JP2010115625A - 竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法及び竪型ミル - Google Patents

Abstract

【課題】
竪型ミルに於ける稼働条件が変化した場合でも、粉砕層の厚みを所定の値に制御可能とする。
【解決手段】
回転する粉砕テーブル５に加圧ローラ９を押圧して固形物を粉砕する竪型ミルに於いて、粉砕により形成される前記粉砕テーブル上の粉砕層２５の外周面に空気を吹付け、空圧により前記粉砕層の厚みを制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、石炭、バイオマス等の固形物を、燃焼用バーナに供給可能な粉体に粉砕する竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法及び竪型ミルに関するものである。

竪型ミルは、回転する粉砕テーブルに石炭、バイオマス等の固形物を供給し、前記粉砕テーブルに粉砕ローラを押圧して固形物を粉砕する。粉砕テーブルと粉砕ローラとの間には粉砕された微粉の層（以下粉砕層と称す）が介在するが、効果的な粉砕を行う為には、粉砕層を適正な厚みとする必要がある。更に、該粉砕層は緩衝体としての機能があり、粉砕層の厚みが薄くなると、粉砕ローラの自励振動が発生する。従って、正常な運転を行う為にも、粉砕層の厚みを適正にする必要がある。

この為、従来の竪型ミルでは、所定の粉砕層の厚みが確保できる様に、粉砕テーブルの周囲にダムリングが設けられている。

図５、図６に於いて、石炭を粉砕する竪型ミルの概略及びダムリングについて説明する。

基台２に立設されたケーシング３によって密閉された空間が形成され、該空間の下部にテーブル駆動装置４を介して粉砕テーブル５が立設され、該粉砕テーブル５は前記テーブル駆動装置４によって定速で回転される。前記粉砕テーブル５の上面には断面が円弧状である凹溝６を有するテーブルセグメント７が設けられている。又、該テーブルセグメント７の外周には全周に亘ってダムリング２４（後述）が設けられている。

前記粉砕テーブル５の回転中心から放射状に所要数組、例えば３組の加圧ローラユニット８が設けられている。該加圧ローラユニット８は、加圧ローラ９を有し、水平支持軸１１を中心に傾動自在となっている。又、前記ケーシング３の下部には、放射状に貫通する３組のローラ加圧装置１２が設けられている。該ローラ加圧装置１２は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ１０を具備し、該油圧シリンダ１０によって前記加圧ローラ９を前記凹溝６に押圧する様になっている。

前記粉砕テーブル５の下方は１次空気室１３が形成され、前記ケーシング３内部の前記粉砕テーブル５より上方は、分級室１４となっている。

前記ケーシング３の下部には１次空気供給口１５が取付けられ、該１次空気供給口１５は図示しない送風機に接続されると共に、前記１次空気室１３に連通している。前記粉砕テーブル５の周囲には１次空気の吹出し口１６が全周に設けられている。

前記ケーシング３の上側には石炭給排部１７が設けられており、該石炭給排部１７の中心部を貫通する様にパイプ状のシュート１８が設けられ、該シュート１８は前記ケーシング３の内部に延出している。前記シュート１８には石炭が供給され、供給された石炭は前記粉砕テーブル５上に落下する様になっている。

前記シュート１８の中途部に分級器１９が回転自在に設けられ、該分級器１９は円周方向に所要ピッチで配設された短冊状のブレード２１を有し、前記分級器１９は回転駆動部２２によって回転される様になっている。

前記石炭給排部１７にはボイラのバーナに粉砕された微粉炭を送給する微粉炭送給管２３が接続されている。

竪型ミル１に於ける石炭の粉砕について説明する。

前記粉砕テーブル５が回転され、前記１次空気供給口１５より１次空気が導入された状態で、前記シュート１８より塊状の石炭が投入される。塊状の石炭は前記シュート１８の下端より前記粉砕テーブル５の中心に流落し、該粉砕テーブル５上に供給される。

該粉砕テーブル５上の石炭は、遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ９に噛込まれ粉砕され粉状となり、更に遠心力により外周に移動する。又、前記テーブルセグメント７の周囲には、前記ダムリング２４が設けられているので、微粉炭の移動は前記ダムリング２４によって堰止められ、前記テーブルセグメント７の上面に所要厚みの粉砕炭層が形成される様になっている。

更に、前記ダムリング２４を乗越え、溢れた微粉炭は前記吹出し口１６を吹上がる１次空気に乗って上昇する。

前記分級室１４を上昇する微粉炭は、前記分級器１９で分級され、所定粒子以上の微粉炭は前記粉砕テーブル５上に落下し、所定粒子以下の微粉炭が前記微粉炭送給管２３より送出される。

