(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体燃料を粉砕する粉砕部と、
前記粉砕部の上部に設けられ、前記粉砕部により粉砕された固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、
前記粉砕部により粉砕された固体燃料を前記分級部へ供給するための一次酸化性ガスを送風する一次酸化性ガス送風部と、
前記粉砕部に供給される前記一次酸化性ガスを予熱する予熱部と、
前記分級部により分級された前記微粉燃料を、前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスとともに、該微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ供給する供給流路と、
前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスを前記粉砕部および前記分級部を通過させることなく、前記供給流路へバイパスさせるバイパス流路と、
前記バイパス流路に配置され、前記バイパス流路を通過する前記一次酸化性ガスの風量を調整可能な流量調整弁とを備え、
前記流量調整弁は、前記固体燃料が含有する水分量、前記一次酸化性ガス送風部により送風される前記一次酸化性ガスが含有する水分量、及び前記供給流路の温度のうち少なくともいずれか一つに基づいて、前記一次酸化性ガスの流量を調整することを特徴とする固体燃料粉砕装置。
【請求項２】
前記供給流路が、前記分級部に接続され、前記微粉燃料が混合した前記一次酸化性ガスを前記分級部の上方へ導く上流側供給流路と、前記上流側供給流路から供給される前記微粉燃料が混合した前記一次酸化性ガスを水平方向に導く下流側供給流路とを有し、
前記バイパス流路が、前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスを前記上流側供給流路へバイパスさせることを特徴とする請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項３】
前記一次酸化性ガス送風部が送風する前記一次酸化性ガスの風量および前記流量調整弁の開度を制御する制御部を備え、
前記制御部が、前記流量調整弁の開度を小さくするのに応じて前記一次酸化性ガス送風部が送風する前記一次酸化性ガスの風量を減少させるように、前記流量調整弁および前記一次酸化性ガス送風部を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項４】
前記一次酸化性ガス送風部から送風される前記一次酸化性ガスを、前記予熱部を介さずに流通させる第１流路と、
前記一次酸化性ガス送風部から送風される前記一次酸化性ガスを、前記予熱部を介して流通させる第２流路と、
前記第１流路から供給される前記一次酸化性ガスと前記第２流路から供給される前記一次酸化性ガスを混合して、前記粉砕部へ供給する第３流路と、を備え、
前記バイパス流路が、前記第３流路と前記供給流路を接続する流路であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項５】
前記予熱部が、前記一次酸化性ガス送風部と前記粉砕部の間に設けられており、
前記一次酸化性ガス送風部により送風された前記一次酸化性ガスを前記予熱部が予熱することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項６】
前記予熱部が、前記一次酸化性ガス送風部の上流に設けられており、
前記予熱部により予熱された酸化性ガスを前記一次酸化性ガス送風部が前記一次酸化性ガスとして送風することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項７】
前記一次酸化性ガス送風部に酸化性ガスを送風する押込送風部を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項８】
固体燃料を粉砕する粉砕部と、前記粉砕部の上部に設けられ前記粉砕部により粉砕された固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、前記粉砕部により粉砕された固体燃料を前記分級部へ供給するための一次酸化性ガスを送風する一次酸化性ガス送風部と、前記粉砕部に供給される前記一次酸化性ガスを予熱する予熱部と、前記分級部により分級された前記微粉燃料を前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスとともに該微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ供給する供給流路と、を備える固体燃料粉砕装置の運
転方法であって、
前記粉砕部により粉砕された固体燃料を前記分級部へ供給するための一次酸化性ガスを前記粉砕部へ送風する工程と、
前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスを前記粉砕部および前記分級部を通過させることなく、バイパス流路を介して前記供給流路へバイパスさせる工程と、
前記固体燃料が含有する水分量、前記一次酸化性ガス送風部により送風される前記一次酸化性ガスが含有する水分量、及び前記供給流路の温度のうち少なくともいずれか一つに基づいて、前記バイパス流路を通過させる前記一次酸化性ガスの流量を調整する工程と
