DE112014004987T5

DE112014004987T5 - Vertikale Walzenmühle

Info

Publication number: DE112014004987T5
Application number: DE112014004987.5T
Authority: DE
Inventors: Shinji Matsumoto; Kiyonori Kushioka; Kenichi Arima; Takuichiro Daimaru; Keishi Suga
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2034-08-20
Also published as: KR101766604B1; US10722898B2; CN105451886A; WO2015064185A1; KR20160029847A; US20160199844A1; CN105451886B; DE112014004987B4

Abstract

Eine vertikale Walzenmühle ist mit einem fixierten Abscheider vorgesehen, wobei der Anteil an Grobkörnern in einem pulverisierten Kohleprodukt verringert werden kann. Eine vertikale Walzenmühle, die mit einem zyklonartigen fixierten Abscheider (20A) vorgesehen ist, der feines Pulver mit einem kleinen Teilchendurchmesser durch eine Zentrifugalkraft trennt und zulässt, dass das getrennte Pulver zu der Außenseite strömt, wobei der zyklonartige fixierte Abscheider (20A) im Inneren eines Gehäuses (11) vorgesehen ist, wobei der fixierte Abscheider (20A) so konfiguriert ist, dass eine Festgas-Zweiphasenströmung von einem Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem Kegel (21) öffnet, in das Innere eingebracht wird, und die Festgas-Zweiphasenströmung unter Verwendung einer an der Innenseitenumgebung des Festschaufeleinlassfensters (22) angebrachten fixierten Schaufel bzw. Festschaufel (23) verwirbelt wird, wobei das feine Pulver von einem Pulverisierte-Kohle-Auslass (16) in einem oberen Abschnitt der vertikalen Walzenmühle durch die untere Endseite eines im Inneren des Kegels (21) vorgesehenen Innenzylinders (24) strömt, wobei eine Oberflächenschicht (30), bei welcher der Rückprallkoeffizient von kollidierten Teilchen größer als bei einer Eisenplattenoberfläche ist, die in der Außenoberfläche des Innenzylinders (24) ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine vertikale Walzenmühle, die z. B. auf einen Staubkessel anwendbar ist, und insbesondere auf eine vertikale Walzenmühle, die mit einem fixierten Abscheider ausgerüstet ist.
Hintergrund der Erfindung
Herkömmlicherweise wird in einem kohlebefeuerten Kessel Rohkohle in einen Kohlepulverisierer (eine Mühle), wie etwa eine in 7, 8(a) und 8(b) dargestellte vertikale Walzenmühle 10 eingebracht, und pulverisierte Kohle wird als Brennstoff verwendet. In der vertikalen Walzenmühle 10 dreht sich eine Mühlenwalze 13, während ein an einer unteren Seite in einem Gehäuse 11 angeordneter Mühlentisch 12 funktionsbereit ist. Es ist zu beachten, dass ein Bezugszeichen „14” in den Figuren eine Kohlezufuhrröhre bezeichnet, durch welche Rohkohle eingebracht wird.
In die vertikale Walzenmühle 10 eingebrachte Rohkohle wird zwischen dem Mühlentisch 12 und der Mühlenwalze zerkleinert und in pulverisierte Kohle pulverisiert. Während sie durch Heißluft getrocknet wird, die aus einer Auskragung 15 strömt, die um den Mühlentisch 12 herum angeordnet ist, wird die pulverisierte Kohle zu einem fixierten Abscheider 20, der an einer oberen Seite in dem Gehäuse 11 angeordnet ist, durch eine Luftströmung befördert. Gleichzeitig wird eine Gravitationstrennung durchgeführt, in welcher grobe Teilchen mit einer großen Teilchengröße aufgrund der Schwerkraft herunterfallen und auf den Mühlentisch 12 zurückkehren. Somit werden die Teilchen wiederholt pulverisiert, bis die Teilchengröße derselben eine gewünschte Teilchengröße erreicht.
Nach der vorstehend beschriebenen Gravitationstrennung, d. h., der primären Trennung, wird pulverisierte Kohle mit Produktteilchen einschließlich groben Teilchen durch den über dem Mühlentisch 12 angeordneten Abscheider weiter getrennt. Beispiele des vorstehend beschriebenen Abscheiders umfassen einen fixierten Abscheider, einen Drehabscheider und eine Kombination davon. Der in den Figuren dargestellte Abscheider ist der fixierte Abscheider. Es ist zu beachten, dass bekannt ist, dass der Drehabscheider konfiguriert ist, um eine Trennung unter Verwendung einer durch Drehflügel erzeugten Kollisions-/Trägheitskraft durchzuführen, und eine Hochleistungstrennung ausführt.
Die durch die Luftströmung beförderte pulverisierte Kohle wird durch Heißluft getrocknet und getrennt, während sie durch den fixierten Abscheider 20 verläuft. Die getrennte pulverisierte Kohle verläuft durch Pulverisierte-Kohle-Auslässe 16, die eine Kommunikation zwischen dem Inneren des fixierten Abscheiders 20 und der Außenseite des Gehäuses 11 an der oberen Seite desselben zulassen, und wird dann durch die Strömung von Primärluft zur Beförderung zu einem Kessel befördert.
Der fixierte Abscheider 20 umfasst viele Festschaufeleinlassfenster 22, die sich in regulären Intervallen in einer Umfangsrichtung an einer oberen Endseite eines Kegels 21 öffnen. Die Festschaufeleinlassfenster 22 sind Öffnungen, die ausgebildet sind, um eine den Kegel 21 ausbildende Wand zu durchdringen, und dienen als die Einlässe und Strömungspfade, durch welche die Strömung (nachstehend als „Festgas-Zweiphasenströmung” bezeichnet) von Luft zum Befördern von pulverisierter Kohle in den Kegel 21 strömt.
Viele fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23, von welchen jede mit einem korrespondierenden der Festschaufeleinlassfenster 22 gepaart ist, sind an einer Innenwandseite des Kegels 21 angebracht.
Außerdem ist ein Innenzylinder 24, der eine Wand ausbildet, die den Festschaufeleinlassfenstern 22 und den fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 zugewandt ist, in dem Kegel 21 vorgesehen.
Jede der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 ist in derselben Richtung geneigt, um eine Festgas-Zweiphasenströmung zu verwirbeln. D. h., jede fixierte Schaufel bzw. Festschaufel 23 ist angeordnet, um einen Neigungswinkel θ mit Bezug auf eine Linie entlang einer Radialrichtung zu dem Mittelpunkt des Kegels 21 hin aufzuweisen. Somit ändert sich mit einer Vergrößerung/Verkleinerung des Neigungswinkels θ der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23 auch die Größe der Verwirbelungsströmung gemäß dem Öffnungsgrad (dem Winkel) der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23. Somit kann die zur Trennung dienende Feinheit der Kohle eingestellt werden.
