JP3276298B2 - 粗粒用竪型ミル - Google Patents

粗粒用竪型ミル

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和夫 将口
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は循環流動床用燃料供
給系統及び加圧流動床ボイラの燃料供給系統において乾
燥、粉砕、分級、空気輸送を兼ねて使用される粗粒用竪
型ミルに関する。
【0002】
【従来の技術】図7は従来の粗粒用竪型ミルの構成を示
す断面図である。図において、1は給炭管、2はミル出
口管、3はホッパーの円錐部、4は円筒部、5は熱風9
aを送る風箱、7は駆動部であり、これらによりミル本
体が構成される。このミル本体の内部には、6の回転バ
ウルが設けられ、駆動部7で回転駆動される。回転バウ
ル6の上部には8のローラが複数固設されている。9は
熱風吹き出し環状部で、風箱5からの熱風9aが送られ
る。
【0003】図8は上記構成の竪型ミルにおける粒子と
ガスの流れ軌跡を示す図であり、図8において、給炭管
1上部から落下した石炭は回転バウル6の中心部上面に
落ちる。回転バウル6は駆動部7で回転駆動されている
ので中心部に落下した石炭は遠心力で外側に移動し、回
転バウル6上のローラ8を通過する時に粉砕され、粉砕
された粒子は熱風吹き出し環状部9からの熱風9aで吹
き上げられ、ミル出口管2へ至る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の粗粒用竪
型ミルにおいては、ミル出口において石炭粒度分布で3
mm以上の石炭が約20wt%程度あり、循環流動床ボ
イラや加圧流動床ボイラにおいては燃え切り時間がかか
るため、粒度を3mm以下にしたいというニーズがあっ
た。従来の粗粒用竪型ミルでは、このニーズに合わない
という課題があり、竪型ミル出口の石炭粒度を3mm以
下にする必要があった。
【0005】また、粒度を3mm以下とするが、ボイラ
側の要求に応じて適切な粒径の石炭を供給することも要
求されており、分級粒径を3mm以上とする場合もあ
り、所望の粒径が得られるように操作できることも必要
となってきた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために、次の手段を提供する。
【0007】原料炭を上部より供給する給炭管と、同給
炭管の出口部周囲を覆い、同給炭管周囲と所定間隔を保
って配置し、上部がミル出口管と接続する外管を有し、
同外管内の底部に設けた回転バウルとローラにより前記
給炭管から供給される原料炭を粉砕し、周囲から吹き出
る熱風で粉砕物を前記ミル出口管へ運ぶ粗粒用竪型ミル
において;前記外管は、上部と下部が中央部よりも拡大
した円筒形状で、それぞれ円錐部で同中央部と接続し、
上部の天井板にはミル出口管を設け、下部には回転バウ
ルとローラを配置する外筒容器とし同外筒容器の内部
に前記給炭管と中心軸を同じに所定間隔を保って配置さ
れ、上下部を開放すると共に下部が前記給炭管出口端部
まで伸びた内筒ホッパと、同内筒ホッパの上部外周に同
軸に近接又は接触して配置され、前記給炭管に支持され
ると共に、同給炭管と共に上下移動可能な可動円筒とを
設けたことを特徴とする粗粒用竪型ミル。
【0008】
【0009】本発明においては、給炭管上部より落下す
る原料炭は回転バウル上の中心部に落下するが、遠心力
により外側に移動し、ローラにより粉砕され、回転バウ
ル周囲より吹上る熱風により上昇する。上昇する固気流
は外筒容器と内部ホッパとの間の中央部で整流され、そ
の後円錐部、上部円筒部での外筒容器と内部ホッパ間の
環状部において粒子の慣性力で壁面と衝突しながら等角
度で反発を繰り返し、上方へ直進し、外筒容器の天井板
に衝突するが、粗粒子は反発して内部ホッパの上部開口
部へ入り、内部ホッパの壁面と給炭管との間隔内で衝
突、反発を繰り返して落下し、回収される。
【0010】一方、微粒子は天井板に衝突し、反発する
が、ミル出口管へ流れる気流にのり、ミル出口管へ至
り、微粒子のみ回収してボイラへ供給することができ
る。この際、熱風の流速を所定の流速以上として粒子が
気流中に浮くことのできる終末速度以上とすることによ
り例えば、粒子の粒径を3mm以下のもののみミル出口
管に導き、3mm以下の粒子を再び内部ホッパに回収す
ることができる。
【0011】本発明においては、内部ホッパの上部に可
動円筒を設け、これを下げて内部ホッパの上端を低くす
ると、天井板に衝突し、反発して落下する粒子の一部は
内部ホッパ内に入らずに、再び外筒容器壁面に衝突し、
反発してその後は失速して上昇気流にのってミル出口管
へ運ばれるので、微粒子の量が多くなると共にその粗径
を大きくし、変化させることができる。ボイラ側の要求
で粒径の大きなものが必要な場合には、このように可動