を備えることを特徴とする固体燃料粉砕装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体燃料粉砕装置および固体燃料粉砕装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭等の固体燃料を粉砕し、粉砕された固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級し、分級された微粉燃料を、微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ供給する固体燃料粉砕装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
そして、従来の固体燃料粉砕装置は、石炭等の固体燃料を粉砕する粉砕部に、酸化剤を含有する空気等の酸化性ガスを供給し、粉砕された固体燃料を上昇させ、上昇した固体燃料を分級して微粉燃料が混合した酸化性ガスを生成し、微粉燃料が混合した酸化性ガスをバーナ部へ供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水分を多く含む石炭等の固体燃料を燃料粉砕装置で粉砕する場合、燃料粉砕部からバーナ部へ微粉燃料を供給する供給流路内の湿度が高くなる。そして、湿度が高いと供給流路において水分が結露し、供給流路上に微粉燃料が堆積しやすくなる。そして、供給流路上に微粉燃料が堆積すると、堆積物により供給流路の流路径が減少する不具合や堆積物が発熱する不具合が生じる。
【０００５】
供給流路内の湿度を低くするには、水分に対する酸化性ガスの量を増やす、すなわち、燃料粉砕部に供給する一次酸化性ガスの量を増やすことが有効である。
しかしながら、燃料粉砕部に供給する一次酸化性ガスの量を増やすと、粉砕された固体燃料が上昇する量が増えてしまい、粒度の粗い固体燃料が微粉燃料を分級する分級部に到達してしまう。
そして、粒度の粗い固体燃料まで微粉燃料が分級部に到達してしまうと、微粉燃料の分級の精度が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、微粉燃料の分級精度を悪化させることなく、分級された微粉燃料をバーナ部へ供給する供給流路中に微粉燃料が堆積してしまう不具合を抑制することができる固体燃料粉砕装置およびそ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明に係る固体燃料粉砕装置は、固体燃料を粉砕する粉砕部と、前記粉砕部の上部に設けられ、前記粉砕部により粉砕された固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、前記粉砕部により粉砕された固体燃料を前記分級部へ供給するための一次酸化性ガスを送風する一次酸化性ガス送風部と、前記粉砕部に供給される前記一次酸化性ガスを予熱する予熱部と、前記分級部により分級された前記微粉燃料を、前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスとともに、該微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ供給する供給流路と、前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスを前記粉砕部および前記分級部を通過させることなく、前記供給流路へバイパスさせるバイパス流路と、前記バイパス流路に配置され、前記バイパス流路を通過する前記一次酸化性ガスの風量を調整可能な流量調整弁とを備え、前記流量調整弁は、前記固体燃料が含有する水分量、前記一次酸化性ガス送風部により送風される前記一次酸化性ガスが含有する水分量、及び前記供給流路の温度のうち少なくともいずれか一つに基づいて、前記一次酸化性ガスの流量を調整することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る固体燃料粉砕装置によれば、粉砕部により粉砕された固体燃料が、予熱部により予熱された一次酸化性ガスにより分級部へ供給され、分級部にて所定粒径よりも小さい微粉燃料に分級される。また、微粉燃料が混合した一次酸化性ガスが、供給流路を介して、微粉燃料を燃焼させるバーナ部に供給される。そして、供給流路には、バイパス流路を介して、予熱部により予熱された一次酸化性ガスが粉砕部および分級部を通過することなく導かれる。
【０００９】
このようにすることで、粉砕部及び分級部を通過する一次酸化性ガスの流量を増やすことなく、微粉燃料をバーナ部に導く供給流路に、予熱された一次酸化性ガスが導かれる。従って、微粉燃料の分級精度を悪化させることなく、分級された微粉燃料をバーナ部へ供給する供給流路中に微粉燃料が堆積してしまう不具合を抑制することができる固体燃料粉砕装置を提供することができる。
また、このようにすることで、固体燃料が含有する水分量や送風部により送風される一次酸化性ガスが含有する水分量や供給流路の温度等を考慮して、適切な流量の一次酸化性ガスをバイパス流路に流通させることが可能となる。
【００１０】
