JP6246697B2 - 石炭搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、給炭設備の給炭機から供給される石炭を搬送する石炭搬送装置に関する。

火力発電所などで使用される発電用ボイラにおいては、燃料として石炭等の化石燃料を使用するものが広く知られており、その中でも微粉炭燃焼方式の発電用ボイラでは、石炭の原炭を粉砕機（ミル）にて微粉砕することで生成された微粉炭を用いている。

この場合、火力発電所で稼働しているミルでは、石炭は、石炭を貯蔵するバンカから給炭機へと供給され、給炭機に連通して鉛直に配置された円筒状のパイプ等からなる給炭管（シュート）内を石炭の自重による落下や滑りを利用して落下通過することでミル入口に搬送される。従って、給炭機出口に対向するミル側のシュートにおける石炭投入部は、給炭機から搬送される石炭がこぼれ落ちるのを防ぐため、鉛直ではなく給炭機側の開口が拡がるように、水平方向に傾斜した状態で配置されている。

ところが、ミルに搬送される石炭が水分を含んだ状態で搬送される場合、石炭内部の微粉がシュート内に付着し、その付着した石炭の微粉に更なる微粉が付着して堆積することがある。この場合、堆積した石炭が詰まりの起点となって石炭の搬送路であるシュートを閉塞してしまうため、このように付着した石炭は定期的に除去する必要がある。

そのため、従来、このような閉塞の発生を防止すべく、給炭管内に付着した石炭（付着炭）や堆積した石炭を、ブレード状のスクレーパによって掻き落としていた（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平５−３１７７４３号公報 特開平８−０５７３３１号公報

しかしながら、特許文献１，２の手法では、付着炭が生じる度に給炭機を停止させ、スクレーパで掻き落とす作業を行うため、手間が掛ると共に、給炭管内の付着炭を除去している間は給炭機の運転を継続できないという問題があった。

また、ミルと給炭機とを接続するシュートは、内壁面への石炭の付着などを考慮し、上述のように円筒状のパイプを鉛直に設置する場合が多いものの、機器の設置スペースによっては鉛直に設置できない場合もある。このような場合、シュートを傾斜した状態で設置せざるを得ない。さらに、ミルの型式や形状によっては、円筒状のパイプに換え、板状の部材で断面形状が矩形状のシュートを形成する場合もある。ところが、傾斜した状態で配置されたシュートは、鉛直に配置されたシュートに比べて石炭が付着し易いという問題があった。

そこで、付着炭の除去の度に給炭機の運転を停止する必要がなく、傾斜して設置されたシュートであっても、シュート内に付着する石炭を掻き取り可能な装置が開発されている。かかる掻取装置は一般的に、チェーン駆動式のベルトコンベアに所定間隔でＳＵＳブレードからなるスクレーパを設け、このベルトコンベアをシュート内の石炭投入部からミル入口にかけて配設してなる。そして、スクレーパをシュートの内壁面に沿って移動させることで、給炭機から供給される石炭を搬送しながら、ベルトコンベアに設けられたＳＵＳブレードでシュート内壁面の付着炭を除去するようになっている。

しかしながら、今度は、チェーンとそれを駆動するスプロケットや、チェーンとその張りを調整するテンションホイールとの間に給炭機から搬送される石炭が挟まる虞がある。この場合、過負荷トリップや、チェーンがスプロケット、またはホイールから外れてしまう等の不具合の発生が考えられ、その都度、修理のためにミルを停止しなければならない。そのため、ミルの運用における安定化を図ることが重要視されている。