円筒を下げて粒径の大きさを調整することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基いて具体的に説明するが、まず本発明の前
提となる参考例について説明する。図1は本発明の参考
に係る粗粒用竪型ミルの構成を示す断面図である。図
1において、符号1乃至9は図7に示す従来例と同じで
あるのでそのまま引用して説明し、又、基本的な固気流
についても図8に示す例と同様であるので、この流れに
ついては説明を省略するが、本参考例の特徴部分は符号
10乃至15、20乃至22で示す部分であり、以下、
これらの部分につき、詳しく説明する。
【0013】図1において、10はホッパ上部の円筒部
で、10−1の天井板を有する。11はホッパの円錐
部、12は下部排出管で円錐部3に接続されている。こ
れら10,11,12を円錐部3に接続してホッパ外管
を形成している。13はインナホッパ上部の円筒部、1
4はその下部円錐部、15はインナホッパの下部排出管
であり、その他の構成は従来のものと同じである。
【0014】上記構成の参考例において、回転バウル6
周囲の熱風吹き出し環状部9から200℃の熱風9aが
約70m/sで吹き出し、炭と接触し、これを乾燥さ
せ、上方を吹き上げて輸送する。
【0015】下部排出管12とインナホッパの下部排出
管15との間の環状部20では上昇してきた固気流は整
流され、粒子、気流とともに直進流れとなる。ホッパの
円錐部11とインナホッパの円錐部14との間の環状部
21では、気流は遠心力で内側に若干ふられるが、ほぼ
通路に沿って流れる。
【0016】一方、粒子は慣性力のため環状部20を直
進し、環状部21,22において円錐部14,11及び
円筒部10と衝突し、反発しながら上方へ進む。この状
態を図2、図3に示すが、図2は粗粒、図3は微粒の流
れを示している。粒度を3mmを分岐点として3mm以
下の粒子が垂直輸送できるように、3mmの粒子の終末
速度(粒子が気流中で浮いている速度)をvt とし、v
t ≒11m/s以上とする。実際は、vt =15m/s
としている。
【0017】図2は上記の粗粒の流れであり、粗粒子の
流れ40は環状部20間を直進し、環状部21内で円錐
部14と30の個所で衝突し、反発して円錐部11と3
1の個所で衝突し、更に、同様に環状部22内で円錐部
10と32の個所で衝突、反発して天井板10−1と3
3の個所で衝突、反発する。その後、粗粒子は慣性力が
大きいので気流にはのらず、円筒10内で内筒ホッパ内
へ侵入し、34,35,36と衝突、反発を繰り返し、
下降し、回収される。
【0018】図3は微粒の流れであり、微粒子流れ41
は環状部20を直進し、図2に示す微粒と同様に3
0′,31′,32′,33′の各個所と衝突、反発を
繰り返して上昇し、微粒は慣性力が小さくなり、気流に
のって上昇し、37の個所で衝突、反発してミル出口管
2へ導かれ、ボイラへと供給される。
【0019】上記の場合には前述のように粒子の速度を
t =11m/s以上とし、粒度が3mm以上の粒子は
図2に示すようにミル内へ再び降下してミル出口管2へ
は到らず、3mm以下の粒度のものは、図3に示すよう
に気流によってミル出口管2に送られるので、ボイラで
要求される3mm以下の石炭粒子が得られる。
【0020】図4は本発明の実施の形態に係る粗粒用
竪型ミルの構成を示す断面図である。図において、符号
1乃至15は図1に示す参考例と同じであり、詳しい説
明は省略するが、本実施の形態の特徴部分は符号1
6,17,18で示す部分であり、以下、これらの部分
につき詳しく説明する。
【0021】図4において、符号16は給炭管で、上下
方向に移動可能に設けられている。17は可動円筒であ
り、円筒部13に同軸で近接するか、又は摺動可能に接
している。18は支持バーで、一端が給炭管16に固定
され、他端で可動円筒17を保持している。従って、給
炭管16を上下することにより、これに固定されている
可動円筒17を上下動することができ、実質的にインナ
ホッパの円筒13の上端位置を上下動させることにな
る。
【0022】上記のような実施の形態における粗粒用
竪型ミルにおいて、図5に示すように給炭管16を下げ
て可動円筒17を下げ、インナホッパの上端を実質的に
下げると、素粒子の流れは、図2に示す参考例と同様に
各側面の30,31,32,33と衝突、反発を繰り返
して給炭管34で衝突、反発し、インナホッパ内に回収
されるが、給炭管16の34で反発した粗粒子の一部
は、可動円筒17が下がっているのでインナホッパ内に
は入らず、外側のホッパに衝突する。外側のホッパで
は、衝突によって失速し、環状部20,21,22から
上昇してくる熱風にのって点線で示すようにミル出口へ
運ばれていく。
【0023】上記の実施の形態においては、給炭管1
6を下げることにより、ミル出口管2へ至る微粒子の割
合が増加するのでボイラへ供給する石炭の分級粒径を大
きくして変化させることができ、ボイラ側の要求に応じ
て粒径を3mm以上となるように調整することができ
る。参考例においては、粒径を調整する手段を備えてい
