テーブル上に載置された固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする複数の粉砕ローラと、
前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、
前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、
前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、
複数の前記粉砕ローラは、前記回転テーブルの周方向に沿って配置されていて、
前記偏流部は、複数の前記粉砕ローラの間であって前記粉砕ローラと同じ高さ位置に設けられるとともに、
前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面の前記周方向の端縁が、各々、前記回転テーブルの半径方向に対して、一側の前記端縁の前記半径方向の内端が他側の前記端縁の前記半径方向の内端に近づくように傾斜していて、
前記搬送用ガス供給部から供給された搬送用ガスを前記第２傾斜面に沿って前記中心軸線方向へ案内する工程と、
前記分級部から前記回転テーブルに戻る前記粉砕固体燃料を前記第１傾斜面に沿って前記中心軸線方向へ案内する工程と、を備える粉砕機の運転方法。
【請求項８】
粉砕機の運転方法であって、
前記粉砕機は、
外殻を為す筐体と、
前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルを有し、前記回転テーブル上で前記固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする粉砕部と、
前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、
前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、
前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、
前記第１傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度は、前記第２傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度よりも小さく、
前記搬送用ガス供給部から供給された搬送用ガスを前記第２傾斜面に沿って前記中心軸線方向へ案内する工程と、
前記分級部から前記回転テーブルに戻る前記粉砕固体燃料を前記第１傾斜面に沿って前記中心軸線方向へ案内する工程と、を備える粉砕機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕機及びボイラシステム並びに粉砕機の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉砕機（ミル）は、石炭やバイオマス等の固体燃料を、回転テーブル上でローラとの間に挟み込むことで粉砕する。粉砕された固体燃料は、ハウジングの回転テーブル外周側に設けた吹出口（ハウジングの内周面と回転テーブルの外周端との間の隙間）を通過する一次空気により鉛直方向上方へと巻き上げられ、分級機へと導かれる。分級機に到達した固体燃料のうち、大きな径の粗粉燃料は回転テーブルへと戻されて再び粉砕され、小さな径の微粉燃料はハウジングの天井部にある出口に導かれる。このように、ミルの運転中において、ミル内には、一次空気による回転テーブル下部からの上昇気流と、分級機からテーブルに戻される粗粉燃料を含む下降気流とが発生する。上昇気流と下降気流とが発生することで、上昇気流と下降気流がミル内部で干渉や衝突することにより、圧力損失が発生する可能性がある。したがって、ミルには、ミル内に発生する上昇気流及び下降気流を調整する構造が設けられる場合がある（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
特許文献１には、ハウジングの内壁面に、外周側領域を上昇する気流をハウジングの中心軸側に向けて変向させるように構成されている偏流部が設けられている装置が開示されている。この装置では、偏流部が、ハウジングの全周に亘って、ハウジングの内壁面に設けられている。
【０００４】
特許文献２には、ハウジングの高さ方向において、粉砕テーブルと分級部との間に、ハウジングの内壁面にバッフル部が設けられている装置が開示されている。バッフル部はハウジングの中心軸側へ突出し、かつハウジングの周方向の一部の領域のみに延在している。また、バッフル部は複数設けられ、複数のバッフル部はハウジングの周方向に互いに間隔を空けて配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１３１８２９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１４０５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置では、偏流部がハウジングの全周に亘って設けられている。すなわち、偏流部は、粉砕ローラと干渉しない位置である粉砕ローラの上方に設けられている。このように、粉砕ローラの上方に偏流部を設けた場合、偏流部と吹出口との距離が長くなる。偏流部と吹出口との距離が長くなると、吹出口を通過した上昇気流を偏流部によって好適に案内できない可能性がある。
【０００７】
偏流部と吹出口との距離を近くするためには、鉛直上下方向で粉砕ローラと同じ高さ位置に偏流部を設ける必要がある。しかしながら、偏流部と粉砕ローラとは、ともにハウジングの内周面に設けられているため、互いに干渉する可能性がある。偏流部と粉砕ローラとの干渉を避けるために、特許文献２のように偏流部（バッフル部）を周方向の一部の領域のみであって、かつ、複数設ける構成も考えられる。すなわち、複数のローラの間に、周方向の一部の領域のみに延在する偏流部を設ける構成も考えられる。しかしながら、特許文献２のバッフル部では、実際に複数のローラの間に設けられていないので、ローラと偏流部との干渉について考慮されていない。このため、特許文献２のバッフル部では、周方向の端縁がハウジング及び回転テーブルの半径方向に延びている。このような構成では、バッフル部の傾斜面の面積を大きく形成できず、好適に上昇気流及び下降気流を案内できない可能性がある。
【０００８】
