KR102373306B1 - 분쇄기 및 그 운용 방법 - Google Patents

Abstract

급속 연소의 발생을 정확하게 검지하여 적정한 위치와 타이밍에서 소화제를 분사하는 것을 목적으로 한다. 분쇄부(1A)의 근방에서 하우징(31)의 주위 방향으로 설치되어, 하우징(31) 내의 압력을 검지하는 3개의 제1 압력 검지부와, 분급부(1B)의 근방에서 하우징(31)의 주위 방향으로 설치되어, 하우징(31) 내의 압력을 검지하는 3개의 제2 압력 검지부와, 3개의 제1 압력 검지부 중 2개 이상의 제1 압력 검지부, 또는, 3개의 제2 압력 검지부 중 2개 이상의 제2 압력 검지부에 있어서 검출된 압력값과, 소정의 역치에 기초하여, 연료의 급속 연소가 발생 했는지의 여부를 판단하는 제어부와, 제어부에서 연료의 급속 연소가 발생했다고 판단되었을 때, 분쇄부(1A)의 근방, 분급부(1B)의 근방에 있어서 하우징(31)의 주위 방향으로 설치되어, 분쇄부(1A), 분급부(1B)에 대하여 소화제를 분사하는 제1, 제2 소화제 분사기(51, 52)을 구비한다.

Description

분쇄기 및 그 운용 방법

본 발명은, 소화 설비를 구비한 분쇄기 및 그 운용 방법에 관한 것이다.

화력 발전 설비 등에서 사용되는 석탄이나 바이오매스 등의 고체 연료는, 밀(분쇄기)로 미분상으로 분쇄되어 보일러 등의 연소 장치에 공급된다. 밀은, 급탄관(또는 바이오매스 공급관)으로부터 분쇄 회전 테이블에 투입된 석탄이나 바이오매스 등의 고체 연료를, 분쇄 회전 테이블과 분쇄 롤러 사이에서 잘게 부숨으로써 분쇄한다. 그리고, 분쇄 회전 테이블의 외주로부터 공급되는 반송 가스에 의해, 분쇄되어서 미분상으로 된 연료가, 뿜어 올려져, 분급기에서 입경 사이즈에 따라서 체 분류할 수 있다. 입경 사이즈가 작은 연료는, 연소 장치로 반송된다.

바이오매스 연료는, 화석 연료를 사용하는 보일러 등의 이산화탄소 배출량의 삭감 대책의 하나로서 주목받고 있다. 바이오매스 연료는, 펠릿상으로 밀에 공급되어서 분쇄되지만, 예를 들어 정전기에 의해 착화되기 쉽기 때문에 급속 연소를 야기할 가능성이 높다. 그 때문에, 바이오매스가 연료로 되는 경우, 석탄(미분탄)보다도 급속 연소가 발생하기 쉽기 때문에, 안전 관리의 강화가 필요해진다.

특허문헌 1에는, 수직형 롤러 밀에 압력 센서를 배치하고, 압력 센서가 급속 연소의 발생을 검지하면, 즉시 소화제를 분출하여 급속 연소가 심각한 일로 이르지 않도록 하는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2010-242999호 공보 미국 특허 제9421551호 명세서

그러나, 특허문헌 1에는, 급속 연소의 발생을 압력 센서에 의해 검지하여 소화제를 분출한다는 개시는 있지만, 급속 연소의 억제를 고려한 소화제 분사기의 설치 위치나 압력 센서의 설치 위치에 관한 기재가 없다. 또한, 특허문헌 2에 대해서도, 복수의 소화제 분사기의 설치에 관한 개시가 있지만, 소화계 설비 상호의 동작 관련성이나, 조작 수순, 제어의 요령과 같은 밀의 운용 조건에 관한 점에 대해서, 구체적으로 개시되어 있지 않다.

급속 연소는, 화염이 급속하게 전파되기 때문에, 소화제 분사기를 다수 설치함으로써, 급속 연소의 억제 효과가 높아지는 것이 추측되지만, 비용 상승으로 된다. 이 때문에, 소화제 분사기의 설치수와 소화제의 양을 적정화하여, 최대한 저감해 두는 것이 요망된다.

단, 소화제 분사기가 소화제를 분사하는 시간은, 예를 들어 수십 밀리 초로 단시간이고, 소화제의 분사 가능 범위도 한정되어 있기 때문에, 급속 연소의 발생 장소만에 소화제를 분사하는 것만으로는, 전파해 가는 화염을 억제하는 것이 곤란하다. 소화제 분사기로 화염까지의 거리가 너무 먼 경우, 화염이 크게 발달해 버려, 다량의 소화제가 필요해진다. 따라서, 급속 연소의 발생 장소뿐만 아니라, 화염이 전파되기 쉬운 장소에 급속 연소의 방지 대책을 미리 실시하여 둘 필요가 있다.

이와 같이, 급속 연소가 발생한 것 또는 급속 연소의 발생 직전인 것을 검지하여 적정한 위치와 타이밍으로 소화제를 분사하지 않으면, 급속 연소를 억제할 수 없고, 밀의 각 기기에 손상이 발생할 우려가 있다.

또한, 소화계 설비에 있어서의 오동작의 방지나, 밀의 막대한 손상을 야기할 우려가 있는 타이밍의 어긋남(소위 때 놓침)을 회피하는 합리적인 기술을 제공하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 급속 연소가 발생한 것 또는 급속 연소의 발생 직전인 것을 검지하여 적정한 위치와 타이밍으로 소화제를 분사하는 것이 가능한 분쇄기 및 그 운용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 관한 분쇄기는, 하우징과, 상기 하우징의 천장부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 연료를 공급하는 연료 공급관과, 상기 연료 공급관으로부터 공급된 상기 연료가 상면에 유도됨과 함께 중심 축선 주위로 회전하는 회전 테이블 및 상기 회전 테이블에 대향하여 배치되어 전동하고, 상기 회전 테이블의 상기 상면과의 사이에서 상기 연료를 분쇄하여 미분쇄물을 생성하는 분쇄 롤러를 갖는 분쇄부와, 상기 하우징의 하부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 공기를 공급하는 공기 공급관과, 상기 하우징의 상부에 설치되어, 상기 공기 공급관으로부터 유도된 공기에 의해 감아 올려진 상기 미분쇄물을 분급하는 분급부와, 상기 하우징의 상기 천장부에 접속되어, 상기 분급부에서 분급된 상기 미분쇄물을 외부로 유도하는 미분쇄물 송출관과, 상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 하우징의 내부의 압력을 검지하는 n개(n은 3 이상의 정수)의 제1 압력 검지부와, 상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 하우징의 내부의 압력을 검지하는 n개(n은 3 이상의 정수)의 제2 압력 검지부와, 상기 n개의 제1 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제1 압력 검지부, 또는, 상기 n개의 제2 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제2 압력 검지부에 있어서 검출된 압력값과, 소정의 역치에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생했는지의 여부 또는 급속 연소의 발생 직전인지의 여부를 판단하는 제어부와, 상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 제어부에서 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분쇄부에 대하여 소화제를 분사하는 제1 소화제 분사부와, 상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 제어부에서, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분급부에 대하여 소화제를 분사하는 제2 소화제 분사부를 구비한다.

이 구성에 의하면, 급속 연소의 발화 기인원으로 될 가능성이 있는 분쇄부의 근방과 분급부의 근방에, 압력을 검지하는 제1 압력 검지부와 제2 압력 검지부가 마련되고, 발화 기인원 및 급속 연소가 전파될 우려가 있는 분쇄부의 근방과 분급부의 근방에 소화제 분사부가 마련된다. 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 분쇄부와 분급부에 대하여 소화제가 분사되기 때문에, 밀에 있어서의 급속 연소의 발생이나 화염 전파를 억제 또는 방지할 수 있다.

