KR102533816B1 - 고체 연료 분쇄 장치 및 이것을 구비한 발전 플랜트 및 고체 연료 분쇄 방법 - Google Patents

고체 연료 분쇄 장치 및 이것을 구비한 발전 플랜트 및 고체 연료 분쇄 방법 Download PDF

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Abstract

바이오매스 연료를 이용하는 경우라도 안정적으로 분쇄한 미분 연료를 보일러에 공급할 수 있는 고체 연료 분쇄 장치를 제공한다. 회전 테이블과, 회전 테이블 사이에서 고체 연료인 바이오매스 연료를 분쇄하는 분쇄 롤러와, 회전축선을 중심으로 하는 원주방향을 따라서 입설된 복수의 블레이드를 구비하고, 분쇄 롤러에 의해 분쇄된 후의 바이오매스 연료를 분급하는 회전식 분급기와, 회전 테이블측으로부터 회전식 분급기를 향하는 1차 공기를 공급하는 송풍부와, 송풍부로부터 공급되는 1차 공기 공급량(A)을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는 회전식 분급기로부터 분급 후의 바이오매스 연료가 공급되는 보일러의 운전 범위에 걸쳐서 1차 공기 공급량(A1)을 대략 일정하게 제어한다.

Description

고체 연료 분쇄 장치 및 이것을 구비한 발전 플랜트 및 고체 연료 분쇄 방법{SOLID FUEL PULVERIZER AND POWER PLANT PROVIDED WITH THE SAME, AND METHOD FOR PULVERIZING SOLID FUEL}
본 발명은 바이오매스 연료를 분쇄하는데 바람직한 고체 연료 분쇄 장치 및 이것을 구비한 발전 플랜트 및 고체 연료 분쇄 방법에 관한 것이다.
종래, 석탄이나 바이오매스 연료 등의 탄소 함유 고체 연료는 분쇄기(밀)로 소정 입경보다 작은 미분형상으로 분쇄되어, 연소 장치에 공급된다. 밀은 회전 테이블에 투입된 석탄이나 바이오매스 연료 등의 고체 연료를 회전 테이블과 롤러 사이에서 으깨는 것에 의해 분쇄하고, 회전 테이블의 외주로부터 덕트를 거쳐서 공급되는 반송 가스(반송용 가스)인 1차 공기에 의해, 분쇄되어 미분형상이 된 연료를 분급기에서 입경 사이즈가 작은 것을 선별하고, 보일러로 반송하여 연소 장치에서 연소시키고 있다. 화력 발전 플랜트에서는, 보일러에서 연소되어 생성된 연소 가스와의 열교환에 의해 증기를 발생시키고, 상기 증기에 의해 터빈을 구동하는 것에 의해 발전이 실행된다.
탄소 함유의 고체 연료로서 석탄이 이용되는 경우, 특허문헌 1 및 2에 나타나는 바와 같이, 급탄량에 따라서 1차 공기 공급량을 조정하는 것이 실행된다.
일본 특허 공개 제 2000-130739 호 공보 일본 특허 공개 제 2000-140680 호 공보
그러나, 탄소 함유의 고체 연료로서, 목질계 펠릿 등의 바이오매스 연료는 석탄에 비해, 세밀하게 분쇄하기 어려우며, 또한, 연소성이 높아 비교적 큰 입경이어도 바람직하게 연소시킬 수 있는 성질을 갖고 있다. 따라서, 바이오매스 연료를 고체 연료로서 사용하는 경우, 석탄의 미분 연료와 비교하여 약 5배 내지 10배 정도 큰 입경 상태로 밀로부터 보일러에 마련된 연소 장치에 공급된다.
이와 같이, 석탄과 바이오매스 연료로는 연소 장치에 공급하는 입자 직경이 상이하기 때문에, 고체 연료의 분쇄 및 분급을 실행하는 밀은, 바이오매스 연료 분쇄 용도와 석탄 분쇄 용도로 상이한 설계(예를 들면 하우징 형상이나, 회전 테이블의 회전 속도나 분급기의 회전 속도 등)로 하여, 개별 설계하는 것이 본래 바람직하다. 그렇지만, 설비 비용이나 설치 공간 등의 관점에서 동일한 밀로 바이오매스 연료와 석탄의 양쪽 고체 연료에 대해서 대응할 수 있으며, 그 석탄과 바이오매스 연료를 공용할 수 있는 밀을 사용하며, 바이오매스 연료를 사용할 수 있는 것이 요구되고 있다.
밀에 공급하는 반송 가스(1차 공기)는, 분쇄된 고체 연료를 반송하는 동시에, 분쇄된 고체 연료를 건조시키는 역할이 있다. 석탄은, 바이오매스 연료에 비해 함수율(含水率)이 높으며, 예를 들면 고수분인 아역청탄(함수율이 약 30w%)으로부터 저수분인 역청탄(함수율이 약 10w%)까지 여러 가지이다. 이 때문에, 석탄 분쇄시는 건조성을 중시하며 석탄의 종류에 따라서, 반송 가스(1차 공기)의 공급량이나 온도를 설정, 제어하는 것이 바람직하다.
이에 대하여, 바이오매스 연료는 함수율이나 입자 직경 등 성질과 상태가 석탄과는 크게 상이하다. 목질계 펠릿 등의 바이오매스 연료를 분쇄하여 얻어지는 분쇄된 바이오매스 연료는, 석탄과 비교하여 비중이 작고 경량이지만 입자 직경이 크다. 그 때문에, 분쇄된 바이오매스 연료는 석탄의 미분 연료에 비해 회전식 분급기의 블레이드를 통과하여 밀 출구로부터 반출되기 어려워, 하류측에 마련된 보일러의 연소 장치인 버너에 반송, 공급되기 어려운 특성이 있다. 또한, 바이오매스 연료의 분쇄 연료는 밀 내부의 간극이나 기류의 정체역에서 퇴적되기 쉽고, 또한 비중이 작아, 회전식 분급기의 회전 속도도 느리게 설정되기 때문에, 예를 들면 회전식 분급기의 내부에 기류의 정체가 생겨, 바이오매스 연료의 분쇄 연료가 회전식 분급기 내에 퇴적되어도 원심력에 의해 퇴적을 제거, 배출시키는 것이 곤란하다. 한편, 목질계 펠릿 등의 바이오매스 연료의 함수율은, 통상 석탄보다 낮게 관리되어 있으므로, 바이오매스 연료의 분쇄시는 반송 가스(1차 공기)에는 건조성보다 반송성을 중시하는 것이 바람직하다.
그래서, 본 발명자 등은 바이오매스 연료를 분쇄하는 경우에는 석탄과는 상이한 사고 방식으로 반송 가스의 공급량이나 온도를 제어하는 것이 유효한 것을 발견했다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 바이오매스 연료를 이용하는 경우라도 안정적으로 분쇄된 미분 연료를 보일러에 공급할 수 있는 고체 연료 분쇄 장치 및 이것을 구비한 발전 플랜트 및 고체 연료 분쇄 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 따른 고체 연료 분쇄 장치는 회전 테이블과, 상기 회전 테이블과의 사이에서 바이오매스 연료를 분쇄하는 분쇄 롤러와, 상기 분쇄 롤러에 의해 상기 바이오매스 연료를 분쇄하고, 분쇄된 바이오매스 연료를 분급하여 미분 바이오매스 연료를 선별하는 회전식 분급기와, 상기 회전 테이블측으로부터 상기 회전식 분급기를 향하는 반송 가스를 공급하는 반송 가스 공급부와, 상기 반송 가스 공급부로부터 공급되는 반송 가스 공급량을 제어하는 제어부를 구비하며, 상기 제어부는 상기 회전식 분급기로부터 분급 후의 상기 미분 바이오매스 연료가 공급되는 보일러의 운전 범위에 걸쳐서 상기 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어한다.
분쇄된 바이오매스 연료는, 석탄 유래의 미분 연료인 미분탄 연료에 비해 입경이 크고 비중이 작으므로, 회전식 분급기를 통과하여 후류의 보일러로 반송, 및 공급되기 어렵다. 이 때문에, 보일러가 저부하라도 분쇄된 바이오매스 연료의 반송에 필요한 반송력을 확보하기 위해서 소정값 이상의 반송 가스(반송용 가스)의 공급량이 필요하게 된다. 한편, 분쇄된 후에 회전식 분급기에서 분급된 미분 바이오매스 연료로 할 때, 바이오매스 연료는 연료로서의 제조 과정에서 건조를 수반하기 때문에 미분탄 연료에 비해 함수율이 낮으므로, 반송 가스에 의한 건조의 필요성이 비교적 적다. 따라서, 보일러가 고부하가 되어도 연료 중의 수분을 건조시키기 위해 반송 가스 공급량을 증가시킬 필요가 없다. 그래서, 보일러의 운전 범위에 걸쳐서 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어하는 것으로 했다. 이에 의해, 보일러의 운전 범위에 걸쳐서 분쇄된 바이오매스 연료의 반송력을 유지하면서, 반송 가스 공급량을 간편하게 제어할 수 있다.
