CN108602069B - 粉碎装置、粉碎装置的喉管以及煤粉燃烧锅炉 - Google Patents

粉碎装置、粉碎装置的喉管以及煤粉燃烧锅炉 Download PDF

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CN108602069B CN201780010176.7A CN201780010176A CN108602069B CN 108602069 B CN108602069 B CN 108602069B CN 201780010176 A CN201780010176 A CN 201780010176A CN 108602069 B CN108602069 B CN 108602069B
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Abstract

本发明提供一种粉碎装置、粉碎装置的喉管以及煤粉燃烧锅炉。粉碎装置具备：壳体；粉碎台，其构成为在所述壳体内进行旋转；以及喉管，其在所述壳体内设置于所述粉碎台的外周侧，用于形成上升气流。所述喉管包括：内环，其沿着所述粉碎台的外周延伸；外环，其设置于所述内环的外周侧，在该外环与该内环之间形成有环状流路；以及多个喉管叶片，其设置于所述内环与所述外环之间。在将所述内环与所述外环之间的半径方向间隙设为H、将所述喉管叶片的长度设为L、将相邻的所述喉管叶片的间隔设为d时，满足2.0≤L/d≤4.0及0.5≤H/d≤1.5。

Description

粉碎装置、粉碎装置的喉管以及煤粉燃烧锅炉
技术领域
本发明涉及粉碎装置、粉碎装置的喉管以及具备它们的煤粉燃烧锅炉。
背景技术
已知将固体燃料等被粉碎物在粉碎台上粉碎成粒子状的粉碎装置。
例如，在专利文献1及2所公开的粉碎装置中，被粉碎物在粉碎台上被粉碎辊粉碎，粉碎粒子通过从在粉碎台的周围设置的喉管供给的一次空气(搬运气体)而上升，被输送至分级部。在该分级部中，粉碎粒子被分级成粗大粒子和微小粒子，微小粒子被输送至使用目的地。
在专利文献2中公开有如下喉管的结构，该喉管用于为了抑制粉碎粒子从喉管落下而对从喉管吹起的搬运气体的流速进行调整。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-198883号公报
专利文献2：日本特开2013-103212号公报
发明内容
发明要解决的课题
如专利文献2那样，在为了抑制粉碎粒子从喉管落下，而对从喉管供给的搬运气体的流速进行调整的情况下，若使搬运气体的流速增加，则能够抑制粉碎粒子的落下，但通过喉管的搬运气体的压力损失(以下，也称为“喉管压力损失”)增加，运转所需的动力有可能增加。
鉴于上述课题，本发明的至少一实施方式目的在于抑制从喉管落下的粉碎粒子的落下量(以下，也简称为“落下量”)，且抑制壳体内的压力损失的增加从而抑制粉碎装置的动力增加。
用于解决课题的方案
(1)本发明的至少一实施方式的粉碎装置具备：壳体；粉碎台，其构成为在所述壳体内进行旋转；以及喉管，其在所述壳体内设置于所述粉碎台的外周侧，用于形成上升气流，其中，所述喉管包括：内环，其沿着所述粉碎台的外周延伸；外环，其设置于所述内环的外周侧，在该外环与该内环之间形成有环状流路；以及多个喉管叶片，其设置于所述内环与所述外环之间，在将所述内环与所述外环之间的半径方向间隙设为H、将所述喉管叶片的长度设为L、将相邻的所述喉管叶片的间隔设为d时，满足下述式(a)及式(b)，
(a)2.0≤L/d≤4.0
(b)0.5≤H/d≤1.5。
