JPH0263558A - 竪型ローラミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転テーブルとその粉砕面を押圧しながら転
勤する粉砕ローラとの間へ被粉砕物をかみ込ませて粗粉
と微粉に粉砕する竪型ローラミルに関するものである。

〔従来の技術〕

原子力発電所の増加に伴い、原子力発電所がベースロー
ド運転用としての比率が高まりつつある。

したがって火力発電所は、電力の需給調整用に中間負荷
運用が要求され、石炭焚火力発電所においてもこの要求
を満たすことが必要となってきた。

このために石炭焚ボイラにおいては低公害燃焼（低Ｎｏ
、、未燃分低減）や急速負荷変動運用（給炭量変化）が
実施され、それに伴い石炭を粒径の小さい微粉炭に粉砕
する微粉炭機（ミル）の高性能化が要求されるようにな
った。

石炭、セメント原料あるいは新素材原料などの被粉砕原
料を細かく粉砕する粉砕機の一タイプとして、回転テー
ブルと複数の粉砕ローラとを備えた竪型ローラミルが用
いられ、最近では代表機種の一つとしての地位を固めつ
つある。

石炭焚ボイラ用の竪型ローラミルシステムは、竪型ロー
ラミルへの石炭供給系統と、石炭を微粉砕する竪型ロー
ラミルと、竪型ローラミルへ供給される石炭量及び空気
量を駆動制御して図示していないバーナへの微粉炭供給
量を調節する制御系統とから構成されている。以下、第
１３図を用いて従来の竪型ローラミルシステムの概要に
ついて説明する。石炭供給系統は、石炭バンカ１と、石
炭バンカ１からの石炭を竪型ローラミル２へ供給する給
炭機３とから構成されている。また竪型ローラミル２は
、下部に回転テーブル４と粉砕ローラ５とからなる粉砕
部を、上部に粗粉を分離するための分級器６を備えてい
る。石炭バンカ１からの石炭は、給炭機３から竪型ロー
ラミル２の中央に位置する給炭管７を経て、回転テーブ
ル４の上へ供給され、石炭量は、給炭機３のベルトコン
ベア８の回転数をモータ９によって調節することにより
制御される。一方、空気は空気ダク１−１０より竪型ロ
ーラミル２の下部の円環状のエア・スロート１１を経て
竪型ローラミル２内へ導入され、空気量は、空気ダクト
１０に配置された空気ダンパ１２の開度を調節すること
により制御される。

このような竪型ローラミルシステムでは、負荷上昇指令
時に給炭量及び空気層を先行的に制御して、応答性の向
上を図っているが、竪型ローラミル２内での石炭の粉砕
遅れがあるため５０％負荷から１００％負荷まで上昇す
る際に微粉炭が竪型ローラミル２から送炭管１３へ出力
されて定常状態になるまで１５分程度かかる。このため
に竪型ローラミル２の応答性の遅れにより、現状の石炭
火山プラントでは、負荷変化時には１〜２％／龍の負荷
変化率で運用されている。

以下、第１４図および第１５図を用いて竪型ローラミル
の構造について説明する。

第１４図および第１５図において、２は竪型ローラミル
、４は回転テーブル、５は粉砕ローラ、６は分級部、７
は給炭管、１１はスロートで第１３図のものと同一のも
のを示す。

被粉砕、原料１３は給炭管７を経て竪型ローラミル２の
粉砕部へ供給され、回転テーブル４の遠心力の作用によ
って回転テーブル４の円周側に設けられた粉砕レース１
４へと送給される。粉砕レース１４上へ供給された被粉
砕原料１３は、竪型ローラミル２の外部から粉砕ローラ
シャフト１５によって加圧力が加わる粉砕ローラ５によ
って、粉砕レース１４内で、圧潰力とせん断力によって
被粉砕原料１３をそれぞれかみ込み粗粉砕と微粉砕がな
される。粉砕後の粉粒体は、回転テーブル４の外周に設
けられたエア・スロート１１から吹き出す熱風１６によ
ってミルケーシング１７の上方部へ吹き上げられ、分級
器６へと搬送される。吹き上げられた粉粒体のうち、粗
（て重い粒子は重力によって第１４図の矢印Ａで示すよ
うに粉砕部へ落下しく１次分級）、粉砕ローラ５と回転
テーブル４の粉砕レース１４によって再び粉砕される。