また、特許文献１の装置では、偏流部の傾斜面の角度について考慮されていない。特許文献１の装置では、偏流部が比較的低い位置に設けられているが、偏流部の傾斜面の角度によっては、上昇気流が分級部へまで到達し難くなり、粉砕された固体燃料を好適に搬送できない可能性があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、粉砕機の筐体内で発生する上昇気流及び下降気流を好適に筐体の中心方向へ案内することで、筐体内における圧力損失をより抑制することができる粉砕機及びボイラシステム並びに粉砕機の運転方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、搬送用ガスによって、粉砕された固体燃料を分級部まで好適に搬送することができる粉砕機及びボイラシステム並びに粉砕機の運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の粉砕機及びボイラシステム並びに粉砕機の運転方法は以下の手段を採用する。
本発明の第１態様に係る粉砕機は、鉛直上下方向に延在し、外殻を為す筐体と、前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルと、前記内周面から前記回転テーブルの中心方向へ延びる支持部に支持され、該回転テーブル上に載置された固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする複数の粉砕ローラと、前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、複数の前記粉砕ローラは、前記回転テーブルの周方向に沿って配置されていて、前記偏流部は、複数の前記粉砕ローラの間であって前記粉砕ローラと同じ高さ位置に設けられるとともに、前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面の前記周方向の端縁が、各々、前記回転テーブルの半径方向に対して、一側の前記端縁の前記半径方向の内端が他側の前記端縁の前記半径方向の内端に近づくように傾斜している。
【００１１】
搬送用ガス供給部から供給された搬送用ガスは、回転テーブルと筐体との間に形成された隙間（以下、「吹出口」という。）を通過する。そして、吹出口を通過した搬送用ガスは、回転テーブル上の粉砕固体燃料を分級部へ搬送する。上記構成では、回転テーブル上に載置された固体燃料を鉛直上方から押圧する粉砕ローラと偏流部とが、同じ高さ位置に設けられている。すなわち、偏流部自体は、粉砕テーブルの高さ位置よりも高い位置（すなわち、吹出口の鉛直上方側）に設けられている。これにより、吹出口を通過し、鉛直上方の分級部へと向かう搬送用ガス（以下、「上昇気流」という。）のうちの一部は、第２傾斜面に沿って流通する。第２傾斜面は、筐体の鉛直上下方向に延在する中心軸線に向かって斜め上方に延びているので、第２傾斜面に沿って流通する上昇気流は、筐体の中心軸線方向へ案内される。一方、分級部で分級され粉砕テーブルへ戻される所定粒径よりも大きな粉砕固体燃料（以下、「粗粉燃料」という。）は、鉛直上方から下方へ向い落下するため、下降気流を発生させる。落下する粗粉燃料により生じた下降気流のうちの一部は、第１傾斜面に沿って流通する。第１傾斜面は、筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びているので、第１傾斜面に沿って流通する下降気流は、筐体の中心軸線方向へ案内される。このように、上昇気流及び下降気流のいずれもが、筐体の中心軸線方向へ案内されるので、筐体内に生じる上昇気流と下降気流とが干渉する位置が、筐体内において容積が大きい中心領域側となる。これにより、上昇気流と下降気流との干渉位置を、筐体内の気流における影響が少ない位置とすることができるので、分級部への粉砕固体燃料の搬送を維持するとともに、筐体内における圧力損失を抑制することができる。したがって、搬送用ガスの送風動力の増加を抑制することができるので、所定粒径以下に粉砕された小さな粉砕固体燃料（以下、「微粉燃料」という。）の製造効率を向上させることができる。
なお、同じ高さ位置とは、回転テーブルに対して、偏流板の下端（下端縁）と粉砕ローラの下端（回転テーブル面との最接近部分）が所定範囲内で一致する高さ位置にあることである。また、所定範囲は、回転テーブルの周囲にある吹出口の上端の高さ位置に対して設定されてもよい。
【００１２】
また、上記構成では、偏流部が粉砕ローラと同じ高さ位置に設けられている。すなわち、上記構成では、偏流部が吹出口の近傍に設けられている。これにより、吹出口を通過した搬送用ガスを直ちに、かつ、確実に、筐体の中心軸線方向へ案内することができる。
【００１３】
また、上記構成では、偏流部は、第１傾斜面及び第２傾斜面の周方向の端縁が、粉砕テーブルの半径方向に対して、一方の端縁の半径方向の内端が、他方の内端に近づくように傾斜している。すなわち、第１傾斜面及び第２傾斜面の端縁が、偏流部と隣接する粉砕ローラの外形に略沿うように傾斜している。これにより、偏流部を吹出口の近傍に配置した場合であっても、偏流部と粉砕ローラとが干渉しないようにすることができる。したがって、第１傾斜面及び第２傾斜面の周方向の端縁の内端を同位置とした場合、第１傾斜面及び第２傾斜面の周方向の端縁が回転テーブルの半径方向に延びている構成と比較して、第１傾斜面及び第２傾斜面の面積を大きくすることができる。よって、より多くの上昇気流及び下降気流を筐体の中心方向へ案内することができるので、分級部への粉砕固体燃料の搬送を維持するとともに、筐体内における圧力損失をより抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の第２態様に係る粉砕機は、外殻を為す筐体と、前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルを有し、前記回転テーブル上で前記固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする粉砕部と、前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、前記第１傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度は、前記第２傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度よりも小さい。
【００１５】
上記構成では、第１傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度が、第２傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度よりも小さい。すなわち、第１傾斜面に沿う下降気流よりも、第２傾斜面に沿う上昇気流の方が、上下方向に案内される力が強い。これにより、下降気流よりも上昇気流の方が、流速が大きくなる。したがって、搬送用ガスによって、鉛直方向上方に設けられている分級部まで、粉砕固体燃料を確実に搬送することができる。