根据上述(1)的结构，通过满足2.0≤L/d，气流在喉管内部被充分地缩流，被加速后的气流从粉碎台的上表面喷出。能够利用该被加速后的气流的动能将粉碎粒子保持在喉管上，能够抑制从喉管的落下。另外，通过满足L/d≤4.0，能够抑制缩流部的长度，抑制喉管压力损失。
另外，间隙H是由喉管的截面积大致确定的值。因此，H/d根据d的值、即喉管叶片的个数而增减。d越小，则喉管叶片23的个数越多，刮起粉碎粒子的次数增加，因此，粉碎粒子难以从喉管落下。因此，通过满足0.5≤H/d，能够抑制落下量。
另一方面，若喉管叶片的个数过多，则喉管压力损失增加。于是，通过满足H/d≤1.5，能够抑制压力损失的增加。
根据以上内容，通过满足上述式(a)及(b)，能够抑制落下量，并且抑制通过喉管的气流的压力损失的增加，能够抑制粉碎装置的动力增加。
(2)在几个实施方式中，在所述(1)的结构的基础上，
所述喉管叶片从该喉管叶片的下端朝向上端而向所述喉管的旋转方向的上游侧倾斜，在将所述喉管叶片相对于所述喉管的旋转中心轴的倾斜角设为θ时，满足下述式(c)，
(c)45°≤θ≤60°。
根据上述(2)的结构，上述喉管叶片从其下端朝向上端而向喉管的旋转方向的上游侧倾斜，因此，各喉管叶片对粉碎粒子的刮起效果增加。
另外，通过满足45°≤θ，能够有效地利用喉管叶片将粉碎粒子卷起而抑制落下量。由此，能够减小用于实现规定值以下的落下量的L/d及H/d的值，能够使粉碎装置的喉管周边部位小型化。另外，通过满足θ≤60°，能够抑制喉管压力损失。
(3)在几个实施方式中，在所述(1)或(2)的结构的基础上，所述喉管叶片从该喉管叶片的下端朝向上端而向所述喉管的旋转方向的上游侧倾斜，在将所述喉管叶片相对于所述喉管的旋转中心轴的倾斜角设为θ时，满足下述式(d)，
(d)H/d≥0.95×(sinθ)-2.0×(L/d)-1.2。
本发明人研究H/d及L/d的变化对落下量造成的影响的结果为，发现为了实现所期望的落下量，若增大H/d则能够减小L/d，相反若增大L/d则能够减小H/d。认为该现象的理由如以下。即，在喉管叶片间的间隔d比内环与外环之间的半径方向间隙H小的情况(即，喉管叶片数较多的情况)下，能够期待喉管叶片对粉碎粒子的刮起效果，因此，即使L/d较小，也能够实现所期望的落下量。相反，在喉管叶片的长度L比相邻的喉管叶片的间隔d大的情况下，通过在喉管内部中使气流充分地缩流，能够抑制粉碎粒子的落下，因此，即使H/d较小，也能够实现所期望的落下量。
另外，本发明人的深入研究的结果为，明确了如下内容：能实现所期望的落下量的H/d及L/d的组合取决于喉管叶片的倾斜角θ，具体而言，sinθ越大，则用于实现所期望的落下量的H/d及L/d的值相对越小。其原因在于，喉管周向上的各喉管叶片的延伸范围以L×sinθ表示，能够将sinθ视为表示粉碎粒子的刮起效果的大小的参数。
上述(3)的结构基于本发明人的上述见解，要求满足表示用于更有效地抑制落下量的H/d、L/d、sinθ的组合的数学式(d)。通过以除了上述(1)所述的式(a)及(b)之外，还满足式(d)的方式设定H/d、L/d、θ，从而能够抑制喉管压力损失的增加，并且更有效地抑制粉碎粒子的落下量。
(4)在几个实施方式中，在所述(1)～(3)中任一项所述的结构的基础上，所述内环包括整流部，该整流部位于该内环的下端侧，具有以朝向所述内环的下端而靠近半径方向内侧的方式弯曲的形状，用于对从下方流入所述环状流路的气流进行整流。
气流从粉碎装置的一个侧面侧向上述环状流路供给，因此，沿着喉管的周向产生流量偏差。当产生流量偏差时，流量较少的部位的落下量变多。
根据上述(4)的结构，具有上述整流部，因此，能够抑制喉管的流量偏差，因此，能够沿着喉管的周向使落下量均匀化。
(5)在几个实施方式中，在所述(1)～(4)中任一项所述的结构的基础上，所述粉碎台的圆周速度是3m/s以上且5m/s以下。