상기 제1 양태에 있어서, 상기 연료 공급관의 상류측에 마련되어, 상기 연료 공급관에 상기 연료를 공급하는 공급기와, 상기 공급기에 설치되어, 상기 공급기의 내부의 압력을 검지하는 제3 압력 검지부와, 상기 공급기에 설치되어, 상기 제3 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 공급기에 대하여 소화제를 분사하는 제3 소화제 분사부를 더 구비해도 된다.

이 구성에 의하면, 급속 연소의 발화 기인원으로 되고, 급속 연소가 전파될 우려가 있는 공급기에, 압력을 검지하는 제3 압력 검지부가 마련되고, 발화 기인원 및 분쇄부의 근방과 분급부의 근방에 소화제 분사부가 마련된다. 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 공급기에 대하여 소화제가 분사되기 때문에, 밀에 있어서의 급속 연소의 발생이나 화염 전파를 억제 또는 방지할 수 있다.

상기 제1 양태에 있어서, 상기 연료 공급관에 설치되어, 상기 연료를 소정량마다 공급하는 로터리 피더와, 상기 연료 공급관에 설치된 상기 로터리 피더의 전류측 및/또는 후류측에 설치되어, 상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 연료 공급관 내에 소화제를 분사하는 제4 소화제 분사부를 더 구비해도 된다.

이 구성에 의하면, 급속 연소가 전파될 우려가 있는 연료 공급관에 설치된 로터리 피더의 전류측 및/또는 후류측에 소화제 분사부가 마련된다. 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 연료 공급관 내에 소화제가 분사되기 때문에, 밀에 있어서의 급속 연소에 의한 화염 전파를 억제 또는 방지할 수 있다.

상기 제1 양태에 있어서, 상기 미분쇄물 송출관에 설치되어, 상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 미분쇄물 송출관에 대하여 소화제를 분사하는 제5 소화제 분사부를 더 구비해도 된다.

이 구성에 의하면, 급속 연소가 전파될 우려가 있는 미분쇄물 송출관에 소화제 분사부가 마련된다. 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 미분쇄물 송출관에 대하여 소화제가 분사되기 때문에, 밀에 있어서의 급속 연소에 의한 화염 전파를 억제 또는 방지할 수 있다.

상기 제1 양태에 있어서, 상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 제1 소화제 분사부, 상기 제2 소화제 분사부, 상기 제3 소화제 분사부, 상기 제4 소화제 분사부 및 상기 제5 소화제 분사부가, 동시에 또한 일제히 상기 소화제를 분사해도 된다.

이 구성에 의하면, 분쇄부와 분급부뿐만 아니라, 공급기, 연료 공급관에 설치된 로터리 피더 전류측 및/또는 후류측 및 미분쇄물 송출관에 대하여 소화제가 분사되기 때문에, 밀에 있어서의 급속 연소의 발생을 억제 또는 방지하면서, 화염 전파를 확실하게 억제 또는 방지할 수 있고, 막대한 손상을 피할 수 있다.

상기 제1 양태에 있어서, 상기 하우징의 내부에 있어서, 상기 분쇄 롤러와 상기 분급부 사이에 연장 설치된 통 형상 부재인 벽재를 더 구비하고, 상기 벽재와 상기 하우징 사이에 있어서, 상기 미분쇄물이 상기 공기와 함께 감아 올려지는 환상 유로가 형성되고, 상기 벽재보다도 내부의 공간에 대하여, 상기 제1 소화제 분사부가 상기 소화제를 분사해도 된다.

이 구성에 의하면, 하우징의 내부에 있어서 분쇄 롤러와 회전 분급기 사이에 연장 설치된 벽재와, 하우징 사이에 있어서, 미분쇄물이 공기와 함께 감아 올려지는 환상 유로가 형성된 경우에 있어서, 벽재보다도 내부의 공간에 대하여 소화제가 분사되기 때문에, 밀에 있어서의 급속 연소의 발생이나 화염 전파를 억제 또는 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 관한 분쇄기의 운용 방법은, 하우징과, 상기 하우징의 천장부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 연료를 공급하는 연료 공급관과, 상기 연료 공급관으로부터 공급된 상기 연료가 상면에 유도됨과 함께 중심 축선 주위에 회전하는 회전 테이블 및 상기 회전 테이블에 대향하여 배치되어 전동하고, 상기 회전 테이블의 상기 상면과의 사이에서 상기 연료를 분쇄하여 미분쇄물을 생성하는 분쇄 롤러를 갖는 분쇄부와, 상기 하우징의 하부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 공기를 공급하는 공기 공급관과, 상기 하우징의 상부에 설치되어, 상기 공기 공급관으로부터 유도된 공기에 의해 감아 올려진 상기 미분쇄물을 분급하는 분급부와, 상기 하우징의 상기 천장부에 접속되어, 상기 분급부에서 분급된 상기 미분쇄물을 외부로 유도하는 미분쇄물 송출관을 구비한 분쇄기의 운용 방법이며, 상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 n개(n은 3 이상의 정수)의 제1 압력 검지부가, 상기 하우징의 내부의 압력을 검지하고, 상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 n개(n은 3 이상의 정수)의 제2 압력 검지부가, 상기 하우징의 내부의 압력을 검지하고, 제어부가, 상기 n개의 제1 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제1 압력 검지부, 또는, 상기 n개의 제2 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제2 압력 검지부에 있어서 검출된 압력값과, 소정의 역치에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생했는지의 여부 또는 급속 연소의 발생 직전인지의 여부를 판단하고, 상기 제어부에서 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 제1 소화제 분사부가, 상기 분쇄부에 대하여 소화제를 분사하고, 상기 제어부에서, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 제2 소화제 분사부가, 상기 분급부에 대하여 소화제를 분사한다.

본 발명에 따르면, 급속 연소가 발생한 것 또는 급속 연소의 발생 직전인 것을 검지하여 적정한 위치와 타이밍으로 소화제를 분사할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀을 구비한 보일러 설비를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀을 도시하는 종단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀을 도시하는 횡단면도이고, 도 2의 III-III선으로 절단한 화살표도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀을 도시하는 횡단면도이고, 도 2의 IV-IV선으로 절단한 화살표도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀의 하우징, 소화제 분사기 및 감압 센서를 도시하는 부분 확대 횡단면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀의 하우징 및 소화제 분사기를 도시하는 부분 확대 종단면도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀의 제1 변형예를 도시하는 종단면도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀의 제1 변형예를 도시하는 횡단면도이고, 도 7의 VIII-VIII선으로 절단한 화살표도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 보일러 설비(10) 및 보일러 설비(10)에 적용되는 밀(1)에 대해서, 도 1을 사용하여 설명한다. 도 1에는, 본 실시 형태에 관한 밀(1)을 구비한 보일러 설비(10)가 도시되어 있다.

보일러 설비(10)는, 보일러 본체(3)에 공급하는 바이오매스 연료를 분쇄하는 밀(1)을 구비하고 있다. 밀(1)은, 바이오매스 연료만을 분쇄하는 형식이어도 되고, 석탄과 함께 바이오매스 연료를 분쇄하는 형식이어도 된다. 여기서, 바이오매스 연료란, 재생 가능한 생물 유래의 유기성 자원이고, 예를 들어 간벌재, 폐재목, 유목, 풀류 등의 목질계 바이오매스 연료, 폐기물, 탈수 오니, 타이어 등의 비목질계 바이오매스 연료 등이다. 또한, 바이오매스 연료는, 이들을 원료로 한 펠릿상이나 칩상의 리사이클 연료 등을 포함하고, 여기에 제시한 것에 한정되지 않는다.

밀(1)에는, 사일로(5)에 저장된 바이오매스 연료 등이, 벙커(7), 공급기(6) 및 급탄관(4)을 통해 유도된다. 밀(1)에는, 센터 슈트(33)가 접속되어 있고, 바이오매스 연료가 센터 슈트(33)를 통해 밀(1)의 내부에 공급된다. 급탄관(4) 및 센터 슈트(33)는, 본 발명에 관한 연료 공급관을 구성한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 급탄관(4)의 내부는 분쇄 전의 바이오매스 연료가 유통하고, 분쇄 전 연료 공급관으로 칭할 수도 있지만, 종래의 석탄용 밀에 따라서 급탄관(4)으로 칭한다.