前記竪型ミル１の粉砕条件が一定している場合は、前記粉砕炭層の厚みは一定であるが、粉砕条件が変化した場合、粉砕炭層の厚みが変化する。粉砕炭層の厚みが変化する要因としては、供給石炭の性状（固さ、粘質等）或は燃焼用バーナ側の負荷変動に伴う石炭供給量の変動がある。

燃焼用バーナ側の負荷変動に伴う石炭供給量の変動があり、例えば供給量が減少した場合には、粉砕炭層は薄くなり、前記加圧ローラ９の自励振動を誘発する場合がある。

前記ダムリング２４を交換して高さを変え、粉砕炭層の厚みを調整することはできるが、交換作業は前記竪型ミル１を停止させ、更に、内部の微粉炭を排除することにより大掛りな作業となり、稼働率の低下を招く。従って、従来の竪型ミル１では稼働中には粉砕炭層の厚みが変動した場合には対応することができない。

特開平１１−２０７２００号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、竪型ミルに於ける稼働条件が変化した場合でも、粉砕層の厚みを所定の値に制御可能とするものである。

本発明は、回転する粉砕テーブルに加圧ローラを押圧して固形物を粉砕する竪型ミルに於いて、粉砕により形成される前記粉砕テーブル上の粉砕層の外周面に空気を吹付け、空圧により前記粉砕層の厚みを制御する竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法に係り、又本発明は、前記加圧ローラの位置を検出し、該加圧ローラの位置に基づき吹付ける空気量を調整する様にした竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法に係り、更に又本発明は、空気を吹付ける範囲は、前記加圧ローラと前記加圧ローラとの間の所定範囲である竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法に係るものである。

又本発明は、回転する粉砕テーブルに加圧ローラを押圧して固形物を粉砕する竪型ミルに於いて、前記粉砕テーブルの円周に沿って設けられた円弧状の空気噴出ノズルを具備し、該空気噴出ノズルより空気を噴出して粉砕により形成される前記粉砕テーブル上の粉砕層の外周面に空圧を作用させる様にした竪型ミルに係り、又本発明は、前記空気噴出ノズルから噴出される空気量を調整する流量調整手段と、前記加圧ローラの加圧点の位置を検出する位置検出手段と、制御装置とを更に具備し、該制御装置は前記位置検出手段からの位置検出信号に基づき前記流量調整手段を介して空気流量を調整し、前記粉砕層の厚みを制御する様にした竪型ミルに係り、更に又本発明は、前記空気噴出ノズルは竪型ミルケーシングに着脱可能としたノズル支持板に設けられ、前記空気噴出ノズルを交換可能とした竪型ミルに係るものである。

本発明によれば、回転する粉砕テーブルに加圧ローラを押圧して固形物を粉砕する竪型ミルに於いて、粉砕により形成される前記粉砕テーブル上の粉砕層の外周面に空気を吹付け、空圧により前記粉砕層の厚みを制御するので、竪型ミルの稼働条件が変更された場合にも、前記粉砕層の厚みを所定の値に制御することができる。

又本発明によれば、前記加圧ローラの位置を検出し、該加圧ローラの位置に基づき吹付ける空気量を調整する様にしたので、稼働中の粉砕層の厚みを直接リアルタイムで検出でき、粉砕層の厚みを正確に所定の値に制御することができる。

又本発明によれば、空気を吹付ける範囲は、前記加圧ローラと前記加圧ローラとの間の所定範囲であるので、噴出される空気量の無駄がなく、ランニングコストの低減が可能である。

又本発明によれば、回転する粉砕テーブルに加圧ローラを押圧して固形物を粉砕する竪型ミルに於いて、前記粉砕テーブルの円周に沿って設けられた円弧状の空気噴出ノズルを具備し、該空気噴出ノズルより空気を噴出して粉砕により形成される前記粉砕テーブル上の粉砕層の外周面に空圧を作用させる様にしたので、竪型ミルの稼働条件が変更された場合にも、前記粉砕層の厚みを所定の値に制御することができる。

又本発明によれば、前記空気噴出ノズルから噴出される空気量を調整する流量調整手段と、前記加圧ローラの加圧点の位置を検出する位置検出手段と、制御装置とを更に具備し、該制御装置は前記位置検出手段からの位置検出信号に基づき前記流量調整手段を介して空気流量を調整し、前記粉砕層の厚みを制御する様にしたので、稼働中の粉砕層の厚みを直接リアルタイムで検出でき、粉砕層の厚みを正確に所定の値に制御することができる。