在粉碎台的圆周速度(以下也称为“台圆周速度”)较慢的区域中，台圆周速度越快，则作用于被粉碎物的离心力越大，因此，从粉碎台向喉管移动的粉碎粒子量变多，落下量变多。
另一方面，随着台圆周速度的增加，喉管叶片刮起粉碎粒子的力变大，因此，落下量的增加变小。因此，随着台圆周速度的增加，落下量收敛于恒定量。
通过将台圆周速度设为3m/s以上，能够使落下量收敛于恒定量，并且确保粉碎能力(容量)。
另外，通过将台圆周速度设为5m/s以下，可实现能够避免粉碎装置的动力增加的节能运转。
(6)一种粉碎装置的喉管，所述粉碎装置为所述(1)～(5)中任一项所述的结构的粉碎装置，其中，所述喉管包括：所述内环；所述外环，其设置于所述内环的外周侧，在该外环与该内环之间形成有环状流路；以及多个所述喉管叶片，其设置于所述内环与所述外环之间，在将所述内环与所述外环之间的半径方向间隙设为H、将所述喉管叶片的长度设为L、将相邻的所述喉管叶片的间隔设为d时，满足下述式(a)及式(b)，
(a)2.0≤L/d≤4.0
(b)0.5≤H/d≤1.5。
根据上述(6)的结构，如前述那样，通过满足2.0≤L/d，能够抑制落下量，通过满足L/d≤4.0，能够抑制通过喉管的气流的压力损失。
另外，通过满足0.5≤H/d，能够抑制落下量，通过满足H/d≤1.5(优选H/d≤1.0)，能够抑制通过喉管的气流的压力损失。
(7)在几个实施方式中，在所述(1)～(5)中任一项所述的结构的基础上，所述粉碎装置构成为作为被粉碎物而粉碎煤。
根据上述(7)的结构，在被粉碎物是煤的情况下，能够抑制所粉碎的煤粒子从喉管落下的落下量，并且抑制在喉管通过的气流的压力损失。
(8)本发明的至少一实施方式的煤粉燃烧锅炉具备：具有(7)的结构的粉碎装置；以及火炉，其用于使通过所述粉碎装置而得到的煤粉燃烧。
根据上述(8)的结构，在上述粉碎装置中，能够抑制所粉碎的煤粒子从喉管落下的落下量，并且抑制在喉管通过的搬运气体的压力损失。
另外，为了达成这些，通过使气流(搬运气体)相对于煤粒子的比例增加，从而无需使气流(搬运气体)的流速增加，因此，在使煤粒子在煤粉燃烧锅炉中燃烧的情况下，不必担心使点火性等燃烧性恶化。
发明效果
根据本发明的至少一实施方式，通过抑制落下量，从而粉碎装置的维护变得容易，并且通过抑制气流的压力损失，能够抑制粉碎装置的动力增加。
附图说明
图1是一实施方式的粉碎装置的主视剖视图。
图2是一实施方式的喉管部的剖视图。
图3是一实施方式的喉管部的横剖视图。
图4是一实施方式的喉管部的俯视图。
图5的(A)是一实施方式的喉管部的局部放大剖视图，(B)是作为比较例的喉管部的局部放大剖视图。
图6是示出L/d与喉管压力损失之间的关系的图表。
图7是示出L/d与从喉管落下的落下量之间的关系的图表。
图8是示出H/d与喉管压力损失之间的关系的图表。
图9是示出H/d与从喉管落下的落下量之间的关系的图表。
图10是一实施方式的喉管部的剖视图。
图11是示出θ与喉管压力损失之间的关系的图表。
图12是示出θ与从喉管部落下的落下量之间的关系的图表。
图13是示出台圆周速度与落下煤量之间的关系的图表。
图14的(A)及(B)是一实施方式的粉碎台的剖视图。
图15是示出一实施方式的L/d、H/d及θ之间的关系的图表。
图16是一实施方式的煤粉燃烧锅炉的系统图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是，作为实施方式而记载或附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等并不意在将本发明的范围限定于此，而仅仅是简单的说明例。