보일러의 운전 범위는, 운용시에 이용되는 운전 범위를 의미하며, 예를 들면, 보일러의 최저 부하 운전으로부터 과부하(예를 들면 최고 부하) 운전까지의 범위를 의미한다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 고체 연료 분쇄 장치에서는 상기 제어부는, 상기 보일러의 부하의 증감량에 대한 상기 반송 가스 공급량의 증감량의 비율이 ±10% 이하가 되도록, 상기 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어한다.
보일러의 부하의 증감 변화시에, 증감 변화의 전후에서의 반송 가스 공급량의 증감 변화의 비율이 ±10% 이하가 되도록 반송 가스 공급량이 대략 일정하게 제어된다. 예를 들면, 보일러 부하에 대응하는 바이오매스 연료가 증감하여도, 반송 가스 공급량은 당초 공급량의 10% 이내의 증감 범위 내로 억제된다. 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 하는 것에 의해, 보일러의 운전 범위에서의 부하의 증감에 의한 연료 공급량의 증감에 대해서, 증감 변화의 전후의 반송 가스 공급량의 변화의 비율이 ±10% 이하가 되어, 반송 가스 공급량의 변화가 적은 상황이 된다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 고체 연료 분쇄 장치에서는, 상기 제어부에 의해 제어되는 상기 반송 가스 공급량의 목표값은, 상기 보일러의 연소 장치가 필요로 하는 상기 미분 바이오매스 연료의 입경에 의해 결정된다.
보일러의 연소 장치(버너)에는, 소망의 연소성을 얻기 위해서 허용할 수 있는 미분 바이오매스 연료의 입경이 존재한다. 예를 들면, 입경이 소정값보다 크면, 미분 바이오매스 연료를 보일러 내에서 완전히 연소시키지 못하여 미연분이 발생하게 된다. 한편, 입경을 상기 소정값보다 너무 작게 하여도 밀의 차압이나 소비 동력이 증가하여 낭비이다. 그래서, 반송 가스의 목표값을 버너가 필요로 하는 미분 바이오매스 연료의 입경에 의해 결정하는 것으로 했다. 구체적으로는, 반송 가스 공급량이 크면 입경이 비교적 큰 미분 바이오매스 연료 연소 장치에 공급되고, 반송 가스 공급량이 작으면 입경이 비교적 작은 미분 바이오매스 연료가 버너에 공급된다는 특성을 이용하여, 반송 가스 공급량을 결정한다. 이에 의해, 연소 장치의 연소 성능을 기초로 하여, 미분 바이오매스 연료를 보일러 내에서 양호하게 연소시킬 수 있는 반송 가스 공급량의 목표값을 용이하게 결정할 수 있다.
또한, 반송 가스 공급량의 목표값은, 공기 과잉에 의한 연소 장치에서의 불안정한 연소를 회피하도록 결정하여도 좋다. 예를 들면, 반송 가스 공급량을 A(t/h), 미분 바이오매스 연료의 공급량을 F(t/h)로 한 경우, A/F가 2 이상 5 이하가 된 상한값을 초과하지 않도록 반송 가스 공급량의 목표값이 결정된다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 고체 연료 분쇄 장치에서는, 상기 바이오매스 연료를 분쇄하고 상기 미분 바이오매스 연료를 공급하는 바이오매스 연료 분쇄 모드에 부가하여, 상기 고체 연료로서 석탄을 분쇄하여 미분탄을 공급하는 석탄 분쇄 모드를 구비하여, 상기 제어부는 상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량과, 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량을 전환한다.
석탄을 분쇄하여 미분탄으로 하는 석탄 분쇄 모드를 구비하고 있는 상기 고체 연료 분쇄 장치에서는, 석탄을 분쇄하여 미분탄으로 할 때는 석탄용의 반송 가스 공급량을 이용하는 것으로 하고, 바이오매스 연료를 분쇄하여 미분 바이오매스 연료로 할 때는 바이오매스 연료용의 반송 가스 공급량을 이용하는 것으로 했다. 이에 의해, 석탄과 바이오매스 연료를 전환하여 사용할 수 있는 고체 연료 분쇄 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 고체 연료 분쇄 장치에서는 상기 제어부는, 상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스의 온도를 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스의 온도보다 낮게 한다.
바이오매스 연료는 석탄에 비해 함수율이 작으므로, 건조를 위해서 반송 가스의 온도를 높일 필요가 없다. 따라서, 바이오매스 연료 분쇄 모드시에는, 석탄 분쇄 모드시보다 반송 가스의 온도를 낮게 하여 운용하는 것으로 했다. 이에 의해, 반송 가스를 가열하는 에너지를 줄일 수 있는 동시에, 밀 내에 있어서의 바이오매스 연료로의 착화의 리스크도 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 고체 연료 분쇄 장치에서는, 상기 제어부는 상기 보일러의 최저 부하 운전시에, 상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량을 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량보다 많게 한다.
보일러의 저부하시라도 바이오매스 연료는, 밀 내에서 분쇄된 바이오매스 연료의 반송력을 얻기 위해서 소정값 이상의 반송 가스 공급량이 필요하게 된다. 이 때문에, 보일러의 최저 부하시에는, 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 반송 가스 공급량을 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 반송 가스 공급량보다 많게 한다. 이에 의해 비중이 작고 경량인 분쇄된 바이오매스 연료가, 회전식 분급기의 내부 등의 반송 가스의 기류가 체류된 영역 등에서 축적되어 배출되지 않는 것을 억제하여, 후류의 연소 장치에 보다 확실히 공급된다.
또한, 최저 부하로부터 정격 운전까지의 운전 범위에 걸쳐서, 또는 최저 부하로부터 과부하 운전까지의 전체 운전 범위에 걸쳐서, 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 반송 가스 공급량을 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 반송 가스 공급량보다 많게 하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 발전 플랜트는 상기 중 어느 하나에 기재된 고체 연료 분쇄 장치와, 상기 고체 연료 분쇄 장치에서 분쇄된 고체 연료를 상기 연소 장치에서 연소하여 증기를 생성하는 상기 보일러와, 상기 보일러에 의해 생성된 상기 증기를 이용하여 발전하는 발전부를 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 고체 연료 분쇄 방법은, 회전 테이블과, 상기 회전 테이블 사이에서 고체 연료인 바이오매스 연료를 분쇄하는 분쇄 롤러와, 상기 분쇄 롤러에 의해 상기 바이오매스 연료를 분쇄하고, 분쇄된 바이오매스 연료를 분급하여 미분 바이오매스 연료를 선별하는 회전식 분급기와, 상기 회전 테이블측으로부터 상기 회전식 분급기를 향하는 반송 가스를 공급하는 반송 가스 공급부를 이용한 고체 연료 분쇄 방법에 있어서, 상기 회전식 분급기로부터 상기 미분 바이오매스 연료가 공급되는 보일러의 운전 범위에 걸쳐서 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어한다.
보일러의 운전 범위에 걸쳐서 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어하는 것으로 했으므로, 바이오매스 연료를 이용하는 경우라도 안정적으로 분쇄된 미분 연료를 보일러에 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발전 플랜트를 도시한 개략 구성도이다.
도 2는 연료 공급량에 대한 1차 공기 공급량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 1차 공기 공급량에 대한 미분 바이오매스 연료의 입경을 나타낸 그래프이다.
도 4는 연료 공급량에 대한 A/F를 나타낸 그래프이다.
도 5는 석탄 분쇄 모드에 있어서의 연료 공급량에 대한 회전식 분급기의 회전 속도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 연료 공급량에 대한 회전식 분급기의 회전 속도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 회전식 분급기의 회전 속도에 대한 미분 바이오매스 연료의 입경을 나타낸 그래프이다.
이하에, 본 발명에 따른 일 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 따른 발전 플랜트(1)는, 고체 연료 분쇄 장치(100)와 보일러(200)를 구비하고 있다.
고체 연료 분쇄 장치(100)는, 일 예로서 석탄이나 바이오매스 연료 등의 고체 연료를 분쇄하여, 미분 연료를 생성하고 보일러(200)의 버너(연소 장치)(220)에 공급하는 장치이다. 발전 플랜트(1)는 1대의 고체 연료 분쇄 장치(100)를 구비하는 것이지만, 1대의 보일러(200)의 복수의 버너(220)의 각각에 대응하는 복수 대의 고체 연료 분쇄 장치(100)를 구비하는 시스템으로 하여도 좋다.
고체 연료 분쇄 장치(100)는 밀(분쇄부)(10)과, 급탄기(20)와, 송풍부(반송 가스 공급부)(30)와, 상태 검출부(40)와, 제어부(50)를 구비하고 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상방이란 연직 상측의 방향을 상부나 상면 등의 "위" 란 연직 상측의 부분을 나타내고 있다. 또한 마찬가지로 "아래"란 연직 하측의 부분을 나타내고 있다.
보일러(200)에 공급하는 석탄이나 바이오매스 연료 등의 고체 연료를 미분형상의 고체 연료인 미분 연료로 분쇄하는 밀(10)은, 석탄을 분쇄하고, 재차 바이오매스 연료를 분쇄한다.
