(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス原料を鉛直軸方向上方から供給する原料供給管を有する粉砕装置本体と、
供給されたバイオマス原料が載置される粉砕テーブルと、
該粉砕テーブルを回転駆動する駆動部と、
前記粉砕テーブルの回転と連動して作動し、前記バイオマス原料を押圧力により粉砕する粉砕ローラと、
前記粉砕テーブルの外周側下方から上方に向けて上昇流を形成し、粉砕したバイオマス粉体を気流搬送する搬送ガスを噴出する送風手段と、
粉砕装置本体の頂部側に設けられ、前記搬送ガスに同伴されたバイオマス粉体の微粒を分級する分級器と、
前記粉砕テーブルの中心部に向かって、押込みガスを供給し、バイオマス原料の移動を助長させる押込みガス導入部とを具備し、
前記分級器の下方に設けられて上部から下部に向けて拡縮する漏斗部と、前記原料供給管と離間された筒部と、を有する漏斗状整流部材とをさらに含むことを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記押込みガスが加熱されていることを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記粉砕ローラの粉砕テーブル中心側の小径端部の形状をテーパ状とすることを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記粉砕装置本体の周囲から鉛直軸方向と直交する方向に分散ガスを導入し、搬送ガスに同伴される所定粒径以上のバイオマス粉体を分散・落下させる分散流導入部を有することを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記押込みガス導入部は、前記漏斗状整流部材を介して前記押込みガスを供給することを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記押込みガス導入部は、前記漏斗状整流部材の前記筒部とを連通させて、前記押込みガスを供給することを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記漏斗状整流部の筒部の下端部が縮径され、前記粉砕テーブルの中心部に向かって前記押込みガスを供給する導入部管が設けられていることを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記導入管の下端部において、前記粉砕ローラの回転方向上流側に開口部が設けられていることを特徴とするバイオマス粉砕装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つのバイオマス粉砕装置と、
石炭原料を粉砕する石炭粉砕装置と、
バイオマス粉砕装置で粉砕されたバイオマス粉体と、石炭粉砕装置で粉砕された石炭粉体とが供給されるボイラ火炉とを具備することを特徴とするバイオマス・石炭混焼システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス固形物を粉砕して微粉化するバイオマス粉砕装置及びバイオマス・石炭混焼システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の観点からＣＯ2排出の削減が推進されている。特に、発電用ボイラ等の燃焼設備においては、燃料として石炭や重油等の化石燃料が用いられることが多いが、この化石燃料は、ＣＯ2排出の問題から地球温暖化の原因となり、地球環境保全の見地からその使用が規制されつつある。また化石燃料の枯渇化の観点からもこれに代替するエネルギ資源の開発、実用化が求められている。そこで、化石燃料の代替として、バイオマスを用いた燃料の利用促進が図られている。バイオマスとは、光合成に起因する有機物であって、木質類、草木類、農作物類、厨芥類等のバイオマスがある。このバイオマスを燃料化処理することにより、バイオマスをエネルギ源又は工業原料として有効に利用することができる。
【０００３】
