JP2011092818A - 竪型ミル - Google Patents

Abstract

【課題】粉砕テーブルの駆動装置を省いたことで省スペース化及びコストの削減を図ると共に、前記粉砕テーブルと加圧ローラの接触面間に相対速度差を発生させることで粉砕効率の向上を図る竪型ミルを提供する。
【解決手段】分級室２６を形成するハウジング７と、該ハウジングの下部に収納される粉砕テーブル１と、該粉砕テーブルに加圧ローラ４を押圧し、前記粉砕テーブル上の石炭を粉砕する複数のローラ加圧装置１５と、少なくとも１つの前記加圧ローラを回転させて前記粉砕テーブルを従動回転させるローラ駆動装置３０と、塊状石炭を前記粉砕テーブルに供給する給炭装置２９とを具備した。
【選択図】図１

Description

本発明は、石炭焚きボイラへ供給する石炭を粉砕する竪型ミルに関するものである。

石炭を燃料とする石炭焚きボイラでは、塊状の石炭を竪型ミルにより粉砕して微粉炭とし、微粉炭を１次空気と共に燃焼装置であるバーナに供給している。

先ず、図９、図１０に於いて、従来の竪型ミルについて説明する。

従来の竪型ミルでは、石炭を粉砕する粉砕テーブル１が減速機２を介して立設され、該減速機２は粉砕テーブル駆動モータ３に接続されている。

又、前記粉砕テーブル１の上方には、加圧ローラ４が複数個、例えば１２０°間隔で３個設けられており、該加圧ローラ４は図示しないローラ加圧装置によって前記粉砕テーブル１上に押下されている。

石炭の粉砕処理の際には、図示しない石炭供給装置から塊状の石炭が前記粉砕テーブル１の中央に投下され、それと並行して前記粉砕テーブル１が前記減速機２を介して前記粉砕テーブル駆動モータ３により回転される。

又、前記加圧ローラ４は前記粉砕テーブル１との摩擦によって従動回転しており、該粉砕テーブル１上に投下された石炭は、該粉砕テーブル１の回転によって移動し、前記加圧ローラ４に噛込まれることで粉砕される。

上記の様に、前記粉砕テーブル１の回転により前記加圧ローラ４が従動的に回転する様な構造とした場合、前記減速機２や前記粉砕テーブル駆動モータ３等の粉砕テーブル駆動装置を設置する為のスペースを確保する必要があり、竪型ミル本体の高さが高くなり、コストアップの要因となっていた。

又、前記加圧ローラ４の回転は従動的であり、該加圧ローラ４の回転速度は前記粉砕テーブルの回転速度と等速となる。前記加圧ローラ４によって石炭を噛込み粉砕するが、粉砕力は図示しないローラ加圧装置によって前記粉砕テーブル１上に押下される圧下力のみによる粉砕となる。従って、塊状の石炭を目標とする細かさを持つ微粉炭とする迄に時間が掛り、粉砕効率が悪いという問題があった。

特開平９−２７６７２６号公報 特開平１−２５４２６５号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、粉砕テーブルの駆動装置を省いたことで省スペース化及びコストの削減を図ると共に、前記粉砕テーブルと加圧ローラの接触面間に相対速度差を発生させることで粉砕効率の向上を図る竪型ミルを提供するものである。

本発明は、分級室を形成するハウジングと、該ハウジングの下部に収納される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の石炭を粉砕する複数のローラ加圧装置と、少なくとも１つの前記加圧ローラを回転させて前記粉砕テーブルを従動回転させるローラ駆動装置と、塊状石炭を前記粉砕テーブルに供給する給炭装置とを具備した竪型ミルに係るものである。

又本発明は、前記ローラ駆動装置の駆動を制御する制御部を更に具備し、該制御部は前記加圧ローラの回転速度を制御する竪型ミルに係り、又少なくとも２つの前記加圧ローラに設けられた前記ローラ駆動装置の駆動を制御する制御部を更に具備し、該制御部は前記ローラ駆動装置を同期駆動させる竪型ミルに係り、更に又粉砕処理中の前記粉砕テーブルの状態を検出する検出器を更に具備し、前記制御部は前記検出器からの検出結果に基づき前記ローラ駆動装置の駆動を制御する竪型ミルに係るものである。