Es ist zu beachten, dass das Bezugszeichen „25” in den Figuren einen Kegelauslass bezeichnet, durch welchen Rohkohle und grobe Teilchen, die durch den Abscheider 20 getrennt werden, dem Mühlentisch 12 zugeführt werden.
Der vorstehend beschriebene fixierte Abscheider 20 ist ein Zyklonabscheider und weist eine einfache Struktur ohne einen Antreiber auf. Somit weist der fixierte Abscheider 20 Vorteile auf, wie etwa geringe Kosten und einfache Wartung. Allerdings weist der fixierte Abscheider 20 eine schlechte Genauigkeit hinsichtlich der Trennung einer groben Teilchengröße auf, und grobe Teilchen (grobe Teilchen mit einer Größe von über 100 Mesh und einem nachteiligen Effekt bezüglich einer Brennbarkeit), die in pulverisierter Kohle enthalten sind, nehmen zu. Dies bewirkt eine Zunahme von unverbrannten Brennstoffen, die in Abgas, das aus dem Kessel ausgestoßen wird, enthalten sind.
Das Prinzip der Trennung durch den fixierten Abscheider 20 wird kurz beschrieben. Teilchen von pulverisierter Kohle in der Festgas-Zweiphasenströmung, die zwischen benachbarten der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 durch das Festschaufeleinlassfenster 22 verläuft, werden durch eine Verwirbelungsströmung in grobe Teilchen und feines Pulver zentrifugal getrennt. Anschließend wird das leichtgewichtige feine Pulver mit kleiner Teilchengröße mit einer invertierten Aufwärtsströmung von unten befördert und steigt an. Dann wird das feine Pulver in den Innenzylinder 24 von unten eingelassen und strömt aus der vertikalen Walzenmühle 10 durch die Pulverisierte-Kohle-Auslässe 16. Allerdings können die zentrifugierten groben Teilchen mit einer großen Teilchengröße aufgrund ihres hohen Gewichts nicht mit der Strömung befördert werden, die in den Innenzylinder 24 von unten eingelassen wird. Aus diesem Grund erreichen solche Teilchen eine Innenwand des Kegels 21 und fallen dann aufgrund der Schwerkraft entlang einer Innenwandoberfläche des Kegels 21 nach unten.
Diese groben Teilchen fallen schließlich durch die Kohlezufuhrröhre 14, die an einem unteren Mittelabschnitt des Kegels 21 geöffnet ist, auf den Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert.
Damit der Anteil an groben Teilchen in erzeugter pulverisierter Kohle in der vorstehend beschriebenen vertikalen Walzenmühle mit dem fixierten Abscheider verringert wird, sind die folgenden herkömmlichen Techniken in Patentschrift 1 offenbart: Ablenkplatten sind in der Umgebung von Flügeleinlassfenstern vorgesehen; und eine Neigung eines Innenzylinders wird verändert.
Patentschrift

PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2011-104563

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wie vorstehend beschrieben ist, verwirbeln die fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 in dem fixierten Abscheider 20 der vertikalen Walzenmühle 10 die Festgas-Zweiphasenströmung, die nach der Pulverisierung einer Gravitationstrennung ausgesetzt wird, um die Teilchen von pulverisierter Kohle in grobe Teilchen und feines Pulver durch eine Zentrifugalkraft zu trennen. Ein auf grobes Pulver mit einer Teilchengröße (eine Zwischenteilchengröße von ungefähr 150 μm zwischen einer groben Teilchengröße und einer feinen Teilchengröße, wobei die Teilchengröße unverbrannte Brennstoffe bewirkt) nahe an einer Produktteilchengröße wirkender Effekt ist schwach. Somit kann ein Teil des groben Pulvers zu dem Mittelpunkt in der Umgebung des Innenzylinders 24 hin aufgrund einer Luftströmungsänderung strömen und neigt zum Verwirbeln und Herunterfallen in der Umgebung des Innenzylinders 24. Demzufolge wird die Wahrscheinlichkeit, dass das grobe Pulver in der invertierten Aufwärtsströmung, die das feine Pulver enthält, gemischt wird, erhöht. Aufgrund einer Erhöhung der Menge an grobem Pulver, das mit dem feinen Pulverprodukt gemischt ist, wird eine Trennungseffizienz nachteilig verringert.
Zwei Hauptfaktoren zum Verringern der Trennungseffizienz sind z. B. wie folgt.
Der erste Faktor besteht darin, dass, wie durch einen gestrichelten Pfeil in 8(a) angezeigt ist, einige (ein grobes Teilchen Pc in der Figur) der groben Teilchen, die in der Festgas-Zweiphasenströmung enthalten sind, die durch das Festschaufeleinlassfenster 22 zwischen den fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 verläuft, mit einer Außenoberfläche (eine Oberfläche, die der Innenwandoberfläche des Kegels 21 zugewandt ist) des Innenzylinders 24 kollidiert und daran abgestoßen wird (bzw. abprallt), und dann erneut mit der Rückseite (eine ansteigende gekrümmte Oberfläche) der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23 kollidiert.
Der zweite Faktor besteht darin, dass, wie durch einen anderen gestrichelten Pfeil in 8(a) angezeigt ist, einige (ein grobes Teilchen Pd in der Figur) der groben Teilchen, die in der Festgas-Zweiphasenströmung enthalten sind, direkt mit der Rückseite der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23 kollidieren, wenn sie durch das Festschaufeleinlassfenster 22 zwischen den fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 verläuft.
Hinsichtlich der vorstehend beschriebenen zwei Faktoren, da die fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 aus einer Eisenplatte ausgebildet sind, deren Abstoßkraft relativ groß ist, werden die groben Teilchen Pc, Pd, die mit der Rückseite der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 kollidieren, zu der Umgebung der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 abgestoßen und dann verlangsamt. D. h., einige der groben Teilchen in der Festgas-Zweiphasenströmung, die durch das Festschaufeleinlassfenster 22 zwischen den fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 verlaufen ist, kollidieren mit den Rückflächen der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23. Solche groben Teilchen erfahren eine relativ hohe Abstoßkraft, um sich zu der Umgebung der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 zu bewegen und dann zu verlangsamen. Aus diesem Grund fallen die vorstehend beschriebenen groben Teilchen Pc, Pd aufgrund der Schwerkraft entlang der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 herunter.
