JP6869323B2 - Evaluation method of crushing capacity of vertical mill - Google Patents
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Description
本発明は、固形物を粉砕して微粉化する竪型ミルにおいて、粉砕する固形物としてバイオマスを使用するときに、竪型ミルの粉砕容量を評価するための竪型ミルの粉砕容量評価方法に関するものである。 The present invention relates to a method for evaluating the crushing capacity of a vertical mill for evaluating the crushing capacity of a vertical mill when biomass is used as the solid to be crushed in a vertical mill that crushes and pulverizes a solid material. It is a thing.
ボイラやガス化炉などでは、燃料として石炭やバイオマスなどの固形燃料が用いられる。そして、この石炭などを固形燃料として利用する場合、例えば、竪型ミルにより原料を粉砕して微粉燃料を生成し、得られた微粉燃料を用いるようにしている。 In boilers and gasifiers, solid fuels such as coal and biomass are used as fuel. When this coal or the like is used as a solid fuel, for example, the raw material is crushed by a vertical mill to produce fine pulverized fuel, and the obtained pulverized fuel is used.
この竪型ミルは、ハウジングの下部に粉砕テーブルが駆動回転可能に配設されると共に、この粉砕テーブルの上面に複数の粉砕ローラが連れ回り可能で、且つ、粉砕荷重を付与可能に配設されて構成されている。従って、原炭が給炭管から粉砕テーブル上に供給されると、遠心力により全面に分散されて炭層が形成され、この炭層に対して各粉砕ローラが押圧することで粉砕され、供給空気により乾燥されて分級された微粉炭が外部に排出される。 In this vertical mill, a crushing table is rotatably arranged at the lower part of the housing, and a plurality of crushing rollers can be carried around on the upper surface of the crushing table, and a crushing load can be applied. It is composed of. Therefore, when the raw coal is supplied from the coal supply pipe onto the crushing table, it is dispersed over the entire surface by centrifugal force to form a coal layer, which is crushed by being pressed by each crushing roller against the coal layer, and is crushed by the supply air. The dried and classified pulverized coal is discharged to the outside.
ところで、石炭の代替原料としてバイオマスを用いることが提案されている。バイオマスは、木質類、草木類、農作物類、厨芥類等のバイオマスである。しかし、竪型ミルの粉砕ローラと粉砕テーブルとの間にバイオマス検量を噛み込ませて粉砕する場合、このバイオマス原料は、石炭と異なって圧縮性を有するため、粉砕圧力が十分に伝わらずに粉砕しにくいという問題がある。 By the way, it has been proposed to use biomass as an alternative raw material for coal. Biomass is biomass of wood, plants, crops, kitchen waste and the like. However, when crushing by inserting a biomass calibration between the crushing roller of the vertical mill and the crushing table, this biomass raw material has compressibility unlike coal, so the crushing pressure is not sufficiently transmitted and crushing is performed. There is a problem that it is difficult to do.
このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。 As a solution to such a problem, for example, there is one described in Patent Document 1 below.
ところで、竪型ミルで石炭を粉砕する場合、この石炭の種類に応じた竪型ミルの容量を設定する必要がある。即ち、石炭の硬度や含水量などに応じて竪型ミルにおけるローラ加圧力が相違することから、使用する石炭の性状に応じた石炭粉砕容量(単位時間当たりの粉砕量)を求める必要がある。従来、粉砕原料として石炭を使用する場合、JIS m 08801などに規定されている粉砕性試験方法(ハードグローブ法)により石炭の粉砕性指数HGI(Hardgrobe Grindability Index)を算出し、この粉砕性指数HGIを用いて竪型ミルにおける石炭性状に応じた石炭粉砕容量を設定している。しかし、バイオマス原料は、前述したように、石炭と全く性状が相違することから、同様の方法で竪型ミルにおける粉砕容量を設定することは困難であり、バイオマス専用粉砕ミルでの粉砕容量を評価する方法が求められている。 By the way, when crushing coal with a vertical mill, it is necessary to set the capacity of the vertical mill according to the type of coal. That is, since the roller pressing force in the vertical mill differs depending on the hardness and water content of coal, it is necessary to obtain the coal crushing capacity (crushing amount per unit time) according to the properties of the coal used. Conventionally, when coal is used as a crushing raw material, the crushability index HGI (Hardgrove Grindability Index) of coal is calculated by the crushability test method (hardgrove method) specified in JIS m 08801 or the like, and this crushability index HGI. Is used to set the coal crushing capacity according to the coal properties in the vertical mill. However, as described above, since the properties of the biomass raw material are completely different from those of coal, it is difficult to set the crushing capacity in the vertical mill by the same method, and the crushing capacity in the biomass-dedicated crushing mill is evaluated. There is a need for a way to do it.
