CN109718939B - 固体燃料供给管及粉碎装置以及固体燃料供给方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体燃料供给管及粉碎装置以及固体燃料供给方法，目的在于与整体由直径大的固定部构成的结构相比，能够实现占有空间的减少及轻量化，并且与整体由旋转部构成的结构相比，能够实现装配作业的容易化。固体燃料供给管(20)具备：管状的固定式供给管(22)，其构成固体燃料的流通方向的上游侧；及管状的旋转式供给管(21)，其以固定式供给管(22)的中心轴为中心旋转。旋转式供给管(21)的上游侧连接于固定式供给管(22)的下游侧，并且旋转式供给管(21)的下游侧连接于粉碎机(5)。旋转式供给管(21)具有收容于旋转式供给管(21)的内部且以沿着旋转式供给管(21)的内周面的方式配置的刮除器(29)，旋转式供给管(21)与固定式供给管(22)相比外径形成得小。

Description

固体燃料供给管及粉碎装置以及固体燃料供给方法

技术领域

本申请涉及将固体燃料从固体燃料供给机向粉碎机供给的固体燃料供给管、及具备固体燃料供给管的粉碎装置以及基于固体燃料供给管的固体燃料供给方法。

背景技术

在火力发电设备等中，使用的煤或生物物质等的含碳的固体燃料通过粉碎机(磨机)粉碎成微粉状而向锅炉的燃烧装置供给。磨机将从固体燃料供给管向粉碎台投入的固体燃料在粉碎台和粉碎辊之间通过咬碎而粉碎，通过从粉碎台的外周供给的传送气体使被粉碎而成为微粉状的固体燃料由分级机对粒径尺寸小的固体燃料进行分级而向锅炉的燃烧装置传送。

在对于磨机供给固体燃料的固体燃料供给管的内壁会附着固体燃料。当在内壁附着有固体燃料时，存在使固体燃料供给管闭塞的可能性，因此不优选。

例如，在采用小型的磨机的情况下，在磨机的设计上，固体燃料供给管与磨机的连接部位的直径已经确定，有时无法设置内径大的固体燃料供给管。因此，在内径小的小型的磨机中，存在有附着于固体燃料供给管的内壁的固体燃料未由于固体燃料的自重而落下使得固体燃料供给管闭塞的情况。这样的情况包括采用如下装置的情况：使刮除器穿过固体燃料供给管的内部并使固体燃料供给管旋转而将附着于固体燃料供给管的内壁的固体燃料刮落(例如专利文献1)。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第3263431号公报

发明内容

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

然而，在以固体燃料供给管闭塞之前附着于内壁的固体燃料会因自重而落下的直径来构成固体燃料供给管的整体的情况下，固体燃料供给管的占有空间增大，而且，存在固体燃料供给管的重量增大的可能性。而且，如专利文献1那样，在固体燃料供给管的整体设有使刮除器穿过固体燃料供给管的内部并使固体燃料供给管旋转而将附着于固体燃料供给管的内壁的固体燃料刮落的装置的情况下，能够减小固体燃料供给管的内径而减少固体燃料供给管的占有空间，而且能够实现固体燃料供给管的重量的轻量化，但是旋转的固体燃料供给管的长度变长，固体燃料供给管的装配作业可能会烦杂化。

本申请鉴于这样的情况而作出，目的在于提供一种固体燃料供给管及具备该固体燃料供给管的粉碎装置以及固体燃料供给方法，该固体燃料供给管分为不进行以轴向为中心轴的旋转的固定部和以轴向为旋转轴进行旋转的旋转部而构成，与整体由直径大的固定部构成的结构相比，能够实现占有空间的减少及轻量化，并且与整体由旋转部构成的结构相比，能够实现装配作业的容易化。

【用于解决课题的方案】

为了解决上述课题，本申请的固体燃料供给管及粉碎装置以及固体燃料供给方法采用以下的方案。

本申请的一方式的固体燃料供给管使固体燃料在内部流通，并将该固体燃料从固体燃料供给机向粉碎机供给，其中，所述固体燃料供给管具备：管状的固定部，其构成所述固体燃料的流通方向上游侧；及管状的旋转部，其以沿着所述固体燃料供给管的轴向的中心轴为中心旋转，所述旋转部的上游侧连接于所述固定部的下游侧，并且所述旋转部的下游侧连接于所述粉碎机，所述旋转部具有收容于该旋转部的内部且以沿着该旋转部的内周面的方式配置的刮除器，所述旋转部与所述固定部相比外径形成得小。

在上述结构中，固体燃料供给管具有固定部和外径比固定部小的旋转部。

由此，与固体燃料供给管的整体由固定部构成的结构相比，能够实现固体燃料供给管的粉碎机侧的小型化。因此，能够减少固体燃料供给管的占有空间，能够提高固体燃料供给管附近的布局性。而且，与固体燃料供给管的整体由固定部构成的结构相比，能够实现固体燃料供给管整体的重量的轻量化。由此，能够实现固体燃料供给管的装配作业的容易化。

另一方面，与固体燃料供给管的整体由旋转部构成的结构相比，旋转部的长度缩短。由此，能够减少使旋转部旋转时的驱动力。而且，在设置旋转部时，为了避免在旋转时的旋转轨道产生变形，而且，为了以使刮除器沿着旋转部的内周面的方式使旋转部与刮除器的相对位置成为规定的位置，在装配旋转部时，需要进行定心作业。旋转部的长度越长，则这样的定心作业越要求精密度，但是在上述结构中，由于旋转部的长度短，因此能够容易地进行旋转部的定心作业。由此，与固体燃料供给管的整体由旋转部构成的结构相比，能够实现固体燃料供给管的装配作业的容易化。

