JP2016102621A - 固体燃料粉砕装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内部で発生する急速燃焼を即時に検出しつつ、急速燃焼を検出するための検出器の故障による誤検出を防止する。【解決手段】ローラ１３により粉砕された固体燃料を分級部１６へ供給するための一次空気をハウジング１１の内部に送風する送風部３０と、基準圧力に対するハウジング１１の内部圧力を検出する圧力検出部５０と、送風部３０がハウジング１１の内部に送風する一次空気の流量を検出する流量検出部６０と、圧力検出部５０が検出する内部圧力が所定圧力以上となり、かつ流量検出部６０が検出する一次空気の流量が所定流量以下となる場合に、固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御する制御部４０とを備える固体燃料粉砕装置１００を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置およびその制御方法に関するものである。

従来、石炭等の固体燃料を粉砕して所定粒径より小さい微粒粉に粉砕する粉砕機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、内部で粉塵爆発の様相を呈する急速燃焼が発生した場合に、急速燃焼を検出して粉砕機を停止させることが開示されている。具体的には、粉砕機の内部に熱空気を供給する熱空気ダクト内の圧力から粉砕機の筐体内の上内部の圧力を減算して圧力差を検出し、この圧力差が負圧になった場合に粉砕機を停止させることが開示されている。

特開２００２−１４３７１４号公報

特許文献１に開示された粉砕機は、粉砕機の筐体内の上内部の圧力が熱空気ダクト内の圧力を下回るまで低下して圧力差が負圧である状態を一定時間に渡ってタイマーで計時した後に停止する。そのため、粉砕機の内部で急速燃焼が発生してもタイマーで一定時間を計時するまでは粉砕機を停止させることができない。

また、粉砕機の筐体内の上内部の圧力を検出する圧力検出器は、微粒粉が存在する筐体内に配置されるため、微粒粉が存在しない他の空間に比べて故障が発生しやすい。
しかしながら、特許文献１に開示された粉砕機は、粉砕機の筐体内の上内部の圧力を検出する圧力検出器に故障が発生した場合に、誤って粉砕機を停止させてしまう可能性がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、内部で発生する急速燃焼を即時に検出しつつ、急速燃焼を検出するための検出器の故障による誤検出を防止した固体燃料粉砕装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置であって、駆動部からの駆動力により回転する回転テーブルと、燃料供給部から前記回転テーブルに供給された前記固体燃料を粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、前記回転テーブルと前記ローラと前記分級部とを収容するハウジングと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を前記分級部へ供給するための一次空気を前記ハウジングの内部に送風する送風部と、基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する内部圧力検出部と、前記送風部が前記ハウジングの内部に送風する前記一次空気の流量を検出する一次空気流量検出部と、前記内部圧力検出部が検出する前記内部圧力が所定圧力以上となり、かつ前記流量検出部が検出する前記一次空気の流量が所定流量以下となった場合に、前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する制御部とを備える。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置によれば、回転テーブルとローラと分級部とを収容するハウジング内で急速燃焼が発生した場合、急速燃焼によってハウジングの内部圧力が上昇するとともに、それによってハウジング内部へ送風される一次空気の流量が減少する。
本態様の固体燃料粉砕装置は、ハウジング内部で発生した急速燃焼により、ハウジングの内部圧力が上昇して基準圧力に対して所定圧力以上となり、かつ一次空気の流量が減少して所定流量以下となる場合に、固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置によれば、基準圧力と所定圧力と所定流量とをそれぞれ適切に設定することにより、ハウジング内部で発生する急速燃焼を即時に検出することができる。また、ハウジングの内部圧力の上昇と一次空気の流量の減少の双方の事象を検出して固体燃料粉砕装置を停止状態にするため、いずれか一方の検出部の故障があったとしても、検出部の故障による急速燃焼の誤検出を防止することができる。特に、粉砕された固体燃料が存在するハウジングの内部圧力を検出する内部圧力検出部の故障による急速燃焼の誤検出を防止することができる。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置において、前記分級部により分級された前記微粉燃料は該微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ供給され、前記内部圧力検出部は、前記バーナ部を有するボイラの火炉の内部圧力を前記基準圧力とし、該基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する構成であってもよい。
ここで、ハウジングの内部圧力を検出する箇所は、ハウジングの内部の任意の位置とすることができる。例えば、分級部の内部を検出箇所としてもよいし、分級部の外部を検出箇所としてもよい。