また、石炭の噛みを防止するためにカバーを設けた場合、カバーの上に石炭が堆積し、これが原因でシュートが閉塞する虞があるため、この点も考慮して対策を講じる必要がある。特に、テンションホイールは位置が固定されないため、この部分への石炭の噛み込み防止対策は容易ではない。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、付着炭に起因する給炭管の閉塞を防止しつつ、安定して石炭を搬送可能とし、粉砕機の運用における安定化を図ることが可能な石炭搬送装置の提供を主たる目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の石炭搬送装置は、
給炭機から供給される石炭を粉砕機へと搬送するための石炭搬送装置であって、
前記給炭機と前記粉砕機とを連通する給炭管と、
前記給炭管に設けられ、前記石炭を搬送するスクリューフィーダと、を備え、
前記スクリューフィーダは、
前記給炭管の内部において、前記給炭機の出口に対向して配置された石炭投入部側から、前記粉砕機の入口側にかけて配設される回転軸を中心に回転しながら前記石炭を搬送する螺旋状のスクリューと、
前記給炭管に連結して設けられ、搬送される前記石炭を前記粉砕機の入口から内部へと案内するガイド部と、を有し、
前記スクリューの外周端部に硬化肉盛溶接加工が施されており、
前記石炭投入部が鉛直に設置され、前記給炭管の内壁面が鏡面仕上げとなっており、
前記ガイド部は、前記粉砕機内の入口付近に配置され、前記給炭管と一体に形成されてなり、当該ガイド部の鉛直方向下方に位置する外面側にセラミックス加工が施されている
ことを特徴とする。

また、本発明の石炭搬送装置は、
給炭機から供給される石炭を粉砕機へと搬送するための石炭搬送装置であって、
前記給炭機と前記粉砕機とを連通する給炭管と、
前記給炭管に設けられ、前記石炭を搬送するスクリューフィーダと、
前記給炭管に連結して設けられ、搬送される前記石炭を前記粉砕機の入口から内部へと案内するガイド部と、を備え、
前記スクリューフィーダは、
前記給炭管の内部において、前記給炭機の出口に対向して配置された石炭投入部側から、前記粉砕機の入口側にかけて配設される回転軸を中心に回転しながら前記石炭を搬送する螺旋状のスクリューを有し、
前記スクリューの外周端部に硬化肉盛溶接加工が施されており、
前記ガイド部は、前記粉砕機内の入口付近に配置され、前記給炭管と一体に形成されてなり、当該ガイド部の鉛直方向下方に位置する外面側にセラミックス加工が施されている
ことを特徴とする。

さらに、前記スクリューフィーダは、
前記スクリューのスクリュー長を前記給炭管における前記粉砕機の入口側に位置する端部まで延長してなることが好ましい。

また、前記給炭管は、分割可能に形成されていることが好ましい。

さらに、前記給炭管は、
点検用の開閉可能に設けられた点検口と、
前記点検口より小型の内部確認用の点検窓と、を更に備えていることが好ましい。

さらに、前記給炭機と、前記給炭管との間の水平面にパッキングが介在されていることが好ましい。

本発明によれば、付着炭に起因する給炭管の閉塞を防止しつつ、安定して石炭を搬送可能とし、粉砕機の運用における安定化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る石炭搬送装置を部分的に透視して示す概略構成図である。 図１の石炭搬送装置を側方から見て示す概略構成図である。 図１の石炭搬送装置と他の機器との接続部分を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係る石炭搬送装置について図面を参照しながら説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態による石炭搬送装置１は、給炭機とミル（共に図示省略）とを連通する石炭の給炭管（シュート）を構成するケーシング２と、当該ケーシング２に設けられ、石炭を搬送するスクリューフィーダ３と、を備えている。

このスクリューフィーダ３は、ケーシング２の内部における、給炭機の出口に対向して配置された石炭投入部２１から、ミルの入口側にかけて配設される回転軸３１ａを中心に回転しながら石炭を搬送する螺旋状のスクリュー３１を有している。また、スクリューフィーダ３は、スクリュー３１を回転させるための駆動源（例えば、モータ３２）と、モータ３２による駆動力をスクリュー３１に伝達するための伝達手段（例えば、チェーン）と、を有している。そして、スクリュー３１の外周端部（すなわち、刃先３３）には、クロム等による硬化肉盛溶接加工が施されている。

