JP2019037941A - Crusher and operation method of crusher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、消火設備を備えた粉砕機及び粉砕機の運転方法に関するものである。 The present invention relates to a pulverizer equipped with fire extinguishing equipment and a method of operating the pulverizer.
火力発電設備などで使用される石炭やバイオマス等の固体燃料は、粉砕機で微粉状に粉砕してボイラ等の燃焼装置へ供給される。粉砕機は、給炭管から粉砕テーブルへ投入された石炭やバイオマス等の固体燃料を、粉砕テーブルと粉砕ローラの間で噛み砕くことで粉砕し、粉砕テーブルの外周から供給される搬送ガスによって粉砕されて微粉状となった燃料を分級機で粒径サイズの小さいものに分けて燃焼装置へ搬送している。 Solid fuels such as coal and biomass used in thermal power generation facilities are pulverized into fine powders by a pulverizer and supplied to a combustion apparatus such as a boiler. The pulverizer pulverizes solid fuel such as coal and biomass introduced from the coal supply pipe to the pulverization table by crushing between the pulverization table and the pulverization roller, and is pulverized by the carrier gas supplied from the outer periphery of the pulverization table. The finely pulverized fuel is divided into small particles with a classifier and conveyed to the combustion device.
バイオマス燃料は、化石燃料を使用するボイラなどの二酸化炭素排出量の削減対策の1つとして注目されている。バイオマス燃料は、ペレット状で粉砕機に供給されて粉砕されるが、例えば静電気により着火し易いため急速燃焼を引き起こす可能性があり、石炭(微粉炭)よりも急速燃焼が発生するおそれがあるため、バイオマスを燃料とする場合、安全管理の強化が必要となる。 Biomass fuel is attracting attention as one of the measures to reduce carbon dioxide emissions such as boilers that use fossil fuel. Biomass fuel is supplied to a pulverizer in the form of pellets and is pulverized. For example, it is easy to ignite due to static electricity, which may cause rapid combustion, and may cause more rapid combustion than coal (pulverized coal). When biomass is used as fuel, safety management must be strengthened.
特許文献1には、ミル内部に正常圧力以上の圧力が発生した際に、多数設けた鎮圧器を作動させるとともに、微粉炭供給手段、粉砕手段、分離手段を停止させることが開示されている。
特許文献2には、急速燃焼により生じた衝撃波の進行方向に沿った圧力と進行方向に垂直な方向の圧力の差圧が所定以上、もしくは、微粉砕機または熱空気ダクトの内部圧力が所定以上となった際に微粉砕機を停止させることが開示されている。
In
特許文献1及び特許文献2には、粉砕機内の圧力が所定の圧力以上となった場合に、粉砕機の機能を停止させる旨は開示されているが、粉砕機の停止時または停止移行時における粉砕機内部での固体燃料の着火については記載されていない。
粉砕機は、運転状態(例えば、通常運転状態や、稼働停止動作状態等)によって、粉砕機内の圧力が異なるだけでなく、いずれの運転状態においても、内部に固体燃料が存在している場合には、粉砕機の内部で固体燃料が着火し急速燃焼が発生する可能性がある。したがって、特定の運転状態のみに対して固体燃料への着火を感知して急速燃焼を抑制したとしても、他の運転状態においては、急速燃焼を抑制できないおそれがある。 The pulverizer is not only different in pressure in the pulverizer depending on the operation state (for example, normal operation state, operation stop operation state, etc.), but also when solid fuel is present in any operation state. In the pulverizer, solid fuel may ignite and rapid combustion may occur. Therefore, even if the ignition to the solid fuel is sensed only in a specific operating state and the rapid combustion is suppressed, the rapid combustion may not be suppressed in other operating states.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、少なくとも粉砕機内の圧力の異なるいずれの運転状態であっても、筐体内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出し急速燃焼を抑制することができる粉砕機及び粉砕機の運転方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and at least in any operating state where the pressure in the pulverizer is different, the fire extinguishing agent is ejected when rapid combustion occurs in the housing. It is another object of the present invention to provide a pulverizer capable of suppressing rapid combustion and a method of operating the pulverizer.
上記課題を解決するために、本発明の粉砕機及び粉砕機の運転方法は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る粉砕機は、固体燃料を微粉状の固体燃料へと粉砕する粉砕機であって、前記粉砕機の外殻を構成する筐体と、前記筐体内の圧力を検出する圧力センサと、前記粉砕機が第1運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、所定の第1閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第1消火剤噴出部と、前記粉砕機が前記第1運転状態とは異なる運転状態である第2運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、前記第1閾値とは異なる閾値である第2閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第2消火剤噴出部と、を備えている。
In order to solve the above problems, the pulverizer and the pulverizer operating method of the present invention employ the following means.
A pulverizer according to an aspect of the present invention is a pulverizer that pulverizes solid fuel into finely divided solid fuel, and detects a casing that forms an outer shell of the pulverizer and a pressure in the casing. A pressure sensor, and a first fire extinguishing agent jetting unit that jets a fire extinguishing agent into the housing when the pressure detected by the pressure sensor is equal to or higher than a predetermined first threshold when the pulverizer is in the first operating state; In a second operation state where the pulverizer is in an operation state different from the first operation state, when the pressure detected by the pressure sensor is equal to or greater than a second threshold value which is a threshold value different from the first threshold value, A second extinguishing agent jetting part for jetting the extinguishing agent into the housing.
粉砕機の筐体内には、粉砕した固体燃料が多く存在しているので、粉砕した微粉状の固体燃料が着火する可能性がある。微粉状の固体燃料が着火すると、筐体内の圧力が、急速燃焼前の圧力(すなわち正常運転時の圧力)よりも上昇する。このため、筐体内の圧力を検出することで急速燃焼の発生を判断することができる。
上記構成では、第1運転状態には第1閾値とし、第2運転状態には第2閾値として、異なる閾値を設定している。したがって、第1運転状態と第2運転状態とで正常運転時の圧力が異なる場合でも、各運転状態における筐体内での急速燃焼の発生を判断することができる。また、第1運転状態と第2運転状態とで、異なる消火剤噴出部が作動する。これにより、一方の運転状態で消火剤を噴出した後に他方の運転状態となった場合であっても、他方の運転状態においても急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出することができる。したがって、少なくとも筐体内の圧力の異なるいずれの運転状態であっても、筐体内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出し急速燃焼を抑制することができる。
Since a large amount of the pulverized solid fuel is present in the pulverizer casing, the pulverized fine powdered solid fuel may be ignited. When the pulverized solid fuel is ignited, the pressure in the housing rises higher than the pressure before rapid combustion (that is, the pressure during normal operation). For this reason, generation | occurrence | production of rapid combustion can be judged by detecting the pressure in a housing | casing.
In the above configuration, different threshold values are set as the first threshold value in the first operation state and as the second threshold value in the second operation state. Therefore, even when the pressure during normal operation differs between the first operation state and the second operation state, it is possible to determine the occurrence of rapid combustion in the housing in each operation state. In addition, different extinguishing agent ejection parts are operated in the first operation state and the second operation state. Thus, even when the fire extinguishing agent is ejected in one operating state and then the other operating state is reached, the fire extinguishing agent can be ejected when rapid combustion occurs in the other operating state. . Therefore, at least in any operating state where the pressure in the casing is different, if rapid combustion occurs in the casing, the extinguishing agent can be ejected to suppress rapid combustion.