밀(1)에는, 1차 공기 덕트(공기 공급관)(13)가 접속되어 있다. 1차 공기 덕트(13)는, 1차 공기 팬(15)에 접속되어 있고, 공기 예열기(21)에 의해 예열된 공기와, 공기 예열기(21)를 바이패스한 공기가 혼합된 공기가 유도된다. 또한, 1차 공기 덕트(13)에는, 배기 가스 재순환 팬(17)을 통해 전기 집진기(23)를 통과한 배기 가스의 일부가 유도된다. 따라서, 밀(1)에는, 1차 공기 덕트(13)를 통해 공기 예열기(21)에 의해 온도 조정되고, 또한, 배기 가스에 의해 산소 농도가 조정된 혼합 기가 유도된다.

이하, 본 명세서에서는, 이 혼합기를 1차 공기 덕트(공기 공급관)(13)를 통하여 공급되는 공기로서 표현하지만, 실태는 상술한 바와 같은 기체이고, 용도는, 밀(1)로 분쇄된 연료를 반송하는 반송용 기체이다.

1차 공기 덕트(13)에 있어서의 밀(1)의 하우징(31)과의 접속 개구부는, 밀(1)의 내부를 향하여 하향으로 경사져 있다. 이에 의해, 밀(1) 내부의 미분쇄물이 1차 공기 덕트(13) 내에 퇴적되기 어렵다.

밀(1)에는, 송탄관(미분쇄물 송출관)(9)이 접속되어 있고, 밀(1)로 분쇄된 입자상의 미분쇄물이 송탄관(9)을 통해 버너(11)로 유도된다.

보일러 본체(3)의 화로에서 미분쇄물이 연소되어, 버너(11)에 의해 화염이 형성되고, 도시하지 않은 열 교환기에 의해 증기가 생성된다. 생성된 증기는, 예를 들어 증기 터빈(도시하지 않음)에 유도되어, 증기 터빈에서 발전이 행하여진다.

보일러 본체(3)로부터 배출된 배기 가스는, 탈초 장치(19)에 의해 탈초된 후, 공기 예열기(21)에서 1차 공기 팬(15)으로부터 유도된 공기를 가열한다. 그 후, 배기 가스는, 전기 집진기(23)에 유도되어, 전기 집진기(23)로 탈진된 후에 유인 팬(25)을 통해 탈황 장치(27)로 유도된다. 유인 팬(25)의 상류측에서, 일부의 배기 가스가 추기되고, 추기된 배기 가스는, 배기 가스 재순환 팬(17)을 통해 1차 공기 덕트(13)로 유도된다.

또한, 배기 가스를 추기하는 위치는 반드시 도 1에 도시한 예에 한정되는 것은 아니고, 보일러 본체(3)로부터 굴뚝(29)에 이르는 배기 가스 계통의 어느 것으로부터 추기하면 된다.

유인 팬(25)으로부터 하류측으로 유도된 배기 가스는, 탈황 장치(27)에서 탈황된 후에 굴뚝(29)으로 유도되어서 대기로 방출된다.

도 2에는, 도 1에 도시한 밀(1)의 상세가 도시되어 있다. 도 2는, 원료(연료)인 바이오매스 연료를 미분쇄하는 밀(분쇄 장치)(1), 그리고, 밀(1)의 원료 공급계 및 미분쇄물 반송계를 포함하는 밀 설비를 도시하고 있다. 밀 설비에는, 급속 연소를 억제하는 소화계 설비가 마련되어 있다. 밀(1)은, 하방부의 분쇄부(1A) 및 상방부의 분급부(1B)로 크게 나뉜다.

밀(1)은, 수직형 밀로 되어 있고, 고형물인 바이오매스 연료, 예를 들어 펠릿상의 목질계 바이오매스 연료를 분쇄한다.

밀(1)의 하우징(31)은, 수직형의 원통 중공 형상을 이루고, 천장부(32)의 중앙부에 센터 슈트(33)가 설치되어 있다. 공급기(6)와 센터 슈트(33) 사이에는, 급탄관(4)이 접속된다. 센터 슈트(33)는, 급탄관(4)과 접속되어, 벙커(7)로부터 유도된 바이오매스 연료 및/또는 석탄을 하우징(31) 내에 공급한다. 센터 슈트(33)는, 하우징(31)의 중심 위치에 상하 방향(연직 방향)을 따라 배치되고, 하단부가 하우징(31) 내까지 연장 설치되어 있다.

하우징(31)의 하부에는 가대(34)가 설치되고, 이 가대(34) 상에 분쇄 회전 테이블(35)이 회전 가능하게 배치되어 있다. 분쇄 회전 테이블(35)의 중앙에 대하여 센터 슈트(33)의 하단부가 대향하도록 배치되어 있다. 센터 슈트(33)는, 바이오매스 연료 및/또는 석탄을 상방으로부터 하방을 향하여 공급한다.

급탄관(4)에는, 로터리 피더(43)가 장착되어 있어서, 로터리 피더(43)는, 정량의 바이오매스 연료를 잘라내는, 즉, 바이오매스 연료를 소정량마다 공급한다.

분쇄 회전 테이블(35)은, 상하 방향(연직 방향)의 중심 축선 주위로 회전 가능함과 함께, 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 구동된다. 분쇄 회전 테이블(35)의 상면은, 중심부가 높고, 중심부으로부터 외측을 향하여 낮아지는 것과 같은 경사 형상을 이루고, 외주부가 내측으로부터 외측으로 상방으로 만곡한 형상을 이루고 있다.

분쇄 회전 테이블(35)의 상방에는, 분쇄 회전 테이블(35)에 대향하여 복수, 예를 들어 3대의 분쇄 롤러(36)가 배치되어 있다. 각 분쇄 롤러(36)는, 분쇄 회전 테이블(35)의 외주부 상방에, 주위 방향으로 균등 간격(3대의 분쇄 롤러(36)의 경우, 120° 간격)으로 배치되어 있다. 또한, 도 2에서는, 설명상, 2대의 분쇄 롤러(36)를 대칭으로 도시하고 있지만, 3대의 분쇄 롤러(36)가 120° 간격으로 배치되는 경우, 분쇄 롤러(36)의 배치는, 도 2의 도시와는 상이하다.

분쇄 롤러(36)는, 브래킷(38)을 통해 가압 암(37)에 대하여 요동 가능하게 접속되어 있다. 브래킷(38)은, 가압 암(37)에 힌지에 의해 결합되어 있다. 가압 암(37)은, 평면으로 보아 형상이 거의 육각형 형상을 갖고, 인접하는 분쇄 롤러(36) 사이의 3점으로 각각 텐션 로드(39)와 접속되어 있다. 또한, 도 3에서는, 가압 암(37) 및 텐션 로드(39)를 일부 생략하여 도시하고 있다.

상기 구성에 의해, 브래킷(38)이 가압 암(37)에 의해 지지되고, 분쇄 롤러(36)가 브래킷(38)에 의해 가압 암(37)에 대하여 요동 가능하게 되어 있다. 가압 암(37)은, 텐션 로드 박스(40)에 수용된 텐션 로드(39)와 접속되어 있고, 가압 암(37)은, 텐션 로드(39)에 의해 상하 방향(연직 방향)의 위치가 조정된다. 이에 의해, 분쇄 롤러(36)에 의해, 분쇄 회전 테이블(35) 상의 고형물에 대하여 작용하는 부하가 변경 가능하다.

