WO2019039580A1 - 粉砕機及び粉砕機の運転方法 - Google Patents

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WO2019039580A1
WO2019039580A1 PCT/JP2018/031292 JP2018031292W WO2019039580A1 WO 2019039580 A1 WO2019039580 A1 WO 2019039580A1 JP 2018031292 W JP2018031292 W JP 2018031292W WO 2019039580 A1 WO2019039580 A1 WO 2019039580A1
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WO
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extinguishant
pressure
housing
crusher
threshold
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PCT/JP2018/031292
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English (en)
French (fr)
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昇吾 澤
啓樹 山口
秀行 濱屋
聡太朗 山口
光輝 松▲崎▼
祐樹 近藤
Original Assignee
三菱日立パワーシステムズ株式会社
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/04—Mills with pressed pendularly-mounted rollers, e.g. spring pressed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/04—Safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast

Definitions

  • the present invention relates to a crusher equipped with a fire extinguishing facility and a method of operating the crusher.
  • Solid fuels such as coal and biomass used in thermal power generation facilities are pulverized into fine powder by a pulverizer and supplied to a combustion apparatus such as a boiler.
  • the crusher crushes solid fuel such as coal or biomass fed from a coal feeding pipe to a crush table by chewing between a crush table and a crush roller, and is crushed by a carrier gas supplied from the outer periphery of the crush table
  • Finely pulverized fuel is divided into small particle size particles by a classifier and transported to a combustion apparatus.
  • Biomass fuels are attracting attention as one of the measures to reduce carbon dioxide emissions from boilers and the like that use fossil fuels. Biomass fuel is pelletized and supplied to a crusher and crushed, but it is likely to cause rapid combustion because it is easily ignited by static electricity, for example, and may cause more rapid combustion than coal (pulverized coal) When using biomass as fuel, it is necessary to strengthen safety management.
  • Patent Document 1 discloses that when a pressure equal to or more than a normal pressure is generated inside the mill, a plurality of pressure reducers are operated, and the pulverized coal supply means, the pulverizing means, and the separating means are stopped.
  • Patent Document 2 the pressure difference between the pressure along the direction of travel of the shock wave generated by rapid combustion and the pressure in the direction perpendicular to the direction of travel is above a predetermined value, or the internal pressure of the pulverizer or hot air duct is above a predetermined value. It is disclosed that the mill is shut down when the
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose that the function of the crusher is stopped when the pressure in the crusher reaches a predetermined pressure or more, the crusher is stopped or shifted to a stop. There is no mention of solid fuel ignition inside the crusher.
  • the pressure in the crusher differs depending on the operating state (for example, the normal operating state, the operation stop operation state, etc.), but also in any operating state, when the solid fuel exists inside.
  • the solid fuel may be ignited inside the crusher to cause rapid combustion. Therefore, even if ignition is detected to the solid fuel only in a specific operating condition to suppress rapid combustion, rapid combustion may not be suppressed in other operating conditions.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and at least in any operating state where the pressure in the crusher is different, when the rapid combustion occurs in the housing, the fire extinguishing agent is ejected It is an object of the present invention to provide a crusher and an operation method of the crusher capable of suppressing rapid combustion.
  • a crusher according to an aspect of the present invention is a crusher that crushes a solid fuel into a pulverized solid fuel, and detects a housing that constitutes an outer shell of the crusher, and a pressure in the housing.
  • pulverized pulverized solid fuel Since a large amount of pulverized solid fuel is present in the housing of the pulverizer, there is a possibility that pulverized pulverized solid fuel may be ignited.
  • the pressure in the housing rises above the pressure before rapid combustion (i.e., the pressure at normal operation). Therefore, the occurrence of rapid combustion can be determined by detecting the pressure in the housing.
  • different threshold values are set as the first threshold value for the first operating state and the second threshold value for the second operating state. Therefore, even when the pressure during normal operation differs between the first operating state and the second operating state, the occurrence of rapid combustion in the housing in each operating state can be determined.
  • extinguishant ejection units operate in the first operating state and the second operating state.
  • the extinguishant can be ejected if rapid combustion occurs even in the other operation state. . Therefore, when rapid combustion occurs in the housing at least in any operating state where the pressure in the housing is different, it is possible to eject the extinguishant and suppress the rapid combustion.
  • the first operation state includes the normal operation state of the crusher
  • the second operation state includes the operation stop time and the operation stop transition of the crusher.
  • the first threshold is set based on the highest pressure in the housing in the normal operation state
  • the second threshold is based on the pressure in the housing in the stop operation state. It may be set.
  • the second threshold may be set higher than the first threshold.
  • the first threshold value is set based on the pressure in the casing in the normal operation state of the crusher.
  • the crusher can inject the extinguishant in response to the rapid combustion generated in the housing, and the rapid combustion can be suppressed.
  • the second threshold is set based on the highest pressure in the case in the stop operation state of the crusher.
  • the operation is performed in the stop operation state Even when rapid combustion occurs again in the housing during the operation, the second fire extinguishant injection unit can suppress the rapid combustion in the housing by injecting the extinguishant.
  • the first threshold based on the pressure in the housing in the normal operation state
  • the second threshold based on the pressure in the case of the stop operation state
  • the second threshold for example, even if a pressure obtained by adding a predetermined pressure to the pressure at the normal time in the stop operation state is set as the second threshold. Good.
  • the first extinguishant jetting unit and the second extinguishant jetting unit may be provided in a pair.
  • the first extinguishant ejection portion and the second extinguishant ejection portion are provided in pairs.
  • it can work simultaneously about a 1st fire extinguisher jet part and a 2nd fire extinguisher jet part. Therefore, compared with the case where a 1st fire extinguisher jet part and a 2nd fire extinguisher jet part are provided separately, the work burden at the time of installation can be reduced, and the work burden at the time of maintenance can also be eased.
  • the extinguishant may not be injected from the first extinguishant ejection part and / or the second extinguishant ejection part according to the type of the solid fuel.
  • the extinguishant is prevented from being jetted from the first extinguishant jetting unit and / or the second extinguishant jetting unit depending on the type of solid fuel pulverized by the pulverizer.
  • it can be determined whether or not the extinguishant is injected into the housing depending on the type of solid fuel. Therefore, for example, when solid fuel with low ignitability is crushed, if the extinguishant is not ejected from the first extinguishant ejection part and / or the second extinguishant ejection part, rapid combustion occurs in the housing. In the state where it does not occur, the pressure rises due to factors other than rapid combustion, and it is possible to prevent a malfunction such as injecting the extinguishant into the housing.
  • the crusher according to one aspect of the present invention includes a carrier gas supply pipe through which carrier gas supplied into the housing circulates, and a part of the carrier gas supply pipe has a predetermined pressure inside the carrier gas supply pipe. You may open by becoming more than.
  • the rapid increase in the pressure in the housing of the crusher is also suppressed to suppress the increase in density of the locally pulverized solid fuel in the housing, thereby achieving rapid combustion. Progress can be further suppressed. Therefore, the pressure inside the carrier gas supply pipe is higher than expected and breakage of the carrier gas supply pipe is prevented, and in addition, the rapid combustion when the fire extinguishing agent in the casing of the crusher is ejected is more effectively suppressed. it can. In addition, since a part of the carrier gas supply pipe is opened, the pressure in the carrier gas supply pipe can be released without separately providing a device such as a rupture disk in the carrier gas supply pipe and securing a new space. be able to. Therefore, space saving and cost reduction can be achieved as compared with the case of separately providing an apparatus or the like.
  • An operation method of a crusher is an operation method of a crusher that crushes solid fuel supplied into a casing constituting an outer shell, and the pressure detection step of detecting the pressure in the casing And, in the first operating state, the crusher ejects the extinguishant from the first extinguishant ejection unit into the housing when the pressure detected in the pressure detection step is greater than or equal to a predetermined first threshold.
  • the pressure detected in the pressure detection step is a threshold different from the first threshold;
  • a second extinguishant ejection step of ejecting a extinguishant from the second extinguishant ejection unit in the housing when the threshold value is 2 or more.
  • the present invention it is possible to suppress the rapid combustion by spouting the extinguishing agent when the rapid combustion occurs in the housing, at least in any operating state where the pressure in the housing is different.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a crusher according to a first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 a first embodiment of the present invention will be described using FIGS. 1 and 2.
  • the boiler installation 1 provided with the crusher concerning this embodiment is shown by FIG.
  • the upper side indicates the vertically upper side
  • the lower side indicates the vertically lower side.
  • the boiler facility 1 includes a crusher 5 that uses, for example, biomass fuel as a solid fuel, and crushes the solid fuel such as the biomass fuel supplied to the boiler body 3 into a pulverized solid fuel.
  • the pulverizer 5 may be of a type in which only biomass fuel is pulverized, or may be of a type in which biomass fuel is pulverized together with coal.
  • biomass fuel is an organic resource derived from renewable organisms, and for example, thinned wood, waste wood, driftwood, grasses, waste, sludge, tires, and recycled fuels (pellets or the like) Chips, etc., and is not limited to those presented here. Since the biomass fuel is carbon neutral which does not emit carbon dioxide, which is a global warming gas, because it takes in carbon dioxide in the process of growing biomass, its use has been variously studied.
  • the pulverized fuel supply pipe 7 is connected to the pulverizer 5 so that the pulverized fuel pulverized by the pulverizer 5 is introduced to the burner 9 through the pulverized fuel supply pipe 7 together with the hot air serving as the carrier gas. ing.
  • the biomass fuel stored in the biomass silo 11 is introduced to the pulverizer 5 via the bunker 13.
  • a hot air supply pipe (carrier gas supply pipe) 15 is connected to the crusher 5.
  • the hot air supply pipe 15 is connected to the primary ventilator 17, and the air preheated by the air preheater 19 and the air bypassing the air preheater 19 are mixed to lead the temperature-controlled air. It is supposed to be.
  • a flame is formed by the burner 9 in the furnace in the boiler body 3, and a heat exchanger (not shown) in the boiler body 3 generates steam.
  • the generated steam is led to a steam turbine (not shown) to generate power.
  • the exhaust gas discharged from the boiler main body 3 is denitrified by the denitrification device 25, and after the air led from the primary ventilator 17 is heated by the air preheater 19, it is led to the electric precipitator 23.
  • the exhaust gas is dedusted by the electrostatic precipitator 23 and then led to the desulfurization device 29 via the induction ventilator 27.
  • the exhaust gas led from the induction ventilator 27 is desulfurized by the desulfurizer 29 and then led to the chimney 31 and released to the atmosphere.
  • the pulverizer 5 is a vertical mill, and pulverizes solid fuel such as biomass fuel into fine powder.
  • a housing (housing) 41 constituting an outer shell of the crusher 5 has a bowl-like cylindrical hollow shape, and a fuel supply pipe 43 is attached to a central portion of the ceiling portion 42.
