JP6821371B2 - 炭素含有固体燃料粉砕装置及び炭素含有固体燃料粉砕装置の清掃方法 - Google Patents

Description

本発明は、炭素含有固体燃料粉砕装置及び炭素含有固体燃料粉砕装置の清掃方法に関するものである。

石炭火力発電設備では、石炭などの炭素含有固体燃料を粉砕装置で粉砕して生成する微粉炭などの炭素含有固体燃料粉を搬送用空気によりボイラのバーナへと搬送して燃料として用いる。粉砕装置は、水平回転する粉砕テーブル上に供給された石炭を粉砕ローラが押圧することで粉砕し、微粉炭を生成する。微粉炭は、遠心力により粉砕テーブルの外周側に移動し、粉砕テーブルの鉛直下方に配置された空気供給ダクトから供給される搬送用空気によって、粉砕テーブルの外周から鉛直方向上方へ運ばれ、粉砕装置の外部へ搬出される。

このような粉砕装置において、通常は、空気供給ダクトからの搬送用空気を停止する前に石炭の供給を停止して、粉砕装置内部の微粉炭を搬送用空気でパージ（残炭パージ）し、極力粉砕装置の内部に微粉炭が無い状態で停止するが、例えば、粉砕装置が異常停止時などに、空気供給ダクトから搬送用空気が供給されていない場合には、微粉炭の一部が、粉砕テーブルの外周から鉛直下方側に落下し、空気供給ダクト内に堆積するものがある。また、空気供給ダクトから搬送用空気が供給されている場合であっても、石炭及び微粉炭のうち質量の大きいものなどは、空気供給ダクト内に堆積するものがある。空気供給ダクト内に微粉炭が堆積していると、微粉炭が自然着火するおそれや搬送用空気により着火するおそれがあるので、空気供給ダクト内から微粉炭を除去する必要がある。

特許文献１には、空気供給管内にブロー配管を設け、ブロー配管にはケーシング内に向いた複数の空気噴射孔が穿設され、空気を空気噴射孔から空気供給配管内に吹き込んで、空気供給配管に堆積している石炭をケーシング内へ吹き飛ばす竪型ミルが記載されている。

実開平７−１７３３９号公報

本発明者らは、空気供給ダクト内に堆積する微粉炭の状態を分析したところ、微粉炭は、空気供給ダクト内に堆積する際に、一様には堆積せずに、粉砕テーブルの回転等による影響によって偏って堆積することを見出した。
特許文献１に記載の竪型ミルでは、空気供給ダクト内に微粉炭が偏って堆積した場合などには、微粉炭を空気供給ダクト内から十分に除去できない可能性があった。

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、空気供給ダクト内に堆積した炭素含有固体燃料粉を空気供給ダクト内から好適に除去することができる炭素含有固体燃料粉砕装置及び炭素含有固体燃料粉砕装置の清掃方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の炭素含有固体燃料粉砕装置及び炭素含有固体燃料粉砕装置の清掃方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係る炭素含有固体燃料粉砕装置は、中空形状のハウジングと、前記ハウジングの内部に収容され、略鉛直方向に沿う回転軸を中心として前記ハウジングに対して回転可能に支持される粉砕テーブルと、前記ハウジングの内部に収容され、前記粉砕テーブル上で炭素含有固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、前記ハウジングの内部に連通するダクト出口を有し、粉砕した前記炭素含有固体燃料を前記ハウジングの外部に搬送する搬送用空気を前記ハウジングの内部に供給する空気供給ダクトと、を備え、前記空気供給ダクト内には、前記ダクト出口に向かってアシスト流体を噴出する複数のアシスト流体噴出部が、前記空気供給ダクトの略水平幅方向に設けられ、前記アシスト流体の噴出量は、前記粉砕テーブルの回転運動の進行方向の後方側よりも、前記進行方向の前方側の方が多くなるように設定されている。また、複数の前記アシスト流体噴出部は、それぞれ前記アシスト流体が噴出される噴出孔を有し、前記噴出量は、前記噴出孔の径の大きさまたは前記噴出孔に作用する圧力または前記アシスト流体噴出部の設置間隔によって設定されてもよい。なお、本発明における「略水平」及び「略鉛直」とは、厳密な水平及び鉛直ではなく、本発明の作用を奏する範囲内における水平及び鉛直という意味である。

上記構成では、粉砕テーブルが回転すると、粉砕ローラによって粉砕された炭素含有固体燃料（以下、「微粉固体燃料」という。）が、粉砕テーブル上から粉砕テーブルの径方向外側に飛散する。微粉固体燃料が飛散すると、例えば粉砕装置が異常などで停止した際で搬送用空気が供給されていない場合には、飛散した微粉固体燃料の一部が、空気供給ダクト内のダクト出口近傍に堆積する場合がある。また、搬送用空気が供給されている状態であっても、質量の大きい微粉固体燃料は、粉砕テーブルから飛散し、空気供給ダクト内のダクト出口近傍に堆積する場合がある。このとき、微粉固体燃料は、粉砕テーブルの遠心力によって、回転する粉砕テーブルから、径方向外側のみならず、回転運動が描く円軌道の接線方向にも作用力が働き飛散する。ダクト出口近傍に飛散した微粉固体燃料は、空気供給ダクト内に堆積する。このとき、空気供給ダクト内において、粉砕テーブルの回転運動の進行方向の前方側（以下、単に「前方側」という。）の堆積量が粉砕テーブルの回転運動の進行方向の後方側（以下、単に「後方側」という。）の堆積量よりも多くなり易く、後方側の堆積量は前方側の堆積量よりも少なくなり易い傾向がある。上記構成では、空気供給ダクトの出口向かって噴出されるアシスト流体の噴出量が、後方側よりも前方側の方が多くなっているので、堆積した微粉固体燃料に対して、堆積量に応じた量のアシスト流体を噴出することができる。アシスト流体を噴出された微粉固体燃料は、アシスト流体とともにダクト出口からハウジング内部に排出される。したがって、堆積した微粉固体燃料を、好適に空気供給ダクトから除去することができる。