本発明は上述した課題を解決するものであり、バイオマス原料を粉砕するときの竪型ミルの粉砕容量を高精度に設定する竪型ミルの粉砕容量評価方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for evaluating the crushing capacity of a vertical mill in which the crushing capacity of the vertical mill when crushing a biomass raw material is set with high accuracy.
上記の目的を達成するための本発明の竪型ミルの粉砕容量評価方法は、バイオマス原料を予備粉砕して予め設定された所定の原料粒径のバイオマス粉砕物を形成する工程と、前記バイオマス粉砕物をバイオマス原料に応じたハードグローブ粉砕性試験により微粉砕する工程と、前記微粉砕したバイオマス原料において、評価粒径より小さい微粉の発生率を求める工程と、予め求めておいた前記微粉の発生率とバイオマス専用粉砕ミルでの粉砕容量との相関関係から、バイオマス粉砕容量を評価する工程と、を有することを特徴とするものである。 The method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present invention for achieving the above object is a step of pre-grinding a biomass raw material to form a biomass crushed product having a predetermined raw material particle size set in advance, and the biomass crushing. A step of finely pulverizing a product by a hard glove crushability test according to a biomass raw material, a step of determining the generation rate of fine powder smaller than the evaluated particle size in the pulverized biomass raw material, and a step of obtaining the fine powder obtained in advance. It is characterized by having a step of evaluating the biomass crushing capacity from the correlation between the rate and the crushing capacity of the biomass crushing mill.
本発明の竪型ミルの粉砕容量評価方法は、バイオマス原料を予備粉砕して予め設定された所定の原料粒径のバイオマス粉砕物を形成する工程と、前記バイオマス粉砕物をバイオマス原料に応じたハードグローブ粉砕性試験により微粉砕する工程と、前記微粉砕したバイオマス原料において、評価粒径より小さい微粉の重量を求めて、バイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数を算出する工程と、予め求めておいた前記バイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数とバイオマス専用粉砕ミルでの粉砕容量との相関関係から、バイオマス粉砕容量を評価する工程と、を有することを特徴とするものである。 The method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present invention includes a step of pre-grinding a biomass raw material to form a biomass crushed product having a predetermined raw material particle size set in advance, and a hardware method in which the biomass crushed product is made according to the biomass raw material. A step of pulverizing by a glove crushability test and a step of calculating the hard glove crushability index of the biomass raw material by obtaining the weight of the fine powder smaller than the evaluation particle size in the pulverized biomass raw material were obtained in advance. It is characterized by having a step of evaluating the biomass crushing capacity from the correlation between the hard globe crushability index of the biomass raw material and the crushing capacity of the biomass-dedicated crushing mill.
従って、石炭とは異なる性状のバイオマス原料の粉砕容量を求めることができ、その結果、バイオマス原料を粉砕するときの竪型ミルの粉砕容量を高精度に設定することができる。 Therefore, the crushing capacity of the biomass raw material having properties different from those of coal can be obtained, and as a result, the crushing capacity of the vertical mill when crushing the biomass raw material can be set with high accuracy.
本発明の竪型ミルの粉砕容量評価方法では、前記ハードグローブ粉砕性試験にて、バイオマス微粉砕物の評価粒径を0.21mm〜0.84mmに設定することを特徴としている。 The method for evaluating the pulverization capacity of a vertical mill of the present invention is characterized in that the evaluation particle size of the biomass pulverized product is set to 0.21 mm to 0.84 mm in the hard glove pulverization test.
従って、バイオマス原料の性状に適合したバイオマス微粉砕物の評価粒径を設定することで、バイオマス原料の粉砕容量を高精度に求めることができる。 Therefore, the crushing capacity of the biomass raw material can be obtained with high accuracy by setting the evaluation particle size of the pulverized biomass product that matches the properties of the biomass raw material.
本発明の竪型ミルの粉砕容量評価方法では、前記バイオマス原料の原料粒径を1.0mm〜6.73mmに設定することを特徴としている。 The method for evaluating the crushing capacity of a vertical mill of the present invention is characterized in that the raw material particle size of the biomass raw material is set to 1.0 mm to 6.73 mm.