本構成の固体燃料粉砕装置によれば、内部圧力検出部は、ボイラの火炉の内部圧力を基準圧力としてハウジングの内部圧力を検出する。基準圧力となるボイラの火炉の内部圧力は、固体燃料粉砕装置から供給される微粉燃料を燃焼させるバーナ部近傍の空間の圧力である。ボイラの火炉の内部圧力は、ハウジングの内部圧力と同期する関係にあるため、急速燃焼が発生すると内部圧力検出部が検出するハウジングの内部圧力が大きく変化する。よって、本構成によれば、急速燃焼の発生をより確実に検出し、固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御することができる。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置において、前記内部圧力検出部は、大気圧力または真空圧力を基準圧力とし、該基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する構成であってもよい。
このようにすることで、大気圧を基準とするゲージ圧力または真空を基準とする絶対圧力を検出する内部圧力検出部を用いて急速燃焼の発生を検出し、固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御することができる。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置においては、前記ハウジングから前記微粉燃料が排出される出口の温度を検出する温度検出部を備え、前記制御部は、前記温度検出部が検出する前記出口の温度が所定温度以上である場合に、前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する構成であってもよい。
本構成によれば、内部圧力検出部と流量検出部のいずれか一方あるいは双方が故障する場合等、内部圧力検出部と流量検出部とによって急速燃焼の発生を適切に検出できない場合であっても、温度検出部によって急速燃焼の発生を適切に検出することができる。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置において、前記制御部は、前記送風部による前記一次空気の送風を停止することにより前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する構成であってもよい。
本構成によれば、送風部による一次空気の送風を停止して固体燃料を燃焼させる一次空気を欠乏させることにより、固体燃料粉砕装置を停止状態とすることができる。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置においては、前記燃料供給部を備え、前記制御部は、前記燃料供給部による前記回転テーブルへの前記固体燃料の供給を停止することにより前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する構成であってもよい。
本構成によれば、燃料供給部による回転テーブルへの固体燃料の供給を停止して固体燃料を欠乏させることにより、固体燃料粉砕装置を停止状態とすることができる。

上記構成の固体燃料粉砕装置においては、前記出口から排出される前記微粉燃料をバーナ部へ供給する供給流路と、該供給流路に設けられる開閉弁とを備え、前記制御部は、前記開閉弁を閉状態とすることにより前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御するようにしてもよい。
このようにすることで、急速燃焼の発生による高温かつ高圧力の気流がバーナ部へ伝搬することを防止し、微粉燃料と一次空気とがハウジングの内部に確実に封止されるようにすることができる。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置の制御方法は、駆動部からの駆動力により回転する回転テーブルと、燃料供給部から前記回転テーブルに供給された前記固体燃料を粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、前記回転テーブルと前記ローラと前記分級部とを収容するハウジングと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を前記分級部へ供給するための一次空気を前記ハウジングの内部に送風する送風部とを備える固体燃料粉砕装置の制御方法であって、基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する内部圧力検出工程と、前記送風部が前記ハウジングの内部に送風する前記一次空気の流量を検出する流量検出工程と、前記内部圧力検出工程で検出される前記内部圧力が所定圧力以上となり、かつ前記流量検出工程で検出される前記一次空気の流量が所定流量以下となる場合に、前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する制御工程とを備える。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置の制御方法によれば、転テーブルとローラと分級部とを収容するハウジング内で急速燃焼が発生し、ハウジングの内部圧力が上昇して基準圧力に対して所定圧力以上となり、かつ一次空気の流量が減少して所定流量以下となる場合に、固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する。