【００１６】
また、本発明の第１態様または第２態様に係る粉砕機は、前記偏流部は、前記第２傾斜面の鉛直方向下端が所定の高さ位置に位置するように配置され、前記所定の高さ位置は、前記回転テーブルと前記筐体の前記内周面との間に形成された隙間の上端の高さ位置に対して前記回転テーブルの半径の２５％の長さ分上方の高さ位置と、前記隙間の上端の高さ位置に対して前記回転テーブルの半径の２５％の長さと分下方の高さ位置との間の高さ位置であってもよい。
【００１７】
上記構成では、回転テーブルに対して、偏流板の下端（下端縁）と粉砕ローラの下端（回転テーブル面との最接近部分）が所定範囲の高さ位置で一致している。また、所定範囲は、回転テーブルの周囲にある吹出口の隙間の上端の高さ位置に対して設定されていて、粉砕テーブルの半径の２５％の長さと同じ長さ分上方の高さ位置と、粉砕テーブルの半径の２５％の長さと同じ長さ分下方の高さ位置との間の高さ位置としている。このため、筐体の吹出口を通過する搬送用ガスが、直ちに偏流部に至る。これにより、上昇気流を確実に筐体の中心軸線側に案内することができる。したがって、確実に下降気流との衝突位置を筐体内の中心領域側とすることができるので、筐体内における圧力損失を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明の第１態様または第２態様に係る粉砕機は、前記偏流部は、前記内周面に固定される固定部を有し、前記固定部は、前記第２傾斜面の下端から鉛直下方側に延びていてもよい。
【００１９】
偏流部を設ける位置が、例えば、作業者の身長と同等の高さ位置又は作業者の身長よりも高い高さ位置である場合には、作業者は偏流部と筐体との固定箇所に対して下方側からアクセスすることがある。上記構成では、偏流部が、第２傾斜面の下端から下方に延びる固定部によって筐体に固定されている。これにより、偏流部を筐体の内周面に固定する作業を行う際に、第１傾斜面及び第２傾斜面と作業者とが干渉し難い。したがって、固定作業を容易化することができる。
また、上記構成では、固定部が第２傾斜面の下端から下方に延びている。したがって、固定部に固体燃料が堆積しない構成とすることができる。
【００２０】
また、本発明の第１態様または第２態様に係る粉砕機は、前記第２傾斜面には、耐摩耗部が設けられていてもよい。
【００２１】
上記構成では、第２傾斜面に耐摩耗部が設けられている。これにより、粉砕された固体燃料を含んだ一次空気を案内することによる第２傾斜面の摩耗を抑制することができる。
【００２２】
本発明の第３態様に係るボイラシステムは、上記いずれかの粉砕機と、前記粉砕機で粉砕された固体燃料を燃焼し、蒸気を生成するボイラと、を備えている。
【００２３】
本発明の第４態様に係る粉砕機の運転方法は、前記粉砕機は、鉛直上下方向に延在し、外殻を為す筐体と、前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルと、前記内周面から前記回転テーブルの中心方向へ延びる支持部に支持され、該回転テーブル上に載置された固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする複数の粉砕ローラと、前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、複数の前記粉砕ローラは、前記回転テーブルの周方向に沿って配置されていて、前記偏流部は、複数の前記粉砕ローラの間であって前記粉砕ローラと同じ高さ位置に設けられるとともに、前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面の前記周方向の端縁が、前記回転テーブルの半径方向に対して、前記端縁の前記半径方向の内端の一端が他端に近づくように傾斜していて、前記搬送用ガス供給部から供給された搬送用ガスを前記第２傾斜面に沿って前記中心軸線方向へ案内する工程と、前記分級部から前記回転テーブルに戻る前記粉砕固体燃料を前記第１傾斜面に沿って前記中心軸線方向へ案内する工程と、を備える。
【００２４】
本発明の第５態様に係る粉砕機の運転方法は、前記粉砕機は、外殻を為す筐体と、前記筐体の内周面から離間して配置されるとともに、前記筐体内に供給された固体燃料が載置される回転テーブルを有し、前記回転テーブル上で前記固体燃料を粉砕して粉砕固体燃料とする粉砕部と、前記回転テーブルの鉛直上方側に設けられ、前記粉砕固体燃料を所定粒径よりも大きい前記粉砕固体燃料と所定粒径よりも小さい前記粉砕固体燃料とに分級する分級部と、前記粉砕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に供給し、前記回転テーブルよりも鉛直下方側に設けられる搬送用ガス供給部と、前記筐体の鉛直上下方向に延びる中心軸線に向かって斜め下方に延びる第１傾斜面及び該第１傾斜面よりも鉛直下方側に位置して前記中心軸線に向かって斜め上方に延びる第２傾斜面を有し、前記内周面に設けられる偏流部と、を備え、前記第１傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度は、前記第２傾斜面と水平面とが為す鋭角の角度よりも小さく、前記搬送用ガス供給部から供給された搬送用ガスを前記第２傾斜面に沿って前記中心軸方向へ案内する工程と、前記分級部から前記回転テーブルに戻る前記粉砕固体燃料を前記第１傾斜面に沿って前記中心軸方向へ案内する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、粉砕機の筐体内で発生する上昇気流及び下降気流を好適に筐体の中心方向へ案内することで、筐体内における圧力損失をより抑制することができる。
また、本発明によれば、粉砕された固体燃料を分級部まで好適に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明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２】図１のミルの模式的な縦断面図である。
【図３】図２のミルに設けられた偏流板の模式的な縦断面図である。
【図４】図２のミルの粉砕部及び偏流板の斜視図である。
【図５】図２のミルの粉砕ローラ及び偏流板の模式的な平面図である。
【図６】図３の偏流板の模式的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明に係る粉砕機及びボイラシステム並びに粉砕機の運転方法の一実施形態について、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、図１に示すように、固体燃料粉砕装置１００とボイラ２００とを備えている。