另外，本申请的一方式的固体燃料供给管可以在所述固定部设置旋转阀。

在上述结构中，设有旋转阀。由此，从粉碎机内流入到固体燃料供给管内的传送用气体和微粉燃料被旋转阀遮挡。因此，能够防止粉碎机内的传送用气体和微粉燃料在固体燃料供给管的内部逆流(即，向与固体燃料的流通方向相反的方向流通的情况)而向比固体燃料供给管靠上游侧的位置漏气的情况。

另外，在以沿着固体燃料供给管的轴向的中心轴为中心而旋转的旋转部处，难以设置具备驱动机构的旋转阀。在上述结构中，由于在固定部设置旋转阀，因此在固体燃料供给管中，能够设为具有旋转部的结构且设有旋转阀的结构。因此，能够实现固体燃料供给管的占有空间的减少及轻量化，并能够防止粉碎机内的传送用气体和微粉燃料向比固体燃料供给管靠上游侧的位置漏气的情况。

另外，本申请的一方式的固体燃料供给管可以是所述固定部的长度比所述旋转部的长度短。

在上述结构中，直径大的固定部的长度比旋转部的长度短，因此能够增加固体燃料供给管小型化的区域。由此，与固体燃料供给管的整体由固定部构成的结构相比，能够减少固体燃料供给管的占有空间，能够提高固体燃料供给管附近的布局性。而且，能够实现固体燃料供给管整体的重量的轻量化。由此，能够实现固体燃料供给管的装配作业的容易化。

需要说明的是，固定部的长度更优选为固体燃料供给管整体的长度的20％以上且小于50％。

另外，本申请的一方式的固体燃料供给管在设置有旋转阀的情况下，所述固定部的长度可以比所述旋转部的长度长。

在上述结构中，旋转阀设置为固定部的一部分，因此固定部的长度变长。而且，旋转式供给管的长度变长而固定部变短时，旋转阀的设置位置升高而检修性下降，因此优选固定部的长度长。因此，固定部的长度比旋转部的长度长。换言之，旋转部的长度比固定部的长度短。由此，能够减少旋转部的旋转所需的动力。

另外，在设置旋转部时，为了避免在旋转时的旋转轨道产生变形，而且，为了以使刮除器沿着旋转部的内周面的方式使旋转部与刮除器的相对位置成为规定的位置，在装配旋转部时，需要进行定心作业。旋转部的长度越长，则这样的定心作业越要求精密度，但是在上述结构中，由于旋转部的长度缩短，因此能够容易地进行旋转部的定心作业。由此，能够实现固体燃料供给管的装配作业的容易化。

需要说明的是，固定部的长度更优选为比固体燃料供给管整体的长度的50％长且为75％以下。

另外，本申请的一方式的固体燃料供给管可以是，在所述固定部与所述旋转部的连接部分形成有随着朝向所述流通方向的下游侧而直径减小的缩径部，在所述缩径部的内周面设置有耐磨损部。

旋转部与固定部相比直径形成得小，因此在固定部的内部流通的固体燃料的一部分(特别是在固定部的内周面附近流通的固体燃料)与缩径部的内周面发生碰撞。在上述结构中，在缩径部设置耐磨损部。由此，能够抑制由固体燃料的碰撞引起的缩径部的内周面的磨损。

另外，本申请的一方式的固体燃料供给管可以是，在所述固定部的下游端部形成有插入到所述旋转部的上游端部的重叠区域，所述固定部的所述下游端部的外周面与所述旋转部的所述上游端部的内周面分离。

在上述结构中，固定部的下游端部的外周面与旋转部的上游端部的内周面分离而形成沿轴向重叠的区域，因此在固定部的外周面与旋转部的内周面之间形成间隙。因此，在旋转部旋转时，能够防止固定部与旋转部的干涉。

另外，重叠区域中的形成于固定部的外周面与旋转部的内周面之间的间隙沿着固体燃料供给管的延伸方向延伸。由此，即使在固定部沿固体燃料供给管的延伸方向移动的情况下，也不会发生该间隙的闭塞，能够防止固定部与旋转部的干涉。因此，例如，即使在固体燃料供给管沿铅垂上下方向延伸，在比固体燃料供给管靠上游侧的位置积存固体燃料，由此，作用于固定部的向下方的载荷增大，使得固体部向下方移动的情况下，也不会发生该间隙的闭塞，能够防止固定部与旋转部的干涉。

另外，形成于重叠区域的该间隙的一端与固体燃料供给管的内部连通，另一端与固体燃料供给管的外部连通，并且从间隙的一端(与固体燃料供给管的内部连通的端部)观察时，间隙向固体燃料的流通方向的反方向延伸。由此，能够使固体燃料难以流入间隙，并能够使固体燃料在间隙内难以流通。因此，能够抑制固体燃料经由间隙向固体燃料供给管的外部流出。

另外，本申请的一方式的固体燃料供给管具备密封结构，该密封结构将在所述重叠区域中形成于所述固定部的外周面与所述旋转部的内周面之间的间隙密封，向所述密封结构供给密封气体。

在上述结构中，在重叠区域形成的间隙的另一端(与固体燃料供给管的外部连通的端部)设置密封结构，向该密封结构内供给密封气体。由此，密封气体将在间隙内流通的固体燃料压回。因此，能够可靠地抑制固体燃料经由间隙向固体燃料供给管的外部流出，并能够防止固体燃料供给管的内部的空气向外部的流出。

本申请的一方式的粉碎装置具备：上述的任一固体燃料供给管；通过所述固体燃料供给管供给所述固体燃料的粉碎机。

本申请的一方式的固体燃料供给方法通过固体燃料供给管进行，所述固体燃料供给管是使固体燃料在内部流通并将该固体燃料向粉碎机供给的固体燃料供给管，其具备：管状的固定部，其构成所述固体燃料的流通方向的上游侧；及管状的旋转部，其以沿着所述固体燃料供给管的轴向的中心轴为中心旋转，所述旋转部的上游侧连接于所述固定部的下游侧，并且所述旋转部的下游侧能够连接于所述粉碎机，所述旋转部具有收容于该旋转部的内部且以沿着该旋转部的内周面的方式配置的刮除器，所述旋转部与所述固定部相比外径形成得小。