Allerdings werden die groben Teilchen Pc, Pd, während sie herunterfallen, mit einer Feinteilchenbeförderungs-Aufwärtsluftströmung in das Innere (die Pulverisierte-Kohle-Auslässe 16) des Innenzylinders 24, wie durch die durchgezogenen Pfeile in 8(b) angezeigt ist, befördert.
Demzufolge wird angenommen, dass sich die groben Teilchen Pc, Pd, die mit der Rückseite der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 kollidiert sind, in der Umgebung der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 verlangsamen und dann zusammen mit den feinen Teilchen durch die Pulverisierte-Kohle-Auslässe 16 strömen. Eine Ausströmung der groben Teilchen Pc, Pd ist nicht vorzuziehen, weil eine solche Ausströmung die Trennungseffizienz des fixierten Abscheiders 20 verringert.
Mit strengen globalen Energieressourcenbedingungen ist der Bedarf nach einem Gebrauch von kostengünstiger Ballastkohle neulich gesteigert worden. Es ist erwartet worden, dass ein fixierter Abscheider als ein Abscheider für Ballastkohle mit relativ vorteilhafter Brennbarkeit verwendet werden kann.
Außerdem ist erforderlich, dass kohlebefeuerte Kessel eine höhere Effizienz (Verringerung an unverbrannten Brennstoffen in Asche) und Brennstoff mit geringerem NOx aufweisen und auch ein fixierter Abscheider erforderlich ist, der den Anteil von groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt verringern kann.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Situationen gemacht worden und zielt darauf ab, in einer vertikalen Walzenmühle, die mit einem fixierten Abscheider ausgerüstet ist, den Anteil von groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt (d. h., den Anteil von groben Teilchen mit einer Größe von über 100 Mesh und mit einem nachteiligen Effekt bezüglich der Brennbarkeit) zu verringern.
Lösung des Problems
Zum Lösen des vorstehend beschriebenen Problems wendet die vorliegende Erfindung die folgende Lösung an.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt. Der fixierte Zyklonabscheider ist derart konfiguriert, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver von einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines im Inneren des kegelförmigen Elements vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch eine fixierte Schaufel bzw. Festschaufel, die an einer Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des Festschaufeleinlassfensters angebracht ist, verwirbelt wird, und eine Oberflächenschicht mit einem größeren Rückprallkoeffizienten eines kollidierten Teilchens als eine Eisenplattenoberfläche ist an einer Außenoberfläche des Innenzylinders ausgebildet.
Da gemäß einer solchen Konfiguration die Oberflächenschicht, die einen größeren Rückprallkoeffizienten des kollidierten Teilchens aufweist als die Eisenplattenoberfläche, auf der Außenoberfläche des Innenzylinders ausgebildet ist, werden grobe Teilchen, die mit der Außenoberfläche des Innenzylinders kollidiert sind, in der Festgas-Zweiphasenströmung, die zwischen den fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln verläuft, im Vergleich zu einer herkömmlichen Eisenplatte in ausreichendem Maße (in hohem Maße) abgestoßen. Demzufolge kann eine Verringerung der Geschwindigkeit (Verlangsamung) der groben Teilchen verhindert oder unterdrückt werden.
In diesem Fall umfassen bevorzugte Beispiele der Oberflächenschicht Keramiken, die eine größere Härte aufweisen und aufgrund der Kollision der groben Teilchen abrasionswiderstandsfähig sind.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt. Der fixierte Zyklonabscheider ist derart konfiguriert, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver von einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines in dem kegelförmigen Element vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch eine an der Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des Festschaufeleinlassfensters angebrachte fixierte Schaufel bzw. Festschaufel verwirbelt wird, und viele geneigte Oberflächen, die konfiguriert sind, um ein kollidiertes Teilchen in eine Richtung von einer Außenoberfläche des Innenzylinders weg abzustoßen, und die in einer kontinuierlichen Unebenheit in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, an der Außenoberfläche des Innenzylinders vorgesehen sind.
Da gemäß einer solchen Konfiguration viele geneigte Oberflächen, die konfiguriert sind, um die kollidierten Teilchen in die Richtung von der Außenoberfläche weg abzustoßen, und die in der kontinuierlichen Unebenheit in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, an der Außenoberfläche des Innenzylinders vorgesehen sind, werden grobe Teilchen, die mit der Außenoberfläche des Innenzylinders in der Festgas-Zweiphasenströmung kollidieren, die zwischen den fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln verläuft, von den geneigten Oberflächen in die Richtung von dem Innenzylinder weg abgestoßen. Außerdem erfahren solche groben Teilchen eine ausreichende Zentrifugalkraft. Somit kann eine Verringerung der Geschwindigkeit (Verlangsamung) der groben Teilchen verhindert oder unterdrückt werden.
In diesem Fall umfassen bevorzugte Beispiele der geneigten Oberfläche geneigte Oberflächen, die an der Außenoberfläche des Innenzylinders bei Betrachtung des Querschnitts eine gezackte Form ausbilden, und geneigte Oberflächen, die durch Kollisionsflügel definiert sind, die an der Außenoberfläche des Innenzylinders angeordnet sind.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt. Der fixierte Zyklonabscheider ist derart konfiguriert, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver aus einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines im Inneren des kegelförmigen Elements vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch eine an einer Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des Festschaufeleinlassfensters angebrachte fixierte Schaufel bzw. Festschaufel verwirbelt wird, und ein invertierter konischer Reflektor ist zwischen einer Außenoberfläche des Innenzylinders und dem Festschaufeleinlassfenster und zwischen der Außenoberfläche des Innenzylinders und der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel angeordnet.
Da gemäß einer solchen Konfiguration der invertierte konische Reflektor zwischen der Außenoberfläche des Innenzylinders und dem Festschaufeleinlassfenster sowie zwischen der Außenoberfläche des Innenzylinders und der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel angeordnet ist, wird die Fallgeschwindigkeit von groben Teilchen, die mit dem Reflektor in der Festgas-Zweiphasenströmung kollidieren, die zwischen den fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln verläuft, erhöht.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt. Der fixierte Zyklonabscheider ist derart konfiguriert, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver aus einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines in dem kegelförmigen Element vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch eine an einer Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des fixierten Schaufeleinlassfensters angebrachte fixierte Schaufel bzw. Festschaufel verwirbelt wird, und eine Oberflächenschicht mit einem kleineren Rückprallkoeffizienten eines kollidierten Teilchens als eine Eisenplattenoberfläche an einer hinteren Oberfläche der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel ausgebildet ist.
