JP5790086B2 - 竪型ミル - Google Patents

Description

本発明は、石炭、石灰岩等の塊状物を微粉に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。

竪型ミルは、ハウジングと、ハウジングの上部に収納され所定の回転数で回転する回転式の分級機と、ハウジングの下部に収納され所定の回転数で回転する粉砕テーブルと、ハウジングに支持された加圧ローラユニットとを有し、加圧ローラユニットは回転自在な加圧ローラを粉砕テーブルに押圧する構造となっている。

粉砕テーブルには給炭管から塊状の石炭が粉砕テーブルの中心に投入され、供給される。供給された塊状の石炭は、粉砕テーブルの回転遠心力によって外周へと移動し、石炭が粉砕テーブルの外周に移動する過程で、加圧ローラと粉砕テーブルの間に噛込まれて粉砕される。粉砕された粉砕炭は粉砕テーブル周囲の１次空気吹出し口より吹上がる１次空気によって上昇し、分級機により微粉炭と粗粉炭とに分級された後、１次空気と共にバーナに供給される。

従来の竪型ミルの場合、分級機が竪型ミル全体の高さ寸法の１／３程度を占めており、竪型ミルを小型化し、コストの低減を図る際には分級機の小型化は有効な手段となる。

然し乍ら、従来の分級機は逆円錐台形状であり、１次空気に吹上げられる微粉炭の流路面積を確保しつつ、分級機の高さ寸法を減少させるのには限界があった。又、分級機が逆円錐台形状である為、分級機の上部と下部では径の差により回転遠心力に差が生じ、分級機に流入する微粉炭の分布が不均一になり、分級性能に悪影響を及すことがあった。

尚、分級機の回転フィンの上部を下部よりも大きく傾けることで分級性能を向上させ、重力分級性能の影響を小さくすることで重力分級空間を小さくし、ミル全体を小型化する分級装置および竪型ミルとして、特許文献１に示されるものがある。

特開２００２−１８３０１号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、分級機を小型化することで省スペース化及びコストの低減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、該ハウジングの上部に収納された分級機と、前記ハウジングの下部に収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧される加圧ローラを有する加圧ローラユニットと、前記粉砕テーブルの中心に塊状物を供給する給炭管とを具備し、前記分級機は円盤状の回転分級部を有し、該回転分級部に同心多重円状にブレードが配設された竪型ミルに係るものである。

又本発明は、同心多重円状に配設された前記ブレードが、上端が中心から半径方向に離反する様に傾斜し、前記各ブレードは同等の傾き角を有する竪型ミルに係り、又前記ブレードの円周方向のピッチは内輪側、外輪側とで分級性能が同等となる様設定された竪型ミルに係り、更に又前記回転分級部の外周面と前記ハウジングの内壁面との間にシール部を設けた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、該ハウジングの上部に収納された分級機と、前記ハウジングの下部に収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧される加圧ローラを有する加圧ローラユニットと、前記粉砕テーブルの中心に塊状物を供給する給炭管とを具備し、前記分級機は円盤状の回転分級部を有し、該回転分級部に同心多重円状にブレードが配設されたので、１次空気に吹上げられる微粉の流路を確保しつつ前記分級機の高さ寸法を縮小でき、ミル全体の小型化及びコストの低減を図ることができるという優れた効果を発揮する。

本発明の実施例に係る竪型ミルの概略立断面図である。 （Ａ）は本発明の実施例に係る回転分級部及び該回転分級部の周辺部を示す概略立断面図であり、（Ｂ）は前記回転分級部の要部を示す概略平面図である。

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について、本発明の実施例に係る竪型ミル１について説明する。

中空構造又は脚構造の基台２に筒状のハウジング３が立設され、該ハウジング３により密閉された空間が形成される。該空間の下部には減速機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は前記減速機４を介して粉砕テーブルモータ６によって定速又は可変速で回転される。

前記粉砕テーブル５の上面には、断面が円弧状の凹溝７を有する複数のテーブルセグメント８がリング状に設けられている。

該粉砕テーブル５の回転中心から放射状に所要組数、例えば１２０°間隔で設けられた３組の加圧ローラユニット９と、該加圧ローラユニット９を押圧可能な３組のローラ加圧装置１３が設けられ、前記ハウジング３の下部にはジャーナルカバー１０が設けられている。前記加圧ローラユニット９及び前記ローラ加圧装置１３は前記ジャーナルカバー１０によって支持され、前記加圧ローラユニット９は、加圧ローラ１１を有し、水平支持軸１２を介して傾動自在となっている。