本発明の一態様に係る粉砕機は、前記第1運転状態は、前記粉砕機が通常運転状態であって、前記第2運転状態は、前記粉砕機が稼働停止時及び稼働停止移行時を含む停止動作状態であって、前記第1閾値は、前記通常運転状態の前記筐体内の最高の圧力に基づいて設定し、前記第2閾値は、前記停止動作状態の前記筐体内の圧力に基づいて設定してもよい。また、前記第2閾値は前記第1閾値よりも高く設定されていてもよい。 In the pulverizer according to an aspect of the present invention, the first operation state includes the pulverizer in a normal operation state, and the second operation state includes a time when the pulverizer is stopped and a transition to an operation stop. In the stop operation state, the first threshold value is set based on the highest pressure in the casing in the normal operation state, and the second threshold value is based on the pressure in the casing in the stop operation state. It may be set. The second threshold may be set higher than the first threshold.
上記構成では、第1閾値を粉砕機が通常運転状態の筐体内の圧力に基づいて設定している。これにより、粉砕機が通常運転状態において、筐体内で発生した急速燃焼に対応して消火剤を噴射し、急速燃焼を抑制することができる。また、停止動作状態では筐体内の圧力値は各動作状態で変わるので、第2閾値を粉砕機が停止動作状態の筐体内の最高の圧力に基づいて設定している。これにより、粉砕機が停止動作状態において、筐体内で発生した急速燃焼に対応して消火剤を噴射し、急速燃焼を抑制することができる。
したがって、例えば、通常運転状態時に筐体内で急速燃焼が発生し、第1消火剤噴射部が消火剤を噴射して急速燃焼を抑制した後に、粉砕機を停止させるために、停止動作状態で運転している際に、再度筐体内で急速燃焼が発生した場合であっても、第2消火剤噴射部が消火剤を噴射することで、筐体内の急速燃焼を抑制することができる。
なお、第1閾値を通常運転状態の筐体内の圧力に基づいて設定する方法として、例えば、第1閾値として、通常運転状態における正常時の圧力に所定の圧力を加算した圧力を設定してもよい。また、第2閾値を停止動作状態の筐体内の圧力に基づいて設定する方法として、例えば、第2閾値として、停止動作状態における正常時の圧力に所定の圧力を加算した圧力を設定してもよい。
In the above configuration, the first threshold value is set based on the pressure inside the casing when the pulverizer is in a normal operation state. As a result, when the pulverizer is in a normal operation state, it is possible to inject the extinguishing agent in response to the rapid combustion that has occurred in the casing, thereby suppressing the rapid combustion. In addition, since the pressure value in the housing changes in each operation state in the stop operation state, the second threshold value is set based on the highest pressure in the housing in the stop operation state of the crusher. Thereby, when the pulverizer is in the stop operation state, the fire extinguisher can be injected in response to the rapid combustion generated in the housing, and the rapid combustion can be suppressed.
Therefore, for example, in the normal operation state, rapid combustion occurs in the casing, and after the first extinguishing agent injection unit injects the extinguishing agent and suppresses rapid combustion, the operation is performed in the stop operation state in order to stop the pulverizer. In this case, even if rapid combustion occurs again in the housing, the second fire extinguishing agent injection unit injects the fire extinguishing agent, so that rapid combustion in the housing can be suppressed.
In addition, as a method of setting the first threshold value based on the pressure in the casing in the normal operation state, for example, a pressure obtained by adding a predetermined pressure to the normal pressure in the normal operation state may be set as the first threshold value. Good. Further, as a method of setting the second threshold value based on the pressure in the casing in the stop operation state, for example, as the second threshold value, a pressure obtained by adding a predetermined pressure to the normal pressure in the stop operation state may be set. Good.
本発明の一態様に係る粉砕機は、前記第1消火剤噴出部と、前記第2消火剤噴出部とは、対になって設けられていてもよい。 In the pulverizer according to one aspect of the present invention, the first fire extinguishing agent ejection part and the second fire extinguishing agent ejection part may be provided in pairs.
上記構成では、第1消火剤噴出部と第2消火剤噴出部とが対になって設けられている。これにより、第1消火剤噴出部及び第2消火剤噴出部の設置やメンテナンスを行う際に、第1消火剤噴出部と第2消火剤噴出部とについて、同時に作業することができる。したがって、第1消火剤噴出部と第2消火剤噴出部とが別々に設けられる場合に比べて、設置の際の作業負担を軽減し、メンテナンスの際の作業負担も軽減することができる。 In the said structure, the 1st fire extinguishing agent ejection part and the 2nd fire extinguishing agent ejection part are provided in pairs. Thereby, when performing installation and maintenance of the first extinguishing agent ejection part and the second extinguishing agent ejection part, the first extinguishing agent ejection part and the second extinguishing agent ejection part can be simultaneously operated. Therefore, compared with the case where a 1st fire extinguishing agent ejection part and a 2nd fire extinguishing agent ejection part are provided separately, the work burden at the time of installation can be reduced, and the work burden at the time of maintenance can also be reduced.
本発明の一態様に係る粉砕機は、前記固体燃料の種類によって、前記第1消火剤噴出部及び/または前記第2消火剤噴出部から前記消火剤を噴射させないようにしてもよい。 The pulverizer according to an aspect of the present invention may be configured not to inject the extinguishing agent from the first extinguishing agent ejection part and / or the second extinguishing agent ejection part, depending on the type of the solid fuel.
上記構成では、粉砕機にて粉砕する固体燃料の種類によって、第1消火剤噴出部及び/または第2消火剤噴出部から消火剤を噴射させないようにしている。これにより、固体燃料の種類によって、筐体内に消火剤を噴射するか否かについて決定することができる。したがって、例えば、着火性の低い固体燃料を粉砕する際に、第1消火剤噴出部及び/または第2消火剤噴出部から消火剤を噴出させないようにした場合には、筐体内で急速燃焼が発生していない状態で、急速燃焼以外の要因で圧力が上昇し、筐体内に消火剤を噴射するという誤作動を防止することができる。 In the above configuration, the extinguishing agent is not injected from the first extinguishing agent ejection part and / or the second extinguishing agent ejection part depending on the type of solid fuel to be pulverized by the pulverizer. Thereby, it can be determined whether to inject a fire extinguisher into a housing | casing according to the kind of solid fuel. Therefore, for example, when the solid fuel having low ignitability is pulverized, if the extinguishing agent is not ejected from the first extinguishing agent ejection part and / or the second extinguishing agent ejection part, rapid combustion is caused in the housing. In the state where it does not occur, the pressure rises due to a factor other than rapid combustion, and the malfunction of injecting the fire extinguisher into the housing can be prevented.
本発明の一態様に係る粉砕機は、前記筐体内に供給する搬送ガスが流通する搬送ガス供給管を備え、前記搬送ガス供給管の一部は、前記搬送ガス供給管の内部が所定の圧力以上となることによって開口してもよい。 A pulverizer according to an aspect of the present invention includes a carrier gas supply pipe through which a carrier gas supplied into the casing flows, and a part of the carrier gas supply pipe has a predetermined pressure inside the carrier gas supply pipe. You may open by becoming above.