여기에서, 바이오매스 연료란 재생 가능한 생물 유래의 유기성 자원으로, 예를 들면, 간벌재, 폐재목, 유목, 초류, 폐기물, 진흙, 타이어 및 이것들을 원료로 한 리사이클 연료(펠릿이나 팁) 등이며, 여기에 제시한 것에 한정되는 일은 없다. 바이오매스 연료는, 바이오매스의 성육(成育) 과정에서 이산화탄소를 취입하므로, 지구 온난화 가스가 되는 이산화탄소를 배출하지 않는 카본 뉴트럴이 되기 때문에, 그 이용이 여러 가지 검토되고 있다.
밀(10)은 하우징(11)과, 회전 테이블(12)과, 롤러(13)(분쇄 롤러)와, 구동부(14)와, 회전식 분급기(16)와, 연료 공급부(17)와, 회전식 분급기(16)를 회전 구동시키는 모터(18)를 구비하고 있다.
하우징(11)은 연직방향으로 연장되는 통형상으로 형성되는 동시에, 회전 테이블(12)과 롤러(13)와 회전식 분급기(16)와, 연료 공급부(17)를 수용하는 하우징이다.
하우징(11)의 천장부(42)의 중앙부에는, 연료 공급부(17)가 장착되어 있다. 이 연료 공급부(17)는 벙커(21)로부터 인도된 고체 연료를 하우징(11) 내에 공급하는 것으로, 하우징(11)의 중심 위치에 상하방향을 따라서 배치되며, 하단부가 하우징(11)의 내부까지 연장 설치되어 있다.
하우징(11)의 저면부(41) 부근에는 구동부(14)가 설치되며, 이 구동부(14)로부터 전달되는 구동력에 의해 회전하는 회전 테이블(12)이 회전 가능하게 배치되어 있다.
회전 테이블(12)은, 평면에서 보아 원형의 부재이며, 연료 공급부(17)의 하단부가 대향하도록 배치되어 있다. 회전 테이블(12)의 상면은, 예를 들면 중심부가 낮고, 외측을 향하여 높아지는 경사형상을 이루며, 외주부가 상측으로 곡절된 형상을 이루고 있어도 좋다. 연료 공급부(17)는 고체 연료(본 실시형태에서는 예를 들면 석탄이나 바이오매스 연료)를 상방으로부터 하방의 회전 테이블(12)을 향하여 공급하며, 회전 테이블(12)은 공급된 고체 연료를 롤러(13)와의 사이에서 분쇄하는 것으로서, 분쇄 테이블이라고도 한다.
고체 연료가 연료 공급부(17)로부터 회전 테이블(12)의 중앙을 향하여 투입되면, 회전 테이블(12)의 회전에 의한 원심력에 의해 고체 연료는 회전 테이블(12)의 외주측으로 인도되고, 롤러(13)와의 사이에 끼워져 분쇄된다. 분쇄된 고체 연료는, 반송 가스 유로(이하 "1차 공기"라 함)(100a)로부터 인도된 반송 가스(이하 "1차 공기"라 함)에 의해 상방으로 감아올려져, 회전식 분급기(16)로 인도된다. 즉, 회전 테이블(12)의 외주측의 복수 개소에는, 1차 공기 유로(100a)로부터 유입되는 1차 공기를 하우징(11) 내의 회전 테이블(12)의 상방의 공간으로 유출시키는 취출구(도시 생략)가 마련되어 있다. 취출구의 상방에는 베인(도시 생략)이 설치되어 있으며, 취출구로부터 취출된 1차 공기에 선회력을 부여한다. 베인에 의해 선회력이 부여된 1차 공기는, 선회하는 속도 성분을 갖는 기류가 되고, 회전 테이블(12) 상에서 분쇄된 고체 연료를 하우징(11) 내의 상방의 회전식 분급기(16)로 인도한다. 또한, 1차 공기에 혼합된 고체 연료의 분쇄물 중, 소정 입경보다 큰 것은 회전식 분급기(16)에 의해 분급되고, 또한, 회전식 분급기(16)까지 도달하는 일이 없이, 낙하하여 회전 테이블(12)로 되돌려지고, 다시 분쇄된다.
롤러(13)는 연료 공급부(17)로부터 회전 테이블(12)에 공급된 고체 연료를 분쇄하는 회전체이다. 롤러(13)는 회전 테이블(12)의 상면에 압압되어 회전 테이블(12)과 협동하여 고체 연료를 분쇄한다.
도 1에서는 롤러(13)가 대표로 1개만 도시되어 있지만, 회전 테이블(12)의 상면을 압압하도록, 둘레방향으로 일정한 간격을 두고, 복수의 롤러(13)가 대향하여 배치된다. 예를 들면, 외주부 상에 120°의 각도 간격을 두고, 3개의 롤러(13)가 둘레방향으로 균등한 간격으로 배치된다. 이 경우, 3개의 롤러(13)가 회전 테이블(12)의 상면과 접하는 부분(압압하는 부분)은, 회전 테이블(12)의 회전 중심축으로부터의 거리가 등거리가 된다.
롤러(13)는 저널 헤드(45)에 의해, 상하로 요동 가능하게 되어 있으며, 회전 테이블(12)의 상면에 대해서 접근 이격 가능하게 지지되어 있다. 롤러(13)는 외주면이 회전 테이블(12)의 상면에 접촉한 상태에서, 회전 테이블(12)이 회전하면, 회전 테이블(12)로부터 회전력을 받고 따라서 회전하도록 되어 있다. 연료 공급부(17)로부터 고체 연료가 공급되면, 롤러(13)와 회전 테이블(12) 사이에서 고체 연료가 압압되어서 분쇄되어, 미분 연료가 된다.
저널 헤드(45)의 지지 아암(47)은, 그 중간부가 수평방향으로 연장되는 지지축(48)에 의해 지지되어 있다. 즉, 지지 아암(47)은 하우징(11)의 측면부에 지지축(48)을 중심으로 하여 롤러 상하방향으로 요동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 지지 아암(47)의 연직 상측에 있는 상단부에는, 압압 장치(49)가 마련되어 있다. 압압 장치(49)는 하우징(11)에 고정되며, 롤러(13)를 회전 테이블(12)에 가압하도록 지지 아암(47) 등을 거쳐서 롤러(13)에 하중을 부여한다.
구동부(14)는 회전 테이블(12)에 구동력을 전달하여, 회전 테이블(12)을 중심 축선 주위로 회전시키는 장치이다. 구동부(14)는 회전 테이블(12)을 회전시키는 구동력을 발생한다.
회전식 분급기(16)는 하우징(11)의 상부에 마련되며, 중공형상의 대략 역원뿔형상의 외형을 갖고 있다. 회전식 분급기(16)는 그 외주 위치에 상하방향으로 연장되는 복수의 블레이드(16a)를 구비하고 있다. 각 블레이드(16a)는 회전식 분급기(16)의 중심 축선 주위에 소정의 간격(균등 간격)을 두고 병렬로 마련되어 있다. 또한, 회전식 분급기(16)는 롤러(13)에 의해 분쇄된 고체 연료를 소정 입경(예를 들면, 석탄에서는 70㎛ 내지 100㎛, 바이오매스 연료에서는 0.6㎜ 내지 1.0㎜)보다 큰 것(이하, 소정 입경을 초과하는 분쇄된 고체 연료를 "조분 연료"라 함)과 소정 입경 이하인 것(이하, 소정 입경 이하로 분쇄된 고체 연료를 "미분 연료"라 함)으로 분급하는 장치이다. 회전식 분급기(16)는 제어부(50)에 의해 제어되는 모터(18)에 의해 회전 구동력이 부여된다.
회전식 분급기(16)에 도달한 고체 연료의 분쇄 후 연료는, 블레이드(16a)의 회전에 의해 생기는 원심력과, 1차 공기의 기류에 의한 향심력(向心力)의 상대적인 밸런스에 의해, 큰 직경의 조분 연료는, 블레이드(16a)에 의해 두들겨 떨어지고, 회전 테이블(12)로 되돌려져 다시 분쇄되며, 미분 연료는 하우징(11)의 천장부(42)에 있는 출구(19)로 인도된다.
회전식 분급기(16)에 의해 분급된 미분 연료는, 출구(19)로부터 공급 유로(100b)로 배출되고, 1차 공기와 함께 후공정으로 반송된다. 공급 유로(100b)로 유출된 미분 연료는 보일러(200)의 버너(220)에 공급된다.
연료 공급부(17)는 하우징(11)의 상단을 관통하도록 상하방향을 따라서 하단부가 하우징(11) 내부까지 연장 설치되어 장착되어 있다. 연료 공급부(17)의 상부로부터 투입된 고체 연료는 회전 테이블(12)의 대략 중앙 영역에 공급된다. 연료 공급부(17)에는, 급탄기(20)로부터 고체 연료가 공급된다.
급탄기(20)는 벙커(21)와, 반송부(22)와, 모터(23)를 구비한다. 반송부(22)는 모터(23)로부터 부여되는 구동력에 의해 벙커(21)의 바로 아래에 있는 다운스파우트부(24)의 하단부로부터 배출되는 고체 연료를 반송한다. 반송부(22)에 의해 반송된 고체 연료는 밀(10)의 연료 공급부(17)로 인도된다.