再生可能エネルギであるバイオマスの高効率利用の観点から、バイオマスを燃料として用いることが行われている。燃料として用いる方法の一つに、バイオマス固形物を粉砕して微粉化し、微粉炭焚きボイラに供給して燃料として用いるものがある。これは、石炭とバイオマスとをそれぞれを単独で粉砕する単独粉砕方式と、石炭とバイオマスとを混合してから粉砕する混合粉砕方式とが知られている。何れの方式においても、バイオマス固形物を粉砕するためのバイオマス粉砕装置が必要であるが、従来の石炭焚きボイラで用いられている既設ミルを用いようとした場合、既設ミルの能力制約から石炭に対する混焼率は最大でも３ｃａｌ％程度に留まっていた。
【０００４】
従来のバイオマスを石炭焚きボイラ用の粒径に粉砕するには、石炭粉砕機を流用したものを用いており、例えばバイオマス原料を粉砕装置内の粉砕テーブルに投入し、粉砕テーブルに連動して回転される粉砕ローラにより粉砕・乾燥し、分級している。そして、微粉砕されたバイオマスをバーナ側へ気流搬送している（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４７２４１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９１６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術の石炭粉砕装置を用いて木質系バイオマス原料を粉砕する場合、以下のような問題がある。
【０００７】
１）  木質系バイオマス原料は、石炭と異なり圧縮性を有するので、粉砕ローラと粉砕テーブルとに噛み込まれて粉砕される場合、バイオマス原料に対して圧力が十分に伝わらず粉砕しにくい、という問題がある。
【０００８】
また、バイオマス原料は、その水分含有量が高く、かつ繊維質であるため、粉砕ローラと粉砕テーブルとに挟まれ、押しつぶされた場合、粉砕されたバイオマス粉体（微粉）がお互いに絡みあって、分離しにくい性質がある。
【０００９】
このため、従来技術の石炭粉砕装置で粉砕しても、粉砕されたバイオマス粉体の粗粒と微粉とが固まり、移動しにくくなる結果、過粉砕され、石炭粉砕の場合に対し、バイオマス原料の粉砕処理量が大幅に低下し、粉砕装置における消費動力が増加する、という問題がある。
【００１０】
さらに、石炭と混粉砕した場合においても、一般的に５〜１０％を木質系バイオマス原料の混合限度までに混粉砕率を上げると、微粉粒度が低下し、バーナにおける燃焼効率が悪化する、という問題がある。
また、粉砕装置の動力が増加するため、粉砕装置の容量を下げて運転する必要がある。
【００１１】
２）  また、木質系バイオマス原料を従来型石炭焚きボイラで浮遊燃焼させるには、平均粒径を０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度に粉砕する必要があるが、例えばハンマーミル又はカッターミルでこのサイズに大量粉砕するのは、効率が悪い、という問題がある。
【００１２】
３）  さらに、十分に粉砕されない木質系バイオマス粉体（粗粒）は、その形状が不定形であり、相互に絡まりやすいため、粉砕ローラ外周部から排出され、粉砕テーブル周りに設けた噴出空気流により上昇されても、粗粒と微粉の分離が容易でなく、燃え切りに必要な粒径以上に過粉砕される比率が増加し、粉砕効力が増加する、という問題がある。
【００１３】
そこで、従来の石炭粉砕装置を単に流用する粉砕装置とは異なり、木質系バイオマス原料を効率的に且つ安定的に粉砕することができるバイオマス粉砕装置の出現が切望されている。
【００１４】
本発明は、前記問題に鑑み、バイオマス原料を効率的に且つ安定的に粉砕することができるバイオマス粉砕装置及びバイオマス・石炭混焼システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、バイオマス原料を鉛直軸方向上方から供給する原料供給管を有する粉砕装置本体と、供給されたバイオマス原料が載置される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルを回転駆動する駆動部と、前記粉砕テーブルの回転と連動して作動し、前記バイオマス原料を押圧力により粉砕する粉砕ローラと、前記粉砕テーブルの外周側下方から上方に向けて上昇流を形成し、粉砕したバイオマス粉体を気流搬送する搬送ガスを噴出する送風手段と、粉砕装置本体の頂部側に設けられ、前記搬送ガスに同伴されたバイオマス粉体の微粒を分級する分級器と、前記粉砕テーブルの中心部に向かって、押込みガスを供給し、バイオマス原料の移動を助長させる押込みガス導入部とを具備し、前記分級器の下方に設けられて上部から下部に向けて拡縮する漏斗部と、前記原料供給管と離間された筒部と、を有する漏斗状整流部材とをさらに含むことを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、前記押込みガスが加熱されていることを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