上記構成では、搬送ガス供給管の内部が所定の圧力以上となることによって、搬送ガス供給管の一部が開口する。これにより、筐体内で急速燃焼が発生して、筐体内の圧力上昇が搬送ガス供給管内に伝播した場合、搬送ガス供給管内の圧力が所定の圧力以上となると搬送ガス供給管の一部が開口する。搬送ガス供給管の一部が開口すると、開口部分から圧力が有効に抜けるので、搬送ガス供給管内の圧力の所定の圧力を越える上昇を抑制することができる。よって、搬送ガス供給管内の圧力を所定の圧力以下に維持するとともに、粉砕機の筐体内の圧力の急上昇も抑制して筐体内の局所的な微粉状の固体燃料の密度増加を抑制し急速燃焼の進展をより抑制することができる。したがって、搬送ガス供給管内が想定以上の圧力となり搬送ガス供給管が破損するのを防止し、合せて粉砕機の筐体内の消火剤を噴出した際の急速燃焼をより効果的に抑制することができる。
また、搬送ガス供給管の一部が開口するようにしているので、搬送ガス供給管に別途ラプチャーディスクなどの装置等を新たなスペースを確保して設けることなく、搬送ガス供給管内の圧力を逃がすことができる。したがって、別途装置等を設ける場合と比較して、省スペース化及びコストの抑制を図ることができる。
In the above configuration, a part of the carrier gas supply pipe is opened when the inside of the carrier gas supply pipe becomes a predetermined pressure or higher. As a result, when rapid combustion occurs in the housing and the pressure increase in the housing propagates into the carrier gas supply pipe, a part of the carrier gas supply pipe opens when the pressure in the carrier gas supply pipe exceeds a predetermined pressure. To do. When a part of the carrier gas supply pipe is opened, the pressure is effectively released from the opening, so that an increase in the pressure in the carrier gas supply pipe over a predetermined pressure can be suppressed. Therefore, while maintaining the pressure in the carrier gas supply pipe below a predetermined pressure, the rapid increase in the density of the pulverized solid fuel in the housing is also suppressed by suppressing the sudden rise in the pressure in the housing of the pulverizer. Can be further suppressed. Therefore, it is possible to prevent the inside of the carrier gas supply pipe from exceeding the expected pressure and damage the carrier gas supply pipe, and more effectively suppress the rapid combustion when the extinguishing agent in the casing of the pulverizer is ejected. it can.
In addition, since a part of the carrier gas supply pipe is opened, the pressure in the carrier gas supply pipe can be released without providing a new space such as a rupture disk in the carrier gas supply pipe. be able to. Therefore, space saving and cost reduction can be achieved as compared with the case where a separate device or the like is provided.
本発明の一態様に係る粉砕機の運転方法は、外殻を構成する筐体内に供給された固体燃料を粉砕する粉砕機の運転方法であって、前記筐体内の圧力を検出する圧力検出ステップと、前記粉砕機が第1運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、所定の第1閾値以上の場合に、前記筐体内に、第1消火剤噴出部から消火剤を噴出する第1消火剤噴出ステップと、前記粉砕機が前記第1運転状態とは異なる運転状態である第2運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、前記第1閾値とは異なる閾値である第2閾値以上の場合に、前記筐体内に、第2消火剤噴出部から消火剤を噴出する第2消火剤噴出ステップと、を備えている。 A pulverizer operating method according to an aspect of the present invention is a pulverizer operating method for pulverizing solid fuel supplied in a casing constituting an outer shell, wherein the pressure detecting step detects the pressure in the casing. And when the pressure detected in the pressure detection step is equal to or higher than a predetermined first threshold value when the pulverizer is in the first operating state, the first extinguishing agent is ejected from the first extinguishing agent ejection part into the housing. In the first fire extinguishing agent ejection step and the second operation state in which the pulverizer is in an operation state different from the first operation state, the pressure detected in the pressure detection step is a threshold value different from the first threshold value. A second extinguishing agent ejection step for ejecting the extinguishing agent from the second extinguishing agent ejection part in the case when it is equal to or greater than two thresholds;
本発明によれば、少なくとも筐体内の圧力の異なるいずれの運転状態であっても、筐体内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出し急速燃焼を抑制することができる。 According to the present invention, when rapid combustion occurs in the casing at least in any operating state where the pressure in the casing is different, the extinguishing agent can be ejected to suppress rapid combustion.
以下に、本発明に係る粉砕機及び粉砕機の運転方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について、図1及び図2を用いて説明する。
図1には、本実施形態に係る粉砕機を備えたボイラ設備1が示されている。なお、本実施形態では上方とは鉛直上側方向を、下方とは鉛直下側方向を示している。
本実施形態では、ボイラ設備1は、固体燃料として例えばバイオマス燃料を使用し、ボイラ本体3に供給するバイオマス燃料等の固体燃料を微粉状の固体燃料へと粉砕する粉砕機5を備えている。粉砕機5は、バイオマス燃料のみを粉砕する形式であっても良いし、石炭とともにバイオマス燃料を粉砕する形式であってもよい。ここで、バイオマス燃料とは、再生可能な生物由来の有機性資源であり、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料(ペレットやチップ)などであり、ここに提示したものに限定されることはない。バイオマス燃料は、バイオマスの成育過程において二酸化炭素を取り込むことから、地球温暖化ガスとなる二酸化炭素を排出しないカーボンニュートラルとされるため、その利用が種々検討されている。
Hereinafter, an embodiment of a pulverizer and a method for operating the pulverizer according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 shows a
In the present embodiment, the
粉砕機5には微粉燃料供給管7が接続されており、粉砕機5で粉砕された微粉燃料が搬送ガスとなる熱空気とともに微粉燃料供給管7を介してバーナ9へと導かれるようになっている。
粉砕機5には、バイオマス用サイロ11に貯蔵されたバイオマス燃料がバンカ13を介して導かれる。
粉砕機5には、熱空気供給管(搬送ガス供給管)15が接続されている。熱空気供給管15は、1次通風機17に接続されており、空気予熱器19によって予熱された空気と、空気予熱器19をバイパスした空気とが混合して温度調整された空気が導かれるようになっている。また、熱空気供給管15には、ガス再循環通風機21を介して電気集塵機23を通過した排ガスの一部が導かれるようになっている。したがって、粉砕機5には、熱空気供給管15を介して、空気予熱器19で温度調整され、かつ排ガスによって酸素濃度調整された混合気が導かれる。
A pulverized
Biomass fuel stored in the
A hot air supply pipe (carrier gas supply pipe) 15 is connected to the
ボイラ本体3内の火炉にてバーナ9によって火炎が形成され、ボイラ本体3内の図示しない熱交換器によって蒸気が生成する。生成された蒸気は、図示しない蒸気タービンへと導かれて発電が行われる。
A flame is formed by the burner 9 in a furnace in the
ボイラ本体3から排出された排ガスは、脱硝装置25によって脱硝された後に空気予熱器19にて1次通風機17から導かれた空気を加熱した後に電気集塵機23へと導かれる。排ガスは、電気集塵機23で脱塵された後に、誘引通風機27を介して脱硫装置29へと導かれる。誘引通風機27の上流側で、一部の排ガスが抽気されてガス再循環通風機21を介して熱空気供給管15へと導かれてもよい。
誘引通風機27から導かれた排ガスは、脱硫装置29にて脱硫された後に煙突31へと導かれて大気へと放出される。
The exhaust gas discharged from the
The exhaust gas guided from the
図2には、図1に示した粉砕機5の詳細が示されている。粉砕機5は、竪型ミルとされており、バイオマス燃料などの固体燃料を粉砕して微粉にする。
FIG. 2 shows details of the
粉砕機5の外殻を構成するハウジング(筐体)41は、竪型の円筒中空形状をなし、天井部42の中央部に燃料供給管43が取り付けられている。この燃料供給管43は、バイオマス用サイロ11(図1参照)から導かれたペレット状のバイオマス燃料をハウジング41内に供給するものであり、ハウジング41の中心位置に上下方向(鉛直方向)に沿って配置され、下端部がハウジング41内部まで延設されている。
A housing (housing) 41 constituting an outer shell of the
ハウジング41の底面部40の上には架台44が設置され、この架台44上に粉砕テーブル45が回転自在に配置されている。粉砕テーブル45の中央に対して燃料供給管43の下端部が対向するように配置されている。燃料供給管43は、矢印A0で示すように、バイオマス燃料を上方から下方に向けて供給する。
A
粉砕テーブル45は、上下方向(鉛直方向)の中心軸線回りに回転自在であると共に、図示しない駆動装置により駆動されるようになっている。粉砕テーブル45の上面は、例えば中心部が高く、外側に向けて低くなるような傾斜形状をなし、外周部が上方に湾曲した形状をなしていてもよい。 The crushing table 45 is rotatable about a central axis in the vertical direction (vertical direction) and is driven by a driving device (not shown). The upper surface of the crushing table 45 may have, for example, an inclined shape such that the central portion is high and decreases toward the outside, and the outer peripheral portion is curved upward.