本発明の第１態様の固体燃料粉砕装置は、前記供給流路が、前記分級部に接続され、前記微粉燃料が混合した前記一次酸化性ガスを前記分級部の上方へ導く上流側供給流路と、前記上流側供給流路から供給される前記微粉燃料が混合した前記一次酸化性ガスを水平方向に導く下流側供給流路とを有し、前記バイパス流路が、前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスを前記上流側供給流路へバイパスさせることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第１態様の固体燃料粉砕装置は、供給流路が、分級部に接続されて微粉燃料の混合酸化性ガスを分級部の上方へ導く上流側供給流路と、上流側供給流路から供給される微粉燃料の混合酸化性ガスを水平方向に導く下流側供給流路とを有する場合に、バイパス流路が一次酸化性ガスを上流側供給流路へバイパスさせる。このようにすることで、微粉燃料が堆積しやすい下流側供給流路に、バイパス流路から導かれる一次酸化性ガスが確実に流入するので、分級された微粉燃料をバーナ部へ供給する供給流路中に微粉燃料が堆積してしまう不具合を、より確実に抑制することができる。
【００１３】
本発明の第３態様の固体燃料粉砕装置は、前記一次酸化性ガス送風部が送風する前記一次酸化性ガスの風量および前記流量調整弁の開度を制御する制御部を備え、前記制御部が、前記流量調整弁の開度を小さくするのに応じて前記一次酸化性ガス送風部が送風する前記一次酸化性ガスの風量を減少させるように、前記流量調整弁および前記一次酸化性ガス送風部を制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３態様の固体燃料粉砕装置は、流量調整弁の開度を小さくするのに応じて一次酸化性ガス送風部が送風する一次酸化性ガスの風量を減少させるように、流量調整弁および一次酸化性ガス送風部を制御する制御部を備える。このようにすることで、バイパス流路を介して一次酸化性ガスが迂回（バイパス）する場合と、そうでない場合とで粉砕部に供給される一次酸化性ガスの流量が変動してしまう不具合を防止することができる。
【００１５】
本発明の第４態様の固体燃料粉砕装置は、前記一次酸化性ガス送風部から送風される前記一次酸化性ガスを、前記予熱部を介さずに流通させる第１流路と、前記一次酸化性ガス送風部から送風される前記一次酸化性ガスを、前記予熱部を介して流通させる第２流路と、前記第１流路から供給される前記一次酸化性ガスと前記第２流路から供給される前記一次酸化性ガスを混合して、前記粉砕部へ供給する第３流路と、を備え、前記バイパス流路が、前記第３流路と前記供給流路を接続する流路であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４態様の固体燃料粉砕装置では、一次酸化性ガス送風部から送風される一次酸化性ガスが、予熱部を介して流通する第１流路と、予熱部を介さずに流通する第２流路に分岐される。その後、分岐された一次酸化性ガスが第３流路で合流して粉砕部に供給される。このようにすることで、適切な温度に調整された一次酸化性ガスを、バイパス流路を介して供給流路へ供給することができる。
【００１７】
本発明の第５態様の固体燃料粉砕装置は、前記予熱部が、前記一次酸化性ガス送風部と前記粉砕部の間に設けられており、前記一次酸化性ガス送風部により送風された前記一次酸化性ガスを前記予熱部が予熱することを特徴とする。このようにすることで、一次酸化性ガス送風部により送風された一次酸化性ガスを予熱した上で粉砕部に供給することができる。
【００１８】
本発明の第６態様の固体燃料粉砕装置は、前記予熱部が、前記一次酸化性ガス送風部の上流に設けられており、前記予熱部により予熱された酸化性ガスを前記一次酸化性ガス送風部が前記一次酸化性ガスとして送風することを特徴とする。このようにすることで、予熱部により予熱された酸化性ガスを一次酸化性ガスとして送風することができる。
【００１９】
本発明の第７態様の固体燃料粉砕装置は、前記一次酸化性ガス送風部に酸化性ガスを送風する押込送風部を備えることを特徴とする。このようにすることで、一次酸化性ガス送風部とともに押込送風部を用いて、十分な量の一次酸化性ガスを粉砕部に供給することができる。
【００２０】
本発明に係る固体燃料粉砕装置の運転方法は、固体燃料を粉砕する粉砕部と、前記粉砕部の上部に設けられ前記粉砕部により粉砕された固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、前記粉砕部により粉砕された固体燃料を前記分級部へ供給するための一次酸化性ガスを送風する一次酸化性ガス送風部と、前記粉砕部に供給される前記一次酸化性ガスを予熱する予熱部と、前記分級部により分級された前記微粉燃料を前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスとともに該微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ供給する供給流路と、を備える固体燃料粉砕装置の運転方法であって、前記粉砕部により粉砕された固体燃料を前記分級部へ供給するための一次酸化性ガスを前記粉砕部へ送風する工程と、前記予熱部により予熱された前記一次酸化性ガスを前記粉砕部および前記分級部を通過させることなく、バイパス流路を介して前記供給流路へバイパスさせる工程と、前記固体燃料が含有する水分量、前記一次酸化性ガス送風部により送風される前記一次酸化性ガスが含有する水分量、及び前記供給流路の温度のうち少なくともいずれか一つに基づいて、前記バイパス流路を通過させる前記一次酸化性ガスの流量を調整する工程とを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る固体燃料粉砕装置の運転方法によれば、粉砕部により粉砕された固体燃料が、予熱部により予熱された一次酸化性ガスにより分級部へ供給され、分級部にて所定粒径よりも小さい微粉燃料に分級される。また、微粉燃料が混合した一次酸化性ガスが、供給流路を介して、微粉燃料を燃焼させるバーナ部に供給される。そして、供給流路には、バイパス流路を介して、予熱部により予熱された一次酸化性ガスが粉砕部および分級部を通過することなく導かれる。