例如，“在某一方向上”、“沿某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对的或者绝对的配置的表现不仅表示严格的为这样的配置，还表示以具有公差、或者得到相同功能的程度的角度、距离的方式相对位移的状态。
例如、“相同”、“相等”及“均质”等表示事物相等的状态的表现不仅表示严密相等的状态，还表示存在有公差、或者得到相同功能的程度的差的状态。
例如，四边形形状、圆筒形状等表示形状的表现不仅表示几何学的严密意味上的四边形形状、圆筒形状等形状，还表示在得到相同的效果的范围内包括凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面，“配备有”、“含有”、“具备”、“包括”、或“具有”一个构成要素这样的表现并非排除其他构成要素的存在的排他性表现。
图1是一实施方式的粉碎装置的概要主视剖视图，图2及图3分别是一实施方式的粉碎装置的喉管部的主视剖视图。
如图1所示，一实施方式的粉碎装置10具备壳体12、在壳体12的内部设置的粉碎部14及分级部16。
粉碎部14具备：粉碎台18，其构成为进行旋转；以及喉管20，其设置于粉碎台18的外周侧，用于在壳体12的内部形成上升气流fu。在粉碎部14中，供给到粉碎台18上的被粉碎物被粉碎，被粉碎而成为粒子状的粉碎粒子伴随着从喉管20喷出的上升气流fu，成为粉碎粒子及空气的二相流而上升。
在图示的实施方式中，粉碎装置10具备分级部16。分级部16设置于粉碎台18的上方，且构成为将伴随着上升气流fu的粉碎粒子分级成微小粒子Pm和粗大粒子Pc。微小粒子Pm与搬运气体一起通过分级部16而被输送至使用目的地，与微小粒子Pm分级后的粗大粒子Pc返回粉碎台18。
如图2及图3所示，喉管20(20a、20b)具备：内环21(21a、21b)，其沿着粉碎台18的外周延伸；以及外环22，其设置于内环21的外周侧，在该外环22与内环21之间形成有环状流路fr。
如图4及图5所示，喉管20具备设置于内环21与外环22之间的多个喉管叶片23。
在将内环21与外环22之间的半径方向间隙设为H、将喉管叶片23的长度设为L、将相邻的喉管叶片23的间隔设为d时，喉管20构成为满足下述式(a)及(b)。
(a)2.0≤L/d≤4.0
(b)0.5≤H/d≤1.5
通过满足2.0≤L/d，能够提高在环状流路fr通过的气流的缩流效果。通过从粉碎台的上表面喷出被缩流而加速后的气流，从而能够利用气流的动能来将被粉粒子保持在喉管上，能够抑制粉碎粒子的落下量。另外，通过满足L/d≤4.0，能够抑制喉管压力损失，能够抑制粉碎装置10的动力增加。
另外，d越小，则喉管叶片23的个数越多，将被粉碎物刮起的次数增加，因此，粉碎粒子难以从喉管落下。因此，通过满足0.5≤H/d，能够抑制落下量。
若落下量为大量，则落下来的粉碎粒子的处理来不及进行，给粉碎装置10的运转带来障碍。
另一方面，若喉管叶片的个数过多，则喉管压力损失增加，因此，通过满足H/d≤1.5(优选H/d≤1.0)，能够抑制喉管压力损失的增加。
由此，通过满足上述式(a)及(b)，能够抑制落下量，并且抑制在喉管通过的气流的压力损失的增加，能够抑制粉碎装置10的动力增加。
图5的(A)示出满足式(a)及式(b)的喉管20的结构例，图5的(B)示出不满足式(a)及式(b)的喉管20的结构例。
图6～图9是在被粉碎物为煤时总结本发明者等所得到的见解的图表。
图6示出L/d与喉管压力损失之间的关系，图7示出L/d与从喉管落下的煤粒子的量。图6示出在L/d为2.0以下时较低的喉管压力损失，并示出随着L/d增加从3.0前后起喉管压力损失为增加趋势。在图7中，随着L/d增加而落下量减少，但若L/d为3.0以上，则落下量并不进一步减少，落下量大致恒定。另外，若L/d超过4.0，则落下量呈现出增加趋势。根据图6及图7可知：通过设为2.0≤L/d≤4.0，能够抑制喉管压力损失的增加，并且减少落下量。