粉砕テーブル45の上方には、対向して複数の粉砕ローラ46が配置されている。各粉砕ローラ46は、粉砕テーブル45の外周部の上方に、周方向に均等間隔で配置されている(なお、図2では代表して1つの粉砕ローラ46とその周辺機器のみが示されている)。粉砕ローラ46は、上下に揺動可能となっており、粉砕テーブル45の上面に対して接近離間自在に支持されている。粉砕ローラ46は、外周面が粉砕テーブル45の上面に接触した状態でこの粉砕テーブル45が回転すると、粉砕テーブル45から回転力を受けて連れ回りするようになっている。燃料供給管43からバイオマス燃料が供給されると、粉砕ローラ46と粉砕テーブル45との間でバイオマス燃料が押圧されて粉砕される。
A plurality of crushing
粉砕テーブル45の鉛直下方には、ハウジング41の底面部40に堆積したバイオマス燃料や異物をハウジング41の外部に排出するスクレーパ48が設けられている。スクレーパ48は、粉砕テーブル45の一部に固定されて、粉砕テーブル45と同軸に回転可能となっている。スクレーパ48の先端には、ブラシ部49が設けられている。ブラシ部49は、下端がハウジング41の底面部40上面に当接するように配置され、底面部40の上面を摺動する。また、ハウジング41の底面部40であって、ブラシ部49の回転軌道上に、排出開口50が形成されている。排出開口50は、排出管51を介して、ハウジング41の外部に配置されるパイライトボックス52に連通している。
A
ハウジング41の下部には、熱空気供給管15(図1参照)が接続されている。熱空気供給管15は、空気予熱器19で予熱された空気が流通する予熱空気流通管15bと、空気予熱器19をバイパスした冷却空気が流通する冷却空気流通管15cと、予熱空気流通管15b内を流通した予熱された空気及び冷却空気流通管15c内を流通した冷却空気が合流(混合)する合流部15aと、合流部15aにて混合された空気が流通する混合空気流通管15dとを有する。混合空気流通管15dは、ハウジング41に連通している。空気は1次通風機17から供給され、このうち空気予熱器19で加熱された予熱空気と空気予熱器19をバイパスして供給された冷空気が供給され、予熱空気と冷空気とが合流部15aで熱空気が所定範囲の温度になるよう制御される。さらに、ガス再循環通風機21を介して電気集塵機23を通過した排ガスの一部を導かれて、排ガスによって熱空気の酸素濃度が調整される。
A hot air supply pipe 15 (see FIG. 1) is connected to the lower portion of the
冷却空気流通管15cの一部は、該冷却空気流通管15cの延在方向の伸縮を許容するように、例えば可撓性のエクスパンション47で形成されている。さらに、エクスパンション47は、熱空気供給管15の内部の圧力が所定圧力となると破口(開口)するように形成されている。エクスパンション47が破口する所定圧力は、通常運転状態のハウジング41内の圧力に基づいて設定される。具体的には、粉砕機5の正常運転時(すなわち、急速燃焼等の異常が起きていない状況)にエクスパンション47に作用する圧力よりも高い圧力であって、熱空気供給管15に供給する熱空気の流れの上流側に配置される各種装置(例えば、1次通風機17や空気予熱器19)が破損する圧力よりも低い圧力に設定される。なお、本実施形態では、エクスパンション47が破口することにしているが、これに限定されるものではなく、フランジ継手部分の一部や計測用座など交換可能な他の部位が破口(開口)するように形成されていてもよい。
熱空気供給管15によって供給された熱空気は、矢印A1で示すようにハウジング41内へと導かれ、粉砕テーブル45の下方に位置する下方空間S1に供給される。
なお、図2において、ガス再循環通風機21から排ガスが流通する配管については、図示の関係上省略している。
A part of the cooling
The hot air supplied by the hot
In FIG. 2, the piping through which the exhaust gas flows from the
着火して急速燃焼が生じる可能性がある空間について説明する。本実施形態では、下方空間S1と上方空間S2及び分級空間S3が対応する。
下方空間S1を形成するハウジング41の側壁部には、消火剤を下方空間S1内に向けて噴射する消火剤噴出装置60が設けられている。消火剤噴出装置60は、第1消火剤噴出部60Aと、第2消火剤噴出部60Bとを備える。第1消火剤噴出部60Aと第2消火剤噴出部60Bとは、対になって設けられている。すなわち、第1消火剤噴出部60Aと第2消火剤噴出部60Bとは、互いに近接して設けられている。なお、第1消火剤噴出部60Aと第2消火剤噴出部60Bとは、離れて配置してよい。
図2に示した本実施形態では、消火剤噴出装置60は、下方空間S1内に例えば2つ(第1消火剤噴出部60Aと第2消火剤噴出部60Bのそれぞれが2つずつ)設けられており、ハウジング41の中心軸線を挟んで対向するように設けられている。ただし、消火剤噴出装置60の数は、2つに限定されず下方空間S1の大きさによって決定される。
A space where ignition and rapid combustion may occur will be described. In the present embodiment, the lower space S1, the upper space S2, and the classification space S3 correspond to each other.
