(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭ミルのトリップ時においてミル本体内の温度を検出し、同温度が規定の温度以上では前記ミル本体内に所定量の蒸気を投入し、前記ミル本体内の温度が低下して前記温度が前記規定温度以下となるとＮ２やＣＯ２ガス等のイナートガスを投入して前記蒸気をパージするとともに、その蒸気パージ用のイナートガスによりミル本体内部に滞溜する石炭の自然発火や石炭爆発を防止することを特徴とする石炭ミルのイナート化方法。
【請求項２】
前記イナートガスに代えて空気により前記蒸気をパージすることを特徴とする請求項１記載の石炭ミルのイナート化方法。
【請求項３】
前記規定の温度は６５〜７５℃であることを特徴とする請求項１記載の石炭ミルのイナート化方法。
【請求項４】
給炭機から供給される石炭をミル本体内に投入し、回転する粉砕テーブル上で粉砕し、空気供給系から供給される空気で粉砕された石炭を上昇させ分級する石炭ミルにおいて、前記ミル本体内の温度を検出する温度センサと、前記ミル本体内に蒸気を供給する蒸気供給系と、前記ミル本体内にＮ２やＣＯ２ガス等のイナートガスを供給するイナートガス供給系と、前記給炭機、前記粉砕テーブル及び前記空気供給系の各駆動信号、並びに前記温度センサの検出信号を入力し、前記給炭機、前記粉砕テーブル及び前記空気供給系の駆動が停止するとミルトリップと判定すると共に、前記温度センサの検出する温度が規定温度以上であると前記蒸気供給系の弁を所定時間開き、前記ミル本体内の温度が低下して前記温度が前記規定温度以下となると前記イナートガス供給系の弁を所定時間開いて前記蒸気をパージするように制御する制御装置とを備えたことを特徴とする石炭ミルのイナート化装置。
【請求項５】
前記イナートガス供給系からのイナートガスに代えて前記空気供給系からの空気により前記蒸気をパージすることを特徴とする請求項４記載の石炭ミルのイナート化装置。
【請求項６】
前記規定温度が６５〜７５℃であることを特徴とする請求項４記載の石炭ミルのイナート化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は石炭ミルのイナート化方法及びその装置に関し、ミルトリップ時に蒸気を投入してミル内をイナート化し、自然発火、炭塵爆発を防止すると共に、蒸気の結露によるミル内の石炭の付着を確実に防止するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は竪形石炭ミルの一般的な構成図であり、図において、１０はミル本体であり、１１は本体１０内でモータ１２により回転する粉砕テーブル、１３はロールであり、油圧荷重装置１４で粉砕テーブル１１上に押付けられ、回転する粉砕テーブル１１上で石炭原料を粉砕する。１５は供給管であり、図示省略の給炭機から供給される石炭原料４０をミル本体１０内に導くものである。１６はロータリーセパレータで、供給管１５の周囲で回転し、粉砕された石炭を分級するものである。ロータリーセパレータ１６は駆動装置１９で回転駆動され、先端部には整流コーン１７、周囲には回転羽根１８を備え、回転することにより粉砕された微粉を分級するものである。
【０００３】
上記構成の石炭ミルにおいて、石炭原料４０は中心部の供給管１５からミル本体１０内に投入され、粉砕テーブル１１上に落下し、回転する粉砕テーブル１１上でロール１３で押付けられながら粉砕される。一方、粉砕テーブル１１の下部からは熱空気３０が供給され、粉砕した微粉を乾燥させると共に上部へ搬送し、上部に搬送された粉砕炭は回転するロータリーセパレータ１６により微粒と粗粒とに分級され、微粒は微粉４１として外部に取出され、粗粒は再び粉砕テーブル１１上に落下し、再び粉砕される。
【０００４】