このとき、ケーシング２には、搬送される石炭をミルの入口から内部へと案内するガイド部としての案内板２３が、ケーシング２の傾斜部２２に連結して一体で設けられており、この案内板２３は、ミル内の入口付近に配置されることが好ましい。
具体的には、案内板２３が、ケーシング２と一体に形成され、当該案内板２３の鉛直方向下方に位置する外面側（下面２３ａ）にセラミックス加工が施されていることが望ましい。この場合、案内板２３が経年使用によってケーシング２から脱落することを未然に防止できると共に、案内板２３の下面２３ａをセラミック製とすることで、ミル内での微粉炭による摩耗を防止できる利点を有することが可能となる。

また、ケーシング２の石炭投入部２１は、ミル取付状態における水平方向に対して略直角（９０°）、すなわち鉛直に設置されており、ケーシング２の内壁面２ａは鏡面仕上げとなっている。この場合、給炭機に接続するケーシング２の石炭投入部２１が鉛直（シュート入口のケーシング角度が９０°）に設置され、ケーシング２の内壁面２ａが鏡面仕上げとなることで、通過する石炭が付着することによる付着炭の発生を効果的に防止できる利点を備えることが可能となる。

さらに、スクリューフィーダ３は、スクリュー３１のスクリュー長を、ケーシング２におけるミルの入口側に位置する端部（すなわち、スクリュー長を案内板２３の基端部）まで延長して形成されている。

また、ケーシング２は、分割可能に形成されている。具体的には、ケーシング２には、例えば、取り外し可能なハッチ２４が設けられており、分割可能となっている。よって、ハッチ２４を取り外すことで、ケーシング２を分割可能とし、メンテナンススペースＳＰを有効利用して、ケーシング２からスクリューフィーダ３を、スクリュー３１，モータ３２，チェーンを一体として着脱可能とすることができる。

さらに、ケーシング２には、点検用の開閉可能に設けられた点検口である点検扉２５と、当該点検扉２５より小型の内部確認用の点検窓２６と、が設けられている。よって、ケーシング２に大型の点検扉２５と小型の点検窓２６とが設けられるため、運転中は点検窓２６から内部を確認でき、メンテナンス時は点検扉２５を利用して内部（スクリュー３１や内壁面２ａ等）を点検できるようにすることが可能となる。

また、図３に示すように、給炭機と、ケーシング２（給炭管）との間の水平面（すなわち、ケーシング２の石炭投入部２１側の開口面２１ａ）には、パッキング４が介在されている。これにより、給炭機と、ケーシング２との間において、シールエアーの漏れや、振動によるパッキング４の脱落を防止できるようになっている。

そして、かかる石炭搬送装置１では、給炭機から供給される石炭が石炭投入部２１を介して投入されると、スクリューフィーダ３がスクリュー３１を回転させることにより、回転軸３１ａの軸方向におけるミル側に石炭を送り出す。これにより、ケーシング２（すなわち、給炭管）の内壁面２ａに石炭が付着してなる付着炭の発生を未然に回避できるようになっている。このとき、スクリュー３１の刃先３３には、クロム等による硬化肉盛溶接加工が施されている。このように、硬化肉盛溶接加工が施されることで、刃先３３が石炭の付着を生じ易い「迎え角」になるような摩耗速度を抑制することができる。これにより、スクリュー３１（刃先３３）とケーシング２（内壁面２ａ）との間の摩擦を低減させることができるようになっている。