A fire extinguishing
In the present embodiment illustrated in FIG. 2, for example, two extinguishing agent ejection devices 60 (two each of the first extinguishing
下方空間S1内には、×印で示す位置に、圧力センサ61を設けても良い。圧力センサ61は、第1圧力センサ61A及び第2圧力センサ61Bを有し、第1圧力センサ61Aと第2圧力センサ61Bとは、対になって設けられる。すなわち、第1圧力センサ61Aと第2圧力センサ61Bとは、互いに近接して設けられる。なお、第1圧力センサ61Aと第2圧力センサ61Bとは、離れて配置してもよい。
なお、下方空間S1内の圧力センサ61は、省略することもできる(後述する)。
In the lower space S1, a
The
ハウジング41の上部には、ロータリセパレータ(分級機)53が設けられている。ロータリセパレータ53は、燃料供給管43を取り囲むように配置され、燃料供給管43の回りを回転する。ロータリセパレータ53の回転に伴い、その外周側に取り付けられた複数のブレード53aが周方向に走行するようになっている。粉砕テーブル45と粉砕ローラ46によって粉砕されたバイオマス燃料の微粉は、下方空間S1から粉砕テーブル45の外周側を通り上昇する熱空気の流れ(矢印A2参照)によって上方へと巻き上げられる。巻き上げられた微粉のうち比較的大きな径の微粉は、ブレード53aによって叩き落とされ、粉砕テーブル45へと戻されて再び粉砕される。これにより、ロータリセパレータ53によって微粉のサイズで分級され、所定の径以下のバイオマス燃料の微粉は、熱空気とともに微粉燃料供給管7から搬送して搬出される。
A rotary separator (classifier) 53 is provided on the upper portion of the
ロータリセパレータ53の上流側(ロータリセパレータ53の下方側)と粉砕テーブル45の上方との間には、上方空間S2が形成されている。上方空間S2を形成するハウジング41の側壁部には、消火剤を上方空間S2内に向けて噴射する消火剤噴出装置60が設けられている。図2では、上方空間S2内に消火剤噴出装置60は、例えば2つ設けられており、ハウジング41の中心軸線を挟んで対向して対になるように設けられている。消火剤噴出装置60の数は、2つに限定されることはない。ただし、消火剤噴出装置60の数は、上方空間S2の大きさによって決定される。
消火剤噴出装置60が例えば2つ設けられている場合、ハウジング41の中心軸線を挟んで対向して対になるように設けられているが、上方空間S2の消火剤噴出装置60と、下方空間S1の消火剤噴出装置60とは、ハウジング41の周方向に同じ位置でいる必要は無く、互いに周方向にずれていてもよい。このため、上方空間S2と下方空間S1の両方の広い領域にわたって偏りを少なくして消火剤を噴射することができる。
An upper space S <b> 2 is formed between the upstream side of the rotary separator 53 (the lower side of the rotary separator 53) and the upper side of the crushing table 45. A fire extinguishing
For example, when two extinguishing
上方空間S2内には、×印で示す位置に、急速燃焼を検出する圧力センサ61が設けられている。圧力センサ61の数は、上方空間S2内の容積によって決められ、図2に示した本実施形態では例えば2つとされている。圧力センサ61の数は、2つに限定されることはない。
In the upper space S2, a
天井部42には、微粉燃料供給管7が接続されている。微粉燃料供給管7は、ロータリセパレータ53によって分級された後のバイオマス燃料の微粉を熱空気とともに矢印A3で示すように排出し、ボイラ本体3(図1参照)へと導く。ロータリセパレータ53の下流側でかつ微粉燃料供給管7の上流側の空間(すなわち、ロータリセパレータ53のブレード53aによって囲まれた内側の空間)には、分級空間S3が形成されている。
A pulverized
分級空間S3を形成する天井部42には、消火剤を分級空間S3内に向けて噴射する消火剤噴出装置60が設けられている。図2では、分級空間S3内に設けられる消火剤噴出装置60は例えば1つとされている。消火剤噴出装置60の数は、1つに限定されることはない。ただし、消火剤噴出装置60の数は、分級空間S3の大きさによって決定される。
The
分級空間S3内には、×印で示す位置に、急速燃焼を検出する圧力センサ61が設けられている。分級空間S3内に設けられる圧力センサ61の数は、分級空間S3内の容積によって決められ、図2に示した本実施形態では例えば1つとされている。圧力センサ61の数は、1つに限定されることはない。
In the classification space S3, a
下方空間S1、上方空間S2及び分級空間S3に設けた消火剤噴出装置60から噴出する消火剤(すなわち、第1消火剤噴出部60A及び第2消火剤噴出部60Bから噴出される消火剤)としては、消火機能を備えていれば種類を問わないが、例えば紛体(炭酸水素ナトリウム:一般に重曹、など)が用いられる。
As a fire extinguishing agent ejected from the extinguishing
下方空間S1、上方空間S2及び分級空間S3に設けた圧力センサ61は、粉砕機5内でバイオマス燃料が着火して急速燃焼が生じたときの圧力上昇を検出する。圧力センサ61の出力は、図示しない制御部へと送信される。制御部では、圧力センサ61から送信された圧力値から急速燃焼の発生を判断し、その結果に基づいて下方空間S1、上方空間S2及び分級空間S3に設けた消火剤噴出装置60の動作を制御する。
The
詳細には、以下に示すように、制御部は急速燃焼の発生を判断し、消火剤噴出装置60の動作を制御する。
制御部は、常に粉砕機5の運転状態を把握する。粉砕機5の運転状態は、制御部が自動で判断してもよいし、手動で入力されてもよい。
制御部は、粉砕機5の運転状態が通常運転状態(第1運転状態)時に、第1圧力センサ61Aが検出する圧力が所定の第1閾値を超えた場合に、急速燃焼が発生したと判断する。通常運転状態時に、制御部によって急速燃焼が発生したと判断されると、これと略同時に第1消火剤噴出部60Aから消火剤が噴出されるように制御される。
また、制御部は、粉砕機5の運転状態が停止動作状態(第2運転状態)時に、第2圧力センサ61Bが検出する圧力が所定の第2閾値を超えた場合にも、急速燃焼が発生したと判断する。停止動作状態時に、制御部によって急速燃焼が発生したと判断されると、これと略同時に第2消火剤噴出部60Bから消火剤が噴出されるように制御される。
Specifically, as will be described below, the control unit determines the occurrence of rapid combustion and controls the operation of the extinguishing
The control unit always grasps the operating state of the
The control unit determines that rapid combustion has occurred when the pressure detected by the
The control unit also generates rapid combustion when the pressure detected by the
なお、通常運転状態とは、粉砕機5内でバイオマス燃料を粉砕して微粉とし、粉砕したバイオマス燃料の微粉を搬送用の熱空気によってボイラ本体3に供給している運転状態を意味する。また、停止動作状態とは、粉砕機5が稼働を停止している状態(稼働停止時)及び稼働停止に移行している状態(稼働停止移行時)の両方を含む運転状態を意味する。稼働停止に移行している状態には、稼働停止するために、ロータリセパレータ53を高速で回転させてロータリセパレータ53をクリーニングしているクリーニング状態や、バイオマス燃料及び熱空気をハウジング41内に供給していない状態で粉砕テーブル45及びスクレーパ48を回転させて、粉砕機5内からバイオマス燃料を排出しているクリアリング状態等がある。
The normal operating state means an operating state in which the biomass fuel is pulverized into fine powder in the
また、制御部による急速燃焼の発生は、次のように判断してもよい。制御部は、下方空間S1、上方空間S2及び分級空間S3に設けたいずれかの圧力センサ61が所定の閾値を超えた場合に急速燃焼が発生したと判断する。もしくは、通常運転状態時に、上方空間S2に設けた圧力センサ61のうち2つの第1圧力センサ61Aと、分級空間S3に設けた圧力センサ61のうち1つの第1圧力センサ61Aとから構成される3つの第1圧力センサ61Aのうちの2つが所定の閾値を超えた場合に、急速燃焼の発生と判断して誤判断を抑制してもよい。また、同様に、制御部は、停止動作状態時に、上方空間S2に設けた圧力センサ61のうち2つの第2圧力センサ61Bと、分級空間S3に設けた圧力センサ61のうち1つの第2圧力センサ61Bとから構成される3つの第2圧力センサ61Bのうちの2つが所定の閾値を超えた場合に、急速燃焼の発生と判断して誤判断を抑制してもよい。制御部によって急速燃焼が発生したと判断されると、これと略同時に下方空間S1、上方空間S2及び分級空間S3に設けた消火剤噴出装置60から消火剤が噴出されるように制御される。
The occurrence of rapid combustion by the control unit may be determined as follows. The control unit determines that rapid combustion has occurred when any of the
第1閾値は、通常運転状態のハウジング41内の圧力に基づいて設定されている。具体的には、通常運転状態時であって、正常に運転している場合のハウジング41内の圧力に、所定圧力(例えば、200Aq以上であって500Aq以下)を加算した圧力に設定される。また、第2閾値は、停止動作状態のハウジング41内の最高の圧力に基づいて設定されている。具体的には、停止動作状態時であって、各動作状態によって圧力値が異なるので、正常に運転している場合のハウジング41内の最も高くなる圧力に、所定圧力(例えば、200Aq以上であって500Aq以下)を加算した圧力に設定される。なお、通常運転時であって正常に運転している場合のハウジング内の圧力と、停止動作状態時であって正常に運転している場合のハウジング41内の圧力は、異なる圧力値であるため、第1閾値と第2閾値とは異なる圧力となる。具体的には、停止動作状態時には、粉砕機5内からバイオマス燃料を排出しているクリアリング状態の時などで不活性ガスが大量にハウジング41内に供給される関係で、通常運転時の圧力よりも高くなる。つまり、停止動作状態時には、ハウジング41内の酸素濃度を低下させる目的で不活性ガスを投入する作業が発生し、本媒体の投入の分だけハウジング41の内圧が増加する。また、第2閾値は第1閾値よりも高く設定される。
The first threshold is set based on the pressure in the
制御部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。 The control unit includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a computer-readable storage medium. A series of processes for realizing various functions is stored in a storage medium or the like in the form of a program as an example, and the CPU reads the program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is preinstalled in a ROM or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. Etc. may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.