本発明によれば、分級室を形成するハウジングと、該ハウジングの下部に収納される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の石炭を粉砕する複数のローラ加圧装置と、少なくとも１つの前記加圧ローラを回転させて前記粉砕テーブルを従動回転させるローラ駆動装置と、塊状石炭を前記粉砕テーブルに供給する給炭装置とを具備したので、前記粉砕テーブルと前記加圧ローラとの接触面にはスリップが発生し、該加圧ローラに噛込まれた石炭に対して圧下力だけではなく剪断力が掛ることで、石炭の粉砕時間が削減でき、粉砕効率の向上を図ることができる。

又本発明によれば、前記ローラ駆動装置の駆動を制御する制御部を更に具備し、該制御部は前記加圧ローラの回転速度を制御するので、スリップの度合によって前記加圧ローラの回転速度を変更することができ、前記粉砕テーブルを所定の速度で回転する様調整することができる。

又本発明によれば、少なくとも２つの前記加圧ローラに設けられた前記ローラ駆動装置の駆動を制御する制御部を更に具備し、該制御部は前記ローラ駆動装置を同期駆動させるので、前記粉砕テーブルと前記加圧ローラとの接触面に発生するスリップ量を抑制することができ、スリップが原因となる振動の発生を抑えることができる。

更に又本発明によれば、粉砕処理中の前記粉砕テーブルの状態を検出する検出器を更に具備し、前記制御部は前記検出器からの検出結果に基づき前記ローラ駆動装置の駆動を制御するので、処理中に発生したスリップ量の変動による前記粉砕テーブルの回転速度の増減や、振動の発生に応じて前記加圧ローラの回転速度を調整でき、安定した処理を実行できるという優れた効果を発揮する。

本発明に於ける竪型ミルの概略立断面図である。 本発明の第１の実施例に於ける竪型ミルの概略平断面図である。 本発明の第１の実施例に於ける作用を説明する側面図である。 本発明の第１の実施例に於ける作用を説明する平面図である。 本発明の第１の実施例に於ける作用を説明する側面図である。 本発明の第１の実施例に於ける作用を説明する側面図である。 本発明の第２の実施例に於ける竪型ミルの概略平断面図である。 本発明の第２の実施例に於ける作用を説明する平面図である。 従来の竪型ミルに於ける作用を説明する側面図である。 従来の竪型ミルに於ける作用を説明する平面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、図１、図２に於いて、本発明の第１の実施例に於ける竪型ミル５について説明する。尚、図１、図２中、図９中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

図中、実線は１次空気の流れを示しており、点線は石炭の流れを示している。

中空構造の基台６に筒状のハウジング７が立設され、該ハウジング７によって密閉された空間が形成される。該空間の下部には粉砕テーブル１が立設され、該粉砕テーブル１は前記基台６の内部でスラスト軸受け８によって垂直方向の荷重が支持され、又ラジアル軸受け９によって半径方向の荷重が支持されており、前記粉砕テーブル１は前記スラスト軸受け８及び前記ラジアル軸受け９を介して回転可能となっている。

又、前記粉砕テーブル１の上面には、断面が円弧状の凹溝１１を有するテーブルセグメント１２が設けられている。

前記粉砕テーブル１の回転中心から放射状に所要組数、例えば３組の加圧ローラユニット１３が１２０°間隔で設けられている。該加圧ローラユニット１３は、加圧ローラ４を有し、ピボット軸１４を中心に傾動自在となっている。又、前記ハウジング７の下部には、３組のローラ加圧装置１５が放射状に貫通する孔が穿設され、該ローラ加圧装置１５はジャーナルカバー１６によって支持されると共に、該ジャーナルカバー１６が前記孔を覆い、シールしている。