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を粉砕し、微粉燃料を生成してボイラ２００のバーナ部２２０へ供給する装置である。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、固体燃料が載置される回転テーブル（粉砕テーブル）１２と、ローラ１３（粉砕ローラ）と、駆動部１４と、分級部１６と、燃料供給部１７と、分級部１６を回転駆動させるモータ１８とを備えている。本実施形態では、回転テーブル１２とローラ１３とによって、粉砕部を構成している。
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と分級部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Ｃ（図２参照）は、後述する回転テーブル１２及び分級部１６の中心軸線Ｃ（回転軸線）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。
【００３１】
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（すなわち、円盤状の部材）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。また、回転テーブル１２は、外周端がハウジング１１の内周面１１ａと所定距離離間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に向けて供給する。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。
【００３２】
固体燃料が燃料供給部１７から回転テーブル１２の中央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粉砕固体燃料となり、搬送用ガス流路（搬送用ガス供給部。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）によって上方へと巻き上げられ、分級部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の外周側には、一次空気流路１００ａから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は、回転テーブル１２の外周端とハウジング１１の内周面１１ａとの間の隙間によって構成されている。吹出口２５の上部にはベーン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内の上方の分級部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分級部１６により分級されて、または、分級部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、再び粉砕される。
【００３３】
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、回転テーブル１２の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。本実施形態では、図５に示すように、外周部上に１２０°の角度間隔を空けて、３つのローラ１３が周方向に均等に配置される例について説明する。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の回転中心からの距離が等距離となる。なお、ローラの数は３つに限定されず、２つ以下であってもよく、また、４つ以上であってもよい。
また、３つのローラ１３の周方向の間に形成された３つの空間には、各々、偏流板６０（偏流部）が設けられている。偏流板６０の詳細については、後述する。
【００３４】
ローラ１３は、ジャーナルヘッド（支持部）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、粉砕固体燃料となる。
【００３５】
ジャーナルヘッド４５の支持アーム４７は、その中間部が水平方向に延在する支持軸４８によって支持されている。すなわち、支持アーム４７は、ハウジング１１の側面部に支持軸４８を中心としてローラ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。
【００３６】
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Ｃ（図２参照）回りに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。
分級部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。分級部１６は、その外周位置に上下方向に延在する複数の分級羽根１６ａを備えている。各分級羽根１６ａは、分級部１６の中心軸線Ｃ（図２参照）周りに所定の間隔（均等間隔）を空けて並列に設けられている。また、分級部１６は、ローラ１３により粉砕された粉砕固体燃料を所定粒径（例えば、石炭では７０〜１００μｍ）よりも大きいもの（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、所定粒径以下に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。分級部１６のうち、全体が回転することによって分級する回転式分級機は、ロータリセパレータとも称されている。分級部１６に対しては、モータ１８によって回転駆動力が与えられる。
【００３７】
分級部１６に到達した固体燃料の粉砕物（粉砕固体燃料）は、分級羽根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、分級羽根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。
分級部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。
【００３８】
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、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。
【００３９】
給炭機２０は、バンカ２１と、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。
【００４０】