【００２２】
このようにすることで、粉砕部及び分級部を通過する一次酸化性ガスの流量を増やすことなく、微粉燃料をバーナ部に導く供給流路に、予熱された一次酸化性ガスが導かれる。従って、微粉燃料の分級精度を悪化させることなく、分級された微粉燃料をバーナ部へ供給する供給流路中に微粉燃料が堆積してしまう不具合を抑制することができる固体燃料粉砕装置の運転方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、微粉燃料の分級精度を悪化させることなく、分級された微粉燃料をバーナ部へ供給する供給流路中に微粉燃料が堆積してしまう不具合を抑制することができる固体燃料粉砕装置およびその運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の石炭粉砕装置を示す構成図である。
【図２】第１実施形態の石炭粉砕部を示す断面図である。
【図３】第１実施形態のローラとローラ支持部を示す断面図である。
【図４】第１実施形態の制御部の処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の制御部の処理を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態の石炭粉砕装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態において、固体燃料粉砕装置の一例である石炭粉砕装置について、図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態の石炭粉砕装置を示す構成図である。また、本実施形態では、酸化性ガスの一例として空気を用いて説明する。
第１実施形態の石炭粉砕装置（固体燃料粉砕装置）１は、石炭粉砕部１０と、石炭粉砕部１０に石炭を供給する給炭部３６と、石炭粉砕部１０に送風される一次空気を予熱する空気予熱器４０と、空気予熱器４０により予熱された空気を一次空気として石炭粉砕部１０に送風する一次空気ファン９０を備える。
【００２６】
また、石炭粉砕装置１は、石炭粉砕部１０から供給される微粉炭を燃焼させるバーナ部１１０を含むボイラ６０と、一次空気ファン９０から上流側供給流路１０５に一次空気を迂回（バイパス）させるバイパス流路１０４上に配置された流量調整弁７０ｃを備える。流量調整弁７０ｃは、電動モータを駆動することにより開度を調整可能な弁である。
また、石炭粉砕装置１は、石炭粉砕部１０、給炭部３６、押込ファン８０、一次空気ファン９０などの石炭粉砕装置１の各部を制御する制御部５０を備える。
【００２７】
次に、石炭粉砕装置１における空気の流れについて説明する。
石炭粉砕装置１の外部の空気は、押込ファン８０により流路１００から流入する。押込ファン８０により流路１００から流入した空気の一部は流路１０１から空気予熱器４０を経由して予熱され、予熱された空気が流路１０９を経由してバーナ部１１０へ供給される。この流路１０９を経由してバーナ部１１０へ供給される空気は、二次空気としてバーナ部１１０における微粉炭の燃焼に用いられる。
【００２８】
押込ファン８０により流路１００から流入した空気の他の一部は、一次空気ファン９０に流入し、一次空気ファン９０により流路１０２ａへ送風される。流路１０２ａへ送風された空気は、その一部が空気予熱器４０にて予熱され、予熱された空気が流路１０３を経て流路１０２ｂに合流する。流路１０２ａへ送風された空気の他の一部は、空気予熱器４０を経ずに流路１０２ｂに送風される。流路１０２ａと流路１０３が合流する位置では、空気予熱器４０により予熱された空気と空気予熱器４０による予熱がされていない空気とが混合し、流路１０２ｂを介して石炭粉砕部１０へ送風される。
【００２９】
流路１０２ａを通過する空気と流路１０３を通過する空気は、合流位置にて混合した後に、その一部がバイパス流路１０４へ流入し、他の一部が石炭粉砕部１０へ流入する。石炭粉砕部１０へ流入した空気（一次空気）は、後述するように、石炭粉砕部１０にて微粉炭と混合し、上流側供給流路１０５と下流側供給流路１０６を経て、バーナ部１１０に供給される。バーナ部１１０では、石炭粉砕部１０から供給される微粉炭の混合空気を一次空気とし、空気予熱器４０から供給される空気を二次空気とし、微粉炭の燃焼が行われる。
【００３０】
上流側供給流路１０５は、図１に示すように、石炭粉砕部１０から排出される微粉炭が混合した一次空気を上方に導く流路である。また、下流側供給流路１０６は、図１に示すように、上流側供給流路１０５から供給される混合空気（一次空気）を水平方向に導く流路である。下流側供給流路１０６は、バーナ部１１０に連結されている。
【００３１】
ボイラ６０では、バーナ部１１０での微粉炭の燃焼により発生した熱を、蒸気管（不図示）を流通する蒸気に与えることにより熱交換を行う。高温となった蒸気は蒸気タービン（不図示）を回転させる動力として用いられる。ボイラ６０からは、高温の燃焼ガスが流路１１２を介して空気予熱器４０に供給された後、流路１１１を経て石炭粉砕装置１の外部へ排出される。高温の燃焼ガスを、流路１１２を介して空気予熱器４０に供給しているのは、空気を予熱する熱源として高温の燃焼ガスを用いるためである。
【００３２】