【发明效果】

根据本申请，与整体由直径大的固定部构成的结构相比，能够实现占有空间的减少及轻量化，并且与整体由旋转部构成的结构相比，能够实现装配作业的容易化。

附图说明

图1是锅炉设备的概略结构图。

图2是第一实施方式的固体燃料供给管的侧视图。

图3是示意性地表示图2的固定式供给管与旋转式供给管的连接部分的纵向剖视图。

图4是图2的缩径部的放大图。

图5是第二实施方式的固体燃料供给管的侧视图。

图6是表示变更了固体燃料供给管中的固定部与旋转部的连接位置的情况的示意图，(a)示出固定部的长度比旋转部的长度长的情况，(b)示出旋转部的长度比固定部的长度长的情况。

图7是表示固定部及旋转部的长度相对于固体燃料供给管整体的长度的比例与各种评价结果的关系的坐标图。

【附图标记说明】

1 锅炉设备

2 粉碎装置

3 锅炉主体

5 粉碎机

7 微粉燃料供给管

9 燃烧器

13 料斗

15 燃料供给机

16 带式输送器

17 下降管

20 固体燃料供给管

21 旋转式供给管(旋转部)

22 固定式供给管(固定部)

24 大径部

25 缩径部

26 小径部

27 驱动装置

28 耐磨损材料(耐磨损部)

29 刮除器

30 密封结构

31 第一密封箱

32 第二密封箱

33 第三密封箱

34 垫片

35 机械密封

40 齿轮箱

41 驱动轴

42 电动机

43 小链轮

44 大链轮

45 链条

46 台板

47 支承用具

48 深槽球轴承

50 旋转阀

A1～A6 方向

Gl～G4 间隙

S1～S3 空间

具体实施方式

以下，关于固体燃料供给管及粉碎装置以及固体燃料供给方法的一实施方式，参照附图进行说明。

〔第一实施方式〕

以下，关于第一实施方式，使用图1～图4进行说明。

图1示出具备本实施方式的粉碎机的锅炉设备1。需要说明的是，在本实施方式中，上方表示铅垂上侧方向，下方表示铅垂下侧方向。

如图1所示，锅炉设备1具备锅炉主体3和对于锅炉主体3的燃烧器9供给作为粉碎的固体燃料的微粉燃料的粉碎装置2。粉碎装置2具备将向锅炉主体3供给的煤燃料或生物燃料等的含碳的固体燃料粉碎成微粉状的微粉燃料的粉碎机5。

粉碎机5可以是仅将煤粉碎的形式，也可以是仅将生物燃料粉碎的形式，还可以是将生物燃料与煤一起粉碎的形式。在此，生物燃料是能够再生的生物由来的有机性资源，例如，是间伐材、废木材、流木、草类、废弃物、污泥、轮胎及以它们为原料的再循环燃料(颗粒或片)等，没有限定为在此提示的物质。生物燃料由于在生物物质的成长过程中取入二氧化碳，因此为不排出成为地球暖化气体的二氧化碳的碳中和，因此其利用进行了各种研讨。

在粉碎机5的上部连接有多个微粉燃料供给管7，由粉碎机5粉碎后的微粉燃料与成为传送气体的例如热空气一起经由多个微粉燃料供给管7被导向设置于锅炉主体3的燃烧器9。

贮藏于固体燃料用筒仓(图示省略)的固体燃料经由料斗13从固体燃料供给管20被导向粉碎机5。

在锅炉主体3内的火炉中通过燃烧器9形成火焰，通过锅炉主体3内的换热器(图示省略)生成蒸汽。生成的蒸汽被导向蒸汽涡轮(图示省略)而驱动蒸汽涡轮旋转，使与之连接的发电机(图示省略)旋转而进行发电。

图2示出图1所示的在粉碎机5与料斗13之间设置的固体燃料供给管20。

在本实施方式中，粉碎机5设为加压式的立式磨机，将煤燃料或生物燃料等固态物粉碎。虽然关于粉碎机5的详情未图示，但是粉碎机5具备：绕着沿铅垂方向延伸的中心轴线旋转的粉碎台(图示省略)；与粉碎台的上表面对置设置的粉碎辊(图示省略)。在粉碎台与粉碎辊之间将煤燃料或生物燃料(颗粒)粉碎。粉碎后的燃料由从热空气供给管(图示省略)供给的传送气体例如热空气卷起，在粉碎机5的上部空间设置的旋转分离器(图示省略)中通过时以所希望的微粉的尺寸被分级之后，通过微粉燃料供给管7(参照图1)被导向锅炉主体3的燃烧器9。

固体燃料供给管20的旋转式供给管(旋转部)21的下方连接于粉碎机5的上部中央。在旋转式供给管21的上方连接固定式供给管(固定部)22。在固定式供给管22的上方连接燃料供给机15。关于固体燃料供给管20的详情在后文叙述。

燃料供给机15在煤燃料的情况下被称为供煤机，是以规定量的供给量送出燃料的结构。燃料供给机15在本实施方式中设为通过在内部设置的带式输送器16传送固体燃料的带式输送器式。可以连接对于燃料供给机15内供给密封空气的密封空气供给管(图示省略)，通过将密封空气向燃料供给机15内供给而使燃料供给机15的内压高于粉碎机5的内压，来阻止粉碎机5内的含有微粉燃料的传送气体的逆流。

在燃料供给机15的上方经由下降管17连接料斗13。料斗13在使用生物燃料时积存颗粒状的生物燃料，在使用煤燃料时积存煤燃料。下降管17设为沿铅垂方向延伸的钢管部，在内部将燃料保持为层叠状态。在煤燃料的情况下，通过在下降管17内层叠的煤燃料来确保避免粉碎机5侧的含有微粉燃料的传送气体向料斗13侧反向流入的密封性。