前記ローラ加圧装置１３は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ１４を具備し、該油圧シリンダ１４によって前記加圧ローラ１１を前記凹溝７に押圧する様になっている。

前記粉砕テーブル５の下方には１次空気室１５が形成され、前記ハウジング３内部の前記粉砕テーブル５より上方は、分級室１６となっている。

前記ハウジング３の下部には１次空気供給口１７が取付けられ、該１次空気供給口１７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１５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１８が全周に設けられている。

前記ハウジング３の上側には石炭給排部１９が設けられており、該石炭給排部１９の中心部を貫通する様にパイプ状の給炭管２１が設けられ、該給炭管２１が前記ハウジング３の内部に延出し、下端が前記粉砕テーブル５の中央上方に位置している。前記給炭管２１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の中心部に落下する様になっている。

前記給炭管２１には、回転管２２が回転管支持部２３に軸受２４を介して回転自在に設けられている。前記回転管２２は、プーリ２５とプーリ２６に掛渡されたベルト２７及び前記プーリ２６が設けられた減速機２８を介して分級機モータ２９によって回転される様になっている。

又、前記回転管２２の下端部には円盤状の回転分級部３１が設けられ、前記回転管２２、前記プーリ２５、前記プーリ２６、前記ベルト２７、前記減速機２８、前記分級機モータ２９、前記回転分級部３１によって分級機３２が構成されている。

該分級機３２の下方には、前記分級室１６を上下に仕切る様に逆円錐形状のリジェクトシュート３３が配設され、該リジェクトシュート３３には円周方向に所要角度ピッチで、粉砕炭を含む１次空気が通過するスリット３４が穿設されている。

前記リジェクトシュート３３は上端を前記ハウジング３に固着されると共に、前記給炭管２１に固着されたブラケット３５を介してリジェクトシュート支持部３６によって支持されている。又、前記リジェクトシュート３３の下端部は円筒形状となっており、下端は開放されて前記給炭管２１との間に開口部３７が形成される。

前記石炭給排部１９には、粉砕された微粉炭を送給する微粉炭送給管４０が接続されており、該微粉炭送給管４０はボイラのバーナ（図示せず）に接続されている。

次に、図２（Ａ）（Ｂ）に於いて、前記回転分級部３１及びその周辺部の詳細について説明する。尚、図２（Ａ）中、破線は従来の回転分級部３１′を示している。

前記回転管２２にはリング状の中心円筒部３９が設けられ、又前記回転管２２を中心に等角度ピッチで放射状に複数本のビーム３８が設けられている。該ビーム３８は前記回転管２２及び中心円筒部３９に溶接等により固着されている。該中心円筒部３９は前記回転管２２と同心であり、前記中心円筒部３９の外径は従来の回転分級部３１′下端の径と等しくなっている。

更に、前記ビーム３８には、少なくとも２つ以上の円筒部４１、例えば３つの円筒部４１ａ〜４１ｃが、前記中心円筒部３９と同心多重円状となる様全ビーム３８に掛渡って溶接等により固着されている。又、最外部の前記円筒部４１ｃの外径は前記ビーム３８の長さと等しく、更に従来の回転分級部３１′上端の径と等しくなっている。

又、前記中心円筒部３９の外径と前記円筒部４１ａの内径の差、該円筒部４１ａの外径と前記円筒部４１ｂの内径の差、該円筒部４１ｂの外径と前記円筒４１ｃの内径の差、即ち前記中心円筒部３９，前記円筒部４１ａ間の距離、該円筒部４１ａ，４１ｂ間の距離、該円筒部４１ｂ，４１ｃ間の距離がそれぞれ等しくなっている。

前記中心円筒部３９と前記円筒部４１ａとの間にはブレード４２ａが所要数配設され、前記円筒部４１ａと４１ｂとの間にはブレード４２ｂが所要数配設され、前記円筒部４１ｂと４１ｃとの間にはブレード４２ｃが所要数配設されている。各ブレード４２ａ、ブレード４２ｂ、ブレード４２ｃは同心多重円状にブレード列を形成する。

前記ブレード４２ａ〜４２ｃはそれぞれ短冊状であり、倒立円錐曲面上に円周方向に等角度ピッチで配設され、前記ブレード４２ａ〜４２ｃは下端から上端に向って前記回転管２２から離反、即ち中心から半径方向に離反する様に傾斜している。