  • the fuel supply pipe 43 supplies pelletized biomass fuel led from the biomass silo 11 (see FIG. 1) into the housing 41, and is arranged at the center position of the housing 41 along the vertical direction (vertical direction). The lower end portion is extended to the inside of the housing 41.
  • a mount 44 is placed on the bottom surface 40 of the housing 41, and a grinding table 45 is rotatably disposed on the mount 44.
  • the lower end portion of the fuel supply pipe 43 is disposed to face the center of the grinding table 45.
  • the fuel supply pipe 43 supplies biomass fuel downward from above as indicated by an arrow A0.
  • the grinding table 45 is rotatable about a central axis in the vertical direction (vertical direction), and is driven by a driving device (not shown).
  • the upper surface of the grinding table 45 may have, for example, an inclined shape in which the central portion is high and is lowered outward, and the outer peripheral portion may be curved upward.
  • a plurality of grinding rollers 46 are disposed opposite to each other above the grinding table 45.
  • the grinding rollers 46 are arranged at equal intervals in the circumferential direction above the outer peripheral portion of the grinding table 45 (note that only one grinding roller 46 and its peripheral devices are representatively shown in FIG. 2). ).
  • the grinding roller 46 is capable of swinging up and down, and is supported so as to be close to and separated from the upper surface of the grinding table 45.
  • the grinding table 45 rotates in a state where the outer peripheral surface is in contact with the upper surface of the grinding table 45, the grinding roller 46 rotates in response to the rotational force from the grinding table 45.
  • the biomass fuel is supplied from the fuel supply pipe 43, the biomass fuel is pressed and crushed between the grinding roller 46 and the grinding table 45.
  • a scraper 48 for discharging the biomass fuel and foreign matter deposited on the bottom surface portion 40 of the housing 41 to the outside of the housing 41 is provided vertically below the crushing table 45.
  • the scraper 48 is fixed to a part of the grinding table 45 and can be rotated coaxially with the grinding table 45.
  • a brush unit 49 is provided at the tip of the scraper 48.
  • the brush portion 49 is disposed so that the lower end abuts on the upper surface of the bottom surface portion 40 of the housing 41 and slides on the upper surface of the bottom surface portion 40.
  • a discharge opening 50 is formed on the rotation track of the brush portion 49 in the bottom surface portion 40 of the housing 41.
  • the discharge opening 50 communicates with the light box 52 disposed outside the housing 41 via the discharge pipe 51.
  • the hot air supply pipe 15 (see FIG. 1) is connected to the lower portion of the housing 41.
  • the hot air supply pipe 15 includes a preheating air flow pipe 15b through which the air preheated by the air preheater 19 flows, a cooling air flow pipe 15c through which the cooling air bypassing the air preheater 19 flows, and a preheating air flow pipe 15b.
  • a combined portion 15a where the preheated air that has flowed inside and the cooling air that has flowed in the cooling air flow pipe 15c merges (mixes), and a mixed air flow pipe 15d that the air mixed in the merge portion 15a flows Have.
  • the mixed air flow pipe 15 d communicates with the housing 41.
  • the air is supplied from the primary ventilator 17, and among them, the preheated air heated by the air preheater 19 and the cold air supplied bypassing the air preheater 19 are supplied, and the preheated air and the cold air join together.
  • the hot air is controlled to a predetermined temperature range. Furthermore, a part of the exhaust gas that has passed through the electrostatic precipitator 23 is guided through the gas recirculation ventilator 21 and the oxygen concentration of the hot air is adjusted by the exhaust gas.
  • a part of the cooling air flow pipe 15c is formed, for example, by a flexible expansion 47 so as to allow expansion and contraction in the extension direction of the cooling air flow pipe 15c. Furthermore, the expansion 47 is formed to open when the pressure inside the hot air supply pipe 15 becomes a predetermined pressure.
  • the predetermined pressure at which the expansion 47 breaks is set based on the pressure in the housing 41 in the normal operation state. Specifically, the heat supplied to the hot air supply pipe 15 is higher than the pressure acting on the expansion 47 at the time of normal operation of the crusher 5 (that is, a state where abnormality such as rapid combustion does not occur).
  • the pressure is set to a pressure lower than the pressure at which various devices (for example, the primary ventilator 17 and the air preheater 19) disposed upstream of the air flow are broken.
  • the present invention is not limited to this, and other exchangeable portions such as a part of the flange joint portion and the seat for measurement may be fractured (opening ) May be formed.
  • the hot air supplied by the hot air supply pipe 15 is guided into the housing 41 as indicated by an arrow A1, and is supplied to the lower space S1 located below the grinding table 45.
  • the piping through which the exhaust gas flows from the gas recirculation ventilator 21 is omitted for the sake of illustration.
  • the lower space S1 corresponds to the upper space S2 and the classification space S3.
  • the side wall portion of the housing 41 forming the lower space S1 is provided with a extinguishant ejection device 60 for injecting a extinguishant toward the lower space S1.
  • the extinguishant ejection device 60 includes a first extinguishant ejection portion 60A and a second extinguishant ejection portion 60B.
  • the first extinguishant ejection part 60A and the second extinguishant ejection part 60B are provided in pairs.
  • the first extinguishant ejection part 60A and the second extinguishant ejection part 60B are provided close to each other.
  • the first extinguishant ejection part 60A and the second extinguishant ejection part 60B may be arranged separately.
  • two two (two for each of the first extinguishant ejection part 60A and the second extinguishant ejection part 60B) are provided in the lower space S1. It is provided so as to face each other across the central axis of the housing 41.
  • the number of extinguishant ejection devices 60 is not limited to two, and is determined by the size of the lower space S1.
  • a pressure sensor 61 may be provided at a position indicated by a cross.
  • the pressure sensor 61 has a first pressure sensor 61A and a second pressure sensor 61B, and the first pressure sensor 61A and the second pressure sensor 61B are provided in pairs. That is, the first pressure sensor 61A and the second pressure sensor 61B are provided close to each other.
  • the first pressure sensor 61A and the second pressure sensor 61B may be arranged separately.
  • the pressure sensor 61 in the lower space S1 can be omitted (to be described later).
  • a rotary separator (classifier) 53 is provided on the top of the housing 41.
  • the rotary separator 53 is disposed to surround the fuel supply pipe 43, and rotates around the fuel supply pipe 43.
  • the plurality of blades 53a attached to the outer peripheral side travel in the circumferential direction.
  • the fine powder of biomass fuel pulverized by the pulverizing table 45 and the pulverizing roller 46 is wound up by a flow of hot air (see arrow A2) rising from the lower space S1 through the outer peripheral side of the pulverizing table 45.
  • fines of relatively large diameter are knocked off by the blade 53a, returned to the grinding table 45, and ground again.
  • the pulverized powder of the size smaller than the predetermined size is classified by the rotary separator 53, and the fine powder of biomass fuel having a predetermined diameter or less is transported and carried out from the pulverized fuel supply pipe 7 together with the hot air.
  • An upper space S2 is formed between the upstream side of the rotary separator 53 (the lower side of the rotary separator 53) and the upper side of the crushing table 45.
  • the side wall portion of the housing 41 forming the upper space S2 is provided with a extinguishant spray device 60 for injecting a extinguishant toward the upper space S2.
  • a extinguishant spray device 60 for injecting a extinguishant toward the upper space S2.
  • two extinguishant ejection devices 60 are provided in the upper space S ⁇ b> 2 and provided so as to face each other across the central axis of the housing 41 in pairs.
  • the number of extinguishant spray devices 60 is not limited to two. However, the number of extinguishant ejection devices 60 is determined by the size of the upper space S2.
  • extinguishant spray devices 60 When two extinguishant spray devices 60 are provided, for example, they are provided to face each other across the central axis of the housing 41, but the extinguishant spray device 60 in the upper space S2 and the lower space
  • the extinguishant spray devices 60 of S1 need not be at the same position in the circumferential direction of the housing 41, and may be mutually offset in the circumferential direction. Therefore, the fire extinguishing agent can be sprayed with less bias over the wide area of both the upper space S2 and the lower space S1.
  • a pressure sensor 61 for detecting rapid combustion is provided at a position indicated by a cross.
  • the number of pressure sensors 61 is determined by the volume in the upper space S2, and is, for example, two in the present embodiment shown in FIG.
  • the number of pressure sensors 61 is not limited to two.
  • the pulverized fuel supply pipe 7 is connected to the ceiling portion 42.
  • the pulverized fuel supply pipe 7 discharges the pulverized biomass fuel having been classified by the rotary separator 53 together with the hot air as shown by an arrow A3, and leads it to the boiler main body 3 (see FIG. 1).
  • a classification space S3 is formed on the downstream side of the rotary separator 53 and on the upstream side of the pulverized fuel supply pipe 7 (that is, the inner space surrounded by the blades 53a of the rotary separator 53).
  • a extinguishant ejection device 60 for injecting a extinguishant toward the classification space S3 is provided.
  • the fire extinguisher jet apparatus 60 provided in the classification space S3 is, for example, one.
  • the number of extinguishant spray devices 60 is not limited to one. However, the number of extinguishant ejection devices 60 is determined by the size of the classification space S3.
  • a pressure sensor 61 for detecting rapid combustion is provided at a position indicated by a cross.
  • the number of pressure sensors 61 provided in the classification space S3 is determined by the volume in the classification space S3, and is one, for example, in the present embodiment shown in FIG.
  • the number of pressure sensors 61 is not limited to one.
  • any type of powder may be used as long as it has a fire extinguishing function, for example, powder (sodium hydrogen carbonate: generally sodium bicarbonate, etc.) is used.
  • the pressure sensor 61 provided in the lower space S1, the upper space S2, and the classification space S3 detects a pressure rise when the biomass fuel is ignited in the pulverizer 5 to cause rapid combustion.
  • the output of the pressure sensor 61 is sent to a control unit (not shown).
  • the control unit determines the occurrence of rapid combustion from the pressure value transmitted from the pressure sensor 61, and controls the operation of the extinguishant ejection device 60 provided in the lower space S1, the upper space S2 and the classification space S3 based on the result. Do.
  • the control unit determines the occurrence of rapid combustion and controls the operation of the extinguishant ejection device 60.
  • the control unit always grasps the operating state of the crusher 5.
  • the control unit may automatically determine the operating state of the pulverizer 5 or may be manually input.
  • the control unit determines that rapid combustion has occurred when the pressure detected by the first pressure sensor 61A exceeds a predetermined first threshold when the operating state of the crusher 5 is in the normal operating state (first operating state). Do.
  • it is determined that the rapid combustion has occurred by the control unit in the normal operation state it is controlled so that the extinguishant is ejected from the first extinguishant ejection part 60A substantially simultaneously with this.
