JP6104791B2 - 固体燃料粉砕装置および固体燃料粉砕装置の制御方法 - Google Patents
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そして、従来の固体燃料粉砕装置は、石炭等の固体燃料を粉砕する粉砕部に一次空気を供給することにより、固体燃料を乾燥させるとともに分級部にて分級し、一次空気と微粉燃料を含む混合ガス生成している。
本発明に係る固体燃料粉砕装置は、固体燃料を粉砕するとともに該粉砕された固体燃料を分級し、所定粒径よりも小さい微粉燃料を生成する固体燃料粉砕部と、前記固体燃料粉砕部に1次空気を送風する送風部と、該固体燃料粉砕部により生成された前記微粉燃料と前記1次空気を含む混合ガスの湿度を検出する湿度検出部と、前記湿度検出部が検出する前記混合ガスの湿度が所定湿度を超えたと判定した場合に、該混合ガスの湿度が前記所定湿度以下となるように前記送風部が前記固体燃料粉砕部へ送風する前記1次空気の送風量を増加させるよう制御する制御部とを備える。
このようにすることで、固体燃料粉砕部から微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ混合ガスを供給する供給路上で、混合ガスに含まれる水分が凝縮して微粉炭が供給路上に堆積してしまうことや、それに伴う不具合を防止することができる。
このようにすることで、粉砕された固体燃料を乾燥させる熱源として用いられる第1送風部から送風される熱空気の送風量を制御して、混合ガスの湿度が所定湿度以下となるようにすることができる。
このようにすることで、固体燃料粉砕部に送風される1次空気の送風量が増加して回転式分級器から粒径の大きい微粉燃料が排出されてしまうことが無いように、回転式分級器が分級する微粉燃料の粒径を適切に維持することができる。
このようにすることで、固体燃料粉砕部から微粉燃料を燃焼させるバーナ部へ混合ガスを供給する供給路上で、混合ガスに含まれる水分が凝縮して微粉炭が供給路上に堆積してしまうことや、それに伴う不具合を防止することができる。
以下、本発明の第1実施形態のボイラシステム100について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態のボイラシステム100は、固体燃料粉砕装置50と、ボイラ20と、空気予熱器60と、電気集塵機72と煙突90と、主送風機70と、押込通風機71と、誘引通風機73とを備える。
主送風機70は、押込通風機71から導かれた空気の一部を空気予熱器60に送風し、他の一部を送風部30の冷空気ダンパ30bに送風する。空気予熱器60により加熱された空気は熱空気ダンパ30aに導かれる。
固体燃料粉砕装置50は、固体燃料粉砕部10と、送風部30と、制御部40と、湿度センサ51と、温度センサ52と、流量計53とを備えている。送風部30は、前述した熱空気ダンパ30aと冷空気ダンパ30bとにより構成されている。
このように相対湿度が高くなると動力が増加するのは、高い相対湿度が原因となって、固体燃料粉砕部10で粉砕される固体燃料の乾燥と分級が進まずに回転テーブル12に堆積する固体燃料の量が増大してしまうことが主な原因である。
また、ステップS304においては、熱空気の送風量に対する冷空気の送風量の比率が維持されるように冷空気の送風量を増加させるようにしてもよい。このようにすることで、固体燃料粉砕部10に送風される1次空気の温度が変化しないようにすることができる。したがって、本フローチャートの処理を実行する前後において1次空気の温度を変化させずに安定した運転を行うことが可能である。
ステップS305で1次空気の送風量が増加したと判定された場合に回転式分級器16の回転速度を増加させているのは、1次空気の送風量が増加したことによって粗い粒径の微粉燃料が混合ガスに混入してしまうことを防止するためである。
本実施形態の固体燃料粉砕装置50によれば、固体燃料粉砕部10により生成された微粉燃料と送風部30により送風される1次空気を含む混合ガスの湿度が所定湿度以下となるように送風部30が送風する1次空気の送風量が制御される。
このようにすることで、固体燃料粉砕部10から微粉燃料を燃焼させるバーナ部25へ混合ガスを供給する供給路上で、混合ガスに含まれる水分が凝縮して微粉炭が微粉燃料供給路54上に堆積してしまうことや、それに伴う不具合を防止することができる。
このようにすることで、粉砕された固体燃料を乾燥させる熱源として用いられる熱空気ダンパ30aから送風される熱空気の送風量を制御して、混合ガスの湿度が所定湿度以下となるようにすることができる。
このようにすることで、固体燃料粉砕部10に送風される1次空気の送風量が増加して回転式分級器16から粒径の大きい微粉燃料が排出されてしまうことが無いように、回転式分級器16が分級する微粉燃料の粒径を適切に維持することができる。
次に本発明の第2実施形態について図5を参照して説明する。
