KR102292355B1 - 고체 연료 공급 장치 및 방법 및 분쇄기, 보일러 - Google Patents

Abstract

고체 연료 공급 장치 및 방법 그리고 보일러에 있어서, 로터리 밸브의 작동 정지를 억제하여 고체 연료의 안정된 공급을 확보한다.
고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관(63)과, 고체 연료 공급관(63)에 마련되어서 회전 가능한 임펠러(82)를 갖는 로터리 밸브(64)와, 로터리 밸브(64)에서의 말려 들어감을 검출하는 검출기(115)와, 검출기(115)가 말려 들어감을 검출하면 임펠러(82)를 미리 설정된 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키는 제어 장치(65)를 구비한다.

Description

고체 연료 공급 장치 및 방법 및 분쇄기, 보일러{SOLID FUEL SUPPLY APPARATUS, SOLID FUEL SUPPLY METHOD, PULVERIZER AND BOILER}

본 발명은, 고체 연료 공급 장치 및 방법, 이 고체 연료 공급 장치를 구비하는 분쇄기, 이 분쇄기를 구비하는 보일러에 관한 것이다.

보일러는, 중공 형상을 이루어 연직 방향으로 설치되는 화로를 갖고, 화로 벽에 복수의 연소 장치(연소 버너)가 주위 방향을 따라 배치되어 있다. 보일러는, 화로의 연직 방향 상방에 연도가 연결되어 있고, 이 연도에 증기를 생성하기 위한 열교환기가 배치되어 있다. 그리고, 연소 버너가 화로 내에 연료와 공기의 혼합기를 분사함으로써 화염이 형성되고, 고온의 연소 가스가 생성되어서 연도에 흐른다. 연도에 흐른 연소 가스는, 열교환기를 구성하는 복수의 전열관 내를 흐르는 물이나 증기를 가열하여 과열 증기가 생성된다.

보일러에서는, 고체 연료 공급 장치에 의해 미분상으로 분쇄된 고체 연료가 연소 버너에 공급된다. 고체 연료 공급 장치는, 벙커와, 연료 공급기와, 고체 연료 공급관과, 분쇄기(밀)와, 미분 연료 공급관을 구비한다. 연료 공급기는, 벙커의 고체 연료를 고체 연료 공급관으로부터 분쇄기에 공급한다. 분쇄기는, 고체 연료를 소정 입경보다 작은 미분상으로 분쇄하고, 미분 연료 공급관으로부터 연소 버너에 공급한다.

근년, 재생 에너지의 활용이 진행되고 있고, 고체 연료로서 바이오매스의 적용이 요구되고 있다. 탄소 함유의 고체 연료로서, 목질계 등의 바이오매스 연료는, 미세하게 분쇄하기 어렵고, 또한, 연소성이 높고 비교적 큰 입경이어도 적합하게 연소시킬 수 있는 성질이다. 따라서, 바이오매스 연료는, 고체 연료로서 사용되는 경우, 석탄과 비교하여 약 5 내지 10배 정도 큰 입경의 상태에서 분쇄기로부터 보일러에 마련된 연소 장치(연소 버너)에 공급되는 것이 통상이다.

이와 같이, 석탄과 바이오매스 연료는, 연소 버너에 공급될 때의 입경이 상이하기 때문에, 고체 연료의 분쇄 및 분급을 행하는 분쇄기는, 바이오매스 연료 분쇄 용도와 석탄 분쇄 용도로 상이하게 개별 설계(예를 들어 하우징 형상, 회전 테이블의 회전 속도나 분급기의 회전 속도 등)되는 것이 원래 바람직하다. 그러나, 설비 비용이나 설치 스페이스 등의 관점에서, 동일한 분쇄기로 바이오매스 연료와 석탄의 양쪽의 고체 연료에 대응하여, 석탄과 바이오매스 연료를 공용할 수 있는 그 분쇄기를 사용하여, 바이오매스 연료를 사용할 수 있는 것이 요망되고 있다.

바이오매스 연료는, 나무의 부스러기 등을 소정의 크기로 압축 성형한 칩이나 펠릿이고, 입경이 일정하다. 그 때문에, 바이오매스 연료가 벙커와 연료 공급기 사이의 다운스파우트부 내에 저류되어 있는 경우, 석탄 연료의 경우에 비하여, 각 바이오매스 연료 간에 형성되는 간극이 커진다. 분쇄기는, 바이오매스 연료를 분쇄할 때, 바이오매스 연료에 대하여 고온 공기를 공급함으로써, 건조 및 반송을 행한다. 그러자, 분쇄기의 내부로부터 뿜어 올리는 고온 공기가 이 간극을 통과하여 벙커에 빠져 나가고, 바이오매스 연료의 반송성의 악화나 분진 발생, 다운 스파우트부의 착화 등이 발생할 우려가 있다. 그래서, 급탄기와 연료 공급관 사이에 로터리 밸브를 마련함으로써 시일성을 확보하고, 분쇄기로부터 벙커로의 고온 가스의 뿜어 올림에 의한 역류가 억제되고 있다. 또한, 연료 공급부에 로터리 밸브를 마련한 것으로서는, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.

일본 특허 제4716217호 공보

로터리 밸브는, 케이싱 내에 임펠러가 회전 가능하게 지지된 구조이다. 바이오매스 연료는, 임펠러에 있어서의 복수의 블레이드 사이의 공간부에 들어가, 임펠러가 회전함으로써 반송된다. 임펠러의 복수의 블레이드의 선단과 케이싱의 내면의 간극은 좁게 설정되어 있고, 그것들 사이의 시일성이 확보되어 있다. 그런데, 바이오매스 연료는, 나무의 분쇄물 등을 압축 성형한 것인 점에서, 바이오매스 연료의 제조 시에 나무 껍질 등의 섬유질이나 나무의 부스러기 등의 이물이 혼입되어 있는 경우가 있다. 그 때문에, 임펠러의 회전 시에, 이 섬유질 또는 이물이 블레이드의 선단과 케이싱의 내면의 간극에 들어가는 경우가 있다. 블레이드의 선단과 케이싱의 내면의 간극에 들어간 것이 나무의 섬유질인 경우에는, 그것들 사이의 마찰이 증가함으로써 말려 들어감이 발생하는 경우가 있는, 또한 간극에 들어간 이물이 단단한 것인 경우에는, 그것이 간극에 걸려서 말려 들어감이 발생하는 경우가 있다. 이들의 경우, 임펠러의 회전을 저해하여 로터리 밸브의 작동이 정지해 버릴 우려가 있다. 로터리 밸브의 작동이 완전히 정지해 버리면, 바이오매스 연료를 분쇄기에 공급할 수 없고, 분쇄기는 미분 연료를 생성하여 연소 버너에 연속하여 반송할 수 없게 되어, 보일러의 안정된 운전에 지장을 초래할 우려가 있다.