图8示出H/d与喉管压力损失之间的关系，图9示出H/d与从喉管落下的煤粒子的量。在图8中，在H/d＞1的范围中，随着H/d增加而喉管压力损失增加，但在H/d≤1的范围中，喉管压力损失相对于H/d的变化较小。另外，在H/d＜0.5的范围中，喉管压力损失大致恒定。在图9中，随着H/d增加而落下量减少，但在H/d>1的范围中，即使H/d增加，也基本不存在落下量的变化。在H/d＜0.5的范围中，落下量随着H/d的减少而急剧地增大。
因此，根据图8及图9可知：通过设为0.5≤H/d≤1.5，能够减少落下量，优选的是，通过设为H/d≤1.0，喉管压力损失及落下量都能够减少。
在例示的实施方式中，如图3所示，喉管20(20b)的内环21(21b)包括在内环21(21b)的下端侧区域形成的整流部52。整流部52具有以朝向内环21(21b)的下端而靠近半径方向内侧的方式弯曲的形状。整流部52对从下方流入环状流路fr的气流f进行整流。
气流f从粉碎装置10的一个侧面侧向环状流路fr供给，因此，沿着喉管20的周向产生流量偏差。当产生流量偏差时，流量较少的部位的落下量变多。
根据上述结构，具有整流部52，因此能够抑制喉管20(20b)的流量偏差，因此能够沿着喉管20(20b)的周向使落下量均匀化。
在图示的实施方式中，如图1所示，具备：被粉碎物供给管24，其供被粉碎物Mr投入；以及微小粒子排出部26，其用于将被粉碎及分级后的微小粒子Pm向外部排出。微小粒子排出部26由例如管状的排出管构成。
供给管24以其轴线沿着壳体12的中心轴O的方式沿着铅垂方向设置于壳体12的上部，从供给管24投入后的被粉碎物Mr供给至粉碎台18上。供给管24借助轴承(未图示)以能够向箭头方向旋转的方式支承于壳体12。
排出部26以在分级部16的上部与分级部16连通的方式设置，被分级部16分级后的微小粒子Pm从排出部26向外部排出。
在图示的实施方式中，粉碎部14具备用于粉碎被粉碎物Mr的粉碎台18及粉碎辊28，供给到粉碎台18上的被粉碎物Mr通过粉碎台18和粉碎辊28的啮合而被粉碎。粉碎台18利用将马达31作为驱动源的驱动部30而旋转。
粉碎台18上的被粉碎物Mr利用因粉碎台18的旋转产生的离心力而在粉碎台18上向外周侧移动，由于粉碎台18和粉碎辊28的啮合而被粉碎。粉碎辊28构成为被加压装置32向粉碎台18按压。
由从搬运气体管道34供给的搬运气体g形成的气流从喉管20向壳体12内喷出。搬运气体g被设置到喉管20的多个喉管叶片23赋予沿着壳体周向的回转，形成上升气流fu。
被粉碎物Mr被粉碎后的粉碎粒子与由搬运气体g形成的上升气流fu相伴而在壳体12内的外周侧区域中上升。在上升中，粉碎粒子所含有的粗大粒子Pc的一部分通过重力分级而落下并返回粉碎台18。
在图示的实施方式中，分级部16包括以壳体12的中心轴O为中心能够旋转的环状旋转部36。环状旋转部36安装于供给管24，与供给管24一起旋转。环状旋转部36包括绕中心轴O而隔开间隙地排列的多个旋转翅片38。
在环状旋转部36的外侧，设置有绕中心轴O而隔开间隙地排列成环状的多个固定翅片40。在固定翅片40的下部设置有整流锥体42。
在分级部16中，进行基于固定翅片40及旋转翅片38的离心分级、以及基于粗大粒子Pc与固定翅片40及旋转翅片38碰撞的碰撞分级，从而分级成微小粒子Pm和粗大粒子Pc。
需要说明的是，在未设置固定翅片40及整流锥体42的实施方式中，多个旋转翅片40配置为直接面对壳体12的内部空间中的、存在有上升气流fu的区域。例如，在环状旋转部36与粉碎部14之间的高度位置未配置料斗，在环状旋转部36的旋转翅片40与粉碎部14之间不存在阻挡气流的构件。