本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置の制御方法によれば、基準圧力と所定圧力と所定流量とをそれぞれ適切に設定することにより、ハウジング内部で発生する急速燃焼を即時に検出することができる。また、ハウジングの内部圧力の上昇と一次空気の流量の減少の双方の事象を検出して固体燃料粉砕装置を停止状態にするため、いずれか一方の検出部の故障があったとしても、検出部の故障による急速燃焼の誤検出を防止することができる。特に、粉砕された固体燃料が存在するハウジングの内部圧力を検出する内部圧力検出部の故障による急速燃焼の誤検出を防止することができる。

本発明によれば、内部で発生する急速燃焼を即時に検出しつつ、急速燃焼を検出するための検出器の故障による誤検出を防止した固体燃料粉砕装置およびその制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態の固体燃料粉砕装置およびボイラを示す構成図である。 本実施形態の固体燃料粉砕装置が実行する処理を示すフローチャートである。 固体燃料供給量とハウジングの内部圧力との関係を示す図である。 固体燃料供給量と一次空気流量との関係を示す図である。

以下、本発明の一実施形態の固体燃料粉砕装置およびその制御方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、石炭等の固体燃料を粉砕し、微粉燃料を生成してボイラ２００へ供給する装置である。
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、ミル１０と、給炭機２０（燃料供給部）と、送風部３０と、開閉弁４０と、圧力検出部５０と、流量検出部６０と、温度検出部７０と、窒素ガス供給部８０と、制御部９０とを備えている。

ミル１０は、ハウジング１１と、回転テーブル１２と、ローラ１３と、駆動部１４と、駆動軸（図示略）と、分級部１６と、燃料供給部１７と、モータ１８とを有する。
ハウジング１１は、鉛直方向に延びる円筒状に形成されるとともに、回転テーブル１２とローラ１３と分級部１６と、燃料供給部１７とを収容する筐体である。

回転テーブル１２は、駆動部１４からの駆動力により回転する平面視円形の部材であり、燃料供給部１７から固体燃料が供給される。
回転テーブル１２の外側の複数箇所には、一次空気流路１００ａから流入する一次空気をハウジング１１内の回転テーブル１２の上方の空間に流出させる吹出口（図示略）が設けられている。吹出口の上方にはベーン（図示略）が設置されており、吹出口から吹き出した一次空気に旋回力を与える。ベーンにより旋回力が与えられた一次空気は、旋回する速度成分を有する気流となって回転テーブル１２上で粉砕された固体燃料をハウジング１１の上方の分級部１６へ導く。なお、一次空気に混合した固体燃料の粉砕物のうち、粒径の大きいものは分級部１６まで到達することなく落下して回転テーブル１２に再び戻される。

ローラ１３は、燃料供給部１７から回転テーブル１２に供給された固体燃料を粉砕する回転体である。ローラ１３は、回転テーブル１２の外周部に押圧されて回転テーブル１２と協働して固体燃料を粉砕する。

図１では、ローラ１３が１つのみ示されているが、回転テーブル１２の外周部を押圧するように、周方向に一定の間隔を空けて、複数のローラ１３が配置される。例えば、外周部上に１２０°の角度間隔を空けて、３つのローラ１３が配置される。この場合、３つのローラ１３が回転テーブル１２の外周部と接する部分（押圧する部分）は、回転テーブル１２の中心からの距離が等距離となる。

駆動部１４は、駆動軸を介して回転テーブル１２に回転力を伝達し、回転テーブルを中心軸回りに回転させる装置である。
分級部１６は、ローラ１３により粉砕された固体燃料を所定粒径（例えば、７５μｍ）より小さい微粉燃料に分級する装置である。分級部１６は、略円筒形状のハウジング１１の円筒軸を中心に回転する複数の分級羽根を備えている。分級部１６の分級羽根は、モータ１８により駆動力を与えられ、ハウジング１１の円筒軸を中心に回転する。