前記ローラ加圧装置１５は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ２０を具備し、該油圧シリンダ２０によって前記加圧ローラ４を前記凹溝１１に押圧する様になっている。

３組の前記加圧ローラユニット１３のうちの１つの後方には、加圧ローラ回転軸１７が延出し、前記ジャーナルカバー１６には前記加圧ローラ回転軸１７が貫通する貫通孔１８が穿設されている。該貫通孔１８は前記加圧ローラ回転軸１７の径よりも大きく、該加圧ローラ回転軸１７と前記貫通孔１８の内周縁との間には隙間が形成される様になっている。

又、前記加圧ローラ回転軸１７の後方にはローラ駆動装置３０が設けられ、該ローラ駆動装置３０は加圧ローラ回転モータ２１を有している。該加圧ローラ回転モータ２１はカップリング１９を介して前記加圧ローラ回転軸１７と連結されており、前記加圧ローラ４は前記加圧ローラ回転モータ２１によって回転される様になっている。

該加圧ローラ回転モータ２１はモータ支持具２２に取付けられ、該モータ支持具２２と前記ジャーナルカバー１６外壁の間には蛇腹状のシール部材２３が設けられており、該シール部材２３によって前記加圧ローラ回転軸１７の貫通部がシールされる。

又、前記加圧ローラ回転モータ２１は制御部２４と電気的に接続されており、該制御部２４からの命令に従って、前記加圧ローラ４の回転速度が制御される。

前記粉砕テーブル１の下方には１次空気室２５が形成され、前記ハウジング７内部の前記粉砕テーブル１より上方は、分級室２６となっている。

前記ハウジング７の下部には１次空気供給口２７が取付けられ、該１次空気供給口２７は前記１次空気室２５に連通している。又、前記粉砕テーブル１の周囲には、１次空気の吹出し口２８が全周に設けられている。

前記ハウジング７の上側には石炭給排部２９が設けられており、該石炭給排部２９の中心部を貫通する様にパイプ状の給炭管３１が設けられ、該給炭管３１が前記ハウジング７の内部に延出し、下端が前記粉砕テーブル１の中央上方に位置している。前記給炭管３１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１の中心部に落下する様になっている。

前記給炭管３１には、回転管３２が回転管支持部３３に軸受け３４を介して回転自在に設けられている。前記回転管３２は、プーリ３５とプーリ３６に掛渡されたベルト３７及び前記プーリ３６が設けられた減速機３８を介して分級機モータ３９によって回転される様になっている。

又、前記回転管３２、前記プーリ３５、前記プーリ３６、前記ベルト３７、前記減速機３８、前記分級機モータ３９、ブレード４１によって分級機４２が構成されている。

前記ブレード４１は短冊状であり、倒立円錐曲面上に円周方向に所要角度ピッチで配設される。又、前記ブレード４１は下端から上端に向って前記回転管３２から離反する様に傾斜しており、ブレード支持部４３を介して前記回転管３２に取付けられている。

前記石炭給排部２９には、粉砕された微粉炭を送給する微粉炭送給管４４が接続されており、該微粉炭送給管４４はボイラのバーナ（図示せず）に接続されている。

尚、図１中、４６は前記粉砕テーブル１の回転速度を検出する回転検出器であり、４７は前記粉砕テーブル１の振動を検出する振動検出器を示している。

次に、前記竪型ミル５に於ける石炭の粉砕について説明する。

図３、図４に示される様に、前記制御部２４からの命令に従い、前記加圧ローラ回転モータ２１が前記カップリング１９を介して前記粉砕テーブル１に押下された前記加圧ローラ４を回転させ、該加圧ローラ４を介して前記粉砕テーブル１を従動回転させ、更に該粉砕テーブル１を介して残りの加圧ローラ４を従動回転させる。この時、前記加圧ローラ回転軸１７と前記貫通孔１８との間には隙間が形成されており、前記加圧ローラユニット１３に発生する振動によって前記加圧ローラ回転軸１７が前記ジャーナルカバー１６と衝突することがない。又、前記シール部材２３は蛇腹形状であるので、前記加圧ローラユニット１３の振動によって前記ハウジング７と前記モータ支持具２２間のシールが解除されることがない。