  • control unit causes rapid combustion also when the pressure detected by the second pressure sensor 61B exceeds a predetermined second threshold when the operation state of the crusher 5 is in the stop operation state (second operation state). I judge.
  • stop operation state when it is determined by the control unit that the rapid combustion has occurred, control is performed so that the extinguishant is spouted from the second extinguishant spout 60B substantially simultaneously with this.
  • the normal operating state means an operating state in which biomass fuel is pulverized into fine powder in the pulverizer 5 and the pulverized fine powder of biomass fuel is supplied to the boiler body 3 by hot air for transportation.
  • the stop operation state means an operation state including both a state in which the crusher 5 is in operation (at the time of operation stop) and a state in which the crusher 5 is shifted to the operation stop (at the time of operation stop transition).
  • the rotary separator 53 is rotated at high speed to clean the rotary separator 53 and supply the biomass fuel and the hot air into the housing 41 to stop the operation.
  • occurrence of rapid combustion by the control unit may be determined as follows.
  • the control unit determines that rapid combustion has occurred when any of the pressure sensors 61 provided in the lower space S1, the upper space S2, and the classification space S3 exceeds a predetermined threshold.
  • two of the three first pressure sensors 61A exceed a predetermined threshold, it may be determined that rapid combustion has occurred to suppress an erroneous determination.
  • the control unit controls two second pressure sensors 61B of the pressure sensors 61 provided in the upper space S2 and one second pressure of the pressure sensors 61 provided in the classification space S3.
  • two of the three second pressure sensors 61B configured with the sensor 61B exceed a predetermined threshold, it may be determined that rapid combustion has occurred to suppress an erroneous determination.
  • the fire extinguishing agent is controlled to be ejected from the extinguishant ejection device 60 provided in the lower space S1, the upper space S2 and the classification space S3 substantially simultaneously with this.
  • the first threshold is set based on the pressure in the housing 41 in the normal operation state. Specifically, the pressure is set to a pressure obtained by adding a predetermined pressure (for example, 200 Aq or more and 500 Aq or less) to the pressure in the housing 41 in the normal operation state and operating normally. Also, the second threshold is set based on the highest pressure in the housing 41 in the stop operation state. Specifically, since the pressure value is different depending on each operation state in the stop operation state, the highest pressure in the housing 41 when operating normally is a predetermined pressure (for example, 200 Aq or more). (Less than 500Aq) is set. It is to be noted that the pressure in the housing in normal operation and in normal operation and the pressure in housing 41 in normal operation and in stopped operation are different pressure values.
  • the first and second thresholds have different pressures. Specifically, in the stop operation state, a large amount of inert gas is supplied into the housing 41 in the clearing state or the like in which biomass fuel is discharged from the inside of the crusher 5, so that the pressure during normal operation It will be higher than that. That is, in the stop operation state, an operation of injecting an inert gas occurs for the purpose of reducing the oxygen concentration in the housing 41, and the internal pressure of the housing 41 increases by the amount of injection of the medium. Also, the second threshold is set higher than the first threshold.
  • the control unit is configured of, for example, a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a computer readable storage medium, and the like. Then, a series of processes for realizing various functions are stored in the form of a program, for example, in a storage medium or the like in the form of a program, and the CPU reads this program into a RAM or the like to execute information processing and arithmetic processing. Thus, various functions are realized.
  • the program may be installed in advance in a ROM or other storage medium, may be provided as stored in a computer-readable storage medium, or may be distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied.
  • the computer readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory or the like.
  • the reason for installing the extinguishant ejection device 60 in the lower space S1, the upper space S2, and the classification space S3 will be described.
  • the reason for installing the extinguishant ejection device 60 in the upper space S2 and the classification space S3 is that in the upper space S2, a large amount of biomass fuel after grinding exists for the upper part of the grinding table 45, the classification space S3
  • the reason is that when there is a large amount of finely divided biomass fuel and the hot air serving as the carrier gas is heated, it is easier to ignite as compared to other spaces.
  • the pressure sensor 61 is also installed in such a space so that the fire can be extinguished at an appropriate timing.
  • the lower space S1 is below the grinding table 45, and the biomass fuel ground on the grinding table 45 is rolled up by the hot air supplied to the lower space S1, and hence the pulverized fuel is pulverized compared to the upper space S2.
  • the amount is small.
  • the extinguishant spray device 60 is provided.
  • the pressure sensor 61 may be omitted, and a signal of the pressure sensor 61 in the upper space S2 close to the lower space S1 or the classification space S3 may be used.
  • the hot air is supplied from the hot air supply pipe 15 to the lower space S1, passes through the upper space S2, passes through the classification space S3, and flows to the pulverized fuel supply pipe 7.
  • the pulverized fuel between the pulverizing roller 46 and the pulverizing table 45 becomes fine powder, is wound up by hot air, and is classified through the rotary separator 53, and then passes through the pulverized fuel supply pipe 7 to the burner 9 of the boiler main body 3. Led. For this reason, there are spaces under the influence of rapid combustion other than the lower space S1, the upper space S2, and the classification space S3.
  • the fuel supply pipe 43, the hot air supply pipe 15, and the pulverized fuel supply pipe 7 correspond to each other.
  • the extinguishant injection device 60 is also provided to the fuel supply pipe 43, the hot air supply pipe 15, and the pulverized fuel supply pipe 7.
  • the extinguishant injection device 60 provided in the hot air supply pipe 15 is provided on the downstream side of the flow of the hot air than the merging portion 15a.
  • Each extinguishant spray device 60 is controlled by the control unit in the same manner as the extinguishant spray device 60 described above.
  • the extinguishant spray devices 60 prevent the spread of rapid combustion.
  • the expansion 47 which is opened at a predetermined pressure is provided in a part of the cooling air flow pipe 15c, the expansion 47 is opened so that the pressure in the hot air supply pipe 15 does not reach a predetermined pressure or more.
  • the extinguishant spray device 60 provided in the hot air supply pipe 15 may be able to be omitted.
  • the pressure sensor 61 is used because the possibility of ignition is low. It is not necessary to provide it, and using the signal of pressure sensor 61 of upper space S2 and classification space S3 close to the space of fire spread, the fire extinguishing agent is spouted at appropriate timing considering the propagation time of rapid combustion. Is preferred.
  • the installation position of the extinguishant spray device 60 is set in consideration of the propagation time of rapid combustion. Specifically, when rapid combustion occurs, it is installed at a position where the extinguishant can be injected before and after reaching the flame propagation of the rapid combustion. By injecting the extinguishing agent before and after the spread of fire spread, the pressure rise can be suppressed.
  • the fire extinguishing agent 60 when the installation position of the fire extinguishing agent 60 is closer to the rapid combustion occurrence point than the proper position, the fire extinguishant is ejected earlier than the spread of the flame, so the flame does not develop due to the spread of fire.
  • the fire extinguishant will be sprayed after passing through the fire extinguishant spray device 60 as it is, and the fire spreads out after the fire extinguishant is sprayed and the pressure will rise after the fire extinguishant has been sprayed without being able to effectively suppress the spread of fire spread. .
  • the fire extinguishing agent ejection device 60 if the installation position of the fire extinguishing agent ejection device 60 is farther from the rapid combustion occurrence point than the appropriate position, the fire extinguishing agent will be ejected after the spread of fire spread spreads, and fire extinguishing can not be made in time, or spread of fire spread It is necessary to add the extinguishant in a state of being expanded from the design time, and a larger amount of the extinguishant than the assumed amount of the extinguishant is required, and rapid combustion can not be efficiently suppressed. This causes cost increase.
  • the crusher 5 of the above configuration operates as follows.
  • the biomass fuel is introduced from the fuel supply pipe 43 toward the center of the grinding table 45 (see arrow A0)
  • the biomass fuel is guided to the outer peripheral side of the grinding table 45 by the centrifugal force by the rotation of the grinding table 45 and grinding It is sandwiched between the roller 46 and crushed.
  • the pulverized biomass fuel is rolled up by the hot air introduced from the hot air supply pipe 15 (see arrow A2) and is guided to the rotary separator 53.
  • fine powder having a relatively large diameter is knocked off by the blade 53 a and returned to the grinding table 45.
  • the classified fine powder having passed through the blade 53a is introduced to the pulverized fuel supply pipe 7 together with the hot air and supplied to the burner 9 (see FIG. 1) of the boiler main body 3.
  • the control unit When biomass fuel is ignited and rapid combustion occurs in the normal operation state of the crusher 5 as described above, the control unit performs the rapid combustion according to the detection value of the first pressure sensor 61A appropriately provided in each space. The occurrence is judged, and the extinguishant is jetted at an appropriate timing from each of the first extinguishant spray parts 60A appropriately provided in each space.
  • the control unit when biomass fuel is ignited and rapid combustion occurs in the stop operation state of the crusher 5, the control unit generates rapid combustion by the detection value of the second pressure sensor 61B appropriately provided in each space. The extinguishant is jetted at an appropriate timing from each of the second extinguishant spray units 60B appropriately determined in each space.
  • the control unit performs the following control.
  • the control unit determines the operating state of the crusher 5.
  • the first pressure sensor 61A detects the pressure in the housing 41 (pressure detection step), and transmits the detected pressure to the control unit.
  • the control unit determines whether the pressure detected by the first pressure sensor 61A is equal to or greater than a first threshold. When it is more than the first threshold value, it is determined that the biomass fuel is ignited and rapid combustion occurs in the crusher 5, and the first extinguishant ejection unit 60A ejects the extinguishant (first extinguishant ejection Step). If the detected pressure is lower than the first threshold value, the process returns to the step of determining the operating state.
  • the process After spouting the fire extinguishing agent, the process returns to the step of determining the operating state. Moreover, when cleaning the fire extinguishing agent spouted from each 1st extinguishing agent spouting part 60A, it transfers to the operation
  • the process returns to the step of determining the operating state. Moreover, when cleaning the fire extinguishing agent which spouted from each 2nd fire extinguisher jet part 60B, it transfers to the operation
  • rapid combustion may occur in any of the normal operation state and the stop operation state.
  • different thresholds are set for the normal operation state and the stop operation state. Specifically, the crusher 5 sets the first threshold based on the pressure in the housing 41 in the normal operation state, and the crusher 5 sets the second threshold based on the pressure in the housing 41 in the stop operation state. ing.
  • the pressure value at the time of normal operation is different between the normal operation state and the stop operation state, by setting the threshold according to each operation state in this way, in any of the operation states, in the housing 41 The occurrence of rapid combustion can be determined.
  • different extinguishant ejection units operate in the normal operation state and the stop operation state. Therefore, since the fire extinguishing agent is prepared for each driving state in any driving state, when the rapid burning occurs in the housing 41, the fire extinguishing agent is spouted to suppress the rapid burning. be able to.