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分級部１６へ供給するための一次空気をハウジング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、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。
【００４１】
熱ガス送風機３０ａは、空気予熱器などの熱交換器（加熱器）から供給される熱せられた一次空気を送風する送風機である。熱ガス送風機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送風機３０ａが送風する一次空気の流量が決定する。
【００４２】
冷ガス送風機３０ｂは、常温の外気である一次空気を送風する送風機である。冷ガス送風機３０ｂの下流側には冷ガスダンパ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送風機３０ｂが送風する一次空気の流量が決定する。
一次空気の流量は、熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気の流量と冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の流量の合計の流量となり、一次空気の温度は、熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気と冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気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。
【００４３】
本実施形態では、ハウジング１１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。分級部１６の分級性能により、ミル１０内部を循環する固体燃料の微粉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、多くの微粉燃料をボイラ２００に設けられたバーナ部２２０に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分級部１６へ供給するための一次空気を、ハウジング１１の内部に送風する送風部３０により温度調整される一次空気のハウジング１１での温度を検出して、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。
【００４４】
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の回転を制御することができる。制御部５０は、例えば分級部１６のモータ１８へ駆動指示を伝達して回転数を制御することで、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及び冷ガスダンパ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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、火炉２１０とバーナ部２２０とを備えている。
【００４７】
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、熱交換器（図示省略）から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，エコノマイザなどの熱交換器（図示省略）を通過した後にボイラ２００の外部に排出される。
【００４８】
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、空気予熱器などの熱交換器（図示省略）で外気との熱交換が行われ、誘引通風機（図示省略）を介して煙突（図示省略）へと導かれて大気へと放出される。熱交換器において燃焼ガスとの熱交換により加熱された外気は、前述した熱ガス送風機３０ａに送られる。
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）及び過熱器（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、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る。
【００４９】
次に、偏流板６０について、図３から図６を用いて詳細に説明する。
図４に示すように、偏流板６０は、隣接するローラ１３の間であってローラ１３と同じ高さ位置に設けられている。同じ高さ位置とは、回転テーブル１２に対して、偏流板６０の下端（下端縁６５ａ）とローラ１３の下端（回転テーブル面との最接近部分）が所定範囲内で一致する高さ位置にあることである。また、所定範囲は、回転テーブル１２の周囲にある吹出口２５の上端２５ａの高さ位置に対して設定されてもよい。
詳細には、偏流板６０は、図５に示すように、ハウジング１１の周方向に沿って３つのローラ１３の間に形成された３つの空間に、各々、１つずつ設けられている。すなわち、本実施形態では、偏流板６０がハウジング１１の内周面１１ａに３つ設けられており、各偏流板６０は、ハウジング１１の周方向に沿って等間隔に配置されている。また、各偏流板６０は、周方向に沿って所定の長さ延在しており、ハウジング１１の内周面１１ａに固定されている。なお、図４では、図示の関係上、ローラ１３及び偏流板６０を１つずつ図示している。また、３つの偏流板６０は、同様の構成であるため、以下ではそのうちの１つについて説明し、他の構成については説明を省略する。
【００５０】
偏流板６０は、図３に示すように、ハウジング１１の内周面１１ａから中心軸線Ｃ側へ突出する本体部６１と、ハウジング１１の内周面１１ａに固定される固定部６２とを備えている。本体部６１は、ハウジング１１の内周面１１ａからハウジング１１の中心軸線Ｃに向かって斜め下方に延びる第１傾斜面６４と、第１傾斜面６４よりも下方に位置して中心軸線Ｃに向かって斜め上方に延びる第２傾斜面６５と、第１傾斜面６４の側端縁６４ｂ（周方向の端縁）と第２傾斜面６５の側端縁６５ｂとを連結する２つの第３傾斜面６６と、を有し、長手方向の断面が略三角形状に形成されている。すなわち、本体部６１は、中心軸線Ｃに向かうほど周方向の長さが短くなるテーパ形状をしている。また、第２傾斜面６５の表面は、耐摩耗材で形成された耐摩耗部６３によって覆われている。なお、図４及び図６では、図示の関係上、固定部６２を省略している。
【００５１】