【００１７】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記粉砕ローラの粉砕テーブル中心側の小径端部の形状をテーパ状とすることを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
【００１８】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記粉砕装置本体の周囲から鉛直軸方向と直交する方向に分散ガスを導入し、搬送ガスに同伴される所定粒径以上のバイオマス粉体を分散・落下させる分散流導入部を有することを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
第５の発明は、第１の発明において、前記押込みガス導入部は、前記漏斗状整流部材を介して前記押込みガスを供給することを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
第６の発明は、第１の発明において、前記押込みガス導入部は、前記漏斗状整流部材の前記筒部とを連通させて、前記押込みガスを供給することを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
第７の発明は、第１の発明において、前記漏斗状整流部の筒部の下端部が縮径され、前記粉砕テーブルの中心部に向かって前記押込みガスを供給する導入部管が設けられていることを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
第８の発明は、第１の発明において、前記導入管の下端部において、前記粉砕ローラの回転方向上流側に開口部が設けられていることを特徴とするバイオマス粉砕装置にある。
【００１９】
第９の発明は、第１乃至８のいずれか一つのバイオマス粉砕装置と、石炭原料を粉砕する石炭粉砕装置と、バイオマス粉砕装置で粉砕されたバイオマス粉体と、石炭粉砕装置で粉砕された石炭粉体とが供給されるボイラ火炉とを具備することを特徴とするバイオマス・石炭混焼システムにある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、粉砕テーブルの中心部に向かって、押込みガスを供給し、バイオマス原料の移動を助長させるので、バイオマス原料を効率的に且つ安定的に粉砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施例１に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例１に係るバイオマス粉砕装置の断面概略図である。
【図３】図３は、実施例２に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。
【図４】図４は、実施例３に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。
【図５】図５は、実施例４に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。
【図６】図６は、実施例５に係るボイラ火炉を備えたバイオマス・石炭混焼システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２３】
本発明による実施例１に係るバイオマス粉砕装置について、図面を参照して説明する。図１は、本実施例に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。図２は、実施例１に係るバイオマス粉砕装置の断面概略図である。