본 발명은, 상술한 과제를 해결하는 것이고, 로터리 밸브의 전체 작동 정지를 억제하여 고체 연료의 공급을 확보하는 고체 연료 공급 장치 및 방법 그리고 분쇄기, 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고체 연료 공급 장치는, 고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관과, 상기 고체 연료 공급관에 마련되어서 회전 가능한 임펠러를 갖는 로터리 밸브와, 상기 로터리 밸브에서의 말려 들어감을 검출하는 검출기와, 상기 검출기가 말려 들어감을 검출하면 상기 임펠러를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 로터리 밸브의 임펠러가 정방향으로 회전하여 고체 연료 공급관에 의해 고체 연료를 공급하고 있을 때, 검출기가 로터리 밸브에서의 말려 들어감을 검출하면, 제어 장치는, 임펠러를 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시킨다. 즉, 임펠러가 정방향으로 회전할 때에, 임펠러의 직경 방향의 선단과 케이싱의 내면(시일면)의 간극에 섬유질 또는 이물의 말려 들어감이 발생하면, 이 임펠러를 역방향으로 회전시킴으로써, 임펠러에 있어서의 말려 들어감이 해소되고, 말려 들어감을 발생시킨 섬유질 또는 이물이 복수의 블레이드 사이에 마련되는 반송 공간부에 수용된다. 그리고, 소정 시간의 경과 후에 임펠러를 정방향으로 회전시키면, 임펠러의 반송 공간부에 수용된 섬유질 또는 이물이 다시 말려 들어가지 않고 고체 연료와 함께 고체 연료 공급관에 의해 적정하게 분쇄기로 공급된다. 그 결과, 로터리 밸브의 전체 작동 정지를 억제하여 고체 연료의 공급을 확보할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 고체 연료 공급관에, 상기 고체 연료의 공급 방향의 하류측에 분쇄기가 마련되고, 상기 소정 시간은, 상기 분쇄기에 의한 상기 고체 연료의 분쇄 처리가 완료되는 시간보다 짧은 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 소정 시간을 분쇄기에 의한 고체 연료의 분쇄 처리가 완료되는 시간보다 짧은 시간으로 설정하는 점에서, 로터리 밸브에서 말려 들어감이 발생하여 임펠러를 역방향으로 회전시키고 있는 사이에, 분쇄기가 분쇄기 내에 보유하고 있는 고체 연료를 분쇄 처리하여 생성한 미분 연료를 계속하여 공급할 수 있다. 그 후, 소정 시간의 경과 후에 임펠러를 정방향으로 회전시키는 점에서, 분쇄기에 의한 보유하고 있는 고체 연료의 분쇄 처리가 모두 완료하여 미분 연료의 공급이 종료되기 전에, 말려 들어감을 해소하여 분쇄기로의 고체 연료의 공급을 재개할 수 있고, 미분 연료를 연속하여 공급할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 소정 시간은, 상기 임펠러의 1/4 회전으로부터 1/2 회전하는 사이의 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 임펠러를 역방향으로 1/4 회전으로부터 1/2 회전시키는 사이에, 임펠러에 있어서의 말려 들어감 발생 부분은 수평 위치보다도 연직 상측으로 되는 상태가 있고, 말려 들어감을 발생한 섬유질 또는 이물이 복수의 블레이드 사이에 마련되는 반송 공간부에 중력 낙하하여 수용된다. 이 때문에, 소정 시간을 임펠러의 1/4 회전으로부터 1/2 회전하는 사이의 시간으로 설정되는 점에서, 역방향의 회전을 장시간 행하지 않기 위해서, 고체 연료가 케이싱의 시일면 내면에 부착되기 쉬워지는 것을 방지하면서, 말려 들어감을 빠르게 해소하고, 분쇄기로의 고체 연료의 공급을 재개할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 임펠러의 정방향 회전 시에, 복수의 블레이드 사이에 마련되는 반송 공간부에 수용되는 상기 고체 연료의 양은, 상기 반송 공간부의 용적보다 작은 양으로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 임펠러의 반송 공간부에 수용되는 고체 연료의 양은, 예를 들어 고체 연료 공급관으로부터 공급하는 고체 연료의 공급량과 임펠러의 회전 속도로 조정하는 것이 가능하게 된다. 임펠러의 반송 공간부에 수용되는 고체 연료의 양을, 반송 공간부의 용적보다 작은 양으로 설정하는 점에서, 로터리 밸브에서 말려 들어감이 발생하여 임펠러를 역방향으로 회전시킨 때, 임펠러에 말려 들어간 섬유질 또는 이물이 탈락하면, 탈락한 섬유질 또는 이물을 반송 공간부에 수용할 수 있고, 소정 시간의 경과 후에 임펠러를 정방향으로 회전시킨 때, 섬유질 또는 이물이 다시 임펠러에 말려 들어가지 않고 고체 연료의 공급을 재개할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 반송 공간부에 수용되는 상기 고체 연료의 양은, 상기 반송 공간부의 용적의 30％로부터 80％ 사이로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 반송 공간부에 수용되는 고체 연료의 양을 반송 공간부의 용적의 30％로부터 80％ 사이로 설정하는 점에서, 적량의 고체 연료를 효율적으로 공급할 수 있음과 함께, 임펠러로부터 탈락한 말려 들어감을 발생한 섬유질 또는 이물을 반송 공간부에 적정하게 수용할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 임펠러를 구동 회전하는 전동 모터를 더 구비하고, 상기 검출기는, 상기 전동 모터의 전류값 또는 전력값을 검출하고, 상기 제어 장치는, 상기 전동 모터의 전류값 또는 전력값이 미리 설정된 판정값에 도달하면, 상기 임펠러를 상기 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 검출기는, 전동 모터의 전류값 또는 전력값이 판정값에 도달하면, 말려 들어감으로서 검출하여, 임펠러를 역방향으로 회전시킨다. 이 검출기의 말려 들어감의 검출은 용이하고 확실한 점에서, 기존의 전동 모터의 전류 계측 또는 전력 계측의 검출기를 사용한 검출 결과에 기초하여 로터리 밸브에서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감을 검출할 수 있고, 검출기에 영향을 미치는 비용의 증가를 억제할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 제어 장치는, 상기 임펠러를 역방향으로 회전시키는 횟수가 미리 설정된 소정 역전 횟수를 초과하면, 상기 임펠러의 회전을 정지하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 임펠러를 역방향으로 회전시키는 횟수가 소정 역전 횟수를 초과하면, 임펠러의 회전을 정지하는 점에서, 로터리 밸브에서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 로터리 밸브의 작동을 정지함으로써, 로터리 밸브의 파손이나 고장 등의 발생을 사전에 억제할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 제어 장치는, 상기 임펠러를 상기 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킬 때, 상기 소정 시간 사이에 상기 검출기가 말려 들어감을 검출하면, 상기 임펠러의 회전을 정지하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 임펠러를 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시켜도, 검출기가 말려 들어감을 검출하여, 섬유질 또는 이물의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 말려 들어감 이외의 로터리 밸브 자체 등의 이상이 생각되는 점에서, 이때에 로터리 밸브의 작동을 정지함으로써, 로터리 밸브의 파손이나 고장 등의 발생을 사전에 억제할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 임펠러를 회전 가능하게 지지하는 케이싱을 더 구비하고, 상기 케이싱에 점검구가 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 임펠러의 케이싱에 점검구를 마련하는 점에서, 임펠러를 역방향으로 회전시켜도 섬유질 또는 이물의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 로터리 밸브의 작동을 정지한 후, 작업자는, 점검구를 통하여 임펠러에 말려 들어간 섬유질 또는 이물을 확실하게 제거할 수 있고, 빠르게 로터리 밸브의 작동을 재개할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 고체 연료 공급관에 있어서의 상기 로터리 밸브보다 상기 고체 연료의 공급 방향의 상류측에 분해 가능한 연결부가 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 고체 연료 공급관에 있어서의 로터리 밸브보다 상류측에 분해 가능한 연결부를 마련하는 점에서, 임펠러를 역방향으로 회전시켜도 섬유질 또는 이물의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 로터리 밸브의 작동을 정지한 후, 작업자는, 연결부를 분해하여, 로터리 밸브의 입구 부분을 개방함으로써 임펠러에 말려 들어간 큰 섬유질 또는 이물이어도 제거할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 검출기의 검출 결과에 무관하게 말려 들어감 신호를 상기 제어 장치가 출력하는 말려 들어감 모의 스위치가 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 작업자는, 말려 들어감 모의 스위치에 의해, 검출기의 검출 결과에 무관하게 임펠러를 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시킬 수 있고, 검출기가 말려 들어감을 검출하지 않는 상태라도, 섬유질 또는 이물의 경미한 말려 들어감이 해소된다. 또한, 사전에 임펠러의 시운전을 행함으로써, 사전에 작동 고장 등을 발견할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치에서는, 상기 로터리 밸브의 정방향 회전 스위치와, 상기 로터리 밸브의 역방향 회전 스위치와, 상기 검출기의 표시반이 상기 로터리 밸브의 근방에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 정방향 회전 스위치와 역방향 회전 스위치와 표시 반을 로터리 밸브의 근방에 배치하는 것부터, 작업자는, 표시 반을 보면서 정방향 회전 스위치와 역방향 회전 스위치를 용이하게 조작 할 수 있다.

또한, 본 발명의 고체 연료 공급 방법은, 고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관에 회전 가능한 임펠러를 갖는 로터리 밸브가 마련되는 고체 연료 공급 장치에 있어서, 상기 임펠러를 회전하여 상기 고체 연료 공급관에 의해 상기 고체 연료를 공급하는 공정과, 상기 로터리 밸브에서의 말려 들어감을 검출하면 상기 임펠러를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시키는 공정과, 상기 소정 시간의 경과 후에 상기 임펠러를 정방향으로 회전시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 임펠러가 정방향으로 회전할 때에, 임펠러의 직경 방향의 선단과 케이싱의 내면(시일면)의 간극에 섬유질 또는 이물이 말려 들어가면 말려 들어감을 검출하여, 이 임펠러를 역방향으로 회전시킴으로써, 임펠러에 있어서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감이 해소되고, 섬유질 또는 이물이 복수의 블레이드 사이에 마련되는 반송 공간부에 수용된다. 그리고, 소정 시간의 경과 후에 임펠러를 정방향으로 회전시키면, 임펠러의 반송 공간부에 수용된 섬유질 또는 이물이 다시 말려 들어가지 않고 고체 연료와 함께 고체 연료 공급관에 의해 적정하게 공급된다. 그 결과, 로터리 밸브의 전체 작동 정지를 억제하여 고체 연료의 공급을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 분쇄기는, 상기 고체 연료 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 고체 연료를 계속하여 보일러에 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 보일러는, 고체 연료 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 고체 연료 공급 장치가 고체 연료를 계속하여 보일러에 공급할 수 있고, 보일러가 안정된 운전을 계속할 수 있다.

본 발명의 고체 연료 공급 장치 및 방법 그리고 분쇄기, 보일러에 의하면, 로터리 밸브의 전체 작동 정지를 억제하여 고체 연료의 공급을 확보할 수 있다.

도 1은, 제1 실시 형태의 보일러를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는, 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치를 도시하는 개략 구성도이다.
도 3은, 고체 연료 공급 장치에 있어서의 로터리 밸브를 도시하는 개략도이다.
도 4는, 로터리 밸브의 배치 구성을 도시하는 평면도이다.
도 5는, 고체 연료 공급 장치 작동을 도시하는 흐름도이다.
도 6은, 로터리 밸브로의 이물의 말려 들어감 상태를 도시하는 개략도이다.
도 7은, 로터리 밸브의 역방향 회전 상태를 도시하는 개략도이다.
도 8은, 로터리 밸브의 정방향 회전 상태를 도시하는 개략도이다.
도 9는, 제2 실시 형태의 고체 연료 공급 장치 작동을 도시하는 흐름도이다.
도 10은, 고체 연료 공급 장치 작동을 도시하는 타임 차트이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 고체 연료 공급 장치 및 방법 그리고 보일러의 적합한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 또한, 실시 형태가 복수인 경우에는, 각 실시 형태를 조합하여 구성하는 것도 포함된다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 제1 실시 형태의 보일러를 도시하는 개략 구성도이다.