분쇄 회전 테이블(35)이 회전하면, 분쇄 롤러(36)는, 분쇄 회전 테이블(35)이나 고형물로부터 받는 힘에 의해 종동하고, 분쇄 롤러(36)의 회전축 주위로 전동한다. 바이오매스 연료는, 분쇄 롤러(36)와 분쇄 회전 테이블(35)의 맞물림에 의해, 양자 간에서 압박되어서 분쇄된다. 바이오매스 연료가 분쇄됨으로써, 미분쇄물이 생성된다.

하우징(31)의 하부에는, 1차 공기 덕트(13)가 접속되어 있다. 1차 공기 덕트(13)에 의해 공급된 1차 공기는, 하우징(31) 내로 유도되어, 분쇄 회전 테이블(35)의 하방에 위치하는 공간에 공급된다.

분쇄 롤러(36)를 지지하는 브래킷(38)의 외주측의 공간, 즉, 하우징(31)의 내면을 따른 공간은, 내부 월(45)와 하우징(31)에 의해 형성되는 환상 유로(46)로 되어 있다. 환상 유로(46)를 통과하는 미분쇄물은, 내부 월(45)이 설치되지 않는 밀과 비교하여 높은 유속으로 뿜어 올려진다. 내부 월(45)은, 통 형상 부재이고, 하우징(31)의 내부에 있어서, 분쇄 롤러(36)의 외주측의 측부로부터 상방을 향하여 회전 분급기(41)의 하부 근방까지 연장 설치된다.

하우징(31)의 상부에는, 회전 분급기(41)가 마련되어 있다. 회전 분급기(41)는, 센터 슈트(33)를 둘러싸도록 배치되고, 센터 슈트(33)의 주위를 회전한다. 회전 분급기(41)의 회전에 수반하여, 그 외주측에 설치된 복수의 핀(42)이 주위 방향으로 주행한다. 분쇄 회전 테이블(35)과 분쇄 롤러(36)에 의해 분쇄된 미분쇄물은, 분쇄 회전 테이블(35)의 하방으로부터 분쇄 회전 테이블(35)의 외주측을 통해 상승하는 공기의 흐름에 의해 상방으로 감아 올려진다. 감아 올려진 미분쇄물 중 비교적 큰 직경의 미분쇄물은, 핀(42)에 의해 때려 떨어뜨려져, 분쇄 회전 테이블(35)로 복귀되어 다시 분쇄된다. 이에 의해, 회전 분급기에 의해 미분쇄물이 분급된다.

천장부(32)에는 복수개의 송탄관(9)이 접속되어 있고, 송탄관(9)은, 회전 분급기(41)에 의해 분급된 후의 미분쇄물을 배출하고, 배출된 미분쇄물을 보일러 본체(3)로 유도한다. 복수개의 송탄관(9)은, 천장부(32)에 대응하여 마련된 복수의 개구부에 각각 접속된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 송탄관(9)의 내부는 분쇄된 바이오매스 연료가 유통하고, 미분 연료 공급관으로 칭할 수도 있지만, 종래의 석탄용 밀에 따라서 송탄관(9)으로 칭한다. 송탄관(9)은, 밀(1)의 사이즈나 분쇄 용량에 따라서 변화하지만, 2개 내지 8개의 범위에 있고, 4개 내지 6개의 경우가 많다.

바이오매스 연료를 미분쇄하는 본 실시 형태에 관한 밀(1) 및 밀 설비의 동작을 이하에 설명한다.

벙커(7) 내에 저장되어 있는 바이오매스 연료는, 공급기(6) 내에 내장된 벨트 피더(8)의 벨트에 의해 운반되어(a), 급탄관(4) 및 센터 슈트(33)에 송급된다(b).

급탄관(4)에 장착된 로터리 피더(43)는, 정량의 바이오매스 연료를 잘라내어, 바이오매스 연료가 밀(1) 내를 향하여 낙하한다(c).

밀(1) 내에 공급된 바이오매스 연료는, 분쇄 회전 테이블(35) 상에 낙하하고(d), 원심력으로 외주측으로 이동하고, 복수의 분쇄 롤러(36)와 분쇄 회전 테이블(35) 사이에서 분쇄된다. 분쇄된 바이오매스 연료의 미분쇄물은, 1차 공기 덕트(13) 및 스로트 베인(44)을 통하여 밀(1) 내에 불어 넣어지는 1차 공기(60)에 의해, 밀(1) 중, 특히 환상 유로(46)를 상승한다(e). 환상 유로(46)를 통과하는 미분쇄물은, 내부 월(45)이 설치되지 않은 밀과 비교하여 높은 유속으로 뿜어 올려진다. 그 후, 미분쇄물은, 내부 월(45)의 상방 단으로부터 튀어나온다.

분쇄부(1A)의 상부에서는, 복수의 핀(블레이드)(42)으로 이루어지는 회전 분급기(41)가 회전하고 있어서, 거칠고 무거운 미분쇄물은, 핀(42)의 원심력에 의해, 튕겨지도록 때려 떨어뜨려진다(f). 미분쇄물은 미세해질 때까지 분쇄부(1A)에서 재분쇄가 반복된다. 미세해진 미분쇄물(fineness)은, 회전 분급기(41)를 관통하고, 밀(1)로부터 나와, 송탄관(9)을 통하여 외부로 공기 반송된다(g). 공기 반송된 미분쇄물은, 보일러 본체(3)의 버너(11)에 보내져서 연소한다.

밀 설비에는, 급속 연소의 발화 기인원으로 될 가능성이 있는 장소에, 이상 압을 검지하는 감압 센서(61, 62, 63)가 마련되고, 발화 기인원 및 급속 연소가 전파될 우려가 있는 장소에 소화제 분사기(51, 52, 53, 54, 55)가 마련된다.

소화제 분사기(51 내지 55)는, 순시(예를 들어 수십 밀리 초)라고 하는 단기간 사이에 소화제를 고속으로 밀(1) 등의 내부에 분사한다. 소화제 분사기(51 내지 55)에 의해 분사되는 소화제는, 예를 들어 분말상의 탄산수소나트륨(일반적으로 중조라고도 불림)이고, 가압된 불활성 기체(예를 들어 질소(N₂))에 의해 고압 분사된다.

소화제로서의 탄산수소나트륨의 분사량은, 하나의 예를 설명하면, 1대의 밀(1)에 설치된 소화제 분사기(51, 52)가 갖는 양을 합계하여, 약 100kg 내지 300kg이다. 이 조건은, 밀(1)의 사이즈나 분쇄 용량 등에 의해 적절히 결정된다. 탄산수소나트륨은, 소화 능력이 높을뿐만 아니라, 강재로 이루어지는 밀(1)이 각 부위를 부식시키기 어렵다고 하는 이점이 있다. 분사된 소화제의 청소 후에, 밀(1)의 하우징(31)의 내벽면 등에 탄산수소나트륨이 부착된 채로도, 부식의 우려가 없다. 또한, 부착한 탄산수소나트륨은, 새롭게 공급된 바이오매스 연료에 의해 문질러 씻겨져, 보일러 본체(3)의 버너(11)로 반송된다. 바이오매스 연료에 비하여 반송되는 탄산수소나트륨의 양은 미량이기 때문에, 버너(11)에 있어서의 연소를 저해하거나 하는 일은 없다.

소화제 분사기(51) 및 감압 센서(61)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 밀(1)의 하우징(31)의 측면 하부에 있어서, 하우징(31) 내의 분쇄부(1A) 근방, 예를 들어 밀(1)의 높이 방향에 있어서 분쇄 롤러(36)와 가압 암(37) 사이에 마련된다. 하나의 소화제 분사기(51)와 하나의 감압 센서(61)는 인접해서 1조의 세트로서 마련되어도 된다. 소화제 분사기(51)는, 소화제를 분쇄부(1A)에 분사한다. 감압 센서(61)는, 하우징(31) 내의 압력을 검출한다. 감압 센서(61)는, 특히 분쇄부(1A) 근방의 압력의 변화를 보다 검지하기 쉽다. 발생 기인원으로 될 가능성이 높은 분쇄부(1A) 근방에서 압력의 변화를 검지하고 있는 점에서, 타이밍의 어긋남을 회피하여, 소위 때 놓침에 빠지는 일이 없다. 감압 센서(61)는, 미분쇄물이 감압 센서(61)의 본체측으로 유입되지 않도록, 검출관이 하우징(31)의 내부로 하방을 향하여 경사져 있다.