第１実施形態で特徴的なのは、一次空気ファン９０により送風される一次空気の全量を石炭粉砕部１０へ導くのではなく、一次空気の一部をバイパス流路１０４に迂回させ、上流側供給流路１０５に導く点にある。このような構成とすることで、石炭粉砕部１０に供給される一次空気の流量を増やすことなく、空気予熱器４０により予熱された一次空気を上流側供給流路１０５に導くことが可能となる。空気予熱器４０により予熱された一次空気を、上流側供給流路１０５に導くことで、下流側供給流路１０６の内部で水分が結露するという不具合を抑制することができる。そして、水分が結露するという不具合を抑制することで、下流側供給流路１０６の内部に微粉炭が堆積してしまうという不具合を抑制することができる。
【００３３】
次に、図２を用いて石炭粉砕部１０を詳細に説明する。図２は、第１実施形態の石炭粉砕部を示す断面図である。
石炭粉砕部１０は、略円筒形状の中空のハウジング１１と、ハウジング１１内の下部に配置され、上下方向に延在する軸線周りに回転可能に取り付けられた回転テーブル１２と、回転テーブル１２の外周部１２ｂに押圧され回転テーブル１２と協働して石炭を粉砕するローラ（粉砕部）１３と、回転テーブル１２を回転させる駆動部１４を備える。駆動部１４は電動モータと減速機を含み、電動モータの回転数を減速させる減速機が回転軸を介して回転テーブル１２の中心部１２ａに接続されている。
【００３４】
また、石炭粉砕部１０は、ハウジング１１内の上部に配置された分級部１６と、ハウジング１１の上端を貫通するように取り付けられ上部から投入される石炭を回転テーブル１２の中央部１２ａに供給する石炭投入部１７とを備える。ハウジング１１の下端部は流路１０２ｂに連通しており、流路１０２ｂからハウジング１１の下端部に一次空気が流入する。ハウジング１１は、床１８に設置された一対の直方体形状のコンクリート製のブロック１９の上面に固定されている。
【００３５】
図２では、ローラ１３が１つのみ示されているが、回転テーブル１２の外周部１２ｂを押圧するように、外周方向に一定の間隔を空けて、複数のローラ１３が配置される。例えば、外周部１２ｂ上に１２０°の角度間隔を空けて、３つのローラ１３が配置される。この場合、３つのローラ１３が回転テーブル１２の外周部１２ｂと接する部分（押圧する部分）は、回転テーブル１２の中心部１２ａからの距離が等距離となる。
【００３６】
回転テーブル１２の外側の複数箇所には、流路１０２ｂ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空気吹出口３２が設けられている。空気吹出口３２の上方にはベーン３３が設置されており、ベーン３３は空気吹出口３２から吹き出した一次空気には旋回力を与える。ベーン３３により旋回力が与えられた一次空気は、図２中に矢印に示すような気流となって回転テーブル１２上で粉砕された石炭をハウジング１１の上方の分級部１６へ導く。なお、一次空気に混合した石炭の粉砕物のうち、粒径の大きいものは分級部１６まで到達することなく落下して回転テーブル１２に再び戻される。
【００３７】
分級部１６は、略円筒形状のハウジング１１の円筒軸を中心に回転するブレードを備えている。分級部１６に到達した石炭の粉砕物は、回転するブレードと一次空気の流れにより生ずる遠心力と求心力の相対的なバランスにより、所定粒径より小さい微粉炭のみがブレードの内部に流入し、出口３４から流出する。出口３４は上流側供給流路１０５に連通している。
【００３８】
次に、図３を用いてローラ１３とローラ支持部２０の構成について説明する。ローラ１３は、ローラ支持部２０によってハウジング１１に支持されている。ローラ支持部２０は、ローラ１３を取り付ける支持軸２１と、支持軸２１を保持するボス２２と、ボス２２の側部に固定して取り付けられた回転軸２３と、ボス２２の上面に上方へ延在するように取り付けられたアーム２４と、ボス２２の下面に下方に突出するように設けられた突起部２５を備える。
【００３９】
ローラ１３の中心には、略円筒形状をした中空のハブ２６が取り付けられている。ローラ１３は、ハブ２６を介して、支持軸２１の先端部に取り付けられる。したがって、ローラ１３は、支持軸２１を中心に周方向に回転可能となっている。
回転軸２３は、軸線が略水平方向であり、回転テーブル１２の円形形状の接線方向に延在するように配置されている。ローラ支持部２０は回転軸２３を中心に回動可能となっており、回転軸２３を中心に回動することにより、回転テーブル１２の外周部１２ｂに対するローラ１３の距離が変化する。
【００４０】
ハウジング１１には、アーム２４の上端部を押圧する荷重付加部２７が取り付けられている。荷重付加部２７は、長手方向に移動可能な状態でハウジング１１に取り付けられたスライダ２８と、ハウジング１１の外周に取り付けられスライダ２８の外側端部を押圧する油圧荷重部２９を備える。スライダ２８の内側端部は、アーム２４の上端部外周側に接続されている。荷重付加部２７は、油圧荷重部２９によってスライダ２８を長手方向に移動させることにより、ローラ支持部２０を、回転軸２３を中心に揺動させる。
【００４１】
突起部２５は、ローラ支持部２０が回転軸２３を中心に一定の位置まで揺動した場合に、ストッパ３０に突き当たる。ストッパ３０は、ローラ１３の回転テーブル１２を押圧する方向への移動量を制限する制限部材として機能する。ストッパ３０は、外周面に雄ネジが刻まれたネジ部材であり、ハウジング１１を貫通するように取り付けられた保持部３１の内周に刻まれた雌ネジと螺合している。ストッパ３０は、専用の特殊工具で手動により回転可能となっている。これにより、回転テーブル１２に最も近接する場合の、ローラ１３の回転テーブル１２に対する相対位置が調整可能となっている。
【００４２】