Da gemäß einer solchen Konfiguration die Oberflächenschicht mit einem kleineren Rückprallkoeffizienten des kollidierten Teilchens als die Eisenplattenoberfläche an der hinteren Oberfläche der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel ausgebildet ist, werden die Größe eines Abstoßens eines direkt mit der Rückseite der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel kollidierten Teilchens und die Größe des Abstoßens eines abgestoßenen und erneut kollidierten Teilchens nach der Kollision mit der Außenoberfläche des Innenzylinders im Vergleich zu einer herkömmlichen Eisenplatte verringert. Demzufolge werden Teilchen, insbesondere grobe Teilchen mit einer großen Teilchengröße, die mit der Rückseite der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln kollidiert sind, verlangsamt, ohne die Umgebung des Innenzylinders zu erreichen, und erfahren eine ausreichende Zentrifugalkraft in der Umgebung der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln, die an dem kegelförmigen Element angebracht sind. Somit bewegen sich solche Teilchen zu einer Innenwandoberfläche des kegelförmigen Elements und fallen herunter.
In diesem Fall umfassen bevorzugte Beispiel der Oberflächenschicht Kupfer.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung wird eine Verringerung der Geschwindigkeit (Verlangsamung) von groben Teilchen, die mit der Außenoberfläche des kegelförmigen Elements kollidiert sind, verhindert oder unterdrückt. Somit bewegen sich die groben Teilchen von dem kegelförmigen Element weg und bewegen sich zu der Innenoberfläche des kegelförmigen Elements durch eine ausreichende Zentrifugalkraft hin. Folglich fallen die mit der Außenoberfläche des kegelförmigen Elements kollidierten groben Teilchen, ohne dass sie zusammen mit feinen Teilchen durch einen Pulverisierte-Kohle-Auslass strömen, auf einen Mühlentisch herunter und werden erneut pulverisiert. Außerdem wird die Fallgeschwindigkeit von groben Teilchen, die mit dem Reflektor kollidiert sind, erhöht. Somit fallen solche groben Teilchen, ohne dass sie zusammen mit feinen Teilchen durch den Pulverisierte-Kohle-Auslass strömen, auf den Mühlentisch herunter und werden erneut pulverisiert.
Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung wird die Rückprallgröße eines Teilchens, das mit der hinteren Oberfläche der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel kollidiert ist, verringert. Somit werden Teilchen, wie etwa grobe Teilchen, die mit den hinteren Oberflächen der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln kollidiert sind, verlangsamt, ohne dass sie die Umgebung des Innenzylinders erreichen. Solche Teilchen erfahren eine ausreichende Zentrifugalkraft in der Umgebung der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln, um sich zu der Innenoberfläche des kegelförmigen Elements zu bewegen, und fallen dann herunter. Somit fallen die groben Teilchen, die mit den hinteren Oberflächen der fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln kollidiert sind, ohne dass sie zusammen mit feinen Teilchen durch den Pulverisierte-Kohle-Auslass strömen, auf den Mühlentisch herunter und werden erneut pulverisiert.
Demzufolge kann die vertikale Walzenmühle, die den fixierten Abscheider aufweist, gemäß der vorliegenden Erfindung den Anteil von groben Teilchen in einem pulverisierten Kohleprodukt verringern, um eine Trennungseffizienz zu verbessern. Falls somit die vertikale Walzenmühle der vorliegenden Erfindung auf einen Staubkessel angewendet wird, kann der Anteil von groben Teilchen in einem pulverisierten Kohleprodukt verringert werden, und deshalb können unverbrannte Brennstoffe in Asche verringert werden. Folglich kann ein fixierter Abscheider mit geringen Kosten, dessen Wartbarkeit aufgrund einer einfachen Struktur ohne einen Antreiber leicht ist, als ein Abscheider für Ballastkohle mit relativ bevorzugter Brennbarkeit verwendet werden. Demzufolge kann ein kohlebefeuerter (mit pulverisierter Kohle befeuerter) Kessel realisiert werden, der konfiguriert ist, um pulverisierten Kohlebrennstoff aus kostengünstiger Ballastkohle auszubilden, um den pulverisierten Kohlebrennstoff zur Verbrennung zu verwenden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1(a) und 1(b) sind Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer vertikalen Walzenmühle der vorliegenden Erfindung. 1(a) ist eine Querschnittsansicht (eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A von 1(b)) der Struktur um einen fixierten Abscheider herum, und 1(b) ist eine Längsschnittansicht der Struktur um den fixierten Abscheider herum.
2 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der vertikalen Walzenmühle der vorliegenden Erfindung, welche die Struktur einer Außenoberfläche eines Innenzylinders darstellt.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Veränderung der in 2 dargestellten vertikalen Walzenmühle, welche die Struktur der Außenoberfläche des Innenzylinders darstellt.
4 ist eine Längsschnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der vertikalen Walzenmühle der vorliegenden Erfindung, welche die Struktur um einen fixierten Abscheider herum darstellt.
5 ist eine Querschnittsansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der vertikalen Walzenmühle der vorliegenden Erfindung, welche die Querschnittsform einer fixierten Schaufel bzw. Festschaufel, die einen fixierten Abscheider ausbildet, darstellt.
6(a) und 6(b) sind Ansichten von Merkmalen und vorteilhaften Effekten des fixierten Abscheiders, der die fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln mit der in 5 dargestellten Querschnittsform umfasst. 6(a) ist eine Querschnittsansicht (eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A von 6(b)) des fixierten Abscheiders, und 6(b) ist eine Längsschnittansicht des fixierten Abscheiders.
7 ist eine schematische Längsschnittansicht einer beispielhaften Konfiguration der vertikalen Walzenmühle.
8(a) und 8(b) sind Ansichten einer herkömmlichen vertikalen Walzenmühle. 8(a) ist eine Querschnittsansicht (eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B von 8(b)) der Struktur um einen fixierten Abscheider herum, und 8(b) ist eine Längsschnittansicht der Struktur um den fixierten Abscheider herum.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ein Ausführungsbeispiel der vertikalen Walzenmühle der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine in 7 dargestellte vertikale Walzenmühle 10 ist eine Vorrichtung (ein Kohlepulverisierer), die konfiguriert ist, um pulverisierte Kohle als Brennstoff für z. B. einen Staubkessel herzustellen. Die vertikale Walzenmühle 10 pulverisiert Rohkohle in pulverisierte Kohle, und die pulverisierte Kohle, die einer Gravitationstrennung ausgesetzt wird, wird durch einen fixierten Abscheider 20 getrennt. Demzufolge wird das Feinpulverprodukt, das getrennt worden ist, indem es durch den fixierten Abscheider 20 verlaufen ist, als pulverisierter Kohlebrennstoff mit einer gewünschten Feinheit zu dem Staubkessel durch die Strömung von Primärluft durch Pulverisierte-Kohle-Auslässe (Auslässe) 16, die an einem oberen Abschnitt der vertikalen Walzenmühle 10 vorgesehen sind, befördert.