アシスト流体の噴出量を多くなるように設定する具体的な方法としては、アシスト流体を噴出する孔を大きくする方法や、オリフィスなどを用いて圧力を調整する方法や、アシスト流体噴出部の配置間隔を狭くする方法などがある。
なお、アシスト流体には、例えば、窒素ガス等の不活性ガス、空気、水蒸気及び水などを用いることができる。

また、本発明の一態様に係る炭素含有固体燃料粉砕装置は、ダクト出口が粉砕テーブルの外周よりも外側の略鉛直下方に位置してもよい。また、アシスト流体の噴出量は、少なくとも粉砕テーブルの回転運動の進行方向の最も後方側よりも、前記進行方向の最も前方側の方が多くなるように設定されていてもよい。このような構成とすることで、堆積した微粉固体燃料を、好適に空気供給ダクトから除去することができる。

また、本発明の一態様に係る炭素含有固体燃料粉砕装置は、各前記アシスト流体噴出部が前記アシスト流体を噴出する方向は、前記空気供給ダクトの延在方向よりも前記前方側方向であってもよい。

上記構成では、アシスト流体を噴出する方向が、空気供給ダクトの延在方向よりも前方側であるので、微粉固体燃料が堆積し易い空気供給ダクトの前方側にアシスト流体を噴出できる。したがって、より好適に、堆積した微粉固体燃料を空気供給ダクトから除去することができる。

また、本発明の一態様に係る炭素含有固体燃料粉砕装置は、前記空気供給ダクトには、該空気供給ダクトの延在方向に立設する仕切板が設けられ、前記空気供給ダクトの底面と側壁と前記仕切板とで区画された空間、及び、前記空気供給ダクトの底面と前記仕切板同士で区画された空間には、前記アシスト流体噴出部が設けられていてもよい。

上記構成では、空気供給ダクトに仕切板が設けられ、空気供給ダクトの底面と側壁と仕切り板とで区画された空間及び空気供給ダクトの底面と仕切板同士で区画された空間にアシスト流体噴出部が設けられている。これにより、各空間ごとのアシスト流体の噴出量を的確に定め、他空間と混合することなく空気供給ダクト出口へと導出することができる。したがって、堆積した微粉固体燃料に対して、より的確に、堆積量に応じた量のアシスト流体を噴出することができる。

また、本発明の一態様に係る炭素含有固体燃料粉砕装置は、前記空気供給ダクトの前記後方側の端部には、前記粉砕テーブル方向に延びる板部が設けられていてもよい。

上記構成では、空気供給ダクトの後方側端部に板部が設けられている。これにより、板部が、空気供給ダクトの後方側端部付近に飛散する微粉固体燃料を受け止める。よって、アシスト流体の噴出量が少なく設定され、かつ、微粉固体燃料の堆積し易かった空気供給ダクトの後方側において、微粉固体燃料の堆積を減少することができる。したがって、より好適に空気供給ダクトから微粉固体燃料を除去することができる。

また、本発明の一態様に係る炭素含有固体燃料粉砕装置は、前記粉砕テーブルの略鉛直下方に位置し、前記回転軸を中心に前記ハウジングの底面の軌道上を回転する掃出し装置を備え、前記軌道には、前記ハウジングの外部に連通する排出孔が形成され、前記掃出し装置は、前記軌道に堆積した前記炭素含有固体燃料の少なくとも一部を前記排出孔に案内する掃出し部と、前記掃出し部の前記軌道の内周側に配置されて前記内周側に堆積した前記炭素含有固体燃料を前記軌道の前記掃出し部側に移動させるガード部とを有し、前記ガード部の下端部には、前記掃出し装置の進行方向側に傾斜している傾斜部が設けられていてもよい。

上記構成では、掃出し装置を備えているので、粉砕テーブルから飛散した微粉固体燃料及びアシスト流体とともに空気供給ダクトから排出された微粉固体燃料が、ハウジングの底面に堆積すると、ハウジングの底面に堆積した微粉固体燃料が、掃出し装置の掃出し部によって排出口に案内され、ハウジングの外部へと排出される。したがって、ハウジングの底面に堆積した微粉固体燃料をハウジング外部へと排出することができる。また、掃出し装置は、掃出し部の内周側にガード部を備えているので、掃出し部の内周側に飛散及び排出された微粉固体燃料をガード部が受け止め、掃出し部の軌道上に微粉固体燃料を移動させることができる。したがって、ハウジングの底面に堆積した微粉固体燃料を確実に排出口からハウジングの外部へと排出することができる。また、ガード部の下端部に傾斜部が設けられているので、ハウジング底面に堆積した微粉固体燃料に対して、傾斜部の下端部分がもぐりこむように移動する。したがって、堆積した微粉固体燃料がガード部に噛みこむことを防止することができる。