次に、石炭粉砕装置１の動作について図４を用いて説明する。図４は、石炭粉砕装置１の制御部５０の処理を示すフローチャートである。制御部５０は、制御部５０が備える記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、図４のフローチャートに示す各処理を実行する。
ステップＳ４０１で、制御部５０は、石炭粉砕装置１のウォーミングを開始する。ここで、ウォーミングとは、予め、石炭粉砕部１０に一次空気を流入させて石炭粉砕部１０のハウジング１１内を暖気する処理をいう。このウォーミングは、冷態である石炭粉砕部１０に石炭を投入すると石炭の乾燥が十分に行われず、石炭粉砕部１０からの微粉炭の出口である上流側流路１０５と下流側流路１０６に結露により微粉炭が沈降、堆積してしまうことを防止することを目的としている。制御部５０は、押込ファン８０と一次空気ファン９０を動作させ、ボイラ６０の排出ガスと熱交換する空気予熱器４０により予熱された一次空気を石炭粉砕部１０に流入させる。
【００４３】
ステップＳ４０２で、制御部５０は、石炭粉砕部１０の出口付近に設けられた温度センサの出力を検出し、検出した温度が所定温度（例えば、７０℃）以上となったかどうかを判定する。制御部５０は、所定温度以上となったと判定した場合はステップＳ４０３に処理を進める。
ステップＳ４０３で、制御部５０は、給炭部３６に石炭の給炭を開始させるよう指示する。制御部５０の指示を受けた給炭部３６は、石炭粉砕部１０の石炭投入部１７への石炭の供給を開始する。
【００４４】
ステップＳ４０４で、制御部５０は、流量調整弁７０ｃを開状態とするよう流量調整弁７０ｃに指示する。制御部５０の指示を受けた流量調整弁７０ｃは、バイパス流路１０４に流路１０２ｂからの一次空気を流通させるよう、弁を開状態とする。バイパス流路１０４に一次空気が流通するようになると、石炭粉砕部１０を通過させることなく上流側供給流路１０５へ一次空気を迂回（バイパス）させることが可能となる。
なお、流量調整弁７０ｃを開状態とする際の弁の開度は、石炭が含有する水分量や一次空気ファン９０により送風される一次空気が含有する水分量や供給流路の温度等を考慮して、適切に設定するのが望ましい。
ステップＳ４０５で、制御部５０は、一次空気ファン９０が送風する風量が第１の風量となるように、ファンの回転速度を設定する指示をする。制御部５０からの指示を受けた一次空気ファン９０は、一次空気ファン９０が送風する風量が第１の風量となるように、ファンの回転速度を設定する。
【００４５】
ステップＳ４０６で、制御部５０は、石炭粉砕部１０の出口付近に設けられた湿度センサの出力を検出し、検出した湿度が所定湿度以下であるかどうか判定する。制御部５０は、検出した湿度が所定湿度以下であると判定した場合はステップＳ４０７へ処理を進める。
ステップＳ４０７で、制御部５０は、一次空気ファン９０が送風する風量が第２の風量となるように、ファンの回転速度を設定する指示をする。制御部５０からの指示を受けた一次空気ファン９０は、一次空気ファン９０が送風する風量が第２の風量となるように、ファンの回転速度を設定する。
また、ステップＳ４０８で、制御部５０は、流量調整弁７０ｃを閉状態とするよう流量調整弁７０ｃに指示する。制御部５０の指示を受けた流量調整弁７０ｃは、バイパス流路１０４に流路１０２ｂからの一次空気が流通しないよう、弁を閉状態とする。
【００４６】
ここで、ステップＳ４０５で第１の風量を設定した場合に、バイパス流路１０４を流通する一次空気の風量のことを、バイパス風量と定義する。そして、ステップＳ４０７で設定される第２の風量は、第１の風量からバイパス流量を減算した風量である。
ステップＳ４０５で第１の風量を設定した場合、一次空気ファン９０が送風する第１の風量の一次空気のうち、バイパス風量分の一次空気がバイパス流路１０４を流通する。そして、第１の風量からバイパス風量を減算した第２の流量分の一次空気が、石炭粉砕部１０に流入する。
一方、ステップＳ４０７で第２の風量を設定した場合、バイパス流路１０４には一次空気が流通せず、第２の風量分の一次空気が石炭粉砕部１０に流入する。
以上のように一次空気ファン９０が送風する一次空気の風量を制御することで、流量調整弁７０ｃを開状態とした場合と流量調整弁７０ｃを閉状態とした場合のいずれの場合でも、石炭粉砕部１０に流入する一次空気の風量を一定（第２の風量）とすることができる。
【００４７】
ステップＳ４０９で、制御部５０は、石炭粉砕装置１の運転を終了させるかどうかを判定し、運転を終了させると判定した場合には、図４の処理を終了させる。
【００４８】
以上説明したように、第１実施形態の石炭粉砕装置１によれば、ローラ（粉砕部）１３により粉砕された石炭が、空気予熱器４０により予熱された一次空気により分級部１６へ供給され、分級部１６にて所定粒径よりも小さい微粉炭に分級される。また、微粉炭と混合した一次空気が供給流路（上流側供給流路１０５、下流側供給流路１０６）を介して、微粉炭を燃焼させるバーナ部１１０に供給される。そして、供給流路（上流側供給流路１０５、下流側供給流路１０６）には、バイパス流路１０４を介して、空気予熱器に４０より予熱された一次空気がローラ（粉砕部）１３および分級部１６を通過することなく導かれる。
【００４９】
このようにすることで、ローラ（粉砕部）１３および分級部１６を通過する一次空気の流量を増やすことなく、微粉炭をバーナ部１１０に導く供給流路に、予熱された一次空気が導かれる。従って、微粉炭の分級精度を悪化させることなく、分級された微粉炭をバーナ部１１０へ供給する供給流路中に微粉炭が堆積してしまう不具合を抑制することができる。