分級部１６に到達した固体燃料の粉砕物は、分級羽根の回転により生じる遠心力と、一次空気の気流による向心力との相対的なバランスにより、所定粒径より小さい微粉燃料を出口１９に導く。
分級部１６によって分級された微粉燃料は、出口１９から供給流路４１へ排出される。供給流路４１へ流出した微粉燃料は、開閉弁４０を通過してボイラ２００のバーナ部２２０へ供給される。

燃料供給部１７は、ハウジング１１の上端を貫通するように取り付けられ上部から投入される固体燃料を回転テーブル１２の中央に供給する。燃料供給部１７は、給炭機２０から固体燃料が供給される。

給炭機２０は、ホッパ２１と、搬送部２２と、モータ２３とを有する。搬送部２２は、モータ２３から与えられる駆動力によってホッパ２１の下端部から排出される固体燃料を搬送し、ミル１０の燃料供給部１７に導く。

送風部３０は、ローラ１３により粉砕された固体燃料を分級部１６へ供給するための一次空気をハウジング１１の内部へ送風する装置である。
送風部３０は、熱ガス送風機３０ａと、冷ガス送風機３０ｂと、熱ガスダンパ３０ｃと、冷ガスダンパ３０ｄとを備えている。

熱ガス送風機３０ａは、熱交換器から供給される熱せられた一次空気を送風する送風機である。熱ガス送風機３０ａの下流側には熱ガスダンパ３０ｃが設けられている。熱ガスダンパ３０ｃの開度は制御部９０によって制御される。熱ガスダンパ３０ｃの開度によって熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気の流量が決定する。

冷ガス送風機３０ｂは、常温の外気である一次空気を送風する送風機である。冷ガス送風機３０ｂの下流側には冷ガスダンパ３０ｄが設けられている。冷ガスダンパ３０ｄの開度は制御部９０によって制御される。冷ガスダンパ３０ｄの開度によって冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の流量が決定する。

開閉弁４０は、出口１９から排出される微粉燃料をバーナ部２２０へ供給する供給流路４１に設けられた弁である。開閉弁４０は、制御部９０によって開状態または閉状態のいずれかに制御される。

圧力検出部５０は、基準圧力に対するハウジング１１の内部圧力を検出するセンサである。圧力検出部５０は、ボイラ２００の火炉２１０の内部圧力を基準圧力として、ハウジング１１の内部圧力を検出する。したがって、図１に示す圧力検出部５０は、ボイラ２００の火炉２１０の内部圧力とハウジング１１の内部圧力との差圧を検出するセンサとなっている。
圧力検出部５０は、検出したボイラ２００の火炉２１０の内部圧力とハウジング１１の内部圧力との差圧を制御部９０へ出力する。

流量検出部６０は、送風部３０が一次空気流路１００ａを介してハウジング１１の内部に送風する一次空気の流量を検出するセンサである。流量検出部６０は、一次空気流路１００ａに配置されたオリフィス６１の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を検出することにより、一次空気流路１００ａを通過する一次空気の流量を検出する。
流量検出部６０は、検出した一次空気流路１００ａを通過する一次空気の流量を制御部９０へ出力する。

温度検出部７０は、出口１９の近傍の供給流路４１の温度を検出するセンサである。温度検出部７０は出口１９から排出される微粉燃料の温度を検出し、制御部９０へ出力する。

窒素ガス供給部８０は、窒素ガス供給源８１と調整弁８２とを有している。制御部９０は、調整弁８２を制御することにより、一次空気流路１００ａに供給する窒素ガス（不活性ガス）の量を調整することができる。窒素ガスは、ハウジング１１の内部で急速燃焼が発生し制御部９０が固体燃料粉砕装置１００を停止状態へ移行させる際に、急速燃焼を停止させるために一次空気流路１００ａに供給される。
なお、以上では窒素ガス供給部８０が窒素ガスを一次空気流路１００ａに供給するものとしたが、一次空気流路１００ａを経由せずに直接的に固体燃料粉砕装置１００のハウジング１１の内部へ供給するようにしてもよい。