以上、説明したように、本実施形態の石炭搬送装置１は、給炭機とミルとを連通する石炭の給炭管（シュート）を構成するケーシング２と、当該ケーシング２に設けられ、石炭を搬送するスクリューフィーダ３と、を備えている。このスクリューフィーダ３は、ケーシング２の内部において、給炭機の出口に対向して配置された石炭投入部２１から、ミルの入口側にかけて配設される回転軸３１ａを中心に回転しながら石炭を搬送する螺旋状のスクリュー３１と、当該スクリュー３１を回転させるための駆動源（例えば、モータ３２）と、モータ３２による駆動力をスクリュー３１に伝達するための伝達手段（例えば、チェーン）と、を有している。そして、スクリュー３１の外周端部（刃先３３）には、クロム等による硬化肉盛溶接加工が施されている。

これによれば、ケーシング２（給炭管）内に配設されるスクリューフィーダ３によって、給炭機から供給される石炭をミルへ搬送するため、ケーシング２の内壁（すなわち、給炭管の内壁）に石炭が付着する付着炭の発生を未然に回避でき、当該付着炭に起因する給炭管の閉塞を防止できる。また、スクリュー３１の刃先３３にクロム等による硬化肉盛溶接加工が施されることで、スクリュー３１とケーシング２との間の摩擦を低減させることができため、スクリュー３１における耐摩耗性の向上を図ることができる。よって、給炭機から供給される石炭をミルへと安定して搬送することができる。
かくして、本実施形態の石炭搬送装置１によれば、付着炭に起因する給炭管の閉塞を防止しつつ、安定して石炭を搬送可能とし、ミルの運用における安定化を図ることができる。

このとき、ケーシング２に連結して設けられ、搬送される石炭をミルの入口から内部へと案内するガイド部としての案内板２３を更に備え、案内板２３は、ミル内の入口付近に配置されることが好ましい。これによれば、ケーシング２に連結した案内板２３によって、給炭機から供給される石炭を、ミルの入口から内部（例えば、粉砕テーブル）へと案内することができるため、石炭の搬送の信頼性とミルの運用の安定化を向上できる。

しかも、案内板２３が、ケーシング２と一体に形成されてなり、当該案内板２３の鉛直方向下方に位置する外面２３ａ側にセラミックス加工が施されていることが望ましい。これにより、案内板２３をケーシング２と一体化することで経年使用によるケーシング２からの脱落を未然に防止できると共に、案内板２３の下面２３ａ（外面）をセラミック製としてミル内での微粉炭による摩耗を防止できる。

また、石炭投入部２１が鉛直に設置され、ケーシング２の内壁面２ａが鏡面仕上げとなっていることが望ましい。これにより、給炭機に接続するケーシング２の石炭投入部２１（シュート入口のケーシング角度）が鉛直であり、ケーシング２の内壁面２ａが鏡面仕上げとなるので、通過する石炭が付着することによる付着炭の発生を効果的に防止できる。

さらに、スクリューフィーダ３は、スクリュー３１のスクリュー長をケーシング２におけるミルの入口側に位置する端部（すなわち、スクリュー長を案内板２３の基端部）まで延長してなることが好ましい。これにより、スクリューフィーダ３とケーシング２の傾斜部２２における内壁面２ａとの間の付着炭防止を図ることができる。

また、ケーシング２は、分割可能に形成されていることが好ましい。例えば、ケーシング２には、取り外し可能なハッチ２４が設けられており、分割可能となっていることが好ましい。これによれば、ケーシング２が分割可能であることで、スクリューフィーダ３を、スクリュー３１，モータ３２，チェーンを一体で容易に着脱でき、メンテナンス性の向上を図ることができる。

さらに、ケーシング２は、点検用の開閉可能に設けられた点検口である点検扉２５と、当該点検扉２５より小型の内部確認用の点検窓２６と、を更に備えていることが好ましい。これによれば、ケーシング２に大型の点検扉２５と小型の点検窓２６とを設けることで、運転中は点検窓２６から内部を確認でき、メンテナンス時は点検扉２５を利用して内部（スクリュー３１や内壁面２ａ等）を点検できるため、メンテナンス性の向上を図ることができる。

