KR101766604B1 - 수직형 롤러 밀 - Google Patents

Abstract

고정식 분급기를 구비하는 수직형 롤러 밀에 있어서, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감한다. 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기(20A)를 하우징(11) 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서, 고정식 분급기(20A)는, 콘(21)에 개구하는 고정 날개 입구 창(22)으로부터 고기 2상류를 내부로 도입하고, 고정 날개 입구 창(22)의 내측 근방에 장착된 고정 날개(23)에서 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 미분이 콘(21)의 내측에 마련된 내통(24)의 하단부측을 통해 상부의 미분탄 출구(16)로부터 외부로 유출되도록 구성되고, 내통(24)의 외표면에, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 높은 표면층(30)을 형성했다.

Description

수직형 롤러 밀{VERTICAL ROLLER MILL}

본 발명은 예를 들어, 미분탄 연소 보일러 등에 적용되는 수직형 롤러 밀에 관한 것이고, 특히, 고정식 분급기를 구비하는 수직형 롤러 밀에 관한 것이다.

종래, 석탄 연소 보일러에서는, 예를 들어 도 7 및 도 8에 도시된 수직형 롤러 밀(10)과 같은 미분탄기(밀)에 원료탄을 투입하여, 분쇄한 미분탄을 연료로서 사용한다. 수직형 롤러 밀(10)의 내부에서는, 하우징(11) 내의 하부에 설치된 분쇄 테이블(12) 상을 분쇄 롤러(13)가 회전하면서 선회한다. 또한, 도면 중의 부호 14는 원료탄을 투입하는 석탄 투입관이다.

수직형 롤러 밀(10) 내에 투입된 원료탄은 분쇄 테이블(12)과 분쇄 롤러 사이에 말려들어가는 것에 의해 분쇄되어 미분탄이 된다. 이 미분탄은, 분쇄 테이블(12)의 주위에 배치된 스로트(15)로부터 분출하는 열풍에 의해, 건조되면서 하우징(11) 내의 상방으로 배치된 고정식 분급기(20)로 기류 반송된다. 이 때, 입경이 큰 조대입자(粗大粒子)는, 중력에 의해 낙하하여 분쇄 테이블(12) 상으로 되돌려지는 중력 분급을 실행하기 때문에, 소망한 입경이 될 때까지 반복하여 분쇄를 받게 된다.

상술한 중력 분급에 의한 1차 분급 후에는, 조립(粗粒)을 포함한 제품 입자의 미분탄이 분쇄 테이블(12)의 상부에 배치된 분급기에 의해 더욱 분급된다. 이러한 분급기에는 고정식, 회전식, 및 고정식/회전식을 조합한 방식이 있고, 도시의 분급기는 고정식이다. 또한, 회전식 분급기는, 회전 날개에 의한 충돌·관성력에 의해 분급을 실시하는 것으로, 높은 분급 성능을 갖는 것이 알려져 있다.

기류 반송된 미분탄은 열풍에 의해 건조되고, 또한 고정식 분급기(20)를 통과하는 것에 의해 분급된다. 분급된 미분탄은, 고정식 분급기(20)의 내부로부터 하우징(11)의 외부 상방으로 연통하는 미분탄 출구(16)를 통해, 반송용의 1차 공기에 의해 보일러까지 기류 반송된다.

고정식 분급기(20)는, 콘(21)의 상단부 측에 있어서 둘레 방향으로 등피치로 개구하는 다수의 고정 날개 입구 창(22)을 구비하고 있다. 이 고정 날개 입구 창(22)은, 콘(21)을 형성하는 벽면을 관통해서 마련된 개구부이고, 미분탄을 기류 반송하는 흐름(이하, 「고기(固氣) 2상류」라고 함)이 통과하여 콘(21)의 내부로 유입하기 위한 입구 및 유로가 된다.

그리고, 콘(21)의 내벽 측에는, 각 고정 날개 입구 창(22)과 쌍을 이루는 다수의 고정 날개(23)가 장착되어 있다.

또한, 콘(21)의 내측에는, 고정 날개 입구 창(22) 및 고정 날개(23)와 대향하는 벽면을 형성하는 내통(24)이 마련되어 있다.

고정 날개(23)는 고기 2상류에 선회를 주기 위해 전부가 동일 방향으로 경사지고, 즉, 콘(21)의 축 중심을 향하는 반경 방향의 선으로부터 경사 각도(θ)를 갖고 장착되어 있다. 따라서, 고정 날개(23)의 경사 각도(θ)를 증감하면, 고정 날개(23)의 개도(각도)에 따라 선회류의 힘도 변화하므로, 분급하는 미분도의 조정이 가능해진다.

또한, 도면 중의 부호 25는, 원료탄 및 분급기(20)에서 분급된 조립을 분쇄 테이블(12) 상에 공급하는 콘 출구이다.