制御部９０は、固体燃料粉砕装置１００の各部を制御する装置である。制御部９０は、駆動部１４に駆動指示を伝達することにより回転テーブル１２の回転数を制御する。また、制御部９０は、給炭機２０のモータ２３へ回転数指示を伝達することにより、搬送部２２が固体燃料を搬送して燃料供給部１７へ供給する固体燃料供給量を調整することができる。

また、制御部９０は、開度指示を送風部３０に伝達することにより、熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄの開度を制御することができる。
また、制御部９０は、開閉指示を開閉弁４０に伝達することにより、開閉弁４０を開状態または閉状態のいずれかとなるように制御することができる。
また、制御部９０は、開度指示を窒素ガス供給部８０に伝達することにより、調整弁８２の開度を制御することができる。

次に、固体燃料粉砕装置１００から供給される微粉燃料を用いて燃焼を行って蒸気を発生させるボイラ２００について説明する。
ボイラ２００は、火炉２１０とバーナ部２２０とを備えている。

バーナ部２２０は、供給流路４１から供給される微粉燃料を含む一次空気と、熱交換器（図示略）から供給される２次空気とを用いて微粉燃料を燃焼させる装置である。微粉燃料の燃焼は火炉２１０内で行われ、高温の燃焼ガスは、エコノマイザ（図示略）を通過した後にボイラ２００の外部に排出される。

ボイラ２００から排出された燃焼ガスは、熱交換器（図示略）に送られ、外気との熱交換が行われる。熱交換器において燃焼ガスとの熱交換により加熱された外気は、前述した熱ガス送風機３０ａに送られる。
エコノマイザ（図示略）において加熱された水は、蒸発器（図示略）および過熱器（図示略）によって更に加熱されて蒸気となり、蒸気タービン（図示略）に送られる。

次に、ハウジング内で急速燃焼が発生した場合に、急速燃焼を即時に検出して固体燃料粉砕装置１００を停止状態に移行させる処理について説明する。
図２に示すフローチャートにおける各処理は、制御部９０が記憶部（図示略）に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより行われる。以下、図２に示すフローチャートにおける各処理について説明する。

ステップＳ２０１において、制御部９０は、ハウジング１１の内部圧力の検出信号を圧力検出部５０から受信して、ハウジング１１の内部圧力を検出する。
ステップＳ２０２において、制御部９０は、ハウジング１１に流入する一次空気の流量の検出信号を流量検出部６０から受信して、一次空気の流量を検出する。
ステップＳ２０３において、制御部９０は、ミル１０の出口１９の温度の検出信号を温度検出部７０か受信して、ミル１０の出口１９の温度を検出する。

ステップＳ２０４において、制御部９０は、ステップＳ２０１で検出したハウジング１１の内部圧力が所定圧力以上であるかどうかを判定する。制御部９０は、所定圧力以上であると判定した場合はステップＳ２０５へ処理を進め、そうでなければステップＳ２０７へ処理を進める。

ここで、制御部９０は、ハウジング１１の内部圧力が所定圧力以上であるかどうかを、図３に実線で示す閾値に基づいて判定する。具体的に、制御部９０は、現在の固体燃料供給量［ｔ／ｈ］から図３を参照してハウジング１１の内部圧力の閾値を決定し、ステップＳ２０１で検出したハウジング１１の内部圧力がこの閾値以上である場合に、ステップＳ２０４でＹＥＳと判定する。

図３に実線で示す閾値は、固体燃料粉砕装置１００を停止状態へ移行させる移行処理を実行するかどうかを判断するものである。図３に実線で示す閾値は、固体燃料供給量［ｔ／ｈ］とハウジング１１の内部圧力（基準圧力は火炉２１０の内部圧力）とを対応付けた値となっている。