このような竪形石炭ミルがトリップすると、内部に石炭が滞留したままの状態となり、自然発火し炭塵爆発が起こり、危険な状態となる可能性があるので、トリップ時にはミル本体１０内にミル本体外部から蒸気供給用の系路を応急的に設け、蒸気をミル内に導き、イナート化して炭塵爆発や自然発火を抑制するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように従来の竪形石炭ミルのトリップ時には、ミル内に応急的に蒸気を投入してミル本体内をイナート化し、炭塵爆発や自然発火を防止するようにしているが、運転時には７０℃〜８０℃程度の温度が徐々に低下してゆき、温度の低下により蒸気が結露し、ミル内の石炭が付着してしまう。石炭が付着したままであると、その後ミルを起動しミル内の温度が上昇した時に石炭が自然発火し、爆発を起こす危険があり、このような事態を避けなければならない。特に、図４に示すように、粉砕テーブル１１の下部からは２００℃程度の熱空気が送られており、この部分の雰囲気は乾燥し、酸化しており、この部分に石炭が滞留すると自然発火が起こりやすい。
【０００６】
そこで本発明は、ミル内の温度を検出しておき、ミルがトリップ時にミル内の温度が所定の温度以上の時にのみ蒸気を投入し、所定の温度以下では蒸気を投入せず、その代わり蒸気に代わるイナートガスを投入してミル内の蒸気をパージし、温度低下時に石炭が付着しないように蒸気の投入を制御する石炭ミルのイナート化方法及び装置を提供することを課題としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の（１）〜（３）の方法、（４）〜（６）の装置を提供する。
【０００８】
（１）石炭ミルのトリップ時においてミル本体内の温度を検出し、同温度が規定の温度以上では前記ミル本体内に所定量の蒸気を投入し、前記ミル本体内の温度が低下して前記温度が前記規定温度以下となるとＮ２やＣＯ２ガス等のイナートガスを投入して前記蒸気をパージするとともに、その蒸気パージ用のイナートガスによりミル本体内部に滞留する石炭の自然発火や石炭爆発を防止することを特徴とする石炭ミルのイナート化方法。
【０００９】
（２）前記イナートガスに代えて空気により前記蒸気をパージすることを特徴とする（１）記載の石炭ミルのイナート化方法。
【００１０】
（３）前記規定の温度は６５〜７５℃であることを特徴とする（１）記載の石炭ミルのイナート化方法。
【００１１】
（４）給炭機から供給される石炭をミル本体内に投入し、回転する粉砕テーブル上で粉砕し、空気供給系から供給される空気で粉砕された石炭を上昇させ分級する石炭ミルにおいて、前記ミル本体内の温度を検出する温度センサと、前記ミル本体内に蒸気を供給する蒸気供給系と、前記ミル本体内にＮ２やＣＯ２ガス等のイナートガスを供給するイナートガス供給系と、前記給炭機、前記粉砕テーブル及び前記空気供給系の各駆動信号、並びに前記温度センサの検出信号を入力し、前記給炭機、前記粉砕テーブル及び前記空気供給系の駆動が停止するとミルトリップと判定すると共に、前記温度センサの検出する温度が規定温度以上であると前記蒸気供給系の弁を所定時間開き、前記ミル本体内の温度が低下して前記温度が前記規定温度以下となると前記イナートガス供給系の弁を所定時間開いて前記蒸気をパージするように制御する制御装置とを備えたことを特徴とする石炭ミルのイナート化装置。
【００１２】
（５）前記イナートガス供給系からのイナートガスに代えて前記空気供給系からの空気により前記蒸気をパージすることを特徴とする（４）記載の石炭ミルのイナート化装置。
【００１３】
（６）前記規定温度が６５〜７５℃であることを特徴とする（４）記載の石炭ミルのイナート化装置。
【００１４】