상술한 고정식 분급기(20)는 사이클론형의 분급기이며, 구동부가 없는 단순한 구조가 되기 때문에, 저비용으로 보수가 용이 등의 메리트를 갖고 있다. 그러나, 고정식 분급기(20)는 조립 역분급의 정도가 뒤떨어져서, 미분탄 중의 조립(연소성에 악영향을 주는 100메쉬를 넘는 정도의 조립)이 증가하기 때문에, 보일러로부터 배출되는 연소 배기 가스 중에 포함되는 미연분을 증가시키는 요인이 된다.

여기서, 고정식 분급기(20)의 분급 원리를 간단하게 설명하면, 고정 날개 입구 창(22)으로부터 인접하는 고정 날개(23) 사이를 통과하는 고기 2상류는, 미분탄의 입자가 선회류에 의해 조립과 미분에 원심 분급된다. 이후, 입경이 작은 경량의 미분은, 하방으로부터의 반전 상승류를 타고서 감아 올려져서 내통(24)의 하방으로부터 내측으로 들어가서 미분탄 출구(16)로부터 수직형 롤러 밀(10)의 외부로 유출된다. 그러나, 원심 분리된 입경이 큰 조립은, 중량이 크기 때문에 내통(24)의 하방으로부터 내통(24)의 내측으로 들어가는 흐름을 탈 수 없기 때문에 콘(21)의 내벽에 도달하여, 콘(21)의 내벽면을 따라서 중력에 의해 하방으로 낙하한다.

이 조립은, 최종적으로는 콘(21)의 하부 중앙으로 개구하는 석탄 투입관(14)으로부터 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하하여 재차 분쇄된다.

상술한 고정식의 분급기를 구비한 수직형 롤러 밀에 대해서는, 하기의 특허문헌 1에 개시된 종래 기술에 있어서, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감하기 위해, 날개 입구 창의 근방에 편류판(偏流板)을 마련하는 것이나, 내통의 기울기를 변경하는 것이 실행되고 있다.

일본 공개 특허 제 2011-104563 호 공보

상술한 바와 같이, 수직형 롤러 밀(10)의 고정식 분급기(20)에 있어서는, 분쇄 후의 중력 분급을 거친 고기 2상류에 대해서 고정 날개(23)가 선회를 주어서 원심력에 의해 조립과 미분으로 분급하고 있지만, 제품 입자 직경에 가까운 조분(조립/미립의 중간이며 미연분의 기초가 되는 입자 직경 150㎛ 정도)은 원심 효과가 약하고, 따라서, 기류의 변동 등에 의해 일부가 내통(24) 근방의 중심 방향으로 흘러들어, 내통(24)의 부근에서 선회·하강하는 경향을 나타낸다. 이 결과, 조분은 미분의 반전 상승류에 섞여 들어올 확률이 증가하고, 제품 미분에 섞여 오는 조분량의 증가에 의해, 분급 효율이 저하된다고 하는 문제를 갖고 있다.

분급 효율 저하의 주된 원인으로서는, 예를 들면 하기의 2개를 생각할 수 있다.

제 1 원인은, 도 8의 (a)에 파선 화살표로 도시하는 바와 같이, 고정 날개(23) 사이의 고정 날개 입구 창(22)을 통과한 고기 2상류에 포함되는 조립자의 일부[도면 중의 조립자(Pc)]가, 내통(24)의 외표면[콘(21)의 내벽면과 대향하는 면]과 충돌하여 반발하고, 고정 날개(23)의 배측(볼록 형상의 곡면)에 재차 충돌하는 것이다.

제 2 원인은, 도 8의 (a)에 파선 화살표로 도시되는 바와 같이, 고정 날개(23) 사이의 고정 날개 입구 창(22)을 통과할 때에, 고기 2상류에 포함되는 조립자의 일부[도면 중의 조립자(Pd)]가, 고정 날개(23)의 배측에 직접 충돌하는 것이다.

상술한 2개의 원인에 있어서, 고정 날개(23)의 배측에 충돌한 조립자(Pc, Pd)는, 고정 날개(23)가 비교적 반발력이 높은 철판제이기 때문에, 내통(24)의 외표면 근방까지 반발하여 실속(失速)한다. 즉, 고정 날개(23) 사이의 고정 날개 입구 창(22)을 통과한 고기 2상류는, 조립자의 일부가 고정 날개(23)의 배측이 되는 면에 충돌하고, 비교적 강한 반발력을 받아 내통(24)의 외표면 부근까지 이동해 실속하므로, 상술한 조립자(Pc, Pd)가 중력에 의해 내통(24)의 외표면을 따라서 낙하한다.

그러나, 이 조립자(Pc, Pd)는, 도 8의 (b)에 실선 화살표로 도시되는 바와 같이, 낙하 도중에 있어서 내통(24)의 내측[미분탄 출구(16)]을 향해 상승하는 미립자 반송용의 기류를 타게 된다.

이 결과, 고정 날개(23)의 배측에 충돌한 조립자(Pc, Pd)는, 내통(24)의 외표면 부근에서 실속하고, 미립자와 함께 미분탄 출구(16)로부터 유출되는 것으로 생각할 수 있다. 이러한 조립자(Pc, Pd)의 유출은, 고정식 분급기(20)의 분급 효율을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다.