図３に破線で示す値は、固体燃料粉砕装置１００の運転実績を示す値であり、固体燃料供給量［ｔ／ｈ］とハウジング１１の内部圧力（基準圧力は火炉２１０の内部圧力）とを対応付けたものである。
図３に実線で示す閾値は、図３に破線で示す値よりもハウジング１１の内部圧力が高くなっている。したがって、ある固体燃料供給量［ｔ／ｈ］に対して図３に実線で示す閾値よりもハウジング１１の内部圧力が高くなる場合は、ハウジング１１の内部で急速燃焼が発生していることを示す。

ステップＳ２０５において、制御部９０は、ステップＳ２０２で検出したハウジング１１に流入する一次空気の流量が所定流量以下であるかどうかを判定する。制御部９０は、所定流量以下であると判定した場合はステップＳ２０６へ処理を進め、そうでなければステップＳ２０７へ処理を進める。

ここで、制御部９０は、ハウジング１１に流入する一次空気の流量が所定流量以下であるかどうかを、図４に実線で示す閾値に基づいて判定する。具体的に、制御部９０は、現在の固体燃料供給量［ｔ／ｈ］から図４を参照してハウジング１１に流入する一次空気の流量の閾値を決定し、ステップＳ２０２で検出した一次空気の流量がこの閾値以下である場合に、ステップＳ２０５でＹＥＳと判定する。

図４に実線で示す閾値は、固体燃料粉砕装置１００を停止状態へ移行させる移行処理を実行するかどうかを判断するものである。図４に実線で示す閾値は、固体燃料供給量［ｔ／ｈ］とハウジング１１に流入する一次空気の流量とを対応付けた値となっている。

図４に破線で示す値は、通常運転での制御目標値を示す値であり、固体燃料供給量［ｔ／ｈ］とハウジング１１に流入する一次空気の流量とを対応付けたものである。
図４に実線で示す閾値は、図４に破線で示す値よりも一次空気の流量が低くなっている。したがって、ある固体燃料供給量［ｔ／ｈ］に対して図４に実線で示す閾値よりも一次空気の流量が少なくなる場合は、ハウジング１１の内部で急速燃焼が発生し、一次空気をハウジング１１に十分に供給できない状態になっていることを示す。

ステップＳ２０６において、制御部９０は、ステップＳ２０１で圧力検出部５０が検出する圧力が所定圧力以上となり、かつステップＳ２０２で流量検出部６０が検出する一次空気流量が所定流量以下となるため、固体燃料粉砕装置１００を停止状態へ移行させる移行処理を実行する。すなわち、制御部９０は、ハウジング１１の内部で急速燃焼が発生したと判定して、固体燃料粉砕装置１００を停止状態へ移行させる。

ステップＳ２０６において、制御部９０は、送風部３０の熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄを閉状態とし、送風部３０による一次空気の送風を停止する。
また、制御部９０は、ハウジング１１の内部に窒素ガス（イナートガス）が供給されるように調整弁８２を制御して開状態とする。

また、制御部９０は、給炭装置２０のモータ２３を停止させ、燃料供給部１７による回転テーブル１２への固体燃料の供給を停止する。
また、制御部９０は、開閉弁４０が閉状態となるように制御する。
また、制御部９０は、回転テーブル１２の回転を停止させるよう駆動部１４を制御する。
以上のように、制御部９０は、固体燃料粉砕装置１００の各部を停止状態へ移行させることにより、固体燃料粉砕装置１００全体を停止状態へ移行させる。なお、停止状態へ移行させる移行処理は、各種の警報を行うものであってもよい。

ステップＳ２０７において、制御部９０は、ミル１０の出口１９の温度が所定温度以上であるかどうかを判定する。制御部９０は、所定温度以上であると判定した場合はステップＳ２０６へ処理を進め、そうでなければ再びステップＳ２０１の処理を実行する。