因此，能够使壳体12小型化，并且能够使无法通过分级部16的粗大粒子Pc从上升气流fu的流速较慢的区域顺利地返回粉碎部14。
由此，能够抑制环状旋转部36附近的粗大粒子Pc的滞留，因此，能够提高分级部出口侧的微小粒子Pm的微粉度，并且，能够促进粉碎部14中的粗大粒子Pc的再粉碎。
在图示的实施方式中，在壳体12的上表面设置有马达44，构成为马达44的输出经由减速器46向供给管24传递。由于马达44的旋转，环状旋转部36与供给管24一起以中心轴O为中心而旋转。
在例示的实施方式中，如图10所示，喉管叶片23从喉管叶片23的下端朝向上端而向喉管20的旋转方向的上游侧倾斜。另外，在将喉管叶片23相对于喉管20的旋转中心轴(中心轴O)的倾斜角设为θ时，构成为满足下述式(c)。
(c)45°≤θ≤60°
根据上述结构，喉管叶片23从其下端朝向上端而向喉管20的旋转方向的上游侧倾斜，因此，各喉管叶片23对粉碎粒子P的刮起效果增加。
另外，通过满足45°≤θ，能够增大喉管叶片23对粉碎粒子P的刮起效果，因此能够抑制落下量。由此，能够减小用于实现规定值以下的落下量的L/d及H/d的值，能够使粉碎装置10的喉管周边部位小型化。另外，通过满足θ≤60°，能够抑制喉管压力损失。
图11示出粉碎粒子是煤粒子的情况的θ与喉管压力损失之间的关系，图12示出在同样的情况下θ与落下量之间的关系。
图11示出如下情况：在θ为15°～45°附近时，喉管压力损失处于较低的水平，随着θ从45°附近增加而喉管压力损失增加，但在θ≤60°的情况下，抑制喉管压力损失的增加。另外，在图12中，随着θ增加而落下量减少，但在θ≥45°的范围中，落下量相对于θ的变化变小。
根据图11及图12，在45°≤θ≤60°时，能够同时有效地减少喉管压力损失及落下量。
在例示的实施方式中，将台圆周速度设为3m/s以上且5m/s以下。
图13示出台圆周速度与粉碎粒子的落下量之间的关系。如图13所示，在台圆周速度较慢的区域中，随着台圆周速度增加而作用于被粉碎物的离心力变大，因此，从粉碎台18向喉管20移动的粉碎粒子量变多，落下量变多。
另一方面，随着台圆周速度的增加，喉管叶片23刮起粉碎粒子的力变大，因此，落下量的增加变小。因此，如图13所示，随着台圆周速度的增加而落下量收敛于恒定量。
图14的(A)示出台圆周速度较慢时的粉碎粒子P的层厚D，(B)示出台圆周速度较快时的粉碎粒子P的层厚D。如图14的(A)所示，在台圆周速度较慢时，对于粉碎粒子P的层厚D而言，越是粉碎台18的半径方向内侧则越厚，喉管附近的层厚D不恒定。另一方面，如图14的(B)所示，台圆周速度较快时的喉管20附近的层厚D收敛于恒定，因此，落下量也收敛于恒定量。
通过将台圆周速度设为3m/s以上而较快，能够使落下量收敛于恒定量，并且确保粉碎能力(容量)。
另外，通过将台圆周速度设为5m/s以下，可实现能够避免粉碎装置10的动力增加的节能运转。
在例示的实施方式中，如图10所示，喉管叶片23从喉管叶片23的下端朝向上端而向喉管20的旋转方向(粉碎台18的旋转方向)的上游侧倾斜。另外，喉管叶片23的倾斜角θ满足下述式(d)。
(d)H/d≥0.95×(sinθ)-2.0×(L/d)-1.2
图15是示出为了使落下量处于所期望的范围(比允许落下量小的范围)内所需的H/d、L/d及θ之间的关系的图表。