  • the first extinguishant ejection part 60A injects the extinguishant to suppress the rapid combustion.
  • the second pressure sensor 61B and the control unit detect rapid combustion, and the second extinguishant ejection unit 60B By injecting the extinguishing agent, it is possible to suppress the rapid combustion generated in the crusher 5.
  • first extinguishant ejection part 60A and the second extinguishant ejection part 60B are provided in pairs. Thereby, when performing installation and maintenance of the 1st fire extinguisher jet part 60A and the 2nd fire extinguisher jet part 60B, it works simultaneously about the installation work of the 1st fire extinguisher jet part 60A and the 2nd fire extinguisher jet part 60B. be able to. Therefore, as compared with the case where the first extinguishant jetting part 60A and the second extinguishant jetting part 60B are provided separately, the work burden at the time of installation is reduced and the work burden at the time of maintenance is also reduced. it can.
  • an expansion 47 provided in a part of the hot air supply pipe 15 is punctured by a predetermined pressure acting from the inside.
  • the expansion 47 will occur when the pressure in the hot air supply pipe 15 becomes a predetermined pressure. Break through.
  • the expansion 47 is ruptured, the pressure escapes from the ruptured portion, so that the pressure increase in the hot air supply pipe 15 can be suppressed. Therefore, the pressure in the hot air supply pipe 15 can be maintained at a predetermined pressure or less. Therefore, the pressure inside the hot air supply pipe 15 becomes higher than expected, and breakage of the hot air supply pipe 15 other than the expansion 47 can be prevented.
  • various devices upstream of the flow of the hot air supplied by the hot air supply pipe 15 can be prevented from being damaged by the propagation of pressure.
  • the broken portion of the hot air supply pipe 15 is the expansible portion 47 which can be easily replaced, the broken portion can be easily repaired.
  • the pressure in the hot air supply pipe 15 at a predetermined pressure or less, the pressure rise in the housing of the crusher 5 is also suppressed, and the density at which the biomass fuel fines are present is locally Control of the rapid increase in combustion speed in the housing 41 when the extinguishant is spouted, and more effective suppression of the rapid combustion in the spout of the extinguishant in the crusher 5 can do.
  • the solid fuel to be crushed is not limited to biomass fuel, and may be coal having high ignitability.
  • the crusher 5 may be of a type that crush only coal, or may be a type of crush only biomass fuel.
  • coal and biomass fuel may be pulverized together with coal, or coal and biomass fuel may be switched and pulverized.
  • the first pressure sensor 61A and the second pressure sensor 61B are separately provided, and the pressure sensor for detecting the pressure is selectively used depending on the operation state of the crusher 5, but the pressure sensor For all operating conditions, one pressure sensor may detect pressure.
  • the present embodiment differs from the first embodiment in that the crusher 5 switches between coal and biomass fuel for crushing.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the pressure sensor 61 is stopped.
  • biomass fuel which is a solid fuel having high ignitability
  • the extinguishant ejection device 60, the pressure sensor 61, and the like are operated by the method described in the first embodiment.
  • the extinguishant is not ejected from the first extinguishant ejection part 60A and the second extinguishant ejection part 60B, or the ejection is performed or switched.
  • the operator may manually perform the stop and operation switching of the pressure sensor 61, or the control unit may automatically perform the switching.
  • the control unit determines the rapid combustion based on the pressure increase in the crusher 5, in the case where the pressure increase due to other factors occurs despite the fact that the rapid combustion is not generated, the rapid operation is actually rapid Even if combustion does not occur, it may be misjudged that rapid combustion has occurred. If such an incorrect determination is made, unnecessary injection of fire extinguishing agent (misoperation) will be performed.
  • the fire extinguishing is performed from the first fire extinguishing agent ejection portion 60A and the second fire extinguishing agent ejection portion 60B. It is made not to inject the agent. Therefore, it is possible to prevent an erroneous operation of injecting the extinguishant into the pulverizer 5 even when the pressure is increased due to a factor other than the rapid combustion while the rapid combustion is not occurring.
  • the first threshold and the second threshold are set as the first threshold when using biomass which is a fuel having higher ignitability than coal as the solid fuel And may be adjusted to a value (for example, 2000 Aq or more) higher than the second threshold. Then, in the case of crushing the biomass fuel which is a solid fuel having high ignitability, as described in the first embodiment, the first threshold and the second threshold are set. Thus, the first threshold and the second threshold are adjusted according to the type of solid fuel. The adjustment of the first threshold and the second threshold may be performed manually by the operator or automatically by the control unit.