ステップＳ２０７は、圧力検出部５０の検出結果および流量検出部６０の検出結果のいずれもハウジング１１の内部の急速燃焼を示すものでない場合であっても、ミル１０の出口１９が所定温度以上の高温（例えば、１００℃以上）となった場合には、ハウジング１１の内部で急速燃焼が発生したと判断して、固体燃料粉砕装置１００を停止状態へ移行させるための処理である。例えば、圧力検出部５０と流量検出部６０のいずれか一方または双方が故障した場合に、ステップＳ２０７の処理が有効となる。

以上説明した本実施形態の固体燃料粉砕装置１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００によれば、回転テーブル１２とローラ１３と分級部１６とを収容するハウジング１１内で急速燃焼が発生した場合、急速燃焼によってハウジング１１の内部圧力が上昇するとともに、それによってハウジング１１内部へ送風される一次空気の流量が減少する。
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、ハウジング１１内部で発生した急速燃焼により、ハウジング１１の内部圧力が上昇して基準圧力（火炉２１０の内部圧力）に対して所定圧力以上となり、かつ一次空気の流量が減少して所定流量以下となる場合に、固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御する。

本実施形態の固体燃料粉砕装置１００によれば、基準圧力（火炉２１０の内部圧力）と所定圧力（図３に示す閾値）と所定流量（図４に示す閾値）とをそれぞれ適切に設定することにより、ハウジング１１内部で発生する急速燃焼を即時に検出することができる。また、ハウジング１１の内部圧力の上昇と一次空気の流量の減少の双方の事象を検出して固体燃料粉砕装置１００を停止状態にするため、いずれか一方の検出部の故障があったとしても、検出部の故障による急速燃焼の誤検出を防止することができる。特に、粉砕された固体燃料が存在するハウジング１１の内部圧力を検出する圧力検出部５０の故障による急速燃焼の誤検出を防止することができる。

また、本実施形態の固体燃料粉砕装置１００によれば、圧力検出部５０は、ボイラ２００の火炉２１０の内部圧力を基準圧力としてハウジング１１の内部圧力を検出する。基準圧力となるボイラ２００の火炉２１０の内部圧力は、固体燃料粉砕装置１００から供給される微粉燃料を燃焼させるバーナ部２２０近傍の空間の圧力である。ボイラ２００の火炉２１０の内部圧力は、ハウジング１１の内部圧力と同期する関係にあるため、急速燃焼が発生すると圧力検出部５０が検出するハウジング１１の内部圧力が大きく変化する。よって、本実施形態によれば、急速燃焼の発生を確実に検出し、固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御することができる。

また、本実施形態の固体燃料粉砕装置１００において、制御部９０は、温度検出部７０が検出する出口１９の温度が所定温度以上である場合に、固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御する。
本実施形態によれば、圧力検出部５０と流量検出部６０のいずれか一方あるいは双方が故障する場合等、圧力検出部５０と流量検出部６０とによって急速燃焼の発生を適切に検出できない場合であっても、温度検出部７０によって急速燃焼の発生を適切に検出することができる。

本実施形態の固体燃料粉砕装置１００において、制御部９０は、送風部３０による一次空気の送風を停止することにより固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御する。
本実施形態によれば、送風部３０による一次空気の送風を停止して固体燃料を燃焼させる一次空気を欠乏させることにより、固体燃料粉砕装置１００を停止状態とすることができる。

本実施形態の固体燃料粉砕装置１００において、制御部９０は、燃料供給部１７による回転テーブル１２への固体燃料の供給を停止することにより固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御する。
本実施形態によれば、燃料供給部１７による回転テーブル１２への固体燃料の供給を停止して固体燃料を欠乏させることにより、固体燃料粉砕装置１００を停止状態とすることができる。

本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、出口１９から排出される微粉燃料をバーナ部２２０へ供給する供給流路４１と、供給流路４１に設けられる開閉弁４０とを備える。そして、制御部９０は、開閉弁４０を閉状態とすることにより固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御する。
このようにすることで、急速燃焼の発生による高温かつ高圧力の気流がバーナ部２２０へ伝搬することを防止し、微粉燃料と一次空気とがハウジング１１の内部に確実に封止されるようにすることができる。