又、前記加圧ローラ４によって前記粉砕テーブル１が所定の速度迄回転されるのと並行して、１次空気が前記１次空気供給口２７より前記１次空気室２５に導入される。

前記粉砕テーブル１の回転速度が所定の速度に達した後、前記給炭管３１より塊状の石炭が投入され、塊状の石炭は前記給炭管３１の下端より前記粉砕テーブル１の中心部に流落し、該粉砕テーブル１上に供給される。

該粉砕テーブル１上の石炭は、回転する前記粉砕テーブル１の遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ４に噛込まれて粗粉炭と微粉炭からなる粉砕炭に粉砕され、更に遠心力によって外周に移動する。

前記１次空気供給口２７より前記１次空気室２５に導入された１次空気が、前記粉砕テーブル１の前記吹出し口２８より吹上がり、回転する前記粉砕テーブル１の遠心力によって前記テーブルセグメント１２を乗越えた粉砕炭は、前記吹出し口２８から吹上がった１次空気に乗って前記分級室２６の外周部を前記ハウジング７の壁面に沿って上昇する。

前記分級室２６の外周を１次空気に乗って上昇する粉砕炭は、粒径の大きい一部の粗粉炭が上昇途中で自重により前記粉砕テーブル１上に落下し、残りの粗粉炭及び微粉炭は、１次空気に乗って、前記分級室２６を更に上昇する。

該分級室２６を上昇する粗粉炭及び微粉炭は、１次空気と共に前記分級機４２に流入する。前記分級機モータ３９によって回転する前記ブレード４１を横切る際に、所定の粒径以上の粗粉炭は前記ブレード４１と衝突して弾かれ、前記粉砕テーブル１上に落下する。又、所定の粒径以下の微粉炭は１次空気に乗って前記ブレード４１を横切り、前記微粉炭送給管４４より送出され、ボイラのバーナ（図示せず）に供給される。

前記ブレード４１によって弾き飛ばされた粗粉炭は、前記粉砕テーブル１上に落下し、落下した粗粉炭は、前記粉砕テーブル１の回転遠心力によって前記凹溝１１迄移動し、前記加圧ローラ４によって再度粉砕される。

上記処理に於いて、前記粉砕テーブル１は押下された加圧ローラ４との摩擦によって回転させられる為、前記加圧ローラ４と前記粉砕テーブル１との接触面では常にスリップが発生しており、前記加圧ローラ４と前記粉砕テーブル１の回転速度に相対速度差が生じている。

上記の状態で、図５、図６に示される様に、前記加圧ローラ４によって前記粉砕テーブル１が回転され、前記加圧ローラ４と前記粉砕テーブル１の間に石炭４５が噛込まれた場合には、前記加圧ローラ４と前記粉砕テーブル１に相対速度差が発生している為、石炭４５に対して前記油圧シリンダ２０による前記加圧ローラ４の圧下力だけではなく、相対速度差による剪断力が発生し、石炭４５は圧下力に剪断力が加わって粉砕される。従って、石炭４５に対する粉砕効率が向上している。

又、前記粉砕テーブル１を前記加圧ローラ４に対して従動回転する様にしたことで、前記粉砕テーブル１に駆動装置等を設ける必要がなくなり、前記竪型ミル５を小型化して省スペース化を図ると共に、製作コストの削減を図ることができる。

次に、図７に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図７中、図２と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

粉砕テーブル１の回転中心から放射状に所要組数、例えば３組の加圧ローラユニット１３，１３，１３が１２０°間隔で設けられ、ハウジング７の下部には３組のローラ加圧装置１５がジャーナルカバー１６を介して放射状に設けられており、前記ローラ加圧装置１５は加圧ローラ４を凹溝１１に押圧する様になっている。