回転テーブル１２に対して、偏流板６０の下端（下端縁６５ａ）とローラ１３の下端（回転テーブル面との最接近部分）は、所定範囲内で一致する高さ位置にあるとしている。この所定範囲は、回転テーブル１２の周囲にある吹出口２５の上端２５ａの高さ位置に対して設定される。詳細には、偏流板６０は、第２傾斜面６５の下端（後述する下端縁６５ａ）が、吹出口２５の上端２５ａの高さ位置に対して回転テーブル１２の半径の２５％の長さと同じ長さ分上方の高さ位置と、吹出口２５の上端２５ａの高さ位置に対して回転テーブル１２の半径の２５％の長さと同じ長さ分下方の高さ位置との間の高さ位置となるように、ハウジング１１の内周面１１ａに固定されている。すなわち、回転テーブル１２の半径が、例えば１ｍの場合には、吹出口２５の上端２５ａを基準として、上方へ２５ｃｍの高さ位置から下方へ２５ｃｍの高さ位置との間の範囲に第２傾斜面６５の下端が位置するように、偏流板６０は配置される。なお、吹出口２５の上端２５ａは、吹出口２５に面する回転テーブル１２の上端と同じ高さ位置となる。
【００５２】
第１傾斜面６４は、図４及び図５に示すように、ハウジング１１の内周面１１ａの周方向に沿って延びる円弧状の上端縁６４ａと、上端縁６４ａの周方向の両端部からハウジング１１の中心軸線Ｃ方向へ向かって斜め下方へ各々延びる２つの側端縁６４ｂと、２つの側端縁６４ｂの内端６４ｂａ同士を接続する円弧状の下端縁６４ｃと、を有している。側端縁６４ｂは、第３傾斜面６６の上端縁６６ａと接続されている。また、下端縁６４ｃは、第２傾斜面６５の上端縁６５ｃと接続されている。
【００５３】
第１傾斜面６４は、図３に示すように、水平面Ｈに対して傾斜角度θ１を為す。傾斜角度θ１は、粉砕された固定燃料の安息角度以上であって、後述する傾斜角度θ２よりも小さい角度に設定される。具体的には、傾斜角度θ１は、例えば、３５度以上であって、４５度以下の角度に設定されている。なお、傾斜角度θ１は、例えば、偏流板６０から回転テーブル１２までの距離に応じて決められてもよい。
【００５４】
また、第１傾斜面６４の両側の端縁６４ｂは、各々、回転テーブル１２及びハウジング１１の半径方向Ｒ（図５参照）に対して、中心軸線Ｃに近づくにつれて両側の端縁６４ｂの内端６４ｂａ（中心軸線Ｃ側の端部）同士が近づくように傾斜している。換言すれば、第１傾斜面６４の両側の端縁６４ｂは、各々、回転テーブル１２及びハウジング１１の半径方向Ｒに対して、一方の側端縁６４ｂの内端６４ｂａが他方の側端縁６４ｂの内端６４ｂａに近づくように傾斜している。したがって、第１傾斜面６４の上端縁６４ａの円弧が為す角度θ３は、下端縁６４ｃの円弧が為す角度θ４よりも大きく形成されている。
【００５５】
第２傾斜面６５は、図４及び図５に示すように、ハウジング１１の内周面１１ａの周方向に沿って延びる円弧状の下端縁６５ａと、下端縁６５ａの周方向の両端部からハウジング１１の中心軸線Ｃ方向へ向かって斜め上方へ各々延びる２つの側端縁６５ｂと、２つの側端縁６５ｂの内端６５ｂａ同士を接続する円弧状の上端縁６５ｃと、を有している。側端縁６５ｂは、第３傾斜面６６の下端縁６６ｂと接続されている。また、上端縁６５ｃは、第１傾斜面６４の下端縁６４ｃと接続されている。
【００５６】
第２傾斜面６５は、図３に示すように、水平面Ｈに対して傾斜角度θ２を為す。傾斜角度θ２は、傾斜角度θ１よりも大きい角度であって、一次空気を分級部１６まで好適に到達させられる角度となるように設定される。具体的には、傾斜角度θ２は、例えば、４５度よりも大きい角度であって、６０度以下の角度に設定されている。一次空気を分級部１６まで好適に到達させられる角度とは、運転実績、試験、シミュレーション等によって導出される。また、傾斜角度θ２は、例えば、偏流板６０から分級部１６までの距離に応じて決められてもよい。
【００５７】
また、第２傾斜面６５の両側の端縁６５ｂは、各々、回転テーブル１２及びハウジング１１の半径方向Ｒ（図５参照）に対して、中心軸線Ｃに近づくにつれて両側の端縁６５ｂの内端６５ｂａ（中心軸線Ｃ側の端部）同士が近づくように傾斜している。換言すれば、第２傾斜面６５の両側の端縁６５ｂは、各々、回転テーブル１２及びハウジング１１の半径方向Ｒに対して、一方の側端縁６５ｂの内端６５ｂａが他方の側端縁６５ｂの内端６５ｂａに近づくように傾斜している。したがって、第２傾斜面６５の下端縁６５ａの円弧が為す角度（第１傾斜面６４の上端縁６４ａの円弧が為す角度θ３と同じ大きさの角度）は、上端縁６５ｃの円弧が為す角度（第１傾斜面６４の下端縁６４ｃの円弧が為す角度θ４と同じ大きさの角度）よりも大きく形成されている。
【００５８】
第３傾斜面６６は、図４に示すように、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の側端縁６４ｂ，６５ｂ同士を接続する平面視で三角形状に形成されている。第３傾斜面６６は、回転テーブル１２及びハウジング１１の半径方向Ｒに沿って延びる鉛直面に対して、傾斜するように形成される。換言すれば、第３傾斜面６６は、角度θ３が角度θ４より大きくなるように形成されているため、半径方向Ｒに沿って延びる鉛直面に対して傾斜するように形成される。
【００５９】
耐摩耗部６３は、例えば高クロム鋳鉄やセラミックス等の耐摩耗材によって形成されている。耐摩耗部６３は、図６に示すように、第２傾斜面６５の略全域を覆っている。耐摩耗部６３は、パネル状の分割耐摩耗部６３ａを、隙間が大きくならないよう組み合わせることで構成されている。なお、耐摩耗部６３は、分割耐摩耗部６３ａの隣接する側面同士がカギ状形状や斜面状形状として重ね合わさっていてもよい。このように構成することで、分割耐摩耗部６３ａの熱伸びを許容しながら、隙間が生じようにすることができる。
分割耐摩耗部６３ａは、各々、貫通するピン６８によって本体部６１に固定されている。このように、複数の分割耐摩耗部６３ａによって、耐摩耗部６３を構成することで、耐摩耗部６３の取り付け作業を容易化することができるとともに、熱伸び差による変形を抑制することができる。
【００６０】
固定部６２は、図３に示すように、第２傾斜面６５の下端縁６５ａの略全域から略鉛直下方に延びる板状の部材である。すなわち、固定部６２は、ハウジング１１の内周面１１ａに沿って延在している。固定部６２には、板厚方向に貫通する貫通孔６９が複数形成されている。複数の貫通孔６９は、周方向に沿って所定の間隔で形成されている。複数の貫通孔６９には、各々、ボルト７０が挿通している。貫通孔６９を挿通するボルト７０は、ハウジング１１の内周面１１ａに設けられたボス部（図示省略）または溶接取付したナット（図示省略）に締結固定される。すなわち、偏流板６０は、ハウジング１１の内周面１１ａにボルト７０により締結固定されている。
【００６１】
次に、ハウジング１１内に発生する流体の流れについて説明する。