제1 실시 형태의 보일러는, 예를 들어 바이오매스를 분쇄한 미분 연료(탄소 함유 고체 연료)를 사용하고, 이 미분 연료를 연소 버너에 의해 연소시켜, 이 연소에 의해 발생한 열을 회수하고 급수나 증기와 열교환하여 과열 증기를 생성하는 것이 가능한 미분 연료 연소 보일러이다. 이후의 설명에서, 상측이나 상방이나 상부란 연직 방향 상측을 나타내고, 하측이나 하방이나 하부란 연직 방향 하측을 나타내는 것이다.

제1 실시 형태에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 보일러(10)는, 화로(11)와 연소 장치(12)와 연도(13)를 갖고 있다. 화로(11)는, 네 각통의 중공 형상을 이루어 연직 방향을 따라서 설치되어 있다. 화로(11)를 구성하는 화로 벽(전열관)은, 복수의 증발관과 이들을 접속하는 핀으로 구성되고, 급수나 증기와 열 교환함으로써 화로 벽의 온도 상승을 억제하고 있다.

연소 장치(12)는, 화로(11)를 구성하는 화로 벽의 하부측에 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 연소 장치(12)는, 화로 벽에 장착된 복수의 연소 버너(예를 들어, 21, 22, 23, 24, 25)를 갖고 있다. 예를 들어, 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25) 각각에 있어서, 주위 방향을 따라 등간격으로 배치된 복수의 버너를 1세트로 하고 있고, 그것들의 세트가 연직 방향을 따라서 복수의 단으로서 배치되어 있다. 단, 화로의 형상이나 하나의 단에 있어서의 연소 버너의 수, 단수는 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

각 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)는, 미분 연료 공급관(26, 27, 28, 29, 30)을 통해 분쇄기(밀)(31, 32, 33, 34, 35)에 연결되어 있다. 이 분쇄기(31, 32, 33, 34, 35)는, 도시하지 않지만, 예를 들어 그 하우징 내에 회전 테이블이 구동 회전 가능하게 지지되고, 이 회전 테이블의 상방에 복수의 롤러가 회전 테이블의 회전에 연동하여 회전 가능하게 지지된 구성을 갖는다. 고체 연료가 복수의 롤러와 회전 테이블 사이에 투입되면, 여기에서 소정의 미분 연료의 크기로 분쇄되어, 얻어진 미분 연료는, 반송용 가스(1차 공기)에 의해 분급되어서 미분 연료 공급관(26, 27, 28, 29, 30)으로부터 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급된다.

또한, 화로(11)에는, 각 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)의 장착 위치에 풍상(36)이 마련되어 있고, 이 풍상(36)에 공기 덕트(37)의 일단부가 연결되어 있다. 공기 덕트(37)는, 타단부에 송풍기(38)가 마련되어 있다.

또한, 화로(11)는, 각 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)의 장착 위치보다 상방에 어디셔널 공기 노즐(39)이 마련되어 있다. 어디셔널 공기 노즐(39)에 공기 덕트(37)로부터 분기한 분기 공기 덕트(40)의 단부가 연결되어 있다. 따라서, 송풍기(38)에 의해 보내진 연소용 공기(연료 가스 연소용 공기/2차 공기)를 공기 덕트(37)로부터 풍상(36)에 공급하고, 또한 이 풍상(36)으로부터 각 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)로 공급할 수 있음과 함께, 송풍기(38)에 의해 보내진 연소용 추가 공기(어디셔널 공기)를 분기 공기 덕트(40)로부터 어디셔널 공기 노즐(39)에 공급할 수 있다.

연도(13)는, 화로(11)의 연직 방향 상부에 연결되어 있다. 연도(13)에는, 연소 가스의 열을 회수하기 위한 열교환기로서, 과열기(41, 42, 43), 재열기(44, 45), 절탄기(46, 47)가 마련되어 있고, 화로(11)에서의 연소로 발생한 연소 가스와 각 열교환기를 유통하는 급수나 증기 사이에서 열교환이 행하여진다.

연도(13)에는, 그 하류측에 열교환을 행한 연소 가스가 배출되는 가스 덕트(48)가 연결되어 있다. 가스 덕트(48)와 공기 덕트(37) 사이에 마련된 에어 히터(공기 예열기)(49)에 의해, 공기 덕트(37)를 흐르는 공기와, 가스 덕트(48)를 흐르는 연소 가스 사이에서 열교환이 행하여지고, 이에 의해, 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급하는 연소용 공기를 승온할 수 있다.

또한, 연도(13)에는, 에어 히터(49)보다 상류측의 위치에 탈초 촉매(50)가 마련되어 있다. 탈초 촉매(50)는, 암모니아, 요소수 등의 질소산화물을 환원하는 작용을 갖는 환원제를 연도(13) 내에 공급하고, 환원제가 공급된 연소 가스에 있어서, 질소산화물과 환원제의 반응을 촉진시킴으로써, 연소 가스 중의 질소산화물을 제거, 저감하는 것이다. 그리고, 연도(13)에 연결되는 가스 덕트(48)에는, 에어 히터(49)보다 하류측의 위치에 매진 처리 장치(전기 집진기, 탈황 장치)(51), 유인 송풍기(52) 등이 마련되고, 하류 단부에 연돌(53)이 마련되어 있다.

한편, 분쇄기(31, 32, 33, 34, 35)가 구동하면, 생성된 미분 연료가 반송용 공기와 함께 미분 연료 공급관(26, 27, 28, 29, 30)을 통하여 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급된다. 또한, 가열된 연소용 공기가 공기 덕트(37)로부터 풍상(36)을 통해 각 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)에 공급된다. 그러자, 연소 버너(21, 22, 23, 24, 25)는, 미분 연료와 반송용 가스(1차 공기)가 혼합한 미분 연료 혼합기를 화로(11)에 불어 넣음과 함께 연소용 공기를 화로(11)에 불어 넣고, 이때에 착화함으로써 화염을 형성할 수 있다. 화로(11) 내의 하부에서 화염이 발생하고, 연소 가스가 이 화로(11) 내를 상승하고, 연도(13)에 배출된다.

화로(11)에서는, 하부의 영역 A에서, 미분 연료 혼합기와 연소용 공기(2차 공기)가 연소하여 화염이 발생한다. 여기서 화로(11)는, 공기의 공급량이 미분 연료의 공급량에 대하여 이론 공기량 미만으로 되도록 설정됨으로써, 내부가 환원 분위기로 유지된다. 즉, 영역 B에서, 미분 연료의 연소에 의해 발생한 NOx가 화로(11)에서 환원되고, 그 후, 어디셔널 공기 노즐(39)로부터 어디셔널 공기가 추가 공급됨으로써 미분 연료의 산화 연소가 완결되어, 미분 연료의 연소에 의한 NOx의 발생량이 저감된다.

그 후, 연소 가스는, 연도(13)에 배치되는 과열기(41, 42, 43), 재열기(44, 45), 절탄기(46, 47)에 의해 열교환한 후, 탈초 촉매(50)에 의해 질소산화물이 환원 제거되고, 매진 처리 장치(51)에서 입자상 물질이 제거됨과 함께 황분이 제거된 후, 연돌(53)로부터 대기 중에 배출된다.

도 2는, 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치를 도시하는 개략 구성도이다.

제1 실시 형태에 있어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 고체 연료 공급 장치(60)는, 바이오매스 등의 고체 연료를 분쇄기(31)(32, 33, 34, 35)에 공급하는 것이다. 분쇄기(31)는, 공급된 고체 연료를 분쇄하고, 미분 연료를 생성하여 보일러(1)의 연소 장치(12)로 공급한다. 보일러(1)에 공급하는 석탄이나 바이오매스 연료 등의 고체 연료를 미분상의 고체 연료인 미분 연료로 분쇄하는 분쇄기(31)는, 석탄만을 분쇄하는 형식이어도 되고, 바이오매스 연료만을 분쇄하는 형식이어도 되고, 석탄과 함께 바이오매스 연료를 분쇄하는 형식이어도 된다.

고체 연료 공급 장치(60)는, 벙커(61)와, 연료 공급기(62)와, 고체 연료 공급관(63)과, 로터리 밸브(64)와, 분쇄기(31)와, 미분 연료 공급관(26)(27, 28, 29, 30)과, 제어 장치(65)를 구비한다.

벙커(61)는, 본 실시 형태에서는, 고체 연료로서의 바이오매스 연료를 저류한다. 벙커(61)는, 바로 아래에 다운스파우트부(71)를 구비한다. 여기서, 바이오매스 연료란, 재생 가능한 생물 유래의 유기성 자원이고, 예를 들어 간벌재, 폐재목, 유목, 풀류, 폐기물, 진흙, 타이어 및 이들을 원료로 한 리사이클 연료(펠릿이나 칩) 등이지만, 여기에 제시한 것에 한정되지 않는다. 바이오매스 연료는, 바이오매스의 육성 과정에 있어서 이산화탄소를 도입하는 점에서, 지구 온난화 가스로 되는 이산화탄소를 배출하지 않는 카본 뉴트럴이고, 그 이용이 여러가지 검토되고 있다.