  • the extinguishant spray device 60 can be made into the state which does not operate easily easily by setting the pressure which is not reached actually as a threshold value. Therefore, it is possible to prevent an erroneous operation of injecting the extinguishant into the pulverizer 5 even when the pressure is increased due to a factor other than the rapid combustion while the rapid combustion is not occurring.
  • the extinguishant ejection device 60 is provided in the fuel supply pipe 43, the hot air supply pipe 15, and the pulverized fuel supply pipe 7, but in any one or two of them
  • the agent ejection device 60 may be provided.

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Abstract

少なくとも筐体内の圧力の異なるいずれの運転状態であっても、筐体内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出し急速燃焼を抑制することを目的とする。固体燃料を微粉状の固体燃料へと粉砕する粉砕機（５）が、粉砕機（５）の外殻を構成するハウジング（４１）と、ハウジング（４１）内の圧力を検出する圧力センサ（６１Ａ，６１Ｂ）と、粉砕機（５）の通常運転状態において、圧力センサ（６１Ａ）の検出した圧力が、所定の第１閾値以上の場合に、消火剤を噴出する第１消火剤噴出部（６０Ａ）と、粉砕機（５）の停止動作状態において、圧力センサ（６１Ｂ）が検出した圧力が、第１閾値とは異なる閾値である第２閾値以上の場合に、消火剤を噴出する第２消火剤噴出部（６０Ｂ）と、を備えている。

Description

粉砕機及び粉砕機の運転方法
　本発明は、消火設備を備えた粉砕機及び粉砕機の運転方法に関するものである。
　火力発電設備などで使用される石炭やバイオマス等の固体燃料は、粉砕機で微粉状に粉砕してボイラ等の燃焼装置へ供給される。粉砕機は、給炭管から粉砕テーブルへ投入された石炭やバイオマス等の固体燃料を、粉砕テーブルと粉砕ローラの間で噛み砕くことで粉砕し、粉砕テーブルの外周から供給される搬送ガスによって粉砕されて微粉状となった燃料を分級機で粒径サイズの小さいものに分けて燃焼装置へ搬送している。
　バイオマス燃料は、化石燃料を使用するボイラなどの二酸化炭素排出量の削減対策の１つとして注目されている。バイオマス燃料は、ペレット状で粉砕機に供給されて粉砕されるが、例えば静電気により着火し易いため急速燃焼を引き起こす可能性があり、石炭（微粉炭）よりも急速燃焼が発生するおそれがあるため、バイオマスを燃料とする場合、安全管理の強化が必要となる。
　特許文献１には、ミル内部に正常圧力以上の圧力が発生した際に、多数設けた鎮圧器を作動させるとともに、微粉炭供給手段、粉砕手段、分離手段を停止させることが開示されている。
　特許文献２には、急速燃焼により生じた衝撃波の進行方向に沿った圧力と進行方向に垂直な方向の圧力の差圧が所定以上、もしくは、微粉砕機または熱空気ダクトの内部圧力が所定以上となった際に微粉砕機を停止させることが開示されている。
特公昭５８－３５２３９号公報 特開２００２－１４３７１４号公報
　特許文献１及び特許文献２には、粉砕機内の圧力が所定の圧力以上となった場合に、粉砕機の機能を停止させる旨は開示されているが、粉砕機の停止時または停止移行時における粉砕機内部での固体燃料の着火については記載されていない。
　粉砕機は、運転状態（例えば、通常運転状態や、稼働停止動作状態等）によって、粉砕機内の圧力が異なるだけでなく、いずれの運転状態においても、内部に固体燃料が存在している場合には、粉砕機の内部で固体燃料が着火し急速燃焼が発生する可能性がある。したがって、特定の運転状態のみに対して固体燃料への着火を感知して急速燃焼を抑制したとしても、他の運転状態においては、急速燃焼を抑制できないおそれがある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、少なくとも粉砕機内の圧力の異なるいずれの運転状態であっても、筐体内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出し急速燃焼を抑制することができる粉砕機及び粉砕機の運転方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の粉砕機及び粉砕機の運転方法は以下の手段を採用する。
　本発明の一態様に係る粉砕機は、固体燃料を微粉状の固体燃料へと粉砕する粉砕機であって、前記粉砕機の外殻を構成する筐体と、前記筐体内の圧力を検出する圧力センサと、前記粉砕機が第１運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、所定の第１閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第１消火剤噴出部と、前記粉砕機が前記第１運転状態とは異なる運転状態である第２運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、前記第１閾値とは異なる閾値である第２閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第２消火剤噴出部と、を備えている。
　粉砕機の筐体内には、粉砕した固体燃料が多く存在しているので、粉砕した微粉状の固体燃料が着火する可能性がある。微粉状の固体燃料が着火すると、筐体内の圧力が、急速燃焼前の圧力（すなわち正常運転時の圧力）よりも上昇する。このため、筐体内の圧力を検出することで急速燃焼の発生を判断することができる。
　上記構成では、第１運転状態には第１閾値とし、第２運転状態には第２閾値として、異なる閾値を設定している。したがって、第１運転状態と第２運転状態とで正常運転時の圧力が異なる場合でも、各運転状態における筐体内での急速燃焼の発生を判断することができる。また、第１運転状態と第２運転状態とで、異なる消火剤噴出部が作動する。これにより、一方の運転状態で消火剤を噴出した後に他方の運転状態となった場合であっても、他方の運転状態においても急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出することができる。したがって、少なくとも筐体内の圧力の異なるいずれの運転状態であっても、筐体内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出し急速燃焼を抑制することができる。
　本発明の一態様に係る粉砕機は、前記第１運転状態は、前記粉砕機が通常運転状態であって、前記第２運転状態は、前記粉砕機が稼働停止時及び稼働停止移行時を含む停止動作状態であって、前記第１閾値は、前記通常運転状態の前記筐体内の最高の圧力に基づいて設定し、前記第２閾値は、前記停止動作状態の前記筐体内の圧力に基づいて設定してもよい。また、前記第２閾値は前記第１閾値よりも高く設定されていてもよい。
　上記構成では、第１閾値を粉砕機が通常運転状態の筐体内の圧力に基づいて設定している。これにより、粉砕機が通常運転状態において、筐体内で発生した急速燃焼に対応して消火剤を噴射し、急速燃焼を抑制することができる。また、停止動作状態では筐体内の圧力値は各動作状態で変わるので、第２閾値を粉砕機が停止動作状態の筐体内の最高の圧力に基づいて設定している。これにより、粉砕機が停止動作状態において、筐体内で発生した急速燃焼に対応して消火剤を噴射し、急速燃焼を抑制することができる。
　したがって、例えば、通常運転状態時に筐体内で急速燃焼が発生し、第１消火剤噴射部が消火剤を噴射して急速燃焼を抑制した後に、粉砕機を停止させるために、停止動作状態で運転している際に、再度筐体内で急速燃焼が発生した場合であっても、第２消火剤噴射部が消火剤を噴射することで、筐体内の急速燃焼を抑制することができる。
　なお、第１閾値を通常運転状態の筐体内の圧力に基づいて設定する方法として、例えば、第１閾値として、通常運転状態における正常時の圧力に所定の圧力を加算した圧力を設定してもよい。また、第２閾値を停止動作状態の筐体内の圧力に基づいて設定する方法として、例えば、第２閾値として、停止動作状態における正常時の圧力に所定の圧力を加算した圧力を設定してもよい。
　本発明の一態様に係る粉砕機は、前記第１消火剤噴出部と、前記第２消火剤噴出部とは、対になって設けられていてもよい。
　上記構成では、第１消火剤噴出部と第２消火剤噴出部とが対になって設けられている。これにより、第１消火剤噴出部及び第２消火剤噴出部の設置やメンテナンスを行う際に、第１消火剤噴出部と第２消火剤噴出部とについて、同時に作業することができる。したがって、第１消火剤噴出部と第２消火剤噴出部とが別々に設けられる場合に比べて、設置の際の作業負担を軽減し、メンテナンスの際の作業負担も軽減することができる。
　本発明の一態様に係る粉砕機は、前記固体燃料の種類によって、前記第１消火剤噴出部及び／または前記第２消火剤噴出部から前記消火剤を噴射させないようにしてもよい。
　上記構成では、粉砕機にて粉砕する固体燃料の種類によって、第１消火剤噴出部及び／または第２消火剤噴出部から消火剤を噴射させないようにしている。これにより、固体燃料の種類によって、筐体内に消火剤を噴射するか否かについて決定することができる。したがって、例えば、着火性の低い固体燃料を粉砕する際に、第１消火剤噴出部及び／または第２消火剤噴出部から消火剤を噴出させないようにした場合には、筐体内で急速燃焼が発生していない状態で、急速燃焼以外の要因で圧力が上昇し、筐体内に消火剤を噴射するという誤作動を防止することができる。
　本発明の一態様に係る粉砕機は、前記筐体内に供給する搬送ガスが流通する搬送ガス供給管を備え、前記搬送ガス供給管の一部は、前記搬送ガス供給管の内部が所定の圧力以上となることによって開口してもよい。
　上記構成では、搬送ガス供給管の内部が所定の圧力以上となることによって、搬送ガス供給管の一部が開口する。これにより、筐体内で急速燃焼が発生して、筐体内の圧力上昇が搬送ガス供給管内に伝播した場合、搬送ガス供給管内の圧力が所定の圧力以上となると搬送ガス供給管の一部が開口する。搬送ガス供給管の一部が開口すると、開口部分から圧力が有効に抜けるので、搬送ガス供給管内の圧力の所定の圧力を越える上昇を抑制することができる。よって、搬送ガス供給管内の圧力を所定の圧力以下に維持するとともに、粉砕機の筐体内の圧力の急上昇も抑制して筐体内の局所的な微粉状の固体燃料の密度増加を抑制し急速燃焼の進展をより抑制することができる。したがって、搬送ガス供給管内が想定以上の圧力となり搬送ガス供給管が破損するのを防止し、合せて粉砕機の筐体内の消火剤を噴出した際の急速燃焼をより効果的に抑制することができる。
　また、搬送ガス供給管の一部が開口するようにしているので、搬送ガス供給管に別途ラプチャーディスクなどの装置等を新たなスペースを確保して設けることなく、搬送ガス供給管内の圧力を逃がすことができる。したがって、別途装置等を設ける場合と比較して、省スペース化及びコストの抑制を図ることができる。
　本発明の一態様に係る粉砕機の運転方法は、外殻を構成する筐体内に供給された固体燃料を粉砕する粉砕機の運転方法であって、前記筐体内の圧力を検出する圧力検出ステップと、前記粉砕機が第１運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、所定の第１閾値以上の場合に、前記筐体内に、第１消火剤噴出部から消火剤を噴出する第１消火剤噴出ステップと、前記粉砕機が前記第１運転状態とは異なる運転状態である第２運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、前記第１閾値とは異なる閾値である第２閾値以上の場合に、前記筐体内に、第２消火剤噴出部から消火剤を噴出する第２消火剤噴出ステップと、を備えている。