図３に示すように、一次空気流路１００ａから供給された一次空気は、回転テーブル１２とハウジング１１との間に形成された隙間である吹出口２５を通過して、回転テーブル１２上で粉砕された粉砕固体燃料（微粉燃料と粗粉燃料を含む）を分級部１６へ搬送する。このように、ハウジング１１内には、吹出口２５を通過し、上方の分級部１６へと向かう粉砕された固体燃料を含む一次空気の流れ（以下、「上昇気流」という。）が発生する。上昇気流のうちの一部は、第２傾斜面６５に沿って流通する。第２傾斜面６５は、ハウジング１１の中心軸線Ｃに向かって斜め上方に延びているので、第２傾斜面６５に沿って流通する上昇気流は、筐体の中心軸線Ｃ方向へ案内される。
一方、分級部１６で分級され回転テーブル１２へ戻される粗粉燃料は、上方から下方へ落下するため、ハウジング１１内に下降気流を発生させる。落下する粗粉燃料により生じた下降気流のうちの一部は、第１傾斜面６４に沿って流通する。第１傾斜面６４は、ハウジング１１の中心軸線Ｃに向かって斜め下方に延びているので、第１傾斜面６４に沿って流通する下降気流は、ハウジング１１の中心軸線Ｃ方向へ案内される。
このように、上昇気流及び下降気流のいずれもが、ハウジング１１の中心軸線Ｃ方向へ案内されるので、ハウジング１１内に生じる上昇気流と下降気流とが干渉や衝突する位置が、ハウジング１１の内周面１１ａに沿った狭い空間の領域ではなく、ハウジング１１内の中心領域側（図３の領域Ａ）の容積の大きな空間の領域となる。このため、上昇気流と下降気流とが干渉や衝突する位置を、ハウジング１１内の気流における影響が少ない位置とすることができる。上昇気流は、下降気流と干渉や衝突した後にも上昇を続け、分級部１６へと到達する。また、下降気流は、上昇気流と干渉や衝突した後にも下降を続け、回転テーブル１２へと到達する。
【００６２】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００６３】
ハウジング１１の内周面１１ａに偏流板６０を設けない場合、吹出口２５を通過した一次空気の主流は内周面１１ａに沿って上昇を続ける。一方、粗粉燃料は分級部１６の分級羽根１６ａによって弾かれるため、ハウジング１１の内周面１１ａに沿って落下する下降気流が生じる。このため、上昇気流と下降気流とが主に干渉や衝突する位置が、ハウジング１１の内周面１１ａに沿った狭い空間の領域となり、ハウジング１１内の圧力損失に影響の大きいハウジング１１の外周領域となってしまう。
本実施形態では、ハウジング１１内に生じる上昇気流と下降気流とが相互に干渉や衝突する位置が、ハウジング１１内の中心領域側の容積の大きな空間の領域となる。これにより、相互に干渉や衝突する位置をハウジング１１内の気流流れにおける影響が少ない位置とすることができるので、ハウジング１１内における圧力損失を抑制することができる。したがって、ミル１０の動力の増加を抑制することができるとともに、微粉炭を好適に搬出することができるので、微粉炭の製造効率を向上させることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、偏流板６０がローラ１３と同じ高さ位置に設けられている。すなわち、偏流板６０が吹出口２５の近傍に設けられている。具体的には、第２傾斜面６５の下端（下端縁６５ａ）が、吹出口２５の上端２５ａの高さ位置に対して回転テーブル１２の半径の２５％の長さと同じ長さ分上方の高さ位置と、吹出口２５の上端２５ａの高さ位置に対して回転テーブル１２の半径の２５％の長さと同じ長さ分下方の高さ位置との間の高さ位置となるように、偏流板６０が配置されている。これにより、ハウジング１１の吹出口２５を通過する一次空気が、直ちに偏流板６０に至るので、上昇気流を確実にハウジング１１の中心軸線Ｃ側に案内することができる。したがって、上昇気流と下降気流とが干渉や衝突する位置を、確実にハウジング１１内の中心領域側の容積の大きな空間の領域とすることができる。よって、上昇気流と下降気流とが干渉や衝突する位置を、ハウジング１１内の気流における影響が少ない位置とすることができるので、ハウジング１１内における圧力損失を抑制することができる。よって、ミル１０の一次空気の送風動力の増加を抑制することができるので、所定粒径以下に粉砕された微粉燃料の製造効率を向上させることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、偏流板６０は、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の周方向の側端縁６４ｂ，６５ｂ（換言すれば、第３傾斜面６６）が、回転テーブル１２の半径方向Ｒに対して、側端縁６４ｂ，６５ｂの内端６４ｂａ，６５ｂａ同士が近づくように傾斜していて、角度θ３が角度θ４よりも大きい角度となっている。すなわち、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の側端縁６４ｂ，６５ｂが、偏流部と隣接するローラ１３に沿うように傾斜している。これにより、偏流板６０を吹出口２５の近傍に配置した場合であっても、偏流板６０とローラ１３とを干渉しにくくすることができる。
【００６６】
偏流板６０及びローラ１３は、どちらも、ハウジング１１及び回転テーブル１２の中心軸線Ｃ方向に突出するように設けられている。このため、偏流板６０の第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の側端縁６４ｂ，６５ｂの内端６４ｂａ，６５ｂａは、ローラ１３と最も干渉し易い。よって、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の面積を大きく形成するためには、内端６４ｂａ，６５ｂａの位置を、ローラ１３と干渉しない位置であって、かつ、ローラ１３と近接する位置とする必要がある。
本実施形態では、偏流板６０とローラ１３とを干渉しにくくしている。このため、内端６４ｂａ，６５ｂａを同位置として考えた場合、角度θ３と角度θ４が等しい角度である構成（換言すれば、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の周方向の端縁が回転テーブル１２の半径方向Ｒに沿って延びている構成）と比較して、角度θ３が角度θ４よりも大きい角度としている本実施形態の構成の方が、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５の面積を大きくすることができる。よって、より多くの上昇気流及び下降気流をハウジング１１の中心方向へ案内することができるので、ハウジング１１内における圧力損失をより抑制することができる。
【００６７】