또한, 보일러(10)에 공급하는 연료는, 바이오매스 연료에 한하지 않고, 석탄 또는 석탄과 바이오매스의 혼합 연료여도 된다.

연료 공급기(62)는, 반송부(72)와, 전동 모터(73)를 구비한다. 반송부(72)는, 전동 모터(73)로부터 부여되는 구동력에 의해 벙커(61)의 바로 아래에 있는 다운스파우트부(71)의 하단부로부터 배출되는 고체 연료를 반송하고, 고체 연료 공급관(63)에 공급한다. 고체 연료 공급관(63)에 공급하는 고체 연료의 공급량은, 반송부(72)를 구성하는 벨트 컨베이어의 벨트 속도로 조정된다.

고체 연료 공급관(63)은, 연료 공급기(62)와 분쇄기(31) 사이에 배치된다. 고체 연료 공급관(63)은, 상부 연료 공급관(74)과 하부 연료 공급관(75)으로 구성된다. 상부 연료 공급관(74)의 상단부가 연료 공급기(62)에 연결되고, 하부 연료 공급관(75)의 하단부가 분쇄기(31)에 연결된다. 또한, 상부 연료 공급관(74)과 하부 연료 공급관(75) 사이에 로터리 밸브(64)가 마련된다. 로터리 밸브(64)는, 상부 연결부(연결부)(76)를 통해 상부 연료 공급관(74)의 하단부에 연결되고, 하부 연결부(77)를 통해 하부 연료 공급관(75)의 상단부에 연결된다. 상부 연료 공급관(74)은, 분해 가능한 상부 연결부(76)로서, 슬리브 조인트가 적용된다. 슬리브 조인트는, 예를 들어 상부 연료 공급관(74)과 로터리 밸브(64)의 공급구(92)에 접속하는 도시하지 않은 상부 배관 상측과의 접속부를 덮는 통부를 구비하고, 해당 통부를 외주측으로부터 조임 밴드(조임 고정구)로 체결함으로써 접속부를 고정하는 것이다. 상부 연결부(76)의 분해는, 슬리브 조인트의 통부를 체결하고 있는 조임 밴드를 느슨하게 하고, 또는 떼어내고, 이어서 슬리브 조인트의 통부를 상측 방향 또는 하측 방향으로 슬라이드 함으로써 달성된다. 로터리 밸브(64)는, 케이싱(81)과, 임펠러(82)와, 전동 모터(83)를 구비한다.

분쇄 전의 바이오매스 연료의 칩이나 펠릿은, 석탄 연료에 비하여, 입경이 일정(펠릿의 사이즈는, 예를 들어 직경 6 내지 8mm 정도, 길이는 40mm 이하 정도)이고, 또한, 경량이다. 이 때문에, 바이오매스 연료가 다운스파우트부(71) 내에 저류되어 있는 경우에는, 석탄 연료의 경우에 비하여, 각 바이오매스 연료 간에 형성되는 간극이 커진다. 그러자, 다운 스파우트부(71) 내의 바이오매스 연료 칩이나 펠릿 사이에 간극이 있는 점에서, 분쇄기(31)의 내부로부터 뿜어 올리는 1차 공기와 미분 연료가 각 바이오매스 연료 간에 형성되는 간극을 통과하고, 이에 의해, 분쇄기(31)의 내부 압력이 저하될 가능성이 있다. 또한, 1차 공기가 벙커(61)의 저류부로 바람이 지나가면, 바이오매스 연료의 반송성의 악화나 분진 발생, 다운 스파우트부(71)의 착화가 발생하고, 또한, 분쇄기(31)의 내부 압력이 저하되면, 미분 연료의 반송량이 저하되는 등, 분쇄기(31)의 운전에 여러가지 문제가 발생할 가능성이 있다. 이 때문에, 고체 연료 공급관(63)에 로터리 밸브(64)를 마련하여, 1차 공기와 미분 연료의 뿜어 올림에 의한 역류를 억제하도록 하고 있다.

분쇄기(31)는, 도시하지 않지만, 하우징의 내부에 회전 테이블과 롤러와 분급부를 구비한다. 고체 연료 공급관(63)으로부터 공급된 고체 연료가 회전 테이블의 중앙에 투입되면, 회전 테이블의 회전에 의한 원심력에 의해 고체 연료가 회전 테이블의 외주측으로 유도되어, 롤러 사이에 끼워 넣어져서 분쇄된다. 분쇄된 고체 연료는 분쇄 고체 연료로 되고, 반송용 가스로서의 1차 공기에 의해 상방으로 감아 올려진다. 분급부에 도달한 분쇄 고체 연료 중, 큰 직경의 조분 연료는, 분급 블레이드의 회전에 의해 발생하는 원심력과, 1차 공기의 기류에 의한 향심력의 상대적인 밸런스에 의해, 분급 블레이드에 의해 때려 떨어뜨려져, 회전 테이블로 복귀되어 다시 분쇄되고, 미분 연료는 하우징으로부터 미분 연료 공급관(26)으로 유도되어서 유출된다. 미분 연료 공급관(26)으로 유출된 미분 연료는, 보일러(10)의 연소 장치(12)로 공급된다.

제어 장치(65)는, 연료 공급기(62), 로터리 밸브(64), 분쇄기(31)의 작동을 제어한다. 즉, 제어 장치(65)는, 연료 공급기(62)의 전동 모터(73)에 의해 반송부(72)의 작동 속도를 제어함으로써, 상부 연료 공급관(74)으로의 고체 연료의 공급량을 조정한다. 제어 장치(65)는, 로터리 밸브(64)의 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)의 회전 속도를 제어함으로써, 하부 연료 공급관(75)으로의 고체 연료의 공급량을 조정한다. 제어 장치(65)는, 분쇄기(31)를 제어함으로써, 미분 연료의 미분 연료 공급관(26)으로의 공급량을 조정할 수 있다.

또한, 제어 장치(65)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 등으로 구성되어 있다. 그리고, 각종 기능을 실현하기 위한 일련의 처리는, 일례로서, 프로그램의 형식으로 기억 매체 등에 기억되어 있고, 이 프로그램을 CPU가 RAM 등에 판독하여, 정보의 가공·연산 처리를 실행함으로써, 각종 기능이 실현된다. 또한, 프로그램은, ROM이나 기타의 기억 매체에 미리 인스톨해 두는 형태나, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 기억된 상태에서 제공되는 형태, 유선 또는 무선에 의한 통신 수단을 통해 배신되는 형태 등이 적용되어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체란, 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다.

도 3은, 고체 연료 공급 장치에 있어서의 로터리 밸브를 도시하는 개략도, 도 4는, 로터리 밸브의 배치 구성을 도시하는 평면도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서의 로터리 밸브(64)는, 케이싱(81)과, 임펠러(82)와, 전동 모터(83)를 구비한다. 케이싱(81)은, 내부에 임펠러(82)가 배치되고, 임펠러(82)는, 회전축(91)에 의해 케이싱(81)에 회전 가능하게 지지된다. 케이싱(81)은, 상부에 임펠러(82)에 대하여 고체 연료 F를 공급하는 공급구(92)가 마련되는 한편, 하부에 임펠러(82)로부터 고체 연료 F를 배출하는 배출구(93)가 마련된다. 임펠러(82)는, 축 지지부(94)와, 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 8개)의 블레이드(95)와, 2개의 회전판(96)을 갖는다. 축 지지부(94)는, 회전축(91)이 일체로 마련된다. 축 지지부(94)에는, 외주부에 복수의 블레이드(95)가 주위 방향으로 등간격으로 마련된다. 2개의 회전판(96)은, 축 지지부(94)의 외주부이며, 복수의 블레이드(95)의 양측(도 3의 지면 전후 방향)에 마련된다. 그 때문에, 임펠러(82)는, 축 지지부(94)와 각 블레이드(95)와 각 회전판(96)에 의해 주위 방향을 따라 복수(본 실시 형태에서는, 8개)의 반송 공간부(97)가 마련된다.

또한, 케이싱(81)에는, 공급구(92)와 배출구(93) 사이에 임펠러(82)의 외주부를 따라 원호 형상을 이루는 시일면(98)이 마련된다. 임펠러(82)의 외주부, 즉, 블레이드(95) 및 회전판(96)의 외주부와 이 시일면(98) 사이에 소정 간극이 확보된다. 시일면(98)의 주위 방향의 길이는, 인접하는 블레이드(95)의 외주 방향에 있어서의 간격, 즉, 1개의 반송 공간부(97)에 있어서의 외주 방향의 길이보다 길게 설정되어 있다. 그 때문에, 로터리 밸브(64)에 있어서는, 임펠러(82)의 외주부와 케이싱(81)의 시일면(98) 사이에 시일 기능이 형성되고, 배출구(93)측으로부터 공급구(92)측으로의 1차 공기와 미분 연료의 뿜어 올림에 의한 역류가 억제된다.

케이싱(81)에서는, 일측부에 지지대(101)가 고정되고, 전동 모터(83)가 이 지지대(101) 상에 고정된다. 전동 모터(83)에서는, 출력축(102)에 구동 스프로킷(103)이 고정된다. 임펠러(82)의 회전축(91)에 종동 스프로킷(104)이 고정된다. 구동 스프로킷(103)과 종동 스프로킷(104) 사이에 무단의 구동 체인(105)이 걸어 감아진다. 그 때문에, 전동 모터(83)를 구동하면, 출력축(102)의 회전력이 구동 스프로킷(103), 구동 체인(105), 종동 스프로킷(104)을 통해 회전축(91)에 전달되어, 로터리 밸브(64)의 임펠러(82)가 정방향 또는 역방향으로 회전한다. 본 실시 형태에서는, 도 3의 지면에서 반시계 방향이 로터리 밸브(64)의 정방향 회전이고, 도 3의 지면에서 시계 방향이 역방향 회전이다.