분쇄부(1A) 근방에서는, 센터 슈트(33)로부터 공급된 바이오매스 연료나, 분쇄된 미분쇄물이 저류되고, 또한, 일부 날려 올려진 상태에서 고농도로 존재하고 있다. 또한, 고온의 1차 공기(60)가 바이오매스 연료나 미분쇄물과 접촉하고 있다. 그 때문에, 분쇄부(1A) 근방은, 급속 연소가 발생할 포텐셜이 높다. 소화제가 분쇄부(1A) 근방에 분사됨으로써, 분쇄부(1A) 근방을 발생 기인원으로 하는 급속 연소나, 전파된 급속 연소에 의한 연소를 억제할 수 있다.

소화제 분사기(51)는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 소화제가 유통하는 배관 부재(56)가 내부 월(45)을 관통하여 마련되고, 배관 부재(56)의 선단부가 하우징(31)에 마련된다. 이에 의해, 내부 월(45)로 둘러싸인 공간의 내부에 소화제를 확실하게 분사할 수 있다. 또한, 소화제 분사기(51)의 배관 부재(56)가 환상 유로(46)를 유통하는 미분쇄물에 의해, 감압 센서(61)의 마모나 손상이 발생할 가능성이 있다. 그 때문에, 배관 부재(56)의 하면에는, 강도가 높은 보호재 등이 설치되면 된다.

감압 센서(61)의 선단부는, 하우징(31)의 벽부에 위치한다. 내부 월(45)에 있어서, 감압 센서(61)의 선단부 위치에 대향하는 부분에는, 관통 구멍(66)이 마련된다. 환상 유로(46)에 감압 센서(61)의 부재를 마련하지 않고, 환상 유로(46)로부터 벗어난 위치에 감압 센서(61)의 선단부가 마련됨으로써, 환상 유로(46)를 유통하는 미분쇄물에 의한 감압 센서(61)의 마모나 손상을 방지할 수 있다.

소화제 분사기(52) 및 감압 센서(62)는, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 밀(1)의 하우징(31)의 측면 상부에 있어서, 하우징(31) 내의 분급부(1B) 근방, 예를 들어 회전 분급기(41)에 대향한 면, 즉, 회전 분급기(41)의 수평 방향의 가로 위치에 마련된다. 하나의 소화제 분사기(52)와 하나의 감압 센서(62)는 인접하여 1조의 세트로서 마련되어도 된다. 소화제 분사기(51)는, 소화제를 분급부(1B)에 분사한다. 감압 센서(62)는, 하우징(31) 내의 압력을 검지한다. 감압 센서(62)는, 특히 분급부(1B) 근방의 압력 변화를 검지하기 쉽다. 발생 기인원으로 될 가능성이 높은 분급부(1B) 근방에서 압력의 변화를 검지하고 있는 점에서, 타이밍의 어긋남을 회피하여, 소위 때 놓침에 빠지는 일이 없다. 감압 센서(62)는, 미분쇄물이 감압 센서(62)의 본체측으로 유입하지 않도록, 검출관이 하우징(31)의 내부로 하방을 향하여 경사져 있다.

하우징(31) 내의 분급부(1B) 근방은, 뿜어 올려진 미분쇄물의 분급 분기점에 상당하고, 회전 분급기(41)에 들어가려고 하는 미분쇄물과, 핀(42)에 의해 탄출된 미분쇄물이 존재한다. 그 때문에, 미분쇄물의 유동 궤적이 복잡하게 서로 혼잡한 영역이다. 또한, 회전 분급기(41)의 핀(42)과 미분쇄물의 충돌도 있고, 마찰이 격렬하게 발생하고 있다. 그 때문에, 분급부(1B) 근방은, 급속 연소가 발생하는 포텐셜이 높다. 소화제가 분급부(1B) 근방에 분사됨으로써, 분급부(1B) 근방을 발생 기인원으로 하는 급속 연소나, 전파된 급속 연소에 의한 연소를 억제할 수 있다.

소화제 분사기(52)는, 배관 부재(57)의 선단부가 하우징(31)에 마련된다. 이에 의해, 하우징(31)으로 둘러싸인 공간의 내부에 소화제를 분사할 수 있다.

1조의 소화제 분사기(51) 및 감압 센서(61)나, 1조의 소화제 분사기(52) 및 감압 센서(62)는, 하우징(31)의 원주 방향으로 간격을 이격시켜 설치된다. 하우징(31)의 하방에서 원주 방향으로 합계 3조의 소화제 분사기(51) 및 감압 센서(61), 하우징(31)의 상방에서 원주 방향으로 합계 3조의 소화제 분사기(52) 및 감압 센서(62)가 설치되는 경우, 보다 바람직하게는, 등피치 각도(120°) 떨어진 위치에 마련된다.

하부에 설치된 복수조의 소화제 분사기(51) 및 감압 센서(61)나, 상부에 설치된 복수조의 소화제 분사기(52) 및 감압 센서(62)는, 밀(1)의 하우징(31)의 둘레 방향으로 번갈아, 즉, 상부 열과 하부 열의 양쪽을 맞춰서 지그재그상으로 배치된다.

또한, 소화제 분사기(51, 52)의 설치수는, 밀(1)의 하우징(31) 내부의 공간 용적에 의해 증감시키는 경우가 있고, 감압 센서(61, 62)의 설치수와 일치하지 않는 경우도 있다. 이 때문에, 반드시 감압 센서(61)와 소화제 분사기(51)가 1조가 되어 있는 것, 및/또는, 감압 센서(62)와 소화제 분사기(52)가 1조가 되어 있는 것을 요하지 않는다.

각각이 1조가 되어 있지 않은 경우에도, 바람직하게는, 감압 센서(61)와 감압 센서(62)가 하우징(31) 내부의 상하에 번갈아, 즉, 지그재그상으로 배치됨과 함께, 소화제 분사기(51)와 소화제 분사기(52)가 하우징(31) 내부의 상하에 번갈아, 즉, 지그재그상으로 배치되어 있으면 된다.

원료 공급계인 공급기(6)에는, 소화제 분사기(53) 및 감압 센서(63)가 마련된다. 소화제 분사기(53)는, 소화제를 공급기(6) 내에 분사한다. 감압 센서(63)는, 공급기(6) 내부의 압력의 변화를 검지한다. 이에 의해, 공급기(6) 내에 존재하는 바이오매스 연료를 발생 기인원으로 하는 급속 연소를 억제할 수 있다. 벙커(7) 내에 대량으로 저장된 바이오매스 연료가 승온하고, 연기만 낸 상태(소위 불씨)가 되어, 그대로 공급기(6)의 벨트 피더(8) 상에 낙하하고, 공기와 접촉하면, 급속 연소 발생의 기인원으로 될 우려가 있기 때문에, 공급기(6)에 소화제 분사기(53)와 감압 센서(63)가 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 공급기(6)에 설치된 소화제 분사기(53)는, 하우징(31) 내에서 발생하여 전파된 급속 연소에 의한 연소도 억제할 수 있다.

소화제 분사기(54)는, 급탄관(4)에 설치된 로터리 피더(43)의 전류측 및/또는 후류측에 마련되어, 소화제를 급탄관(4)의 내부 또는 로터리 피더(43)의 내부에 분사한다. 급속 연소에 의해 하우징(31) 내에서 발생한 화염은, 센터 슈트(33)를 소상하고, 로터리 피더(43)에 저류된 바이오매스 연료에 연소할 우려가 있다. 또한, 급속 연소에 의해 공급기(6) 내에서 발생한 화염은, 공급기(6)를 유하하고, 로터리 피더(43)에 저류된 바이오매스 연료에 연소할 우려가 있다. 소화제가 급탄관(4)의 내부 또는 로터리 피더(43)의 내부에 분사됨으로써, 하우징(31)의 내부 또는 공급기(6)의 내부에서 발생한 급속 연소에 의한 연소를 억제할 수 있다.