　本発明によれば、少なくとも筐体内の圧力の異なるいずれの運転状態であっても、筐体内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出し急速燃焼を抑制することができる。
本発明の第１実施形態に係る粉砕機を備えたボイラ設備を示した概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る粉砕機を示した縦断面図である。
　以下に、本発明に係る粉砕機及び粉砕機の運転方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
　以下、本発明の第１実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。
　図１には、本実施形態に係る粉砕機を備えたボイラ設備１が示されている。なお、本実施形態では上方とは鉛直上側方向を、下方とは鉛直下側方向を示している。
　本実施形態では、ボイラ設備１は、固体燃料として例えばバイオマス燃料を使用し、ボイラ本体３に供給するバイオマス燃料等の固体燃料を微粉状の固体燃料へと粉砕する粉砕機５を備えている。粉砕機５は、バイオマス燃料のみを粉砕する形式であっても良いし、石炭とともにバイオマス燃料を粉砕する形式であってもよい。ここで、バイオマス燃料とは、再生可能な生物由来の有機性資源であり、例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ）などであり、ここに提示したものに限定されることはない。バイオマス燃料は、バイオマスの成育過程において二酸化炭素を取り込むことから、地球温暖化ガスとなる二酸化炭素を排出しないカーボンニュートラルとされるため、その利用が種々検討されている。
　粉砕機５には微粉燃料供給管７が接続されており、粉砕機５で粉砕された微粉燃料が搬送ガスとなる熱空気とともに微粉燃料供給管７を介してバーナ９へと導かれるようになっている。
　粉砕機５には、バイオマス用サイロ１１に貯蔵されたバイオマス燃料がバンカ１３を介して導かれる。
　粉砕機５には、熱空気供給管（搬送ガス供給管）１５が接続されている。熱空気供給管１５は、１次通風機１７に接続されており、空気予熱器１９によって予熱された空気と、空気予熱器１９をバイパスした空気とが混合して温度調整された空気が導かれるようになっている。また、熱空気供給管１５には、ガス再循環通風機２１を介して電気集塵機２３を通過した排ガスの一部が導かれるようになっている。したがって、粉砕機５には、熱空気供給管１５を介して、空気予熱器１９で温度調整され、かつ排ガスによって酸素濃度調整された混合気が導かれる。
　ボイラ本体３内の火炉にてバーナ９によって火炎が形成され、ボイラ本体３内の図示しない熱交換器によって蒸気が生成する。生成された蒸気は、図示しない蒸気タービンへと導かれて発電が行われる。
　ボイラ本体３から排出された排ガスは、脱硝装置２５によって脱硝された後に空気予熱器１９にて１次通風機１７から導かれた空気を加熱した後に電気集塵機２３へと導かれる。排ガスは、電気集塵機２３で脱塵された後に、誘引通風機２７を介して脱硫装置２９へと導かれる。誘引通風機２７の上流側で、一部の排ガスが抽気されてガス再循環通風機２１を介して熱空気供給管１５へと導かれてもよい。
　誘引通風機２７から導かれた排ガスは、脱硫装置２９にて脱硫された後に煙突３１へと導かれて大気へと放出される。
　図２には、図１に示した粉砕機５の詳細が示されている。粉砕機５は、竪型ミルとされており、バイオマス燃料などの固体燃料を粉砕して微粉にする。
　粉砕機５の外殻を構成するハウジング（筐体）４１は、竪型の円筒中空形状をなし、天井部４２の中央部に燃料供給管４３が取り付けられている。この燃料供給管４３は、バイオマス用サイロ１１（図１参照）から導かれたペレット状のバイオマス燃料をハウジング４１内に供給するものであり、ハウジング４１の中心位置に上下方向（鉛直方向）に沿って配置され、下端部がハウジング４１内部まで延設されている。
　ハウジング４１の底面部４０の上には架台４４が設置され、この架台４４上に粉砕テーブル４５が回転自在に配置されている。粉砕テーブル４５の中央に対して燃料供給管４３の下端部が対向するように配置されている。燃料供給管４３は、矢印Ａ０で示すように、バイオマス燃料を上方から下方に向けて供給する。
　粉砕テーブル４５は、上下方向（鉛直方向）の中心軸線回りに回転自在であると共に、図示しない駆動装置により駆動されるようになっている。粉砕テーブル４５の上面は、例えば中心部が高く、外側に向けて低くなるような傾斜形状をなし、外周部が上方に湾曲した形状をなしていてもよい。
　粉砕テーブル４５の上方には、対向して複数の粉砕ローラ４６が配置されている。各粉砕ローラ４６は、粉砕テーブル４５の外周部の上方に、周方向に均等間隔で配置されている（なお、図２では代表して１つの粉砕ローラ４６とその周辺機器のみが示されている）。粉砕ローラ４６は、上下に揺動可能となっており、粉砕テーブル４５の上面に対して接近離間自在に支持されている。粉砕ローラ４６は、外周面が粉砕テーブル４５の上面に接触した状態でこの粉砕テーブル４５が回転すると、粉砕テーブル４５から回転力を受けて連れ回りするようになっている。燃料供給管４３からバイオマス燃料が供給されると、粉砕ローラ４６と粉砕テーブル４５との間でバイオマス燃料が押圧されて粉砕される。
　粉砕テーブル４５の鉛直下方には、ハウジング４１の底面部４０に堆積したバイオマス燃料や異物をハウジング４１の外部に排出するスクレーパ４８が設けられている。スクレーパ４８は、粉砕テーブル４５の一部に固定されて、粉砕テーブル４５と同軸に回転可能となっている。スクレーパ４８の先端には、ブラシ部４９が設けられている。ブラシ部４９は、下端がハウジング４１の底面部４０上面に当接するように配置され、底面部４０の上面を摺動する。また、ハウジング４１の底面部４０であって、ブラシ部４９の回転軌道上に、排出開口５０が形成されている。排出開口５０は、排出管５１を介して、ハウジング４１の外部に配置されるパイライトボックス５２に連通している。
　ハウジング４１の下部には、熱空気供給管１５（図１参照）が接続されている。熱空気供給管１５は、空気予熱器１９で予熱された空気が流通する予熱空気流通管１５ｂと、空気予熱器１９をバイパスした冷却空気が流通する冷却空気流通管１５ｃと、予熱空気流通管１５ｂ内を流通した予熱された空気及び冷却空気流通管１５ｃ内を流通した冷却空気が合流（混合）する合流部１５ａと、合流部１５ａにて混合された空気が流通する混合空気流通管１５ｄとを有する。混合空気流通管１５ｄは、ハウジング４１に連通している。空気は１次通風機１７から供給され、このうち空気予熱器１９で加熱された予熱空気と空気予熱器１９をバイパスして供給された冷空気が供給され、予熱空気と冷空気とが合流部１５ａで熱空気が所定範囲の温度になるよう制御される。さらに、ガス再循環通風機２１を介して電気集塵機２３を通過した排ガスの一部を導かれて、排ガスによって熱空気の酸素濃度が調整される。
　冷却空気流通管１５ｃの一部は、該冷却空気流通管１５ｃの延在方向の伸縮を許容するように、例えば可撓性のエクスパンション４７で形成されている。さらに、エクスパンション４７は、熱空気供給管１５の内部の圧力が所定圧力となると破口（開口）するように形成されている。エクスパンション４７が破口する所定圧力は、通常運転状態のハウジング４１内の圧力に基づいて設定される。具体的には、粉砕機５の正常運転時（すなわち、急速燃焼等の異常が起きていない状況）にエクスパンション４７に作用する圧力よりも高い圧力であって、熱空気供給管１５に供給する熱空気の流れの上流側に配置される各種装置（例えば、１次通風機１７や空気予熱器１９）が破損する圧力よりも低い圧力に設定される。なお、本実施形態では、エクスパンション４７が破口することにしているが、これに限定されるものではなく、フランジ継手部分の一部や計測用座など交換可能な他の部位が破口（開口）するように形成されていてもよい。
　熱空気供給管１５によって供給された熱空気は、矢印Ａ１で示すようにハウジング４１内へと導かれ、粉砕テーブル４５の下方に位置する下方空間Ｓ１に供給される。
　なお、図２において、ガス再循環通風機２１から排ガスが流通する配管については、図示の関係上省略している。
　着火して急速燃焼が生じる可能性がある空間について説明する。本実施形態では、下方空間Ｓ１と上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３が対応する。
　下方空間Ｓ１を形成するハウジング４１の側壁部には、消火剤を下方空間Ｓ１内に向けて噴射する消火剤噴出装置６０が設けられている。消火剤噴出装置６０は、第１消火剤噴出部６０Ａと、第２消火剤噴出部６０Ｂとを備える。第１消火剤噴出部６０Ａと第２消火剤噴出部６０Ｂとは、対になって設けられている。すなわち、第１消火剤噴出部６０Ａと第２消火剤噴出部６０Ｂとは、互いに近接して設けられている。なお、第１消火剤噴出部６０Ａと第２消火剤噴出部６０Ｂとは、離れて配置してよい。
　図２に示した本実施形態では、消火剤噴出装置６０は、下方空間Ｓ１内に例えば２つ（第１消火剤噴出部６０Ａと第２消火剤噴出部６０Ｂのそれぞれが２つずつ）設けられており、ハウジング４１の中心軸線を挟んで対向するように設けられている。ただし、消火剤噴出装置６０の数は、２つに限定されず下方空間Ｓ１の大きさによって決定される。
　下方空間Ｓ１内には、×印で示す位置に、圧力センサ６１を設けても良い。圧力センサ６１は、第１圧力センサ６１Ａ及び第２圧力センサ６１Ｂを有し、第１圧力センサ６１Ａと第２圧力センサ６１Ｂとは、対になって設けられる。すなわち、第１圧力センサ６１Ａと第２圧力センサ６１Ｂとは、互いに近接して設けられる。なお、第１圧力センサ６１Ａと第２圧力センサ６１Ｂとは、離れて配置してもよい。
　なお、下方空間Ｓ１内の圧力センサ６１は、省略することもできる（後述する）。
　ハウジング４１の上部には、ロータリセパレータ（分級機）５３が設けられている。ロータリセパレータ５３は、燃料供給管４３を取り囲むように配置され、燃料供給管４３の回りを回転する。ロータリセパレータ５３の回転に伴い、その外周側に取り付けられた複数のブレード５３ａが周方向に走行するようになっている。粉砕テーブル４５と粉砕ローラ４６によって粉砕されたバイオマス燃料の微粉は、下方空間Ｓ１から粉砕テーブル４５の外周側を通り上昇する熱空気の流れ（矢印Ａ２参照）によって上方へと巻き上げられる。巻き上げられた微粉のうち比較的大きな径の微粉は、ブレード５３ａによって叩き落とされ、粉砕テーブル４５へと戻されて再び粉砕される。これにより、ロータリセパレータ５３によって微粉のサイズで分級され、所定の径以下のバイオマス燃料の微粉は、熱空気とともに微粉燃料供給管７から搬送して搬出される。
　ロータリセパレータ５３の上流側（ロータリセパレータ５３の下方側）と粉砕テーブル４５の上方との間には、上方空間Ｓ２が形成されている。上方空間Ｓ２を形成するハウジング４１の側壁部には、消火剤を上方空間Ｓ２内に向けて噴射する消火剤噴出装置６０が設けられている。図２では、上方空間Ｓ２内に消火剤噴出装置６０は、例えば２つ設けられており、ハウジング４１の中心軸線を挟んで対向して対になるように設けられている。消火剤噴出装置６０の数は、２つに限定されることはない。ただし、消火剤噴出装置６０の数は、上方空間Ｓ２の大きさによって決定される。
　消火剤噴出装置６０が例えば２つ設けられている場合、ハウジング４１の中心軸線を挟んで対向して対になるように設けられているが、上方空間Ｓ２の消火剤噴出装置６０と、下方空間Ｓ１の消火剤噴出装置６０とは、ハウジング４１の周方向に同じ位置でいる必要は無く、互いに周方向にずれていてもよい。このため、上方空間Ｓ２と下方空間Ｓ１の両方の広い領域にわたって偏りを少なくして消火剤を噴射することができる。
　上方空間Ｓ２内には、×印で示す位置に、急速燃焼を検出する圧力センサ６１が設けられている。圧力センサ６１の数は、上方空間Ｓ２内の容積によって決められ、図２に示した本実施形態では例えば２つとされている。圧力センサ６１の数は、２つに限定されることはない。
　天井部４２には、微粉燃料供給管７が接続されている。微粉燃料供給管７は、ロータリセパレータ５３によって分級された後のバイオマス燃料の微粉を熱空気とともに矢印Ａ３で示すように排出し、ボイラ本体３（図１参照）へと導く。ロータリセパレータ５３の下流側でかつ微粉燃料供給管７の上流側の空間（すなわち、ロータリセパレータ５３のブレード５３ａによって囲まれた内側の空間）には、分級空間Ｓ３が形成されている。
　分級空間Ｓ３を形成する天井部４２には、消火剤を分級空間Ｓ３内に向けて噴射する消火剤噴出装置６０が設けられている。図２では、分級空間Ｓ３内に設けられる消火剤噴出装置６０は例えば１つとされている。消火剤噴出装置６０の数は、１つに限定されることはない。ただし、消火剤噴出装置６０の数は、分級空間Ｓ３の大きさによって決定される。