前記各加圧ローラユニット１３，１３，１３の後方には、加圧ローラ回転モータ２１，２１，２１を具備するローラ駆動装置３０，３０，３０がそれぞれ設けられている。前記加圧ローラ回転モータ２１，２１，２１はそれぞれ制御部２４と電気的に接続されており、該制御部２４からの命令に従って、前記加圧ローラ４，４，４の回転速度が独立して制御される様になっている。

石炭を粉砕する際には、前記制御部２４からの命令に従い、３組の前記加圧ローラ回転モータ２１，２１，２１が前記加圧ローラ４，４，４をそれぞれ回転させる。該加圧ローラ４，４，４によって前記粉砕テーブル１を所定の速度迄回転させると共に、１次空気が１次空気供給口２７より１次空気室２５に導入される。尚、図８に示される様に、前記粉砕テーブル１は前記加圧ローラ４，４，４との摩擦によって従動回転するので、該加圧ローラ４，４，４と前記粉砕テーブル１との接触面では常にスリップが発生した状態となる。

前記粉砕テーブル１の回転速度が所定の速度に達した後、給炭管３１より塊状の石炭が投入され、前記粉砕テーブル１上の石炭は、前記加圧ローラ４，４，４の回転により従動回転する前記粉砕テーブル１の遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ４，４，４に噛込まれて粗粉炭と微粉炭からなる粉砕炭に粉砕される。

この時、３組の前記加圧ローラ４，４，４は、前記制御部２４の命令により３組全てを同じ回転速度で回転させてもよいし、２組の前記加圧ローラ４，４を同じ速度で回転させ、残りの該加圧ローラ４を異なった速度で回転させてもよい。或は３組の前記加圧ローラ４，４，４をそれぞれ異なった速度で回転させてもよい。

前記加圧ローラ４，４，４を等速で回転させた場合には、前記粉砕テーブル１が摩擦によって従動回転するので、前記加圧ローラ４，４，４と前記粉砕テーブル１との間にはスリップが発生するが、前記加圧ローラ４，４，４が等速で回転している為、該各加圧ローラ４，４，４と前記粉砕テーブル１との接触面に於いて発生する相対速度差は小さくなる。即ち、前記加圧ローラ４，４，４と前記粉砕テーブル１との間に発生するスリップ量を抑制することができる。

従って、前記加圧ローラ４，４，４に噛込まれた石炭は、該加圧ローラ４，４，４による圧下力に加えて、該加圧ローラ４，４，４と前記粉砕テーブル１との間には多少のスリップが発生しているので剪断力が発生し、粉砕効率が向上する。更に、発生するスリップ量が第１の実施例よりも減少するので、前記加圧ローラ４，４，４と前記粉砕テーブル１との間のスリップを原因とする振動を抑制できる。

又、２組の前記加圧ローラ４，４を等速で回転させ、残りの該加圧ローラ４を異なった速度で回転させた場合には、前記粉砕テーブル１と２組の前記加圧ローラ４，４及び残りの該加圧ローラ４との間で発生する相対速度差が大きくなる為、前記加圧ローラ４，４，４を全て等速で回転させた場合よりも噛込まれた石炭に作用する剪断力が増大し、粉砕効率が向上する。

又、前記加圧ローラ４，４，４をそれぞれ異なった速度で回転させている場合は、前記粉砕テーブル１と各加圧ローラ４，４，４のそれぞれに於いて異なった相対速度差が発生し、石炭が前記加圧ローラ４，４，４に噛込まれた際に作用する剪断力が更に増大する。

上記の様に、前記加圧ローラ４，４，４によって噛込まれた石炭には、該加圧ローラ４，４，４の圧下力に加え、該加圧ローラ４，４，４と前記粉砕テーブル１の接触面に於いてそれぞれ相対速度差による剪断力が掛り、前記加圧ローラ４，４，４のうちの１つのみで剪断力が作用していた第１の実施例と比較して石炭の粉砕効率が更に向上する。