소화제 분사기(55)는, 미분쇄물 반송계인 송탄관(9)에 마련되어, 소화제를 송탄관(9) 내에 분사한다. 송탄관(9)에는 보일러 설비(10)를 향하여 공기가 흐르고 있기 때문에, 급속 연소에 의해 하우징(31) 내에서 발생한 화염은, 송탄관(9) 내부를 유하할 우려가 있다. 소화제가 송탄관(9) 내에 분사됨으로써, 하우징(31) 내에서 발생하여 전파된 급속 연소에 의한 연소를 억제할 수 있다.

감압 센서(61, 62, 63)는, 밀(1) 내, 또는, 공급기(6) 내에서 바이오매스 연료가 착화하여 급속 연소가 발생한 때의 압력 상승을 검출한다. 감압 센서(61, 62, 63)에서 검지된 압력값에 관한 신호는, 도시하지 않은 제어부로 송신된다. 제어부에서는, 감압 센서(61, 62, 63)에서 검지된 압력값에 기초하여(검출된 압력값이 소정의 역치 이상을 초과하였는지의 여부에 따라), 급속 연소의 발생 유무를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 소화제 분사기(51 내지 55)의 동작을 제어한다.

본 실시 형태에 관한 밀(1)의 하우징(31)에는, 복수개의 감압 센서(61, 62)가 설치되어 있고, 이들의 감압 센서(61, 62)에서 검지된 압력값의 패턴에 기초하여, 급속 연소의 발생이 판단된다.

예를 들어, 제어부는, 하방의 분쇄부(1A) 근방에 설치된 3개의 감압 센서(61) 중 1개의 감압 센서(61)가 소정의 역치를 초과한 경우, 및/또는, 상방의 분급부(1B) 근방에 설치된 3개의 감압 센서(62) 중 1개의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우, 급속 연소 발생에 의한 이상 압력이 발생하고 있지 않고, 급속 연소가 발생하고 있지 않다고 판단한다. 이 경우, 소화제 분사기(51 내지 55)의 어느 경우에 있어서도, 소화제의 분사는 실행되지 않는다.

그리고, 제어부는, 하방의 분쇄부(1A) 근방에 설치된 3개의 감압 센서(61) 중 2개 이상의 감압 센서(61)가 소정의 역치를 초과한 경우, 또는, 상방의 분급부(1B) 근방에 설치된 3개의 감압 센서(62) 중 2개 이상의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우, 급속 연소 발생에 의한 이상 압력이 발생하고 있다고 판단하고, 급속 연소가 발생했다고 판단한다. 이 경우, 6개의 소화제 분사기(51 내지 55)의 모두에 있어서, 소화제의 분사가 동시에 또한 일제히 실행된다. 즉, 소정의 역치를 초과한 감압 센서(61, 62)에 인접하는 소화제 분사기(51, 52)뿐만 아니라, 모든 소화제 분사기(51 내지 55)로부터 소화제가 분사된다. 이에 의해, 급속 연소의 발생 기인원뿐만 아니라, 급속 연소가 전파되기 쉬운 장소에도 소화제가 분사 되는 점에서, 밀(1)의 막대한 손상을 저감할 수 있다.

상하 1군데만의 감압 센서(61, 62)에 있어서의 이상 압력 검지는, 오동작에 의한 것이거나, 급속 연소 이외를 요인으로 하는 압력 상승에 의한 것일 가능성이 있다. 그래서, 전술한 바와 같이, 1개의 감압 센서(61) 및/또는 1개의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 급속 연소가 발생하고 있지 않다고 판단한다.

이에 비해, 급속 연소가 발생한 경우, 단시간에 하우징(31)의 내부 전체의 압력이 상승하는 점에서, 3개의 감압 센서(61) 중 2개 이상의 감압 센서(61), 또는, 3개의 감압 센서(62) 중 2개 이상의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 급속 연소일 가능성이 높고, 오검지의 가능성은 낮다. 따라서, 3개의 감압 센서(61) 중 2개 이상의 감압 센서(61), 또는, 3개의 감압 센서(62) 중 2개 이상의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우에 급속 연소가 발생했다고 판단하고, 소화제 분사기(51 내지 55)에 의한 소화제의 분사를 실행하는 것이 바람직하다.

또한, 3개 모든 감압 센서(61), 또는, 3개 모든 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우에 급속 연소가 발생했다고 판단한다는 제어에서는, 감압 센서(61, 62)의 어느 하나가 고장나거나 감도가 내려가고 있는 경우, 이상 압력이 발생했다고 해도 미검출의 상태인 채로, 급속 연소의 발생을 판단할 수 없다. 따라서, 3개의 감압 센서(61) 중 2개 이상의 감압 센서(61), 또는, 3개의 감압 센서(62) 중 2개 이상의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우에 급속 연소가 발생했다고 판단하는 것이 바람직하다.

급속 연소는, 하방의 분쇄부(1A)와 상방의 분급부(1B)에서 동시에 발생하는 것은 생각하기 어렵고, 하방의 2개 이상의 감압 센서(61)와, 상방의 2개 이상의 감압 센서(62)의 어느 하나에서 급속 연소의 발화 기인원을 검지할 수 있으면 된다. 따라서, 3개의 감압 센서(61) 중 2개 이상의 감압 센서(61)가 소정의 역치를 초과한 경우와, 3개의 감압 센서(62) 중 2개 이상의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우의 어느 한쪽을 만족시킨 경우에 급속 연소가 발생했다고 판단하면 된다. 또한, 발생 기인원으로 될 가능성이 높은 하방의 분쇄부(1A) 근방과 상방의 분급부(1B) 근방에서 압력의 변화를 검지하고 있는 점에서, 타이밍의 어긋남을 회피하고, 소위 때 놓침에 빠지는 일이 없기 때문에, 급속 연소의 발생과 거의 동시에 급속 연소를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 하방의 분쇄부(1A)와 상방의 분급부(1B)에 설치되는 감압 센서(61)와 감압 센서(62)의 개수는, 각각 3개에 제한되는 것은 아니다. 또한, 감압 센서(61)는, 감압 센서(62)의 개수에 따르지 않고 4개 이상 설치되어도 되고, 감압 센서(62)는 감압 센서(61)의 개수에 따르지 않고 4개 이상 설치되어도 된다. 감압 센서(61)가 n개(n≥3) 설치되는 경우, 그 중 반수 이상의 감압 센서(61)가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 급속 연소라고 판단한다. 또한, 감압 센서(62)가 n개(n≥3) 설치되는 경우, 그 중 반수 이상의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 급속 연소라고 판단한다.

단, 3개의 감압 센서(61) 중 2개 이상의 감압 센서(61), 또는, 3개의 감압 센서(62) 중 2개 이상의 감압 센서(62)가 소정의 역치를 초과한 경우에 급속 연소가 발생했다고 판단하는 것이 상술한 바와 같이 합리적이며 바람직하다.