さらに、給炭機と、ケーシング２（給炭管）との間の水平面（ケーシング２の石炭投入部２１側の開口面２１ａ）にパッキング４が介在されていることが好ましい。これによれば、給炭機と、ケーシング２における石炭投入部２１側の開口面２１ａとの間にパッキング４を水平方向に設けることで、シールエアーの漏れや、振動によるパッキング４の脱落を防止でき、シール性の向上を図ることができる。

なお、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う間接活線作業用器具もまた本発明の技術思想に含まれる。

例えば、上述した実施形態では、ケーシング２は、取り外し可能なハッチ２４が設けられることで、分割可能となっている場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その分割可能な構造としては、例えばハッチ２４が開閉可能な構造であっても良く、この他、種々の構造を広く適用することができる。

１ 石炭搬送装置
２ ケーシング（給炭管・シュート）
２ａ 内壁面
２１ 石炭投入部
２２ 傾斜部
２３ 案内板（ガイド部）
２３ａ 下面
２４ ハッチ
２５ 点検扉（点検口）
２６ 点検窓
３ スクリューフィーダ
３１ スクリュー
３１ａ 回転軸
３２ モータ
３３ 刃先（外周端部）
４ パッキング
ＳＰ メンテナンススペース

Claims (6)

1. 給炭機から供給される石炭を粉砕機へと搬送するための石炭搬送装置であって、
   前記給炭機と前記粉砕機とを連通する給炭管と、
   前記給炭管に設けられ、前記石炭を搬送するスクリューフィーダと、を備え、
   前記スクリューフィーダは、
   前記給炭管の内部において、前記給炭機の出口に対向して配置された石炭投入部側から、前記粉砕機の入口側にかけて配設される回転軸を中心に回転しながら前記石炭を搬送する螺旋状のスクリューと、
   前記給炭管に連結して設けられ、搬送される前記石炭を前記粉砕機の入口から内部へと案内するガイド部と、を有し、
   前記スクリューの外周端部に硬化肉盛溶接加工が施されており、
   前記石炭投入部が鉛直に設置され、前記給炭管の内壁面が鏡面仕上げとなっており、
   前記ガイド部は、前記粉砕機内の入口付近に配置され、前記給炭管と一体に形成されてなり、当該ガイド部の鉛直方向下方に位置する外面側にセラミックス加工が施されている
   ことを特徴とする石炭搬送装置。
2. 給炭機から供給される石炭を粉砕機へと搬送するための石炭搬送装置であって、
   前記給炭機と前記粉砕機とを連通する給炭管と、
   前記給炭管に設けられ、前記石炭を搬送するスクリューフィーダと、
   前記給炭管に連結して設けられ、搬送される前記石炭を前記粉砕機の入口から内部へと案内するガイド部と、を備え、
   前記スクリューフィーダは、
   前記給炭管の内部において、前記給炭機の出口に対向して配置された石炭投入部側から、前記粉砕機の入口側にかけて配設される回転軸を中心に回転しながら前記石炭を搬送する螺旋状のスクリューを有し、
   前記スクリューの外周端部に硬化肉盛溶接加工が施されており、
   前記ガイド部は、前記粉砕機内の入口付近に配置され、前記給炭管と一体に形成されてなり、当該ガイド部の鉛直方向下方に位置する外面側にセラミックス加工が施されている
   ことを特徴とする石炭搬送装置。
3. 前記スクリューフィーダは、
   前記スクリューのスクリュー長を前記給炭管における前記粉砕機の入口側に位置する端部まで延長してなることを特徴とする請求項１または２に記載の石炭搬送装置。
4. 前記給炭管は、分割可能に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の石炭搬送装置。
5. 点検用の開閉可能に設けられた点検口と、
   前記点検口より小型の内部確認用の点検窓と、を更に備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の石炭搬送装置。
6. 前記給炭機と、前記給炭管との間の水平面にパッキングが介在されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の石炭搬送装置。

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