また、上記構成では、アシスト流体噴出部を設けているので、ハウジングの底面に堆積した微粉固体燃料を掃出し部が排出孔に案内している間に、空気供給ダクト内に案内中の微粉固体燃料が流入してしまっても、空気供給ダクト内にはアシスト流体噴出部が設けられているので、アシスト流体を噴出することによって空気供給ダクト内から微粉固体燃料を除去することができる。

また、本発明の一態様に係る炭素含有固体燃料粉砕装置の清掃方法は、中空形状のハウジングと、前記ハウジングの内部に収容されて略鉛直方向に沿う回転軸を中心として前記ハウジングに対して回転可能に支持される粉砕テーブルと、前記ハウジングの内部に収容されて前記粉砕テーブル上で炭素含有固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、前記ハウジングの内部に連通するダクト出口を有して粉砕した前記炭素含有固体燃料を前記ハウジングの外部に搬送する搬送用空気を前記ハウジングの内部に供給する空気供給ダクトと、を備える固定燃料粉砕装置の清掃方法であって、前記空気供給ダクトには、前記ダクト出口に向かってアシスト流体を噴出するアシスト流体噴出部が設けられ、前記アシスト流体噴出部は、前記粉砕テーブルの回転運動の進行方向の後方側よりも、前記進行方向の前方側に多くアシスト流体を噴出する。

上記構成では、アシスト流体噴出部が、後方側よりも前方側の方に多くアシスト流体を噴出するので、空気供給ダクトに堆積した微粉固体燃料に対して、堆積量に応じた量のアシスト流体を噴出し、好適に空気供給ダクトから微粉固体燃料を除去することができる。

本発明によれば、空気供給ダクト内に堆積した炭素含有固体燃料を空気供給ダクト内から好適に除去することができる。

本発明の実施形態に係る炭素含有固体燃料粉砕装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る空気供給ダクトの斜視図である。 本発明の実施形態に係るスクレーパの要部拡大斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る空気供給ダクトの変形例を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る空気供給ダクトの斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る空気供給ダクトの斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態について、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から図３を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る竪型ミル（炭素含有固体燃料粉砕装置）１は、竪型ミル１の外殻をなす円筒中空形状のハウジング２と、ハウジング２の下部側面に連通してハウジング２の内部に搬送用空気を供給する空気供給ダクト３とを備える。ハウジング２の内部には、鉛直上下方向に沿う回転軸を中心として回転可能にハウジング２に対して支持される粉砕テーブル４と、粉砕テーブル４の上で石炭（炭素含有固体燃料）を粉砕する粉砕ローラ５と、粉砕テーブル４の鉛直下方に配置されてハウジング２の底面に堆積した粉砕された石炭（以下、粉砕された石炭のことを「微粉炭」という。）をハウジング２の外部に排出するスクレーパ（掃出し装置）６と、が収容されている。

ハウジング２は、円筒形状であってハウジング２の側面を規定する側面部２ａと、ハウジングの鉛直方向上端を規定する天井面部２ｂと、ハウジングの下端を規定する底面部２ｃとを有する。ハウジングの上部中央部にはハウジング２の天井面部２ｂを貫通するように、筒形状の石炭供給管７が設けられる。石炭供給管７は、図示しない石炭供給装置からハウジング２内に石炭を供給するものであり、ハウジング２の中心位置に鉛直上下方向に沿って延在する。石炭供給管７の長手方向に直交する方向の外周辺には、ロータリセパレータ８が設けられている。ハウジング２の天井面部２ｂには、ロータリセパレータ８で分級した微粉炭をハウジング２の外部へ排出する出口ポート９が設けられている。また、ハウジング２の底面部２ｃには、スクレーパ６から掃き出された微粉炭をハウジング２の外部へ連通するスピレージシュート（排出孔）１０が設けられている。

粉砕テーブル４は、ハウジング２の底面部２ｃの略中心に回転可能に支持される回転支持部１５と、回転支持部１５の上端に固定される略円形板状のテーブル部１６とを有する。回転支持部１５は、図示しない駆動装置により回転駆動する。テーブル部１６は、石炭供給管７の鉛直下側の下端部に対向して配置され、回転支持部１５とともに回転する。また、粉砕テーブル４の上面は、水平方向に延在し、中心部が外側よりも鉛直上方向に高く、中心部から外側に向けて高さが低くなるような傾斜形状をなし、外周部が再び上方に湾曲している。テーブル部１６の外端部と、ハウジング２の側面部２ａの内面とは接触しておらず、テーブル部１６とハウジング２の側面部との間には、隙間が空いている。