另一方面，如后所述，在以颗粒状的生物燃料为原料的情况下，由于生物燃料的粒径比煤燃料的粒径大的情况等，下降管17内的填充层处的密封性比煤燃料时差，存在从粉碎机5向料斗13的含有微粉燃料的传送气体的漏气产生而密封性变差的可能性。因此，有时在固定式供给管22设置旋转阀50(关于设有旋转阀50的结构，在第二实施方式中进行说明)。

固体燃料供给管20在煤燃料的情况下被称为供煤管，如图2及图3所示，使从燃料供给机15供给的固体燃料在内部从上方向下方流通，由此从燃料供给机15向粉碎机5供给固体燃料(参照图2箭头A1及图3箭头A2)。固体燃料供给管20成为连接有构成固体燃料供给管20的上游侧的固定式供给管22和构成下游侧的旋转式供给管21的结构，是沿上下方向延伸的管状构件。换言之，固体燃料供给管20设为分割成固定式供给管22和旋转式供给管21的结构。固体燃料供给管20以沿着固定式供给管22的上下的轴向的方式设置旋转式供给管21的旋转轴。而且，固定式供给管22和旋转式供给管21各自的上下方向的轴都成为中心轴C(参照图3的单点划线)，当以一致的方式连接时，固体燃料的供给更加顺畅，从而更优选。

固定式供给管22是从燃料供给机15的排出固体燃料的下表面部分向下方延伸规定的长度的管状的构件。即，构成固体燃料供给管20的上游侧。固定式供给管22的管径设为例如500A～800A(标称直径)的大的管径。而且，固定式供给管22的内径设定为在固定式供给管22的内周面附着的固体燃料在固定式供给管22闭塞之前因自重而落下从而不会发生闭塞的情况的大小。在固定式供给管22的下端侧的内周面固定后述的刮除器29的上端部(也参照图4)。

旋转式供给管21构成固体燃料供给管20的下游侧。例如图3所示，旋转式供给管21一体地具有：与固定式供给管22的下端侧连接的大径部24；以随着从大径部24的下端朝向下方而管径变小的方式形成为锥状的缩径部25；从缩径部25的下端向下方延伸的小径部26。需要说明的是，大径部24、缩径部25及小径部26各自的上下方向的轴全部成为中心轴C，以一致的方式形成。如后所述，旋转式供给管21以通过来自设置于小径部26的驱动装置27的驱动力而以中心轴C为中心在俯视观察下能够向逆时针方向(参照箭头A3)旋转的方式支承于后述的台板46。而且，在旋转式供给管21的内部收容有刮除器29。

大径部24的内径形成得比固定式供给管22的下端部的外径稍大，固定式供给管22的下端部插入于内部。即，固定式供给管22的下端部与大径部24以重叠的方式配置，形成重叠区域60。大径部24的内周面与固定式供给管22的下端部的外周面分离，在大径部24的内周面与固定式供给管22的下端部的外周面之间形成间隙G1。这样，通过形成间隙G1，在旋转式供给管21旋转时，防止固定式供给管22与旋转式供给管21干涉、滑动的情况。

间隙G1以在重叠区域60沿上下方向延伸的方式形成，间隙G1的下端部连通于固体燃料供给管20的内部，间隙G1的上端部连通于固体燃料供给管20的外部。

缩径部25是将上端连接于大径部24的下端、将下端连接于小径部26的上端的大致圆锥台形状的管状的构件。在缩径部25的下部的内周面设有耐磨损材料(耐磨损部)28(参照图4)。作为耐磨损材料28，可列举例如陶瓷或高铬铸件等的内衬或固化堆焊等。而且，缩径部25的内周面的倾斜角度(相对于水平面的角度)成为固体燃料的休止角(例如，45度)以上。这样通过将缩径部25的倾斜角度设定为休止角以上，能够防止在缩径部25处通过的固体燃料堆积于缩径部25的情况。需要说明的是，缩径部25的倾斜角度也可以设定为与休止角相比成为大幅地急倾斜的角度(例如，65度)。由此，能够更可靠地防止固体燃料堆积于缩径部25的情况。

小径部26是管径及内径形成得比大径部24小的管状的构件，沿上下方向延伸。小径部26的管径设为例如300A～400A(标称直径)，是比固定式供给管22的管径小的管径。而且，小径部26的内径成为在附着于小径部26的内周面的固体燃料因自重而落下之前存在使小径部26闭塞的可能性的大小，因此设置刮除器29。

刮除器29在旋转式供给管21的上下方向大致整个区域，以沿着旋转式供给管21的内周面的方式配置。而且，刮除器29是沿着大径部24、缩径部25及小径部26弯折形成的板状或棒状的构件且沿上下方向延伸。需要说明的是，如上所述，刮除器29固定于固定式供给管22，因此不会旋转移动。通过旋转式供给管21的旋转而附着于旋转式供给管21的内周面的固体燃料与刮除器29接触干涉，附着的固定燃料被刮落。

驱动装置27具备：具有驱动轴41的电动机42；与电动机42的驱动轴41连结的小链轮43；在小径部26的外周面固定的大链轮44；将小链轮43与大链轮44连接的链条45；齿轮箱40。大链轮44通过经由链条45及小链轮43传递的电动机42的驱动力进行旋转驱动。通过大链轮44进行旋转驱动而固定有大链轮44的旋转式供给管21旋转。需要说明的是，旋转式供给管21的旋转速度成为例如1.0rpm～3.0rpm。需要说明的是，链条45及大链轮44可以由罩(图示省略)覆盖。利用罩将链条45及大链轮44覆盖，由此链条45及大链轮44不露出，能够防止与周围结构物或作业员的接触，因此能够提高安全性。

另外，在驱动装置27的下方，以包围旋转式供给管21的方式设置台板46。台板46经由多个支承用具47从下方由未图示的梁构件支承下表面。而且，在台板46与大链轮44之间设有深槽球轴承48。深槽球轴承48支承旋转式供给管21的径向载荷和推力载荷这两方，并将旋转式供给管21支承为能够旋转。