如该图所示，本发明人对H/d及L/d的变化对落下量造成的影响进行研究的结果为，发现为了实现所期望的落下量，若增大H/d则能够减小L/d，相反若增大L/d则能够减小H/d。即，在喉管叶片23间的间隔d比间隙H小的情况(即，喉管叶片数较多的情况)下，能够期待喉管叶片23对粉碎粒子的刮起效果，因此，即使L/d较小，也能够实现所期望的落下量。相反，在喉管叶片的长度L比相邻的喉管叶片的间隔d大的情况下，通过在喉管内部中使气流充分地缩流，能够抑制粉碎粒子的落下，因此，即使H/d较小，也能够实现所期望的落下量。相反，在喉管叶片的长度L比相邻的喉管叶片的间隔d大的情况下，通过在喉管内部使气流充分地缩流，能够抑制粉碎粒子P的落下，因此，即使减小H/d，也能够实现所期望的落下量。
另外，如图15所示，明确了如下内容：能实现所期望的落下量的H/d及L/d的组合取决于喉管叶片的倾斜角θ，具体而言，sinθ越大，则用于实现所期望的落下量的H/d及L/d的值相对越小。其原因在于，喉管周向上的各喉管叶片的延伸范围以L×sinθ表示，因此，能够将sinθ视为表示粉碎粒子的刮起效果的大小的参数。
因此，通过除了式(a)及(b)之外，还满足式(d)的方式设定H/d、L/d、θ，能够更加有效地抑制喉管压力损失的增加，并且抑制粉碎粒子的落下量。
在例示的实施方式中，设置于粉碎装置10的喉管20包括：内环21；外环22，其设置于内环21的外周侧，在该外环22与内环21之间形成有环状流路fr；以及多个喉管叶片23，其设置于内环21与外环22之间。并且，构成为间隙H、喉管叶片23的长度L、以及喉管叶片23的间隔d满足上述式(a)及(b)。
根据上述结构，如前述那样，通过满足2.0≤L/d，能够抑制落下量，通过满足L/d≤4.0，能够抑制通过喉管的气流的压力损失。
另外，通过满足0.5≤H/d，能够抑制落下量，通过满足H/d≤1.5，能够抑制喉管压力损失。
因此，通过满足式(a)及(b)，能够同时减少落下量及喉管压力损失。
在几个实施方式中，粉碎装置10构成为作为被粉碎物Mr而粉碎煤。
由此，在被粉碎物Mr是煤的情况下，能够抑制被粉碎后的煤粒子从喉管20落下的落下量，并且抑制通过喉管20的气流的压力损失。
如图16所示，一实施方式的煤粉燃烧锅炉60具备粉碎装置10、以及用于使通过粉碎装置10而得到的煤粉Cm燃烧的火炉(锅炉主体)62。
在图示的实施方式中，从鼓风机64向粉碎装置10送入空气A，并且从煤料仓70及供煤机72供给作为原料(被粉碎物Mr)的煤。
被鼓风机64送入的燃烧用空气A分支成空气A1和空气A2。其中，空气A1通过鼓风机66向粉碎装置10搬运。空气A1的一部分被预热器80加热并作为热空气而向粉碎装置10搬运。在此，被预热器80加热后的热空气与通过鼓风机66未经由预热器80而直接搬运的冷空气也可以在以混合空气成为适当温度的方式混合调整后向粉碎装置10供给。这样，供给到粉碎装置10的空气A1在粉碎装置10的内部从喉管20(参照图1)向壳体12的内部吹出。
作为被粉碎物Mr的煤在被投入到煤料仓70之后，通过供煤机72每次定量地经由供给管24(参照图1)向粉碎装置10供给。一边被来自喉管20的空气A1的气流f干燥一边被粉碎装置10粉碎而生成的煤粉Cm从排出部26(参照图1)被空气A1搬运，经由火炉62的风箱74内的煤粉燃烧器(未图示)向火炉62输送，被燃烧器点燃而燃烧。
需要说明的是，被鼓风机64送入的燃烧用空气A中的空气A2被预热器68及预热器80加热，经由风箱74向火炉62输送，在火炉62内用于煤粉Cm的燃烧。
在火炉62中由煤粉Cm的燃烧生成的废气在由集尘器66去除尘埃后，向脱硝装置78输送，废气中所含有的氮氧化物(NOx)被还原。然后，该废气经由预热器80而被鼓风机82抽吸，由脱硫装置84去除硫成分，从烟囱86向大气中放出。
在上述的煤粉燃烧锅炉60中，能够使通过粉碎装置10的分级部16与煤粉Cm分级后的粗大粒子Pc顺利地返回粉碎台18。由此，能够提高通过分级部16后的煤粉Cm的微粉度，并且，能够降低壳体12内的压力损失，能够抑制粉碎装置10的动力增加。