Es ist zu beachten, dass die Konfiguration der vertikalen Walzenmühle 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ähnlich zu der der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Technik ist, außer bezüglich der nachstehend beschriebenen Konfiguration des fixierten Abscheiders 20, und deshalb wird eine detaillierte Beschreibung derselben nicht wiederholt.
D. h., die vertikale Walzenmühle 10 der vorliegenden Erfindung umfasst an einem oberen Abschnitt in einem Gehäuse 11 den fixierten Zyklonabscheider 20, der derart konfiguriert ist, dass eine Festgas-Zweiphasenströmung (pulverisierte Kohle + Primärluft) zum Befördern von pulverisierter Kohle (Pulver), die durch Pulverisierung von Rohkohle (Feststoff) erhalten wird, durch den fixierten Abscheider 20 verläuft, um unter Verwendung der Gravitationskraft feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße zu trennen, damit es aus dem Staubkessel (d. h., zu der Außenseite) ausgestoßen wird. Der fixierte Abscheider 20 ist wie folgt konfiguriert. Die Festgas-Zweiphasenströmung wird in einen Kegel (ein kegelförmiges Element) 21 durch Festschaufeleinlassfenster 22, die sich an dem Kegel 21 öffnen, eingebracht, und fixierte Schaufeln bzw. Festschaufeln 23, die an der Umgebung der Festschaufeleinlassfenster 22 im Inneren der Festschaufeleinlassfenster 22 angebracht sind, verwirbeln die Festgas-Zweiphasenströmung. Auf diese Weise verläuft leichtgewichtiges feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine untere Endseite eines im Inneren des Kegels 21 vorgesehenen Innenzylinders 24, und strömt dann aus dem Kegel durch die Pulverisierte-Kohle-Auslässe 16, die an der oberen Seite vorgesehen sind.
Anders ausgedrückt, feines Pulver mit einer kleineren Teilchengröße als eine gewünschte Teilchengröße wird mit einer invertierten Aufwärtsströmung befördert, die durch einen unteren Endabschnitt des Innenzylinders 24, der in dem fixierten Abscheider 20 vorgesehen ist, verläuft, und wird dann getrennt. Anschließend strömt das feine Pulver durch die Pulverisierte-Kohle-Auslässe 16, die sich zu der oberen Seite öffnen. Somit wird das feine Pulver als Feinpulverprodukt (pulverisierte Kohle als Brennstoff) von dem fixierten Abscheider 20 und der vertikalen Walzenmühle 10 dem Staubkessel zugeführt.
<Erstes Ausführungsbeispiel>
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet einen fixierten Abscheider 20A, der wie in 1(a) und 1(b) dargestellt konfiguriert ist, anstelle des vorstehend beschriebenen fixierten Abscheiders 20. D. h., der fixierte Abscheider 20A des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet einen hoch abstoßenden Innenzylinder 24A mit einer solchen Doppelschichtstruktur, dass eine aus Keramiken hergestellte Oberflächenschicht 30 an einer aus einer Eisenplatte ausgebildeten Außenoberfläche eines Innenzylinders 24 ausgebildet ist.
Die Oberflächenschicht 30 bildet eine Innenzylinder-Außenoberfläche aus, die einen größeren Rückprallkoeffizienten von kollidierten Teilchen aufweist, als eine Eisenplattenoberfläche als eine Außenoberfläche eines herkömmlichen Innenzylinders. Beispielsweise kann die Struktur verwendet werden, bei welcher eine Keramikplatte mit einer großen Härte an einer aus einer Eisenplatte ausgebildeten Außenoberfläche eines Innenzylinders gebondet ist.
Die vorstehend beschriebene Oberflächenschicht 30 weist einen größeren Rückprallkoeffizienten von kollidierten Teilchen auf als die Eisenplattenoberfläche. Wenn einige der in der Festgas-Zweiphasenströmung enthaltenen groben Teilchen, die durch die fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 verlaufen ist, mit der an der Außenoberfläche des hoch abstoßenden Innenzylinders 24A ausgebildeten Oberflächenschicht 30 kollidieren, werden somit diese groben Teilchen im Vergleich zu der herkömmlichen Eisenplatte in hohem Maße abgestoßen.
Demzufolge bewegen sich die groben Teilchen, die mit der Oberflächenschicht 30 kollidiert sind, von der Oberflächenschicht 30 als die Außenoberfläche des hoch abstoßenden Innenzylinders 24A, wie z. B. durch Pfeile f in 1(a) angezeigt ist, in ausreichendem Maße weg, und bewegen sich zu einer Innenwandoberfläche des Kegels 21 durch eine ausreichende Zentrifugalkraft einer Verwirbelungsströmung hin. Aus diesem Grund verlangsamen sich die groben Teilchen aufgrund einer Verringerung der Geschwindigkeit nicht.
D. h., grobe Teilchen, die sich nicht verlangsamen, sogar falls sie mit der Oberflächenschicht 30 kollidieren, werden nicht mit der invertierten Aufwärtsströmung befördert, die durch den unteren Endabschnitt des hoch abstoßenden Innenzylinders 24A verläuft. Demgemäß fallen die groben Teilchen auf die geneigte Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter. Diese groben Teilchen fallen entlang der Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter. Schließlich fallen die groben Teilchen auf einen Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird ein Verlangsamen von groben Teilchen, die mit der Oberflächenschicht 30 kollidiert sind, verhindert oder unterdrückt. Aus diesem Grund strömen solche groben Teilchen nicht zusammen mit feinen Teilchen aus den Pulverisierte-Kohle-Auslässen 16 durch die invertierte Aufwärtsströmung. Zusätzlich fallen die groben Teilchen auf den Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert. Aus diesen Gründen kann der Anteil an groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt verringert werden, was zu einer Verbesserung einer Trennungseffizienz führt.
Somit kann die vertikale Walzenmühle 10 mit dem fixierten Abscheider 20A des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf den Staubkessel angewendet werden, um den Anteil an groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt zu verringern. Folglich können unverbrannte Brennstoffe in Asche verringert werden. Demzufolge kann der fixierte Abscheider 20A mit geringen Kosten, welcher eine einfache Struktur ohne einen Antreiber aufweist, und dessen Wartbarkeit einfach ist, als ein Abscheider für Ballastkohle mit relativ hoher Brennbarkeit verwendet werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das die Oberflächenschicht 30 ausbildende Material nicht beschränkt, solange ein solches Material einen größeren Rückprallkoeffizienten von Teilchen aufweist als eine Eisenplatte. Allerdings ist erwünscht, Keramiken mit größerer Härte als eine Eisenplatte zu verwenden, unter Berücksichtigung, dass die Oberflächenschicht 30 durch Kollision von Teilchen, wie etwa groben Teilchen, poliert und geglättet wird.