근년, 세계적인 에너지 자원의 핍박을 배경으로, 염가인 저품위탄(低品位炭)의 이용 요구가 증가하고 있어서, 비교적 연소성이 좋은 저품위탄용의 분급기로서 고정식 분급기의 적용을 가능하게 하는 것이 기대되고 있다.

또한, 석탄 연소 보일러에 대해서는, 고효율(재 중 미연분의 저감)·저NOx 연료의 요구도 높고, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감 가능하게 하는 고정식 분급기가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 것은, 고정식 분급기를 구비하는 수직형 롤러 밀에 있어서, 제품 미분탄 중의 조립 비율(연소성에 악영향을 주는 100메쉬를 넘는 정도가 되는 조립의 비율)을 저감하는 것이다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해, 하기의 수단을 채용하였다.

본 발명의 제 1 태양은, 고체를 분쇄한 분체를 기류 반송하는 고기 2상류가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기를 하우징 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서, 상기 고정식 분급기는, 콘 형상 부재에 개구하는 고정 날개 입구 창으로부터 상기 고기 2상류를 내부로 도입하고, 상기 고정 날개 입구 창의 내측 근방에 장착된 고정 날개에서 상기 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 상기 미분이 상기 콘 형상 부재의 내측에 마련한 내통의 하단부측을 통해 상부의 미분 출구로부터 외부로 유출하도록 구성되고, 상기 내통의 외표면에, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 높은 표면층을 형성한 수직형 롤러 밀이다.

이 구성에 의하면, 내통의 외표면에 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 높은 표면층을 형성했으므로, 고정 날개를 통과한 고기 2상류의 흐름에 있어서, 내통의 외표면에 충돌하는 조립자는, 종래의 철판과 비교해 충분히(크게) 반발하게 되어, 이 결과, 조립자의 속도 저하(실속)를 방지 또는 억제할 수 있다.

이 경우, 매우 적합한 표면층으로서는, 경도가 높고 조립자의 충돌에 의해 마모되기 어려운 세라믹스를 예시할 수 있다.

본 발명의 제 2 태양은, 고체를 분쇄한 분체를 기류 반송하는 고기 2상류가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기를 하우징 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서, 상기 고정식 분급기는, 콘 형상 부재에 개구하는 고정 날개 입구 창으로부터 상기 고기 2상류를 내부로 도입하고, 상기 고정 날개 입구 창의 내측 근방에 장착된 고정 날개에서 상기 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 상기 미분이 상기 콘 형상 부재의 내측에 마련한 내통의 하단부측을 통해 상부의 미분 출구로부터 외부로 유출하도록 구성되고, 상기 내통의 외표면에, 충돌한 입자를 상기 외표면으로부터 이간하는 방향으로 반발하는 다수의 경사면을 둘레 방향으로 요철 형상으로 연속하여 마련한 수직형 롤러 밀이다.

이 구성에 의하면, 내통의 외표면에, 충돌한 입자를 외표면으로부터 이간하는 방향으로 반발하는 다수의 경사면을 둘레 방향에 요철 형상으로 연속하여 마련했으므로, 고정 날개를 통과한 고기 2상류의 흐름에 있어서, 내통의 외표면에 충돌하는 조립자는, 경사면에 의해 내통으로부터 멀어지는 방향으로 반발하게 되고, 게다가 충분한 원심력을 받으므로, 조립자의 속도 저하(실속)를 방지 또는 억제할 수 있다.

이 경우, 매우 적합한 경사면에는, 내통의 외표면을 톱니 단면 형상으로 하여 형성된 것이나, 외표면에 설치한 충돌 베인에 의해 형성된 것이 있다.

본 발명의 제 3 태양은, 고체를 분쇄한 분체를 기류 반송하는 고기 2상류가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기를 하우징 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서, 상기 고정식 분급기는, 콘 형상 부재에 개구하는 고정 날개 입구 창으로부터 상기 고기 2상류를 내부로 도입하고, 상기 고정 날개 입구 창의 내측 근방에 장착된 고정 날개에서 상기 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 상기 미분이 상기 콘 형상 부재의 내측에 마련한 내통의 하단부측을 통해 상부의 미분 출구로부터 외부로 유출하도록 구성되어 상기 내통의 외표면과 상기 고정 날개 입구 창 및 상기 고정 날개 사이에 역원추형의 반사판을 설치한 수직형 롤러 밀이다.

이 구성에 의하면, 상기 내통의 외표면과 상기 고정 날개 입구 창 및 상기 고정 날개 사이에 역원추형의 반사판을 설치했으므로, 고정 날개를 통과한 고기 2상류의 흐름에 있어서, 반사판에 충돌하는 조립자는 낙하 방향의 속도가 증가한다.