従って、バイオマス原料の性状に適合したバイオマス原料の原料粒径を設定することで、バイオマス原料の粉砕容量を高精度に求めることができる。 Therefore, by setting the raw material particle size of the biomass raw material that matches the properties of the biomass raw material, the crushing capacity of the biomass raw material can be obtained with high accuracy.
本発明の竪型ミルの粉砕容量評価方法では、ハードグローブ粉砕性試験の容器に投入する前記バイオマス粉砕物の仕込量を20g〜40gに設定することを特徴としている。 The method for evaluating the pulverization capacity of a vertical mill of the present invention is characterized in that the amount of the biomass pulverized product charged into the container for the hard glove pulverization test is set to 20 g to 40 g.
従って、バイオマス原料の性状に適合した容器へのバイオマス粉砕物の仕込量を設定することで、バイオマス原料の粉砕容量を高精度に求めることができる。 Therefore, the crushing capacity of the biomass raw material can be obtained with high accuracy by setting the amount of the crushed biomass material charged into the container suitable for the properties of the biomass raw material.
本発明の竪型ミルの粉砕容量評価方法では、前記バイオマス粉砕物が投入された容器を予め設定された所定の回転速度で5分〜10分間にわたって回転粉砕することを特徴としている。 The method for evaluating the crushing capacity of a vertical mill of the present invention is characterized in that a container in which the biomass pulverized product is charged is rotationally pulverized at a preset predetermined rotation speed for 5 to 10 minutes.
従って、バイオマス原料の性状に適合した容器の回転速度を設定することで、バイオマス原料の粉砕容量を高精度に求めることができる。 Therefore, by setting the rotation speed of the container suitable for the properties of the biomass raw material, the crushing capacity of the biomass raw material can be obtained with high accuracy.
本発明の竪型ミルの粉砕容量評価方法によれば、バイオマス原料を粉砕するときの竪型ミルの粉砕容量を高精度に設定することができる。 According to the crushing capacity evaluation method of the vertical mill of the present invention, the crushing capacity of the vertical mill when crushing the biomass raw material can be set with high accuracy.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る竪型ミルの粉砕容量評価方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present invention also includes a combination of the respective embodiments.
図4は、実施形態1の竪型ミルを表す概略構成図、図5は、実施形態1の竪型ミルにおける粉砕ローラの配列を表す平面図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the vertical mill of the first embodiment, and FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of crushing rollers in the vertical mill of the first embodiment.
竪型ミルは、石炭やバイオマスなどの固形物を粉砕するものである。ここで、バイオマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源であり、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料(ペレットやチップ)などであり、ここに提示したものに限定されることはない。 Vertical mills grind solids such as coal and biomass. Here, biomass is a renewable organic resource derived from living organisms, for example, thinned wood, waste wood, drifting wood, grass, waste, sludge, tires, and recycled fuel (pellets and chips) made from these. ) Etc., and is not limited to those presented here.
竪型ミル10において、図4及び図5に示すように、ハウジング11は、竪型の円筒中空形状をなし、天井部12に固形物供給管13が装着されている。固形物供給管13は、ハウジング11内に固形物を供給するものであり、下端部が下方まで延設されている。ハウジング11は、下部に架台14が設置され、この架台14上に粉砕テーブル15が回転自在に配置されている。粉砕テーブル15は、図示しない駆動装置により駆動回転可能であり、固形物供給管13の下端部に対向している。また、この粉砕テーブル15は、上面の中心部が高く、外側に向けて低くなるような傾斜形状をなし、外周部が上方に湾曲した形状をなしている。
In the
粉砕テーブル15は、その上方に対向して複数の粉砕ローラ16が配置されている。各各粉砕ローラ16は、粉砕テーブル15の外周部の上方に、周方向に均等間隔で配置されており、第1支持軸17に回転自在に支持されている。各支持アーム18は、中間部が水平方向に沿った第2支持軸19によりハウジング11に上下に揺動自在に支持されている。そして、各支持アーム18は、先端部に粉砕ローラ16の第1支持軸17が支持されている。そのため、各粉砕ローラ16は、第2支持軸19を支点として上下に揺動して粉砕テーブル15の上面に対して接近離反自在となる。また、各粉砕ローラ16は、外周面が粉砕テーブル15の上面に接触しており、この粉砕テーブル15から回転力を受けて連れ回りする。
A plurality of crushing