在固定式供给管22与旋转式供给管21连接的重叠区域60中的连接部分可以设置密封结构30。密封结构30具备：间隙G1连通的第一密封箱31；在第一密封箱31的下方相邻设置的第二密封箱32；在第二密封箱32的下方相邻设置的第三密封箱33。而且，密封结构30由固定式供给管22支承。

第一密封箱31在内部具有环状的空间S1，并且具有在间隙G1的上端部的上方从固定式供给管22的外周面的周向的整个区域向半径方向外侧大致水平地延伸的圆环状的上板31a、从上板31a的外周端部向下方延伸的筒状的侧板31b、从侧板31b的下端部向半径方向内侧大致水平地延伸的下板31c。下板31c在上下方向上的高度位置成为与间隙G1的上端部(即，大径部24的上端)大致相同的高度位置。下板31c的内周端部与大径部24的外周面分离，在下板31c的内周端部与大径部24的外周面之间形成有间隙G2。在下板31c的内周端部的下表面设有从内周端部进一步向大径部24的外周面方向突出的环状的垫片34。垫片34由具有弹性的材料形成，其内周端部与大径部24的外周面稍分离，但是分离距离设定得尽可能短。而且垫片34的内周端部可以与大径部24的外周面以不产生载荷的程度接触。

第二密封箱32在内部具有环状的空间S2。空间S2经由间隙G2而与空间S1连通。从密封空气供给装置(图示省略)向空间S2的内部供给密封空气(密封气体)(参照图3的箭头A4)。而且，空间S2通过圆环状的上板32a及下板32c和将上板32a及下板32c的外周端部连结的侧板32b形成。第二密封箱32通过将上板32a固定于第一密封箱31而由第一密封箱31支承。而且，第二密封箱32通过将下板32c固定于后述的第三密封箱33的侧板33b而支承第三密封箱33。

第三密封箱33在内部具有环状的空间S3，具有对空间S3的上方进行规定的圆环状的上板33a、从上板33a的外周端部向下方延伸的筒状的侧板33b、从侧板33b的下端部向半径方向内侧延伸的圆环状的下板33c。上板33a的内周端部以从旋转式供给管21的外周面分离的方式配置，在上板33a的内周端部与旋转式供给管21的外周面之间形成间隙G3。间隙G3将空间S2与空间S3连通。而且，下板33c的内周端部以从旋转式供给管21的外周面分离的方式配置，在下板33c的内周端部与旋转式供给管21的外周面之间形成间隙G4。间隙G4将空间S3与密封结构30的外部的空间连通。在空间S3的内部设有机械密封35，该机械密封35防止经由G3流入到空间S3的密封空气经由G4向密封结构30的外部的空间流出的情况。机械密封35由具有弹性的材料形成。

这样，通过设置间隙G2、间隙G3及间隙G4，在旋转式供给管21旋转时，防止密封结构30与旋转式供给管21干涉、滑动的情况。

根据本实施方式，起到以下的作用效果。

在本实施方式中，固体燃料供给管20具有固定式供给管22和直径比固定式供给管22小的旋转式供给管21。

由此，与固体燃料供给管20的整体由固定式供给管22构成的结构相比，能够实现固体燃料供给管20的小型化。因此，能够减少固体燃料供给管20的占有空间，能够提高固体燃料供给管20附近的布局性。而且，与固体燃料供给管20的整体由固定式供给管22构成的结构相比，能够实现固体燃料供给管20整体的重量的轻量化。由此，能够实现固体燃料供给管20的装配作业的容易化。

另外，与固体燃料供给管20的整体由旋转式供给管21构成的结构相比，旋转式供给管21的长度缩短。由此，能够减少使旋转式供给管21旋转时的驱动力。而且，在设置旋转式供给管21时，为了避免旋转时的旋转轨道产生变形，而且，为了以使刮除器29沿着旋转式供给管21的内周面的方式使旋转式供给管21与刮除器29的相对位置成为规定的位置，在装配旋转式供给管21时，需要进行定心作业。旋转式供给管21的长度越长，则这样的定心作业越要求精密度，但是在上述结构中，由于旋转式供给管21的长度缩短，因此能够容易地进行旋转式供给管21的定心作业。由此，与固体燃料供给管20的整体由旋转式供给管21构成的结构相比，能够实现固体燃料供给管20的装配作业的容易化。

另外，在固定式供给管22的内部流通的固体燃料的一部分(特别是在固定式供给管22的内周面附近流通的固体燃料)与缩径部25的内周面发生碰撞。在本实施方式中，在缩径部25的内周面设有耐磨损材料28。由此，能够抑制由固体燃料的碰撞引起的缩径部25的内周面的磨损。

另外，在固定式供给管22的下游端侧与旋转式供给管21的上游端侧的重叠区域60，在固定式供给管22的外周面与旋转式供给管21的大径部24的内周面之间形成有间隙G1。因此，能够连接成在旋转式供给管21旋转时防止固定式供给管22与旋转式供给管21干涉。

另外，间隙G1沿着固体燃料供给管20的延伸方向即上下方向延伸。由此，即使在比固体燃料供给管20靠上游侧的料斗13处积存固体燃料，从而作用于固定式供给管22的向下方的载荷增大，而使固定式供给管22向下方移动的情况下，该间隙G1也不会闭塞。因此，即使在这样的情况下，也能够防止固定式供给管22与旋转式供给管21的干涉。需要说明的是，在相对于固定式供给管22固定的密封结构30与旋转式供给管21之间形成的间隙G2、G3及G4也是沿上下方向连通的间隙，因此与间隙G1同样，成为即使在固定式供给管22向下方移动的情况下也不会闭塞的结构。因此，也能够防止密封结构30与旋转式供给管21的干涉。