下方空間S1、上方空間S2及び分級空間S3における消火剤噴出装置60の設置する理由について説明する。
上方空間S2及び分級空間S3に消火剤噴出装置60を設置した理由は、上方空間S2では、粉砕テーブル45の上方部分のために粉砕後のバイオマス燃料量が多く存在していること、分級空間S3では、微粉となったバイオマス燃料が多く存在するとともに搬送ガスとなる熱空気が加熱されている場合には一層に他の空間に比べて着火しやすいためである。さらにはバイオマス燃料からの揮発分、異物混入があった場合によるスパーク発生があり、他の空間に比べて着火し易い空間であり、また、微粉として存在して表面積が大きく着火し易い空間だからである。したがって、このような空間には、圧力センサ61も設置して適切なタイミングで消火を行うことができるようにする。
The reason why the fire extinguishing
The reason why the extinguishing
一方、下方空間S1は、粉砕テーブル45の下方となっており、粉砕テーブル45上で粉砕されたバイオマス燃料は下方空間S1に供給された熱空気によって巻き上げられるので、上方空間S2に比べて微粉の存在量が少ない。しかしながらバイオマス燃料の微粉は少なからず存在しており、熱空気が多量に供給される空間なので他の空間に比べて着火のおそれがある。したがって、消火剤噴出装置60を設ける。ただし、圧力センサ61は省略しても良く、下方空間S1に近い上方空間S2や分級空間S3の圧力センサ61の信号を利用しても良い。
On the other hand, the lower space S1 is below the pulverizing table 45, and the biomass fuel pulverized on the pulverizing table 45 is wound up by the hot air supplied to the lower space S1, so that finer powder than the upper space S2 is generated. Abundance is small. However, there are not a few fine powders of biomass fuel, and there is a risk of ignition compared to other spaces because the space is supplied with a large amount of hot air. Therefore, the fire extinguishing
前述したように熱空気供給管15から下方空間S1に熱空気が供給され、上方空間S2を通り、分級空間S3を通過して微粉燃料供給管7へ流れる。粉砕ローラ46と粉砕テーブル45との間で粉砕された燃料が微粉となり、熱空気によって巻き上げられ、ロータリセパレータ53を通り分級された後に、微粉燃料供給管7を通りボイラ本体3のバーナ9へと導かれる。このため、下方空間S1、上方空間S2、分級空間S3以外にも急速燃焼の影響がある空間がある。
As described above, hot air is supplied from the hot
次に着火して急速燃焼が生じる空間とは異なり、別の空間で着火して急速燃焼の延焼が生じる可能性のある空間について説明する。本実施形態では、燃料供給管43、熱空気供給管15及び微粉燃料供給管7が対応する。
消火剤噴出装置60は、燃料供給管43、熱空気供給管15及び微粉燃料供給管7にも設けられている。熱空気供給管15に設けられる消火剤噴出装置60は、合流部15aよりも熱空気の流れの下流側に設けられている。各消火剤噴出装置60は、上述の消火剤噴出装置60と同様に制御部によって制御される。これら消火剤噴出装置60によって、急速燃焼の延焼が防止される。
なお、冷却空気流通管15cの一部に、所定圧力で破口するエクスパンション47を設けた場合には、エクスパンション47が破口することによって、熱空気供給管15内が所定以上の圧力にはならないことで、急速燃焼の延焼を抑制できる容量の空間である場合には、熱空気供給管15に設ける消火剤噴出装置60は省略できる場合もある。
Next, a space in which ignition may occur in a different space and the spread of rapid combustion may occur, unlike a space where ignition and rapid combustion occur. In the present embodiment, the
The fire extinguishing
When an
また、燃料供給管43、熱空気供給管15及び微粉燃料供給管7には、延焼のおそれがあるので消火剤噴出装置60を設ける必要があるが、着火の可能性は低いので圧力センサ61を設ける必要は無く、この延焼の空間に近い上方空間S2や分級空間S3の圧力センサ61の信号を利用して、急速燃焼の伝播時間を考慮して消火剤が適切なタイミングで噴出するようにすることが好ましい。
Further, the
消火剤噴出装置60の設置位置は、急速燃焼の伝播時間を考慮して設置されている。具体的には、急速燃焼が発生した場合に、急速燃焼の火炎伝播が到達する前後に亘って消火剤を噴射することができる位置に設置されている。延焼伝播が到達する前後に亘って消火剤を噴射することで、圧力上昇を抑えることができる。
The installation position of the extinguishing
これに対して、消火剤噴出装置60の設置位置が適正位置よりも急速燃焼発生箇所に近い場合には、火炎の広がりに対して消火剤の噴出が早すぎるため、延焼伝播による火炎が発達しないまま消火剤噴出装置60を通過した後に消火剤を噴射することになり、延焼伝播を効果的に抑制することができずに、消火剤を噴射した後に火炎が発達して広がり、圧力が上昇する。
On the other hand, when the installation position of the extinguishing
また、消火剤噴出装置60の設置位置が適正位置よりも急速燃焼発生箇所から遠い場合には、延焼伝播が広がった後に消火剤を噴出することになり、消火が間に合わない、もしくは、延焼伝播が設計時よりも拡大した状態で消火剤を投入することが必要になり、想定した消火剤量より多量の消火剤が必要となり効率よく急速燃焼を抑制できない。このためコストアップの要因になる。
Moreover, when the installation position of the extinguishing
上記構成の粉砕機5は、以下のように動作する。
バイオマス燃料が燃料供給管43から粉砕テーブル45の中央へ向けて投入される(矢印A0参照)と、粉砕テーブル45の回転による遠心力によってバイオマス燃料は粉砕テーブル45の外周側へと導かれ、粉砕ローラ46との間に挟み込まれて粉砕される。粉砕されたバイオマス燃料は、熱空気供給管15から導かれた熱空気によって上方へと巻き上げられ(矢印A2参照)、ロータリセパレータ53へと導かれる。ロータリセパレータ53では、比較的径が大きい微粉はブレード53aによって叩き落されて粉砕テーブル45へと戻される。ブレード53aを通過した分級後の微粉は、熱空気とともに微粉燃料供給管7へと導かれて、ボイラ本体3のバーナ9(図1参照)へ供給される。
The
When the biomass fuel is introduced from the
上述のような粉砕機5の通常運転状態時に、バイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生した場合には、各空間に適切に設けた第1圧力センサ61Aの検出値によって制御部が急速燃焼の発生を判断し、各空間に適切に設けた各第1消火剤噴出部60Aから適切なタイミングで消火剤を噴射させる。また、粉砕機5の停止動作状態時に、バイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生した場合には、各空間に適切に設けた第2圧力センサ61Bの検出値によって制御部が急速燃焼の発生を判断し、各空間に適切に設けた各第2消火剤噴出部60Bから適切なタイミングで消火剤を噴射させる。
When the biomass fuel ignites and rapid combustion occurs during the normal operation state of the
詳細には、制御部は以下の制御を行う。
まず、制御部が粉砕機5の運転状態を判断する。運転状態が通常運転状態の場合には、第1圧力センサ61Aがハウジング41内の圧力を検出し(圧力検出ステップ)、検出した圧力を制御部に送信する。制御部は、第1圧力センサ61Aが検出した圧力が第1閾値以上であるか否かを判断する。第1閾値以上である場合には、粉砕機5内でバイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生したと判断し、各第1消火剤噴出部60Aから消火剤を噴出させる(第1消火剤噴出ステップ)。検出した圧力が第1閾値よりも低かった場合は、運転状態を判断するステップに戻る。また、消火剤を噴出した後は、運転状態を判断するステップに戻る。また、各第1消火剤噴出部60Aから噴出した消火剤を清掃する場合は、粉砕機5を停止する動作へと移行する。
一方、運転状態が停止動作状態の場合には、第2圧力センサ61Bがハウジング41内の圧力を検出し(圧力検出ステップ)、検出した圧力を制御部に送信する。制御部は、第2圧力センサ61Bが検出した圧力が第2閾値以上であるか否かを判断する。第2閾値以上である場合には、粉砕機5内でバイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生したと判断し、各第2消火剤噴出部60Bから消火剤を噴出させる(第2消火剤噴出ステップ)。検出した圧力が第2閾値よりも低かった場合は、運転状態を判断するステップに戻る。また、各第2消火剤噴出部60Bから噴出した消火剤を清掃する場合は、粉砕機5を完全に停止する動作へと移行する。
Specifically, the control unit performs the following control.