又、前記粉砕テーブル１に振動検出器４７（図１参照）を取付けることで、石炭の粉砕処理中に発生する振動を検出できる。振動が発生した場合には、前記振動検出器４７によって検出された結果に従って、それぞれの前記加圧ローラ４，４，４の回転速度を変更する、或は振動が発生している前記加圧ローラ４の回転速度を前記粉砕テーブル１の回転速度と同期させる等の処理を行うことにより、前記竪型ミル５に発生した振動を抑えることができる。

尚、第２の実施例では３組の前記加圧ローラ４，４，４をそれぞれ回転させたが、回転させる該加圧ローラ４は２つでもよいことは言う迄もない。

上述の様に、本実施例では前記粉砕テーブル１を従動回転としたことで、前記粉砕テーブル１の駆動装置を省いて省スペース化、及び省スペース化に伴った前記竪型ミル５の小型化によるコスト削減を図ることができる。

又、前記加圧ローラ４を駆動、前記粉砕テーブル１を従動回転としたことで前記加圧ローラ４と前記粉砕テーブル１の接触面に常にスリップを発生させ、前記加圧ローラ４の圧下力だけではなくスリップによる剪断力を加えることで粉砕効率を向上させ、前記石炭給排部２９より投入された塊状の石炭を所定の大きさの微粉炭とする迄の時間を短縮することができる。

尚、図示しないバーナに対して安定した微粉炭の供給を行う為、前記粉砕テーブル１の回転速度は一定であることが望ましい。従って、前記加圧ローラ４と前記粉砕テーブル１との接触面のスリップの度合に応じて前記加圧ローラ回転モータ２１の回転速度を調整することで、前記粉砕テーブル１の回転速度を所定の回転速度に保つことができる。

又、前記粉砕テーブル１に回転検出器４６（図１参照）を取付け、該回転検出器４６によって前記粉砕テーブル１の回転速度を検出し、検出した回転速度を前記制御部２４へとフィードバックし、該制御部２４が検出結果に基づいて前記加圧ローラ４の回転速度を調整してもよい。

更に、前記振動検出器４７（図１参照）によって前記粉砕テーブル１の振動を検出し、前記制御部２４が前記振動検出器４７の検出結果に基づいて前記加圧ローラ４の回転速度を変更する、或は振動が発生している前記加圧ローラ４の回転速度を前記粉砕テーブル１の回転速度と同期させる等の調整を行うことで、前記竪型ミル５に発生する振動を抑制することができる。

１ 粉砕テーブル
４ 加圧ローラ
５ 竪型ミル
７ ハウジング
１３ 加圧ローラユニット
１５ ローラ加圧装置
２１ 加圧ローラ回転モータ
２２ モータ支持具
２３ シール部材
２４ 制御部
２６ 分級室
２９ 石炭給排部
３０ ローラ駆動装置
４６ 回転検出器
４７ 振動検出器

Claims (4)

1. 分級室を形成するハウジングと、該ハウジングの下部に収納される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の石炭を粉砕する複数のローラ加圧装置と、少なくとも１つの前記加圧ローラを回転させて前記粉砕テーブルを従動回転させるローラ駆動装置と、塊状石炭を前記粉砕テーブルに供給する給炭装置とを具備したことを特徴とする竪型ミル。
2. 前記ローラ駆動装置の駆動を制御する制御部を更に具備し、該制御部は前記加圧ローラの回転速度を制御する請求項１の竪型ミル。
3. 少なくとも２つの前記加圧ローラに設けられた前記ローラ駆動装置の駆動を制御する制御部を更に具備し、該制御部は前記ローラ駆動装置を同期駆動させる請求項１の竪型ミル。
4. 粉砕処理中の前記粉砕テーブルの状態を検出する検出器を更に具備し、前記制御部は前記検出器からの検出結果に基づき前記ローラ駆動装置の駆動を制御する請求項２又は請求項３の竪型ミル。

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