また、各支持アーム18は、上端部18aに対して各粉砕ローラ16の反力荷重を付与する反力荷重付与部材20が設けられる一方、下端部18bに対してストッパ21が設けられている。各支持アーム18は、この反力荷重付与部材20から荷重を受け、各粉砕ローラ16を粉砕テーブル15の上面に押し付ける。そのため、固形物が粉砕テーブル15の中心部に供給されると、この固形物は遠心力により外周側に移動し、各粉砕ローラ16と粉砕テーブル15との隙間に入り込む。各粉砕ローラ16は、反力荷重付与部材20から荷重により固形物押圧荷重を作用して粉砕する。
Further, each
また、ハウジング11は、下部に粉砕テーブル15の外周辺に位置して一次空気が送り込まれる入口ポート22が設けられる一方、上部に粉砕物を分級するロータリセパレータ23と分級した粉砕物を排出する出口ポート24が設けられている。更に、ハウジング11は、下部に異物排出管25が設けられている。
Further, the
このような竪型ミル10を設計、製造する場合、粉砕する原料の性状に応じた竪型ミルの粉砕容量(駆動力)を設定する必要がある。この場合、粉砕する原料が石炭である場合、日本工業規格(JIS m 08801など)で決められた粉砕性試験方法(ハードグローブ法)により石炭の粉砕性指数HGIを算出し、この粉砕性指数HGIを用いて竪型ミル10における石炭粉砕容量を設定している。
When designing and manufacturing such a
図1は、石炭及びバイオマスを用いたハードグローブ粉砕性試験における粉砕データを表す表である。 FIG. 1 is a table showing milling data in a hardgrove grindability test using coal and biomass.
石炭のハードグローブ粉砕性試験は、図1の表に示すように、原料粒径0.6mm〜1.18mm、仕込量50g、粉砕時間4分、評価粒径0.074mmが設定されている。まず、予備粉砕により原料粒径0.6mm〜1.18mmの石炭粉砕物を形成し、次に、ハードグローブ粉砕性試験装置を用いて石炭粉砕物を更に粉砕する。このハードグローブ粉砕性試験装置は、複数の半球形状をなす凹部が形成された粉砕室を有する容器と、凹部に嵌合する複数鋼球と、複数鋼球の上に載せるトップリングとを備える。50gの石炭粉砕物は、容器の各凹部内に入れられ、その上に鋼球を乗せ、更にその上にトップリングが乗せられる。そして、容器を毎分15回転〜20回転(15rpm〜20rpm)の回転速度で、4分間にわたって回転することで微粉砕する。 In the hardgrove grindability test of coal, as shown in the table of FIG. 1, a raw material particle size of 0.6 mm to 1.18 mm, a charging amount of 50 g, a crushing time of 4 minutes, and an evaluation particle size of 0.074 mm are set. First, a pulverized coal product having a raw material particle size of 0.6 mm to 1.18 mm is formed by preliminary pulverization, and then the pulverized coal product is further pulverized using a hardgrove grindability test device. This hard glove crushability test device includes a container having a crushing chamber formed with a plurality of hemispherical recesses, a plurality of steel balls fitted in the recesses, and a top ring placed on the plurality of steel balls. 50 g of crushed coal is placed in each recess of the container, a steel ball is placed on it, and a top ring is placed on it. Then, the container is finely pulverized by rotating at a rotation speed of 15 to 20 rotations per minute (15 rpm to 20 rpm) for 4 minutes.
その後、石炭粉砕物を20分間にわたって篩い分けすることで、評価粒径0.074mm以下の石炭微粉砕物の重量Wを計測する。そして、下記数式を用いてハードグローブ粉砕性指数HGIを小数点以下まで算出する。
HGI=13+6.93W
Then, the pulverized coal product is sieved for 20 minutes to measure the weight W of the pulverized coal product having an evaluation particle size of 0.074 mm or less. Then, the Hardgrove Grindability Index HGI is calculated to the right of the decimal point using the following formula.
HGI = 13 + 6.93W
このように石炭のハードグローブ粉砕性指数HGIが算出されると、例えば、予め設定された石炭用ミル粉砕容量補正整数に基づいて補正整数を求め、竪型ミル10における基準石炭粉砕容量に補正整数を乗算して石炭性状に応じた石炭粉砕容量を設定する。この石炭粉砕容量とは、単位時間あたりに評価粒径0.074mmまで粉砕できる竪型ミル10の駆動力である。
When the hardgrove grindability index HGI of coal is calculated in this way, for example, a correction integer is obtained based on a preset coal mill crushing capacity correction integer, and a correction integer is added to the reference coal crushing capacity of the
一方、バイオマス原料は、石炭と異なって圧縮性を有することから、石炭に応じて設定した原料粒径、仕込量、粉砕時間、評価粒径では、高精度なバイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数HGIを算出することができず、バイオマス原料に応じた最適な粉砕容量を設定することが困難となる。 On the other hand, since the biomass raw material has compressibility unlike coal, the hardgrove grindability index HGI of the biomass raw material is highly accurate in terms of the raw material particle size, the amount charged, the crushing time, and the evaluation particle size set according to the coal. Cannot be calculated, and it becomes difficult to set the optimum crushing capacity according to the biomass raw material.