전동 모터(83)를 구동 제어하는 제어반(110)은, 로터리 밸브(64)의 근방에 배치되어도 된다. 제어반(110)은, 제어 장치(65)(도 2 참조)를 갖고, 전원부(111)가 접속된다. 제어반(110)은, 로터리 밸브(64)의 전원 스위치(112)와, 로터리 밸브(64)의 정방향 회전 스위치(113)와, 로터리 밸브(64)의 역방향 회전 스위치(114)가 마련된다. 또한, 전동 모터(83)의 전류값(또는, 전력값)을 검출하는 검출기(115)가 마련되고, 제어반(110)은, 검출기(115)가 검출한 전동 모터(83)의 전류값을 표시하는 표시반(116)이 마련된다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치(60)에서, 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감의 발생을 검출하는 검출기로서, 전동 모터(83)의 전류값을 검출하는 검출기(115)가 기능한다. 검출기(115)는 전동 모터(83)의 전력값을 검출해도 된다. 제어 장치(65)는, 검출기(115)가 섬유질 또는 이물의 말려 들어감을 검출하면, 로터리 밸브(64)의 임펠러(82)를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시킨다.

또한, 본 실시 형태에서의 블레이드(95)의 직경 방향 선단은, 역회전 방향측의 직경 방향 선단이 경사면을 형성하고, 첨예된 형상으로 되어 있다. 이에 의해, 케이싱(81)의 시일면(98)과 블레이드(95)의 직경 방향 선단이 구성하는 간극의 공간을 저감시키고, 해당 간극에 들어가는 고체 연료(예를 들어 주로 미분화되어 있는 고체 연료)의 양을 저감시켜, 임펠러(82)의 회전 저항을 저감시킬 수 있다. 한편, 블레이드(95)의 역회전 방향측의 직경 방향 선단이 경사면으로 하고, 첨예된 형상으로 되어 있기 때문에, 임펠러(82)를 역방향 회전으로 계속하여 사용하면, 블레이드(95)의 역방향측의 직경 방향 선단의 경사면에 의해, 고체 연료가 케이싱(81)의 시일면(98)측에 강하게 압박되는 힘이 작용하게 된다. 이 때문에, 장시간 연속에 걸쳐 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킨 경우에, 고체 연료가 케이싱(81)의 시일면(98) 내면에 부착되기 쉬워지는 경우가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서의 로터리 밸브(64)에 있어서, 임펠러(82)의 회전 방향은, 역회전 방향을 장시간 계속시키지 않고 정회전 방향으로 회전시키는 쪽이 바람직하다.

즉, 고체 연료로서 사용되는 바이오매스 연료는, 나무의 부스러기 등을 압축 성형한 것인 점에서, 나무 껍질 등의 섬유질이나 나무의 부스러기 등의 이물이 혼입되는 경우가 있다. 또한, 고체 연료에 기타의 이물이 혼입되기도 한다. 고체 연료에 섬유질이나 이물이 혼입되면, 임펠러(82)의 회전 시에, 케이싱(81)과 임펠러(82)의 간극에 섬유질 또는 이물이 말려 들어가, 임펠러(82)의 회전이 저해된다. 그래서, 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치(60)는, 로터리 밸브(64)로 섬유질 또는 이물의 말려 들어감이 발생하면, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킴으로써, 케이싱(81)과 임펠러(82)의 간극에 말려 들어간 섬유질 또는 이물을 제거한다.

이 경우, 검출기(115)는, 전동 모터(83)의 전류값이 미리 설정된 판정값에 도달한 것을 검출하면, 임펠러(82)를 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨다. 이 판정값은, 예를 들어 전동 모터(83)의 정격 전류값으로 하는 것이 바람직하지만, 전동 모터(83)의 기동 전류값보다 높은 전류값이면 된다. 검출기(115)는, 전동 모터(83)의 전류값이 아닌, 전력값을 검출해도 된다.

또한, 역방향의 회전을 행하는 시간이 길어지면, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킨 경우에, 고체 연료가 케이싱(81)의 시일면(98) 내면에 부착되기 쉬워지는 경우가 있기 때문에, 소정 시간은 짧은 시간으로 설정된다. 즉, 로터리 밸브(64)는, 고체 연료를 고체 연료 공급관(63)에 의해 분쇄기(31)에 공급하고, 분쇄기(31)는, 분쇄한 미분 연료를 미분 연료 공급관(26)에 의해 연소 장치(12)에 공급한다. 말려 들어감이 발생하여 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킬 때, 장시간 연속에 걸쳐서 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킨 경우에, 고체 연료가 케이싱(81)의 시일면(98) 내면에 부착되기 쉬워지기 때문에, 구체적으로, 소정 시간은, 임펠러(82)가 1/4 회전으로부터 1/2 회전하는 사이의 시간으로 설정하는 것이 바람직하다. 임펠러(82)를 역방향으로 1/4 회전으로부터 1/2 회전시키는 사이에, 임펠러(82)에 있어서의 말려 들어감 발생 부분은 수평 위치보다도 연직 상측으로 되는 상태가 있고, 말려 들어감을 발생한 섬유질 또는 이물은, 복수의 블레이드(95) 사이에 마련되는 반송 공간부(97)에 중력 낙하하여 수용된다.

또한, 로터리 밸브(64)에는, 고체 연료가 들어가는 반송 공간부(97)가 마련되어 있다. 임펠러(82)의 정방향 회전 시에, 이 반송 공간부(97)에 수용되는 고체 연료의 양이 반송 공간부(97)의 용적보다 작은 양으로 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 전술한 바와 같이, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킬 때, 케이싱(81)과 임펠러(82)의 간극으로부터 제거된 섬유질 또는 이물이 이 반송 공간부(97)에 수용되는 것과 같은 구성을 제공한다. 구체적으로, 반송 공간부(97)에 수용되는 고체 연료의 양은, 반송 공간부(97)의 용적 30％로부터 80％ 사이로 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 분쇄기(31)에 공급하는 고체 연료의 양은, 미리 설정되어 있는 점에서, 이 수치는, 반송 공간부(97)에 수용되는 고체 연료의 양으로 하여, 임펠러(82)의 설계 시에 정하는 외경을 조정함으로써 설정할 수 있는 것이다. 또한, 그 수치는, 예를 들어 연료 공급기(62)에서 상부 연료 공급관(74)으로부터 공급하는 고체 연료의 공급량과 임펠러(82)의 회전 속도로 조정함으로써 설정할 수 있다.

또한, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시켜도, 케이싱(81)과 임펠러(82)의 간극으로부터 섬유질 또는 이물이 제거되지 않고 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 작업자는, 임펠러(82)의 회전을 정지하고, 케이싱(81)과 임펠러(82)의 간극에 말려 들어간 섬유질 또는 이물을 제거하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 케이싱(81)에는, 점검구(121)가 마련된다. 케이싱(81)에는, 측부에 공급구(92)에 연통하는 점검구(121)가 마련되고, 점검구(121)에 폐지 덮개(122)가 고정되어서 폐지되어 있다.

또한, 제어 장치(65)는, 검출기(115)가 이물의 말려 들어감을 검출한 때, 임펠러(82)를 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키는 것이지만, 이 작동을 사전에 모의 가능하게 되어 있다. 즉, 검출기(115)의 검출 결과에 무관하게 말려 들어감 검출 신호를 제어 장치에 출력하는 말려 들어감 모의 스위치(123)가 마련된다. 말려 들어감 모의 스위치(123)는, 제어반(110)에 마련되고, 검출기(115)가 말려 들어감을 검출하지 않는 상태라도, 섬유질 또는 이물의 경미한 말려 들어감을 해소할 수 있다. 또한, 임펠러(82)를 소정 시간에 걸쳐서 역방향으로 회전시킨 후, 정방향으로 회전시키는 일련의 동작과 그 사이의 제어를 모의 확인 가능하게 하고 있다.

여기서, 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치(60)에 의한 고체 연료 공급 방법에 대하여 설명한다. 도 5는, 고체 연료 공급 장치의 작동을 도시하는 흐름도, 도 6은, 로터리 밸브로의 이물의 말려 들어감 상태를 도시하는 개략도, 도 7은, 로터리 밸브의 역방향 회전 상태를 도시하는 개략도, 도 8은, 로터리 밸브의 정방향 회전 상태를 도시하는 개략도이다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 방법은, 임펠러(82)를 회전하여 고체 연료 공급관(63)에 의해 고체 연료를 공급하는 공정과, 로터리 밸브(64)에서의 말려 들어감을 검출하면 임펠러(82)를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시키는 공정과, 소정 시간의 경과 후에 임펠러(82)를 정방향으로 회전시키는 공정을 갖는다.