통상, 밀(10)의 내부에는 분쇄된 고체 연료인 미분 연료를 반송하기 위한 1차 공기가 공급되어, 압력이 대기압보다 높게 되어 있다. 벙커(21)의 바로 아래에 있는 상하방향으로 연장되는 관인 다운스파우트부(24)에는 내부에 연료가 적층 상태로 보지되어 있으며, 다운스파우트부(24) 내에 적층된 고체 연료층에 의해, 밀(10)측의 1차 공기와 분쇄 후 연료가 역유입되지 않도록 시일성을 확보하고 있다. 밀(10)에 공급하는 고체 연료의 공급량은, 제어부(50)에 의해 제어되는 모터(23)에 의해 반송부(22)의 벨트 컨베이어의 벨트 속도를 조정하는 것에 의해 실행되어도 좋다.
분쇄 전의 바이오매스 연료의 팁이나 펠릿은, 석탄 연료(즉 분쇄 전의 석탄의 입경은 예를 들면, 입경이 2㎜ 내지 50㎜ 정도)에 비해, 입경이 일정하며(펠릿의 사이즈는 예를 들면, 직경 6㎜ 내지 8㎜ 정도, 길이는 40㎜ 이하 정도), 또한, 경량이다. 이 때문에, 바이오매스 연료가 다운스파우트부(24) 내에 저류되어 있는 경우는, 석탄 연료의 경우에 비해, 각 바이오매스 연료 사이에 형성되는 간극이 커진다.
따라서, 다운스파우트부(24) 내의 바이오매스 연료의 팁이나 펠릿의 사이에는 간극이 있으므로, 밀(10) 내부로부터 뿜어 올리는 1차 공기와 미분 연료가 각 바이오매스 연료 사이에 형성되는 간극을 통과하여, 밀(10) 내부의 압력이 저하될 가능성이 있다. 또한, 1차 공기가 벙커(21)의 저류부로 바람이 지나가면, 바이오매스 연료의 반송성의 악화나 분진 발생, 다운스파우트부(24)의 착화, 또한, 밀(10) 내부의 압력이 저하하면, 미분 연료의 반송량이 저하하는 등, 밀(10)의 운전에 여러 가지 문제가 생길 가능성이 있다. 이 때문에, 급탄기(20)로부터 연료 공급부(17)의 도중에 로터리 밸브(도시 생략)를 마련하여, 1차 공기와 미분 연료의 뿜어 올림에 의한 역류를 억제하도록 하여도 좋다.
송풍부(30)는 롤러(13)에 의해 분쇄된 고체 연료를 건조시키는 동시에 회전식 분급기(16)에 공급하기 위한 1차 공기를 하우징(11)의 내부로 송풍하는 장치이다.
송풍부(30)는 하우징(11)으로 송풍되는 1차 공기를 적절한 온도로 조정하기 위해, 열가스 송풍기(30a)와, 냉가스 송풍기(30b)와, 열가스 댐퍼(30c)와, 냉가스 댐퍼(30d)를 구비하고 있다.
열가스 송풍기(30a)는 공기 예열기 등의 열교환기로부터 공급되는 가열된 1차 공기를 송풍하는 송풍기이다. 열가스 송풍기(30a)의 하류측에는 열가스 댐퍼(30c)가 마련되어 있다. 열가스 댐퍼(30c)의 개방도는 제어부(50)에 의해 제어된다. 열가스 댐퍼(30c)의 개방도에 의해 열가스 송풍기(30a)가 송풍하는 1차 공기의 유량이 결정된다.
냉가스 송풍기(30b)는, 상온의 외기인 1차 공기를 송풍하는 송풍기이다. 냉가스 송풍기(30b)의 하류측에는 냉가스 댐퍼(30d)가 마련되어 있다. 냉가스 댐퍼(30d)의 개방도는 제어부(50)에 의해 제어된다. 냉가스 댐퍼(30d)의 개방도에 의해 냉가스 송풍기(30b)가 송풍하는 1차 공기의 유량이 결정된다.
1차 공기의 유량은, 열가스 송풍기(30a)가 송풍하는 1차 공기의 유량과, 냉가스 송풍기(30b)가 송풍하는 1차 공기의 유량의 합계 유량이 되고, 1차 공기의 온도는 열가스 송풍기(30a)가 송풍하는 1차 공기와, 냉가스 송풍기(30b)가 송풍하는 1차 공기의 혼합 비율로 정해지고, 제어부(50)에 의해 제어된다.
또한, 열가스 송풍기(30a)가 송풍하는 1차 공기에 가스 재순환 통풍기를 거쳐서 전기 집진기 등 환경 장치를 통과한 보일러(200)로부터 배출된 연소 가스의 일부를 인도하여, 혼합기로 하는 것에 의해, 1차 공기 유로(100a)로부터 유입되는 1차 공기의 산소 농도를 조정하여도 좋다.
본 실시형태에서는, 하우징(11)의 상태 검출부(40)에 의해, 계측 또는 검출한 데이터를 제어부(50)에 송신한다. 본 실시형태의 상태 검출부(40)는 예를 들면, 차압 계측 수단으로서, 1차 공기 유로(100a)로부터 밀(10) 내부로 1차 공기가 유입되는 부분 및 밀(10) 내부로부터 공급 유로(100b)로 1차 공기 및 미분 연료가 배출되는 출구(19)와의 차압을 밀(10) 내의 차압으로 하여 계측한다. 예를 들면 회전식 분급기(16)의 분급 성능에 의해, 밀(10) 내부를 회전식 분급기(16) 부근과 회전 테이블(12) 부근의 사이에서 순환하는 분쇄된 고체 연료의 순환량의 증감과, 이에 대한 밀(10) 내의 차압의 상승 저감이 변화한다. 즉, 밀(10)의 내부에 공급하는 고체 연료에 대해서, 출구(19)로부터 배출시키는 미분 연료를 조정하여 관리할 수 있으므로, 미분 연료의 입도가 버너(220)의 연소성에 영향을 주지 않는 범위에서, 많은 미분 연료를 보일러(200)에 마련된 버너(220)에 공급할 수 있다.
또한, 본 실시형태 상태 검출부(40)는 예를 들면, 온도 계측 수단으로서, 롤러(13)에 의해 분쇄된 고체 연료를 회전식 분급기(16)에 공급하기 위한 1차 공기를 하우징(11)의 내부에 송풍하는 송풍부(30)에 의해 온도 조정되는 1차 공기의 하우징(11)에서의 온도를 검출하여, 상한 온도를 초과하지 않도록 송풍부(30)를 제어한다. 또한, 1차 공기는 하우징(11) 내에서, 분쇄물을 건조하면서 반송하는 것에 의해 냉각되므로, 하우징(11)의 상부 공간의 온도는 예를 들면, 약 60℃ 내지 80℃ 정도가 된다.
제어부(50)는 고체 연료 분쇄 장치(100)의 각 부를 제어하는 장치이다. 제어부(50)는 예를 들면, 구동부(14)에 구동 지시를 전달하는 것에 의해, 밀(10)의 운전에 대한 회전 테이블(12)의 회전 속도를 제어할 수 있다. 제어부(50)는 예를 들면 회전식 분급기(16)의 모터(18)에 구동 지시를 전달하여 회전 속도를 제어하는 것에 의해, 분급 성능을 조정함으로써, 밀(10) 내의 차압을 적정화하여 미분 연료의 공급을 안정화시킬 수 있다. 또한, 제어부(50)는 예를 들면 급탄기(20)의 모터(23)에 구동 지시를 전달하는 것에 의해, 반송부(22)가 고체 연료를 반송하여 연료 공급부(17)에 공급하는 고체 연료의 공급량을 조정할 수 있다. 또한, 제어부(50)는 개방도 지시를 송풍부(30)에 전달하는 것에 의해, 열가스 댐퍼(30c) 및 냉가스 댐퍼(30d)의 개방도를 제어하여 1차 공기의 유량과 온도를 제어할 수 있다.
제어부(50)는 예를 들면, 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 일 예로서, 프로그램의 형식으로 기억 매체 등에 기억되어 있으며, 이 프로그램을 CPU가 RAM 등으로 판독하고, 정보의 가공·연산 처리를 실행하는 것에 의해, 각종 기능이 실현된다. 또한, 프로그램은 ROM이나 그 이외의 기억 매체에 미리 인스톨해두는 형태나, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 기억된 상태로 제공되는 형태, 유선 또는 무선에 의한 통신 수단을 거쳐서 전달되는 형태 등이 적용되어도 좋다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체란, 자기 디스크, 광학 자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다.
다음에, 고체 연료 분쇄 장치(100)로부터 공급되는 미분 연료를 이용하여 연소를 실행하고 증기를 발생시키는 보일러(200)에 대해서 설명한다.
보일러(200)는 화로(210)와 버너(220)를 구비하고 있다.