本発明の（１）〜（３）の方法においては、ミルがトリップするとミル本体内部に滞留している石炭が自然着火し、炭塵爆発を起こす危険があるので、温度が高い間は蒸気を投入し、ミル本体内をイナート化してこのような危険を回避する。この状態でミルが停止を継続すると、ミル内の温度が徐々に低下してゆき、所定の温度以下となると蒸気が結露し、ミル内に石炭が付着するので、この温度以下となるとイナートガス例えば、Ｎ2 やＣＯ2 ガスを投入して内部の蒸気をパージし、蒸気の低温時の結露を防止する。又、本発明の（２）では、イナートガスの供給源がないプラントにおいては、イナートガスの代わりに空気を用いて蒸気をパージすることができ、（１）の発明と同様の効果が得られる。又、本発明の（３）においては所定温度を６５〜７５℃として設定するが、この温度以上では蒸気分圧が高いため酸素濃度が低くなり、蒸気によるイナート化の効果が大きくなるのでこの温度以上では蒸気を供給し、この温度以下では蒸気の結露を防止するためにイナートガスで蒸気をパージし、その後はイナートガスにより自然発火、炭塵爆発を防止する。
【００１５】
本発明の（４）〜（６）はイナート化装置であり、制御装置は給炭機、粉砕テーブル及び空気供給系の駆動信号からミルのトリップを検知し、トリップ時のミル本体内の温度が規定温度以上であれば、蒸気供給系から蒸気を供給し、規定温度以下であれば、イナートガス供給系からイナートガスを供給するように制御し、蒸気をパージするので上記（１）の発明の方法が本発明の（４）の装置で確実に実施できる。又、本発明の（５）ではイナートガス供給系に代えて空気供給系からの空気で蒸気をパージできるので、イナートガス供給系のないプラントでは有効となる。又、本発明の（６）では規定温度を６５〜７５℃に設定し、この温度以上では蒸気分圧が高いため酸素濃度が低くなり、蒸気でのイナート化を有効ならしめ、この温度以下では蒸気をイナートガスでパージするので蒸気の結露を防止し、石炭がミルに付着しないようにする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の一形態に係る石炭ミルのイナート化システムの構成図である。図において符号１０〜１６，４０，４１は図４に示す従来の石炭ミルと同じ機能を有するので、詳しい説明は省略し、同一符号をそのまま引用して説明するが、本発明の特徴部分は主に符号１，２及び開閉弁３，４を設け、これら開閉弁３，４の開閉を制御する部分にあり、以下に詳しく説明する。
【００１７】
図１において、１は制御装置、２は温度センサでありミル本体１０内の温度を検出する。３は蒸気供給開閉弁、４はイナートガス（Ｎ2,ＣＯ2 等）の供給開閉弁である。２０は給炭機でありミル本体１０に供給管１５を通って原料の石炭を供給するもの、２１は空気供給開閉弁である。
【００１８】
制御装置１には温度センサ２が検出するミル本体１０内の温度、給炭機２０の駆動信号、空気供給開閉弁２１の開閉信号、粉砕テーブル１１のモータ１２の駆動信号が入力されており、これら入力信号の状態によりミルのトリップ状態を検出し、トリップ時における温度センサ２が検出する温度の状態により、後述するように蒸気供給開閉弁３、イナートガス供給開閉弁４の開閉を制御する。
【００１９】
制御装置１では、給炭機２０と粉砕テーブル１１のモータ１２の駆動信号及び空気供給開閉弁２１の開信号を監視しておき、これらのすべての信号が「０」となると、給炭機２０と粉砕テーブル１２のモータ１２及び空気供給開閉弁２１のすべてが停止し、石炭ミルがトリップしたと判断する。更に温度センサ２の温度信号を監視し、温度が徐々に低下するが、温度が６５℃〜７０℃以上で、特に６５℃以上の状態であれば、蒸気供給開閉弁３を開き、所定の時間蒸気をミル本体１０内に供給し、ミル本体１０内をイナート化する。
【００２０】
ミル本体１０内に供給される蒸気はボイラで発生する蒸気系統から抽気して供給するもので、約３００℃の蒸気であり、ミル内をイナート化して滞留する石炭の炭塵爆発や自然発火を防止する。蒸気の噴射は断続的に、又は継続して所定時間に所定量の蒸気を供給する。
【００２１】
制御装置１は、又、温度センサ２を監視し続け、ミル停止中にミル内の温度が徐々に低下してゆき、温度が６５℃以下となると、イナートガス供給開閉弁４を所定時間の間開き、ミル本体１０内の蒸気をパージして蒸気をイナートガスに置き換える。蒸気が温度６５℃以下でミル本体１０内に滞留すると、蒸気が結露し、ミル内へ石炭が付着して石炭のミル内の滞留量が増加するが、低温時にはイナートガスで蒸気をパージするのでミル内の石炭付着量が低減される。