また、分級器６へ搬送された粒子群のうち、所定の粒径
以下の微粒子は分級器６を通って製品微粉として送炭管
１８より矢印Ｂで示すように図示していないバーナへ供
給される。所定の粒子径より径の大きな粒子は分級器６
で分離され、矢印Ｃで示すように粉砕部へ重力落下し再
粉砕される。

また、エアスロート１１の構造は第１６図に示すように
、エアスロート１１にはスロートプレート１９とスロー
トプレート回転軸２０が配置され、粉砕ローラ５のかみ
込み部２１、排出部２２共にスロートプレート１９の傾
斜角度（θｔ）は同一であった。

つまり、第１６図の矢印りで示すように回転テーブル４
の円周方向から均一に熱風１６を吹き出すために、粉砕
ローラ５の被粉砕原料かみ込み部２１や粉砕物排出側２
２でも同一の熱風１６が粉粒体に対し供給されていた。

そのため、粉砕前の粗い粒子までが熱風１６によって竪
型ローラミルの上方へ搬送され、結果的には分級器６ま
で至らず再び粉砕部へ循環されるものの、竪型ローラミ
ル内での滞留時間が長びくことからミル差圧が増大し、
また熱風１６の流量も無駄に消費されていた。

（発明が解決しようとする課題〕 従来の竪型ローラミルにおいては、回転テーブルと粉砕
ローラで粉砕される粉砕部での滞溜時間が少なくこのた
めに、粗粉のまま搬送される欠点があった。

本発明はかかる従来技術の欠点を解消しようとするもの
で、その目的とするところは、粉砕部での滞溜時間をで
きるだけ長くして粉砕能力を高め、しかも送風動力とミ
ル内圧力損失の少ない竪型口−ラミルを提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前述の目的を達成するために、回転テーブルの
供給側と排出側の少なくとも一方に、被粉砕原料の供給
と粉砕原料の排出を規制する規制手段を設けたものであ
る。

〔作用〕

規制手段によって粉砕部での滞溜時間は長くなるので粉
砕能力は向上し、しかも規制手段によって排出が規制さ
れるので、送風動力とミル内圧力を員失は少なくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る竪型ローラミルの縦断面
図、第２図は第１図のｎ−ｕ線断面図、第３図は第１図
のエアスロート部の拡大側面図である。

第１図および第３図において、符号４から２２は従来の
ものと同一のものを示し、２３．２４は回転テーブル４
の供給側、排出側、２５ａは回転テーブル４の排出側２
４に設けた規制手段である。

この様な構造において被粉砕原料１３は、原料供給管７
を通りミル内へ供給され回転テーブル４上へ落下し、遠
心力の作用により粉砕部へ送給される。被粉砕原料１３
の粉砕は、回転テーブル４の外周に設置した回転テーブ
ル４の粉砕レース１４と粉砕ローラ５によってなされ、
粉砕ローラ５の押圧力とせん断力が粉砕レース１４上の
粉層に強く作用する。粉砕ローラ５は、回転テーブル４
の円周方向に等間隔で複数個配置され、粉砕ローラシャ
フト１５に保持され加圧状態のまま粉砕ローラシャフト
１５のまわりを回転し、粉砕レース１４上の粉層上を転
勤する。粉砕されて生成した粉砕体は、回転テーブル４
の外周に設けられたエアスロート１１から噴き出す熱風
１６によってミルー上方部へ搬送される。

以上の説明は竪型ローラミルの一般的な説明であるが、
本発明においては第１図および第２図に示すように回転
テーブル４の排出側２４に被粉砕原料１３のエアスロー
ト１１への排出を防止するために規制手段２５ａを３箇
所に設けたのである。

この規制手段２５ａの高さは粉砕ローラ５の直径の約１
／３が好適である。この高さは、回転テーブル４上にホ
ールドされる粉層の量を考慮して設定される。

この規制手段２５ａは、粉砕されていないあるいは未だ
粉砕が不十分な粒子が、エアスロー１−１１の粉砕物排
出部（微粉生成部）２２に入り込むのを防止する。これ
によって、微粉生成の空気流路断面積は縮小することが
なくなり従って抵抗も必要以上に生じなくなる。これが
ミル差圧低減に大きな役割を果す。