버너(220)는, 공급 유로(100b)로부터 공급되는 미분 연료(본 실시형태에서는 미분탄 또는 미분 바이오매스 연료)를 포함하는 1차 공기와, 열교환기(도시 생략)로부터 공급되는 2차 공기를 이용하여 미분 연료를 연소시켜 화염을 형성하는 장치이다. 미분 연료의 연소는 화로(210) 내에서 실행되며, 고온의 연소 가스는 증발기, 과열기, 이코노마이저(economizer) 등의 열교환기(도시 생략)를 통과한 후에 보일러(200)의 외부로 배출된다.
보일러(200)로부터 배출된 연소 가스는, 환경 장치(탈질 장치, 전기 집진기 등으로 도시 생략)에서 소정의 처리를 실행하는 동시에, 공기 예열기 등의 열교환기(도시 생략)에서 외기와의 열교환이 실행되며, 유인 통풍기(도시 생략)를 거쳐서 굴뚝(도시 생략)으로 인도되고 대기로 방출된다. 열교환기에 있어서 연소 가스와의 열교환에 의해 가열된 외기는, 전술한 열가스 송풍기(30a)로 이송된다.
보일러(200)의 각 열교환기로의 급수는, 이코노마이저(도시 생략)에서 가열된 후에, 증발기(도시 생략) 및 과열기(도시 생략)에 의해 추가로 가열되어 고온 고압의 증기가 생성되고, 발전부인 증기 터빈(도시 생략)으로 이송되어 발전기(도시 생략)를 회전 구동하여 발전이 실행된다.
[1차 공기 공급량의 제어]
다음에, 송풍부(30)로부터 밀(10) 내에 공급되는 1차 공기 공급량(반송 가스 공급량)(A)의 제어에 대해서 설명한다. 1차 공기 공급량(A)의 제어는 도 2에 근거하여 제어부(50)에 의해 실행된다. 제어부(50)는 밀(10)의 운용시에, 밀(10)에 공급하는 고체 연료로서 주로 석탄을 분쇄하여 미분탄을 버너(220)에 공급하는 석탄 분쇄 모드와, 주로 바이오매스 연료를 분쇄하여 미분 바이오매스 연료를 버너(220) 공급하는 바이오매스 연료 분쇄 모드를 전환하여 제어한다.
도 2에는 석탄 분쇄 모드 및 바이오매스 연료 분쇄 모드의 각각에 있어서의 1차 공기 공급량(A)이 나타나 있다. 동일한 도면에 있어서, 횡축이 연료 공급량(F)(중량 유량)을 나타내고, 종축이 1차 공기 공급량(A)(중량 유량)을 나타내고 있다.
횡축에 있어서, 1.0을 보일러(200)의 정격 운전시로 하여 연료 공급량(F)을 규격화하고 있다. 그리고, 일 예로서, 보일러(200)의 최저 부하 운전시의 연료 공급량(F)을 0.4로 하고, 보일러(200)의 과부하 운전시의 연료 공급량(F)을 1.25로 하고 있다. 따라서, 보일러(200)의 운전 범위는, 0.4 이상 1.25 이하가 된다. 또한, 보일러(200)의 최저 부하 운전시와 과부하 운전시의 수치는 어디까지나 예시이며, 보일러(200)에 따라서 여러 가지 설정된다.
종축에 있어서, 바이오매스 연료 분쇄 모드시의 최저 부하 운전시의 1차 공기 공급량(A1)을 1.0으로 하여 1차 공기 공급량(A)을 규격화하고 있다.
<석탄 분쇄 모드>
석탄 분쇄 모드에 있어서의 1차 공기 공급량(A2)은, 도 2에 있어서 파선으로 나타내는 바와 같이, 예를 들면 연료 공급량(F)이 최저 부하 운전시인 0.4보다 작은 영역에서는 0.65로 일정하게 되어 있다. 또한, 1차 공기 공급량(A2)의 0.65 라는 값은 어디까지나 예시이며, 바이오매스 연료 분쇄 모드시의 1차 공기 공급량(A1)(즉 1.0)보다 작은 것을 의미한다. 또한, 최저 부하 운전시로부터 정격 운전시까지의 운전 범위에 걸쳐서, 또는 최저 부하시로부터 과부하 운전시까지의 전체 운전 범위에 걸쳐서, 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 1차 공기 공급량(A1)을 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 1차 공기 공급량(A2)보다 많게 하여도 좋다.
석탄 분쇄 모드시의 1차 공기 공급량(A2)은, 최저 부하 운전시의 연료 공급량(F)이 0.4 이상이 되면, 과부하 운전시의 1.25에 도달할 때까지 증가하며, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이 단조롭게 증가한다. 이것은, 석탄을 건조하는 건조성과, 석탄을 반송하는 반송성을 고려한 것이다. 즉, 석탄은 함수율이 목질계 펠릿 등의 바이오매스 연료에 비해 높기 때문에 연료 공급량(F)이 증가하면 기화열을 증대시키고 건조성을 얻기 위해 1차 공기량을 증가할 필요가 있다. 또한, 연료 공급량(F)이 증가하면 반송성을 얻기 위해서 1차 공기량을 증대할 필요가 있다.
석탄 분쇄 모드시에 있어서의, 예를 들면 1차 공기 유로(100a) 출구 부근의 1차 공기의 온도는 제어부(50)에 의해 열가스 댐퍼(30c) 및 냉가스 댐퍼(30d)(도 1 참조)를 제어하는 것에 의해, 150℃ 이상 350℃ 이하로 조정된다.
<바이오매스 연료 분쇄 모드>
바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 1차 공기 공급량(A1)은, 도 2에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같이, 보일러(200)의 운전 범위의 전체에 걸쳐서, 즉 최저 부하 운전인 0.4로부터 과부하 운전인 1.25까지 걸쳐서, 1.0으로 대략 일정하게 되어 있다. 그 이유는 이하와 같다.
분쇄된 바이오매스 연료는, 석탄 유래의 미분 연료인 미분탄 연료에 비해 입경이 커서 회전식 분급기(16)의 블레이드(16a) 사이를 통과하기 어렵기 때문에, 회전식 분급기(16)를 통과하여 출구(19)로부터 배출되어 버너(220)로 반송되기 어렵다. 또한, 바이오매스 연료의 분쇄 연료는 밀(10) 내부의 간극이나 기류의 정체역에서 퇴적되기 쉬우며, 또한 비중이 작아, 회전식 분급기(16)의 회전 속도도 느리게 설정되기 때문에, 예를 들면 회전식 분급기(16) 내에 1차 공기의 기류가 체류된 영역이 발생하여, 바이오매스 연료의 분쇄 연료가 회전식 분급기(16) 내에 퇴적되어도, 회전식 분급기(16)의 원심력에 의해 제거, 배출하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 1차 공기의 기류가 체류된 영역을 만들지 않는 것, 즉 1차 공기의 유량 즉 반송력을 충분히 확보하는 것이 필요하며, 보일러(200)가 최저 부하 운전 등의 저부하 운전이어도 분쇄된 바이오매스 연료의 반송에 필요한 반송력을 확보하기 위해 소정값 이상의 1차 공기 공급량(A1)이 필요하게 된다. 한편, 바이오매스 연료는 미분탄 연료에 비해 함수율이 낮으므로, 1차 공기에 의한 건조라는 필요성이 비교적 적다. 따라서, 보일러(200)가 정격 운전 등의 고부하 운전이 되어도 연료 중의 수분을 건조시키기 위해서 1차 공기 공급량(A1)을 증가시킬 필요가 없다.
또한, 1차 공기 공급량(A1)은 대략 일정하게 되어 있으면 좋으며, 엄밀하게 일정하게 되어 있지 않아도 좋다. 여기에서, 대략 일정이란, 예를 들면, 보일러(200)의 부하의 증가 감소에 대응하는 연료 공급량(F)의 증가 감소의 변화의 전후에 대해서, 1차 공기 공급량(A1)의 증가 감소의 변화량의 비율이 ±10% 이하가 되는 범위 내이면 좋다.
바이오매스 연료 분쇄 모드시에 있어서의 1차 공기의 온도는, 제어부(50)에 의해 열가스 댐퍼(30c) 및 냉가스 댐퍼(30d)(도 1 참조)를 제어하는 것에 의해, 석탄 분쇄 모드시보다 낮게 설정되며, 예를 들면 100℃ 이상 150℃ 이하로 조정된다. 상한 온도는 200℃를 초과하지 않도록 설정한다. 200℃를 초과하면 바이오매스 연료의 발화의 우려가 있기 때문이다. 또한, 예를 들면 목질계 펠릿의 바이오매스 연료의 함수율은 제조시에 발효 방지 등을 위해 건조가 실행되어, 약 15w% 이하가 된다.
