JP6942563B2 - 粉砕機の急速燃焼抑制装置及びその保守方法 - Google Patents
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なお、直管部の角度は、当該直管部の内部に存在する流体や粉体等の物質が重力の影響により容易に管路長手軸方向に移動しない角度であればよく、厳密に水平面に平行である必要はない。例えば微粉燃料を搬送する場合は、水平面に対して±30°以内の傾斜を持った配置であってもよい。
図1には、本実施形態に係る粉砕機を備えたボイラ設備1が示されている。なお、本実施形態では上方とは鉛直上側方向を、下方とは鉛直下側方向を示している。
本実施形態におけるボイラ設備1は、固体燃料として例えばバイオマス燃料を使用し、ボイラ本体3に供給するバイオマス燃料を粉砕する粉砕機5を備えている。粉砕機5は、バイオマス燃料のみを粉砕する形式であってもよいし、石炭とともにバイオマス燃料を粉砕する形式であってもよい。ここで、バイオマス燃料とは、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。バイオマス燃料は、バイオマスとなる植物が成育過程において二酸化炭素を取り込むことから、地球温暖化ガスである二酸化炭素を排出しないカーボンニュートラルとされるため、その利用が種々検討されている。
粉砕機5には、熱空気供給管15(管路の一例)が接続されている。熱空気供給管15は、1次通風機17に接続されており、空気予熱器19によって予熱された空気と、空気予熱器19をバイパスした空気とが混合して温度調整された空気が導かれるようになっている。また、熱空気供給管15には、ガス再循環通風機21を介して電気集塵機23を通過した排ガスの一部が導かれるようになっている。したがって、粉砕機5には、熱空気供給管15を介して、空気予熱器19で温度調整され、かつ排ガスによって酸素濃度調整された混合気が導かれる。
誘引通風機27から導かれた排ガスは、脱硫装置29にて脱硫された後に煙突31へと導かれて大気へと放出される。
消火剤噴射部60が例えば2つ設けられている場合、ハウジング41の中心軸線を挟んで対向して対になるように設けられているが、上方空間S2の消火剤噴射部60と、下方空間S1の消火剤噴射部60とは、ハウジング41の周方向に同じ位置で設けられる必要は無く、互いに周方向にずれていてもよい。このため、上方空間S2と下方空間S1の両方の広い領域にわたって偏りを少なくして消火剤を噴射することができる。
消火剤噴射部60は、燃料供給管43、熱空気供給管15及び微粉燃料供給管7にも設けられている。各消火剤噴射部60は、上述の消火剤噴射部60と同様に制御部によって制御される。これら消火剤噴射部60によって、急速燃焼の延焼が防止される。
なお、直管部7aの直行度は、直管部7aの内部に存在する流体や粉体等の物質が管路壁面の影響により容易に管路長手軸方向に移動できなくなる曲がり部分を有しないものであればよく、厳密に直線である必要はない。例えば、微粉燃料を搬送する場合は、直管部7aの入口での長手軸方向の向きと出口での長手軸方向の向きが±30°以内の曲がりを持った管路であってもよい。
ロータリセパレータ53では、巻き上げられた微粉のうち比較的大きな径の微粉は旋回するブレード53aによって叩き落されて粉砕テーブル45へと戻されて再び粉砕される。一方、ブレード53aを通過した分級後の微粉は、熱空気とともに微粉燃料供給管7へと導かれて、ボイラ本体3のバーナ9(図1参照)へ燃料として供給される。
図3は、図2のIII部を拡大した急速燃焼抑制装置の側面図である。粉砕機5から延出し、延焼の防止対策としてその途中に消火剤噴射部60を設ける管路として、微粉燃料供給管7、熱空気供給管15及び燃料供給管43があるが、本実施形態では、これらの管路のうち、微粉燃料供給管7について説明する。この急速燃焼抑制装置63は、前述したように微粉燃料供給管7に設けられている直管部7aと、この直管部7aの略中間部に設置された消火剤噴射部60と、直管部7aの両端にそれぞれ設けられた屈曲部65A,65B及び管継手66A,66B並びに開放フランジ座67A,67B(開放部)と、を備えて構成されている。また、直管部7aは少なくとも一部が直管方向になるよう、直管状態で設置されている。消火剤噴射部60は取付配管68を介して直管部7aの例えば上縁部に接続されている。