<Zweites Ausführungsbeispiel>
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet einen fixierten Abscheider 20B mit einem Neigungsflächeninnenzylinder 24B, wie in 2 dargestellt ist, anstelle des vorstehend beschriebenen fixierten Abscheiders 20. Es ist zu beachten, dass die Konfiguration des fixierten Abscheiders 20B des vorliegenden Ausführungsbeispiels ähnlich zu der des vorstehend beschriebenen herkömmlichen Beispiels ist, mit Ausnahme des Neigungsflächeninnenzylinders 24B.
D. h., der fixierte Abscheider 20B des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst den Neigungsflächeninnenzylinder 24B, der mit vielen geneigten Oberflächen 40 vorgesehen ist, wobei die geneigten Oberflächen 40 in einer kontinuierlichen Unebenheit in einer Umfangsrichtung an einer Außenoberfläche eines Innenzylinders 24 ausgebildet sind. Jede geneigte Oberfläche 40 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit einem solchen Winkel eingestellt, dass kollidierte Teilchen, wie etwa grobe Teilchen, in die Richtung weg von der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 abgestoßen werden.
Insbesondere ist der Neigungswinkel der geneigten Oberfläche 40 auf einen solchen Neigungswinkel eingestellt, dass grobe Teilchen, die mit der geneigten Oberfläche 40 kollidiert sind, zu einer Innenwandoberfläche eines Kegels 21 hin abgestoßen werden, unter Berücksichtigung des Neigungswinkels eines groben Teilchens, wie in einer durch einen Pfeil f in der Figur angezeigten Grobteilchenströmung. D. h., da der Neigungswinkel eines groben Teilchens durch Verwirbeln einer Festgas-Zweiphasenströmung durch fixierte Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 durch Festschaufeleinlassfenster 22 bestimmt wird, kann der Neigungswinkel der geneigten Oberfläche 40 ein solcher Winkel sein, dass grobe Teilchen, die mit der geneigten Oberfläche 40 unter dem vorstehend beschriebenen Neigungswinkel kollidiert sind, nach außen hin abgestoßen werden.
In dem in 2 dargestellten vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Außenoberfläche des Innenzylinders 24 bei Betrachtung des Querschnitts in einer gezackten Form ausgebildet, und deshalb sind viele geneigten Oberflächen 40 mit derselben Form in der kontinuierlichen Unebenheit in der Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet.
Da viele geneigten Oberflächen 40 in der Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet sind, um zu bewirken, dass kollidierte grobe Teilchen von der Außenoberfläche 24 weg abgestoßen werden, kollidieren die groben Teilchen, die sich zu der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 hin bewegen, in der Festgas-Zweiphasenströmung, die durch die fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 verlaufen ist, mit den geneigten Oberflächen 40 des Neigungsflächeninnenzylinders 24B, um von dem Innenzylinder 24 weg abgestoßen zu werden. Ferner bewegen sich die groben Teilchen, die von dem Innenzylinder 24 weg abgestoßen sind, zu der Innenwandoberfläche des Kegels 21 hin durch eine ausreichende Zentrifugalkraft, und deshalb kann eine Verringerung der Geschwindigkeit der groben Teilchen verhindert oder unterdrückt werden.
Somit werden grobe Teilchen, die sich nicht verlangsamen, sogar falls sie mit den geneigten Oberflächen 40 kollidieren, nicht mit einer invertierten Aufwärtsströmung befördert, die durch einen unteren Endabschnitt des Neigungsflächeninnenzylinders 24B verläuft. Demgemäß fallen die groben Teilchen auf die geneigte Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter. Diese groben Teilchen fallen entlang der Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter. Schließlich fallen die groben Teilchen auf einen Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird ein Verlangsamen von groben Teilchen, die mit den geneigten Oberflächen 40 kollidiert sind, verhindert oder unterdrückt. Aus diesem Grund strömen solche groben Teilchen nicht zusammen mit feinen Teilchen aus Pulverisierte-Kohle-Auslässen 16 durch die invertierte Aufwärtsströmung. Zusätzlich fallen die groben Teilchen auf den Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert. Aus diesen Gründen kann der Anteil an groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt verringert werden, was zu einer Verbesserung einer Teilungseffizienz führt.
Der vorstehend beschriebene Neigungsflächeninnenzylinder 24B ist nicht auf die Struktur beschränkt, in welcher die Außenoberfläche des Innenzylinders 24 bei Betrachtung des Querschnitts in der gezackten Form vorliegt. Beispielsweise kann der Neigungsflächeninnenzylinder 24B eine Modifikation verwenden, bei welcher viele Kollisionsflügel 50, die geneigte Oberflächen an einem Innenzylinder 24 ausbilden, wie in einem Neigungsflächeninnenzylinder 24C angeordnet sind, und einen in 3 dargestellten fixierten Abscheider 20C ausbilden.
Sogar mit dem Neigungsflächeninnenzylinder 24C, der die geneigten Oberflächen der Kollisionsflügel 50 aufweist, funktionieren die Kollisionsflügel 50 ähnlich zu den geneigten Oberflächen 40, und deshalb können ähnliche Merkmale und vorteilhafte Effekte, wie die des vorstehend beschriebenen Neigungsflächeninnenzylinders 24B, realisiert werden.
<Drittes Ausführungsbeispiel>
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet einen fixierten Abscheider 20D, in welchem ein invertierter konischer Reflektor 60 zwischen einer Außenoberfläche eines Innenzylinders 24 und Festschaufeleinlassfenstern 22 sowie zwischen der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 und fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23, wie in 4 dargestellt ist, angeordnet ist, anstelle des vorstehend beschriebenen fixierten Abscheiders 20. Es ist zu beachten, dass die Konfiguration des fixierten Abscheiders 20D des vorliegenden Ausführungsbeispiels ähnlich zu der des vorstehend beschriebenen herkömmlichen Beispiels mit Ausnahme des Reflektors 60 ist.
Der Reflektor 60 ist ein invertiertes konisches Plattenelement, das über dem gesamten Umfang eines Kegels 21 angeordnet ist und eine geneigte Oberfläche ausbildet, die sich in die Horizontalrichtung abwärts erstreckt.
Somit werden in einer Festgas-Zweiphasenströmung, die durch die fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23 verlaufen ist, grobe Teilchen, die mit dem Reflektor 60 kollidiert sind, in einer Fallrichtung abgestoßen, wie durch einen durchgezogenen Pfeil f in 4 angezeigt ist, was zu einer Geschwindigkeitserhöhung der groben Teilchen führt.