粉砕ローラ５は、テーブル部１６の外周部分の鉛直上方に、テーブル部１６と対向するように配置される。粉砕ローラ５は、第１支持軸１７、支持アーム１８及び第２支持軸１９を介してハウジング２に固定されている。第１支持軸１７は、ハウジング２の側面部２ａから中心部側へ鉛直下方に傾斜するように延在し、先端部に軸受（図示略）を介して粉砕ローラ５が回転自在に支持されている。即ち、粉砕ローラ５は、粉砕テーブル４の鉛直上方で、上部側が下部側よりもハウジング２の中心部側に向くように位置する傾斜した状態で、回転可能に支持されている。

支持アーム１８は、中間部が水平方向に沿った第２支持軸１９によって、ハウジング２の側面部２ａに鉛直上下方向に揺動可能に支持されている。そして、支持アーム１８は、先端部に粉砕ローラ５が回転可能に装着された第１支持軸１７の基端部を支持している。即ち、粉砕ローラ５は、支持アーム１８が第２支持軸１９を支点として上下に揺動することで、粉砕テーブル４の上面に対して離接可能に支持される。粉砕ローラ５は、外周面が粉砕テーブルの上面に接触した状態でこの粉砕テーブル４が回転すると、粉砕テーブル４から回転力を受けて連れ回り可能となっている。

支持アーム１８の鉛直上側にある上端部には、押圧装置２０が設けられ、支持アーム１８の下端部にはストッパ２１が設けられている。押圧装置２０は、ハウジング２に固定され、粉砕ローラ５を粉砕テーブル４に押し付けるように、支持アーム１８等を介して粉砕ローラ５に荷重を付与する。ストッパ２１は、ハウジング２に固定され、粉砕ローラ５が鉛直下方側に回動できる量を規制し、粉砕ローラ５が粉砕テーブル４に押し付ける付与荷重を制限する。ストッパ２１は、粉砕テーブル４上に石炭が無い場合に、粉砕ローラ５と粉砕テーブル４の間に隙間を確保するためのものであり、粉砕テーブルに石炭が無い状態で、粉砕テーブル４が回転しても、粉砕テーブル４と粉砕ローラ５が接触（メタルタッチ）しないようにし、それぞれが破損しないためのものである。

空気供給ダクト３は、図１及び図２に示すように、横断面が略矩形状とされた角筒形状をしている。また、空気供給ダクト３の一端には、ハウジング２内に開口するダクト出口２５が設けられ、他端には、ハウジング２の外に開口するダクト入口２６が設けられている。空気供給ダクト３は、水平面に対して所定の角度θを有するように傾斜しながら、ハウジング２の側面部２ａに連通している。空気供給ダクト３は、図示しない空気供給装置から供給される搬送用空気をダクト入口２６から押入して、ダクト出口２５から排出することでハウジング２内に搬送用空気を供給する。空気供給ダクトから供給された搬送用空気は、粉砕テーブル４とハウジング２の側面部２ａとの隙間から吹出して、粉砕ローラ５を粉砕テーブル４で粉砕された微粉炭をロータリセパレータ８へと気流搬送する。さらにロータリセパレータ８で、所定の粒径より小さい細粒粉と所定の粒径より大きい粗粉とに分級して、細粒粉を搬送用空気の流れに乗ってハウジング２の外部へ出口ポート９から搬出する。その際、粗粉はロータリセパレータ８に阻害され、落下して再び粉砕テーブル４の上に戻されて再粉砕が行われる。なお、ここでいう細粒粉とは、微粉炭のうちロータリセパレータ８を通過する粒径のものを意味し、粗粉とは、微粉炭のうちロータリセパレータ８を通過しない粒径のものを意味する。なお、水平面と空気供給ダクト３とがなす所定の角度θは、３０度以上８０度以下（３０°≦θ≦８０°）の範囲内が好適である。これは、θ＞８０°では、ダクト出口２５での気流圧損が増加し、θ＜３０°では、ダクト出口２５の近傍で微粉炭が堆積し易くなるためである。

空気供給ダクト３には、空気供給ダクト３の両側壁を貫通して、空気供給ダクト３の水平幅方向へ延びる円筒状のアシストガス配管３０が設けられている。アシストガス配管３０内には図示しないアシストガス供給装置から供給されるアシストガス３２が流通している。なお、アシストガス３２には、例えば、窒素ガス等の不活性ガス、空気、水蒸気などを用いることができる。また、本実施形態では、アシストガスとしているが、ガスではなく例えば水などの液体を用いてもよい。

アシストガス配管３０のダクト出口２５側の側面には、所定の間隔（本実施形態では略等間隔）でアシストガス噴出ノズル（アシスト流体噴出部）３１が複数個設けられており、本実施形態では５つ設けられている。すなわち、５つのアシストガス噴出ノズル３１は、空気供給ダクト３の内部で粉砕テーブル４の円軌道方向（周方向）に沿うように並んで設けられている。各アシストガス噴出ノズル３１は、それぞれが、図示しないアシストガス噴出孔を有し、アシストガス噴出孔からアシストガス配管３０内を流通しているアシストガス３２を噴出する。噴出されるアシストガス３２は、空気供給ダクト３の搬送用空気が流れる延在方向Ｌ１に沿うように、ダクト出口２５に向かって噴出される。