なお、本実施形態では、図3にあるように、直管部7aの両端側にそれぞれ屈曲部65A,65Bが設けられ、屈曲部及び開放フランジ座を2つ設けているが、2つに限定されることはない。例えば屈曲部65A(又は65B)は一端側にあり、他端側は管継手66B(又は66A)で、微粉燃料供給管7の適切な位置に接続されていてもよい。
ここで、消火剤Eの噴射距離L2は、消火剤噴射部60の取付配管68の形状や向きなどで変わる可能性がある。この噴射距離L2の設定は、消火剤噴射部60ができるだけ同様な形状と取付状態において実際に計測したものや精度良く類推されたものであることが好ましい。また何らかの影響で消火剤Eが噴射距離L2を越える場合がないように、想定される各種条件のもとで、噴射された消火剤Eの90%以上がある領域から噴射距離L2を設定することが好ましい。
このため、消火剤Eを噴射後の微粉燃料供給管7の清掃作業時においては、取り外した直管部7aのみ内部を洗浄すれば微粉燃料供給管7を容易に復旧させて、粉砕機5を再起動するための対応をすることができる。これにより、微粉燃料供給管7の分解に伴う粉砕機5の稼働停止時間を短くすることができ、稼働率の低下を最小限にすることができる。
これにより、消火剤Eを噴射後の熱空気供給管15や燃料供給管43の清掃作業時においては、熱空気供給管15や燃料供給管43の直管部の内部に付着した消火剤Eの除去を容易にすることで熱空気供給管15や燃料供給管43を容易に復旧させ、粉砕機5を再起動するための対応を迅速化することができる。
なお、本実施形態では、微粉燃料供給管7の直管部7aを水平状態としていたが、熱空気供給管15や燃料供給管43にある直管部は必ずしも水平状態でなくてもよい。即ち、直管部に設けた消火剤Eの噴射距離L2が、想定される各種条件のもとで、噴射された消火剤Eの90%以上が貯留される領域として噴射距離L2を設定することができれば、直管部は必ずしも水平状態でなくてもよく、直管部の長手軸方向が傾斜方向や鉛直方向であってもよい。
図6は、図2のVI部を拡大して急速燃焼抑制装置の第2実施形態を示す縦断面図である。この急速燃焼抑制装置71は、粉砕機5のハウジング41側壁部に設置された消火剤噴射部60に適用された例を示しているが、図3に示すように微粉燃料供給管7の直管部7aに設置された消火剤噴射部60に適用してもよい。
図7は、急速燃焼抑制装置の第3実施形態を示す縦断面図である。この急速燃焼抑制装置81は、粉砕機5のハウジング41側壁部に設置された圧力センサ61に適用された例を示しているが、図3に示す微粉燃料供給管7の直管部7aに設置したり、図6に示す粉砕機5のハウジング41側壁部に設置された消火剤噴射部60に適用してもよい。
例えば、上述した実施形態では、固体燃料であるバイオマス燃料を専ら粉砕する粉砕機5として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、固体燃料としては着火性の高い石炭などの炭化水素含有の化石固体燃料使用する粉砕機や、石炭とともにバイオマス燃料を混合して粉砕する粉砕機や、石炭とバイオマス燃料を切り替えて使用する粉砕機に対しても用いることができる。
7 微粉燃料供給管(管路)
7a 直管部
15 熱空気供給管(管路)
43 燃料供給管(管路)
60 消火剤噴射部
61 圧力センサ(圧力検知部)
63,71,81 急速燃焼抑制装置
65A,65B 屈曲部
66A,66B 管継手
67A,67B 開放フランジ座(開放部)
74,84 仕切弁
76 保護栓(保護部材)
77 索具
90 シールエア投入部
E 消火剤
L1 消火剤噴射部から管継手及び屈曲部までの距離
L2 消火剤の噴射距離
SA シールエア
Claims (9)
- 固体燃料を粉砕して微粉状にする粉砕機において、
前記粉砕機から延出し、その途中に直管部を備える少なくとも一つの管路と、
微粉状にされた前記固体燃料の急速燃焼による圧力上昇を検知する圧力検知部と、
前記直管部に設けられ、前記圧力検知部の検出結果に基づいて前記直管部の内部に消火剤を噴射する消火剤噴射部と、
前記直管部における前記消火剤噴射部の設置位置から上流側及び下流側に向かって、それぞれ前記消火剤の噴射距離よりも大きい距離を隔てた位置に設けられた一対の管継手と、を備え、