　分級空間Ｓ３内には、×印で示す位置に、急速燃焼を検出する圧力センサ６１が設けられている。分級空間Ｓ３内に設けられる圧力センサ６１の数は、分級空間Ｓ３内の容積によって決められ、図２に示した本実施形態では例えば１つとされている。圧力センサ６１の数は、１つに限定されることはない。
　下方空間Ｓ１、上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３に設けた消火剤噴出装置６０から噴出する消火剤（すなわち、第１消火剤噴出部６０Ａ及び第２消火剤噴出部６０Ｂから噴出される消火剤）としては、消火機能を備えていれば種類を問わないが、例えば紛体（炭酸水素ナトリウム：一般に重曹、など）が用いられる。
　下方空間Ｓ１、上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３に設けた圧力センサ６１は、粉砕機５内でバイオマス燃料が着火して急速燃焼が生じたときの圧力上昇を検出する。圧力センサ６１の出力は、図示しない制御部へと送信される。制御部では、圧力センサ６１から送信された圧力値から急速燃焼の発生を判断し、その結果に基づいて下方空間Ｓ１、上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３に設けた消火剤噴出装置６０の動作を制御する。
　詳細には、以下に示すように、制御部は急速燃焼の発生を判断し、消火剤噴出装置６０の動作を制御する。
　制御部は、常に粉砕機５の運転状態を把握する。粉砕機５の運転状態は、制御部が自動で判断してもよいし、手動で入力されてもよい。
　制御部は、粉砕機５の運転状態が通常運転状態（第１運転状態）時に、第１圧力センサ６１Ａが検出する圧力が所定の第１閾値を超えた場合に、急速燃焼が発生したと判断する。通常運転状態時に、制御部によって急速燃焼が発生したと判断されると、これと略同時に第１消火剤噴出部６０Ａから消火剤が噴出されるように制御される。
　また、制御部は、粉砕機５の運転状態が停止動作状態（第２運転状態）時に、第２圧力センサ６１Ｂが検出する圧力が所定の第２閾値を超えた場合にも、急速燃焼が発生したと判断する。停止動作状態時に、制御部によって急速燃焼が発生したと判断されると、これと略同時に第２消火剤噴出部６０Ｂから消火剤が噴出されるように制御される。
　なお、通常運転状態とは、粉砕機５内でバイオマス燃料を粉砕して微粉とし、粉砕したバイオマス燃料の微粉を搬送用の熱空気によってボイラ本体３に供給している運転状態を意味する。また、停止動作状態とは、粉砕機５が稼働を停止している状態（稼働停止時）及び稼働停止に移行している状態（稼働停止移行時）の両方を含む運転状態を意味する。稼働停止に移行している状態には、稼働停止するために、ロータリセパレータ５３を高速で回転させてロータリセパレータ５３をクリーニングしているクリーニング状態や、バイオマス燃料及び熱空気をハウジング４１内に供給していない状態で粉砕テーブル４５及びスクレーパ４８を回転させて、粉砕機５内からバイオマス燃料を排出しているクリアリング状態等がある。
　また、制御部による急速燃焼の発生は、次のように判断してもよい。制御部は、下方空間Ｓ１、上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３に設けたいずれかの圧力センサ６１が所定の閾値を超えた場合に急速燃焼が発生したと判断する。もしくは、通常運転状態時に、上方空間Ｓ２に設けた圧力センサ６１のうち２つの第１圧力センサ６１Ａと、分級空間Ｓ３に設けた圧力センサ６１のうち１つの第１圧力センサ６１Ａとから構成される３つの第１圧力センサ６１Ａのうちの２つが所定の閾値を超えた場合に、急速燃焼の発生と判断して誤判断を抑制してもよい。また、同様に、制御部は、停止動作状態時に、上方空間Ｓ２に設けた圧力センサ６１のうち２つの第２圧力センサ６１Ｂと、分級空間Ｓ３に設けた圧力センサ６１のうち１つの第２圧力センサ６１Ｂとから構成される３つの第２圧力センサ６１Ｂのうちの２つが所定の閾値を超えた場合に、急速燃焼の発生と判断して誤判断を抑制してもよい。制御部によって急速燃焼が発生したと判断されると、これと略同時に下方空間Ｓ１、上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３に設けた消火剤噴出装置６０から消火剤が噴出されるように制御される。
　第１閾値は、通常運転状態のハウジング４１内の圧力に基づいて設定されている。具体的には、通常運転状態時であって、正常に運転している場合のハウジング４１内の圧力に、所定圧力（例えば、２００Ａｑ以上であって５００Ａｑ以下）を加算した圧力に設定される。また、第２閾値は、停止動作状態のハウジング４１内の最高の圧力に基づいて設定されている。具体的には、停止動作状態時であって、各動作状態によって圧力値が異なるので、正常に運転している場合のハウジング４１内の最も高くなる圧力に、所定圧力（例えば、２００Ａｑ以上であって５００Ａｑ以下）を加算した圧力に設定される。なお、通常運転時であって正常に運転している場合のハウジング内の圧力と、停止動作状態時であって正常に運転している場合のハウジング４１内の圧力は、異なる圧力値であるため、第１閾値と第２閾値とは異なる圧力となる。具体的には、停止動作状態時には、粉砕機５内からバイオマス燃料を排出しているクリアリング状態の時などで不活性ガスが大量にハウジング４１内に供給される関係で、通常運転時の圧力よりも高くなる。つまり、停止動作状態時には、ハウジング４１内の酸素濃度を低下させる目的で不活性ガスを投入する作業が発生し、本媒体の投入の分だけハウジング４１の内圧が増加する。また、第２閾値は第１閾値よりも高く設定される。
　制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
　下方空間Ｓ１、上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３における消火剤噴出装置６０の設置する理由について説明する。
　上方空間Ｓ２及び分級空間Ｓ３に消火剤噴出装置６０を設置した理由は、上方空間Ｓ２では、粉砕テーブル４５の上方部分のために粉砕後のバイオマス燃料量が多く存在していること、分級空間Ｓ３では、微粉となったバイオマス燃料が多く存在するとともに搬送ガスとなる熱空気が加熱されている場合には一層に他の空間に比べて着火しやすいためである。さらにはバイオマス燃料からの揮発分、異物混入があった場合によるスパーク発生があり、他の空間に比べて着火し易い空間であり、また、微粉として存在して表面積が大きく着火し易い空間だからである。したがって、このような空間には、圧力センサ６１も設置して適切なタイミングで消火を行うことができるようにする。
　一方、下方空間Ｓ１は、粉砕テーブル４５の下方となっており、粉砕テーブル４５上で粉砕されたバイオマス燃料は下方空間Ｓ１に供給された熱空気によって巻き上げられるので、上方空間Ｓ２に比べて微粉の存在量が少ない。しかしながらバイオマス燃料の微粉は少なからず存在しており、熱空気が多量に供給される空間なので他の空間に比べて着火のおそれがある。したがって、消火剤噴出装置６０を設ける。ただし、圧力センサ６１は省略しても良く、下方空間Ｓ１に近い上方空間Ｓ２や分級空間Ｓ３の圧力センサ６１の信号を利用しても良い。
　前述したように熱空気供給管１５から下方空間Ｓ１に熱空気が供給され、上方空間Ｓ２を通り、分級空間Ｓ３を通過して微粉燃料供給管７へ流れる。粉砕ローラ４６と粉砕テーブル４５との間で粉砕された燃料が微粉となり、熱空気によって巻き上げられ、ロータリセパレータ５３を通り分級された後に、微粉燃料供給管７を通りボイラ本体３のバーナ９へと導かれる。このため、下方空間Ｓ１、上方空間Ｓ２、分級空間Ｓ３以外にも急速燃焼の影響がある空間がある。
　次に着火して急速燃焼が生じる空間とは異なり、別の空間で着火して急速燃焼の延焼が生じる可能性のある空間について説明する。本実施形態では、燃料供給管４３、熱空気供給管１５及び微粉燃料供給管７が対応する。
　消火剤噴出装置６０は、燃料供給管４３、熱空気供給管１５及び微粉燃料供給管７にも設けられている。熱空気供給管１５に設けられる消火剤噴出装置６０は、合流部１５ａよりも熱空気の流れの下流側に設けられている。各消火剤噴出装置６０は、上述の消火剤噴出装置６０と同様に制御部によって制御される。これら消火剤噴出装置６０によって、急速燃焼の延焼が防止される。
　なお、冷却空気流通管１５ｃの一部に、所定圧力で破口するエクスパンション４７を設けた場合には、エクスパンション４７が破口することによって、熱空気供給管１５内が所定以上の圧力にはならないことで、急速燃焼の延焼を抑制できる容量の空間である場合には、熱空気供給管１５に設ける消火剤噴出装置６０は省略できる場合もある。
　また、燃料供給管４３、熱空気供給管１５及び微粉燃料供給管７には、延焼のおそれがあるので消火剤噴出装置６０を設ける必要があるが、着火の可能性は低いので圧力センサ６１を設ける必要は無く、この延焼の空間に近い上方空間Ｓ２や分級空間Ｓ３の圧力センサ６１の信号を利用して、急速燃焼の伝播時間を考慮して消火剤が適切なタイミングで噴出するようにすることが好ましい。
　消火剤噴出装置６０の設置位置は、急速燃焼の伝播時間を考慮して設置されている。具体的には、急速燃焼が発生した場合に、急速燃焼の火炎伝播が到達する前後に亘って消火剤を噴射することができる位置に設置されている。延焼伝播が到達する前後に亘って消火剤を噴射することで、圧力上昇を抑えることができる。
　これに対して、消火剤噴出装置６０の設置位置が適正位置よりも急速燃焼発生箇所に近い場合には、火炎の広がりに対して消火剤の噴出が早すぎるため、延焼伝播による火炎が発達しないまま消火剤噴出装置６０を通過した後に消火剤を噴射することになり、延焼伝播を効果的に抑制することができずに、消火剤を噴射した後に火炎が発達して広がり、圧力が上昇する。
　また、消火剤噴出装置６０の設置位置が適正位置よりも急速燃焼発生箇所から遠い場合には、延焼伝播が広がった後に消火剤を噴出することになり、消火が間に合わない、もしくは、延焼伝播が設計時よりも拡大した状態で消火剤を投入することが必要になり、想定した消火剤量より多量の消火剤が必要となり効率よく急速燃焼を抑制できない。このためコストアップの要因になる。
　上記構成の粉砕機５は、以下のように動作する。
　バイオマス燃料が燃料供給管４３から粉砕テーブル４５の中央へ向けて投入される（矢印Ａ０参照）と、粉砕テーブル４５の回転による遠心力によってバイオマス燃料は粉砕テーブル４５の外周側へと導かれ、粉砕ローラ４６との間に挟み込まれて粉砕される。粉砕されたバイオマス燃料は、熱空気供給管１５から導かれた熱空気によって上方へと巻き上げられ（矢印Ａ２参照）、ロータリセパレータ５３へと導かれる。ロータリセパレータ５３では、比較的径が大きい微粉はブレード５３ａによって叩き落されて粉砕テーブル４５へと戻される。ブレード５３ａを通過した分級後の微粉は、熱空気とともに微粉燃料供給管７へと導かれて、ボイラ本体３のバーナ９（図１参照）へ供給される。
　上述のような粉砕機５の通常運転状態時に、バイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生した場合には、各空間に適切に設けた第１圧力センサ６１Ａの検出値によって制御部が急速燃焼の発生を判断し、各空間に適切に設けた各第１消火剤噴出部６０Ａから適切なタイミングで消火剤を噴射させる。また、粉砕機５の停止動作状態時に、バイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生した場合には、各空間に適切に設けた第２圧力センサ６１Ｂの検出値によって制御部が急速燃焼の発生を判断し、各空間に適切に設けた各第２消火剤噴出部６０Ｂから適切なタイミングで消火剤を噴射させる。
　詳細には、制御部は以下の制御を行う。
　まず、制御部が粉砕機５の運転状態を判断する。運転状態が通常運転状態の場合には、第１圧力センサ６１Ａがハウジング４１内の圧力を検出し（圧力検出ステップ）、検出した圧力を制御部に送信する。制御部は、第１圧力センサ６１Ａが検出した圧力が第１閾値以上であるか否かを判断する。第１閾値以上である場合には、粉砕機５内でバイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生したと判断し、各第１消火剤噴出部６０Ａから消火剤を噴出させる（第１消火剤噴出ステップ）。検出した圧力が第１閾値よりも低かった場合は、運転状態を判断するステップに戻る。また、消火剤を噴出した後は、運転状態を判断するステップに戻る。また、各第１消火剤噴出部６０Ａから噴出した消火剤を清掃する場合は、粉砕機５を停止する動作へと移行する。