본 발명의 제 4 태양은, 고체를 분쇄한 분체를 기류 반송하는 고기 2상류가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기를 하우징 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서, 상기 고정식 분급기는, 콘 형상 부재에 개구하는 고정 날개 입구 창으로부터 상기 고기 2상류를 내부로 도입하고, 상기 고정 날개 입구 창의 내측 근방에 장착된 고정 날개로 상기 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 상기 미분이 상기 콘 형상 부재의 내측에 마련한 내통의 하단부측을 통해 상부의 미분 출구로부터 외부로 유출하도록 구성되어 상기 고정 날개의 배측이 되는 면에, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 낮은 표면층을 형성한 수직형 롤러 밀이다.

이 구성에 의하면, 고정 날개의 배측이 되는 면은, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 낮은 표면층이 되므로, 고정 날개의 배측에 직접 충돌한 입자나, 내통 외표면에의 충돌 후에 반발해 재차 충돌하는 입자의 반발량은, 종래의 철판과 비교해서 저하한다. 이 결과, 고정 날개의 배측에 충돌하는 입자는, 특히 입경이 큰 조립자는, 내통 근방까지 도달하는 일 없이 실속하여, 콘 형상 부재에 장착된 고정 날개 근방에 있어서 충분한 원심력을 받기 때문에, 콘 형상 부재의 내벽면까지 이동해 낙하한다.

이 경우, 매우 적합한 표면층으로서는, 예를 들면 구리를 예시할 수 있다.

상술한 본 발명에 의하면, 콘 형상 부재의 외표면에 충돌하는 조립자의 속도 저하(실속)가 방지 또는 억제되는 것에 의해, 조립자는 콘 형상 부재로부터 이간하는 방향으로 이동하는 동시에, 충분한 원심력에 의해 콘 형상 부재의 내면까지 이동한다. 따라서, 콘 형상 부재의 외표면에 충돌하는 조립자는, 미립자와 함께 미분탄 출구로부터 유출되는 일 없이 분쇄 테이블 상으로 낙하해 재차 분쇄되게 된다. 또한, 반사판에 충돌한 조립자도 낙하 방향의 속도가 증가하므로, 미립자와 함께 미분탄 출구로부터 유출되는 일 없이 분쇄 테이블 상으로 낙하해 재차 분쇄되게 된다.

또한, 상술한 본 발명에 의하면, 고정 날개의 배측면에 충돌한 입자의 반발량이 저감되는 것에 의해, 고정 날개 배측면에 충돌한 조립자 등의 입자는 내통 근방까지 도달하는 일 없이 실속하여, 고정 날개 근방의 충분한 원심력을 받아 콘 형상 부재의 내면까지 이동해 낙하한다. 이 때문에, 고정 날개 배측면에 충돌하는 조립자는, 미립자와 함께 미분탄 출구로부터 유출되는 일 없이 분쇄 테이블 상으로 낙하해 재차 분쇄되게 된다.

이 결과, 본 발명의 고정식 분급기를 구비하는 수직형 롤러 밀은 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감하여 분급 효율을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 수직형 롤러 밀을 미분탄 연소 보일러에 적용하면, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감 가능해져서, 재 중 미연분을 저감할 수 있다. 따라서, 비교적 연소성이 좋은 저품위탄용의 분급기로서 구동부가 없는 단순한 구조 때문에, 저비용으로 보수가 용이한 고정식 분급기를 채용할 수 있어 염가인 저품위탄을 미분탄 연료로 하여 연소시키는 석탄(미분탄) 연소 보일러를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수직형 롤러 밀에 대해서 제 1 실시형태를 도시하는 도면으로, (a)는 고정식 분급기의 주변 구조를 도시하는 횡단면도[도 1의 (b)의 A-A 단면도), (b)는 고정식 분급기의 주변 구조를 도시하는 종단면도,
도 2는 본 발명에 따른 수직형 롤러 밀에 대해서 제 2 실시형태를 도시하는 도면으로, 내통의 외표면 구조를 도시하는 횡단면도,
도 3은 도 2에 나타내는 수직형 롤러 밀의 변형예를 도시하는 도면으로, 내통의 외표면 구조를 도시하는 횡단면도,
도 4는 본 발명에 따른 수직형 롤러 밀에 대해서 제 3 실시형태를 도시하는 도면으로, 고정식 분급기의 주변 구조를 도시하는 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 수직형 롤러 밀에 대해서 제 4 실시형태를 도시하는 도면으로, 고정식 분급기를 구성하는 고정 날개의 단면 형상을 도시하는 단면도,
도 6은 도 5에 도시한 단면 형상을 갖는 고정 날개를 구비하는 고정식 분급기의 작용 효과를 도시하는 도면으로, (a)는 고정식 분급기의 횡단면도[도 6의 (b)의 A-A 단면도], (b)는 고정식 분급기의 종단면도,
도 7은 수직형 롤러 밀의 개략 구성예를 도시하는 종단면도,
도 8은 종래의 수직형 롤러 밀을 도시하는 도면으로, (a)는 고정식 분급기의 주변 구조를 도시하는 횡단면도[도 8의 (b)의 B-B 단면도], (b)는 고정식 분급기의 주변 구조를 도시하는 종단면도.