도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 스텝 S11에서, 제어 장치(65)는, 로터리 밸브(64)를 기동하고, 스텝 S12에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 정방향으로 회전시킨다. 즉, 전동 모터(83)를 구동하고, 출력축(102)의 회전력을 구동 스프로킷(103), 구동 체인(105), 종동 스프로킷(104)을 통해 회전축(91)에 전달함으로써 임펠러(82)를 정방향으로 회전시킨다. 연료 공급기(62)로부터 반송된 소정량의 고체 연료 F는, 공급구(92)로부터 케이싱(81) 내에 공급된다. 소정의 회전 속도로 회전하는 임펠러(82)는, 반송 공간부(97)에 이 반송 공간부(97)의 용적보다 적은 양의 고체 연료 F가 수용된다. 이때, 임펠러(82)의 외주부와 케이싱(81)의 시일면(98) 사이에서 시일 기능이 확보된다. 그리고, 반송 공간부(97)에 수용된 고체 연료 F가 임펠러(82)의 회전에 의해 하방측으로 반송되어서 배출구(93)로부터 배출된다.

스텝 S13에서, 제어 장치(65)에는, 검출기(115)로부터 전동 모터(83)의 전류값(또는, 전력값)이 입력되어 있다. 제어 장치(65)는, 검출기(115)로부터 입력된 전동 모터(83)의 전류값이 판정값(정격 전류값(또는 정격 전력값))에 도달했는지의 여부를 판정한다. 이 경우, 제어 장치(65)는, 검출기(115)로부터 입력된 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값에 도달하고 있는 시간이 미리 설정된 판정 시간(예를 들어, 0.5초로부터 1.0초) 이상 계속되었는지의 여부를 판정하는 것이 바람직하다. 여기서, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값보다 낮다고 판정("아니오")되면, 아무것도 하지 않고 이 루틴을 빠져나간다.

한편, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값 이상이라고 판정("예")되면, 스텝 S14에서, 제어 장치(65)는, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 역방향으로 회전한다. 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 정방향으로 회전하는 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 섬유질 또는 이물 F1이 말려 들어가면, 임펠러(82)가 정방향으로 회전할 수 없고 전동 모터(83)에 부하가 작용하여 전류값(또는 전력값)이 상승한다. 제어 장치(65)는, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값 이상으로 상승한 때에, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 섬유질 또는 이물 F1이 말려 들어가, 말려 들어감이 발생한 것으로 추정한다. 그리고, 이때, 도 5 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 역방향으로 회전하면, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 말려 들어가 있었던 섬유질 또는 이물 F1이 탈락하고, 임펠러(82)의 반송 공간부(97) 내에 낙하하여 수용된다.

스텝 S15에서, 제어 장치(65)는, 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고 나서 소정 시간 Tb가 경과했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고 나서 소정 시간 Tb가 경과하고 있지 않다고 판정("아니오")되면, 스텝 S14로 되돌아간다. 한편, 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고 나서 소정 시간 Tb가 경과했다고 판정("예")되면, 스텝 S16에서, 제어 장치(65)는, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 정방향으로 회전시킨다. 그러자, 도 5 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 말려 들어가 있었던 섬유질이나 이물 F1은 탈락하여, 임펠러(82)의 반송 공간부(97) 내에 수용되어 있는 점에서, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이의 말려 들어감이 해소되고, 임펠러(82)는, 정방향으로 회전할 수 있고, 고체 연료 F의 공급을 재개할 수 있다.

이렇게 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에 있어서는, 고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관(63)과, 고체 연료 공급관(63)에 마련되어 회전 가능한 임펠러(82)를 갖는 로터리 밸브(64)와, 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감을 검출하는 검출기(115)와, 검출기(115)가 말려 들어감을 검출하면 임펠러(82)를 미리 설정된 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키는 제어 장치(65)를 구비한다.

따라서, 임펠러(82)가 정방향으로 회전할 때에, 임펠러(82)에 섬유질 또는 이물 F1이 말려 들어가면 말려 들어감을 검출하여, 이 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킴으로써, 임펠러(82)에 있어서의 말려 들어감이 해소되고, 섬유질 또는 이물 F1이 탈락하여 반송 공간부(97)에 수용된다. 그리고, 소정 시간 Tb의 경과 후에 임펠러(82)를 정 방향으로 회전시키면, 임펠러(82)의 반송 공간부(97)에 수용된 섬유질 또는 이물 F1이 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 다시 말려 들어가지 않고 고체 연료 F와 함께 고체 연료 공급관(63)에 의해 분쇄기(31)로 적정하게 공급된다. 그 결과, 로터리 밸브(64)의 전체 작동 정지를 억제하여 고체 연료 F의 공급을 확보할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 역방향으로 회전을 행하는 소정 시간 Tb를 분쇄기(31)에 의한 고체 연료 F의 분쇄 처리가 완료되는 시간보다 짧은 시간으로 설정하고 있다. 따라서, 로터리 밸브(64)에서 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감이 발생하여 임펠러(82)를 역방향으로 회전시키고 있는 사이에, 분쇄기(31)가 고체 연료 F를 분쇄 처리하여 생성한 미분 연료를 계속하여 미분 연료 공급관(26)에 공급할 수 있다. 그 후, 소정 시간 Tb의 경과 후에 임펠러(82)를 정방향으로 회전시키는 점에서, 분쇄기(31)에 보유하는 것에 의한 고체 연료 F의 분쇄 처리가 완료되기 전에, 말려 들어감을 해소하여 분쇄기(31)로의 고체 연료 F의 공급을 재개할 수 있고, 미분 연료를 연속하여 미분 연료 공급관(26)으로부터 공급할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 소정 시간 Tb를 임펠러(82)의 1/4 회전으로부터 1/2 회전하는 사이의 시간으로 설정하고 있다. 따라서, 임펠러(82)를 역방향으로 1/4 회전으로부터 1/2 회전시키는 사이에, 임펠러(82)에 있어서의 말려 들어감 발생 부분은 수평 위치보다도 연직 상측으로 되는 상태가 있고, 말려 들어감을 발생한 섬유질 또는 이물 F1이 복수의 블레이드(95) 사이에 마련되는 반송 공간부(97)에 중력 낙하하여 수용된다. 이 때문에, 역방향의 회전을 장시간 행하지 않기 때문에, 고체 연료가 케이싱(81)의 시일면(98) 내면에 부착되기 쉬워지는 것을 방지하면서, 말려 들어감을 빠르게 해소하고, 분쇄기(31)로의 고체 연료 F의 공급을 재개할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 임펠러(82)의 정방향 회전 시에, 반송 공간부(97)에 수용되는 고체 연료 F의 양을 반송 공간부(97)의 용적보다 작은 양으로 설정하고 있다. 따라서, 로터리 밸브(64)에서 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감이 발생하여 임펠러(82)를 역방향으로 회전시킨 때, 임펠러(82)에 말려 들어간 섬유질 또는 이물 F1이 탈락하면, 탈락한 섬유질 또는 이물 F1을 반송 공간부(97)에 수용할 수 있고, 소정 시간 Tb의 경과 후에 임펠러(82)를 정방향으로 회전시킨 때, 섬유질 또는 이물 F1이 다시 임펠러(82)에 말려 들어가지 않고 고체 연료 F의 공급을 재개할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 반송 공간부(97)에 수용되는 고체 연료 F의 양을 반송 공간부(97)의 용적 30％로부터 80％ 사이로 설정하고 있다. 따라서, 적량의 고체 연료 F를 효율적으로 공급할 수 있음과 함께, 말려 들어감을 발생한 임펠러(82)와 시일면(98)의 간극으로부터 탈락한 섬유질 또는 이물 F1을 반송 공간부(97)에 적정하게 수용할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 제어 장치(65)는, 검출기(115)가 검출한 전동 모터(83)의 전류값 또는 전력값이 미리 설정된 판정값에 도달하면, 임펠러(82)를 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시키고 있다. 따라서, 기존의 검출기(115)의 검출 결과에 기초하여 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감을 신속하고 또한 적확하게 검출할 수 있고, 검출기(115)에 영향을 미치는 비용의 증가를 억제할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 임펠러(82)를 회전 가능하게 지지하는 케이싱(81)에 점검구(121)를 마련하고 있다. 따라서, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시켜도 이물 F1의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 로터리 밸브(64)의 작동을 정지한 후, 작업자는, 점검구(121)를 통하여 임펠러(82)에 말려 들어간 섬유질 또는 이물 F1을 제거할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 고체 연료 공급관(63)에 있어서의 로터리 밸브(64)보다 고체 연료 F의 공급 방향의 상류측에 분해 가능한 상부 연결부(76)를 마련하고 있다. 따라서, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시켜도 이물 F1의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 로터리 밸브(64)의 작동을 정지한 후, 작업자는, 분해 가능한 상부 연결부(76)(예를 들어, 슬리브 조인트)를 분해하여, 로터리 밸브(6)의 공급구(92)의 부분을 개방함으로써 임펠러(82)에 말려 들어간 큰 섬유질 또는 이물 F1이어도 제거할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 검출기(115)의 검출 결과에 무관하게 말려 들어감 신호를 제어 장치(65)가 출력하는 말려 들어감 모의 스위치(123)를 마련하고 있다. 따라서, 작업자는, 말려 들어감 모의 스위치(123)에 의해, 검출기(115)가 말려 들어감을 검출하지 않는 상태라도, 섬유질 또는 이물 F1의 경미한 말려 들어감이 해소된다. 또한, 검출기(115)의 검출 결과에 무관하게 말려 들어감 신호를 모의 입력하여, 임펠러(82)를 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키는 일련의 동작과 제어를 모의 확인할 수 있고, 사전에 임펠러(82)의 시운전을 행함으로써, 사전에 로터리 밸브(64)의 작동 고장 등을 발견할 수 있다.