前記直管部は、少なくともその一部が水平方向に沿っている粉砕機の急速燃焼抑制装置。 - 固体燃料を粉砕して微粉状にする粉砕機において、
前記粉砕機から延出し、その途中に直管部を備える少なくとも一つの管路と、
微粉状にされた前記固体燃料の急速燃焼による圧力上昇を検知する圧力検知部と、
前記直管部に設けられ、前記圧力検知部の検出結果に基づいて前記直管部の内部に消火剤を噴射する消火剤噴射部と、
前記直管部における前記消火剤噴射部の設置位置から上流側若しくは下流側の一方側、及び/又は両方側に向かって、それぞれ前記消火剤の噴射距離よりも大きい距離を隔てた位置に設けられた屈曲部と、
前記屈曲部を挟んで前記消火剤噴射部の反対側に設けられた開放部と、
を備え、
前記直管部は、少なくともその一部が水平方向に沿っている粉砕機の急速燃焼抑制装置。 - 前記管路は、微粉状にされた前記固体燃料を搬送する微粉燃料供給管である請求項1又は2に記載の粉砕機の急速燃焼抑制装置。
- 前記管路は、熱空気供給管及び/又は前記固体燃料の燃料供給管である請求項1又は2に記載の粉砕機の急速燃焼抑制装置。
- 固体燃料を粉砕して微粉状にする粉砕機において、
前記粉砕機による粉砕後の微粉燃料の急速燃焼による圧力上昇を検知する圧力検知部と、
前記圧力検知部の検出結果に基づいて前記粉砕機の内部に消火剤を噴射する消火剤噴射部と、
前記消火剤噴射部及び/又は前記圧力検知部と前記粉砕機との間に設けられた仕切弁と、
を備え、
前記消火剤噴射部及び/又は前記圧力検知部を前記仕切弁に対して取り外し可能にした粉砕機の急速燃焼抑制装置。 - 前記仕切弁と前記粉砕機との間にシールエアを投入するシールエア投入部を備えた請求項5に記載の粉砕機の急速燃焼抑制装置。
- 前記消火剤噴射部の噴射通路には前記消火剤の噴射とともに外れる保護部材が設けられ、該保護部材は索具によって前記消火剤噴射部に接続されている請求項1から5のいずれかに記載の粉砕機の急速燃焼抑制装置。
- 固体燃料を粉砕して微粉状にする粉砕機に関して、
前記粉砕機から延出し、その途中に直管部を備える少なくとも一つの管路と、
微粉状にされた前記固体燃料の急速燃焼による圧力上昇を検知する圧力検知部と、
前記直管部に設けられ、前記圧力検知部の検出結果に基づいて前記直管部の内部に消火剤を噴射する消火剤噴射部と、
を備え、
前記直管部は、少なくともその一部が水平方向に沿っている粉砕機の急速燃焼抑制装置の保守方法であって、
前記直管部における前記消火剤噴射部の設置位置から上流側及び下流側に向かって、それぞれ前記消火剤の噴射距離よりも大きい距離を隔てた位置に一対の管継手を設け、
前記消火剤噴射部による前記消火剤の噴射後に、前記各管継手の接続を分断して前記直管部の一部を前記消火剤噴射部と共に取り外し、前記管路の内部に残留する前記消火剤を除去する粉砕機の急速燃焼抑制装置の保守方法。 - 固体燃料を粉砕して微粉状にする粉砕機に関して、
前記粉砕機から延出し、その途中に直管部を備える少なくとも一つの管路と、
微粉状にされた前記固体燃料の急速燃焼による圧力上昇を検知する圧力検知部と、
前記直管部に設けられ、前記圧力検知部の検出結果に基づいて前記直管部の内部に消火剤を噴射する消火剤噴射部と、
を備え、
前記直管部は、少なくともその一部が水平方向に沿っている粉砕機の急速燃焼抑制装置の保守方法であって、
前記直管部における前記消火剤噴射部の設置位置から上流側若しくは下流側の一方側、及び/又は両方側に向かって前記消火剤の噴射距離よりも大きい距離を隔てた位置に屈曲部を設け、
前記屈曲部を挟んで前記消火剤噴射部の反対側に開放部を設け、
前記消火剤噴射部による前記消火剤の噴射後に、前記開放部を開放し、その開放口から前記直管部の内部に残留する前記消火剤を除去する粉砕機の急速燃焼抑制装置の保守方法。
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JP2017162576A JP6942563B2 (ja) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 粉砕機の急速燃焼抑制装置及びその保守方法 |
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