제어부는, 공급기(6)에 설치된 감압 센서(63)가 소정의 역치를 초과한 경우, 급속 연소 발생에 의한 이상 압력이 발생하고 있다고 판단하고, 급속 연소가 발생했다고 판단한다. 이 경우, 6개의 소화제 분사기(51 내지 55)의 모두에 있어서, 소화제의 분사가 동시에 또한 일제히 실행된다. 이에 의해, 발생 기인원으로 될 가능성이 높은 공급기(6)로 압력의 변화를 검지하고 있는 점에서, 타이밍의 어긋남을 회피하여, 소위 때 놓침에 빠지는 일이 없기 때문에, 급속 연소의 발생과 거의 동시에 급속 연소를 억제할 수 있다. 또한, 급속 연소의 발생 기인원뿐만 아니라, 급속 연소가 전파하기 쉬운 장소에도 소화제가 분사되는 점에서, 밀(1)의 막대한 손상을 저감할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 감압 센서(61, 62, 63)가 소정의 역치를 초과한 경우에 급속 연소가 발생했다고 판단하는 예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소정의 역치는, 급속 연소가 발생하는 직전의 압력값으로 하고, 감압 센서(61, 62, 63)가 소정의 역치를 초과한 경우, 급속 연소가 발생하는 직전이라고 판단하고, 소화제를 분사해도 된다. 이 경우, 운전 계속에 의해 급속 연소가 발생하지 않을지도 모르지만, 이상 압력이 검출된 것에 의해, 급속 연소의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

제어부는, 소화제 분사기(51 내지 55)에 의한 소화제의 분사가 실시된 경우, 밀(1)의 운전을 순시에 정지시킨다. 밀(1)의 운전 정지에는, 1차 에어의 공급 정지, 바이오매스 연료의 공급 정지, 분쇄 회전 테이블(35)의 운전 정지, 회전 분급기(41)의 운전 정지, 미분쇄물의 반송 정지 그 밖의 모든 밀(1) 및 밀 설비에 관한 기계가 모두 정지되는 경우와, 그 일부만이 정지되는 경우의 양자를 생각할 수 있다.

제어부는, 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 그 밖의 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.

<작용 효과>

본 실시 형태에 따르면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.

상술한 바와 같이, 급속 연소의 발화 기인원으로 될 가능성이 있는 장소에, 이상 압을 검지하는 감압 센서(61, 62, 63)가 마련되고, 발화 기인원 및 급속 연소가 전파될 우려가 있는 장소에 소화제 분사기(51, 52, 53, 54, 55)가 마련된다. 본 실시 형태에 따르면, 밀(1)뿐만 아니라, 밀 설비의 원료 공급계 및 미분쇄물 배출계까지 포함하여, 급속 연소의 발생으로부터 화염 전파까지를 전체로 억제 또는 방지할 수 있다.

근년, 화력 발전소에서는, 목질계 바이오매스 연료가 원료(연료)로서 사용되게 되고, 대규모 화력 발전소에서도 바이오매스 연료가 단체로 사용되거나 사용의 검토가 되거나 하게 되어 있다. 그 때문에, 대형의 밀(1)이라도 목질계 바이오매스 연료를 분쇄할 필요성이 높아지고, 급속 연소의 발생으로부터 화염 전파까지의 억제에 대하여 고도의 기술이 요구되고 있다. 본 실시 형태에 따르면, 이들 요구에도 따르는 것이 가능해진다.

또한, 상기의 효과에 의해, 밀(1) 자체나 밀(1)에 부속되는 기계 및 기구를 안전하게 유지할 수 있게 되고, 밀(1)이 설치된 발전소 등의 작업원의 안전이 확보된다. 또한, 상기의 효과에 의해, 밀(1)이나 화력 발전소에 있어서 사용 가능한 연료의 종류가 확대된다. 따라서, 화력 발전소의 운용 폭이 크게 넓어져 경제적 효과도 예상할 수 있다.

또한, 밀(1)이나 밀 설비에 설치되는 본 실시 형태에 관한 소화계 설비의 구성이 간소하기 때문에, 신설 플랜트뿐만 아니라, 기설의 밀(1)이나 밀 설비에도 적용 가능하다.

또한, 압력의 오검지에 의한 소화제의 오 분사를 피할 수 있는 점에서, 소화제 분사기(51 내지 55)로부터의 소화제의 분사가, 극히 효과적, 효율적이 된다. 따라서, 밀(1)의 운용에 있어서의 경제성도 손상되기 어렵다. 타이밍의 어긋남을 회피하여, 소위 때 놓침에 빠지는 일이 없기 때문에, 급속 연소의 발생과 거의 동시에 급속 연소를 억제할 수 있고, 손해를 최소한으로 억제할 수 있다. 즉, 밀(1)의 내부에서 발생한 급속 연소를 순시에 확실하게 검지하고, 또한, 급속 연소를 신속히 억제할 수 있다. 그 결과, 손해가 발생했다고 해도 최소한, 경미한 것으로 할 수 있고, 밀의 안전 운용이 실현된다.

<변형예>

이하, 본 실시 형태의 변형예에 대하여 설명한다.

상기 실시 형태에서는, 급속 연소가 발생하기 쉬운 펠릿상의 목질계 바이오매스 연료가 공급, 분쇄 및 배출되는 밀(1)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않는다. 본 발명은, 예를 들어 탈수 오니 등의 비목질계 바이오매스 연료, 휘발분이 많은 아역청탄이나 갈탄, 또는, 이들이 혼합된 연료를 분쇄하는 밀에도 적용 가능하다.

또한, 본 실시 형태가 적용 가능한 밀(1)은, 상술한 실시 형태의 형식에 한정되지 않고, 다른 형식의 밀이어도 된다. 예를 들어, 내부 월(45)이 설치되지 않고, 내부 월(45)과 하우징(31)의 내면 사이에 있어서의 환상 유로(46)가 형성되지 않는 밀에도 적용 가능하다. 이 경우, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 소화제 분사기(51) 및 감압 센서(61)가, 밀(1)의 하우징(31)의 측면 하부에 있어서, 하우징(31) 내의 분쇄부(1A) 근방, 예를 들어 밀(1)의 높이 방향에 있어서 분쇄 롤러(36)와 가압 암(37) 사이에 마련되는 점은 마찬가지이다. 단, 소화제 분사기(51)의 선단부가 하우징(31)에 마련된다.

이 형식의 경우에 있어서도, 분쇄부(1A) 근방은, 급속 연소가 발생하는 포텐셜이 높다. 그리고, 소화제가 분쇄부(1A) 근방에 분사됨으로써, 분쇄부(1A) 근방을 발생 기인원으로 하는 급속 연소나, 전파된 급속 연소에 의한 연소를 억제할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 브래킷(38)이 가압 암(37)에 의해 지지되고, 분쇄 롤러(36)가 브래킷(38)에 의해 가압 암(37)에 대하여 요동 가능하게 되는 구성에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가압 암(37)이나 브래킷(38)이 설치되지 않고, 하우징(31)에 대하여 캔틸레버식으로 직접 설치된 지지재에 의해, 분쇄 롤러가 요동 가능하게 지지된 구성을 갖는 것이어도 된다.

1: 밀
1A: 분쇄부
1B: 분급부
3: 보일러 본체
4: 급탄관
5: 사일로
6: 공급기
7: 벙커
8: 벨트 피더
9: 송탄관
10: 보일러 설비
11: 버너
13: 1차 공기 덕트
15: 1차 공기 팬
17: 배기 가스 재순환 팬
19: 탈초 장치
21: 공기 예열기
23: 전기 집진기
25: 유인 팬
27: 탈황 장치
29: 굴뚝
31: 하우징
32: 천장부
33: 센터 슈트
34: 가대
35: 분쇄 회전 테이블
36: 분쇄 롤러
37: 가압 암
38: 브래킷
39: 텐션 로드
40: 텐션 로드 박스
41: 회전 분급기
42: 핀
43: 로터리 피더
44: 스로트 베인
45: 내부 월
46: 환상 유로
51, 52, 53, 54, 55: 소화제 분사기
56, 57: 배관 부재
60: 1차 공기
61, 62, 63: 감압 센서
66: 관통 구멍

Claims (7)