前記ブレード４２ａ〜４２ｃの傾き角はそれぞれ同等、即ち傾き角が等しいか、略等しく、該ブレード４２ａ〜４２ｃのブレード列は同心多重円状となっている。又、該ブレード４２ａ〜４２ｃの傾き角は従来の回転分級部３１′のブレード４２′の傾き角と同等であり、且つ該ブレード４２′よりも高さが低くなっており、更に前記ブレード４２ａ〜４２ｃの長さの合計が、前記ブレード４２′の長さと略等しくなっている。

従って、本実施例に於ける前記回転分級部３１は、従来の回転分級部３１′の前記ブレード４２′を径方向に３等分し、３等分した該ブレード４２′を同一平面内で同心多重円状に配設したのと略同様の形状となっている。尚、前記ブレード４２ａ、前記ブレード４２ｂ、前記ブレード４２ｃが設けられている角度ピッチは、各ブレード列毎に変更してもよい。

前記回転分級部３１の外周面と前記ハウジング３の内壁面との間にはシール部４３が設けられ、該シール部４３は下シール板４４と上シール板４６とで構成される。

最外部の前記円筒部４１ｃの外周下端には、リング状の下シール板４４の内端が溶接されており、該下シール板４４は外端部が上方に折曲げられる様成形され、該下シール板４４は前記円筒部４１ｃの周囲にリング状の凹部４５を形成する。

前記ハウジング３の内壁には、リング状の上シール板４６の外端が溶接されており、該上シール板４６は内端部が下方に折曲げられる様成型され、内端部がシールリング部４７を形成している。

前記上シール板４６は、前記下シール板４４の近傍且つ上方に位置し、前記シールリング部４７は前記凹部４５に非接触で嵌入し、前記下シール板４４と前記上シール板４６との間に屈曲した間隙が形成される。

尚、前記下シール板４４の他端部を下方に折曲げてシールリング部を形成し、前記上シール板４６の他端部を上方に折曲げて凹部を形成し、前記下シール板４４のシールリング部を前記上シール板４６の凹部に嵌入する様にしてもよい。

次に、前記竪型ミル１に於ける石炭の粉砕について説明する。

図１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。

前記粉砕テーブル５が、前記減速機４を介して前記粉砕テーブルモータ６により回転され、前記１次空気供給口１７より２００℃前後の１次空気が前記１次空気室１５に導入された状態で、前記給炭管２１より塊状の石炭が投入される。塊状の石炭は、前記給炭管２１の下端より前記粉砕テーブル５の中心部に流落し、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、該粉砕テーブル５の回転による遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ１１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１７より前記１次空気室１５に導入された１次空気が、前記粉砕テーブル５の前記吹出し口１８より吹上がり、遠心力によって前記テーブルセグメント８を乗越えた粉砕炭は、前記吹出し口１８から吹上がった１次空気に乗って前記分級室１６の外周部を前記ハウジング３の壁面に沿って上昇する。

前記分級室１６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５上に落下し、一部が前記リジェクトシュート３３の下面に衝突し、弾かれた粗粉炭は前記粉砕テーブル５上に落下する。残りの粗粉炭及び微粉炭は、１次空気に乗って前記スリット３４を通抜け、前記分級室１６を更に上昇し、１次空気と共に前記分級機３２に流入する。

この時、前記下シール板４４及び上シール板４６によって、前記ハウジング３の内壁に沿って上昇する１次空気はシールされ、粗粉炭及び微粉炭が、前記分級機３２に分級されることなく前記微粉炭送給管４０よりボイラのバーナ（図示せず）に供給されることを防止している。

１次空気と共に前記分級機３２に流入する粗粉炭及び微粉炭は、前記分級機モータ２９によって回転する前記回転分級部３１の前記ブレード４２ａ〜４２ｃを横切る際に、所定の粒径以上の粗粉炭は該ブレード４２ａ〜４２ｃと衝突して弾かれる。

又、前記ブレード４２ａ〜４２ｃが倒立円錐曲面上に設けられている為、粗粉炭は前記分級室１６の外周側に弾飛ばされる。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４２ａ〜４２ｃを横切り、前記微粉炭送給管４０より送出され、ボイラのバーナ（図示せず）に供給される。

この時、前記中心円筒部３９の外径と従来の回転分級部３１′下端の径が等しく、最外部の前記円筒部４１ｃの外径と従来の回転分級部３１′上端の径が等しく、更に前記ブレード４２ａ〜４２ｃの傾き角が前記従来のブレード４２′と同等であり、長さの合計が前記従来のブレード４２′と略等しくなっているので、前記回転分級部３１の径方向に於ける遠心力の差は、前記従来の回転分級部３１′の径方向に於ける遠心力の差と略等しく、又微粉炭の流路面積も略等しくなっている。