이하, 본 발명에 따른 수직형 롤러 밀의 일 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.

도 7에 도시되는 수직형 롤러 밀(10)은, 예를 들어 미분탄 연소 보일러의 연료가 되는 미분탄을 제조하는 장치(미분탄기)이다. 이 수직형 롤러 밀(10)은, 원료탄을 분쇄하여 미분탄으로 하고, 중력 분급 후의 미분탄이 고정식 분급기(20)에 의해 분급된다. 이 결과, 고정식 분급기(20)를 통과해 분급된 제품 미분은, 소망한 미분도를 갖는 미분탄 연료로서 수직형 롤러 밀(10)의 상부에 마련된 미분탄 출구(미분 출구)(16)로부터, 1차 공기에 의해 미분탄 연소 보일러로 기류 반송된다.

또한, 본 실시형태에 따른 수직형 롤러 밀(10)의 구성은, 후술하는 고정식 분급기(20)의 구성을 제외하고 상술한 종래 기술과 마찬가지이며, 따라서, 그 상세한 설명은 생략한다.

즉, 본 발명에 따른 수직형 롤러 밀(10)은, 원료탄(고체)을 분쇄한 미분탄(분체)을 기류 반송하는 고기 2상류(미분탄＋1차 공기)가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 미분탄 연소 보일러(외부)로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기(20)를 하우징(11) 내의 상부에 구비하고 있다. 이 고정식 분급기(20)는, 콘(콘 형상 부재)(21)에 개구하는 고정 날개 입구 창(22)으로부터 고기 2상류를 콘 내부로 도입하고, 고정 날개 입구 창(22)의 내측 근방에 장착된 고정 날개(23)에서 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 입경이 작은 경량의 미분이 콘(21)의 내측에 마련된 내통(24)의 하단부측을 통해 상부의 미분탄 출구(16)로부터 콘 외부로 유출하도록 구성되어 있다.

환언하면, 소망한 입경보다 작은 미분은, 고정식 분급기(20) 내에 설치된 내통(24)의 하단부를 통과해 상승하는 반전 상승류를 타고서 분급되고, 상부에 개구하는 미분탄 출구(16)를 통해 유출하므로, 이 미분은, 고정식 분급기(20) 및 수직형 롤러 밀(10)로부터 미분탄 연소 보일러에 제품 미분(연료용 미분탄)으로서 공급된다.

＜제 1 실시형태＞

본 실시형태에서는, 상술한 고정식 분급기(20)를 대신하여, 도 1에 도시된 바와 같이 구성된 고정식 분급기(20A)가 채용되어 있다. 즉, 본 실시형태의 고정식 분급기(20A)에는, 철판제인 내통(24)의 외표면에 세라믹스로 이루어지는 표면층(30)을 형성한 2층 구조의 고반발 내통(24A)이 채용되어 있다.

이 표면층(30)은, 충돌한 입자의 반발 계수가 종래의 내통 외표면인 철판 표면보다 높은 내통 외표면을 형성하는 것이며, 예를 들면 경도가 높은 세라믹스판을 철판제 내통 외표면에 장착한 구조로 하면 좋다.

상술한 표면층(30)은, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 높다. 이 때문에, 고정 날개(23)를 통과한 고기 2상류의 흐름에 포함되는 조립자는, 그 일부가 고반발 내통(24A)의 외표면에 형성된 표면층(30)에 충돌하면, 종래의 철판과 비교해 크게 반발하게 된다.

이 결과, 표면층(30)에 충돌한 조립자는, 예를 들면 도 1의 (a)의 도면 중에 화살표(f)로 도시되는 바와 같이, 고반발 내통(24A)의 외표면인 표면층(30)으로부터 멀어지는 방향으로 충분한 이동을 하는 동시에, 선회류의 충분한 원심력에 의해 콘(21)의 내벽면측까지 이동하므로, 조립자가 속도 저하에 의해 실속하지 않는다.

즉, 표면층(30)에 충돌해도 실속하지 않는 조립자는, 고반발 내통(24A)의 하단부를 통과해 상승하는 반전 상승류를 타지 않고, 따라서, 콘(21)의 경사진 내벽면에 낙하한다. 이 조립자는, 콘(21)의 내벽면을 따라서 낙하해, 최종적으로는 분쇄 테이블(12) 위에 낙하해 재차 분쇄된다.

상술한 바와 같이, 표면층(30)에 충돌한 조립자는, 실속이 방지 또는 억제된 것에 의해, 반전 상승류를 타고서 미립자와 함께 미분탄 출구(16)로부터 유출되지 않고, 게다가, 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하해 재차 분쇄되므로, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감하여 분급 효율을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 실시형태의 고정식 분급기(20A)를 구비하는 수직형 롤러 밀(10)은, 미분탄 연소 보일러에 적용하는 것에 의해, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감 가능해지므로, 재 중 미연분을 저감할 수 있다. 이 결과, 비교적 연소성이 좋은 저품위탄용의 분급기로서 구동부가 없는 단순한 구조로, 게다가, 저비용으로 보수가 용이한 고정식 분급기(20A)의 채용이 가능해진다.