５つのアシストガス噴出ノズル３１は、粉砕テーブル４の回転運動の進行方向の後方側（以下、単に「後方側」という。）に配置されたものよりも、粉砕テーブル４の回転運動の進行方向の前方側（以下、単に「前方側」という。）に配置されたものの方が、アシストガス噴出孔の径が大きく設定されている。つまり、最も後方側に配置されたアシストガス噴出ノズル３１のアシストガス噴出孔の径に対して、最も前方側に配置されたアシストガス噴出ノズル３１のアシストガス噴出孔の径が大きなものが設置され、アシストガス３２の噴出量は、最も後方側に配置されるものよりも、最も前方側に配置されるものの方が多くなるように設定されている。
また、アシストガス３２の噴出量は、後方側に配置されるもの、前方側に配置されるもので２つに区分けして、前方側に配置されるものの噴出量が多くなるように設定されていてもよい。また、アシストガス３２の噴出量は、最も後方側に配置されるもの、中央付近に配置されるもの、最も前方側に配置されるもので３つに区分けして、前方側に配置されるものの噴出量が多くなるように設定されていてもよい。
更には、最も後方側に配置されたアシストガス噴出ノズル３１から前方側に配置されたアシストガス噴出ノズル３１にむかうにつれて、アシストガス噴出孔の径が漸次大きくなっていてもよい。すなわち、アシストガス３２の噴出量は、後方側に配置されるものよりも、前方側に配置されるものの方が漸次多くなるように設定されていてもよい。
これらは、空気供給ダクト３のサイズや空気供給ダクト３のダクト出口２５に堆積され易い微粉炭の状況で適宜選定してもよい。

スクレーパ６は、図１に示すように、粉砕テーブル４のテーブル部１６よりも鉛直方向下方に配置される。また、図３に示すように、スクレーパ６のアーム部３５の端部は、粉砕テーブル４の回転支持部１５の一部に固定されて、粉砕テーブル４と同軸に回転可能となっている。なお、図３に図示されている矢印は、スクレーパ６及び粉砕テーブル４の回転方向を示す矢印である。スクレーパ６は、回転支持部１５からハウジング２の側面部２ａ方向に水平に延びるアーム部３５と、アーム部３５の自由端部（回転支持部に固定される端部とは逆の端部）から鉛直下方側に延びる掃出し部３６と、掃出し部３６よりも回転支持部１５側に配置されてアーム部３５の進行方向面に取り付けられ鉛直下方側に延びる矩形板状のガード部３７とを有する。掃出し部３６は、アーム部３５から鉛直下方側に延びる固定部３８と、固定部３８の下端に固定されるブラシ部３９とを有する。ブラシ部３９は、下端がハウジング２の底面部２ｃの鉛直上側を向く上面に当接するように配置され、底面部２ｃの上面を摺動する。ブラシ部３９は、ハウジング２の底面部２ｃの上面をハウジング２の側面部２ａの内面に沿うように回転する。ガード部３７は、進行方向側の面部３７ａがブラシ部３９よりも進行方向側に位置するように配置され、さらに、進行方向側の面部３７ａがブラシ部３９方向に向くように傾斜して設けられている。また、ガード部３７の下端部には、進行方向側に傾斜する傾斜部３７ｂが形成され、この傾斜部３７ｂがハウジング２の底面部２ｃの上面に当接もしくは小さな隙間を設けるように配置され、底面部２ｃの上面を摺動もしくは近接して周動する。

また、ハウジング２の底面部２ｃであって、ブラシ部３９の回転軌道上に、スピレージシュート１０が形成されて開口している。スピレージシュート１０は、排出管４５を介して、ハウジング２の外部に配置されるスピレージホッパ４６に連通している。スクレーパ６により掃出されたハウジング２の底面部２ｃの微粉炭が、スピレージシュート１０の開口から排出管４５へ搬出され、微粉炭は排出管４５の途中に設けた仕切弁（図示省略）を開放した際にスピレージホッパ４６に搬出される。

次に、石炭供給管７から粉砕テーブル４上に供給された石炭の主な流れについて説明する。

石炭が石炭供給管７からハウジング２内に供給されると、この石炭は、粉砕テーブル４上の中心部に供給される。このとき、粉砕テーブル４は、所定の速度で回転していることから、粉砕テーブル４上の中心部に供給された石炭は、遠心力により外周に分散するように移動し、粉砕テーブル４の全面に一定の石炭層が形成される。その後、石炭が粉砕ローラ５と粉砕テーブル４との間に入り込む。

粉砕ローラ５と粉砕テーブル４との間に石炭が入り込むと、粉砕テーブル４の回転力が石炭を介して粉砕ローラ５に伝達され、粉砕テーブル４の回転に伴って粉砕ローラ５が回転する。このとき、粉砕ローラ５は、石炭により上昇しようとするが、押圧装置２０により、上昇動作が抑制されて石炭に押圧荷重を与える。そのため、粉砕ローラ５は、粉砕テーブル４上の石炭を押圧して粉砕する。

粉砕ローラ５により粉砕された石炭は微粉炭となり、空気供給ダクト３からハウジング２内に送り込まれた搬送用空気により、乾燥されつつ上昇する。この上昇した微粉炭は、ロータリセパレータ８により分級され、粗粉は落下して再び粉砕テーブル４上に戻されて再粉砕が行われる。一方、細粒粉は、ロータリセパレータ８を通過し、搬送用空気の気流に乗って出口ポート９から排出される。また、石炭に混在した礫や金属片などの異物、及び、微粉炭であっても搬送用空気によって上昇しないほど質量の大きいものなどは、遠心力により粉砕テーブル４の外周部から外方に落下する。