前記ブレード４２ａ〜４２ｃによって弾飛ばされた粗粉炭は、前記分級室１６の外周部を落下し、前記リジェクトシュート３３の斜面に沿って滑落し、前記開口部３７より前記粉砕テーブル５の中心部に落下する。落下した粗粉炭は、前記粉砕テーブル５の回転遠心力によって前記凹溝７まで移動し、前記加圧ローラ１１によって再度粉砕される。

上述の様に、本実施例では、従来の回転分級部３１′の前記ブレード４２′と同様の傾き角を有し、且つ該ブレード４２′よりも高さの低い前記ブレード４２ａ〜４２ｃからなるブレード列を同心多重円状に配設し、更に該ブレード４２ａ〜４２ｃの長さの合計が前記ブレード４２′の長さと略等しくなる様にしたので、従来の回転分級部３１′と同等の径方向の遠心力差を有しつつ、又同等の流路面積を保ちつつ高さ方向の寸法を縮小させることができ、前記分級機３２の小型化に伴う前記竪型ミル１の小型化による省スペース化及びコストの低減を図ることができる。

又、前記回転分級部３１の高さ寸法を縮小したことで、該回転分級部３１の高さ方向に於ける遠心力の差が小さくなるので、該回転分級部３１に流入する微粉炭の流量分布の均一化を図ることができ、分級性能を向上させることができる。

尚、本実施例では、前記ブレード４２ａ〜４２ｃからなる３列のブレード列を前記中心円筒部３９と同心多重円状に配設しているが、配設するブレード列の数は２列であってもよく、又４列以上であってもよい。この場合についても、ブレード４２の傾き角及び長さの合計が、前記従来のブレード４２′と同等になる様にすることで、従来の回転分級部３１′と同様の径方向の遠心力差を保ちつつ、高さ寸法を縮小することができる。

又、本実施例では、前記ブレード４２ａ〜４２ｃの傾き角を全て同等としているが、各ブレード４２ａ〜４２ｃをそれぞれ異なった傾き角にて配設し、径方向の遠心力差を変更してもよいのは言う迄もない。

更に、前記回転分級部３１は外輪側で遠心力が大きくなるので、前記ブレード４２ｃ１枚当りの分級性能が大きく、一方内輪側では前記ブレード４２ａ１枚当りの分級性能が小さくなる。従って、各ブレード４２ａ〜４２ｃの円周方向のピッチ（角度ピッチ）を外輪側で大きくなる様変更することで、内輪側、外輪側での分級性能が同一となる様にしてもよい。又、旋回流の強さは外輪側で強くなるので、内輪側、外輪側で分級性能が同一となる様各ブレード４２ａ〜４２ｃの傾き角を外輪側で大きくなる様変更してもよい。

尚、本発明の竪型ミルは、石灰岩等、他の塊状物を粉砕する場合に於いても適用可能であることは言う迄もない。

１ 竪型ミル
３ ハウジング
５ 粉砕テーブル
１１ 加圧ローラ
１６ 分級室
２１ 給炭管
２２ 回転管
３１ 回転分級部
３２ 分級機
３８ ビーム
３９ 中心円筒部
４１ 円筒部
４２ ブレード
４３ シール部
４４ 下シール板
４６ 上シール板

Claims (4)

1. 分級室を形成するハウジングと、該ハウジングの上部に収納され円盤状の回転分級部を有する分級機と、前記ハウジングの下部に収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧される加圧ローラを有する加圧ローラユニットと、前記粉砕テーブルの中心に塊状物を供給する給炭管とを具備し、前記回転分級部に少なくとも２つ以上の円筒部が同心多重円状に配設され、各円筒部間に内径側の前記円筒部の下端から外径側の前記円筒部の上端に向って設けられ、上端が中心から半径方向に離反する様傾斜したブレードが各円筒部間でそれぞれ倒立円錐曲面上に配設されたことを特徴とする竪型ミル。
2. 同心多重円状に配設された前記各ブレードは同等の傾き角を有し、前記各円筒部間の距離がそれぞれ等しくなっている請求項１の竪型ミル。
3. 前記ブレードの円周方向のピッチは内輪側、外輪側とで分級性能が同等となる様設定された請求項１の竪型ミル。
4. 前記回転分級部の外周面と前記ハウジングの内壁面との間にシール部を設けた請求項１〜請求項３のいずれかの竪型ミル。

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