また、エアスロート１１からの風量と方向は、第３図に
示すようにエアスロート１１に円周方向等間隔に複数個
取りつけたスロートプレート１９によって制御卸される
。スロー！・ブレート１９は、はぼ板状体の中心にスロ
ートプレート回転軸２０があり、ここを中心にスロート
プレート１９を回転させることにより、エア・スロート
１１の開口面積が調整される。これらスロートプレート
１９はミル外部からの操作が可能である。各粉砕ローラ
５の各かみ込み部２１においては、第３図に示すように
スロートプレート１９はほぼ全開に近い状態であり、少
量の熱風１６により回転テーブル４上の被粉砕原料１３
を各粉砕ローラ５のかみ込み部２１へ送給する。また、
各粉砕ローラ５の粉砕物排出部（かみ込み部２１とは反
対側の微粉生成部）２２のスロートプレート１９は、か
み込み部２１とは逆に全開に近い状態になされており、
多量の垂直上昇噴流の熱風１６が粉砕された粉粒体をミ
ル上方部へ輸送するようになっている。

このように粉砕ローラ５かみ込み部２１において無駄な
熱風１６を使用することなく粉粒体の−Ｆ昇輸送が必要
な箇所にのみ集中的に熱風１６を使用することができる
。

第４図は、給炭負荷率に対する製品微粉粒度（２００メ
ツシュパス量１％）の関係を示す実験データである。

第４図において、曲線Ｅは本発明の実施例に係る竪型ロ
ーラミルを示すので、曲線Ｆは従来の竪型ローラミルを
示す。

第４図に示すように両方の竪型ローラミル共に給炭負荷
率の上昇にともない製品微粉粒度は減少するが、実験を
行った給炭負荷率全域にわたり本発明に係る竪型ローラ
ミルの方が微粉粒度が高い。

これは、規制手段２５ａによって粉砕の終了した微粉の
みがミル分級器６へ吹き上げられるために１次分級域（
重力分級域）や２次分級域（分級機）から粉砕部への戻
りが少なく粉砕部に加わる負担が低減すること、また回
転テーブル４上の粗粉が強制的に粉砕部へ送給されるこ
とのために、粉砕がより効率良く行われたためと考えら
れる。

第５図には、給炭負荷率に対するミル差圧（ウィンドボ
ックス２６と分級器６人ロ間の圧力ｔｉ失）の変化をま
とめて示す。

第５図における曲線Ｇは本発明の実施例に係る竪型ロー
ラミルを示し、曲線Ｈは従来の竪型ローラミルを示す。

第５図において給炭負荷率の上昇とともに曲線Ｇ、Ｈで
示すようにミル差圧がゆるやかに増大する。また両ミル
を比較すれば、本発明になる規制手段２５ａやエアスロ
ート１１の風量を調整する方が大幅にミル差圧が低い。

この理由は、前述したように、ミル内循環量が減少した
ことやエアスロート１１において微粉のみを吹き上げ輸
送するという作用に起因するものと考えられる。

第６図は微粉炭の燃焼試験結果である。本発明の実施例
に係る竪型ローラミルと従来の竪型ミルを使用して燃焼
実験を行い、排ガス中のＮｏｘ？ａ度（０２６％換算、
ｐｐｍ）と灰中未燃分の排出レベルを比較したものであ
る。

第６図において曲線Ｉは本発明の実施例に係る竪型ロー
ラミルに係るもの、曲線Ｊは従来の竪型ローラミルに係
るものである。

第６図の曲線■からも明らかなように本発明の実施例に
係る竪型ローラミルの方が、Ｎ　Ｏｘ　’ＩＱ度や灰中
未燃分がともに低い。これは、微粉搬送用の１次空気量
が減少するために微粉炭粒子の噴出速度が低減すること
、さらに微粉の粒度が向上したことの両件用によって、
バーナにおける着火が促進され、火炎もより安定に保持
されるようになったためと考えられる。以上の作用によ
って、バーナ近傍の火炎中心に高温還元域が形成され、
Ｎｏを還元する中間生成物の量が増大し結果的にＮ　Ｏ
ｘ　Ｑ度が低減する。また、当然のことではあるが、保
炎強化によって燃え切りも早まり灰中未燃分が低減する
。