そこで、本実施形態では、バイオマス原料に応じた最適な粉砕容量を設定することができるハードグローブ粉砕性試験における試験条件を設定した。即ち、バイオマス原料のハードグローブ粉砕性試験は、図1の表に示すように、適正範囲1として、原料粒径1.0mm〜6.73mm、仕込量20g〜40g、粉砕時間5分〜10分、評価粒径0.21mm〜0.84mmの条件に設定されている。 Therefore, in the present embodiment, the test conditions in the hard glove pulverizability test that can set the optimum pulverization capacity according to the biomass raw material are set. That is, in the hard glove crushability test of the biomass raw material, as shown in the table of FIG. 1, the raw material particle size is 1.0 mm to 6.73 mm, the charging amount is 20 g to 40 g, and the crushing time is 5 to 10 minutes as the appropriate range 1. , The evaluation particle size is set to 0.21 mm to 0.84 mm.
この場合、例えば、バイオマス原料として木質ペレットを適用すると、この木質ペレットは、粒径0.6mm〜1.0mmの粒子を圧縮して円筒形に成形したものであり、微粉砕時にこの成形体をほぐすものとなる。石炭の粉砕は、粒径1mm〜50mmの塊炭を粒径0.05mm程度へ粉砕するものであるが、木質ペレットの粉砕は、粒径0.6mm〜1.0mmの粒子が圧縮成形された成形体を粒径0.5mm〜1mm程度に粉砕することとなる。そのため、原料粒径を石炭と同様の0.6mm〜1.18mmとすると、木質ペレットの予備粉砕後の粒径が微粉砕後の粒径に近似してしまうことから、小型のハードグローブ粉砕性試験装置で微粉砕が可能な粒径1.0mm〜6.37mmとした。なお、原料粒径は、望ましくは、適正範囲2としての1.18mm〜4.76mmである。また、バイオマス原料は、木質ペレットに限定されるものではない。 In this case, for example, when wood pellets are applied as a biomass raw material, the wood pellets are obtained by compressing particles having a particle size of 0.6 mm to 1.0 mm and forming them into a cylindrical shape. It will be loosened. In the crushing of coal, lump coal having a particle size of 1 mm to 50 mm is crushed to a particle size of about 0.05 mm, while in the crushing of wood pellets, particles having a particle size of 0.6 mm to 1.0 mm are compression-molded. The molded body is pulverized to a particle size of about 0.5 mm to 1 mm. Therefore, if the grain size of the raw material is 0.6 mm to 1.18 mm, which is the same as that of coal, the grain size of the wood pellets after pre-grinding will be close to the grain size after fine crushing. The particle size was 1.0 mm to 6.37 mm, which can be finely pulverized by the test device. The particle size of the raw material is preferably 1.18 mm to 4.76 mm as the appropriate range 2. Moreover, the biomass raw material is not limited to wood pellets.
また、バイオマス原料(木質ペレット)は、石炭に比べて軽量であることから、石炭と同じ粉砕容器を使用すると、同じ体積を確保するためには、仕込量を少なくする必要があり、石炭の仕込量50gに対して少ないバイオマスの仕込量20g〜40gとした。なお、仕込量は、望ましくは、適正範囲2としての30gである。 In addition, since biomass raw materials (wood pellets) are lighter than coal, if the same crushing container as coal is used, it is necessary to reduce the amount charged in order to secure the same volume, and coal is charged. The amount of biomass charged was 20 g to 40 g, which was smaller than the amount of 50 g. The amount charged is preferably 30 g as the appropriate range 2.
バイオマス原料を充填する容器の回転速度を石炭と同速度とした場合、圧縮性を有するバイオマスは、長い粉砕時間5分〜10分とした。なお、粉砕時間は、望ましくは、適正範囲2としての7分である。 When the rotation speed of the container filled with the biomass raw material was the same as that of coal, the compressible biomass had a long crushing time of 5 to 10 minutes. The crushing time is preferably 7 minutes as the appropriate range 2.