図１及び図２に示すように、本実施例に係るバイオマス粉砕装置１０Ａは、バイオマス原料１１を鉛直軸方向上方から供給する原料供給管１２を有する粉砕装置本体１３と、供給されたバイオマス原料１１が載置される粉砕テーブル１４と、該粉砕テーブル１４を回転駆動する駆動部１５と、前記粉砕テーブル１４の回転と連動して作動し、前記バイオマス原料１１を押圧力により粉砕する粉砕ローラ１６と、前記粉砕テーブル１４の外周側下方から上方に向けて上昇流を形成し、粉砕したバイオマス粉体１７を気流搬送する搬送ガス１８を噴出する送風手段（図示せず）と、粉砕装置本体１３の頂部内側に設けられ、前記搬送ガス１８に同伴されたバイオマス粉体１７を分級する分級器１９と、前記粉砕テーブル１４の中心部に向かって、押込みガス２２を供給し、バイオマス原料１１の移動を助長させる押込みガス導入部２１とを具備するものである。
【００２４】
前記粉砕テーブル１４は、略円形台状に形成され、該粉砕テーブル１４の上面は、該テーブル上に載置されたバイオマス固形物がこぼれ落ちないように凹状に形成されると共に、その外周側に堰１４ａを設けている。また、粉砕テーブル１４の摩耗を予防するために、交換自在なテーブルライナ１４ｂが設けられている。
なお、粉砕テーブル１４は、テーブル下側から延設される駆動軸（図示せず）にモータ（図示せず）が接続され、該モータによって粉砕テーブル１４を回転駆動するようになっている。
【００２５】
前記粉砕ローラ１６は、粉砕テーブル１４の中心より外側にずれた位置の上方に設けられている。該粉砕ローラ１６は、粉砕テーブル１４の回転と連動して回転しながら、粉砕テーブル１４のテーブルライナ１４ｂ上に載置されたバイオマス原料１１に押圧力を作用せしめてこれを粉砕する。
このとき、前記モータには、減速機が前記粉砕ローラ１６には粉砕荷重を変化させる可変油圧源又はスプリングが接続されており、粉砕ローラ１６の粉砕荷重を無段階若しくは段階的に減増させ、粉砕動力が定格範囲内、好ましくはほぼ一定になるように制御装置（不図示）で制御可能に構成されている。
【００２６】
前記原料供給管１２は、粉砕装置本体１３の天板１３ａに鉛直軸方向に貫挿され、バイオマス原料１１を粉砕テーブル１４上に落下させるように設置されている。
【００２７】
前記分級器１９は、搬送ガス（一次空気）１８により風力分級（一次分級）を通過した後のやや細かな粉粒体を二次分級するものであり、固定式分級器（サイクロンセパレータ）或いは回転式分級器（ロータリーセパレータ）等が用いられる。
本実施例の分級器１９では、漏斗状分級器としており、図示しない開口に設けた分級羽根により、粗粒と微粒とを分級している。分級された粗粒は粉砕テーブル１４側に落下して、再度粉砕がなされる。
【００２８】
前記搬送ガス（一次空気）１８を供給する送風手段は、所定流量で且つ所定温度の一次空気を、装置本体１３内に粉砕テーブル１４の周囲から供給するものであり、空気流量の調整にはダンパ等が用いられる。また、必要に応じて温度調整手段を備える。空気流量或いは温度は、図示しない制御装置により適宜制御される。
【００２９】
前記粉砕テーブル１４の外周縁と装置本体１３の内周面との間には隙間Ｄが設けられており、前記送風手段から供給された搬送ガス（一次空気）１８は、この隙間Ｄを介して粉砕テーブル１４の上方側に吹き抜けるようになっている。なお、前記隙間Ｄに偏流ベーン（図示せず）を設けるようにしてもよい。該偏流ベーンは、一次空気の吹き出し方向を調整するものであり、さらに、偏流ベーンの角度を任意に制御可能としてもよい。
【００３０】
前記分級器１９と略同一形状の漏斗状整流部材２３は、装置本体１３の上部側に、分級器１９と所定間隔をもって固定され、下方に向けて延設されている。この漏斗状整流部材２３は、分級器１９で分級されたバイオマス粉体（粗粒）を再度粉砕テーブル１４へ落下させるものである。漏斗状整流部材２３は、その上部から下部に向けて拡縮している分級されたバイオマス粉体（粗粒）を受ける漏斗部２３ａと、原料供給管１２と所定間隔を持って、バイオマス粉体（粗粒）を落下させる筒部２３ｂとから形成されている。
なお、該漏斗状整流部材２３の筒部２３ｂの下端部はその径が縮小されており、分級されて落下するバイオマス粉体（粗粒）の拡散を防止している。
【００３１】