第７図、第８図および第９図のものは他の実施例を示す
もので、第７図は縦断面図、第８図は第７図の■−■線
断面図、第９図は第７図の要部を拡大した詳細図である
。

第７図から第９図において、２５ｂは規制手段、２７は
原料送給ブレード支持アーム、２８は原料送給ブレード
可動アーム、２９は原料送給ブレード支持軸、３０はス
プリングで、他の符号は第１図から第３図のものと同一
である。

第７図から第９図に示す他の実施例においては、回転テ
ーブル４の供給側２３へ対応するように、給炭管７の出
口端部より、ミルケーシング１７の外部より複数の原料
送給ブレード支持アーム２７で支持された規制手段２５
ｂが３本（粉砕ローラ５が３個であるので）配置されて
いる。被粉砕原料１３は規制手段２５ｂによって、粉砕
ローラ５のかみ込み部２１へ供給される。規制手段２５
ｂは、原料送給ブレード支持アーム２７と原料送給ブレ
ード可動アーム２８によって支持されており、ミル内へ
の原料供給量あるいはミル内ホールドアツプに対応させ
て、規制手段２５ｂを粉砕ローラシャフト１５に対する
傾斜角度を変化させることができる。規制手段２５ｂを
移動させる場合、原料給炭管７の出口における原料送給
ブレード支持軸２９が固定されているので、ここがブレ
ード回転の支点となる。ミル内へ供給される被粉砕原料
１３が少量である場合、粉砕ローラ５に対し積極的にか
み込みを行わせるために、規制手段２５ｂの排出端部を
各粉砕ローラ５のかみ込み部２１へ近づける。これによ
り、少量を供給する場合でも振動を防止することができ
る。さらにミル内でのホールドアツプが多い場合（これ
はミル差圧により予測する）には、規制手段２５ｂの排
出端部を各粉砕ローラ５のかみ込み部２１からやや離す
ようにする。

この目的はミル差圧を低下させることにあるのではなく
、粉砕ローラ５のかみ込み部２１における負荷を低下さ
せ、極端な場合に生ずるおそれのあるミル閉塞を防止す
ることにある。

また、原料送給ブレード支持アーム２７には、一端をミ
ルケーシング１７に固定され他端を原料送給ブレード支
持アーム２７の先端に固定されたスプリング３０が装着
されている。このスプリング３０は、強靭でかつ強い弾
性作用があり、規制手段２５ｂに堆積する被粉砕原料の
量や規制手段２５ｂに加わる力に応じて変形するかある
いは周期的に運動する。これにより、ミル内における粉
層の動的負荷は、自刃的に規制手段２５ｂに吸収され、
被粉砕原料１３は適切な速度で粉砕ローラ５のかみ込み
部２１へ送給されるようになる。

ここでスプリング３０の作用による炭層高さの自己調整
作用と、原料送給ブレード可動アーム２８の駆動による
強制的な石炭供給作用について述べておく。ミルがごく
通常の連続運転される場合には、調整景は大きくなくて
も十分であり、スプリング３０による自動調整作用によ
り対応することが可能である。しかしながら、（ｉ）極
度に粉砕性の劣る原料が入る場合や（ｉｉ）供給量が不
規則に変動する条件、また（　ｉｉｉ　）供給量変化が
著しく大きい高速負荷変動が行われる場合には、あらか
じめ原料送給ブレード可動アーム２８を動かし、より適
切な条件に設定する必要がある。

第９図に粉砕ローラミル５のかみ込みの機能を簡略に示
す。粉砕ローラ５と回転テーブル４のかみ込み部へ規制
手段２５ｂにより供給された被粉砕原料１３は、粉砕ロ
ーラ５の圧潰力によって粉砕される。このようなかみ込
みの促進によって、圧潰力によって粗粉砕がより効果的
に行われる。