바이오매스 연료 분쇄 모드시의 1차 공기 공급량(A1)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 시운전시의 정특성 시험으로 결정된다. 구체적으로는, 보일러(200)의 버너(220)가 필요로 하는 미분 바이오매스 연료의 입경에 의해 결정된다. 미분 바이오매스 연료의 목표 입경(d1)은, 예를 들면 이하의 조건을 고려하여 결정된다. 버너(220)의 연소성으로 인해 미분 바이오매스 연료의 입경이 커지면, 버너(220)에서 완전히 연소되지 않아 미연분이 증가하는 경우가 있다. 한편, 미분 바이오매스 연료의 연소성을 향상시키기 위해서 미분 바이오매스 연료의 입경을 작게 하기 위해서는, 예를 들면 롤러(13)와 회전 테이블(12) 사이에서의 바이오매스 연료로의 압압력을 증가시키는 등이 필요하게 되어, 분쇄에 필요한 회전 테이블(12)의 회전 동력이 증가하여 효율이 저하된다. 이 때문에, 미분 바이오매스 연료의 목표 입경(d1)은 예를 들면 0.6㎜ 내지 1㎜ 정도로 설정된다.
도 3에 있어서, 횡축은 1차 공기 공급량(A1)을 나타내며, 종축은 밀(10)로부터 버너(220)를 향하여 반송되는 미분 바이오매스 연료의 입경을 나타낸다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 목표 입경(d1)은 버너(220)의 연소성과 분쇄에 필요한 회전 테이블(12)의 회전 동력 등으로부터 결정된다. 또한, 반송되는 미분 바이오매스 연료의 입경은, 1차 공기 공급량(A1)을 증대시킬수록 반송력이 증대되므로 반송되는 입경이 증대한다. 한편, 1차 공기 공급량(A1)을 감소시킬수록 반송력이 감소하므로 반송되는 입경이 감소한다. 따라서, 1차 공기 공급량(A1)을 증감시키는 것에 의해, 목표 입경(d1)에 대응하여 반송하는 1차 공기 공급량(A1)을 얻을 수 있다.
시운전시의 정특성 시험에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, A/F(1차 공기 공급량/연료 공급량)에 대해서도 검토한다.
도 4에는 연료 공급량(F)에 대한 A/F가 나타나 있다. 동일한 도면에 있어서, 실선이 바이오매스 연료 분쇄 모드를 나타내며, 일점쇄선이 석탄 분쇄 모드를 나타낸다.
동일한 도면에 나타내는 바와 같이, 석탄 분쇄 모드시 및 바이오매스 연료 분쇄 모드시 중 어느 것에 있어서도, 연료 공급량(F)이 증가함에 따라서 A/F가 감소한다. 단, 도 2에 나타낸 바와 같이, 바이오매스 연료 분쇄 모드시가 석탄 분쇄 모드시보다 1차 공기 공급량(A)이 많으므로, 동일한 연료 공급량(F)으로 비교하면 바이오매스 연료 분쇄 모드시가 석탄 분쇄 모드시보다 A/F가 크다.
A/F가 커지면, 버너(220)에서는 공기 과잉이 되어 안정적인 연소를 유지할 수 없을 우려가 있다. 그래서, 희박 연소가 되는 보일러(200)의 최저 부하 운전시에 있어서의 연료 공급량(F)(=0.4)일 때의 A/F가 상한값을 초과하지 않도록, 바이오매스 연료 분쇄 모드의 1차 공기 공급량(A1)을 설정한다. 연료 공급량(F)(=0.4)일 때의 A/F의 상한값은, 버너(220)의 연소성으로부터 결정되며, 예를 들면 2 이상 5 이하가 된다. 또한, 1차 공기 공급량(A1)은 과부하 운전시에 바이오매스 연료의 공급량이 최대시라도, 밀(10) 내에 분쇄된 바이오매스 연료를 체류시키는 일이 없이 밀(10)로부터 미분 바이오매스 연료를 반출하고 버너(220)에 반송 가능한 유량으로 설정된다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 석탄 분쇄 모드시의 정격 운전시 이하에서의 바이오매스 연료 분쇄 모드의 1차 공기 공급량(A1)은 석탄 분쇄 모드의 1차 공기 공급량(A2)보다 많게 설정하고 있으며, 석탄 분쇄 모드시의 과부하 운전시에서는 바이오매스 연료 분쇄 모드의 1차 공기 공급량(A1)은 석탄 분쇄 모드의 1차 공기 공급량(A2)과 동일한 정도로 설정한다.
[회전식 분급기(16)의 회전 속도의 제어]
다음에, 회전식 분급기(16)의 회전 속도의 제어에 대해서 설명한다. 회전식 분급기(16)의 회전 속도의 제어는 제어부(50)에 의해 실행된다. 제어부(50)는 밀(10)의 운용시에 석탄 분쇄 모드와, 바이오매스 연료 분쇄 모드를 전환하여 제어한다.
회전식 분급기(16)의 회전 속도의 제어는, 상술한 1차 공기 공급량(A)의 제어로 제 1 차적으로 조정을 실행한 후에, 제 2 차적으로 조정을 실행하는 것이다. 1차 공기 공급량(A)의 제어를 회전식 분급기(16)의 회전 속도 제어보다 우선으로 하는 것은, 1차 공기 공급량(A)이 보일러(200)의 버너(220)에 있어서의 연소 성능에 대해서 직접적으로 영향을 미치기 때문이다.
<석탄 분쇄 모드>
도 5에는 석탄 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도 제어가 나타나있다. 횡축은 연료(석탄) 공급량(F)을 나타내며, 종축은 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 나타내고 있다.
횡축에 있어서, 1.0을 보일러(200)의 정격 운전시의 연료 공급량(F)으로 하여 규격화하고 있다. 그리고, 일 예로서, 보일러(200)의 최저 부하 운전시의 연료 공급량(F)을 0.4로 하고, 보일러(200)의 과부하 운전의 연료 공급량(F)을 1.25로 하고 있다. 따라서, 보일러(200)의 운전 범위는, 0.4 이상 1.25 이하가 된다. 또한, 보일러(200)의 최저 부하 운전시와 과부하 운전시의 수치는, 어디까지나 예시이며, 보일러(200)에 따라서 여러 가지 설정된다.
종축에 있어서, 후술하는 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 보일러(200)의 최저 부하 운전시의 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 1.0으로 하여 규격화하고 있다.
석탄 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도는, 미분과 조분의 분급을 촉진하여 버너(220)의 연소성을 확보하도록 입도가 작은 미분탄을 공급할 수 있도록 설정되어 있다. 이 때문에 석탄 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도는, 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도(1.0)보다 높게 설정되어 있다. 최저 부하 운전시인 0.4보다 연료 공급량(F)이 작을 때는, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 5.0 정도로 해두고, 최저 부하 운전시인 0.4로 증대함에 따라서 8.0까지 회전 속도를 상승시키도록 하고 있다. 이와 같이 저부하측으로부터 최저 부하에 도달할 때까지 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 증가시키는 이유는 이하와 같다.
즉, 최저 부하 운전보다 작은 부하 운전의 경우에는, 최저 부하 운전시보다 큰 부하 운전시의 회전식 분급기(16)의 회전 속도(8.0)와 마찬가지의 회전 속도를 이용하여 석탄을 분쇄하면, 회전식 분급기(16)를 통과할 수 있도록 분쇄된 밀(10) 내의 석탄이 너무 미세해져, 석탄에 포함되는 탄소가 개체 윤활제의 작용을 해 마찰력이 저하되어, 회전 테이블(12)에 대해서 롤러(13)가 미끄러져 진동을 발생하는 등 소망의 분쇄를 할 수 없게 될 가능성이 있기 때문이다. 이 때문에, 석탄 분쇄 모드시에는 최저 부하 운전보다 작은 경우에는 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 낮추며, 본 실시형태에서는 회전 속도를 5.0 정도로 하는 것으로 하고 있다.
연료 공급량(F)이 0.4로부터 정격 운전인 1.0을 초과한 1.1 정도까지는, 회전식 분급기(16)의 회전 속도는 8.0으로 대략 일정하게 된다.
또한, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 연료 공급량(F)이 증대하면 1차 공기 공급량(A2)을 증가시키는 것에 의해 분쇄된 석탄의 반송성이 높아지기 때문에, 버너(220)에 공급하는 미분탄 연료가 소정 입경이 되도록(분급할 수 있는), 연료 공급량(F)이 0.4로부터 정격 운전인 1.0을 초과한 1.1까지는, 1차 공기 공급량(A2)의 증가에 따라서, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 조금씩 증가시켜, 버너(220)에 공급하는 미분탄 연료 중의 조분의 증가를 억제하도록 하여도 좋다.
연료 공급량(F)의 상한을, 정격 운전을 초과한 1.1로 하고 있지만, 정격 운전인 1.0이어도 좋으며, 운용에 따라서 적절히 설정된다.
회전식 분급기(16)의 회전 속도는, 시운전시의 정특성 시험에서, 밀(10) 출구로부터 버너(220)에 공급하는 미분탄의 입경과 미분탄 유량으로부터, 보일러(200)의 버너(220)에서 안정된 연소성을 얻을 수 있는 적정한 회전 속도를 선정하는 것에 의해 결정된다. 회전식 분급기(16)의 회전 속도는, 예를 들면, 90rpm 이상 180rpm 이하가 된다. 또한, 연료 공급량(F)의 증가에 따라서 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 점차 증가시키는 제어로 하여도 좋다.