1. 하우징과,
   상기 하우징의 천장부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 연료를 공급하는 연료 공급관과,
   상기 연료 공급관으로부터 공급된 상기 연료가 상면에 유도됨과 함께 중심 축선 주위로 회전하는 회전 테이블 및 상기 회전 테이블에 대향하여 배치되어 전동하고, 상기 회전 테이블의 상기 상면과의 사이에서 상기 연료를 분쇄하여 미분쇄물을 생성하는 분쇄 롤러를 갖는 분쇄부와,
   상기 하우징의 하부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 공기를 공급하는 공기 공급관과,
   상기 하우징의 상부에 설치되어, 상기 공기 공급관으로부터 유도된 공기에 의해 감아 올려진 상기 미분쇄물을 분급하는 분급부와,
   상기 하우징의 상기 천장부에 접속되어, 상기 분급부에서 분급된 상기 미분쇄물을 외부로 유도하는 미분쇄물 송출관과,
   상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 하우징의 내부의 압력을 검지하는 n개(n은 3 이상의 정수)의 제1 압력 검지부와,
   상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 하우징의 내부의 압력을 검지하는 n개(n은 3 이상의 정수)의 제2 압력 검지부와,
   상기 n개의 제1 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제1 압력 검지부, 또는, 상기 n개의 제2 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제2 압력 검지부에 있어서 검출된 압력값과, 소정의 역치에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생했는지의 여부 또는 급속 연소의 발생 직전인지의 여부를 판단하는 제어부와,
   상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 제어부에서 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분쇄부에 대하여 소화제를 분사하는 제1 소화제 분사부와,
   상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 제어부에서, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분급부에 대하여 소화제를 분사하는 제2 소화제 분사부를
   구비하는 분쇄기.
2. 제1항에 있어서, 상기 연료 공급관의 상류측에 마련되어, 상기 연료 공급관에 상기 연료를 공급하는 공급기와,
   상기 공급기에 설치되어, 상기 공급기의 내부의 압력을 검지하는 제3 압력 검지부와,
   상기 공급기에 설치되어, 상기 제3 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 공급기에 대하여 소화제를 분사하는 제3 소화제 분사부를
   더 구비하는 분쇄기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료 공급관에 설치되어, 상기 연료를 소정량마다 공급하는 로터리 피더와,
   상기 연료 공급관에 설치된 상기 로터리 피더의 전류측 및/또는 후류측에 설치되어, 상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 연료 공급관 내에 소화제를 분사하는 제4 소화제 분사부를
   더 구비하는 분쇄기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미분쇄물 송출관에 설치되어, 상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 미분쇄물 송출관에 대하여 소화제를 분사하는 제5 소화제 분사부를 더 구비하는 분쇄기.
5. 하우징과,
   상기 하우징의 천장부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 연료를 공급하는 연료 공급관과,
   상기 연료 공급관으로부터 공급된 상기 연료가 상면에 유도됨과 함께 중심 축선 주위로 회전하는 회전 테이블 및 상기 회전 테이블에 대향하여 배치되어 전동 하고, 상기 회전 테이블의 상기 상면과의 사이에서 상기 연료를 분쇄하여 미분쇄물을 생성하는 분쇄 롤러를 갖는 분쇄부와,
   상기 하우징의 하부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 공기를 공급하는 공기 공급관과,
   상기 하우징의 상부에 설치되어, 상기 공기 공급관으로부터 유도된 공기에 의해 감아 올려진 상기 미분쇄물을 분급하는 분급부와,
   상기 하우징의 상기 천장부에 접속되어, 상기 분급부에서 분급된 상기 미분쇄물을 외부로 유도하는 미분쇄물 송출관과,
   상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 하우징의 내부 압력을 검지하는 n개(n≥3의 정수)의 제1 압력 검지부와,
   상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 하우징의 내부 압력을 검지하는 n개(n≥3의 정수)의 제2 압력 검지부와,
   상기 n개의 제1 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제1 압력 검지부, 또는, 상기 n개의 제2 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제2 압력 검지부에 있어서 검출된 압력값과, 소정의 역치에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생했는지의 여부 또는 급속 연소의 발생 직전인지의 여부를 판단하는 제어부와,
   상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 제어부에서 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분쇄부에 대하여 소화제를 분사하는 제1 소화제 분사부와,
   상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치되어, 상기 제어부에서, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분급부에 대하여 소화제를 분사하는 제2 소화제 분사부와,
   상기 연료 공급관의 상류측에 마련되어, 상기 연료 공급관에 상기 연료를 공급하는 공급기와,
   상기 공급기에 설치되어, 상기 공급기의 내부의 압력을 검지하는 제3 압력 검지부와,
   상기 공급기에 설치되어, 상기 제3 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 공급기에 대하여 소화제를 분사하는 제3 소화제 분사부와,
   상기 연료 공급관에 설치되어, 상기 연료를 소정량마다 공급하는 로터리 피더와,
   상기 연료 공급관에 설치된 상기 로터리 피더의 전류측 및/또는 후류측에 설치되어, 상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 연료 공급관 내에 소화제를 분사하는 제4 소화제 분사부와,
   상기 미분쇄물 송출관에 설치되어, 상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 미분쇄물 송출관에 대하여 소화제를 분사하는 제5 소화제 분사부를 구비하고,
   상기 제1 압력 검지부 또는 상기 제2 압력 검지부에서 검출된 압력에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 제1 소화제 분사부, 상기 제2 소화제 분사부, 상기 제3 소화제 분사부, 상기 제4 소화제 분사부 및 상기 제5 소화제 분사부가, 동시에 또한 일제히 상기 소화제를 분사하는 분쇄기.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징의 내부에 있어서, 상기 분쇄 롤러와 상기 분급부 사이에 연장 설치된 통 형상 부재인 벽재를 더 구비하고,
   상기 벽재와 상기 하우징 사이에 있어서, 상기 미분쇄물이 상기 공기와 함께 감아 올려지는 환상 유로가 형성되고,
   상기 벽재보다도 내부의 공간에 대하여, 상기 제1 소화제 분사부가 상기 소화제를 분사하는 분쇄기.
7. 하우징과,
   상기 하우징의 천장부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 연료를 공급하는 연료 공급관과,
   상기 연료 공급관으로부터 공급된 상기 연료가 상면에 유도됨과 함께 중심 축선 주위로 회전하는 회전 테이블 및 상기 회전 테이블에 대향하여 배치되어 전동하고, 상기 회전 테이블의 상기 상면과의 사이에서 상기 연료를 분쇄하여 미분쇄물을 생성하는 분쇄 롤러를 갖는 분쇄부와,
   상기 하우징의 하부에 접속되어, 상기 하우징의 내부에 공기를 공급하는 공기 공급관과,
   상기 하우징의 상부에 설치되어, 상기 공기 공급관으로부터 유도된 공기에 의해 감아 올려진 상기 미분쇄물을 분급하는 분급부와,
   상기 하우징의 상기 천장부에 접속되어, 상기 분급부에서 분급된 상기 미분쇄물을 외부로 유도하는 미분쇄물 송출관을
   구비한 분쇄기의 운용 방법이며,
   상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 n개(n은 3 이상의 정수)의 제1 압력 검지부가, 상기 하우징의 내부 압력을 검지하고,
   상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 n개(n은 3 이상의 정수)의 제2 압력 검지부가, 상기 하우징의 내부 압력을 검지하고,
   제어부가, 상기 n개의 제1 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제1 압력 검지부, 또는, 상기 n개의 제2 압력 검지부 중 반수 이상의 상기 제2 압력 검지부에 있어서 검출된 압력값과, 소정의 역치에 기초하여, 상기 연료의 급속 연소가 발생했는지의 여부 또는 급속 연소의 발생 직전인지의 여부를 판단하고,
   상기 제어부에서 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분쇄부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 제1 소화제 분사부가, 상기 분쇄부에 대하여 소화제를 분사하고,
   상기 제어부에서, 상기 연료의 급속 연소가 발생한 또는 급속 연소의 발생 직전이라고 판단된 때, 상기 분급부의 근방에 있어서 상기 하우징의 주위 방향에 설치된 제2 소화제 분사부가, 상기 분급부에 대하여 소화제를 분사하는 분쇄기의 운용 방법.

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