そして、評価粒径は、木質ペレットにおける粒子の粒径0.6mm〜1.0mmに応じて、石炭の評価粒径0.074mmより大きい0.21mm〜0.84mmとした。 The evaluation particle size was set to 0.21 mm to 0.84 mm, which is larger than the evaluation particle size of coal of 0.074 mm, depending on the particle size of the particles in the wood pellets of 0.6 mm to 1.0 mm.
図2は、評価粒径より小さい粉砕物の量の比に対する粉砕容量比を表すグラフである。図2のグラフにて、横軸の評価粒径より小さい粉砕物の量の比とは、ハードグローブ粉砕性試験により求めた石炭の評価粒径0.074mmより小さい微粉砕物の量に対するバイオマス原料の評価粒径0.84mm(0.21mm)より小さい微粉砕物の量の比である。縦軸の粉砕容量比とは、竪型ミルの試験機にて、実際の木質ペレットを粉砕試験により粉砕容量を評価・算出し、標準石炭の容量との比で示したものである。 FIG. 2 is a graph showing a crushing volume ratio to a ratio of the amount of pulverized material smaller than the evaluated particle size. In the graph of FIG. 2, the ratio of the amount of pulverized material smaller than the evaluated particle size on the horizontal axis is the biomass raw material to the amount of pulverized material smaller than the evaluated particle size of 0.074 mm of coal obtained by the hardgrove grindability test. It is a ratio of the amount of finely pulverized material smaller than the evaluation particle size of 0.84 mm (0.21 mm). The crushing capacity ratio on the vertical axis is the crushing capacity of actual wood pellets evaluated and calculated by a crushing test using a vertical mill tester, and is shown as a ratio to the capacity of standard coal.
石炭と異なる性状のバイオマス原料A,B,C,D,Eに対してハードグローブ粉砕性試験を実施してハードグローブ粉砕性指数HGIを求めて作成したグラフである。一般にバイオマス原料は、弾性に富み、鉱物など脆性材料(石炭など)に比べて粉砕が難しいとされている。図2のグラフからわかるように、バイオマス原料Aは、材種などの影響により比較的粉砕が容易であったため、評価粒径より小さい粉砕物の量の比1.0に対して粉砕容量比1.0であり、石炭と同様の同じ粉砕処理容量が達成することができる。一方、バイオマス原料B,Cは、石炭より粉砕が難しいため、粉砕処理容量が小さくなってしまう。また、バイオマス原料D,Eは、バイオマス原料Aに比べても更に粉砕が易しかったことから粉砕処理容量が大きくなっている。 It is a graph created by performing a hardgrove grindability test on biomass raw materials A, B, C, D, and E having properties different from coal to obtain a hardgrove grindability index HGI. Generally, biomass raw materials are rich in elasticity and are said to be more difficult to crush than brittle materials such as minerals (coal, etc.). As can be seen from the graph of FIG. 2, the biomass raw material A was relatively easy to pulverize due to the influence of the grade and the like. It is 0.0, and the same grinding capacity as coal can be achieved. On the other hand, the biomass raw materials B and C are more difficult to crush than coal, so that the crushing processing capacity becomes smaller. Further, the biomass raw materials D and E are easier to crush than the biomass raw material A, so that the crushing processing capacity is large.
ここで、本実施形態の竪型ミルの粉砕容量評価方法について説明する。図3は、本実施形態の竪型ミルの粉砕容量評価方法を表すフローチャートである。 Here, a method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present embodiment.
本実施形態の竪型ミルの粉砕容量評価方法において、図3に示すように、ステップS11にて、バイオマス原料を予備粉砕し、原料粒径1.0mm〜6.73mmのバイオマス粉砕物を形成して収集する。ステップS12にて、ハードグローブ粉砕性試験装置を用いてバイオマス粉砕物を微粉砕する。このハードグローブ粉砕性試験装置は、石炭を粉砕するものと同様であり、20g〜40gのバイオマス粉砕物は、容器の各凹部内に入れられ、その上に鋼球を乗せ、更にその上にトップリングが乗せられる。そして、容器を毎分15回転〜20回転(15rpm〜20rpm)の回転速度で、5分〜10分間にわたって回転粉砕する。 In the method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present embodiment, as shown in FIG. 3, in step S11, the biomass raw material is pre-crushed to form a pulverized biomass product having a raw material particle size of 1.0 mm to 6.73 mm. And collect. In step S12, the biomass pulverized product is finely pulverized using a hard glove pulverization test apparatus. This hardgrove grindability test device is similar to that for crushing coal, and 20 g to 40 g of crushed biomass is placed in each recess of the container, a steel ball is placed on it, and a top is placed on it. The ring is placed. Then, the container is pulverized by rotation at a rotation speed of 15 to 20 rotations per minute (15 rpm to 20 rpm) for 5 to 10 minutes.