제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 로터리 밸브(64)의 정방향 회전 스위치(113)와, 로터리 밸브(64)의 역방향 회전 스위치(114), 검출기(115)의 표시반(116)을 로터리 밸브(64)의 근방에 배치하고 있다. 따라서, 예를 들어 큰 섬유질 또는 이물 F1이 말려 들어가, 점검구(121) 또는 상부 연결부(76)를 돌려서 작업할 때에 임펠러(82)를 정, 역 어느 것의 방향으로 돌릴 때에도 작업자는, 표시반(116)을 보면서 정방향 회전 스위치(113)와 역방향 회전 스위치(114)를 용이하게 조작할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 방법에 있어서는, 임펠러(82)를 회전하여 고체 연료 공급관(63)에 의해 고체 연료 F를 공급하는 공정과, 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감을 검출하면 임펠러(82)를 미리 설정된 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시키는 공정과, 소정 시간 Tb의 경과 후에 임펠러(82)를 정방향으로 회전시키는 공정을 갖는다. 따라서, 로터리 밸브(64)의 전체 작동 정지를 억제하여 고체 연료 F의 공급을 확보할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태의 분쇄기는, 고체 연료 공급 장치(60)를 구비한다. 따라서, 고체 연료 F를 계속하여 보일러(10)에 공급할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태의 보일러에 있어서는, 고체 연료 공급 장치(60)를 구비한다. 따라서, 고체 연료 공급 장치(60)가 고체 연료 F의 보일러(10)로의 공급을 유지하여 계속할 수 있고, 보일러(10)의 안정된 운전을 계속할 수 있다.

[제2 실시 형태]

도 9는, 제2 실시 형태의 고체 연료 공급 장치의 작동을 도시하는 흐름도, 도 10은, 고체 연료 공급 장치의 작동을 도시하는 타임 차트이다. 또한, 제2 실시 형태의 고체 연료 공급 장치의 기본적인 구성은, 상술한 제1 실시 형태의 고체 연료 공급 장치(60)와 마찬가지이고, 도 2 및 도 3을 사용하여 설명하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

제2 실시 형태의 고체 연료 공급 장치(60)에서, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 제어 장치(65)는, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시키는 횟수가 미리 설정된 소정 역전 횟수를 초과하면, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 제어 장치(65)는, 검출기(115)가 말려 들어감을 검출한 때, 임펠러(82)를 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키지만, 이 촌동 회전 동작에 의해 로터리 밸브(64)에서의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 임펠러(82)의 역전 및 정회전의 촌동 회전 동작을 반복하여 행한다. 이때, 제어 장치(65)는, 미리 설정된 소정 시간 내에, 임펠러(82)의 촌동 회전 동작이 소정 역전 횟수(예를 들어, 3회)를 초과하면, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 즉, 임펠러(82)의 촌동 회전 동작을 반복하여 행하여도, 말려 들어감이 해소되지 않으면, 임펠러(82)의 회전을 정지하고, 작업자가 수동에 의해 임펠러(82)에 말려 들어간 섬유질 또는 이물 F1을 제거한다.

또한, 제어 장치(65)는, 임펠러(82)를 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시킬 때, 소정 시간 Tb 사이에 검출기(115)가 말려 들어감을 검출하면, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 제어 장치(65)는, 검출기(115)가 말려 들어감을 검출한 때, 임펠러(82)를 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시키지만, 이 역회전 동작에 의해 다시 임펠러(82)에 섬유질 또는 이물이 말려 들어가면, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 즉, 임펠러(82)의 역회전 동작을 행하여도, 말려 들어감이 해소되지 않으면, 임펠러(82)의 회전을 정지하고, 작업자가 수동에 의해 임펠러(82)에 말려 들어간 섬유질 또는 이물 F1을 제거한다.

구체적으로 설명하면, 도 9에 도시하는 바와 같이, 스텝 S21에서, 제어 장치(65)는, 로터리 밸브(64)를 기동하고, 스텝 S22에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 정방향으로 회전시킨다. 그러자, 연료 공급기(62)로부터 반송되어서 공급구(92)로부터 케이싱(81) 내에 공급된 고체 연료 F는, 소정의 회전 속도로 회전하는 임펠러(82)의 반송 공간부(97)에 수용되어, 임펠러(82)의 회전에 의해 하방측으로 반송되어서 배출구(93)로부터 배출된다.

스텝 S23에서, 임펠러(82)의 정방향 회전 계속 시간(정회전 시간)이 미리 설정된 소정 시간 Ta(예를 들어, 10초)를 초과한 것인지의 여부를 판정한다. 여기서, 임펠러(82)의 정회전 시간이 소정 시간 Ta를 초과하고 있지 않다고 판정("아니오")되면, 스텝 S24에서, 제어 장치(65)는, 검출기(115)로부터 입력된 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값(정격 전류값(또는 정격 전력값))에 도달 했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값보다 낮다고 판정("아니오")되면, 아무것도 하지 않고 이 루틴을 빠져나간다.

한편, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값 이상이라고 판정("예")되면, 스텝 S25에서, 제어 장치(65)는, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시키는 횟수(역전 횟수)가 미리 설정된 소정 역전 횟수(예를 들어, 3회)를 초과했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 임펠러(82)의 역전 횟수가 소정 역전 횟수를 초과하고 있지 않다고 판정("아니오")되면, 스텝 S26에서, 제어 장치(65)는, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 역방향으로 회전한다. 제어 장치(65)는, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값 이상으로 상승한 때에, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 섬유질 또는 이물 F1이 말려 들어간 것으로 추정한다. 그리고, 이때, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 역방향으로 회전하면, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 말려 들어가 있었던 섬유질 또는 이물 F1이 탈락하고, 임펠러(82)의 반송 공간부(97) 내에 낙하하여 수용된다.

스텝 S27에서, 제어 장치(65)는, 검출기(115)로부터 입력된 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값(정격 전류값(또는 정격 전력값))에 도달했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값보다 낮다고 판정("아니오")되면, 스텝 S28에서, 제어 장치(65)는, 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고 나서 소정 시간 Tb가 경과했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고 나서 소정 시간 Tb가 경과하고 있지 않다고 판정("아니오")되면, 스텝 S26으로 되돌아간다. 한편, 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고 나서 소정 시간 Tb가 경과했다고 판정("예")되면, 스텝 S29에서, 임펠러(82)의 역전 횟수를 1개 가산한다. 그리고, 스텝 S30에서, 제어 장치(65)는, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 정방향으로 회전시킨다. 그러자, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 말려 들어가 있었던 이물 F1은, 임펠러(82)의 반송 공간부(97) 내에 수용되어 있는 점에서, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 섬유질 또는 이물 F1을 말려 들어감을 해소하여, 임펠러(82)는, 정방향으로 회전할 수 있고, 고체 연료 F의 공급을 재개할 수 있다.

한편, 스텝 S23에서, 임펠러(82)의 정방향의 회전 계속 시간(정회전 시간)이 소정 시간 Ta(예를 들어, 10초)를 초과했다고 판정("예")되면, 스텝 S29에서 가산한 임펠러(82)의 역전 횟수를 리셋한다. 그러나, 스텝 S25에서, 임펠러(82)의 역전 횟수가 소정 역전 횟수(예를 들어, 3회)를 초과했다고 판정("예")되면, 스텝 S32에서, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 또한, 스텝 S27에서, 임펠러(82)를 역방향으로 회전하고 있을 때, 전동 모터(83)의 전류값(또는 전력값)이 판정값(정격 전류값(또는 정격 전력값))에 도달했다고 판정("예")되면, 스텝 S32에서, 임펠러(82)의 회전을 정지한다.

여기서, 상술한 고체 연료 공급 장치의 작동을 타임 차트에 의해 설명한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 시간 t0에서, 로터리 밸브(64)가 기동하고, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 정방향으로 회전하면, 전동 모터(83)의 전류값이 상승한다. 시간 t1에서, 전동 모터(83)의 전류값이 기동 전류값까지 상승한 후, 정상 운전 전류값까지 하강한다. 그 후, 로터리 밸브(64)는, 정상적으로 작동하고, 고체 연료 F를 분쇄기(31)로 공급한다.

시간 t2에서, 임펠러(82)와 케이싱(81) 사이에 섬유질 또는 이물 F1이 말려 들어감으로써, 전동 모터(83)의 전류값이 상승하고, 시간 t3에서, 전동 모터(83)의 전류값이 판정값(정격 전류값)에 도달한다. 그리고, 전동 모터(83)의 전류값이 판정값(정격 전류값)에 도달하고 나서 소정 시간(예를 들어, 0.5초에서 1.0초로서 순시가 아닌 것을 확인함) 경과한 시간 t4에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 역방향으로 회전한다. 또한, 시간 t0으로부터 시간 t4까지의 기간 T1은, 임펠러(82)의 정방향 회전이다.