〔他の実施形態〕
以上の説明において、圧力検出部５０は、ボイラ２００の火炉２１０の内部圧力を基準圧力とするものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、基準圧力として、大気圧力または真空圧力を用いるようにしてもよい。
このようにすることで、大気圧を基準とするゲージ圧力または真空を基準とする絶対圧力を検出する圧力検出部５０を用いて急速燃焼の発生を検出し、固体燃料粉砕装置１００が停止状態となるよう制御することができる。

１０ ミル
１１ ハウジング
１２ 回転テーブル
１３ ローラ
１４ 駆動部
１６ 分級部
１７ 燃料供給部
２０ 給炭機
３０ 送風部
３０ａ 熱ガス送風機
３０ｂ 冷ガス送風機
３０ｃ 熱ガスダンパ
３０ｄ 冷ガスダンパ
４０ 開閉弁
５０ 圧力検出部（内部圧力検出部）
６０ 流量検出部
６１ オリフィス
７０ 温度検出部
８２ 調整弁
９０ 制御部
１００ 固体燃料粉砕装置
１００ａ 一次空気流路
２００ ボイラ
２２０ バーナ部

Claims (8)

1. 固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置であって、
   駆動部からの駆動力により回転する回転テーブルと、
   燃料供給部から前記回転テーブルに供給された前記固体燃料を粉砕するローラと、
   前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、
   前記回転テーブルと前記ローラと前記分級部とを収容するハウジングと、
   前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を前記分級部へ供給するための一次空気を前記ハウジングの内部に送風する送風部と、
   基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する内部圧力検出部と、
   前記送風部が前記ハウジングの内部に送風する前記一次空気の流量を検出する流量検出部と、
   前記内部圧力検出部が検出する前記内部圧力が所定圧力以上となり、かつ前記流量検出部が検出する前記一次空気の流量が所定流量以下となる場合に、前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する制御部とを備える固体燃料粉砕装置。
2. 前記分級部により分級された前記微粉燃料は該微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ供給され、
   前記内部圧力検出部は、前記バーナ部を有するボイラの火炉の内部圧力を前記基準圧力とし、該基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
3. 前記内部圧力検出部は、大気圧力または真空圧力を基準圧力とし、該基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
4. 前記ハウジングから前記微粉燃料が排出される出口の温度を検出する温度検出部を備え、
   前記制御部は、前記温度検出部が検出する前記出口の温度が所定温度以上である場合に、前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の固体燃料粉砕装置。
5. 前記制御部は、前記送風部による前記一次空気の送風を停止することにより前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の固体燃料粉砕装置。
6. 前記燃料供給部を備え、
   前記制御部は、前記燃料供給部による前記回転テーブルへの前記固体燃料の供給を停止することにより前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の固体燃料粉砕装置。
7. 前記出口から排出される前記微粉燃料をバーナ部へ供給する供給流路と、
   該供給流路に設けられる開閉弁とを備え、
   前記制御部は、前記開閉弁を閉状態とすることにより前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する請求項５または請求項６に記載の固体燃料粉砕装置。
8. 駆動部からの駆動力により回転する回転テーブルと、燃料供給部から前記回転テーブルに供給された前記固体燃料を粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、前記回転テーブルと前記ローラと前記分級部とを収容するハウジングと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を前記分級部へ供給するための一次空気を前記ハウジングの内部に送風する送風部とを備える固体燃料粉砕装置の制御方法であって、
   基準圧力に対する前記ハウジングの内部圧力を検出する内部圧力検出工程と、
   前記送風部が前記ハウジングの内部に送風する前記一次空気の流量を検出する流量検出工程と、
   前記内部圧力検出工程で検出される前記内部圧力が所定圧力以上となり、かつ前記流量検出工程で検出される前記一次空気の流量が所定流量以下となる場合に、前記固体燃料粉砕装置が停止状態となるよう制御する制御工程とを備える固体燃料粉砕装置の制御方法。

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