また、竪型ミル１が異常停止した場合には、搬送用空気の供給及び粉砕テーブル４の回転も停止するので、粉砕テーブル４上の微粉炭が慣性力により粉砕テーブル４の外周部から外方側に飛散し、そのまま落下する。すなわち、通常運転時には、搬送用空気によって上昇するはずの質量の小さい微粉炭であっても、異常停止時には粉砕テーブル４上から落下する。

粉砕テーブル４からハウジング２の底面部２ｃに直接落下した微粉炭や異物は、通常運転時には、すぐにスクレーパ６によってスピレージシュート１０に案内されてハウジング２の外部に排出される。竪型ミル１の異常停止時には、竪型ミル１が再起動した後にスクレーパ６によってハウジング２の外部に排出される。粉砕テーブル４から空気供給ダクト３内に落下した微粉炭や異物は、空気供給ダクト３内に設けられたアシストガス噴出ノズル３１によりアシストガス３２を噴出され、ハウジング２の底面部２ｃに落下させられる。ハウジング２の底面部２ｃに落下してからは、直接底面部２ｃに落下した場合と同様にして、スクレーパ６によってスピレージシュート１０からハウジング２の外部に排出される。アシストガス３２の噴出時間は、少なくともハウジング２の底面部２ｃおよび空気供給ダクト３に堆積した微粉炭がスピレージシュート１０へすべて排出されるために必要な時間以上となるように設定される。なお、アシストガス３２の噴出態様は、継続的に噴出してもよいし、間欠的に噴出してもよい。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、粉砕テーブル４が回転すると、粉砕ローラ５によって粉砕された石炭である微粉炭が生成される。微粉炭は、粉砕テーブル４上から粉砕テーブル４の外側に飛散する。微粉炭が飛散すると、例えば竪型ミル１が異常停止時などの搬送用空気が供給されていない場合には、飛散した微粉炭の一部が、粉砕テーブル４よりも鉛直下方側に位置する空気供給ダクト３内のダクト出口２５近傍に堆積する。また、竪型ミル１が通常運転時などの搬送用空気が供給されている状態であっても、質量の大きい微粉炭は、粉砕テーブル４から飛散し、空気供給ダクト３内のダクト出口２５近傍に堆積する。このとき、微粉炭は、遠心力に加えて慣性力も加わることによって、回転する粉砕テーブル４から、径方向外側のみならず回転運動が描く円軌道の接線方向も作用力が働き飛散するので、ダクト出口２５近傍に飛散した微粉炭は、空気供給ダクト３の前方側には堆積量が多くなり易く、後方側には堆積量が少なくなり易い。したがって、図２に示すように、空気供給ダクト３の内には、微粉炭の堆積量が多くなり易い領域Ａと、微粉炭の堆積量が少なくなり易い領域Ｂとが生じる。本実施形態では、アシストガス噴出孔の径の大きさを調整することで、アシストガス３２の噴出量は、後方側に配置されるもの、前方側に配置されるもので２つに区分けして、微粉炭の堆積量が少なくなり易い領域Ｂに対するアシストガス３２の噴出量よりも、微粉炭の堆積量が多くなり易い領域Ａに対するアシストガス３２の噴出量の方が多くなるように設定している。したがって、堆積量に応じた量のアシストガス３２を噴出し、堆積した微粉炭を好適に空気供給ダクト３から除去することができる。ここで、本実施形態では、微粉炭の堆積が少なくなり易い領域Ｂに対して噴出されるアシストガス３２の噴出量（後方側噴出量）と、微粉炭の堆積が多くなり易い領域Ａに対して噴出されるアシストガス３２の噴出量（前方側噴出量）とは、例えば
（前方側噴出量）／（後方側噴出量）が、１．５〜２．０
となるように設定するのが好適である。

また、本実施形態では、空気供給ダクト３が水平面に対して所定の角度θを有するように傾斜しながら、ハウジング２の側面部２ａに連通している。したがって、空気供給ダクト３の内に微粉炭が重力で搬出されるため堆積し難く、かつ、堆積した微粉炭に対してアシストガス３２を噴出した際に、空気供給ダクト３内から除去し易くなっている。

また本実施形態では、スクレーパ６を備えている。これにより、上記したように、粉砕テーブル４から飛散した微粉炭及びアシストガス３２とともに空気供給ダクト３から排出された微粉炭が、ハウジング２の底面部２ｃに堆積すると、スクレーパ６のブラシ部３９によって、ハウジング２の底面部２ｃに堆積した微粉炭が、スピレージシュート１０に案内され、ハウジング２の外部へと排出される。したがって、ハウジング２の底面部２ｃに堆積した微粉炭を、ハウジング２の内部に残留させることなく、ハウジング２の外部へと排出することができる。また、スクレーパ６は、ブラシ部３９の回転中心側となる内周側にガード部３７を備えているので、ブラシ部３９の内周側に飛散及び排出された微粉炭をガード部３７が受け止め、ブラシ部３９の回転軌道上に微粉炭を移動させることができる。したがって、ハウジング２の底面部２ｃに堆積した微粉炭をより確実にスピレージシュート１０に案内して、ハウジング２の外部へと排出することができる。また、ガード部３７の鉛直下側の下端部分に傾斜部３７ｂが設けられているので、ハウジング２の底面部２ｃに堆積した微粉炭に対して、傾斜部３７ｂの下端部分がもぐりこむように移動する。したがって、堆積した微粉炭がガード部３７に噛みこむことを防止することができる。