另外，间隙G1的下端连通于固体燃料供给管20的内部，上端连通于固体燃料供给管20的外部。即，从间隙G1的与固体燃料供给管20的内部连通的端部(在本实施方式中为下端)观察时，间隙G1向固体燃料的流通方向(在本实施方式中为从上方朝向下方的方向)的反方向延伸。由此，能够使固体燃料难以流入间隙G1，并且能够使固体燃料在间隙G1内难以流通。因此，能够抑制固体燃料经由间隙G1向固体燃料供给管20的外部流出的情况。需要说明的是，在本实施方式中，在从间隙G1的与固体燃料供给管20的内部连通的端部观察时，间隙G1向上方延伸，因此通过重力的作用，能够使固体燃料更难以流入间隙G1，并且能够使固体燃料在间隙G1内难以流通。

另外，由于设置间隙G1而存在固体燃料供给管20的内部的空气或逆流的传送气体经由间隙G1流出的可能性(参照图3的虚线箭头A5)，但是在本实施方式中，对于间隙G1适用密封结构30。密封结构30通过在间隙G1连通的第一密封箱31上形成的间隙G2设置垫片34，来防止固体燃料供给管20的内部的空气或逆流的传送气体向密封结构30的外部流出的情况。而且，通过向间隙G2连通的第二密封箱32的内部供给密封空气，来防止空气或逆流的传送气体从形成在垫片34与大径部24之间的微小的间隙泄漏的情况。通过这样适用密封结构30，能够防止固体燃料供给管20的内部的空气或逆流的传送气体的流出，并且也能够可靠地防止固体燃料从固体燃料供给管20的流出。

另外，对于将第二密封箱32与外部连通的间隙G3及G4来说，通过在第三密封箱内设置机械密封35，来防止密封空气的向外部的流出(参照图4的虚线箭头A6)。通过防止密封空气的向外部的流出，能够防止风噪声的产生。

另外，通过将固定式供给管22设定得比较短，能够缩短从燃料供给机15至缩径部25的距离。由此，能够减少从燃料供给机15落下到固体燃料供给管20内的固体燃料与缩径部25发生了碰撞时的碰撞能量。因此，能够减少缩径部25的磨损及损伤。

〔第二实施方式〕

接下来，关于第二实施方式，使用图5进行说明。本实施方式的锅炉设备1在固定式供给管22设置旋转阀50的点等与第一实施方式不同。与第一实施方式同样的结构标注同一符号而省略其说明。

本实施方式的粉碎机5成为仅将生物燃料粉碎的形式。在作为通过粉碎机5粉碎的原料使用生物燃料等的比重轻且尺寸大的原料时，无法期待原料使气体通过的空间闭塞且由自重产生的料斗13处的密封效果，会产生从粉碎机5向料斗13的空气或逆流的传送气体的漏气。

其引起是由于生物燃料为颗粒状，因此生物燃料间的间隙大，与煤相比阻止料斗13内部的逆流的传送气体的通过的吹起密封性差。

通常，在通过粉碎机5将煤粉碎的情况下，将密封空气向燃料供给机15进行供给等而将燃料供给机15的内压设定为比粉碎机5的内压大的值。其目的在于防止粉碎机5内的热气体向燃料供给机15的流入。为了增大燃料供给机15的内压，通过在将料斗13与燃料供给机15连接的下降管17内构成的煤填充层的密封性，防止从燃料供给机15内向料斗13侧流动的产生。

另一方面，在将颗粒状的生物燃料作为原料的情况下，由于生物燃料的粒径比煤燃料的粒径大的情况等而下降管17内的填充层处的密封性比煤燃料时差。因此，在下降管17构成的生物物质填充层的密封性变得不充分，会产生从粉碎机5向料斗13的含有微粉燃料的传送气体的漏气。

在本实施方式中，在固定式供给管22设置旋转阀50。旋转阀50的设置位置在固定式供给管22的任意位置都能够设置，但是如果考虑检修时的吊起余量，则优选与燃料供给机15之间设置长度100mm以上的固定式供给管22或取代于此而设置接头。旋转阀50具备设置在阀套内的旋转部，该旋转部具备沿旋转方向被划分密封的多个房间。由于形成于旋转部的各房间独立，因此即使在供给生物燃料的情况下，也能够将从旋转式供给管21朝向上方的空气的流动密封。

在本实施方式中，起到以下的作用效果。

在本实施方式中，设有旋转阀50。由此，从粉碎机5内流入到固体燃料供给管20内的含有微粉燃料的传送气体被旋转阀50遮挡。因此，能够防止粉碎机5内的含有微粉燃料的传送气体在固体燃料供给管20的内部逆流(即，向与固体燃料的流通方向相反的方向流通的情况)而向比固体燃料供给管20靠上游侧的位置漏气的情况。

另外，在将旋转阀50向旋转式供给管21设置的情况下，由于旋转阀50的驱动部分的存在而难以设置。即，需要防止旋转阀50与旋转式供给管21一起旋转并将旋转阀50固定。因此，在将旋转阀50向旋转式供给管21设置时，在旋转阀50的上游侧及下游侧不得不设置密封结构，结构变得复杂。在本实施方式中，由于在固定式供给管22设置旋转阀50，因此不需要设置这样的复杂的结构。由此，在具有旋转式供给管21的结构中，通过简单的结构能够实现设有旋转阀50的固体燃料供给管20。因此，能够实现占有空间的减少及轻量化，并通过简单的结构能够防止从粉碎机5向料斗13的含有微粉燃料的传送气体的漏气。

特别是在由于空间等的关系而无法将固定式供给管22那样的直径大的配管连接而不得不采用直径小的旋转式供给管的小型的粉碎机中，在将生物燃料粉碎时，通过采用本实施方式的固体燃料供给管20，能够以简单的结构防止从粉碎机5向料斗13的含有微粉燃料的传送气体的漏气，因此有效。在此所说的小型的粉碎机是指即使在采用能够连接的固体燃料供给管中的内径最大的固体燃料供给管的情况下，也存在附着于配管的内周面的固体燃料在因自重而落下之前将配管闭塞的可能性的粉碎机。