D. h., für den Fall, dass der Reflektor 60 nicht vorgesehen ist, weisen die groben Teilchen, die durch die Außenoberfläche des Innenzylinders 24 abgestoßen worden sind, wie durch einen gestrichelten Pfeil f' in 4 angezeigt ist, im Vergleich zu dem Fall einer Kollision mit dem Reflektor 60 eine kleinere Geschwindigkeitskomponente in der Abwärtsrichtung auf. Aus diesem Grund werden solche groben Teilchen mit einer invertierten Aufwärtsströmung, die durch einen unteren Endabschnitt des Innenzylinders 24 verläuft, leicht gemischt.
Da allerdings der Reflektor 60 in dem Kegel 21 vorgesehen ist, wird die Geschwindigkeit von groben Teilchen, die mit dem Reflektor 60 in der Fallrichtung kollidiert sind, nach einem Abstoßen erhöht, und demzufolge werden solche groben Teilchen mit der invertierten Aufwärtsströmung nicht befördert und fallen auf eine geneigte Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter. Diese groben Teilchen fallen ferner entlang der Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter. Schließlich fallen die groben Teilchen auf einen Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert.
Wie vorstehend beschrieben ist, da die Fallgeschwindigkeit der groben Teilchen, die mit dem Reflektor 60 kollidiert sind, erhöht wird, strömen solche groben Teilchen nicht zusammen mit feinen Teilchen aus den Pulverisierte-Kohle-Auslässen 16 durch die invertierte Aufwärtsströmung. Außerdem fallen diese groben Teilchen auf den Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert. Aus diesem Grund kann der Anteil an groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt verringert werden, was zu einer Verbesserung einer Trennungseffizienz führt.
<Viertes Ausführungsbeispiel>
Die vorliegende Erfindung verwendet einen fixierten Abscheider 20E, der wie in 5, 6(a) und 6(b) dargestellt konfiguriert ist, anstelle des vorstehend beschriebenen fixierten Abscheiders 20. D. h., in dem fixierten Abscheider 20E des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird eine gering abstoßende fixierte Schaufel bzw. Festschaufel 23A verwendet, bei welcher eine gering abstoßende Schicht 70, die aus einem Material (ein gering abstoßendes Material) mit einem kleineren Rückprallkoeffizienten als eine Eisenplatte an einer Rückseite von jeder fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23 ausgebildet ist.
Die gering abstoßende fixierte Schaufel bzw. Festschaufel 23A, die in den Figuren dargestellt ist, weist eine Doppelschichtstruktur der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23 auf, die aus einer Eisenplatte und der gering abstoßenden Schicht 70 ausgebildet ist. Insbesondere ist die gering abstoßende Schicht 70 derart ausgebildet, dass das gering abstoßende Material mit der Rückseite der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23, an welcher die fixierte Schaufel bzw. Festschaufel 23 z. B. in einer ansteigenden Form hervorsteht, gebondet ist. In diesem Fall weist das gering abstoßende Material vorzugsweise einen kleineren Rückprallkoeffizienten auf als eine Eisenplatte, sowie eine größere Härte, so dass die gering abstoßende Schicht 70 aufgrund einer Kollision von Teilchen abrasionswiderstandsfähig ist.
In dem vorstehend beschriebenen fixierten Abscheider 20E kollidieren einige groben Teilchen Pa, die in einer Festgas-Zweiphasenströmung enthalten sind, die durch die gering abstoßenden fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23A verlaufen sind, mit einer Außenoberfläche eines Innenzylinders 24 und werden dann abgestoßen. Diese groben Teilchen Pa werden in hohem Maße abgestoßen und bewegen sich zu der Seite der gering abstoßenden fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23A hin, und kollidieren deshalb erneut mit den gering abstoßenden Schichten 70, von welchen jede an der Rückseite einer korrespondierenden der gering abstoßenden fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 20E ausgebildet ist. Da allerdings die gering abstoßende Schicht 70 eingestellt ist, um einen kleineren Rückprallkoeffizienten von kollidierten Teilchen aufzuweisen als eine Eisenplattenoberfläche, ist die Größe (eine erreichbare Entfernung von einer Abstoßoberfläche) eines Abstoßens des groben Teilchens Pa kleiner als die bei einer herkömmlichen Eisenplattenoberfläche, und die groben Teilchen Pa verlangsamen sich, ohne die Umgebung der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 zu erreichen.
Einige der in der Festgas-Zweiphasenströmung enthaltenen groben Teilchen Pb, die durch die gering abstoßenden fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23A verlaufen ist, kollidieren direkt mit den gering abstoßenden Schichten 70, von welchen jede an der hinteren Oberfläche einer korrespondierenden der gering abstoßenden fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23A ausgebildet ist, und werden dann abgestoßen. Da allerdings die gering abstoßende Schicht 70 eingestellt ist, um einen kleineren Rückprallkoeffizienten von kollidierten Teilchen als eine Eisenplattenoberfläche aufzuweisen, ist die Rückprallgröße der groben Teilchen Pb kleiner als die bei einer herkömmlichen Eisenplattenoberfläche, und die groben Teilchen Pb verlangsamen sich, ohne die Umgebung der Außenoberfläche des Innenzylinders 24 zu erreichen.
Demzufolge werden die verlangsamten groben Teilchen Pa, Pb mit einer Verwirbelungsströmung befördert, die in der Umgebung der gering abstoßenden fixierten Schaufeln bzw. Festschaufeln 23A ausgebildet ist, die an einem Kegel 21 angebracht sind, wodurch eine ausreichende Zentrifugalkraft erfahren wird. Somit bewegen sich die verlangsamten groben Teilchen Pa, Pb zu einer Innenwandoberfläche des Kegels 21 durch die Zentrifugalkraft und fallen auf einen Mühlentisch 12 entlang der Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter.
D. h., die groben Teilchen Pa, Pb, die mit den gering abstoßenden Schichten 70 kollidiert sind, erfahren die Zentrifugalkraft, um sich zu der Innenwandoberfläche des Kegels 21 hin zu bewegen, und fallen dann auf den Mühlentisch 12 entlang der Innenwandoberfläche des Kegels 21 herunter. Somit werden die groben Teilchen Pa, Pb nicht mit einer invertierten Aufwärtsströmung, die durch einen unteren Endabschnitt des Innenzylinders 24 verläuft, befördert. Schließlich fallen die groben Teilchen Pa, Pb auf den Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert.