ステップS13にて、バイオマス粉砕物を20分間にわたって篩い分けすることで、評価粒径0.21mm〜0.84mm以下のバイオマス微粉砕物を篩い分けてそのバイオマス微粉砕物の重量Wを計測する。そして、ステップS14にて、下記数式を用いてバイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数HGIを小数点以下まで算出する。
HGI=13+6.93W
In step S13, the pulverized biomass is sieved for 20 minutes, so that the pulverized biomass having an evaluation particle size of 0.21 mm to 0.84 mm or less is sieved and the weight W of the pulverized biomass is measured. Then, in step S14, the Hardgrove Grindability Index HGI of the biomass raw material is calculated to the right of the decimal point using the following mathematical formula.
HGI = 13 + 6.93W
ステップS15では、算出されたバイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数HGIを用い、図2の評価粒径より小さい粉砕物の量の比に対する粉砕容量比を表すグラフ(バイオマス用ミル粉砕容量補正整数)に基づいて補正整数を求める。そして、ステップS16にて、竪型ミル10における基準バイオマス粉砕容量に補正整数を乗算してバイオマス性状に応じたバイオマス粉砕容量を設定する。このバイオマス粉砕容量とは、単位時間あたりに評価粒径0.21mm〜0.84mmまで粉砕できる竪型ミル10の駆動力である。
In step S15, the calculated Hardgrove Grindability Index HGI of the biomass raw material is used to create a graph (biomass mill crushing capacity correction integer) showing the crushing capacity ratio to the ratio of the amount of crushed material smaller than the evaluation particle size in FIG. Find the correction integer based on. Then, in step S16, the reference biomass crushing capacity in the
このように本実施形態の竪型ミルの粉砕容量評価方法にあっては、バイオマス原料を予備粉砕して予め設定された所定の原料粒径のバイオマス粉砕物を形成する工程と、前記バイオマス粉砕物をバイオマス原料に応じたハードグローブ粉砕性試験により微粉砕する工程と、前記微粉砕したバイオマス原料において、評価粒径より小さい微粉の発生率を求める工程と、予め求めておいた前記微粉の発生率とバイオマス専用粉砕ミルでの粉砕容量との相関関係から、バイオマス粉砕容量を評価する工程と、を有する。 As described above, in the method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present embodiment, the step of pre-grinding the biomass raw material to form a biomass crushed product having a predetermined raw material particle size set in advance and the biomass crushed product. Is finely pulverized by a hard glove crushability test according to the biomass raw material, a step of determining the generation rate of fine powder smaller than the evaluated particle size in the pulverized biomass raw material, and a predetermined generation rate of the fine powder. It has a step of evaluating the biomass crushing capacity from the correlation between the crushing capacity and the crushing capacity of the biomass crushing mill.
また、本実施形態の竪型ミルの粉砕容量評価方法にあっては、バイオマス原料を予備粉砕して予め設定された所定の原料粒径のバイオマス粉砕物を形成する工程と、前記バイオマス粉砕物をバイオマス原料に応じたハードグローブ粉砕性試験により微粉砕する工程と、前記微粉砕したバイオマス原料において、評価粒径より小さい微粉の重量を求めて、バイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数を算出する工程と、予め求めておいた前記バイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数とバイオマス専用粉砕ミルでの粉砕容量との相関関係から、バイオマス粉砕容量を評価する工程と、を有する。 Further, in the method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present embodiment, a step of pre-grinding the biomass raw material to form a biomass crushed product having a predetermined raw material particle size set in advance and the biomass crushed product are used. A step of pulverizing by a hard glove crushability test according to a biomass raw material, and a step of calculating the hard glove crushability index of the biomass raw material by obtaining the weight of fine powder smaller than the evaluation particle size in the pulverized biomass raw material. The present invention includes a step of evaluating the biomass crushing capacity from the correlation between the hard glove crushability index of the biomass raw material and the crushing capacity of the biomass-dedicated crushing mill, which has been obtained in advance.
従って、石炭とは異なる性状のバイオマス原料の粉砕容量を求めることができ、その結果、バイオマス原料を粉砕するときの竪型ミルの粉砕容量を高精度に設定することができる。 Therefore, the crushing capacity of the biomass raw material having properties different from those of coal can be obtained, and as a result, the crushing capacity of the vertical mill when crushing the biomass raw material can be set with high accuracy.