시간 t4에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)가 역방향으로 회전하면, 전동 모터(83)의 전류값이 상승한다. 시간t5에서, 전동 모터(83)의 전류값이 기동 전류값까지 상승한 후, 정상 운전 전류값까지 하강한다. 임펠러(82)가 시간 t4에서 역방향으로 회전하고 나서(정방향의 회전을 정지하고 나서) 소정 시간 Tb가 경과한 시간 t6에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)를 정방향으로 회전시킨다. 시간 t6에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)가 역방향으로 회전하면, 전동 모터(83)의 전류값이 상승한다. 시간 t7에서, 전동 모터(83)의 전류값이 기동 전류값까지 상승한 후, 정상 운전 전류값까지 하강한다. 그 후, 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감이 해소되면, 로터리 밸브(64)는, 정상적으로 작동하고, 고체 연료 F를 분쇄기(31)로 공급한다. 또한, 시간 t4로부터 시간 t6까지의 기간 T2는, 임펠러(82)의 역방향 회전이고 소정 시간 Tb와 동등한, 또한, 시간 t6 이후의 기간 T3은, 임펠러(82)의 정방향 회전이다.

한편, 시간 t4에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고, 전동 모터(83)의 전류값이 상승할 때, 전동 모터(83)의 전류값이 기동 전류값에서 하강하지 않고 판정값(정격 전류값)에 도달해 버리면, 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감이 해소되지 않고 계속하고 있는 점에서, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 또한, 시간 t4에서, 전동 모터(83)에 의해 임펠러(82)가 역방향으로 회전하고, 전동 모터(83)의 전류값이 상승하고, 전동 모터(83)의 전류값이 기동 전류값에서 하강한 후에, 다시 상승하여 판정값(정격 전류값)에 도달해 버리면, 임펠러(82)의 역방향의 회전 시에 다시 섬유질 또는 이물 F1이 말려 들어간 것인 점에서, 임펠러(82)의 회전을 정지한다.

또한, 소정 시간 내에, 임펠러(82)의 역전 횟수가 소정 역전 횟수(예를 들어, 3회)를 초과하면, 임펠러(82)의 회전을 정지한다.

이렇게 제2 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 제어 장치(65)는, 임펠러(82)를 역방향으로 회전시키는 횟수가 미리 설정된 소정 역전 횟수를 초과하면, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 따라서, 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 로터리 밸브(64)의 작동을 정지함으로써, 로터리 밸브(64)의 파손이나 고장 등의 발생을 사전에 억제할 수 있다.

제2 실시 형태의 고체 연료 공급 장치에서는, 제어 장치(65)는, 임펠러(82)를 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시킬 때, 소정 시간 Tb 사이에 검출기(115)가 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감을 검출하면, 임펠러(82)의 회전을 정지한다. 따라서, 임펠러(82)를 소정 시간 Tb에 걸쳐 역방향으로 회전시켜도 말려 들어감이 해소되지 않을 때, 로터리 밸브(64) 자체의 이상이 생각되는 점에서, 이때에 로터리 밸브(64)의 작동을 정지함으로써, 로터리 밸브의 파손이나 고장 등의 발생을 사전에 억제할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서, 로터리 밸브(64)에서의 섬유질 또는 이물 F1의 말려 들어감을 검출하는 검출기로서, 전동 모터(83)의 전류값 또는 전력값을 검출하는 검출기(115)를 적용했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 로터리 밸브(64)에서의 말려 들어감을 검출하는 검출기로서, 임펠러(82)의 회전수를 검출하는 검출기, 임펠러(82)의 부하(토크)를 검출하는 검출기 등이어도 된다. 또한, 로터리 밸브(64)에서의 이물 F1의 말려 들어감을 검출하는 검출기로서, 카메라를 적용해도 된다.

10: 보일러
11: 화로
12: 연소 장치
13: 연도
21, 22, 23, 24, 25: 연소 버너
26, 27, 28, 29, 30: 미분 연료 공급관
31, 32, 33, 34, 35: 분쇄기(밀)
60: 고체 연료 공급 장치
61: 벙커
62: 연료 공급기
63: 고체 연료 공급관
64: 로터리 밸브
65: 제어 장치
71: 다운스파우트부
72: 반송부
73: 전동 모터
74: 상부 연료 공급관
75: 하부 연료 공급관
76: 상부 연결부(연결부)
77: 하부 연결부
81: 케이싱
82: 임펠러
83: 전동 모터
91: 회전축
92: 공급구
93: 배출구
94: 축 지지부
95: 블레이드
96: 회전판
97: 반송 공간부
98: 시일면
110: 제어반
111: 전원부
112: 전원 스위치
113: 정방향 회전 스위치
114: 역방향 회전 스위치
115: 검출기
116: 표시반
121: 점검구
122: 폐지 덮개
123: 말려 들어감 모의 스위치
F: 고체 연료
F1: 섬유질 또는 이물

Claims (18)

1. 고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관과,
   상기 고체 연료 공급관에 마련되어서 회전 가능한 임펠러를 갖는 로터리 밸브와,
   상기 로터리 밸브에서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감을 검출하는 검출기와,
   상기 검출기가 상기 섬유질 또는 상기 이물의 말려 들어감을 검출하면 상기 임펠러를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키는 제어 장치를 구비하고,
   상기 임펠러의 역회전 중에도, 상기 로터리 밸브로의 상기 고체 연료의 공급이 계속되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고체 연료 공급관에, 상기 고체 연료의 공급 방향의 하류측에 분쇄기가 마련되고, 상기 소정 시간은, 상기 분쇄기에 의한 상기 고체 연료의 분쇄 처리가 완료되는 시간보다 짧은 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 소정 시간은, 상기 임펠러의 1/4 회전으로부터 1/2 회전하는 사이의 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
4. 고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관과,
   상기 고체 연료 공급관에 마련되어서 회전 가능한 임펠러를 갖는 로터리 밸브와,
   상기 로터리 밸브에서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감을 검출하는 검출기와,
   상기 검출기가 상기 섬유질 또는 상기 이물의 말려 들어감을 검출하면 상기 임펠러를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킨 후에 정방향으로 회전시키는 제어 장치를 구비하고,
   상기 고체 연료 공급관에, 상기 고체 연료의 공급 방향의 하류측에 분쇄기가 마련되고, 상기 소정 시간은, 상기 분쇄기에 의한 상기 고체 연료의 분쇄 처리가 완료되는 시간보다 짧은 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 소정 시간은, 상기 임펠러의 1/4 회전으로부터 1/2 회전하는 사이의 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러의 정방향 회전 시에, 복수의 블레이드 사이에 마련되는 반송 공간부에 수용되는 상기 고체 연료의 양은, 상기 반송 공간부의 용적보다 작은 양으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 반송 공간부에 수용되는 상기 고체 연료의 양은, 상기 반송 공간부의 용적의 30％로부터 80％의 사이로 설정되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러를 구동 회전하는 전동 모터를 더 구비하고,
   상기 검출기는, 상기 전동 모터의 전류값 또는 전력값을 검출하고,
   상기 제어 장치는, 상기 전동 모터의 전류값 또는 전력값이 미리 설정된 판정값에 도달하면, 상기 임펠러를 상기 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 임펠러를 역방향으로 회전시키는 횟수가 미리 설정된 소정 역전 횟수를 초과하면, 상기 임펠러의 회전을 정지하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 임펠러를 상기 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시킬 때, 상기 소정 시간 사이에 상기 검출기가 상기 섬유질 또는 상기 이물의 말려 들어감을 검출하면, 상기 임펠러의 회전을 정지하는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러를 회전 가능하게 지지하는 케이싱을 더 구비하고, 상기 케이싱에 점검구가 마련되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 연료 공급관에 있어서의 상기 로터리 밸브보다 상기 고체 연료의 공급 방향의 상류측에 분해 가능한 연결부가 마련되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기의 검출 결과에 무관하게 말려 들어감 신호를 상기 제어 장치에 출력하는 말려 들어감 모의 스위치가 마련되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터리 밸브의 정방향 회전 스위치와, 상기 로터리 밸브의 역방향 회전 스위치와, 상기 검출기의 표시반이 상기 로터리 밸브의 근방에 배치되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 장치.
15. 고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관에 회전 가능한 임펠러를 갖는 로터리 밸브가 마련되는 고체 연료 공급 장치에 있어서,
    상기 임펠러를 회전하여 상기 고체 연료 공급관에 의해 상기 고체 연료를 공급하는 공정과,
    상기 로터리 밸브에서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감을 검출하면 상기 임펠러를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시키는 공정과,
    상기 소정 시간의 경과 후에 상기 임펠러를 정방향으로 회전시키는 공정을 갖고,
    상기 임펠러의 역회전 중에도, 상기 로터리 밸브로의 상기 고체 연료의 공급을 계속시키는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 방법.
16. 고체 연료를 공급하는 고체 연료 공급관에 회전 가능한 임펠러를 갖는 로터리 밸브가 마련되는 고체 연료 공급 장치에 있어서,
    상기 임펠러를 회전하여 상기 고체 연료 공급관에 의해 상기 고체 연료를 공급하는 공정과,
    상기 로터리 밸브에서의 섬유질 또는 이물의 말려 들어감을 검출하면 상기 임펠러를 미리 설정된 소정 시간에 걸쳐 역방향으로 회전시키는 공정과,
    상기 소정 시간의 경과 후에 상기 임펠러를 정방향으로 회전시키는 공정을 갖고,
    상기 고체 연료 공급관에, 상기 고체 연료의 공급 방향의 하류측에 분쇄기가 마련되고, 상기 소정 시간은, 상기 분쇄기에 의한 상기 고체 연료의 분쇄 처리가 완료되는 시간보다 짧은 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고체 연료 공급 방법.
17. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 고체 연료 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
18. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 고체 연료 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 보일러.

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