前記漏斗状整流部材２３の筒部２３ｂの周囲には、押込みガス導入部２１からの押込みガス２２を導入する導入管２１ａが所定間隔を持って配設されている。なお、導入管２１ａには押込みガス導入部から水平に設けた供給管２１ｂを介して押込みガス２２を供給している。
そして、供給管２１ｂを介して導入された押込みガス２２は、漏斗状整流部材２３の筒部２３ｂの周囲から下方に向けて導入され、前記粉砕テーブル１４の中心部に向かって、下方流を形成している。この押込みガス２２の下方流は、粉砕テーブル１４に落下されたバイオマス原料１１の移動を粉砕ローラ１６側に助長させている。
【００３２】
この押込みガス２２を導入することで、バイオマス原料１１を粉砕テーブル１４の中央部から粉砕ローラ１６の中心側へ導入するので、粉砕テーブル１４の中心側におけるバイオマスの粗粉砕領域２４Ａにおける押込みを助長すると共に、粉砕ローラ１６の押圧によって微粉砕される微粉砕領域２４Ｂへの押込みも助長するようにしている。
特に、分級器１９で分級されて落下されたバイオマス粉体（粗粒）は軽く舞い上がるが、この押込みガス２２を供給することで、粉砕ローラ１６と粉砕テーブル１４との噛み込みが助長されることになる。
【００３３】
すなわち、バイオマス原料１１は原料供給管１２を介して、粉砕テーブル１４側に落下し、粉砕テーブル１４のテーブルライナ１４ｂと粉砕ローラ１６とにより粉砕される。この粉砕の際に、粉砕テーブル１４の中央部の上部より押込みガス２２を投入し、粉砕テーブル１４のテーブルライナ１４ｂ上の木質バイオマスのスムースな移動及び絡んだ原料の分離を助長するようにしている。
この結果、木質チップの移動、分散が助長され粉砕された微粒は粉砕ローラ１６の上流側を通過し、下流側に移動する。
【００３４】
特に、大きい粒径の木質チップ及びバイオマス粉体（粗粒）は、内周側の粉砕テーブル１４のテーブルライナ１４ｂと粉砕ローラ１６との相対速度差が大きいため、噛み込まれた原料は剪断され粗粒となって後流側に移動する。
後流側に移動した粗粒は、繊維がほぐれており、粉砕ローラ１６と粉砕テーブル１４とで圧着され微粉になる。
このように、本発明では、粉砕テーブル１４のテーブルライナ１４ｂ上のバイオマス粉体（微粉）１７は粉砕テーブル１４の回転による遠心力及び粉砕ローラ１６中央部からの押込みガス２２により外周側への移動が良好となり、効率的な木質系バイオマス原料の粉砕を行うことができる。
【００３５】
この押込みガス２２は、空気を用いることもできるが、高温（３００℃程度まで）ガス又は空気を使用することもできる。
高温のガス又は空気を導入することで、木質バイオマスの内部までの乾燥はできないものの、その表面が乾燥することにより、絡まりあった粗粒の分離が容易になる。
【００３６】
必要以上に大量の押込み空気を粉砕ローラ１６に投入することは、粉砕された微粉を直接燃焼する場合、ボイラ火炉での燃焼が不安定となる。粉砕ローラ１６の中央から空気を投入するため、粉砕ローラ１６の外周部より上向きに吹上げる搬送ガス１８の量は少なくなる。
本実施例では、全体の１０〜２０％前後程度を押込みガス２２の供給割合としている。
この結果、従来よりも９０〜８０％のガス量が搬送ガス１８となるので、比較的大きい粒径のバイオマス粉体（粗粒）は、吹上げ直後においては上昇するものの、吹き上げ空気量が少ないため、失速して粉砕テーブル１４上に落下することとなる。
一方、バイオマス粉体（細粒）１７は気流に乗り、分級器１９を通過してボイラ火炉側に排出される。
【００３７】
また図２に示すように、導入管２１ａの下端部に開口部２１ｃを設ける場合には、粉砕ローラ１６と対向するようにその開口を設けるよりも、回転方向の上流側に開口部２１ｃを設けることで、バイオマス原料１１やバイオマス粉体（粗粒）の粉砕ローラ１６への巻き込みを助長させることとなるので、好ましい。
【実施例２】
【００３８】
本発明による実施例２に係るバイオマス粉砕装置について、図面を参照して説明する。図３は、本実施例に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。なお、実施例１に係るバイオマス粉砕装置の構成と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図３に示すように、本実施例に係るバイオマス粉砕装置１０Ｂは、実施例１に係るバイオマス粉砕装置１０Ａにおいて、押込みガス２２の供給において、押込みガス導入部２１から直接供給管２１ｂと筒部２３ｂとを連通させ、前記漏斗状整流部材２３の筒部２３ｂ内に、押込みガス２２を供給している。