　一方、運転状態が停止動作状態の場合には、第２圧力センサ６１Ｂがハウジング４１内の圧力を検出し（圧力検出ステップ）、検出した圧力を制御部に送信する。制御部は、第２圧力センサ６１Ｂが検出した圧力が第２閾値以上であるか否かを判断する。第２閾値以上である場合には、粉砕機５内でバイオマス燃料が着火して急速燃焼が発生したと判断し、各第２消火剤噴出部６０Ｂから消火剤を噴出させる（第２消火剤噴出ステップ）。検出した圧力が第２閾値よりも低かった場合は、運転状態を判断するステップに戻る。また、各第２消火剤噴出部６０Ｂから噴出した消火剤を清掃する場合は、粉砕機５を完全に停止する動作へと移行する。
　本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　粉砕機５内では、通常運転状態及び停止動作状態のいずれの運転状態であっても、急速燃焼が発生する可能性がある。
　本実施形態では、通常運転状態と停止動作状態とで、異なる閾値を設定している。具体的には、粉砕機５が通常運転状態のハウジング４１内の圧力に基づいて第１閾値を設定し、粉砕機５が停止動作状態のハウジング４１内の圧力に基づいて第２閾値を設定している。通常運転状態と停止動作状態とでは、正常運転時の圧力値が異なっているが、このように夫々の運転状態に応じた閾値を設定することで、いずれの運転状態においても、ハウジング４１内での急速燃焼の発生を判断することができる。
　また、通常運転状態と停止動作状態とで、異なる消火剤噴出部が作動する。したがって、いずれの運転状態であっても、各運転状態に対して消火剤が準備されているので、ハウジング４１内で急速燃焼が発生した場合には、消火剤を噴出して急速燃焼を抑制することができる。
　したがって、例えば、通常運転状態時に粉砕機５内で急速燃焼が発生し、第１消火剤噴出部６０Ａが消火剤を噴射して急速燃焼を抑制した後に、粉砕機５を停止させるために、停止動作状態で運転している際に、再度粉砕機５内で急速燃焼が発生した場合であっても、第２圧力センサ６１Ｂ及び制御部が急速燃焼を検知し、第２消火剤噴出部６０Ｂが消火剤を噴射することで、粉砕機５内で発生した急速燃焼を抑制することができる。
　また、第１消火剤噴出部６０Ａと第２消火剤噴出部６０Ｂとが対になって設けられている。これにより、第１消火剤噴出部６０Ａ及び第２消火剤噴出部６０Ｂの設置やメンテナンスを行う際に、第１消火剤噴出部６０Ａと第２消火剤噴出部６０Ｂの設置作業について、同時に作業することができる。したがって、第１消火剤噴出部６０Ａと第２消火剤噴出部６０Ｂとが別々に設けられる場合に比べて、設置の際の作業負担を軽減するとともに、メンテナンスの際の作業負担も軽減することができる。
　また、熱空気供給管１５の一部に設けたエクスパンション４７が、内部から作用する所定圧力によって破口する。これにより、粉砕機５内で急速燃焼が発生して、ハウジング４１内の圧力上昇が熱空気供給管１５内に伝播した場合、熱空気供給管１５内の圧力が所定の圧力となるとエクスパンション４７が破口する。エクスパンション４７が破口すると、破口部分から圧力が逃げるので、熱空気供給管１５内の圧力の上昇を抑制することができる。よって、熱空気供給管１５内の圧力を所定圧力以下に維持することができる。したがって、熱空気供給管１５内が想定以上の圧力となり、エクスパンション４７部分以外の熱空気供給管１５が破損するのを防止することができる。また、熱空気供給管１５により供給する熱空気の流れの上流側の各種装置が圧力の伝播によって破損することを防止することができる。また、熱空気供給管１５の破損個所を簡易に取り換え可能なエクスパンション４７としているので、破損部分を簡易に修復することができる。
　さらに、熱空気供給管１５内の圧力を所定圧力以下に維持することで、合せて粉砕機５の筐体内の圧力の急上昇も抑制することになり、バイオマス燃料の微粉が存在する密度が局所的に急増することを抑制し、消火剤を噴出した際のハウジング４１内での急速燃焼の進展をより抑制して、粉砕機５内の消火剤を噴出した際の急速燃焼をより効果的に抑制することができる。
　また、熱空気供給管１５の一部に既に設置してあるエクスパンション４７が破口するようにしているので、熱空気供給管１５に圧力上昇を抑制するためのラプチャーディスクなどの装置などを別途設けることなく、熱空気供給管１５内の圧力を逃がすことができる。また、既存の粉砕機５に対して、別途装置等を設ける場合には、装置を配置する新たなスペースを確保する必要があることから、配管のレイアウトを変更しなくてはならない可能性があるが、本実施形態の構成であれば、従来の配管のレイアウトを変更することなく圧力の上昇を抑制することができる。したがって、別途装置等を設ける場合と比較して、省スペース化及びコストの抑制を図ることができる。
　なお、本実施形態では、粉砕機５で粉砕する固体燃料としてバイオマス燃料を粉砕する例について説明したが、粉砕する固体燃料はバイオマス燃料に限らず、着火性の高い石炭等であってもよい。また、粉砕機５は、石炭のみを粉砕する形式であっても良いし、バイオマス燃料のみを粉砕する形式であっても良い。また、石炭とともにバイオマス燃料を粉砕する形式であっても良いし、石炭とバイオマス燃料とを切り替えて粉砕する形式であっても良い。
　また、本実施形態では、第１圧力センサ６１Ａと第２圧力センサ６１Ｂとを別々に設け、粉砕機５の運転状態によって、圧力を検出する圧力センサを使い分ける例について説明したが、圧力センサを１つとし、全ての運転状態において、１つの圧力センサで圧力を検出してもよい。
〔第２実施形態〕
　以下、本発明の第２実施形態について説明する。
　本実施形態では、粉砕機５が、石炭とバイオマス燃料とを切り替えて粉砕する形式である点で、第１実施形態と異なる。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
　本実施形態では、着火性の低い固体燃料である石炭を粉砕する場合には、圧力センサ６１を停止する。一方、着火性の高い固体燃料であるバイオマス燃料を粉砕する場合には、第１実施形態で説明した方法で、消火剤噴出装置６０および圧力センサ６１等を運用する。このように、粉砕機５で粉砕する固体燃料の種類によって、第１消火剤噴出部６０Ａ及び第２消火剤噴出部６０Ｂから消火剤を噴射させないようにしたり、噴射させるようにしたり切替えを行う。
　なお、圧力センサ６１の停止及び運転の切替えは、作業者が手動で行ってもよく、制御部が自動で行ってもよい。
　本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　制御部は、粉砕機５内の圧力上昇に基づいて急速燃焼を判断するので、急速燃焼が発生していないにも係らず他の要因による圧力上昇が発生した場合には、実際には、急速燃焼が発生していないのに、急速燃焼が発生したと誤った判断をしてしまう可能性がある。このように誤った判断をしてしまうと、不必要な消火剤の噴射（誤作動）が行われてしまう。本実施形態では、着火性の低い（すなわち、急速燃焼が起こる可能性の低い）固体燃料である石炭を粉砕する際には、第１消火剤噴出部６０Ａ及び第２消火剤噴出部６０Ｂから消火剤を噴射させないようにしている。したがって、急速燃焼が発生していない状態で、急速燃焼以外の要因で圧力が上昇した場合であっても、粉砕機５内に消火剤を噴射するという誤作動を防止することができる。
　なお、着火性の低い固体燃料である石炭を粉砕する場合には、第１閾値及び第２閾値を、石炭よりも着火性の高い燃料であるバイオマスを固体燃料として用いる場合に設定する第１閾値及び第２閾値よりも高い値（例えば２０００Ａｑ以上）に調整してもよい。そして、着火性の高い固体燃料であるバイオマス燃料を粉砕する場合には、第１実施形態で説明したように、第１閾値及び第２閾値を設定する。このように、固体燃料の種類に応じて、第１閾値及び第２閾値を調整する。なお、第１閾値及び第２閾値の調整は、作業者が手動で行ってもよく、制御部が自動で行ってもよい。
　このように、石炭を粉砕する際に、実際には到達することのない圧力を閾値とすることで、消火剤噴出装置６０を容易に作動しない状態にすることができる。したがって、急速燃焼が発生していない状態で、急速燃焼以外の要因で圧力が上昇した場合であっても、粉砕機５内に消火剤を噴射するという誤作動を防止することができる。
　なお、本発明は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、燃料供給管４３、熱空気供給管１５及び微粉燃料供給管７に、消火剤噴出装置６０を設けることとしたが、これらのうちいずれか１つ又は２つに消火剤噴出装置６０を設けるようにしてもよい。
１　　　ボイラ設備
３　　　ボイラ本体
５　　　粉砕機
７　　　微粉燃料供給管
９　　　バーナ
１１　　バイオマス用サイロ
１３　　バンカ
１５　　熱空気供給管（搬送ガス供給管）
１５ｂ　予熱空気流通管
１５ｃ　冷却空気流通管
１５ｄ　混合空気流通管
１７　　１次通風機
１９　　空気予熱器
２１　　ガス再循環通風機
２３　　電気集塵機
２５　　脱硝装置
２７　　誘引通風機
２９　　脱硫装置
３１　　煙突
４０　　底面部
４１　　ハウジング（筐体）
４２　　天井部
４３　　燃料供給管
４４　　架台
４５　　粉砕テーブル
４６　　粉砕ローラ
４７　　エクスパンション
４８　　スクレーパ
５２　　パイライトボックス
６０　　消火剤噴出装置
６０Ａ　第１消火剤噴出部
６０Ｂ　第２消火剤噴出部
６１　　圧力センサ
６１Ａ　第１圧力センサ
６１Ｂ　第２圧力センサ

Claims (7)

  1. 　固体燃料を微粉状の固体燃料へと粉砕する粉砕機であって、
    　前記粉砕機の外殻を構成する筐体と、
    　前記筐体内の圧力を検出する圧力センサと、
    　前記粉砕機が第１運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、所定の第１閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第１消火剤噴出部と、
    　前記粉砕機が前記第１運転状態とは異なる運転状態である第２運転状態において、前記圧力センサが検出した圧力が、前記第１閾値とは異なる閾値である第２閾値以上の場合に、前記筐体内に消火剤を噴出する第２消火剤噴出部と、を備えている粉砕機。
  2. 　前記第１運転状態は、前記粉砕機が通常運転状態であって、
    　前記第２運転状態は、前記粉砕機が稼働停止時及び稼働停止移行時を含む停止動作状態であって、
    　前記第１閾値は、前記通常運転状態の前記筐体内の圧力に基づいて設定し、
    　前記第２閾値は、前記停止動作状態の前記筐体内の最高の圧力に基づいて設定する請求項１に記載の粉砕機。
  3. 　前記第２閾値は前記第１閾値よりも高く設定されている請求項２に記載の粉砕機。
  4. 　前記第１消火剤噴出部と、前記第２消火剤噴出部とは、対になって設けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の粉砕機。
  5. 　前記固体燃料の種類によって、前記第１消火剤噴出部及び／または、前記第２消火剤噴出部から前記消火剤を噴射させないようにする請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉砕機。
  6. 　前記筐体内に供給する搬送ガスが流通する搬送ガス供給管を備え、
    　前記搬送ガス供給管の一部は、前記搬送ガス供給管の内部が所定の圧力以上となることによって開口する請求項１から請求項５のいずれかに記載の粉砕機。
  7. 　外殻を構成する筐体内に供給された固体燃料を粉砕する粉砕機の運転方法であって、
    　前記筐体内の圧力を検出する圧力検出ステップと、
    　前記粉砕機が第１運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、所定の第１閾値以上の場合に、前記筐体内に、第１消火剤噴出部から消火剤を噴出する第１消火剤噴出ステップと、
    　前記粉砕機が前記第１運転状態とは異なる運転状態である第２運転状態において、前記圧力検出ステップで検出した圧力が、前記第１閾値とは異なる閾値である第２閾値以上の場合に、前記筐体内に、第２消火剤噴出部から消火剤を噴出する第２消火剤噴出ステップと、を備えた粉砕機の運転方法。
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