另外，使抑制了粗大粒子Pc的混入的煤粉Cm燃烧，因此，能够减少燃烧气体中的NOx等大气污染物质，且能够减少灰中未燃量，由此，能够使锅炉效率提高。
产业上的可利用性
根据本发明的至少一实施方式，能够抑制从喉管落下的粉碎粒子的落下量，且能够抑制壳体内的压力损失的增加，从而抑制粉碎装置的动力增加，例如，能够适当地应用于设置于煤粉燃烧锅炉并作为被粉碎物而粉碎煤的粉碎装置等。
附图标记说明：
10：粉碎装置
12：壳体
12a：圆环部
14：粉碎部
16：分级部
18：粉碎台
20(20a、20b)：喉管
21(21a、21b)：内环
22：外环
23：喉管叶片
24：被粉碎物供给管
26：微小粒子排出部
28：粉碎辊
30：驱动部
31、44：马达
32：加压装置
34：搬运气体管道
36：环状旋转部
38：旋转翅片
40：固定翅片
42：整流锥体
52：整流部
60：煤粉燃烧锅炉
62：火炉
Cm：煤粉
D：层厚
O：中心轴
P：粉碎粒子
Pc：粗大粒子
Pm：微小粒子
f：气流
fr：环状流路
fu：上升气流
g：搬运气体。

Claims (8)

1.一种粉碎装置，其具备：
壳体；
粉碎台，其构成为在所述壳体内进行旋转；以及
喉管，其在所述壳体内设置于所述粉碎台的外周侧，用于形成上升气流，
其特征在于，
所述喉管包括：
内环，其沿着所述粉碎台的外周延伸；
外环，其设置于所述内环的外周侧，在该外环与该内环之间形成有环状流路；以及
多个喉管叶片，其设置于所述内环与所述外环之间，
在将所述内环与所述外环之间的半径方向间隙设为H、将所述喉管叶片的长度设为L、将相邻的所述喉管叶片的间隔设为d时，满足下述式(a)及式(b)，
(a)2.0≤L/d≤4.0
(b)0.5≤H/d≤1.5。
2.根据权利要求1所述的粉碎装置，其特征在于，
所述喉管叶片从该喉管叶片的下端朝向上端而向所述喉管的旋转方向的上游侧倾斜，
在将所述喉管叶片相对于所述喉管的旋转中心轴的倾斜角设为θ时，满足下述式(c)，
(c)45°≤θ≤60°。
3.根据权利要求1或2所述的粉碎装置，其特征在于，
所述喉管叶片从该喉管叶片的下端朝向上端而向所述喉管的旋转方向的上游侧倾斜，
在将所述喉管叶片相对于所述喉管的旋转中心轴的倾斜角设为θ时，满足下述式(d)，
(d)H/d≥0.95×(sinθ)-2.0×(L/d)-1.2。
4.根据权利要求1或2所述的粉碎装置，其特征在于，
所述内环包括整流部，该整流部位于该内环的下端侧，具有以朝向所述内环的下端而靠近半径方向内侧的方式弯曲的形状，用于对从下方流入所述环状流路的气流进行整流。
5.根据权利要求1或2所述的粉碎装置，其特征在于，
所述粉碎台的圆周速度是3m/s以上且5m/s以下。
6.根据权利要求1或2所述的粉碎装置，其特征在于，
所述粉碎装置构成为将煤作为被粉碎物而粉碎。
7.一种粉碎装置的喉管，所述粉碎装置为权利要求1或2所述的粉碎装置，其特征在于，
所述喉管包括：
所述内环；
所述外环，其设置于所述内环的外周侧，在该外环与该内环之间形成有环状流路；以及
多个所述喉管叶片，其设置于所述内环与所述外环之间，
在将所述内环与所述外环之间的半径方向间隙设为H、将所述喉管叶片的长度设为L、将相邻的所述喉管叶片的间隔设为d时，满足下述式(a)及式(b)，
(a)2.0≤L/d≤4.0
(b)0.5≤H/d≤1.5。
8.一种煤粉燃烧锅炉，其特征在于，具备：
权利要求6所述的粉碎装置；以及
火炉，其用于使通过所述粉碎装置而得到的煤粉燃烧。
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