【００３９】
そして、押込みガス２２により落下されたバイオマス粉体（粗粒）とバイオマス原料１１は、前記粉砕テーブル１４の中心部に向かって落下し、粉砕テーブル１４に落下されたバイオマス原料１１及びバイオマス粉体（粗粒）の粉砕ローラ１６側への移動を助長させるようにしている。
【００４０】
これにより、実施例１に係る押込みガス２２の導入用の導入管２１ａを省略することができ、装置の簡略化を図ることができる。
【実施例３】
【００４１】
本発明による実施例３に係るバイオマス粉砕装置について、図面を参照して説明する。図４は、本実施例に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。なお、実施例１に係るバイオマス粉砕装置の構成と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図４に示すように、本実施例に係るバイオマス粉砕装置１０Ｃは、実施例１に係るバイオマス粉砕装置１０Ａにおいて、粉砕ローラ１６の形状を、粉砕テーブル１４中心側の小径端部を面取１６ａしてテーパ状としている。この結果、粉砕ローラ１６と粉砕テーブル１４との間において、従来よりも大きな間隙２６が形成される。
特に、木質系のバイオマス原料には、１０〜２０ｍｍ程度の粗大チップが混在しているため、粗粉砕領域２４Ａへの噛み込みを容易にする必要がある。また、噛みこんだ原料が徐々に粉砕され必要粒径に微粉砕する必要がある。
本実施例では、バイオマス原料１１の導入の際、入口部の粉砕ローラ１６と粉砕テーブル１４の隙間２６を大きくしているので、その導入が容易となる。
【００４２】
上流側（粉砕テーブル１４の中心側）はトップサイズが２５ｍｍ程度の木質チップと、分級器１９で分級され、落下されて再循環する粗粒（３〜１０ｍｍ程度）の木質バイオマスが混在する。
このような粗い粒径のものは、粉砕ローラ１６と粉砕テーブル１４とによる圧縮粉砕には適さないため、剪断作用により中間サイズに細断することが必要となる。
【００４３】
このため、粉砕テーブル１４中心側の小径端部を面取１６ａしてテーパ状とし、粉砕テーブル１４と粉砕ローラ１６との周速度差を内周部側が最大になるようにし、バイオマス原料１１に剪断力を与え、木質バイオマスの組織を分断するようにしている。
すなわち、面取り１６ａしてテーパ状とすることで、粉砕ローラ１６の小径側の速度が極端に遅くなり粉砕テーブル１４側の速度と異なるものとなるので、剪断力を増大させることができる。
【００４４】
また、粗粉に分断された木質バイオマスは、下流側（粉砕テーブル１４の外周部）に移動する。この部分は粉砕ローラ１６と粉砕テーブル１４との隙間を従来と同様に小さく設定し、噛みこんだバイオマス原料１１に圧縮力が生じる構造として、所定サイズに微粉砕するようにしている。
【実施例４】
【００４５】
本発明による実施例４に係るバイオマス粉砕装置について、図面を参照して説明する。図５は、本実施例に係るバイオマス粉砕装置の概略図である。
図５に示すように、本実施例に係るバイオマス粉砕装置１０Ｄは、実施例３に係るバイオマス粉砕装置１０Ｃにおいて、前記粉砕装置本体１３の周囲から鉛直軸方向と直交する方向に分散ガス３１を導入し、搬送ガス１８に同伴される所定粒径以上のバイオマス粉体を分散・落下させる分散流導入部３２を設けている。
【００４６】
この分散流導入部３２から分散ガス３１を導入することにより、搬送ガス１８に同伴される所定粒径以上の粒径の大きなバイオマス粉体（粗粒）を分級器１９まで到達させずに、分散させ、粉砕テーブル１４側へ落下させるようにしている。
すなわち、粉砕テーブル１４の外周から排出される木質バイオマスは再粉砕すべき粗粒と製品として取り出せる細粒とが混在した状態となっている。これらは形状的に絡まる性質がある。そこで、分級器１９に入る前に絡まった木質バイオマスを分散させ、分級を容易にするために粉砕ローラ１６の上方部で装置本体１３の外周側から分散ガス３１を導入し、分級させるようにしている。
【００４７】
本実施例では、全体の１０〜２０％前後程度を押込みガス２２の供給割合とすると共に、分散ガス３１の供給割合を１０％前後としている。