特に、微粉の生成が速いが粗粉砕の遅れるような原料（
特に石炭など）の粉砕にも好適である。また、原料供給
量が少ない場合、被粉砕原料１３をかみ込み部２１へ集
中させることができるために粉砕ローラ５の振動を防止
することができる。粉砕ローラ５の振動は、かみ込みや
メタルタッチによって生じるのではなく、粉砕レース１
４上に粉層が少ない場合、粉砕ローラ５と粉層の間にす
べり　（ｓ　Ｉ　ｉ　ｐ）が生じ、いわゆる“スティッ
ク−スリップ（ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象”によって
励起される。さらに、被粉砕原料１３が粉砕ローラ５の
かみ込み部２１に集まるため、エアスロート１１からは
、粉砕の終了・した微粉のみを吹き上げ輸送することに
なり、ミル差圧が低減する。

ミル内の圧力損失が低減すれば送風動力も削減すること
ができる。

第１０図、第１１図および第１２図に示すものは他の実
施例を示すもので、第１０図は縦断面図、第１１図は第
１０図のＸＩ−ＸＩ線断面図、第１２図は第１０図の要
部を拡大した詳細図である。

第１０図から第１２図において、２５ｃは規制手段、３
１はホルダで、他の符号は第１図から第９図のものと同
一である。

第１０図および第１１図において被粉砕原料１３は、給
炭管（シュート）７を通じてミル内の粉砕部へ落下し、
給炭管（シュート）７の出口下端部において、ホルダー
３１に支持された３本の規制手段２５ｃによって３等分
割され、各粉砕ローラ５のかみ込み部２１へ送給される
。

第１２図は、ローラミルのかみ込み部の機構を模式的に
示すものである。

第１０図および第１１図の給炭管（シュート）７より供
給される被粉砕原料１３は、規制手段２５Ｃによって粉
砕レース１４の供給側２３へ送給される。この被粉砕原
料１３には圧下刃が作用し、粉砕ローラ５と粉砕レース
１４の間で圧潰力とせん断力によって微粉砕が行われる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば微粉砕原料を粉砕部での滞溜時間を長く
することができるので粉砕能力を高めることができ、送
風動力とミル内圧力損失を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１２図は本発明の実施例を示すもので、第
１図、第７図および第１０図は本発明の実施例に係る縦
断面図、第２図、第８図および第１１図は第１図のｎ−
ｎ線、第７図の■−■線および第１０図のＸＩ−ＸＩ線
線断断面図第３図、第９図および第１２図は第１図、第
７図および第１Ｏ図の要部を拡大した側面図、第４図は
製品微粉粒度と給炭負荷率の関係を示す特性曲線図、第
５図はミル差圧と給炭負荷率の関係を示す特性曲線図、
第６図は灰中未燃分率とＮＯｘＹＭｔ度の関係を示す特
性曲線図、第１３図は竪型ローラミルの概略系統図、第
１４図は従来の竪型ローラミルの縦断面図、第１５図は
第１４図ノＸＶ−ＸＶｗ４横断面図、第１６図は第１４
図の要部を拡大した側面図である。 ４・・・・・・・・・回転テーブル、５・・・・・・・
・・粉砕ローラ、７・・・・・・・・・給炭管、１３・
・・・・・・・・被粉砕原料、２３・・・・・・・・・
供給側、２４・・・・・・・・・排出側、２５ａ、２５
ｂ。 ２５ｃ・・・・・・・・・規制手段。 第 図 第 図 第５ ′突 □♀占炭　負荷率（５−） １０゜ 第 図 −ＮＯｘ５ｉｊ刀ｒ（０２６’／Ｊ＊１１　ｐｐｍ）第
１Ｏ図 ｉ／１３ 第 図 第 図 第 Ｉ 図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 給炭管よりの被粉砕原料を粗粉と微粉に粉砕する回転テ
   ーブルと粉砕ローラに供給し、回転テーブルと粉砕ロー
   ラで粉砕するものにおいて、前記回転テーブルの供給側
   と排出側の少なくとも一方に、被粉砕原料の供給と粉砕
   原料の排出を規制する規制手段を設けたことを特徴とす
   る竪型ローラミル。