First, the control unit determines the operating state of the
On the other hand, when the operation state is the stop operation state, the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
粉砕機5内では、通常運転状態及び停止動作状態のいずれの運転状態であっても、急速燃焼が発生する可能性がある。
本実施形態では、通常運転状態と停止動作状態とで、異なる閾値を設定している。具体的には、粉砕機5が通常運転状態のハウジング41内の圧力に基づいて第1閾値を設定し、粉砕機5が停止動作状態のハウジング41内の圧力に基づいて第2閾値を設定している。通常運転状態と停止動作状態とでは、正常運転時の圧力値が異なっているが、このように夫々の運転状態に応じた閾値を設定することで、いずれの運転状態においても、ハウジング41内での急速燃焼の発生を判断することができる。
また、通常運転状態と停止動作状態とで、異なる消火剤噴出部が作動する。したがって、いずれの運転状態であっても、各運転状態に対して消火剤が準備されているので、ハウジング41内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出して急速燃焼を抑制することができる。
According to this embodiment, there exist the following effects.
In the
In this embodiment, different threshold values are set for the normal operation state and the stop operation state. Specifically, the
In addition, different extinguishing agent ejection parts are operated in the normal operation state and the stop operation state. Therefore, in any operating state, a fire extinguisher is prepared for each operating state. Therefore, when rapid combustion occurs in the
したがって、例えば、通常運転状態時に粉砕機5内で急速燃焼が発生し、第1消火剤噴出部60Aが消火剤を噴射して急速燃焼を抑制した後に、粉砕機5を停止させるために、停止動作状態で運転している際に、再度粉砕機5内で急速燃焼が発生した場合であっても、第2圧力センサ61B及び制御部が急速燃焼を検知し、第2消火剤噴出部60Bが消火剤を噴射することで、粉砕機5内で発生した急速燃焼を抑制することができる。
Therefore, for example, rapid combustion occurs in the
また、第1消火剤噴出部60Aと第2消火剤噴出部60Bとが対になって設けられている。これにより、第1消火剤噴出部60A及び第2消火剤噴出部60Bの設置やメンテナンスを行う際に、第1消火剤噴出部60Aと第2消火剤噴出部60Bの設置作業について、同時に作業することができる。したがって、第1消火剤噴出部60Aと第2消火剤噴出部60Bとが別々に設けられる場合に比べて、設置の際の作業負担を軽減するとともに、メンテナンスの際の作業負担も軽減することができる。
Moreover, 60 A of 1st extinguishing agent ejection parts and the 2nd extinguishing
また、熱空気供給管15の一部に設けたエクスパンション47が、内部から作用する所定圧力によって破口する。これにより、粉砕機5内で急速燃焼が発生して、ハウジング41内の圧力上昇が熱空気供給管15内に伝播した場合、熱空気供給管15内の圧力が所定の圧力となるとエクスパンション47が破口する。エクスパンション47が破口すると、破口部分から圧力が逃げるので、熱空気供給管15内の圧力の上昇を抑制することができる。よって、熱空気供給管15内の圧力を所定圧力以下に維持することができる。したがって、熱空気供給管15内が想定以上の圧力となり、エクスパンション47部分以外の熱空気供給管15が破損するのを防止することができる。また、熱空気供給管15により供給する熱空気の流れの上流側の各種装置が圧力の伝播によって破損することを防止することができる。また、熱空気供給管15の破損個所を簡易に取り換え可能なエクスパンション47としているので、破損部分を簡易に修復することができる。
さらに、熱空気供給管15内の圧力を所定圧力以下に維持することで、合せて粉砕機5の筐体内の圧力の急上昇も抑制することになり、バイオマス燃料の微粉が存在する密度が局所的に急増することを抑制し、消火剤を噴出した際のハウジング41内での急速燃焼の進展をより抑制して、粉砕機5内の消火剤を噴出した際の急速燃焼をより効果的に抑制することができる。
Moreover, the
Furthermore, by maintaining the pressure in the hot
また、熱空気供給管15の一部に既に設置してあるエクスパンション47が破口するようにしているので、熱空気供給管15に圧力上昇を抑制するためのラプチャーディスクなどの装置などを別途設けることなく、熱空気供給管15内の圧力を逃がすことができる。また、既存の粉砕機5に対して、別途装置等を設ける場合には、装置を配置する新たなスペースを確保する必要があることから、配管のレイアウトを変更しなくてはならない可能性があるが、本実施形態の構成であれば、従来の配管のレイアウトを変更することなく圧力の上昇を抑制することができる。したがって、別途装置等を設ける場合と比較して、省スペース化及びコストの抑制を図ることができる。
Further, since the
なお、本実施形態では、粉砕機5で粉砕する固体燃料としてバイオマス燃料を粉砕する例について説明したが、粉砕する固体燃料はバイオマス燃料に限らず、着火性の高い石炭等であってもよい。また、粉砕機5は、石炭のみを粉砕する形式であっても良いし、バイオマス燃料のみを粉砕する形式であっても良い。また、石炭とともにバイオマス燃料を粉砕する形式であっても良いし、石炭とバイオマス燃料とを切り替えて粉砕する形式であっても良い。
また、本実施形態では、第1圧力センサ61Aと第2圧力センサ61Bとを別々に設け、粉砕機5の運転状態によって、圧力を検出する圧力センサを使い分ける例について説明したが、圧力センサを1つとし、全ての運転状態において、1つの圧力センサで圧力を検出してもよい。
In the present embodiment, an example in which biomass fuel is pulverized as a solid fuel to be pulverized by the
In the present embodiment, an example in which the
〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態では、粉砕機5が、石炭とバイオマス燃料とを切り替えて粉砕する形式である点で、第1実施形態と異なる。その他の構成については、第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
本実施形態では、着火性の低い固体燃料である石炭を粉砕する場合には、圧力センサ61を停止する。一方、着火性の高い固体燃料であるバイオマス燃料を粉砕する場合には、第1実施形態で説明した方法で、消火剤噴出装置60および圧力センサ61等を運用する。このように、粉砕機5で粉砕する固体燃料の種類によって、第1消火剤噴出部60A及び第2消火剤噴出部60Bから消火剤を噴射させないようにしたり、噴射させるようにしたり切替えを行う。
なお、圧力センサ61の停止及び運転の切替えは、作業者が手動で行ってもよく、制御部が自動で行ってもよい。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
This embodiment is different from the first embodiment in that the
In the present embodiment, the
The stop of the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
制御部は、粉砕機5内の圧力上昇に基づいて急速燃焼を判断するので、急速燃焼が発生していないにも係らず他の要因による圧力上昇が発生した場合には、実際には、急速燃焼が発生していないのに、急速燃焼が発生したと誤った判断をしてしまう可能性がある。このように誤った判断をしてしまうと、不必要な消火剤の噴射(誤作動)が行われてしまう。本実施形態では、着火性の低い(すなわち、急速燃焼が起こる可能性の低い)固体燃料である石炭を粉砕する際には、第1消火剤噴出部60A及び第2消火剤噴出部60Bから消火剤を噴射させないようにしている。したがって、急速燃焼が発生していない状態で、急速燃焼以外の要因で圧力が上昇した場合であっても、粉砕機5内に消火剤を噴射するという誤作動を防止することができる。
According to this embodiment, there exist the following effects.