본 실시형태에 있어서, 표면층(30)을 형성하는 소재는 입자의 반발 계수가 철판보다 높은 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 표면층(30)은 조립자 등의 입자가 충돌하는 것에 의해 연마되어 마모하는 것을 고려하면, 철판보다 경도가 높은 세라믹스의 채용이 바람직하다.

＜제 2 실시형태＞

본 실시형태에서는, 상술한 고정식 분급기(20)를 대신하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 경사면 내통(24B)을 구비하는 구성의 고정식 분급기(20B)가 채용되어 있다. 또한, 본 실시형태의 고정식 분급기(20B)에 있어서, 경사면 내통(24B) 이외의 구성은 상술한 종래예와 마찬가지이다.

즉, 본 실시형태의 고정식 분급기(20B)는, 내통(24)의 외표면에 둘레 방향으로 요철 형상으로 연속해 다수의 경사면(40)이 형성된 경사면 내통(24B)을 구비하고 있다. 본 실시형태의 경사면(40)은, 충돌한 조립자 등의 입자를 내통(24)의 외표면으로부터 이간하는 방향으로 반발하는 각도로 설정되어 있다.

구체적으로는, 경사면(40)의 경사 각도는, 도면 중에 화살표(f)로 도시되는 조립자의 흐름과 같이, 조립자의 유입 각도를 고려해, 경사면(40)에 충돌한 조립자가 반발해 콘(21)의 내벽면 방향을 향하는 경사 각도로 설정되어 있다. 즉, 조립자의 유입 각도는, 고기 2상류가 고정 날개 입구 창(22)을 통과해, 고정 날개(23)에서 선회가 주어지는 것에 의해 정해지는 각도이기 때문에, 경사면(40)의 경사 각도는, 이 유입 각도로 경사면(40)에 충돌한 조립자가 외향으로 반발하는 각도이면 좋다.

그리고, 도 2에 도시되는 본 실시형태에서는, 내통(24)의 외표면을 톱니 단면 형상으로 하는 것에 의해, 둘레 방향으로 요철 형상으로 연속하는 동일 형상의 경사면(40)이 다수 형성되어 있다.

이와 같이, 충돌한 조립자를 내통(24)의 외표면으로부터 이간하는 방향으로 반발하는 다수의 경사면(40)을 둘레 방향으로 연속하여 마련했으므로, 고정 날개(23)를 통과한 고기 2상류의 흐름에 있어서, 내통(24)의 외표면을 향하는 조립자는, 경사면 내통(24B)의 경사면(40)에 충돌하는 것에 의해 내통(24)으로부터 멀어지는 방향으로 반발한다. 게다가, 내통(24)으로부터 이간하는 방향으로 반발한 조립자는, 충분한 원심력에 의해 콘(21)의 내벽면까지 이동하므로, 조립자의 속도 저하를 방지 또는 억제할 수 있다.

따라서, 경사면(40)에 충돌해도 실속하지 않는 조립자는, 경사면 내통(24B)의 하단부를 통과해 상승하는 반전 상승류를 타지 않고, 콘(21)의 경사진 내벽면으로 낙하한다. 이 조립자는, 또한 콘(21)의 내벽면을 따라서 낙하하고, 최종적으로는 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하해 재차 분쇄된다.

상술한 바와 같이, 경사면(40)에 충돌한 조립자는, 실속이 방지 또는 억제된 것에 의해, 반전 상승류를 타고서 미립자와 함께 미분탄 출구(16)로부터 유출하지 않고, 게다가, 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하해 재차 분쇄되므로, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감하여 분급 효율을 향상시킬 수 있다.

그런데, 상술한 경사면 내통(24B)은, 내통(24)의 외표면을 톱니 단면 형상으로 하는 구조로 한정되는 일 없이, 예를 들면 도 3에 도시되는 고정식 분급기(20C)를 구성하는 경사면 내통(24C)과 같이, 외표면(24)에 경사면을 형성하는 충돌 베인(50)을 다수 설치한 변형예의 구조를 채용해도 좋다.

이러한 충돌 베인(50)에 의해 경사면을 형성한 경사면 내통(24C)으로 해도, 충돌 베인(50)이 경사면(40)과 마찬가지로 기능하므로, 상술한 경사면 내통(24B)과 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

＜제 3 실시형태＞

본 실시형태의 고정식 분급기(20D)에서는, 상술한 고정식 분급기(20)를 대신하여, 도 4에 도시되는 바와 같이, 내통(24)의 외표면과 고정 날개 입구 창(22) 및 고정 날개(23) 사이에, 역원추형의 반사판(60)을 설치한 고정식 분급기(20D)가 채용되어 있다. 또한, 본 실시형태의 고정식 분급기(20D)에 있어서, 반사판(60) 이외의 구성은 상술한 종래예와 마찬가지이다.

반사판(60)은, 콘(21)의 내부에 사방에 걸쳐서 설치된 역원추형의 판재이며, 수평 방향에 대해서 하향의 경사면을 형성하고 있다.