【００５０】
また、第１実施形態の石炭粉砕装置１は、供給流路が、分級部１６に接続されて微粉炭の混合空気を分級部１６の上方へ導く上流側供給流路１０５と、上流側供給流路１０５から供給される微粉炭の混合空気を水平方向に導く下流側供給流路１０６とを有する場合に、バイパス流路１０４が一次空気を上流側供給流路へ迂回（バイパス）させる。このようにすることで、微粉炭が堆積しやすい下流側供給流路１０６に、バイパス流路１０４から導かれる一次空気が確実に流入するので、分級された微粉炭をバーナ部１１０へ供給する供給流路中に微粉炭が堆積してしまう不具合を、より確実に抑制することができる。
【００５１】
また、第１実施形態の石炭粉砕装置１は、バイパス流路１０４に配置され、バイパス流路１０４を通過する一次空気の風量を調整可能な流量調整弁７０ｃを備える。このようにすることで、石炭が含有する水分量や一次空気ファン９０により送風される一次空気が含有する水分量や供給流路の温度等を考慮して、適切な流量の一次空気をバイパス流路に流通させることが可能となる。
【００５２】
また、第１実施形態の石炭粉砕装置１は、流量調整弁７０ｃの開度を小さくするのに応じて一次空気ファン９０が送風する一次空気の風量を減少させるように、流量調整弁７０ｃおよび一次空気ファン９０を制御する制御部５０を備える。このようにすることで、バイパス流路を介して一次空気が迂回（バイパス）する場合と、そうでない場合とでローラ（粉砕部）１３に供給される一次空気の流量が変動してしまう不具合を防止することができる。
【００５３】
また、第１実施形態の石炭粉砕装置１は、一次空気ファン９０から送風される一次空気が、空気予熱器４０を介して流通する流路１０３と、空気予熱器４０を介さずに流通する流路１０２ａに分岐される。流路１０３には風量を調整可能な流量調整弁７０ｂが、流路１０２ａには風量を調整可能な流量調整弁７０ａが、それぞれ備えられている。流量調整弁７０ａおよび流量調整弁７０ｂは、制御部５０により制御される電動モータにより開度を調整可能な弁である。流路１０３を流通する一次空気の風量と流路１０３ａを流通する一次空気の風量が、流量調整弁７０ａおよび流量調整弁７０ｂにより、それぞれ調整される。流路１０２ａと流路１０３にそれぞれ分岐された一次空気は、流路１０２ｂで合流して石炭粉砕部１０に供給される。流路１０２ａを流通する一次空気の風量と流路１０３を流通する一次空気の風量を調整することで、適切な温度に調整された一次空気を、バイパス流路を１０４介して供給流路へ供給することができる。例えば、一次空気の温度を上昇させたい場合には、流量調整弁７０ｂの開度を大きくして流路１０３の風量を増加させるか、あるいは、流量調整弁７０ａの開度を小さくして流路１０２ａの風量を減少させればよい。
【００５４】
また、第１実施形態の石炭粉砕装置１は、空気予熱器４０が、一次空気ファン９０と石炭粉砕部１０の間に設けられており、一次空気ファン９０により送風された一次空気を空気予熱器４０が予熱する。このようにすることで、一次空気ファン９０により送風された一次空気を予熱した上で石炭粉砕部１０に供給することができる。
【００５５】
また、第１実施形態の石炭粉砕装置１は、一次空気ファン９０に空気を送風する押込ファン８０を備える。このようにすることで、一次空気ファン９０とともに押込ファン８０を用いて、十分な量の一次空気を石炭粉砕部１０に供給することができる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態の制御部の処理を示すフローチャートである。制御部５０は、制御部５０が備える記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、図５のフローチャートに示す各処理を実行する。
なお、第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する部分を除き、第１実施形態と同様であるものとする。
また、図５のフローチャートの処理は、図４のフローチャートの処理の変形例である。図５のステップＳ５０１からステップＳ５０５までの処理は、図４のステップＳ４０１からステップＳ４０５までの処理と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
第１実施形態は、ステップＳ４０６にて湿度が所定湿度以下となったと判定された場合に、一次空気ファン９０の風量を減少させ、流量調整弁７０ｃを閉状態とするものであった。それに対して第２実施形態は、ステップＳ５０６にて流量調整弁７０ｃが石炭粉砕装置１の操作者により手動にて閉状態とされた場合に、一次空気ファン９０の風量を減少させるものである。
【００５８】
図５のステップＳ５０６で、制御部５０は、流量調整弁７０ｃが閉状態であるかどうかを判定し、閉状態であると判定した場合はステップＳ５０７へ処理を進める。流量調整弁７０ｃは、弁の開閉状態を検知可能なセンサを備えており、制御部５０は、流量調整弁７０ｃが備えるセンタの出力を検知することにより、流量調整弁７０ｃが閉状態であるかどうかを判定する。
なお、第１実施形態で説明したように、流量調整弁７０ｃは電動モータにより開度を調整可能であるが、石炭粉砕装置１の操作者が手動にて開度を調整することも可能である。第２実施形態では、石炭粉砕装置１の操作者が手動にて流量調整弁７０ｃを閉状態とする。そして、流量調整弁７０ｃが閉状態とされたことが、ステップＳ５０６にて検知される。
【００５９】