【００２２】
又、ミル本体１０内の温度が６５℃以下の低温時には、蒸気の飽和蒸気圧が低く、蒸気中の酸素濃度が充分に低下せず、ミル本体１０内のイナート化が小さい。これにより自然発火が発生する確率が大きくなり、又、炭塵爆発の危険性も増大する。本実施の形態のように、低温時に蒸気をイナートガスでパージすることにより、蒸気の結露を防ぐと共にイナートガスで自然発火を抑え、温度の高い間は蒸気でイナート化し、低温時になるとイナートガスで蒸気に置き換えることにより充分効果のあるイナート化が可能となる。
【００２３】
図２は蒸気パージを実施した場合の温度と飽和蒸気圧との関係を示す図である。図において、飽和蒸気圧はミル本体内の温度の下降と共に減少してゆき、温度が７０℃では０．３、６５℃に低下すると０．２５となり、飽和蒸気圧が０．２５〜０．３の範囲以上ではミル内の酸素濃度を１５mol/m3％以下の状態にすることができる。この酸素濃度以下では炭塵爆発が起こりにくい状態となる。
【００２４】
従って、ミル内温度が６５℃以上となると蒸気パージによりミル本体内の酸素濃度が低下し、この状態ではイナート化の効果が大きいので温度６５℃以上では蒸気を投入するようにする。又、温度６５℃以下では酸素濃度が大きく、イナート化の効果は少く、蒸気の結露による石炭付着による悪影響が大きいので蒸気をイナートガスによりパージし、イナートガスに置き換えるようにする。
【００２５】
図３は本発明の実施の第２形態に係る石炭ミルのイナート化システムの構成図である。図において、本実施の第２形態においては、図１の実施の第１形態からイナートガス供給系を削除したシステムで、その他の構成は同じでありＮ2 やＣＯ2 等のイナートガス供給源がないプラントでの使用に適しているシステムである。
【００２６】
図３において、石炭ミルがトリップした状態は図１のシステムと同じく制御装置１で判断し、トリップ時において温度センサ２の検出する温度が６５℃以上であれば、蒸気供給開閉弁３を開き、約３００℃の蒸気をミル本体１０内に投入し、ミル内をイナート化し、炭塵爆発を防止する。又、ミル本体１０内の温度が６５℃以下になると、上記したように蒸気が結露し、石炭が付着するようになるので、これを回避するため、空気供給用開閉弁２１を開き、空気を供給してミル本体１０内の蒸気をパージする。このようにパージ用のイナートガスの代わりに空気を用いても実施の第１形態と同様の効果が得られる。
【００２７】
以上説明の実施の第１形態では、ミルトリップ時にミル内に蒸気を投入してミル本体１０内をイナート化するシステムにおいて、ミル本体１０内の温度が６５℃以下になると、イナートガス供給開閉弁３を開いてＮ2 やＣＯ2 等のイナートガスを吹き込み、蒸気をパージし、又、実施の第２形態においては、イナートガスに代えて空気供給用開閉弁２１を開いて空気をミル本体１０内に流入させ、蒸気をパージするようにしたので、ミルトリップ時においてミル内が低温になったとしても、蒸気による結露を防ぎ、石炭の付着を少くして炭塵爆発や自然発火を確実に抑えることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の石炭ミルのイナート化方法は、（１）石炭ミルのトリップ時においてミル本体内の温度を検出し、同温度が規定の温度以上では前記ミル本体内に所定量の蒸気を投入し、前記ミル本体内の温度が低下して前記温度が前記規定温度以下となるとＮ２やＣＯ２ガス等のイナートガスを投入して前記蒸気をパージするとともに、その蒸気パージ用のイナートガスによりミル本体内部に滞留する石炭の自然発火や石炭爆発を防止することを特徴としている。このような方法によりミルがトリップするとミル本体内部に滞留している石炭が自然着火し、炭塵爆発を起こす危険があるので、温度が高い間は蒸気を投入し、ミル本体内をイナート化してこのような危険を回避する。この状態でミルが停止を継続すると、ミル内の温度が徐々に低下してゆき、所定の温度以下となると蒸気が結露し、ミル内に石炭が付着し、その後ミルを起動した際に自然発火、炭塵爆発の原因となるので、この温度以下となるとイナートガス、例えば、Ｎ２やＣＯ２ガスを投入して内部の蒸気をパージし、蒸気の低温時の結露を防止することができる。