また、本実施形態では、アシストガス噴出ノズル３１を設けているので、ハウジング２の底面部２ｃに堆積した微粉炭をブラシ部３９がスピレージシュート１０に案内している間に、空気供給ダクト３内に案内中の微粉炭が流入してしまっても、アシストガス噴出ノズル３１がアシストガス３２を噴出することによって空気供給ダクト３内から微粉炭を除去することができる。

なお、上記実施形態では、図２に示すように、アシストガス３２を空気供給ダクト３の搬送用空気を導入する延在方向Ｌ１に沿うように噴出しているが、アシストガス３２の噴出方向は、図４に示すように、空気供給ダクト３の延在方向Ｌ１よりも前方側方向に向けるようにしてもよい。
このような構成とすると、アシストガス３２の噴出量によらず、微粉炭の堆積量が多くなり易い空気供給ダクト３の前方側にアシスト流体を向けて噴出することができる。したがって、より好適に、堆積した微粉端を空気供給ダクト３から除去することができる。なお、図４に示すように、前方側の噴出量が多くなるよう調整しつつ、噴出方向を前方側としても当然よい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態に係る竪型ミル１は、空気供給ダクト３内に仕切板５０を設けた点で、第１実施形態と相違する。他の構成については、第１実施形態と同様のため、第１実施形態と同一の符号を付しその説明は省略する。
図５に示すように、本実施形態の空気供給ダクト３内には、空気供給ダクト３の高さ方向の少なくとも一部に、複数の仕切板５０が空気供給ダクト３の延在方向に立設している。本実施形態では、４枚の仕切板５０が、それぞれ、空気供給ダクト３の底面及び上面に略等間隔となるように固定されている。仕切板５０は空気供給ダクト３の高さ方向の約半分から２／３程度とし、空気供給ダクト３の底面に固定されていてもよい。
４枚の仕切板５０によって、空気供給ダクト３の側壁と仕切板５０とで区画された空間、及び、仕切板５０同士で区画された空間が、合計５つ形成される。その５つの空間には、それぞれ、アシストガス噴出ノズル３１が１つずつ設けられている。
なお、図５では、アシストガス配管３０の設置位置は、仕切板５０のダクト入口２６側端部よりも、さらにダクト入口２６側にアシストガス配管３０を設けているが、アシストガス配管３０は、４枚の仕切板５０を貫通するように設けてもよい。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、各空間ごとに隣接するアシストガス噴出ノズル３１からのアシストガス３２が相互に混入することなく、空気供給ダクト３のダクト出口２５側まで区切られて噴出されるので、各アシストガス３２の噴出量を的確に定めることができる。これにより、堆積した微粉炭に対して、より的確に、堆積量に応じた量のアシストガス３２を噴出することができる。

また、図５に示すように、各空間ごとに、微粉炭が堆積量が多くなり易い領域Ｃと微粉炭の堆積量が少なくなり易い領域Ｄとが生じる場合には、アシストガス噴出ノズル３１の噴出方向を前方側方向に向けてもよいし、１つの空間にさらに複数のアシストガス噴出ノズル３１を設けて、噴出量を変化させてもよい。そのような構成とすれば、空気供給ダクト３内から堆積した微粉炭をより好適に除去することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態に係る竪型ミル１は、空気供給ダクト３にジャマ板（板部）５１を設けた点で、第２実施形態と相違する。他の構成については、第２実施形態と同様のため、第２実施形態と同一の符号を付しその説明は省略する。
図６に示すように、本実施形態の空気供給ダクト３の後方側端部には粉砕テーブル４の方向に延びるジャマ板５１が設けられている。ジャマ板５１は、空気供給ダクト３のダクト出口２５の高さ方向の少なくとも一部の空気供給ダクト３の底面側に設けられている。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、ジャマ板５１が、空気供給ダクト３の後方側端部付近に飛散する微粉炭を受け止める。よって、アシストガス３２の噴出量が少なく設定されている、空気供給ダクト３の後方側に微粉炭を一層に堆積量を少なくし易くすることができる。したがって、より好適に空気供給ダクト３から微粉炭を除去することができる。また、竪型ミル１の異常停止後に竪型ミル１を再起動した際など、大量の微粉炭がハウジング２の底面部２ｃに堆積している場合には、ブラシ部３９が案内する微粉炭が山状になる場合がある。このような場合に、ブラシ部３９が微粉炭をスピレージシュート１０に案内している間に、ブラシ部３９が空気供給ダクト３の前を通過すると、山状の微粉炭の一部が崩れ、空気供給ダクト３の内側へと微粉炭が流入して堆積する可能性がある。ジャマ板５１を設けることで、山状の微粉炭を空気供給ダクト３の前を通過する直前で崩すことができ、空気供給ダクト３、特にアシストガス３２の噴出量の少ない空気供給ダクト３の後方側の領域に、微粉炭が流入して堆積するのを防止することができる。したがって、空気供給ダクト３内から堆積した微粉炭をより好適に除去することができる。