Since the control unit determines the rapid combustion based on the pressure increase in the
なお、着火性の低い固体燃料である石炭を粉砕する場合には、第1閾値及び第2閾値を、石炭よりも着火性の高い燃料であるバイオマスを固体燃料として用いる場合に設定する第1閾値及び第2閾値よりも高い値(例えば2000Aq以上)に調整してもよい。そして、着火性の高い固体燃料であるバイオマス燃料を粉砕する場合には、第1実施形態で説明したように、第1閾値及び第2閾値を設定する。このように、固体燃料の種類に応じて、第1閾値及び第2閾値を調整する。なお、第1閾値及び第2閾値の調整は、作業者が手動で行ってもよく、制御部が自動で行ってもよい。 In addition, when pulverizing coal which is solid fuel with low ignitability, the first threshold value and the second threshold value are set when the biomass which is fuel with higher ignitability than coal is used as solid fuel. And you may adjust to a value (for example, 2000Aq or more) higher than a 2nd threshold value. And when pulverizing biomass fuel which is solid fuel with high ignitability, the 1st threshold and the 2nd threshold are set up as explained in a 1st embodiment. Thus, the first threshold value and the second threshold value are adjusted according to the type of solid fuel. The first threshold value and the second threshold value may be adjusted manually by the operator or automatically by the control unit.
このように、石炭を粉砕する際に、実際には到達することのない圧力を閾値とすることで、消火剤噴出装置60を容易に作動しない状態にすることができる。したがって、急速燃焼が発生していない状態で、急速燃焼以外の要因で圧力が上昇した場合であっても、粉砕機5内に消火剤を噴射するという誤作動を防止することができる。
In this way, when the coal is pulverized, the extinguishing
なお、本発明は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、燃料供給管43、熱空気供給管15及び微粉燃料供給管7に、消火剤噴出装置60を設けることとしたが、これらのうちいずれか1つ又は2つに消火剤噴出装置60を設けるようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the invention according to each of the above embodiments, and can be appropriately modified without departing from the gist thereof. For example, in each of the above embodiments, the fire supply
1 ボイラ設備
3 ボイラ本体
5 粉砕機
7 微粉燃料供給管
9 バーナ
11 バイオマス用サイロ
13 バンカ
15 熱空気供給管(搬送ガス供給管)
15b 予熱空気流通管
15c 冷却空気流通管
15d 混合空気流通管
17 1次通風機
19 空気予熱器
21 ガス再循環通風機
23 電気集塵機
25 脱硝装置
27 誘引通風機
29 脱硫装置
31 煙突
40 底面部
41 ハウジング(筐体)
42 天井部
43 燃料供給管
44 架台
45 粉砕テーブル
46 粉砕ローラ
47 エクスパンション
48 スクレーパ
52 パイライトボックス
60 消火剤噴出装置
60A 第1消火剤噴出部
60B 第2消火剤噴出部
61 圧力センサ
61A 第1圧力センサ
61B 第2圧力センサ
DESCRIPTION OF
15b Preheated
42
Claims (7)
前記粉砕機の外殻を構成する筐体と、
前記筐体内の圧力を検出する圧力センサと、
前記粉砕機が第1運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、所定の第1閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第1消火剤噴出部と、
前記粉砕機が前記第1運転状態とは異なる運転状態である第2運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、前記第1閾値とは異なる閾値である第2閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第2消火剤噴出部と、を備えている粉砕機。 A crusher for crushing solid fuel into finely divided solid fuel,
A casing constituting an outer shell of the crusher;
A pressure sensor for detecting the pressure in the housing;
When the pressure detected by the pressure sensor is equal to or higher than a predetermined first threshold when the pulverizer is in the first operating state, a first fire extinguishing agent ejection unit that ejects an extinguishing agent into the housing;
In a second operation state where the pulverizer is in an operation state different from the first operation state, when the pressure detected by the pressure sensor is equal to or greater than a second threshold value which is a threshold value different from the first threshold value, A pulverizer comprising: a second fire extinguishing agent ejection unit that ejects the extinguishing agent into the housing.
前記第2運転状態は、前記粉砕機が稼働停止時及び稼働停止移行時を含む停止動作状態であって、
前記第1閾値は、前記通常運転状態の前記筐体内の圧力に基づいて設定し、
前記第2閾値は、前記停止動作状態の前記筐体内の最高の圧力に基づいて設定する請求項1に記載の粉砕機。 In the first operation state, the pulverizer is in a normal operation state,
The second operation state is a stop operation state including a time when the pulverizer is stopped and a transition to stop operation,
The first threshold is set based on the pressure in the casing in the normal operation state,
The pulverizer according to claim 1, wherein the second threshold is set based on a maximum pressure in the casing in the stop operation state.
前記搬送ガス供給管の一部は、前記搬送ガス供給管の内部が所定の圧力以上となることによって開口する請求項1から請求項5のいずれかに記載の粉砕機。 A carrier gas supply pipe through which the carrier gas supplied into the housing flows,
The pulverizer according to any one of claims 1 to 5, wherein a part of the carrier gas supply pipe is opened when the inside of the carrier gas supply pipe has a predetermined pressure or higher.
前記筐体内の圧力を検出する圧力検出ステップと、
前記粉砕機が第1運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、所定の第1閾値以上の場合に、前記筐体内に、第1消火剤噴出部から消火剤を噴出する第1消火剤噴出ステップと、
前記粉砕機が前記第1運転状態とは異なる運転状態である第2運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、前記第1閾値とは異なる閾値である第2閾値以上の場合に、前記筐体内に、第2消火剤噴出部から消火剤を噴出する第2消火剤噴出ステップと、を備えた粉砕機の運転方法。
A method of operating a pulverizer that pulverizes solid fuel supplied in a casing constituting an outer shell,
A pressure detecting step for detecting pressure in the housing;
When the pressure detected in the pressure detection step is equal to or higher than a predetermined first threshold value when the pulverizer is in the first operation state, a first fire extinguishing agent that ejects a fire extinguishing agent from the first fire extinguishing agent ejecting portion in the housing Agent ejection step,
In the second operation state where the pulverizer is in an operation state different from the first operation state, when the pressure detected in the pressure detection step is equal to or higher than a second threshold value which is a threshold value different from the first threshold value, A pulverizer operating method comprising: a second fire extinguishing agent jetting step for jetting a fire extinguishing agent from a second fire extinguishing agent jetting part in the casing.
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