이 때문에, 고정 날개(23)를 통과한 고기 2상류의 흐름에 있어서, 도 4에 실선 화살표(f)로 도시되는 바와 같이, 반사판(60)에 충돌하는 조립자는, 하향의 낙하 방향으로 반발함으로써 그 속도가 증가한다.

즉, 반사판(60)이 없는 경우, 도 4에 파선 화살표(f')로 도시되는 바와 같이, 내통(24)의 외표면에 반발한 후의 조립자는, 반사판(60)에 충돌했을 경우와 비교해 하향의 속도 성분이 작고, 내통(24)의 하단부를 통과해 상승하는 반전 상승류에 말려 들어가기 쉽다.

그러나, 콘(21)의 내부에 반사판(60)을 마련한 것에 의해, 반사판(60)에 충돌한 조립자는, 반발 후에 하향의 낙하 방향 속도가 증가하고, 이 결과, 반전 상승류에는 타지 않고, 콘(21)의 경사진 내벽면으로 낙하한다. 이 조립자는, 한층 더 콘(21)의 내벽면을 따라서 낙하하고, 최종적으로는 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하해 재차 분쇄된다.

상술한 바와 같이, 반사판(60)에 충돌한 조립자는, 하향의 낙하 속도가 증가하는 것에 의해, 반전 상승류를 타고서 미립자와 함께 미분탄 출구(16)로부터 유출되는 일 없이, 또한 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하하여 재차 분쇄되므로, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감하여 분급 효율을 향상시킬 수 있다.

＜제 4 실시형태＞

본 실시형태에서는, 상술한 고정식 분급기(20)를 대신하여, 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이 구성된 고정식 분급기(20E)가 채용되어 있다. 즉, 본 실시형태의 고정식 분급기(20E)에서는, 고정 날개(23)의 배측이 되는 면에, 철판보다 반발 계수가 낮은 소재(저반발재)로 이루어지는 저반발층(70)을 형성한 저반발 고정 날개(23A)가 이용되고 있다.

도시의 저반발 고정 날개(23A)는 철판제의 고정 날개(23)에서 저반발층(70)과의 2층 구조이다. 구체적으로는, 고정 날개(23)가 볼록 형상으로 팽출하는 배측의 면에, 저반발재를 장착하는 등으로 하여 저반발층(70)을 형성하고 있다. 이 경우에 매우 적합한 저반발재는, 철판보다 반발 계수가 낮은 것에 더해, 입자의 충돌에 의해 마모되기 어려운 높은 경도를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 고정식 분급기(20E)에 있어서, 예를 들면 도 6의 (a)에 실선으로 도시되는 바와 같이, 저반발 고정 날개(23A)를 통과한 고기 2상류의 흐름에 포함되는 조립자(Pa)는, 그 일부가 내통(24)의 외표면에 충돌해 반발한다. 이 조립자(Pa)는 크게 반발하여 저반발 고정 날개(23A)측으로 이동하므로, 저반발 고정 날개(23A)의 배측에 형성된 저반발층(70)에 재차 충돌한다. 그러나, 이 저반발층(70)은, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 낮게 설정되어 있으므로, 조립자(Pa)의 반발량(반발면으로부터 도달 가능한 거리)이 종래의 철판면보다 저하하여, 내통(24)의 외표면 부근까지 도달하는 일 없이 실속한다.

또한, 저반발 고정 날개(23A)를 통과한 고기 2상류의 흐름에 포함되는 조립자(Pb)는, 그 일부가 저반발 고정 날개(23A)의 배측면에 형성된 저반발층(70)에 직접 충돌해 반발한다. 그러나, 이 저반발층(70)은, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 낮게 설정되어 있으므로, 조립자(Pb)의 반발량이 종래의 철판면보다 저하하여, 내통(24)의 외표면 부근까지 도달하는 일 없이 실속한다.

이 결과, 실속한 조립자(Pa, Pb)는, 콘(21)에 장착된 저반발 고정 날개(23A)의 근방에 형성되는 선회류를 타고서 충분한 원심력을 받게 된다. 이 때문에, 실속한 조립자(Pa, Pb)는, 원심력에 의해 콘(21)의 내벽면까지 이동해, 콘(21)의 내벽면을 따라서 분쇄 테이블(12)까지 낙하한다.

즉, 저반발층(70)에 충돌한 조립자(Pa, Pb)는, 원심력을 받아 콘(21)의 내벽면까지 이동하고, 콘(21)의 내벽면을 따라서 분쇄 테이블(12)까지 낙하하므로, 내통(24)의 하단부를 통과해 상승하는 반전 상승류를 타는 일은 없이, 최종적으로는 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하해 재차 분쇄된다.