【００２９】
又、本発明の（２）では、イナートガスの供給源がないプラントにおいては、イナートガスの代わりに空気を用いて蒸気をパージすることができ、（１）の発明と同様の効果が得られる。又、本発明の（３）においては所定温度を６５〜７５℃として設定するが、この温度以上では蒸気分圧が高いため酸素濃度が低くなり、蒸気によるイナート化の効果が大きくなるのでこの温度以上では蒸気を供給し、この温度以下では蒸気の結露を防止するためにイナートガスで蒸気をパージし、その後はイナートガスにより自然発火、炭塵爆発を防止することができる。
【００３０】
本発明の（４）は石炭ミルのイナート化装置であり、給炭機から供給される石炭をミル本体内に投入し、回転する粉砕テーブル上で粉砕し、空気供給系から供給される空気で粉砕された石炭を上昇させ分級する石炭ミルにおいて、前記ミル本体内の温度を検出する温度センサと、前記ミル本体内に蒸気を供給する蒸気供給系と、前記ミル本体内にＮ２やＣＯ２ガス等のイナートガスを供給するイナートガス供給系と、前記給炭機、前記粉砕テーブル及び前記空気供給系の各駆動信号、並びに前記温度センサの検出信号を入力し、前記給炭機、前記粉砕テーブル及び前記空気供給系の駆動が停止するとミルトリップと判定すると共に、前記温度センサの検出する温度が規定温度以上であると前記蒸気供給系の弁を所定時間開き、前記ミル本体内の温度が低下して前記温度が前記規定温度以下となると前記イナートガス供給系の弁を所定時間開いて前記蒸気をパージするように制御する制御装置とを備えたことを特徴としている。このような構成により、制御装置は給炭機、粉砕テーブル及び空気供給系の駆動信号からミルのトリップを検知し、トリップ時のミル本体内の温度が規定温度以上であれば、蒸気供給系から蒸気を供給し、規定温度以下であれば、イナートガス供給系からイナートガスを供給するように制御し、蒸気をパージするので上記（１）の発明の方法が本発明の（４）の装置で確実に実施できる。
【００３１】
又、本発明の（５）ではイナートガス供給系に代えて空気供給系からの空気で蒸気をパージできるので、イナートガス供給系のないプラントでは有効となる。又、本発明の（６）では規定温度を６５〜７５℃に設定し、この温度以上では蒸気分圧が高いため酸素濃度が低くなり、蒸気でのイナート化を有効ならしめ、この温度以下では蒸気をパージして蒸気の結露を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係る石炭ミルの蒸気パージ装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の第１形態に係る石炭ミルの蒸気パージ装置における温度と飽和蒸気圧との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の第２形態に係る石炭ミルの蒸気パージ装置の構成図である。
【図４】石炭ミルの一般的な構成図である。
【符号の説明】
１      制御装置
２      温度センサ
３      蒸気供給開閉弁
４      イナートガス供給開閉弁
１０    ミル本体
１１    粉砕テーブル
１２    モータ
１３    ロール
１４    油圧荷重装置
１５    供給管
１６    ロータリーセパレータ
２０    給炭機
２１    空気供給用開閉弁
【図１】
0003706507.tif 000002
【図２】
0003706507.tif 000003
【図３】
0003706507.tif 000004
【図４】
0003706507.tif 000005