本実施形態の竪型ミルの粉砕容量評価方法では、ハードグローブ粉砕性試験にて、ハードグローブ粉砕性指数を算出するためのバイオマス微粉砕物の評価粒径を0.21mm〜0.84mmに設定する。従って、バイオマス原料の性状に適合したバイオマス微粉砕物の評価粒径を設定することで、バイオマス原料の粉砕容量を高精度に求めることができる。 In the crushing capacity evaluation method of the vertical mill of the present embodiment, the evaluation particle size of the biomass pulverized product for calculating the hardgrove grindability index is set to 0.21 mm to 0.84 mm in the hardgrove grindability test. To do. Therefore, the crushing capacity of the biomass raw material can be obtained with high accuracy by setting the evaluation particle size of the pulverized biomass product that matches the properties of the biomass raw material.
本実施形態の竪型ミルの粉砕容量評価方法では、バイオマス原料の原料粒径を1.0mm〜6.73mmに設定し、ハードグローブ粉砕性試験の容器に投入するバイオマス粉砕物の仕込量を20g〜40gに設定し、バイオマス粉砕物が投入された容器を予め設定された所定の回転速度で5分〜10分間にわたって回転粉砕するようにしている。従って、バイオマス原料の性状に適合したバイオマス原料の原料粒径、容器へのバイオマス粉砕物の仕込量、容器の回転速度を設定することで、バイオマス原料の粉砕容量を高精度に求めることができる。 In the method for evaluating the crushing capacity of the vertical mill of the present embodiment, the raw material particle size of the biomass raw material is set to 1.0 mm to 6.73 mm, and the amount of the crushed biomass to be charged into the container for the hard glove crushability test is 20 g. The amount is set to ~ 40 g, and the container in which the pulverized biomass is charged is pulverized at a preset predetermined rotation speed for 5 to 10 minutes. Therefore, the crushing capacity of the biomass raw material can be obtained with high accuracy by setting the raw material particle size of the biomass raw material suitable for the properties of the biomass raw material, the amount of the crushed biomass material charged into the container, and the rotation speed of the container.
10 竪型ミル
11 ハウジング
15 粉砕テーブル
16 粉砕ローラ
18 支持アーム
10
Claims (6)
前記バイオマス粉砕物をバイオマス原料に応じたハードグローブ粉砕性試験により微粉砕する工程と、
前記微粉砕したバイオマス原料において、評価粒径より小さい微粉の発生率を求める工程と、
予め求めておいた前記微粉の発生率とバイオマス専用粉砕ミルでの粉砕容量との相関関係から、バイオマス粉砕容量を評価する工程と、
を有することを特徴とする竪型ミルの粉砕容量評価方法。 A process of pre-grinding a biomass raw material to form a biomass pulverized product having a predetermined raw material particle size set in advance.
A step of finely pulverizing the pulverized biomass product by a hard glove pulverization test according to the biomass raw material, and
In the step of determining the generation rate of fine powder smaller than the evaluated particle size in the finely pulverized biomass raw material,
The process of evaluating the biomass crushing capacity from the correlation between the generation rate of the fine powder obtained in advance and the crushing capacity of the biomass crushing mill.
A method for evaluating the crushing capacity of a vertical mill, which comprises.
前記バイオマス粉砕物をバイオマス原料に応じたハードグローブ粉砕性試験により微粉砕する工程と、
前記微粉砕したバイオマス原料において、評価粒径より小さい微粉の重量を求めて、バイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数を算出する工程と、
予め求めておいた前記バイオマス原料のハードグローブ粉砕性指数とバイオマス専用粉砕ミルでの粉砕容量との相関関係から、バイオマス粉砕容量を評価する工程と、
を有することを特徴とする竪型ミルの粉砕容量評価方法。 A process of pre-grinding a biomass raw material to form a biomass pulverized product having a predetermined raw material particle size set in advance.
A step of pulverizing the biomass pulverized product by a hard glove pulverization test according to the biomass raw material
In the finely pulverized biomass raw material, a step of calculating the hardgrove grindability index of the biomass raw material by obtaining the weight of the fine powder smaller than the evaluated particle size, and
A step of evaluating the biomass crushing capacity from the correlation between the hardgrove grindability index of the biomass raw material obtained in advance and the crushing capacity of the biomass crushing mill.
A method for evaluating the crushing capacity of a vertical mill, which comprises.
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