在上述结构中，旋转阀50设置为固定式供给管22的一部分，由此，作为固定式供给管22的长度变长。而且，当旋转式供给管21的长度变长而固定式供给管22变短时，旋转阀50的设置位置升高而检修性下降。因此，从旋转阀50的检修性的观点出发而固定式供给管22的长度长的情况优选。因此，更优选为固定式供给管22的长度比旋转式供给管21的长度长，固定式供给管22的长度相对于固体燃料供给管20整体的比例为50％以上且75％以下的状态。而且，固定式供给管22的长度比旋转式供给管21的长度长的情况换言之是旋转式供给管21的长度比固定式供给管22的长度短的情况。当旋转式供给管21的长度比固定式供给管22的长度短时，能够减少旋转式供给管21的旋转所需的动力。

另外，在设置旋转式供给管21时，为了避免在旋转时的旋转轨道产生变形，而且，为了以使刮除器29沿着旋转式供给管21的内周面的方式使旋转式供给管21与刮除器29的相对位置成为规定的位置，在装配旋转式供给管21时，需要进行定心作业。旋转式供给管21的长度越长，则这样的定心作业越要求精密度，但是在本实施方式中，旋转式供给管21的长度缩短，因此能够容易地进行旋转式供给管21的定心作业。由此，能够实现固体燃料供给管20的装配作业的容易化。

另外，在由于设置旋转阀50而固定式供给管22的长度设置得比旋转式供给管21的长度长时，通过将固定式供给管22设定得比较长，能够根据旋转阀50的可设置位置而缩短从燃料供给机15至旋转阀50的距离或从旋转阀50至缩径部25的距离的任一者。通过缩短从燃料供给机15至旋转阀50的距离，能够减少从燃料供给机15落下到固体燃料供给管20内的固体燃料与旋转阀50发生了碰撞时的碰撞能量。因此，能够减少旋转阀50的磨损及损伤。而且，通过缩短从旋转阀50至缩径部25的距离，能够减少由固体燃料的碰撞引起的缩径部25的磨损及损伤。

接下来，关于本申请的固定式供给管22与旋转式供给管21的比例，使用图6及图7进行说明。在上述各实施方式中，关于固定式供给管22的长度比旋转式供给管21的长度短的情况和长的情况，说明了连接固定式供给管22和旋转式供给管21的例子，但是固定式供给管22与旋转式供给管21的长度的比例可以是根据其他的观点而适当化的比例。

固定式供给管22与旋转式供给管21的比例优选根据各粉碎装置2的运用条件来选择。

例如图6(a)所示，在将连接的位置设定在粉碎机5侧，缩短了旋转式供给管21的长度的情况下，能够减少旋转式供给管21的旋转所需的动力。而且，由于旋转式供给管21的长度缩短，因此能够容易地进行旋转式供给管21的定心作业。由此，能够实现固体燃料供给管20的装配作业的容易化。

另外，例如图6(b)所示，在将连接的位置设定在燃料供给机15侧，延长了旋转式供给管21的情况下，直径大的固定式供给管22的长度缩短，因此能够实现固体燃料供给管20的小型化。由此，能够减少固体燃料供给管20的占有空间，能够提高固体燃料供给管20附近的布局性。而且，能够实现固体燃料供给管20整体的重量的轻量化。由此，能够实现固体燃料供给管20的装配作业的容易化。

需要说明的是，图6是说明固定式供给管22与旋转式供给管21的连接位置(图中的双点划线所示的位置)的示意性的图，不是准确地表示固定式供给管22及旋转式供给管21的管径的图。

关于固定式供给管22及旋转式供给管21的长度相对于固体燃料供给管20整体的长度的比例与各种评价结果的关系，使用图7进行说明。

图7所示的坐标图的横轴表示固定式供给管22及旋转式供给管21的长度相对于固体燃料供给管20整体的长度的比例，左端(固定式供给管100％)表示仅通过固定式供给管22构成固体燃料供给管20的情况，右端(旋转式供给管100％)表示仅通过旋转式供给管21构成固体燃料供给管20的情况。而且，图7所示的坐标图的纵轴表示对于各种项目的评价结果，越朝向纵轴的上侧，则表示越好的结果，另一方面，处于纵轴的下侧未必为不良，而表示相对性的比较。以下，对各种评价进行说明。

供给能力(即，从燃料供给机15向粉碎机5的固体燃料的供给量)不依赖于固定式供给管22及旋转式供给管21的长度相对于固体燃料供给管20整体的长度的比例而恒定。

关于缩径部25的难以磨损度，旋转式供给管21的长度比例越高，则评价越高。即，越难以磨损。这是因为，固定式供给管22越长，则从燃料供给机15投入到固体燃料供给管20内的固体燃料的至缩径部25的落下距离越长，碰撞速度越上升，由此缩径部25越容易磨损，而反之，固定式供给管22越缩短，则固体燃料的碰撞速度越下降，缩径部25越难以磨损。而且，从旋转式供给管21的长度的比例超过了50％的附近开始，评价急剧升高。这是因为由于至缩径部25的落下距离变长而固体燃料进一步加速的缘故。

关于省空间性(换言之，固体燃料供给管20占有的空间的减少状态)，旋转式供给管21的长度比例越高，则评价越高。即，占有空间减少。这是因为旋转式供给管21的管径比固定式供给管22的管径小的缘故。

关于省动力性，旋转式供给管21的长度比例越高，则评价越低。即，驱动的动力增加。这是因为旋转式供给管21的长度越长则旋转式供给管21的重量越增加的缘故。

关于装配调整费的廉价度(换言之，固体燃料供给管20的设置费用)，旋转式供给管21的长度比例越高，则评价越低。这是因为，旋转式供给管21的长度越长，则旋转式供给管21的定心作业越烦杂，调整费用越增加。