なお、本発明は、上記各実施形態に係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、前方側に配置されるアシストガス噴出ノズル３１のアシストガス噴出孔の径を大きくすることで前方側（微粉炭が堆積量が多くなり易い領域Ａ）の噴出量を多くしていたが、前方側の噴出量を多くする方法はこれに限定されない。オリフィスなどを用いて前方側に配置されるアシストガス噴出ノズル３１の元圧力を高圧にして前方側の噴出量を多くする方法や、前方側に配置されるアシストガス噴出ノズル３１の配置間隔を狭くして前方側の噴出量を多くする方法を採用してもよい。

１ 竪型ミル（炭素含有固体燃料粉砕装置）
２ ハウジング
２ａ 側面部
２ｂ 天井面部
２ｃ 底面部
３ 空気供給ダクト
４ 粉砕テーブル
５ 粉砕ローラ
６ スクレーパ（掃出し装置）
１０ スピレージシュート（排出孔）
２５ ダクト出口
３１ アシストガス噴出ノズル（アシスト流体噴出部）
３２ アシストガス（アシスト流体）
３６ 掃出し部
３７ ガード部
３７ｂ 傾斜部
５０ 仕切板
５１ ジャマ板（板部）
Ａ 微粉炭の堆積量が多くなり易い領域
Ｂ 微粉炭の堆積量が少なくなり易い領域

Claims (7)

1. 中空形状のハウジングと、
   前記ハウジングの内部に収容され、略鉛直方向に沿う回転軸を中心として前記ハウジングに対して回転可能に支持される粉砕テーブルと、
   前記ハウジングの内部に収容され、前記粉砕テーブル上で炭素含有固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、
   前記ハウジングの内部に連通するダクト出口を有し、粉砕した前記炭素含有固体燃料を前記ハウジングの外部に搬送する搬送用空気を前記ハウジングの内部に供給する空気供給ダクトと、を備え、
   前記空気供給ダクト内には、前記ダクト出口に向かってアシスト流体を噴出する複数のアシスト流体噴出部が、前記空気供給ダクトの略水平幅方向に設けられ、
   前記アシスト流体の噴出量は、前記粉砕テーブルの回転運動の進行方向の後方側よりも、前記進行方向の前方側の方が多くなるように設定されている炭素含有固体燃料粉砕装置。
2. 複数の前記アシスト流体噴出部は、それぞれ前記アシスト流体が噴出される噴出孔を有し、
   前記噴出量は、前記噴出孔の径の大きさまたは前記噴出孔に作用する圧力または前記アシスト流体噴出部の設置間隔によって設定される請求項１に記載の炭素含有固体燃料粉砕装置。
3. 各前記アシスト流体噴出部が前記アシスト流体を噴出する方向は、前記空気供給ダクトの延在方向よりも前記前方側方向である請求項１または請求項２に記載の炭素含有固体燃料粉砕装置。
4. 前記空気供給ダクトには、該空気供給ダクトの延在方向に立設する仕切板が設けられ、
   前記空気供給ダクトの底面と側壁と前記仕切板とで区画された空間、及び、前記空気供給ダクトの底面と前記仕切板同士で区画された空間には、前記アシスト流体噴出部が設けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の炭素含有固体燃料粉砕装置。
5. 前記空気供給ダクトの前記後方側の端部には、前記粉砕テーブル方向に延びる板部が設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の炭素含有固体燃料粉砕装置。
6. 前記粉砕テーブルの略鉛直下方に位置し、前記回転軸を中心に前記ハウジングの底面の軌道上を回転する掃出し装置を備え、
   前記軌道には、前記ハウジングの外部に連通する排出孔が形成され、
   前記掃出し装置は、前記軌道に堆積した前記炭素含有固体燃料の少なくとも一部を前記排出孔に案内する掃出し部と、前記掃出し部の前記軌道の内周側に配置されて前記内周側に堆積した前記炭素含有固体燃料を前記軌道の前記掃出し部側に移動させるガード部とを有し、
   前記ガード部の下端部には、前記掃出し装置の進行方向側に傾斜している傾斜部が設けられている請求項１から請求項５のいずれかに記載の炭素含有固体燃料粉砕装置。
7. 中空形状のハウジングと、前記ハウジングの内部に収容されて略鉛直方向に沿う回転軸を中心として前記ハウジングに対して回転可能に支持される粉砕テーブルと、前記ハウジングの内部に収容されて前記粉砕テーブル上で炭素含有固体燃料を粉砕する粉砕ローラと、前記ハウジングの内部に連通するダクト出口を有して粉砕した前記炭素含有固体燃料を前記ハウジングの外部に搬送する搬送用空気を前記ハウジングの内部に供給する空気供給ダクトと、を備える炭素含有固体燃料粉砕装置の清掃方法であって、
   前記空気供給ダクトには、前記ダクト出口に向かってアシスト流体を噴出するアシスト流体噴出部が設けられ、
   前記アシスト流体噴出部は、前記粉砕テーブルの回転運動の進行方向の後方側よりも、前記進行方向の前方側に多くのアシスト流体を噴出する炭素含有固体燃料粉砕装置の清掃方法。

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