また、ローラ１３は、メンテナンス時にハウジング１１から取り外す必要がある。ローラ１３をハウジング１１から取り外す際には、ローラ１３を上方向へ回動させることで取り外す。本実施形態では、上述のように、ハウジング１１の内周面１１ａにおいて、偏流板６０を全周に亘って設けずに隣接するローラ１３の間に複数箇所に設け、偏流板６０がローラ１３と同じ高さ位置に設けられているので、ローラ１３を取り外す際に、偏流板６０と干渉しない。したがって、ローラ１３の取り外し作業を容易化することができる。
【００６８】
本実施形態では、第１傾斜面６４と水平面Ｈとが為す鋭角の傾斜角度θ１が、第２傾斜面６５と水平面Ｈとが為す鋭角の傾斜角度θ２よりも小さい。すなわち、第１傾斜面６４に沿う下降気流よりも、第２傾斜面６５に沿う上昇気流の方が、鉛直方向に案内される力が強い。これにより、下降気流よりも上昇気流の方が、流速が大きくなる。したがって、一次空気によって、上方に設けられている分級部１６まで、粉砕された粉砕固体燃料を確実に搬送することができる。なお、傾斜角度θ２を大きくしすぎると、上昇気流と下降気流とが衝突する位置が、高い位置となり、分級部１６に近い位置となる可能性がある。分級部１６に近い位置で相互に干渉や衝突した場合、分級部１６によって弾かれた粗粉燃料が、上昇気流によって再度分級部１６に搬送される可能性があり、分級性能が低減する可能性がある。したがって、傾斜角度θ２は、６０度以下が好適となる。
【００６９】
また、偏流板６０をハウジング１１に固定する際に、偏流板６０を設ける位置が、例えば、作業者の身長と同等の高さ位置又は作業者の身長よりも高い高さ位置である場合には、作業者は偏流部と筐体との固定箇所に対して下方側からアクセスすることがある。本実施形態では、偏流板６０が、第２傾斜面６５の下端から下方に延びる固定部６２によって筐体に固定されている。これにより、偏流板６０をハウジング１１の内周面１１ａに固定する作業を行う際に、第１傾斜面６４及び第２傾斜面６５と作業者とが干渉し難い。したがって、固定作業を容易化することができる。
また、本実施形態では、固定部６２が第２傾斜面６５の下端から下方に延びている。したがって、固定部６２に固体燃料が堆積しない構成とすることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、第２傾斜面６５は、粉砕された粉砕固体燃料を含んだ一次空気を案内するので、摩耗しやすい。また、本実施形態では、吹出口２５の近傍に第２傾斜面６５が位置しているので、流速の速い一次空気を案内するため、より摩耗しやすい。本実施形態では、第２傾斜面６５が耐摩耗部６３で覆われている。これにより、一次空気が回転テーブル１２とハウジング１１との間に形成された隙間である吹出口２５を通過して、上昇気流として粉砕固体燃料を分級部１６へ搬送する際に、上昇気流の中に含まれる粉砕固体燃料が衝突し易い第２傾斜面６５の摩耗を抑制することができる。
【００７１】
なお、本発明は、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、耐摩耗部６３を、第２傾斜面６５を覆うように設け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、耐摩耗部６３は、第１傾斜面６４と第２傾斜面６５の両方を覆うように設けてもよいし、第１傾斜面６４のみに耐摩耗部６３を設けても良い。
【００７２】
また、上記実施形態では、固定部６２を第２傾斜面６５の下端縁６５ａから下方に延びるように形成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、固定部６２は、第１傾斜面６４の上端縁６４ａから上方に延びるように設けてもよい。また、固定部６２は、第１傾斜面６４の上端縁６４ａから上方と下端縁６５ａから下方の両方に延びるように設けてもよい。また、固定部６２を設けずに、本体部６１を溶接等でハウジング１１の内周面１１ａに固定してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、本体部６１が、断面形状が略三角形状とな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、第１傾斜面６４の下端縁６４ｃと第２傾斜面６５の上端縁６５ｃとの間に、鉛直面を設けて、本体部６１を断面形状が略台形状や角のとれた楕円形状となるように形成してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、偏流板６０が、ローラ１３の間に形成された３つの空間に、各々、１つずつ設けられてい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、ローラ１３の間に形成された各空間に、複数の偏流板６０を設けてもよい。また、ローラ１３の間に形成された全ての空間に偏流板６０を設けずに、偏流板６０が設けられている空間と、偏流板６０が設けられていない空間とを設けてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
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
１２      ：回転テーブル（粉砕テーブル）
１３      ：ローラ（粉砕ローラ）
１４      ：駆動部
１６      ：分級部
１６ａ    ：分級羽根
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    ：熱ガス送風機
３０ｂ    ：冷ガス送風機
３０ｃ    ：熱ガスダンパ
３０ｄ    ：冷ガスダンパ
４０      ：状態検出部
４１      ：底面部
４２      ：天井部
４５      ：ジャーナルヘッド（支持部）
４７      ：支持アーム
４８      ：支持軸
４９      ：押圧装置
５０      ：制御部
６０      ：偏流板（偏流部）
６１      ：本体部
６２      ：固定部
６３      ：耐摩耗部
６３ａ    ：分割耐摩耗部
６４      ：第１傾斜面
６４ａ    ：上端縁
６４ｂ    ：側端縁
６４ｂａ  ：内端
６４ｃ    ：下端縁
６５      ：第２傾斜面
６５ａ    ：下端縁
６５ｂ    ：側端縁
６５ｂａ  ：内端
６５ｃ    ：上端縁
６６      ：第３傾斜面
６６ａ    ：上端縁
６６ｂ    ：下端縁
６８      ：ピン
６９      ：貫通孔
７０      ：ボルト
１００    ：固体燃料粉砕装置
１００ａ  ：一次空気流路（搬送用ガス供給部）
１００ｂ  ：供給流路
２００    ：ボイラ
２１０    ：火炉
２２０    ：バーナ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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