关于固体燃料供给管20整体的重量的减轻度，旋转式供给管21的长度比例越高，则评价越升高。即，越轻量。这是因为，旋转式供给管21的管径比固定式供给管22的管径小，旋转式供给管21的每单位长度的质量轻。当列举各供给管的每单位长度的质量的一例时，固定式供给管22的每单位长度的质量成为旋转式供给管21的每单位长度的质量的1.5倍～2倍左右。

另外，装配调整费的廉价度和固体燃料供给管20整体的重量的减轻度相对于旋转式供给管21的长度比例处于相反的关系。因此，在实际的装配作业性中，当旋转式供给管21的长度比例升高时，装配作业性的评价在中途上升，但是之后降低。这是因为，旋转式供给管21的长度过长时，固体燃料供给管20变得轻量而作业性提高且评价升高，但是旋转式供给管21的长度过长时，旋转式供给管21的定心作业变得烦杂而调整费用增加。

关于旋转阀50的检修性(换言之，安装或拆卸等的旋转阀50的检修的容易度)如第二实施方式那样是在固定式供给管22设有旋转阀50时的指标。关于旋转阀50的检修性，旋转式供给管21的长度越长，则评价越低。这是因为旋转式供给管21的长度越长则旋转阀50的设置位置越高的缘故。需要说明的是，旋转阀50的检修性的评价在旋转式供给管21的长度变长的中途位置成为0是因为，在固定式供给管22的长度成为了规定的长度以下时，无法再设置旋转阀50。

从上述那样的观点出发，固定式供给管22与旋转式供给管21的比例优选根据粉碎机5的规格、设置环境或运用条件进行选择。需要说明的是，从上述的各种评价的观点出发而固定式供给管22的长度相对于固体燃料供给管20的长度的比例优选为20％以上且75％以下(图7的箭头所示的范围)。而且，缩径部25的难以磨损度的评价从旋转式供给管21的长度的比例超过了50％的附近开始急剧升高，因此更优选固定式供给管22的长度比旋转式供给管21短。即，固定式供给管22的长度的比例更优选为20％以上且小于50％的状态。

需要说明的是，在固定式供给管22设置旋转阀50的情况下，固定式供给管22的长度最少需要增加了能够设置旋转阀50的长度后的长度。

另外，旋转式供给管21的长度越长且固定式供给管22越短，则旋转阀50的设置位置越高且检修性越下降，因此固定式供给管22的长度的比例更优选为50％以上且75％以下的状态。

另外，旋转式供给管21的长度最少需要安装缩径部25及驱动装置27的长度。

需要说明的是，本申请没有限定为上述各实施方式的发明，在不脱离其主旨的范围内，能够适当变形。

例如，在上述各实施方式中，仅在缩径部25的内周面设置耐磨损材料28，但也可以在固体燃料供给管20整体的内周面设置耐磨损材料。

Claims (9)

1.一种固体燃料供给管，其使固体燃料在内部流通，并将该固体燃料向粉碎机供给，其中，

所述固体燃料供给管具备：

管状的固定部，其构成所述固体燃料的流通方向的上游侧；及

管状的旋转部，其以沿着所述固体燃料供给管的轴向的中心轴为中心旋转，

所述旋转部的上游侧连接于所述固定部的下游侧，并且所述旋转部的下游侧能够连接于所述粉碎机，

所述旋转部具有随着朝向所述流通方向的下游侧而直径减小的缩径部、从所述缩径部的下端向下方延伸的小径部、以及收容于该旋转部的内部且以沿着所述缩径部及所述小径部的内周面的方式配置的刮除器，所述旋转部与所述固定部相比外径形成得小，

所述刮除器固定于所述固定部，

所述固定部的长度相对于所述固体燃料供给管的长度的比例为20％以上且75％以下。

2.根据权利要求1所述的固体燃料供给管，其中，

在所述固定部设置有旋转阀。

3.根据权利要求1所述的固体燃料供给管，其中，

所述固定部的长度比所述旋转部的长度短。

4.根据权利要求2所述的固体燃料供给管，其中，

在设置有所述旋转阀的情况下，所述固定部的长度比所述旋转部的长度长。

5.根据权利要求1所述的固体燃料供给管，其中，

在所述固定部与所述旋转部的连接部分形成有所述缩径部，

在所述缩径部的内周面设置有耐磨损部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的固体燃料供给管，其中，

在所述固定部的下游端部形成有插入到所述旋转部的上游端部的重叠区域，

在所述重叠区域中，所述固定部的所述下游端部的外周面与所述旋转部的所述上游端部的内周面分离。

7.根据权利要求6所述的固体燃料供给管，其中，

所述固体燃料供给管具备密封结构，该密封结构将在所述重叠区域中形成于所述固定部的外周面与所述旋转部的内周面之间的间隙密封，

向所述密封结构供给密封气体。

8.一种粉碎装置，其具备：

权利要求1～7中任一项所述的固体燃料供给管；及

通过所述固体燃料供给管供给所述固体燃料的粉碎机。

9.一种基于固体燃料供给管的固体燃料供给方法，所述固体燃料供给管是使固体燃料在内部流通并将该固体燃料向粉碎机供给的固体燃料供给管，其具备：

管状的固定部，其构成所述固体燃料的流通方向的上游侧；及

管状的旋转部，其以沿着所述固体燃料供给管的轴向的中心轴为中心旋转，

所述旋转部的上游侧连接于所述固定部的下游侧，并且所述旋转部的下游侧能够连接于所述粉碎机，

所述旋转部具有随着朝向所述流通方向的下游侧而直径减小的缩径部、从所述缩径部的下端向下方延伸的小径部、以及收容于该旋转部的内部且以沿着所述缩径部及所述小径部的内周面的方式配置的刮除器，所述旋转部与所述固定部相比外径形成得小，

所述刮除器固定于所述固定部，

所述固定部的长度相对于所述固体燃料供给管的长度的比例为20％以上且75％以下。

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