更に又本発明によれば、前記空気噴出ノズルは竪型ミルケーシングに着脱可能としたノズル支持板に設けられ、前記空気噴出ノズルを交換可能としたので、稼働条件が大きく変動した場合でも、簡単な作業で対応が可能となる等の優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１〜図３により本発明に係る竪型ミルについて説明する。尚、本発明が実施される竪型ミルの基本的な構成については、図５、図６で示した竪型ミルと同様であり、図５、図６を参照して説明する。又、図１〜図３中で、図５、図６で示したものと同等のものには同符号を付してある。又、図１中、２５は粉砕炭層を示している。

本発明では、ダムリング２４は省略される。風圧を粉砕炭層２５の外周面に作用させ、粉砕炭層２５の厚みを制御する。

ケーシング３のローラ加圧装置１２，１２との間に、開口部（図示せず）が設けられ、該開口部を気密に閉塞するノズル支持板２６が設けられる。該ノズル支持板２６は前記ケーシング３の外部から着脱可能となっている。

前記ノズル支持板２６から導風ダクト２７が粉砕テーブル５の中心に向って突設され、前記導風ダクト２７の先端に空気噴出ノズル２８が設けられている。前記導風ダクト２７及び前記空気噴出ノズル２８は中空であり、内部は相互に連通している。尚、前記空気噴出ノズル２８は、好ましくは、前記導風ダクト２７に対して着脱可能とする。

前記空気噴出ノズル２８は、図５、図６で示されるダムリング２４と同一、又は略同一の位置に配置され、前記粉砕テーブル５の中心を曲率中心とする円弧形状であり、前記加圧ローラ９、前記ローラ加圧装置１２とは緩衝しない様になっている。前記空気噴出ノズル２８の内周面には所定ピッチで空気噴出口２９が穿設され、該空気噴出口２９は前記空気噴出ノズル２８の内部に連通している。

前記導風ダクト２７は流量制御手段である流量調整弁３１を介して空気源（送風機）３２に接続され、又該空気源３２には前記１次空気供給口１５が流量調整弁３３を介して接続されている。

加圧ローラユニット８を支持する水平支持軸１１にはロータリエンコーダ３４が設けられ、該ロータリエンコーダ３４によって前記水平支持軸１１の回転角、即ち前記加圧ローラユニット８の傾動角を検出可能となっている。従って、前記加圧ローラ９の加圧点の前記水平支持軸１１に関する回転半径と前記ロータリエンコーダ３４が検出する回転角から前記加圧ローラ９の加圧点の位置を検出でき、前記ロータリエンコーダ３４は前記加圧ローラ９の加圧点の位置検出手段として機能する。

前記ロータリエンコーダ３４の検出信号３５は、制御装置３６に入力され、該制御装置３６は前記検出信号３５に基づいて前記流量調整弁３１の開度、即ち空気流量の制御を行う様になっている。

以下、作用について説明する。

尚、前記粉砕テーブル５の回転数、前記加圧ローラ９の押圧力等について、最適な前記粉砕炭層２５の厚みについては事前データを取得し、前記制御装置３６に設定しておく。

竪型ミル１が稼働され、シュート１８より石炭が投入され、前記加圧ローラユニット８により前記加圧ローラ９が前記粉砕テーブル５に押圧され、石炭が粉砕される。

前記ノズル支持板２６に供給された空気は、前記空気噴出ノズル２８を介し前記空気噴出口２９より噴出され、空気の噴出圧は、上記したダムリング２４と同様、微粉炭の外周方向の流れを堰止め、テーブルセグメント７の上面に所要厚みの粉砕炭層２５を形成する。

尚、前記空気噴出ノズル２８は、前記加圧ローラ９の部分には存在しないが、該加圧ローラ９が前記粉砕炭層２５を押圧している領域では、前記加圧ローラ９により微粉炭の移動が拘束されているので、前記加圧ローラ９の部分が欠けていても、全体として空圧による微粉炭の堰止め作用に支障はない。即ち、前記空気噴出ノズル２８から噴出される空気は、前記加圧ローラ９，９間の所定範囲、好ましくは該加圧ローラ９の加圧による拘束力が及ばない範囲に吹付けられればよい。

又、前記空気噴出ノズル２８は、前記ケーシング３に対して着脱可能な前記ノズル支持板２６に設けられているので、空圧を作用させる周方向の範囲を変更したい場合、或は空気の噴出孔の大きさ、分布等を変更したい場合は、対応した別の空気噴出ノズルに容易に変更することができる。