なかったが、本実施の形態においては、粒径の調整が
可能となり、より一層きめ細かにボイラ側のニーズに答
えることができる。
【0024】
【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は、給炭管と同給炭管周囲と所定間隔を保って配置した
外管を有し、回転バウルとローラとで原料炭を粉砕し、
粉砕物を熱風によって外管上部のミル出口管へ運ぶ粗粒
用竪型ミルにおいて;前記外管は、上部と下部が中央部
よりも拡大した円筒形状で、それぞれ円錐部で同中央部
と接触し、上部の天井板にはミル出口管を設け、下部に
は回転バウルとローラを配置する外筒容器とし同外筒
容器の内部に給炭管と中心軸を同じに所定間隔を保って
配置され、上下部を開放すると共に下部が前記給炭管出
口端部まで伸びた内筒ホッパと、同内筒ホッパの上部外
に可動円筒を設けた構成するので、次のような効果
を奏する。
【0025】(1)粒径の大きい、3mm程度以上の粒
子は内筒ホッパに回収し、回転バウル上に落下させ、給
炭管からの原料炭と共に再粉砕することにより3mm以
下の微粒のみボイラに供給することができる。
【0026】(2)粒径の小さい微粒子3mm未満の粒
子のみを気流と共にミル出口管へ送り、燃料としてボイ
ラへ空気輸送で供給することができる。
【0027】(3)内筒ホッパの可動円筒を下げること
によりミル出口管へ運ばれる微粒子を多くし、粒度を調
整して、ボイラ側要求により粒径が3mm以上のものが
必要な場合には、これを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の参考例に係る粗粒用竪型ミルの構成を
示す断面図である。
【図2】本発明の参考例に係る粗粒用竪型ミルの粗粒子
の軌跡を示す図である。
【図3】本発明の参考例に係る粗粒用竪型ミルの微粒子
の軌跡を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る粗粒用竪型ミルの
構成を示す断面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る粗粒用竪型ミルの
粗粒子の軌跡を示す図である。
【図6】図4におけるA−A断面図である。
【図7】従来の粗粒用竪型ミルの構成を示す断面図であ
る。
【図8】従来の粗粒用竪型ミルにおける粒子とガス流れ
を示す図である。
【符号の説明】
1,16 給炭管 2 ミル出口管 3,11,14 円錐部 4 円筒部 5 風箱 6 回転バウル 7 駆動部 8 ローラ 9 熱風吹き出し環状部 10,13 円筒部 12,15 下部排出管 17 可動円筒部 18 支持バー 40 粗粒 41 微粒
フロントページの続き (72)発明者 荒川 善久 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−229651(JP,A) 実開 平1−139847(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B02C 15/00 - 15/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料炭を上部より供給する給炭管と、同
    給炭管の出口部周囲を覆い、同給炭管周囲と所定間隔を
    保って配置し、上部がミル出口管と接続する外管を有
    し、同外管内の底部に設けた回転バウルとローラにより
    前記給炭管から供給される原料炭を粉砕し、周囲から吹
    き出る熱風で粉砕物を前記ミル出口管へ運ぶ粗粒用竪型
    ミルにおいて;前記外管は、上部と下部が中央部よりも
    拡大した円筒形状で、それぞれ円錐部で同中央部と接続
    し、上部の天井板にはミル出口管を設け、下部には回転
    バウルとローラを配置する外筒容器とし同外筒容器の
    内部に前記給炭管と中心軸を同じに所定間隔を保って配
    置され、上下部を解放すると共に下部が前記給炭管出口
    端部まで伸びた内筒ホッパと、同内筒ホッパの上部外周
    に同軸に近接又は接触して配置され、前記給炭管に支持
    されると共に、同給炭管と共に上下移動可能な可動円筒
    を設けたことを特徴とする粗粒用竪型ミル。
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JP5983214B2 (ja) * 2012-09-11 2016-08-31 株式会社Ihi 竪型ミル
US9427740B2 (en) 2014-01-21 2016-08-30 Satake Usa, Inc. Vertical top-fed grain mill
WO2018016104A1 (ja) 2016-07-21 2018-01-25 株式会社Ihi 竪型ローラミル
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