ステップＳ５０７で、制御部５０は、一次空気ファン９０が送風する風量が第２の風量となるように、ファンの回転速度を設定する指示をする。制御部５０からの指示を受けた一次空気ファン９０は、一次空気ファン９０が送風する風量が第２の風量となるように、ファンの回転速度を設定する。
ステップＳ５０８で、制御部５０は、石炭粉砕装置１の運転を終了させるかどうかを判定し、運転を終了させると判定した場合には、図５の処理を終了させる。
【００６０】
第２実施形態では、石炭粉砕装置１の操作者が、石炭粉砕装置１の稼働状況を認識し、下流側供給流路１０６に微粉炭が堆積する不具合が発生しないと判断した場合に、流量調整弁７０ｃを閉状態とする。そして、流量調整弁７０ｃの閉状態が判定された場合に、石炭粉砕装置１の制御部５０が自動的に一次空気ファン９０の風量を減少させる。
そして、ステップＳ５０５にて第１の風量に設定する場合と、ステップＳ５０７にて第２の風量に設定する場合とで、石炭粉砕部１０に流入する一次空気の風量が同量となるようにする。すなわち、ステップＳ５０５にて第１の風量に設定する場合にバイパス流路１０４を流通するバイパス風量の分だけ、ステップＳ５０７にて設定する第２の風量を減少させる。
このようにすることで、バイパス流路１０４を介して一次空気が迂回（バイパス）する場合と、そうでない場合とで石炭粉砕部１０に供給される一次空気の流量が変動してしまう不具合を防止することができる。
【００６１】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、第１実施形態および第２実施形態の変形例であり、以下で特に説明する部分を除き、第１実施形態および第２実施形態と同様であるものとする。
第１実施形態および第２実施形態に対応する図１では、空気予熱器４０が、一次空気ファン９０と石炭粉砕部１０の間に設けられている。図１に示される型式は、コールドエアファン型と呼ばれる。
それに対して、第３実施形態に対応する図６では、空気予熱器４０が、一次空気ファン９０の上流側に設けられている。図６に示される型式は、ホットエアファン型と呼ばれる。
【００６２】
第３実施形態の石炭粉砕装置１における空気等の流れについて図６を参照して説明する。
石炭粉砕装置１の外部の空気は、押込ファン８０により流路１００から流入する。押込ファン８０により流路１００から流入した空気の一部は流路１０１から空気予熱器４０を経由して予熱され、予熱された空気の一部が流路１０９を経由してバーナ部１１０へ供給される。この流路１０９を経由してバーナ部１１０へ供給される空気は、二次空気としてバーナ部１１０における微粉炭の燃焼に用いられる。
【００６３】
空気予熱器４０により予熱された空気の他の一部は流路１０３を通過して、流路１０１に合流する。この合流位置では、押込ファン８０から空気予熱器４０を経ずに送風された一次空気と、流路１０３を通過した予熱された空気とが混合し、一次空気ファン９０へ送風される。一次空気ファン９０から送風される一次空気は、その一部がバイパス流路１０４へ流入し、他の一部が石炭粉砕部１０へ流入する。
【００６４】
以上説明したように、第３実施形態の石炭粉砕装置１では、空気予熱器４０が、一次空気ファン９０の上流に設けられており、空気予熱器４０により予熱された空気を一次空気ファン９０が一次空気として送風する。このようにすることで、空気予熱器４０により予熱された空気を一次空気として送風することができる。
【００６５】
〔他の実施形態〕
第１実施形態および第２実施形態では、給炭を開始（ステップＳ４０３、ステップＳ５０３）した後に流量調整弁７０ｃを開状態とするものであったが、他の態様であっても良い。例えば、ウォーミング開始と同時あるいはそれ以前に、流量調整弁７０ｃを開状態としてもよい。このようにすることで、給炭開始より前のウォーミング時において石炭粉砕部１０からバーナ部１１０への一次空気の供給流路の湿度を低く保ち、微粉炭の堆積を抑制することができる。
【００６６】
また、第１実施形態では、ステップＳ４０８で流量調整弁７０ｃを閉状態としたが、他の態様であっても良い。例えば、流量調整弁７０ｃを閉状態とはせずにステップＳ４０４での開度よりも減少させた任意の開度としても良い。このようにすることで、湿度が所定湿度以下の場合に、微粉炭の堆積の可能性が低いことを鑑みて、バイパス流路１０４を流通させる一次空気の流量を減少させることができる。
【００６７】
第１実施形態および第２実施形態では、バイパス流路１０４上に流量調整弁７０ｃを設けたが、他の態様であっても良い。例えば、バイパス流路１０４上に流量調整弁７０ｃを設けずに、一次空気ファン９０からの一次空気が常にバイパス流路１０４を流通するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１    石炭粉砕装置（固体燃料粉砕装置）
１０  石炭粉砕部
１１  ハウジング
１２  回転テーブル
１３  ローラ
１４  駆動部
１６  分級部
３６  給炭部
４０  空気予熱器
５０  制御部
６０  ボイラ
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ  流量調整弁
８０  押込ファン
９０  一次空気ファン
１０４  バイパス流路
１０５  上流側供給流路
１０６  下流側供給流路
１１０  バーナ部
【図１】
0005964083.tif 000002
【図２】
0005964083.tif 000003
【図３】
0005964083.tif 000004
【図４】
0005964083.tif 000005
【図５】
0005964083.tif 000006
【図６】
0005964083.tif 000007