前記ロータリエンコーダ３４より前記水平支持軸１１の回転角が検出され、検出信号３５は前記制御装置３６に入力される。該制御装置３６では前記水平支持軸１１の検出角と該水平支持軸１１の中心と前記加圧ローラ９の押圧点迄の距離に基づき該加圧ローラ９の押圧点の位置、即ち前記粉砕炭層２５の厚みが演算される。又演算された厚みと最適な厚みの設定値との偏差が求められる。

偏差が存在する場合、例えば偏差が設定値に対して小さい場合、即ち適正な厚みより薄い場合は、前記流量調整弁３１の開度が増大され、前記導風ダクト２７により多くの空気が供給される。

風圧が増大することで、微粉炭の流れを抑制し、堰止め作用が増大し、その結果、前記粉砕炭層２５の厚みが増大する。

尚、前記粉砕炭層２５の厚みの変動の要因は、石炭の供給量の変動に限らないが、変動の要因に拘らず、粉砕炭層２５の厚みを最適値に制御することができる。

而して、粉砕炭層２５の厚みを常に最適値に制御でき、前記加圧ローラ９の自励振動の発生を防止でき、更に、微粉炭の流れを制御できるので、微粉炭の供給量についても最適な状態に保持することができる。

尚、前記粉砕炭層２５の厚みを検出する手段としては、前記水平支持軸１１の回転角を検出する前記ロータリエンコーダ３４に限らず、図４に示される様に、前記油圧シリンダ１０のロッド３７の位置を検出するリニアエンコーダ３８であってもよい。

前記ロッド３７の位置から、前記加圧ローラ９の押圧点の位置、即ち前記粉砕炭層２５の厚みが演算できる。従って、前記リニアエンコーダ３８の検出信号に基づき前記流量調整弁３１を介して前記導風ダクト２７への供給空気量を調整し、前記粉砕炭層２５の厚みを制御することができる。

又、本発明は石炭を粉砕する竪型ミルに限らず、バイオマスの粉砕、或は石炭とバイオマスとの混合物を粉砕する竪型ミルにも実施可能であることは言う迄もない。

本発明の実施の形態の要部を示す説明図である。 本発明の実施の形態の要部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態を示す制御系統図である。 本発明の実施の形態に於ける粉砕炭層の厚み検出手段を示す概略斜視図である。 本発明が実施される竪型ミルの概略図である。 図５のＡ矢視図である。

符号の説明

１ 竪型ミル
５ 粉砕テーブル
６ 凹溝
７ テーブルセグメント
９ 加圧ローラ
１０ 油圧シリンダ
１１ 水平支持軸
１２ ローラ加圧装置
１８ シュート
２５ 粉砕炭層
２７ 導風ダクト
２８ 空気噴出ノズル
２９ 空気噴出口
３１ 流量調整弁
３２ 空気源
３４ ロータリエンコーダ
３６ 制御装置
３７ ロッド
３８ リニアエンコーダ

Claims (6)

1. 回転する粉砕テーブルに加圧ローラを押圧して固形物を粉砕する竪型ミルに於いて、粉砕により形成される前記粉砕テーブル上の粉砕層の外周面に空気を吹付け、空圧により前記粉砕層の厚みを制御することを特徴とする竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法。
2. 前記加圧ローラの位置を検出し、該加圧ローラの位置に基づき吹付ける空気量を調整する様にした請求項１の竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法。
3. 空気を吹付ける範囲は、前記加圧ローラと前記加圧ローラとの間の所定範囲である請求項１の竪型ミルに於ける粉砕層の厚み制御方法。
4. 回転する粉砕テーブルに加圧ローラを押圧して固形物を粉砕する竪型ミルに於いて、前記粉砕テーブルの円周に沿って設けられた円弧状の空気噴出ノズルを具備し、該空気噴出ノズルより空気を噴出して粉砕により形成される前記粉砕テーブル上の粉砕層の外周面に空圧を作用させる様にしたことを特徴とする竪型ミル。
5. 前記空気噴出ノズルから噴出される空気量を調整する流量調整手段と、前記加圧ローラの加圧点の位置を検出する位置検出手段と、制御装置とを更に具備し、該制御装置は前記位置検出手段からの位置検出信号に基づき前記流量調整手段を介して空気流量を調整し、前記粉砕層の厚みを制御する様にした請求項４の竪型ミル。
6. 前記空気噴出ノズルは竪型ミルケーシングに着脱可能としたノズル支持板に設けられ、前記空気噴出ノズルを交換可能とした請求項４の竪型ミル。

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