상술한 바와 같이, 저반발층(70)에 충돌한 조립자(Pa, Pb)는, 반발량의 저감에 의해 반전 상승류를 타고서 미립자와 함께 미분탄 출구(16)로부터 유출되는 일 없이, 게다가, 분쇄 테이블(12) 상으로 낙하하여 재차 분쇄되므로, 제품 미분탄 중의 조립 비율을 저감하여 분급 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 고정 날개(23)에 대해서는, 각도나 형상을 변경하는 일 없이 분급 효율의 향상이 가능하게 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 저반발층(70)을 형성하는 소재는, 입자의 반발 계수가 철판보다 낮은 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 저반발층(70)은, 조립자 등의 입자가 항상 충돌해 연마되는(마모되는) 것을 고려하면, 철판보다 경도가 높은 소재를 채용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상술한 각 실시형태 및 그 변형예에 의하면, 고정식 분급기(20A 내지 20E)를 구비하는 수직형 롤러 밀(10)은, 제품 미분탄 중의 조립 비율(예를 들어 100메쉬를 넘는 정도의 조립 비율)을 저감할 수 있기 때문에, 이를 미분탄 연소 보일러에 적용하면, 제품 미분탄 중의 조립 비율이 저감하여, 재 중 미연분을 저감할 수 있다. 따라서, 비교적 연소성이 좋은 저품위탄용의 분급기로서 구동부가 없는 단순한 구조 때문에, 저비용으로 보수가 용이한 고정식 분급기(20A 내지 20E)를 채용할 수 있어 염가인 저품위탄을 미분탄 연료로 하여 연소시키는 미분탄 연소 보일러를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 적절하게 변경할 수 있다.

10 : 수직형 롤러 밀 11 : 하우징
12 : 분쇄 테이블 13 : 분쇄 롤러
14 : 석탄 투입관 15 : 스로트
16 : 미분탄 출구(미분 출구)
20, 20A 내지 20E : 고정식 분급기 21 : 콘(콘 형상 부재)
22 : 고정 날개 입구 창 23 : 고정 날개
24 : 내통 24A : 고반발 내통
24B, 24C : 경사면 내통 30 : 표면층
40 : 경사면 50 : 충돌 베인
60 : 반사판 70 : 저반발층

Claims (6)

1. 고체를 분쇄한 분체를 기류 반송하는 고기 2상류가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기를 하우징 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서,
   상기 고정식 분급기는, 콘 형상 부재에 개구하는 고정 날개 입구 창으로부터 상기 고기 2상류를 내부로 도입하고, 상기 고정 날개 입구 창의 내측 근방에 장착된 고정 날개에서 상기 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 상기 미분이 상기 콘 형상 부재의 내측에 마련한 내통의 하단부측을 통해 상부의 미분 출구로부터 외부로 유출되도록 구성되고,
   상기 내통의 외표면에 충돌한 입자를 상기 외표면으로부터 이간하는 방향으로 반발시키는 다수의 경사면을 둘레 방향으로 요철 형상으로 연속하여 상기 내통의 외표면에 마련하는
   수직형 롤러 밀.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 경사면은 상기 외표면을 톱니 단면 형상으로 하여 형성되어 있는
   수직형 롤러 밀.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 경사면은 상기 외표면에 설치한 충돌 베인에 의해 형성되어 있는
   수직형 롤러 밀.
4. 고체를 분쇄한 분체를 기류 반송하는 고기 2상류가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기를 하우징 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서,
   상기 고정식 분급기는, 콘 형상 부재에 개구하는 고정 날개 입구 창으로부터 상기 고기 2상류를 내부로 도입하고, 상기 고정 날개 입구 창의 내측 근방에 장착된 고정 날개에서 상기 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 상기 미분이 상기 콘 형상 부재의 내측에 마련한 내통의 하단부측을 통해 상부의 미분 출구로부터 외부로 유출되도록 구성되고,
   상기 내통의 외표면과 상기 고정 날개 입구 창 및 상기 고정 날개 사이에 역원추형의 반사판을 설치하고, 상기 고정 날개 입구 창 및 상기 고정 날개로부터 상기 반사판까지의 거리를, 상기 고정 날개 입구 창 및 상기 고정 날개로부터 상기 내통의 외표면까지의 거리보다 짧게 한
   수직형 롤러 밀.
5. 고체를 분쇄한 분체를 기류 반송하는 고기 2상류가 통과하는 것에 의해, 입경이 작은 미분을 원심력에 의해 분급하여 외부로 유출시키는 사이클론형의 고정식 분급기를 하우징 내에 구비하고 있는 수직형 롤러 밀에 있어서,
   상기 고정식 분급기는, 콘 형상 부재에 개구하는 고정 날개 입구 창으로부터 상기 고기 2상류를 내부로 도입하고, 상기 고정 날개 입구 창의 내측 근방에 장착된 고정 날개에서 상기 고기 2상류에 선회를 주는 것에 의해, 상기 미분이 상기 콘 형상 부재의 내측에 마련한 내통의 하단부측을 통해 상부의 미분 출구로부터 외부로 유출되도록 구성되고,
   상기 고정 날개의 배측이 되는 면에, 충돌한 입자의 반발 계수가 철판 표면보다 낮은 표면층을 형성한
   수직형 롤러 밀.
6. 삭제

Images