この結果、従来よりも８０〜７０％のガス量の搬送ガス１８となるので、比較的大きい粒径のバイオマス粉体（粗粒）は、吹上げ直後においては上昇するものの、吹き上げ空気量が少ないため、失速して粉砕テーブル１４上に落下することとなる。
これと共に、分散ガス３１により、分級効果が更に助長されることとなる。
【００４８】
また、粉砕装置本体１３における搬送ガス１８の流速は２０ｍ／ｓ程度、押込みガス２２の流速は１０ｍ／ｓ程度、分散ガス３１の流速は２０ｍ／ｓ程度とすることで、分級器１９へ到達する搬送ガス１８の流速は４ｍ／ｓ前後となる。なお、これらの流速はバイオマス性状及び粉砕負荷の変化に応じて、適宜調整可能である。
【実施例５】
【００４９】
本発明による実施例５に係るボイラ火炉を備えたバイオマス・石炭混焼システムについて、図面を参照して説明する。図６は、本実施例に係るボイラ火炉を備えたバイオマス・石炭混焼システムの概略図である。
図６に示すように、本実施例に係るボイラ火炉を備えたバイオマス・石炭混焼システムに上述したバイオマス粉砕装置１０Ａ（１０Ｂ、１０Ｃ）を適用したものである。
図６に示すように、本実施例に係るバイオマス・石炭混焼システムは、必要に応じて所定粒径以下まで一次破砕（粗破砕）、乾燥されたバイオマス固形物であるバイオマス原料１１が貯蔵されるバイオマス貯蔵設備４０と、バイオマス原料１１が供給されるバイオマスホッパ４１を備えたバイオマス粉砕装置１０Ａ（１０Ｂ、１０Ｃ）と、石炭５０を受け入れるホッパ５１ａ、５１ｂを備えた石炭粉砕装置５２ａ、５２ｂと、バイオマス粉砕装置１０Ａ（１０Ｂ、１０Ｃ）にて得られたバイオマス粉体１７及び石炭粉砕装置５２ａ、５２ｂにて得られた石炭粉体５３が供給されるボイラ火炉６０と、を備える。
木屑等のバイオマス原料１１はある程度大きさを揃えバイオマスチップとしてバイオマス貯蔵設備４０に貯蔵され、その後、バイオマスホッパ４１に供給される。バイオマスチップは、バイオマスホッパ４１からバイオマス粉砕装置１０Ａ（１０Ｂ、１０Ｃ）に供給され、粉砕テーブル１４と粉砕ローラ１６とにより粉砕される。粉砕後のバイオマス粉砕物および石炭粉砕物はボイラ火炉６０に供給され、ボイラ火炉６０内でバイオマス粉体と石炭粉体が混合して燃焼するようになっている。
【００５０】
ボイラ火炉６０の炉本体には、燃料供給ノズルとこれに共働するバーナが配設されている。燃焼により発生した燃焼排ガスは、炉内に配設された伝熱管６１を加熱して煙道へ送られる。炉本体の炉出口に設けた煙道の途中には空気加熱器（ＡＨ）６２が配置され、空気加熱器６２を通った燃焼排ガスは、灰捕集装置等の排ガス処理設備（図示せず）を経て大気放出される。
空気加熱器６２によって外気６３を加熱して生成した高温空気６４は石炭粉砕装置５２ａ、５２ｂに供給され、石炭の乾燥に用いられる。また燃焼排ガスの一部６５は、誘引ファン６６によりバイオマス粉砕装置１０Ａ（１０Ｂ、１０Ｃ）に供給され、バイオマスの分級、乾燥に用いられる。
【００５１】
このように本発明に係るバイオマス粉砕装置を備えたシステムとすることで、バイオマス粉砕が良好となるので、その粉砕物を燃焼装置に直接導入して燃焼させる場合においても、燃焼性能を低下させることなく安定燃焼が可能である。
また、押込みガスの全体量は従来と変化することがないので、一次空気の変動がなく、燃焼設備にて必要とされる空気量の範囲内で、バイオマス粉砕装置を安定して運転することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明に係るバイオマス粉砕装置によれば、バイオマス原料を効率的に且つ安定的に粉砕することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０Ａ〜１０Ｄ  バイオマス粉砕装置
１１  バイオマス原料
１２  原料供給管
１３  粉砕装置本体
１４  粉砕テーブル
１５  駆動部
１６  粉砕ローラ
１７  バイオマス粉体
１８  搬送ガス
１９  分級器
２１  押込みガス導入部
２２  押込みガス
【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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