Wie vorstehend beschrieben ist, strömen die groben Teilchen Pa, Pb, die mit den gering abstoßenden Schichten 70 kollidiert sind, nicht zusammen mit feinen Teilchen aus den Pulverisierte-Kohle-Auslässen 16 heraus durch die invertierte Aufwärtsströmung aufgrund einer Verringerung der Rückprallgröße. Ferner fallen solche groben Teilchen Pa, Pb auf den Mühlentisch 12 herunter und werden erneut pulverisiert. Aus diesem Grund kann der Anteil an groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt verringert werden, was zu einer Verbesserung einer Trennungseffizienz führt. Ferner kann die Trennungseffizienz verbessert werden, ohne den Winkel und die Form der fixierten Schaufel bzw. Festschaufel 23 zu ändern.
Es ist zu beachten, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Material, das die gering abstoßende Schicht 70 ausbildet, nicht begrenzt ist, solange ein solches Material einen kleineren Rückprallkoeffizienten von Teilchen aufweist als eine Eisenplatte. Allerdings verwendet die gering abstoßende Schicht 70 vorzugsweise ein Material mit einer größeren Härte als eine Eisenplatte, unter Berücksichtigung, dass die gering abstoßende Schicht 70 aufgrund einer Kollision von Teilchen, wie etwa groben Teilchen, fortwährend poliert (geglättet) wird.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und Veränderungen derselben kann die vertikale Walzenmühle 10 mit irgendeinem der fixierten Abscheider 20A bis 20E den Anteil an groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt verringern (z. B. den Anteil an groben Teilchen mit einer Größe von über 100 Mesh). Somit kann, falls die vertikale Walzenmühle 10 auf den Staubkessel angewendet wird, der Anteil an groben Teilchen in pulverisiertem Kohleprodukt verringert werden, und deshalb können unverbrannte Brennstoffe in Asche verringert werden. Folglich kann irgendeiner der fixierten Abscheider 20A bis 20E mit geringen Kosten, welche eine einfache Struktur ohne einen Antreiber aufweisen, und deren Wartbarkeit einfach ist, als ein Abscheider für Ballastkohle mit einer relativ bevorzugten Brennbarkeit verwendet werden. Demzufolge kann ein Staubkessel realisiert werden, der konfiguriert ist, um pulverisierten Kohlebrennstoff aus kostengünstiger Ballastkohle auszubilden, um den pulverisierten Kohlebrennstoff für eine Verbrennung zu verwenden.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, und dass Modifikationen optional gemacht werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

10: Vertikale Walzenmühle
11: Gehäuse
12: Mühlentisch
13: Mühlenwalze
14: Kohlezufuhrröhre
15: Auskragung
16: Pulverisierte-Kohle-Auslass (Auslass)
20, 20A bis 20E: Fixierter Abscheider
21: Kegel (kegelförmiges Element)
22: Festschaufeleinlassfenster
23: Fixierte Schaufel bzw. Festschaufel
24: Innenzylinder
24A: Hoch abstoßender Innenzylinder
24B, 24C: Neigungsflächeninnenzylinder
30: Oberflächenschicht
40: Geneigte Oberfläche
50: Kollisionsflügel
60: Reflektor
70: Gering abstoßende Schicht

Claims

Vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt, wobei der fixierte Zyklonabscheider derart konfiguriert ist, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver von einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines im Inneren des kegelförmigen Elements vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch eine fixierte Schaufel bzw. Festschaufel, die an einer Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des Festschaufeleinlassfensters angebracht ist, verwirbelt wird, und wobei eine Oberflächenschicht mit einem größeren Rückprallkoeffizienten eines kollidierten Teilchens als eine Eisenplattenoberfläche an einer Außenoberfläche des Innenzylinders ausgebildet ist.
Vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt, wobei der fixierte Zyklonabscheider derart konfiguriert ist, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver von einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines im Inneren des kegelförmigen Elements vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch ein an einer Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des Festschaufeleinlassfensters angebrachte fixierte Schaufel bzw. Festschaufel verwirbelt wird, und wobei viele geneigte Oberflächen, die konfiguriert sind, um ein kollidiertes Teilchen in eine Richtung von einer Außenoberfläche des Innenzylinders weg abzustoßen, und die in einer kontinuierlichen Unebenheit in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, an der Außenoberfläche des Innenzylinders vorgesehen sind.
Vertikale Walzenmühle nach Anspruch 2, wobei die geneigten Oberflächen bei Betrachtung in einem Querschnitt eine gezackte Form der Außenoberfläche ausbilden.
Vertikale Walzenmühle nach Anspruch 2, wobei jeder von Kollisionsflügeln, die an der Außenoberfläche angeordnet sind, eine korrespondierende der geneigten Oberflächen ausbildet.
Vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt, wobei der fixierte Zyklonabscheider derart konfiguriert ist, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver von einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines im Inneren des kegelförmigen Elements vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch eine an einer Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des Festschaufeleinlassfensters angebrachte fixierte Schaufel bzw. Festschaufel verwirbelt wird, und wobei ein invertierter konischer Reflektor zwischen einer Außenoberfläche des Innenzylinders und dem Festschaufeleinlassfenster und zwischen der Außenoberfläche des Innenzylinders und der fixierten Schaufel angeordnet ist.
Vertikale Walzenmühle, die in einem Gehäuse einen fixierten Zyklonabscheider aufweist, der konfiguriert ist, um, wenn eine Festgas-Zweiphasenströmung zum Fördern von Pulver, das durch Pulverisierung eines Feststoffes erhalten ist, durch den fixierten Zyklonabscheider verläuft, feines Pulver mit einer kleinen Teilchengröße durch eine Zentrifugalkraft zu trennen, damit es zu einer Außenseite strömt, wobei der fixierte Zyklonabscheider derart konfiguriert ist, dass, nachdem die Festgas-Zweiphasenströmung in den fixierten Zyklonabscheider durch ein Festschaufeleinlassfenster, das sich an einem kegelförmigen Element öffnet, eingebracht worden ist, das feine Pulver von einem oberen Auslass durch einen unteren Endabschnitt eines im Inneren des kegelförmigen Elements vorgesehenen Innenzylinders zu der Außenseite strömt, indem die Festgas-Zweiphasenströmung durch eine an einer Umgebung des Festschaufeleinlassfensters im Inneren des Festschaufeleinlassfensters angebrachte fixierte Schaufel bzw. Festschaufel verwirbelt wird, und wobei eine Oberflächenschicht mit einem kleineren Rückprallkoeffizienten eines kollidierten Teilchens als eine Eisenplattenoberfläche an einer hinteren Oberfläche der fixierten Schaufel ausgebildet ist.