연료 공급량(F)이 정격 운전을 초과한 1.1로부터 1.25까지의 과부하 운전시에는, 파선으로 나타내는 일정 회전 속도가 아닌, 실선으로 나타내는 바와 같이 회전식 분급기(16)의 회전 속도는 연료 공급량(F)의 증대에 따라서 감소시키도록 한다. 이것은, 연료 공급량(F)이 증가하면 밀(10)의 회전 테이블(12)의 회전 동력이 증대하여, 밀(10)의 동력 사양 제한을 초과하지 않도록 하기 위해서이다. 즉, 연료 공급량(F)이 증가하면, 회전식 분급기(16)에서 분급되는 조립 연료의 양이 증가하여, 회전 테이블(12)로의 조립 연료의 낙하량이 증가한다. 그렇게 하면, 회전 테이블(12)의 동력이 증대하여 밀(10)의 운용 관리가 되고 있는 동력 제한에 가까워지므로, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 저감시키는 것을 실행한다. 이에 의해, 조립 연료도 회전식 분급기(16)를 통과하여 하류측의 버너(220)로 반송되어, 회전 테이블(12)로의 조립 연료의 낙하량의 증가를 억제한다. 한편으로는 버너(220)에서의 연소성을 유지할 수 있는 조립 연료의 허용 레벨을 초과하기 때문에 연소성을 저하시키게 된다. 버너(220)에서 조립 연료가 증가하고 연소를 실행하는 것에 의해, 버너(220)에서의 연소성은 약간 저하하는 경우가 있지만, 연료 공급량(F)이 정격 운전을 초과한 1.1로부터 1.25까지의 과부하 운전시의 빈도는 적고 단시간이므로, 발전 플랜트(1)로서 거의 영향을 미치는 일이 없어, 밀(10)의 동력 제한을 우선하여 관리할 수 있다.
<바이오매스 연료 분쇄 모드>
도 6에는 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도 제어가 나타나 있다. 횡축과 종축은 도 5와 마찬가지이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 바이오매스 연료 분쇄 모드에서는, 회전식 분급기(16)의 회전 속도는, 연료 공급량(F)이 최저 부하인 0.4로부터 과부하인 1.25에 걸쳐서, 1.0으로 대략 일정하게 되어 있다. 이것은, 분쇄된 바이오매스 연료는 석탄 유래의 미분탄 연료에 비해 입경이 커서 회전식 분급기(16)의 블레이드(16a) 사이를 통과하기 어렵다. 이 때문에, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 작게 설정하고 있다. 또한, 비중이 작으므로, 기류의 정체역에서 퇴적된 것은 회전식 분급기(16)에 의해 원심력을 부여하여도 원심력이 작아 회전식 분급기(16)로부터 제거, 배출할 수 없기 때문에, 회전식 분급기 내에 저류되어 축적되기 쉽고, 밀(10)로부터 회전식 분급기(16)를 통과하여 출구(19)로부터 배출되기 어렵다. 이 때문에, 보일러(200)의 부하 운전이 증대됨에 따라서 바이오매스 연료의 투입량을 증대시킨 경우에, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 증대하여 조립의 분급을 촉진하면, 회전식 분급기(16)로부터 보일러(200)측으로 공급되는 미분 바이오매스 연료의 공급량이 부하에 알맞도록 증대하는 일은 없으며, 오히려 밀(10) 내부에서 회전식 분급기(16)에 의해 두드려 떨어진 조립 바이오매스 연료의 밀도가 증가하여, 밀(10)의 부하만이 상승할 가능성이 있다. 또한, 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도는 작기 때문에, 회전식 분급기(16)의 회전 속도의 제어에 필요한 단위는 0.1rpm으로부터 1rpm 레벨로 세밀해져 실질적인 제어를 실행하는 것이 곤란하다. 그래서, 보일러(200)의 부하가 증대하여도 대략 일정한 회전 속도로 회전식 분급기(16)를 운용하면서, 보일러(200)의 부하의 증대에 알맞은 미분 바이오매스 연료를 공급하는 것으로 했다.
도 6은 종축에 있어서, 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 보일러(200)의 최저 부하 운전시의 회전식 분급기(16)의 회전 속도가 가장 적은 회전 속도로서 선정되므로, 최저 부하 운전시의 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 1.0으로 하여 규격화하고 있다.
여기에서, 대략 일정이란 예를 들면, 보일러(200)의 부하의 증가 감소에 대응하는 연료 공급량(F)의 증가 감소의 변화의 전후에 대해서, 회전식 분급기(16)의 회전 속도의 증가 감소의 변화량의 비율이 ±10% 이하가 되는 범위 내이면 좋다. 회전 속도의 제어 정밀도로 인해, 대략 일정하게 된 회전 속도는 최저 부하 운전시의 회전식 분급기(16)의 회전 속도에서 ±1rpm의 범위 내라도 좋다. 즉, 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도는 ±1rpm의 범위 내에서 대략 일정하게 되며, 중앙값은 예를 들면 10rpm 이상 30rpm 이하가 된다. 또한, 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 있어서의 회전식 분급기(16)의 회전 속도는 석탄 분쇄 모드시보다 작게 되어 있다. 이것은, 분쇄된 바이오매스 연료는 석탄을 분쇄한 경우에 비해 입자 직경이 커서 회전식 분급기(16)의 블레이드(16a) 사이를 통과하기 어렵기 때문이다. 또한, 분쇄된 석탄에 비해 분쇄된 바이오매스 연료가 경량이기 때문에, 분쇄된 바이오매스 연료는, 회전식 분급기(16)의 블레이드(16a)의 회전에 의해 생기는 분쇄된 바이오매스 연료로의 원심력이 작다. 이 때문에, 1차 공기의 기류에 의한 향심력의 작용이 커져, 분쇄된 바이오매스 연료의 조분을 포함하는 미분이 블레이드(16a)의 사이를 통과하여, 회전식 분급기(16) 내에 인입되기 쉬워진다. 이 때, 회전식 분급기(16) 내에 1차 공기의 기류의 정체가 있으면, 분쇄된 바이오매스 연료의 조분을 포함하는 미분이 체류되지만, 분쇄된 바이오매스 연료의 조분을 포함하는 미분에 작용하는 원심력이 작기 때문에, 회전식 분급기(16) 내에 축적되어 배출되기 어려우며, 밀(10) 내부로부터 회전식 분급기(16)를 통과하여 출구(19)로부터 버너(220)로 공급되기 어려워진다. 이 때문에, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 작게 하여, 1차 공기의 흐름을 방해하지 않도록 하여, 1차 공기의 기류의 정체를 없애, 1차 공기에 의한 반송을 촉진시킨다.
바이오매스 연료 분쇄 모드에서는, 석탄 분쇄 모드(도 5 참조)와 상이하며, 최저 부하보다 작은 부하의 경우에 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 떨어뜨리는 일이 없이 대략 동일한 회전 속도를 이용하고 있다. 이것은, 바이오매스 연료의 경우는 석탄과 같이 과잉으로 미세하게 분쇄되는 일은 없으며, 또한 석탄과 같이 롤러(13)가 회전 테이블(12)에 대해서 미끄러질 우려가 적기 때문이다.
도 7에는 바이오매스 연료 분쇄 모드에 있어서의 회전식 분급기(16)의 일정하게 된 회전 속도를 결정하는 사고 방식이 나타나 있다. 동일한 도면에 있어서, 횡축은 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 나타내고, 종축은 회전식 분급기(16)를 통과하여 반송되는 미분 연료의 입경을 나타낸다.
회전식 분급기(16)의 회전 속도는 보일러(200)의 버너(220)가 필요로 하는 미분 바이오매스 연료의 목표 입경에 의해 결정된다. 미분 바이오매스 연료의 목표 입경은 버너(220)의 연소성으로 인해, 미분 바이오매스 연료의 입경이 커지면, 버너(220)에서 완전히 연소되지 않아 미연분이 증가하고, 작아지면 밀(10)의 차압이나 소비 동력이 증대하므로, 이것을 고려하여 결정된다. 미분 연료의 목표 입경(1.0)이 정해지면, 이 목표 입경을 만족하도록 회전식 분급기(16)의 회전 속도가 조정된다. 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 증가시키면 1차 공기와 함께 후공정으로 반송되는 미분 바이오매스 연료의 입경은 작아지고, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 감소시키면 1차 공기와 함께 후공정으로 반송되는 미분 바이오매스 연료의 입경은 커진다는 특성을 이용하여, 회전식 분급기(16)의 회전 속도를 적정값(1.0)으로 결정한다. 본 실시형태에서는, 예를 들면 미분 바이오매스 연료의 목표 입경은, 예를 들면 0.6㎜ 내지 1㎜ 정도로 설정된다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
분쇄된 바이오매스 연료는, 석탄 유래의 미분 연료인 미분탄 연료에 비해 입경이 커서 회전식 분급기(16)의 블레이드(16a) 사이를 통과하기 어렵다. 또한, 비중이 작고, 경량이기 때문에, 일단 회전식 분급기(16) 내에 들어가 반송 가스의 기류가 체류된 영역에서는, 분쇄된 바이오매스 연료로의 원심력이 작기 때문에, 축적되어 배출되기 어렵다. 따라서, 회전식 분급기(16)를 통과하고 후류의 버너(220)에 반송되어 공급되기 어렵다. 이 때문에, 보일러(200)가 저부하라도 분쇄된 바이오매스 연료가 소망의 반송력을 확보하기 위해서 소정값 이상의 1차 공기 공급량(A1)이 필요하게 된다. 한편, 분쇄된 후에 회전식 분급기(16)에서 분급된 미분 바이오매스 연료로 할 때에, 바이오매스 연료는 연료로서의 제조 과정에서 건조를 수반하기 때문에 미분탄 연료에 비해 함수율이 낮으므로, 1차 공기에 의한 건조의 필요성이 비교적 적다. 따라서, 보일러(200)가 고부하가 되어도 연료 중의 수분을 건조시키기 때문에 1차 공기 공급량(A1)을 증가시킬 필요가 없다. 그래서, 보일러(200)의 운전 범위에 걸쳐서 1차 공기 공급량(A1)을 대략 일정하게 제어하는 것으로 했다. 이에 의해, 보일러(200)의 운전 범위에 걸쳐서 분쇄된 바이오매스 연료의 반송력을 유지하면서, 1차 공기 공급량(A1)을 간편하게 제어할 수 있다.