第2実施形態は第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、同一の符号を付したものは同一の構成であるものとし、説明を省略する。
一方、制御部40は、流量計53が検出する1次空気の流量が所定流量を超えるかどうかを判定し、1次空気の流量が所定流量を超えないように、熱空気ダンパ30aと冷空気ダンパ30bの開度を調整する。
このようにすることで、熱空気ダンパ30aと冷空気ダンパ30bの開度を増加させることにより混合ガスの相対湿度を低下させることができない場合であっても、適切に混合ガスの相対湿度を低下させることができる。
第1実施形態では、1次空気の送風量が増加した場合(図3のステップS305でYES)に、回転式分級器16の回転速度を増加させるものであったが、他の態様であってもよい。
例えば、固体燃料粉砕部10のローラ13を回転テーブル12に押し付ける押圧力を増加させることにより固体燃料の粉砕荷重を増加させるようにしてもよい。固体燃料の粉砕荷重を増加させることにより、固体燃料がより細かく粉砕されるので、粗い粒径の微粉燃料が混合ガスに混入してしまうことを防止することができる。なお、ローラ13を回転テーブル12に押し付ける押圧力を増加させる動作は、ローラ13に取り付けられた油圧ピストン等によって行うものとする。
例えば、補助送風機74が、空気予熱器60により加熱された熱空気を補助空気ダンパ31に送風するものであってもよい。また、例えば、補助送風機74が、ボイラ20から排出され空気予熱器60を通過する前の燃焼ガスを補助空気ダンパ31に送風するものであってもよい。燃焼ガスは60%から70%程度の湿度を有するが、目標とする所定湿度(85%以上かつ90%以下)よりも低いため、相対湿度を低下させるために用いることができる。
16 回転式分級器
20 ボイラ
30 送風部
30a 熱空気ダンパ(熱空気送風部)
30b 冷空気ダンパ(冷空気送風部)
31 補助空気ダンパ(補助送風部)
40 制御部
50,50′ 固体燃料粉砕装置
51 湿度センサ(湿度検出部)
52 温度センサ
53 流量計
54 微粉燃料供給路(供給路)
60 空気予熱器
70 主送風機
71 押込通風機
72 電気集塵機
73 誘引通風機
74 補助送風機
100 ボイラシステム
Claims (5)
- 固体燃料を粉砕するとともに該粉砕された固体燃料を分級し、所定粒径よりも小さい微粉燃料を生成する固体燃料粉砕部と、
前記固体燃料粉砕部に1次空気を送風する送風部と、
該固体燃料粉砕部により生成された前記微粉燃料と前記1次空気を含む混合ガスの湿度を検出する湿度検出部と、
前記湿度検出部が検出する前記混合ガスの湿度が所定湿度を超えたと判定した場合に、該混合ガスの湿度が前記所定湿度以下となるように前記送風部が前記固体燃料粉砕部へ送風する前記1次空気の送風量を増加させるよう制御する制御部とを備える固体燃料粉砕装置。 - 前記送風部が、熱空気を送風する第1送風部と、該熱空気よりも低温の冷空気を送風する第2送風部とを備え、
前記制御部が、前記湿度検出部が検出する前記混合ガスの湿度が前記所定湿度以下となるように前記第1送風部が送風する前記熱空気の送風量を制御する請求項1に記載の固体燃料粉砕装置。 - 前記固体燃料粉砕部が、前記粉砕された固体燃料を分級するための回転式分級器を備えており、
前記制御部が、前記送風部が送風する前記1次空気の送風量を増加させる場合に、前記回転式分級器の回転数を増加させるよう制御する請求項1または請求項2に記載の固体燃料粉砕装置。 - 前記固体燃料粉砕部から排出される前記混合ガスを、バーナ部に供給する供給路と、
前記混合ガスに混合させる補助空気を前記供給路に送風する補助送風部を備え、
前記湿度検出部が、前記供給路の前記補助空気が送風される位置よりも前記バーナ部側の前記供給路上に設けられており、
前記制御部は、前記湿度検出部が検出する前記混合ガスの湿度が前記所定湿度以下となるように前記補助送風部が前記供給路に送風する前記補助空気の送風量を制御する請求項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。 - 固体燃料を粉砕するとともに該粉砕された固体燃料を分級し、所定粒径よりも小さい微粉燃料を生成する固体燃料粉砕部と、前記固体燃料粉砕部に1次空気を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、
該固体燃料粉砕部により生成された前記微粉燃料と前記1次空気を含む混合ガスの湿度が所定湿度を超えたかどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程で前記混合ガスの湿度が前記所定湿度を超えたと判定した場合に、該混合ガスの湿度が前記所定湿度以下となるように前記送風部が送風する前記1次空気の送風量を増加させ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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