보일러(200)의 버너(220)에는, 소망의 연소성을 얻기 위해서 허용할 수 있는 미분 바이오매스 연료의 입경이 존재한다. 예를 들면, 입경이 소정값보다 크면, 미분 바이오매스 연료를 보일러(200) 내에서 완전히 연소시키지 못하여 미연분이 발생하게 된다. 그래서, 1차 공기 공급량(A1)의 목표값을 도 3에 나타낸 바와 같이, 버너(220)가 필요로 하는 미분 바이오매스 연료의 입경에 의해 결정하는 것으로 했다. 이에 의해, 버너(220)의 연소 성능을 기초로 하여, 미분 바이오매스 연료를 보일러(200) 내에서 양호하게 연소시킬 수 있는 1차 공기 공급량(A1)의 목표값을 용이하게 결정할 수 있다.
석탄을 분쇄하여 미분탄으로 할 때는 석탄용의 1차 공기 공급량(A2)을 이용하는 것으로 하고, 바이오매스 연료를 분쇄하여 미분 바이오매스 연료로 할 때는 바이오매스 연료용의 1차 공기 공급량(A1)을 이용하는 것으로 했다. 이에 의해, 석탄과 바이오매스 연료를 전환하여 사용할 수 있는 고체 연료 분쇄 장치(100)를 제공할 수 있다.
바이오매스 연료는 석탄에 비해 함수율이 작으므로, 건조를 위해서 1차 공기의 온도를 높일 필요가 없다. 따라서, 바이오매스 연료 분쇄 모드시에는, 석탄 분쇄 모드시보다 1차 공기 온도를 낮게 하여 운용하는 것으로 했다. 이에 의해, 1차 공기를 가열하는 에너지를 줄일 수 있는 동시에, 밀(10) 내에 있어서의 바이오매스 연료로의 착화의 리스크를 저감할 수 있다.
보일러(200)의 저부하시라도 바이오매스 연료는, 밀(10) 내에서 분쇄된 바이오매스 연료의 반송력을 얻기 위해서 소정값 이상의 1차 공기 공급량(A1)이 필요하게 된다. 이 때문에, 보일러(200)의 최저 부하시에는, 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 1차 공기 공급량(A1)을 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 1차 공기 공급량(A2)보다 많게 하는 것으로 했다. 이에 의해 비중이 작고 경량인 분쇄된 바이오매스 연료가 회전식 분급기(16)의 내부 등의 1차 공기의 기류가 체류된 영역 등에서 축적되어 배출되지 않는 것을 억제하여, 후류의 버너(220)에 보다 확실히 공급된다.
1: 발전 플랜트 10: 밀
11: 하우징 12: 회전 테이블
13: 롤러(분쇄 롤러) 14: 구동부
16: 회전식 분급기 16a: 블레이드
17: 연료 공급부 18: 모터
19: 출구 20: 급탄기
21: 벙커 22: 반송부
23: 모터 24: 다운 스파우트부
30: 송풍부(반송 가스 공급부) 30a: 열가스 송풍기
30b: 냉가스 송풍기 30c: 열가스 댐퍼
30d: 냉가스 댐퍼 40: 상태 검출부
41: 저면부 42: 천장부
45: 저널 헤드 47: 지지 아암
48: 지지축 49: 압압 장치
50: 제어부 100: 고체 연료 분쇄 장치
100a: 1차 공기 유로 100b: 공급 유로
200: 보일러 210: 화로
220: 버너(연소 장치) A: 1차 공기 공급량
A1: (바이오매스 연료 분쇄 모드시의) 1차 공기 공급량
A2: (석탄 분쇄 모드시의) 1차 공기 공급량
d1: (바이오매스 연료의) 목표 최대 입경 F: 연료 공급량

Claims (5)

  1. 회전 테이블과,
    상기 회전 테이블 위에 고체 연료인 바이오매스 연료를 공급하는 연료 공급부와,
    상기 회전 테이블과의 사이에서 상기 바이오매스 연료를 분쇄하는 분쇄 롤러와,
    상기 분쇄 롤러에 의해 분쇄된 바이오매스 연료를 분급하여 미분 바이오매스 연료를 선별하는 회전식 분급기와,
    상기 회전 테이블측으로부터 상기 회전식 분급기를 향하는 반송 가스를 공급하는 반송 가스 공급부와,
    상기 연료 공급부로부터 공급되는 바이오매스 연료 공급량 및 상기 반송 가스 공급부로부터 공급되는 반송 가스 공급량을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 회전식 분급기로부터 분급 후의 상기 미분 바이오매스 연료가 공급되는 보일러의 최저 부하 운전에서 최고 부하 운전까지의 운전 범위에 걸친 상기 바이오매스 연료 공급량의 변화에 대해 상기 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어하며,
    상기 제어부는, 상기 보일러의 부하의 증감량에 대한 상기 반송 가스 공급량의 증감량의 비율이 ±10% 이하가 되도록, 상기 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어하고,
    상기 바이오매스 연료를 분쇄하여 상기 미분 바이오매스 연료를 공급하는 바이오매스 연료 분쇄 모드에 부가하여, 석탄을 분쇄하여 미분탄을 공급하는 석탄 분쇄 모드를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량과, 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량을 전환하고,
    상기 제어부는, 상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스의 온도를 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스의 온도보다 낮게 하는
    고체 연료 분쇄 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 제어되는 상기 반송 가스 공급량의 목표값은, 상기 보일러의 연소 장치가 필요로 하는 상기 미분 바이오매스 연료의 입경에 의해 결정되는
    고체 연료 분쇄 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 보일러의 최저 부하 운전시에 상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량을 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량보다 많게 하는
    고체 연료 분쇄 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 고체 연료 분쇄 장치와,
    상기 고체 연료 분쇄 장치에서 분쇄된 고체 연료를 연소하여 증기를 생성하는 상기 보일러와,
    상기 보일러에 의해 생성된 상기 증기를 이용하여 발전하는 발전부를 구비하고 있는
    발전 플랜트.
  5. 회전 테이블과,
    상기 회전 테이블 위에 고체 연료인 바이오매스 연료를 공급하는 연료 공급부와,
    상기 회전 테이블과의 사이에서 고체 연료인 상기 바이오매스 연료를 분쇄하는 분쇄 롤러와,
    상기 분쇄 롤러에 의해 분쇄된 바이오매스 연료를 분급하여 미분 바이오매스 연료를 선별하는 회전식 분급기와,
    상기 회전 테이블측으로부터 상기 회전식 분급기를 향하는 반송 가스를 공급하는 반송 가스 공급부를 이용한 고체 연료 분쇄 방법에 있어서,
    상기 연료 공급부로부터 공급되는 바이오매스 연료 공급량 및 상기 반송 가스 공급부로부터 공급되는 반송 가스 공급량을 제어하고,
    상기 회전식 분급기로부터 상기 미분 바이오매스 연료가 공급되는 보일러의 최저 부하 운전에서 최고 부하 운전까지의 운전 범위에 걸친 상기 바이오매스 연료 공급량의 변화에 대해 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어하며,
    상기 보일러의 부하의 증감량에 대한 상기 반송 가스 공급량의 증감량의 비율이 ±10% 이하가 되도록, 상기 반송 가스 공급량을 대략 일정하게 제어하고,
    상기 바이오매스 연료를 분쇄하여 상기 미분 바이오매스 연료를 공급하는 바이오매스 연료 분쇄 모드에 부가하여, 석탄을 분쇄하여 미분탄을 공급하는 석탄 분쇄 모드를 구비하며,
    상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량과, 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스 공급량을 전환하고,
    상기 바이오매스 연료 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스의 온도를 상기 석탄 분쇄 모드시에 이용하는 상기 반송 가스의 온도보다 낮게 하는
    고체 연료 분쇄 방법.
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